WO2023121513A1 - Способ отправки данных с помощью двух базовых станций 5g new radio - Google Patents

Способ отправки данных с помощью двух базовых станций 5g new radio Download PDF

Info

Publication number
WO2023121513A1
WO2023121513A1 PCT/RU2022/050385 RU2022050385W WO2023121513A1 WO 2023121513 A1 WO2023121513 A1 WO 2023121513A1 RU 2022050385 W RU2022050385 W RU 2022050385W WO 2023121513 A1 WO2023121513 A1 WO 2023121513A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
base station
low
frequency
mgnb
packet
Prior art date
Application number
PCT/RU2022/050385
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Артем Николаевич КРАСИЛОВ
Максим Владимирович СУСЛОПАРОВ
Евгений Михайлович ХОРОВ
Original Assignee
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from RU2021138120A external-priority patent/RU2780218C1/ru
Application filed by федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики" filed Critical федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики"
Publication of WO2023121513A1 publication Critical patent/WO2023121513A1/ru

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/02—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by diversity reception
    • H04L1/04—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by diversity reception using frequency diversity
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/04—Wireless resource allocation

Definitions

  • 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).
  • 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 allows to achieve high data transfer rates (more than 1 Gb / s per user), which are necessary for servicing virtual and augmented reality applications.
  • 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 no opportunity at all. 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 limitation on the data delivery time and distortion of the video image on the user.
  • 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).
  • MgNB Master Next Generation Node B
  • SgNB Secondary Next Generation Node B
  • a low-frequency base station is assigned to the main one
  • a high-frequency base station is assigned to the secondary one in order to ensure a continuous connection of the user to the network.
  • an approach that consists in duplicating packets at the PDCP (Packet Data Convergence Protocol) level and then sending them through both base stations.
  • PDCP Packet Data Convergence Protocol
  • 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 power. 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.
  • 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.
  • Another analogue of this technical solution is PDCP and flow control for a split 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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 confirmations to the high frequency base station (SgNB) about the delivery of 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).
  • MgNB low-frequency base station
  • MgNB
  • 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.
  • the low frequency base station is an LTE base station connected to the New Radio high frequency base station in a Multi-Radio Dual Connectivity manner.
  • Figure 1 architecture of the New Radio network with a dual connection of the user device.
  • Figure 2 Protocol stack of New Radio base stations in dual connection mode.
  • Figure 3 is a flowchart of the proposed method describing packet processing at base stations.
  • FIG 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 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).
  • the UPF function (113) communicates with the 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 via MgNB and/or SgNB, as well as between these base stations using the Xn interface (123).
  • FIG. 2 shows the protocol stack used on the MgNB and SgNB to transfer user data in the downlink.
  • user data i.e. IP packets arrive at the SDAP protocol at the MgNB base station (211) via MCG (Master Cell Group, Russian: master base station group) split bearer (Russian: split virtual connection) (200)
  • MCG Master Cell Group, Russian: master base station group
  • split bearer Russian: split virtual connection
  • the packets can be: (a) transferred to the RLC protocol at the MgNB base station (213) and, thus, further transmitted over a low-frequency channel, (b) transmitted over the Xn interface ( 230) to the RLC protocol of the secondary base station SgNB (221), and, accordingly, transmitted over a high frequency channel, (c) are duplicated and transmitted to both RLC protocols (213) and (221).
  • M AC-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
  • 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.
  • 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 to it containing the sequence number (English: sequence number, seqNo) of this packet (311).
  • a packet with a header added to it will be referred to as a 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 over the Xn interface (312).
  • the T max limit is set by the higher layer protocols when establishing a virtual MCG split bearer connection.
  • the packet does not need to be sent on the low frequency wireless channel and is removed from the QUEUE1 queue (316).
  • the time comes to send the head packet 7 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 QUEUE 1 queue (316).
  • the RLC protocol of the SgNB 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 MAPI 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.
  • the HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest) protocol is used at the MAC level.
  • the receiver upon receipt of the MAC PDU and its successful decoding, sends back an acknowledgment of its receipt (HARQ-ACK).
  • the sender 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 MAPI table to determine the corresponding PDCP PDU sequence numbers (327) that have been delivered in a given MAC PDU, and sends information about the successfully delivered PDCP PDUs to the MgNB PDCP protocol (328).
  • the remote server sent 10 packets to the user, and each of them reached the SD AP protocol at the MgNB base station.
  • these packets are the first to arrive after establishing a connection between the user device and the base stations, and their PDCP sequence numbers start from 0.
  • higher protocols set a target packet delivery time of 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.
  • the PDCP MgNB protocol receive an acknowledgment 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).
  • 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 QUEUE 1 (316), the queue becomes empty.
  • 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.

Abstract

Настоящее изобретение относится к системам беспроводной связи 5G, в которых передача данных на пользовательские устройства может осуществляться с использованием двух частотных каналов: низкочастотного и высокочастотного. Способ отправки данных с помощью двух базовых станций 5G New Radio, работающих в низкочастотном и высокочастотном диапазонах, содержит 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).

Description

СПОСОБ ОТПРАВКИ ДАННЫХ С ПОМОЩЬЮ ДВУХ БАЗОВЫХ СТАНЦИЙ 5GNEW RADIO
Область техники
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).
Уровень техники
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).
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/с 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.
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 В, 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.
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 большую 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.
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. Другим аналогом данного технического решения является PDCP и управление потоком для разделенного однонаправленного канала (RU2658586 С2, 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.
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.
Раскрытие изобретения
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.
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).
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 . 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.
Краткое описание чертежей
Фигура 1 - архитектура сети New Radio с двойным подключением пользовательского устройства.
Фигура 2 - стек протоколов базовых станций New Radio в режиме двойного подключения.
Фигура 3 - блок-схема предложенного способа, описывающей обработку пакетов на базовых станциях.
Осуществление изобретения
На фигуре 1 изображена схема сети New Radio (NR), где пользовательское устройство (130) подключено к двум базовым станциям: главная (Master Next Generation Node В, 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 Хп (123).
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 Хп (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). М АС-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.
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.
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 Хп (312).
Базовая станция MgNB поддерживает очередь QUEUE 1, в которой PDCP PDU упорядочены по времени поступления (т.е. по их порядковым номерам). Для каждого пакета п = 1 ... N определено максимальное время отправки Тп, при котором данный пакет (а также последующие за ним) будут доставлены по соединению MgNB-UE за заданное время Ттах. Ограничение Ттах задается протоколами вышележащих уровней при при установке виртуального соединения MCG split bearer.
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 QUEUE 1) (314). Расчет времен отправки пакетов начинается с хвоста очереди. Для вновь поступившего пакета максимальное время отправки Tw+1=Tn0W + Ттах — sN+ /C, где Tnow - текущее время, sw+1 - размер PDCP PDU, С - 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: Tnew n = min {Тп, Тп+1 — sn/C}. Следует отметить, что при таком подходе времена отправки Тп пакетов в очереди QUEUE 1 будут отсортированы от меньшего к большему.
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 QUEUE 1 возможно опционально перезапустить процедуру пересчета времен отправки оставшихся пакетов (314).
При наступлении времени отправки головного пакета 7 с условием непринятия подтверждения его успешной доставки по низкочастотному беспроводному каналу (317) выполняется его отправка на уровень RLC MgNB (318), пакет удаляется из очереди QUEUE 1 (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 MAC (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 MAPI, 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 МАС пользовательского устройства. Для этого на уровне МАС 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. МАС-уровень оповещает протокол RLC об успешной доставке MAC PDU (326). Протокол RLC использует таблицу MAPI 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).
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.
Пример
Пусть удаленный сервер отправил пользователю 10 пакетов, и каждый из них дошел до протокола SD АР 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.
Пусть в момент времени Г = 0 на протокол PDCP базовой станции MgNB последовательно поступают 10 пакетов (310). Ограничение на время доставки пакетов Ттах 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 Хп (312). Пакеты, начиная с порядкового номера 0 и далее в порядке его возрастания, добавляются в очередь QUEUE 1 (313). Для каждого пакета подсчитываются максимальные времена доставки Тп (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).
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 QUEUE 1 (316), очередь становится пустой.
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.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТШИ Способ 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). Способ из п.1., отличающийся тем, что максимальное время хранения пакета пересчитывается каждый раз при изменении длины очереди, а также изменении скорости передачи данных на низкочастотной базовой станции (MgNB). Способ из п.1., отличающийся тем, что в роли низкочастотной базовой станции выступает базовая станция LTE, связанная с высокочастотной базовой станцией New Radio по принципу Multi-Radio Dual Connectivity.
8
PCT/RU2022/050385 2021-12-21 2022-12-08 Способ отправки данных с помощью двух базовых станций 5g new radio WO2023121513A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021138120 2021-12-21
RU2021138120A RU2780218C1 (ru) 2021-12-21 Способ отправки данных с помощью двух базовых станций 5g new radio

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023121513A1 true WO2023121513A1 (ru) 2023-06-29

Family

ID=86903463

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2022/050385 WO2023121513A1 (ru) 2021-12-21 2022-12-08 Способ отправки данных с помощью двух базовых станций 5g new radio

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2023121513A1 (ru)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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 (ru) * 2014-05-09 2018-06-22 Телефонактиеболагет Л М Эрикссон (Пабл) Pdcp и управление потоком для разделенного однонаправленного канала
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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 (ru) * 2014-05-09 2018-06-22 Телефонактиеболагет Л М Эрикссон (Пабл) Pdcp и управление потоком для разделенного однонаправленного канала
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 (ru) Протокол автоматического запроса на повторную передачу
RU2517278C2 (ru) Базовая станция, мобильная станция, система связи, способ передачи и способ переупорядочивания
US7577123B2 (en) Packet transmission method and system, base station, wireless LAN terminal, and wireless LAN system using the same
WO2011144141A1 (zh) 拥塞控制方法和系统以及网络设备
JP2002125271A (ja) 無線通信システムにおいてアップリンクトラフィックチャネルを取得する装置および方法
KR20110089684A (ko) 통신 시스템에서 무선 링크 제어 계층 및 패킷 데이터 융합 프로토콜 계층 간의 플로우 제어를 위한 방법 및 장치
KR20090062758A (ko) 이동통신 시스템에서의 핸드오버 방법 및 장치
KR20070077798A (ko) 이동통신 시스템에서 재전송 제어를 위한 상태보고의요청/전송 방법 및 장치
KR20130100674A (ko) 이동 통신 시스템 및 그 이동 통신 시스템에서 패킷 제어 방법
WO2017185941A1 (zh) 一种数据传输方法及相关设备
WO2012130094A1 (zh) 一种用于帧确认的方法和装置
US20230262803A1 (en) Method and apparatus for wireless communication of low latency data between multilink devices
WO2020244642A1 (zh) 一种冗余信息反馈方法及通信装置
US9781626B2 (en) Wireless channel allocation in a base station processor
WO2009117961A1 (zh) 一种发送数据的方法、系统和设备
WO2014172896A1 (zh) 一种数据传输的方法、基站和无线通信设备
WO2016161594A1 (zh) 一种数据传输的方法及装置
TW201739283A (zh) 適應性ｔｔｉ調諧之方法以及使用者設備
WO2009102167A2 (ko) 이동 통신 시스템에서 데이터 송수신 방법 및 장치
WO2018202133A1 (zh) 数据处理方法及设备
WO2008097001A1 (en) Method and apparatus for transmitting/receiving variable-sized packet in a mobile communication system
RU2780218C1 (ru) Способ отправки данных с помощью двух базовых станций 5g new radio
WO2023121513A1 (ru) Способ отправки данных с помощью двух базовых станций 5g new radio
KR100969765B1 (ko) 이동통신 시스템에서의 핸드오버 방법 및 장치
WO2011015058A1 (zh) 一种分组数据传输系统和方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22912088

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1