CN107925592A - 在无线通信系统中执行上行链路分组延迟测量的方法及其设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种无线通信系统。更具体地说，本发明涉及一种用于在无线通信系统中执行UL分组延迟测量的方法和设备，该方法包括：检查PDCP SDU的排队延迟的值是否高于阈值；以及如果排队延迟的值高于阈值，则生成并且发送包括PDCP SDU和用于PDCP SDU的时间戳的PDCP PDU，其中用于PDCP SDU的时间戳的值被设置为当从上层接收到PDCP SDU时的时间。

Description

在无线通信系统中执行上行链路分组延迟测量的方法及其 设备
技术领域
本发明涉及一种无线通信系统，并且更具体地说，涉及一种用于在无线通信系统中执行上行链路(UL)分组延迟测量的方法及其设备。
背景技术
作为可应用本发明的无线通信系统的示例，将简单地描述第三代合作伙伴计划长期演进型(3GPP LTE)(以下，被称为“LTE”)通信系统。
图1是示意性地图示作为示例性的无线电通信系统的E-UMTS的网络结构的视图。演进型的通用移动电信系统(E-UMTS)是传统的通用移动电信系统(UMTS)的高级版本，并且其基本标准化当前正在3GPP中进行。E-UMTS通常可以被称为长期演进型(LTE)系统。对于UMTS和E-UMTS的技术规范的细节，能够参考“3rd Generation Partnership Project；Technical Specification Group Radio Access Network(第三代合作伙伴计划；技术规范组无线电接入网络)”的版本7和版本8。
参考图1，E-UMTS包括用户设备(UE)、e节点B(eNB)和接入网关(AG)，该接入网关(AG)位于网络(E-UTRAN)的末端处，并且被连接到外部网络。eNB可以同时地发送用于广播服务、多播服务和/或单播服务的多个数据流。
每个eNB可以存在一个或多个小区。小区被设置为在诸如1.25、2.5、5、10、15和20MHz的带宽中的一个中操作，并且在该带宽中将下行链路(DL)或者上行链路(UL)传输服务提供给多个UE。不同的小区可以被设置为提供不同的带宽。eNB控制到多个UE的数据发送或者从多个UE的数据接收。eNB将DL数据的DL调度信息发送给相应的UE，以便向UE通知其中假设要发送DL数据的时间域/频率域、编译、数据大小和混合自动重传请求(HARQ)相关的信息。此外，eNB将UL数据的UL调度信息发送给相应的UE，以便向UE通知可以由UE使用的时间域/频率域、编译、数据大小和HARQ相关的信息。可以在eNB之间使用用于发送用户业务或者控制业务的接口。核心网(CN)可以包括AG和用于UE的用户注册的网络节点等。AG基于跟踪区(TA)来管理UE的移动性。一个TA包括多个小区。
虽然基于宽带码分多址(WCDMA)，无线通信技术已经被发展为LTE，但是用户和服务提供商的需求和期望正在上升。此外，考虑到处于发展中的其他无线电接入技术，需要新的技术演进以确保在未来高的竞争力。要求降低每位成本、提高服务可用性、频带的灵活使用、简化的结构、开放接口、UE的适当功率消耗等。
发明内容
技术问题
经设计以解决问题的本发明的目的在于用于在无线通信系统中执行UL分组测量的方法和设备。通过本发明解决的技术问题不限于上述技术问题并且本领域的技术人员可以从以下的描述中理解其他技术问题。
技术方案
能够通过提供如所附权利要求所述的一种用于在无线通信系统中用户设备(UE)操作的方法来实现本发明的目的。
在本发明的另一方面中，在本文中提供一种如在所附的权利要求中所提出的通信装置。
将要理解的是，本发明的前述一般描述和以下的详细描述是示例性的和说明性的，并且旨在提供对要求保护的本发明的进一步解释。
有益效果
为了克服当包括用于测量针对每个PDCP PDU的UL分组延迟的时间信息时的开销问题，发明了当PDCP SDU的排队延迟高于阈值时UE发送时间戳PDCP PDU。
将由本领域的技术人员理解的是，利用本发明实现的效果不限于已在上文具体描述的效果，并且从结合附图进行的以下的详细描述中将会更清楚地理解本发明的其他优点。
附图说明
附图图示本发明的实施例，这些附图被包括以提供对本发明的进一步理解并且被并入在本申请中且构成本申请的一部分，并且与该描述一起用于解释本发明的原理。
图1是示出作为无线通信系统的示例的演进型的通用移动电信系统(E-UMTS)的网络结构的图；
图2A是图示演进型的通用移动电信系统(E-UMTS)的网络结构的框图，以及图2B是描述典型E-UTRAN和典型EPC的架构的框图；
图3是示出基于第三代合作伙伴计划(3GPP)无线电接入网络标准的UE和E-UTRAN之间的无线电接口协议的控制平面和用户平面的图；
图4是示出在E-UMTS系统中使用的物理信道结构的示例的视图；
图5是根据本发明的实施例的通信装置的框图；
图6是用于PDCP实体架构的概念图；
图7是用于PDCP实体的功能视图的概念图；
图8A至图8C是用于PDCP数据PDU格式的图；
图9A到图9D是用于PDCP控制PDU的格式的图；
图10A是用于记录式MDT的概念图，并且图10B是用于即时式MDT的概念图；
图11是用于分解UL分组延迟的概念图；
图12是根据本发明的示例性实施例的用于执行UL分组延迟测量的概念图；
图13A至13D示出根据本发明的示例性实施例的包括时间戳的PDCP PDU的各种格式；以及
图14示出根据本发明的示例性实施例的用于发送时间戳PDCP PDU的示例。
具体实施方式
通用移动电信系统(UMTS)是第三代(3G)异步移动通信系统，该第三代(3G)异步移动通信系统基于欧洲系统、全球移动通信系统(GSM)和通用分组无线电服务(GPRS)在宽带码分多址(WCDMA)中操作。UMTS的长期演进型(LTE)正在由标准化UMTS的第三代合作伙伴计划(3GPP)讨论。
3GPP LTE是用于使能够高速分组通信进行的技术。为了包括目的在于减少用户和提供商成本、改进服务质量、以及扩展和提升覆盖和系统容量的LTE目标已经提出了许多方案。3GPP LTE要求将每位减少成本、增加服务可用性、灵活使用频带、简单结构、开放接口、和终端的适当的功率消耗作为较高级的要求。
在下文中，从本发明的实施例、附图中图示的示例中将会容易地理解本发明的结构、操作和其他特征。将会在下文中描述的实施例是其中本发明的技术特征被应用于3GPP系统的示例。
虽然在本说明书中将基于长期演进型(LTE)系统和LTE高级(LTE-A)系统描述本发明的实施例，但是它们仅是示例性的。因此，本发明的实施例可应用于与上述定义相对应的任何其他的通信系统。另外，虽然在本说明书中基于频分双工(FDD)方案描述本发明的实施例，但是本发明的实施例可以被容易地修改并且被应用于半双工FDD(H-FDD)方案或者时分双工(TDD)方案。
图2A是图示演进型的通用移动电信系统(E-UMTS)的网络结构的框图。E-UMTS还可以被称为LTE系统。通信网络可以被广泛地布署以提供诸如通过IMS语音(VoIP)和分组数据的各种通信服务。
如在图2A中所图示的是，E-UMTS网络包括演进型的UMTS陆地无线电接入网络(E-UTRAN)、演进型的分组核心网(EPC)、和一个或多个用户设备。E-UTRAN可以包括一个或多个演进型的节点B(e节点B)20，并且多个用户设备(UE)10可以位于一个小区中。一个或多个E-UTRAN移动性管理实体(MME)/系统架构演进型(SAE)网关30可以被定位在网络的末端处并且被连接到外部网络。
如在此所使用的是，“下行链路”指的是从e节点B到UE 10的通信，并且“上行链路”指的是从UE到e节点B的通信。UE 10指的是由用户携带的通信设备并且还可以被称为移动站(MS)、用户终端(UT)、用户站(SS)或者无线设备。
图2B是描述典型E-UTRAN和典型EPC的架构的框图。
如在图2B中所图示，e节点B 20将用户平面和控制平面的端点提供给UE 10。MME/SAE网关30为UE 10提供会话的端点和移动性管理功能。e节点B和MME/SAE网关可以经由S1接口被连接。
e节点B 20通常是与UE 10通信的固定站，并且还可以被称为基站(BS)或者接入点。可以每小区布署一个e节点B 20。可以在e节点B 20之间使用用于发送用户业务或者控制业务的接口。
MME提供包括到eNB 20的NAS信令、NAS信令安全、AS安全控制、用于3GPP接入网络之间的CN节点间信令(Inter CN node signaling)、空闲模式UE可达性(包括寻呼重传的控制和执行)、跟踪区域列表管理(用于在空闲和活跃模式下的UE)、PDN GW和服务GW选择、对于利用MME变化切换的MME选择、用于切换到2G或者3G 3GPP接入网络的SGSN选择、漫游、认证、包括专用承载建立的承载管理功能、对于PWS(包括ETWS和CMAS)消息传输的支持的各种功能。SAE网关主机提供包括基于每个用户的分组过滤(通过例如深度分组检测)、合法侦听、UE IP地址分配、在下行链路中的传输级分组标记、UL和DL服务级计费、门控和速率增强、基于APN-AMBR的DL速率增强的各种功能。为了清楚，在本文中MME/SAE网关30将会被简单地称为“网关”，但是理解的是此实体包括MME和SAE网关。
多个节点可以在e节点B 20与网关30之间经由S1接口被连接。e节点B 20可以经由X2接口被相互连接，并且相邻的e节点B可以具有含X2接口的网状的网络结构。
如所图示的是，eNB 20可以执行以下操作的功能：对于网关30的选择、在无线电资源控制(RRC)激活期间朝向网关的路由、寻呼消息的调度和发送、广播信道(BCCH)信息的调度和发送、在上行链路和下行链路两者中对UE 10的资源的动态分配、e节点B测量的配置和提供、无线电承载控制、无线电准入控制(RAC)、和在LTE_激活(LTE_ACTIVE)状态下的连接移动性控制。在EPC中，并且如上所述，网关30可以执行以下操作的功能：寻呼发起、LTE-空闲(LTE-IDLE)状态管理、用户平面的加密、系统架构演进型(SAE)承载控制、以及非接入层(NAS)信令的加密和完整性保护。
EPC包括移动性管理实体(MME)、服务网关(S-GW)、和分组数据网络网关(PDN-GW)。MME具有关于UE的连接和能力的信息，主要用于管理UE的移动性。S-GW是具有E-UTRAN作为端点的网关，并且PDN-GW是具有分组数据网络(PDN)作为端点的网关。
图3是示出基于3GPP无线电接入网络标准的UE和E-UTRAN之间的无线电接入协议的控制平面和用户平面的图。控制平面指的是用于发送被用于管理UE和E-UTRAN之间的呼叫的控制消息的路径。用户平面指的是被用于发送在应用层中生成的数据(例如，语音数据或者互联网分组数据)的路径。
第一层的物理(PHY)层使用物理信道对较高层提供信息传送服务。PHY层经由传输信道被连接到位于较高层上的媒体接入控制(MAC)层。数据在MAC层和物理层之间经由传输信道传输。经由物理信道在发送侧的物理层和接收侧的物理层之间传输数据。物理信道使用作为无线电资源的时间和频率。详细地，物理信道在下行链路中使用正交频分多址接入(OFDMA)方案调制并且在上行链路中使用单载波频分多址接入(SC-FDMA)调制。
第二层的MAC层经由逻辑信道向较高层的无线电链路控制(RLC)层提供服务。第二层的RLC层支持可靠的数据传输。RLC层的功能可以通过MAC层的功能块实现。第二层的分组数据汇聚协议(PDCP)层执行报头压缩功能，以在具有相对小的带宽的无线电接口中减少针对诸如IP版本4(IPv4)分组或者IP版本6(IPv6)分组的互联网协议(IP)分组的有效传输不必要的控制信息。
位于第三层的底部的无线电资源控制(RRC)层仅在控制平面中定义。RRC层控制与无线电承载(RB)的配置、重新配置和释放相关的逻辑信道、传输信道和物理信道。RB指的是第二层提供用于在UE和E-UTRAN之间的数据传输的服务。为此，UE的RRC层和E-UTRAN的RRC层互相交换RRC消息。
eNB的一个小区被设置为在诸如1.25、2.5、5、10、15和20MHz带宽中的一个中操作，并且在该带宽中将下行链路或者上行链路传输服务提供给多个UE。不同的小区可以被设置为提供不同的带宽。
用于数据的从E-UTRAN到UE的传输的下行链路传输信道包括用于传输系统信息的广播信道(BCH)、用于传输寻呼消息的寻呼信道(PCH)、和用于传输用户业务或者控制消息的下行链路共享信道(SCH)。下行链路多播和广播服务的业务或者控制消息可以通过下行链路SCH发送，并且还可以通过单独的下行链路多播信道(MCH)发送。
用于数据的从UE到E-UTRAN的传输的上行链路传输信道包括用于传输初始控制消息的随机接入信道(RACH)、和用于传输用户业务或者控制消息的上行链路SCH。被定义在传输信道上方并且被映射到传输信道的逻辑信道包括广播控制信道(BCCH)、寻呼控制信道(PCCH)、公共控制信道(CCCH)、多播控制信道(MCCH)、和多播业务信道(MTCH)。
图4是示出在E-UMTS系统中使用的物理信道结构的示例的视图。物理信道包括在时间轴上的若干子帧和频率轴上的若干子载波。在此，一个子帧包括时间轴上的多个符号。一个子帧包括多个资源块并且一个资源块包括多个符号和多个子载波。另外，每个子帧可以使用用于物理下行链路控制信道(PDCCH)(即，L1/L2控制信道)的子帧的确定符号(例如，第一符号)的确定子载波。在图4中，L1/L2控制信息传输区域(PDCCH)和数据区域(PDSCH)被示出。在一个实施例中，10ms的无线电帧被使用并且一个无线电帧包括10个子帧。另外，一个子帧包括两个连续的时隙。一个时隙的长度可以是0.5ms。另外，一个子帧包括多个OFDM符号并且多个OFDM符号的一部分(例如，第一符号)可以被用于发送L1/L2控制信息。作为用于发送数据的单位时间的传输时间间隔(TTI)是1ms。
除了确定控制信号或者确定服务数据之外，基站和UE使用作为传输信道的DL-SCH经由作为物理信道的PDSCH发送/接收数据。在被包括在PDCCH中的状态下发送指示PDSCH数据被发送到哪个UE(一个或多个UE)以及UE如何接收和解码PDSCH数据的信息。
例如，在一个实施例中，利用无线电网络临时标识(RTI)“A”对确定PDSCH进行CRC掩蔽并且经由确定子帧使用无线电资源“B”(例如，频率位置)和传输格式信息“C”(例如，传输块大小、调制、编译信息等)发送关于数据的信息。然后，位于小区中的一个或多个UE使用其RNTI信息来监控PDCCH。并且，具有RNTI“A”的特定UE读取PDCCH并且然后接收由PDCCH信息中的B和C指示的PDSCH。
图5是根据本发明的实施例的通信装置的框图。
在图5中示出的装置能够是适于执行上述机制的用户设备(UE)和/或eNB，但其能够是用于执行相同操作的任何装置。
如在图5中所示，装置可以包括DSP/微处理器(110)和RF模块(收发器；135)。基于其实现和设计者的选择，DSP/微处理器(110)与收发器(135)电连接并且控制收发器。装置可以进一步包括功率管理模块(105)、电池(155)、显示器(115)、键盘(120)、SIM卡(125)、存储器装置(130)、扬声器(145)和输入装置(150)。
具体地，图5可以表示UE，该UE包括接收器(135)，其被配置成从网络接收请求消息；以及发射器(135)，其被配置以将发送或者接收定时信息发送到网络。这些接收器和发射器能够组成收发器(135)。UE进一步包括处理器(110)，该处理器(110)被连接到收发器(135：接收器和发射器)。
此外，图5可以表示网络设备，该网络设备包括发射器(135)，其被配置成将请求消息发送到UE；以及接收器(135)，其被配置以从UE接收发送或者接收定时信息。这些发射器和接收器可以组成收发器(135)。网络进一步包括处理器(110)，其被连接到发射器和接收器。这个处理器(110)可以被配置为基于发送或者接收定时信息来计算延时间(latency)。
图6是用于PDCP实体架构的概念图。
图6表示用于PDCP子层的一个可能的结构，但是其不应当限制实现方式。每个RB(即，DRB和SRB，除了SRB0之外)与一个PDCP实体相关联。根据RB特性(即，单向或者双向)和RLC模式，每个PDCP实体与一个或两个(一个用于每个方向)RLC实体相关联。PDCP实体位于PDCP子层中。可以通过上层配置PDCP子层。
图7是用于PDCP实体的功能视图的概念图。
PDCP实体位于PDCP子层中。可以为UE定义若干PDCP实体。携带用户平面数据的每个PDCP实体可以被配置为使用报头压缩。每个PDCP实体正在携带一个无线电承载的数据。在本说明书的此版本中，仅支持鲁棒性报头压缩协议(ROHC)。每个PDCP实体使用最多一个ROHC压缩器实例和最多一个ROHC解压缩器实例。根据正在为哪个无线电承载携带数据，PDCP实体被关联到控制平面或者用户平面。
图7表示PDCP子层的PDCP实体的功能视图，其不应当限制实现方式。该图以无线电接入协议架构为基础。
在从上层接收PDCP服务数据单元(SDU)时，UE可以启动与此PDCP SDU相关联的丢弃定时器(discardTimer)。用于DRB的每个PDCP实体的发送侧可以保持discardTimer。discardTimer的持续时间由上层配置。在发送机中，当从上层接收到PDCP SDU之后启动新的定时器。对于从上层接收到的PDCP SDU，UE可以将与Next_PDCP_TX_SN相对应的PDCP序列号(SN)关联到PDCP SDU，执行PDCP SDU的报头压缩，基于与这个PDCP SDU相关联的TX_HFN和PDCP SN使用COUNT执行完整性保护和加密，将Next_PDCP_TX_SN递增1，以及将所得的PDCP数据PDU提交给下层。如果Next_PDCP_TX_SN大于Maximum_PDCP_SN，则Next_PDCP_TX_SN被设置为“0”并且TX_HFN被递增1。
当丢弃定时器对于PDCP SDU超时，或者PDCP SDU的成功递送被PDCP状态报告确认时，UE可以丢弃PDCP SDU以及相应的PDCP PDU。如果相应的PDCP PDU已经被提交给较低层，则丢弃被指示给较低层。用于DRB的每个PDCP实体的发送侧可以保持丢弃定时器。定时器的持续时间由上层配置。在发送器中，在从上层接收到SDU之后启动新的定时器。
图8A至图8C是用于PDCP数据PDU的格式的图。
PDCP PDU是长度为字节对齐(即，8位的倍数)的位串。在图8A至8C中，位串由其中最高有效位是表的第一行的最左边的位的表表示，最低有效位是表的最后一行的最右边的位，并且更一般地说要从左到右并且然后按行的读取顺序读取位串。PDCP PDU内的每个参数字段的位顺序用最左边的位中的第一个和最高有效位以及最右边的位中的最后和最低有效位来表示。
PDCP SDU是以长度字节对齐(即，8位的倍数)的位串。从第一位向前，压缩或未压缩的SDU被包括到PDCP PDU中。
图8A示出携带用于控制平面SRB的数据的PDCP数据PDU的格式。
图8B示出当使用12位SN长度时的PDCP数据PDU的格式。这种格式应用于携带来自在RLC AM或RLC UM上映射的DRB的数据的PDCP数据PDU。
图8C示出当使用7位SN长度时的PDCP数据PDU的格式。此格式应用于携带来自在RLC UM上映射的DRB的数据的PDCP数据PDU。
PDCP数据PDU被使用以传送：i)PDCP SDU SN，和包括未压缩的PDCP SDU(用户平面数据或控制平面数据)的数据，ii)压缩的PDCP SDU(仅用户平面数据)，以及iii)MAC-I字段。
PDCP SN字段指示PDCP SDU的序列号。如表1中所示，PDCP SN的长度为5、7、12、14、16或18位。
[表1]
长度 描述
5 SRBs
7 DRBs，如果通过上层配置(pdcp-SN-Size[3])
12 DRBs，如果通过上层配置(pdcp-SN-Size[3])
15 DRBs，如果通过上层配置(pdcp-SN-Size[3])
16 SLRBs
18 DRBs，如果通过上层配置(pdcp-SN-Size[3])
数据字段可以包括i)未压缩的PDCP SDU(用户平面数据或控制平面数据)或者ii)压缩的PDCP SDU(仅用户平面数据)中的任一个。
MAC-I字段携带被计算的消息认证码。MAC-I的长度是32位。对于没有完整性保护的控制平面数据，MAC-I字段仍然是存在的并且应当被填充有被设置为0的填充位。
R字段被保留。R字段的长度是1位。在本说明书的版本中，保留位应被设置为0。保留位应被接收器忽略。
D/C字段指示PDCP PDU是控制PDU还是数据PDU。D/C字段如表2所示。
[表2]
位 描述
0 控制PDU
1 数据PDU
图9A至图9D是用于PDCP控制PDU的格式的图。
PDCP控制PDU被使用以传达：i)PDCP状态报告，该PDCP指示哪些PDCP SDU正丢失并且哪些没有遵循PDCP重建，ii)报头压缩控制信息(例如，散置(interspersed)的ROHC反馈)。
图9A示出当使用12位的SN长度时携带一个PDCP状态报告的PDCP控制PDU的格式。图9B示出当使用15位SN长度时携带一个PDCP状态报告的PDCP控制PDU的格式，以及图9C示出当使用18位SN长度时携带一个PDCP状态报告的PDCP控制PDU的格式。这种格式应用于在RLC AM上映射的DRB。
图9D示出携带一个散置的ROHC反馈分组的PDCP控制PDU的格式。这种格式应用于在RLC AM或RLC UM上映射的DRB。
PDU类型字段指示控制PDU是用于什么。PDU类型字段的长度是3位。PDU类型字段由表3来指示。
[表3]
位 描述
000 PDCP状态报告
001 散置的ROHC反馈分组
010 LWA状态报告
011-111 保留
FMS是第一个丢失的PDCP SDU的PDCP SN。当使用12位SN长度时，FMS字段的长度是12位，当使用15位SN长度时，FMS字段的长度是15位，以及当使用18位SN长度时，FMS字段的长度是18位。
位图字段由表4来指示。位图字段的长度是可变的。位图字段的长度能够是0。
该类型的“位图”的第一个八位组(octet)的最高有效位(MSB)指示已经接收到具有SN(FMS+1)模(Maximum_PDCP_SN+1)的PDCP SDU并且可选地被正确地解压缩。该类型的“位图”的第一个八位组的最低有效位(LSB)指示是否已经接收到具有SN(FMS+8)模(Maximum_PDCP_SN+1)的PDCP SDU并且可选地被正确地解压缩。
[表4]
图10A是用于记录式MDT的概念图，并且图10B是即时式MDT的概念图。
在无线移动网络中，用户体验质量动态地改变并取决于各种各样的因素。由于移动运营商愿意及时有效地评估其网络中的被提供的服务质量(QoS)。当今用于监视网络状态和性能的主要工具是驱动测试。为了替代这种昂贵且大部分手动的过程，在3GPP LTE标准化中正在开发最小化驱动测试(MDT)的概念。
MDT是关于用于离线处理的UE测量收集。没有自动机制被定义为MDT。MDT模式包括2种MDT测量模式：记录式MDT(logged MDT)和即时式MDT(immediate MDT)。
即时式MDT是涉及由处于连接状态的UE执行的测量的MDT功能以及在报告状况的时间处eNB/无线电网络控制器(RNC)可用的测量的报告以及为了MDT目的通过网络的测量。记录式MDT是涉及在IDLE模式中通过UE的测量记录、CELL_paging信道(CELL_PCH)、当为了在稍后的时间点处向eNB/RNC报告而使用第二DRX周期时(当UE在UTRAN中时)的UTRAN注册区域_PCCH(URA_PCH)状态和CELL_forward接入信道(CELL_FACH)状态、以及由E-UTRA UE在空闲模式和连接模式下记录MBSFN测量。
MDT测量可以包括分组延迟测量(packet delay measurement)、分组丢弃率测量、和分组丢失率测量。
DL中每QCI的分组延迟指的是用于DRB的分组延迟。这种测量的目的是为了测量用于操作和维护(OAM)性能可观测性或用于MDT的QoS验证的L2分组延迟。针对分组的到达，参考点是PDCP上服务接入点(SAP)。为了成功接收到，参考点是MAC下SAP。在每QCI的DL中的分组延迟的详细定义和解释能够在以下的数学式1和表5中找到。
[数学式1]
[表5]
图11是用于UL分组延迟分解的概念图。
MDT中的UL分组延迟测量的主要目标中的一个是为了测量PDCP层中的端到端延迟。为了覆盖在接入层(AS)层中经历的UL分组延迟，应当考虑到在发送机侧中的“PDCP SDU到达PDCP上SAP的时间点”与在接收机侧中的“PDCP SDU的最后部分被递送给PDCP上层SAP的时间点”之间的时间持续。
参考图11，AS层中的UL分组延迟能够被分解成三个延迟，即，排队延迟、传输延迟、和重新组装延迟。
UL分组延迟的每个组件能够被如下计算。
能够通过在UE侧中使用在当“PDCP SDU到达PDCP上SAP(TP_PDCP_Tx)”时的时间点与当“PDCP的第一部分被递送给MAC(TP_MAC_Tx)”时的时间点之间的时间持续来计算排队延迟(即，UE发送机侧中的延迟)。
能够通过使用当在UE侧中“PDCP SDU的第一部分被递送到MAC(TP_MAC_Tx)”时的时间点和当在eNB侧中“PDCP SDU的最后部分到达MAC(TP_MAC_Rx)时的时间点之间的时间持续来计算传输延迟(即，无线电接口中的延迟)。这个延迟可能包括重传延迟。
能够通过使用在当“在eNB侧中PDCP SDU的最后部分到达MAC(TP_MAC_Rx)”时的时间点与当在eNB侧中“PDCP SDU的最后部分被传送到PDCP上SAP(TP_PDCP_Rx)”时的时间点之间的时间持续的总和来计算重新组合延迟(即，eNB接收机侧中的延迟)。这个延迟包括重新排序延迟。
图12是根据本发明的示例性实施例的用于执行UL分组延迟测量的概念图。
在AS层中执行UL分组延迟测量的一种方式是为了发送包括时间信息的PDCP PDU。通过从UE发送包括时间信息的PDCP PDU并且基于在eNB侧中接收到的时间和所接收的时间信息来计算每个PDCP PDU的延迟，eNB能够已知从UE发送机中的PDCP上SAP到eNB接收机中的PDCP上SAP的AS层中的UL分组延迟。然而，在每个PDCP PDU中包括用于UL分组延迟的时间信息可能增加PDCP PDU中的开销。
为了克服在包括用于测量针对每个PDCP PDU(在下文中，时间戳PDCP PDU)的UL分组延迟的时间信息(在下文中，时间戳)时的开销问题，发明了当在UE发送机侧中的PDCPSDU的UL分组延迟(即，排队延迟)超过阈值时UE发送时间戳PDCP PDU。时间戳被表示为子帧号、无线电帧号或绝对时间中的一个。
UE可以将PDCP SDU的时间戳的值设置为PDCP SDU到达PDCP上SAP时的时间，或者当将相应的PDCP PDU提交给下层时的时间。
UE可以在每个发送的PDCP PDU或者每第N个PDCP PDU中附加时间戳字段。包括时间戳字段的周期能够由eNB经由RRC消息或PDCP控制PDU来配置。
在一些实施例中，UE可以仅对时间戳PDCP PDU中的数据字段执行加密。也就是说，时间戳PDCP PDU中的D/C字段、PDCP SN字段和时间戳字段未被加密。或者，UE可以仅对时间戳PDCP PDU中的数据字段和时间戳字段进行加密。也就是说，时间戳PDCP PDU中的D/C字段和PDCP SN字段未被加密。
在一些实施例中，当从eNB接收到对发送时间戳PDCP PDU的请求的消息时，UE可以发送时间戳PDCP PDU。该消息可以是RRC信号、PDCP控制PDU、MAC控制要素、或PHY信号。或者，当到达配置的持续时间时，UE可以发送时间戳PDCP PDU。也就是，UE可以周期性地发送时间戳PDCP PDU。所配置的持续时间可以由RRC信号接收或者预定义。或者，当发送配置数量的PDCP PDU时，UE可以发送时间戳PDCP PDU。所配置的数量的PDCP PDU的值可以由RRC信号接收或者被预定义。或者，当配置数量的字节被发送时，UE可以发送时间戳PDCP PDU。字节的数量的值可以由RRC信号接收或者预定义。或者，当排队延迟高于阈值时，UE可以发送时间戳PDCP PDU。阈值的值可以由RRC信号接收或者预定义。或者，当达到所配置的时间持续并且排队延迟高于阈值时，UE可以发送时间戳PDCP PDU。
当UE计算UE发送机侧中的每个PDCP SDU的排队延迟时，UE记录当PDCP SDU到达PDCP上SAP(TP_PDCP_Tx)时的时间点与当该PDCP的第一部分被递送给用于每个PDCP SDU的MAC(TP_MAC_Tx)的时间点之间的时间持续。用于计算排队延迟(例如，测量时段)的时间间隔由eNB通过接收RRC消息来配置。时间间隔可以被定义为子帧的数量、无线电帧的数量、或绝对时间间隔。
eNB为每个接收的PDCP PDU维持状态变量TP_PDCP_Rx。eNB可以将TP_PDCP_Rx的值设置为在以下项时的时间：i)从下层接收PDCP PDU，ii)包含PDCP PDU的MAC PDU由HARQ过程接收，或者iii)PDCP SDU被递送给PDCP上SAP时。eNB能够通过TP_PDCP_Rx减去在PDCPPDU中包括的时间戳的值来计算PDCP PDU的UL分组延迟。
时间戳PDCP PDU(即，包括时间戳字段的新的PDCP数据PDU)的使用可以由eNB经由RRC消息或PDCP控制PDU来配置。eNB可以向PDCP发送机请求使用时间戳字段。
优选地，时间戳的使用能够每无线承载(RB)进行配置，能够被配置用于确定的时间段，以及能够被启用或禁用。
参考图12，为了确定是否生成包括PDCP SDU的PDCP PDU和用于PDCP SDU的时间戳，UE检查PDCP SDU的排队延迟的值是否高于阈值(S1201)。如上所述，PDCP SDU的排队延迟可以与当从上层接收到PDCP SDU时的时间点和当PDCP SDU被提交给下层时的时间点之间的时间差相对应。
在检查之后，如果排队延迟的值高于阈值，则UE生成并且发送包括PDCP SDU和用于PDCP SDU的时间戳的PDCP PDU(S1203)。相反地，如果排队延迟的值小于或等于阈值，则PDCP PDU可以不包括时间戳。可以将用于PDCP SDU的时间戳的值设置为从上层接收到PDCPSDU时的时间。优选地，时间戳通过使用子帧号、无线电帧号或绝对时间来表示。
在一些实施例中，在PDCP PDU的开始处、在PDCP PDU的数据/控制(D/C)字段和PDCP序列号(SN)字段之间的位置处、在PDCP SN字段和PDCP PDU的数据字段之间的位置处、或者在PDCP PDU的结束处包括时间戳。将会在图13和图14中示出包括时间戳的PDCP PDU的更详细的格式。
同时，在发送PDCP PDU之前，UE可以能够对PDCP PDU的至少一部分进行加密。在一些实施例中，仅PDCP PDU中的数据字段被加密。也就是说，时间戳PDCP PDU中的D/C字段、PDCP SN字段和时间戳字段未被加密。或者，仅PDCP PDU中的数据字段和时间戳被加密。也就是说，时间戳PDCP PDU中的D/C字段和PDCP SN字段未被加密。
图13A至图13D示出根据本发明的示例性实施例的包括时间戳的PDCP PDU的各种格式。
在本示例性实施例中，假定的是PDCP SN字段的长度是7位，并且时间戳字段的长度是16位。
参考图13A，时间戳字段被包括在PDCP PDU的开始处。如图13中所示，包含时间戳字段(即，Oct 1和2)的八位组首先被包括在PDCP DPU中，并且直接跟随包含数据/控制(D/C)字段(即，Oct 3)的八位组。
参考图13B，时间戳字段被包括在PDCP PDU的D/C字段和PDCP序列号(SN)字段之间的位置处。如图13B所示，时间戳字段的至少一部分能够被包含在包含D/C字段(即，Oct 1)的八位组中或者包含PDCP SN字段(即，Oct 3)的八位组中。
参考图13C，时间戳字段被包括在PDCP PDU的数据字段与PDCP SN字段之间的位置处。如图13C中所示，包含时间戳字段(即，Oct 2和3)的八位组首先被包括在包含PDCP SN字段(即，Oct 1)的八位组之后并且直接跟随包含数据字段的八位组(即，Oct 4)。
参考图13D，时间戳字段被包括在PDCP PDU的结尾处。如图13D中所示，包含时间戳字段(即，Oct N-1和N)的八位组被包括在包含数据字段(即，Oct 2到N-2)的八位组之后并且最后被包括在PDCP DPU中。
图14示出根据本发明的示例性实施例的用于发送时间戳PDCP PDU的示例。
在本示例性实施例中，假定的是排队延迟的阈值是100。UE可以通过RRC信号接收排队延迟的阈值(100)。
参考图14，UE将用于每个PDCP SDU的时间戳的值设置为当每个PDCP SDU到达PDCP上SAP时的时间。也就是，UE为PDCP SDU1设置时间戳1，为PDCP SDU 2设置时间戳2，为PDCPSDU 3设置时间戳3，以及为PDCP SDU 4设置时间戳4。
在用于计算排队延迟(例如，测量时段)的配置的持续时间期间，UE通过记录在当PDCP SDU到达PDCP上SAP(TP_PDCP_Tx)时的时间点与当这个PDCP SDU的第一部分被递送到针对每个PDCP SDU的MAC(TP_MAC_Tx)时的时间点之间的持续时间计算排队延迟。
在本示例性实施例中，如图14中所示，假定每个PDCP PDU(PDCP PDU 1～PDCP PDU4)的计算的排队延迟如下：i)PDCP SDU 1的排队延迟(TP_PDCP_Tx 1-TP_MAC_Tx 1)为180，ii)PDCP SDU 2的排队延迟(TP_PDCP_Tx_2_TP_MAC_Tx 2)为60，iii)PDCP SDU 3(TP_PDCP_Tx_3_TP_MAC_Tx 3)的排队延迟为120，以及iv)PDCP SDU 4(TP_PDCP_Tx_TP_MAC_Tx 4)的排队延迟为220。
UE发送包括其排队延迟高于排队延迟的阈值的PDCP SDU的时间戳PDCP PDU。即，UE在t＝1处发送包括时间戳1和PDCP SDU 1的PDCP PDU 1，在t＝4处发送包括时间戳3和PDCP SDU 3的PDCP PDU 3，以及在t＝5处发送包括时间戳4和PDCP SDU 4的PDCP PDU 4。这里，UE可以发送包括PDCP SDU 2但不包括时间戳2的PDCP PDU 2。
eNB能够通过使用相应的时间戳的值和当相应的PDCP SDU被递送给PDCP上SAP(TP_PDCP_Rx)时的时间点来计算接收到的时间戳PDCP PDU的UL分组延迟。具体地，通过从TP_PDCP_Tx 1中减去TP_PDCP_Rx 1来计算时间戳PDCP PDU 1的UL分组延迟，并且通过从TP_PDCP_Tx 3中减去TP_PDCP_Rx 3来计算时间戳PDCP PDU 3的UL分组延迟，以及通过从TP_PDCP_Tx 4中减去TP_PDCP_Rx 4来计算时间戳PDCP PDU 4的UL分组延迟。
在这之后，eNB能够通过对针对包括PDCP SDU的时间戳PDCP PDU中的每个的UL分组延迟结果求和来获得UL分组延迟测量，该时间戳PDCP PDU的延迟通过除以时间戳PDCPPDU的数量而高于阈值。
根据如上所讨论的本发明，能够有效且准确地计算PDCP层中的UL分组延迟。
下文中描述的本发明的实施例是本发明的元素和特征的组合。除非另外说明，可以将该元素或特征看作选择性的。每个元素或特征可以在不与其他元素或特征组合的情况下被实施。此外，可以通过组合该元素和/或特征的部分来构造本发明的实施例。可以重新排列在本发明的实施例中描述的操作顺序。任何一个实施例的一些构造可以被包括在另一个实施例中，并且可以被替换为另一个实施例的相应的构造。对于本领域内的技术人员明显的是，在所附的权利要求中未彼此明确地引用的权利要求可以以组合的方式被提供为本发明的实施例或通过在提交本申请后的随后的修改被包括为新的权利要求。
在本发明的实施例中，由BS的上节点可以执行被描述为由BS执行的特定操作。即，显而易见的是，在由包括BS的多个网络节点构成的网络中，可以由BS或除了BS之外的网络节点来执行被执行用于与MS进行通信的各种操作。可以将术语“eNB”替换为术语“固定站”、“节点B”、“基站(BS)”、“接入点”等等。
可以通过例如硬件、固件、软件或其组合的各种手段来实现上述实施例。
在硬件配置中，可以通过一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器来实现根据本发明实施例的方法。
在固件或软件配置中，可以以模块、过程、功能等的形式来实现根据本发明实施例的方法。软件代码可以被存储在存储单元中并且由处理器执行。存储器单元可以位于处理器的内部或外部，并且可以经由各种已知手段向处理器发送数据和从处理器接收数据。
本领域内的技术人员将显而易见的是，在不偏离本发明的必要特性的情况下，可以以除了在此阐述的具体方式之外的具体方式来执行本发明。因此，上面的实施例要在所有方面被解释为说明性的，而不是限制性的。应当通过所附的权利要求而不是通过上面的说明书来确定本发明的范围，并且在所附的权利要求的含义内的所有改变旨在被涵盖在本文中。
工业实用性
尽管围绕应用3GPP LTE系统的示例描述了上述方法，但是除了3GPP LTE系统之外本发明还可以应用于各种无线通信系统。

Claims (14)

1.一种用于用户设备(UE)在无线通信系统中操作的方法，所述方法包括：
检查分组数据汇聚协议服务数据单元(PDCP SDU)的排队延迟的值是否高于阈值；以及
如果所述排队延迟的值高于所述阈值，则生成并且发送包括所述PDCP SDU和用于所述PDCP SDU的时间戳的PDCP协议数据单元(PDU)，
其中，用于所述PDCP SDU的时间戳的值被设置为当从上层接收所述PDCP SDU时的时间。
2.根据权利要求1所述的方法，
其中，所述排队延迟是当从所述上层接收到所述PDCP SDU时的时间点与当所述PDCPSDU提交给下层时的时间点之间的时间差。
3.根据权利要求1所述的方法，
其中，如果所述排队延迟的值小于或等于所述阈值，则所述PDCP PDU不包括所述时间戳。
4.根据权利要求1所述的方法，
其中，通过使用子帧号、无线电帧号或绝对时间来表示所述时间戳。
5.根据权利要求1所述的方法，
其中，在所述PDCP PDU的开始处、所述PDCP PDU的数据/控制(D/C)字段和PDCP序列号(SN)字段之间的位置处、所述PDCP SN字段与所述PDCP PDU的数据字段之间的位置处、或所述PDCP PDU的结束处包括所述时间戳。
6.根据权利要求5所述的方法，进一步包括：
仅加密所述PDCP PDU中的数据字段。
7.根据权利要求5所述的方法，进一步包括：
仅对所述PDCP PDU中的数据字段和时间戳加密。
8.一种用于在无线通信系统中操作的用户设备(UE)，所述UE包括：
射频(RF)模块；以及
处理器，所述处理器可操作地被耦合有所述RF模块并且被配置为：
检查分组数据汇聚协议服务数据单元(PDCP SDU)的排队延迟的值是否高于阈值；以及
如果所述排队延迟的值高于所述阈值，则生成并且发送包括所述PDCP SDU和用于所述PDCP SDU的时间戳的PDCP协议数据单元(PDU)，
其中，用于所述PDCP SDU的时间戳的值被设置为当从上层接收所述PDCP SDU时的时间。
9.根据权利要求8所述的UE，
其中，所述排队延迟是当从所述上层接收到所述PDCP SDU时的时间点与当所述PDCPSDU提交给下层时的时间点之间的时间差。
10.根据权利要求8所述的UE，
其中，如果所述排队延迟的值小于或等于所述阈值，则所述PDCP PDU不包括所述时间戳。
11.根据权利要求8所述的UE，
其中，通过使用子帧号、无线电帧号、或绝对时间来表示所述时间戳。
12.根据权利要求8所述的UE，
其中，在所述PDCP PDU的开始处、所述PDCP PDU的数据/控制(D/C)字段和PDCP序列号(SN)字段之间的位置处、所述PDCP SN字段与所述PDCP PDU的数据字段之间的位置处、或所述PDCP PDU的结束处包括所述时间戳。
13.根据权利要求12所述的UE，其中，所述处理器进一步被配置为：
仅加密所述PDCP PDU中的数据字段。
14.根据权利要求12所述的UE，其中，所述处理器进一步被配置为：
仅对所述PDCP PDU中的数据字段和时间戳加密。
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