小小区部署中的高效抛弃机制的制作方法

小小区部署中的高效抛弃机制的制作方法
【技术领域】
[0001] 本公开设及抛弃用于同时连接到两个基站的移动台的数据分组的方法。本公开还 提供用于执行运里描述的方法的基站。
【背景技术】
[0002] 长期演进化TE)
[0003] 基于WCDMA无线电接入技术的第S代移动系统（3G)正在全世界广泛部署。增强或 演进此技术的第一步需要引入高速下行链路分组接入化SDPA)和增强的上行链路(也称为 高速上行链路分组接入化USPA)，运使得无线电接入技术具有很高的竞争力。
[0004] 为了对进一步增长的用户需要做好准备W及为了使其相对于新的无线电接入技 术具有竞争力，3GPP引入了称为长期演进化TE)的新移动通信系统。LTE被设计为满足下十 年的高速数据和媒体传输的载波需要W及大容量语音支持。提供高比特率的能力是LTE的 关键措施。
[0005] 称为演进的UMTS陆地无线电接入(UTRA)和UMTS陆地无线电接入网(UTRAN)的长期 演进化TE)的工作项(WI)规范最终确定为版本8(LTE版本8) dLTE系统表示高效的基于分组 的无线电接入和无线电接入网，其提供具有低延迟和低成本的基于全IP的功能。在LTE中， 规范了可调整的多个发送带宽，诸如1.4、3.0、5.0、10.0、15.0和20.OMHz, W便使用给定频 谱获得灵活的系统部署。在下行链路中，采用基于正交频分复用(OHM)的无线电访问，运是 因为其对多径干扰(MPI)的固有抗干扰能力，而此抗干扰能力是由于低码元速率、循环前缀 (CP)的使用W及其与不同发送带宽布置的关联而得到的。在上行链路中采用基于单载波频 分多址(SC-抑MA)的无线电访问，运是因为，考虑到用户设备化E)的有限的发送功率，提供 广域覆盖优先于提高峰值数据速率。采用了包括多输入多输出(MIMO)信道发送技术在内的 许多关键的分组无线电访问技术，并且在LTE版本8/9中实现了高效的控制信令结构。
[0006] LTE架构
[0007] 图1中示出了整体架构，图2中给出了E-UTRAN架构的更详细表示。E-UTRAN包括 eNodeB，其提供了向着用户设备（肥）的E-UTRA用户平面(PDCP/化C/MAC/PHY)和控制平面 (RRC)协议端接（termination) aeNodeB(eNB)主管化OSt)物理(PHY)、介质访问控制(MAC)、 无线电链路控制(RLC)和分组数据控制协议(PDCP)层，运些层包括用户平面报头压缩和加 密的功能性。eNodeB还提供对应于控制平面的无线电资源控制(RRC)功能性。eNodeB执行许 多功能，包括无线电资源管理、准许控制、调度、施加经协商的上行链路服务质量(QoS)、小 区信息广播、用户和控制平面数据的加密/解密、W及下行链路/上行链路用户平面分组报 头的压缩/解压缩。通过X2接口将eNodeB彼此互连。
[000引 eNodeB还通过Sl接口连接到EPC(演进的分组核），更具体地，通过S1-MME(移动性 管理实体）连接到MME并通过Sl-U连接到服务网关（SGW) dSI接口支持MME/服务网关与 eNodeB之间的多对多关系。SGW对用户数据分组进行路由并转发，同时还工作为eNodeB间的 移交期间的用于用户平面的移动性错点、并工作为用于LTE与其它3GPP技术之间的移动性 的错点（端接S4接口并中继2G/3G系统与PDN GW之间的业务）。对于空闲状态的用户设备， SGW在对于用户设备的下行链路数据到达时，端接(terminate)下行链路数据路径并触发寻 呼。SGW管理和存储用户设备上下文(context),例如，IP承载服务的参数、网络内部路由信 息。在合法拦截的情况下，SGW还执行对用户业务的复制。
[0009] MME是用于LTE访问网络的关键控制节点。MME负责空闲模式用户设备追踪和寻呼 过程，包括重发。MME参与承载激活/禁用处理，并且还负责在初始附接时W及在设及核屯、网 络(CN)节点重定位的LTE内移交时为用户设备选择SGWdMME负责（通过与HSS交互)认证用 户。非访问层(NAS)信令在MME处终止，并且MME还负责对用户设备产生和分派临时标识。MME 检查对用户设备在服务提供商的公共陆地移动网络(PLMN)上驻留（camp)的授权，并施加用 户设备漫游限制。MME是网络中用于NAS信令的加密/完整性保护的端点，并处理安全密钥管 理。MME还支持信令的合法拦截。MME还利用从SGSN起终接在MME的S3接口，提供用于LTE与 2G/3G访问网络之间的移动性的控制平面功能。MME还端接朝向归属HSS的Sfe接口，用于漫 游用户设备。
[0010] LTE(版本8)中的分量载波结构
[0011] 在所谓的子帖中，在时频域中细分3GPP LTE系统的下行链路分量载波。在3GPP LTE中，将每个子帖分为如图3中所示的两个下行链路时隙，第一个下行链路时隙在第一个 OFDM码元内包括控制信道区（PDCCH区）。每个子帖包括时域中的给定数目的OFDM码元(在 3GPP LTE (版本8)中为12或14个OFDM码元），每个OFDM码元横跨分量载波的整个带宽。因此， OFDM码元各自包括在相应的W送X A嗯个副载波上发送的多个调制码元，同样如图4中所 /J、- O
[0012] 假设例如采用OFDM的多载波通信系统（如例如在3GPP长期演进化TE)中使用的）， 可W由调度单元分配的资源的最小单位是一个"资源块"。将物理资源块(PRB)定义为时域 中的亦為个连续的OFDM码元(例如，7个OFDM码元似及频域中的Wf个连续的副载波，如图 4中所例示的（例如，对于分量载波为12个副载波）。在3GPP LTE(版本8)中，物理资源块从而 包括记,6 X 个资源单元，其对应于时域中的一个时隙W及频域中的180kHz (关于下行链 路资源网格的进一步细节，例如参见3GPP TS 36.211，巧volved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA) ;F*hysical Channels and Modulation(Release 8)"，第6.2部分， 其可在ht化://www. 3gpp. CXTg获得并且通过引用合并在此）。
[0013] -个子帖由两个时隙构成，从而当使用所谓的"常规"CP(循环前缀)时一个子帖中 有14个OFDM码元，当使用所谓的"扩展"CP时一个子帖中有12个OFDM码元。为了术语，下文 中，等价于跨越完整帖的相同A帶个连续副载波的时频资源称为"资源块对"，或等价地"RB 肿'或"PRB肿'。
[0014] 术语"分量载波"是指频域中的几个资源块的组合。在LTE将来的版本中，术语"分 量载波"不再被使用，相反，该术语被改变为"小区"，其指下行链路W及可选的上行链路资 源的组合。在下行链路资源上发送的系统消息中指示下行链路资源的载频和上行链路资源 的载频之间的关联。
[0015] 对分量载波结构的类似假设也适用于W后的版本。
[0016] LTE-A中用于支持更宽带宽的载波聚合
[0017] 在世界无线电通信会议2007(WRC-07)上决定了用于高级IMT(IMT-Advanced)的频 谱。虽然决定了用于高级IMT的总体频谱，但根据每个地区或国家，实际可用的频率带宽不 同。然而，在决定了可用频谱概要之后，第S代合作伙伴计划(3GPP)开始了无线电接口的标 准化。在3GPP TSG RAN #39会议中，批准了关于"用于E-UTRA的进一步发展（高级LTE(LTE-A)r的研究项描述。该研究项覆盖例如为了满足高级IMT的要求而在E-UTRA的演进中要考 虑的技术部分。
[001引高级LTE系统能够支持的带宽是IOOMHz，而LTE系统仅能够支持20MHz。现在，无线 电频谱的缺少已成为无线网络发展的瓶颈，因此，难W找到对高级LTE系统而言足够宽的频 谱带。因而，急需找到获取更宽无线电频谱带的方法，可能的答案是载波聚合功能。
[0019] 在载波聚合中，两个或更多个分量载波被聚合W便支持高达IOOMHz的更宽的发送 带宽。LET系统中的几个小区被聚合为高级LET系统中的更宽的信道(该信道对IOOMHz而言 足够宽），即使LTE中的运些小区在不同的频带中也是如此。
[0020] 所有分量载波可被配置为至少当上行链路和下行链路中的分量载波的聚合数目 相同时是LTE版本8/9兼容的。不是用户设备聚合的所有分量载波都必须是版本8/9兼容的。 现有机制(例如，排除(barring))可被用于避免版本8/9的用户设备驻扎在分量载波上。
[0021] 取决于用户设备的能力，用户设备可W同时接收或发送一个或多个分量载波(对 应于多个服务小区）。具有载波聚合的接收和/或发送能力的LTE-A版本10的用户设备可W 同时在多个服务小区上接收和/或发送，而LTE版本8/9的用户设备仅可W在单个服务小区 上接收和发送，假定分量载波的结构遵循版本8/9规范。
[0022] 对连续和不连续分量载波两者支持载波聚合，其中在使用3GPP LTE(版本8/9)编 号的情况下，每个分量载波在频率中限制到最多110个资源块。
[0023] 可W配置3GPP LTE-A(版本10)兼容的用户设备，W在上行链路和下行链路中聚合 不同数目的分量载波，其来源于同一eNodeB(基站)且具有可能不同的带宽。可W配置的下 行链路分量载波的数目取决于UE的下行链路聚合能力。相对地，可W配置的上行链路分量 载波的数目取决于肥的上行链路聚合能力。可能不可W为移动终端配置比下行链路分量载 波更多的上行链路分量载波。
[0024] 在典型的TDD部署中，上行链路和下行链路中的分量载波的数目和每个分量载波 的带宽是相同的。来源于同一 eNodeB的分量载波不需要提供相同的覆盖。
[0025] 连续聚合的分量载波的中屯、频率之间的间隔必须是300MZ的倍数。运是为了与 3GPP LTE (版本8/9)的1 OOk监频率光栅兼容，并且同时保留具有15曲Z间隔的副载波的正交 性。取决于聚合场景，可通过在连续的分量载波之间插入较小数目的未使用的副载波而便 利n X 300曲Z的间隔。
[0026] 多个载波的聚合的特性仅暴露上至MAC层。对于上行链路和下行链路两者，每个聚 合的分量载波在MAC中需要一个HARQ实体。（在上行链路不存在SU-MIMO的情况下），每个分 量载波至多具有一个传输块。传输块及其潜在的HARQ重传需要被映射在同一分量载波上。
[0027] 图5和图6中分别为下行链路和上行链路示出了具有激活的载波聚合的层2结构。 [00%]当配置载波聚合时，移动终端仅具有一个与网络的RRC连接。在RRC连接建立/重建 时，一个小区提供安全输入(一个ECGI、一个PCI和一个ARFCN) W及非接入层移动性信息(例 如TAI)，与LTE版本8/9中类似。在RRC连接建立/重建之后，对应于该小区的分量载波被称为 下行链路主小区（PCell)。在连接状态中每个用户设备总是配置一个且仅一个下行链路 PCelKDL PCelDW及一个上行链路PCell化L PCell)。在所配置的分量载波的集合中，其 它小区被称为辅助小区（SCe 11 )，其中SCe 11的载波是下行链路辅助分量载波(DL SCC)和上 行链路辅助分量载波化L SCC)。下行链路和上行链路PCel 1的特性是：
[0029] 1.对于每个SCel 1，除了下行链路资源，UE对上行链路资源的使用也是可配置的； 因此所配置的化SCC的数目总是大于或等于化SCC的数目，并且没有SCell可被配置为仅 使用上行链路资源。
[0030] 2.上行链路PCell被用于发送层1上行链路控制信息。
[0031] 3.与SCell不同，下行链路PCell不能被禁用。
[0032] 4.从肥的角度，每个上行链路资源仅属于一个服务小区。
[0033] 5.可被配置的服务小区的数目取决于UE的聚合能力。
[0034] 6.在下行链路PCel 1经历瑞利衰减(RLF)时，而不是在下行链路SCel 1经历化F时， 触发重建。
[0035] 7.下行链路PCell小区可W随着转交化andover)而改变（即，随着安全密钥改变和 RACH过程）。
[0036] 8.从下行链路PCel 1获取非接入层信息。
[0037] 9.PCell仅可W随着转交过程而改变(即，随着安全密钥改变和RACH过程）。
[0038] 1〇.?〔611被用于发送?11〔邸。
[0039] 可W由RRC执行分量载波的配置和重配置。经由MAC控制单元完成激活和禁用。在 LTE内转交时，RRC还可W增加、去除或重配置SCe 11用于在目标小区中使用。当增加新SCe 11 时，专用RRC信令被用于发送SCell的系统信息，该信息是发送/接收所必须的（类似于版本 8/9中的转交）。
[0040] 当用户设备被配置有载波聚合时，存在总是活动的一对上行链路和下行链路分量 载波。该对的下行链路分量载波也可被称为"DL错载波"。运同样适用于上行链路。
[0041] 当配置载波聚合时，可W同时在多个分量载波上调度用户设备，但任何时候最多 应当只有一个随机接入过程在进行。交叉载波调度允许分量载波的PDCCH在另一分量载波 上调度资源。为此目的，在相应的DCI格式中引入分量载波识别字段，称为CIF。
[0042] 当没有交叉载波调度时，上行链路和下行链路分量载波之间的关联允许识别授权 (grant)所适用的上行链路分量载波。下行链路分量载波对上行链路分量载波的关联不一 定需要一对一。换言之，超过一个下行链路分量载波可W关联到同一个上行链路分量载波。 同时，一个下行链路分量载波可W仅关联到一个上行链路分量载波。
[0043] OSI层的一般概览
[0044] 图7提供了OSI模型的简要概览，LTE架构的进一步讨论基于该OSI模型，并且运里 也将基于该OSI模型讨论本发明。
[0045] 开放系统互连参考模型(0SI模型或OSI参考模型）是用于通信和计算机网络协议 设计的层化抽象描述。OSI模型将系统的功能划分为一系列的层。每个层具有其仅使用下一 层的功能且仅向上一层输出功能的特性。实施由一系列的运些层构成的协议行为的系统被 已知为"协议找"或"找"。其主要特征在于层间的接合，其规定一个层如何与另一个层交互 的规范。运意味着一个制造商编写的层可W与来自另一制造商的层一起工作。为了我们的 目的，下面仅更详细地描述前=个层。
[0046] 物理层或层1的主要目的是特定物理介质（例如，同轴电缆、双绞线、光纤、空中接 口等）上信息（比特）的转移。其将数据转换或调制为可W在通信信道上发送的信号（或码 元)。
[0047] 数据链路层(或层2)的目的是通过将输入数据分解为数据帖(分段和重组(SAR)功 能)而W与特定物理层兼容的方式对信息流整形。此外，其可W通过请求丢失帖的重传而检 测和校正潜在的发送错误。其典型地提供寻址机制，并可W提供流控制算法W便将数据率 与接收单元能力匹配。如果多个发送单元和接收单元并发地使用共享的介质，则数据链路 层典型地提供调节和控制对物理介质的访问的机制。
[0048] 因为数据链路层提供大量功能，所W数据链路层通常被细分为子层(例如，UMTS中 的化C和MAC子层）。层2协议的典型示例是用于固定线路网络的PPP/HDLC、ATM、帖延迟W及 用于无线系统的化C^LC或MAC。下文将给出关于层2的子层PDCP、RLC和MAC的更详细的信 息。
[0049] 网络层或层3提供用于将可变长度的分组经由一个或多个网络从源转移到目的地 并同时保持传输层所请求的服务质量的功能和过程手段。典型地，网络层的主要目的是执 行网络路由、网络碎片和拥塞控制功能等。网络层协议的主要示例是IP因特网协议或X.25。
[0050] 关于层4至层7,应当注意，取决于应用和服务，有时难W将应用或服务归于OSI模 型的特定层，因为在层3上操作的应用和服务经常实施要归于OSI模型的不同层的各种功 能。因此，尤其是在基于TCP(UDP)AP的网络中，层4及W上有时被组合并形成所谓的"应用 厚'。
[0051] 层服务和数据交换
[0052] 下面，结合图8定义运里所使用的术语服务数据单元(SDU)和协议数据单元(PDU)。 为了 W-般方式正式描述OSI模型中的层之间的分组交换，已经引入了SDU和PDU实体。SDU 是从层N+1处的协议经由所谓的服务接入点（SAP)发送的信息单元(数据/信息块），层N+1处 的协议从位于层N的协议请求服务。PDU是在发送单元和接收单元处的位于相同层N处的相 同协议的对等处理之间交换的信息单元。
[0053] PDU通常由载荷部分、载荷部分之前的层N的特定报头W及可选的载荷部分结尾处 的尾部形成，载荷部分由所接收的SDU的处理后的版本构成。因为运些对等处理之间没有直 接的物理连接(除了层1)，所WPDU被转发到层N-I用于处理。因此，层N的PDU是层N-I角度的 SDU。
[0化4] LTE层2-用户平面协议找
[00对 LTE层2的用户平面协议找由如图9中所示的S个子层(PDCP、RLC和MAC)构成。如前 所说明的，在发送侧，每个层从更高的层接收SDU，该层向该更高的层提供服务并将PDU输出 到下一层。RLC层从PDCP层接收分组。运些分组从PDCP的角度称为PDCP PDU，并且从化C的角 度表示RLD SDUdRLC层创建提供给下一层（即MC层）的分组。化C提供给MAC层的运些分组是 从化C角度的化C PDUW及从MC角度的MC SDU。
[0056] 在接收侧，处理相反，其中每一个将SDU向上传送给上一层，在上一层中它们被作 为PDU接收。
[0057] 物理层本质上提供由turk)编码和循环冗余校验(CRC)保护的比特管道，链路层协 议通过提高可靠性、安全性和完整性而增强提供给更上层的服务。此外，链路层负责多用户 介质访问和调度。LTE链路层设计的主要挑战之一是为因特网协议（IP)数据流提供所需要 的可靠性级别和延迟，IP数据具有宽范围的不同服务和数据率。具体地，协议开销必须衡 量。例如，广泛地假设IP语音(VoIP)流可W容忍IOOms量级的延迟W及高达1%的分组丢失。 另一方面，众所周知的是，TCP文件下载在具有较低带宽延迟积的链路上执行得更好。结果， W非常高数据率(例如，l〇〇Mb/s)的下载要求比VoIP业务甚至更低的延迟，并且对IP分组丢 失比VoIP业务更敏感。
[005引总而言之，运通过LTE链路层的S个部分纠缠（interwined)的子层来实现。
[0059] 分组数据汇聚协议(PDCP)子层主要负责IP报头压缩和加密。此外，其在eNB间转交 的情况下支持无损移动性，W及向较高层控制协议提供完整性保护。
[0060] 无线电链路控制(RLC)子层主要包括ARQ功能，W及支持数据分段和连接。后两者 与数据率无关地最小化协议开销。
[0061] 最后，介质访问控制(MAC)子层提供HARQ，并负责介质访问所需要的功能，诸如调 度操作和随机访问。图10示例性地描述了IP分组通过链路层协议向下至物理层的数据流。 该图示出了每个协议子层将其自己的协议报头添加到数据单元。
[0062] 分组数据汇聚协议(PDCP)
[0063] PDCP层处理控制平面中的无线电资源控制（RRC)消息W及用户平面中的IP分组。 取决于无线电承载，PDCP层的主要功能是：
[0064] -针对用户平面数据的报头压缩和解压缩 [00化]-安全功能：
[0066] O针对用户平面和控制平面数据的加密和解密
[0067] O针对控制平面数据的完整性保护和验证 [006引-转交支持功能：
[0069] O转交时上层PDU的顺序传送和重排序；
[0070] O映射在化C确认模式(AM)上的用户平面数据的无损转交
[0071] -由于到时对用户平面数据的抛弃。
[0072] PDCP层仅为使用专用控制信道(DCCH)或专用传输信道(DTCH)的无线电承载管理 用户平面W及控制平面中的数据流。PDCP层的架构对于用户平面数据和控制平面数据不相 同，如图U和图12中所示。LTE中定义了两个不同类型的PDCP PDU: PDCP数据PDU和PDCP控制 PDUdPDCP数据PDU用于控制和用户平面数据两者。PDCP控制PDU仅用于传输反馈信息，用于 报头压缩W及用于在转交的情况下使用的PDCP状态报告，因此仅用于用户平面中。
[0073] 由于与本发明的低相关性，不详细说明报头压缩、安全和转交功能，可W在LTE (The UMTS Long Term Evolution FROM T肥ORY TO PRACTICE,由Stefania Sesia,Issam Toufik,Matther Baker编辑，第二版，ISBN978-0-470-66025-6，章节4.2.2、4.2.3和4.2.4， 通过引用合并到运里）中找到所述方面的细节。
[0074] 另一方面，下面将详细说明数据分组的抛弃。3GPP TS 36.323 VII.2.0(2013-03) 中定义了一般的PDCP层W及具体的PDCP层中抛弃，通过引用将其合并到运里。
[0075] 在本发明的上下文中，术语"抛弃"不应被W其最严格的含义理解为立即删除分 组，而应当更广泛地覆盖指示分组（例如PDCP PDU/SDU)不再必要并因此应当被删除的概 念。技术标准对实际在哪个具体的时间点删除PDCP PDU/SDU是保持开放的（其仅规范了它 们何时应被抛弃），因为缓冲管理主要留给技术实现。因此，在分组被"抛弃"后，可能是:根 据一个技术实现，立即删除分组;或者根据另一技术实现，通过删除被指示为抛弃的那些分 组而周期性地清空缓冲器。典型地，无线电接口上可用的数据率小于网络接口上可用的数 据率。因此，当给定服务的数据率高于LTE无线电接口提供的数据率时，结果是，在UE和 eNodeB中缓冲。该缓冲允许MC层中的调度单元有一些自由来改变物理层的即时数据率，W 便适配到当前无线电信道条件。由于缓冲，从而即时数据率的改变仅被应用视作传输延迟 的一些抖动。
[0076] 然而，当应用提供的数据率超过无线电接口提供的数据率长时间时，会产生大量 缓冲的数据。如果无损转交未被应用到该承载，则运可能导致转交时数据的大量丢失，或者 对实时应用产生过度的延迟。
[0077] 例如为了防止过度延迟，LTE的PDCP层中包括了抛弃功能。该抛弃功能