CN1428949A - 高速数据业务在服务小区变更时的传输控制方法 - Google Patents

高速数据业务在服务小区变更时的传输控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高速数据业务在服务小区变更时的传输控制方法，该方法包括，RNC向源小区和候选小区同时下发PDU数据包，源小区在发送TB的同时，将PDU数据包的分割方案及编码调制方案通知候选小区，候选小区根据接收到的分割方案及编码调制方案对PDU数据包进行与源小区同样的分割和编码调制，这样，源小区和候选小区都保留着相同的PDU数据包和对应的TB，在小区更新发生时，候选小区中的一个升级为目标服务小区，源服务小区降级为候选小区或相邻小区，使得UE可以在某些TB重传未结束就从源小区更新到目标小区的过程中不中断数据的传输，因此本发明能够降低高速数据业务在服务小区变更时的传输延迟，提高高速数据业务的传输效率。

Description

高速数据业务在服务小区变更时的传输控制方法
技术领域
本发明涉及无线通信系统中的高速数据传输方法，具体说涉及在服务小区变更时高速数据业务的传输控制方法。
背景技术
在宽带码分多址(WCDMA)系统中，为了使移动用户可以获得如同有线互联网用户那样的大量下载文件等业务的服务，采用了高速下行共享包交换接入(HSDPA，High Speed Downlink Packet Access)技术，数据传输的主要信道为HS-DSCH(High Speed Downlink Shared Channel，高速下行共享信道)。在该信道中，经常传输的数据是Web(网页)浏览、FTP(File Transfer Protocals，文件传输协议)下载等业务。由于有些业务要求数据传输要保证一定的时延质量，因此，减小数据传输时延是保证数据接收质量的重要环节。在高速数据传输过程中，服务小区的切换过程产生的时延是影响数据接收质量的一个重要的因素。在高速数据传输过程中，如果发生服务小区的变更，需要进行新、旧服务小区PDU信息的同步，然后才能继续数据的传输。现有的一种较好的高速数据业务在服务小区变更时的传输控制方法，是当源服务小区接到小区变更的指令后，源服务小区根据高速媒体控制层(MAC-hs)队列中的PDU传送状态，生成一个映射，即一个具有PDU队列长度的位图，每一位用1/0分别表示PDU队列中某个PDU的传送成功与否的状态，然后将该映射上报给无线网络控制器(RNC)。RNC根据此映射决定给新服务小区下发哪些数据。该方法的主要问题的问题是未发送的PDU必须由RNC转发后才能到达目标服务小区，因此RNC与基站之间以及RNC之间的接口(Iur/Iub接口)的传输延迟和RNC对映射信息的处理延迟都会给新服务小区的下行传输带来明显的滞后。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高速数据业务在服务小区变更时的传输控制方法，该方法能够降低高速数据业务在服务小区变更时的传输延迟，提高高速数据业务的传输效率。
为达到上述目的，本发明提供的高速数据业务在服务小区变更时的传输控制方法，包括：
(1)无线网络控制器(RNC)确定用户设备(UE)的候选小区；
(2)RNC向源服务小区和候选服务小区同时下发协议数据单元(PDU)数据包；
(3)源服务小区的媒体访问控制层(MAC)调度实体将PDU数据包分割为传输数据块(TB)，将所述TB进行编码调制后发给UE，同时将PDU数据包的分割方案及编码调制方案通知候选服务小区，候选服务小区根据接收到的分割方案及编码调制方案由MAC调度实体对PDU数据包进行与源服务小区同样的分割和编码调制；
(4)UE的混合自动重传(HARQ)实体将接收到的TB进行解调和解码，并根据解调和解码的结果向源小区和候选小区反馈接收质量信息；
(5)RNC判断当前时刻是否发生小区更新操作，如果发生转步骤(6)，否则转步骤(7)；
(6)RNC使候选小区上升为目标小区、源服务小区降级为候选小区或相邻小区，目标小区根据UE反馈的接收质量信息判断TB是否发送成功，如果不成功重新发送，当目标小区MAC的PDU数据包对应的TB都成功发送后，目标小区删除该PDU数据包；同时，候选服务小区根据UE反馈的接收质量信息判断TB是否发送成功，当候选服务小区MAC的PDU数据包对应的TB都成功发送后，候选服务小区删除该PDU数据包，然后转步骤(8)；
(7)源服务小区根据UE反馈的接收质量信息判断TB是否发送成功，如果不成功重新发送，当源服务小区MAC的PDU数据包对应的TB都成功发送后，源服务小区删除该PDU数据包，同时，候选服务小区根据UE反馈的接收质量信息判断TB是否发送成功，当候选服务小区MAC的PDU数据包对应的TB都成功发送后，候选服务小区删除该PDU数据包，然后转步骤(8)；
(8)UE的无线链路控制层(RLC)根据接收的PDU数据包反馈接收质量信息，源服务小区、候选服务小区和目标服务小区的RLC根据UE的RLC反馈的接收质量信息判断PDU数据包是否发送成功，如果成功，分别删除各自的发送成功的RLC PDU数据包，小区更新结束。
在上述步骤(2)中，RNC向源服务小区和候选服务小区基于时钟同步方式同时下发PDU数据包。
所述步骤(3)还包括：
源服务小区根据传输信道的条件确定除数数据的编码调制方案，以对要发送的TB进行编码调制。
在源服务小区的和候选小区的MAC之间建立单向直传信道，以使源服务小区的MAC调度实体将对PDU数据包的分割方案和编码调制方案通知候选小区。
上述在源服务小区的和候选小区的MAC之间建立单向直传信道也可以通过建立源服务小区MAC PDU到TB的映射关系代替，以使候选小区根据上述映射关系解析MAC PDU到TB的映射，完成与源服务小区相同的PDU数据包的分割和编码调制。
所述步骤(3)和步骤(8)中的反馈接收质量信息为反馈确认或非确认信息(ACK或NACK)。
在本发明中，由于RNC向源服务小区和候选服务小区同时下发协议数据单元(PDU)数据包，源服务小区的媒体访问控制层(MAC)调度实体在发送TB的同时，将PDU数据包的分割方案及编码调制方案通知候选服务小区，候选服务小区根据接收到的分割方案及编码调制方案由MAC调度实体对PDU数据包进行与源服务小区同样的分割和编码调制，这样，源服务小区和候选服务小区都保留着相同的PDU数据包和对应的TB，一旦服务小区更新发生，候选小区中的一个升级为目标服务小区，源服务小区降级为候选小区或相邻小区，使得UE可以在某些TB重传未结束就从源服务小区更新到目标服务小区的过程中不中断数据的传输，因此本发明能够降低高速数据业务在服务小区变更时的传输延迟，提高高速数据业务的传输效率。
附图说明
图1是本发明方法的实施例流程图；
图2是高速数据传输过程中数据流控制逻辑图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的描述。
本发明的实质，是HSDPA在进行服务小区更新时，源服务小区将目前物理层的数据发送状态通过信令告诉目标服务小区，目标服务小区根据获得的源服务小区的状态和UE反馈的ACK或NACK上行信令，对PDU队列进行处理，使得服务小区得以及时更新。
在具体的数据传输过程中，无线链路控制层(RLC层)的PDU数据包下发到MAC层后经过调度实体拆分拼装为TB，再经过编码和调制到无线空中接口发送。接收方收到数据后经过解调和解码，TB块得到还原，并且可通过TB块中的校验码(通常为循环冗余校验码CRC：Cyclic RedundancyCode)判断该TB是否正确，如果错误，则UE通过反馈信道发出上行非确认信息NACK，基站侧收到NACK重新发送该TB；如果正确，则UE通过反馈信道发出确认信息ACK，基站侧收到ACK发送下个新的TB，参考图2。
基于上述事实，本发明提供的高速数据业务在服务小区变更时的传输控制方法具体实施例参考图1。第1步，由无线网络控制器(RNC)确定用户设备(UE)的候选小区，所述候选小区是该小区接收到的UE发出的信号足够强，可以建立正常通信的小区。在确定UE的候选小区后，在第2步，RNC向源服务小区和候选服务小区基于时钟同步方式同时下发PDU数据包。也就是说，源服务小区和候选服务小区的MAC获得的PDU数据包是相同的。在接收到PDU数据包后，进行第3步，源服务小区根据传输信道的条件确定传输数据的编码调制方案，然后，源服务小区的媒体访问控制层(MAC)调度实体将PDU数据包分割为传输数据块(TB)，将所述TB进行编码调制后发给UE，同时，在源服务小区的和候选小区的MAC之间建立单向直传信道，将PDU数据包的分割方案及编码调制方案通知候选服务小区，候选服务小区根据接收到的PDU数据包的分割方案及编码调制方案由MAC调度实体对存储于其中的PDU数据包进行与源服务小区同样的分割和编码调制。通过上述操作，候选小区中的MAC层存储的通过高速下行共享信道得到的PDU数据包，在服务小区变更之前，候选小区依照源服务小区的信令对其做同样的TB分隔和编码调制，但是不通过无线信道发送。
在上述步骤3中，从源服务小区的MAC到候选小区的MAC的信令也可以没有，只要事先建立源服务小区的MAC PDU到TB的映射关系，候选小区即可根据规则解析MAC PDU到TB的映射关系，而不再需要通过信令了解源服务小区MAC PDU到TB的映射关系。因为UE在服务小区变更时通常是处于小区的边缘，信号比较弱，通常在高速下行共享信道(HS-DSCH)上基站传输给该UE的信号可以用最低的编码和调制速率，因此MAC PDU到TB的映射较容易固定。因此，候选服务小区依据上述映射关系即可完成与源服务小区相同的PDU数据包的分割和编码调制。
候选服务小区与源服务小区的同步可以分为两层，第一层根据接收的来自UE的物理层HARQ反馈的接收质量信息，判断TB是否发送成功，转而进行该TB的队列删除或保留；第二层是RLC层根据UE对等的RLC层反馈的PDU数据包的接收质量信息(这部分信息通过信令的专用信道反馈给基站侧的RLC)，进行相关PDU队列的保留重发或删除。因此，源服务小区和候选服务小区，都保留着相同的PDU和对应的TB，一旦服务小区更新发生，候选小区中的一个升级为目标服务小区，源服务小区降级为候选小区或相邻小区。用这种同步方法UE可以在某些TB重传未结束时就从源服务小区更新到目标服务小区，而不中断数据的传输。新的目标服务小区根据UE反馈的接收质量信息，决定对保留的TB以相同的调制编码重新发送还是发送新的TB数据块。
因此，本发明的第4步，UE的混合自动重传(HARQ)实体将接收到的TB进行解调和解码，并根据解调和解码的结果向源小区和候选小区反馈接收质量信息。接着在步骤5，RNC判断当前时刻是否发生小区更新操作，如果发生则进行步骤6，RNC使候选小区上升为目标小区、源服务小区降级为候选小区或相邻小区，目标小区根据UE反馈的接收质量信息判断TB是否发送成功，如果不成功重新发送，当目标小区MAC的PDU数据包对应的TB都成功发送后，目标小区删除该PDU数据包，同时，候选服务小区根据UE反馈的接收质量信息判断TB是否发送成功，当候选服务小区MAC的PDU数据包对应的TB都成功发送后，候选服务小区删除该PDU数据包，然后转步骤8继续执行；否则进行步骤7，源服务小区根据UE反馈的接收质量信息判断TB是否发送成功，如果不成功重新发送，当MAC的PDU数据包对应的TB都成功发送后，删除所述PDU数据包，同时，候选服务小区根据UE反馈的接收质量信息判断TB是否发送成功，当MAC的PDU数据包对应的TB都成功发送后，删除所述PDU数据包，然后执行步骤8。在步骤8，UE的无线链路控制层(RLC)根据接收的PDU数据包反馈接收质量信息，源服务小区、候选服务小区和目标服务小区的RLC根据UE的RLC反馈的接收质量信息判断PDU数据包是否发送成功，如果成功，分别删除各自的发送成功的RLC PDU数据包，至此，小区更新结束。
需要说明，在本实施例中，上述步骤3和步骤8中的反馈接收质量信息为反馈确认或非确认信息(ACK或NACK)。
本发明的关键要求源服务小区MAC层的信令到达候选小区的时间小到能够满足一个HARQ的过程时间。通常一个HARQ的过程是4到6个传输时间间隔(TTI)，目前HSDPA的TTI为2ms，也就是说，从源服务小区MAC到候选服务小区MAC的信令直传时间应该小于8ms～12ms，这对先行系统来说，是较易满足的。如果两个小区位于同一个基站，时延会更小。
如果信令传输时延大于以上要求时，可以通过对源服务小区的与对应调制和编码方式的PDU分割方案的变化频率作出约束来减少信令。例如，约束连续两个TTI时间上的TB和调制编码相同，可以使信令减少一半，周期增加一倍，同时对发送的影响也不大。
总之，本发明对于高速数据业务，可以使业务数据的传输处于无缝连续传送状态。

Claims (6)

1、一种高速数据业务在服务小区变更时的传输控制方法，包括：
(1)无线网络控制器(RNC)确定用户设备(UE)的候选小区；
(2)RNC向源服务小区和候选服务小区同时下发协议数据单元(PDU)数据包；
(3)源服务小区的媒体访问控制层(MAC)调度实体将PDU数据包分割为传输数据块(TB)，将所述TB进行编码调制后发给UE，同时将PDU数据包的分割方案及编码调制方案通知候选服务小区，候选服务小区根据接收到的分割方案及编码调制方案由MAC调度实体对PDU数据包进行与源服务小区同样的分割和编码调制；
(4)UE的混合自动重传(HARQ)实体将接收到的TB进行解调和解码，并根据解调和解码的结果向源小区和候选小区反馈接收质量信息；
(5)RNC判断当前时刻是否发生小区更新操作，如果发生转步骤(6)，否则转步骤(7)；
(6)RNC使候选小区上升为目标小区、源服务小区降级为候选小区或相邻小区，目标小区根据UE反馈的接收质量信息判断TB是否发送成功，如果不成功重新发送，当目标小区MAC的PDU数据包对应的TB都成功发送后，目标小区删除该PDU数据包；同时，候选服务小区根据UE反馈的接收质量信息判断TB是否发送成功，当候选服务小区MAC的PDU数据包对应的TB都成功发送后，候选服务小区删除该PDU数据包，然后转步骤(8)；
(7)源服务小区根据UE反馈的接收质量信息判断TB是否发送成功，如果不成功重新发送，当源服务小区MAC的PDU数据包对应的TB都成功发送后，源服务小区删除该PDU数据包，同时，候选服务小区根据UE反馈的接收质量信息判断TB是否发送成功，当候选服务小区MAC的PDU数据包对应的TB都成功发送后，候选服务小区删除该PDU数据包，然后转步骤(8)；
(8)UE的无线链路控制层(RLC)根据接收的PDU数据包反馈接收质量信息，源服务小区、候选服务小区和目标服务小区的RLC根据UE的RLC反馈的接收质量信息判断PDU数据包是否发送成功，如果成功，分别删除各自的发送成功的RLC PDU数据包，小区更新结束。
2、根据权利要求1所述的高速数据业务在服务小区变更时的传输控制方法，其特征在于在所述步骤(2)，RNC向源服务小区和候选服务小区基于时钟同步方式同时下发PDU数据包。
3、根据权利要求1所述的高速数据业务在服务小区变更时的传输控制方法，其特征在于所述步骤(3)还包括：源服务小区根据传输信道的条件确定除数数据的编码调制方案，以对要发送的TB进行编码调制。
4、根据权利要求1所述的高速数据业务在服务小区变更时的传输控制方法，其特征在于所述步骤(3)还包括：在源服务小区的和候选小区的MAC之间建立单向直传信道，以使源服务小区的MAC调度实体将对PDU数据包的分割方案和编码调制方案通知候选小区。
5、根据权利要求1所述的高速数据业务在服务小区变更时的传输控制方法，其特征在于所述步骤(3)还包括：建立源服务小区MAC PDU到TB的映射关系，以使候选小区根据上述映射关系解析MAC PDU到TB的映射，完成与源服务小区相同的PDU数据包的分割和编码调制。
6、根据权利要求1所述的高速数据业务在服务小区变更时的传输控制方法，其特征在于所述步骤(3)和步骤(8)中的反馈接收质量信息为反馈确认或非确认信息(ACK或NACK)。
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