CN100551120C - 控制高速下行共享信道调度及小区切换的方法 - Google Patents

控制高速下行共享信道调度及小区切换的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种控制高速下行共享信道HS-DSCH调度的方法,以及应用该控制方法实现服务HS-DSCH小区快速切换的方法,包括:由用户终端通过HS-DSCH专用上行物理控制信道HS-DPCCH发送HS-DPCCH帧,通知基站Node B停止或开始调度该HS-DPCCH所属小区的HS-DSCH资源给该用户终端;切换发生时,用户终端在HS-DPCCH上发送停止命令,基站Node B收到后,在高速下行共享控制信道HS-SCCH信道上发送确认信息,用户终端收到确认信息后,开始转向接收目标小区的共享信道数据。

Description

控制高速下行共享信道调度及小区切换的方法
技术领域
本发明涉及无线通信领域,尤其涉及3G宽带码分多址接入(Wide-bandCode Division Multiple Access,WCDMA)系统和时分复用同步码分多址接入(Time Division Synchronized Code Division Multiple Access,TD-SCDMA)系统中一种控制高速下行共享信道(High Speed Downlink Shared Channel,HS-DSCH)调度的方法和服务HS-DSCH小区切换方法。
背景技术
从Release 5开始,3GPP提供高速下行分组接入机制(High Speed DownlinkPacket Access,HSDPA),用以提供下行分组在空中接口的高速传输。它由高速下行共享传输信道HS-DSCH、高速下行物理共享信道(High Speed PhysicalDownlink Shared Channel,HS-PDSCH)、高速下行共享控制信道(SharedControl Channel for HS-DSCH,HS-SCCH)和HS-DSCH专用上行物理控制信道(Dedicated Physical Control Channel(uplink)for HS-DSCH,HS-DPCCH)互相作用来实现。并由在基站(Node B)中的MAC-hs(HSDPA的调度实体)对HS-DSCH无线资源进行调度,将调度信息(指定HS-PDSCH及其调制方式)在HS-SCCH上发送给用户设备(User Equipment,UE),UE在指定的HS-PDSCH上接收数据,并在HS-DPCCH上反馈接收结果和无线信道状态,Node B根据反馈信息决定下一次HS-DSCH和HS-PDSCH的参数。
由于MAC-hs在Node B,不需要同无线网络控制器(Radio NetworkController,RNC)交互调度信息,同时HS-DSCH传输时间间隔(TTI)为2ms,而且HS-DPCCH的反馈信息也在物理层,所以可以做到快速调度;又由于HS-PDSCH物理信道可以根据在HS-DPCCH上反馈的信道质量指示(Channel Quality Indicator,CQI)而选择不同的调制方式(比如16QAM),可以大大提高传输带宽。
但服务HS-DSCH小区的切换没有软切换,其切换流程如图1所示,包括:
1、UE测量到1A事件并触发测量报告给RNC;
2、由服务RNC决定在目标小区增加一条无线链路(Radio Link)到这个UE,该Radio Link只包含专用信道(Dedicated Channel,DCH)信息,没有HS-DSCH信息;
3、服务RNC向UE发送激活集更新,通知在目标基站增加专用无线信道;
4、UE向服务RNC发送激活集更新完成消息;
5、经过一段时间,UE测量到最好小区变换事件,并发送1D测量报告给服务RNC;服务RNC决定发起服务HS-DSCH小区切换,向源Node B发起无线链路重配置,将该UE在源小区中的相关HS-DSCH信息删除,源小区停止在HS-DSCH上给该UE发送数据;
6、服务RNC通知目标Node B为该UE建立HS-DSCH相关信息;
7、服务RNC向UE发送无线承载重配置消息,通知UE服务HS-DSCH小区切换,并告知目标小区及其HS-DSCH的配置信息;
8、当UE完成无线承载重配置后,向服务RNC返回无线承载重配置完成消息,服务HS-DSCH小区切换完毕。此后,RNC就可以将数据通过目标小区的HS-DSCH发送给UE。
从UE发送1D测量报告给服务RNC起,到小区切换完毕,整个过程需要大概300到350ms,这样的切换时间对实时业务,特别是无线分组语音VoIP来说,时延太长。
当前有很多研究都致力于提高服务HS-DSCH小区切换的速度,现有技术中的一种HS-DSCH小区切换该改进方法,简要描述如下:
当RNC收到UE的1A测量报告后,除了在目标小区中添加无线链路的DCH资源之外,还为该UE预先配置HS-DSCH信息;但目标小区中的HS-DSCH当前不被激活,不被调度给该UE;
当UE检测到最好小区变换事件,发送1D测量报告,开始同时监听源小区和目标小区的HS-SCCH;RNC收到1D测量报告后,通知目标小区开始调度HS-DSCH给该UE,并通知源小区停止调度HS-DSCH给该UE;由于HS-DSCH已经在前面步骤中配置好了,所以目标小区就可以开始调度HS-DSCH给该UE了;
当UE在目标小区的HS-SCCH上接收到第一个目标小区的HS-DSCH调度信息后,就停止监听源小区的HS-SCCH,UE发送高层信令重定位完毕“Re-pointing Complete”,服务HS-DSCH小区切换完毕。
相对于图1中协议规定的切换方法,该现有技术方法事先进行了HS-DSCH的配置,同时不通过上层信令来通知UE进行服务HS-DSCH小区的切换,可以大大缩短切换时间。
综上所述,该改进方法包括如下特点:
一、在目标小区中预先配置HS-DSCH信息给UE;
二、UE同时监听源小区和目标小区的HS-SCCH;
三、当UE接收到目标小区的第一个HS-DSCH调度信息后,UE发送高层信令“Re-pointing Complete”,完成切换过程。
上述现有技术方法有个很严重的缺点是:需要UE同时监听两个小区的HS-SCCH信道,这将增加UE的复杂度,而且和现有协议不兼容。该方法在切换过程中,先通知目标小区开始调度HS-DSCH给该UE,后通知源小区停止调度。这样会造成UE同时接收到两个小区的调度信息,UE需要把源小区的调度信息丢弃,这样造成源小区无线资源的浪费。另外,当目标小区第一次发送HS-DSCH帧给UE时,因为对该UE接收的下行无线信道状况不了解,该方法建议发送一个空白数据以获取该UE的反馈信息,这样将浪费一个HS-DSCH帧。
发明内容
本发明提供一种控制HS-DSCH调度的方法和服务HS-DSCH小区切换方法,用以解决现有技术中存在的需要用户终端支持同时监听两个小区的HS-SCCH,且存在无线资源浪费的问题。
本发明提供一种服务HS-DSCH小区切换方法,包括:
A1、无线网络控制器RNC收到用户终端发送的1A测量报告后,在目标小区Node B中为该用户终端配置HS-DSCH信息;
A2、当用户终端检测到最好小区变换事件后,向RNC发送1D测量报告;
通过HS-DPCCH发送HS-DPCCH帧通知源小区Node B停止给本用户终端调度HS-DSCH资源;
停止监听源小区的HS-DSCH共享控制信道HS-SCCH并开始监听目标小区的HS-SCCH;
A3、RNC收到1D测量报告后,若决定进行服务HS-DSCH小区切换,则激活目标小区Node B中为该用户终端配置的HS-DSCH信息,通过目标小区中的HS-DSCH发送HS-DSCH帧给用户终端。
根据本发明的上述方法,所述步骤A2中,源小区Node B在HS-SCCH上向用户终端返回接收确认消息;
所述用户终端在收到所述确认消息后再停止监听源小区的HS-SCCH并开始监听目标小区的HS-SCCH。
根据本发明的上述方法,所述步骤A2中,用户终端还向目标小区Node B发送HS-DPCCH帧,携带指示目标小区当前无线信道质量状态的CQI值;
所述步骤A3中,目标小区Node B根据用户终端上报的CQI值,选择相应的混合自动重传请求HARQ参数发送HS-DSCH帧给用户终端。
根据本发明的上述方法,所述步骤A2中,用户终端向RNC发送1D测量报告后,在一设定等待时长内,继续监听源小区的HS-SCCH;
当设定等待时长到达时,用户终端再通知源小区Node B停止给本用户终端调度HS-DSCH资源,并停止监听源小区的HS-SCCH开始监听目标小区的HS-SCCH。
所述设定等待时长由RNC配置,并通过系统信息广播SIB消息广播给小区用户终端。
根据本发明的上述方法,所述步骤A3中,若RNC决定不进行服务HS-DSCH小区切换,则执行下列步骤:
B1、RNC向用户终端发送无线承载重配置信令,通知用户终端切换回源小区Node B;
B2、用户终端收到所述重配置信令后,通过HS-DPCCH发送HS-DPCCH帧通知源小区Node B开始给本用户终端调度HS-DSCH资源,并停止监听目标小区Node B的HS-SCCH,开始监听源小区Node B的HS-SCCH;
B3、RNC通过源小区中的HS-DSCH发送HS-DSCH帧给用户终端。
根据本发明的上述方法,通过对HS-DPCCH帧中已定义字段赋予约定的值,或通过新增加的字段来通知Node B停止或开始给用户终端调度HS-DSCH资源。
根据本发明的上述方法,在HS-DPCCH帧中携带信道质量指示CQI为0或31,通知源小区Node B停止给本用户终端调度HS-DSCH资源;或在HS-DPCCH帧中携带一个预先约定的CQI值,通知源小区Node B开始给本用户终端调度HS-DSCH资源。
本发明有益效果如下:
(1)、本发明方法继承了现有技术中事先在目标小区中配置HS-DSCH信息的优点,能够保证切换速度。
(2)本发明方法中通过UE发送上行HS-DPCCH帧,通知源小区停止调度HS-DSCH资源给本UE,收到源Node B在HS-SCCH上回复确认,然后停止监听源小区的HS-SCCH,并开始监听目标小区的HS-SCCH。因此,采用本发明源小区和目标小区不会都调度HS-DSCH资源给UE,从而造成无线资源浪费的情况;且不需要UE支持同时监听源小区和目标小区的HS-SCCH,这样不需要对现有UE进行功能增强或改变,保证了与现有协议的兼容。
(3)如果RNC不进行服务小区切换,UE同样通过上行HS-DPCCH帧,通知源小区开始调度HS-DSCH资源给本UE。由于在本发明中,发生切换之后,并不删除源小区中的HS-DSCH配置信息,可以保证再次切换回该源小区时,能够具有同样快的切换速度。
附图说明
图1为协议定义的服务HS-DSCH小区切换流程图;
图2为本发明的服务HS-DSCH小区切换流程图;
图3为本发明RNC决定不进行服务HS-DSCH小区切换流程图。
具体实施方式
参见图2,为本发明的服务HS-DSCH小区切换流程图,具体流程包括:
1、UE测量到1A事件后,向服务RNC发送无线资源控制(Radio ResourceControl,RRC)测量报告。
2、服务RNC收到1A测量报告后,由服务RNC决定在目标Node B增加一条包含DCH的无线链路到当前UE。
3、服务RNC向目标Node B发送无线链路指配准备(Radio LinkReconfiguration Prepare)消息,在目标Node B配置该UE的HSDSA信息(HS-DSCH信息)。
4、目标Node B完成配置后,向服务RNC返回无线链路指配准备好(RadioLink Reconfiguration Ready)应答消息。
5、服务RNC向UE发送激活集更新,通知在目标基站增加专用无线信道。
6、UE向服务RNC发送激活集更新完成消息。
7、服务RNC向UE发送无线承载重配置消息,通知UE已决定对服务HS-DSCH小区进行切换,并告知目标小区及其HS-DSCH的配置信息。
8、当UE完成无线承载重配置后,向服务RNC返回无线承载重配置完成消息。
9、当UE检测到最好小区变换事件后,发送1D测量报告给RNC。
10、UE同时在上行物理信道HS-DPCCH上发送反馈信息给源Node B,并将其中的CQI字段设置为0或31(为了提高接收正确率,可以连续发送3次该HS-DPCCH帧,或等待源Node B在HS-SCCH上发送的确认信息);然后停止监听源小区的HS-SCCH并开始监听目标小区的HS-SCCH;当源Node B收到这个CQI为0或31的反馈信息后,停止调度HS-DSCH资源给该UE,但是不删除该UE的HS-DSCH配置信息以及缓冲区里的数据。
实际应用中,该方法也可以是UE发送1D测量报告后,等待某个设定的时长,再给源Node B发送CQI=0的HS-DPCCH帧,在发送这个HS-DPCCH帧之后,再开始监听目标小区的HS-SCCH同时停止监听源小区的HS-SCCH。等待设定时长后再发送CQI=0或31的HS-DPCCH帧,其好处是在切换到目标小区之前,可以继续接收源小区的HS-DSCH数据,减少切换过程中,业务中断的时间。这个给定的时间值,可以通过读取目标小区的系统信息广播(SystemInformation Broadcast,SIB)信息获得。可以在现有协议标准定义的SIB3中增加一个字段,命名为“服务HS-DSCH小区切换等待时间”来实现,并通过SIB3广播给小区内所有UE。具体等待时长由RNC根据自身处理机制配置一个合理的时长(保证目标小区已经开始调度HS-DSCH时,UE已停止监听源小区的HS-SCCH,并开始监听目标小区的HS-SCCH)。
在当前3GPP协议[2]中规定,CQI为0值时,该CQI无定义,为31时为无效字段,本发明利用该CQI为0值或31值来通知源Node B停止调度HS-DSCH资源给UE,不会同其现有协议中的其他CQI定义造成冲突。当然,本发明也可以利用HS-DPCCH信道中的其他字段(比如ACK/NACK),或增加新的字段,或定义其他的CQI值,达到通过HS-DPCCH信道由UE通知源小区停止调度HS-DSCH资源的目的,本发明对此不作限制;
在该步骤10中,UE除了给源Node B发送CQI为0或31的HS-DPCCH帧外,还可以同时给目标小区发送HS-DPCCH帧,并设置其CQI为当前目标小区无线信道状态的值,指导目标小区选择合适的混合自动重传请求(HybridAutomatic Repeat reQuest,HARQ)参数,提高目标小区给该UE的第一个HS-DSCH协议数据单元(Protocol Data Unit,PDU)的传输正确率和信道利用率;因为UE在目标小区测量公共导频信道(Common Pilot Channel,CPICH),所以即使没有开始接收HS-DSCH帧,也可以通过反馈当前目标小区无线信道状态的CQI值,指导目标小区选择合适的参数发送第一个HS-DSCH帧。
11、当Node B收到UE的在HS-DPCCH上的停止调度命令后,在HS-SCCH上通过对HS-SCCH帧中已定义字段赋予约定的值,或通过新增加的字段向用户终端返回接收确认消息,确认收到停止命令,并停止调度该HS-DPCCH所属小区的HS-DSCH资源给该UE。
12、当RNC收到1D测量报告后,激活目标Node B中配置给该UE的HS-DSCH信息,通知目标Node B开始给该UE调度HS-DSCH资源,同时可以开始发送HS-DSCH帧给目标Node B进行调度;目标小区通过HS-DSCH将接收的HS-DSCH帧传送给UE。
在本发明中,RNC并没有发送无线链路重配置(RL Reconfiguration)消息命令源Node B删除该UE的HS-DSCH配置信息。源小区中HS-DSCH配置信息一直保留,直到源小区退出该UE的激活集(Active Set)。这样,如果UE的服务HS-DSCH小区需要再次切换回这个源小区,会具有同样的切换速度。否则就需要重新配置HS-DSCH,切换时间就高达300~350ms了(同背景技术一样)。因此,本发明中,只要有一个小区进入UE的激活集,除了增加DCH,还同时配置HS-DSCH信息,但暂不激活,直到服务HS-DSCH小区切换到该小区时才会被激活。但在现有技术中,当发生服务HS-DSCH小区切换后,会将源小区的HS-DSCH配置信息删除,造成二次切换回这个源小区时,切换时间变长。
同时由于本发明不需要由UE发送上层信令Re-pointing Complete通知RNC切换结束,所以,切换时间比现有技术还要快一点。
由于本发明采用物理层信令HS-DPCCH帧由UE通知源Node B停止调度,比RNC通知目标Node B开始调度要快,所以不会出现现有技术中的两个小区同时发送HS-DSCH帧的情况。
综上所述,本发明不需要额外增加UE的能力,可以很好地兼容当前标准。根据本发明的上述方法,不管是否有HS-DSCH数据发送给该UE,源Node B都需要接收并处理该UE的上行HS-DPCCH信道。由于HS-DPCCH是和上行专用物理信道(Dedicated Physical Channel,DPCH)捆绑的,UE在源小区中的上行DPCH没有被删除,源Node B需要接收该UE的上行DPCH数据,所以也可以接收到该UE的HS-DPCCH信道。
在上述切换过程中,如果RNC决定不进行服务HS-DSCH小区切换,则流程如图3所示,包括:
步骤1-10、同上述图3所示流程的描述,不重述。
步骤11、服务RNC发送无线承载重配置(RB Reconfiguration)给UE,通知它切换回源Node B。
步骤12、UE收到这个无线承载重配置信令后,向源Node B发送一个新的HS-DPCCH帧,并设置合适的CQI值(根据当前测量的无线状态进行设置)。同时,UE停止监视目标Node B的HS-SCCH,开始监控源Node B的HS-SCCH信道。源Node B收到该CQI不为0或31的HS-DPCCH帧后,开始调度HS-DSCH资源给该UE。
步骤13、UE向服务RNC发送无线承载重配置完成消息。
由于本发明源Node B收到CQI为0或31的HS-DPCCH帧后,不删除该UE的HS-DSCH配置信息以及缓冲区里的数据,因此,当重新收到CQI不为0或31的HS-DPCCH帧时,就可以立即恢复调度并发送数据。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1、一种服务HS-DSCH小区切换方法,其特征在于包括:
A1、无线网络控制器RNC收到用户终端发送的1A测量报告后,在目标小区Node B中为该用户终端配置HS-DSCH信息;
A2、当用户终端检测到最好小区变换事件后,向RNC发送1D测量报告;
通过HS-DPCCH发送HS-DPCCH帧通知源小区Node B停止给本用户终端调度HS-DSCH资源;
停止监听源小区的HS-DSCH共享控制信道HS-SCCH并开始监听目标小区的HS-SCCH;
A3、RNC收到1D测量报告后,若决定进行服务HS-DSCH小区切换,则激活目标小区Node B中为该用户终端配置的HS-DSCH信息,通过目标小区中的HS-DSCH发送HS-DSCH帧给用户终端。
2、如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤A2中,源小区NodeB在HS-SCCH上向用户终端返回接收确认消息;
所述用户终端在收到所述确认消息后再停止监听源小区的HS-SCCH并开始监听目标小区的HS-SCCH。
3、如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤A2中,用户终端还向目标小区Node B发送HS-DPCCH帧,携带指示目标小区当前无线信道质量状态的CQI值;
所述步骤A3中,目标小区Node B根据用户终端上报的CQI值,选择相应的混合自动重传请求HARQ参数发送HS-DSCH帧给用户终端。
4、如权利要求1或3所述的方法,其特征在于,所述步骤A2中,用户终端向RNC发送1D测量报告后,在一设定等待时长内,继续监听源小区的HS-SCCH;
当设定等待时长到达时,用户终端再通知源小区Node B停止给本用户终端调度HS-DSCH资源,并停止监听源小区的HS-SCCH开始监听目标小区的HS-SCCH。
5、如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述设定等待时长由RNC配置,并通过系统信息广播SIB消息广播给小区用户终端。
6、如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤A3中,若RNC决定不进行服务HS-DSCH小区切换,则执行下列步骤:
B1、RNC向用户终端发送无线承载重配置信令,通知用户终端切换回源小区Node B;
B2、用户终端收到所述重配置信令后,通过HS-DPCCH发送HS-DPCCH帧通知源小区Node B开始给本用户终端调度HS-DSCH资源,并停止监听目标小区Node B的HS-SCCH,开始监听源小区Node B的HS-SCCH;
B3、RNC通过源小区中的HS-DSCH发送HS-DSCH帧给用户终端。
7、如权利要求1或6所述的方法,其特征在于,通过对HS-DPCCH帧中已定义字段赋予约定的值,或通过新增加的字段来通知Node B停止或开始给用户终端调度HS-DSCH资源。
8、如权利要求7所述的方法,其特征在于,在HS-DPCCH帧中携带信道质量指示CQI为0或31,通知源小区Node B停止给本用户终端调度HS-DSCH资源;或在HS-DPCCH帧中携带一个预先约定的CQI值,通知源小区Node B开始给本用户终端调度HS-DSCH资源。
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