CN101068263A - 用于在蜂窝通信系统中传输hsupa数据信息的方法 - Google Patents

用于在蜂窝通信系统中传输hsupa数据信息的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于在蜂窝通信系统中传输高速上行链路分组接入数据信息的方法，该蜂窝通信系统包括移动网络(N)，其中第一网络单元(NE1)使用IP传输通过网络连接(3，3’)将数据发送到第二网络单元(NE2)，该方法包括确定关于所使用的IP传输类型所允许的最大传输单元的信息，以及将高速上行链路分组接入MAC－e分组数据单元的大小限制为等于或略小于所述IP传输最大传输单元的值。

Description

用于在蜂窝通信系统中传输HSUPA数据信息的方法
技术领域
本发明涉及无线通信系统，更具体地，涉及一种用于在蜂窝通信系统中传输高速上行链路分组接入数据信息的方法。
背景技术
全球移动通信系统(GSM)网络的第三代(3G)演进，通常称为通用移动通信系统(UMTS)，研究可应用于无线接入网络的增强以便改善上行链路专用传输信道的性能。上行链路演进技术当前正在第三代合作伙伴计划(3GPP)中进行标准化，3GPP在“FDD增强型上行链路”(FDD Enhancement Uplink)的工作条目下开发这种UMTS标准3GPP。这一增强的上行链路特征或增强的专用信道(E-DCH)对于UMTS来说一般还也称为高速上行链路分组接入(HSUPA)。
当前的3GPP规范，特别是文档TS 25.309 v6.6.0(2006-03)的第6章和第7章“FDD增强型上行链路；全面描述；第2阶段”(FDD EnhancedUplink；Overall description；Stage 2)，考虑到最接近的现有技术，规定了在移动用户设备和移动基站之间通过空中在所谓的MAC-e分组数据单元(PDU)中传输HSUPA数据。在移动用户设备中的复用实体负责将多个MAC-d PDU连接为MAC-e PDU，并且将一个或多个MAC-e PDU复用为单个MAC-e PDU，以在下一个传输时间间隔(TTI)上传输。然后，在基站处接收到的MAC-e PDU被解复用为MAC-e PDU，并且所述MAC-e PDU被发送到相应的SRNC(服务无线网络控制器)。最大MAC-e PDU大小受限于MAC-e PDU可用的最大传输块大小，其为20000比特(然后最大MAC-e PDU大小就是最大MAC-e PDU大小，即20000比特减去数个用于MAC-e报头的比特。)
当使用网际协议(IP)传输将MAC-e PDU从基站发送到SRNC时，这种已知配置就会出现问题。由于这些IP传输分组的大小是受限的，例如对于IPv6来说推荐的最大传输单元(MTU)是1500字节(12000比特)而在IPv4中是576字节(4608比特)，对于低于最大MAC-e PDU大小的值，当基站接收到大于所述IP MTU的MAC-e PDU时，它将不能将所述MAC-e PDU发送到SRNC。
上面陈述了若干已知的处理该问题的解决方案。其中一种解决方案在于将IP MTU的值增加到大于MAC-e PDU大小的值，但这带来的缺点是其需要所有子网络都支持所述最大IP MTU，这意味着网络中将发生大量的协议改变。另一种解决方案在于降低移动用户设备和移动基站之间通过空中传输的MAC-e PDU的最大大小，但这带来的缺点是降低了蜂窝通信系统的空中接口传输数据速率。
发明内容
本发明的目的是提供一种改进的用于蜂窝通信系统中的HSUPA数据传输的方法。
这一目的可以通过根据本发明的用于在蜂窝通信系统中传输高速上行链路分组接入数据信息的方法、根据本发明的移动用户设备、根据本发明的移动网络以及根据本发明的网络单元来实现。
本发明的基本思想是提供最大MAC-e PDU大小受限于通信网络所使用的IP MTU的HSUPA数据传输。
本发明的有利配置体现在所附权利要求书、以下的描述和附图中。例如，有利的是，根据本发明的方法使得从移动用户设备到目标SRNC的HSUPA数据传输可以不需要限制最大空中接口传输数据速率，也不需要影响通信网络所使用的IP传输规定，也就是说，将对移动用户设备、网络资源和空中接口吞吐量的影响降到最低。
在本发明的第一优选实施例中，移动通信网络根据通信网络所使用的相应IP传输类型来为移动用户设备提供关于所允许的最大MAC-ePDU大小值的信息，并且移动用户设备确保复用为单个MAC-e PDU的MAC-d PDU的数目，使得MAC-e PDU的大小不超过这种由网络指定的大小值。
在本发明的第二优选实施例中，移动用户设备将MAC-e PDU发送给基站，该MAC-e PDU可以大于通信网络所使用的IP MTU，并且基站负责将接收到的大于所使用的IP MTU的MAC-e PDU拆分成两个或更多的大小小于所述IP MTU的数据帧。然后，所述分段后的数据帧在目标SRNC处被重组。
附图说明
现在借助于图1到图3来说明本发明的具体实施例。
图1示出了传统的无线蜂窝通信系统的框图，该无线蜂窝通信系统包括与多个移动用户设备通信的移动网络。
图2示出了根据本发明第一实施例的用于传输高速上行链路分组接入数据信息的蜂窝通信系统。
图3示出了根据本发明第二实施例的用于传输高速上行链路分组接入数据信息的蜂窝通信系统。
具体实施方式
图1示出了无线通信系统的框图，该无线通信系统包括具有多个网络单元NE1到NEn的移动网络N、无线空中接口AI、下行链路DL和上行链路UL无线空中接口连接，以及多个移动用户设备或终端T1到Tn。
移动网络N经由无线空中接口下行链路DL和上行链路UL连接与多个终端T1到Tn交换数据信息。移动网络N的网络单元NE1到NEn可以是例如基站或节点B、无线网络控制器RNC或服务无线网络控制器SRNC、核心网络交换机，或一般用于数据网络通信的任意其他类型的通信实体。上行链路UL连接可以提供高速上行链路分组接入的HSUPA能力。
图2示出了无线通信系统的框图，该无线通信系统包括具有至少两个网络单元NE1和NE2的移动网络N、在该至少两个网络单元NE1和NE2之间的移动网络连接3、无线空中接口AI、无线空中接口下行链路连接1和无线空中接口上行链路连接2以及移动用户设备T1。
在至少两个网络单元NE1和NE2之间的移动网络连接3使用IP传输，例如IPv6或IPv4，将数据从第一网络单元NE1，例如基站，发送到目标第二网络单元NE2，例如SRNC。可以理解的是，移动网络可以具有多于两个互联的使用IP传输的网络单元，并且从第一网络单元NE1发送的数据在到达目标第二网络单元NE2之前可能会经过一个或多个中间网络单元。
在例如移动电话之类的移动用户设备T1和例如基站之类的第一网络单元NE1之间的无线空中接口上行链路连接2使用高速上行链路分组接入(HSUPA)协议架构，其中移动用户设备T1中的复用实体负责将多个MAC-d PDU连接为MAC-e PDU，并且将一个或多个MAC-ePDU复用为单个MAC-e PDU，以在每个TTI上传输。
根据本发明，移动网络N确定关于在网络中或至少在两个网络单元NE1和NE2之间的移动网络连接3中所使用的IP传输类型所允许的最大传输单元(MTU)的信息，并且在传送HSUPA MAC-e PDU之前，在无线空中接口下行链路连接1上为移动用户设备T1提供根据所确定的所述IP MTU的关于所允许的最大MAC-e PDU大小的指示。移动用户设备T1在接收到这种信息后确保复用为单个MAC-e PDU的MAC-dPDU的数目使得MAC-e PDU的大小不超过网络N所提供的最大大小。
例如，如果移动网络N或在两个网络单元NE1和NE2之间的移动网络连接3使用IPv6传输，并且移动用户设备T1希望与移动网络建立HSUPA连接，则移动网络确定IPv6的最大传输单元是12000比特并将关于根据所述所确定的IP MTU的最大MAC-e PDU大小的指示发送给该移动用户终端，该最大MAC-e PDU大小例如是12000比特减去用于MAC-e报头的比特。
图3示出了无线通信系统的框图，该无线通信系统包括具有至少两个网络单元NE1和NE2的移动网络N、在该至少两个网络单元NE1和NE2之间的移动网络连接3’、无线空中接口AI、无线空中接口上行链路连接2’以及移动用户设备T1。
在至少两个网络单元NE1和NE2之间的移动网络连接3’使用IP传输，例如IPv6或IPv4，将数据从第一网络单元NE1，例如基站，发送到目标第二网络单元NE2，例如SRNC。如图2中的例子，可以理解的是，移动网络可以具有多于两个互联的使用IP传输的网络单元，并且从第一网络单元NE1发送的数据在到达目标第二网络单元NE2之前可能会经过一个或多个中间网络单元。
在例如移动电话之类的移动用户设备T1和例如基站之类的第一网络单元NE1之间的无线空中接口上行链路连接2’使用高速上行链路分组接入(HSUPA)协议架构，其中移动用户设备T1中的复用实体负责将多个MAC-d PDU连接为MAC-e PDU，并且将一个或多个MAC-ePDU复用为单个MAC-e PDU，以在每个TTI上传输。
在本例中，移动用户终端T1根据为该移动用户终端配置的MAC-d流来复用MAC-e PDU，该具有小于MAC-e传输块大小(20000比特)的任意大小。
根据本发明，移动网络N和特别是第一网络单元NE1接收由移动用户设备T1发送来的MAC-e PDU，对MAC-e PDU进行解复用，确定关于在移动网络中或至少在到目标第二网络单元NE2的移动网络连接3’中所使用的IP传输类型所允许的最大传输单元(MTU)的信息，将任意接收到的大小大于所确定的IP MTU的MAC-e PDU拆分成两个或更多的大小小于所述IP MTU的数据帧，并且将大小小于所确定的IPMTU的解复用的MAC-e PDU和分段后的MAC-e PDU发送到目标第二网络单元NE2，例如SRNC。在SRNC中，分段后的MAC-e PDU被重组并被递送到SRNC，与其他MAC-e PDU一起进行队列重排序。
例如，如果移动网络N或在两个网络单元NE1和NE2之间的移动网络连接3’使用IPv4传输，并且移动用户设备T1发送包括一个或多个大小大于所述IPv4MTU，即4608比特的MAC-e PDU的MAC-e PDU，则基站对所述MAC-e PDU进行解复用并将每个MAC-e PDU拆分成两个或更多的大小小于4608比特的数据帧，然后将所述分段后的MAC-ePDU发送到目标SRNC，在那里它们将被重组。如果在基站处接收到的MAC-e PDU包含大小小于4608比特的MAC-e PDU，则所述MAC-ePDU将在不被分段的情况下被传送到SRNC。
为了在第一网络单元NE1和第二网络单元NE2之间的移动网络连接3’中用信号通报MAC-e PDU分段，E-DCH帧可以包含MAC-e PDU已经被拆分的指示和关于所述数据帧分段在整个MAC-e结构中的位置的指示，例如，如果MAC-e PDU被分成两个数据帧，则其中一个将包含它是分段后的MAC-e PDU的“第一”数据帧的指示，并且另一个将包含它是分段后的MAC-e PDU的“第二”数据帧的指示。利用这一信息，目标SRNC将能够无误地重新组合数据。
一般而言，可以理解的是，这里描述的用以执行该用于在蜂窝通信系统中传输高速上行链路分组接入数据信息的方法或该方法的特定步骤的装置可以在移动网络中和/或移动用户设备中以硬件或软件的形式来实现。

Claims (9)

1.用于在蜂窝通信系统中传输高速上行链路分组接入数据信息的方法，所述蜂窝通信系统包括移动网络(N)，其中第一网络单元(NE1)使用IP传输通过网络连接(3，3’)将数据发送到第二网络单元(NE2)，所述方法的特征在于：
确定关于所使用的IP传输类型所允许的最大传输单元的信息；以及
将高速上行链路分组接入MAC-e分组数据单元的大小限制为等于或略小于所述IP传输最大传输单元的值。
2.根据权利要求1所述的用于在蜂窝通信系统中传输高速上行链路分组接入数据信息的方法，其中所述移动网络(N)在传送HSUPAMAC-e PDU之前，通过无线空中接口下行链路连接(1)发送关于最大MAC-e PDU大小值的指示给移动用户设备(T1)，并且所述移动用户设备(T1)将多个MAC-d PDU复用为单个MAC-e PDU，使得MAC-e PDU大小不超过所述网络所提供的最大大小。
3.根据权利要求1所述的用于在蜂窝通信系统中传输高速上行链路分组接入数据信息的方法，其中所述第一移动网络(NE1)从移动用户设备(T1)接收HSUPA MAC-e PDU，对包含在所述MAC-e PDU中的MAC-e PDU进行解复用，将任意接收到的大小大于所确定的IP MTU的MAC-e PDU拆分成两个或更多的大小小于所述所确定的IP MTU的数据帧，并且将大小小于所述所确定的IP MTU的MAC-e PDU和分段后的MAC-e PDU发送到目标第二网络单元(NE2)，所述第二网络单元重组所述分段后的MAC-e PDU。
4.根据权利要求3所述的用于在蜂窝通信系统中传输高速上行链路分组接入数据信息的方法，其中E-DCH帧包含MAC-e PDU已经被分段的指示和关于所述数据帧分段在MAC-e PDU结构中的位置的指示。
5.移动用户设备(T1)，包括用于将多个MAC-d PDU复用为MAC-ePDU并且将一个或多个MAC-e PDU复用为单个MAC-e PDU以在每个TTI上传输的装置，其特征在于进一步包括用于通过无线空中接口下行链路连接(1)从移动网络(N)接收关于最大MAC-e PDU大小值的指示的装置，所述值等于或略小于移动网络(N)所使用的IP MTU，并且所述移动用户设备(T1)将多个MAC-d PDU复用为单个MAC-e PDU，使得MAC-e PDU的大小不超过所述网络所提供的MAC-e PDU大小值的大小。
6.移动网络(N)，包括用以确定关于网络中或至少在两个网络单元(NE1，NE2)之间的移动网络连接(3)中所使用的IP传输类型的最大传输单元的信息的装置，以及用于在传送HSUPA MAC-e PDU之前，为移动用户设备(T1)提供关于最大MAC-e PDU大小值等于或略小于所确定的IP MTU的指示的装置。
7.移动网络(N)，包括用于从移动用户设备(T1)接收高速上行链路分组接入MAC-e PDU的装置，用于对包含在所述MAC-e PDU中的MAC-e PDU进行解复用的装置，用于确定关于在网络中或至少在两个网络单元(NE1，NE2)之间的移动网络连接(3’)中所使用的IP传输类型的最大传输单元的信息的装置，用于将任意接收到的大小大于所确定的IP MTU的MAC-e PDU拆分成两个或更多的大小等于或略小于所述IP MTU的数据帧的装置，以及用于重组分段后的MAC-e PDU的装置。
8.网络单元(NE1)，诸如基站，包括用于对一个或多个包含在从移动用户设备(T1)接收的MAC-e PDU中的MAC-e PDU进行解复用的装置，以及用于将所述解复用的MAC-e PDU发送到第二网络单元(NE2)的装置，其特征在于进一步包括用以确定关于在到所述第二网络单元(NE2)的移动网络连接(3’)中所使用的IP传输类型的最大传输单元的信息的装置，用以将任意接收到的大小大于所确定的IP MTU的MAC-e PDU拆分成两个或更多的大小等于或略小于所述IP MTU的数据帧的装置，以及用于将所述分段后的MAC-e PDU发送到所述第二网络单元(NE2)的装置。
9.网络单元(NE2)，诸如SRNC，包括用于使用IP传输通过移动网络连接(3，3’)接收一个或多个高速上行链路分组接入MAC-e PDU的装置，其特征在于进一步包括用于接收大小等于或略小于IP最大传输单元的分段后的MAC-e PDU的装置，以及用以重组所述分段后的MAC-e PDU的装置。
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