CN101292555A - 无线电通信的选择分集 - Google Patents

Abstract

在包括无线电接入网络和移动无线电设备这二者的蜂窝无线电通信中的选择分集确保选择当前条件下最优的基站小区来与移动无线电设备通信。为无线电网络和移动无线电设备之间的无线电连接定义候选无线电基站小区组。分组经由无线电网络发送到具有候选组中的小区的多个无线电基站中的每一个。移动无线电设备检测无线电连接的当前通信质量，并且候选小区组可以基于所检测的质量而变化。移动无线电设备基于一个或多个选择标准在候选小区组中选择一个小区来发送下一个或特定数据分组。

Description

无线电通信的选择分集

技术领域

本技术领域涉及蜂窝无线电通信，并且尤其涉及蜂窝无线电通信中的选择分集(Select Diversity)。

背景技术

切换(handover)是所有现代蜂窝系统中的重要特征，在所述蜂窝系统中，与移动无线电设备(mobile radio)之间所建立的通信链路或连接从一个小区(即，地理覆盖区域)转移到另一个小区以适应移动无线电设备的移动和/或变化的无线电条件。无线电基站与每个小区相关联，并且诸如无线电网络控制器(radio network controller RNC)或基站控制器(base station controller BSC)可以控制多个无线电基站。当例如在像3GPP之类的第三代无线电通信的长期演化(long-term evolution LTE)中研发出新的无线电接入技术时，就需要定义高效的切换机制，用以在没有分组复制的情况下提供与移动设备之间的无损、无缝和快速切换。

在3GPP版本(Release)5中规定了高速下行链路分组接入(High-Speed Downlink Packet Access HSDPA)。利用HSDPA，宽带码分多址(wideband code division multiple access WCDMA)蜂窝系统包括诸如高速下行链路共享信道(HS-DSCH)之类的附加传输和控制信道，这为交互、后台以及在某种程度上的流服务提供了增强的支持。提供高速下行链路分组接入(HSDPA)的下行链路(即，从无线电网络到移动无线电设备)系统在无线电基站(在3G中有时称作节点B)和移动无线电设备(在3G中称作用户设备(UE))之间具有混合自动重复请求(HARQ)协议，用以对在移动站没有接收到或错误接收的分组进行重传。该HARQ协议在介质访问控制(media access control MAC)协议层进行处理。对于要求低分组丢失率的应用而言，确认模式(Acknowledgedmode AM)分组重传也可以在RNC和UE之间(典型地，在无线电链路控制(radio link control RLC)协议层)执行。

当在规定的“激活时间”执行到新基站的切换小区变化时，要被发送到移动无线电设备的存储于当前基站中的一个或多个传输缓冲器中的数据分组被“冲刷(flushed)”，这意味着：一些数据分组可能被丢弃。为了抵偿这一点，来自无线电网络控制器的RLC级重传将确保RLC控制实体经由新的基站对那些数据分组进行重传，从而不会发生数据丢失。在另一方面，如果连接在非确认模式(unacknowledged mode UM)中建立或另外进行其它操作，则不对丢失或错误接收的数据分组进行重传。

对于会话业务而言，数据分组可以在非确认模式中发送，原因在于与分组数据会话业务相关联的严格延迟“预算”不会容忍与分组重传相关联的延迟。于是，在这种情形中所产生的问题是在小区变化和缓冲器冲刷期间存在于当前无线电基站中的任何数据都会丢失。虽然这种数据分组丢失对于会话业务而言是可接受的，但是在数据完整性很重要时，作为一般性移动解决方案它是不能够被接受的。因此，利用非确认模式中的HSDPA操作，难以实现无中断/无缝且无损的切换。

HS-DSCH的硬切换(hard handover)小区变化机制的另一个问题涉及无线电信道衰减。在理想情况下，无线电基站和用户设备之间的下行链路传输应当在最佳小区中发生，所述最佳小区当前示出对于该下行链路传输而言有最良好的无线电条件。但是利用上述机制非常难以实现这种理想情况，原因在于，典型地，硬切换过程远远慢于信道衰减的动态变化。因此，下行链路数据就可能会经受在此时不是最佳小区的小区中被传输这样的结局。

在3G系统中使用软切换来处理这种问题，所述软切换是宏分集(macro-diversity)接收形式。软切换中的移动用户设备从一组多个小区或发送器接收相同的信息。该小区组通常总是包括最佳小区-即使当衰减变化快速的情况下也是如此。然而，软切换也具有一些缺陷，这就是软切换在演进的3G系统中作为下行链路LTE和版本-5的HS-DSCH的解决方案为什么被放弃的原因。

首先，软切换需要非常严格的网络同步，这使得网络部署复杂化。从多个基站节点进行的传输必须是同步的。第二，软切换不允许在每个小区中调制和编码的独立适配，原因在于在软切换通信中，从所有发送器的编码和调制机制必须相同。HS-DSCH使用从基站而不是基站控制节点所执行的链路适配(利用HARQ)和多用户调度这二者。但是基于基站的、多用户调度难以与软切换一起实现，原因在于在多个基站中的同步传输调度必须被严格协调一致。本发明人认识到需要在每个无线电基站中方便分布式调度和链路适配(利用HARQ)，以使得下行链路传输在最佳小区中发生。在UTRAN中，小区变化操作主要由RNC进行协调，这意味着因在RNC、移动设备和无线电基站之间的信令转移而导致相对较长的切换时间。第三，通过确保总是在最佳小区中执行传输还能够提高链路层效率。最后，还能够进一步降低由切换小区变化而引起的(例如，由之前提及的丢失和后续的重传所导致的)分组传输延迟。

所关注的另一个问题是3GPP UTRAN长期演进中的用户平台体系在向着简化网络体系发展，其中像UTRAN中RNC的用户平台锚节点(Anchor Node，AN)或接入网关(AGW)仅执行有限的功能。例如，所述发展将充分减少甚至消除切换以及由锚节点所执行的其它移动管理功能，并且将那些功能卸载到无线电基站节点。但是这样的功能变化的结果是锚节点中不支持确认(AM)节点分组通信。

发明内容

在包括无线电接入网络和移动无线电设备这二者的蜂窝无线电通信中的选择分集确保选择当前条件下的最优基站小区来与移动无线电设备进行通信。为无线电网络和移动无线电设备之间的无线电连接定义候选无线电基站小区组。如果小区由多个无线电基站所控制，则分组在无线电网络中发送(例如，组播)到具有候选组中的小区的多个无线电基站的每一个。移动无线电设备检测无线电连接的当前通信质量，并且候选小区组可以基于所检测的质量而变化。移动无线电设备基于一个或多个选择标准从候选小区组中选择一个小区来发送下一个或特定数据分组。

一种无线电接入网络包括多个无线电基站，其中每个无线电基站与一个或多个小区相关联。利用移动设备进行的分组通信与移动无线电设备的候选小区组相关联，所述候选小区组能够潜在地向移动无线电设备传送分组。与候选小区组中的一个小区相关联的第一基站具有接收器，所述接收器接收可能的下行链路传送到移动无线设备的分组。第一基站确定移动无线电设备是否选择了候选组中的第一小区来向移动无线电设备传送分组。如果是这样，则第一基站将分组从所选择的第一小区传送到移动无线电设备。

选择可以是部分切换操作或者是部分小区选择操作，并且它可以基于一个或多个因素，因素包括一个或多个无线电条件，一个或多个无线电网络条件或者一个或多个移动无线电设备预订(subscription)条件。具有候选组中的第二小区的基站中的至少第二基站接收可能的下行链路传送到移动无线设备的分组。因为移动无线电设备已经选择了第一基站来发送分组，所以在一种示例实施方式中，第二个未被选择的基站就不把分组传送给移动无线电设备。作为选择，在其它示例实施方式中，移动无线电设备可以选择第一和第二基站这二者来向移动无线电设备传送分组。在后者的情况下，两个基站在它们独立地传送分组时不需要被同步。

第一和第二基站之间的这种独立性的好处在于第一基站能够使用第一调制和/或编码机制来向移动无线电设备传送分组(相同分组或不同分组)，第一调制和/或编码机制与第二基站用来向移动无线电设备传送分组的第二调制和/或编码机制不同。

在特定的示例实施方式中，第一基站可以接收对由移动无线电设备先前接收的分组的确认。第一基站还可以接收由第一基站先前接收的数据分组或将要传送的数据分组的分组标识符。此外，具有候选组中的小区的每个基站都具有用来存储要下行链路传送到移动无线电设备的一个或多个分组的缓冲器。如果另一个无线电基站已经传送或传送基站的缓冲器中所存储的分组，则所述基站从它的缓冲器中除去该分组。

提供了一种锚节点，用于方便从无线电接入网络到移动无线电设备的数据分组下行链路传输。所述锚节点包括用于存储移动无线电设备的候选小区组的存储器。所述节点将要传送到移动无线电设备的分组发送到与候选小区组中的至少一个小区相关联的每个基站。所述移动无线电设备有效地选择与候选小区组中的至少一个小区相关联的哪个基站将把特定分组传送到移动无线电设备。

所述锚节点接收与移动站相关联的信息，所述信息与关联于候选组中的小区的一个或多个条件相关。可以基于所接收的信息向所述候选组加入新小区或者从所述候选组中删除已有小区(或者该二者)。在添加或删除小区之后，要传送到所述移动无线电设备的分组仅仅被发送到当前具有候选列表中的小区的那些基站。在一种示例实施方式中，所述锚节点位于所述无线电接入网络中，并且由于选择分集技术需要，所述锚节点仅提供有限的无线电链路管理功能。

移动无线电设备还方便下行链路数据传输。所述移动无线电设备选择候选组中的小区以用于将分组传送到移动无线电设备。该移动设备(mobile)向与所选择小区相关联的无线电基站发送信号以指示向移动无线电设备传送分组，并且接着接收从所选择小区传送来的分组。所述移动无线电设备可以在候选组中仅选择一个小区，或者它可以在所述候选组中选择与不同基站相关联的两个或更多小区来向移动无线电设备传送分组。例如，所述选择可以是部分切换操作或者部分小区选择操作。如果所述移动设备在所述候选组中选择了与不同基站相关联的两个或更多小区来向移动无线电设备传送，则那些分组可以不同或能够相同。

该技术的优势尤其在于，蜂窝无线电通信系统具有耦合到多个基站的锚节点中的有限用户平面的移动功能。但是该技术能够广泛应用于所有的蜂窝系统，原因在于它提供了快速、有效和可靠的小区变化过程，这使得能够进行切换而没有数据分组丢失或复制。它还确保了移动无线电设备即使在衰减信道条件下也从候选小区组中的强小区接收分组。相比现有的软切换过程，选择分集技术不需要基站之间的紧密同步；它方便了链路适配的独立使用(调制和编码)以及每个小区中的多用户调度。

附图说明

图1图示了非限定示例蜂窝通信系统的功能框图；

图2图示了说明切换示例的示图；

图3是图示非限定示例移动管理过程的流程图；

图4是非限定示例锚节点的功能框图；

图5是非限定示例无线电基站的功能框图；

图6是非限定示例移动无线电设备的功能框图；

图7-15图示了示例切换状态；和

图16图示了该移动设备选择不同分组以被从不同基站并行传送的示例性实施例。

具体实施方式

以下描述给出了特定的细节，诸如特定的实施例、过程、技术等，目的在于解释而非限定。但是本领域技术人员将会理解的是，除了这些特定细节之外，还可以采用其它实施例。例如，虽然使用针对蜂窝通信网络中的切换的非限定示例应用来帮助进行以下描述，但是该技术可以用于任意无线网络以及需要使用选择分集的任意情形。在一些实例中，省略了已知方法、接口、电路和设备的详细描述，以免不必要的细节对本说明造成混淆。此外，一些示图中示出了单独的模块。本领域技术人员将意识到，可以使用单独的硬件电路，结合适当的编程数字微处理器或通用计算机使用软件程序和数据，使用专用集成电路(ASIC)和/或使用一个或多个数字信号处理器(DSP)来实现那些模块的功能。

图1图示了无线电通信系统10的非限定示例。无线电接入网络(RAN)12耦合到一个或多个其它网络，这些网络的示例包括一个或多个核心网、互联网、PSTN等。RAN的一个非限定示例是通用移动电信系统(UMTS)地面无线电接入网(UTRAN)。其它的非限定示例包括无线局域网(WLAN)、卫星无线电网等。无线电接入网络12包括一个或多个锚节点(AN)18。每个锚节点18耦合到一个或多个无线电基站20。这里所使用的术语无线电基站包括无线电接入网络中能够经由RAN12在移动无线电设备和另一个实体之间进行通信的任意类型的接入点，并且包括诸如AP(无线LAN系统中的接入点)或者UTRAN中的节点B之类的实体。无线电基站20通过使用适当的无线电信道或链路通过无线电或空中接口与移动无线电设备16进行通信。这里所使用的术语移动无线电设备包括能够通过无线接口进行通信的任意类型的便携式设备。

每个无线电基站与一个或多个地理覆盖区域或小区相关联。图2图示了具有多个小区的蜂窝无线电通信系统22的示例。具有经由RAN 12建立的活动数据分组连接的移动无线电设备16以箭头所示方向进行移动。移动无线电设备16监视来自作为与移动站的活动连接的当前基站小区24以及来自相邻小区中的基站的(例如，导向器、广播或其它信道上的)下行链路的质量。对于移动装置的连接维护其传输满足一个或多个特定标准的小区或基站的候选组。例如，所述候选组中所包括的基站小区可以基于超出阈值的下行链路传输信噪比(SNR)，在某段时间保持在阈值以上的平均SNR等。类似地，可以基于一个或多个标准从所述候选组中除去无线电基站小区。可以使用任意的候选小区组包括和除去参数。

所述候选小区组的信息保存在移动站16，具有所述小区组中的小区的(多个)基站和耦合到具有所述候选小区组中的小区的(多个)基站的(多个)锚节点中。候选小区组的添加和/或删除可以由锚节点来控制，但是也可以由移动无线电设备16和/或无线电基站20或一些其它控制实体来辅助进行。优选地，将候选小区组的添加和/或删除立即对所包含的所有节点进行通知。在优选的示例实施例中，移动站16向网络实体报告其小区测量，并且所述网络实体接着将小区包括到所述候选小区组中或者从其中删除所述小区。

在该示例中，当前在移动无线电设备的候选小区组(CS)中存在两个小区24和26。在该示例中，如果候选组中的这两个小区由不同的无线电基站进行管理，则锚节点向与小区24和26相关联的两个无线电基站发送下行链路传输到移动站16的数据分组。当移动站16以箭头所示的方向进行移动时，第三小区28将很快加入到移动装置的候选小区组中。当这种情况发生时，锚节点18把第三小区28包括在所述候选小区组中。基于当前下行链路质量测量和/或一个或多个其它因素，所述移动无线电设备选择从其候选组中的任意一个小区接收数据。

现在结合图3中的流程图描述用于像图1所示的无线电通信系统中的移动管理的示例性非限定过程。对于来自活动和相邻小区的信号质量做出测量以用于扩展和更新候选小区组(步骤S1)。可以进行诸如小区负载、类似服务质量的预订因素等的其它测量。锚节点向具有所述候选小区组中的小区的每个基站发送用于向移动无线电设备传输的分组(步骤S2)。所述移动无线电设备基于一个或多个选择标准从所述候选组中选择一个(或多个)基站来向所述移动无线电设备传送下一个分组(或分组序列)(步骤S3)。任选地，所述移动无线电设备可以向具有所述候选组中的小区的一个或多个的其它基站发送对最近成功接收的分组的确认消息(步骤S4)。在移动无线电设备连接期间重复该过程(返回步骤S1)(步骤S5)。虽然移动小区选择和候选小区组维护在这里作为一个过程来描述，但是它们可以作为两个独立的过程来执行。一个过程，作为一个移动设备和网络过程，可以是候选组控制(步骤S1和S2)，并且在另一个过程中，小区选择只是移动设备的过程(步骤S3&S4)。

现在描述图4-6中锚节点、无线电基站和移动无线电设备的功能框图。图4是非限定的示例锚节点18的功能框图。数据处理器30耦合到存储器32和一个或多个通信接口26，所述通信接口26用于与诸如无线电基站20和其它锚节点之类的其它节点以及其它网络14进行通信。存储器32存储用于控制处理器30来执行其所需功能和操作的适当程序和其它软件。存储器32还可以包括用于存储被传送到与耦合到锚节点18的无线电基站相关联的小区中的各个移动站16或从其接收的分组的多个数据分组缓冲器34。但是，所述锚并不必须存储任意分组-它可以只是直接将它们进行转发。在下行链路方向，所述数据处理器将就与移动无线电设备之间的连接发送数据分组，以使得对所述候选小区组中的小区进行管理的所有基站都接收要发送到所述移动无线电设备的数据分组，即使并非所有基站都将被选择来将那些数据分组传送到移动无线电设备16的情况下也是如此。所述候选组中的小区的最大数目可以是预先确定的或者根据网络条件、负载等进行动态选择。

锚节点18可以位于核心网络中，在RAN中作为简化的控制器节点，或者与无线电基站放置在一起。在图1中，出于说明的目的，仅将锚节点18示为RAN中简化的控制器节点。锚节点18可以对每个活动的移动连接配置传输缓冲器(例如，用来保持若干分组)，锚节点18接收分组以沿所述活动的移动连接传递到移动无线电设备16。处理器30可以对要通过该移动连接进行传送的每个分组标记序列号，例如RLC序列号、MAC序列号、PDCP序列号等。

控制器(它作为非限定示例可以锚节点的部分并且使用处理器30来实现)控制每个活动的移动连接的候选小区组，从移动无线电设备接收信号质量测量，基于所述测量向所述候选组添加小区或者从其中删除小区，并且向所述移动无线电设备和无线电基站提供候选小区组信令。该候选小区组信令包括向所述移动无线电设备报告已经被传送到不同无线电基站的那些分组。

图5是非限定的示例性无线电基站20的功能框图。但是可以使用与有线和无线电链路接口的不同于无线电基站的节点。无线电基站20可以以任意的配置方式连接到锚节点18，诸如图中所示的星型配置、总线配置、链状配置等。数据处理器40耦合到存储器44和一个或多个通信接口42，所述通信接口42与其它节点进行通信，诸如一个或多个锚节点18、其它无线电基站20以及一个或多个移动无线电设备16。存储器44存储用于控制处理器40来执行其所需功能和操作的适当程序和其它软件。存储器44还包括多个数据分组缓冲器46，用于存储要传送到与该无线电基站相关联的一个或多个小区中的各个移动站16或从其接收的分组。对于从锚节点16接收的要以下行链路方向传送到移动无线电设备18的数据分组，数据处理器40确定其是否具有该移动无线电设备18的候选小区组中的小区，如果是，则存储那些数据分组并且等待来自所述移动无线电设备的选择指示已将那些数据分组传送到移动无线电设备20。如果接收到这样的选择指示，则无线电基站使用无线电收发电路48将缓冲的数据分组通过无线电接口传送到所述移动无线电设备。

由于所述无线电基站可能当时正在处理许多移动连接，所以它们可能具有有限大小的缓冲器和某一类型的缓冲器管理过程。虽然可以实现任意类型的分组流控制，但是现在所解释的一个非限定示例过程是前丢(front-drop)溢出控制。继而，锚节点18将所述分组从其缓冲器顶部发送到具有所述移动设备的候选组中的小区的基站。如果所述候选组中的任何移动基站的用于该移动连接的缓冲器已满，则该缓冲器简单地丢掉(drop)或者丢弃位于其缓冲器顶部的分组来容纳新的分组。

在一种示例性实施方式中，所述移动无线电设备请求所选择的移动基站仅从其缓冲器顶部传送分组。否则，所述基站必须“清除(purge)”或丢弃所有前面的分组，直至所请求的分组到达该传输缓冲器中。在另一个示例中，所述无线电基站缓冲器是在缓冲器溢出时“从前方丢掉(drop-from-front)”的先进先出(FIFO)缓冲器。

任选地，分组流控制包括移动无线电设备向候选小区组中所选择的基站发送确认(ACK)信号。作为响应，所述基站在所确认分组后发送下一个分组。作为选择，所选择基站能够通过传送其缓冲器中的下一个分组而对所述移动设备的选择进行简单响应。另一种非限定的选择是所述移动无线电设备向规定要发送分组的分组序列号的基站之一发送选择消息。基站处理器40包括用于对到移动无线电设备16的数据分组传输进行调度的调度功能。每个基站还包括用于接收和处理来自移动无线电设备16的确认和/或分组序列号的电路。

图6是非限定的示例性移动无线电设备16的功能框图。数据处理器50耦合到存储器54和通信接口52，所述通信接口52用于与一个或多个无线电基站20进行通信。存储器54存储用于控制处理器50来执行其所需功能和操作的适当程序和其它软件。存储器54还包括一个或多个数据分组缓冲器56，以用于存储要传送到所述候选组中的一个或多个基站或者从其接收的数据分组。信号质量检测器60检测来自其候选小区组中的每个小区以及来自其它相邻小区的下行链路的信号质量。例如，可以使用适当的例如接收信号强度、SNR、错位率或阻塞错误率等确定信号质量。信号指令测量信息可以发送到锚节点或者其它某个节点以做出候选组决定。作为选择，处理器50使用一个或多个用于估算所检测的信号质量的标准来决定哪些小区要添加到其候选组或者要从中删除哪些小区，以使得较优小区被包括在候选小区组中，而欠优的小区不被包括在候选小区中。

在选择分集中，移动设备的处理器50从候选组中选择一个或多个基站小区来将下一个分组传送给移动站。所述移动设备可以基于当前信道质量(例如，选择具有最佳信道质量的基站)、网络因素(例如，小区或系统负载)、预订因素(例如，所预订业务的质量)等做出那些决定。从移动设备发送该基站小区选择的指示以使得所选择的(多个)基站知道要传送下一个或指定的分组，并且未选择的基站知道不用传送下一个或指定分组，并且能够从它们各自的传送缓冲器中除去该分组。无线电收发电路58被用来通过无线电接口传送和接收信息。

处理器50可以被配置成用以向被选择用于下一个分组传输的“新”无线电基站报告对最近成功接收的分组的确认“ACK”。在该种情况下，所选择的基站能够简单地发送所确认的分组之后的分组。作为选择，处理器50可以简单地向候选组中的任意无线电基站小区请求下一个分组、具有特定标识符的分组或者部分分组，而无需发送这样的确认消息。

图7-15图示了示例性小区重选/移动/切换情形。这些示图中的虚线表示基站和移动无线电设备16之间正在进行的传输。基站和移动无线电设备之间的虚线指示由基站管理的小区位于移动无线电设备的活动的候选小区组中。始于和终于接入节点(AN)18的、圆圈中标记有数字的短点线指示信令消息。

图7-15中的每个示例示出了在锚节点18接收的移动无线电设备16的分组。在利用移动无线电设备16所建立的活动连接的候选小区组(CS)中包括一个与无线电基站A和B都关联的小区。要传送到移动站的数据分组从锚节点(AN)18发送到无线电基站A和B。在该示例中，锚节点18以共用的序列号标记每个发送分组。移动站16定期检查利用其对候选组中的无线电基站进行评估的一个或多个预定标准(例如，无线电条件、无线电信道质量、小区或系统的瞬时负载等)，并且找到其候选组内最适合和最佳的小区以用于接收接下来的(多个)分组。

例如，在图7中，在要传送分组#1时，移动站例如基于无线电链路质量选择由基站B管理的小区，并且向基站B发送选择指示。以这种方式，所述移动站仅具有无线电基站B调度分组#1到所述移动站的传输。但是在图8所示的下一个传输间隔，无线电链路质量状况有所变化，到基站A的链路比到基站B的链路更为有利。从而所述移动站请求无线电基站A调度分组#2到所述移动无线电设备的传输。比较图7和8，可以看到分组#1从基站A删除并没有从基站A进行传输，原因在于所述移动站指示分组#2是要从基站A发送的下一个分组。

在分布式调度环境中，可以使用不同的技术来通知候选组中的无线电基站哪个基站将传送下一个分组，从而避免数据丢失和分组复制。一种技术是移动无线电设备在给基站的每个请求中向“新”基站明确指示传送最新的成功接收的分组的分组序列号或其它标识符，以使得该“新”基站能够调度正确的下一个分组的传输。另一种方法是所述移动站使用从候选组中的无线电基站获得的(多个)序列号请求特定分组或若干连续分组。该方法假定所述移动无线电设备已经接收到截至该序列号的所有其分组。第三种方法保持利用当前无线电基站进行分组传输，直至所述移动无线电设备通知所述基站停止为止。例如，在图8中，所述移动设备能够在接收分组#1后向其小区被先前选择的“旧”无线电基站B发送“停止”信号，并且以分组#2的“ACK”向“新”所选择的基站A发送“开始”信号。已经接收了该“ACK”，新无线电基站A调度其缓冲器中第一个未确认分组到所述移动设备的传输。

图8-11中的示例用无线电基站A和移动无线电设备之间的虚线图示了来自一个无线电基站的“连续”传输。结果，在非活动的无线电基站中的缓冲器前部或顶部的分组被丢弃。虽然可以使用不同大小的缓冲器，但是在这些示例性示图中，这些缓冲器存储三个分组。对于较小的缓冲器而言，可以使用分组流控制(例如，回压(back-pressure))方法，其中传送的无线电基站向锚节点通知其缓冲器中的可用缓冲空间。

在图10中，所述移动站通过信号质量测量检测与无线电基站C所管理的小区相关联的信号质量有所改善(以标记为1的信号进行指示)。所示移动设备生成传输到所述锚节点或者负责控制信令的其它等同节点的测量报告(以标记为2的信号进行指示)。从而基站B和C都被包括在移动设备16的候选组中。其间，以无线电基站A向移动设备16传送分组#4继续所选择的分组传输调度。

基于测量报告、某一类型的(多个)信号质量阈值以及可能基于其它标准(诸如小区负载、传输网络容量等，但并不局限于此)，所述锚节点或其它控制节点将无线电基站C所管理的小区包括在所述移动无线电设备的候选小区组中。这在从接入节点18发送到所述移动无线电设备和无线电基站C的信令消息(3)中进行传送。在这种情形下方便无损和无缝传输的一个优势是将转发到无线电基站C的第一分组的分组序列号或其它指示符包括在所述消息(3)中。在图11所示的图示中，所述消息(3)识别分组#6。所述锚节点可能还希望对分组进行短时间缓冲，以使得已经传送到无线电基站A和B的分组能够在稍后转发到无线电基站C。

在图12中，即使无线电基站C现在处于候选组中，所述移动无线电设备还以保持其传输选择为无线电基站B，原因在于它知道不能在无线电基站C中获得分组#5(注意到无线电基站B中的缓冲器由于分组#5的请求而被清除)。在到无线电基站A和B的链路质量低(或拥塞)的情况下，所述移动无线电设备在知道代价是丢失分组#5的情况下仍然能够从无线电基站C所管理的小区选择传输。

在图13和14中，移动无线电设备16分别选择“新”无线电基站C所管理的小区来传输分组#6和分组#7。在图14中，对与基站A进行通信的无线电条件的移动无线电测量向基站A指示无线电链路质量低。所述移动无线电设备利用信令消息5向所述锚节点发送具有该链路质量信息的测量报告。在图15中，作为低质量无线电链路的结果，所述接入节点向基站A发送信令消息6以释放基站A。因此，由基站A所管理的小区被从所述移动无线电设备的活动候选小区组中除去。基站A丢弃为该移动连接所存储的所有分组，并且释放被用来为与所述移动无线电设备的连接保存分组的缓冲器。

另一种非限定的示例性实施例涉及能够同时或并行接收两个或多个数据分组流的移动设备。例如，如图16中的简单示例所示，所述移动无线电设备可以同时请求从两个小区进行多个分组的传输。这里，所述移动无线电设备请求在分组#2由无线电基站A传送到所述移动无线电设备的同时从由无线电基站B所管理的小区向移动设备传送分组#1。

方便无线电基站和移动无线电设备之间的引用(referenced)分组的传输的链路层过程可以包括-但并不局限于-无线电基站和移动无线电设备之间的HARQ，用于对所选择无线电基站和移动无线电设备之间的主要链路质量进行高效调制和编码的链路适配，以及多用户调度。由于从移动设备所选择的不同小区进行的分组传输不必像软切换所要求的那样是严格同步和协调的，所以不同的编码和/或调制机制可以用于不同小区到移动无线电设备的传输。由于不需要进行严格的协调，所以在每个基站进行的多用户调制要简单得多。也可以在到所选择小区的连接或到活动候选组内的不同小区的连接上执行来自移动无线电设备的上行链路传输。

以上所描述的选择分集技术具有许多优势和应用。它在获取关于到移动设备的候选小区连接的信息过程中以及在选择用于在该连接上进行特定分组传输的那些小区中的最佳小区过程中包括了无线电网络和移动无线电设备。它还提供了快速、高效和可靠的小区变化过程，所述过程能够进行切换而没有数据分组丢失或复制。这在具有锚节点中的有限用户平面移动功能的特定蜂窝无线电通信系统中尤其是一种优势。所述选择分集技术还确保移动无线电设备即使在衰减信道条件下也从候选小区组中的至少一个强小区接收数据。与现有的软切换过程相比，所述选择分集技术方便了链路适配(调制和编码)的使用以及从每个基站进行多用户调制。

虽然已经详细示出和描述了各个实施例，但是权利要求并不局限于任意的特定实施例或示例。以上描述都不应被认为是暗示任意特定的元件、步骤、范围或功能是必不可少的，以使得其必须包括在权利要求范围之内。专利主题内容的范围仅由权利要求进行限定。

Claims (39)

1.一种用于在从无线电接入网络(12)到移动无线电设备(16)的下行链路上传送数据的方法，无线电接入网络包括无线电基站(20)，其中每个无线电基站与一个或多个小区相关联，并且其中利用移动进行的分组通信与移动无线电设备的候选小区组相关联，候选小区组能够潜在地向移动无线电设备传送分组，所述方法的特征在于：

在与候选小区组中的第一小区相关联的基站中的第一基站接收可能的下行链路传输到移动无线电设备的分组；

确定移动无线电设备是否已经选择了候选组中的第一小区来向移动无线电设备传送分组；并且

如果是这样，则第一基站就把分组从所选择的第一小区传送到移动无线电设备。

2.如权利要求1所述的方法，其中具有候选组中的第二小区并且接收可能的下行链路传输到移动无线电设备的分组的至少第二基站没有被移动无线电设备所选择，并且由此不向移动无线电设备传送分组。

3.如权利要求1所述的方法，其中至少第二基站与候选组中的第二小区相关联，

其中已经接收了可能的下行链路传输到移动无线电设备的分组并且已经被移动无线电设备选择的第二基站向移动无线电设备传送分组，并且

其中从第一和第二基站的分组传输能够是不同步的。

4.如权利要求1所述的方法，其中至少第二基站与候选组中的第二小区相关联，第一和第二基站接收可能的下行链路传输到移动无线电设备的分组，并且其中当第一基站中的第一小区被移动无线电设备选择时，第一基站使用第一调制和/或编码机制向移动无线电设备传送分组，第一调制和/或编码机制与第二基站使用来向移动无线电设备传送分组的第二调制和/或编码机制不同。

5.如权利要求1所述的方法，其中选择是部分切换操作或者部分小区选择操作。

6.如权利要求1所述的方法，其中选择步骤基于一个或多个因素，因素包括一个或多个无线电条件，一个或多个无线电网络条件或者一个或多个移动无线电设备预订条件。

7.如权利要求1所述的方法，进一步包括第一基站接收对由移动无线电设备先前接收的分组的确认。

8.如权利要求1所述的方法，进一步包括第一基站接收先前接收的数据分组的分组标识符或者要由第一基站传送的分组的分组标识符。

9.如权利要求1所述的方法，进一步包括具有候选组中的小区的每个无线电基站在缓冲器中缓冲要下行链路传送到移动无线电设备的一个或多个分组，并且从它的缓冲器中除去由具有候选组中的小区的另一个无线电基站传送的一个或多个分组。

10.一种供在从无线电接入网络(12)到移动无线电设备(16)的下行链路上传送数据中使用的方法，无线电接入网络包括无线电基站(20)，其中每个无线电基站与一个或多个小区相关联，所述方法包括定义移动无线电设备的候选小区组，所述方法的特征在于：

把要从节点传送到移动无线电设备的分组发送到与候选小区组中的至少一个小区相关联的每个基站，其中移动无线电设备选择与候选小区组中的至少一个小区相关联的哪一个基站将向移动无线电设备传送特定分组。

11.如权利要求10所述的方法，进一步包括：

在节点接收与移动站相关联的关于与候选小区组中的小区相关联的一个或多个条件的信息，并且

基于所接收的信息向候选组添加新的小区，或者从候选组删除现有的小区，或者这二者。

12.如权利要求11所述的方法，进一步包括：

在添加或删除小区之后，识别哪些基站与候选小区组中的至少一个小区相关联，并且把要传送到移动无线电设备的分组仅仅广播到所识别的那些基站。

13.如权利要求10所述的方法，其中所述节点是无线电接入网络中具有有限的无线电链路管理功能的锚节点，所述方法进一步包括把要传送到移动无线电设备的分组广播到与候选小区组中的至少一个小区相关联的每个基站。

14.一种在移动无线电设备(16)中实现的用于方便在从无线电接入网络(12)到移动无线电设备的下行链路上传送数据的方法，无线电接入网络包括无线电基站(20)，其中每个无线电基站与一个或多个小区相关联，并且其中移动无线电设备与候选小区组相关联，候选小区组具有接收要传送到移动站的分组的基站，所述方法的特征在于：

选择候选组中的小区，以向移动无线电设备传送分组；

向与所选择小区相关联的无线电基站发送信号，以向移动无线电设备传送分组；和

从所选择小区接收分组。

15.如权利要求14所述的方法，其中选择步骤包括在候选组中选择与不同基站相关联的两个或更多小区来向移动无线电设备传送分组。

16.如权利要求15所述的方法，其中选择是部分切换操作，或者是部分小区选择操作。

17.如权利要求14所述的方法，其中选择步骤包括在候选组中选择与不同基站相关联的两个或更多小区来向移动无线电设备传送不同的分组。

18.如权利要求14所述的方法，其中选择步骤基于一个或多个因素，因素包括一个或多个无线电条件，一个或多个无线电网络条件或者一个或多个移动无线电设备预订条件。

19.如权利要求14所述的方法，其中发送信号步骤包括发送对先前接收的数据分组的确认。

20.如权利要求14所述的方法，其中发送信号步骤包括发送先前接收的数据分组的分组标识符或者要由所选择基站传送的分组的分组标识符。

21.如权利要求14所述的方法，进一步包括：

向与先前选择的小区相关联的一个基站发送信号来停止从先前选择的小区向移动无线电设备进行的传送。

22.一种在与候选小区组中的小区相关联的基站中的设备，所述设备供在从无线电接入网络(12)到移动无线电设备(16)的下行链路上传送数据中使用，无线电接入网络包括无线电基站(20)，其中每个无线电基站与一个或多个小区相关联，并且其中利用移动进行的分组通信与移动无线电设备的候选小区组相关联，候选小区组能够潜在地向移动无线电设备传送分组，所述设备的特征在于：

接收器(48)，用于在与候选小区组中的第一小区相关联的第一基站接收可能的下行链路传输到移动无线电设备的分组；

处理电路(40)，被配置成用以确定移动无线电设备是否已经在候选组中选择了第一小区来向移动无线电设备传送分组；和

位于第一基站的发送器(48)，用于在处理电路确定了移动无线电设备已经在候选组中选择了第一小区来向移动无线电设备传送分组的情况下就把分组从所选择的第一小区传送到移动无线电设备。

23.一种包括具有如权利要求22所述的设备的第一基站的系统，其中具有候选组中的第二小区并且接收可能的下行链路传输到移动无线电设备的分组的至少第二基站被配置成用以在第二基站没有被移动无线电设备选择来向移动无线电设备传送分组的情况下就不向移动无线电设备传送分组。

24.一种包括具有如权利要求22所述的设备的第一基站的系统，其中具有候选组中的第二小区并且接收可能的下行链路传输到移动无线电设备的分组的至少第二基站被配置成用以在第二基站已经被移动无线电设备选择来向移动无线电设备传送分组的情况下就向移动无线电设备传送分组，其中从第一和第二基站的分组传输不需要被同步。

25.一种包括具有如权利要求22所述的设备的第一基站的系统，其中至少第二基站与候选组中的第二小区相关联，第一和第二基站被配置成用以接收可能的下行链路传输到移动无线电设备的分组，并且其中当第一基站被移动无线电设备选择时，第一基站被配置成用以使用第一调制和/或编码机制向移动无线电设备传送分组，第一调制和/或编码机制与第二基站被配置成使用来向移动无线电设备传送分组的第二调制和/或编码机制不同。

26.如权利要求22的设备，其中选择是部分切换操作或者是部分小区选择操作。

27.如权利要求22的设备，其中选择基于一个或多个因素，因素包括一个或多个无线电条件，一个或多个无线电网络条件或者一个或多个移动无线电设备预订条件。

28.如权利要求22的设备，其中接收器被配置成用以接收对由移动无线电设备先前接收的分组的确认，并且用以接收先前接收的数据分组的分组标识符或者要由第一基站传送的分组的分组标识符。

29.如权利要求22的设备，进一步包括：

缓冲器(46)，用于缓冲要下行链路传送到移动无线电设备的一个或多个分组，并且用于从缓冲器中除去由具有候选组中的小区的另一个无线电基站传送的一个或多个分组。

30.一种供在从无线电接入网络(12)到移动无线电设备(16)的下行链路上传送数据中使用的锚节点(12)，无线电接入网络包括无线电基站(20)，其中每个无线电基站与一个或多个小区相关联，锚节点包括用于存储移动无线电设备的候选小区组的存储器(32)，锚节点的特征在于：

通信电路(36)，用于把要传送到移动无线电设备的分组发送到与候选小区组中的至少一个小区相关联的每个基站，其中移动无线电设备选择与候选小区组中的至少一个小区相关联的哪一个基站将向移动无线电设备传送特定分组。

31.如权利要求30所述的锚节点，其中通信电路被配置成用以接收与移动站相关联的信息，所述信息关于与候选小区组中的小区相关联的一个或多个条件，所述设备进一步包括：

处理电路(30)，用于基于所接收的信息向候选组添加新的小区，或者从候选组删除现有的小区，或者这二者。

32.如权利要求31所述的锚节点，其中处理电路被配置成用以在添加或删除小区之后识别哪些基站与候选小区组中的至少一个小区相关联，并且把要传送到移动无线电设备的分组仅仅广播到所识别的那些基站。

33.如权利要求30所述的锚节点，其中所述锚节点位于无线电接入网络中并且被配置成用以提供有限的无线电链路管理功能，并且把要传送到移动无线电设备的分组广播到与候选小区组中的至少一个小区相关联的每个基站。

34.一种用于方便在从无线电接入网络(12)到移动无线电设备(16)的下行链路上传送数据的移动无线电设备(16)，其中无线电接入网络包括无线电基站(20)，其中每个无线电基站与一个或多个小区相关联，并且其中移动无线电设备与候选小区组相关联，候选小区组具有接收要传送到移动无线电设备的分组的基站，移动无线电设备的特征在于：处理电路(50)，被配置成用以在候选小区组中选择小区以用于向移动无线电设备传送分组；

无线电发送器(58)，用于从移动无线电设备向与所选择小区相关联的无线电基站发送信号以指示向移动无线电设备传送分组；和

无线电接收器(58)，用于在移动无线电设备接收来自所选择小区的分组。

35.如权利要求34所述的移动无线电设备，其中处理电路被配置成用以在候选小区组中选择与不同基站相关联的两个或更多小区来向移动无线电设备传送分组。

36.如权利要求34所述的移动无线电设备，其中选择是部分切换操作或者是部分小区选择操作。

37.如权利要求34的移动无线电设备，其中处理电路被配置成用以在候选小区组中选择与不同基站相关联的两个或更多小区来向移动无线电设备传送不同的分组。

38.如权利要求34所述的移动无线电设备，其中处理电路被配置成用以基于一个或多个因素做出小区选择，因素包括一个或多个无线电条件，一个或多个无线电网络条件或者一个或多个移动无线电设备预订条件。

39.如权利要求34的移动无线电设备，其中处理电路被配置成用以向与先前选择的小区相关联的一个基站发送信号来停止从先前选择的小区向移动无线电设备进行的传送。

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