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CN103369509A - 一种缓存状态上报方法及终端设备 - Google Patents

一种缓存状态上报方法及终端设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种缓存状态上报方法及终端设备，终端设备的无线链路控制(RLC)实体或分组数据汇聚协议(PDCP)实体中到达新的上行待传数据并且不满足常规缓存状态报告(BSR)和周期BSR的条件时，触发用于指示所述终端设备的上行缓存数据量信息的新缓存状态报告；或者，终端设备的RLC实体或PDCP实体中到达新的上行待传数据时触发常规BSR；或者，设置重传BSR定时器的时长小于或等于时分双工长期演进系统的时分双工配置的最小周期。本方案提出的改进的缓存状态上报方法，可以提高网络侧获知上行数据量的及时性和准确性，使网络侧及时了解终端设备的真实数据量情况，并且不至于导致出现信令过载。

Description

一种缓存状态上报方法及终端设备
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种缓存状态上报方法及终端设备。
背景技术
目前的长期演进(LTE，Long Term Evolution)技术、微波接入全球互通(Wimax，Worldwide Interoperability for Microwave Access)、超级移动宽带(UMB，Ultra Mobile Broadband)系统都有两种双工方式：频分双工(FDD，Frequency Division Duplex)方式和时分双工(TDD，Time Division Duple)方式。在FDD方式下，上/下行链路采用不同的频带同时进行数据传输，而在TDD方式下，上/下行链路使用相同的频带分时进行数据传输。
在以无线帧(Radio Frame)为单位进行数据传输的无线系统中，无线空口传输的上/下行链路一般是以无线帧为单位进行传输数据的，其中，每个无线帧由若干个子帧(Subframe)组成。对于LTE系统而言，子帧均以正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)符号(Symbol)为基本单位组成，每个无线帧由10个子帧组成。
FDD系统的上/下行子帧的资源分配相对比较独立，即可以对下行子帧和上行子帧分别进行资源分配。TDD系统中可以根据业务的需要按照一定的比例将无线帧的若干子帧分成上行子帧和下行子帧，一般TDD系统上行子帧和下行子帧个数的比例都有若干种类，以满足不同业务类型的需求。根据不同地区业务类型的需求，选择适当的上下行比例配置有利于提高TDD系统的频谱效率。比如，对于下载数据业务比较多的地区，就可以选择下行子帧多的配置；对于上载业务比较多的地区，就可以选择上行子帧比较多的配置；对于上下载业务量比较平衡的地区，就可以选择上下行子帧差不多相同的比例配置。
目前的LTE TDD(简称TD-LTE)系统中，对TDD系统的上下行配置设定了7种方式，如下表1所示。一个无线帧包含了10个子帧，子帧号分别标记为：0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，其中，“D”表示该子帧为下行子帧；“U”表示该子帧为上行子帧；“S”表示该子帧为特殊子帧，即该子帧包含了下行传输部分、保护间隔和上行传输部分。
表1：TD-LTE系统中现有的上下行配置列表
表1可以看出，下行传输占所有传输的时间百分比从40％到90％，这样的上/下行子帧比例设置主要是考虑到现在多媒体业务中下行数据业务通常多于上行数据业务的特点。
现有LTE技术中，网络侧通过广播系统消息(SI，System Information)告知小区内的所有用户设备(UE，User Equipment)本小区使用何种TDD上/下行配置。如何选择TDD上/下行配置则是网络内部实现问题，其中可能涉及到运营商长期统计的数据，网络侧已知的当前上/下行待传业务数据量以及其他策略性因素。为了进一步降低传输时延，节省UE能量，增加系统吞吐量，提升网络性能，一种动态改变TDD上/下行配置的方法被提出，希望可以使TDD上/下行配置可以随着业务量实时改变，这样可以最大限度发挥TDD系统灵活配置上/下行子帧比例的优势，这种方法面临的首要挑战便是网络侧需要知道目前网络实时的上/下行业务量。目前采用的缓存状态上报(Buffer Status Reporting)机制是一种基于逻辑信道优先级的上报机制，这就导致网络侧不能及时并且准确的了解UE中上行数据量，从而可能采用不合理的TDD上/下行配置。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种缓存状态上报方法及终端设备，解决现有缓存状态上报方式导致的网络侧获知上行数据量的及时性和准确性不佳的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种缓存状态上报方法，其中，终端设备的无线链路控制(RLC)实体或分组数据汇聚协议(PDCP)实体中到达新的上行待传数据并且不满足常规缓存状态报告(BSR)和周期缓存状态报告(BSR)的条件时，触发用于指示所述终端设备的上行缓存数据量信息的新缓存状态报告；或者，终端设备的无线链路控制(RLC)实体或分组数据汇聚协议(PDCP)实体中到达新的上行待传数据时触发常规BSR；或者，设置重传BSR定时器的时长小于或等于时分双工长期演进系统的时分双工配置的最小周期。
进一步地，上述方法还可以具有以下特点：
所述终端设备的无线链路控制(RLC)实体或分组数据汇聚协议(PDCP)实体中到达新的上行待传数据并且不满足常规缓存状态报告(BSR)和周期缓存状态报告(BSR)的条件时，进一步判断填充BSR的填充比特个数小于长BSR加上其子头的大小时，触发用于指示所述终端设备的上行缓存数据量信息的新缓存状态报告。
进一步地，上述方法还可以具有以下特点：
上行缓存数据量信息是指经过传输时间间隔的传输后上行缓存中所有上行待传数据的数据量，或者经过传输时间间隔的传输后所述新的上行待传数据的数据量。
进一步地，上述方法还可以具有以下特点：
所述新缓存状态报告由媒体介入控制控制(MAC)元素(CE)承载。
进一步地，上述方法还可以具有以下特点：
承载所述新缓存状态报告的媒体介入控制控制元素的MAC子头的区域标志符域由二进制01011到11000中的一个数值表示。
进一步地，上述方法还可以具有以下特点：
当所述终端设备发送所述新缓存状态报告后，启动或者重新启动重传BSR定时器和周期BSR定时器。
为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种终端设备，包括缓存状态上报优化处理模块；其中，所述缓存状态上报优化处理模块，用于在所述终端设备的无线链路控制(RLC)实体或分组数据汇聚协议(PDCP)实体中到达新的上行待传数据并且不满足常规缓存状态报告(BSR)和周期缓存状态报告(BSR)的条件时，触发用于指示所述终端设备的上行缓存数据量信息的新缓存状态报告；或者，用于在所述终端设备的无线链路控制(RLC)实体或分组数据汇聚协议(PDCP)实体中到达新的上行待传数据时触发常规BSR；或者，用于设置重传BSR定时器的时长小于或等于时分双工长期演进系统的时分双工配置的最小周期。
进一步地，上述终端设备还可以具有以下特点：
缓存状态上报优化处理模块，还用于在无线链路控制(RLC)实体或分组数据汇聚协议(PDCP)实体中到达新的上行待传数据并且不满足常规缓存状态报告(BSR)和周期缓存状态报告(BSR)的条件时，进一步判断填充BSR的填充比特个数小于长BSR加上其子头的大小时，触发用于指示所述终端设备的上行缓存数据量信息的新缓存状态报告。
进一步地，上述终端设备还可以具有以下特点：
上行缓存数据量信息是指经过传输时间间隔的传输后上行缓存中所有上行待传数据的数据量，或者经过传输时间间隔的传输后所述新的上行待传数据的数据量。
进一步地，上述终端设备还可以具有以下特点：
缓存状态上报优化处理模块，还用于在所述终端设备发送所述新缓存状态报告后，启动或者重新启动重传BSR定时器和周期BSR定时器。
本方案提出的改进的缓存状态上报方法，可以提高网络侧获知上行数据量的及时性和准确性，使网络侧及时了解终端设备的真实数据量情况，并且不至于导致出现信令过载。
附图说明
图1是一种触发常规BSR的方式示意图；
图2是第二种触发常规BSR的方式示意图；
图3是缓存状态上报方法示意图；
图4是具体实施例一中缓存状态上报方法示意图；
图5是具体实施例二中缓存状态上报方法示意图。
具体实施方式
蜂窝网络中，通常无论上行资源还是下行资源都是由网络侧统一来做调度，下行数据由网络侧发送给UE，因此网络侧知晓下行数据的数据量，但是上行数据是由UE侧发送给网络侧的，如果UE不通知网络侧，网络侧无法获知上行数据的数据量以及上行数据到达的时间，而无法配置合适的上行资源以供UE发送上行数据。在LTE中，通过缓存状态上报机制，UE告知网络侧当前有多少上行数据有待发送，协助网络侧分配上行资源。在LTE技术中，网络侧要维护小区中不同UE之间的优先级，同时还要维护每个UE内部不同逻辑信道的优先级，因此LTE的BSR机制是基于逻辑信道优先级的。
网络侧通过RRC(Radio Resource Control)信令为UE配置两个定时器：重传BSR定时器(retxBSR-Timer)和周期BSR定时器(periodicBSR-Timer)。
存在三种BSR方式：常规BSR(Regular BSR)，周期(Periodic BSR)和填充(Padding BSR)。
当UE的RLC实体或PDCP实体中有新的上行数据成为上行待传数据，并且所述新的上行待传数据所属的逻辑信道的优先级高于缓存器此前存有上行待传数据的逻辑信道或者当前缓存器中并没有上行待传数据时，将会触发常规BSR。举例说明，如图1所示为一种触发Regular BSR的示意图，101为上行缓存器，其中存有所有上行逻辑信道(LC，Logical Channel)的待传数据，此前LC2和LC3的待传数据存储在缓存器101中，并且LC1的优先级高于LC2，LC2的优先级高于LC3，当前LC1中有新的数据到达，将会触发Regular BSR。如图2所示为第二种触发Regular BSR的示意图，201为上行缓存器，其中存有所有上行逻辑信道的待传数据，并且LC1的优先级高于LC2，LC2的优先级高于LC3。此前缓存器中并没有待传数据，当前LC3有新到达的待传数据，由于缓存器中并没有待传数据，此时将会触发RegularBSR。第三种触发Regular BSR的情况是当重传BSR定时器超时并且UE有上行待传数据时，也将会触发Regular BSR。
对于另外两种BSR即Periodic BSR和Padding BSR。Periodic BSR的触发条件是周期BSR定时器超时，而Padding BSR的触发条件则是由于当前传输时间间隔(TTI，Transmission Time Interval)中MAC层创建的MAC协议数据单元(MAC PDU，MAC Protocol Data Unit)中没有包含Regular BSR或Periodic BSR，同时其中的填充bit(Padding bit)大于或等于一个BSR MACCE加上它的MAC子头的大小时，将会触发Padding BSR。上述设置的原因是填充比特并没有任何信息量，将BSR放置其中以减少资源浪费。
对于MAC层创建的一个MAC PDU，只能携带一个BSR，例如当某个TTI不仅有Regular BSR被触发，同时Periodic BSR也被触发，那么只能发送一个BSR。从图1中可以看出，若当前有新的待传数据到达的逻辑信道LC1的优先级与LC2或LC3相同，或者优先级低于LC2和LC3中任何一个时，并不会触发Regular BSR的上报，为了降低空口的信令传输，网络通常不会将周期BSR定时器和重传BSR定时器的值设置的太小，而填充比特通常不会太多，常常仅足够上报一个逻辑信道组的待传数据量，这必然是优先级最高的逻辑信道组。对于希望通过动态调整TDD配置而提升网络性能的方法来说，上述BSR上报机制并不利。
如图3所示，本方案提供的缓存状态上报方法包括：终端设备的无线链路控制(RLC)实体或分组数据汇聚协议(PDCP)实体中到达新的上行待传数据并且不满足常规缓存状态报告(BSR)和周期缓存状态报告(BSR)的条件时，触发用于指示所述终端设备的上行缓存数据量信息的新缓存状态报告；
或者，终端设备的无线链路控制(RLC)实体或分组数据汇聚协议(PDCP)实体中到达新的上行待传数据时触发常规BSR；
或者，设置重传BSR定时器的时长小于或等于时分双工长期演进系统的时分双工配置的最小周期。
所述终端设备的无线链路控制(RLC)实体或分组数据汇聚协议(PDCP)实体中到达新的上行待传数据并且不满足常规缓存状态报告(BSR)和周期缓存状态报告(BSR)的条件时，进一步判断填充BSR的填充比特个数小于长BSR加上其子头的大小时，触发用于指示所述终端设备的上行缓存数据量信息的新缓存状态报告。
上行缓存数据量信息是指经过传输时间间隔的传输后上行缓存中所有上行待传数据的数据量，或者经过传输时间间隔的传输后所述新的上行待传数据的数据量。
所述新缓存状态报告由媒体介入控制控制(MAC)元素(CE)承载，此承载所述新缓存状态报告的媒体介入控制控制元素的大小为一个字节，其MAC子头的区域标志符域由二进制01011到11000中的一个数值表示。
当所述终端设备发送所述新缓存状态报告后，启动或者重新启动重传BSR定时器和周期BSR定时器。
当UE当前没有上行资源发送所述新缓存状态报告，触发发送调度请求(Scheduling Request)流程。
上述方法对应的终端设备包括缓存状态上报优化处理模块，此模块执行上述方法中描述的相应执行方式，此处不再赘述。
下面通过具体实施例详细说明本方案。
具体实施例一
如图4所示是具体实施例的示意流程图。
S401：新的上行待传数据到达。
当UE的RLC实体或者PDCP实体有上行数据成为待传数据时，表示为有新的上行待传数据到达。
对于RLC实体而言，尚未被没组装成RLC数据PDU的RLC服务数据单元(SDU，Service Data Unit)或其分段；等待重传的RLC数据PDU以及被触发需要在下个传输时机进行传输的状态PDU(STATUS PDU)或其的一部分都被认为是RLC层的待传数据。
对于PDCP实体而言，尚未被PDCP层处理的PDCP SDU或者已经被PDCP处理但还未提交给下层的PDCP PDU；或者在无损切换时，已经提交给下层但未收到成功传输确认的PDCP SDU或PDCP PDU都被认为是PDCP层的待传数据。
当UE中有上行数据成为上述RLC层或PDCP层待传数据时，则表示新的上行待传数据到达。
S402：生成用于指示UE的上行缓存数据量信息的MAC CE称为新数据到达MAC CE。
新数据到达MAC CE大小为一个字节，其中携带的内容是经过传输时间间隔的传输后上行缓存中所有上行待传数据的数据量，或者经过传输时间间隔的传输后所述新的上行待传数据的数据量。若内容是前者，则需要表示经过本TTI传输后，缓存内的数据量大小；若内容是后者，则需要表示经过本TTI传输后，新到达的数据量的大小。因为可能网络侧配给的上行资源比较多，也可以传输一部分新到达的数据。
新数据到达MAC CE中的8个比特可以表示0～511共512个等级，可以采用协议36.321中原有BSR对应的缓存器大小等级，也可以对原有的对应表进行扩展来使用，在原表的64个等级之外再对数据量进行划分，也可以指定新的对应表。所述新数据到达报告MAC CE的MAC子头的LCID域使用二进制01011到11000中的一个数值表示。
若本TTI分得的上行资源足以容纳所有上行待传数据，包括新到达的待传数据，则不必生成MAC CE，也不需进行缓存状态上报，后续步骤都不需要继续执行，流程结束。
S403：判断是否满足Regular BSR或Periodic BSR的触发条件，如果是，执行步骤S404，否则执行步骤S40。
S404：触发Regular BSR或Periodic BSR，删除新数据到达MAC CE，流程结束。
S405：判断是否满足Padding BSR的触发条件，如果是，执行步骤S406，否则执行S408。
S406：判断填充比特个数是否大于或等于long BSR加上其子头的大小，如果是，执行步骤S407，否则执行步骤S408。
S407：删除填充BSR，传输新数据到达MAC CE。
由于此时填充比特个数小于long BSR加上其子头的大小，因此若发送Padding BSR必定是短BSR(Short BSR)或截断BSR(Truncated BSR)，只能表示上行缓存中优先级较高的逻辑信道的待传数据量，不足以表示当前真实的上行缓存情况，所以此时删除Padding BSR相关数据，在原来准备传输Padding BSR的位置改为传输新数据到达MAC CE，流程结束。
S408，传输新数据到达MAC CE。
由于此时并没有触发Padding BSR，则说明上行空余资源不足8比特，此时发起发送SR的流程，向网络侧请求上行资源，待网络分配了上行资源后发送新数据到达MAC CE。可能由于等待传输时又产生了新的新数据到达MAC CE，传输时，传输产生时间最晚的新数据到达MAC CE，流程结束。
具体实施例二
具体实施例二不同于具体实施例一中在新的上行待传数据到达后便生成新数据到达MAC CE，而是在确定进行新缓存状态报告后再生成新数据到达MAC CE。
如图5所示是具体实施例的示意流程图。
S501：新的上行待传数据到达，与步骤401相同，不再赘述。
S502：判断是否满足Regular BSR或Periodic BSR的触发条件，如果是，执行步骤S503，否则执行步骤S504。
S503：触发Regular BSR或Periodic BSR，流程结束。
S504：判断是否满足Padding BSR的触发条件，如果是，执行步骤S505，否则执行S507。
S505：判断填充比特个数是否大于或等于long BSR加上其子头的大小，如果是，执行步骤S506，否则执行步骤S507。
S506：触发填充BSR，流程结束。
S507：生成用于指示UE的上行缓存数据量信息的MAC CE称为新数据到达MAC CE并传输，流程结束。
具体实施例三
当UE中有新的上行待传数据到达时，即当UE中有上行数据成为前述RLC层或PDCP层待传数据时，则触发Regular BSR的上报流程。若触发常规BSR的同时也触发了周期BSR，则由UE决定发送哪种BSR。本实施例的实质就是通过修改触发Regular BSR的条件来达到告知网络侧UE的上行缓存内真是数据量的目的。
具体实施例四
现有技术中，如果重传BSR定时器超时，同时UE的任意逻辑信道中有待传数据发送时，将会触发常规BSR，但是现有LTE系统中，重传BSR定时器的最小值为320毫秒(ms)，若TD-LTE的TDD配置改变周期为10ms，那么该重传BSR定时器超时所触发的常规BSR不足以适应如此快的TDD配置改变周期。因此，设置重传BSR定时器的时长小于或等于TD-LTE系统的TDD配置改变的最小周期，可以保证网络侧及时得到UE内部真实的缓存情况。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。

Claims (10)

1.一种缓存状态上报方法，其中，
终端设备的无线链路控制(RLC)实体或分组数据汇聚协议(PDCP)实体中到达新的上行待传数据并且不满足常规缓存状态报告(BSR)和周期缓存状态报告(BSR)的条件时，触发用于指示所述终端设备的上行缓存数据量信息的新缓存状态报告；
或者，终端设备的无线链路控制(RLC)实体或分组数据汇聚协议(PDCP)实体中到达新的上行待传数据时触发常规BSR；
或者，设置重传BSR定时器的时长小于或等于时分双工长期演进系统的时分双工配置的最小周期。
2.如权利要求1所述的方法，其中，
所述终端设备的无线链路控制(RLC)实体或分组数据汇聚协议(PDCP)实体中到达新的上行待传数据并且不满足常规缓存状态报告(BSR)和周期缓存状态报告(BSR)的条件时，进一步判断填充BSR的填充比特个数小于长BSR加上其子头的大小时，触发用于指示所述终端设备的上行缓存数据量信息的新缓存状态报告。
3.如权利要求1所述的方法，其中，
上行缓存数据量信息是指经过传输时间间隔的传输后上行缓存中所有上行待传数据的数据量，或者经过传输时间间隔的传输后所述新的上行待传数据的数据量。
4.如权利要求1、2或3所述的方法，其中，
所述新缓存状态报告由媒体介入控制控制(MAC)元素(CE)承载。
5.如权利要求4所述的方法，其中，
承载所述新缓存状态报告的媒体介入控制控制元素的MAC子头的区域标志符域由二进制01011到11000中的一个数值表示。
6.如权利要求1、2或3所述的方法，其中，
当所述终端设备发送所述新缓存状态报告后，启动或者重新启动重传BSR定时器和周期BSR定时器。
7.一种终端设备，包括缓存状态上报优化处理模块；其中，
所述缓存状态上报优化处理模块，用于在所述终端设备的无线链路控制(RLC)实体或分组数据汇聚协议(PDCP)实体中到达新的上行待传数据并且不满足常规缓存状态报告(BSR)和周期缓存状态报告(BSR)的条件时，触发用于指示所述终端设备的上行缓存数据量信息的新缓存状态报告；
或者，用于在所述终端设备的无线链路控制(RLC)实体或分组数据汇聚协议(PDCP)实体中到达新的上行待传数据时触发常规BSR；
或者，用于设置重传BSR定时器的时长小于或等于时分双工长期演进系统的时分双工配置的最小周期。
8.如权利要求7所述的终端设备，其中，
缓存状态上报优化处理模块，还用于在无线链路控制(RLC)实体或分组数据汇聚协议(PDCP)实体中到达新的上行待传数据并且不满足常规缓存状态报告(BSR)和周期缓存状态报告(BSR)的条件时，进一步判断填充BSR的填充比特个数小于长BSR加上其子头的大小时，触发用于指示所述终端设备的上行缓存数据量信息的新缓存状态报告。
9.如权利要求7所述的终端设备，其中，
上行缓存数据量信息是指经过传输时间间隔的传输后上行缓存中所有上行待传数据的数据量，或者经过传输时间间隔的传输后所述新的上行待传数据的数据量。
10.如权利要求7、8或9所述的终端设备，其中，
缓存状态上报优化处理模块，还用于在所述终端设备发送所述新缓存状态报告后，启动或者重新启动重传BSR定时器和周期BSR定时器。
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