CN110519307A - 一种基于分组数据汇聚协议复制的数据发送方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于本发明属于移动通信技术领域,特别涉及到一种基于分组数据汇聚协议复制的数据发送方法,该方法包括:终端发送探测参考信号给网络端;网络端对发送的探测参考信号进行测量并执行PD决策;网络端根据PD决策执行PD复制功能,并且确定PDC MAC CE中的命令;网络端将PDC MAC CE中的命令发送给终端;终端根据接收到的PDC MAC CE中的命令,执行PD功能或者停止PD功能;网络端和终端相互发送PD复制数据;该方法在不增加无线接入网复杂性的情况下,同时满足1‑10‑5的可靠性和1毫秒的时延需求,同时将PD功能应用于切换过程,实现了0毫秒的中断时间要求,本发明可广泛应用于移动通信系统中。
Description
技术领域
本发明属于移动通信技术领域,特别涉及到一种基于分组数据汇聚协议复制的数据发送方法。
背景技术
第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project,3GPP)定义了5G的三个应用场景,其中低时延通信(Ultra-Reliable Low Latency Communications,URLLC)在用户平面针对大小为32字节的分组,需在1毫秒的传输时间内使系统可靠性达到1-10-5,当分组大小增加到300字节时,时延和可靠性要求分别在1至15毫秒、1-10-5至1-10-9之间。
URLLC备受业界关注的应用场景是车联网,其最终目标是实现自动驾驶,为了满足该应用场景的通信需求,URLLC必须使处于快速移动状态下的车辆由无线链路失败或切换导致的中断时间最小化至0毫秒。
目前,现有的技术是通过RLC的自动重传请求(Automatic Repeat Request,ARQ)和MAC的混合ARQ(HybridARQ,HARQ)实现分组传输的可靠传输,但重传产生的时延远超过了URLLC的时延要求,同时在进行命令传输的过程中会出现信号冗余,传输性能差的问题。
发明内容
为解决以上现有技术的问题,结合5G双连接架构,发明了一种基于分组数据汇聚协议复制的数据发送方法,该方法步骤包括:
S1:终端发送探测参考信号给网络端;
S2:网络端对发送的探测参考信号进行测量,通过测量的结果执行分组数据汇聚协议复制决策;
S3:网络端根据分组数据汇聚协议复制决策执行分组数据汇聚协议复制,并且确定PDC MAC CE中的命令;
S4:网络端将PDC MAC CE中的命令发送给终端;
S5:终端根据接收到的PDC MAC CE中的命令,执行分组数据汇聚协议复制功能或者停止分组数据汇聚协议复制功能;
S6:网络端通过下行链路把分组数据汇聚协议复制的数据发送给终端;
S7:终端通过上行链路把分组数据汇聚协议复制的数据发送给网络端。
其中PDC MAC CE表示媒介访问控制元素。
进一步的,分组数据汇聚协议复制功能的构建包括:设置网络端和终端的协议栈,网络端和终端的协议栈共同构成分组数据汇聚协议复制协议栈,根据分组数据汇聚协议复制协议栈实现分组数据汇聚协议复制功能;其中终端协议栈设置与网络端协议栈设置相同。
进一步的,网络端确定PDC MAC CE中的命令包括PDC MAC CE中包含一个位图,位图标识配置了SRB或者DRB的分组数据汇聚协议复制激活或者分组数据汇聚协议复制去激活状态,这两种状态由1个比特确定;若这个比特位设置为1,则对应指示SRB或者DRB的分组数据汇聚协议复制激活状态,若该比特位设置为0,则对应指示SRB或者DRB的分组数据汇聚协议复制去激活状态;其中SRB表示终端与网络端之间的信令承载,DRB表示终端与网络端之间的数据承载。
进一步的,执行上行链路分组数据汇聚协议复制决策时,主新无线基站MgNB和辅新无线基站SgNB有相互独立和互相协调两种工作模式。
进一步的,若主新无线基站和辅新无线基站相互独立,主新无线基站或辅新无线基站基于总负载信息和终端发送探测参考信号后进行的信道测量结果发送分组数据汇聚协议复制命令。
优选的,主新无线基站或者辅新无线基站链路的信噪比大于10dB时,执行分组数据汇聚协议复制激活功能命令,当主新无线基站或者辅新无线基站链路的信噪比小于等于10dB时,执行分组数据汇聚协议复制去激活功能的命令,此时可能会产生不同的分组数据汇聚协议复制决策,此时终端结合两个接入节点的PDC MAC CE执行分组数据汇聚协议复制决策,以当前最新接收到的PDC MAC CE执行分组数据汇聚协议复制决策。
进一步的,若主新无线基站和辅新无线基站互相协调的情况下,主新无线基站MgNB发送一个包含联合分组数据汇聚协议复制命令的PDC MAC CE给终端。
本发明在发送端通过启用分组数据汇聚协议复制功能实现在不同的非相关信道上同时传输相同信号,接收端通过利用信道的多样性,消除了信号的冗余,实现了分组传输的低时延和高可靠性,解决了URLLC的通信要求。
附图说明
图1是本发明的分组数据汇聚协议复制的数据发送流程图;
图2是本发明的主新无线基站MgNB和辅新无线基站SgNB相互独立时执行的PD决策;
图3是本发明的主新无线基站MgNB和辅新无线基站SgNB协调工作时执行的PD决策;
图4是本发明的网络端发送数据给终端的发送过程示意图;
图5是本发明的终端发送数据给网络端的发送过程示意图;
图6是本发明的单链路需增加的信噪比比较图;
图7是本发明的PD满足可靠性要求需增加的信噪比比较图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、详细地描述。所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例。
本发明为一种基于分组数据汇聚协议复制的数据发送方法,如图1所示,所述方法包括:终端发送探测参考信号给网络端;网络端对发送的探测参考信号进行测量,通过测量的结果执行PD决策;网络端根据分组数据汇聚协议复制决策执行分组数据汇聚协议复制,并且确定PDC MAC CE中的命令;网络端将PDC MAC CE中的命令发送给终端;终端根据接收到的PDC MAC CE中的命令,执行分组数据汇聚协议复制功能或者停止分组数据汇聚协议复制功能;网络端通过下行链路把分组数据汇聚协议复制的数据发送给终端;终端通过上行链路把分组数据汇聚协议复制的数据发送给网络端。其中PDC MAC CE表示媒介访问控制元素。
分组数据汇聚协议复制功能的构建包括:设置网络端和终端的协议栈,通过网络端和终端的协议栈构建分组数据汇聚协议复制协议栈,根据分组数据汇聚协议复制协议栈实现分组数据汇聚协议复制功能;其中终端协议栈设置与网络端协议栈设置相同。
进一步的,网络端的协议栈包括:设置完整协议栈的主新无线基站(MasterNRNode B,MgNB);设置低层的辅新无线基站(SecondaryNRNode B,SgNB);MgNB和SgNB共同构成网络端接入节点,这些接入节点通过Xn接口进行连接,连接方式为非理想回环连接。
所述主新无线基站MgNB包括:资源控制层(Radio Resource Control,RRC)、业务数据适配协议(Service DataAdaptationProtocol,SDAP)、分组数据控制协议(PacketData Convergence Protocol,PDCP)、无线链路控制层(Radio Link Control,RLC)、媒体访问控制层(MediaAccess Control,MAC)和物理层;
所述辅新无线基站SgNB包括:无线链路控制层RLC、媒体访问控制层MAC和物理层。
网络端确定PDC MAC CE中的命令包括PDC MAC CE中包含一个位图,位图标识配置了SRB或者DRB的分组数据汇聚协议复制激活或者分组数据汇聚协议复制去激活状态,这两种状态由1个比特确定;若这个比特位设置为1,则对应指示SRB或者DRB的分组数据汇聚协议复制激活状态,若该比特位设置为0,则对应指示SRB或者DRB的分组数据汇聚协议复制去激活状态;即表示分组数据汇聚协议复制激活命令或者分组数据汇聚协议复制去激活命令;其中SRB表示终端与网络端之间的信令承载,DRB表示终端与网络端之间的数据承载。
网络端接收PDC MAC CE中的命令时会有不同的传输链路,包括:下行链路由网络端决策并执行分组数据汇聚协议复制激活或者分组数据汇聚协议复制去激活操作,如果网络端执行分组数据汇聚协议复制激活功能,则MgNB和SgNB分别向终端发送下行链路控制信息DCI向终端提供上行链路授权;如果网络端执行分组数据汇聚协议复制去激活功能,则MgNB向终端发送DCI。
上行链路分组数据汇聚协议复制的决策由网络端做出并通过PDC MAC CE发送给终端,终端基于网络端提供的PDC MAC CE中的分组数据汇聚协议复制命令执行分组数据汇聚协议复制激活或者去激活的操作。
如图2所示,执行上行链路分组数据汇聚协议复制决策时,主新无线基站MgNB和辅新无线基站SgNB有相互独立和互相协调两种工作模式;若主新无线基站和辅新无线基站相互独立,主新无线基站或辅新无线基站基于总负载信息和终端发送探测参考信号后进行的信道测量结果发送分组数据汇聚协议复制命令,当主新无线基站或者辅新无线基站链路的信噪比大于10dB时,作出分组数据汇聚协议复制激活功能的决策,当主新无线基站或者辅新无线基站链路的信噪比小于等于10dB时,作出分组数据汇聚协议复制去激活功能的决策,此时可能会产生不同的分组数据汇聚协议复制决策,此时终端结合两个接入节点的PDCMAC CE执行分组数据汇聚协议复制决策,以当前最新接收到的PDC MAC CE执行分组数据汇聚协议复制决策。
如图3所示,若主新无线基站和辅新无线基站互相协调的情况下,MgNB发送一个包含联合分组数据汇聚协议复制决策的PDC MAC CE给终端。
分组数据汇聚协议复制的数据发送过程包括:
如图4所示,网络端通过下行链路把分组数据汇聚协议复制的数据发送给终端包括:网络端RRC配置PDCP实体的参数和分组数据汇聚协议复制命令,并将分组数据汇聚协议复制命令传输给PDCP层;在网络端的PDCP层上对数据进行头压缩、安全性保护,再执行分组数据单元(Packet Data Unit,PDU)的复制;将原PDU发送到MgNB的RLC层,复制PDU通过Xn接口发送到SgNB的RLC层;然后将MgNB的RLC层中的PDU发送到MgNB的MAC层,再由MAC层发送到物理层,SgNB的RLC层中的PDU发送到SgNB的MAC层,再由MAC层发送到物理层;将两个物理层的PDU数据通过空中接口发送给终端,终端的MgNB的物理层接收从网络端MgNB的物理层发出的PDU数据,并将这个数据发送到终端的MgNB的MAC层,再从MAC层发送到RLC层,最后从RLC层发送到终端的PDCP;终端的SgNB的物理层接收从网络端SgNB的物理层发出的PDU数据,并将这个数据发送到终端的SgNB的MAC层,由MAC层发送到RLC层,最后再由RLC层发送到终端的PDCP;终端PDCP接收实体检查并丢弃重复PDU。
如图5所示,所述终端通过上行链路把分组数据汇聚协议复制的数据发送给网络端的数据发送方法与网络端通过下行链路把分组数据汇聚协议复制的数据发送给终端的数据发送方法相同,只是将数据从终端发送给网络端。
进一步的,所述的一种基于分组数据汇聚协议复制的数据发送方法,发送端启用分组数据汇聚协议复制功能在不同的非相关信道上同时传输相同分组,接收端则利用信道的多样性(如衰落、干扰)消除冗余,实现分组传输的低时延和高可靠性。
针对5G的分组数据汇聚协议复制功能基于LTE-A进行了仿真测试,其具体步骤如下:
系统可靠性设置为1-10-5,在单链路的情况下,配置1x4天线的空间分集技术和1次重传的HARQ时间分集技术,应用分组数据汇聚协议复制时,则取消1x4天线的空间分集技术和1次重传的HARQ时间分集技术的配置。
步骤一:网络端决策并激活PD功能,同时通过PDC MAC CE携带PD的激活命令发送给终端,终端根据PDC MAC CE携带PD命令执行激活PD的动作;
步骤二:网络端或终端的PDCP实体发送数据时执行PD功能,复制每一个待发送的PDU,并将原PDU和复制的PDU同时分别发送到下层的两个RLC实体。
步骤三:网络端或终端的PDCP实体接收下层的数据时丢弃重复PDU。
如图6所示,从图中看出在单链路的情况下,需至少增加信噪比5dB才能实现对大小为32字节的分组在2毫秒的传输时间内达到1-10-5的系统可靠性。
如图7所示,应用PD功能时,无需额外增加信噪比就能满足对大小为32字节的分组在1毫秒的传输时间内使系统可靠性达到1-10-5的要求。因此,PD功能在不增加无线接入网复杂性的情况下,同时满足1-10-5的可靠性和1毫秒的时延需求。
以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后,技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。
Claims (8)
1.一种基于分组数据汇聚协议复制的数据发送方法,其特征在于,所述数据发送方法的步骤为:
S1:终端发送探测参考信号给网络端;
S2:网络端对发送的探测参考信号进行测量,通过测量的结果执行分组数据汇聚协议复制决策;
S3:网络端根据分组数据汇聚协议复制决策执行分组数据汇聚协议复制,并且确定PDCMAC CE中的命令;
S4:网络端将PDC MAC CE中的命令发送给终端;
S5:终端根据接收到的PDC MAC CE中的命令,执行分组数据汇聚协议复制功能或者停止分组数据汇聚协议复制功能;
S6:网络端通过下行链路把分组数据汇聚协议复制的数据发送给终端;
S7:终端通过上行链路把分组数据汇聚协议复制的数据发送给网络端;
其中PDC MAC CE表示媒介访问控制元素。
2.根据权利要求1所述的一种基于分组数据汇聚协议复制的数据发送方法,其特征在于,分组数据汇聚协议复制功能的构建包括:设置网络端和终端的协议栈,网络端和终端的协议栈共同构成分组数据汇聚协议复制协议栈,根据分组数据汇聚协议复制协议栈实现分组数据汇聚协议复制功能;其中终端协议栈设置与网络端协议栈设置相同。
3.根据权利要求2所述的一种基于分组数据汇聚协议复制的数据发送方法,其特征在于,所述网络端协议栈包括:设置完整协议栈的主新无线基站MgNB;设置低层的辅新无线基站SgNB;主新无线基站和辅新无线基站共同构成网络端接入节点,接入节点通过Xn接口进行连接,连接方式为非理想回环连接。
4.根据权利要求3所述的一种基于分组数据汇聚协议复制的数据发送方法,其特征在于,所述主新无线基站MgNB包括:资源控制层RRC、业务数据适配协议SDAP、分组数据控制协议PDCP、无线链路控制层RLC、媒体访问控制层MAC和物理层;
所述辅新无线基站SgNB包括:无线链路控制层RLC、媒体访问控制层MAC和物理层。
5.根据权利要求1所述的一种基于分组数据汇聚协议复制的数据发送方法,其特征在于:网络端确定PDC MAC CE中的命令包括PDC MAC CE中包含一个位图,位图标识配置了SRB或者DRB的分组数据汇聚协议复制激活或者分组数据汇聚协议复制去激活状态,这两种状态由1个比特确定;若这个比特位设置为1,则对应指示SRB或者DRB的分组数据汇聚协议复制激活状态,若该比特位设置为0,则对应指示SRB或者DRB的分组数据汇聚协议复制去激活状态;其中SRB表示终端与网络端之间的信令承载,DRB表示终端与网络端之间的数据承载。
6.根据权利要求5所述的一种基于分组数据汇聚协议复制的数据发送方法,其特征在于:终端接收PDC MAC CE中的命令包括:下行链路由网络端决策并执行分组数据汇聚协议复制激活或者分组数据汇聚协议复制去激活操作,如果网络端发送分组数据汇聚协议复制激活功能,则主新无线基站MgNB和辅新无线基站SgNB分别向终端发送下行链路控制信息DCI向终端提供上行链路授权;如果网络端发送分组数据汇聚协议复制去激活命令,则MgNB向终端发送DCI;
上行链路分组数据汇聚协议复制的决策由网络端做出并通过PDC MAC CE发送给终端,若终端接收到PDC MAC CE中的分组数据汇聚协议复制激活命令,执行分组数据汇聚协议复制功能;若终端接收到PDC MAC CE中的分组数据汇聚协议复制去激活命令,停止分组数据汇聚协议复制功能。
7.根据权利要求5所述的一种基于分组数据汇聚协议复制的数据发送方法,其特征在于:在执行上行链路分组数据汇聚协议复制决策时,主新无线基站MgNB和辅新无线基站SgNB有相互独立和互相协调两种工作模式:
若主新无线基站和辅新无线基站相互独立,主新无线基站或辅新无线基站基于总负载信息和终端发送探测参考信号后进行的信道测量结果发送分组数据汇聚协议复制命令,当主新无线基站或者辅新无线基站链路的信噪比大于10dB时,执行分组数据汇聚协议复制激活功能命令,当主新无线基站或者辅新无线基站链路的信噪比小于等于10dB时,执行分组数据汇聚协议复制去激活功能的命令,此时可能会产生不同的分组数据汇聚协议复制决策,此时终端结合两个接入节点的PDC MAC CE执行分组数据汇聚协议复制决策,以当前最新接收到的PDC MAC CE执行分组数据汇聚协议复制决策;
若主新无线基站和辅新无线基站互相协调的情况下,主新无线基站MgNB发送一个包含联合分组数据汇聚协议复制命令的PDC MAC CE给终端。
8.根据权利要求1所述的一种基于分组数据汇聚协议复制的数据发送方法,其特征在于,所述网络端通过下行链路把分组数据汇聚协议复制的数据发送给终端包括:网络端RRC配置PDCP实体的参数和分组数据汇聚协议复制命令,并将分组数据汇聚协议复制命令传输给PDCP层;在网络端的PDCP层上对数据进行头压缩、安全性保护,再执行分组数据单元PDU的复制;将原PDU发送到MgNB的RLC层,复制PDU通过Xn接口发送到SgNB的RLC层;然后将MgNB的RLC层中的PDU发送到MgNB的MAC层,再由MAC层发送到物理层,SgNB的RLC层中的PDU发送到SgNB的MAC层,再由MAC层发送到物理层;将两个物理层的PDU数据通过空中接口发送给终端,终端的MgNB的物理层接收从网络端MgNB的物理层发出的PDU数据,并将这个数据发送到终端的MgNB的MAC层,再从MAC层发送到RLC层,最后从RLC层发送到终端的PDCP;终端的SgNB的物理层接收从网络端SgNB的物理层发出的PDU数据,并将这个数据发送到终端的SgNB的MAC层,由MAC层发送到RLC层,最后再由RLC层发送到终端的PDCP;终端PDCP接收实体检查并丢弃重复PDU;
所述终端通过上行链路把分组数据汇聚协议复制的数据发送给网络端的数据发送方法与网络端通过下行链路把分组数据汇聚协议复制的数据发送给终端的数据发送方法相同,只是将数据从终端发送给网络端
上述描述中,RRC表示资源控制层,PDCP表示分组数据控制协议,PDU表示分组数据单元、MAC表示媒体访问控制层、RLC表示无线链路控制层、MgNB表示主新无线基站、SgNB表示辅新无线基站。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20191129 |
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