一种td-lte系统中减小业务延迟的tti绑定方法
一种td-lte系统中减小业务延迟的tti绑定方法
【专利摘要】本发明公开了一种TD-LTE系统中减小业务延迟的TTI绑定方法，包括以下步骤：基站根据不断接收的由小区边缘用户UE上报的发射功率余量或者检测到的该UE的上行链路信道质量，确定是否给边缘用户配置TTI绑定功能；则根据TDD上下行子帧配置和上行授权与数据发送时间关系确定上行调度结果和绑定内的第一个物理上行共享信道PUSCH发送时刻；否则按照正常的动态或半静态调度进行传输数据；配置绑定功能的小区边缘UE通过物理上行共享信道(PUSCH)向基站不断发送同一TB的不同RV，则基站接收数据后即对数据进行解码处理，而不管缓存区中RV的个数是否有4个；判断上行数据在基站侧是否被成功解码，如果成功则结束操作，如果失败则对此数据进行重传操作。本发明可以大大减少不必要的RV等待时间，从而降低TD-LTE系统的业务传输延迟，提高频谱利用率和系统吞吐量。
【专利说明】—种TD-LTE系统中减小业务延迟的TTI绑定方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线通信领域，特别涉及一种时分双工长期演进(TD-LTE)系统中减小业务延迟的TTI绑定方法。
【背景技术】
[0002]TD-LTE是时分双工(TDD)版本的LTE技术，与FDD-LTE的主要区别在于该系统使用相同的频段在不同的时隙上传输上下行数据。然而，由于UE本身的发射功率有限，特别是对于延时性能要求较高的某些业务，如UE的VoIP业务，小区边缘UE发送的数据可能无法达到可接受的服务质量(QoS)要求，使得上行覆盖受限问题成为提高系统性能的瓶颈。
[0003]针对上述提到的问题，SusitaivalR 等人在 “LTE coverage improvement by TTIbundling”中指出了现有的两种解决方案:RLC SDU分段和TTI绑定。其中RLC SDU分段是将RLC层产生的业务数据单元(SDU)分段重组为较小的分组数据单元(PDU)，然后采用不同的HARQ进程来发送对应的传输块(TB)，以满足业务的高数据速率要求和减小误块率(BLER)，分段处理过程如图1所示。但随之而来的不足有:额外的RLC/MAC头开销、过多的上行授权控制信令开销和较高的HARQ反馈出错率。为了解决这些问题，LTE又提出了 TTI绑定的概念:在4个连续的上行子帧上占用相同资源发送同一 TB的不同冗余版本(RV)，当对应该数据块的所有传输都接收完后再进行合并处理并解码，然后参考绑定的最后一个上行子帧进行ACK/NACK反馈，绑定处理过程如图2所示。此方案可以有效提高数据成功解码的概率，从而提高LTE系统上行覆盖范围。
[0004]若高层信令指示UE使用TTI绑定，使得系统传输时间间隔(TTI)由Ims长度增大到4ms，虽然覆盖能力增强，但相应的代价是增加了系统延迟。显然，这对一些延迟要求敏感的业务通过现有TTI绑定方法很难满足其服务质量要求，且存在因每次4个RV都接收完才解码反馈而导致的频谱利用率不高和系统吞吐量低等问题。因此，迫切需要一种可以减小业务延迟的改进的TTI绑定方法。
【发明内容】
[0005]为了克服上述现有技术存在的问题，本发明提出了一种TD-LTE系统中减小业务延迟的TTI绑定方法，若基站(eNB)侧的混合自动重传请求(HARQ)缓存区里有一或多个同一 TB的不同冗余版本，则以尽可能合并最少数量RV进行ACK反馈为原则，来实现减小TD-LTE系统的业务传输延迟。
[0006]本发明提出的一种TD-LTE系统中减小业务延迟的TTI绑定方法，该方法包括以下步骤:
[0007]步骤1、基站根据不断接收的由小区边缘用户UE上报的发射功率余量或者检测到的该UE的上行链路信道质量，确定是否给边缘用户配置TTI绑定功能；
[0008]步骤2、基站判断小区边缘用户是否配置了 TTI绑定功能，如是则执行步骤303 ;否则执行步骤304 ；[0009]步骤3、根据TDD上下行子帧配置和上行授权与数据发送时间关系确定上行调度结果即上行指示UL grant和绑定内的第一个物理上行共享信道TOSCH发送时刻；接步骤5至步骤7 ；
[0010]步骤4、按照正常的动态或半静态调度进行数据传输，结束操作；
[0011]步骤5、配置绑定功能的小区边缘UE通过物理上行共享信道向基站不断发送同一TB的不同RV，则基站接收数据后即对数据进行解码处理；
[0012]步骤6、判断上行数据在基站侧是否被成功解码，如果成功则结束操作，如果失败则执行步骤7 ；
[0013]步骤7、若在一次TTI绑定初传的过程中，基站侧在合并数据的4个RV后都没有成功解码，则要对此数据进行重传操作。
[0014]与现有技术相比，本发明将绑定UE的小数据包或高质量传输考虑在内，以解码最少数量RV进行ACK反馈为原则，尽可能早地通知该UE的上行数据包被正确接收。本发明可以大大减少不必要的RV等待时间，从而降低TD-LTE系统的业务传输延迟，提高频谱利用率和系统吞吐量。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1.TD-LTE系统RLC分段处理过程示意图；
[0016]图2.TD-LTE系统传统TTI Bundling处理过程示意图；
[0017]图3.本发明一种TD-LTE系统中减小业务延迟的TTI绑定方法的实现流程图；
[0018]图4.在TDD子帧配比I下TTI绑定发送时序示意图；
[0019]图5.本发明基站对TTI绑定用户发送的上行数据的处理流程图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图对本发明实施例进一步详细说明。
[0021]本发明在图2所示的传统TD-LTE系统TTI绑定方案的基础上，将配置绑定功能UE的小数据包或高质量传输考虑在内，提出了一种TD-LTE系统中减小业务延迟的TTI绑定方法。
[0022]图3是本发明的一种TD-LTE系统中减小业务延迟的TTI绑定方法的实现流程图，包括以下步骤:
[0023]步骤301:基站根据不断接收的由小区边缘用户UE上报的发射功率余量或者检测到的该UE的上行链路信道质量，确定是否给边缘用户配置TTI绑定功能；
[0024]步骤302:判断基站向该用户发送的RRC消息中ttiBundling参数的值,如果该值为TRUE，则执行步骤303，表明UE配置了 TTI绑定功能；否则执行步骤304 ；
[0025]步骤303:根据TDD上下行子帧配置和上行授权与数据发送时间关系确定上行调度结果即上行指示UL grant和绑定内的第一个物理上行共享信道PUSCH发送时刻；
[0026]其中，标准3GPP TS36.213中指出只有TDD上下行子帧配比为0、1、6时才支持TTI绑定功能。下面的表一为这三种TDD帧结构配比下具体的上下行时间比例的配置和绑定功能下的HARQ进程数:
[0027]表一[0028]
【权利要求】
1.一种TD-LTE系统中减小业务延迟的TTI绑定方法，其特征在于，该方法包括以下步骤:
步骤(1)、基站根据不断接收的由小区边缘用户UE上报的发射功率余量或者检测到的该UE的上行链路信道质量，确定是否给边缘用户配置TTI绑定功能；
步骤(2)、基站判断小区边缘用户是否配置了 TTI绑定功能，如是则执行步骤303 ;否则执行步骤304 ；
步骤(3)、根据TDD上下行子帧配置和上行授权与数据发送时间关系确定上行调度结果即上行指示UL grant和绑定内的第一个物理上行共享信道TOSCH发送时刻；接步骤(5)至步骤(7)；
步骤(4)、按照正常的动态或半静态调度进行数据传输，结束操作；
步骤(5)、配置绑定功能的小区边缘UE通过物理上行共享信道向基站不断发送同一 TB的不同RV，则基站接收数据后即对数据进行解码处理；
步骤(6)、判断上行数据在基站侧是否被成功解码，如果成功则结束操作，如果失败则执行步骤⑵；
步骤(7)、若在一次TTI绑定初传的过程中，基站侧在合并数据的4个RV后都没有成功解码，则要对此数 据进行重传操作。
2.如权利要求1所述的TD-LTE系统中减小业务延迟的TTI绑定方法，其特征在于，所述步骤(5)的基站接收数据后即对数据进行解码处理的步骤，还具体包括以下处理:
步骤(501)、检测到基站HARQ缓存区中有TTI绑定用户发送来的上行数据PUSCH ；步骤(502)、判断基站在只处理数据的RVl时能否成功解码，如果成功则执行步骤(503)，如果失败则执行步骤504 ；
步骤(503)、不管缓存区中是否有其它冗余版本RV，都以第I个PUSCH发送时刻为参考进行ACK反馈，执行步骤(511)；
步骤(504)、判断基站在合并处理数据的RVl和RV2后能否成功解码，如果成功则执行步骤(505)，如果失败则执行步骤506 ；
步骤(505)、不管缓存区中是否有其它冗余版本RV，都以第2个PUSCH发送时刻为参考进行ACK反馈，执行步骤(511)；
步骤(506)、判断基站在合并处理数据的RV1、RV2和RV3后能否成功解码，如果成功则执行步骤(507)，如果失败则执行步骤508 ；
步骤(507)、不管缓存区中是否还有RV4，都以第3个PUSCH发送时刻为参考进行ACK反馈，执行步骤(511)；
步骤(508)、判断基站在合并处理数据的RV1、RV2、RV3和RV4后能否成功解码，如果成功则执行步骤(509)，如果失败则执行步骤(510)；
步骤(509)、同现有TTI绑定方法相同，以最后一个PUSCH发送时刻为参考进行ACK反馈，执行步骤(511)；
步骤(510)、在合并4个RV后解码都不成功，则以最后一个PUSCH发送时刻为参考进行NACK反馈，即在没有超出最大重传次数的情况下通知UE进行重传；
步骤(511)、通知此小区边缘配置绑定功能的UE，其发送的上行数据包被基站正确接收。
【文档编号】H04L1/16GKSQ
【公开日】日
申请日期:日
优先权日:日
【发明者】苏寒松, 李园园, 刘高华, 李婷
申请人:天津大学Error while processing content unencoding: invalid code lengths set8通道TD-LTE系统优势分析_百度文库
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你可能喜欢为降低延迟时间，4G LTE 网络采用了什么方法？
除了速度提升，4G LTE 的网络延迟（Lag）至少是 3G 网络的一半。（来源：Verizon 4G LTE 网站）
除了上述几个答案外，还有一个原因4G的主干传输网络backbone 网络，一般采用基于MPLS的PTN，在QOS保障，传输时延，带宽等方面足以满足LTE从enodeb到EPC的低时延要求。
因为把所有的业务都放在IP基础上实现，包括语音，所以LTE从设计之初开始就在系统延时上做足了文章，系统必须在无链接的IP协议上提供给客户足够满意的、广覆盖的移动业务支持，不论是语音还是数据，因此架构设计十分重要。简单说，至少有以下几点可供参考：1 取消独立的基站控制器RNC，将其和基站合二为一，形成eNodeB；2 在核心层将传统的SGSN按照软交换架构拆分成MME和SGW，分别控制信令和数据，甚至在数据面可以考虑将SGW和PGW合二为一，进一步缩短数据面时延；3 空中接口单载波可以定义在最大20MHz，确保经济性的前提下，保证空口的带宽能力。不一而足，供参考。
首先是网络架构扁平化，去掉RNC的物理实体，功能实体分解到基站和核心网元大部分功能放在了E-NodeB，以减少时延和增强调度能力。由下图可以看出，几代网络架构之间的区别。其次，对于4G中的语音业务（延时敏感业务中的一种），4G不再基于CS交换，而是PS交换，通过IMS系统来保证延迟。其次，对于4G中的语音业务（延时敏感业务中的一种），4G不再基于CS交换，而是PS交换，通过IMS系统来保证延迟。
LTE的最小TTI是1ms,比起3G TDD HSDPA的最小TTI 5ms， HSUPA最小TTI 2ms，延迟的确是少了不少。
LTE采用的E-UTRAN是扁平架构的，无线控制功能移到了eNodeB中，这样可以减少延迟和提高效率。简单说就是让协议更紧密了，省了中间传输过程。
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社交帐号登录罗振东：5G总体发展情况与趋势
作者&nbsp&nbsp&nbsp
&nbsp&nbsp&nbsp发表于 11:53:52
罗振东博士在&2015年移动智能终端峰会&上发表题为《5G总体发展情况与趋势》的演讲，演讲内容包括5G研究的愿景与需求，5G无线关键技术、5G无线技术路线与统一框架、5G网络架构及基础平台等研究成果，以下为演讲PPT和内容实录：
各位代表上午好！接下来由我代表中国信通院向各位汇报一下5G总体发展情况和趋势。首先，我想跟大家回顾一下整个移动通信标准的发展历程。
天下事物分久必合，合久必分，而移动通信具有全球统一的产业生态，通信人一直在追求统一的移动通信标准和产业。事实上，移动通信的发展经过了一个不断起伏的发展历程。1G阶段实际上没有一个国际标准；2G开始形成一定的阵营；在3G阶段，主要是3GPP的WCDMA和TD-SCDMA，以及3GPP2的cdma2000；4G的时候，从产业化角度来看，3GPP的LTE标准已经成为事实上的统一标准，包括TD-LTE和LTE FDD两部分，但4G在标准初期的时候还是有不同的分支，现在大家希望5G从标准一开始就是统一的，这是目前业界达成的一个基本共识。此外，5G的能力需求将有很大的变化，随着5G从移动互联网向物联网的拓展，5G将会有更加多样化的极致性能指标。
我国非常重视5G，做了非常多的工作。首先，2013年初成立IMT-2020(5G)推进组，推进组承担了我国5G总体推进工作，发布了很多成果，支撑了ITU和3GPP的5G相关标准化工作。推进组发布的成果实际上得到了国内外的业界广泛的认可与采纳，对5G愿景和概念的形成起到重要的推动作用。此外，我国还布局了5G重大项目，从2014年开始布局863 5G先期技术研发项目，后来为了加强5G研发支持力度，从2015年开始，重大专项三启动了5G研发项目。随着我国的科研项目体制改革，未来将会以重大专项三为主体支持5G研发，直到2020年5G商用。前段时间，马凯副总理发表重要讲话，提出2020年要力争实现5G商用，给我国整个5G工作设定了一个发展目标。此外，我们认为5G在物联网行业应用是一个非常好的机遇，工信部已启动了很多相关推进实施计划，重大专项三将在2016年启动5G自动驾驶等课题，并且后续还将持续支持这方面的工作。
为了推动全球统一5G的发展，中欧美日韩5G推进组织做了非常多的工作。
2015年10月份，这五方共同签署了合作备忘录。除了推动全球统一的5G发展之外，大家都希望联合召开全球统一的5G峰会。中国IMT-2020推进组有幸获得第一届峰会的主办权，实际上我们每年5月份都会举办一次IMT-2020推进组的5G峰会，2016年将与全球第一届5G峰会合并召开，时间是5月31号到6月1号。
在各方的大力推动下，整个5G研发的进程不断加快。首先，ITU2015年完成了IMT-2020标准化前期研究，确定将IMT-2020作为5G的官方命名，同时明确了5G愿景和5G关键能力指标。其中，5G的用户体验速率是100Mbps到1Gbps，体现了5G对每个用户实际的体验做出的努力；5G峰值速率将达到10-20Gbps，这会对终端芯片有非常大的挑战；5G时延将会降低至毫秒级量级，以满足车联网、工业互联网等行业应用需求。此外，ITU明确了5G的工作计划，2016年将启动针对5G标准的技术性能需求和评估方法研究，后续将会开展5G候选技术方案征集和评估标准化。
3GPP实际上是拉开了5G标准研究的序幕，并将整个工作分为三个阶段。首先，Rel-14标准将启动5G研究项目；Rel-15将作为5G的技术方案进行提交；Rel-16将会完成一个完整的5G标准，并作为ITU最后标准化的版本。关于3GPP的标准现在已经有一些共识形成，首先5G肯定要制定一个全新的空中接口，不需要考虑到后向兼容问题，但一定要考虑前向兼容问题，就是要与5G后续版本衔接。但是，目前仍有一些问题没有解决，首先是低频空口和高频空口工作优先级的问题。高频空口还没有频谱、信道模型，其实是限制了高频的发展。我们认为应当先把低频空口做好，后续再逐步考虑高频。另外，关于移动宽带和物联网应用相关的技术标准谁先谁后的问题。有些公司希望先做移动宽带，以尽快实现5G商用。但物联网是5G未来一个重要的场景，而且现在物联网发展非常迅猛，急需一些新技术支持。我们认为移动宽带和物联网都很重要，应当同步考虑。
另外，2015年在3GPP已经启动了若干面向5G的研究工作，包括面向5G的业务需求、新一代系统架构、RAN需求、信道模型等研究项目。在国内产业界的推动下，中国移动牵头了新一代系统架构和RAN需求的研究，这是对于中国移动通信产业具有划时代意义的事情。
以上是对于整个全球5G研究的一个总体情况。接下来结合国内外的情况，谈一下对5G的理解。首先对5G的愿景与需求，今天是移动终端的峰会，未来的5G发展与移动终端密切相关。除了现有的移动智能终端，手机之外，像各种可穿戴设备，新的终端应用，虚拟现实、增强现实，还有像各种新的休闲娱乐、移动办公等等。除此以外，我们还认为对于像工业互联网、车联网，还有环境保护、医疗等方面，都是5G非常重要的应用方向。基于这样的一些应用场景的需求，5G实际上它的发展方向分我为两大类：第一、增强移动宽带，实际上包含现有4G的主要场景，当然在这些场景里面，5G的能力会进一步增强。在广域覆盖的情况下，用户体验达到100Mbps；在热点情况下，速率会更高，达到1Gbps，并对于单位面积上总的容量有很高的需求。对于低功耗大连接场景，工业控制、车联网等特殊行业应用需要毫秒级的时延，以及接近100%的可靠性。
对于5G的无线关键技术大家基本上都形成了共识，上面这是国内比较主推的一些，其实大规模天线主要还是通过更多的波束支持更多的用户。超密集组网主要是通过压缩每小区覆盖范围来提升系统容量。新型多址通过各种码或者功率的叠加来增强系统容量和频谱效率。全频谱接入能充分利用低频和高频资源，给用户提供无缝的业务体验。刚才很多专家提到D2D，我们认为D2D对于移动终端非常重要，未来移动终端能力不断增强，除了计算能力和存储能力增强之外，未来终端将会在5G网络中扮演非常重要的角色。在D2D技术的支持下，未来终端间将会形成一种新型的网络，有可能催生很多新的应用、业务形态，甚至新的商业模式。
对于5G的无线技术路线来讲，现在国内外已经基本达成共识。不同的空口能够满足不同的业务需求。低频新空口将会满足大多数场景及业务需求，高频新空口主要用于满足热点场景的极高传输速率需求，4G演进空口将会实现4G平滑演进。如何有效设计各种空口方案来满足相应场景的业务需求，5G面临很大的挑战。其实这主要是一个性价比的问题，因此我们提出5G应该有一个统一的技术框架，能够整合所有的技术模块，并通过灵活的配置来满足各种场景业务需求。目前，概念实际上被业界很多公司所接受。
对于5G新空口，我们还想进一步说明一下。5G移动宽带（eMBB）有两类场景，一个是连续广域覆盖场景和热点高容量场景。连续广域覆盖更适合6GHz以下的低频段，实际上仍可以OFDM波形为主。在场景，提升业务效率的最好方法还是&大规模天线+MU-MIMO&，对于场景来讲，TDD/FDD都可以，但是未来大多数新频段可能会是TDD频段。为了支持更高的速率，可以引入更短的TTI和更大的载波间隔。热点高容量场景来说，会引入全频谱接入的概念，包括低频和高频。对于低频来讲，应尽量与连续广域覆盖方案保持兼容或者一致；对于高频来讲，需要采用自适应波束赋形及跟踪，并进一步增加子载波间隔、缩短TTI，除了OFDM波形之外有可能使用单载波。
对于面向物联网的5G新空口，实际上是有两大类。低功耗大连接场景，将采用低频窄带设计，可以引入新的多址技术，支持Grant-free和有效的节能机制，大幅降低功耗。对于低时延高可靠场景，需要大幅缩短TTI，为了支持更短的时延，可以考虑共享CP或无CP的OFDM技术；为了增强可靠性，可以采用增强的MCS和HARQ等技术。
接下来是5G潜在的候选频段。近期召开了WRC-15大会，从全球范围来看，还是有很多新IMT频段达成了共识，但我国所在的区域并没有形成新的IMT频段，这对未来5G的发展产生了一定的风险，将会增加5G终端芯片所要支持的频段。目前，4G终端最多需要支持十几个频段，如果不能形成统一的5G频段，未来5G终端可能需要支持更多的频段，产业界将会为此付出更大的代价。我们会在方向继续加大推进力度，同时呼吁业界加强IMT频段的协调，为5G发展寻求更多的可用频段。
关于5G网络，实际上是5G技术创新一个非常大的领域。5G网络发展主要来自于两个需求的驱动，一个是5G场景和关键能力的需求，另一个是网络平滑演进的需求。此外，NFV和SDN等新型IT技术是5G网络发展的关键使能技术。我们认为5G网络将会包含接入、控制和转发三个平面，5G网络关键技术包括按需网络切片、新型移动性管理、边缘计算和存储等。
5G网络将会基于一个虚拟化的5G网络基础平台，在大数据、云平台和虚拟化三大IT技术的支撑下，5G网络设备最底层很可能是一个通用的硬件平台，包括计算、存储和连接能力，在此之上通过软件虚拟化提供像RAN、核心网、用户和业务虚拟化功能，并通过按需网络切片技术支持面向公众或垂直行业的业务运行平台。目前，上述架构主要聚焦于5G核心网，未来随着平台能力的提升，这种虚拟化平台可能会移植到5G基站和终端设备，从而完成实现整个网络的虚拟化。
以上是对整个5G研究进展的一个总结。接下来是对于后续5G工作的考虑。表归纳了当前5G研究工作计划。在标准化方面，我们将会继续按照ITU和3GPP标准路线继续推进。在需求方面，我们会进一步的加大对5G评估方法和指标的研究。在频谱方面，我们还会继续研究并协调符合5G需求的低频和高频候选频段。在技术上，研究重点将从5G关键技术转向5G技术方案，后续还将开展5G增强技术研究。配合5G技术研究，我们会逐步推动5G样机、产品及业务研发。近期，工信部和IMT-2020推进组启动了5G技术研发试验，后续还会逐步启动面向5G产品研发的预商用试验，并力争在2020年实现5G商用部署。
以上是报告的全部内容，谢谢大家！