一种异构网络下的数据传输方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种异构网络下的数据传输方法，包括：UE的PCell实现PDCP层、RLC层、MAC层和物理层，UE的SCell实现RLC层、MAC层和物理层，其中：MME将S1控制信令发送到PCell，PCell将RRC信令发送给UE；SGW将所述UE的数据发送到PCell，PCell将所述UE的数据在PDCP层分路，然后将各路数据经由UE的Pcell和/或Scell发送给UE，UE在PDCP层将数据重新组合，然后发送给应用层。本发明专利技术还公开了一种异构网络下的数据传输系统。应用本发明专利技术公开的技术方案，能够实现异构网络之间的协同，并充分利用异构网络的资源，使整个异构网络更加节能。

【技术实现步骤摘要】
一种异构网络下的数据传输方法及系统
本申请涉及无线通信
，特别涉及一种异构网络下的数据传输方法及系统。
技术介绍
现代移动通信越来越趋向于为用户提供高速率传输的多媒体业务，如图1所示，为系统架构演进(SAE)的系统架构图。其中：用户设备(UE)101是用来接收数据的终端设备。演进通用陆地无线接入网络(E-UTRAN)102是无线接入网络，其中包括为UE提供接入无线网络接口的宏基站(eNodeB/NodeB)。移动管理实体(MME)103负责管理UE的移动上下文、会话上下文和安全信息。服务网关(SGW)104主要提供用户平面的功能，MME103和SGW104可能处于同一物理实体。分组数据网络网关(PGW)105负责计费、合法监听等功能，也可以与SGW104处于同一物理实体。策略和计费规则功能实体(PCRF)106提供服务质量(QoS)策略和计费准则。通用分组无线业务支持节点(SGSN)108是通用移动通信系统(UMTS)中为数据的传输提供路由的网络节点设备。归属用户服务器(HSS)109是UE的家乡归属子系统，负责保护包括用户设备的当前位置、服务节点的地址、用户安全信息、用户设备的分组数据上下文等用户信息。目前LTE(LongTermEvolution)系统中，每个小区支持的最大带宽为20MHz，为了提高UE的峰值速率，LTE-Advanced系统引入了载波聚合技术。通过载波聚合技术，UE可以同时与由同一个eNB控制的工作在不同载波频率的小区通信，使传输带宽最高达到100MHz，从而可以成倍增加UE的上下行峰值速率。对于工作在载波聚合下的UE来说，聚合的小区分为主小区(PCell：PrimaryCell)和辅小区(SCell：SecondaryCell)，聚合小区对应的频率分别叫做主子载波(PCC：PrimaryComponentCarrier)和辅子载波(SCC：SecondaryComponentCarrier)。PCell只能够有一个，而且一直处于激活状态，PCell只能通过切换过程进行改变，而且UE只能在PCell发送和接收NAS信息，PUCCH也只能在PCell发送。根据UE的能力，eNB会通过RRC连接重配(RRCReconfigurarion)过程给UE配置一个或多个SCell。具体而言，eNB发送RRC连接重配置(RRCConnectionReconfiguration)消息给UE，SCell的配置信息包含在RRCConnectionReconfiguration消息的SCellToAddModList-r10消息中，SCellToAddModList-r10消息中包含每个SCell的索引(SCellIndex)、SCell的物理ID、下行载波频率、小区特定的无线资源配置参数及UE特定的无线资源配置参数等。其中，小区特定的无线资源配置参数包括UE所需的所有SCell内系统广播消息的内容，以确保UE无需通过读取SCell内的系统广播消息即可获取所需的SCell的小区特定的无线资源配置信息。为了减少UE的耗电量，SCell在配置之后，处于非激活状态(Deactivated)。eNB通过MAC层的MAC控制单元激活或去激活一个SCell，激活/去激活SCell的MAC控制单元占用一个字节，该MAC控制单元对应的逻辑信道ID为11011。其中R为保留比特，设为0；Ci对应SCellIndex为i的SCell的状态，即如果Ci为1，则SCellIndex＝i的SCell为激活状态；如果Ci为0，则SCellIndex＝i的SCell为非激活状态。每个SCell激活之后，UE都会启动一个对应的去激活定时器。如果UE在该SCell上检测到了PDCCH或在其他服务小区上检测到了针对该SCell的PDCCH，便会重新启动该去激活定时器。如果去激活定时器超时，则UE认为该SCell进入非激活状态。另外，如果UE收到带切换命令的RRC重配消息，则UE认为所有已配置的SCell进入非激活状态。当SCell从激活状态进入非激活状态，UE将清空该SCell对应的所有HARQ缓存。如果一个SCell处于非激活状态，或从激活状态进入非激活状态，UE应该遵从以下规则：1)不在该SCell上监听PDCCH；2)不监听针对该SCell的PDCCH；3)不在该SCell上发送探测参考信号(SRS：SoundingReferenceSignal)和上行同步信道(UL-SCH)；4)不上报该SCell的信道质量指示(ChannelQualityIdentity)/预编玛阵列指示(PrecodingMatrixIndex)/等级指示(RankIndicator)，对应简称：CQI/PMI/RI。相反，如果一个SCell处于激活状态，UE需要遵从以下规则:1)在该SCell上监听PDCCH(在自调度情况下)；2)监听针对该SCell的PDCCH；3)根据eNB的配置在该SCell上发送SRS；4)上报该SCell的CQI/PMI/RI等。为了保持eNB和UE之间的行为在时间上一致，如果UE在子帧n上收到激活SCell的MAC控制单元(也可称为：SCell激活指令)，那么，UE在SCell激活状态下的操作应该从子帧n+8开始执行；如果UE在子帧n上收到SCell去激活命令，那么，UE在SCell非激活状态下的操作中与CSI无关的操作应该在子帧n+8之前执行，UE在SCell非激活状态下的操作中与CSI相关的操作应该在子帧n+8执行。上述现有技术中，载波聚合均在同一eNB下的小区之间进行，不涉及跨eNB的载波聚合。运营商可以分期部署网络，基站的类型也有多种，例如宏基站、微基站、Pico基站、家庭基站，此外，接入的方式也有多种。这样就形成了在同一地理区域，可能部署了不同类型的基站，同时为UE提供服务的局面。图2为现有的异构网络部署示意图。如图2所示，在同一个地区，有多个小区重复覆盖，LTE的小区B、小区C、小区D和小区E，完全在小区A的覆盖下。小区A可以是UMTS或者GSM小区，也可以是LTE小区。小区A为这个区域提供基本的无线覆盖，是最早部署的小区，其覆盖范围相比于其他小区而言较大。随着用户容量的提高，某些地区的用户非常集中并且用户容量很大，用户容量与用户数目、用户需要的服务的质量(QoS)有关系。用户数目越多，QoS要求越高，则小区需要提供的用户容量越大，在该地区需要部署新的小区设备。比如小区B、小区C、小区D和小区E，这些小区主要目的是为了提升用户容量，提供更先进的接入技术，其覆盖范围相比于小区A而言较小。小区A无缝覆盖了这个区域，为这个区域提供服务，而热点小区的覆盖范围可能是不连续的，将这种部署称为异构网络。在异构网络下，需要提出新的数据传输方案，以实现异构网络之间的协同，并充分利用异构网络的资源，使整个异构网络更加节能。
技术实现思路
本申请提供了一种异构网络下的数据传输方法及系统，以实现异构网络之间的协同，并充分利用异构网络的资源，使整个异构网络更加节能。本申请提供的一种数据传输方法，包括：UE的主小区提供分组数据汇聚协议(PDCP)层、无线链路控制(RLC)层、媒体接入控制(MAC)层和物理层，UE的辅小区提供本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数据传输方法，其特征在于，包括：用户设备UE的主小区提供分组数据汇聚协议PDCP层、无线链路控制RLC层、媒体接入控制MAC层和物理层，UE的辅小区提供RLC层、MAC层和物理层，其中：主小区从移动管理实体和主小区所在基站之间的接口接收移动管理实体发送的控制信令，主小区将无线链路控制RRC信令发送给UE；主小区从服务网关接收所述UE的数据，主小区将所述UE的数据在PDCP层分路，然后将各路数据经由UE的主小区和/或辅小区发送给UE，所述各路数据由UE在PDCP层重新组合，然后发送给应用层。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：当主小区所在的基站决定增加一个小区作为辅小区时，主小区所在的基站向该辅小区所在的基站发送辅小区增加请求消息，消息中包含要建立的LTE承载的配置信息，该配置信息包含UE的标识、承载的标识、RLC配置信息和MAC配置信息；主小区所在的基站从辅小区所在的基站接收辅小区增加响应消息，该消息中包含辅小区的物理层专用配置信息，所述物理层专用配置信息包括：上行物理层专用配置信息和下行物理层专用配置信息；其中，上行物理层专用配置信息包含上行天线配置信息、上行USCH信道信息、CQI汇报的配置信息、上行SRS配置信息和上行功率控制配置信息，下行物理层专用配置信息包含天线信息，还包含CSI-RS的配置信息和DSCH专用配置信息；主小区向UE发送RRC重配置消息，消息中包含辅小区的物理层专用配置信息和物理层通用配置信息。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述辅小区增加响应消息中还包含所述辅小区的物理层通用配置信息，所述物理层通用配置信息包含物理下行共享信道PDSCH的公共的配置信息和物理层重传指示信道PHICH的配置信息。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：任意两个基站中的其中一个基站向另一个基站发送X2接口建立请求消息，该消息的服务小区信息中包含服务小区的物理层通用配置信息；所述另一个基站向所述一个基站返回X2接口建立响应消息，该消息的服务小区信息中包含服务小区的物理层通用配置信息；当服务小区的配置信息发生改变时，该服务小区所在的基站向X2接口对端的基站发送基站配置更新消息，其中，增加的和修改的服务小区的配置信息中还包含该服务小区的物理层通用配置信息；所述物理层通用配置信息包含PDSCH的公共的配置信息和PHICH的配置信息。5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于：如果一个LTE无线承载E-RAB的数据通过主小区和N1个辅小区传输，主小区的PDCP层将数据分成1+N1路，一路通过主小区传输，其余N1路通过各个辅小区传输给UE；如果一个E-RAB的数据只通过N2个辅小区传输，主小区的PDCP层将数据分成N2路，并通过相应的辅小区传输给UE。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：如果一个E-RAB的数据通过主小区和N1个辅小区传输，主小区向UE发送的RRC重配置消息中还包含MAC配置信息、RLC配置信息和物理层配置信息；如果一个E-RAB的数据只通过N2个辅小区传输，并且重用了主小区的RLC配置信息和MAC配置信息，则主小区向UE发送的RRC重配置消息中只包含物理层配置信息。7.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括辅小区释放过程：主小区所在的基站从辅小区所在的基站接收辅小区状态汇报消息获得辅小区的质量情况，所述辅小区的质量情况是辅小区从UE接收物理层的汇报信息得到的，或者主小区所在的基站从辅小区所在的基站接收辅小区状态汇报消息，所述辅小区状态汇报消息中携带请求主小区释放该辅小区的指示信息；主小区所在的基站向辅小区所在的基站发送辅小区释放请求消息，消息中包含请求释放的辅小区的标识；主小区所在的基站从辅小区所在的基站接收辅小区释放响应消息；主小区所在的基站向UE发送RRC重配置请求消息，消息中包含辅小区的标识，要求UE释放所述辅小区；主小区所在的基站从UE接收RRC重配置响应消息。8.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括激活辅小区的过程：主小区所在的基站从辅小区所在的基站接收辅小区激活请求消息，所述辅小区激活请求消息是辅小区所在的基站接收到发送给UE的数据包时发送的；主小区所在的基站向辅小区所在的基站发送辅小区激活响应消息，通知是否允许所述辅小区的激活；主小区向UE发送辅小区激活指令，该指令中包含请求激活的辅小区的标识；在UE与辅小区进行上行同步后，主小区所在的基站从辅小区所在的基站接收辅小区激活成功消息。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在激活辅小区的过程之后进一步包括去激活辅小区的过程：主小区所在的基站从辅小区所在的基站接收辅小区去激活请求消息，消息中包含辅小区的标识；主小区所在的基站向辅小区所在的基站发送辅小区去激活响应消息；主小区所在的基站向UE发送辅小区去激活指令，消息中包含辅小区的标识。10.一种辅小区释放方法，适用于对不同基站中的小区进行载波聚合的情况，其特征在于：主小区所在的基站从辅小区所在的基站接收辅小区状态汇报消息获得辅小区的质量情况，所述辅小区的质量情况是辅小区从UE接收物理层的汇报信息得到的，或者主小区所在的基站从辅小区所在的基站接收辅小区状态汇报消息，所述辅小区状态汇报消息中携带请求主小区释放该辅小区的指示信息；主小区所在的基站向辅小区所在的基站发送辅小区释放请求消息，消息中包含请求释放的辅小区的标识；主小区所在的基站从辅小区所在的基站接收辅小区释放响应消息；主小区所在的基站向UE发送RRC重配置请求消息，消息中包含辅小区的标识，要求UE释放所述辅小区；主小区所在的基站从UE接收RRC重配置响应消息。11.一种数据传输系统，其特征在于，包括：至少两个基站，还包括用户设备UE、移动管理实体和服务网关，所述至少两个基站分别为UE的主小区所在的基站和辅小区所在的基站，其中：主小区提供分组数据汇聚协议PDCP层、无线链路控制RLC层、媒体接入控制MAC层和物理层，辅小区提供RLC层、MAC层和物理层；主小区从移动管理实体和主小区所在基站之间的接口接收移动管理实体发送的控制信令，主小区将无线链路控制RRC信令发送给UE；主小区从服务网关接收所述UE的数据，主小区将所述UE的数据在PDCP层分路，然后将各路数据经由UE的主小区和/或辅小区发送给UE，所述数据由UE在PDCP层重新组合，然后发送给应用层。12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于：当主小区所在的基站根据UE的汇报决定增加一个小区作为辅小区时，主小区所在的基站向该辅小区所在的基站发送辅小区增加请求消息，消息中包含要建立的LTE承载的配置信息，该配置信息包含UE的标识、承载的标识、RLC配置信息和MAC配置信息；主小区所在的基站从辅小区所在的基站接收辅小区增加响应消息，该消息中包含辅小区的物理层专用配置信息，所述物理层专用配置信息包括：上行物理层专用配置信息和下行物理层专用配置信息；其中，上行物理层专用配置信息包含上行天线配置信息、上行USCH信道信息、CQI汇报的配置信息、上行SRS配置信息和上行功率控制配置信息，下行物理层专用配置信息包含天线信息，还包含CSI-RS的配置信息和DSCH专用配置信息；主小区向UE发送RRC重配置消息，消息中包含辅小区的物理层专用配置信息和物理层通用配置信息。13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于：所述辅小区增加响应消息中携带所述辅小区的物理层通用配置信息，所述物理层通用配置信息包含物理下行共享信道PDSCH的公共的配置信息和物理层重传指示信道PHICH的配置信息。14.根据权利要求12所述的系统，其特征在于：所述至少两个基站还在X2接口建立过程中向对方发送本基站的服务小区的物理层通用配置信息，并保存对方的服务小区的物理层通用配置信息；当服务小区的配置信息发生改变时，该服务小区所在的基站还向X2接口对端的基站发送基站配置更新消息，其中，增加的和修改的服务小区的配置信息中还包含该服务小区的物理层通用配置信息；所述物理层通用配置信息包含PDSCH的公共的配置信息和PHICH的配置信息。15.一种数据传输方法，其特征在于，包括：用户设备UE的主小区提供分组数据汇聚协议PDCP层、无线链路控制RLC层、媒体接入控制MAC层和物理层，UE的辅小区提供RLC层、MAC层和物理层；UE从主小区接收无线链路控制RRC信令，所述RRC信令是主小区从移动管理实体接收到控制信令后发送的；UE从主小区和/或辅小区接收各路数据，并将所述各路数据在PDCP层重新组合后发送给应用层，其中，所述各路数据为主小区从服务网关接收到UE的数据后在PDCP层分路，并经由UE的主小区和/或辅小区发送给UE的。16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于：当主小区所在的基站决定增加一个小区作为辅小区时，辅小区增加请求消息由主小区所在的基站发送给该辅小区所在的基站，消息中包含要建立的LTE承载的配置信息，该配置信息包含UE的标识、承载的标识、RLC配置信息和MAC配置信息；辅小区增加响应消息由辅小区所在的基站发送给主小区所在的基站，该消息中包含辅小区的物理层专用配置信息，所述物理层专用配置信息包括：上行物理层专用配置信息和下行物理层专用配置信息；其中，上行物理层专用配置信息包含上行天线配置信息、上行USCH信道信息、CQI汇报的配置信息、上行SRS配置信息和上行功率控制配置信息，下行物理层专用配置信息包含天线信息，还包含CSI-RS的配置信息和DSCH专用配置信息；UE从主小区接收RRC重配置消息，消息中包含辅小区的物理层专用配置信息和物理层通用配置信息。17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于：所述辅小区增加响应消息中还包含所述辅小区的物理层通用配置信息，所述物理层通用配置信息包含物理下行共享信道PDSCH的公共的配置信息和物理层重传指示信道...

【专利技术属性】
技术研发人员：王弘，许丽香，梁华瑞，
申请(专利权)人：北京三星通信技术研究有限公司，三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：