[发明专利]降低LTE上行数据传输延时的方法和系统

说明书

本发明涉及一种降低LTE上行数据传输延时的方法及系统，该方法包括如下步骤：基站判断LTE上行数据类型；基站根据LTE上行数据类型设置相应的上行数据传输资源预分配量，并根据所述上行数据传输资源预分配量向终端发送与LTE上行数据对应的上行资源调度授权。本发明针对于不同类型的LTE上行数据直接设置不同的上行数据传输资源预分配量，并根据上行数据传输资源预分配量向终端发送UL Grant，通过上行自适应资源预测调度的方法，降低因SR请求和BSR报告带来的时延，降低LTE上行数据的传输时延，提高在长时延信道条件下的无线传输效率。

技术领域

本发明涉及移动通信领域，特别是涉及一种降低LTE上行数据传输延时的方法和系统。

背景技术

LTE(Long Term Evolution，长期演进)以高速率、低延迟的优势目前正广泛应用于无线传输领域，而在卫星通信领域，其最显著的一个特点是往返时间极长，如同步卫星系统下，其电波空中传播的环回时延RTT(Round Trip Time)达到540ms以上。因此将LTE应用于卫星通信领域，可以有效提高数据传输速率，但对于传输时延，特别是上行传输时延，并未能有效减少。

数据的传输时延由电波空中传输时延、调度时延、设备信号处理时延组成。考虑到基站和终端对于信号的处理为毫秒级别，在长延时信道下可以忽略不计。在以LTE为代表的下一代移动通信系统中，为了提高空口资源的利用率，无论是控制信息还是数据信息，都需要在一个统一的共享信道中传输。而用户对资源的使用必须经过基站资源调度后才能进行。一般而言，在移动通信系统中，上下行资源调度都在基站侧完成。对于下行数据传输而言，基站可以根据下行业务的QoS(Quality of Service，服务质量)进行调度。对于QoS优先级高的数据，可以立即进行发送，调度时延最短可以达到0ms。在这种情况下，传输时延t_dl主要取决于电波传播的单程时延STT(Single Trip Time)，如图1所示。

然而在LTE传统的上行数据传输处理流程中，当数据需要从终端发往基站时，终端必须通过资源调度请求(Scheduling Request，SR)告知基站其有待发送数据。然后，基站将分配足够容纳终端缓存状态报告(Buffer Status Report，BSR)的上行资源调度授权(ULGrant)，终端通过BSR告诉基站有多少数据需要发送，此时基站根据上行数据的QoS优先级进行资源调度。从图2可以看出，一个完整的上行数据发送过程包括SR请求和BSR报告时间，以及上行数据传输时间。这在陆地移动通信中，数据来回传输的空中电波传播时延几乎可以忽略不计，然而在卫星通信领域中，空中电波传播时间达到270毫秒，SR请求和BSR报告带来的数据传输时延1000多毫秒，对数据传送的实时性带来严重影响。

卫星通信场景下，LTE上行数据传输时延的计算如下：

如图2所示，LTE上行数据传输从开始发送SR请求到最后LTE上行数据到达基站侧，需要经历2次RTT，一次STT。因此：

t_ul＝t_SR+t_BSR+t_data＝2.5t_RTT (1)

其中t_SR＝t_BSR＝t_RTT＝2t_STT，t_data＝t_STT。

在同步卫星系统中，t_RTT＝2t_STT＝540ms，则根据上式得LTE上行数据传输时延t_ul＝1350ms。

LTE上行数据传输过程不仅仅用于用户数据上传，也用于信令交互过程。一个典型的LTE信令交互流程如图3所示。