CN1610301A

CN1610301A - 从无线网络控制器提供分组数据到基站的方法

Info

Publication number: CN1610301A
Application number: CNA2004100807873A
Authority: CN
Inventors: 斯蒂芬·卡明斯基; 西格弗里德·克莱因
Original assignee: Alcatel NV
Current assignee: Alcatel CIT SA; Alcatel Lucent NV
Priority date: 2003-10-17
Filing date: 2004-10-15
Publication date: 2005-04-27
Also published as: EP1524804A1; US20050085251A1; JP2005130482A

Abstract

本发明涉及一种从无线蜂窝电信系统的无线网络控制器提供分组数据到无线蜂窝电信系统的基站的方法，所述方法包括：－把数据包从无线网络控制器转发到基站，－在数据包无法从基站发射到用户设备的情况下：基站请求从无线网络控制器中重新转发数据包。

Description

从无线网络控制器提供分组数据到基站的方法

技术领域

本发明涉及无线电信系统领域，并且特别涉及但不限制于在这种系统中的无线网络控制器和基站的操作。

背景技术

通用陆上无线接入网(UTRAN)的基本结构由连接到一个核心网的许多无线网络控制器(RNC)组成。RNC经由I_ur接口相互连接。每个RNC支持多个基站，基站也被称为节点B。I_ub接口被用于无线网络控制器和它所耦合到的基站之间的通信。UTRAN提供宽带码分多址(W-CDMA)支持。

高速下行链路分组接入(HSDPA)被认为是此类第三代无线通信系统的关键特征之一。它在下行链路中提供高数据率传输以支持多媒体服务(参见：″The high speed packet data evolution of WCDMA″(WCDMA的高速分组数据演化)个人、室内和移动无线电通信，2001年，第12次IEEE国际讨论会，Parkvall，S.；Dahlman，E.；Frenger，P.；Persson，M.，第2卷，第G-27-G-31页/″Design andperformance of downlink shared control channel for HSDPA″(HSDPA的下行链路共享控制信道的设计和性能)个人、室内和移动无线电通信，2002。第13次IEEE国际讨论会，Das，A.；Khan，F.；Sampath，A.；Hsuan-JungSu，第3卷，第1088-1091页/″Capacity enhancement forHSDPA in W-CDMA system″(W-CDMA系统中的容量增强)，车载技术会议，2002。事项。VTC2002-Fall.2002，第56次IEEE，Horng，J.H.；Vannucci，G.；Jinyu Zhang，第2卷，第661-665页/″Design ofpacket transmission scheduler for high speed downlink packet accesssystems″(高速下行链路分组接入系统的分组传输调度设计)，车载技术会议，2002。VTC2002年春天，第55次IEEE，Wha Sook Jeon；Dong Geun Jeong；Bonghoe Kim，第3卷，第1125-1129页)。

应用多个并行共用信道和更高级别的调制和编码使节点B能够以高数据速率把数据转发给UE。为了在具有HSDPA功能的系统中执行自动重复请求(ARQ)过程并决定调制和编码方案(MCS)，期望每个UE估计信道质量并把估计的载波质量指示报告给它的节点B。在此基础上，节点B为各个现有的用户执行一个信道分配(参见：″Aradio aware random iterative scheduling technique for high speeddownlink packet access″(高速下行链路分组接入的无线察觉随机迭代调度技术)，车载技术会议，2002会刊。VTC2002-Fall.2002，第56次IEEE，Abedi S.：Vadgama，S.，第4卷，第2322-2326页)。

发明内容

本发明提供一种从无线蜂窝电信系统的无线网络控制器提供分组数据到基站的方法。首先，把数据包从无线网络控制器提供到基站，用于传送给用户设备。在数据包无法从基站发射到用户设备的情况下，基站请求重新转发该数据包。这对于控制从无线网络控制器到基站的HSDPA数据包转发特别有利。

按照本发明的一个方面，在由于实际无线条件而使数据包无法从基站被发射到用户设备的情况下，数据包的重新转发被基站请求。

例如，来自无线网络控制器用于传送到用户设备的、由基站接收的原始数据包可以具有一个相对大的分组或分段大小。当无线条件恶化时，对于基站来说，以一个合理的成功期望值发射一个具有大分段大小的数据包变成不可能。为了避免无法被发射的数据包″阻塞″基站缓存器，基站请求重新转发一个减小的分段大小的数据包。

按照本发明的另外一个方面，在出现基站切换的情况下由基站请求数据包的重新转发。在这种情况下，原始基站不能发射数据包给用户设备，因为用户设备已经移动到原始基站的覆盖范围之外。在此情况下，响应于原始基站对于数据包的重新转发的请求，无线网络控制器把数据包转发到用户设备已经移向的目标基站。这实现了无缝HSDPA切换。

按照本发明的另外一个方面，无线网络控制器切换发生，即用户设备移出耦合到原始无线网络控制器的原始基站的覆盖范围之外，移动到耦合到另一无线网络控制器的一个目标基站，即目标网络控制器。在此情况下，响应于从原始基站中收到的对于数据包的重新转发的请求，原始无线网络控制器把数据包转发到耦合到目标基站的目标无线网络控制器。这使目标无线网络控制器能够把数据包转发到目标基站，从目标基站中，数据包被发射到用户设备。即使用户设备在无线网络控制器之间移动时，这实现HSDPA切换。

根据本发明的另外一个优选实施例，数据包既被缓存在无线网络控制器和基站中。无线网络控制器缓存器和基站缓存器依靠同步点来同步。为了从缓存器中删除已经被发射到用户设备的数据包，同步点的位置时常被更新。通过把同步点从请求重新转发的地方移向一个数据包位置，则可以在基本上相同的时间点上执行同步点位置的更新和对于重新转发数据包的请求。

附图说明

在下面，将通过参考附图更详细地描述本发明的实施例，附图中：

图1是说明本发明方法的一个优选实施例的流程图；

图2示出了被耦合到节点B的一个无线网络控制器的实施例的框图；

图3示出了当无线条件恶化时图2的框图；

图4说明用于控制无线网络控制器缓存器的方法；

图5是说明在无线网络控制器、节点B和用户设备之间的通信框图；

图6是图5系统的物体关系图；

图7是说明节点B切换的框图；

图8是图7系统的物体关系图；

图9是说明无线网络控制器切换的框图；

图10是说明图9系统的物体关系图。

具体实施方式

图1示出了用于执行本发明方法的实施例的流程图。在步骤100，无线蜂窝电信系统的基站从它所耦合的无线网络控制器中接收数据包。通常，无线网络控制器接收要被发射给用户设备的用户数据，比如多媒体数据。无线网络控制器执行用户数据分段以便提供数据包，数据包然后被转发给基站。

在步骤102，基站判定它传输从无线网络控制器中收到的数据包为失败或不可能。这可能是由于各种原因造成的：(i)在基站和用户设备之间经历的无线电条件已经恶化使得从无线网络控制器中收到的分组大小的数据包不能以一个合理的成功期望值被发射，或者(ii)用户设备已经移动到基站覆盖范围之外；此情形也被称为″切换″。

在步骤104，基站请求从无线网络控制器重新转发数据包。在(i)的情况下，还请求减小数据分组大小。在图1的流程图的如下解释中，只考虑情况(i)。

在步骤106，基站接收来自无线网络控制器的减小的数据分组大小的数据。在步骤108，这些数据包然后从基站发射到用户设备。

应当指出：基站对于重新转发减小的分组大小的数据包的请求避免了数据包传输的阻塞，否则，将在步骤102受到阻塞。这对于像HSDPA那样的高带宽应用以及为了发射多媒体和数据流的目的特别有用。

图2示出了一个相应无线蜂窝电信系统的框图。无线网络控制器(RNC)100被耦合到节点B102。节点B也被称为基站。

节点B102具有无线接口104，用于发射数据给用户设备(UE)106。

RNC100具有用于缓存要被转发到节点B102的数据包的缓存器108和用于运行控制程序112的处理器110。

节点B具有用于缓存从RNC100中收到的数据包的缓存器114。另外，节点B102具有用于运行控制程序118的处理器116。

在操作中，RNC100接收来自核心网的用户数据120。例如，用户数据120是诸如视频序列之类的多媒体数据。

用户数据120被控制程序112分段以便提供数据包。这些数据包也被称为协议数据单元(PDU)。PDU被储存在缓存器108中。从这里，PDU122被转发到节点B102，在节点B102，它们被缓存在缓存器114中。从缓存器114中，PDU经由无线接口104被按顺序发射给用户设备106。

在HSDPA的情况下，MAC-d PDU122从RNC100被转发到节点B102。一些MAC-d PDU被链接，以形成一个MAC-hsPDU，它在一个无线帧124中发射到用户设备106。

在无线帧124已经被成功发射到用户设备106之后，节点B102的同步点126可以从位置A移动到位置B，如图2所示。储存在缓存器114的A和B之间的MAC-d PDU122被删除，因为它们已经被成功发射给UE106。应当指出：取决于缓存器大小，这个操作能经常或不经常地执行。换言之，除了经过较长的时间间隔之外，在无线帧124的每次成功发射之后，通常不需要更新同步点的位置。

节点B102发送控制消息130给RNC 100以便执行关于缓存器108的相应更新操作，即，缓存器108的同步点128从位置A移动到位置B。在新的同步点开始，储存在缓存器114中的多个MAC-d PDU122被链接以形成在要被相邻的无线帧124中发射的下一MAC-hsPDU。这个过程继续下去直到所有用户数据120通过节点B102的专用缓存器114已经被发射到用户设备106为止。

图3示出了当MAC-d PDU从缓存器114发射到UE106失败时图2的框图。当控制程序118确定缓存器114的MAC-dPDU的发射变成不可能时，例如由于无线电条件恶化或者其他原因，则如下情形发生：相应于缓存器114的部分132(从这里，MAC-d PDU已经被成功发射到UE 106)，同步点126从位置A移动到位置C。由于无线电条件恶化或者其它原因，储存在缓存器114的部分134中的MAC-dPDU无法经由无线接口104被发射到UE106。

结果，控制程序118把控制消息136发送给RNC100。控制消息136包含使RNC100能够执行同步更新的信息，即，把同步点128从位置A移动到位置C。另外的控制消息136包含一个附加的″stop bit″(停止位)或者另一适当的标记，该标记表示先前来自位置C中的数据需要再一次被转发。另外，控制消息136可以表示分段大小(即，要再一次从RNC100转发到节点B102的MAC-d PDU的尺寸)要被减小。另外的控制消息136可以指示节点B的实际数据容量。

当从RNC 100接收具有所接收分段大小的MAC-d PDU时，缓存器114的部分134被重写。

图4说明控制缓存器108的一种备选方法。缓存器108具有部分138，它包含已经从RNC100转发到节点B102的数据。当RNC100接收到控制消息136时，已经从节点B102被成功发射到UE106的数据的部分140被传送到RNC100。这样以来，同步点被更新，即同步点128从位置A移动到位置C。在缓存器中在位置C和被使用的缓存器大小之间的数据被再一次转发。在重新转发是由于无线条件恶化引起的情况下，数据分组大小相应地被减小。数据的重新转发在下面被称为″退回″(rollback)。

可替代地，在部分138的最后，通过把同步点128移动到位置B来执行同步。通过包含在控制消息136位于同步偏移，这个位置从节点B102被传送给RNC100。通过把退回偏移包括在控制消息136中来传送退回操作，即数据包的重新转发的起始点。退回偏移是位置A和C之间的偏移。

图5示出了一个实施例，其中：当转发给节点B 102的数据包在RNC100内可用时，RNC100向节点B102发出一个容量请求。节点B102用一个容量分配消息对RNC100作出响应，以便向RNC100通知在节点B中用于数据包接收的可用容量。另外，为了请求预先接收的数据包的重新转发和/或为了缓存器同步，节点B102可以发送一个退回请求给RNC100。

图6示出了包含UE、节点B和RNC的一个相应物体关系图。

UE发送信道质量指示符(CQI)给节点B。这样以来，节点B可以根据实际无线电条件来判定关于可以被发送给UE的最大数据分组大小。节点B接收来自RNC的容量请求并用容量分配消息响应RNC。作为一个选择，节点B发送退回信息给RNC。依靠退回信息，节点B的缓存器和RNC的缓存器的同步点位置被更新以便删除已经从节点B发射到用户设备UE的数据包(如果存在的话)。

下一节点B接收来自RNC的包括多个MAC-dPDU的数据帧A。在从节点B到UE成功发射数据帧A之后，节点B发送另一容量分配消息给RNC。在响应时，RNC发送数据帧B。由于无线电条件恶化，则从节点B到UE的数据帧B发射失败或不可能。在响应时，节点B发送退回信息给RNC。在此情况下，退回信息包括停止位，以便指示需要重新转发具有减小的数据分组大小的数据帧B。

节点B接收来自UE的一个更新的CQI。在此基础上，节点B为数据包确定新的分段大小并发送一个相应的退回消息给RNC，该退回消息包括请求的分段大小和容量分配指示。在响应时，RNC传送具有减小的分段大小的数据帧B′。由于减小的分段大小，所以数据帧B′能从节点B成功地发射到UE。

图7说明一个切换情况，其中，UE106移出节点B102的覆盖范围，移动到节点B142的覆盖范围。节点B102和节点B142都连接到同一RNC100。

图8示出了相应的实体关系图。图8的物体关系图与图6的不同，其中数据帧B不能从节点B被发射给用户设备UE是由于基站切换而不是由于无线电条件恶化所造成的。结果，UE106已经移动到的目标节点B142接收更新的CQI。目标节点B142也把退回消息发送给RNC100而不是原始NodeB102。在响应时，RNC100执行把数据帧B′转发到对目标节点B142，而不是转发到原始节点B102。

图9说明一个RNC切换，其中，UE106移动到原始RNC100的覆盖范围之外。UE106移动到耦合到目标RNC146的节点B144。

图10说明相应的物体关系图。除了如图8所示的过程之外，由于RNC切换程序，则原始RNC100接收来自目标RNC146的消息。在响应时，原始RNC100把它的从同步点开始的缓存器内容发送给目标RNC146。目标RNC把数据帧B′转发给目标节点B144。从这里，数据帧B′可以被发射给UE106。

参考标号列表

100 无线网络控制器(RNC)

102 节点B

104 无线接口

106 用户设备(UE)

108 缓存器

110 处理器

112 控制程序

114 缓存器

116 处理器

118 控制程序

120 用户数据

122 协议数据单元(PDU)

124 无线帧

126 同步点

128 同步点

130 控制消息

132 部分

134 部分

136 控制消息

138 部分

140 部分

142 节点B

144 节点B

146 RNC

Claims

1.一种从无线蜂窝电信系统的无线网络控制器提供分组数据到无线蜂窝电信系统的基站的方法，所述方法包括：

-把数据包从无线网络控制器传送到基站，

-在数据包无法从基站发射到用户设备的情况下：基站请求从无线网络控制器中重新转发数据包。

2.权利要求1的方法，其中：由于数据包的分组大小对于实际无线电条件来说太大而使数据包不能从基站发射到用户设备，所述方法还包括：由无线网络控制器减小分组大小并把具有减小的分组大小的数据包从无线网络控制器转发到基站。

3.权利要求1的方法，其中由于基站切换而使数据包不能从基站发射到用户设备，该方法还包括：执行从无线网络控制器到切换的目标基站的重新转发。

4.权利要求1的方法，其中由于无线网络控制器切换而使数据包不能从基站发射到用户设备，该方法还包括：从无线网络控制器到目标无线网络控制器的数据包转发，并且执行从目标无线网络控制器到切换的目标基站的数据包的重新转发。

5.权利要求1的方法，还包括：

-把数据包缓存在无线网络控制器缓存器中，

-把基站从无线网络控制器中接收到的数据包缓存在基站缓存器中，

-更新无线网络控制器缓存器和基站缓存器的同步点位置，以便从无线网络控制器缓存器和基站缓存器中删除已经从基站缓存器发射到用户设备的那些数据包。

6.权利要求5的方法，其中：当数据包不能从基站发射到用户设备时，执行同步点位置的更新。

7.一种用于控制无线蜂窝电信系统的基站的计算机程序产品，所述计算机程序产品包括用于执行如下步骤的指令：在数据包不能从基站发射到用户设备的情况下，请求从无线网络控制器重新转发数据包。

8.一种无线网络控制器的计算机程序产品，所述计算机程序产品包括执行如下步骤的指令：把数据包转发到无线蜂窝电信系统的基站，并且在从基站中收到一个表示数据包不能从基站发射到用户设备的相应请求的情况下，重复数据包的转发。

9.一种无线蜂窝电信系统的基站，包括装置(114，116，118，126)，用于在数据包不能从基站(102)发射到用户设备(106)的情况下请求从无线蜂窝电信系统的无线网络控制器(100)重新转发数据包。

10.一种无线蜂窝电信系统的无线网络控制器，包括装置(108，110，112，128)用于在预先转发的数据包不能从基站发射到用户设备(106)的情况下把数据包(122)重复转发到基站(102)。