專利名稱：一種用戶面協(xié)議棧和一種無損遷移實現(xiàn)方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無線通信領域，尤其涉及采用二層節(jié)點結構的演時網(wǎng)絡中一種用戶面協(xié)議棧和一種無損遷移實現(xiàn)方法。
背景技術：
目前在3GPP中，各廠商積極研究LTE(Long Term Evolution)，LTE的目的是提供一種能夠降低時延、提高用戶數(shù)據(jù)速率、改進系統(tǒng)容量和覆蓋的低成本的網(wǎng)絡。只使用PS域業(yè)務，承載網(wǎng)絡都為IP承載。LTE提出以下目標顯著提高峰值數(shù)據(jù)速率，如100Mbps(下行鏈路)和50Mbps(上行鏈路)；在維持現(xiàn)有站點部署位置不變的前提下，增加“小區(qū)邊緣比特率”；顯著改進頻譜效率(例如Rel6的2-4倍)；實現(xiàn)低于10ms的無線接入網(wǎng)絡延遲；顯著降低控制面延遲；可擴充帶寬，可靈活地分配窄頻譜帶寬；支持現(xiàn)有3G系統(tǒng)和非3GPP規(guī)范系統(tǒng)間的互通；進一步加強組播和廣播業(yè)務(MBMS)；支持未來增強型IMS和核心網(wǎng)，等等。
在此基礎上，已衍生出很多滿足條件的新的演進網(wǎng)絡架構，一種比較流行的網(wǎng)絡架構是兩層節(jié)點架構，如圖1所示。
在這種架構下，ERS(Edge Radio Station，邊緣無線基站)具有現(xiàn)有技術中Node B(基站)和無線網(wǎng)絡控制器(RNC)的功能；IAGW(IP Access GateWay，IP接入網(wǎng)關)具有部分SGSN(Serving GPRS Support Node，服務GPRS支持節(jié)點)的功能和GGSN(Gateway GPRS Support Node，網(wǎng)關GPRS支持節(jié)點)的功能。
在上述演進網(wǎng)絡架構中，只提出一種架構形式，即通過減小節(jié)點數(shù)來達到減少傳輸時延等目的。并沒有具體地進行網(wǎng)絡實體功能劃分。目前通用的做法是將現(xiàn)有網(wǎng)絡中的RNC的功能全部下放到ERS，因此ERS具有全部的無線接口協(xié)議棧。該種二層節(jié)點的演進架構網(wǎng)絡的用戶面協(xié)議棧如圖2所示，包括UE用戶面協(xié)議棧、ERS用戶面協(xié)議棧和IAGW用戶面協(xié)議棧。
IAGW用戶面協(xié)議棧包括GPRS隧道協(xié)議用戶面(GTP-U)層、用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議/互連網(wǎng)協(xié)議層(UDP/IP)、L2層和L1層。
ERS用戶面協(xié)議棧中包含無線接口協(xié)議棧和Iu’接口協(xié)議棧。無線接口協(xié)議棧包括分組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議層(PDCP層)、無線鏈路控制協(xié)議層(RLC層)、媒體接入控制層(MAC層)、物理層(PHY’層)；Iu’接口協(xié)議棧包括GTP-U層、UDP/IP層、L2層和L1層。
UE用戶面協(xié)議棧中包含PDCP層、RLC層、MAC層和PHY’層。
上述的L2層是指分層協(xié)議中的層2，即數(shù)據(jù)鏈路層，如幀中繼、ATM、或無線的數(shù)據(jù)鏈路層等。
上述的L1層是指分層協(xié)議中的層1，即物理層，如E1、光纖、微波傳輸?shù)任锢韺蛹夹g。
采用上面的用戶面協(xié)議棧，由于空口協(xié)議棧全部在ERS，導致在無損遷移中，必須轉(zhuǎn)移源ERS(SERS)中緩存的未確認PDCP數(shù)據(jù)和PDCP序列號、N-PDU(協(xié)議數(shù)據(jù)單元)序列號，也可能轉(zhuǎn)移頭壓縮的上下文(Context)。
由于遷移的流程較多且復雜，如果ERS之間有接口，則可通過該接口進行信令交互和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移，但轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)會導致該接口擁塞；如果ERS之間沒有接口，則必須通過IAGW進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移。由于ERS的覆蓋范圍有限，而對高速移動的用戶來說，遷移的頻率較高，導致ERS與IAGW之間的接口(Iu’)或ERS之間的接口比較擁塞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用戶面協(xié)議棧和一種無損遷移實現(xiàn)方法，用以解決現(xiàn)有技術中存在的在無損遷移過程中需要頻繁轉(zhuǎn)移PDCP序列號和數(shù)據(jù)、遷移流程復雜的問題。
本發(fā)明提供的用戶面協(xié)議棧包括IP接入網(wǎng)關(IAGW)用戶面協(xié)議棧、邊緣無線基站(ERS)用戶面協(xié)議棧和用戶終端(UE)用戶面協(xié)議棧，在IAGW用戶面協(xié)議棧中，包含一個新聚合層協(xié)議(NCLP)層，實現(xiàn)分組數(shù)據(jù)聚合協(xié)議(PDCP)層相應功能，并維護NCLP序列號；在ERS用戶面協(xié)議棧中，刪除其包含的PDCP層；在UE用戶面協(xié)議棧中，包含所述NCLP層，替換現(xiàn)有PDCP層。
在所述IAGW用戶面協(xié)議棧中還包含GPRS隧道協(xié)議用戶面(GTP-U)層、用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議/互連網(wǎng)協(xié)議層(UDP/IP)、L2層和L1層；在所述ERS用戶面協(xié)議棧中包含增強的無線鏈路控制協(xié)議層、增強的媒體接入控制層、增強的物理層、GTP-U層、UDP/IP層、L2層和L1層；在所述UE用戶面協(xié)議棧中還包含增強的無線鏈路控制協(xié)議層、增強的媒體接入控制層、增強的物理層。
所述增強的無線鏈路控制協(xié)議層支持三種數(shù)據(jù)傳輸模式，分別為答應模式、非應答模式和透明模式；所述增強的媒體接入控制層，至少具有現(xiàn)有媒體接入控制層的對應功能；所述增強的物理層至少具有現(xiàn)有物理層的對應功能。
所述增強的無線鏈路控制協(xié)議層和所述增強的媒體接入控制層合并為一個新層。
所述增強的無線鏈路控制協(xié)議層包括分段、重組、串聯(lián)、填充、用戶數(shù)據(jù)傳送、錯誤檢測、按序發(fā)送高層協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)、副本檢測、流控、非證實數(shù)據(jù)傳送模式序號檢查、協(xié)議錯誤檢測和恢復、加密、掛起和恢復功能其中之一或其任意組合功能；
所述增強的媒體接入控制層具有MAC-d、MAC-c/sh、MAC-b、MAC-hs實體，其功能包括邏輯信道和傳輸信道之間的映射、為每個傳輸信道選擇適當?shù)膫魉透袷?、用戶終端(UE)數(shù)據(jù)流之間的優(yōu)先級處理、UE之間采用動態(tài)預安排方法的優(yōu)先級處理、下行共享信道(DSCH)和前向接入信道(FACH)上多個用戶的數(shù)據(jù)流之間的優(yōu)先級處理、公共傳輸信道上UE的標識、將高層PDU復接為通過傳輸信道傳送給物理層的傳送塊、將通過傳輸信道來自物理層的傳送塊復接為高層PDU、業(yè)務量檢測、動態(tài)傳輸信道類型切換、透明無線鏈路控制(RLC)加密和接入業(yè)務級別選擇功能其中之一或其任意組合功能；所述增強的物理層包括擴頻/解擴、調(diào)制/解調(diào)功能、多入多出(MIMO)、正交頻分復用(OFDM)功能其中之一或任意組合功能。
本發(fā)明另提供一種無損遷移實現(xiàn)方法，采用本發(fā)明的用戶面協(xié)議棧，當采用應答模式進行數(shù)據(jù)傳輸時，該方法包括在UE和IAGW用戶面協(xié)議棧的NCLP層，緩存需要發(fā)送給對端的NCLP數(shù)據(jù)包，并設置NCLP序列號，將攜帶所述序列號的NCLP數(shù)據(jù)包通過ERS轉(zhuǎn)發(fā)給對端；當本端收到對端發(fā)送的確認數(shù)據(jù)包后，刪除本端緩存的被確認序列號對應的NCLP數(shù)據(jù)包。
根據(jù)本發(fā)明的上述方法，在UE向IAGW上傳NCLP數(shù)據(jù)包過程中，若UE用戶面協(xié)議棧中增強的無線鏈路控制協(xié)議層發(fā)現(xiàn)有未發(fā)送成功的數(shù)據(jù)包時，則通過層間信令指示UE中的NCLP層重發(fā)所述數(shù)據(jù)包；在IAGW向UE下傳NCLP數(shù)據(jù)包過程中，若ERS用戶面協(xié)議棧中增強的無線鏈路控制協(xié)議層發(fā)現(xiàn)有未轉(zhuǎn)發(fā)成功的數(shù)據(jù)包時，則通知IAGW重發(fā)其用戶面協(xié)議棧中NCLP層緩存的未確認數(shù)據(jù)包。
根據(jù)本發(fā)明的上述方法，可使用滑動窗口技術控制所述UE或IAGW發(fā)送給對端NCLP數(shù)據(jù)包的流量。
根據(jù)本發(fā)明的上述方法，當UE遷移后，UE和IAGW用戶面協(xié)議棧中的NCLP層傳輸緩存的未被確認的序列號對應的NCLP數(shù)據(jù)包給對端。
當UE或IAGW再次收到已收到的所述NCLP數(shù)據(jù)包時，則丟棄該NCLP數(shù)據(jù)包；并向?qū)Χ税l(fā)送確認數(shù)據(jù)包。
根據(jù)本發(fā)明的上述方法，當UE遷移后，UE和IAGW用戶面協(xié)議棧中的NCLP層傳輸緩存的未被確認的序列號對應的NCLP數(shù)據(jù)包時，通過遷移后的新的ERS進行所述NCLP數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)。
根據(jù)本發(fā)明的上述方法，所述確認數(shù)據(jù)包通過單獨的確認消息發(fā)送到對端；或?qū)⑺龃_認數(shù)據(jù)包通過發(fā)送給對端的其它數(shù)據(jù)包捎帶來發(fā)送到對端。
根據(jù)本發(fā)明的上述方法，還包括IAGW用戶面協(xié)議棧中的NCLP層對上層接收的數(shù)據(jù)包進行分段處理，使傳送到其GTP-U層的數(shù)據(jù)包不超過其允許的最大包長。
當選擇非應答模式或透明模式進行數(shù)據(jù)傳輸時，所述NCLP層在發(fā)送的NCLP數(shù)據(jù)包中不必攜帶所述NCLP序列號。
根據(jù)本發(fā)明的上述方法，當GTP-U層的用戶數(shù)據(jù)為保證順序的數(shù)據(jù)時，若選擇非應答模式或透明模式進行數(shù)據(jù)傳輸，則GTP-U層給傳輸數(shù)據(jù)包加上本層序列號后發(fā)送。
本發(fā)明有益效果如下(1)使用本發(fā)明提供的用戶面協(xié)議棧，在IAGW維護NCLP序列號，進行頭壓縮。經(jīng)過頭壓縮后在Iu’接口傳輸，提高了傳輸效率；使用本發(fā)明提供的方法，能夠在遷移中，實現(xiàn)無縫和無損遷移，不必由ERS進行序號轉(zhuǎn)移和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移，不必使用ERS之間的接口，極大的節(jié)省了成本。
(2)由于在IAGW維護NCLP數(shù)據(jù)包，IAGW了解NCLP數(shù)據(jù)的收發(fā)情況，ERS不必使用數(shù)據(jù)流量報告，在多費率情況下，IAGW能夠?qū)崟r計費，解決了現(xiàn)有技術中多費率計費比較困難的問題。
(3)在未來網(wǎng)絡演進中，本發(fā)明提供的用戶面協(xié)議棧能很容易地支持MAC’層和RLC’層的合并。


圖1為兩層節(jié)點架構的演進網(wǎng)絡示意圖；圖2為現(xiàn)有技術中兩層節(jié)點架構演進網(wǎng)絡的用戶面協(xié)議棧；圖3為本發(fā)明的用戶面協(xié)議棧結構示意圖。
具體實施例方式
參見圖3，為本發(fā)明的用戶面協(xié)議棧結構示意圖，包括UE用戶面協(xié)議棧、ERS用戶面協(xié)議棧和IAGW用戶面協(xié)議棧。
IAGW用戶面協(xié)議棧包括GTP-U層、UDP/IP層、L2層和L1層，還包括本發(fā)明新增的一個協(xié)議層NCLP(New Converge Layer Procotol，新聚合層協(xié)議)，該NCLP協(xié)議層與現(xiàn)有技術中的PDCP協(xié)議層具有類似功能，進行頭壓縮、維護NCLP PDU(協(xié)議數(shù)據(jù)單元)序列號，在無損遷移中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移由于IAGW作為固定錨點通過本發(fā)明解決無損問題而不再需要，另外，NCLP層可以具有分段的功能。
ERS用戶面協(xié)議棧包括無線接口用戶面協(xié)議棧和Iu’接口用戶面協(xié)議棧。其中，無線接口用戶面協(xié)義棧包含增強的無線鏈路控制協(xié)議層(RLC’層)、增強的媒體接入控制層(MAC’層)、增強的物理層(PHY’層)；Iu’接口用戶面協(xié)議棧包含GTP-U層、UDP/IP層、L2層和L1層，不包含現(xiàn)有技術ERS協(xié)議棧中的PDCP協(xié)議層(將其原有PDCP協(xié)議層的相關功能上移到本發(fā)明的IAGW用戶面協(xié)議棧中的NCLP層實現(xiàn))。
UE用戶面協(xié)議棧中包含RLC’層、MAC’層和PHY’層，以及本發(fā)明新增的NCLP協(xié)議層替代原有的PDCP協(xié)議層。
所述增強的無線鏈路控制協(xié)議層(RLC’層)支持三種數(shù)據(jù)傳輸模式，分別為答應模式(AM)、非應答模式(UM)和透明模式(TM)；其功能包括分段、重組、串聯(lián)、填充、用戶數(shù)據(jù)傳送、錯誤檢測、按序發(fā)送高層協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)、副本檢測、流控、非證實數(shù)據(jù)傳送模式序號檢查、協(xié)議錯誤檢測和恢復、加密、掛起和恢復功能等。
所述增強的媒體接入控制層(MAC’層)具有MAC-d(MAC-專用)、MAC-c/sh(MAC-公共/共享)、MAC-b(MAC-廣播)、MAC-hs(MAC-高速)實體，其功能包括邏輯信道和傳輸信道之間的映射、為每個傳輸信道選擇適當?shù)膫魉透袷健⒂脩艚K端(UE)數(shù)據(jù)流之間的優(yōu)先級處理、UE之間采用動態(tài)預安排方法的優(yōu)先級處理、下行共享信道(DSCH)和前向接入信道(FACH)上多個用戶的數(shù)據(jù)流之間的優(yōu)先級處理、公共傳輸信道上UE的標識、將高層PDU復接為通過傳輸信道傳送給物理層的傳送塊、將通過傳輸信道來自物理層的傳送塊復接為高層PDU、業(yè)務量檢測、動態(tài)傳輸信道類型切換、透明無線鏈路控制(RLC)加密和接入業(yè)務級別選擇功能、HARQ(混合自動重傳請求)等。
所述增強的物理層包括擴頻/解擴、調(diào)制/解調(diào)功能；還包括多入多出(Multiple Input Multiple Output，MIMO)和/或正交頻分復用(OrthogonalFrequency-Division Multiple，OFDM)功能。
采用本發(fā)明的用戶面協(xié)議棧采用AM模式進行無損遷移，方法為在UE和IAGW用戶面協(xié)議棧的NCLP層，緩存需要發(fā)送給對端的NCLP數(shù)據(jù)包，并設置NCLP序列號，將攜帶所述序列號的NCLP數(shù)據(jù)包通過ERS轉(zhuǎn)發(fā)給對端；當本端收到對端發(fā)送的確認數(shù)據(jù)包后，刪除本端緩存的被確認序列號對應的NCLP數(shù)據(jù)包。
下面對本發(fā)明的方法原理及具體實施方法加以詳細描述。
在現(xiàn)有技術的用戶面協(xié)議棧中，PDCP處于ERS用戶面協(xié)議棧中，底層的傳輸能保證PDCP包的順序到達，因此PDCP平時發(fā)送PDCP無包頭協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDCP-No-Header PDU)和PDCP數(shù)據(jù)協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDCP Data PDU)，只有在失步或RLC重啟時才發(fā)送PDCP序列號協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDCP SeqNumPDU)來同步序列號。而本發(fā)明將NCLP協(xié)議層(完成相當于原PDCP協(xié)議層的功能)放置于IAGW中，由于IAGW與ERS之間為IP傳輸，不一定能保證數(shù)據(jù)包的傳輸順序，UE和IAGW對應的NCLP不能保證同步，如果在遷移過程中需要保證無損遷移，對AM模式來說，就需要NCLP協(xié)議層維護序列號，以保證NCLP數(shù)據(jù)包在遷移中不丟失。為此，NCLP協(xié)議層始終發(fā)送NCLPSeqNum PDU(類同3GPP TS 25.323規(guī)范中定義的PDCP SeqNum PDU)，即AM模式的NCLP數(shù)據(jù)包始終攜帶所述序列號，這樣，NCLP協(xié)議層能了解未發(fā)送的NCLP PDU。在UE遷移過程中，UE和IAGW用戶面協(xié)議棧中的NCLP協(xié)議層可以要求傳輸未確認的序列號(SN)對應的NCLP包。實際傳輸時，可以是只傳輸未確認的數(shù)據(jù)包，或從最小SN未確認的包開始傳輸，對已收到的數(shù)據(jù)包再次接收時丟棄。發(fā)送確認數(shù)據(jù)包時可以采用單獨的信令進行發(fā)送，也可以是捎帶(piggyback)的確認，即確認數(shù)據(jù)包附在反向數(shù)據(jù)中一同傳輸。
下面以下行(IAGW向UE發(fā)送數(shù)據(jù)包)為例，描述NCLP數(shù)據(jù)包的發(fā)送過程。
下行的NCLP包按IAGW的接收順序給NCLP包設置序列號，NCLP協(xié)議層也可以對上層接收的大的包進行分段，以使得傳送到GTP-U協(xié)議層的包不超過GTP-U的最大包長(3GPP TS 23.060要求GTP-U的包長對IP不超過1500字節(jié)，對PPP不超過1502字節(jié))。同時NCLP協(xié)議層緩存該下行數(shù)據(jù)包，并復制一份下發(fā)到傳輸層，GTP-U協(xié)議層可使用不帶序列號的方式發(fā)送(當然也可使用帶序列號的方式發(fā)送，但不帶序列號可節(jié)省鏈路帶寬)。
NCLP數(shù)據(jù)包經(jīng)過IP網(wǎng)絡到達ERS的順序可能與IAGW的發(fā)送順序不同，ERS按照其接收順序，進行分段等RLC’操作，發(fā)送給UE。
UE的對等RLC’協(xié)議層收到后進行重傳等RLC’層操作，當RLC’協(xié)議層收到該NCLP包的全部分段后，進行組合并遞交給其上層NCLP協(xié)議層，此時收到的NCLP PDU不一定是準備接收的最小序號的PDU。
當ERS判斷出NCLP包已發(fā)送完畢時，不發(fā)送確認消息(比如RLC’-AM-DATA-Conf)給IAGW，因為ERS不了解是哪個NCLP包發(fā)送成功。而由UE的NCLP協(xié)議層收到數(shù)據(jù)包后進行確認，通過ERS傳送到IAGW的對等NCLP協(xié)議層。在IAGW向UE下傳NCLP數(shù)據(jù)包過程中，若ERS用戶面協(xié)議棧中增強的無線鏈路控制協(xié)議層發(fā)現(xiàn)有未轉(zhuǎn)發(fā)成功的數(shù)據(jù)包時，則通知IAGW重發(fā)其用戶面協(xié)議棧中NCLP層緩存的未確認數(shù)據(jù)包。
UE正確接收到NCLP數(shù)據(jù)包后，可以通過單獨發(fā)送確認數(shù)據(jù)包到對端；或通過發(fā)送給對端的其它數(shù)據(jù)包捎帶(piggyback)來發(fā)送到對端。IAGW的NCLP協(xié)議層將確認的緩存數(shù)據(jù)包刪除。
上行的數(shù)據(jù)發(fā)送原理比較簡單，UE與ERS之間的傳輸?shù)讓幽軌虮ＷC數(shù)據(jù)包的發(fā)送順序，UE的NCLP層下發(fā)數(shù)據(jù)包到其RLC’層，由RLC’層進行分段、發(fā)送、重傳管理等RLC’層操作，若RLC’層發(fā)現(xiàn)有未發(fā)送成功的數(shù)據(jù)包時，則通過層間原語信令指示UE中的NCLP層重發(fā)所述數(shù)據(jù)包即可，不必全部重發(fā)未確認的數(shù)據(jù)包。但由于ERS與IAGW之間是IP傳送，發(fā)送順序無法保證，因此，UE用戶面協(xié)議棧中的NCLP層發(fā)送給IAGW的上行數(shù)據(jù)包也必須始終攜帶NCLP序列號。其他操作類似，不再重述。
UE遷移后，IAGW或UE直接發(fā)送NCLP層中緩存的未確認的NCLP包給新的ERS，通過該遷移后的新的ERS進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。若再次收到之前已收到的數(shù)據(jù)包，則丟棄該數(shù)據(jù)包，再次發(fā)送確認數(shù)據(jù)包給對端；若收到之前未收到的NCLP包，則進行接收并發(fā)送確認數(shù)據(jù)包給對端。為了加強流量控制，可使用滑動窗口來對發(fā)送的NCLP數(shù)據(jù)包數(shù)量進行控制。
在以上方法中，AM模式下使用RLC’進行重傳是為了保證RLC’層重傳的高效率，因為RLC’處于離UE近的ERS中。如果使用其他模式來保證“確認”傳輸，盡管也能保證NCLP層確認重傳，但由于IAGW離空口較遠，重傳時延太大。
以上描述的是AM模式的情況，在UM模式和TM模式，NCLP層在發(fā)送的NCLP數(shù)據(jù)包中不必攜帶序列號。對無壓縮數(shù)據(jù)，攜帶NCLP無包頭協(xié)議數(shù)據(jù)單元(NCLP-No-Header PDU)；對有壓縮數(shù)據(jù)，攜帶NCLP數(shù)據(jù)協(xié)議數(shù)據(jù)單元(NCLP Data PDU)。其中NCLP-No-Header PDU和NCLP Data PDU與3GPPTS 25.323規(guī)范中定義的PDCP-No-Header PDU和PDCP Data PDU原理相同。
以上所述都是對GTP-U的用戶數(shù)據(jù)為IP/PPP等無序保證的數(shù)據(jù)包進行處理，當GTP-U的用戶數(shù)據(jù)為X.25等保證順序的數(shù)據(jù)，對于TM/UM模式，GTP-U層需要使用帶序列號格式的傳送方式，如使用3GPP TS29.060規(guī)范中定義的帶序列號格式的GTP-U。對AM模式使用本發(fā)明提供的上述方法即可保證傳送順序。
隨著網(wǎng)絡演進的進一步發(fā)展，MAC’層、RLC’層可能具有重傳功能。為了達到無損遷移和遷移流程的簡化，NCLP層也需要具有重傳功能，為避免功能重復，MAC’層和RLC’層可以進行合并，如取消RLC’層，MAC’層功能增強，完成分段、HARQ(Hybrid-Automatic Repeat reQuest，混合自動重傳請求)等功能，重傳體現(xiàn)在HARQ中。
總之，在網(wǎng)絡演進的兩層節(jié)點架構下，由于ERS的覆蓋范圍較小，在UE移動中會頻繁發(fā)生遷移，當采用現(xiàn)有技術在ERS中保存PDCP包序列號，則在遷移中需要頻繁轉(zhuǎn)移序列號和數(shù)據(jù)，遷移流程復雜。同時，ERS需要進行流量報告，在多費率的情況下，由于ERS不了解費率的變化，目前的流量報告也沒有攜帶多費率的流量報告，這將引起計費的不準確。而使用本發(fā)明提供的用戶面協(xié)議棧，在IAGW的NCLP協(xié)議層維護NCLP序列號，進行頭壓縮，將經(jīng)過頭壓縮后的數(shù)據(jù)包在Iu’接口傳輸，提高了傳輸效率；使用本發(fā)明提供的方法，能夠在遷移中，實現(xiàn)無縫和無損遷移，不必由ERS進行序號轉(zhuǎn)移和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移，不必使用ERS之間的接口，極大的節(jié)省了成本。同時，由于在IAGW中緩存NCLP數(shù)據(jù)包，IAGW了解數(shù)據(jù)的收發(fā)情況，ERS不必使用數(shù)據(jù)流量報告，多費率下，IAGW能夠?qū)崟r計費，解決了現(xiàn)有技術中多費率計費困難的問題。在未來演進網(wǎng)絡中，使用本發(fā)明的用戶面協(xié)議棧也很容易支持MAC’層和RLC’層的合并。
顯然，本領域的技術人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權利要求及其等同技術的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
權利要求
1.一種用戶面協(xié)議棧，應用于兩層節(jié)點架構的演進網(wǎng)絡，包括IP接入網(wǎng)關(IAGW)用戶面協(xié)議棧、邊緣無線基站(ERS)用戶面協(xié)議棧和用戶終端(UE)用戶面協(xié)議棧，其特征在于在IAGW用戶面協(xié)議棧中，包含一個新聚合層協(xié)議(NCLP)層，實現(xiàn)分組數(shù)據(jù)聚合協(xié)議(PDCP)層相應功能，并維護NCLP序列號；在ERS用戶面協(xié)議棧中，刪除其包含的PDCP層；在LE用戶面協(xié)議棧中，包含所述NCLP層，替換現(xiàn)有PDCP層。
2.如權利要求1所述的用戶面協(xié)議棧，其特征在于在所述IAGW用戶面協(xié)議棧中還包含GPRS隧道協(xié)議用戶面(GTP-U)層、用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議/互連網(wǎng)協(xié)議層(UDP/IP)、L2層和L1層；在所述ERS用戶面協(xié)議棧中包含增強的無線鏈路控制協(xié)議層、增強的媒體接入控制層、增強的物理層、GTP-U層、UDP/IP層、L2層和L1層；在所述UE用戶面協(xié)議棧中還包含增強的無線鏈路控制協(xié)議層、增強的媒體接入控制層、增強的物理層。
3.如權利要求2所述的用戶面協(xié)議棧，其特征在于所述增強的無線鏈路控制協(xié)議層支持三種數(shù)據(jù)傳輸模式，分別為答應模式、非應答模式和透明模式；所述增強的媒體接入控制層，至少具有現(xiàn)有媒體接入控制層的對應功能；所述增強的物理層至少具有現(xiàn)有物理層的對應功能。
4.如權利要求3所述的用戶面協(xié)議棧，其特征在于所述增強的無線鏈路控制協(xié)議層和所述增強的媒體接入控制層合并為一個新層。
5.如權利要求3所述的用戶面協(xié)議棧，其特征在于所述增強的無線鏈路控制協(xié)議層包括分段、重組、串聯(lián)、填充、用戶數(shù)據(jù)傳送、錯誤檢測、按序發(fā)送高層協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)、副本檢測、流控、非證實數(shù)據(jù)傳送模式序號檢查、協(xié)議錯誤檢測和恢復、加密、掛起和恢復功能其中之一或其任意組合功能；所述增強的媒體接入控制層具有MAC-d、MAC-c/sh、MAC-b、MAC-hs實體，其功能包括邏輯信道和傳輸信道之間的映射、為每個傳輸信道選擇適當?shù)膫魉透袷?、用戶終端(UE)數(shù)據(jù)流之間的優(yōu)先級處理、UE之間采用動態(tài)預安排方法的優(yōu)先級處理、下行共享信道(DSCH)和前向接入信道(FACH)上多個用戶的數(shù)據(jù)流之間的優(yōu)先級處理、公共傳輸信道上UE的標識、將高層PDU復接為通過傳輸信道傳送給物理層的傳送塊、將通過傳輸信道來自物理層的傳送塊復接為高層PDU、業(yè)務量檢測、動態(tài)傳輸信道類型切換、透明無線鏈路控制(RLC)加密和接入業(yè)務級別選擇功能其中之一或其任意組合功能；所述增強的物理層包括擴頻/解擴、調(diào)制/解調(diào)功能、多入多出(MIMO)、正交頻分復用(OFDM)功能其中之一或任意組合功能。
6.一種無損遷移實現(xiàn)方法，采用如權利要求1所述的用戶面協(xié)議棧，當采用應答模式進行數(shù)據(jù)傳輸時，該方法包括在UE和IAGW用戶面協(xié)議棧的NCLP層，緩存需要發(fā)送給對端的NCLP數(shù)據(jù)包，并設置NCLP序列號，將攜帶所述序列號的NCLP數(shù)據(jù)包通過ERS轉(zhuǎn)發(fā)給對端；當本端收到對端發(fā)送的確認數(shù)據(jù)包后，刪除本端緩存的被確認序列號對應的NCLP數(shù)據(jù)包。
7.如權利要求6所述的方法，其特征在于在UE向IAGW上傳NCLP數(shù)據(jù)包過程中，若UE用戶面協(xié)議棧中增強的無線鏈路控制協(xié)議層發(fā)現(xiàn)有未發(fā)送成功的數(shù)據(jù)包時，則通過層間信令指示UE中的NCLP層重發(fā)所述數(shù)據(jù)包；在IAGW向UE下傳NCLP數(shù)據(jù)包過程中，若ERS用戶面協(xié)議棧中增強的無線鏈路控制協(xié)議層發(fā)現(xiàn)有未轉(zhuǎn)發(fā)成功的數(shù)據(jù)包時，則通知IAGW重發(fā)其用戶面協(xié)議棧中NCLP層緩存的未確認數(shù)據(jù)包。
8.如權利要求7所述的方法，其特征在于可使用滑動窗口技術控制所述UE或IAGW發(fā)送給對端NCLP數(shù)據(jù)包的流量。
9.如權利要求6所述的方法，其特征在于當UE遷移后，UE和IAGW用戶面協(xié)議棧中的NCLP層傳輸緩存的未被確認的序列號對應的NCLP數(shù)據(jù)包給對端。
10.如權利要求9所述的方法，其特征在于當UE或IAGW再次收到已收到的所述NCLP數(shù)據(jù)包時，則丟棄該NCLP數(shù)據(jù)包；并向?qū)Χ税l(fā)送確認數(shù)據(jù)包。
11.如權利要求9所述的方法，其特征在于當UE遷移后，UE和IAGW用戶面協(xié)議棧中的NCLP層傳輸緩存的未被確認的序列號對應的NCLP數(shù)據(jù)包時，通過遷移后的新的ERS進行所述NCLP數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)。
12.如權利要求6所述的方法，其特征在于所述確認數(shù)據(jù)包通過單獨的確認消息發(fā)送到對端；或?qū)⑺龃_認數(shù)據(jù)包通過發(fā)送給對端的其它數(shù)據(jù)包捎帶來發(fā)送到對端。
13.如權利要求6所述的方法，其特征在于還包括IAGW用戶面協(xié)議棧中的NCLP層對上層接收的數(shù)據(jù)包進行分段處理，使傳送到其GTP-U層的數(shù)據(jù)包不超過其允許的最大包長。
14.如權利要求6所述的方法，其特征在于當選擇非應答模式或透明模式進行數(shù)據(jù)傳輸時，所述NCLP層在發(fā)送的NCLP數(shù)據(jù)包中不必攜帶所述NCLP序列號。
15.如權利要求14所述的方法，其特征在于當GTP-U層的用戶數(shù)據(jù)為保證順序的數(shù)據(jù)時，若選擇非應答模式或透明模式進行數(shù)據(jù)傳輸，則GTP-U層給傳輸數(shù)據(jù)包加上本層序列號后發(fā)送。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用戶面協(xié)議棧，應用于兩層節(jié)點架構的演進網(wǎng)絡，包括IP接入網(wǎng)關(IAGW)用戶面協(xié)議棧、邊緣無線基站(ERS)用戶面協(xié)議棧和用戶終端(UE)用戶面協(xié)議棧，在IAGW用戶面協(xié)議棧中，包含一個新聚合層協(xié)議(NCLP)層，實現(xiàn)分組數(shù)據(jù)聚合協(xié)議(PDCP)層相應功能，并維護NCLP序列號，進行頭壓縮；在ERS用戶面協(xié)議棧中，刪除其包含的PDCP層；在UE用戶面協(xié)議棧中，包含所述NCLP層，替換現(xiàn)有PDCP層。本發(fā)明還公開了一種無損遷移實現(xiàn)方法。使用本發(fā)明提供的用戶面協(xié)議棧，在IAGW維護NCLP序列號，并可以進行頭壓縮。經(jīng)過頭壓縮后在Iu’接口傳輸，提高了傳輸效率，利用UE與IAGW的NCLP層的對等通信交互確認序列號，能夠在遷移中，實現(xiàn)無縫和無損遷移。
文檔編號H04L12/56GK1921481SQ20051009336
公開日2007年2月28日 申請日期2005年8月26日 優(yōu)先權日2005年8月26日
發(fā)明者郭小龍, 梁欣剛 申請人:華為技術有限公司