基於中繼移動通信系統的數據傳輸方法及其裝置的製作方法
2023-12-07 04:47:56
專利名稱：基於中繼移動通信系統的數據傳輸方法及其裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及移動通信技術領域，尤其是涉及一種基於中繼移動通信系統的數據傳 輸方法及其裝置。
背景技術：
在第3代(3G)和超3代(B3G，Beyond 3 Generation)移動通信系統中，小區覆蓋 範圍都是無線接入系統的一項重要衡量指標，其中無線接入系統一般都是通過基站或接入 點來實現對無線服務區的覆蓋。但是由於移動終端的移動性，移動終端完全有可能處於服 務區之外，從而無法得到無線接入服務，即使移動終端處在服務區之內，信號的傳輸仍然可 能由於受到傳輸路徑上障礙物的遮蔽，而造成服務質量的下降。基於這些原因，為了解決服 務區的無縫覆蓋與系統容量的增加並儘可能的節約成本，在未來(3G LTE)移動通信的技術 方案中提出了「中繼」的技術，當移動終端位於服務區外或者信號質量不能滿足需求時，可 以通過中繼節點(RN，Relay Node)或中繼站(RS，Relay Station)對信號進行中轉，以實現 服務區的擴展或者提高傳輸的可靠性，從而達到擴展覆蓋範圍和擴展小區容量的目的。如圖1所示，為帶有中繼站RS的移動通信系統接入網拓撲圖，其中移動終端UE可 以直接通過基站(eNode B)與核心網側進行通信，當UE處於eNodeB的覆蓋範圍之外時，或 者UE與eNode B之間的無線傳輸鏈路由於障礙物的遮擋而導致不能與eNode B進行通信 時，UE可以通過RS的信號中繼作用，實現與eNode B進行通信，從而在上述情況下也能實 現與eNode B通信，因此也就達到了擴展eNode B的覆蓋範圍和小區容量的目的。其中UE 與RS之間的空中接口為Uu接口，RS與eNode B之間的空中接口為Un接口。目前，如何提高Un接口的吞吐率、以及改善Un接口的時延特性已經成為Un接口 設計的主要性能指標，也成為業界共同探討和有待解決的問題。
發明內容
本發明實施例提供一種基於中繼移動通信系統的數據傳輸方法及其裝置，用以提 高中繼移動通信系統中RS與eNode B之間的Un接口的吞吐率以及降低Un接口的時延。為解決上述問題，本發明實施例提出一種基於中繼移動通信系統的數據傳輸方 法，包括在中繼站RS與基站eNode B的Un接口協議棧上配置至少兩個傳輸平面；以及RS 與eNode B通過Un接口協議棧上配置的至少兩個傳輸平面傳輸數據。本發明實施例還提出了一種基於中繼移動通信系統的數據傳輸裝置，所述裝置的 Un接口協議棧上配置有至少兩個傳輸平面，所述裝置包括數據傳輸單元，用於通過Un接口 協議棧上配置的至少兩個傳輸平面傳輸數據。本發明實施例方案通過在中繼移動通信系統的RS和eNode B中的Un接口協議棧 上分別配置至少兩個傳輸平面，然後RS和eNode B通過在Un接口協議棧上分別配置的該 至少兩個傳輸平面來傳輸數據，由於在Un接口協議棧上配置有多個用於傳輸數據的傳輸 平面，因此可以很好的提高中繼移動通信系統中RS與eNode B之間的Un接口的吞吐率，以及避免數據沒有足夠的傳輸平面可以佔用從而導致出現傳輸時延的問題。
下面將結合各個附圖，對本發明實施例的具體實施方式
進行更為詳盡的闡述，其 中在各個附圖中圖1為帶有中繼站RS的移動通信系統接入網拓撲圖；圖2為RS和eNode B的Un接口協議棧上用戶傳輸平面的結構示意圖；圖3為RS和eNode B的Un接口協議棧上控制傳輸平面的結構示意圖；圖4為在RS和eNode B的Un接口協議棧上配置的多個用戶傳輸平面示意圖；圖5為在RS和eNode B的Un接口協議棧上配置的多個控制傳輸平面示意圖；圖6a、6b為RS將一個傳輸平面上MAC層中傳輸的數據轉發到另一傳輸平面上的 RLC層中繼續傳輸的示意圖；圖7a、7b、7c和7d為RS將一個傳輸平面上MAC層中傳輸的數據轉發到另一傳輸 平面上的RLC層中繼續傳輸的示意圖；圖8為基於本發明實施例，Relay和eNode B採用自身Un接口協議棧中配置的多 個控制傳輸平面傳輸重傳數據的過程示意圖；圖9為基於本發明實施例，Relay和eNode B採用自身Un接口協議棧中配置的多 個用戶傳輸平面傳輸重傳數據的過程示意圖。
具體實施例方式本發明實施例在中繼移動通信系統中，提出在RS和eNode B的Un接口協議棧上 配置至少兩個傳輸平面，這樣RS和eNode B就可以通過在Un接口協議棧上配置的多個傳 輸平面來傳輸數據，以達到有多個傳輸平面來傳輸數據的目的，從而提高RS與eNode B之 間的Un接口的吞吐率以及降低Un接口的傳輸時延。其中在RS和eNode B的Un接口協議棧上配置的多個傳輸平面包括有用戶傳輸平 面和控制傳輸平面，如圖2所示，為RS和eNode B的Un接口協議棧上用戶傳輸平面的結構 示意圖，其中用戶傳輸平面包括物理層(L層)、媒體接入控制MAC層、無線鏈路控制RLC實 體層和分組數據控制協議PDCP層；如圖3所示，為RS和eNode B的Un接口協議棧上控制 傳輸平面的結構示意圖，其中控制傳輸平面包括物理層(L層)、MAC層、RLC實體層、PDCP層 和無線資源控制RRC層。如圖4所示，為在RS和eNode B的Un接口協議棧上配置的多個用戶傳輸平面示 意圖，這裡以配置3個用戶傳輸平面為例來進行說明，各個用戶傳輸平面均可以用於傳輸 不同的業務數據，包括針對不同UE的數據，以及重傳數據和新發數據等等。如圖5所示，為在RS和eNode B的Un接口協議棧上配置的多個控制傳輸平面示 意圖，這裡以配置3個控制傳輸平面為例來進行說明，各個控制傳輸平面均可以用於傳輸 不同的控制信令數據。其中RS和eNode B使用自身Un接口協議棧上配置的多個控制傳輸平面來傳輸不 同數據的實現方式包括但不限於有如下幾種第一種RS與eNode B將Un接口協議棧上配置的至少兩個傳輸平面劃分為至少兩組，然後基於劃分得到的其中一組傳輸平面來傳輸新傳數據，並基於劃分得到的另一組 傳輸平面來傳輸重傳數據。如上述圖4或圖5所示，RS與eNode B可以使用用戶傳輸平面 1或控制傳輸平面1來傳輸新傳數據，並使用用戶傳輸平面2或控制傳輸平面2來傳輸重傳 數據，即當RS與eNode B發現需要傳輸的數據為新傳數據時，將該需要傳輸的數據配置到 用戶傳輸平面1或控制傳輸平面1來傳輸，當發現要傳輸的數據為重傳數據時，將該需要傳 輸的數據配置到用戶傳輸平面2或控制傳輸平面2來傳輸。從而解決RS與eNode B在基 於混合自動重傳請求(HARQ)傳輸數據的過程中，若有重傳數據需要重傳時，又同時有新數 據需要發送，而如果僅設置一個傳輸平面將導致由於優先重傳需要重傳的數據而導致新數 據傳輸延時的問題，進而可以使得新的業務數據儘快得到傳輸。第二種RS與eNode B確定待傳輸的數據所需的服務質量(QoQ等級，然後在Un 接口協議棧上配置的至少兩個傳輸平面中選擇能夠提供該確定的QoS等級的傳輸平面，這 樣RS與eNode B就可以基於選擇的傳輸平面來傳輸待傳輸的數據了。也就是說RS與eNode B可以將具有相同QoS需求的數據放置到同一傳輸平面上進行傳輸，將具有不同QoS需求的 數據放置到不同傳輸平面上進行傳輸，以提供對多QoS業務的支持。例如如上述圖4或圖 5所示，RS與eNode B可以使用用戶傳輸平面1或控制傳輸平面1來傳輸具有QoS 1需求 的數據，並使用用戶傳輸平面2或控制傳輸平面2來傳輸具有QoS2需求的數據。從而使得 RS與eNode B可以對不同QoS需求的數據進行傳輸，因此可以滿足不同業務的通信質量，尤 其是可以滿足VoIP業務的通信質量。第三種RS與eNode B根據傳輸數據所對應的UE的標識，例如傳輸數據要發送到 的UE的標識或者發來傳輸數據的UE的標識，在Un接口協議棧上配置的至少兩個傳輸平面 中確定為該UE的標識標誌的UE提供服務的傳輸平面，然後基於確定的該傳輸平面傳輸對 應該UE的傳輸數據。也就是說可以將RS或eNode B所服務的所有UE進行分組，由Un接 口協議棧上配置的每個傳輸平面負責對其中一組中UE發送或接收的數據進行傳輸，RS或 eNode B可以針對Un接口協議棧上配置的每個傳輸平面，保存該傳輸平面標識與該傳輸平 面負責的UE的標識的對應關係，這樣RS或eNode B在每次傳輸數據之前，首先查看該要傳 輸的數據對應的UE的標識，再從存儲的對應關係中查找到對應該UE的標識的傳輸平面的 標識，然後將對應數據放置到查找到的傳輸平面的標識標誌的傳輸平面上進行傳輸。例如 如上述圖4或圖5所示，RS與eNode B可以使用用戶傳輸平面1或控制傳輸平面1來傳輸 RS與eNode B管轄的UEl和UE2發送和接收的數據，並使用用戶傳輸平面2或控制傳輸平 面2來傳輸RS與eNode B管轄的UE3和UE4發送和接收的數據。第四種RS與eNode B根據第一傳輸平面中MAC層上的傳輸數據的MAC層包頭中 預留比特位上承載的比特信息，在Un接口協議棧上配置的至少兩個傳輸平面中確定與該 比特信息表示的RLC實體標識一致的RLC實體所在的第二傳輸平面，然後將第一傳輸平面 中MAC層上的傳輸數據轉發至該確定出的第二傳輸平面中的RLC實體上繼續進行傳輸。由於Un接口協議棧上配置有至少兩個傳輸平面，因此可能出現不同傳輸平面中 的不同MAC層進行復用的情況，接收端為了能夠正確的將一個傳輸平面中MAC層上傳輸 的數據轉發到另外一個傳輸平面中的RLC層上去繼續傳輸，可以根據發送端在傳輸數據的 MAC層包頭中預留比特位上承載相關的比特信息，並基於承載的該相關比特信息來標識該 數據所要轉發到的RLC的實體的標識。例如在Un接口協議棧上配置有兩個傳輸平面，編號分別為0和1，則可以基於傳輸數據MAC層包頭中預留的1比特位來承載相關的比特信息， 並基於承載的該相關比特信息來標識該數據所要轉發到的RLC的實體的標識。具體如圖 6a、6b所示，為RS將一個傳輸平面上MAC層中傳輸的數據轉發到另一傳輸平面上的RLC層 中繼續傳輸的示意圖，這裡以RS為執行主體為例來進行說明(eNode B的執行過程同理)， RS首先檢測來自用戶M的數據的MAC層包頭中預留比特位上承載的比特信息，若預留比特 位上承載的比特信息為0 (如圖6a所示)，RS就會將該數據轉發到傳輸平面0中的RLCO實 體上繼續進行傳輸，從而實現將用戶M的數據由傳輸平面1中的MACl轉發到傳輸平面0中 的RLCO繼續傳輸；若預留比特位上承載的比特信息為1 (如圖6b所示)，就會將該數據轉 發到傳輸平面1中的RLCl實體上繼續進行傳輸，從而實現將用戶M的數據由傳輸平面1整 體進行傳輸。又如在Un接口協議棧上配置有4個傳輸平面時，編號分別為0、1、2和3，則可以基 於傳輸數據MAC層包頭中預留的2比特位來承載相關的比特信息，並基於承載的該相關比 特信息來標識該數據所要轉發到的RLC的實體的標識。具體如圖7a、7b、7c和7d所示，為 RS將一個傳輸平面上MAC層中傳輸的數據轉發到另一傳輸平面上的RLC層中繼續傳輸的 示意圖，這裡同樣以RS為執行主體為例來進行說明(eNode B的執行過程同理)，RS首先檢 測來自用戶M的數據的MAC層包頭中預留比特位上承載的比特信息，若預留比特位上承載 的比特信息為01 (如圖7a所示)，RS就會將該數據轉發到傳輸平面1中的RLCl實體上繼 續進行傳輸，從而實現將用戶M的數據由傳輸平面1整體進行傳輸的目的；若預留比特位上 承載的比特信息為10(如圖7b所示)，RS就會將該數據轉發到傳輸平面2中的RLC2實體 上繼續進行傳輸，從而實現將用戶M的數據由傳輸平面1中的MACl轉發到傳輸平面2中的 RLC2繼續傳輸；若預留比特位上承載的比特信息為11 (如圖7c所示)，RS就會將該數據轉 發到傳輸平面3中的RLC3實體上繼續進行傳輸，從而實現將用戶M的數據由傳輸平面1中 的MACl轉發到傳輸平面3中的RLC3繼續傳輸；若預留比特位上承載的比特信息為00 (如 圖7d所示)，RS就會將該數據轉發到傳輸平面0中的RLCO實體上繼續進行傳輸，從而實現 將用戶M的數據由傳輸平面1中的MACl轉發到傳輸平面0中的RLCO繼續傳輸。此外，RS與eNode B還可以根據第一傳輸平面中MAC層上的傳輸數據的MAC層包 頭中預留比特位上承載的比特信息，以及預置的比特信息與RLC實體標識的對應關係，確 定與傳輸數據的MAC層包頭中預留比特位上承載的比特信息對應的RLC實體標識一致的 RLC實體所在的第二傳輸平面，然後將第一傳輸平面中MAC層上的傳輸數據轉發至確定的 第二傳輸平面中的RLC實體上繼續傳輸。如圖8所示，為基於本發明實施例，Relay和eNode B採用自身Un接口協議棧中 配置的多個控制傳輸平面傳輸重傳數據的過程示意圖。如圖9所示，為基於本發明實施例，Relay和eNode B採用自身Un接口協議棧中 配置的多個用戶傳輸平面傳輸重傳數據的過程示意圖。這樣，Relay和eNode B就可以通過MAC SubHeader中預留比特位的編碼方案，將 Un接口協議棧上配置的多個用戶傳輸平面和控制傳輸平面分配給不同QoS要求的數據佔 用，或分配給不同UE發送和接收的數據佔用，或分配給新傳數據或重傳數據佔用等。對應的，本發明提出的基於中繼移動通信系統的數據傳輸裝置，可以為中繼移動 通信系統中的Relay，也可以為eNode B，該裝置的Un接口協議棧上配置有至少兩個傳輸平面，另外該裝置中還包括數據傳輸單元，用於通過Un接口協議棧上配置的至少兩個傳輸平 面來傳輸數據。其中數據傳輸單元如何通過Un接口協議棧上配置的至少兩個傳輸平面來 傳輸數據的各種實現方式請參照上述方法中的詳細說明，這裡不再贅述。
顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精 神和範圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬於本發明權利要求及其等同技術的範圍 之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求
1.一種基於中繼移動通信系統的數據傳輸方法，其特徵在於，包括在中繼站RS與基站eNode B的Un接口協議棧上配置至少兩個傳輸平面；以及RS與eNode B通過Un接口協議棧上配置的至少兩個傳輸平面傳輸數據。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，RS與eNodeB通過至少兩個傳輸平面傳輸 數據，具體包括RS與eNode B將Un接口協議棧上配置的至少兩個傳輸平面劃分為至少兩組；以及基於劃分得到的其中一組傳輸平面傳輸新傳數據，並基於劃分得到的另一組傳輸平面 傳輸重傳數據。
3.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，RS與eNodeB通過至少兩個傳輸平面傳輸 數據，具體包括RS與eNode B確定待傳輸的數據所需的服務質量QoS等級；以及在Un接口協議棧上配置的至少兩個傳輸平面中選擇能夠提供確定的QoS等級的傳輸 平面；RS與eNode B基於選擇的傳輸平面傳輸待傳輸的數據。
4.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，RS與eNodeB通過至少兩個傳輸平面傳輸 數據，具體包括RS與eNode B根據傳輸數據所對應的UE的標識，在Un接口協議棧上配置的至少兩個 傳輸平面中確定為所述UE的標識標誌的UE提供服務的傳輸平面；以及基於確定的傳輸平面傳輸所述傳輸數據。
5.如1 4任一權利要求所述的方法，其特徵在於，所述傳輸平面包括用戶傳輸平面和 控制傳輸平面；其中用戶傳輸平面包括物理層、媒體接入控制MAC層、無線鏈路控制RLC實體層和分組 數據控制協議PDCP層；其中控制傳輸平面包括物理層、MAC層、RLC實體層、PDCP層和無線資源控制RRC層。
6.如權利要求5所述的方法，其特徵在於，RS與eNodeB通過至少兩個傳輸平面傳輸 數據，具體包括RS與eNode B根據第一傳輸平面中MAC層上的傳輸數據的MAC層包頭中預留比特位上 承載的比特信息，在Un接口協議棧上配置的至少兩個傳輸平面中確定與所述比特信息表 示的RLC實體標識一致的RLC實體所在的第二傳輸平面；以及將第一傳輸平面中MAC層上的傳輸數據轉發至確定的第二傳輸平面中的RLC實體上繼 續傳輸。
7.如權利要求5所述的方法，其特徵在於，RS與eNodeB通過至少兩個傳輸平面傳輸 數據，具體包括RS與eNode B根據第一傳輸平面中MAC層上的傳輸數據的MAC層包頭中預留比特位上 承載的比特信息，以及預置的比特信息與RLC實體標識的對應關係，確定與傳輸數據的MAC 層包頭中預留比特位上承載的比特信息對應的RLC實體標識一致的RLC實體所在的第二傳 輸平面；以及將第一傳輸平面中MAC層上的傳輸數據轉發至確定的第二傳輸平面中的RLC實體上繼 續傳輸。
8.一種基於中繼移動通信系統的數據傳輸裝置，其特徵在於，所述裝置的Un接口協議 棧上配置有至少兩個傳輸平面，所述裝置包括數據傳輸單元，用於通過Un接口協議棧上配置的至少兩個傳輸平面傳輸數據。
9.如權利要求8所述的裝置，其特徵在於，所述數據傳輸單元具體包括用於將Un接口協議棧上配置的至少兩個HARQ實體劃分為至少兩組的子單元；用於基於劃分得到的其中一組傳輸平面傳輸新傳數據，並基於劃分得到的另一組傳輸 平面傳輸重傳數據的子單元。
10.如權利要求8所述的裝置，其特徵在於，所述數據傳輸單元具體包括用於確定待傳輸的數據所需的服務質量QoS等級的子單元；用於在Un接口協議棧上配置的至少兩個傳輸平面中選擇能夠提供確定的QoS等級的 傳輸平面的子單元；用於基於選擇的傳輸平面傳輸待傳輸的數據的子單元。
11.如權利要求8所述的裝置，其特徵在於，所述數據傳輸單元具體包括用於根據傳輸數據所對應的UE的標識，在Un接口協議棧上配置的至少兩個傳輸平面 中確定為所述UE的標識標誌的UE提供服務的傳輸平面的子單元；和用於基於確定的傳輸平面傳輸所述傳輸數據的子單元。
12.如權利要求8所述的裝置，其特徵在於，所述數據傳輸單元具體包括用於根據第一傳輸平面中媒體接入控制MAC層上的傳輸數據的MAC層包頭中預留比特 位上承載的比特信息，在Un接口協議棧上配置的至少兩個傳輸平面中確定與所述比特信 息表示的無線鏈路控制RLC實體標識一致的RLC實體所在的第二傳輸平面的子單元；用於將第一傳輸平面中MAC層上的傳輸數據轉發至確定的第二傳輸平面中的RLC實體 上繼續傳輸的子單元。
13.如權利要求8所述的裝置，其特徵在於，所述數據傳輸單元具體包括用於根據第一傳輸平面中MAC層上的傳輸數據的MAC層包頭中預留比特位上承載的比 特信息，以及預置的比特信息與RLC實體標識的對應關係，確定與傳輸數據的MAC層包頭中 預留比特位上承載的比特信息對應的RLC實體標識一致的RLC實體所在的第二傳輸平面的 子單元；用於將第一傳輸平面中MAC層上的傳輸數據轉發至確定的第二傳輸平面中的RLC實體 上繼續傳輸的子單元。
14.如8 13任一權利要求所述的裝置，其特徵在於，所述裝置為中繼站RS，或為基站 eNode B。
全文摘要
本發明公開了一種基於中繼移動通信系統的數據傳輸方法及其裝置，其中該方法包括在中繼站RS與基站eNode B的Un接口協議棧上配置至少兩個傳輸平面；以及RS與eNode B通過Un接口協議棧上配置的至少兩個傳輸平面傳輸數據。本發明方案可以提高中繼移動通信系統中RS與eNode B之間的Un接口的吞吐率以及降低Un接口的時延。
文檔編號H04W80/00GK102045148SQ20091023602
公開日2011年5月4日 申請日期2009年10月16日 優先權日2009年10月16日
發明者吳偉民, 楊寧, 江小威, 王德勝, 胡臻平, 高有軍 申請人:中國移動通信集團公司