一种数据传输方法及系统
技术领域
本发明涉及通信技术领域,尤其涉及一种数据传输方法及系统。
背景技术
随着移动互联网和物联网的发展,业务数据量需求呈爆炸式增长,海量的设备连接和多样化的物联网业务也给移动通信带来新的技术挑战。现有的通信系统时延和可靠性是针对人与人之间通信设计的,未来无线移动通信系统在延迟和可靠性方面除了要继续更好的满足人类用户之间的通信需求,还要满足机器类(MachineTypeCommunication,MTC)通信对实时性和高可靠性的要求,促进交通安全、交通效率、智能电网、e-health等工业领域的新应用,从而智能社会、智能星球的概念在未来成为可能。新的应用领域对未来无线移动通信系统在延迟和可靠性方面提出更高要求。
通过第三代合作项目(3rdGenerationPartnershipProject,3GPP)定义的服务质量(QualityofService,QoS)类标识(QoSClassIdentifier,QCI)特性标准可见,现在无线通信系统在时延要求严格下,传输可靠性要求一般为10-2~10-3。对于可靠性要求很严格的业务,一般时延要求不是很苛刻。并且,对于最严格的时延要求也只是针对会话类的100ms和实时游戏类的50ms。
然而,随着新应用的不断出现,例如远程工业控制、增强现实等的出现,对于无线通信系统的时延和可靠性提出了更高的要求。如下表一是一些低时延高可靠性的应用场景示例。
表一
现有无线通信技术不能满足5G通信时代以机器类(MachineTypeCommunication,MTC)通信为代表的,对实时性和高可靠性的要求。
在长期演进(LongTermEvolution,LTE)用户面数据基本过程中,一个业务承载(radiobearer)对应一个分组数据汇聚层协议(PacketDataConvergenceProtocol,PDCP)实体,对应一个无线链路控制(RadioLinkControl,RLC)实体,一个LTE基站或用户设备(UserEquipment,UE)只有一个媒体接入控制(MediaAccessControl,MAC)实体(即MAC层实体与多个业务承载对应)。
空中接口(简称空口)用户面层2(或称空口高层)包括PDCP、RLC、MAC子层,通过层2处理后的数据包到达物理层,通过物理层编码调制等处理成为空口发送的比特流。PDCP层具有头压缩和加密功能,对IP数据包进行头压缩和加密后,将其作为PDCP业务数据单元(ServiceDataUnit,SDU),添加PDCP头形成PDCP分组数据单元(PacketDataUnit,PDU)向RLC层发送;RLC层具有分段和级联功能,PDCPPDU在RLC层成为RLCSDU,RLC层可以将多个RLCSDU组织在一个RLCPDU中,也可以将一个RLCSDU分段为多个RLCPDU,RLC层具有自动要求重复(AutomaticRepeatreQuest,ARQ)的重传功能,重传时可将一个RLCPDU重分段成多个RLCPDU;MAC层具有复用功能,可以将来自多个承载的RLCPDU(在MAC层称为MACSDU)级联形成一个MACPDU;MACPDU发送到物理层,物理层对其进行添加循环冗余校验(CyclicRedundancyCheck,CRC)和其他物理层调制编码处理,形成传输块在空口发送。接收端接收到物理层比特流后按上述相反过程解析出IP数据包。
综上所述,现有无线通信系统无法满足新业务应用带来的更高时延和可靠性要求。
发明内容
本发明实施例提供了一种数据传输方法及系统,用以降低数据传输的时延并提高数据传输的可靠性。
本发明实施例提供的一种数据发送方法,包括:
确定需要通过多条无线链路发送的包含相同业务数据包的空口分组数据单元PDU;
将所述空口PDU分别通过每一所述无线链路发送给接收端,其中该接收端对应所述多条无线链路。
通过多条无线链路发送包含相同业务数据包的空口分组数据单元PDU给接收端,从而可以降低数据传输的时延并提高数据传输的可靠性。
较佳地,所述空口PDU为分组数据汇聚层协议PDCPPDU、无线链路控制RLCPDU或媒体接入控制MACPDU。
较佳地,当所述空口PDU为PDCPPDU时,在下行方向上,由基站中的PDCP层确定所述PDCPPDU;在上行方向上由用户设备UE中的PDCP层确定所述PDCPPDU并发送给所述接收端。
较佳地,
多条所述无线链路对应同一业务承载;和/或,
每一PDCPPDU采用统一的头压缩机制;和/或,
每一PDCPPDU对应相同的PDCPPDU丢弃时间;和/或,
该方法还包括:所述PDCP层确定PDCP控制PDU并发送给所述接收端,其中该PDCP控制PDU是通过所述多条无线链路中接收端的主连接链路传输的,该PDCP控制PDU中包括健壮性报头压缩协议ROHC反馈分组包和PDCP状态报告两种PDU;和/或,
在下行方向上,所述PDCPPDU是由主控基站中的PDCP层确定并通知给其他基站中的PDCP层的;或者,所述PDCPPDU是每一基站中的PDCP层按照预先交互的头压缩规则,进行头压缩得到的;和/或,
每一无线链路上传输的包含相同业务数据包的PDCPPDU的序列号SN相同。
较佳地,当所述空口PDU为PDCPPDU时,在下行方向,由高于基站的网络节点中的PDCP层确定所述PDCPPDU并发送给对应的每一基站,由每一基站将所述PDCPPDU通过自身对应的无线链路发送给接收端;在上行方向上由用户设备UE中的PDCP层确定所述PDCPPDU并通过每条无线链路发送给对应的接收端。
较佳地,
每一所述无线链路对应同一业务承载;和/或,
每一PDCPPDU采用统一的头压缩机制;和/或,
该方法还包括:所述PDCP层确定PDCP控制PDU并发送给所述接收端,其中该PDCP控制PDU是通过所述多条无线链路中接收端的主连接链路传输的,该PDCP控制PDU中包括健壮性报头压缩协议ROHC反馈分组包和PDCP状态报告两种PDU;和/或,
在下行方向上,所述PDCPPDU是由所述网络节点中的PDCP层确定并发送给每一所述基站中的无线链路控制RLC层的;和/或,
每一无线链路上传输的包含相同业务数据包的PDCPPDU的序列号SN相同。
较佳地,每一无线链路上传输的包含相同业务数据包的PDCPPDU是采用同一加密密钥并采用同一加密机制进行加密的PDCPPDU。
较佳地,当所述空口PDU为RLCPDU时,在下行方向上,由统一的业务数据处理节点中的RLC层确定所述RLCPDU并发送给每一无线链路对应的媒体接入控制MAC层,由每一MAC层将所述RLCPDU通过自身对应的无线链路发送给接收端;在上行方向上,由用户设备UE中的RLC层确定所述RLCPDU并发送给所述接收端。
较佳地,在下行方向上,所述业务数据处理节点为基站,所述接收端为用户设备UE,该基站为该UE对应的主连接基站;当不同的无线链路对应不同的基站时,由所述主连接基站确定所述RLCPDU并发送给每一无线链路对应的基站中的MAC层;和/或,
该方法还包括:所述RLC层确定RLC控制PDU并发送给所述接收端,其中该RLC控制PDU是通过所述接收端的主连接链路传输的,其中包括RLC状态报告;和/或,
每一无线链路上传输的包含相同业务数据包的RLCPDU的序列号SN相同。
较佳地,当所述空口PDU为MACPDU时,在下行方向上,由统一的业务数据处理节点中的MAC层确定所述MACPDU并发送给每一无线链路对应的物理层,由每一物理层将所述MACPDU通过自身对应的无线链路发送给接收端;在上行方向上,由用户设备UE中的MAC层确定所述MACPDU并发送给所述接收端。
较佳地,在下行方向上,所述业务数据处理节点为基站,所述接收端为用户设备UE,该基站为该UE对应的主连接基站;当不同的无线链路对应不同的基站时,由所述主连接基站确定所述MACPDU并发送给每一无线链路对应的基站中的物理层;和/或,
所述MACPDU中仅包含数据单元。
本发明实施例提供的一种数据接收方法,包括:
接收端对多条无线链路上传输的包含相同业务数据包的空口分组数据单元PDU进行检测;
接收端将从所述多条无线链路接收到的包含相同业务数据包的空口PDU进行合并处理。
通过多条无线链路接收包含相同业务数据包的空口分组数据单元PDU,从而可以降低数据传输的时延并提高数据传输的可靠性。
较佳地,在下行方向上,
所述接收端对多条无线链路上传输的包含相同业务数据包的空口PDU进行检测,包括:用户设备UE当从所述多条无线链路中的一条无线链路上正确接收到一空口PDU时,放弃从其他无线链路上接收该空口PDU,并反馈正确接收该空口PDU的确认消息;
所述接收端将从所述多条无线链路接收到的包含相同业务数据包的空口PDU进行合并处理,包括:所述UE对于从所述多条无线链路接收到的空口PDU,按照空口PDU的顺序进行排序,并顺序递交给该UE的高层。
较佳地,在上行方向上,
所述接收端对多条无线链路上传输的包含相同业务数据包的空口PDU进行检测,包括:至少一个基站对所述多条无线链路上传输的包含相同业务数据包的空口PDU进行检测;
所述接收端将从所述多条无线链路接收到的包含相同业务数据包的空口PDU进行合并处理,包括:由所述多条无线链路对应的一集中处理实体对来自所述多条无线链路的空口PDU进行统一处理,当确定从一条无线链路上正确接收到一空口PDU时,反馈正确接收该空口PDU的确认消息,以及对于从所述多条无线链路接收到的空口PDU,按照空口PDU的顺序进行排序,并顺序递交给该集中处理实体的高层。
较佳地,所述空口PDU为分组数据汇聚层协议PDCPPDU、无线链路控制RLCPDU或媒体接入控制MACPDU。
较佳地,当所述空口PDU为PDCPPDU时,该方法还包括:
接收端结合所述多条无线链路的PDCPPDU的联合解码传输正确率,进行PDCP头压缩反馈。
本发明实施例提供的一种数据发送系统,包括:
第一模块,用于确定需要通过多条无线链路发送的包含相同业务数据包的空口分组数据单元PDU;
第二模块,用于将所述空口PDU分别通过每一所述无线链路发送给接收端,其中该接收端对应所述多条无线链路。
通过多条无线链路发送包含相同业务数据包的空口分组数据单元PDU给接收端,从而可以降低数据传输的时延并提高数据传输的可靠性。
较佳地,所述空口PDU为分组数据汇聚层协议PDCPPDU、无线链路控制RLCPDU或媒体接入控制MACPDU。
较佳地,当所述空口PDU为PDCPPDU时,在下行方向上,所述第一模块和第二模块位于基站中的PDCP层;在上行方向上,所述第一模块和第二模块位于用户设备UE中的PDCP层。
较佳地,
多条所述无线链路对应同一业务承载;和/或,
每一PDCPPDU采用统一的头压缩机制;和/或,
每一PDCPPDU对应相同的PDCPPDU丢弃时间;和/或,
所述第一模块还用于确定PDCP控制PDU并通过所述第二模块发送给所述接收端,其中该PDCP控制PDU是通过所述多条无线链路中接收端的主连接链路传输的,该PDCP控制PDU中包括健壮性报头压缩协议ROHC反馈分组包和PDCP状态报告两种PDU;和/或,
在下行方向上,由主控基站中的PDCP层中的第一模块确定所述PDCPPDU,并通过主控基站中的PDCP层中的第二模块通知给其他基站中的PDCP层;或者,所述PDCPPDU是每一基站中的PDCP层中第一模块按照预先交互的头压缩规则,进行头压缩得到的;和/或,
每一无线链路上传输的包含相同业务数据包的PDCPPDU的序列号SN相同。
较佳地,当所述空口PDU为PDCPPDU时,在下行方向,所述第一模块位于高于基站的网络节点中的PDCP层;所述第二模块位于所述网络节点对应的每一基站;由高于基站的网络节点中的PDCP层的第一模块确定所述PDCPPDU并发送给对应的每一基站,由每一基站的第二模块将所述PDCPPDU通过自身对应的无线链路发送给接收端;
在上行方向上,所述第一模块位于用户设备UE中的PDCP层,所述第二模块位于该UE中,由用户设备UE中的PDCP层中的第一模块确定所述PDCPPDU并通过第二模块发送给每条无线链路对应的接收端。
较佳地,
每一所述无线链路对应同一业务承载;和/或,
每一PDCPPDU采用统一的头压缩机制;和/或,
所述第一模块还用于确定PDCP控制PDU并通过所述第二模块发送给所述接收端,其中该PDCP控制PDU是通过所述多条无线链路中接收端的主连接链路传输的,该PDCP控制PDU中包括健壮性报头压缩协议ROHC反馈分组包和PDCP状态报告两种PDU;和/或,
在下行方向上,所述PDCPPDU是由所述网络节点中的PDCP层中的第一模块确定并发送给每一所述基站中的无线链路控制RLC层;和/或,
每一无线链路上传输的包含相同业务数据包的PDCPPDU的序列号SN相同。
较佳地,每一无线链路上传输的包含相同业务数据包的PDCPPDU是采用同一加密密钥并采用同一加密机制进行加密的PDCPPDU。
较佳地,当所述空口PDU为RLCPDU时,在下行方向上,所述第一模块位于统一的业务数据处理节点中的RLC层,所述第二模块位于每一无线链路对应的媒体接入控制MAC层;由统一的业务数据处理节点中的RLC层中的第一模块确定所述RLCPDU并发送给每一无线链路对应的媒体接入控制MAC层,由每一MAC层中的第二模块将所述RLCPDU通过自身对应的无线链路发送给接收端;
在上行方向上,所述第一模块位于用户设备UE中的RLC层,所述第二模块位于该UE中,由该UE中的RLC层中的第一模块确定所述RLCPDU并通过第二模块发送给所述接收端。
较佳地,
在下行方向上,所述业务数据处理节点为基站,所述接收端为用户设备UE,该基站为该UE对应的主连接基站;当不同的无线链路对应不同的基站时,由所述主连接基站中的RLC层的第一模块确定所述RLCPDU并通过第二模块发送给每一无线链路对应的基站中的MAC层;和/或,
所述第一模块还用于确定RLC控制PDU并通过所述第二模块发送给所述接收端,其中该RLC控制PDU是通过所述接收端的主连接链路传输的,其中包括RLC状态报告;和/或,
每一无线链路上传输的包含相同业务数据包的RLCPDU的序列号SN相同。
较佳地,当所述空口PDU为MACPDU时,在下行方向上,所述第一模块位于统一的业务数据处理节点中的MAC层,所述第二模块位于每一无线链路对应的物理层;由统一的业务数据处理节点中的MAC层中的第一模块确定所述MACPDU并发送给每一无线链路对应的物理层中的第二模块,由每一物理层中的第二模块将所述MACPDU通过自身对应的无线链路发送给接收端;
在上行方向上,所述第一模块位于用户设备UE中的MAC层,所述第二模块位于该UE中,由该UE中的MAC层的第一模块确定所述MACPDU并通过所述第二模块发送给所述接收端。
较佳地,
在下行方向上,所述业务数据处理节点为基站,所述接收端为用户设备UE,该基站为该UE对应的主连接基站;当不同的无线链路对应不同的基站时,由所述主连接基站中的第一模块确定所述MACPDU并发送给每一无线链路对应的基站中的物理层;和/或,
所述MACPDU中仅包含数据单元。
综上,本发明实施例提供的数据发送系统,可以是UE,也可以是一个基站,或者包括多个基站,再或者包括基站和比基站高一层的网络侧设备。
本发明实施例提供的一种数据接收系统,包括:
第三模块,用于对多条无线链路上传输的包含相同业务数据包的空口分组数据单元PDU进行检测;
第四模块,用于将从所述多条无线链路接收到的包含相同业务数据包的空口PDU进行合并处理。
该系统可以通过多条无线链路接收包含相同业务数据包的空口分组数据单元PDU,从而可以降低数据传输的时延并提高数据传输的可靠性。
较佳地,在下行方向上,该系统为用户设备UE;
第三模块具体用于:当从所述多条无线链路中的一条无线链路上正确接收到一空口PDU时,放弃从其他无线链路上接收该空口PDU,并反馈正确接收该空口PDU的确认消息;
第四模块具体用于:对于从所述多条无线链路接收到的空口PDU,按照空口PDU的顺序进行排序,并顺序递交给该UE的高层。
较佳地,在上行方向上,该系统包括一集中处理实体和至少一个基站;所述第三模块位于每一所述基站中,所述第四模块位于所述集中处理实体中;
每一基站中的第三模块具体用于:对该基站对应的每一无线链路上传输的包含相同业务数据包的空口PDU进行检测,并上报给所述第四模块;
所述第四模块具体用于:对来自多条无线链路的空口PDU进行统一处理,当确定从一条无线链路上正确接收到一空口PDU时,反馈正确接收该空口PDU的确认消息,以及对于从所述多条无线链路接收到的空口PDU,按照空口PDU的顺序进行排序,并顺序递交给该集中处理实体的高层。
较佳地,所述空口PDU为分组数据汇聚层协议PDCPPDU、无线链路控制RLCPDU或媒体接入控制MACPDU。
较佳地,所述第四模块还用于:当所述空口PDU为PDCPPDU时,结合所述多条无线链路的PDCPPDU的联合解码传输正确率,进行PDCP头压缩反馈。
综上,本发明实施例提供的数据接收系统,可以是UE,也可以是一个基站,或者包括多个基站,再或者包括基站和比基站高一层的网络侧设备。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种数据发送方法的流程示意图;
图2为本发明实施例提供的一种数据接收方法的流程示意图;
图3为本发明实施例提供的PDCP层位于基站时的PDCPPDU冗余传输示意图;
图4为本发明实施例提供的PDCP层位于高于基站的网络侧节点时的PDCPPDU冗余传输示意图;
图5为本发明实施例提供的RLCPDU冗余传输示意图;
图6为本发明实施例提供的MACPDU冗余传输示意图;
图7为本发明实施例提供的基于载波聚合的多通道传输示意图;
图8为本发明实施例提供的双连接1A架构示意图;
图9为本发明实施例提供的双连接3C架构示意图;
图10为本发明实施例提供的LTE和WiFi双连接示意图;
图11为本发明实施例提供的一种数据发送系统的结构示意图;
图12为本发明实施例提供的一种数据接收系统的结构示意图;
图13为本发明实施例提供的一种网络侧设备的结构示意图;
图14为本发明实施例提供的一种UE的结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种数据传输方法及系统,用以降低数据传输的时延并提高数据传输的可靠性。
本发明实施例提供的技术方案中,在不同无线链路上传输包含相同数据流的空口分组数据单元,接收端对来自不同无线链路上的空口分组数据单元进行合并处理。其中的空口分组数据单元可以为PDCPPDU、RLCPDU或MACPDU。一个业务承载对应多条无线链路的层2实体,该层2实体也可以称为用户面高层实体,不同无线链路上的层2实体协同传输操作。
需要说明的是,本发明实施例中,在同一发送端和同一接收端之间的多条无线链路中的每一条无线链路上传输包含相同数据流的空口分组数据单元,其中所述的多条无线链路可以是该发送端和该接收端之间的所有的无线链路,也可以是该发送端和该接收端之间的一部分的无线链路。
参见图1,本发明实施例提供的一种数据发送方法,包括:
S101、确定需要通过多条无线链路发送的包含相同业务数据包的空口分组数据单元PDU;
S102、将所述空口PDU分别通过每一所述无线链路发送给接收端,其中该接收端对应所述多条无线链路。
通过多条无线链路发送包含相同业务数据包的空口分组数据单元PDU给接收端,从而可以降低数据传输的时延并提高数据传输的可靠性。
参见图2,本发明实施例提供的一种数据接收方法,包括:
S201、接收端对多条无线链路上传输的包含相同业务数据包的空口分组数据单元PDU进行检测;
S202、接收端将从所述多条无线链路接收到的包含相同业务数据包的空口PDU进行合并处理。
通过多条无线链路接收包含相同业务数据包的空口分组数据单元PDU,从而可以降低数据传输的时延并提高数据传输的可靠性。
较佳地,在下行方向上,
所述接收端对多条无线链路上传输的包含相同业务数据包的空口PDU进行检测,包括:用户设备UE当从所述多条无线链路中的一条无线链路上正确接收到一空口PDU时,放弃从其他无线链路上接收该空口PDU,并反馈正确接收该空口PDU的确认消息;
所述接收端将从所述多条无线链路接收到的包含相同业务数据包的空口PDU进行合并处理,包括:所述UE对于从所述多条无线链路接收到的空口PDU,按照空口PDU的顺序进行排序,并顺序递交给该UE的高层。
较佳地,在上行方向上,
所述接收端对多条无线链路上传输的包含相同业务数据包的空口PDU进行检测,包括:至少一个基站对所述多条无线链路上传输的包含相同业务数据包的空口PDU进行检测;
所述接收端将从所述多条无线链路接收到的包含相同业务数据包的空口PDU进行合并处理,包括:由所述多条无线链路对应的一集中处理实体对来自所述多条无线链路的空口PDU进行统一处理,当确定从一条无线链路上正确接收到一空口PDU时,反馈正确接收该空口PDU的确认消息,以及对于从所述多条无线链路接收到的空口PDU,按照空口PDU的顺序进行排序,并顺序递交给该集中处理实体的高层。
较佳地,所述空口PDU为分组数据汇聚层协议PDCPPDU、无线链路控制RLCPDU或媒体接入控制MACPDU。
较佳地,当所述空口PDU为PDCPPDU时,该方法还包括:
接收端结合所述多条无线链路的PDCPPDU的联合解码传输正确率,进行PDCP头压缩反馈。
较佳地,所述空口PDU为分组数据汇聚层协议PDCPPDU、无线链路控制RLCPDU或媒体接入控制MACPDU。
较佳地,当所述空口PDU为PDCPPDU时,在下行方向上,由基站中的PDCP层确定所述PDCPPDU;在上行方向上由用户设备UE中的PDCP层确定所述PDCPPDU并发送给所述接收端。
或者,当所述空口PDU为PDCPPDU时,在下行方向,由高于基站的网络节点中的PDCP层确定所述PDCPPDU并发送给对应的每一基站,由每一基站将所述PDCPPDU通过自身对应的无线链路发送给接收端;在上行方向上由用户设备UE中的PDCP层确定所述PDCPPDU并通过每条无线链路发送给对应的接收端。
较佳地,当所述空口PDU为RLCPDU时,在下行方向上,由统一的业务数据处理节点中的RLC层确定所述RLCPDU并发送给每一无线链路对应的媒体接入控制MAC层,由每一MAC层将所述RLCPDU通过自身对应的无线链路发送给接收端;在上行方向上,由用户设备UE中的RLC层确定所述RLCPDU并发送给所述接收端。
较佳地,当所述空口PDU为MACPDU时,在下行方向上,由统一的业务数据处理节点中的MAC层确定所述MACPDU并发送给每一无线链路对应的物理层,由每一物理层将所述MACPDU通过自身对应的无线链路发送给接收端;在上行方向上,由用户设备UE中的MAC层确定所述MACPDU并发送给所述接收端。
综上,本发明实施例提供的发送端(或者称为数据发送系统),可以是UE,也可以是一个基站,或者包括多个基站,再或者包括基站和比基站高一层的网络侧设备。
本发明实施例提供的接收端(或者称为数据接收系统),可以是UE,也可以是一个基站,或者包括多个基站,再或者包括基站和比基站高一层的网络侧设备。
下面给出更为具体的详细说明。
对于下行传输:
发送端:包括基站(或AP),或包括基站(或AP)和高于基站的网络侧节点等实体装置。其中,所述的基站对应一个或多个小区。具体的,是其中的层2实体协同进行业务数据包的顺序传输,将数据包组织为层2分组数据单元,在不同无线链路上映射和传输。
接收端:为UE。从每条无线链路分别接收层2PDU,只要有一条无线链路上正确接收到了层2PDU,即认为该层2PDU正确接收,并可以选择放弃接收其他链路上的包含同样数据包的层2PDU。并且,可选地,接收端针对该层2PDU通过所有无线链路进行正确接收反馈。接收端对来自多条无线链路的层2PDU进行重复检测和排序,并按照排序结果顺序地将层2PDU递交给UE的高层,其中,所述重复检测就是在一定窗长内接收到多个有相同序列号(PDCPSN、RLCSN)的空口PDU(PDCPPDU、RLCPDU),只保留其中一个空口PDU,其余丢弃。MACPDU的重复检测是通过还原成RLCPDU后,一定窗长内检测RLCSN实现的。所述排序,例如每一PDU对应一序列号,按照该序列号大小对接收到的PDU进行排序。
对于上行传输:
发送端:为UE。将数据包组织为层2分组数据单元(PDU),在不同无线链路上映射和传输。
接收端:包括基站(或AP),或包括基站(或AP)和高于基站的网络侧节点等实体装置。其中,所述的基站对应一个或多个小区。每个接收端从各自对应的无线链路分别接收层2PDU,只要有一个接收端正确接收层2PDU,即认为该层2PDU正确接收。由一个集中处理实体对来自不同无线链路的层2PDU统一处理,并且可选地针对正确接收到的层2PDU进行正确接收反馈(具体地,PDCP状态报告、RLC状态报告都是接收端对发送端的反馈,此外还有物理层反馈的方式),并对来自多条无线链路的层2PDU进行重复检测和排序,并顺序递交给本接收端的高层。
本发明实施例中所述的层2PDU,即空口分组数据单元,可以为PDCPPDU、RLCPDU或MACPDU,根据不同的PDU类型,具体实现方式不同,但针对同一类型的PDU,上行方向和下行方向的处理方式相同,下面以下行方向为例,进行具体说明:
首先介绍PDCPPDU的冗余传输:
下行传输中,参见图3,若发送端的PDCP层位于基站,假设有三条无线链路,分别为无线链路1、无线链路2、无线链路3,每一链路对应一PDCP层实体,分别为PDCP1、PDCP2、PDCP3。这些PDCP层实体可以位于同一基站也可以位于不同基站。每条无线链路均包括PDCP层实体、RLC层实体、MAC层实体和物理层实体。同一基站对应一条无线链路或者多条无线链路。
在这种情况下,PDCP冗余传输具有以下特性中至少一个特性:
一、不同无线链路的PDCP层实体对应同一个业务承载,也可能发送完全相同的业务数据。
二、不同无线链路上的PDCPPDU采用统一的头压缩机制。如果整体接收正确率很高,即使其中某条无线链路的信道质量较差,仍对包括该链路在内的所有链路采用最大比例头压缩。头压缩的含义是保留有效信息的同时压缩IP头,头压缩比例越高,传输相同数据内容需要的资源越少。
三、即使同样的PDCPPDU在不同的无线链路上传输,发送端对该PDCPPDU只维护同样的PDCP丢弃时间(PDCPdiscardtimer),如果超时则丢弃该PDCPPDU,即不在任何一条无线链路上传输。若发送端包括多个小区,则各小区的PDCP层各自独立维护PDCPdiscardtimer。PDCPdiscardtimer本身是由业务数据传输的时延要求决定的,统一维护一个丢弃时间可保证有效传输的同时避免资源浪费,即业务时延已经达到了,有些链路还在进行空口传输,此时数据已无用,只会浪费空口资源和影响后续传输,而通过维护的丢弃时间可保证有效传输的同时避免资源浪费。
四、接收端根据多条无线链路的联合解码传输正确率,而不是基于单条无线链路的传输正确率,进行PDCP头压缩反馈。这样能反映多通道传输的实际传输效果,得到最有效的头压缩方案。
需要说明的是,本发明实施例中所述的多条无线链路都指的是同一无线承载对应的多条无线链路(或者说是同一UE对应的多条无线链路),即不能理解为不同的无线承载之间的多条无线链路。
五、PDCP控制PDU,包括ROHC反馈分组包(PDCPControlPDUformatforinterspersedROHCfeedbackpacket)和PDCP状态报告两种PDU,只在一条无线链路上发送,这条无线链路可以是UE的主连接链路。所述主连接链路,是预先配置好的。
六、PDCPPDU的组织可以由一个基站(称为主控基站)统一处理并通过与其他基站的接口(X2接口或基站间无线接口)发送给其他基站传输,也可以基站间只交互头压缩规则,不同基站各自进行PDCPPDU的头压缩。
七、对于相同的业务数据包,不同无线链路分配相同的PDCPPDU序列号SN,接收端正确接收一SN的PDCPPDU后,可丢弃来自其他无线链路相同SN的PDCPPDU。
八、不同无线链路上采用相同的加密机制,即共享密钥,具体的密钥可以采用主连接基站(即UE的主连接链路对应的基站,也可以称为主控基站)生成的密钥,主连接基站向其他基站发送该UE的密钥相关信息,例如KeNB。该KeNB是由UE和MME从KASME推衍产生的密钥,或是由UE和目标eNB产生的密钥。
参见图4,若PDCP层位于高于基站的网络侧节点(统一的业务数据处理节点),那么该网络侧节点下的多个无线链路可以共享该PDCP层。假设有三条无线链路,分别为无线链路1、无线链路2、无线链路3,所有链路共同对应一PDCP层实体,每条无线链路均包括RLC层实体、MAC层实体和物理层实体。同一基站对应一条无线链路或者多条无线链路。
在这种场景下流程更加简化,处理也更方便。
此种场景下的PDCP冗余传输具有以下特性中的至少一种特性:
一、一个PDCP层实体对应一条业务承载。
二、不同无线链路上的PDCPPDU采用统一的头压缩机制。如果整体接收正确率很高,即使其中某条无线链路的信道质量较差,仍对包括该链路在内的所有链路采用最大比例头压缩。
三、接收端根据多条无线链路的联合解码传输正确率,而不是单条无线链路的传输正确率,进行PDCP头压缩反馈。
四、PDCP控制PDU,包括ROHC反馈分组包(PDCPControlPDUformatforinterspersedROHCfeedbackpacket)和PDCP状态报告两种PDU,只在一条无线链路上发送,这条无线链路可以是UE的主连接链路。
五、PDCP层将PDCPPDU分发到不同无线链路的RLC层。
六、PDCP层实体组织PDCPPDU并分配序列号SN,相同的业务数据包在不同无线链路上传输时采用相同的SN,接收端正确接收某SN的PDCPPDU后,可丢弃来自其他无线链路相同SN的PDCPPDU。
七、不同无线链路上采用相同的加密机制,即共享密钥,具体的密钥可以采用主连接基站生成的密钥。
下面介绍一下RLCPDU冗余传输。
RLCPDU冗余传输指不同无线链路上传输相同的RLCPDU,由于RLC层具有分段级联功能,要实现RLCPDU冗余传输不能由不同无线链路分别形成RLCPDU。参见图5,假设有三条无线链路,分别为无线链路1、无线链路2、无线链路3,所有链路共同对应一PDCP层实体和一RLC层实体,每条无线链路均包括MAC层实体和物理层实体。其中,PDCP层实体和RLC层实体位于统一的业务数据处理节点(可以是UE的主连接基站),MAC层实体和物理层实体位于同一基站或者多个基站中,即同一基站对应一条无线链路或者多条无线链路。
RLCPDU冗余传输具有以下特性:
一、一个RLC层实体统一处理业务数据,形成RLCPDU的分组大小可依据经验值或保守值。
二、RLC层实体将形成的RLCPDU分发给不同无线链路的MAC层实体,下行传输时RLC层实体通常位于基站,包含统一处理数据RLC层实体的基站可以是UE的主连接基站,如果不同无线链路的基站不同,主连接基站将RLCPDU通过基站间接口(X2接口或其他接口)发送给其他基站以在其他无线链路上传输。
三、RLC状态报告只在一条无线链路上传输,这条无线链路可以是UE的主连接链路。
四、对于相同的业务数据,不同无线链路分配相同的RLCPDU序列号SN,接收端正确接收某SN的RLCPDU后,可丢弃来自其他无线链路相同SN的RLCPDU,并根据需要依据正确接收的RLCPDU的SN形成状态报告。若是上行传输,则需要由集中控制实体或主连接基站统一处理。
最后介绍一下MACPDU冗余传输。
MACPDU冗余传输指不同无线链路上传输相同的MACPDU,由于MAC层具有对多个业务承载数据的复用功能,要实现MACPDU冗余传输不能由不同无线链路分别形成MACPDU。参见图6,假设有三条无线链路,分别为无线链路1、无线链路2、无线链路3,所有链路共同对应一PDCP层实体、一RLC层实体和一MAC层实体,每条无线链路均包括物理层实体。其中,PDCP层实体、RLC层实体和MAC层实体位于统一的业务数据处理节点(可以是UE的主连接基站),物理层实体位于同一基站或者多个基站中,即同一基站对应一条无线链路或者多条无线链路。
MACPDU冗余传输具有以下特性:
一、一个MAC层实体统一处理业务数据,形成MACPDU的分组大小可依据经验值或保守值。
二、MAC层实体将形成的MACPDU分发给不同无线链路的物理层实体,下行传输时MAC层实体通常位于基站,包含统一处理数据MAC层实体的基站可以是UE的主连接基站,如果不同无线链路的基站不同,主连接基站将MACPDU通过基站间接口(X2接口或其他接口)发送给其他基站以在其他无线链路上传输。
三、MAC层控制信息MACCE通常只对一个小区有效,因此多条无线链路传输的MACPDU不包含小区MACCE,只包含数据单元。
四、接收端实现MACPDU的重复检测,具体为:通过解析出的MACSDU,即RLCPDU序列号SN,进行重复检测;或,在一定时长内正确接收一个确定的逻辑信道号(LCID,与业务对应)的数据后,丢弃其他相同LCID的数据。若是上行传输,则需要由集中控制实体或主连接基站统一处理。
下面给出几个具体实施例的举例说明。
实施例一:载波聚合(CA)下的PDCPPDU冗余传输。
载波聚合场景下多个载波为同一个UE提供无线传输,每个载波对应一个小区。参见图7,下面以用于载波聚合的不同小区属于一个基站为例。
该实施例中的下行传输包括:
步骤一:基站接收来自高层的数据包,分配PDCPSN,组织PDCPPDU,为每个PDCPPDU维护一个PDCPdiscardtimer;
步骤二:基站将相同的PDCPPDU映射到小区1、小区2同时传输;
步骤三:UE分别从小区1、小区2接收PDCPPDU,根据接收到PDCPPDU的PDCPSN,进行重复检测和排序,将正确接收的PDCPPDU递交高层。
步骤四:UE根据接收到的PDCPPDU,生成头压缩反馈ROHC反馈分组包(PDCPControlPDUformatforinterspersedROHCfeedbackpacket)和数据正确接收反馈PDCP状态报告,在主小区(Primarycell)上发送。基站将根据头压缩反馈调整PDCP压缩深度和根据PDCP状态报告进行可能的重传。
该实施例中的上行传输包括:
步骤一:UE接收来自高层的数据包,分配PDCPSN,组织PDCPPDU,为每个PDCPPDU维护一个PDCPdiscardtimer;
步骤二:UE将相同的PDCPPDU映射到小区1、小区2同时传输;
步骤三:基站分别从小区1、小区2接收PDCPPDU,根据接收到PDCPPDU的PDCPSN,进行重复检测和排序,将正确接收的PDCPPDU递交高层。
步骤四:基站根据接收到的PDCPPDU,生成头压缩反馈ROHC反馈分组包(PDCPControlPDUformatforinterspersedROHCfeedbackpacket)和数据正确接收反馈PDCP状态报告,在主小区(Primarycell)上发送。UE将根据头压缩反馈调整PDCP压缩深度和根据PDCP状态报告进行可能的重传。
实施例二:双连接1A架构下PDCPPDU冗余传输。
双连接指UE与两个小区,一般为宏小区(对应MeNB)和小小区(对应SeNB)保持连接。双连接1A架构如图8所示。
该实施例中的下行传输包括:
步骤一:其中一个基站,例如宏小区基站(MeNB)或集中处理实体接收来自高层的数据包,分配PDCPSN,组织PDCPPDU,为每个PDCPPDU维护一个PDCPdiscardtimer;
步骤二:PDCPPDU组织基站,例如宏小区基站(MeNB)将组织好的PDCPPDU或(PDCPSN+数据包)转发给另一个基站,与宏小区基站对应的是小小区基站(SeNB),或
集中处理实体将组织好的PDCPPDU或(PDCPSN+数据包)发送给宏小区基站和小小区基站;
步骤三:宏小区和小小区同时对组织好的PDCPPDU进行传输并启动PDCPdiscardtimer;
步骤四:UE分别从宏小区和小小区接收PDCPPDU,根据接收到PDCPPDU的PDCPSN,进行重复检测和排序,将正确接收的PDCPPDU递交该UE的高层。
步骤五:UE根据接收到的PDCPPDU,生成头压缩反馈ROHC反馈分组包(PDCPControlPDUformatforinterspersedROHCfeedbackpacket)和数据正确接收反馈PDCP状态报告,在其中一个小区(MeNB或SeNB的小区)上发送。基站将根据头压缩反馈调整PDCP压缩深度和根据PDCP状态报告进行可能的重传,头压缩和重传的决策一般是由主连接基站,例如MeNB或集中处理实体决定的。
该实施例的上行传输包括:
步骤一:UE接收来自高层的数据包,分配PDCPSN,组织PDCPPDU,为每个PDCPPDU维护一个PDCPdiscardtimer;
步骤二:UE将相同的PDCPPDU映射到宏小区和小小区,并同时传输;
步骤三:宏基站(MeNB)和小基站(SeNB)分别从宏小区和小小区接收PDCPPDU。由其中一个基站(例如宏基站)或一个集中处理实体汇总接收到的PDCPPDU,根据PDCPSN,进行重复检测和排序,将正确接收的PDCPPDU递交高层。
步骤四:集中处理的基站或集中处理实体根据接收到的PDCPPDU,生成头压缩反馈ROHC反馈分组包(PDCPControlPDUformatforinterspersedROHCfeedbackpacket)和数据正确接收反馈PDCP状态报告,在宏小区或小小区上发送。UE将根据头压缩反馈调整PDCP压缩深度和根据PDCP状态报告进行可能的重传。
实施例三:双连接3C架构下PDCPPDU冗余传输。
参见图9,双连接3C架构下PDCP层只位于MeNB,更便于本发明实施例的多通道传输操作。
本实施例中的下行传输包括:
步骤一:宏小区基站(MeNB)接收来自高层的数据包,分配PDCPSN,组织PDCPPDU,为每个PDCPPDU维护一个PDCPdiscardtimer;
步骤二:宏小区基站(MeNB)将组织好的PDCPPDU映射到两个PDCP层实体;
步骤三:宏小区和小小区同时对组织好的PDCPPDU进行传输并启动PDCPdiscardtimer,小小区PDCP层实体需要将PDCPPDU发送给小小区低层;
步骤四:UE分别从宏小区和小小区接收PDCPPDU,根据接收到PDCPPDU的PDCPSN,进行重复检测和排序,将正确接收的PDCPPDU递交高层。
步骤五:UE根据接收到的PDCPPDU,生成头压缩反馈ROHC反馈分组包(PDCPControlPDUformatforinterspersedROHCfeedbackpacket)和数据正确接收反馈PDCP状态报告,在其中一个小区(MeNB或SeNB的小区)上发送。宏小区基站MeNB将根据头压缩反馈调整PDCP压缩深度和根据PDCP状态报告进行可能的重传。
本实施例中的上行传输包括:
步骤一:UE接收来自高层的数据包,分配PDCPSN,组织PDCPPDU,为每个PDCPPDU维护一个PDCPdiscardtimer;
步骤二:UE将相同的PDCPPDU映射到宏小区和小小区、同时传输;
步骤三:宏基站MeNB和小基站SeNB分别从宏小区和小小区接收PDCPPDU。由宏基站汇总接收到的PDCPPDU,根据PDCPSN,进行重复检测和排序,将正确接收的PDCPPDU递交高层。
步骤四:宏基站MeNB根据接收到的PDCPPDU,生成头压缩反馈ROHC反馈分组包(PDCPControlPDUformatforinterspersedROHCfeedbackpacket)和数据正确接收反馈PDCP状态报告,在宏小区或小小区上发送。UE将根据头压缩反馈调整PDCP压缩深度和根据PDCP状态报告进行可能的重传。
实施例四:载波聚合(CA)下RLCPDU冗余传输。
参见图7,载波聚合下多个载波为同一个UE提供无线传输,每个载波对应一个小区。下面以用于载波聚合的不同小区属于一个基站为例。
本实施例中的下行传输包括:
步骤一:基站接收来自高层的数据包,生成PDCPPDU继而生成RLCPDU,RLC层具有分段和级联功能,一个或多个PDCPPDU生成一个RLCPDU,一个无线承载与多个小区共用的一个PDCP层实体及一个RLC层实体对应。
步骤二:基站将相同的RLCPDU映射到小区1、小区2同时传输;
步骤三:UE分别从小区1、小区2接收RLCPDU,根据接收到RLCPDU的RLCSN,进行重复检测和排序,将正确接收的RLCPDU递交高层。
步骤四:在RLC确认模式(AcknowledgedMode,AM)下,UE根据接收到的RLCPDU,生成RLC状态报告,反映RLCPDU的正确接收情况。在RLCAM模式下,基站将根据状态报告进行可能的重传。RLC状态报告只在UE的主小区(Primarycell)上传输。
本实施例中的上行传输包括:
步骤一:UE接收来自高层的数据包,生成PDCPPDU继而生成RLCPDU,RLC层具有分段和级联功能,一个或多个PDCPPDU生成一个RLCPDU,一个无线承载与多个小区共用的一个PDCP层实体及一个RLC层实体对应。
步骤二:UE将相同的RLCPDU映射到小区1、小区2,并同时传输;
步骤三:基站分别从小区1、小区2接收RLCPDU,根据接收到RLCPDU的RLCSN,进行重复检测和排序,将正确接收的RLCPDU递交高层。
步骤四:在RLCAM模式下,基站根据接收到的RLCPDU,生成RLC状态报告,反映RLCPDU的正确接收情况。在RLCAM模式下,UE将根据状态报告进行可能的重传。RLC状态报告只在UE的主小区(Primarycell)上传输。
实施例五:双连接1A架构下的RLCPDU冗余传输。
双连接指UE与两个小区,一般为宏小区和小小区保持连接。双连接1A架构参见图8。
本实施例的下行传输包括:
步骤一:上述两个基站中的一个基站,例如宏小区基站(MeNB),或集中处理实体接收来自高层的数据包,生成PDCPPDU继而生成RLCPDU,RLC层具有分段和级联功能,一个或多个PDCPPDU生成一个RLCPDU。
步骤二:组织RLCPDU的基站,例如宏小区基站(MeNB)将组织好的RLCPDU转发给另一个基站,与宏小区基站对应的是小小区基站(SeNB),或
集中处理实体将组织好的RLCPDU发送给宏小区基站和小小区基站;
步骤三:宏小区和小小区同时对组织好的RLCPDU进行传输;
步骤四:UE分别从宏小区和小小区接收RLCPDU,根据接收到RLCPDU的PDCPSN,进行重复检测和排序,将正确接收的RLCPDU递交高层。
步骤五:在RLCAM模式下,UE根据接收到的RLCPDU,生成状态报告,基站将根据状态报告进行可能的重传。RLC状态报告只在一个小区(MeNB下的宏小区或SeNB下的小小区)上发送。发送端将根据状态报告进行可能的重传,重传决策端可能是集中处理实体或宏小区基站。
本实施例的上行传输包括:
步骤一:UE接收来自高层的数据包,生成PDCPPDU继而生成RLCPDU,RLC层具有分段和级联功能,一个或多个PDCPPDU生成一个RLCPDU。
步骤二:UE将相同的RLCPDU映射到宏小区和小小区,并同时传输;
步骤三:宏基站MeNB和小基站SeNB分别从宏小区和小小区接收RLCPDU。由其中一个基站(如宏基站)或一个集中处理实体汇总接收到的RLCPDU,根据RLCSN,进行重复检测和排序,将正确接收的RLCPDU递交高层。
步骤四:RLCAM模式下,集中处理的基站或集中处理实体根据接收到的RLCPDU,生成RLC状态报告。RLC状态报告在宏小区或小小区上发送。UE将根据RLC状态报告进行可能的重传。
实施例六:双连接3C架构下RLCPDU冗余传输。
参见图9,双连接3C架构下PDCP层只位于MeNB。
本实施例的下行传输包括:
步骤一:宏小区基站(MeNB)接收来自高层的数据包,在其中一个PDCP层实体和RLC层实体,例如宏小区的PDCP层实体和RLC层实体,生成RLCPDU;
步骤二:宏小区基站(MeNB)将组织好的RLCPDU通过Xn接口传送给小小区基站SeNB;
步骤三:宏小区和小小区同时对组织好的RLCPDU进行传输;
步骤四:UE分别从宏小区和小小区接收RLCPDU,根据接收到RLCPDU的RLCSN,进行重复检测和排序,将正确接收的RLCPDU递交高层。
步骤五:RLCAM模式下,UE根据接收到的RLCPDU,生成RLC状态报告,在其中一个小区(MeNB或SeNB的小区)上发送。宏小区基站MeNB将根据RLC状态报告进行可能的重传。
本实施例的上行传输包括:
步骤一:UE接收来自高层的数据包,生成PDCPPDU继而生成RLCPDU,RLC层具有分段和级联功能,一个或多个PDCPPDU生成一个RLCPDU。
步骤二:UE将相同的RLCPDU映射到宏小区和小小区,并同时传输;
步骤三:宏基站MeNB和小基站SeNB分别从宏小区和小小区接收RLCPDU。由其中一个基站(例如宏基站)或一个集中处理实体汇总接收到的RLCPDU,根据RLCSN,进行重复检测和排序,将正确接收的RLCPDU递交高层。
步骤四:RLCAM模式下,宏基站或集中处理实体根据接收到的RLCPDU,生成RLC状态报告。RLC状态报告在宏小区或小小区上发送。UE将根据RLC状态报告进行可能的重传。
实施例七:载波聚合(CA)下MACPDU冗余传输。
参见图7,载波聚合下多个载波为同一个UE提供无线传输,每个载波对应一个小区。下面以用于载波聚合的不同小区属于一个基站为例。
本实施例中的下行传输包括:
步骤一:基站接收来自高层的数据包,生成MACPDU;
步骤二:基站将相同的MACPDU映射到小区1、小区2,并同时传输;
步骤三:UE分别从小区1、小区2接收MACPDU,将正确接收的PDCPPDU递交高层,即该数据包所属业务承载对应的RLC层实体。
本实施例中的上行传输包括:
步骤一:UE接收来自高层的数据包,生成MACPDU;
步骤二:UE将相同的MACPDU映射到小区1、小区2,并同时传输;
步骤三:基站分别从小区1、小区2接收MACPDU,将正确接收的PDCPPDU递交高层,即该数据包所属业务承载对应的RLC层实体。
实施例八:双连接1A架构下MACPDU冗余传输。
双连接指UE与两个小区,一般为宏小区和小小区保持连接。双连接1A架构如图8所示。
本实施例中的下行传输包括:
步骤一:其中一个基站,例如宏小区基站(MeNB),或集中处理实体接收来自高层的数据包,生成MACPDU;
步骤二:组织MACPDU的基站,例如宏小区基站(MeNB)将组织好的MACPDU转发给另一个基站,与宏小区基站对应的是小小区基站(SeNB),或,
集中处理实体将组织好的MACPDU发送给宏小区基站和小小区基站;
步骤三:宏小区和小小区同时对组织好的MACPDU进行传输;
步骤四:UE分别从宏小区和小小区接收MACPDU,将正确接收的MACPDU递交高层。MACPDU递交高层有两种方式,一个业务承载与宏小区和小小区的各自的一个RLC层实体对应,则一直还原到IP包才能进行重复检测;一个业务承载与宏小区或集中处理实体中的RLC层实体对应,MACPDU递交到该RLC层实体,在该RLC层实体中进行重复检测。
本实施例中的上行传输包括:
步骤一:UE接收来自高层的数据包,生成MACPDU;
步骤二:UE将相同的MACPDU映射到宏小区和小小区,并同时传输;
步骤三:宏基站MeNB和小基站SeNB分别从宏小区和小小区接收MACPDU。由其中一个基站(例如宏基站)或一个集中处理实体汇总接收到的MACPDU,将正确接收的PDCPPDU递交高层。
实施例九:双连接3C架构下MACPDU冗余传输。
参见图9,双连接3C架构下PDCP层只位于MeNB。
本实施例的下行传输包括:
步骤一:宏小区基站(MeNB)接收来自高层的数据包,生成MACPDU;
步骤二:宏小区基站(MeNB)将组织好的MACPDU通过Xn接口发送给小小区基站SeNB;
步骤三:宏小区和小小区同时对组织好的MACPDU进行传输;
步骤四:UE分别从宏小区和小小区接收MACPDU,将正确接收的MACPDU递交高层。MACPDU递交高层有两种方式,一个业务承载与宏小区和小小区的各自的一个RLC层实体对应,则一直还原到IP包才能进行重复检测;一个业务承载与宏小区或集中处理实体中的RLC层实体对应,MACPDU递交到该RLC层实体,在该RLC层实体中进行重复检测。
本实施例的上行传输包括:
步骤一:UE接收来自高层的数据包,生成MACPDU;
步骤二:UE将相同的MACPDU映射到宏小区和小小区,并同时传输;
步骤三:宏基站MeNB和小基站SeNB分别从宏小区和小小区接收MACPDU。由宏基站或集中处理实体汇总接收到的MACPDU,将正确接收的PDCPPDU递交高层。
实施例十:不同无线通信系统下的空口分组数据单元冗余传输。
参见图10,不同无线通信系统的空口协议栈和数据包组织方式不同。实现空口PDU冗余传输的方法是以其中一个无线通信系统为主,其他无线通信系统将主无线通信系统的空口PDU当成需要传输的数据内容传输,接收端收到来自不同无线通信系统的数据后,将其还原成主无线通信系统的空口PDU,并进行后续处理。
下面以LTE和WiFi两个无线通信系统下的空口分组数据单元冗余传输,LTE作为主无线通信系统为例进行说明。
本实施例中的下行传输包括:
步骤一:LTE接收来自高层的数据包,生成LTE空口分组数据单元(PDCPPDU或RLCPDU或MACPDU);
步骤二:LTE基站通过有线接口或者WiFiAP内置入LTE基站(后者较为常见和合理),使WiFiAP获取LTE空口分组数据单元,WiFiAP将LTE空口分组数据单元组装成WiFi空口数据单元;
步骤三:LTE基站和WiFiAP同时向UE发送LTE空口分组数据单元;
步骤四:UE分别从LTE基站和WiFiAP接收空口传输,从WiFi传输中还原LTE空口分组数据单元,将正确接收的LTE空口分组数据单元递交高层。
本实施例中的上行传输包括:
步骤一:UE接收来自高层的数据包,生成LTE空口分组数据单元(PDCPPDU或RLCPDU或MACPDU);
步骤二:UE将LTE空口分组数据单元组装成WiFi空口PDU,与LTE系统一起,分别向WiFiAP和LTE基站同时传输;
步骤三:LTE基站和WiFiAP分别接收生成LTE空口分组数据单元。LTE基站汇总处理接收到的生成LTE空口分组数据单元,将正确接收的生成LTE空口分组数据单元PDCPPDU递交高层。合理的方式是WiFiAP内置入LTE基站,便于将WiFiAP接收的数据递交LTE基站汇总处理。
参见图11,本发明实施例提供的一种数据发送系统,包括:
第一模块11,用于确定需要通过多条无线链路发送的包含相同业务数据包的空口分组数据单元PDU;
第二模块12,用于将所述空口PDU分别通过每一所述无线链路发送给接收端,其中该接收端对应所述多条无线链路。
通过多条无线链路发送包含相同业务数据包的空口分组数据单元PDU给接收端,从而可以降低数据传输的时延并提高数据传输的可靠性。
较佳地,所述空口PDU为分组数据汇聚层协议PDCPPDU、无线链路控制RLCPDU或媒体接入控制MACPDU。
较佳地,当所述空口PDU为PDCPPDU时,在下行方向上,所述第一模块和第二模块位于基站中的PDCP层;在上行方向上,所述第一模块和第二模块位于用户设备UE中的PDCP层。
较佳地,
多条所述无线链路对应同一业务承载;和/或,
每一PDCPPDU采用统一的头压缩机制;和/或,
每一PDCPPDU对应相同的PDCPPDU丢弃时间;和/或,
所述第一模块还用于确定PDCP控制PDU并通过所述第二模块发送给所述接收端,其中该PDCP控制PDU是通过所述多条无线链路中接收端的主连接链路传输的,该PDCP控制PDU中包括健壮性报头压缩协议ROHC反馈分组包和PDCP状态报告两种PDU;和/或,
在下行方向上,由主控基站中的PDCP层中的第一模块确定所述PDCPPDU,并通过主控基站中的PDCP层中的第二模块通知给其他基站中的PDCP层;或者,所述PDCPPDU是每一基站中的PDCP层中第一模块按照预先交互的头压缩规则,进行头压缩得到的;和/或,
每一无线链路上传输的包含相同业务数据包的PDCPPDU的序列号SN相同。
较佳地,当所述空口PDU为PDCPPDU时,在下行方向,所述第一模块位于高于基站的网络节点中的PDCP层;所述第二模块位于所述网络节点对应的每一基站;由高于基站的网络节点中的PDCP层的第一模块确定所述PDCPPDU并发送给对应的每一基站,由每一基站的第二模块将所述PDCPPDU通过自身对应的无线链路发送给接收端;
在上行方向上,所述第一模块位于用户设备UE中的PDCP层,所述第二模块位于该UE中,由用户设备UE中的PDCP层中的第一模块确定所述PDCPPDU并通过第二模块发送给所述接收端。
较佳地,
每一所述无线链路对应同一业务承载;和/或,
每一PDCPPDU采用统一的头压缩机制;和/或,
所述第一模块还用于确定PDCP控制PDU并通过所述第二模块发送给所述接收端,其中该PDCP控制PDU是通过所述多条无线链路中接收端的主连接链路传输的,该PDCP控制PDU中包括健壮性报头压缩协议ROHC反馈分组包和PDCP状态报告两种PDU;和/或,
在下行方向上,所述PDCPPDU是由所述网络节点中的PDCP层中的第一模块确定并发送给每一所述基站中的无线链路控制RLC层;和/或,
每一无线链路上传输的包含相同业务数据包的PDCPPDU的序列号SN相同。
较佳地,每一无线链路上传输的包含相同业务数据包的PDCPPDU是采用同一加密密钥并采用同一加密机制进行加密的PDCPPDU。
较佳地,当所述空口PDU为RLCPDU时,在下行方向上,所述第一模块位于统一的业务数据处理节点中的RLC层,所述第二模块位于每一无线链路对应的媒体接入控制MAC层;由统一的业务数据处理节点中的RLC层中的第一模块确定所述RLCPDU并发送给每一无线链路对应的媒体接入控制MAC层,由每一MAC层中的第二模块将所述RLCPDU通过自身对应的无线链路发送给接收端;
在上行方向上,所述第一模块位于用户设备UE中的RLC层,所述第二模块位于该UE中,由该UE中的RLC层中的第一模块确定所述RLCPDU并通过第二模块发送给所述接收端。
较佳地,
在下行方向上,所述业务数据处理节点为基站,所述接收端为用户设备UE,该基站为该UE对应的主连接基站;当不同的无线链路对应不同的基站时,由所述主连接基站中的RLC层的第一模块确定所述RLCPDU并通过第二模块发送给每一无线链路对应的基站中的MAC层;和/或,
所述第一模块还用于确定RLC控制PDU并通过所述第二模块发送给所述接收端,其中该RLC控制PDU是通过所述接收端的主连接链路传输的,其中包括RLC状态报告;和/或,
每一无线链路上传输的包含相同业务数据包的RLCPDU的序列号SN相同。
较佳地,当所述空口PDU为MACPDU时,在下行方向上,所述第一模块位于统一的业务数据处理节点中的MAC层,所述第二模块位于每一无线链路对应的物理层;由统一的业务数据处理节点中的MAC层中的第一模块确定所述MACPDU并发送给每一无线链路对应的物理层中的第二模块,由每一物理层中的第二模块将所述MACPDU通过自身对应的无线链路发送给接收端;
在上行方向上,所述第一模块位于用户设备UE中的MAC层,所述第二模块位于该UE中,由该UE中的MAC层的第一模块确定所述MACPDU并通过所述第二模块发送给所述接收端。
较佳地,
在下行方向上,所述业务数据处理节点为基站,所述接收端为用户设备UE,该基站为该UE对应的主连接基站;当不同的无线链路对应不同的基站时,由所述主连接基站中的第一模块确定所述MACPDU并发送给每一无线链路对应的基站中的物理层;和/或,
所述MACPDU中仅包含数据单元。
综上,本发明实施例提供的数据发送系统,可以是UE,也可以是一个基站,或者包括多个基站,再或者包括基站和比基站高一层的网络侧设备。
参见图12,本发明实施例提供的一种数据接收系统,包括:
第三模块21,用于对多条无线链路上传输的包含相同业务数据包的空口分组数据单元PDU进行检测;
第四模块22,用于将从所述多条无线链路接收到的包含相同业务数据包的空口PDU进行合并处理。
该系统可以通过多条无线链路接收包含相同业务数据包的空口分组数据单元PDU,从而可以降低数据传输的时延并提高数据传输的可靠性。
较佳地,在下行方向上,该系统为用户设备UE;
第三模块具体用于:当从所述多条无线链路中的一条无线链路上正确接收到一空口PDU时,放弃从其他无线链路上接收该空口PDU,并反馈正确接收该空口PDU的确认消息;
第四模块具体用于:对于从所述多条无线链路接收到的空口PDU,按照空口PDU的顺序进行排序,并顺序递交给该UE的高层。
较佳地,在上行方向上,该系统包括一集中处理实体和至少一个基站;所述第三模块位于每一所述基站中,所述第四模块位于所述集中处理实体中;
每一基站中的第三模块具体用于:对该基站对应的每一无线链路上传输的包含相同业务数据包的空口PDU进行检测,并上报给所述第四模块;
所述第四模块具体用于:对来自多条无线链路的空口PDU进行统一处理,当确定从一条无线链路上正确接收到一空口PDU时,反馈正确接收该空口PDU的确认消息,以及对于从所述多条无线链路接收到的空口PDU,按照空口PDU的顺序进行排序,并顺序递交给该集中处理实体的高层。
较佳地,所述空口PDU为分组数据汇聚层协议PDCPPDU、无线链路控制RLCPDU或媒体接入控制MACPDU。
较佳地,所述第四模块还用于:当所述空口PDU为PDCPPDU时,结合所述多条无线链路的PDCPPDU的联合解码传输正确率,进行PDCP头压缩反馈。
综上,本发明实施例提供的数据接收系统,可以是UE,也可以是一个基站,或者包括多个基站,再或者包括基站和比基站高一层的网络侧设备。
本发明实施例提供的一种网络侧设备,参见图13,包括处理器500、收发机510和存储器520。
当该网络侧设备为高于基站的集中处理实体,用于对多个基站的数据传输进行统一处理和反馈时,并且,
当发送端包括基站和集中处理实体,该集中处理实体属于发送端的一部分时:
处理器500,用于读取存储器520中的程序,执行下列过程:
确定需要通过多条无线链路发送的包含相同业务数据包的空口PDU;
控制收发机510将所述空口PDU分别发送给每一无线链路对应的基站。
收发机510,用于在处理器500的控制下接收和发送数据。
其中,所述空口PDU为分组数据汇聚层协议PDCPPDU、无线链路控制RLCPDU或媒体接入控制MACPDU。
当接收端包括基站和集中处理实体,该集中处理实体属于接收端的一部分时:
处理器500,用于读取存储器520中的程序,执行下列过程:
控制收发机510接收从每一无线链路对应的基站发送的空口PDU;
将从多条无线链路接收到的包含相同业务数据包的空口PDU进行合并处理。具体地,当确定从一条无线链路上正确接收到一空口PDU时,反馈正确接收该空口PDU的确认消息,以及对于从所述多条无线链路接收到的空口PDU,按照空口PDU的顺序进行排序,并顺序递交给该集中处理实体的高层。
其中,所述空口PDU为分组数据汇聚层协议PDCPPDU、无线链路控制RLCPDU或媒体接入控制MACPDU。
当所述空口PDU为PDCPPDU时,处理器500还用于:结合多条无线链路的PDCPPDU的联合解码传输正确率,进行PDCP头压缩反馈。
同一集中处理实体可以同时具有上述发送端和接收端两种功能。
当该网络侧设备为基站时,若发送端包括基站和集中处理实体,该基站属于发送端的一部分:
处理器500,用于读取存储器520中的程序,执行下列过程:
控制收发机510接收集中处理实体发送的通过多条无线链路发送的包含相同业务数据包的空口PDU;
控制收发机510将所述空口PDU分别通过该基站对应的每一无线链路发送给接收端,其中该接收端对应所述多条无线链路。
其中,所述空口PDU为分组数据汇聚层协议PDCPPDU、无线链路控制RLCPDU或媒体接入控制MACPDU。
若接收端包括基站和集中处理实体,该基站属于接收端的一部分:
处理器500,用于读取存储器520中的程序,执行下列过程:
对该基站对应的一条或多条无线链路上传输的包含相同业务数据包的空口分组数据单元PDU进行检测;
控制收发机510将从该基站对应的每一无线链路接收到的包含相同业务数据包的空口PDU发送给集中处理实体。
同一基站可以同时具有上述发送端和接收端两种功能。
当该网络侧设备为基站时,若发送端包括至少一个基站,该基站作为发送端的主控基站时:
处理器500,用于读取存储器520中的程序,执行下列过程:
确定需要通过多条无线链路发送的包含相同业务数据包的空口分组数据单元PDU;
控制收发机510将所述空口PDU分别发送给该主控基站之外的其他基站,并通过该主控基站对应的每一无线链路发送给接收端,其中该接收端对应所述多条无线链路。
其中,所述空口PDU为分组数据汇聚层协议PDCPPDU、无线链路控制RLCPDU或媒体接入控制MACPDU。
当该网络侧设备为基站时,若发送端包括至少一个基站,该基站为发送端的主控基站之外的基站时:
处理器500,用于读取存储器520中的程序,执行下列过程:
控制收发机510接收主控基站确定并发送的需要通过多条无线链路发送的包含相同业务数据包的空口分组数据单元PDU;
控制收发机510通过自身所在基站对应的每一无线链路发送给接收端,其中该接收端对应所述多条无线链路。
其中,所述空口PDU为分组数据汇聚层协议PDCPPDU、无线链路控制RLCPDU或媒体接入控制MACPDU。
同一基站可以同时具有上述主控基站和其他基站的功能。
需要说明的是,在图13中,总线架构可以包括任意数量的互联的总线和桥,具体由处理器500代表的一个或多个处理器和存储器520代表的存储器的各种电路链接在一起。总线架构还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起,这些都是本领域所公知的,因此,本文不再对其进行进一步描述。总线接口提供接口。收发机510可以是多个元件,即包括发送机和收发机,提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。处理器500负责管理总线架构和通常的处理,存储器520可以存储处理器500在执行操作时所使用的数据。
本发明实施例提供的一种UE,参见图14,该UE包括处理器600、收发机610、存储器620和用户接口630。
当UE作为发送端时:
处理器600,用于读取存储器620中的程序,执行下列过程:
确定需要通过该UE对应的多条无线链路发送的包含相同业务数据包的空口分组数据单元PDU;
控制收发机610将所述空口PDU分别通过每一所述无线链路发送给接收端,其中该接收端对应所述多条无线链路。
收发机610,用于在处理器600的控制下接收和发送数据。
所述空口PDU为分组数据汇聚层协议PDCPPDU、无线链路控制RLCPDU或媒体接入控制MACPDU。
处理器600还用于:确定PDCP控制PDU并触发所述收发机610发送给所述接收端,其中该PDCP控制PDU是通过该UE的主连接链路传输的,该PDCP控制PDU中包括健壮性报头压缩协议ROHC反馈分组包和PDCP状态报告两种PDU。
当UE作为接收端时:
处理器600还用于:
对该UE对应的多条无线链路上传输的包含相同业务数据包的空口分组数据单元PDU进行检测;
将从所述多条无线链路接收到的包含相同业务数据包的空口PDU进行合并处理。
处理器600当从所述多条无线链路中的一条无线链路上正确接收到一空口PDU时,放弃从其他无线链路上接收该空口PDU,并反馈正确接收该空口PDU的确认消息;
处理器600对于从所述多条无线链路接收到的空口PDU,按照空口PDU的顺序进行排序,并顺序递交给该UE的高层。
当所述空口PDU为PDCPPDU时,处理器600结合所述多条无线链路的PDCPPDU的联合解码传输正确率,进行PDCP头压缩反馈。
同一UE可以同时具有上述发送端和接收端两种功能。
其中,在图14中,总线架构可以包括任意数量的互联的总线和桥,具体由处理器600代表的一个或多个处理器和存储器620代表的存储器的各种电路链接在一起。总线架构还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起,这些都是本领域所公知的,因此,本文不再对其进行进一步描述。总线接口提供接口。收发机610可以是多个元件,即包括发送机和接收机,提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。针对不同的用户设备,用户接口630还可以是能够外接内接需要设备的接口,连接的设备包括但不限于小键盘、显示器、扬声器、麦克风、操纵杆等。
处理器600负责管理总线架构和通常的处理,存储器620可以存储处理器600在执行操作时所使用的数据。
综上所述,本发明实施例在不同无线链路上传输包含相同数据流的空口分组数据单元,接收端对来自不同无线链路上的空口分组数据单元进行合并处理。空口分组数据单元可以为PDCPPDU、RLCPDU或MACPDU。一个业务承载对应多条无线链路的层2实体,不同无线链路上的层2实体协同操作。采用本发明实施例提供的技术方案,可以充分利用UE不同无线信道连接,准确实现时延和可靠性指标。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。