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无线通信系统中用于控制分组传输以减少时延的方法和装置

2021-02-02 22:58:33

无线通信系统中用于控制分组传输以减少时延的方法和装置

  技术领域

  本公开涉及无线通信系统中用于控制用于分叉承载(split bearer)的分组传输以减少时延(latency)的方法和装置。

  背景技术

  为了满足自第四代(4G)通信系统部署以来不断增长的对于无线数据业务的需求,已经做出努力开发改进的第五代(5G)或预5G(pre-5G)通信系统。因此,5G或Pre-5G通信系统也称为“超4G网络”通信系统或“后长期演进(LTE)系统”。正在考虑在超高频(毫米波(mmWave))频带(例如,60GHz频带)中实现5G通信系统以取得更高的数据速率。为了在超高频带中减轻无线电波的路径损耗并增加无线电波的传输距离,对于5G通信系统正在讨论波束成形技术、大规模多输入多输出(massive multiple-input multiple-output,massiveMIMO)技术、全维度MIMO(full dimensional MIMO,FD-MIMO)技术、阵列天线技术、模拟波束成形技术和大规模天线技术。另外,在5G通信系统中,对于系统网络改进的开发正在基于演进小小区、高级小小区、云无线接入网络(cloud radio access network,cloudRAN)、超密集网络、设备到设备(D2D)通信、无线回程、移动网络(moving network)、协同通信、协作多点(CoMP)、接收端干扰消除等等而进行。另外,在5G系统中,已经开发了混合FSK和QAM调制(FSKand QAM modulation,FQAM)以及滑动窗口叠加编码(sliding window superpositioncoding,SWSC)作为高级编码调制(advanced coding modulation,ACM),以及滤波器组多载波(filter bank multi carrier,FBMC)、非正交多址接入(non-orthogonal multipleaccess,NOMA)和稀疏码多址接入(sparse code multiple access,SCMA)作为高级接入技术。

  另一方面,作为人在其中生成并消费信息的以人为中心的连接性网络的互联网现在正在演进到物联网(Internet of things,IoT),在物联网中分布式实体(例如物品)在没有人干预的情况下交换并处理信息。已经出现了万物联网(Internet of everything,IoE),其是IoT技术和大数据处理技术通过与云服务器连接的结合。IoT的实现需要各种技术元素,诸如“感测技术”、“无线/有线通信和网络基础设施”、“服务接口技术”和“安全技术”;因此,最近已经对用于万物之间的连接的技术,例如传感器网络、机器到机器(machine-to-machine,M2M)通信、机器类型通信(machine type communication,MTC)等展开了研究。

  此外,这样的IoT环境可以通过收集并分析在连接的物品当中生成的数据来提供为人类生活创造新价值的智能互联网技术(Internet technology,IT)服务。通过现有信息技术(information technology,IT)和各种工业应用之间的融合和结合,IoT可以应用于各种不同的领域,包括智能家居、智能建筑、智能城市、智能汽车或连网汽车、智能电网、健康护理、智能家电和高级医疗服务。

  在5G技术中,已经引入用于操作LTE技术和新无线电(new radio,NR)技术的非独立(none stand-alone,NSA)新无线电(NR)标准,并且支持LTE基站和NR基站之间的EUTRANR双连接(EUTRA NR dual connectivity,EN-DC)结构。在这样的多无线电接入技术(multi-radio access technology,multi-RAT)DC类型的连接结构中,诸如终端的设备可以考虑将LTE基站和NR基站中的一个作为主节点并且将其中的另一个作为辅节点来执行无线电接入。

  基站可以通过分叉承载支持终端的DC。考虑一个分组数据融合协议(packet dataconvergence protocol,PDCP)作为锚点,基站可以通过分叉承载来发送和接收终端的数据,该分叉承载由与主节点的无线链路控制(RLC)有关的无线承载(radio bearer)和与辅节点的RLC有关的无线承载组成。如上所述,如果支持分叉承载形式的用于终端的DC,则可以通过与主节点有关的无线承载和与辅节点有关的无线承载中的任何一个从一个PDCP发送数据分组。

  例如,如果要发送的分组被识别,则基站的PDCP可以根据辅小区组(secondarycell group,SCG)优选策略来优先地将数据分组发送到与辅节点的RLC有关的无线承载。作为另一示例,根据业务策略,基站的PDCP可以将数据分组发送到与预配置节点的RLC有关的无线承载。

  通过分叉承载接收数据分组的终端的PDCP可以对通过与主节点有关的无线承载和与辅节点有关的无线承载接收的分组进行重新排序,并且PDCP可以将重新排序的分组发送到更高层。在这种情况下,如果从与主节点有关的无线承载接收的数据分组和从与辅节点有关的无线承载接收的数据分组之间的接收时间有很大差异,则会发生重新排序时间被延长的问题。

  作为示例,如果在主节点和辅节点之间,用于发送数据分组的路径被优先选择到辅节点,则在特定值或更多的数据分组已经被缓冲在辅节点的RLC中的情况下,在通过辅节点的数据分组的传输路径中会发生传输时延。因此,在终端侧,由于分别从主节点和辅节点接收的分组之间的接收时间差增加,因此重新排序时间可能会增加。

  如上所述,如果根据预配置策略来确定数据分组的传输路径,而不管主节点和辅节点的当前缓冲状态或要由PDCP传输的分组数量如何,则总吞吐量随着重新排序时间的增加而减少,并且特别地,如果发生分组丢失,则在恢复吞吐量时会消耗更长的时间。

  呈现上述信息作为背景信息仅为了帮助理解本公开。不判断并且不主张上述任何信息可能适用为关于本公开的现有技术。

  发明内容

  本公开的各个方面将至少处理上述问题和/或缺点并且将至少提供下述的优点。因此,本公开的一方面在于提供用于配置分组的传输路径的方法和装置,其可以减少在接收端的重新排序时间。

  本公开的另一方面在于提供用于生成和报告与连接到分叉承载的每个节点的缓冲器状态有关的信息以配置和控制分组传输路径的方法和装置。

  附加的方面将在下面的描述中部分地阐述,并且部分地从描述中将是显而易见的,或者可以通过实践所呈现的实施例而习得。

  根据本公开的一方面,提供了一种在无线通信系统中由第三节点执行的方法,该第三节点用于控制连接到第一节点和第二节点的分叉承载的分组发送。该方法包括:获得所述第一节点和所述第二节点中的每一个的与缓冲器状态有关的信息;基于所述第一节点和所述第二节点中的每一个的与缓冲器状态有关的信息,确定通过所述第一节点和所述第二节点中的每一个的在终端处的分组到达时间;基于与所述第一节点对应的分组到达时间和与所述第二节点对应的分组到达时间的比较,选择所述第一节点和所述第二节点中的一个;和通过所选择的节点向所述终端发送分组。

  根据本公开的另一方面,提供了一种由第一节点执行的方法。该方法包括:基于平均分组吞吐量生成与缓冲器状态有关的信息;将生成的与缓冲器状态有关的信息发送到第三节点,该第三节点控制连接到所述第一节点和第二节点的分叉承载的分组发送;和如果从所述第三节点接收所述分组,则向终端发送所述分组;其中,所述与缓冲器状态有关的信息被所述第三节点用于确定通过所述第一节点的在所述终端处的分组到达时间,并且其中,如果所述第三节点基于与所述第一节点对应的分组到达时间和与所述第二节点对应的分组到达时间的比较而选择所述第一节点,则接收所述分组。

  根据本公开的另一方面,提供了一种无线通信系统中的第三节点,其用于控制连接到第一节点和第二节点的分叉承载的分组发送。所述第三节点包括收发器,以及至少一个处理器,所述至少一个处理器被配置为:获得所述第一节点和所述第二节点中的每一个的与缓冲器状态有关的信息;基于所述第一节点和所述第二节点中的每一个的与缓冲器状态有关的信息,确定通过所述第一节点和所述第二节点中的每一个的在终端处的分组到达时间;基于与所述第一节点对应的分组到达时间和与所述第二节点对应的分组到达时间的比较,选择所述第一节点和所述第二节点中的一个;和控制所述收发器通过所选择的节点向所述终端发送分组。

  根据本公开的另一方面,提供了一种第一节点。所述第一节点包括收发器,以及至少一个处理器,所述至少一个处理器被配置为:基于平均分组吞吐量生成与缓冲器状态有关的信息;将生成的与缓冲器状态有关的信息发送到第三节点,该第三节点控制连接到所述第一节点和第二节点的分叉承载的分组发送;和如果从所述第三节点接收到分组,则控制所述收发器向终端发送所述分组;其中,所述与缓冲器状态有关的信息被所述第三节点用于确定通过所述第一节点的在所述终端处的分组到达时间,并且其中,如果所述第三节点基于与所述第一节点对应的分组到达时间和与所述第二节点对应的分组到达时间的比较而选择所述第一节点,则接收所述分组。

  根据本公开的实施例,通过最小化通过两个无线承载的数据之间的传输时延差,同时最大程度地确保构成分叉承载的两个无线承载中的数据速度,接收端的PDCP可以有效地减少重新排序时间。因此,可以解决由重新排序定时器到期引起的问题,并且可以最小化传输控制协议(TCP)往返时间(roundtrip time,RTT)以提高TCP吞吐量。

  根据以下详细描述,本公开的其他方面、优点和显著特征对于本领域技术人员将变得显而易见,以下详细描述结合附图公开了本公开的各种实施例。

  附图说明

  根据结合附图进行的以下描述,本公开的某些实施例的上述和其他方面、特征和优点将变得更加明显,其中:

  图1是说明根据本公开的实施例的DC的图;

  图2A是说明根据本公开的实施例的可以应用于DC的基站的协议栈的一部分的图;

  图2B是说明根据本公开的实施例的可以应用于DC的终端的协议栈的一部分的图;

  图3是示出根据本公开的实施例的根据协议栈而分离的基站的结构的图;

  图4A是说明根据本公开的实施例的构成DC的节点之间的信令的图;

  图4B是说明根据本公开的实施例的构成DC的节点之间的信令的图;

  图5是示出根据本公开的实施例的用于配置分组传输路径的信令的概念图;

  图6是说明根据本公开的实施例的用于报告第一节点的状态信息的方法的流程图;

  图7是说明根据本公开的实施例的由第一节点生成与缓冲器状态有关的信息的方法的流程图;

  图8是说明根据本公开的实施例的第一节点的缓冲器状态改变的图;

  图9是示意性地说明根据本公开的实施例的由第三节点确定到第一节点或第二节点的分组传输路径的方法的流程图;

  图10是说明根据本公开的实施例的由第三节点确定分组传输路径的详细方法的流程图;

  图11是说明根据本公开的实施例的根据第三节点的触发条件的状态的框图;

  图12是示出根据本公开的实施例的第一至第三节点的配置的框图;和

  图13是示出根据本公开的实施例的终端的结构的框图。

  在所有附图中,相同的参考标号将被理解为指代相同的部分、组件和结构。

  具体实施方式

  提供了参考附图的以下描述以帮助对由权利要求及其等价物限定的本公开的各种实施例的全面理解。其包括帮助所述理解的各种具体细节但是这些应当要被视为仅是示例性的。因此,本领域普通技术人员将认识到在不脱离本公开的范围和精神的情况下可以对本文描述的各种实施例进行各种改变和修改。此外,为了清楚和简要,可能省略对周知功能和构造的描述。

  在下面的描述和权利要求中使用的术语和词语不限于文献学的意义,而是仅被发明人用于使得能够清楚且一致地理解本公开。因此,本领域技术人员应当明了,仅用于示意目的而不是限制本公开的目的而提供了对本公开的各种实施例的以下描述,本公开由随附的权利要求及其等价物来限定。

  应当要理解,除非上下文另有明确指示,否则单数形式“一”、“一个”和“所述一(个)”包括复数指示物。因此,例如,对“一个组件表面”的参考包括对一个或多个这样的表面的参考。

  通过参考将参照附图详细描述的实施例,本公开的各个方面和特征以及用于实现这些方面和特征的方法将变得明了。然而,本公开不限于以下公开的实施例,而是将可以以多种不同形式实现。本说明书中限定的内容,例如详细的构造和要素,仅是为了帮助本领域的普通技术人员全面理解本公开而提供的特定细节,并且本公开仅在所附权利要求的范围内限定。在本公开的整个描述中,各个附图中相同的附图参考标号用于相同的要素。

  将要理解,流程图图示的每个框以及流程图图示中的框的组合可以由计算机程序指令来实现。可以将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器以产生机器,从而使得该指令通过计算机或其他可编程数据处理装置的处理器执行而产生用于实现一个或多个流程图框中指定的功能的装置。

  这些计算机程序指令还可以存储在计算机可用或计算机可读的存储器中,这些计算机程序指令可以引导计算机或另一可编程数据处理装置以特定方式运行,使得存储在计算机可用或计算机可读的存储器中的指令产生制品,该制品包括实现在一个或多个流程图框中指定的功能的指令装置。

  计算机程序指令还可以被加载到计算机或其他可编程数据处理装置上,以使得在计算机或其他可编程装置上执行一系列操作,从而产生计算机实现的过程,使得在计算机或其他可编程装置上执行的指令提供用于实现在一个或多个流程图框中指定的功能的操作。

  此外,流程图图示的每个框可以表示代码的模块、段或部分,其包括用于实现指定的(一个或多个)逻辑功能的一个或多个可执行指令。还应注意,在一些替代实施方式中,框中指出的功能可以不按顺序发生。例如,取决于所涉及的功能,实际上可以基本上同时地执行相继示出的两个框,或者有时可以以相反的顺序执行这些框。

  在实施例中使用的术语“~单元”指的是,但不限于,执行某些任务的软件或硬件组件,例如FPGA或ASIC。但是,“~单元”并不意味着仅限于软件或硬件。术语“~单元”可以有利地被配置为驻留在可寻址存储介质上并且被配置为在一个或多个处理器上执行。

  因此,举例来说,“~单元”可以包括例如软件组件、面向对象的软件组件、类组件和任务组件的组件、进程、功能、属性、过程(procedure)、子例程、程序代码段、驱动器、固件、微代码、电路、数据、数据库、数据结构、表、数组和变量。组件和“~单元”中提供的功能可以组合为更少的组件和“~单元”,或进一步分离为附加组件和“~单元”。此外,组件和“~单元”可以被实现为操作设备或安全多媒体卡中的一个或多个CPU。

  在下文中,将参照附图详细描述本公开的优选实施例。为了便于说明,可能部分地使用第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)、高级LTE(LTE-A)、第五代(5G)和新无线电(NR)标准中定义的术语和名称。然而,本公开不受上述标准中的术语和名称的限制,并且本公开可以等同地应用于符合其他标准的系统。

  在下文中,终端可以包括能够执行通信功能的用户设备(UE)、移动台(MS)、蜂窝电话、智能电话、计算机或多媒体系统。此外,基站可以包括演进节点B(eNB)、gNB、节点B、无线电接入单元、发送和接收点(transmission and reception point,TRP)或节点。

  最初开发无线通信系统是为了提供面向语音的服务,但是无线通信系统已经扩展到例如宽带无线通信系统,宽带无线通信系统提供通信标准中的高速和高质量分组数据服务,这些通信标准例如3GPP高速分组接入(HSPA)、长期演进(LTE)或演进的通用陆地无线接入(E-UTRA)、LTE-A,LTE-Pro、3GPP2高速率分组数据(HRPD)、超移动宽带(ultra mobilebroadband,UMB)和IEEE 802.16e。

  在作为宽带无线通信系统的代表示例的NR系统中,下行链路(DL)采用正交频分复用(OFDM)方案,而上行链路(UL)采用单载波频分多址(SC-FDMA)或离散傅立叶变换扩展OFDM(DFT-S-OFDM)方案。上行链路是指终端向基站发送数据或控制信号的无线链路,而下行链路是指基站向终端发送数据或控制信号的无线链路。根据上述多址方案,可以通过执行分配和操作来彼此区分各个用户的数据或控制信息,以防止用于携带每个终端的数据或控制信息的时频资源彼此重叠,即建立正交性。

  在5G通信系统中,需要自由地反映用户和服务提供商的各种需求,并且应当支持满足各种需求的服务。5G通信系统所考虑的服务可以是增强型移动宽带(enhanced mobilebroadband,eMBB)、大规模机器类型通信(massive machine type communication,mMTC)和超可靠性低时延通信(ultra-reliability low-latency communication,URLLC)。

  eMBB旨在提供比现有LTE、LTE-A或LTE-Pro支持的数据速率更高的数据速率。例如,在5G通信系统中,从一个基站的视角来看,要求eMBB在下行链路上提供20Gbps的峰值数据速率,在上行链路上提供10Gbps的峰值数据速率。同时,5G通信系统应当提供增加的终端的实际用户感知数据速率。为了满足这样的需求,在5G通信系统中,要求包括改进的多输入多输出(MIMO)传输技术在内的发送/接收技术的改进。此外,通过使用3至6GHz或6GHz或更高的频带中比20MHz更宽的频率带宽,而不是LTE中使用的2GHz频带,可以满足5G通信系统中要求的数据速率。

  为了在5G通信系统中支持例如物联网(IoT)的应用服务,正在考虑mMTC。为了在mMTC中高效地提供物联网,在小区中要求大规模终端接入支持、终端覆盖改进、提高的电池时间和终端成本减少。由于物联网附接到各种传感器和电器以提供通信功能,因此它应在小区中支持大量终端(例如1000000个终端/km2)。另外,由于服务的特性,支持mMTC的终端很可能位于小区不能覆盖的阴影区域,例如建筑物的地下,因此与其他服务相比需要更宽的覆盖。支持mMTC的终端应当被配置为廉价终端,并且由于难以频繁更换终端的电池,因此可能需要非常长的电池寿命时间,例如10至15年。

  最后,URLLC是用于特定目的(任务关键(mission-critical))的基于蜂窝的无线通信服务,并且其用于机器人或机械、工业自动化、无人飞行器、远程医疗护理和紧急警报的远程控制。因此,URLLC应当提供提供超低时延和超可靠性的通信。例如,支持URLLC的服务应当同时满足比0.5毫秒短的空中接口时延和10-5或更小的分组错误率要求。因此,对于支持URLLC的服务,5G系统应当提供比其他服务的传输时间间隔(TTI)更短的TTI,并且该服务应当在频带中分配较宽的资源。然而,上述mMTC、URLLC和eMBB仅是不同服务类型的示例,并且本公开适用的服务类型不限于以上例示的服务类型。

  在上述5G通信系统中所考虑的服务应当基于一个框架而被汇聚和提供。也就是说,为了高效地进行资源管理和控制,优选地是各个服务通过一个系统被整体地控制和传输而不是独立地操作。

  在下文中,尽管将在以LTE、LTE-A、LTE-Pro或NR系统为例的状态下描述本公开的实施例,但是它们甚至也可以应用于具有相似技术背景或信道类型的其他通信系统。此外,在通过本领域技术人员的判断不极大偏离本公开的范围的程度内,本公开的实施例也可以通过对其的部分修改而应用于其他通信系统。

  图1是说明根据本公开的实施例的DC的图。

  参照图1,DC 100对应于终端同时连接到两个基站并使用相应的基站提供的无线电资源与相应的基站通信的情况。因为DC被配置到终端,所以可以增加提供给终端的吞吐量,并且还可以提高数据传输速度。在DC中,控制服务于终端的主小区(PCell)的基站可以被称为主节点(master node,MN)或主基站,而仅控制排除了PCell的辅小区(SCell)的基站可以被称为辅节点(secondary node,SN)或辅基站。在这种情况下,对于终端由MN所支持的一个或多个小区的组称为主小区组(master cell group,MCG),而对于终端由SN所支持的一个或多个小区的组称为辅小区组(secondary cell group,SCG)。

  DC是在其中通过非理想回程或理想回程彼此连接的两个不同节点通过向终端分配无线电资源来执行与该终端的通信的情况。在DC中,如果MN是连接到演进分组核心(evolved packet core,EPC)的LTE基站(即eNB),并且SN是连接到5G核心(5G core,5GC)的NR基站(即gNB),则DC被称为EUTRA-NR DC(EN-DC)。特别地,在EN-DC中操作的NR基站可以被称为en-gNB。例如,图1中的终端110可以配置有DC,其中,eNB 120是MN,而gNB 130是SN。终端可以通过eNB 120和gNB 130,通过到EPC网络实体140(例如,移动性管理实体(MME)或服务网关(S-GW))的连接来发送和接收数据分组。

  与图1所示的情况分离,可以根据连接到终端的两个基站的核心网络和无线接入技术(RAT)来考虑不同的DC场景,例如NG-RAN E-UTRA-NR双连接(NGEN-DC)、NR-E-UTRA双连接(NE-DC)和NR-NR双连接(NR-DC),并且它们可以共同地被称为多无线双连接(multiradio dual connectivity,MR-DC)。上述EN-DC可以指连接到EPC的MR-DC场景。

  如上所述,可以在DC中考虑各种场景,并且在下文中,将考虑EN-DC的基站和终端的协议栈作为代表性示例。

  图2A和图2B是说明根据本公开的各种实施例的可以应用于DC的基站和终端的协议栈的一些部分的图。

  参照图2A,如果EN-DC被配置在终端中,则可以在MN 210和SN 220中配置三种承载,例如MCG承载、SCG承载和分叉承载。MCG承载是指连接到MCG的无线链路控制(RLC)承载的无线承载,而SCG承载是指连接到SCG的RLC承载的无线承载。分叉承载230和240是指连接到MCG的RLC承载和SCG的RLC承载两者的无线承载。可以对于连接到MN的分组数据汇聚协议(PDCP)的终止于MN承载(MN terminated bearer)和连接到SN的PDCP的终止于SN的承载(SNterminated bearer)来考虑分叉承载230和240。在这种情况下,对于分叉承载230和240,NRPDCP被应用于MN和SN两者。

  即使对于终端,也考虑了以上参考图2A描述的与基站对应的协议栈。参照图2B,终端的PDCP用于分别将分叉承载210连接到MN RLC承载以与MN连接并连接到SN RLC承载以与SN连接,并且PDCP用于路由分叉承载210的上行链路数据分组。此外,终端的PDCP提供服务以在接收PDCP PDU时执行重新排序。

  如上所述,已经描述了适用于EN-DC的终端和基站的协议栈的示例。同时,对承载的说明甚至也可以以类似方式应用于连接到5GC的MR-DC场景,不同点是MR-DC中可以进一步包括服务数据适配协议(service data adaptationprotocol,SDAP)层。SDAP用于处理服务质量(QoS)流并将其映射到无线承载上,并且SDAP层可以位于PDCP层上。

  图3是示出根据本公开的实施例的根据协议栈而分离的基站的结构的图。

  参照图3,基站可以由CU基站和DU基站组成,CU基站包括无线资源控制(RRC)层和分组数据汇聚协议(PDCP)层,DU基站包括无线链路控制(RLC)层、媒体访问控制(MAC)层和物理(PHY)层。CU基站和DU基站可以被实现为分离的基站,并且它们可以分别执行基站操作。在下文中,术语CU基站和DU基站可以与CU节点和DU节点互换地使用。

  各个层的功能如下。PDCP层服务用于执行IP包头压缩/恢复,并且RLC层用于通过ARQ执行纠错操作。MAC层连接到若干RLC层,并且RLC PDU被复用以形成MAC PDU,并且RLCPDU是从MAC PDU解复用得到的。PHY层执行较高层数据的信道编码和调制,并生成OFDM符号以在无线电信道上发送OFDM符号,或者PHY层解调在无线电信道上接收的OFDM符号,并执行对解调的OFDM符号的信道解码以将信道解码的数据传输到更高层。此外,PHY层与MAC层一起使用混合ARQ(HARQ)进行纠错,这被称为HARQ ACK/NACK信息。同时,RRC层仅在控制平面上定义,并且其用于控制与无线承载的配置、重新配置和释放有关的其他信道。

  参照图3,根据本公开的实施例的基站可以通过功能来区分一个基站中包括的协议栈,并且其可以单独地构造中央单元(central unit,CU)节点和分布式单元(distributed unit,DU)节点。图3示出了在主节点和辅节点之间配置了DC连接并且由与主节点有关的无线承载和与辅节点有关的无线承载构造分叉承载的情况下的基站的结构。如图3所示,CU节点303可以通过X2接口连接到第一DU节点301,并且其可以通过前传(fronthaul)f1连接到第二DU节点302。

  图4A和图4B是说明根据本公开的各种实施例的在构成DC的节点之间的信令的图。

  图4A和4B示出了与其中NR发送和接收下行链路(DL)用户平面数据的过程有关的信令过程。在NR中,PDCP用于发送用户平面数据,并且这样的下行链路数据传输过程可以被理解为其中托管(hosting)NR PDCP的节点410向对应的节点420发送数据(例如,PDCP协议数据单元(PDU))的过程。

  主机节点(host node)410和对应的节点420可以在一个基站中实现。在如上所述的DC分叉承载的情况下,主机节点410和对应的节点420可以在不同的基站中实现。在终止于MN的承载的情况下,主机节点410变为MN,并且对应的节点420变为SN,而在终止于SN的承载的情况下,主机节点410变为SN,并且对应的节点420变为MN。

  另一方面,可以理解的是,在主机节点410是PDCP位于其上的节点这一点上,主机节点410与具有中央单元-分布式单元(CU-DU)分离结构的CU对应。在这种情况下,可以理解,对应的节点420与具有CU-DU分离结构的DU对应。CU-DU分离结构是其中基站被实现为在功能上或层级上分离的结构,因此,其具有其中CU和DU执行整个基站的部分操作的结构。例如,CU可以负责基站的无线资源控制(RRC)和PDCP功能,而DU可以负责基站的RLC、媒体访问控制(MAC)和物理(PHY)功能。

  除了这样的分离实现方案之外,CU和DU可以被分离地实现以负责其他层/功能。同时,在CU和DU可以被物理地分离和实现这一点上,CU和DU可以被理解为各自独立的基站(或节点)。换句话说,“基站”可以是说明CU、DU或CU和DU两者的概念。

  图4A是说明根据本公开的实施例的在构成DC的节点之间的信令的图。

  参照图4A,主机节点410向对应的节点420发送下行链路用户数据。对应的节点420可以通过将下行链路用户数据传输到较低层来将接收的下行链路用户数据发送到终端。

  图4B是说明根据本公开的实施例的在构成DC的节点之间的信令的图。

  参照图4B,对应的节点420向主机节点410发送DL数据递送状态(DL datadelivery status,DDDS)。DDDS是用于使对应的节点420通过主机节点410控制下行链路用户数据的流的反馈信息,并且主机节点410可以基于从对应的节点420接收的DDDS将下行链路用户数据发送到对应的节点420。例如,主机节点410可以基于包括在DDDS中的期望的缓冲器大小和期望的数据速率来确定要发送到对应的节点420的数据量。

  DDDS可以用于控制主机节点410以成功地将DL控制数据传输到对应的节点420的目的。DDDS可以被周期性地从对应的节点420发送到主机节点410,可以根据来自主机节点410的请求被发送,或者可以在与特定序列号对应的PDCP PDU被成功地顺序传输的情况下被发送到主机节点410。

  图5是示出根据本公开的实施例的用于配置分组传输路径的信令的概念图。

  参照图5,根据本公开的实施例,可以对于终端配置DC,并且可以通过分叉承载来执行终端的分组发送/接收。在这种情况下,可以通过由CU节点503选择的第一DU节点501和第二DU节点502中的任何一个来发送被发送到终端的分组。第一DU节点和第二DU节点可以与主节点和辅节点中的任何一个对应。第一DU节点可以是包括主节点的RLC的节点,而第二DU节点可以是包括辅节点的RLC的节点。相反,第一DU节点可以是包括辅节点的RLC的节点,而第二DU节点可以是包括主节点的RLC的节点。

  在这种情况下,CU节点必需考虑到DU节点的状态适当地选择能够最快速地将分组传输到终端的节点。

  为此,根据本公开的实施例,连接到分叉承载的DU节点可以向CU节点周期性地报告与各个DU节点的状态有关的信息,如图5所示。与各个DU节点的状态有关的信息可以例如通过以上参照图4描述的DDDS来传输。与各个DU节点的状态有关的信息可以包括各个DU的与缓冲器状态有关的信息。在下文中,稍后将参考图6和图7描述从各个DU节点发送到CU节点的与状态有关的信息包括什么信息、基于什么信息生成与状态有关的信息以及如何将与状态有关的信息发送到CU节点。

  根据本公开的实施例的CU节点可以基于从各个DU节点获取的信息来识别各个DU节点的状态,并且其可以存储和管理关于各个DU节点的信息。如果要发送到终端的分组被生成,则CU节点可以考虑分组的大小和所识别的各个DU节点的状态来确定用于发送对应的分组的适当路径。在下文中,将基于图9至11更详细地描述根据本公开的实施例的由CU节点执行的用于在生成了对应的分组的情况下确定要被发送的分组的传输路径、以及如何使用对应的分组的大小信息或从DU获取的信息的详细方法。

  根据本公开的实施例,可以将曾经简单地通过现有运营商策略进行发送或者仅发送到预配置的特定节点的分组,根据发送时各个DU节点的状态或分组状态,通过适当路径发送到终端,因此可以提高吞吐量。特别地,在终端中,可以解决现有技术中由于从连接到分叉承载的各个节点接收的分组之间的接收时间的差异而导致的重新排序时间增加的问题。

  在下文中,为了便于说明,旨在将根据本公开的实施例的第一DU节点与术语“第一节点”可互换地使用,并且将第二DU节点与术语“第二节点”可互换地使用,并且CU节点可与术语“第三节点”可互换地使用。

  在下文中,参考图6至图8,将详细描述根据本公开的实施例的DU节点的操作。如下文所述,根据本公开的实施例的DU节点可以与包括主节点的RLC的节点和包括辅节点的RLC的节点中的任何一个对应。在本公开中,DU节点的操作共同地适用于主节点和辅节点,在下文中,为了方便起见,将基于第一节点进行说明。

  图6是说明根据本公开的实施例的用于报告第一节点的状态信息的方法的流程图。

  参照图6,在操作S610,根据本公开的实施例的第一节点可以基于平均分组吞吐量来生成与缓冲器状态有关的信息。

  根据本公开的实施例的第一节点可以生成用于配置分组的传输路径的与缓冲器状态有关的信息。与缓冲器状态有关的信息例如可以是指第一节点的能够缓冲后续接收的分组的缓冲器的大小信息,或者是根据当前缓冲器状态或请求发送的分组数据的与能够附加地接收的分组数据对应的缓冲器大小信息。

  出于从第三节点请求足以确保每个节点的平均分组吞吐量的分组的目的,根据本公开的实施例的与缓冲器状态有关的信息可以基于第一节点的平均分组吞吐量来生成。更具体地,稍后将参照图7描述根据本公开的实施例的如何生成与缓冲器状态有关的信息的方法。

  如果如上所述地生成与缓冲器状态有关的信息,则在操作S620,根据本公开的实施例的第一节点可以在预配置的持续时间内将与缓冲器状态有关的信息发送到根据本公开的实施例的第三节点。

  由于根据本公开的实施例的第一节点不是在缓冲器中连续地缓冲分组,而是以特定速度将分组发送到终端,并且接收从第三节点传输的分组,所以缓冲器状态可能会不断改变。因此,根据本公开的实施例的第一节点可以在预配置的持续时间内发送与缓冲器状态有关的信息,使得第三节点可以获得不断改变的第一节点的缓冲器状态。

  此后,如果从选择了与第一节点对应的无线承载作为适当的传输路径的第三节点接收到分组,则在操作S630第一节点可以将接收的分组发送到终端。

  图7是说明根据本公开的实施例的由第一节点执行的用于生成与缓冲器状态有关的信息的方法的流程图。

  参考图7,在操作S711,根据本公开的实施例的第一节点可以首先识别第一节点的平均分组吞吐量。

  平均分组吞吐量是作为参考由第一节点计算的平均分组吞吐量,并且可以根据在特定时间内由第一节点处理(例如,发送到终端)的PDU数据的总和来确定。作为示例,如果所确定的平均分组吞吐量等于或小于1Mbps,则根据本公开的实施例的第一节点可以将平均分组吞吐量确定为1Mbps。

  如果平均分组吞吐量被确定,则在操作S712,第一节点可以识别用于缓冲数据的参考缓冲器大小,以根据平均分组吞吐量来发送分组。

  根据本公开的实施例的第一节点的缓冲器可能已经缓冲了特定大小的数据,使得当分组传输被终端或网络触发时,甚至没有来自终端的单独请求,传输也被立即执行而没有任何时间上的延迟。根据本公开的实施例的参考缓冲器大小可以与当分组传输被触发以执行传输时已经被缓冲足以确保所确定的平均分组吞吐量的数据的大小相对应,并且可以被定义为目标缓冲器大小。

  根据本公开的实施例的第一节点可以识别缓冲器中当前是否存在等待传输的分组数据。此外,在操作S713,第一节点可以基于等待传输的分组数据来识别是否发生下溢(underflow)。

  是否发生下溢是为了确定缓冲器是否处于接近于数据尚未被缓冲在缓冲器中的空状态的状态,并且可以通过反映在当前缓冲器状态下是否发生下溢来确定与缓冲器状态有关的信息。

  例如,如果确定当前状态对应于下溢,则在操作S714,根据本公开的实施例的第一节点可以根据下溢给出权重值。

  如果确定了是否发生下溢,则在操作S715,根据本公开的实施例的第一节点可以确定所识别的参考缓冲器大小内的可用缓冲器大小。

  对可用缓冲器大小的确定可以理解为识别在参考缓冲器大小内能够附加地缓冲来自第三节点的分组的缓冲器大小。

  如果如上所述确定了可用缓冲器大小,则在操作S716,根据本公开的实施例的第一节点可以生成包括可用缓冲器大小的与缓冲器状态有关的信息。

  如上所述,所生成的与缓冲器状态有关的信息可以以DDDS的形式周期性地发送到第三节点。

  例如,可以基于以下数学表达式执行以上参考图7描述的用于确定与缓冲器状态有关的信息的方法。

  desired_buffer_size=max{target_buffering_time*avg_tput*(underflow_count+1)/1000/8–waiting_bytes,0}

  在上述数学表达式中,desired_buffer_size表示如上所述的请求的缓冲器大小,而target_buffering_time表示上述目标缓冲时间。avg_tput表示如上所述的第一节点的平均分组吞吐量,而underflow_count表示相继发生下溢的次数。

  如上所述,如果确定发生下溢,则这可以反映为underflow_count值。例如,如果确定第一节点中等待传输的分组数据等于或小于一个分组大小,则第一节点将underflow_count增加1,而如果等待传输的分组数据大于一个分组大小,则第一节点可以确定未发生下溢,因此其可以初始化underflow_count。

  图8是说明根据本公开的实施例的第一节点的缓冲器状态改变的图。

  参照图8,其示出了曲线图,在该曲线图中根据时间的经过以时间单位示出在第一节点的缓冲器中缓冲的数据的改变。在图8的曲线图中,纵轴上的缓冲时间(buffering_time)可以理解为关于特定目标缓冲时间(target_buffering_time)和DDDS持续时间(DDDS_Duration)的数据传输所需的时间。

  根据本公开的实施例的第一节点可以将防止下溢所需的缓冲量配置为20ms。在这种情况下,图8所示的target_buffering_time可以是20ms。如上所述,如果执行分组传输或在数据被缓冲在参考缓冲器大小内的状态下接收被将被发送到终端的分组,则第一缓冲器的缓冲器状态可能会改变。例如,如果在第一节点的缓冲器内执行了10ms的与约10ms对应的分组传输,则最初在20ms开始的缓冲时间在10ms之后会减少到10ms。

  在这种情况下,如图8所示,可以将与第一节点的改变的缓冲器状态有关的信息作为DDDS发送到第三节点。在报告与缓冲器状态有关的信息之后,根据本公开的实施例的第三节点可以向第一节点发送能够达到第一节点的参考缓冲器大小的分组(与约10ms对应的分组)。

  如上所述,根据本公开的实施例的第一节点可以根据预配置的持续时间将由于分组传输而改变的缓冲器状态发送到第三节点,并且第三节点可以进行控制以将分组适当地发送到第一节点,以使得可以在参考缓冲器大小内将数据缓冲在第一节点的缓冲器中。

  在下文中,将详细描述由根据本公开的实施例的CU节点(第三节点)执行的基于从DU节点(第一节点或第二节点)报告的信息或将被发送的分组来确定或控制将被发送的分组的传输路径的方法。

  图9是示意性地说明根据本公开的实施例的由第三节点执行的用于确定到第一节点或第二节点的分组传输路径的方法的流程图,并且图10是说明根据本公开的实施例的由第三节点执行的用于确定分组传输路径的详细方法的流程图。

  图9用于说明第三节点减少到终端的分组传输的时延的主要操作,而图10用于说明根据本公开的实施例的第三节点配置分组传输路径的总体操作。然而,根据本公开的第三节点的操作特征不限于根据任何一个附图的实施例。

  参照图9,在操作S910,根据本公开的实施例的第三节点可以获取与第一节点和第二节点的缓冲器状态有关的信息。

  例如,根据本公开的实施例的第三节点可以从第一节点和第二节点周期性地接收根据上述实施例而生成的与缓冲器状态有关的信息的报告。

  如上所述,如果获取了与各个节点的缓冲器状态有关的信息,则在操作S920,根据本公开的实施例的第三节点可以计算在通过第一节点和第二节点发送分组时预期在终端中接收到对应的分组的分组到达时间。

  可以基于在将分组传输到各个节点的情况下,分组在连接在第三节点和各个节点之间的链路上被延迟的链路时延和在将分组发送到终端之前分组被缓冲在各个节点的缓冲器中的预期缓冲时间的总和,来确定通过第一节点和第二节点在终端中的分组到达时间。

  链路时延可以是由于第三节点和第一节点之间或第三节点和第二节点之间的物理距离而在连接在第三节点和各个节点之间的链路上发生的时延,并且其可以表示在链路自身上发生的时延的时间,而与数据传输无关。例如,链路时延是在x2接口或f1链路上发生的时延,并且根据本公开的实施例的第三节点可以周期性地测量并确保链路时延。在应用链路时延时,例如,如果未曾从第一节点和第二节点接收与缓冲器状态有关的信息的报告,则第三节点可以通过在时延中反映零(0)值来确定对应链路的时延。

  例如,根据本公开的第三节点可以针对每个特定链路测量部分向第一节点的链路和第二节点的链路发送包括时戳的用于时延测量的分组。如果从第一节点和第二节点接收与用于时延测量的分组的传输对应的响应,则第三节点使用用于时延测量的分组的时戳来更新对应链路的时延值。在这种情况下,如果直到下一链路测量部分都没有从第一节点和第二节点中的至少一个接收到对用于时延测量的分组的传输的响应,则第三节点可以维持对应链路的现有时延值。

  根据本公开的实施例,可以基于与缓冲器状态有关的信息、第一节点和第二节点的缓冲器中的参考缓冲器大小以及DDDS传输持续时间来确定预期在第一节点和第二节点中缓冲分组的预期缓冲时间。

  根据本公开的实施例的第三节点可以根据以下数学表达式来计算分组在第一节点和第二节点上的预期缓冲时间。

  estimated_buffering_time=Target_buffering_time–remaining_data/desired_buffer_size*DDDS_duration

  estimated_buffering_time表示分组的预期缓冲时间,而Target_buffering_time表示分组在第一节点和第二节点的参考缓冲器大小中缓冲的时间。第三节点可以预先存储关于第一节点和第二节点的参考缓冲器大小的信息。desired_buffer_size可以表示从第一节点和第二节点报告的与缓冲器状态有关的信息,而DDDS_duration可以表示第一节点和第二节点报告与缓冲器状态有关的信息的持续时间。

  remaining_data表示应当被发送到第一节点和第二节点的剩余数据。第三节点可以连续地记录和更新应当被发送到第一节点和第二节点的剩余数据。例如,如果从第一节点和第二节点报告了与缓冲器状态有关的信息,则根据本公开的第三节点可以基于所报告的信息来记录应当被发送到第一节点和第二节点的剩余数据。此后,如果分组被发送到第一节点和第二节点中的任何一个,则根据本公开的第三节点可以在从与分组在其上被发送的节点对应的剩余数据中减去被发送的分组的大小之后,更新对应节点的剩余数据信息。

  如上所述,如果确定了第一节点和第二节点的分组到达时间,则在操作S930,第三节点可以基于与第一节点对应的分组到达时间和与第二节点对应的分组到达时间的比较来选择任意一个节点,并且在操作S940,可以通过所选择的节点将分组发送到终端。

  作为示例,根据本公开的第三节点可以确定传输路径,以通过与第一节点对应的分组到达时间和与第二节点对应的分组到达时间中的较短时间所对应的节点来发送分组。稍后将参考图10对此进行描述。

  因此,根据本公开的第三节点可以考虑第一节点和第二节点的缓冲器状态来适当地选择分组传输路径以最小化时延,同时最大化第一节点和第二节点的路径利用率,并且其可以通过第一节点和第二节点中的一个将分组传输到终端,这样可以最快地传输分组,从而可以有效地减少分组传输的时延。

  如果生成了要发送到终端的分组,则根据本公开的第三节点可以不共同计算和比较分组到达时间,而是可以首先识别分组是否能够被发送。

  参照图10,如果生成了要发送到终端的分组,则在操作S1001,根据本公开的实施例的第三节点可以基于第一节点和第二节点的与缓冲器状态有关的信息来识别应当被发送到各个节点的剩余数据。

  可以根据上面参考图9描述的方法来识别剩余数据。在这种情况下,尽管描述了剩余数据基于从第一节点和第二节点接收的与缓冲器状态有关的信息,但是可以取决于是否存在先前发送到各个节点的分组并且根据与缓冲器状态有关的信息来识别和更新第一节点和第二节点的剩余数据。

  如上所述,如果识别出第一节点和第二节点的剩余数据,则在操作S1002,第三节点可以将要发送到终端的分组的大小与第一节点和第二节点的剩余数据进行比较。

  例如,如果与第一节点对应的剩余数据和与第二节点对应的剩余数据两者均大于要发送的分组的大小,则第三节点可以在操作S1003如上面参考图9描述地计算与第一节点和第二节点对应的分组到达时间,并且可以在操作S1004选择具有较短分组到达时间的节点作为发送分组的节点。

  与此相反,如果识别出仅第一节点和第二节点中的任何一个的剩余数据等于或大于分组的大小,则第三节点可以在操作S1006选择具有等于或大于分组的大小的剩余数据的节点作为发送分组的节点。

  此外,如果第一节点和第二节点两者的剩余数据均小于分组的大小,则第三节点确定当前状态不是要将分组发送到终端的状态,并且可以在操作S1007将对应的分组缓冲在第三节点中。

  根据本公开的实施例,第三节点首先考虑要发送的分组的大小来确定当前是否应当发送对应的分组,并且在可以将对应的分组发送到任何节点的情况下,第三节点可以将第一节点和第二节点的分组到达时间相互进行比较,从而可以根据情况适当地控制分组传输路径,并且在操作S1005将分组发送到所选择的节点。

  图11是说明根据本公开的实施例的根据第三节点的触发条件的状态的图。

  参照图11,首先,根据本公开的实施例,可以对于终端配置DC,并且可以配置分叉承载(S1101)。

  如果接收到要发送到终端的分组(PDCP PDU),则处于分叉承载被配置的初始状态下的第三节点根据上述用于确定分组传输路径的方法通过选择任何一个路径来发送对应的PDU,并通过在剩余数据中反映发送的分组的大小来更新与传输路径对应的节点的剩余数据(S1102)。

  在这种情况下,如果从第一节点和第二节点接收到DDDS,则可以基于接收的DDDS更新第一节点和第二节点的剩余数据(S1103)。

  此后,如果生成要发送到终端的PDCP PDU,则第三节点可以通过根据上述方法选择的路径发送数据,在上述方法中通过将记录和更新的第一节点和第二节点的剩余数据与要发送的PDCP PDU的大小进行比较来确定分组传输路径,并且其可以更新剩余数据。以相同的方式,如果从第一节点和第二节点接收DDDS,则第三节点可以基于接收的DDDS来更新第一节点和第二节点的剩余数据(S1104)。

  如上所述,如果将PDCP PDU发送到第一节点和第二节点中的任何一个则第三节点处于不存在缓冲数据的空状态,而第一节点和第二节点的剩余数据可能小于要发送的PDCPPDU的大小(S1105),在这种情况下,第三节点可以缓冲对应的PDCP PDU(S1107)。

  另一方面,如果例如分组传输或缓冲的特定工作在第三节点中结束,则PDCP PDU的大小可以大于第一节点和第二节点的最大剩余数据,并且分组可以处于缓冲状态(S1106-1)。在这种情况下,如果从第一节点和第二节点接收到DDDS,则第三节点可以更新对于第一节点和第二节点记录的剩余数据,根据上述用于确定分组传输路径的方法来发送分组,然后通过将分组传输反映在剩余数据中来再次更新各个节点的剩余数据(S1106-2)。

  如果例如分组传输的特定工作在第三节点中结束,第一节点和第二节点的最大剩余数据大于PDCP PDU的大小,并且第三节点不处于空状态,则根据本公开的第三节点可以根据上述用于确定分组传输路径的方法来发送分组,并且其可以基于发送的分组和接收的DDDS来更新各个节点的剩余数据(S1108)。当重复执行上述操作时,第三节点可能处于匆忙(rush)状态。

  此后,如果例如数据传输的特定工作完全结束,则第三节点的缓冲器可以处于空状态(S1109)。

  图12是示出根据本公开的实施例的第一至第三节点的配置的框图,并且图13是示出根据本公开的实施例的终端的结构的框图。

  参照图12,根据本公开的第一至第三节点中的每个节点可以包括收发器1210、控制器1220和存储器1230。

  作为示例,第一节点和第二节点的收发器1210可以通过RF模块等执行与终端的无线通信,可以通过特定链路(x2接口或f1)连接到第三节点,并且可以被配置为向第三节点发送与缓冲器有关的状态信息,并从第三节点接收分组。

  第三节点的收发器1210可以通过特定链路将分组发送到第一节点和第二节点,或者可以从第一节点和第二节点接收DDDS。

  在示例中,第一节点和第二节点的控制器1220可以计算平均分组吞吐量、基于计算出的平均分组吞吐量来生成与缓冲器状态有关的信息并控制收发器1210周期性地发送所生成的与缓冲器状态有关的信息。

  第三节点的控制器1220可以基于从第一节点和第二节点获取的与缓冲器状态有关的信息或者要发送到终端的分组的大小来确定是否发送对应的分组,并且如果确定对应的分组的传输,则控制器1220可以确定和控制用于传输到第一节点和第二节点中的任何一个的路径。

  第一至第三节点的存储器1230可以存储通过收发器1210发送或接收的信息以及通过控制器1220生成的信息中的至少一个。

  参照图13,根据本公开的终端可以包括收发器1310、控制器1320和存储器1330。

  根据实施例,终端的收发器1310可以执行与至少一个节点的无线通信,并且作为示例,其可以从第一节点和第二节点接收分组。

  终端的控制器1320可以控制收发器1310以通过分叉承载从第一节点和第二节点接收分组,并且其可以控制PDCP以执行重排序从而将接收的分组报告给更高层。

  终端的存储器1330可以存储与通过收发器1310发送或接收的分组有关的信息以及通过控制器1320生成的信息中的至少一个。

  本公开所属领域的普通技术人员应当理解,在不改变本公开的技术主题或本质特征的情况下,本公开可以以其他详细形式实现。因此,如上所述的实施例应被理解为是示例性的,而在所有方面均不受限制。因此,本公开的范围不应限于上述实施例,而不仅应由权利要求而且还由权利要求的等同物来限定。

  尽管已经参考本公开的各种实施例示出和描述了本公开,但是本领域技术人员将理解,在不脱离所附权利要求书及其等同物所限定的本公开的精神和范围的情况下,可以在形式和细节上进行各种改变。

《无线通信系统中用于控制分组传输以减少时延的方法和装置.doc》
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