CN110943811A - 一种用于多点传输的数据分流及harq进程分配的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于5G下行多点传输通信的数据分流和HARQ进程分配方法和系统。该方法包括：主TP指示辅TP为多点传输用户创建与用户对应PDCP实体关联的VRLC实体，同时建立与VRLC实体关联的用户VMAC实体；主TP周期性依据辅TP的负载高低确定用户对应PDCP实体是否向辅传输小区VRLC实体分流PDCP PDU数据，并依据前一周期分流到各TP的数据量和各TP传输的用户下行数据量控制向辅TP分流的PDCP数据量；主TP周期性依据各TP接入用户数控制各TP的用户HARQ进程分配。
Description
技术领域
本发明属于移动通信技术领域，涉及第五代移动通信，特别涉及一种用于多点传输的数据分流及HARQ进程分配的方法和系统。
背景技术
多点传输技术是对MIMO(多输入多输出)技术的扩展，指数据从多个TP(传输点)(各个传输点可以是地理上分布的发射天线集，也可以是地理位于一处的发射天线集(如对应基站中相同站点的不同小区的发射天线集))发送到UE(用户设备)。自Release11版本以来，多点传输已成为用于4G即长期演进(LTE)网络3GPP协议规范的一部分。多点传输技术已被证明是实现更高吞吐量和容量(尤其是小区边缘)的强大概念。
然而，3GPP的4G协议约束指示在一个TTI(传输时间间隔)内多个传输点下行传输数据信息的DCI(下行控制指示)只能有一个，即约束了对应同一个TTI的多个传输点传输的下行数据必须是来自MAC(介质访问控制)下发的同一个PDU(协议数据单元)中的数据且使用同一个HARQ(混合自动重复请求)进程在相同的物理资源上传输，因此就需要有一个集中处理单元收集用户到各个传输点的信道状态和各传输点的资源需求等信息进行集中调度，依据DCI格式产生一套对应下行数据传输的信息并生成DCI，同时根据生成的DCI通知各个传输点在指定时刻指定物理资源位置传输相应的数据。相应地用户的HARQ进程使用维护和用户MAC PDU的组包都需要由集中处理单元进行集中处理，集中处理器还需要在指定时间点前将依据调度结果生成的MAC PDU传输给各个传输点，以便各传输点能在指定时间和指定物理资源位置传输相应数据。集中处理单元收集各个传输点信息、通知各个传输点传输数据并将待传输数据发给各传输点都需要时间，信息收集时间距离指定各传输点传输数据的时间越近，多点传输的增益越大。若信息收集时间距离指定各传输点传输数据的时间过长，多点传输还可能会带来性能损失。因此，4G单一DCI的协议约束需要多个传输点的物理层和MAC(介质访问控制)层处理单元与集中处理单元间有超低时延传输的支持，通常都采用C-RAN(集中式接入网)体系架构且协作范围较小。
5G(即新空口NR)无线通信系统提出了更高容量的需求，多点传输技术就成为提升5G边缘用户体验，提高无线网络公平性的必要技术。但5G同时为支持业务更低时延的要求，将TTI时长从4G的1毫秒缩短为125～250微秒，对多点传输信息收集时间与指定的各传输点传输数据的时间距离要求也就更短，这也增加了C-RAN体系架构支持多点传输的实现难度，进一步缩小了多点传输的协作范围。因此，3GPP的5G协议规范在Release16提出在一个TTI内各个传输点下行传输数据信息可各自使用一个DCI指示，每个DCI指示的传输数据使用各自的HARQ进程且对应各自的MAC PDU，从而支持多个传输点间独立调度，降低对多个传输点间的传输时延要求。
因此，当多个传输点间采用独立调度时，就需要在多个传输点间分配用户HARQ进程并在MAC上层分流用户业务数据，以便支持各传输点各自的HARQ进程使用维护和MAC PDU生成。
发明内容
本发明的目的即在于针对上述背景技术的需求，提供一种用于多点传输的数据分流及HARQ进程分配的方法和系统。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种用于多点传输的数据分流及HARQ进程分配的方法，用户接入小区依据用户接入小区和辅传输小区的接入用户数按近似反比准则将一个用户的总HARQ进程数分配给各多点传输小区，接入用户数越多分配HARQ进程数越少；周期性统计用户接入小区和辅传输小区的接入用户数，各传输点可用的HARQ进程数可周期性地依据各传输小区接入用户数统计结果自适应调整。
该方法具体包括：
多点传输用户的数据分流在PDCP层执行，多点传输用户的主传输点指示用户的辅传输点为用户的一个或多个PDCP实体创建虚拟RLC实体，用户的辅传输点在创建虚拟RLC实体同时为用户创建虚拟MAC实体，用户主传输点周期地按用户各传输点接入用户数近似反比准则将用户的总HARQ进程数分配给用户的各传输点，用户主传输点周期地依据用户辅传输点的负载大小确定用户PDCP实体是否向用户辅传输点分流数据，并依据用户各传输点前一周期分流数据量和传输数据量计算本周期用户PDCP实体向辅传输点的虚拟RLC实体分流数据量的大小，控制用户PDCP实体的数据分流；
用户辅传输点的虚拟RLC实体在收到用户主传输点对应PDCP实体发来的PDCP PDU后依据用户辅传输点独立的实时调度结果生成MAC SDU传递给用户辅传输点的虚拟MAC实体，虚拟MAC实体在收到虚拟RLC实体发来的MAC SDU后依据所述用户辅传输点独立的实时调度结果生成MAC PDU传输块并使用用户主传输点分配的HARQ进程下发给所述多点传输用户。
进一步地，所述多点传输用户的主传输点指示辅传输点创建的虚拟RLC实体与辅传输点在其RLC层为接入辅传输点的用户创建的RLC实体功能一致，遵从3GPP38.322协议；所述用户的辅传输点在创建虚拟RLC实体同时为用户创建的虚拟MAC实体与辅传输点在其MAC层为接入辅传输点的用户创建的MAC实体功能一致，遵从3GPP38.322协议。
进一步地，所述多点传输用户的主传输点指示辅传输点创建的虚拟RLC实体与用户在主传输点上的PDCP实体关联，一个虚拟RLC实体关联一个PDCP实体，且只接收来自关联的PDCP实体分流来的PDCP PDU数据。
进一步地，所述用户的辅传输点在创建虚拟RLC实体同时为用户创建的虚拟MAC实体与所述多点传输用户对应且与所述用户的PDCP关联的虚拟RLC关联，一个多点传输用户一个虚拟MAC实体，关联用户所有与用户的PDCP关联的虚拟RLC实体，且只接收来自关联的虚拟RLC实体的MAC SDU。
进一步地，所述近似反比的准则是指传输点接入用户数越多分配的HARQ进程数越少，最终保证分配给各传输点的进程数为非负整数，主传输点按照一定的周期依据各传输点接入用户的变化重新计算分配给各传输点的HARQ进程数。
进一步地，所述用户主传输点依据用户辅传输点的负载大小确定用户PDCP实体是否向用户辅传输点分流数据时，如果辅传输点负载小于一个低门限则指示主传输点中多点传输用户PDCP实体向辅传输点关联的虚拟RLC实体分流PDCP PDU数据；如果辅传输点负载大于一个高门限则指示主传输点中多点传输用户PDCP实体停止向辅传输点关联的虚拟RLC实体分流PDCP PDU数据。
进一步地，所述主传输点用户对应PDCP实体向辅传输小区VRLC实体分流PDCP PDU时，以一定时间间隔为周期，在每个周期开始计算确定本周期内向辅传输点分流的PDCPPDU数据量；当主传输点收集到各传输点分流数据量和传输数据量上报值后，在每个周期开始依据前一周期内分流到辅传输点的PDCP PDU数据量和辅传输点传输的对应用户PDCP实体的PDCP PDU数据量计算确定本周期内向辅传输点分流的PDCP PDU数据量：
如果上一周期内分流到辅传输点的PDCP PDU数据量远大于辅传输点传输的对应用户PDCP实体的PDCP PDU数据量，则将本周期内向辅传输点分流的PDCP PDU数据量设置为上一周期内辅传输点传输的对应用户PDCP实体的PDCP PDU数据量下调一定的值；
如果上一周期内分流到辅传输点的PDCP PDU数据量小于或与辅传输点传输的对应用户PDCP实体的PDCP PDU数据量接近，则将本周期内向辅传输点分流的PDCP PDU数据量设置为上一周期内辅传输点传输的对应用户PDCP实体的PDCP PDU数据量增加一定的值；
除此之外的场景，则将本周期内向辅传输点分流的PDCP PDU数据量设置为上一周期内辅传输点传输的对应用户PDCP实体的PDCP PDU数据量；
在没有各传输点分流数据量和传输数据量上报值时的初始周期，在周期开始不计算本周期内具体分流的数据量，直接在各传输点间均分PDCP PDU数据包或者依据各传输点到用户的信道质量分流PDCP PDU数据包，信道质量好的多分流一些PDCP PDU数据包。
进一步地，所述主传输点控制数据分流和HARQ进程分配的同时，收集维护各个传输点上报的控制数据分流和HARQ进程分配所需的信息：包括，各传输点接入用户数、各传输点负载、各传输点到用户的下行信道质量指示、多点传输用户每个PDCP实体分流到用户各传输点的PDCP PDU数据量、多点传输用户各传输点传输的对应每个PDCP实体的PDCP PDU数据量。
本发明还提供了一种用于多点传输的数据分流及HARQ进程分配的系统，包括：
主TP的PDCP层分流控制模块，用于控制创建或删除多点传输用户数据分流所需的与用户PDCP实体关联的VRLC实体。其中用于控制创建多点传输用户数据分流所需的与用户PDCP实体关联的VRLC实体包括：在主TP确定为用户进行下行多点传输并选定辅TP后，向辅TP的VRLC控制模块请求创建与用户PDCP实体关联的VRLC实体；在收到辅TP的VRLC控制模块创建VRLC实体成功消息后，向主TP的HARQ分配控制模块请求增加辅TP的HARQ进程分配；在收到主TP的HARQ分配控制模块增加辅TP的HARQ进程分配成功消息后，周期性地依据数据统计模块中的各TP的负载信息以及分流到辅TP的数据量和辅TP为用户传输数据量周期统计信息向VRLC实体分流数据。其中，用于控制删除多点传输用户数据分流所需的与用户PDCP实体关联的VRLC实体包括：在主TP确定删除辅TP后，停止向辅TP分流数据；向辅TP的VRLC控制模块请求删除与用户PDCP实体关联的VRLC实体；在收到辅TP的VRLC控制模块删除VRLC实体成功消息后，将辅TP返回的未传输的PDCP PDU发送给主TP关联的RLC实体；通知主TP的HARQ分配控制模块回收辅TP的HARQ进程分配。
主TP的PDCP层分流控制模块，还用于触发主TP的HARQ分配控制模块分配主辅TP的HARQ进程、控制多点传输用户的PDCP实体向辅TP的VRLC实体分流PDCP PDU的数据量以及向数据统计模块上报多点传输用户的PDCP实体向辅TP分流的PDCP PDU的数据量。
辅TP的VRLC控制模块，用于创建或删除多点传输用户数据分流所需的与用户PDCP实体关联的VRLC实体。其中用于创建关联的VRLC实体，包括：在收到主TP的PDCP层分流控制模块发来的创建与用户PDCP实体关联的VRLC实体请求时，在辅TP的RLC层创建与用户PDCP实体关联的VRLC实体，该VRLC实体与辅TP中RLC层创建的RLC实体功能一致，只是其关联的PDCP实体为主TP中的用户PDCP实体；在收到辅TP的VMAC控制模块创建VMAC实体成功消息后，通知主TP的PDCP层分流控制模块VRLC实体创建成功。
其中，用于删除关联的VRLC实体，包括：在收到主TP的PDCP层分流控制模块发来的删除与用户PDCP实体关联的VRLC实体请求时，停止关联的VRLC组新包；当收到辅TP的VMAC控制模块删除VMAC实体成功消息后，向主TP的PDCP层分流控制模块发送删除关联的VRLC实体成功消息，消息中携带未传输的PDCP分流数据包，同时删除辅TP上对应的VRLC实体。
辅TP的VRLC控制模块，还用于控制创建或删除多点传输用户数据分流所需的与用户VRLC实体关联的用户的VMAC实体。其中，用于控制创建多点传输用户数据分流所需的与用户VRLC实体关联的用户的VMAC实体，包括：在创建VRLC实体成功后向辅TP的VMAC控制模块请求创建与创建的VRLC实体关联的VMAC实体。其中，用于控制删除多点传输用户数据分流所需的与用户VRLC实体关联的用户的VMAC实体，包括：在收到主TP的PDCP层分流控制模块发来的删除与用户PDCP实体关联的VRLC实体请求时，向辅TP的VMAC控制模块请求删除与待删除的VRLC实体关联的VMAC实体。
辅TP的VMAC控制模块，用于创建或删除多点传输用户数据分流所需的与用户VRLC实体关联的用户的VMAC实体。其中用于创建关联的VMAC实体，包括在收到辅TP的VRLC控制模块发来的创建与VRLC实体关联的VMAC实体请求时，在辅TP的MAC层创建与用户VRLC实体关联的VMAC实体，该VMAC实体与辅TP中MAC层创建的MAC实体功能一致，只是其关联辅TP中的用户VRLC实体；在创建VMAC实体成功后，通知辅TP的VRLC控制模块VMAC实体创建成功。其中，用于删除关联的VMAC实体，包括在收到辅TP的VRLC控制模块发来的删除与VRLC实体关联的VMAC实体请求时，停止发送新数据，只传输HARQ缓存中的待重传数据；待HARQ缓存为空后，通知辅TP的VRLC控制模块VMAC实体删除成功。
辅TP的VMAC控制模块还用于修改多点传输用户的VMAC实体可用HARQ进程配置，包括在收到主TP的HARQ分配控制模块发来的修改可用进程配置消息时，依据携带的为辅TP分配的可用进程编号信息修改其可用HARQ进程配置；配置修改成功后，向主TP的HARQ分配控制模块发送配置修改成功消息。
主TP的HARQ分配控制模块，用于分配主辅TP的HARQ进程及控制修改主辅TP的HARQ进程配置。其中用于分配主辅TP的HARQ进程，包括在收到主TP的PDCP层分流控制模块发来的增加辅TP的HARQ进程分配请求消息时，依据数据统计模块中各TP接入用户数信息为各TP分配HARQ进程数，并确定各TP的可用进程编号；在收到主TP的PDCP层分流控制模块发来的回收辅TP的HARQ进程分配通知消息后，将分配给辅TP的HARQ进程分配给主TP；周期性地依据数据统计模块中各TP接入用户数信息为各TP分配HARQ进程数，并确定各TP的可用进程编号。其中用于控制修改主辅TP的HARQ进程配置包括：在确定各TP可用进程编号后，修改主TP关联MAC实体可用HARQ进程配置，并向辅TP的VMAC控制模块发送修改可用进程配置消息，携带为辅TP分配的可用进程编号信息；在收到辅TP的VMAC控制模块的修改可用进程配置成功消息后，记录本次调整成功并依据收到的主TP的PDCP层分流控制模块发来的回收辅TP的HARQ进程分配通知消息向主TP的PDCP层分流控制模块发送增加辅TP的HARQ进程分配成功消息。
数据统计模块，用于周期性收集主辅TP接入用户数和负载、多点传输用户PDCP实体向各TP分流的PDCP PDU数据量、主辅TP传输的多点传输用户PDCP实体的PDCP PDU数据量等信息。具体地，数据统计模块位于主TP上，收集维护多点传输数据分流和HARQ进程分配所需的各数据信息，包括，各TP接入用户数，由各TP的MAC主控单元上报(在接入用户数发生变化时或统计一段时间取平均值上报)；各TP负载(即单位时间内PRB利用率)，由各TP的MAC主控单元周期性上报；各TP到用户的下行信道质量(即用户测量反馈的CQI)，由各TP的MAC主控单元周期性上报或主TP的MAC主控单元周期性统一上报；分流到用户各辅TP的PDCP PDU数据量，由用户主TP的PDCP实体周期性上报；各辅TP传输的PDCP PDU数据量，由各辅TP与用户PDCP实体关联的VRLC实体周期性上报。上报数据统计模块的数据信息实时性要求不高，周期可设置为百毫秒或秒级。
与现有技术相比，本发明用于5G下行多点传输通信的数据分流和HARQ进程分配方法，该方法通过在辅TP创建VRLC和VMAC实体的方式支持用户数据PDCP层分流且不需要终端配置配合，同时通过在TP间预分配HARQ进程，降低数据分流和HARQ进程使用与调度的关联，从而降低对多个传输点间数据传输的实时性要求；此外，本发明提供了一种实现5G下行多点传输通信的数据分流和HARQ进程分配系统，该系统无需硬件改变也无需显著的软件改变，有助于简化多点传输的实施。
附图说明
图1是单点传输通信系统示例。
图2是gNB下行数据传输所使用的协议栈结构示例。
图3是gNB下行数据传输数据流过程示例。
图4是多点传输通信系统示例。
图5是本发明实施例的多点传输数据分流和HARQ进程分配系统模块组成示例。
图6是为只有一个PDCP实体的用户增加一个辅TP时执行数据分流和HARQ分配的系统操作流程的示例。
图7是为多点传输用户执行增加一个PDCP实体数据分流的系统操作流程的示例。
图8是为只有一个PDCP实体的多点传输用户删除辅TP时停止数据分流和回收HARQ进程的系统操作流程的示例。
图9是为多点传输用户停止一个PDCP实体数据分流的系统操作流程的示例。
图10是主TP的HARQ分配控制模块更新用户UE0的HARQ进程分配的系统操作流程示例。
具体实施方式
为了更完整地理解本发明及其优点，下文将结合特定背景中的示例实施例来详细描述本发明，该特定背景是指符合3GPP NR协议规范的通信系统。
图1给出了单点传输通信系统示例，包括终端UE1和UE2、基站gNB、核心网5GC、分组数据网关P-GW和Internet互联网。通过gNB、5GC和P-GW可建立从有数据传输业务需求的终端到Internet互联网的连接。
图2给出了gNB下行数据传输所使用的协议栈。协议栈中包括介质访问控制(MAC)层、无线链路控制(RLC)层、分组数据汇聚协议(PDCP)层和业务数据自适应协议(SDAP)层。在目前3GPP NR通信系统协议中，每个用户(UE)在gNB有一个SDAP实体将接收到的Qos业务数据流映射到不同无线承载(RB)，一个无线承载关联一个PDCP实体，并且每个PDCP实体关联一个RLC实体，一个用户的所有RLC实体与一个MAC实体关联，MAC层有一个主控单元负责所有用户MAC实体间的调度和优先级处理。每个用户的MAC实体除了支持生成MAC PDU的数据复用功能，还支持HARQ进程的使用维护功能。
图3给出了用户下行业务数据经gNB各协议栈传输的数据流。数据流包括用户SDAP实体为接收到的IP Packet(分组)包(即SDAP SDU(业务数据单元))添加SDAP层的协议头(即H)生成SDAP PDU(即PDCP SDU)传递给无线承载(RB)对应的PDCP实体；PDCP实体为接收到的PDCP SDU添加PDCP层的协议头生成PDCP PDU(即RLC SDU)传递给关联的RLC实体；RLC实体依据调度结果所需数据量为接收到的RLC SDU添加RLC层的协议头生成RLC PDU(即MACSDU)传递给用户MAC实体，并在必要时分割接收到的PDCP PDU生成SDU分片(即SDUSegment)再添加RLC层的协议头生成MAC SDU传递给用户MAC实体；用户MAC实体为接收到的每个MAC SDU添加MAC协议头，并依据实时调度结果串联多个添加了MAC协议头的MAC SDU生成MAC PDU传输块(MAC PDU-Transport Block)下发给物理成进行下行传输。在目前3GPPNR通信系统协议中，每个MAC PDU传输快的大小与对应调度结果的DCI中指示的传输块一致，且RLC需要依据实时调度结果限制在必要时对接收到的PDCP PDU进行分割。因此MAC层和RLC层的数据处理与实时调度的关联度较高，不适合作为多点传输数据分流的节点。
图4是一个多点传输通信系统，此系统为其覆盖区域内的部分用户(UE)进行下行多点传输。通信系统包括多个gNB(如，gNB1、gNB2、gNB3、gNB4)和多个UE(如，UE1、UE2、UE3)，系统为部分用户(如，UE1和UE3)提供下行多点传输。如图所示，UE1、UE2、UE3的接入小区分别是gNB1、gNB2、gNB3，因此gNB1、gNB2、gNB3分别是UE1、UE2、UE3的主传输点；gNB2和gNB4也为UE1提供下行数据传输服务，因此gNB2和gNB4是UE1的辅传输点；gNB4还为UE3提供下行数据传输服务，因此gNB4是UE3的辅传输点。UE1和UE3也被称为多点传输用户。传输点集合中各传输点间连接，以允许传输点间通信。主传输点与如图1所示的5GC和P-GW建立用户到Internet互联网的连接。主传输点为用户传输下行数据所使用的协议栈和数据流分别如图2和图3所示。辅传输点的数据处理过程由具体的数据分流和HARQ进程分配方法确定。
本发明的核心思想是通过在辅传输点创建与主传输点上用户PDCP实体关联的虚拟RLC实体和虚拟MAC实体，并为用户虚拟MAC实体指定可用的HARQ进程的方式，使得不需要用户增加配合操作的情况下主传输点可在PDCP层将用户部分PDCP PDU分流到辅传输点，以便支持各传输点独立实时调度的多点传输。
基于上述思想，本发明提供一种多点传输数据分流和HARQ进程分配方法，具体采用如下技术方案：
主传输点控制数据分流和HARQ进程分配的实施，其指示辅传输点创建与主传输点中多点传输用户PDCP实体关联的虚拟RLC实体和虚拟MAC实体，同时按多点传输用户各传输点接入用户数近似反比准则将一个用户的总HARQ进程数分配给各传输点，并依据辅传输点的负载指示主传输点中多点传输用户PDCP实体向辅传输点关联的虚拟RLC实体分流PDCPPDU数据。
从而，辅传输点的虚拟RLC实体可在收到关联的主传输点PDCP实体发来的PDCPPDU后依据辅传输点独立的实时调度结果生成MAC SDU传递给辅传输点关联的虚拟MAC实体，辅传输点虚拟MAC实体在收到辅传输点关联的虚拟RLC实体发来的MAC SDU后依据辅传输点独立的实时调度结果生成MAC PDU传输块下发给多点传输用户。
其中，辅传输点上创建的虚拟RLC实体与辅传输点上RLC层其他RLC实体功能一致，遵从3GPP38.322协议，只是此虚拟RLC实体不与辅传输点上的PDCP实体关联，而是与指示辅传输点创建该虚拟RLC实体的主传输点上的PDCP实体关联，即该虚拟RLC实体只接收来自主传输点上PDCP实体的PDCP PDU数据。
其中，辅传输点上创建的虚拟MAC实体与辅传输点上MAC层其他MAC实体功能一致，遵从3GPP38.322协议，只是此虚拟MAC实体对应用户不是辅传输点接入用户，而是指示辅传输点创建该虚拟MAC实体的主传输点上的多点传输用户。
其中，主传输点将多点传输用户的总HARQ进程数分配给各传输点时按与多点传输用户各传输点接入用户数近似反比的准则计算，最终保证分配给各传输点的进程数为非负整数。可采用逐一分配的实现方式，如先计算主传输点可用进程数，再计算一个辅传输点可用进程数，再计算另一个辅传输点可用进程数，直至完成所有传输点可用进程数计算。具体计算示例：假设一个多点传输用户有P个辅传输点，该用户的总HARQ进程数为M，该用户主传输点的接入用户数为N0，对应P个辅传输点的接入用户数分别为N1，N2，…Np，则分配给该用户主传输点的HARQ进程数为
表示上取整；当P＝1时，分配给第一个辅传输点的HARQ进程数为H1＝M-H0，否则分配给第一个辅传输点的HARQ进程数为
当P＝2时，分配给第二个辅传输点的HARQ进程数为H2＝M-H0-H1，否则分配给第二个辅传输点的HARQ进程数为
以此类推，直至计算完给最后一个辅传输点分配的HARQ进程数。特别地，在计算辅传输点分配HARQ进程数时，还可以对辅传输点进行排序后计算各传输点可用HARQ进程数，如按照接入用户数从小到大排序。进一步地，主传输点可以按照一定的周期依据各传输点接入用户的变化重新计算分配给各传输点的HARQ进程数。
其中，主传输点依据辅传输点负载指示主传输点中多点传输用户PDCP实体向辅传输点关联的虚拟RLC实体分流PDCP PDU数据时，如果辅传输点负载小于一个低门限(如，30％)则指示主传输点中多点传输用户PDCP实体可以向辅传输点关联的虚拟RLC实体分流PDCP PDU数据；如果辅传输点负载大于一个高门限(如，60％)则指示主传输点中多点传输用户PDCP实体停止向辅传输点关联的虚拟RLC实体分流PDCP PDU数据。其中负载可以是单位时间内PRB利用率。
进一步地，主传输点用户对应PDCP实体向辅传输小区VRLC实体分流PDCP PDU时，以一定时间间隔为周期，在每个周期开始计算确定本周期内向辅传输点分流的PDCP PDU数据量。当主传输点收集到各传输点分流数据量和传输数据量上报值后，在每个周期开始依据前一周期内分流到辅传输点的PDCP PDU数据量和辅传输点传输的对应用户PDCP实体的PDCP PDU数据量计算确定本周期内向辅传输点分流的PDCP PDU数据量。如果上一周期内分流到辅传输点的PDCP PDU数据量远大于辅传输点传输的对应用户PDCP实体的PDCP PDU数据量，则将本周期内向辅传输点分流的PDCP PDU数据量设置为上一周期内辅传输点传输的对应用户PDCP实体的PDCP PDU数据量下调一定的值；如果上一周期内分流到辅传输点的PDCP PDU数据量小于或与辅传输点传输的对应用户PDCP实体的PDCP PDU数据量接近，则将本周期内向辅传输点分流的PDCP PDU数据量设置为上一周期内辅传输点传输的对应用户PDCP实体的PDCP PDU数据量增加一定的值；其他场景则将将本周期内向辅传输点分流的PDCP PDU数据量设置为上一周期内辅传输点传输的对应用户PDCP实体的PDCP PDU数据量。特别地，在没有各传输点分流数据量和传输数据量上报值时的初始周期，在周期开始不计算本周期内具体分流的数据量，直接在各传输点间均分PDCP PDU数据包或者依据各传输点到用户的信道质量分流PDCP PDU数据包，信道质量好的多分流一些PDCP PDU数据包。
具体计算和实施示例如下：
1)初始周期，以各传输点间均分PDCP PDU数据包为例，此周期不计算具体分流的数据量，多点传输用户的PDCP实体在分流PDCP PDU数据包时轮询各传输点，依次为每个传输点分发一个PDCP PDU数据包。
2)初始周期，以依据各传输点到用户的信道质量分流PDCP PDU数据包为例，此周期不计算具体分流的数据量，用户的PDCP实体在分流PDCP PDU数据包时以主传输点为基准。假设一个多点传输用户有3个辅传输点，该用户主传输点到用户下行信道质量指示(CQI)为Cqi0，对应3个辅传输点的用户下行信道质量分别为Cqi1、Cqi2和Cqi3，其中Cqi1≤Cqi0,
Cqi2≥Cqi0,
Cqi3≥Cqi0,
用户的PDCP实体在分流PDCP PDU数据包时从主传输点开始轮询各传输点，每次循环给主传输点分发一个PDCPPDU数据包，给辅传输点3分发一个
PDCP PDU数据包，给传输点2分发
个PDCP PDU数据包，每
次循环给传输点1分发一个PDCP PDU数据包。
3)后续周期，在每个周期开始依据前一周期内分流到辅传输点的PDCP PDU数据量和辅传输点传输的对应用户PDCP实体的PDCP PDU数据量计算确定本周期内向辅传输点分流的PDCP PDU数据量。假设一个多点传输用户有2个辅传输点，统计上报的前一周期内用户PDCP实体分流到主传输点的PDCP PDU数据量为AsgnThp0，分流到辅传输点1的PDCP PDU数据量为AsgnThp1，分流到辅传输点2的PDCP PDU数据量为AsgnThp2；统计上报的前一周期内主传输点传输用户此PDCP实体的PDCP PDU数据量为TranThp0，辅传输点1传输用户此PDCP实体的PDCP PDU数据量为TranThp1，辅传输点2传输用户此PDCP实体的PDCP PDU数据量为TranThp2。本周期用户PDCP实体应分流到各传输点的PDCP PDU数据量计算采用如下公式
其中，0<ThrLow<ThrHigh<1，0<ThrDown,ThrUp<1。如：ThrLow＝0.6，ThrHigh＝0.9，ThrDown＝ThrUp＝0.1。用户的PDCP实体在每个周期起始先将各传输点本周期已分流数据量AsgnThpi置为0，并将各传输点都标识为“可分流数据”状态，然后从主传输点开始轮询各传输点为状态标识为“可分流数据”状态的传输点分流PDCP PDU数据包。当为一个传输点i分发了一个PDCP PDU数据包后则将此数据包中数据量大小值增加到此传输点本周期已分流数据量AsgnThpi上，当AsgnThpi大于等于
时，则将传输点i的状态标识为“不可分流状态”。当所有传输点状态标识均为“不可分流状态”时，则本周期后续所有的PDCP PDU均分发给主传输点。
此外，主传输点控制数据分流和HARQ进程分配的同时，收集维护各个传输点上报的控制数据分流和HARQ进程分配所需的信息：包括，各传输点接入用户数，由各传输点在接入用户数发生变化时或统计一段时间取平均值后上报；各传输点负载，由各传输点周期性上报；各传输点到用户的下行信道质量指示(CQI)，由各传输点周期性上报或主传输点周期性统一上报；多点传输用户每个PDCP实体分流到用户各传输点的PDCP PDU数据量(各PDCPPDU数据包大小的总和)，由用户主传输点的各PDCP实体周期性上报；多点传输用户各传输点传输的对应每个PDCP实体的PDCP PDU数据量，由各传输点周期性上报。各数据上报周期可设置为百毫秒或秒级。
可以看出，本发明提供的多点传输数据分流和HARQ进程分配方法主要是基站侧算法，不需要终端配合。终端接收多点传输的下行数据只需要按照协议规定依据基站多点下发的DCI指示接收解调对应的MAC PDU即可。
图5是本发明实施例的多点传输数据分流和HARQ进程分配系统模块组成示例。如图5所示，该系统主要由主TP的PDCP层分流控制模块、辅TP的VRLC控制模块、辅TP的VMAC控制模块、主TP的HARQ分配控制模块、数据统计模块共同组成。
其中，主TP的PDCP层分流控制模块，与辅TP的VRLC控制模块交互用于创建或删除多点传输用户数据分流所需的与用户PDCP实体关联的VRLC实体，与主TP的HARQ分配控制模块交互用于新增或回收多点传输用户辅TP的HARQ进程分配，周期性与数据统计模块交互获取必要信息用于控制多点传输用户的PDCP实体向辅TP的VRLC实体分流PDCP PDU的数据量并周期性向数据统计模块上报多点传输用户的PDCP实体向辅TP分流的PDCP PDU的数据量；
辅TP的VRLC控制模块，与主TP的PDCP层分流控制模块交互用于创建或删除多点传输用户数据分流所需的与用户PDCP实体关联的VRLC实体，与辅TP的VMAC控制模块交互用于创建或删除多点传输用户数据分流所需的与用户VRLC实体关联的用户的VMAC实体；
辅TP的VMAC控制模块，与辅TP的VRLC控制模块交互用于创建或删除多点传输用户数据分流所需的与用户VRLC实体关联的用户的VMAC实体，与主TP的HARQ分配控制模块交互用于修改多点传输用户的VMAC实体可用HARQ进程配置；
主TP的HARQ分配控制模块，与主TP的PDCP层分流控制模块交互用于用于新增或回收多点传输用户辅TP的HARQ进程分配，周期性与数据统计模块交互获取必要信息用于控制主辅TP的HARQ进程分配，与辅TP的VMAC控制模块交互用于修改多点传输用户的VMAC实体可用HARQ进程配置；
数据统计模块，可位于任主TP上也可独立部署，周期性收集主辅TP的MAC主控模块上报的主辅TP接入用户数和负载信息，周期性收集主TP的PDCP层分流控制模块上报的多点传输用户PDCP实体向各TP分流的PDCP PDU数据量，周期性收集主TP的PDCP层分流控制模块上报的主TP传输的多点传输用户PDCP实体的PDCP PDU数据量，周期性收集辅TP的VRLC控制模块上报的辅TP传输的多点传输用户PDCP实体的PDCP PDU数据量。上述周期可设置为百毫秒级或秒级，如200ms或1s。
图6是为只有一个PDCP实体的用户增加一个辅TP时执行数据分流和HARQ分配的系统操作流程的示例，此实施例为只有一个PDCP实体PDCP0的用户UE0增加一个多点传输的辅TP。如图所示，整个流程包含如下步骤：1)主TP的PDCP层分流控制模块收到为UE0的PDCP0实体增加辅TP的命令；2)主TP的PDCP层分流控制模块向辅TP的VRLC控制模块请求创建与UE0的PDCP0关联的VRLC实体；3)辅TP的VRLC控制模块在辅TP的RLC层创建与UE0的PDCP0关联的VRLC实体VRLC0_0，VRLC0_0与辅TP中RLC层创建的RLC实体功能一致，只是其关联的PDCP实体为主TP中的PDCP实体；4)辅TP的VRLC控制模块向辅TP的VMAC控制模块请求创建与创建的VRLC0_0关联的UE0的VMAC实体；5)辅TP的VMAC控制模块在辅TP的MAC层创建与VRLC0_0实体关联的UE0的VMAC实体VMAC0，VMAC0与辅TP中MAC层创建的MAC实体功能一致，只是其关联辅TP中的VRLC实体且对应用户是主TP上接入用户UE0；6)辅TP的VMAC控制模块通知辅TP的VRLC控制模块VMAC实体创建成功；7)辅TP的VRLC控制模块通知主TP的PDCP层分流控制模块创建VRLC实体成功；8)主TP的PDCP层分流控制模块向主TP的HARQ分配控制模块请求增加UE0辅TP的HARQ进程分配；9)主TP的HARQ分配控制模块读取数据统计模块中各TP接入用户数信息；10)主TP的HARQ分配控制模块为各TP分配UE0的HARQ进程数，并修改主TP中UE0的MAC实体可用HARQ进程配置；11)主TP的HARQ分配控制模块向辅TP的VMAC控制模块发送修改VMAC0可用进程配置消息，携带为辅TP分配的可用进程信息；12)辅TP的VMAC控制模块修改可用HARQ进程配置；13)辅TP的VMAC控制模块通知主TP的HARQ分配控制模块修改可用HARQ进程配置成功；14)主TP的HARQ分配控制模块通知主TP的PDCP层分流控制模块发送增加辅TP的HARQ进程分配成功；15)主TP的PDCP层分流控制模块周期性地从数据统计模块中读取前一周期各TP的负载信息以及分流到辅TP的PDCP0的PDCP PDU数据量和辅TP为用户传输的PDCP0的PDCP PDU数据量；16)周期性计算本周期应该向辅TP分流的PDCP0的PDCP PDU数据量；17)主TP的PDCP层分流控制模块在计算出本周期应该向辅TP分流的PDCP0的PDCP PDU数据量大于0时，向辅TP的VRLC0_0分流PDCP0的数据。
图7是为多点传输用户执行增加一个PDCP实体数据分流的系统操作流程的示例，此实施例执行为有辅TP的多点传输用户UE0增加一个PDCP实体PDCP1的数据分流。如图所示，整个流程包含如下步骤：1)主TP的PDCP层分流控制模块收到为有辅TP的多点传输用户UE0增加一个PDCP实体PDCP1数据分流的命令；2)主TP的PDCP层分流控制模块向辅TP的VRLC控制模块请求创建与UE0的PDCP1关联的VRLC实体；3)辅TP的VRLC控制模块在辅TP的RLC层创建与UE0的PDCP1关联的VRLC实体VRLC0_1，VRLC0_1与辅TP中RLC层创建的RLC实体功能一致，只是其关联的PDCP实体为主TP中的PDCP实体；4)辅TP的VRLC控制模块向辅TP的VMAC控制模块请求创建与创建的VRLC0_1关联的UE0的VMAC实体；5)辅TP的VMAC控制模块在辅TP的MAC层查询到已创建有UE0的VMAC实体VMAC0，将其与VRLC0_1关联；6)辅TP的VMAC控制模块通知辅TP的VRLC控制模块VMAC实体创建成功；7)辅TP的VRLC控制模块通知主TP的PDCP层分流控制模块创建VRLC实体成功；8)主TP的PDCP层分流控制模块周期性地从数据统计模块中读取前一周期各TP的负载信息以及分流到辅TP的PDCP1的PDCP PDU数据量和辅TP为用户传输的PDCP1的PDCP PDU数据量；9)周期性计算本周期应该向辅TP分流PDCP1的PDCP PDU数据量；10)主TP的PDCP层分流控制模块在计算出本周期应该向辅TP分流PDCP1的PDCP PDU数据量大于0时，向辅TP的VRLC实体分流PDCP1的数据。
图8是为只有一个PDCP实体的多点传输用户删除辅TP时停止数据分流和回收HARQ进程的系统操作流程的示例，此实施例为只有一个PDCP实体PDCP0的用户UE0删除一个多点传输的辅TP。如图所示，整个流程包含如下步骤：1)主TP的PDCP层分流控制模块收到为只有一个PDCP实体PDCP0的用户UE0删除辅TP的命令；2)主TP的PDCP层分流控制模块向辅TP的VRLC控制模块请求删除与UE0的PDCP0关联的VRLC实体；3)辅TP的VRLC控制模块停止与PDCP0关联的VRLC0_0组新包；4)辅TP的VRLC控制模块向辅TP的VMAC控制模块请求删除与VRLC0_0关联的VMAC实体；5)辅TP的VMAC控制模块停止VMAC0发送VRLC0_0的新数据，只传输HARQ缓存中的VRLC0_0的待重传数据；6)辅TP的VMAC控制模块待VMAC0的HARQ缓存为空后，删除VMAC0；7)辅TP的VMAC控制模块通知辅TP的VRLC控制模块VMAC实体删除成功；8)辅TP的VRLC控制模块向主TP的PDCP层分流控制模块发送未传输的PDCP0的PDCP PDU数据包；9)辅TP的VRLC控制模块删除VRLC0_0实体；10)辅TP的VRLC控制模块通知主TP的PDCP层分流控制模块删除与PDCP0关联的VRLC实体成功；11)主TP的PDCP层分流控制模块将辅TP返回的未传输的PDCP0的PDCP PDU发送给PDCP0在主TP关联的RLC实体；12)主TP的PDCP层分流控制模块通知主TP的HARQ分配控制模块回收分配给辅TP的UE0的HARQ进程；13)主TP的HARQ分配控制模块将分配给辅TP的UE0的HARQ进程分配给主TP，并修改主TP中UE0的MAC实体可用HARQ进程配置。
图9是为多点传输用户停止一个PDCP实体数据分流的系统操作流程的示例，此实施例为有辅TP的多点传输用户UE0停止多个PDCP实体中的一个PDCP实体PDCP1的数据分流。如图所示，整个流程包含如下步骤：1)主TP的PDCP层分流控制模块收到为有辅TP的多点传输用户UE0停止多个PDCP实体中的一个PDCP实体PDCP1的数据分流的命令；2)主TP的PDCP层分流控制模块向辅TP的VRLC控制模块请求删除与UE0的PDCP1关联的VRLC实体；3)辅TP的VRLC控制模块停止与PDCP1关联的VRLC0_1组新包；4)辅TP的VRLC控制模块向辅TP的VMAC控制模块请求删除与VRLC0_1关联的VMAC实体；5)辅TP的VMAC控制模块停止VMAC0发送VRLC0_1的新数据，只传输HARQ缓存中的VRLC0_1的待重传数据；6)辅TP的VMAC控制模块待VMAC0的HARQ缓存中VRLC0_1的待重传数据为空后，通知辅TP的VRLC控制模块VMAC实体删除成功；7)辅TP的VRLC控制模块向主TP的PDCP层分流控制模块发送未传输的PDCP1的PDCP PDU数据包；8)辅TP的VRLC控制模块删除VRLC0_1实体；9)辅TP的VRLC控制模块通知主TP的PDCP层分流控制模块删除与PDCP1关联的VRLC实体成功；10)主TP的PDCP层分流控制模块将辅TP返回的未传输的PDCP1的PDCP PDU发送给PDCP1在主TP关联的RLC实体。
图10是主TP的HARQ分配控制模块更新用户UE0的HARQ进程分配的系统操作流程示例。主TP的HARQ分配控制模块可周期性地更新多点传输用户UE0各TP的HARQ进程分配。如图所示，每个周期的更新流程包含如下步骤：1)主TP的HARQ分配控制模块在每个周期起始向数据统计模块读取各TP接入用户数信息；2)主TP的HARQ分配控制模块计算确定多点传输用户UE0各TP可用HARQ进程；3)主TP的HARQ分配控制模块在分配给UE0主TP的HARQ进程发生改变时修改主TP上UE0关联MAC实体的HARQ可用进程配置；4)主TP的HARQ分配控制模块在分配给UE0辅TP的HARQ进程发生改变时向辅TP的VMAC控制模块发送修改UE0可用进程配置消息；5)辅TP的VMAC控制模块修改辅TP上与UE0关联的VMAC实体VMAC0的HARQ可用进程配置；6)辅TP的VMAC控制模块通知主TP的HARQ分配控制模块HARQ可用进程配置修改成功；7)主TP的HARQ分配控制模块记录更新结果。
Claims (10)
1.一种用于多点传输的数据分流及HARQ进程分配的方法，其特征在于，包括：
多点传输用户的数据分流在PDCP层执行，多点传输用户的主传输点指示用户的辅传输点为用户的一个或多个PDCP实体创建虚拟RLC实体，用户的辅传输点在创建虚拟RLC实体同时为用户创建虚拟MAC实体，用户主传输点周期地按用户各传输点接入用户数近似反比准则将用户的总HARQ进程数分配给用户的各传输点，用户主传输点周期地依据用户辅传输点的负载大小确定用户PDCP实体是否向用户辅传输点分流数据，并依据用户各传输点前一周期分流数据量和传输数据量计算本周期用户PDCP实体向辅传输点的虚拟RLC实体分流数据量的大小，控制用户PDCP实体的数据分流；
用户辅传输点的虚拟RLC实体在收到用户主传输点对应PDCP实体发来的PDCP PDU后依据用户辅传输点独立的实时调度结果生成MAC SDU传递给用户辅传输点的虚拟MAC实体，虚拟MAC实体在收到虚拟RLC实体发来的MAC SDU后依据所述用户辅传输点独立的实时调度结果生成MAC PDU传输块并使用用户主传输点分配的HARQ进程下发给所述多点传输用户。
2.根据权利要求1所述用于多点传输的数据分流及HARQ进程分配的方法，其特征在于，所述多点传输用户的主传输点指示辅传输点创建的虚拟RLC实体与辅传输点在其RLC层为接入辅传输点的用户创建的RLC实体功能一致，遵从3GPP38.322协议；所述用户的辅传输点在创建虚拟RLC实体同时为用户创建的虚拟MAC实体与辅传输点在其MAC层为接入辅传输点的用户创建的MAC实体功能一致，遵从3GPP38.322协议。
3.根据权利要求1或2所述用于多点传输的数据分流及HARQ进程分配的方法，其特征在于，所述多点传输用户的主传输点指示辅传输点创建的虚拟RLC实体与用户在主传输点上的PDCP实体关联，一个虚拟RLC实体关联一个PDCP实体，且只接收来自关联的PDCP实体分流来的PDCP PDU数据。
4.根据权利要求1或2所述用于多点传输的数据分流及HARQ进程分配的方法，其特征在于，所述用户的辅传输点在创建虚拟RLC实体同时为用户创建的虚拟MAC实体与所述多点传输用户对应且与所述用户的PDCP关联的虚拟RLC关联，一个多点传输用户一个虚拟MAC实体，关联用户所有与用户的PDCP关联的虚拟RLC实体，且只接收来自关联的虚拟RLC实体的MAC SDU。
5.根据权利要求1所述用于多点传输的数据分流及HARQ进程分配的方法，其特征在于，所述近似反比的准则是指传输点接入用户数越多分配的HARQ进程数越少，最终保证分配给各传输点的进程数为非负整数，主传输点按照一定的周期依据各传输点接入用户的变化重新计算分配给各传输点的HARQ进程数。
6.根据权利要求1所述用于多点传输的数据分流及HARQ进程分配的方法，其特征在于，所述用户主传输点依据用户辅传输点的负载大小确定用户PDCP实体是否向用户辅传输点分流数据时，如果辅传输点负载小于一个低门限则指示主传输点中多点传输用户PDCP实体向辅传输点关联的虚拟RLC实体分流PDCP PDU数据；如果辅传输点负载大于一个高门限则指示主传输点中多点传输用户PDCP实体停止向辅传输点关联的虚拟RLC实体分流PDCP PDU数据。
7.根据权利要求1或6所述用于多点传输的数据分流及HARQ进程分配的方法，其特征在于，所述主传输点用户对应PDCP实体向辅传输小区VRLC实体分流PDCP PDU时，以一定时间间隔为周期，在每个周期开始计算确定本周期内向辅传输点分流的PDCP PDU数据量；当主传输点收集到各传输点分流数据量和传输数据量上报值后，在每个周期开始依据前一周期内分流到辅传输点的PDCP PDU数据量和辅传输点传输的对应用户PDCP实体的PDCP PDU数据量计算确定本周期内向辅传输点分流的PDCP PDU数据量：
如果上一周期内分流到辅传输点的PDCP PDU数据量远大于辅传输点传输的对应用户PDCP实体的PDCP PDU数据量，则将本周期内向辅传输点分流的PDCP PDU数据量设置为上一周期内辅传输点传输的对应用户PDCP实体的PDCP PDU数据量下调一定的值；
如果上一周期内分流到辅传输点的PDCP PDU数据量小于或与辅传输点传输的对应用户PDCP实体的PDCP PDU数据量接近，则将本周期内向辅传输点分流的PDCP PDU数据量设置为上一周期内辅传输点传输的对应用户PDCP实体的PDCP PDU数据量增加一定的值；
除此之外的场景，则将本周期内向辅传输点分流的PDCP PDU数据量设置为上一周期内辅传输点传输的对应用户PDCP实体的PDCP PDU数据量；
在没有各传输点分流数据量和传输数据量上报值时的初始周期，在周期开始不计算本周期内具体分流的数据量，直接在各传输点间均分PDCP PDU数据包或者依据各传输点到用户的信道质量分流PDCP PDU数据包，信道质量好的多分流一些PDCP PDU数据包。
8.根据权利要求1所述用于多点传输的数据分流及HARQ进程分配的方法，其特征在于，所述主传输点控制数据分流和HARQ进程分配的同时，收集维护各个传输点上报的控制数据分流和HARQ进程分配所需的信息：包括，各传输点接入用户数、各传输点负载、各传输点到用户的下行信道质量指示、多点传输用户每个PDCP实体分流到用户各传输点的PDCP PDU数据量、多点传输用户各传输点传输的对应每个PDCP实体的PDCP PDU数据量。
9.一种用于多点传输的数据分流及HARQ进程分配的系统，其特征在于，包括：
主TP的PDCP层分流控制模块，用于控制创建或删除多点传输用户数据分流所需的与用户PDCP实体关联的VRLC实体；
辅TP的VRLC控制模块，用于创建或删除多点传输用户数据分流所需的与用户PDCP实体关联的VRLC实体；
辅TP的VMAC控制模块，用于创建或删除多点传输用户数据分流所需的与用户VRLC实体关联的用户的VMAC实体；
主TP的HARQ分配控制模块，用于分配主辅TP的HARQ进程及控制修改主辅TP的HARQ进程配置；
数据统计模块，用户周期性收集主辅TP接入用户数和负载、多点传输用户PDCP实体向各TP分流的PDCP PDU数据量、主辅TP传输的多点传输用户PDCP实体的PDCP PDU数据量等信息。
10.根据权利要求9所述用于多点传输的数据分流及HARQ进程分配的系统，其特征在于，所述主TP的PDCP层分流控制模块，还用于触发主TP的HARQ分配控制模块分配主辅TP的HARQ进程、控制多点传输用户的PDCP实体向辅TP的VRLC实体分流PDCP PDU的数据量以及向数据统计模块上报多点传输用户的PDCP实体向辅TP分流的PDCP PDU的数据量；
所述辅TP的VRLC控制模块，还用于控制创建或删除多点传输用户数据分流所需的与用户VRLC实体关联的用户的VMAC实体；
所述辅TP的VMAC控制模块，还用于修改多点传输用户的VMAC实体可用HARQ进程配置。
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