用于执行低延迟高吞吐量L2操作的无线通信设备和方法技术

本公开提供了用于执行无线通信的设备、方法和非暂时性计算机可读介质。其包括：至少一个存储单元、第一数据源/接收器、第二数据源/接收器、连接至存储单元的多个硬件加速器、控制多个硬件加速器的控制处理器；其中，控制处理器控制多个硬件加速器用于：生成PDCP、无线电链路控制(RLC)和MAC报头并将其写入存储单元；以及将生成的PDCP、RLC和MAC报头以及从存储单元传送的一个或多个PDCP SDU组装成一个或多个发送MAC PDU以提供给第二数据接收器；解码存储单元中一个或多个接收MAC PDU的PDCP、RLC和MAC报头，以确定存储单元中一个或多个接收PDCP SDU的位置；以及从存储单元中确定的位置获取一个或多个接收PDCP SDU，以提供给第一数据接收器。

Wireless communication devices and methods for low latency and high throughput L2 operations

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于执行低延迟高吞吐量L2操作的无线通信设备和方法
本专利技术涉及通信领域，尤其涉及一种用于执行低延迟高吞吐量L2(第二层，Layer2)操作的无线通信设备和方法。
技术介绍
由第三代伙伴关系项目(3GPP，3rdGenerationPartnershipProject)颁布的第五代(5G，5Generation)新空口(NR，NewRadio)标准的延迟要求似乎比长期演进(LTE，LongTermEvolution)的延迟要求严格一个数量级。更具体地说，在5GNR等新标准中，子帧时间预计将从LTE中的一毫秒减少到更小的数量级。这可能会对蜂窝设备(例如基站和用户设备(UE，userequipment))的处理需求具有一些更高的要求，而传统的处理架构可能达不到这个要求。
技术实现思路
在一些实施例中，一种设备、方法和非暂时性计算机可读介质，其上存储有能够形成或配置计算系统执行用于运行无线通信操作的指令，包括：至少一个存储单元；第一数据源/接收器，用于提供PDCPSDU以传送至存储单元或接收PDCPSDU以从存储单元传送；第二数据源/接收器，用于提供MACSDU以传送至存储单元或接收MACSDU以从存储单元传送；连接至存储单元的多个硬件加速器；控制多个硬件加速器的控制处理器；其中，响应于第一数据源，第一数据源提供一个或多个PDCPSDU以传送至存储单元，控制处理器控制多个硬件加速器用于：生成PDCP、无线电链路控制(RLC)和MAC报头并将其写入存储单元；以及将生成的PDCP、RLC和MAC报头以及从存储单元传送的一个或多个PDCPSDU组装成一个或多个发送MACPDU以提供给第二数据接收器；以及，其中，响应于第二数据源，第二数据源提供一个或多个MACSDU以传送至存储单元，所述控制处理器控制所述多个硬件加速器用于：解码存储单元中一个或多个接收MACPDU的PDCP、RLC和MAC报头，以确定存储单元中一个或多个接收PDCPSDU的位置；以及从存储单元中确定的位置获取一个或多个接收PDCPSDU，以提供给第一数据接收器。在本专利技术较佳的实施例中，控制处理器与存储PDCPSDU的至少一个存储单元不相连接。所述控制处理器控制多个硬件加速器，而不从/向存储单元读取/写入PDCPSDU。在本专利技术较佳的实施例中，控制处理器向多个硬件加速器提供指向所述存储单元的位置的指针，所述多个硬件加速器从此位置中组装所述一个或多个发送MACPDU并获取所述一个或多个接收PDCPSDU。在本专利技术较佳的实施例中，控制处理器响应于一个或多个接收MACPDU的报头的解码，从多个硬件加速器接收指向一个或多个接收PDCPSDU的存储单元的位置的指针。在本专利技术较佳的实施例中，所述控制处理器向多个硬件加速器提供多个硬件加速器用于生成报头的信息。在本专利技术较佳的实施例中，控制处理器和多个硬件加速器根据多个硬件加速器将生成的报头写入的存储单元的位置进行通信。在本专利技术较佳的实施例中，所述设备还包括：第二存储器，所述第二存储器连接到控制处理器而并不与多个硬件加速器连接，所述多个硬件加速器保存由控制处理器执行以运行PDCP、RLC和MAC子层程序的代码。在本专利技术较佳的实施例中，PDCPSDU包括IP报文；MACPDU包括PHYTB。在本专利技术较佳的实施例中，多个硬件加速器包括由控制处理器可编程的通用编程接口。在本专利技术较佳的实施例中，控制处理器包括多个接口，多个接口分别连接到多个硬件加速器以控制多个硬件加速器。在本专利技术较佳的实施例中，一个或多个存储单元包括：接收来自第一数据源的PDCPSDU的第一存储单元；接收来自第二数据源的MACPDU的第二存储单元。在本专利技术较佳的实施例中，控制处理器通过执行指针操作来控制多个硬件加速器，以执行以下一个或多个操作，而无需自身从/向存储单元读取/写入PDCPSDU：报文重传和窗口管理；报文分割；报文连接；报文丢弃。在本专利技术较佳的实施例中，无线通信是根据由第三代伙伴关系项目(3GPP)和电气与电子工程师协会(IEEE)定义的以下无线通信标准列表中的至少一个进行的：3GPP长期演进(LTE)；3GPPLTE高级(LTE-A)；3GPPLTEAdvancedPro；3GPP新空口(NR)；以及IEEE802.11。在本专利技术较佳的实施例中，控制处理器包括多个控制处理器，所述多个控制处理器连接到用于控制所述多个硬件加速器的各个处理器。附图说明注意，附图仅示出了示例性实施例，因此，不应认为是对本专利技术范围的限制，因为本专利技术可允许其他同等有效的实施例。图1是LTE网络中使用的协议栈的框图；图2是在第2层(L2)中，或更具体地说，是在分组数据汇聚协议(PDCP)、无线链路控制(RLC)和媒体访问控制(MAC)子层中形成和解码的各种报文的框图。图3是用于执行无线通信的设备的框图，更具体地说，用于执行与L2处理相关的操作的设备，包括PDCP、RLC和MAC子层处理。图4是图3的设备的替代实施例的框图。具体实施方式缩略词5G-第5代(5Generation)AM-确认模式(AcknowledgedMode)API-应用程序编程接口(ApplicationProgrammingInterface)ARQ-自动重复请求(AutomaticRepeatRequest)ASIC-专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit)AXI-高级可扩展接口(AdvancedeXtensibleInterfaces)BRAM—块随机存取存储器(BlockRandomAccessMemory)CRC—循环冗余码(CyclicRedundancyCode)DRAM-动态随机存取存储器(DynamicRandomAccessMemory)eNB-卷节点B(volvedNodeB,)，或eNodeBgNB-下一代节点B(nextGenerationNodeB)，或gNodeBFPGA-现场可编程门阵列(FieldProgrammableGateArray)HARQ-自动重复请求(HybridAutomaticRepeatRequest)IP-Internet协议(InternetProtocol)L1-第1层(Layer1)L2-第2层(Layer2)L3-第3层(Layer3)LTE-长期演进(LongTermEvolution)MAC-媒体访问控制(MediumAccessControl)NAS-非接入层(Non-AccessStratum)NR-新空口(NewRadio)PDCP-分组数据汇聚协议(PacketDataConvergenceProtocol)PDCCH-物理下行链路控制信道(Physic本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于执行无线通信的设备，包括：/n至少一个存储单元；/n第一数据源/接收器，用于提供PDCP SDU以传送至存储单元或接收PDCP SDU以从存储单元传送；/n第二数据源/接收器，用于提供MAC SDU以传送至存储单元或接收MAC SDU以从存储单元传送；/n连接至存储单元的多个硬件加速器；/n控制多个硬件加速器的控制处理器；/n其中，响应于第一数据源，第一数据源提供一个或多个PDCP SDU以传送至存储单元，控制处理器控制多个硬件加速器用于：/n生成PDCP、无线电链路控制(RLC)和MAC报头并将其写入存储单元；以及/n将生成的PDCP、RLC和MAC报头以及从存储单元传送的一个或多个PDCP SDU组装成一个或多个发送MAC PDU以提供给第二数据接收器；以及/n其中，响应于第二数据源，第二数据源提供一个或多个MAC SDU以传送至存储单元，所述控制处理器控制所述多个硬件加速器用于：/n解码存储单元中一个或多个接收MAC PDU的PDCP、RLC和MAC报头，以确定存储单元中一个或多个接收PDCP SDU的位置；以及/n从存储单元中确定的位置获取一个或多个接收PDCP SDU，以提供给第一数据接收器。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170908 US 15/700,0501.一种用于执行无线通信的设备，包括：
至少一个存储单元；
第一数据源/接收器，用于提供PDCPSDU以传送至存储单元或接收PDCPSDU以从存储单元传送；
第二数据源/接收器，用于提供MACSDU以传送至存储单元或接收MACSDU以从存储单元传送；
连接至存储单元的多个硬件加速器；
控制多个硬件加速器的控制处理器；
其中，响应于第一数据源，第一数据源提供一个或多个PDCPSDU以传送至存储单元，控制处理器控制多个硬件加速器用于：
生成PDCP、无线电链路控制(RLC)和MAC报头并将其写入存储单元；以及
将生成的PDCP、RLC和MAC报头以及从存储单元传送的一个或多个PDCPSDU组装成一个或多个发送MACPDU以提供给第二数据接收器；以及
其中，响应于第二数据源，第二数据源提供一个或多个MACSDU以传送至存储单元，所述控制处理器控制所述多个硬件加速器用于：
解码存储单元中一个或多个接收MACPDU的PDCP、RLC和MAC报头，以确定存储单元中一个或多个接收PDCPSDU的位置；以及
从存储单元中确定的位置获取一个或多个接收PDCPSDU，以提供给第一数据接收器。


2.如权利要求1所述的设备，其中，控制处理器与存储PDCPSDU的至少一个存储单元不相连接。


3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述控制处理器控制多个硬件加速器，而不从/向存储单元读取/写入PDCPSDU。


4.根据权利要求1所述的设备，其中，控制处理器向多个硬件加速器提供指向所述存储单元的位置的指针，所述多个硬件加速器从此位置中组装所述一个或多个发送MACPDU并获取所述一个或多个接收PDCPSDU。


5.根据权利要求1所述的设备，其中，控制处理器响应于一个或多个接收MACPDU的报头的解码，从多个硬件加速器接收指向一个或多个接收PDCPSDU的存储单元的位置的指针。


6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述控制处理器向多个硬件加速器提供多个硬件加速器用于生成报头的信息。


7.根据权利要求1所述的设备，其中，控制处理器和多个硬件加速器根据多个硬件加速器将生成的报头写入的存储单元的位置进行通信。


8.根据权利要求1所述的设备，其中，所述设备还包括：第二存储器，所述第二存储器连接到控制处理器而并不与多个硬件加速器连接，所述多个硬件加速器保存由控制处理器执行以运行PDCP、RLC和MAC子层程序的代码。


9.根据权利要求1所述的设备，其中，PDCPSDU包括IP报文；MACPDU包括PHYTB。


10.根据权利要求1所述的设备，其中，多个硬件加速器包括由控制处理器可编程的通用编程接口。


11.根据权利要求1所述的设备，其中，控制处理器包括多个接口，多个接口分别连接到多个硬件加速器以控制多个硬件加速器。


12.根据权利要求1所述的设备，其中，一个或多个存储单元包括：
接收来自第一数据源的PDCPSDU的第一存储单元；
接收来自第二数据源的MACPDU的第二存储单元。


13.根据权利要求1所述的设备，其中，控制处理器通过执行指针操作来控制多个硬件加速器，以执行以下一个或多个操作，而无需自身从/向存储单元读取/写入PDCPSDU：
报文重传和窗口管理；
报文分割；
报文连接；
报文丢弃。


14.根据权利要求1所述的设备，其中，无线通信是根据由第三代伙伴关系项目(3GPP)和电气与电子...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿齐兹·阿赫桑，埃伯尔·阿马，科茨奇·文森特，
申请(专利权)人：美国国家仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US