СПОСОБ ГАРАНТИЙ QOS В МНОГОУРОВНЕВОЙ СТРУКТУРЕ
METHOD FOR QOS GUARANTEES IN MULTILAYER STRUCTURE

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к беспроводной системе мобильной связи, а более конкретно к способу, в котором терминал (или пользовательское оборудование) обрабатывает данные в беспроводной системе мобильной связи.
Уровень техники
Радиопротокол, основанный на стандарте сети радиодоступа Проекта Партнерства 3-го Поколения (3GPP), разделен на первый (Ll) уровень, второй (L2) уровень и третий (L3) уровень, основанный на трех нижних уровнях эталонной модели Взаимодействия открытых систем (OSI). Второй уровень радиопротокола включает в себя уровень Управления доступом к среде (MAC), уровень Управления радиоканалом (RLC) и уровень Протокола сходимости пакетных данных (PDCP). Третий уровень включает с себя уровень Управления радиоресурсами (RRC) на дне третьего уровня.
Уровень RLC ответственен за гарантирование Качества услуг (QoS) каждого однонаправленного радиоканала (RB) и выполнение передачи данных согласно QoS. Уровень RLC включает в себя один или два объекта RLC для каждого RB для того, чтобы гарантировать определенное QoS для RB. Также уровень RLC обеспечивает три режима RLC: Прозрачный Режим (ТМ), Режим без подтверждения (UM), и Режим с подтверждением (AM) для поддержания различных QoS.
Уровень PDCP расположен над уровнем RLC и может выполнять сжатие заголовков по данным, переданным с использованием IP пакетов, таких как IPv4 или IPv6 пакеты. Уровень PDCP присутствует только в домене с коммутацией пакетов и включает в себя один объект PDCP на один RB.
Уровень RRC устанавливает множество способов работы, параметров и характеристик каналов, ассоциированных с первым и вторым уровнями радиопротокола для того, чтобы соответствовать QoS. В частности, уровень RRC определяет, какой способ сжатия заголовков будет использоваться на уровне PDCP и определяет режим работы, размер RLC PDU и значения различных параметров протокола, которые используют для уровня RLC.
Раскрытие изобретения
Техническая проблема
QoS является качеством услуг, передаваемых и принимаемых по беспроводной системе мобильной связи. Типичные факторы, которые влияют на QoS, включают в себя задержку, коэффициент ошибок и скорость передачи битов. QoS услуги определяется соответственно согласно типу услуги.
В случае услуг в реальном времени, таких как VoIP или услуг потоковой передачи, использующих беспроводную систему мобильной связи, возникают проблемы, такие как прерывание видео или искажение звука, если происходит значительная задержка переноса. Таким образом, даже если данные приняты ответной стороной, качество снижается, если перенос данных ответной стороне занимает больше определенного времени. Действительно, данные, принятые после истечения определенного времени, чаще всего не используются приложением. Соответственно, попытка передать блок данных, время переноса которого превышает допустимое время переноса, или хранение такого блока данных вызывает потери и растрачивание ресурсов.
Далее представлено более детальное описание в отношении уровня PDCP. Блоки данных, принятые извне уровня L2, хранят в буфере уровня PDCP. Блоки данных хранят на уровне PDCP до тех пор, пока они не приняты ответной стороной. Однако, если передача блоков данных, ассоциированных с PDCP SDU, задержана на нижнем уровне, продолжительность времени, в течение которой PDCP SDU должен оставаться в буфере уровня PDCP, увеличивается. В частности, вместимость буфера может стать недостаточной, если количество данных является большим, если данные постоянно принимают извне или если передача некоторых PDCP SDU остается задержанной. В частности, если буфер полон, новые данные, принятые извне, будут отброшены, так как нет места для их хранения. Это непосредственно влияет на QoS.
Целью настоящего изобретения, разработанного для решения вышеупомянутых проблем традиционных технологий, является обеспечение способа обработки данных, который гарантирует Качество услуг (QoS) и эффективно управляет данными в беспроводной системе мобильной связи, которая использует многоуровневую структуру.
Другой целью настоящего изобретения, разработанного для решения проблемы, является обеспечение способа, в котором конкретный уровень протокола Пользовательского Оборудования (UE) или базовая станция решает, какие данные должны быть отброшены (или удалены), и инструктирует нижний уровень отбросить данные. Дополнительной целью настоящего изобретения, разработанного для решения проблемы, является обеспечение способа, в котором нижний уровень отбрасывает данные, когда конкретный уровень протокола UE или базовая станция проинструктировала нижний уровень отбросить данные.
Цели настоящего изобретения не ограничены описанными выше, и другие цели будут ясно поняты специалистами в данной области техники из следующего описания.
Техническое решение
В одном аспекте настоящего изобретения, представленном в данном документе, является способ обработки данных пользовательским оборудованием в беспроводной системе мобильной связи, причем способ включает в себя этапы, на которых: принимают первый блок данных от верхнего уровня; переносят второй блок данных, включающий в себя первый блок данных, на нижний уровень на конкретном уровне протокола; отбрасывают первый и второй блок данных, присутствующий на конкретном уровне протокола, если определенный промежуток времени прошел; и переносят информацию, ассоциированную с отбрасыванием второго блока данных, на нижний уровень. Предпочтительно, верхний уровень является уровнем RRC. Предпочтительно, нижний уровень является уровнем RLC. Предпочтительно, конкретный уровень протокола является уровнем PDCP.
В другом аспекте настоящего изобретения, представленном в данном документе, является способ обработки данных пользовательским оборудованием или базовой станцией в беспроводной системе мобильной связи, причем способ включает в себя этапы, на которых: приводят в действие таймер для первого блока данных на конкретном уровне протокола при приеме первого блока данных от верхнего уровня; переносят второй блок данных, включающий в себя первый блок данных, на нижний уровень на конкретном уровне протокола; отбрасывают первый и второй блоки данных, присутствующие на конкретном уровне протокола, если таймер истек; и переносят информацию, ассоциированную с отбрасыванием второго блока данных на нижний уровень. Предпочтительно, верхний уровень является уровнем RRC. Предпочтительно, нижний уровень является уровнем RLC. Предпочтительно, конкретный уровень протокола является уровнем PDCP.
В другом аспекте настоящего изобретения, представленном в данном документе является способ обработки данных пользовательским оборудованием или базовой станцией в беспроводной системе мобильной связи, причем способ включает в себя этапы, на которых: принимают блок данных от верхнего уровня, принимают инструкцию отбросить блок данных с верхнего уровня и отбрасывают блок данных на конкретном уровне протокола, если ни одна часть блока данных не была передана.
Возникающие преимущества
Варианты осуществления настоящего изобретения имеют следующие преимущества.
Во-первых, возможность гарантировать QoS и эффективно управлять данными в беспроводной системе мобильной связи, которая использует многоуровневую структуру.
Во-вторых, конкретный уровень протокола Пользовательского оборудования (UE) или базовой станции может решать, какие данные должны быть отброшены (или удалены), и инструктировать нижний уровень отбросить данные.
В-третьих, нижний уровень может отбросить данные, когда конкретный уровень протокола UE или базовой станции проинструктировал нижний уровень отбросить данные.
Преимущества настоящего изобретения не ограничены описанными выше, и другие преимущества будут ясно поняты специалистами в данной области техники из следующего описания.
Описание чертежей
Сопровождающие чертежи, которые включены для обеспечения дальнейшего понимания изобретения, иллюстрируют варианты осуществления изобретения и, вместе с описанием, служат для объяснения принципа изобретения.
На чертежах
Фиг. 1 иллюстрирует сетевую структуру E-UMTS.
Фиг. 2 иллюстрирует схематическую структуру Сети Расширенного Универсального Наземного Радиодоступа (E-UTRAN).
Фиг. 3A и 3B иллюстрируют конфигурацию плоскости управления и плоскости пользователя протокола радиоинтерфейса между UE и E-UTRAN.
Фиг. 4 иллюстрирует примерную структуру физического канала, используемого в системе E-UMTS.
Фиг. 5 иллюстрирует блок-схему уровня PDCP, используемую в системе E-UMTS.
Фиг. 6 является блок-схемой объекта AM уровня RLC, используемого в системе E-UMTS.
Фиг. 7 иллюстрирует примерные операции уровня протокола, выполняемые в UE или базовой станции согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 8 иллюстрирует примерные операции уровня протокола, выполняемые в UE или базовой станции согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения.
Режим работы изобретения
Вышеупомянутые и другие конфигурации, операции, и признаки настоящего изобретения будут легко поняты из варианта осуществления изобретения, описанного ниже с ссылками на сопровождающие чертежи. Варианты осуществления, описанные ниже, являются примерами, в которых технические признаки изобретения применены к Расширенной универсальной системе мобильной связи (E-UMTS).
Фиг. 1 изображает сетевую структуру E-UMTS, к которой применен вариант осуществления настоящего изобретения. Система E-UMTS является расширенной версией обычной системы WCDMA UMTS, а ее основная стандартизация выполняется в рамках Проекта партнерства третьего поколения (3GPP). E-UMTS также относят к системе Долгосрочного развития (LTE). Для детализации технических спецификаций UMTS и E-UMTS можно обратиться к Выпуску 7 и Выпуску 8 "Проекта партнерства третьего поколения; Техническая Спецификация Групповой Сети Радиодоступа".
Как показано на фиг. 1, E-UMTS главным образом включает в себя Пользовательское оборудование (UE), базовые станции (eNBs или eNode Bs), и Шлюз (AG) доступа, который расположен в конце сети (E-UTRAN) и который соединен с внешней сетью. Как правило, eNB может одновременно передавать множественные потоки данных для службы широковещания, службы многоадресной передачи и/или службы одноадресной передачи. AG могут быть разделены на AG, ответственные за обработку пользовательского трафика, и AG, ответственные за обработку трафика управления. Здесь, AG для обработки нового пользовательского трафика и AG для обработки трафика управления могут осуществлять связь друг с другом, используя новый интерфейс. Для одного eNB используется одна или более сот. Интерфейс для передачи пользовательского трафика или трафика управления может использоваться между eNB. Базовая Сеть (CN) может включать в себя AG и узлы сети для регистрации пользователя UE. Для различения E-UTRAN и CN может использоваться интерфейс. AG управляет подвижностью UE на базовом компоненте Области отслеживания (TA). Одна TA включает в себя множество сот. Когда UE переместился от конкретной TA к другой TA, UE уведомляет AG, что TA, где UE расположено, была изменена.
Фиг. 2 иллюстрирует сетевую структуру системы Сети Расширенного универсального наземного радиодоступа (E-UTRAN), которая является системой мобильной связи, к которой применен вариант осуществления настоящего изобретения. Система E-UTRAN является расширенной версией обычной системы UTRAN. E-UTRAN включает в себя базовые станции (eNBs), которые соединены через X2 интерфейсы. Каждый eNB соединен с Пользовательским оборудованием (UE) через радиоинтерфейс и соединен с Расширенным пакетным ядром (EPC) через Sl интерфейс.
Фиг. 3A и 3B иллюстрируют конфигурации плоскости управления и плоскости пользователя протокола радиоинтерфейса между UE и UMTS Универсальной сетью наземного радиодоступа (UTRAN), основанный на 3GPP стандарте сети радиодоступа. Протокол радиоинтерфейса разделен горизонтально на физический уровень, уровень канала данных, сетевой уровень, и вертикально на плоскость пользователя для информационной передачи данных и плоскость управления для подачи сигналов. Уровни протокола с фиг. 3A и 3B могут быть разделены на Ll уровень (первый уровень), L2 уровень (второй уровень) и L3 уровень (третий уровень) на основе трех нижних уровней эталонной модели Взаимодействия открытых систем (OSI), широко известной в системах связи.
Плоскость управления является проходом, через который передаются сообщения управления, которые используют UE и сеть для управления звонками. Плоскость пользователя является проходом, через который передаются данные (например, голосовые данные или пакетные данные Интернета), созданные на прикладном уровне. Далее следует детальное описание уровней управления радиопротокола и плоскостей пользователя.
Физический уровень, который является первым уровнем, обеспечивает услугу переноса информации на верхний уровень, используя физический канал. Физический уровень соединен с уровнем Управления доступом к среде (MAC), расположенным над физическим уровнем, через транспортный канал. Данные переносят между MAC уровнем и физическим уровнем через транспортный канал. Перенос данных между различными физическими уровнями, особенно между соответствующими физическими уровнями передающей и принимающей сторон, выполняют через физический канал. Физический канал модулируют согласно способу Мультиплексирования с ортогональным делением частот (OFDM), используя время и частоты как радиоресурсы.
Уровень MAC второго уровня предоставляет услугу уровню управления радиоканалом (RLC), расположенному над уровнем MAC, по логическому каналу. Уровень RLC второго уровня поддерживает надежный перенос данных. Функции уровня RLC могут быть также реализованы через внутренние функциональные блоки уровня MAC. В данном случае уровень RLC не требуется. Уровень PDCP второго уровня выполняет функцию сжатия заголовка для сокращения ненужной информации управления, чтобы эффективно передавать IP пакеты, такие как IPv4 или IPv6 пакеты, в радиоинтервале с относительно узкой полосой пропускания.
Уровень управления радиоресурсами (RRC), расположенный у основания третьего уровня, определен только на плоскости управления и ответственен за управление логическими, транспортными, и физическими каналами совместно с конфигурацией, изменением конфигурации и выпуском Радиоканалов (RB). RB является услугой, которую обеспечивает второй уровень для передачи данных между UE и UTRAN. Для достижения этого уровень RRC UE и уровень RRC сети обмениваются RRC сообщениями. UE находится в подсоединенном режиме RRC, если было установлено соединение RRC между уровнем RRC радиосети и уровнем RRC UE. Иначе, UE находится в режиме ожидания RRC.
Уровень без доступа (NAS), расположенный над уровнем RRC, выполняет функции, такие как управление сессией и управление подвижностью.
Каждая сота eNB установлена для обеспечения полосы пропускания 1,25, 2,5, 5, 10, или 20 МГц, чтобы обеспечить услугу передачи по нисходящей или восходящей линиям связи к UEs. Здесь, различные соты могут быть установлены для обеспечения различных полос пропускания.
Транспортные каналы нисходящей линии связи для передачи данных от сети к UE включают в себя Широковещательный канал (BCH) для передачи информации о системе, Пейджинговый канал (PCH) для передачи пейджинговых сообщений и Совместно используемый канал (SCH) нисходящей линии связи для передачи пользовательского трафика или сообщений управления. Пользовательский трафик или сообщения управления услуг многоадресной передачи или широковещания нисходящей линии связи могут быть переданы по SCH нисходящей линии связи, а также могут быть переданы по многоадресному каналу (MCH) нисходящей линии связи. Транспортные каналы восходящей линии связи для передачи данных от UE к сети включают в себя Канал произвольного доступа (RACH) для передачи начальных сообщений управления и SCH восходящей линии связи для передачи пользовательского трафика или сообщений управления.
Логические каналы, которые расположены над транспортными каналами и отображены в транспортные каналы, включают в себя Широковещательный канал управления (BCCH), Пейджинговый канал управления (PCCH), Общий канал управления (CCCH), Многоадресный канал управления (MCCH), и Многоадресный канал трафика (MTCH).
Фиг. 4 иллюстрирует пример структуры физического канала, используемого в системе E-UMTS. Физический канал включает в себя множество субкадров на оси времени и множество поднесущих на оси частоты. Здесь, один субкадр включает в себя множество символов на оси времени. Один субкадр включает в себя множество ресурсных блоков, а один ресурсный блок включает в себя множество символов и множество поднесущих. Каждый субкадр может использовать конкретные поднесущие конкретного символа (например, первого символа) субкадра для Физического канала (PDCCH) управления нисходящей линии связи (например, канала управления L1/L2). На фиг.4 показаны информационная область передачи управления L1/L2 и область передачи данных. Расширенная универсальная система мобильной связи (E-UMTS), которая в настоящее время находится в рассмотрении, использует радиокадры 10 миллисекунд, каждый из которых включает в себя 10 субкадров. Каждый субкадр включает в себя два последовательных интервала времени, каждый из которых длиной в 0,5 миллисекунд. Каждый субкадр включает в себя многосисленные символы OFDM. Некоторые из символов OFDM (например, первый символ) могут быть использованы для передачи информации управления L1/L2. Временной интервал передачи (TTI), который является единицей времени, в течение которого передают данные, равен l миллисекунде.
eNB и UE передают и принимают большую часть данных, кроме специфического сигнала управления или специфических данных услуги по PDSCH, который является физическим каналом, при использовании DL-SCH, который является транспортным каналом. Информация, указывающая, какие данные PDSCH переданы к UE (одному или множеству UE), или как UE принимают и декодируют данные PDSCH, включают в PDSCH, который является физическим каналом, и затем передают.
Например, предположим, что конкретный PDCCH был CRC-замаскирован Временным идентификатором радиосети (RNTI) "A", и информацию, ассоциированную с данными, которые должны быть переданы, передают через конкретный субкадр при использовании радиоресурса (например, положение частоты) "B" и информации формата передачи "C" (например, размер блока передачи, схему модуляции, кодирующую информацию, и т.д). Согласно данному предположению одну или более единиц UE в соте контролируют PDCCH, используя их собственную информацию RNTI. И, если одна или более конкретных единиц UE содержат RNTI "A", конкретные единицы UE считывают PDCCH и принимают PDSCH, указанные "B" и "C" в принятой информации PDCCH в соответствующее время.
Фиг. 5 является блок-схемой уровня PDCP, используемого в системе E-UMTS. Эта блок-схема иллюстрирует функциональные блоки, которые могут меняться в зависимости от фактической реализации. Уровень PDCP не ограничивается конкретной реализацией.
Как показано на фиг. 5, уровень PDCP расположен на верху структуры L2 и обычно соединен с устройством, таким как компьютер в верхней стороне уровня PDCP, и обменивается с устройством IP пакетами. Таким образом, уровень PDCP прежде всего ответственен за хранение IP пакетов, принятых извне.
Объект PDCP соединен с RRC или пользовательским приложением в верхней стороне объекта PDCP и соединен с уровнем RLC - в нижней стороне объекта PDCP. Данные, которыми обменивается объект PDCP с верхним уровнем, называются "PDCP SDU".
Каждый объект PDCP включает в себя передающую и принимающую стороны, как показано на фиг. 5. Передающая сторона объекта PDCP, показанная на левой стороне фиг. 5, составляет PDU из SDU, принятого от верхнего уровня или от информации управления, созданной внутри объекта PDCP, и передает PDU одноранговому объекту PDCP принимающей стороны. Принимающая сторона, показанная на правой стороне фиг. 5, извлекает PDCP SDU или информацию управления из PDCP PDU, принятого от однорангового объекта PDCP передающей стороны.
Как описано выше, PDU, созданные в объекте PDCP передающей стороны, разделены на два типа, PDU данных и PDU управления. PDU данных PDCP является блоком данных, который PDCP создает, обрабатывая SDU, принятый от верхнего уровня. PDCP управления является блоком данных, который PDCP создает внутри для переноса информации управления одноранговому объекту.
PDU данных PDCP создают в RB как плоскости пользователя, так и плоскости управления. Однако некоторые функции PDCP выборочно применяют в зависимости от того, какую плоскость используют. Таким образом, функция сжатия заголовка применяется только к данным плоскости пользователя. Функцию защиты целостности из функций безопасности применяют только к данным плоскости управления. Функции безопасности также включают в себя функцию шифрования для безопасности данных. Функцию шифрования применяют и к плоскости пользователя и к данным плоскости управления.
PDU управления PDCP создают только в плоскости управления RB. PDU управления PDCP делят главным образом на два типа, один ассоциированный с сообщением о статусе PDCP для уведомления передающей стороны о статусе буфера приема PDCP, другой ассоциированный с пакетом обратной связи Сжатия заголовка (HC) для уведомления компрессора заголовка о статусе декомпрессора заголовка.
Фиг. 6 является блок-схемой объекта AM уровня RLC, используемого в системе E-UMTS. Эта блок-схема иллюстрирует функциональные блоки, которые могут отличаться от фактической реализации. Уровень RLC не ограничен конкретной реализацией.
Несмотря на то, что уровень RLC имеет три режима: ТМ, UM и AM, объекты ТМ и UM не проиллюстрированы, так как объект ТМ практически не выполняет никаких функций на уровне RLC, а объект UM подобен объекту AM за исключением того, что у него нет функции повторной передачи.
Уровень UM RLC передает каждый PDU принимающей стороне, прилагая заголовок PDU, включая Порядковый номер (SN) к PDU для уведомления принимающей стороны, какой PDU был потерян во время передачи. Благодаря этой функции, на плоскости пользователя, UM RLC главным образом ответственен за передачу данных широковещания/многоадресной передачи или передачу данных пакета в реальном времени, таких как голос (например, VoIP) или потоковые данные домена Пакетной услуги (PS). На плоскости управления UM RLC ответственен за передачу сообщения RRC, которое не требует подтверждения приема из сообщений RRC, которые будут переданы конкретному UE или конкретной группе UE в соте.
Подобно UM RLC, AM RLC составляет PDU, прилагая заголовок PDU, включающий в себя SN при составлении PDU. Однако, в отличие от UM RLC, принимающая сторона подтверждает прием PDU, переданный передающей стороной в AM RLC. Причина того, что принимающая сторона подтверждает прием каждого PDU, переданного передающей стороной в AM RLC, состоит в том, чтобы запросить передающую сторону повторно передать PDU, который не был принят AM RLC. Эта функция повторной передачи является самым важным признаком AM RLC. Таким образом, целью AM RLC является гарантия безошибочной передачи данных через повторную передачу. Благодаря этой цели AM RLC на плоскости пользователя главным образом ответственен за передачу пакетных данных не в реальном времени, таких как TCP/IP домена PS, и ответственен на плоскости управления за передачу сообщения RRC, которое из сообщений RRC нуждается в приеме ответа о подтверждении приема, переданных конкретному UE в соте.
С точки зрения направленности UM RLC и AM RLC отличаются тем, что UM RLC используют для односторонней связи, тогда как AM RLC используют для двусторонней связи благодаря присутствию обратной связи от принимающей стороны. С точки зрения структурных аспектов UM RLC и AM RLC отличаются тем, что каждый объект UM RLC имеет либо передающую, либо принимающую структуру, тогда как каждый объект AM RLC включает в себя и передающую и принимающую стороны.
AM RLC усложнен из-за функции повторной передачи. Для управления повторной передачей AM RLC включает в себя буфер повторной передачи в дополнение к буферам передачи/приема и использует окна передачи/приема для управления потоками и выполнения множества функций, которые изложены ниже. Передающая сторона выполняет опрос, чтобы запросить принимающую сторону однорангового приема предоставить информацию о статусе. Принимающая сторона предоставляет сообщение о статусе для того, чтобы сообщить о статусе буфера принимающей стороны одноранговому объекту RLC передающей стороны. Принимающая сторона составляет статус PDU, содержащий информацию о статусе. Чтобы поддерживать эти функции, AM RLC требует ряд параметров протокола, переменных статуса и таймеров. PDU, используемые для передачи данных управления в AM RLC, такие как сообщение о статусе или информация о статусе, называются “PDU управления”, а PDU, используемые для переноса данных пользователя, - "PDU данных".
Однако в AM RLC, RLC данных PDU особым образом классифицированы на AMD PDU и сегмент AMD PDU. Каждый сегмент AMD PDU включает в себя часть данных, принадлежащих AMD PDU. В LTE максимальный размер блока данных, который передает UE, изменяется при каждой передаче. Соответственно, когда объект AM RLC передающей стороны принимает отрицательное подтверждение приема от объекта AM RLC принимающей стороны после создания и передачи 200-байтового AMD PDU в определенное время, 200-байтовый AMD PDU не может быть повторно передан объектом AM RLC передающей стороны без изменения, если максимальным размером передаваемого блока данных является 100 байт. Здесь, объект AM RLC передающей стороны использует сегменты AMD PDU, которые являются маленькими единицами, на которые разделен соответствующий AMD PDU. В этой процедуре объект AM RLC передающей стороны делит AMD PDU на сегменты AMD PDU и передает сегменты AMD PDU через множество интервалов времени, а объект AM RLC принимающей стороны восстанавливает принятые сегменты AMD PDU в AMD PDU.
Функции объекта RLC в Сегментации и повторной сборке (SAR) могут быть рассмотрены как функции целостного объекта. Таким образом, RLC передающего участка ответственен за корректировку размера MAC PDU, указанного объектом MAC, который является нижним объектом, и RLC SDU, принятые от верхнего объекта. В особенности, передающая сторона RLC составляет RLC PDU, деля на сегменты и связывая RLC SDU, принятые от верхнего объекта, таким образом, чтобы соответствовать размеру MAC PDU (то есть, RLC PDU размер), указанному нижним объектом. Заголовок RLC PDU включает в себя информацию, ассоциированную с сегментацией, связью или подобными RLC SDU. На основе этой информации принимающая сторона восстанавливает RLC SDU из принятых RLC PDU.
Полная процедура передачи данных, выполняемая на L2, выглядит следующим образом. Сначала, созданные внешние данные (например, IP пакет) переносят объекту PDCP и затем преобразуют в PDCP SDU. Объект PDCP хранит PDCP SDU в своем собственном буфере до тех пор, пока передача не завершена. Объект PDCP обрабатывает PDCP SDU, чтобы создать PDCP PDU, и переносит созданные PDCP PDU объекту RLC. Блок данных, который принимает объект RLC от верхнего объекта, является RLC SDU, который идентичен PDCP PDU. Объект RLC выполняет соответствующую обработку RLC SDU, а также конструирует и передает RLC PDU.
Пример главной операции уровня протокола согласно варианту осуществления изобретения
Вариант осуществления настоящего изобретения предлагает способ эффективного управления данными, который удовлетворяет требованиям Качества Услуг (QoS) установленного (или формируемого) Радиоканала (RB). Для достижения этого вариант осуществления настоящего изобретения решает, отбросить или нет данные, сохраненные в объекте уровня протокола передающей стороны, учитывая разрешенное время переноса или максимально разрешенную задержку данных и максимальный размер буфера, который может быть использован объектом уровня протокола передающей стороны. Предпочтительно, уровень протокола является уровнем PDCP. Иллюстративная главная операция варианта осуществления настоящего изобретения описана подробно ниже с обращением особого внимания на уровень PDCP. Здесь, термин "отбрасывание" может быть использован попеременно с подобными терминами, такими как "удаление", "удалить", "отказываться", "стереть", "устранить" и т.п.
В варианте осуществления настоящего изобретения объект PDCP может решать, отбросить или нет PDCP SDU, когда передача PDCP SDU была задержана в течение заранее определенного времени, чтобы гарантировать QoS установленного RB. Заранее определенное время может быть установлено в зависимости от типа данных, которые должны быть переданы. Заранее определенное время может быть установлено сетью. Предпочтительно, заранее определенное время может быть установлено уровнем (например, уровнем RRC) над уровнем PDCP. Если необходимо, PDCP SDU и/или PDCP PDU могут не быть отброшены, даже когда заранее определенное время прошло.
В варианте осуществления объект PDCP запускает (в других терминах активизирует, включает или приводит в действие) таймер для PDCP SDU, когда PDCP SDU принят от верхнего уровня. Предпочтительно, верхний уровень является уровнем Управления радиоресурсами (RRC). Таймер может работать индивидуально для каждого PDCP SDU. Таймер может также работать для конкретного числа PDCP SDU или конкретной группы PDCP SDU. Например, когда присутствует конкретное число связанных PDCP SDU или конкретная группа PDCP SDU, таймер может работать только для первого PDCP SDU.
Когда объект RLC уведомил объект PDCP, что RLC SDU (то есть PDCP PDU) был успешно передан, в то время как таймер работает, объект PDCP может отбросить PDCP PDU. В реализации объект PDCP может отбросить PDCP PDU, если у PDCP PDU серийные номера ниже, чем тот PDCP PDU, который был успешно передан. Объект PDCP может также отбросить PDCP PDU, когда PDCP SDU, предшествующие PDCP SDU, ассоциированные с PDCP PDU, были успешно переданы. Когда PDCP PDU были отброшены, таймер PDCP SDU, ассоциированный с PDCP PDU, останавливают. Предпочтительно, PDCP SDU, таймер которых был остановлен, отбрасывают.
Если таймер истекает, в то время как объект PDCP еще не принял уведомление о том, был передан или нет успешно PDCP PDU от объекта RLC, объект PDCP может решить отбросить PDCP SDU, ассоциированный с таймером. Таймеру можно дать множество названий в зависимости от его функции. В варианте осуществления настоящего изобретения таймер может быть назван "таймер отбрасывания", так как он ассоциирован с отбрасыванием данных уровня PDCP.
В реализации значение таймера может быть установлено сетью. Предпочтительно, значение таймера может быть установлено уровнем (например, уровнем RRC) над уровнем PDCP. Значение таймера является установочным параметром, ассоциированным с таймером. Например, значение таймера может указывать PDCP SDU или PDCP PDU, на основании того, какой таймер будет работать. Значение таймера может также указать операцию, выполненную на уровне PDCP, на основе которой таймер будет работать. Значение таймера также может включать в себя информацию, ассоциированную со временем, когда таймер истекает после активации (то есть информацию, ассоциированную со временем истечения таймера). Время истечения таймера может быть установлено, принимая во внимание все случаи, ассоциированные с передачей IP пакета (например, каждая продолжительность пребывания IP пакета в объекте RLC и объекте PDCP, период передачи, максимально допустимая задержка данных и т.д.).
Кроме того, время истечения таймера может быть установлено в соответствии с типом данных, так как не все IP пакеты или PDCP PDU имеют одинаковую важность. Например, пакет с полным заголовком является существенно важным для формирования контекста сжатия заголовка. Соответственно, различное значение таймера может быть установлено согласно характеристикам или признакам пакетов. Таймер может оставаться не активизированным или время истечения может быть установлено на бесконечность для конкретного пакета или PDCP PDU/SDU. В ином случае процесс отбрасывания может не выполняться для конкретного пакета или PDCP PDU/SDU, даже если таймер истек.
Когда объект PDCP решил отбросить конкретный PDCP SDU и PDCP PDU, ассоциированный с PDCP SDU, не был перенесен объекту RLC, объект PDCP не предоставляет уведомления объекту RLC и отбрасывает PDCP SDU. Предпочтительно, объект PDCP отбрасывает PDCP PDU, ассоциированный с PDCP SDU вместе с PDCP SDU.
Когда объект PDCP решил отбросить конкретный PDCP SDU, а PDCP PDU, ассоциированный с PDCP SDU, уже был перенесен объекту RLC, объект PDCP предоставляет информацию, ассоциированную с отбрасыванием PDCP SDU и/или PDCP PDU объекту RLC, и отбрасывает PDCP SDU. Предпочтительно, информация, ассоциированная с отбрасыванием, может быть информацией, указывающей, что определенные PDCP PDU (то есть RLC SDU) или PDCP SDU были отброшены. Информация, ассоциированная с отбрасыванием, может также быть информацией, запрашивающей, чтобы ассоциированный RLC SDU был отброшен, или информация, используемая для запроса, чтобы ассоциированный RLC SDU был отброшен.
В вышеупомянутой процедуре, когда PDCP SDU был отброшен, предполагается, что ассоциированный PDCP PDU был успешно передан, и об успешной передаче было сообщено верхнему уровню.
В вышеупомянутой процедуре, когда объект RLC принимает информацию, ассоциированную с отбрасыванием конкретного PDCP SDU и/или PDCP PDU (то есть RLC SDU) от объекта PDCP, объект RLC выполняет операцию отбрасывания ассоциированного RLC SDU.
Объект UM RLC отбрасывает ассоциированный RLC SDU и больше не пытается передать RLC PDU, ассоциированный с RLC SDU.
Объект AM RLC выполняет операцию отбрасывания ассоциированного RLC SDU. Предпочтительно, операция включает в себя операцию, когда объект RLC передающей стороны уведомляет объект RLC принимающей стороны о команде, указывающей, что RLC SDU не будет передан. В этом случае объект AMD RLC передающей стороны может также уведомить AM RLC объект принимающей стороны о серийном номере нижней границы окна приема RLC или окна передачи RLC в связи с отброшенным RLC SDU. Объект AMD RLC передающей стороны может уведомить объект AM RLC принимающей стороны об информации, ассоциированной с байтовым сдвигом, вместе с серийным номером.
Предпочтительно, объект RLC может отбросить RLC SDU, если ни одна часть RLC SDU, указанная уровнем PDCP, не была передана. Например, в случае, где RLC SDU сегментирован, по меньшей мере, на один сегмент, RLC SDU может быть отброшен, если ни один сегмент RLC SDU не был передан. Передающая сторона может определять, была передана или нет какая-либо часть RLC SDU, на основе того, была фактически передана или нет какая-либо часть RLC SDU передающей стороной. Не имеет значения, приняла или нет фактически данные принимающая сторона. Таким образом, передающая сторона определяет, были переданы или нет данные, только с точки зрения передающей стороны.
Предпочтительно, передающая сторона может определять, была передана или нет какая-либо часть RLC SDU, на основе того, была отображена или нет какая-либо часть RLC SDU в RLC PDU, предпочтительно в PDU данных RLC. Например, когда верхний уровень запросил, чтобы RLC SDU были отброшены, RLC SDU может быть отброшен только, когда ни один сегмент RLC SDU не был отображен в PDU данных RLC.
Кроме того, когда RLC SDU, который по запросу был отброшен верхним уровнем, составлен из, по меньшей мере, одного RLC PDU, RLC SDU может быть отброшен, только когда ни один связанный RLC PDU не был передан. Далее, RLC SDU не может быть отброшен, когда RLC SDU включен в конкретные RLC PDU, и были попытки передать, по меньшей мере, один из конкретных RLC PDU по беспроводному интерфейсу. RLC SDU может быть также отброшен, только когда RLC SDU не включен ни в какой RLC PDU или когда не было предпринято попыток передать какой-либо один из конкретных RLC PDU по беспроводному интерфейсу, хотя RLC SDU включен в конкретные RLC PDU. Были предприняты или нет попытки передать RLC PDU по беспроводному интерфейсу, можно определить на основе того, была отображена или нет какая-либо часть RLC SDU в RLC PDU, предпочтительно в PDU данных RLC.
Хотя вышеупомянутые операции для простоты объяснения были описаны главным образом на основе PDCP SDU, операции могут быть также выполнены для PDCP PDU. В частности, таймер может работать совместно с PDCP PDU и соответственно этому могут быть выполнены ассоциированные операции.
Фиг. 7 иллюстрирует примерные операции уровня протокола, выполненные в UE или базовой станции, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Как показано на фиг. 7, пакеты A и B переносят от верхнего уровня к уровню (S710) PDCP. PDCP SDU пакетов A и B сохраняют в буфере PDCP, и «таймер отбрасывания» начинает работать для каждого из пакетов (S770). Уровень MAC запрашивает, чтобы уровень RLC перенес новые MAC SDU (RLC PDU) (S720). Если у уровня RLC нет новых данных для передачи, уровень RLC запрашивает, чтобы уровень PDCP перенес новые RLC SDU (PDCP PDU) (S730). Уровень PDCP выполняет сжатие заголовка, шифрование и добавление заголовка для PDCP SDU пакета А, чтобы создать PDCP PDU пакета А (S740). Уровень PDCP переносит PDCP PDU пакета А уровню RLC (S750). Уровень RLC хранит PDCP PDU (то есть RLC SDU) пакета А в буфере RLC. Уровень RLC составляет RLC PDU из принятого RLC SDU пакета A и переносит RLC PDU уровню MAC. Уровни MAC/PHY выполняют передачу RLC PDU (S760).
На фиг. 7 предполагается, что уровень PDCP не принял информацию, указывающую, что принимающая сторона успешно приняла PDCP PDU пакета A от уровня RLC, до того как таймер отбрасывания PDCP SDU для пакета A не истек. Также предполагается, что таймер отбрасывания PDCP SDU для пакета B истек почти в то же самое время.
Когда таймеры отбрасывания для пакетов A и B истекли, уровень PDCP решает отбросить пакеты A и B из буфера (S770). Так как пакету B еще не был присвоен SN, и он не был сжат или зашифрован, пакет B удаляют из объекта PDCP и объект RLC не уведомляют о том, что пакет B был отброшен.
С другой стороны, так как пакету A был присвоен SN и он был сжат и передан объекту RLC, уровень PDCP запрашивает, чтобы уровень RLC отбросил RLC SDU, ассоциированный с пакетом А (S780). Согласно этому уведомлению уровень RLC выполняет операцию отбрасывания RLC SDU. Операция отбрасывания уровнем RLC более подробно описана на фиг. 8.
Фиг. 8 иллюстрирует примерные операции уровня протокола, выполненного в UE или базовой станции согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения.
Как показано на фиг. 8, уровень PDCP принимает блоки данных, такие как IP пакеты, от верхнего уровня (811-813). Уровень PDCP добавляет SN каждому из принятых блоков и хранит блоки в PDCP SDU буфере (821-823). При запросе от нижнего уровня уровень PDCP составляет PDCP SDU в PDU данных PDCP и переносит PDU данных PDCP уровню (831, 832 и 834) RLC. В этом случае уровень PDCP может также создать PDU (833) управления PDCP, включающий в в себя информацию обратной связи или подобное, ассоциированное со сжатием заголовка. Уровень RLC хранит принятые RLC SDU в RLC SDU буфере (831-834). При запросе нижнего уровня уровень RLC может сегментировать и объединить RLC SDU, чтобы составить множество RLC PDU (841-844).
Хотя это не изображено на фиг. 8, когда уровень PDCP принимает блок данных или хранит данные в PDCP SDU буфере, таймер отбрасывания активизируется для каждого PDCP SDU, конкретного числа PDCP SDU или конкретной группы PDCP SDU. В ином случае таймер отбрасывания может работать на основе PDCP PDU.
Процедура, в которой уровень PDCP решает, отбросить или нет PDCP SDU, подобна той, которая изображена на фиг. 7. Далее следует описание примерной операции уровня PDCP в отношении PDU управления PDCP согласно другому варианту осуществления. После того описание будет дано, с особым вниманием на операцию уровня RLC для отбрасывания RLC SDU согласно указанию уровня PDCP. Процедура уровня RLC для отбрасывания RLC SDU применена к обоим примерам на фиг. 7 и 8.
Как показано на фиг. 8, PDU 831, 832, и 834 данных PDCP и PDU 833 управления PDCP созданы совместно с PDCP SDU. В примере на фиг. 8 PDU 833 управления PDCP включает в себя информацию обратной связи, ассоциированную со сжатием заголовка.
Когда тот факт, что PDU управления PDCP может быть создан совместно с PDCP SDU, принимается во внимание, PDU управления PDCP ассоциированным с конкретным PDCP SDU, может быть отброшен, когда отброшен конкретный PDCP SDU. Например, PDU данных PDCP создают сразу же, как только выполнено сжатие заголовка для конкретного PDCP SDU. В этом случае также может быть создан PDU управления PDCP. Здесь и PDU управления PDCP, и PDU данных PDCP могут быть отброшены, так как они ассоциированы с PDCP SDU. Предпочтительно, когда PDU управления PDCP был создан, PDU управления PDCP отбрасывается, когда PDCP SDU, созданный одновременно с PDU управления PDCP, отбрасывается. Предпочтительно, когда PDU управления PDCP был создан, PDU управления PDCP отбрасывается, когда PDCP SDU, созданный непосредственно перед PDU управления PDCP, отбрасывается. Предпочтительно, когда PDU управления PDCP был создан, PDU управления PDCP отбрасывается, когда PDCP SDU, созданный после PDU управления PDCP, отбрасывается. Предпочтительно, PDU управления PDCP включает в себя пакет сжатия заголовка.
Кроме того, когда тот факт, что не все PDU управления PDCP ассоциированы с PDCP SDU, принимается во внимание, PDU управления PDCP не могут быть отброшены, даже если отброшен конкретный PDCP SDU. Предпочтительно, когда PDU управления PDCP был создан, PDU управления PDCP не отбрасывается, даже если отброшен PDCP SDU, созданный одновременно с PDU управления PDCP. Предпочтительно, когда PDU управления PDCP был создан, PDU управления PDCP не отбрасывается, даже если отбрасывается PDCP SDU, созданный непосредственно перед PDU управления PDCP. Предпочтительно, когда PDU управления PDCP был создан, PDU управления PDCP не отбрасывается, даже если отбрасывается PDCP SDU, созданный после PDU управления PDCP. Предпочтительно, PDU управления PDCP является сообщением о статусе PDCP.
Отдельный таймер также может работать для PDU управления PDCP. Предпочтительно, отдельный таймер запускается для PDU управления PDCP, когда создается PDU управления PDCP, и PDU управления PDCP отбрасывается, когда таймер истекает. Предпочтительно, тот же самый таймер, который относился к PDU данных PDCP, запускается для PDU управления PDCP, когда создается PDU управления PDCP, и PDU управления PDCP отбрасывается, когда таймер истекает. В этом случае различные значения таймера могут быть установлены и для PDU данных PDCP, и для PDU управления PDCP.
В вышеупомянутой процедуре, когда PDU управления PDCP был отброшен, объект PDCP уведомляет уровень RLC, что PDU управления PDCP был отброшен. Таким образом, объект PDCP определяет, что данные должны быть отброшены, для гарантирования QoS, и инструктирует объект RLC, ниже объекта PDCP, отбросить соответствующий RLC SDU. Далее следует описание примерной процедуры, в которой уровень RLC отбрасывает конкретный RLC SDU, когда уровень PDCP проинструктировал уровень RLC отбросить RLC SDU.
Как показано на фиг. 8, один RLC SDU может быть разделен на множество RLC PDU для передачи, или один RLC PDU может включать в себя множество RLC SDU.
В процедуре отбрасывания конкретных RLC SDU согласно инструкции уровня PDCP удаление RLC PDU, включая множество RLC SDU, нерационально, если это необходимо только для отбрасывания некоторых из множества RLC SDU, включенных в RLC PDU. В этом случае передающая сторона объекта AM RLC не должна пытаться передать RLC SDU, которые были отброшены согласно инструкции уровня PDCP, а должна пытаться повторно передавать другие RLC SDU, до тех пор, пока объект RLC принимающей стороны не уведомит передающую сторону об успешном приеме. Для выполнения этого передающая сторона объекта RLC может разделить RLC PDU (в частности, AM PDU данных RLC), чтобы составлять сегменты AM PDU данных RLC, которые не включают в себя отброшенные RLC SDU, и затем передать сегменты AM PDU данных RLC принимающей стороне. Таким образом, когда RLC SDU был отброшен, сегменты AM PDU данных RLC, включая отброшенный RLC SDU, больше не передают.
В процедуре отбрасывания конкретных RLC SDU согласно инструкции уровня PDCP, объект UM RLC отбрасывает все RLC PDU, включая RLC SDU, и больше не передает отброшенные RLC PDU. Объект UM RLC также отбрасывает RLC SDU и больше не передает ассоциированные RLC PDU.
Предпочтительно, даже если уровень PDCP проинструктировал отбросить конкретный RLC SDU, RLC SDU может быть удален из буфера RLC, только если ни одна часть RLC SDU не была передана или не было попыток передать какую-либо часть RLC SDU. Таким образом, в случае, где RLC SDU был разделен на множество сегментов, RLC SDU может быть удален из буфера RLC, только когда ни один сегмент RLC SDU не был передан или не было попыток передать какой-либо сегмент RLC SDU. Например, RLC SDU может быть удален из буфера RLC, только когда ни один сегмент RLC SDU не был отображен в PDU данных RLC.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, возможно соответствовать QoS установленного радиоканала и эффективно управлять данными на множественных уровнях протокола.
Вышеупомянутые варианты осуществления обеспечивают комбинацией компонентов и признаков настоящего изобретения в конкретных формах. Компоненты или признаки настоящего изобретения нужно считать необязательными, если не заявлено иного. Компоненты или признаки могут быть реализованы, не будучи объединены с другими компонентами или признаками. Варианты осуществления настоящего изобретения могут быть также обеспечены комбинацией некоторых из компонентов и/или признаков. Порядок операций, описанный выше в варианте осуществления настоящего изобретения, может быть изменен. Некоторые компоненты или признаки одного варианта осуществления могут быть включены в другой вариант осуществления или могут быть заменены соответствующими компонентами или признаками другого варианта осуществления. Будет очевидно, что пункты формулы изобретения, которые явно не зависят друг от друга, могут быть объединены для обеспечения варианта осуществления или могут быть добавлены новые пункты формулы изобретения с помощью правки после того, как подана это заявка.
Вышеупомянутые варианты осуществления настоящего изобретения были описаны с обращением особого внимания отношениям передачи данных между UE (или терминал) и Базовой станцией (BS). Конкретные операции, которые были описаны как выполняемые BS, могут также быть выполнены верхними узлами, если необходимо. Таким образом, для специалистов в данной области техники будет очевидно, что BS или любой другой узел сети могут выполнять различные операции для коммуникации с терминалами в сети, включая многие узлы сети, включающие BS. Термин "базовая станция (BS)" может быть заменен другим термином, таким как "стационарная станция", "Узел B", "eNode B (eNB)" или "точка доступа". Термин "терминал" может также быть заменен другим термином, таким как "пользовательское оборудование (UE)", "мобильная станция (MS)" или "мобильная станция подписчика (MSS)".
Варианты осуществления настоящего изобретения могут быть реализованы посредством аппаратного обеспечения, аппаратно реализованного программного обеспечения, программного обеспечения или любой их комбинацией. В случае, где настоящее изобретение реализовано посредством аппаратного обеспечения, вариант осуществления настоящего изобретения может быть реализован одной или более специализированной интегральной схемой (ASIC), цифровым сигнальным процессором (DSP), устройством обработки цифрового сигнала (DSPD), программируемым логическим устройством (PLD), программируемой вентильной матрицей (FPGA), процессорами, диспетчерами, микродиспетчерами, микропроцессорами или подобным.
В случае, где настоящее изобретение реализовано посредством аппаратно реализованного программного обеспечения или программного обеспечения, варианты осуществления настоящего изобретения могут быть реализованы в форме модулей, процессов, функций или подобных, которые выполняют признаки или операции, описанные выше. Программируемый код может быть сохранен в блоке памяти так, чтобы он мог выполняться процессором. Блок памяти может быть расположен внутри или вне процессора и может передавать данные процессору с помощью множества известных средств.
Промышленная применимость
Специалистами в данной области техники будет оценено, что настоящее изобретение может быть воплощено в других конкретных формах, отличных от изложенных в данном документе, не отступая от сущности и существенных особенностей настоящего изобретения. Поэтому вышеизложенное описание должно быть рассмотрено во всех аспектах как иллюстративное, а не ограничительное. Объем изобретения должен быть определен разумной интерпретацией приложенной формулы изобретения, и все изменения в пределах эквивалентности изобретения, должны попадать в объем изобретения.