高速下行分組接入協議棧的實現方法和基站技術

本發明專利技術公開一種ＨＳＤＰＡ協議棧的實現方法和基站。該實現方法包括在物理層中實現ＭＡＣ－ｈｓ實體；該ＭＡＣ－ｈｓ實體通過共享內存方式實現與物理層中其他相關模塊的通信。通過本發明專利技術的ＨＳＤＰＡ協議棧的實現方法和基站，解決了時延問題，提高了運行效率，實現較高的吞吐量。根據本發明專利技術的方法，可以有效解決由時延引起的不穩定問題，限制二層的時延，減小數據丟失和由于ＨＳ－ＤＳＣＨ重傳而引起的擁塞，更好地適應信道的快速變化，更大可能地匹配不同無線信道條件下的數據速率，提高系統的可靠性和穩定性。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及高速下行分組接入(High?Speed?Downlink?Packet?Access，HSDPA)技術，尤其涉及一種高速下行分組接入協議棧的實現方法和基站。
技術介紹
為了滿足用戶對高速分組數據業務的日益增長的需求，3GPP在TD-SCDMA版本5(Release5)規范中引入了HSDPA技術。HSDPA通過采用自適應調制編碼(Adaptive?Modulation?and?Coding，AMC)、混合自動重傳請求(Hybrid?Automatic?Repeat?reQuest，HARQ)和快速小區選擇(Fast?Cell?Selection，FCS)技術，引入高階調制(例如，16QAM)，在基站(Node?B)中增加了一個MAC-hs實體，用于數據的快速調度，以便獲得比版本4(Release?4)更高的用戶峰值速率和小區數據吞吐率。本質上，HSDPA是一些無線增強技術的集合，是3GPP?Release5無線接入網絡(Radio?Access?Network，RAN)的一個重要特性。利用HSDPA技術可以在3G現有技術的基礎上使下行數據峰值速率有很大的提高。與Release4版本時分同步碼分多址(Time?Division-Synchronous?Code?Division?Multiple?Access，TD-SCDMA)系統相比，引入HSDPA技術主要是通過修改空中接口來增強系統性能，主要操作在用戶設備(User?Equipment，UE)、Node?B的物理層(L1)和MAC層(L2)，而無線鏈路控制(Radio?Link?Control，RLC)和分組數據匯聚協議(Packet?Data?Convergence?Protocol，PDCP)基本不需改動。無論是在UE側還是Node?B側，在MAC層增加了MAC-hs實體，與高速下行鏈路共享信道(High?Speed?Downlink?Shared?Channel，HS-DSCH)相關的操作都在MAC-hs實體完成。MAC-hs實體除了具有流-->控制和優先級處理功能外，還需要完成HARQ協議的相關操作，包括調度、重傳、重排等。另外無線資源控制(Radio?Resource?Control，RRC)和Node?B應用部分(Node?B?Application?Part，NBAP)協議需要提供相應流程支持。基本原理都是通過引入高速下行共享信道HS-DSCH增強空中接口，并在通用移動電信系統(UMTS?TerrestrialRadio?Access?Network，UTRAN)中增加相應的功能實體。從底層來看主要通過引入AMC、HARQ等鏈路自適應技術和快速調度、MAC-hs協議等關鍵技術來實現更高的數據吞吐量，降低時延和提高峰值速率。圖1示出現有技術中MAC-hs在協議棧的位置。如圖1所示，MAC-hs實體11屬于MAC層，位于MAC-d實體12的下方，位于物理層的上方。MAC-hs也位于RRC13的下方。MAC層與物理層之間通過驅動相連，MAC-hs實體與物理層通過原語(primitive)進行信息交互。在UTRAN側MAC-hs實體負責完成HSDPA對應的所有功能。在UTRAN側的MAC-hs實體位于MAC-d實體的下方，物理層的上方。MAC-hs實體將具有相同優先級的MAC-d協議數據單元(ProtocolData?Unit，PDU)復用成一個MAC-hs?PDU，再加上MAC-hs?PDU的數據包頭，形成一個完整的MAC-hs?PDU，通過MAC-hs實體與物理層之間的傳輸信道HS-DSCH發送給物理層。同時MAC-hs實體和物理層之間通過原語來完成控制信息的交互，在上行方向物理層通過物理信道HS-SICH從UE端將反饋信息傳輸到網絡側，然后物理層通過原語的形式將控制信息上報給MAC-hs實體，MAC-hs實體根據這些控制信息完成MAC-hs?PDU的形成和調度；在下行方向，MAC-hs實體將傳輸信道HS-DSCH中要發送的MAC-hs?PDU的相關控制信息通過原語傳遞給物理層，物理層再將這些控制信息通過物理信道HS-SCCH發送給UE側。圖2示出現有技術中UTRAU側MAC-hs實體的結構示意圖。如圖2所示，MAC-hs實體包括優先級隊列分配模塊21、HARQ實體22、TFRC選擇模塊23。-->但是，MAC-hs實體和物理層之間的時延較長，影響了系統的運行效率。
技術實現思路
本專利技術要解決的一個技術問題是提供一種HSDPA協議棧的實現方法，能夠減少時延，提高系統運行效率。本專利技術提供一種HSDPA協議棧的實現方法，包括：在物理層中實現MAC-hs實體；MAC-hs實體通過共享內存方式實現與物理層中其他模塊的通信。進一步，該方法還包括：MAC-hs實體通過驅動轉發機制實現與MAC層的通信。進一步，該方法還包括：在DSP上實現包括MAC-hs實體的物理層；在計算機設備上實現MAC層。MAC-hs實體通過驅動緩沖區和MAC層交換原語。進一步，MAC-hs實體包括：調度/優先級處理模塊，用于根據HARQ實體和數據流的優先級來管理HS-DSCH的資源；根據相關上行信令信道的狀態報告是傳新數據還是重傳；為傳輸的新數據設置優先級識別和傳輸序號；HARQ實體，用于處理和HARQ相關的任務，負責處理ACK或NACK、數據隊列優先級的設置、傳輸數據塊的編號設置、HARQ進程的標識；TFRC選擇模塊，用于管理在HS-DSCH上數據的傳輸，選擇合適的傳輸格式與資源。本專利技術提供的HSDPA協議棧的實現方法，在物理層中實現MAC-hs實體，MAC-hs實體通過共享內存方式實現與物理層中其他模塊的通信，減少了MAC-hs實體和物理層之間由于驅動導致的時延，提高了系統的運行效率。本專利技術要解決的另一個技術問題是提供一種基站，能夠減少時延，提高系統運行效率。本專利技術提供一種基站，包括計算機設備和數字信號處理器，其中在數據信號處理器上實現包括MAC-hs實體的物理層，MAC-hs實體通過-->共享內存方式實現與物理層中其他模塊的通信。進一步，該基站在計算機設備上實現MAC層；MAC-hs實體通過驅動轉發機制實現與MAC層的通信。進一步，MAC-hs實體包括：調度/優先級處理模塊，用于根據HARQ實體和數據流的優先級來管理HS-DSCH的資源；根據相關上行信令信道的狀態報告是傳新數據還是重傳；為傳輸的新數據設置優先級識別和傳輸序號；HARQ實體，用于處理和HARQ相關的任務，負責處理ACK或NACK、數據隊列優先級的設置、傳輸數據塊的編號設置、HARQ進程的標識；TFRC選擇模塊，用于管理在HS-DSCH上數據的傳輸，選擇合適的傳輸格式與資源。本專利技術提供的基站，在DSP上實現包括MAC-hs實體的物理層，MAC-hs實體通過共享內存方式實現與物理層中其他模塊的通信，減少了MAC-hs實體和物理層之間由于驅動導致的時延，提高了系統的運行效率。附圖說明圖1示出現有技術中MAC-hs在協議棧的位置；圖2示出現有技術中UTRAU側MAC-hs實體的結構示意圖；圖3示出本專利技術的MAC-hs在協議棧的位置；圖4示出本專利技術的MAC-hs實體的結構示意圖；圖5示出本專利技術本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高速下行分組接入ＨＳＤＰＡ協議棧的實現方法，其特征在于，包括：　在物理層中實現ＭＡＣ－ｈｓ實體；　所述ＭＡＣ－ｈｓ實體通過共享內存方式實現與物理層中其他模塊的通信。

【技術特征摘要】
1.一種高速下行分組接入HSDPA協議棧的實現方法，其特征在于，包括：在物理層中實現MAC-hs實體；所述MAC-hs實體通過共享內存方式實現與物理層中其他模塊的通信。2.根據權利要求1所述的HSDPA協議棧的實現方法，其特征在于，還包括：所述MAC-hs實體通過驅動轉發機制實現與MAC層的通信。3.根據權利要求1或2所述的HSDPA協議棧的實現方法，其特征在于，還包括：在數字信號處理器上實現包括所述MAC-hs實體的物理層；在計算機設備上實現所述MAC層。4.根據權利要求2所述的HSDPA協議棧的實現方法，其特征在于，所述MAC-hs實體通過驅動轉發機制實現與MAC層的通信包括：所述MAC-hs實體通過驅動緩沖區和所述MAC層交換原語。5.根據權利要求1至4中任意一項所述的HSDPA協議棧的實現方法，其特征在于，所述MAC-hs實體包括：調度/優先級處理模塊，用于根據混合自動重傳請求HARQ實體和數據流的優先級來管理HS-DSCH的資源；根據相關上行信令信道的狀態報告來決定是傳新數據還是重傳；為傳輸的新數據設置優先級識別和傳輸序號；HARQ實體，用于處理和HARQ相關的任務，負責處理ACK或NACK、傳輸數據塊的編號設置、HARQ進程的標識；傳輸格式與資源結合選擇模塊，用于管理在HS-DSCH上數據的傳輸，選擇合適的傳輸格式與資源。6.根據權利要求5所述的HS...

【專利技術屬性】
技術研發人員：唐曉晟，張平，姜軍，張治，鄧鋼，李亦農，唐恬，馬楠，
申請(專利權)人：北京星河亮點通信軟件有限責任公司，北京郵電大學，
類型：發明
國別省市：11[中國|北京]