CN1784922A - 在通用移动通信设备用户设备中在cell update期间的上行链路数据传输的设备和方法 - Google Patents
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Abstract
在此公开了在通用移动通信系统用户设备中，在小区更新期间的上行链路数据的设备和方法的细节。根据本申请的方案，提供一种用户设备，用于在CELL UPDATE期间将上行链路数据发送到UTRAN。该设备具有：包括上行链路数据存储单元的上行链路数据保存RRC，以便在进行CELL UPDATE过程的同时保存上行链路数据；以及具有Cell FACH状态和/或Cell DCH状态的状态机。当已经完成了CELL UPDATE过程并且状态机进入CELL FACH或CELL DCH状态时，上行链路数据保存RRC经由UPLINK DIRECT TRANSFER将保存的上行链路数据发送到UTRAN。根据本申请的另一个方案，提供一种在CELL UPDATE过程期间将上行链路数据发送到UTRAN的方法。该方法包括步骤：在进行CELL UPDATE过程的同时，保存上行链路数据；以及当已经完成了CELL UPDATE过程并且用户设备处于CELL FACH和CELL DCH状态之一时，经由UPLINK DIRECTTRANSFER将保存的上行链路数据发送到UTRAN。
Description
技术领域
本发明通常涉及一种UMTS(通用移动通信系统)，具体地涉及在通用移动通信系统用户装备中，在CELL UPDATE期间上行线路数据传输的设备和方法。
背景技术
UMTS是第三代公众陆地移动通信系统。公知各种标准体在其各自竞争领域内公开并制订UMTS标准，例如，公知的3GPP(第三代伙伴计划)公开并制订基于GSM(全球移动通信)的UMTS，然而公知的3GPP2(第三代伙伴计划2)公开并制订基于CDMA(码分多址)的UMTS。在特定标准体的范围内，特定的伙伴在其各自领域内公开并制订标准。
考虑到符合UMTS协议的ETSI规范的无线移动设备(UE)。如果需要从UE向UTRAN传输数据，尽管正在处理Cell Update(即已经将CELLUPDATE消息发送到UTRAN)，因为所需的信道不可用，可能会丢失数据。(在3GPP标准25-331的8.3.1部分中说明了Cell Update)。
标准文献ETSI TS 125 331 v3.10.0(2002-03)说明了UTRAN(通用移动通信系统地面无线接入网)和UE(用户设备)之间的UMTS RRC(无线资源控制)协议要求的主题。尽管ETSI TS 125 331说明了在Cell Update期间UE应该与UTRAN怎样运转，文献没有具体地使UE能够在Cell Update期间在上行链路上传输数据。
发明内容
根据本发明的一个方案，提供一种用户设备装置，适于在CELLUPDATE期间向UTRAN发送上行链路数据，该装置包括上行链路数据保存RRC，上行链路数据保存RRC包括：上行链路数据存储单元，在正在进行CELL UPDATE的同时，保存上行链路数据；以及状态机，至少具有CELL FACH状态和CELL DCH状态之一。其中在已经完成CELLUPDATE过程并且所述状态机已经进入到CELL FACH和CELL DCH状态之一中的条件下，所述上行链路数据保存RRC经由UPLINK DIRECTTRANSFER将所述上行链路数据存储器中保存的上行链路数据发送到UTRAN。
根据本发明的另一个方案，提供一种在CELL UPDATE过程期间在用户设备上向UTRAN发送上行链路数据的方法，用户设备具有状态机，状态机具有CELL FACH和CELL DCH状态，该方法包括步骤：(a)确定正在进行CELL UPDATE过程；(b)接收上行链路数据请求；(c)在正在进行CELL UPDATE过程的同时，保存上行链路数据；(d)确定完成了CELL UPDATE过程；(e)确定用户设备处于CELL FACH和CELL DCH状态之一；(f)当完成了CELL UPDATE过程并且用户设备处于CELLFACH和CELL DCH状态之一时，经由UPLINK DIRECT TRANSFER将保存的上行链路数据发送到UTRAN。
根据下面的通用移动通信系统用户设备在CELL UPDATE期间的上行链路数据的设备和方法的特定实施例，结合附图，本发明的其它方案对于本领域的技术人员将变得显而易见。
附图说明
现在结合附图，说明仅作为示例的本申请的实施例，图中：
图1是示出了根据本发明配备有上行链路数据保存RRC模块的协议栈设备的实施例的方框图；
图2是示出了图l的UDS RRC的详细细节的方框图；
图3是示出了根据本申请的UDS RRC操作的交互图；以及
图4是示出了作为UE并且与图1到3的设备和方法协作的移动设备。
在不同图中所使用的相同参考数字表示类似的元件。
具体实施方式
参考附图，图l是根据本申请示出了配备有上行链路数据保存RRC模块的协议栈设备的实施例的方框图。
UDS RRC模块(上行链路数据保存RRC)200是UMTS协议栈100的无线接口层3130的子层。UDS RRC200只存在于控制平面并向非接入层NAS134提供信息传输服务。UDS RRC200负责控制无线接口层1 110和层2120的配置。当UTRAN希望改变UE的配置时，其向UE发出消息，该消息包含调用特定RRC过程的命令。UE的UDS RRC200层对该消息进行解码并启动适当的RRC过程。通常当完成该过程(成功或没成功)时，则UDS RRC向UTRAN(经由较低层)发送响应消息，向UTRAN通知该结果。然而，应当注意，存在UDS RRC不向UTRAN发出响应消息的场景，在这种情况下UDS RRC不需要并且不会应答。
有利地，对于在Cell Update期间的上行链路数据，UDS RRC模块200允许协议栈100明确地(unambiguously)运转。
UE可以假定各种状态，例如在25-331条例7.2中所述的状态。RRC的责任之一是跟踪UE的状态。在一些状态中共享或公共的信道用于与UTRAN进行通信。在cell_DCH状态中使用UE专用的信道。然而，进入cell_DCH状态需要实现同步。一些状态需要不同的无线承载配置并且这些被包含在从UTRAN接收的命令中。在正常操作中需要多个UE状态转移。
由于UE的移动，出现各种关于无线接收中的改变的条件。无论UE处于什么状态，必须将这些改变通知给UTRAN。这些条件会对预先处于适当位置的信道的可用性产生不利影响。因此在通知UTRAN发生什么事、并等待UTRAN关于如何继续的指示之前，UE必须调用建立无线承载的最低配置的过程。该过程被称为“CELL UPDATE”。在条款25-331的8.3.1中说明了CELL UPDATE过程。
RRC还负责处理可能出现、需要通知UTRAN的各种情况。根据条款25-331的8.3.1.2，必须由“CELL UPDATE”过程向UTRAN通知以下事件：
-上行链路数据传输；
-寻呼；
-重新进入服务区域；
-无线链路失败；
-RLC不可恢复的错误；
-小区重新选择；以及
-周期的CELL UPDATE。
在cell_FACH状态中，由“小区无线网络暂时标识符”(C-RNTI)来识别UE。为了使其在DCCH信道上发送上行链路数据，必须使UE知道该标识符。
该标准命令，当UE离开cell_FACH状态时、或者当发生小区重新选择时，清除存储该标识符的变量。为此，通常在CELL UPDATE期间C-RNTI不可用，并因此不能在DCCH上传输上行链路数据。
标准(条款25-331的6.3)要求要在DCCH信道上发送要从UE NAS发送到UTRAN NAS的数据。因此在CELL UPDATE期间不可能发送NAS数据。
本申请的技术通过将NAS数据保存在UDS RRC中直到CELL UPDATE完成，解决了该问题。
现在转向图2，图2是示出了图1的UDS RRC的详细细节的方框图。UE 220包括NAS 134和上行链路数据保存RRC 200。
图2的方框图为UE200指定了下面的行为。当需要在CELL UPDATE过程240期间发送上行链路数据215时(即一旦已经启动CELL UPDATE，需要发送数据)：
(a)保存上行链路数据215，直到CELL UPDATE已经完成260，并且UE处于celI_FACH或cell_DCH状态270为止，在该点处将保存的上行链路数据255发送到UTRAN210。
(b)尽管未在图2中明确示出，可选地，通过发送CELL UPDATE消息以及“上行链路数据传输”的原因，来通知UTRAN。假设将更新标准，以明确限定是否需要发送该内容。
图2所示的技术具有当尝试发送数据时无线承载RB3和RB4明确可用的优点。
现在转向图3，图3是示出了根据本申请的UDS RRC操作的交互图。作为在UE320处调用CELL UPDATE330的结果，经由“消息1”335将第一CELL UPDATE337发送到UTRAN310。此后很短时间内，例如如果UE NAS具有其希望UE RRC发送到UTRAN310的上行链路数据，产生上行链路数据请求340。然而，因为在UE处存在正在进行的CELL UPDATE过程，有利地，UE执行保存上行链路数据350的步骤。可选地，如果实质上如上所述经由“随后的消息”345将零或多个SUBSEQUENT CELL UPDATE347发送到UTRAN310(例如如果应用条款25-331的8.3.1.12的示例)，通知UTRAN“上行链路数据传输”原因。无论如何，UTRAN310经由“消息3”365发送CELL UPDATE CONFIRM367，当接收到367时，UE320经由“对消息3的响应”368发送回响应。在此之后，正在进行的CELL UPDATECOMPLETED360，UE320进入CELL FACH或CELL DCH370状态之一，以及UE320有利地经由“消息4”375将包括锁保存的上行链路数据的UPLINKDIRECT TRANSFER377发送到UTRAN310。
现在转向图4，图4是示出了用作UE并与图1到3的设备和方法协作的移动设备(典型是无线通信设备)。优选地，移动站400是至少具有语音和数据通信能力的双向无线通信设备。优选地，移动站400具有在因特网上与其它计算机系统进行通信的能力。根据设置的精确功能性，无线设备可以表示例如数据消息设备、双向寻呼机、无线电子邮件设备、具有数据消息能力的蜂窝电话、无线因特网设备或数据通信设备。
在移动站400能够进行双向通信时，其具有通信子系统411，子系统411包括接收机412和发射机414、以及相关组件，例如一个或多个优选嵌入或内部的天线元件416和418、本地振荡器(LO)413以及例如数字信号处理器(DSP)420的处理模块。对于通信领域的技术人员显而易见的是，通信子系统411的特定设计取决于设备意欲操作的通信网络。例如，移动站400可以包括设计用于在MobitexTM移动通信系统、DataTACTM移动通信系统、GPRS网络、UTMS网络、EDGE网络中操作的通信子系统411。
网络接入需求也根据网络419的类型而变化。例如，在Mobitex和DataTAC网络中，使用与每一个移动站相关的唯一标识号在网络上注册移动站400。然而，在UTMS和GPRS网络中，网络接入与移动站400的订户或用户相关。因此，为了在GPRS网络上操作，GPRS移动站需要订户身份模块(SIM)卡。没有有效的SIM卡，GPRS移动站将不具有完全功能。本地或非网络的通信功能、以及例如“911”紧急呼叫的法定所需功能(如果有的话)是可用的，但是移动站400不能够执行包括在网络419上的通信的任意其它功能。SIM接口444通常类似于可以同磁盘或PCMCIA卡一样插入并弹出SIM卡的卡式插槽。SIM卡具有大约64K存储器并具有多个关键配置451以及例如标识符和订户相关信息的其它信息453。
当完成了所需的网络注册或激活过程时，移动站400可以在网络419上发送并接收通信信号。由天线416通过通信网络419接收的信号被输入到接收机412，接收机412执行例如信号放大、频率下转换、滤波、信道选择等普通接收机功能，以及在图4所示的示例系统中，还有模拟到数字(A/D)转换。接收到的信号的A/D转化允许例如要在DSP420中执行的解调和解码的更复杂通信功能。按照类似的方式处理要发射的信号，例如包括由DSP420执行的调制和编码，并将其输入到发射机414用于数字到模拟转换、频率上转换、滤波、放大和经由天线418在通信网络419上发射。DSP420不只处理通信信号，还向接收机和发射机提供控制。例如，通过在DSP420中实现的自动增益控制算法来自适应地控制在接收机412和发射机414中施加到通信信号的增益。
优选地，移动站400包括控制设备的整体操作的微处理器438。通过通信子系统411来执行至少包括数据和语音通信的通信功能。微处理器438还与其它设备子系统进行交互，例如显示器422、闪存424、随机访问存储器(RAM)426、辅助输入/输出(I/O)子系统428、串行端口430、键盘432、扬声器434、麦克风436、短程通信子系统440以及通常指定为442的其它设备子系统。
图4所示的子系统的一部分执行通信相关功能，而其它的子系统提供“驻留”或设备上功能。注意到，一些子系统，例如键盘432和显示器422，可用于例如输入用于在通信网络上传输的文本的通信相关功能以及例如输入计算器或任务列表的设备驻留功能。
优选地，将微处理器438所使用的操作系统存储在例如闪存424的持久存储器中，也可代替为只读存储器(ROM)或类似的存储元件(未示出)。本领域技术人员可以理解，可以将操作系统、特定的设备应用或其部分暂时地载入到例如RAM426的易失性存储器中。也可以将接收的通信信号存储在RAM426中。
如图所示，可以将闪存424划分为针对计算机程序458和程序数据存储450、452、454和456的不同区域。这些不同的存储类型表示可以针对其自身的数据存储需求给每一个程序分配闪存424的一部分。除了其操作系统功能，优选地，微处理器438还能够在移动站上执行软件应用。通常在制造期间，将例如至少包括数据和语音通信应用的控制基本操作的一组预定应用安装在移动站400上。优选的软件应用可以是具有组织和管理与移动站用户相关的数据项的能力的个人信息管理(PIM)应用，例如，但不局限于，电子邮件、日历事件、语音邮件、约会和任务项。自然地，在移动站上有一个或多个存储器可用，以便PIM数据项的存储。优选地，这种PIM应用具有经由无线网络419发送并接收数据项的能力。在优选实施例中，经由无线网络419，利用存储的或与本地计算机系统相关的移动站用户的对应数据项、无缝地集成、同步并更新PIM数据项。还可以通过网络419、辅助I/O子系统428、串行端口430、短程通信子系统440或其它适当的子系统442将其它应用载入到移动站400上，并且由用户安装到RAM426中或优选地非易失性存储器(未示出)中，用于由微处理器438执行。这种应用安装的灵活性增加了设备的功能性并提供了增强的设备上功能、通信相关功能或者两者都有。例如，安全通信应用使得能够使用移动站400来执行电子商务功能以及其它这种金融事务。
在数据通信模式中，由通信子系统411处理例如文本消息或网页下载的接收信号并将其输入到微处理器438，优选地其进一步处理接收信号，用于输出到显示器422，或者输出到辅助I/O设备428。移动站400的用户还可以使用例如键盘432结合显示器422和可能的辅助I/O设备428来编辑例如电子邮件消息的数据项，优选地，键盘432是完整的字母键盘或电话类型的小键盘。于是，可以通过通信子系统411在通信网络上传输这样编辑的项目。
对于语音通信，移动站400的整体操作是类似的，除了优选地将接收信号输出到扬声器434并且由麦克风436产生要传输的信号。可以在移动站400上实现可选的语音或音频I/O子系统，例如语音消息记录子系统。优选地主要通过扬声器434来实现语音或音频信号输出，显示器422也被用于提供例如呼叫方身份的表示、语音呼叫的持续时间、或其它语音呼叫相关信息。
通常在个人数字助理(PDA)类型的移动站中实现图4中的串行端口430，希望串行端口与用户桌面计算机(未示出)同步，但是其是可选的设备组件。这种端口430使用户能够通过外部设备或软件应用来设置优选项并且能够通过提供除通过无线通信网络之外的到移动站400上的信息或软件下载来扩展移动站400的能力。例如可选的下载路径用于通过直接并因此可靠并可信的连接来将密钥载入到设备上，从而使安全设备通信成为可能。
例如短程通信子系统的其它通信子系统440是可选组件，提供用于移动站400和不同系统或设备之间的通信，系统或设备不一定是与400类似的设备。例如，子系统400可以包括红外设备以及相关电路和组件或蓝牙TM通信模块，用于与类似的可用系统和设备进行通信。
当移动站400用作UE时，协议栈446包括在CELL UPDATE期间在通用移动通信系统用户设备中的上行链路数据的设备和方法。
尽管在上述说明和附图中明确使用了术语消息、过程和命令，假设根据本申请的设备和方法可以同时处理消息、命令或过程，从而可以互换这些术语而不改变范围或脱离本申请的精神。
上述本申请的实施例只是示例。本领域的技术人员可以在不脱离本申请的范围下对特定实施例进行改变、修改和变化。
Claims (10)
1、一种用户设备装置(220)，适于在CELL UPDATE(240)期间将上行链路数据(215)发送到UTRAN(210)，该设备包括上行链路数据保存RRC(200)，上行链路数据保存RRC包括：
上行链路数据存储单元，用于在进行CELL UPDATE过程的同时保存上行链路数据(255)；以及
状态机，至少具有CELL FACH状态和CELL DCH状态(270)之一；
其中，在已经完成了CELL UPDATE过程(260)并且所述状态机进入CELL FACH和CELL DCH状态之一的条件下，所述上行链路数据保存RRC经由UPLINK DIRECT TRANSFER将所述上行链路数据存储单元中保存的上行链路数据发送到UTRAN。
2、根据权利要求1所述的用户设备，其中，由上行链路数据传输使CELL UPDATE过程正在进行。
3、根据权利要求1所述的用户设备，其中，由寻呼使CELL UPDATE过程正在进行。
4、根据权利要求1所述的用户设备，其中，由重新进入服务区域使CELL UPDATE过程正在进行。
5、根据权利要求1所述的用户设备，其中，由无线链路失败使CELLUPDATE过程正在进行。
6、根据权利要求1所述的用户设备，其中，由RLC不可恢复的错误使CELL UPDATE过程正在进行。
7、根据权利要求1所述的用户设备，其中，由小区重新选择使CELLUPDATE过程正在进行。
8、根据权利要求1所述的用户设备，其中，由周期性小区更新使CELL UPDATE过程正在进行。
9、根据权利要求1所述的用户设备，其中，CELL UPDATE过程通过发送CELL UPDATE消息以及“上行链路数据传输”的原因来通知UTRAN。
10、一种在用户设备上在CELL UPDATE(337)过程期间将上行链路数据发送到UTRAN(310)的方法，该用户设备具有状态机，状态机具有CELL FACH和CELL DCH状态，该方法包括步骤：
(a)确定正在进行CELL UPDATE过程(330)；
(b)接收上行链路数据请求(340)；
(c)在正在进行CELL UPDATE过程的同时，保存上行链路数据(350)；
(d)确定CELL UPDATE过程已经完成(360)；
(e)确定用户设备处于CELL FACH和CELL DCH状态之一(370)；以及
(f)当完成了CELL UPDATE过程并且用户设备处于CELL FACH和CELL DCH状态之一时，经由UPLINK DIRECT TRANSFER将保存的上行链路数据发送到UTRAN(377)。
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