RU2780218C1 - Method for sending data using two 5g new radio base stations - Google Patents
Method for sending data using two 5g new radio base stations Download PDFInfo
- Publication number
- RU2780218C1 RU2780218C1 RU2021138120A RU2021138120A RU2780218C1 RU 2780218 C1 RU2780218 C1 RU 2780218C1 RU 2021138120 A RU2021138120 A RU 2021138120A RU 2021138120 A RU2021138120 A RU 2021138120A RU 2780218 C1 RU2780218 C1 RU 2780218C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- base station
- low
- frequency
- mgnb
- packet
- Prior art date
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 10
- 230000003139 buffering Effects 0.000 claims abstract description 5
- IESVDEZGAHUQJU-ZLBXKVHBSA-N 1-hexadecanoyl-2-(4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z-docosahexaenoyl)-sn-glycero-3-phosphocholine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC[C@H](COP([O-])(=O)OCC[N+](C)(C)C)OC(=O)CC\C=C/C\C=C/C\C=C/C\C=C/C\C=C/C\C=C/CC IESVDEZGAHUQJU-ZLBXKVHBSA-N 0.000 claims abstract description 3
- RQXLSXSKRKTNTK-UHFFFAOYSA-N diethyl 5-oxo-3-phenylpyrrolidine-2,2-dicarboxylate Chemical compound CCOC(=O)C1(C(=O)OCC)NC(=O)CC1C1=CC=CC=C1 RQXLSXSKRKTNTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 102100003719 NDUFAB1 Human genes 0.000 description 3
- 101710026099 NDUFAB1 Proteins 0.000 description 3
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 101710039852 METAP1 Proteins 0.000 description 2
- 102100007141 MOAP1 Human genes 0.000 description 2
- 101700056220 MOAP1 Proteins 0.000 description 2
- 230000003190 augmentative Effects 0.000 description 2
- 241001623015 Candidatus Bathyarchaeota Species 0.000 description 1
- 206010013395 Disorientation Diseases 0.000 description 1
- 208000002173 Dizziness Diseases 0.000 description 1
- 206010028813 Nausea Diseases 0.000 description 1
- 230000001174 ascending Effects 0.000 description 1
- 230000002457 bidirectional Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 1
- 230000035807 sensation Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Настоящее изобретение относится к системам беспроводной связи 5G, в которых передача данных на пользовательские устройства может осуществляться с использованием двух частотных каналов: низкочастотного (несущая частота <7 ГГц) и высокочастотного (>24 ГГц).The present invention relates to 5G wireless communication systems in which data transmission to user devices can be carried out using two frequency channels: low frequency (carrier frequency <7 GHz) and high frequency (>24 GHz).
Уровень техникиState of the art
В настоящее время активно развиваются приложений виртуальной и дополненной реальности, в которых осуществляется передача видеопотока высокого разрешения с удаленного сервера на пользовательское устройство, подключенное к сети с использованием технологий беспроводной передачи данных. Со стороны сети передачи данных для таких приложений требуется обеспечить одновременно как высокую пропускную способность, так и низкую задержку с целью выполнений заданных требований пользователя к качеству обслуживания (например, высокая задержка доставки видеокадров приводит к искажению изображения на стороне пользователя, что может привести к таким неприятным ощущениям у последнего, как головокружение, дезориентация и тошнота). Currently, virtual and augmented reality applications are actively developing, in which a high-resolution video stream is transmitted from a remote server to a user device connected to a network using wireless data transmission technologies. On the data network side, these applications need to provide both high bandwidth and low latency in order to meet the specified user quality of service requirements (for example, a high delay in the delivery of video frames leads to image distortion on the user's side, which can lead to such unpleasant sensations in the latter, such as dizziness, disorientation and nausea).
Одним из способов достижения высоких скоростей передачи данных и низкой задержки в беспроводной сети является использование технологии пятого поколения 5G New Radio. В технологии New Radio предусмотрена возможность одновременного использования двух частотных диапазонов: традиционного низкочастотного диапазона (несущая частота до 7 ГГц) и миллиметрового диапазона длин волн (несущая частота от 24 ГГц). В миллиметровом диапазоне длин волн доступны более широкие частотные каналы, что теоретически позволяет достигать высоких скоростей передачи данных (более 1 Гбит/c на пользователя), необходимых для обслуживания в том числе приложений виртуальной и дополненной реальности. Однако использование высоких частот имеет ряд недостатков. Появление препятствий или увеличение расстояния между устройством и базовой станцией влекут за собой значительные колебания мощности сигнала, которые могут приводить к значительному снижению пропускной способности или вовсе отсутствию возможности передавать данные. Это особенно критично в случае обслуживания трафика реального времени, поскольку резкое снижение пропускной способности высокочастотного канала приведет к невозможности выполнить ограничение на время доставки данных и искажению видеоизображения на пользователе.One way to achieve high data rates and low latency in a wireless network is to use fifth-generation 5G New Radio technology. New Radio technology provides for the simultaneous use of two frequency bands: the traditional low-frequency band (carrier frequency up to 7 GHz) and the millimeter wave range (carrier frequency from 24 GHz). Wider frequency channels are available in the millimeter wave range, which theoretically makes it possible to achieve high data transfer rates (more than 1 Gb / s per user), which are necessary for servicing virtual and augmented reality applications. However, the use of high frequencies has several disadvantages. The appearance of obstacles or an increase in the distance between the device and the base station entails significant fluctuations in signal strength, which can lead to a significant decrease in throughput or even the inability to transmit data. This is especially critical in the case of real-time traffic, since a sharp decrease in the bandwidth of the high-frequency channel will lead to the inability to meet the restriction on the data delivery time and distortion of the video image on the user.
Для повышения надежности передачи данных в технологии New Radio (NR) предусмотрена возможность работы устройства в режиме двойного подключения (англ: Dual Connectivity), при которой пользовательское устройство подключается одновременно к двум базовым станциям: к базовой станции, работающей в традиционном низкочастотном диапазоне, и к базовой станции, работающей в миллиметровом диапазоне. Эти две базовые станции обозначаются как основная (Master Next Generation Node B, MgNB) и вторичная (Secondary Next Generation Node B, SgNB). Как правило, основной назначается низкочастотная, а вторичной - высокочастотная базовая станция для того, чтобы обеспечить непрерывное подключение пользователя к сети. To improve the reliability of data transmission in New Radio (NR) technology, it is possible to operate the device in Dual Connectivity mode, in which the user device is connected simultaneously to two base stations: to a base station operating in the traditional low-frequency range, and to base station operating in the millimeter wave. These two base stations are referred to as the main (Master Next Generation Node B, MgNB) and secondary (Secondary Next Generation Node B, SgNB). As a rule, a low-frequency base station is assigned to the main one, and a high-frequency base station is assigned to the secondary one in order to ensure a continuous connection of the user to the network.
Для повышения надежности доставки данных и обеспечения минимальной задержки в случае использования двух частотных каналов применяется подход, заключающийся в дублировании пакетов на уровне PDCP (Packet Data Convergence Protocol) и их последующей отправки через обе базовые станции. На пользовательском устройстве при необходимости осуществляется удаление дубликатов и переупорядочивание пакетов. Существенный недостаток этого подхода заключается в высоком потреблении канальных ресурсов на базовой станции, работающей в низкочастотном диапазоне. Этого следует избегать, поскольку к низкочастотной базовой станции подключается большое количество устройств как к обеспечивающей гораздо бóльшую зону покрытия и более высокую мощность принимаемого сигнала. Подключение к высокочастотной базовой станции, в свою очередь, рассматривается как дополнительная возможность для повышения скорости передачи данных. Создание высокой нагрузки при передаче видеопотоков высокого разрешения через низкочастотную базовую станцию может приводить к значительному снижению качества обслуживания большого количества других пользовательских устройств, подключенных к этой базовой станции. To improve the reliability of data delivery and ensure minimal delay in the case of using two frequency channels, an approach is used that consists in duplicating packets at the PDCP (Packet Data Convergence Protocol) level and then sending them through both base stations. On the user device, if necessary, remove duplicates and reorder packages. A significant disadvantage of this approach is the high consumption of channel resources at the base station operating in the low frequency range. This should be avoided because a large number of devices are connected to a low-frequency base station as it provides a much larger coverage area and higher received signal strength. Connecting to a high-frequency base station, in turn, is considered as an additional opportunity to increase the data transfer rate. Creating a high load when transmitting high-definition video streams through a low-frequency base station can lead to a significant decrease in the quality of service of a large number of other user devices connected to this base station.
Аналогом данного технического решения является Discarding a Duplicate Packet of an RLC Entity in Response to an Acknowledgement (рус. Отбрасывание пакета сущности RLC вследствие подтверждения) (US2020344723A1, опубл. 29.10.2020). Недостатком приведенного аналога является высокое потребление канальных ресурсов базовой станции, использующей низкочастотный диапазон, ввиду необходимости передавать пакеты с использованием низкочастотного диапазона до того момента, как получено подтверждение доставки данных с использованием высокочастотного диапазона.An analogue of this technical solution is Discarding a Duplicate Packet of an RLC Entity in Response to an Acknowledgment (US2020344723A1, publ. 10/29/2020). The disadvantage of this analog is the high consumption of channel resources of the base station using the low frequency range, due to the need to transmit packets using the low frequency range until confirmation of data delivery using the high frequency range is received.
Другим аналогом данного технического решения является PDCP и управление потоком для разделенного однонаправленного канала (RU2658586 C2, опубл. 22.06.2018). Недостатком приведенного аналога также является высокое использование канальных ресурсов базовой станции, использующей низкочастотный диапазон, так как отправка данных ведется сразу через обе базовые станции.Another analogue of this technical solution is PDCP and flow control for a divided unidirectional channel (RU2658586 C2, publ. 06/22/2018). The disadvantage of this analogue is also the high use of channel resources of the base station using the low-frequency range, since the data is sent immediately through both base stations.
Одним из возможных решений описанной выше проблемы является разработка нового способа отправки данных в режиме Dual Connectivity с первоначальной отправкой пакетов через высокочастотную базовую станцию и буферизацией этих пакетов на низкочастотной базовой станции. При этом данные отправляются через низкочастотную базовую станцию только в том случае, когда они не могут быть успешно доставлены за заданное время через высокочастотную базовую станцию. One possible solution to the problem described above is to develop a new way of sending data in Dual Connectivity mode, first sending packets through a high frequency base station and buffering these packets at a low frequency base station. In this case, data is sent through the low frequency base station only when it cannot be successfully delivered in a predetermined time through the high frequency base station.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Техническим результатом данного технического решения является обеспечение доставки данных в сети 5G New Radio, использующей двойное подключение пользователя через высокочастотный и низкочастотный каналы, с выполнением ограничения на время доставки данных и минимальным потреблением канальных ресурсов низкочастотного канала.The technical result of this technical solution is to ensure the delivery of data in the 5G New Radio network using a dual user connection through high-frequency and low-frequency channels, with the restriction on the data delivery time and minimal consumption of low-frequency channel channel resources.
Заявленный технический результат достигается посредством способа отправки данных с помощью двух базовых станций 5G New Radio, работающих в низкочастотном и высокочастотном диапазонах, содержащий следующие этапы: поступление пакетов на передачу на уровень PDCP низкочастотной базовой станции (MgNB); буферизация на уровне PDCP и оценка максимального времени хранения каждого пакета на низкочастотной базовой станции (MgNB) с учетом скорости передачи данных, длины очереди и ограничения на время доставки пакета; отправка дубликатов пакетов через высокочастотную базовую станцию (SgNB) пользователю, получение подтверждений на высокочастотную базовую станцию (SgNB) о доставке пакетов и оповещение об этом уровня PDCP на низкочастотной базовой станции (MgNB); удаление уже доставленных пакетов из очереди ожидания на низкочастотной базовой станции (MgNB); при истечении таймера на время хранения пакета на уровне PDPC на низкочастотной базовой станции (MgNB), пакет отправляется пользователю через низкочастотную базовую станцию (MgNB).The claimed technical result is achieved by means of a method for sending data using two 5G New Radio base stations operating in the low-frequency and high-frequency ranges, comprising the following steps: receiving packets for transmission to the PDCP level of a low-frequency base station (MgNB); buffering at the PDCP level and estimation of the maximum storage time of each packet at a low-frequency base station (MgNB), taking into account the data transfer rate, queue length and packet delivery time limit; sending duplicate packets through the high frequency base station (SgNB) to the user, receiving acknowledgments to the high frequency base station (SgNB) about the delivery of the packets and notifying the PDCP layer at the low frequency base station (MgNB); removal of already delivered packets from the waiting queue at the low frequency base station (MgNB); when the timer expires while the packet is stored at the PDPC layer at the low frequency base station (MgNB), the packet is sent to the user via the low frequency base station (MgNB).
В частном варианте выполнения максимальное время хранения пакета пересчитывается каждый раз при изменении длины очереди, а также изменении скорости передачи данных на низкочастотной базовой станции MgNB.In a private embodiment, the maximum packet storage time is recalculated every time the queue length changes, as well as the data transfer rate changes at the MgNB low-frequency base station.
В другом варианте выполнения в роли низкочастотной базовой станции выступает базовая станция LTE, связанная с высокочастотной базовой станцией New Radio по принципу Multi-Radio Dual Connectivity.In another embodiment, the low frequency base station is an LTE base station connected to the New Radio high frequency base station in Multi-Radio Dual Connectivity.
Краткое описание чертежейBrief description of the drawings
Фигура 1 - архитектура сети New Radio с двойным подключением пользовательского устройства.Figure 1 - architecture of the New Radio network with a dual connection of the user device.
Фигура 2 - стек протоколов базовых станций New Radio в режиме двойного подключения.Figure 2 - Protocol stack of New Radio base stations in dual connection mode.
Фигура 3 - блок-схема предложенного способа, описывающей обработку пакетов на базовых станциях.Figure 3 is a flowchart of the proposed method describing packet processing at base stations.
Осуществление изобретенияImplementation of the invention
На фигуре 1 изображена схема сети New Radio (NR), где пользовательское устройство (130) подключено к двум базовым станциям: главная (Master Next Generation Node B, MgNB), работающая в низкочастотном диапазоне (например, 3500 МГц @ 100 МГц) (121), и вторичная (Secondary Next Generation NodeB, SgNB), работающая в высокочастотном диапазоне (например, 25 ГГц @ 400 МГц) (122). Базовые станции подключены к функциям SMF (111), AMF (112), UPF (113) и другим функциям, входящим в ядро сети NR (5GC) (102). С помощью функции UPF (113) осуществляется связь с сетью общего доступа, в которую входит удаленный сервер, генерирующий поток пользовательских данных (101). Контрольные данные вышележащих уровней (таких как RRC) передаются через MgNB. Пользовательские данные передаются через MgNB и/или SgNB, а также между этими базовыми станциями с помощью интерфейса Xn (123).Figure 1 shows a diagram of a New Radio (NR) network, where the user device (130) is connected to two base stations: the main one (Master Next Generation Node B, MgNB), operating in the low frequency band (for example, 3500 MHz @ 100 MHz) (121 ) , and a secondary (Secondary Next Generation NodeB, SgNB) operating in the high frequency range (eg 25 GHz @ 400 MHz) (122 ). The base stations are connected to the SMF (111) , AMF (112) , UPF (113) functions and other functions included in the NR network core (5GC) (102) . With the help of the UPF function (113) , communication is carried out with a public access network, which includes a remote server that generates a user data stream (101) . Upper layer control data (such as RRC) is transmitted via the MgNB. User data is transmitted over the MgNB and/or SgNB and between these base stations using the Xn (123) interface.
На фигуре 2 изображена стек протоколов, задействованных на MgNB и SgNB для передачи пользовательских данных в нисходящем канале. Будем рассматривать конфигурацию сети, при которой пользовательские данные, т.е. IP пакеты, приходят на протокол SDAP на базовой станции MgNB (211) по MCG (Master Cell Group, рус.: группа главной базовой станции) split bearer (рус.: разделенное виртуальное соединение) (200), На уровне PDCP (212), в зависимости от реализованной процедуры отправки данных, не специфицированной стандартом, пакеты могут быть: (а) переданы на протокол RLC на базовой станции MgNB (213) и, таким образом, в дальнейшем передаваться по низкочастотному каналу, (б) переданы по интерфейсу Xn (230) на протокол RLC вторичной базовой станции SgNB (221), и, соответственно, передаваться по высокочастотному каналу, (в) дублированы и переданы на оба протокола RLC (213) и (221). MAC-уровень (222) осуществляет доступ к среде и планирование радиоресурсов для передачи пользовательских данных, а также оповещает протокол RLC об успешной доставке данных. Все указанные на схеме протоколы сообщаются двунаправленными интерфейсами, т.е. поддерживают обратную связь. Figure 2 shows the protocol stack used on the MgNB and SgNB to transfer user data in the downlink. We will consider a network configuration in which user data, i.e. IP packets arrive on the SDAP protocol at the MgNB base station(211)by MCG (Master Cell Group, Russian: master base station group) split bearer (Russian: split virtual connection)(200), At the PDCP level(212) depending on the implemented data sending procedure, which is not specified by the standard, the packets can be: (a) transmitted to the RLC protocol at the MgNB base station(213)and, thus, further transmitted over a low-frequency channel, (b) transmitted over the interface Xn(230)to the RLC protocol of the secondary base station SgNB(221), and, accordingly, be transmitted over a high-frequency channel, (c) are duplicated and transmitted to both RLC protocols(213)and(221). MAC level(222) performs media access and radio resource scheduling for user data transmission, and notifies the RLC protocol of successful data delivery. All the protocols indicated in the diagram are communicated by bidirectional interfaces, i.e. support feedback.
На фигуре 3 изображена блок-схема предложенной процедуры обработки и отправки пакетов с использованием двойного подключения с ограниченным временем буферизации пакетов и минимальным использованием ресурсов низкочастотного канала. Для простоты рассмотрим процедуру обработки одного пакета.Figure 3 shows a block diagram of the proposed procedure for processing and sending packets using a dual connection with limited packet buffering time and minimal use of low frequency channel resources. For simplicity, consider the procedure for processing a single packet.
Для начала рассмотрим действия со стороны базовой станции MgNB. На протокол PDCP на базовой станции MgNB поступает пакет с вышележащего уровня SDAP (310). Протокол PDCP осуществляет сжатие и шифрование пакета и добавляет к нему заголовок, содержащий порядковый номер (англ.: sequence number, seqNo) данного пакета (311). Пакет с добавленным к нему заголовком будем далее называть PDCP PDU (Protocol Data Unit). Протокол PDCP на базовой станции MgNB отправляет дубликат данного PDCP PDU на базовую станцию SgNB по интерфейсу Xn (312). First, consider the actions from the MgNB base station. The PDCP protocol at the MgNB base station receives a packet from the upper SDAP layer (310). The PDCP protocol compresses and encrypts the packet and adds a header containing the sequence number (English: sequence number, seqNo) of this packet (311) to it. The packet with the header added to it will be referred to as the PDCP PDU (Protocol Data Unit). The PDCP protocol at the MgNB base station sends a duplicate of this PDCP PDU to the SgNB base station on the Xn (312) interface.
Базовая станция MgNB поддерживает очередь QUEUE1, в которой PDCP PDU упорядочены по времени поступления (т.е. по их порядковым номерам). Для каждого пакета определено максимальное время отправки , при котором данный пакет (а также последующие за ним) будут доставлены по соединению MgNB-UE за заданное время . Ограничение задается протоколами вышележащих уровней при при установке виртуального соединения MCG split bearer. The MgNB base station maintains a QUEUE1 queue in which PDCP PDUs are ordered by arrival time (ie, by their sequence numbers). For each package the maximum sending time is defined , at which this packet (as well as subsequent ones) will be delivered over the MgNB-UE connection in a given time . Limitation is set by higher layer protocols when establishing a virtual MCG split bearer connection.
При поступлении нового PDCP PDU он добавляется в хвост очереди QUEUE1 (313), и происходит перерасчет времен отправки всех пакетов (т.к. добавление нового пакета увеличивает время доставки пакетов, хранящихся в QUEUE1) (314). Расчет времен отправки пакетов начинается с хвоста очереди. Для вновь поступившего пакета максимальное время отправки =, где - текущее время, - размер PDCP PDU, - оценка скорости передачи данных по соединению MgNB-UE, которая может быть получена из оценки качества канала по соединению MgNB-UE и объема доступных частотных ресурсов. Для других пакетов новое время отправки пересчитывается следующим образом: . Следует отметить, что при таком подходе времена отправки пакетов в очереди QUEUE1 будут отсортированы от меньшего к большему. When a new PDCP PDU arrives, it is added to the tail of the QUEUE1 queue (313) , and the sending times of all packets are recalculated (because adding a new packet increases the delivery time of packets stored in QUEUE1) (314) . The calculation of packet sending times starts from the tail of the queue. For a newly arrived packet, the maximum sending time = , where - current time, - PDCP PDU size, - an estimate of the data rate over the MgNB-UE connection, which can be obtained from an estimate of the channel quality over the MgNB-UE connection and the amount of available frequency resources. For other packages, the new dispatch time is recalculated as follows: . It should be noted that with this approach, the sending times packets in queue QUEUE1 will be sorted from smallest to largest.
Если от SgNB пришло подтверждение успешной доставки PDCP PDU с заданным порядковым номером PDCP (315), в отправке пакета по низкочастотному беспроводному каналу нет необходимости, и он удаляется из очереди QUEUE1 (316). В одной из реализаций данной процедуры, при удалении пакетов из QUEUE1 возможно опционально перезапустить процедуру пересчета времен отправки оставшихся пакетов (314). If an acknowledgment of successful delivery of the PDCP PDU with the given PDCP sequence number (315) is received from the SgNB, the packet does not need to be sent on the low frequency wireless channel and is removed from the QUEUE1 queue (316) . In one of the implementations of this procedure, when removing packets from QUEUE1, it is possible to optionally restart the procedure for recalculating the sending times of the remaining packets (314).
При наступлении времени отправки головного пакета с условием непринятия подтверждения его успешной доставки по низкочастотному беспроводному каналу (317) выполняется его отправка на уровень RLC MgNB (318), пакет удаляется из очереди QUEUE1 (316).When it's time to send the head packet with the condition of not accepting confirmation of its successful delivery over the low-frequency wireless channel (317) , it is sent to the RLC MgNB level (318) , the packet is removed from the QUEUE1 queue (316) .
Далее опишем действия со стороны SgNB. Протокол RLC базовой станции SgNB получает PDCP PDU от базовой станции MgNB и добавляет его в хвост очереди RLC (321). Уровень МАС (Medium Access Control, рус.: управление доступом к среде) базовой станции SgNB периодически получает доступ к беспроводному каналу и при наличии данных для передачи формирует MAC PDU, в который помещаются PDCP PDU, хранимые в очереди на RLC (322). Протокол RLC создает таблицу MAP1, куда при отправке MAC PDU сохраняется ассоциация MAC PDU с порядковыми номерами PDCP PDU, которые содержатся в отправленном MAC PDU (323). После отправки MAC PDU (324) необходимо ожидать подтверждения успешного получения этого MAC PDU уровнем MAC пользовательского устройства. Для этого на уровне MAC используется протокол HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest). Получатель, при получении MAC PDU и его успешном декодировании, отправляет обратно подтверждение его получения (HARQ-ACK). Отправитель (SgNB), при получении этого подтверждения (325), может сопоставить этому подтверждению MAC PDU. MAC-уровень оповещает протокол RLC об успешной доставке MAC PDU (326). Протокол RLC использует таблицу MAP1 для определения соответствующих порядковых номеров PDCP PDU (327), которые были доставлены в данном MAC PDU, и отправляет информацию об успешно доставленных PDCP PDU протоколу PDCP базовой станции MgNB (328).Next, we describe the actions on the part of SgNB. The SgNB RLC protocol receives the PDCP PDU from the MgNB and adds it to the tail of the RLC queue (321) . The MAC layer (Medium Access Control, Russian: medium access control) of the SgNB base station periodically accesses the wireless channel and, if there is data to transmit, generates a MAC PDU into which the PDCP PDUs stored in the queue on the RLC (322) are placed. The RLC protocol creates a MAP1 table where, when a MAC PDU is sent, the association of the MAC PDU with the PDCP PDU sequence numbers contained in the sent MAC PDU (323) is stored. After sending the MAC PDU (324) , it is necessary to wait for confirmation of successful receipt of this MAC PDU by the MAC layer of the user device. To do this, the MAC layer uses the HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest) protocol. The receiver, upon receipt of the MAC PDU and its successful decoding, sends back an acknowledgment of its receipt (HARQ-ACK). The sender (SgNB), upon receipt of this acknowledgment (325) , may match this acknowledgment with a MAC PDU. The MAC layer notifies the RLC protocol of the successful delivery of the MAC PDU (326) . The RLC protocol uses the MAP1 table to determine the corresponding sequence numbers of the PDCP PDUs (327) that were delivered in this MAC PDU, and sends information about successfully delivered PDCP PDUs to the MgNB PDCP protocol (328) .
Возможна ситуация, при которой PDCP PDU успешно дошел до пользователя через SgNB, но подтверждение получения не успело дойти до MgNB до истечения таймера хранения PDCP PDU в очереди. В таком случае обе базовые станции отправят пользователю один и тот же PDU. Однако алгоритмы удаления дубликатов и перестановки пакетов, работающие на уровне PDCP пользовательского устройства, позволят избежать получения дубликатов на прикладном уровне и доставить данные в корректном порядке.It is possible that the PDCP PDU successfully reached the user via the SgNB, but the acknowledgment of receipt did not reach the MgNB before the PDCP PDU queue timer expired. In such a case, both base stations will send the same PDU to the user. However, algorithms for removing duplicates and permuting packets operating at the PDCP level of the user device will avoid duplicates at the application level and deliver data in the correct order.
Пример Example
Пусть удаленный сервер отправил пользователю 10 пакетов, и каждый из них дошел до протокола SDAP на базовой станции MgNB. Будем считать, что данные пакеты приходят первыми после установления соединения пользовательского устройства с базовыми станциями, и их порядковые номера PDCP начинаются с 0. При установке MGC split bearer вышестоящими протоколами выставлено целевое время доставки пакетов 10 мс. Оценка скорости передачи данных по низкочастотному беспроводному каналу на период передачи этих данных составляет 50 Мбит/с и варьируется незначительно.Let the remote server sent 10 packets to the user, and each of them reached the SDAP protocol at the MgNB base station. We will assume that these packets arrive first after the user device connects to the base stations, and their PDCP sequence numbers start from 0. When setting the MGC split bearer, the higher protocols set the target packet delivery time to 10 ms. The estimate of the data transfer rate on the low-frequency wireless channel for the period of transmission of this data is 50 Mbps and varies slightly.
Пусть в момент времени на протокол PDCP базовой станции MgNB последовательно поступают 10 пакетов (310). Ограничение на время доставки пакетов составляет 10 мс. После сжатия и добавления заголовков (311) размер каждого пакета равен 1500 байт. Каждый пакет отправляется на передачу через базовую станцию SgNB по интерфейсу Xn (312). Пакеты, начиная с порядкового номера 0 и далее в порядке его возрастания, добавляются в очередь QUEUE1 (313). Для каждого пакета подсчитываются максимальные времена доставки (314), которые, с учетом размера PDCP PDU, целевого времени доставки и оценки скорости передачи данных, равны 7,6 мс, 7,84 мс, 8,08 мс, ..., 9,76 мс (от первого к последнему элементу QUEUE1). Let at the moment 10 packets (310) are sequentially received on the PDCP protocol of the MgNB base station. Packet delivery time limit is 10 ms. After compression and adding headers (311), the size of each packet is 1500 bytes. Each packet is sent for transmission through the SgNB base station on the Xn (312) interface. Packets, starting at sequence number 0 and moving forward in ascending order, are added to queue QUEUE1 (313) . For each package, the maximum delivery times are calculated (314) , which, given the PDCP PDU size, target delivery time, and data rate estimate, are 7.6 ms, 7.84 ms, 8.08 ms, ..., 9.76 ms (from first to last element QUEUE1).
Пусть в момент времени 5 мс протокол PDCP MgNB получает подтверждение успешной доставки пакетов по соединению SgNB-UE с порядковыми номерами PDCP от 0 до 7 (315), отправленное протоколом RLC SgNB (328). Тогда эти пакеты удаляются из очереди QUEUE1 (316), а времена отправки оставшихся пакетов - с номерами 8 и 9 - пересчитываются (314). Новые времена отправки пакетов с номерами 8 и 9 составляют 9,52 и 9,76 мс соответственно. По состоянию на момент времени 9,52 мс подтверждения для пакета с номером 8 не пришло, и время его отправки истекает (317). Тогда этот пакет направляется на отправку по низкочастотному беспроводному каналу (318) и удаляется из очереди (316), время отправки пакета с номером 9 остается равным 9,76 мс (314). Пусть подтверждение доставки пакетов 8 и 9 приходит в момент времени 9,7 мс (315). Тогда пакет 9 удаляется из очереди QUEUE1 (316), очередь становится пустой.Let the PDCP MgNB protocol receive confirmation of successful delivery of packets over the SgNB-UE connection with PDCP sequence numbers from 0 to 7 (315) sent by the RLC SgNB protocol (328) at a time of 5 ms. Then these packets are removed from the queue QUEUE1 (316) , and the sending times of the remaining packets - with numbers 8 and 9 - are recalculated (314) . The new send times for packets 8 and 9 are 9.52 and 9.76 ms, respectively. As of 9.52 ms, packet number 8 has not been acknowledged and is timed out (317) . Then this packet is sent to be sent via a low-frequency wireless channel (318) and removed from the queue (316) , the time for sending packet number 9 remains equal to 9.76 ms (314) . Let the confirmation of delivery of packets 8 and 9 arrive at time 9.7 ms (315) . Then packet 9 is removed from the queue QUEUE1 (316) , the queue becomes empty.
Данные были успешно доставлены до получателя, и при этом только один пакет был направлен на передачу по низкочастотному беспроводному каналу, тогда как при использовании известного подхода дублированной отправки пакетов каждый пакет был бы отправлен по низкочастотному каналу, из чего следует значительное снижение потребления канальных ресурсов низкочастотного беспроводного канала.The data was successfully delivered to the recipient, and only one packet was sent for transmission over a low-frequency wireless channel, while using the known approach of duplicated packet sending, each packet would be sent over a low-frequency channel, which results in a significant reduction in the consumption of channel resources of a low-frequency wireless channel. channel.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/RU2022/050385 WO2023121513A1 (en) | 2021-12-21 | 2022-12-08 | Method for sending data using two 5g new radio base stations |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2780218C1 true RU2780218C1 (en) | 2022-09-21 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7911969B2 (en) * | 2008-02-04 | 2011-03-22 | Lg Electronics Inc. | Wireless communication method for transmitting a sequence of data units between a wireless device and a network |
US20150016367A1 (en) * | 2012-01-10 | 2015-01-15 | Nokia Solutions And Networks Oy | Providing a Radio Bearer on a Plurality of Component Carriers |
RU2658586C2 (en) * | 2014-05-09 | 2018-06-22 | Телефонактиеболагет Л М Эрикссон (Пабл) | Pdcp and flow control for divided unidirectional channel |
US20200344723A1 (en) * | 2017-03-23 | 2020-10-29 | Ofinno, Llc | Discarding a Duplicate Packet of an RLC Entity in Response to an Acknowledgement |
US20200351841A1 (en) * | 2019-05-01 | 2020-11-05 | Ali Cagatay Cirik | Dynamic Transmission Reception Point Group Indication |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7911969B2 (en) * | 2008-02-04 | 2011-03-22 | Lg Electronics Inc. | Wireless communication method for transmitting a sequence of data units between a wireless device and a network |
US20150016367A1 (en) * | 2012-01-10 | 2015-01-15 | Nokia Solutions And Networks Oy | Providing a Radio Bearer on a Plurality of Component Carriers |
RU2658586C2 (en) * | 2014-05-09 | 2018-06-22 | Телефонактиеболагет Л М Эрикссон (Пабл) | Pdcp and flow control for divided unidirectional channel |
US20200344723A1 (en) * | 2017-03-23 | 2020-10-29 | Ofinno, Llc | Discarding a Duplicate Packet of an RLC Entity in Response to an Acknowledgement |
US20200351841A1 (en) * | 2019-05-01 | 2020-11-05 | Ali Cagatay Cirik | Dynamic Transmission Reception Point Group Indication |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2235432C2 (en) | Automatic retransmission request protocol | |
RU2517278C2 (en) | Base station, mobile station, communication system, transmission method and reordering method | |
US8111720B2 (en) | Method and apparatus to indicate maximum scheduling delay for jitter buffer implementations | |
KR20190075119A (en) | Method and system for transmitting and receiving data | |
KR101379408B1 (en) | Method for transmitting retransmission request and receiving side device | |
KR20070077798A (en) | Method for requesting and transmitting status report of a mobile communication system and therefor apparatus | |
WO2011144141A1 (en) | Method, system and network device for congestion control | |
WO2017185941A1 (en) | Data transmission method and relevant device | |
WO2012130094A1 (en) | Method and device for use in frame acknowledgement | |
WO2020244642A1 (en) | Redundancy information feedback method and communication apparatus | |
WO2009117961A1 (en) | Method, system and device for transmitting data | |
US20160112900A1 (en) | Data transmission method and apparatus, base station, and user equipment | |
TWI661733B (en) | A method of adaptive tti tuning | |
WO2014172896A1 (en) | Data transmission method, base station and wireless communications device | |
WO2016161594A1 (en) | Data transmission method and apparatus | |
EP4179773A1 (en) | Method and apparatus for wireless communication of low latency data between multilink devices | |
WO2018202133A1 (en) | Data processing method and device | |
WO2009102167A2 (en) | Method and apparatus for transmitting and receiving data in mobile communication system | |
WO2020164441A1 (en) | Switching method, apparatus and system in wireless communication system | |
RU2780218C1 (en) | Method for sending data using two 5g new radio base stations | |
WO2020010511A1 (en) | Data transmission method and base station | |
WO2023121513A1 (en) | Method for sending data using two 5g new radio base stations | |
CN108200605B (en) | Data transmission method and device for base station | |
WO2021148854A1 (en) | Uplink data transmission scheduling | |
WO2017123124A1 (en) | Method and network node for handling signals transmitted from wireless devices |