CN110461029A - 一种异构网络下的数据传输方法及系统 - Google Patents

一种异构网络下的数据传输方法及系统 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种数据传输方法，包括：UE的主小区提供PDCP层、RLC层、MAC层和物理层，UE的辅小区提供RLC层、MAC层和物理层，其中：移动管理实体通过移动管理实体和UE的主小区所在基站之间的接口将控制信令发送到主小区，主小区将RRC信令发送给UE；服务网关将所述UE的数据发送到主小区，主小区将所述UE的数据在PDCP层分路，然后将各路数据经由UE的主小区和/或辅小区发送给UE，UE在PDCP层将数据重新组合，然后发送给应用层。本申请还公开了一种异构网络下的数据传输系统。应用本申请公开的技术方案，能够实现异构网络之间的协同，并充分利用异构网络的资源，使整个异构网络更加节能。

Description

一种异构网络下的数据传输方法及系统
本申请为申请号为201210431959.1，申请日为2012年11月02日，发明名称为“一种异构网络下的数据传输方法及系统”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本申请涉及无线通信技术领域，特别涉及一种异构网络下的数据传输方法及系统。
背景技术
现代移动通信越来越趋向于为用户提供高速率传输的多媒体业务，如图1所示，为系统架构演进(SAE)的系统架构图。其中：
用户设备(UE)101是用来接收数据的终端设备。演进通用陆地无线接入网络(E-UTRAN)102是无线接入网络，其中包括为UE提供接入无线网络接口的宏基站(eNodeB/NodeB)。移动管理实体(MME)103负责管理UE的移动上下文、会话上下文和安全信息。服务网关(SGW)104主要提供用户平面的功能，MME 103和SGW 104可能处于同一物理实体。分组数据网络网关(PGW)105负责计费、合法监听等功能，也可以与SGW 104处于同一物理实体。策略和计费规则功能实体(PCRF)106提供服务质量(QoS)策略和计费准则。通用分组无线业务支持节点(SGSN)108是通用移动通信系统(UMTS)中为数据的传输提供路由的网络节点设备。归属用户服务器(HSS)109是UE的家乡归属子系统，负责保护包括用户设备的当前位置、服务节点的地址、用户安全信息、用户设备的分组数据上下文等用户信息。
目前LTE(Long Term Evolution)系统中，每个小区支持的最大带宽为20MHz，为了提高UE的峰值速率，LTE-Advanced系统引入了载波聚合技术。通过载波聚合技术，UE可以同时与由同一个eNB控制的工作在不同载波频率的小区通信，使传输带宽最高达到100MHz，从而可以成倍增加UE的上下行峰值速率。
对于工作在载波聚合下的UE来说，聚合的小区分为主小区(PCell：Primary Cell)和辅小区(SCell：Secondary Cell)，聚合小区对应的频率分别叫做主子载波(PCC：PrimaryComponent Carrier)和辅子载波(SCC：Secondary Component Carrier)。
PCell只能够有一个，而且一直处于激活状态，PCell只能通过切换过程进行改变，而且UE只能在PCell发送和接收NAS信息，PUCCH也只能在PCell发送。
根据UE的能力，eNB会通过RRC连接重配(RRC Reconfigurarion)过程给UE配置一个或多个SCell。具体而言，eNB发送RRC连接重配置(RRCConnectionReconfiguration)消息给UE，SCell的配置信息包含在RRCConnectionReconfiguration消息的SCellToAddModList-r10消息中，SCellToAddModList-r10消息中包含每个SCell的索引(SCellIndex)、SCell的物理ID、下行载波频率、小区特定的无线资源配置参数及UE特定的无线资源配置参数等。其中，小区特定的无线资源配置参数包括UE所需的所有SCell内系统广播消息的内容，以确保UE无需通过读取SCell内的系统广播消息即可获取所需的SCell的小区特定的无线资源配置信息。
为了减少UE的耗电量，SCell在配置之后，处于非激活状态(Deactivated)。eNB通过MAC层的MAC控制单元激活或去激活一个SCell，激活/去激活SCell的MAC控制单元占用一个字节，该MAC控制单元对应的逻辑信道ID为11011。其中R为保留比特，设为0；Ci对应SCellIndex为i的SCell的状态，即如果Ci为1，则SCellIndex＝i的SCell为激活状态；如果Ci为0，则SCellIndex＝i的SCell为非激活状态。
每个SCell激活之后，UE都会启动一个对应的去激活定时器。如果UE在该SCell上检测到了PDCCH或在其他服务小区上检测到了针对该SCell的PDCCH，便会重新启动该去激活定时器。如果去激活定时器超时，则UE认为该SCell进入非激活状态。另外，如果UE收到带切换命令的RRC重配消息，则UE认为所有已配置的SCell进入非激活状态。当SCell从激活状态进入非激活状态，UE将清空该SCell对应的所有HARQ缓存。
如果一个SCell处于非激活状态，或从激活状态进入非激活状态，UE应该遵从以下规则：
1)不在该SCell上监听PDCCH；
2)不监听针对该SCell的PDCCH；
3)不在该SCell上发送探测参考信号(SRS：Sounding Reference Signal)和上行同步信道(UL-SCH)；
4)不上报该SCell的信道质量指示(Channel Quality Identity)/预编玛阵列指示(Precoding Matrix Index)/等级指示(Rank Indicator)，对应简称：CQI/PMI/RI。
相反，如果一个SCell处于激活状态，UE需要遵从以下规则:
1)在该SCell上监听PDCCH(在自调度情况下)；
2)监听针对该SCell的PDCCH；
3)根据eNB的配置在该SCell上发送SRS；
4)上报该SCell的CQI/PMI/RI等。
为了保持eNB和UE之间的行为在时间上一致，如果UE在子帧n上收到激活SCell的MAC控制单元(也可称为：SCell激活指令)，那么，UE在SCell激活状态下的操作应该从子帧n+8开始执行；如果UE在子帧n上收到SCell去激活命令，那么，UE在SCell非激活状态下的操作中与CSI无关的操作应该在子帧n+8之前执行，UE在SCell非激活状态下的操作中与CSI相关的操作应该在子帧n+8执行。
上述现有技术中，载波聚合均在同一eNB下的小区之间进行，不涉及跨eNB的载波聚合。
运营商可以分期部署网络，基站的类型也有多种，例如宏基站、微基站、Pico基站、家庭基站，此外，接入的方式也有多种。这样就形成了在同一地理区域，可能部署了不同类型的基站，同时为UE提供服务的局面。
图2为现有的异构网络部署示意图。如图2所示，在同一个地区，有多个小区重复覆盖，LTE的小区B、小区C、小区D和小区E，完全在小区A的覆盖下。小区A可以是UMTS或者GSM小区，也可以是LTE小区。小区A为这个区域提供基本的无线覆盖，是最早部署的小区，其覆盖范围相比于其他小区而言较大。随着用户容量的提高，某些地区的用户非常集中并且用户容量很大，用户容量与用户数目、用户需要的服务的质量(QoS)有关系。用户数目越多，QoS要求越高，则小区需要提供的用户容量越大，在该地区需要部署新的小区设备。比如小区B、小区C、小区D和小区E，这些小区主要目的是为了提升用户容量，提供更先进的接入技术，其覆盖范围相比于小区A而言较小。小区A无缝覆盖了这个区域，为这个区域提供服务，而热点小区的覆盖范围可能是不连续的，将这种部署称为异构网络。
在异构网络下，需要提出新的数据传输方案，以实现异构网络之间的协同，并充分利用异构网络的资源，使整个异构网络更加节能。
发明内容
本申请提供了一种异构网络下的数据传输方法及系统，以实现异构网络之间的协同，并充分利用异构网络的资源，使整个异构网络更加节能。
本申请提供的一种数据传输方法，包括：
UE的主小区所在的基站提供分组数据汇聚协议(PDCP)层、无线链路控制(RLC)层、媒体接入控制(MAC)层和物理层，UE的辅小区提供RLC层、MAC层和物理层，其中：
移动管理实体通过移动管理实体和UE的主小区所在基站之间的接口将控制信令发送到主小区，主小区将无线链路控制(RRC)信令发送给用户设备(UE)；
核心网用户平面实体将所述UE的数据发送到主小区所在的基站，主小区所在的基站将所述UE的数据在PDCP层分路，然后将各路数据经由UE的主小区和/或辅小区发送给UE，UE在PDCP层将数据重新组合，然后发送给应用层。
较佳地，当主小区所在的基站决定增加一个小区作为辅小区时，主小区所在的基站向该辅小区所在的基站发送辅小区增加请求消息，消息中包含要建立的LTE承载的配置信息，该配置信息包含UE的标识、承载的标识、RLC配置信息和MAC配置信息；
辅小区所在的基站向主小区所在的基站发送辅小区增加响应消息，该消息中包含辅小区的物理层专用配置信息，所述物理层专用配置信息包括：上行物理层专用配置信息和下行物理层专用配置信息；其中，上行物理层专用配置信息包含上行天线配置信息、上行USCH信道信息、CQI汇报的配置信息、上行SRS配置信息和上行功率控制配置信息，下行物理层专用配置信息包含天线信息，例如传输模式，UE发射天线选择是闭环还是开环，还包含CSI-RS的配置信息和DSCH专用配置信息；
主小区所在的基站向UE发送RRC重配置消息，消息中包含辅小区的物理层专用配置信息和物理层通用配置信息。
较佳地，所述辅小区增加响应消息中还包含所述辅小区的物理层通用配置信息，所述物理层通用配置信息包含物理下行共享信道(PDSCH)的公共的配置信息和物理层重传指示信道(PHICH)的配置信息。
较佳地，任意两个基站中的其中一个基站向另一个基站发送X2接口建立请求消息，该消息的服务小区信息中包含服务小区的物理层通用配置信息；
所述另一个基站向所述一个基站返回X2接口建立响应消息，该消息的服务小区信息中包含服务小区的物理层通用配置信息；
当服务小区的配置信息发生改变时，该服务小区所在的基站向X2接口对端的基站发送基站配置更新消息，其中，增加的和修改的服务小区的配置信息中还包含该服务小区的物理层通用配置信息；
所述物理层通用配置信息包含PDSCH的公共的配置信息和PHICH的配置信息。
较佳地，如果一个LTE无线承载(E-RAB)的数据通过主小区和N1个辅小区传输，主小区的PDCP层将数据分成1+N1路，一路通过主小区传输，其余N1路通过各个辅小区传输给UE；
如果一个E-RAB的数据只通过N2个辅小区传输，主小区的PDCP层将数据分成N2路，并通过相应的辅小区传输给UE。
较佳地，如果一个E-RAB的数据通过主小区和N1个辅小区传输，主小区向UE发送的RRC重配置消息中还包含MAC配置信息、RLC配置信息和物理层配置信息；
如果一个E-RAB的数据只通过N2个辅小区传输，并且重用了主小区的RLC配置信息和MAC配置信息，则主小区向UE发送的RRC重配置消息中只包含物理层配置信息。
较佳地，该方法可以进一步包括辅小区释放过程：
辅小区从UE接收物理层的汇报信息，得到所述辅小区的质量情况，辅小区所在的基站通过辅小区状态汇报消息将辅小区的质量情况发送给主小区所在的基站，或者辅小区所在的基站通过辅小区状态汇报消息将请求主小区释放该辅小区的指示信息发送给主小区所在的基站；
主小区所在的基站向辅小区所在的基站发送辅小区释放请求消息，消息中包含请求释放的辅小区的标识；
辅小区所在的基站向主小区所在的基站发送辅小区释放响应消息；
主小区所在的基站向UE发送RRC重配置请求消息，消息中包含辅小区的标识，要求UE释放所述辅小区；
UE向主小区所在的基站发送RRC重配置响应消息。
较佳地，该方法可以进一步包括激活辅小区的过程：
当接收到发送给UE的数据包时，辅小区所在的基站向主小区所在的基站发送辅小区激活请求消息；
主小区所在的基站向辅小区所在的基站发送辅小区激活响应消息，通知是否允许所述辅小区的激活；
主小区向UE发送辅小区激活指令，该指令中包含请求激活的辅小区的标识；
UE与辅小区进行上行同步；
辅小区所在的基站向主小区所在的基站发送辅小区激活成功消息。
较佳地，在激活辅小区的过程之后可以进一步包括去激活辅小区的过程：
辅小区所在的基站向主小区所在的基站发送辅小区去激活请求消息，消息中包含辅小区的标识；
主小区所在的基站向辅小区所在的基站发送辅小区去激活响应消息；
主小区所在的基站向UE发送辅小区去激活指令，消息中包含辅小区的标识。
本申请还提供了一种辅小区释放方法，适用于对不同基站中的小区进行载波聚合的情况，包括：
辅小区从UE接收物理层的汇报信息，得到所述辅小区的质量情况，辅小区所在的基站通过辅小区状态汇报消息将辅小区的质量情况发送给主小区所在的基站，或者辅小区所在的基站通过辅小区状态汇报消息请求主小区释放该辅小区的指示信息发送给主小区所在的基站；
主小区所在的基站向辅小区所在的基站发送辅小区释放请求消息，消息中包含请求释放的辅小区的标识；
辅小区所在的基站向主小区所在的基站发送辅小区释放响应消息；
主小区所在的基站向UE发送RRC重配置请求消息，消息中包含辅小区的标识，要求UE释放所述辅小区；
UE向主小区所在的基站发送RRC重配置响应消息。
本申请提供的一种数据传输系统，包括：至少两个基站，还包括用户设备(UE)、移动管理实体和服务网关，所述至少两个基站分别为UE的主小区所在的基站和辅小区所在的基站，其中：
主小区提供分组数据汇聚协议(PDCP)层、无线链路控制(RLC)层、媒体接入控制(MAC)层和物理层，辅小区提供RLC层、MAC层和物理层；
移动管理实体将控制信令发送到主小区，主小区将无线链路控制(RRC)信令发送给UE；
服务网关将所述UE的数据发送到主小区，主小区将所述UE的数据在PDCP层分路，然后将各路数据经由UE的主小区和/或辅小区发送给UE，UE在PDCP层将数据重新组合，然后发送给应用层。
较佳地，当主小区所在的基站根据UE的汇报决定增加一个小区作为辅小区时，主小区所在的基站向该辅小区所在的基站发送辅小区增加请求消息，消息中包含要建立的LTE承载的配置信息，该配置信息包含UE的标识、承载的标识、RLC配置信息和MAC配置信息；
辅小区所在的基站向主小区所在的基站发送辅小区增加响应消息，该消息中包含辅小区的物理层专用配置信息，所述物理层专用配置信息包括：上行物理层专用配置信息和下行物理层专用配置信息；其中，上行物理层专用配置信息包含上行天线配置信息、上行USCH信道信息、CQI汇报的配置信息、上行SRS配置信息和上行功率控制配置信息，下行物理层专用配置信息包含天线信息，例如传输模式，UE发射天线选择是闭环还是开环，还包含CSI-RS的配置信息和DSCH专用配置信息；
主小区向UE发送RRC重配置消息，消息中包含辅小区的物理层专用配置信息和物理层通用配置信息。
较佳地，所述辅小区所在的基站还在所述辅小区增加响应消息中携带所述辅小区的物理层通用配置信息，所述物理层通用配置信息包含物理下行共享信道(PDSCH)的公共的配置信息和物理层重传指示信道(PHICH)的配置信息。
较佳地，所述至少两个基站还在X2接口建立过程中向对方发送本基站的服务小区的物理层通用配置信息，并保存对方的服务小区的物理层通用配置信息；
当服务小区的配置信息发生改变时，该服务小区所在的基站还向X2接口对端的基站发送基站配置更新消息，其中，增加的和修改的服务小区的配置信息中还包含该服务小区的物理层通用配置信息；
所述物理层通用配置信息包含PDSCH的公共的配置信息和PHICH的配置信息。
由上述技术方案可见，本申请提供的数据传输方法和系统，通过由UE的主小区提供PDCP层、RLC层、MAC层和物理层，UE的辅小区提供RLC层、MAC层和物理层，并且，移动管理实体将控制信令发送到主小区，主小区将RRC信令发送给UE；服务网关将UE的数据发送到主小区，主小区将UE的数据在PDCP层分路，然后将各路数据经由UE的主小区和/或辅小区发送给UE，UE在PDCP层将数据重新组合，然后发送给应用层，实现了异构网络之间的协同，并充分利用了异构网络的资源，使得整个异构网络更加节能。
附图说明
图1现有的SAE系统架构图；
图2现有的异构网络部署示意图；
图3跨eNB载波聚合示意图；
图4为本申请控制信令传输和数据传输示意图；
图5为本申请实施例一X2接口建立过程和小区配置信息更新过程的示意图；
图6为本申请实施例二增加SCC的过程示意图；
图7为本申请实施例三释放SCC的过程示意图；
图8为本申请实施例四激活和去激活SCC的过程示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本申请作进一步详细说明。
本申请提出了一种新的数据传输的实现方案，通过异构网络的协同，为UE提供数据业务。该方案的主要思想是：对不同基站中的小区进行载波聚合，较佳地，由参与载波聚合的覆盖范围较大的小区(例如：图2所示小区A)作为PCell，由参与载波聚合的覆盖范围较小的小区(例如：图2所示小区B～E)作为SCell，PCell为UE提供移动管理功能，并决定哪些小区协同为UE提供数据业务。该方案能够减少UE的切换过程，减少基站和UE的发射功率，并减少基站间的信令传输，使整个异构网络更加节能。
图3是跨eNB载波聚合示意图。根据图3，PCell和SCell分别在不同的基站上，PCell提供移动管理功能。在图3所示架构下，需要重新考虑数据如何传输。
图4是本申请控制信令传输和数据传输的示意图。假设PCell和SCell在不同的基站上，并假设PCell对应的是宏小区，Scell对应的是Pico小区。图4左侧是控制信令传输的示意图，右侧是数据传输的示意图。根据图4，UE的PCell实现分组数据汇聚协议(PDCP)层、无线链路控制(RLC)层、媒体接入控制(MAC)层和物理层，UE的SCell实现RLC层、MAC层和物理层。S1控制信令从MME发送到PCell对应的宏小区，RRC信令在PCell和UE之间传输，物理层信令存在于PCell和UE之间，也存在于SCell和UE之间。数据从SGW发送到PCell，其中数据平面的PDCP协议在PCell上实现，RLC层和MAC层在PCell和SCell上实现。
如果一个LTE无线承载(E-RAB)的数据通过PCell和N1个SCell传输，PCell的PDCP层将数据分成1+N1路，一路通过PCell传输，其余N1路通过N1个SCell传输。UE收到数据后，在PDCP层将数据重新组合，然后发送给应用层进行处理。
如果一个E-RAB的数据只通过SCell传输，则PCell的PDCP层将数据分成N2(SCell的个数)路，然后发送给相应的SCell，各个SCell分别将各路数据依次经过RLC层、MAC层、物理层处理后发送给UE，UE收到后，也相应地依次进行物理层、MAC层、RLC层处理后，由PDCP层将数据重新组合，然后发送给应用层。
需要说明的是，在以下的实施例中，假设PCell所在的eNB与SCell所在的eNB之间需要建立X2接口，并且，PCell通过eNB之间的X2接口得到SCell的配置信息。也可以定义新的接口来实现，如果定义新的接口，相应的在实施例中用新接口的名称代替X2接口。
实施例一：
本实施例描述eNB之间交换小区的配置信息的过程。与配置SCell有关的配置参数可以分成两类，一类是半静态的配置参数，一类是动态的配置参数。半静态的配置参数可以在X2接口建立过程中在eNB之间交换。eNB通过X2接口建立过程将与配置SCell有关半静态的的配置参数通知邻近的eNB，之后，该邻近的基站保存所收到的半静态的配置参数，并在之后为UE配置辅小区的过程中，使用该半静态的配置参数。PCell在为UE配置SCell的时候，如果SCell和PCell在不同的基站上，PCell向SCell请求SCell的动态的配置参数，例如：物理层专用配置信息，之后PCell可以把SCell的半静态的配置参数(物理层通用配置信息)和动态的配置参数(物理层专用配置信息)通过RRC信令发送给UE。
图5为本申请实施例一X2接口建立过程和小区配置信息更新过程的示意图，可以包括以下步骤：
步骤501：基站1发送“X2建立请求”消息给基站2。
X2建立过程是为了在基站之间交换应用层配置参数，使两个基站能够正常工作。“X2建立请求”消息中包含基站1上的服务小区的信息，服务小区的信息包含小区的物理层标识(PCI)、小区标识、小区的PLMN标识、小区的上下行频率和带宽，还包含天线端口数、MBSFN子帧的信息以及物理层接入信道(PRACH)的配置信息。
除上述信息之外，“X2建立请求”消息中的服务小区的信息还包含配置SCell所需的半静态的配置参数，即：小区的物理层通用配置信息，物理层通用配置信息包含下行共享信道(PDSCH)的公共的配置信息，例如PDSCH的参考信号功率,物理层通用配置信息还包含物理层重传指示信道(PHICH：Physical Hybrid ARQ Indicator Channel)的配置信息，例如：PHICH的持续时间是正常的还是宽展的，PHICH的资源等信息。
步骤502：基站2发送“X2建立响应”消息给基站1。
“X2建立响应”消息中包含基站2上的服务小区的信息，服务小区的信息包含小区的PCI、小区标识、小区的PLMN标识、小区的上下行频率和带宽，还包含天线端口数、MBSFN子帧的信息以及PRACH的配置信息。
除上述信息之外，“X2建立响应”消息中的服务小区的信息还包含配置SCell所需的半静态的配置参数，即：物理层的通用配置信息，物理层通用的配置信息包含PDSCH的公共的配置信息，例如PDSCH的参考信号功率，物理层通用配置信息还包含PHICH的配置信息，例如PHICH的持续时间是正常的还是宽展的，PHICH的资源等信息。
通过步骤501和步骤502，完成了基站1与基站2之间的X2接口建立过程。
当某个基站的服务小区的配置信息发生改变时，该基站需要通知X2接口对端的基站。下面假设基站1的服务小区的配置信息发生了改变，通过下面的过程，基站1可以将服务小区的新的配置信息通知基站2。
步骤503：基站1发送“基站配置更新”消息给基站2。
“基站配置更新”消息中包含以下信息中的一项或多项的组合：基站1上增加的服务小区的信息、修改的服务小区的信息和删除的服务小区的信息。增加的和修改的服务小区的信息包含小区内更新后的配置信息。小区的配置信息包含小区的PCI、小区标识、小区的PLMN标识、小区的上下行频率和带宽，还包含天线端口数、MBSFN子帧的信息和PRACH的配置。
增加的和修改的服务小区的配置信息还包含该服务小区的物理层通用配置信息，物理层通用配置信息包含PDSCH的公共的配置信息，例如PDSCH的参考信号功率，物理层通用配置信息还包含PHICH的配置，例如PHICH的持续时间是正常的还是宽展的，PHICH的资源等信息。
步骤504：基站2发送“基站配置更新确认”消息给基站1，用于确认基站2收到了基站1在步骤503发送的消息。
至此，小区配置信息更新过程结束。
实施例二：
本实施例描述网络为UE建立PCell和SCell的过程。参见图6，该过程以建立一个SCell为例，可以包括以下步骤：
步骤601：UE和基站建立RRC连接。在载波聚合中，UE与之建立RRC连接的小区是UE的PCell。
这里，RRC连接建立的过程和目前定义的过程一样。下面简要描述该过程：UE发送RRC连接请求消息给PCell，消息包含UE要建立RRC的原因和UE的标识等信息；PCell发送RRC建立消息给UE，消息包含信令承载的配置信息；UE发送RRC建立响应消息给PCell，消息包含NAS消息和UE选择的PLMN标识。
步骤602：PCell发送初始上行传输消息给MME。
消息包含UE的标识，并包含UE发送的NAS消息。
步骤603：MME发送初始上下文建立请求消息给PCell。
消息包含UE在S1接口的标识、为UE建立的LTE的承载的配置信息、UE的无线能力、加密信息和UE能力的指示信息。
步骤604：PCell建立UE的上下文，为UE分配无线资源，并发送RRC重配置请求给UE。
该消息是重用了目前定义的消息，因此，此处对消息的内容不再赘述。
步骤605：UE发送RRC重配置响应消息给PCell。
该消息是重用了目前定义的消息，因此，此处对消息的内容不再赘述。
步骤606：PCell发送初始上下文建立响应消息给MME。
该消息包含UE在S1接口的标识、建立成功的LTE承载的标识和下行数据接收的隧道信息。
步骤607：PCell发送测量配置给UE，配置UE进行测量。测量配置信息配置了UE的测量对象和汇报机制。
步骤608：UE发送测量报告给PCell，汇报测量结果。
假设根据测量报告，PCell决定增加一个小区作为SCell为UE发送数据。例如，UE距离某小区较近，UE在测量报告中汇报该小区的接收质量满足了预定门限的要求，PCell可以决定把这个小区配置成UE的SCell，UE的数据通过SCell发送给UE，这样，SCell所在的基站可以用较小的功率向UE发送数据。
当PCell决定增加一个小区作为SCell为UE发送数据时，PCell将发送609步骤的消息。
步骤609：PCell所在的基站发送SCell增加请求消息给SCell所在的基站。
消息包含要建立的LTE承载的配置信息，该配置信息包含UE的标识、承载的标识、RLC配置信息和MAC配置信息等信息。UE的标识在X2接口上唯一标识该UE；承载的标识用来区分基站间该UE的不同的承载；RLC配置信息包含RLC的模式和该模式下的具体的配置；MAC配置信息包含HARQ的配置参数、缓存状态汇报的配置等。
步骤610：SCell所在的基站发送SCell增加响应消息给PCell所在的基站。
消息至少包含作为SCell的物理层专用配置信息，具体包含下行和上行的信息。下行物理层专用配置信息包含天线信息，例如传输模式，UE发射天线选择是闭环还是开环，还包含CSI-RS的配置信息和DSCH专用配置信息。上行物理层专用配置信息包含上行天线配置信息、上行USCH信道信息、CQI汇报的配置信息、上行SRS配置信息和上行功率控制配置信息。
如果PCell没有通过实施例一所述方法获取到SCell的物理层通用配置信息，那么，SCell所在的基站还需要在SCell增加响应消息中携带SCell的物理层通用配置信息。物理层通用配置信息包含PDSCH的公共的配置信息，例如PDSCH的参考信号功率,物理层通用配置信息还包含PHICH的配置信息，例如：PHICH的持续时间是正常的还是宽展的，PHICH的资源等信息。
步骤611：PCell把SCell对应的信息通过RRC重配置消息发送给UE，消息包含610步骤的SCell的物理层专用配置信息和PCell之前保存的SCell的物理层通用配置信息。
如果采用图4所示的数据传输架构，数据通过PCell和SCell同时发送给UE，消息还包含MAC配置信息、RLC配置信息和物理层配置信息；如果数据只通过SCell发送给数据，并且重用了PCell的RLC配置信息和MAC配置信息，那么，消息中可以只包含物理层配置信息。
之后，数据从核心网发送到PCell，然后由PCell发送给SCell，再由SCell发送给UE。
至此，SCell增加的过程结束。
实施例三：
本实施例描述释放一个SCell的过程，如图7所示，该过程可以包括以下步骤：
步骤701：SCell所在的基站发送SCell状态汇报消息给PCell所在的基站。
SCell和UE之间传输数据，并传输物理层和MAC层的信令，SCell可以通过收到的物理层的汇报信息，例如CQI的汇报信息，得到该SCell的质量情况。该质量情况由SCell汇报给PCell，PCell可以监控SCell的质量情况。质量情况的汇报可以是周期性的，或者是事件触发的，可以由PCell或者OAM配置汇报的机制。以事件触发为例，如果SCell的质量在一段时间内都不满足预定的要求，SCell可以发送SCell状态汇报消息给PCell所在的基站，汇报SCell的质量。例如：质量比较差的时候，SCell可以包含具体的质量情况，例如CQI的值；或者汇报质量的等级情况，例如好、中、坏等等级。如果质量比较差，该状态请求等同于请求该SCell的释放。消息包含UE在X2上的标识、该SCell对应的承载的标识、以及SCell的质量情况。
或者SCell可以根据本小区的汇报信息，请求PCell释放该SCell，这种情况下，SCell状态汇报消息中可以包含请求PCell释放该SCell的指示信息。
步骤702：Pcell所在的基站发送SCell释放请求消息给SCell所在的基站，请求SCell释放该承载。该消息包含SCell的标识。
步骤703：Scell所在的基站发送SCell释放响应消息给PCell所在的基站，确认该承载的释放。
步骤704：Pcell所在的基站发送RRC重配置请求消息给UE，要求UE释放SCell。消息包含SCell对应的标识。
步骤705：UE发送RRC重配置响应消息给Pcell所在的基站。
至此，SCell释放的过程结束。
实施例四：
本实施例描述激活和去激活一个SCell的过程，参见图8，该过程可以包括以下步骤：
步骤801：SCell所在的基站发送SCell激活请求消息给PCell所在的基站。
SCell通过监测自己是否收到了发给UE的数据包来决定是否激活SCell。SCell激活请求中包含UE的标识和SCell的承载标识。
步骤802：PCell所在的基站发送SCell激活响应消息给SCell所在的基站，通知SCell是否允许SCell的激活。
步骤803：PCell发送SCell激活指令给UE，该消息可以通过MAC层或者RRC层发送。激活请求消息中包含请求激活的SCell的标识。
步骤804：UE通过发送PRACH过程与SCell进行上行同步。
如果SCell激活指令是通过MAC层的MAC控制单元发送的，则需要UE进一步判断自身与SCell是否处于上行同步状态，如果不是，则UE需要根据该SCell的RACH和PRACH配置，通过竞争模式的PRACH过程与SCell取得上行同步，并获取PUCCH和SRS配置，如果是，该步骤可以省略。
步骤805：SCell发送PRACH确认消息，配置UE的PUCCH和SRS的配置。
在UE与SCell取得上行同步并获得UE特定的PUCCH和SRS配置以后，或UE与某SCell处于上行同步的情况下接收到通过MAC层的MAC控制单元发送的激活指令，UE的行为如下：
1)在该SCell上监听PDCCH(通过UE在SCell的C-RNTI解码)；
2)根据SCell eNB的配置在该SCell上发送SRS；
3)上报该SCell的CQI/PMI/RI(通过UE在SCell的C-RNTI加扰)等。
步骤806：SCell所在的基站向PCell所在的基站发送SCell激活成功消息。
当SCell所在的基站决定去激活该SCell时，执行步骤807。
步骤807：SCell所在的基站向PCell所在的基站发送Scell去激活请求消息，消息包含该SCell的标识。
步骤808：PCell所在的基站向SCell所在的基站发送Scell去激活响应消息。
步骤809：PCell所在的基站向UE发送Scell去激活指令，消息中包含该SCell的标识。
至此，激活和去激活SCell的过程结束。
由上述实施例可见，本申请提供的异构网络下的数据传输方法和系统，通过由UE的PCell实现PDCP层、RLC层、MAC层和物理层，UE的SCell实现RLC层、MAC层和物理层，并且，MME将S1控制信令发送到PCell，PCell将RRC信令发送给UE；SGW将UE的数据发送到PCell，PCell将UE的数据在PDCP层分路，然后将各路数据经由UE的Pcell和/或Scell发送给UE，UE在PDCP层将数据重新组合，然后发送给应用层，实现了异构网络之间的协同，并充分利用了异构网络的资源，使得整个异构网络更加节能。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种数据传输方法，其特征在于，包括：
用户设备UE的主小区所在的基站提供分组数据汇聚协议PDCP层、无线链路控制RLC层、媒体接入控制MAC层和物理层，UE的辅小区所在的基站提供RLC层、MAC层和物理层，其中：
主小区所在的基站接收移动管理实体发送的控制信令，将无线链路控制RRC信令发送给UE；
主小区所在的基站从核心网用户平面实体接收所述UE的数据，将所述UE的数据在PDCP层分路，然后将各路数据经由UE的主小区和/或辅小区发送给UE，所述各路数据由UE在PDCP层重新组合，然后发送给应用层。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
当主小区所在的基站决定增加一个小区作为辅小区时，主小区所在的基站向该辅小区所在的基站发送辅小区增加请求消息，消息中包含要建立的LTE承载的配置信息，该配置信息包含UE的标识、承载的标识、RLC配置信息和MAC配置信息；
主小区所在的基站从辅小区所在的基站接收辅小区增加响应消息，该消息中包含辅小区的物理层专用配置信息，所述物理层专用配置信息包括：上行物理层专用配置信息和下行物理层专用配置信息；其中，上行物理层专用配置信息包含上行天线配置信息、上行USCH信道信息、CQI汇报的配置信息、上行SRS配置信息和上行功率控制配置信息，下行物理层专用配置信息包含天线信息，还包含CSI-RS的配置信息和DSCH专用配置信息；
主小区所在的基站向UE发送RRC重配置消息，消息中包含辅小区的物理层专用配置信息和物理层通用配置信息。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：
所述辅小区增加响应消息中还包含所述辅小区的物理层通用配置信息，所述物理层通用配置信息包含物理下行共享信道PDSCH的公共的配置信息和物理层重传指示信道PHICH的配置信息。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：
任意两个基站中的其中一个基站向另一个基站发送X2接口建立请求消息，该消息的服务小区信息中包含服务小区的物理层通用配置信息；
所述另一个基站向所述一个基站返回X2接口建立响应消息，该消息的服务小区信息中包含服务小区的物理层通用配置信息；
当服务小区的配置信息发生改变时，该服务小区所在的基站向X2接口对端的基站发送基站配置更新消息，其中，增加的和修改的服务小区的配置信息中还包含该服务小区的物理层通用配置信息；
所述物理层通用配置信息包含PDSCH的公共的配置信息和PHICH的配置信息。
5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于：
如果一个LTE无线承载E-RAB的数据通过主小区和N1个辅小区传输，主小区所在的基站的PDCP层将数据分成1+N1路，一路通过主小区传输，其余N1路通过各个辅小区传输给UE；
如果一个E-RAB的数据只通过N2个辅小区传输，主小区所在的基站的PDCP层将数据分成N2路，并通过相应的辅小区传输给UE。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：
如果一个E-RAB的数据通过主小区和N1个辅小区传输，主小区所在的基站向UE发送的RRC重配置消息中还包含MAC配置信息、RLC配置信息和物理层配置信息；
如果一个E-RAB的数据只通过N2个辅小区传输，并且重用了主小区的RLC配置信息和MAC配置信息，则主小区所在的基站向UE发送的RRC重配置消息中只包含物理层配置信息。
7.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括辅小区释放过程：
主小区所在的基站从辅小区所在的基站接收辅小区状态汇报消息获得辅小区的质量情况，所述辅小区的质量情况是辅小区从UE接收物理层的汇报信息得到的，或者主小区所在的基站从辅小区所在的基站接收辅小区状态汇报消息，所述辅小区状态汇报消息中携带请求主小区释放该辅小区的指示信息；
主小区所在的基站向辅小区所在的基站发送辅小区释放请求消息，消息中包含请求释放的辅小区的标识；
主小区所在的基站从辅小区所在的基站接收辅小区释放响应消息；
主小区所在的基站向UE发送RRC重配置请求消息，消息中包含辅小区的标识，要求UE释放所述辅小区；
主小区所在的基站从UE接收RRC重配置响应消息。
8.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括激活辅小区的过程：
主小区所在的基站从辅小区所在的基站接收辅小区激活请求消息，所述辅小区激活请求消息是辅小区所在的基站接收到发送给UE的数据包时发送的；
主小区所在的基站向辅小区所在的基站发送辅小区激活响应消息，通知是否允许所述辅小区的激活；
主小区所在的基站向UE发送辅小区激活指令，该指令中包含请求激活的辅小区的标识；
在UE与辅小区进行上行同步后，主小区所在的基站从辅小区所在的基站接收辅小区激活成功消息。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在激活辅小区的过程之后进一步包括去激活辅小区的过程：
主小区所在的基站从辅小区所在的基站接收辅小区去激活请求消息，消息中包含辅小区的标识；
主小区所在的基站向辅小区所在的基站发送辅小区去激活响应消息；
主小区所在的基站向UE发送辅小区去激活指令，消息中包含辅小区的标识。
10.一种数据传输方法，其特征在于，包括：
用户设备UE的主小区所在的基站提供分组数据汇聚协议PDCP层、无线链路控制RLC层、媒体接入控制MAC层和物理层，UE的辅小区所在的基站提供RLC层、MAC层和物理层；
UE从主小区所在的基站接收无线链路控制RRC信令，所述RRC信令是主小区所在的基站从移动管理实体接收到控制信令后发送的；
UE从主小区和/或辅小区接收各路数据，并将所述各路数据在PDCP层重新组合后发送给应用层，其中，所述各路数据为主小区所在的基站从核心网用户平面实体接收到UE的数据后在PDCP层分路，并经由UE的主小区和/或辅小区发送给UE的。
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