CN101237698A

CN101237698A - 小区间切换方法和装置

Info

Publication number: CN101237698A
Application number: CNA2008100063575A
Authority: CN
Inventors: 宋廷山; 徐志宇; 谢澜涛; 贺贻军
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: Fan Cairong
Priority date: 2008-02-29
Filing date: 2008-02-29
Publication date: 2008-08-06
Anticipated expiration: 2028-02-29
Also published as: CN101237698B

Abstract

一种小区间切换方法，包括：在无线网络控制器决定将用户设备从服务Node B切换至目标Node B的情况下，无线网络控制器将激活时刻通知给服务Node B和目标Node B；服务Node B确定指定时间段；在相对于激活时刻提前指定时间段的时刻到达时，服务Node B通知无线网络控制器不再对其发送数据，并将其缓冲区内的数据调度给用户设备；在激活时刻到达时，服务Node B清空其缓冲区内与用户设备相关的数据，并且目标Node B向用户设备提供数据。此外，本发明还公开了一种小区间切换装置。通过使用本发明，能够很大程度地减少数据的重传，保证UE在切换过程中正常接收数据并减少数据中断时延，满足实时业务的QoS要求。

Description

小区间切换方法和装置

技术领域

本发明涉及通信领域，并且特别地，涉及一种小区间切换方法和装置，用于宽带码分多址(WCDMA)系统。

背景技术

WCDMA通信系统是码分多址(CDMA)技术一个重要的分支，标准是由第三代合作伙伴计划(3GPP)组织制定的，目前已经推出R99、R4、R5、R6等多个协议版本，其R99协议支持在高速移动的情况下，可以提供384kbit/s的传输速率，或者是室内环境下，其最高的传输速率可达到2Mbit/s。具体地，R4的版本在无线技术领域没有大的改变；R5版本引入了高速下行分组接入(HSDPA)技术，可以使用16QAM调制方式，较大提高了频谱利用效率，使小区的下行峰值速率可以达到13.9Mbit/s的水平，物理层的峰值可以达到14.4Mbit/s。

正是HSDPA技术的这种优势，众多的移动通讯运营商对其产生了浓厚的兴趣，但是由于该技术引入了AMC以及混合自动重传(HARQ)技术，同一个时刻只能有一个服务小区给用户传输数据，这导致了高速下行共享信道(HS-DSCH)不支持软切换。在服务小区变更的过程中，需要复位服务小区中UE的MAC-hs实体，在服务小区中所有缓存的没有传输完毕的数据会被全部清空，会导致业务的中断，这对服务质量(QoS)要求较高的业务有很大的影响，特别是流媒体业务和语音IP(VoIP)业务。

在R6和R7中有针对HS-DSCH小区变更中断时延的研究工作，例如，在RP-050107中提出的“HSDPA Mobility Enhancement(HME)Solution to Support Real-Time Delay Sensitive Services”(Cingular Wireless，Lucent Technologies)和R2-050965中提出的“HSDPA mobility enhancement”。

这些提案的主要目的是通过层1或层2的UE和Node B之间的信令交互，使得在无线网络控制器(RNC)进行切换前，UE和源/目标Node B都提前进行相应的HS-DSCH资源的配置工作和准备工作，使得UE可以监听多个激活集小区的HS-SCCH信道，并进行HS-DSCH多链路接收。这些方案对UE和Node B的改动比较大，特别是对多激活集下基带和传输资源占用比较大。

这些方案目前还未被3GPP组织采纳。并且，针对小区切换过程中业务时间过长的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

考虑到上述问题而做出本发明，为此，本发明的主要目的在于提供一种小区间切换机制，以解决相关技术中小区间切换过程中业务时间过长的问题。

根据本发明的实施例，提供了一种小区间切换方法，应用于包括用户设备、无线网络控制器、隶属于无线网络控制器的服务NodeB和目标Node B的宽带码分多址系统。

该方法包括：步骤S102，在无线网络控制器决定将用户设备从服务Node B切换至目标Node B的情况下，无线网络控制器将激活时刻通知给服务Node B和目标Node B；步骤S104，服务Node B确定指定时间段；步骤S106，在相对于激活时刻提前指定时间段的时刻到达时，服务Node B通知无线网络控制器不再对其发送数据，并将其缓冲区内的数据调度给用户设备；步骤S108，在激活时刻到达时，服务Node B清空其缓冲区内与用户设备相关的数据，并且目标Node B向用户设备提供数据。

其中，在无线网络控制器将激活时刻通知给服务Node B和目标Node B之前，进一步包括：建立无线网络控制器与目标Node B的Iub数据承载。

此外，在步骤S102中，无线网络控制器通过无线链路重配置提交消息将激活时刻通知给服务Node B和目标Node B。

另外，在步骤S104中，确定指定时间段的处理具体为：在接收到激活时刻之后的每个传输时间间隔内，服务Node B判断其缓冲区内缓冲的数据是否满足以下指定条件，|Vh*t-Deposit|＜Deposit*Threshold；

其中，Vh为当前进行判断的传输时间间隔内的平均调度速率，t为当前进行判断的时间距离参考时刻的时间长度，Deposit为当前判断时服务Node B的缓冲区中的数据量，Threshold为预定百分比，其中，参考时刻为激活时刻减去预定保护时间段；

在当前传输时间间隔内判断不满足指定条件的情况下，在下一个传输时间间隔再次进行判断；在判断满足指定条件的情况下，将t与预定保护时间段的和作为指定时间段，并停止之后的判断。

其中，在进入保护时间段时，如果判断仍旧不能达到指定条件，则将保护时间段作为指定时间段。

根据本发明的另一实施例，提供了一种小区间切换装置，用于包括用户设备、无线网络控制器、隶属于无线网络控制器的服务Node B和目标Node B的宽带码分多址系统。

该装置包括：第一通知模块，位于无线网络控制器，用于在无线网络控制器决定将用户设备从服务Node B切换至目标Node B的情况下，将激活时刻通知给服务Node B和目标Node B；确定模块，位于服务Node B，用于确定指定时间段；第二通知模块，位于服务Node B，用于在相对于激活时刻提前指定时间段的时刻到达时，通知无线网络控制器不对服务Node B发送新的数据；清除模块，用于在激活时刻到达时，服务Node B清空其缓冲区内与用户设备相关的数据。

其中，该装置可进一步包括：建立模块，用于在无线网络控制器将激活时刻通知给服务Node B和目标Node B之前，建立无线网络控制器与目标Node B的Iub数据承载。

另外，第一通知模块通过无线链路重配提交消息将激活时刻通知给服务Node B和目标Node B。

此外，确定模块确定指定时间段的处理具体为：在接收到激活时刻之后的每个传输时间间隔内，确定模块判断其缓冲区内缓冲的数据是否满足以下指定条件，|Vh*t-Deposit|＜Deposit*Threshold；

在当前传输时间间隔内判断不满足指定条件的情况下，在下一个传输时间间隔进行判断；在判断满足指定条件的情况下，将t与预定保护时间段的和作为指定时间段，并停止之后的判断。

其中，在进入保护时间段时，如果判断仍旧不能达到指定条件，则确定模块将保护时间段得到的时间作为指定时间段。

通过本发明的上述技术方案，能够尽量保证源小区的数据在激活时间到达之前可以持续调度数据并成功发送给UE，能够很大程度地减少数据的重传，保证UE在切换过程中正常接收数据，减少数据中断时延，满足实时业务的QoS要求；并且实现简单，不会给系统带来任何额外的负担。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明方法实施例的小区间切换方法的流程图；

图2是根据本发明方法实施例的小区间切换方法的处理实例的信令流程图；以及

图3是根据本发明装置实施例的小区间切换装置的框图。

具体实施方式

方法实施例

在本实施例中，提供了一种小区间切换方法，应用于包括用户设备、无线网络控制器、隶属于无线网络控制器的服务Node B和目标Node B的宽带码分多址系统。

如图1所示，根据本实施例的小区间切换方法包括：步骤S102，在无线网络控制器决定将UE从服务Node B切换至目标Node B的情况下，无线网络控制器将激活时刻通知给服务Node B和目标Node B；步骤S104，服务Node B确定指定时间段；步骤S106，在相对于激活时刻提前指定时间段的时刻到达时，服务Node B通知无线网络控制器不再对其发送数据，并将其缓冲区内的数据调度给UE；步骤S108，在激活时刻到达时，服务Node B清空其缓冲区内与UE相关的数据，并且目标Node B向UE提供数据。

在实际应用当中，针对上述指定时间段的确定，可以定义以下参数：

Deposit：当前时刻Node B缓存的待调度的数据量；

TimeWin：调度速率统计时间窗口；

Tp：保护时间，在生效CFN时刻提前的一个预定的固定时间，其中，相对于激活时刻提前Tp的时间为参考时刻；

Threshold：预定的百分比门限；

Vh：平均调度速率，在一个滑窗内计算，并且各个滑窗内的平均速率可能不相同；

T(k)：k时刻距离CFN-Tp(即，参考时刻)的时间差；

通过如下的计算过程可以得到相对于参考时刻(生效CFN-Tp)提前的时间Tth，Tth与Tp的和就是上述的指定时间段。

(1)从收到生效CFN时刻之后第一个传输时间间隔开始，即，从t(0)时刻开始，先计算得到TimeWin窗口时间内的平均调度速率Vh(0)，同时计算Deposit(0)；

(2)如果满足下面条件：

|Vh(0)*t(0)-Deposit(0)|＜Deposit(0)*Threshold.则停止计算；否则等下一个TTI后重新计算判断，直到第n+1个传输时间间隔：

|Vh(n)*t(n)-Deposit(n)|＜Deposit(n)*Threshold；

此时，认为剩余的缓存数据量基本可以在剩余的时间调度完成。

即，Tth＝t(n)。

(3)如果到了参考时刻仍然不满足上面的判断条件(例如，在缓冲区内的数据一直大于Deposit(n)*Threshold的情况下)，则直接令Tth＝Tp作为计算结果输出，也就是说，此时，将Tp作为上述指定时间段。

下面将结合具体实例描述本发明。

以Node B间的同频HS-DSCH小区变更为例，假设在小区变更前，UE已与多个小区保持连接，而与Serving Node B的旧小区有HSDPA业务连接，与Target Node B的新小区只有DCH信令连接。

图2示出了根据本实施例的方法应用于该场景中HS-DSCH服务小区变更处理过程。如图2所示，具体包括一下步骤：

1.UE根据RNC的测量控制，测量邻区列表中的同频邻区的质量，并判断同频事件1D的发生，上报测量报告1D事件给RNC；

2.RNC根据UE上报的事件和无线资源情况决定进行HS-DSCH服务小区变更；

3.RNC发送NBAP消息无线链路重配置准备(Radio LinkReconfiguration Prepare)消息给Serving Node B(服务Node B)；

4.Serving Node B的无线链路(RL)开始准备释放HS-DSCH相关资源，返回Node B应用部分(NBAP)消息无线链路重配置准备完成(Radio Link Reconfiguration Ready)消息给RNC；

5.RNC发送NBAP消息Radio Link Reconfiguration Prepare给目标Node B(Target Node B)；

6.Target Node B的RL重配时建立HS-DSCH相关资源，返回NBAP消息Radio Link Reconfiguration Ready给RNC；

7.Target Node B的RL的HS-DSCH专用的ALCAP Iub数据传输承载建立；

8.Serving RNC发送NBAP消息无线链路重配置提交(RadioLink Reconfiguration Commit)消息给Serving Node B，在该消息中携带激活时刻(例如，可以是CFN)，在激活时刻到达的时候清空该UE在缓冲区的数据；

9.Serving RNC发送NBAP消息Radio Link ReconfigurationCommit给Target Node B，类似地，在该消息中携带激活时间，该时刻到达的时候，开始向UE发送数据；

10.RNC发送RRC消息物理信道重配置(Physical ChannelReconfiguration)消息给UE，在该消息中携带激活时刻，UE在该时刻到达时，从新的服务小区(目标Node B)接收数据；

11.UE发送无线资源控制(RRC)消息(即，消息物理信道重配置完成(Physical Channel Reconfiguration Complete))给RNC；

12.Serving Node B的RL的HS-DSCH专用的ALCAP Iub数据传输承载释放。

其中，在上述步骤8中，在T0-Tth(其中，T0为激活时刻，Tth为上述指定时间段)时刻，原服务小区通过流控告知RNC停止发送数据，这样原服务小区的缓冲区将不会缓冲太多的数据，在Tth的时间内可以将数据调度给UE，在激活时间到达后就可以从新的服务小区接收数据，即，完成了小区间的切换。

在实际应用当中，采用本方法后，可以将Node B间小区变更过程中数据的中断时间从300ms～500ms缩短至160ms左右，从而满足了国际电信联盟(ITU)对语音等实时业务的延时要求。

可以看出，在采用上述方法后，原服务小区在切换过程中特定时间通过流控帧的方式告知RNC停止向原小区发送数据，在激活时间到达之前原服务小区的数据会尽可能调度完成；在生效时间到达后，UE可以从新腿接收新的数据(也可能有少量的重传数据)，这样可以很大程度的减少数据中断的时间，有效提高用户体验。

装置实施例

在本实施例中，提供了一种小区间切换装置，用于包括UE、无线网络控制器、隶属于无线网络控制器的服务Node B和目标Node B的宽带码分多址系统。

如图3所示，根据本实施例的小区间切换装置包括：第一通知模块302，位于无线网络控制器，用于在无线网络控制器决定将UE从服务Node B切换至目标Node B的情况下，将激活时刻通知给服务Node B和目标Node B；确定模块304，位于服务Node B，用于确定指定时间段；第二通知模块306，位于服务Node B，用于在相对于激活时刻提前指定时间段的时刻到达时，通知无线网络控制器不对服务Node B发送新的数据；清除模块308，用于在激活时刻到达时，服务Node B清空其缓冲区内与UE相关的数据。

另外，第一通知模块302通过无线链路重配提交消息将激活时刻通知给服务Node B和目标Node B。

此外，确定模块304确定指定时间段的处理具体为：在接收到激活时刻之后的每个传输时间间隔内，确定模块判断其缓冲区内缓冲的数据是否满足以下指定条件，|Vh*t-Deposit|＜Deposit*Threshold；

其中，在进入保护时间段时，如果判断仍旧不能达到指定条件，则确定模块304将保护时间段得到的时间作为指定时间段。

综上所述，本发明通过流量估计和流量控制可以使得HS-DSCH小区变更连接帧号(CFN)生效时间到达前可以尽量多的进行数据传输和调度，在CFN生效时间到达后进行很少的重传(因无线质量导致的数据传输失败导致的重传)。

借助于本发明的技术方案，能够在原服务小区通过流控控制RNC的数据下发，尽量保证源小区的数据在激活时间到达之前可以持续调度并成功发送给UE，能够很大程度地减少数据的重传，保证UE在切换过程中正常接收数据，减少数据中断时延，满足实时业务的QoS要求；并且实现简单，不会给系统带来任何额外的负担。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种小区间切换方法，应用于包括用户设备、无线网络控制器、隶属于所述无线网络控制器的服务Node B和目标Node B的宽带码分多址系统，其特征在于，所述方法包括：

步骤S102，在所述无线网络控制器决定将所述用户设备从所述服务Node B切换至所述目标Node B的情况下，所述无线网络控制器将激活时刻通知给所述服务Node B和所述目标Node B；

步骤S104，所述服务Node B确定指定时间段；

步骤S106，在相对于所述激活时刻提前所述指定时间段的时刻到达时，所述服务Node B通知所述无线网络控制器不再对其发送数据，并将其缓冲区内的数据调度给所述用户设备；

步骤S108，在所述激活时刻到达时，所述服务Node B清空其缓冲区内与所述用户设备相关的数据，并且所述目标Node B向所述用户设备提供数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述无线网络控制器将所述激活时刻通知给所述服务Node B和所述目标NodeB之前，进一步包括：

建立所述无线网络控制器与所述目标Node B的Iub数据承载。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S102中，所述无线网络控制器通过无线链路重配置提交消息将所述激活时刻通知给所述服务Node B和所述目标Node B。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S104中，确定所述指定时间段的处理具体为：

在接收到所述激活时刻之后的每个传输时间间隔内，所述服务Node B判断其缓冲区内缓冲的数据是否满足以下指定条件，|Vh*t-Deposit|＜Deposit*Threshold；

其中，Vh为当前进行判断的传输时间间隔内的平均调度速率，t为当前进行判断的时间距离参考时刻的时间长度，Deposit为当前判断时所述服务Node B的缓冲区中的数据量，Threshold为预定百分比，其中，所述参考时刻为所述激活时刻减去预定保护时间段；

在当前传输时间间隔内判断不满足所述指定条件的情况下，在下一个传输时间间隔再次进行判断；在判断满足所述指定条件的情况下，将t与所述预定保护时间段的和作为所述指定时间段，并停止之后的判断。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在进入所述保护时间段时，如果判断仍旧不能达到所述指定条件，则将所述保护时间段作为所述指定时间段。

6.一种小区间切换装置，用于包括用户设备、无线网络控制器、隶属于所述无线网络控制器的服务Node B和目标Node B的宽带码分多址系统，其特征在于，所述装置包括：

第一通知模块，位于所述无线网络控制器，用于在所述无线网络控制器决定将所述用户设备从所述服务Node B切换至所述目标Node B的情况下，将激活时刻通知给所述服务NodeB和所述目标Node B；

确定模块，位于所述服务Node B，用于确定指定时间段；

第二通知模块，位于所述服务Node B，用于在相对于所述激活时刻提前所述指定时间段的时刻到达时，通知所述无线网络控制器不对所述服务Node B发送新的数据；

清除模块，用于在所述激活时刻到达时，所述服务Node B清空其缓冲区内与所述用户设备相关的数据。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，进一步包括：建立模块，用于在所述无线网络控制器将所述激活时刻通知给所述服务Node B和所述目标Node B之前，建立所述无线网络控制器与所述目标Node B的Iub数据承载。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一通知模块通过无线链路重配提交消息将所述激活时刻通知给所述服务Node B和所述目标Node B。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述确定模块确定所述指定时间段的处理具体为：

在接收到所述激活时刻之后的每个传输时间间隔内，所述确定模块判断其缓冲区内缓冲的数据是否满足以下指定条件，|Vh*t-Deposit|＜Deposit*Threshold；

在当前传输时间间隔内判断不满足所述指定条件的情况下，在下一个传输时间间隔进行判断；在判断满足所述指定条件的情况下，将t与所述预定保护时间段的和作为所述指定时间段，并停止之后的判断。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，在进入所述保护时间段时，如果判断仍旧不能达到所述指定条件，则所述确定模块将所述保护时间段得到的时间作为所述指定时间段。