一种用于5GNR用户面数据量信息同步的方法和系统与流程

一种用于5g nr用户面数据量信息同步的方法和系统
技术领域
1.本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种用于5g nr用户面数据量信息同步的方法和系统。


背景技术：

2.随着移动互联网的发展，越来越多的设备接入到移动网络中，新的服务和应用层出不穷。移动数据流量的暴涨将给网络带来严峻的挑战。为满足日益增长的移动流量需求，第五代(5th generation，5g)移动通信网络应运而生。5g网络的数据传输速率比有线互联网要快，比先前的4g lte蜂窝网络快100倍，并且具有较低的网络延迟。
3.在4g lte蜂窝网络中，无线协议栈是如图1所示的单一架构，位于eutran(evolved universal terrestrial radio access network,演进的通用陆面无线接入网络)中的4g基站enb能够从核心网epc中直接获取pdcp(packet data convergence protocol分组数据汇聚协议/包数据汇聚层)和rlc(radio link control，无线链路层控制协议)的所有队列的数据信息。
4.但是，在5g nr(new radio,第五代新无线电，或新空口)网络中，无线协议栈是如图2所示的cu
‑
du分离架构。nr无线协议栈分为两个平面:用户面和控制面。用户面(user plane,up)协议栈即用户数据传输采用的协议簇,控制面(control plane,cp)协议栈即系统的控制信令传输采用的协议簇。在该架构中，cu与du是分离的，是两个不同的网元。pdcp在cu上，rlc在du上。gnb
‑
du和gnb
‑
cu之间通过接口f1传递用户面数据。位于5g的无线接入网ng
‑
ran中的5g基站gnb通过集中单元cu将信息传递给分布单元du。du负责处理实时业务，无法获取pdcp队列的数据信息，无法知晓后续待缓冲数据量。这样，du中通过f1接口获取的用户面数据则不够全面，从而无法提前或更合理地对后续任务或资源进行调整。
5.因此，需要提供一种用于5g nr用户面数据量信息同步的方法和系统，将cu缓存的待传数据量信息同步到du，以提高流控效果和资源调度效果。


技术实现要素：

6.为了解决上述问题，本发明提供一种用于5g nr用户面数据量信息同步的方法和系统，通过cu主动向du上报自身缓存的待传下行数据量，并且du可以主动触发cu上报cu缓存的待传下行数据量，使得du可以利用cu缓存的待传下行数据量信息，实现更优的流控效果以及更优的无线资源调度效果。
7.为实现上述目的，本发明提供了一种用于5g nr用户面数据量信息同步的方法，包括以下步骤：
8.在每个数据包的gtp
‑
u扩展头中，根据预定规则添加表示待传数据量大小的信息；
9.对每个gtp
‑
u扩展头进行解析；
10.解析获得是否包含表示待传数据量大小的信息；
11.若是，则解析获得待传数据量的大小；
12.将所获得的数据量大小进行生效处理，以调整流量控制和/或调度。
13.可选地，所述表示待传数据量大小的信息包括基于nr用户平面协议，在所定义待传用户数据格式dl user data(pdu type 0)format基础上增加可选域字段dl buffer size，用于指示数据无线承载drb在集中单元cu中待传数据量的大小；增加一控制位dl buffer status，用于指示是否包含所述可选域字段dl buffer size。
14.可选地，所述根据预定规则包括以下一个或多个规则：定时上报；队列数据量超过一定数值后上报；队列数据量有变化后上报；始终跟随gtp
‑
u扩展头上报；分布单元du触发集中单元cu上报。
15.可选地，所述分布单元du触发集中单元cu上报包括：du根据内部逻辑需求，决定是否置位待传数据量查询dl buffer status polling位，以触发cu进行待传数据量上报。
16.可选地，基于nr用户平面协议，在所定义辅助信息数据格式assistance information data(pdu type 2)基础上增加待传数据量查询dl buffer status polling位，用于指示是否请求可选域字段dl buffer size。
17.另外，本发明还提供一种用于5g nr用户面数据量信息同步的系统，包括：
18.cu处理模块，根据预定规则添加表示待传数据量大小的信息到gtp
‑
u扩展
19.头，并向du处理模块发送；
20.du处理模块，对接收的每个gtp
‑
u扩展头进行解析，获得是否包含表示
21.待传数据量大小的信息，并发送给du功能模块；
22.du功能模块，接收待传数据量大小信息，以调整流量控制和/或调度。
23.可选地，所述表示待传数据量大小的信息包括基于nr用户平面协议，在所定义待传用户数据格式dl user data(pdu type 0)format基础上增加可选域字段dl buffer size，用于指示数据无线承载drb在集中单元cu中待传数据量的大小；以及增加一控制位dl buffer status，用于指示是否包含所述可选域字段dl buffer size。
24.可选地，所述根据预定规则包括以下一个或多个规则：定时上报；队列数据量超过一定数值后上报；队列数据量有变化后上报；始终跟随gtp
‑
u扩展头上报；du处理模块触发cu处理模块上报。
25.可选地，所述du触发cu上报包括：基于nr用户平面协议，在所定义辅助信息数据格式assistance information data(pdu type 2)基础上增加待传数据量查询dl buffer status polling位，用于指示是否请求可选域字段dl buffer size；du根据各功能模块包括流控模块和/或调度模块的内部逻辑需求，决定是否置位待传数据量查询dl buffer status polling位，以触发cu进行待传数据量上报。
26.此外，本发明还提供一种电子设备，包括：
27.存储器，用于存储计算机程序；
28.处理器，用于执行所述存储器中存储的所述计算机程序，且所述计算机程序被执行时，实现上述的方法。
29.本发明的优点和有益效果在于：相比现有5g nr网络中cu与du数据传输的方式，本发明提供了一种用于5g nr用户面数据量信息同步的方法和系统，实现以下技术效果：
30.1.根据预定规则，cu可以主动上报自身缓存的待传下行数据量。
31.2.根据内部逻辑需求，du可以主动触发cu上报cu缓存的待传下行数据量。
32.3.du利用cu缓存的待传下行数据量信息，其中执行的f1
‑
u流控功能模块和无线资源调度器能够获取更全面的信息，达到更优的效果，比如更优的流控平衡效果、更优的服务质量qos(quality of service)、更优的无线资源调度效果以及更高的资源利用率、更优的用户体验等。
33.4.本发明提供的方法同样适用于38.425所支持的xn和x2接口。
附图说明
34.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例的部分介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
35.图1示意性示出了一实施例中的现有技术4g lte网络中无线协议栈的架构示意图；
36.图2示意性示出了一实施例中的背景技术5g nr网络中无线协议栈的架构示意图；
37.图3示意性示出了一实施例中的一种用于5g nr用户面数据量信息同步的方法和系统中cu处理流程示意图；
38.图4示意性示出了一实施例中的一种用于5g nr用户面数据量信息同步的方法和系统中du收到gtp
‑
u数据包的处理流程示意图；
39.图5示意性示出了一实施例中的一种用于5g nr用户面数据量信息同步的方法和系统中的du触发cu的流程示意图。
具体实施方式
40.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
41.在一实施例中，本发明提供了一种用于5g nr用户面数据量信息同步的方法，实现5g nr中的cu向du上报数据量。该方法适用于cu与du通过f1接口传输用户面数据流的过程，也同样适用于38.425协议所支持的xn和x2接口。
42.本发明的方法包括以下步骤：
43.在每个数据包的gtp
‑
u(gprs tunnelling protocol for the user plane，用户层面的gprs隧道协议,是一种封装用户数据协议)扩展头中，根据预定规则添加表示待传数据量大小的信息；
44.对每个gtp
‑
u扩展头进行解析；
45.解析获得是否包含表示待传数据量大小的信息；
46.若是，则解析获得待传数据量的大小；
47.将所获得的数据量大小进行生效处理，以调整流量控制和/或调度。
48.其中，基于nr用户平面协议nr user protocol(38.425)，定义了一种cu向du传递待传数据量的格式数据：定义待传用户数据格式dl user data(pdu type0)format，用于cu和du间数据无线承载drb(data radio bearer数据无线承载，用于传输数据)的用户面信息传递。在cu向du传输gtp
‑
u数据包时，dl user data(pdu type 0)format作为gtp
‑
u的扩展
头，跟随每个gtp
‑
u数据包一起传输。
49.在一实施例中，所述表示待传数据量大小的信息包括基于nr用户平面协议，在定义待传用户数据格式dl user data(pdu type 0)format基础上增加可选域字段dl buffer size，用于指示数据无线承载drb在集中单元cu中待传数据量的大小；并增加一控制位dl buffer status，用于指示是否包含所述可选域字段dl buffer size。
50.下表一为38.425协议所定义的“dl user data(pdu type 0)format”增加可选域字段“dl buffer size”和控制位“dl buffer status”的一示例。
51.表一
[0052][0053]
[0054]
在此示例中：
[0055]
可选域字段dl buffer size：
[0056]
说明:本字段指示pdcp实体中待传数据量大小。
[0057]
数值范围:{0
…224
‑
1}。
[0058]
字段长度:4octets(1octet＝8bit表示八位字节)。
[0059]“dl buffer size”域的含义可为所在数据无线承载drb在cu中的待传数据量的原始字节数；也可以是待传数据量的字节数的映射值，以表示更大的数据量，或减少“dl buffer size”域本身在pdu(protocol data unit一般指协议数据单元)中所占用的字节数。
[0060]“dl buffer size”域所占字节数可设计为不同字节数，如1字节、2字节、3字节等。
[0061]
在其他一些示例中，“dl buffer size”不限于图示位置，也可定义于其他spare(空)位。
[0062]
控制位dl buffer status：
[0063]
说明:本参数指示dl buffer size字段是否存在。
[0064]
数值范围:{0＝dl buffer size字段不存在,1＝dl buffer size字段存在}。
[0065]
字段长度:1bit(位)。
[0066]
在cu向du传输数据时，定义待传用户数据格式dl user data(pdu type 0)format作为gtp
‑
u的扩展头，跟随每个gtp
‑
u数据包一起传输。cu根据预定规则在定义待传用户数据格式dl user data(pdu type 0)format中添加“dl buffer size”域。当添加可选域字段“dl buffer size”时，将控制位“dl buffer status”置为1，否则为0。
[0067]
在一实施例中，根据预定规则在定义待传用户数据格式dl user data(pdu type 0)format中添加表示待传数据量大小的信息(dl buffer size)包括以下一个或多个规则：定时上报；队列数据量超过一定数值后上报；队列数据量有变化后上报；始终跟随gtp
‑
u扩展头上报；分布单元du触发集中单元cu上报。
[0068]
如图3所示，cu处理流程为以下任一流程：
[0069]
1)基于定时触发信号，触发cu上报队列中的待传数据量信息；
[0070]
2)收到对端polling信号，即分布单元du触发集中单元cu上报，则触发cu上报队列中的待传数据量信息；
[0071]
3)收到队列数据量超过一定数值的信号，则触发cu上报队列中的待传数据量信息；
[0072]
4)收到队列数据量有变化的信号，则触发cu上报队列中的待传数据量信息；
[0073]
5)始终跟随gtp
‑
u扩展头上报，触发cu上报队列中的待传数据量信息；即只要存在cu向du上传gtp
‑
u扩展头信息，均主动向du上报待传数据量信息。
[0074]
上述1)
‑
5)流程中的任一流程皆可单独执行，没有顺序区别。
[0075]
如图4所示，du在接收到cu传输的信息之后，对每个gtp
‑
u扩展头进行解析。先解析是否包含表示待传数据量大小的信息，如果识别出“dl buffer status”字段为1，即包含表示待传数据量大小的信息，则在扩展头中解析“dl buffer size“以获得待传数据量的大小。然后，将获得的该数据量大小信息传递给特定模块，比如流控模块、调度模块等，利用该信息进行生效处理获得更优的流控效果、调度效果等。
[0076]
在一实施例中，所述分布单元du触发集中单元cu上报包括：du根据内部逻辑需求，决定是否置位待传数据量查询dl buffer status polling位(即置位为置为1)，以触发cu进行待传数据量上报。
[0077]
如图5所示，du触发cu进行待传数据量上报的流程如下：
[0078]
1)流控模块内部逻辑触发请求数据量上报，nr用户协议模块(nr处理模块)置位待传数据量查询dl buffer status polling位；
[0079]
2)调度模块内部逻辑触发请求数据量上报，nr用户协议模块置位待传数据量查询dl buffer status polling位；
[0080]
3)其他模块内部逻辑触发请求数据量上报，nr用户协议模块置位待传数据量查询dl buffer status polling位。
[0081]
上述1)
‑
3)流程中的任一流程皆可单独执行，没有顺序区别。满足任一触发条件，待传数据量查询dl buffer status polling位为1，则du可向cu发送触发待传数据量上报的请求。cu在收到触发请求后进行相应处理。
[0082]
在一实施例中，基于nr用户平面协议(38.425)，在定义辅助信息数据格式assistance information data(pdu type 2)基础上增加待传数据量查询dl buffer status polling位，用于指示是否请求可选域字段dl buffer size。38.425协议中定义的辅助信息数据格式“assistance information data(pdu type 2)”可用于du向cu上报用户面辅助信息。通过在“assistance information data(pdu type 2)”原定义基础上增加待传数据量查询位“dl buffer status polling”，占用1个bit，指示是否向cu发送请求包含可选域字段“dl buffer size”的触发信号。
[0083]
下表二为38.425协议所定义的“assistance information data(pdu type 2)”增加待传数据量查询位“dl buffer status polling”的一示例。
[0084]
表二
[0085]
buffer size，用于指示数据无线承载drb在集中单元cu中待传数据量的大小；并增加一控制位dl buffer status，用于指示是否包含所述可选域字段dl buffer size。
[0101]
如表一为38.425协议所定义的“dl user data(pdu type 0)format”增加可选域字段“dl buffer size”和控制位“dl buffer status”的一示例。
[0102]
在此示例中：
[0103]
可选域字段dl buffer size：
[0104]
说明:本字段指示pdcp实体中待传数据量大小。
[0105]
数值范围:{0
…224
‑
1}。
[0106]
字段长度:4octets(1octet＝8bit表示八位字节)。
[0107]“dl buffer size”域的含义可为所在数据无线承载drb在cu中的待传数据量的原始字节数；也可以是待传数据量的字节数的映射值，以表示更大的数据量，或减少“dl buffer size”域本身在pdu(protocol data unit一般指协议数据单元)中所占用的字节数。
[0108]“dl buffer size”域所占字节数可设计为不同字节数，如1字节、2字节、3字节等。
[0109]
在其他一些示例中，“dl buffer size”不限于图示位置，也可定义于其他spare(空)位。
[0110]
控制位dl buffer status：
[0111]
说明:本参数指示dl buffer size字段是否存在。
[0112]
数值范围:{0＝dl buffer size字段不存在,1＝dl buffer size字段存在}。
[0113]
字段长度:1bit(位)。
[0114]
在cu处理模块向du处理模块传输数据时，所定义待传用户数据格式dl user data(pdu type 0)format作为gtp
‑
u的扩展头，跟随每个gtp
‑
u数据包一起传输。cu处理模块根据预定规则在定义待传用户数据格式dl user data(pdu type 0)format中添加“dl buffer size”域。当添加可选域字段“dl buffer size”时，将控制位“dl buffer status”置为1，否则为0。
[0115]
在一实施例中，cu处理模块根据预定规则在定义待传用户数据格式dl user data(pdu type 0)format中添加表示待传数据量大小的信息(dl buffer size)包括以下一个或多个规则：定时上报；队列数据量超过一定数值后上报；队列数据量有变化后上报；始终跟随gtp
‑
u扩展头上报；分布单元du触发集中单元cu上报。
[0116]
如图3所示，cu处理模块执行以下任一流程：
[0117]
1)基于定时触发信号，触发cu上报队列中的待传数据量信息；
[0118]
2)收到对端polling信号，即分布单元du触发集中单元cu上报，则触发cu上报队列中的待传数据量信息；
[0119]
3)收到队列数据量超过一定数值的信号，则触发cu上报队列中的待传数据量信息；
[0120]
4)收到队列数据量有变化的信号，则触发cu上报队列中的待传数据量信息；
[0121]
5)始终跟随gtp
‑
u扩展头上报，触发cu上报队列中的待传数据量信息；即只要存在cu向du上传gtp
‑
u扩展头信息，均主动向du上报待传数据量信息。
[0122]
上述1)
‑
5)流程中的任一流程皆可单独执行，没有顺序区别。
[0123]
如图4所示，du处理模块在接收到cu处理模块传输的信息之后，对每个gtp
‑
u扩展头进行解析。先解析是否包含表示待传数据量大小的信息，如果识别出“dl buffer status”字段为1，即包含表示待传数据量大小的信息，则在扩展头中解析“dl buffer size”值，获得待传数据量的大小。然后，du处理模块将获得的该数据量大小信息传递给du功能模块，比如流控模块、调度模块等，利用该信息进行生效处理，获得更优的流控效果、调度效果。
[0124]
在一实施例中，所述分布单元du触发集中单元cu上报包括：du处理模块根据相关功能模块发送的内部逻辑需求，决定是否置位待传数据量查询dl buffer status polling位(即置位为置为1)，以触发cu进行待传数据量上报。
[0125]
如图5所示，du触发cu进行待传数据量上报的流程如下：
[0126]
1)流控模块内部逻辑触发请求数据量上报，nr用户协议模块(nr处理模块)置位待传数据量查询dl buffer status polling位；
[0127]
2)调度模块内部逻辑触发请求数据量上报，nr用户协议模块置位待传数据量查询dl buffer status polling位；
[0128]
3)其他模块内部逻辑触发请求数据量上报，nr用户协议模块置位待传数据量查询dl buffer status polling位。
[0129]
上述1)
‑
3)流程中的任一流程皆可单独执行，没有顺序区别。满足任一触发条件，待传数据量查询dl buffer status polling位为1，则du可向cu发送触发待传数据量上报的请求。cu在收到触发请求后进行相应处理。
[0130]
在一实施例中，基于nr用户平面协议(38.425)，在所定义辅助信息数据格式assistance information data(pdu type 2)基础上增加待传数据量查询dl buffer status polling位，用于指示是否请求可选域字段dl buffer size。38.425协议中定义的辅助信息数据格式“assistance information data(pdu type 2)”可用于du向cu上报用户面辅助信息。通过在“assistance information data(pdu type 2)”原定义基础上增加待传数据量查询位“dl buffer status polling”，占用1个bit，指示是否向cu发送请求包含可选域字段“dl buffer size”的触发信号。
[0131]
如表二为38.425协议所定义的“assistance information data(pdu type 2)”增加待传数据量查询位“dl buffer status polling”的一示例。
[0132]
在此示例中：
[0133]
待传数据量查询位dl buffer status polling：
[0134]
说明:本参数指示downlink data buffer status上报是否被请求。
[0135]
数值范围:{0＝downlink data buffer status未上报请求,1＝downlink data buffer status上报请求}。
[0136]
字段长度:1bit。
[0137]
其中，“dl buffer status polling”不限于表二所示位置，也可定义于其他spare(空)位。
[0138]
此外，在一实施例中，本发明还提供一种电子设备，包括：
[0139]
存储器，用于存储计算机程序；
[0140]
处理器，用于执行存储器中存储的计算机程序，且计算机程序被执行时，实现上述
用于5g nr用户面数据量信息同步的方法。
[0141]
该实施例电子设备可以是集成电路板，pc(personal computer,个人计算机)，也可以是便携计算机或者其他带有处理器的电子设备。
[0142]
存储器可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如，随机存取存储器(ram)和/或高速缓存存储器。处理器通过运行存储在存储器中的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，具体而言，处理器可以执行存储器中存储的计算机程序，且该计算机程序被执行时，至少下述指令被运行：
[0143]
在每个数据包的gtp
‑
u扩展头中，根据预定规则添加表示待传数据量大小的信息；
[0144]
对每个gtp
‑
u扩展头进行解析；
[0145]
解析是否包含表示待传数据量大小的信息；
[0146]
若是，则解析待传数据量的大小；
[0147]
将所获得的数据量大小进行生效处理，以调整流量控制和/或调度。
[0148]
此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本发明方法的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。
[0149]
虽然已经参考上述具体实施方式描述了本发明的精神和原理，但是应该理解，本发明并不限于所公开的具体实施方式，对各方面的划分也不意味着这些方面中的特征不能组合以进行受益，这种划分仅是为了表述的方便。本发明旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等同布置。