CN2696245Y - 用于服务高速下行链路分组接入小区变更的控制器 - Google Patents

用于服务高速下行链路分组接入小区变更的控制器 Download PDF

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Abstract

根据本实用新型的一个控制器，在包括一个服务RNC和至少一个节点B的通信系统中，服务HS－DSCH小区变更后减少停滞在源节点B的数据量。RNC可暂时中止从RNC至节点B的数据传输，或选择更健壮的MCS标准，或在RNC和节点B之间的数据传输使用流量控制。

Description

用于服务高速下行链路分组接入小区变更的控制器
技术领域
本实用新型涉及无线通信领域，更特别的，本实用新型涉及数据传输的智能调度，以减少并潜在避免切换中上层的数据恢复。
背景技术
在频分双工(FDD)和时分双工(TDD)模式的第三代(3G)蜂窝系统高速下行链路分组接入(HSDPA)中，高速下行链路共享信道(HS-DSCH)以协议数据单元(PDU)形式的数据在节点B中分布(例如缓存或预定)，因此，无线网络控制器(RNC)没有最近的协议数据单元(PDU)传输的状态。
有一些方案，其中用户设备(UE)必须执行服务HS-DSCH小区的变更以获得改进的无线条件并且避免无线链路的损耗。服务HS-DSCH小区的变更是在UE必须变更与服务HS-DACH无线链路执行发送以及接收的UTRAN接入点相连的小区的时候。
在服务HS-DSCH小区变更之前与该小区相连的节点B称为源节点B，在服务HS-DSCH小区变更之后与小区相连的节点B称为目标节点B。由于HSDPA，数据在传输至UE之前典型的分布在节点B，当UE执行服务HS-DSCH小区变更时，在当前存储在源节点B的所有PDU传输之前UE可能在源小区停止发送和接收，相应的，缓存在源节点B的相当数量的数据可能丢失。原因在于在切换时刻，UTRAN结构中没有允许缓存数据传输至目标节点B的机制。当数据在源节点B丢失时，RNC可以恢复，但以重要的额外传输等待时间为代价，可能导致不能满足用户的服务质量要求。
在服务HS-DSCH小区变更期间处理数据的现有技术方法如图1所示。RNC认识到服务HS-DSCH小区变更需求之后，它发送一个重新配置消息给节点B。该重新配置消息可能也可能不指定一个激活时间，该时间在节点B中是一个时间上明确的时刻，此时UE将停止监听小区中的HS-DSCH而开始在一个新的小区中接收HS-DSCH。如果重新配置消息中没有指定激活时间，UE将停止监听源小区中的HS-DSCH并在新小区中等待接收HS-DSCH直至层1至新小区的连接建立。在激活时间后缓存在节点B的任何数据将在节点B中停滞，成为无用的并被丢弃。
当接收到重新配置消息时，节点B基于数据的优先级和等待时间要求继续调度数据至UE。然后节点B应用由调度程序选定的适当的调制/编码组(MCS)将数据传输至UE。在当前3G系统中，MCS标准是基于UE至节点B的识别下行链路信道质量的反馈的。当接收到信道质量估计时，节点B主要基于预定的且节点B和UE都已知的映射表确定MCS。选择MCS的机制可能，例如，基于达到确定的信道质量阈值。MCS选择范围从提供高数据速率以及低错误保护的较低健壮组合到提供较高正确传输可能性但数据速率低的较健壮MCS选择。较低健壮MCS选择对于给定数据传输相比于较健壮MCS选择所需的来说使用较少的无线资源。
使用图1所示的现有技术方案的流程图，一旦激活时间终止，在源小区中UE不再接收，而在该小区中缓存在源节点B的用于传输的数据将丢失。
现有技术方法在源节点B丢失数据的恢复是通过无线链路控制(RLC)层。现有技术RLC恢复过程的困难在于传输等待时间显著提高，服务质量要求可能得不到满足。如果节点B停滞的PDU数量大，RLC将需要传输大量PDU，导致PDU传输的更长等待时间。不管PDU是初始传输还是重传输，由于节点B对于每一个优先级队列使用FIFO调度传输，源节点B中的丢失PDU被发送RLC知道之前目标小区中的任何新数据传输可能更进一步增加传输延迟。结果，当数据在源节点B中保持缓存状态而服务HS-DSCH小区变更时，对于那些PDU，源节点B中停滞的PDU将导致显著的传输等待时间。
因此，当服务HS-DSCH小区变更时，需要减少以及潜在消除源节点B中停滞的数据量。
实用新型内容
根据本实用新型的系统和方法减少了包括一个RNC以及至少一个节点B的通信系统中服务HS-DSCH小区变更后停滞在源节点B的数据量。在第一实施例中，RNC暂时中止从RNC至节点B的数据传输。在第二实施例中，激活时间用于数据调度。在第三实施例中，选择一个较健壮的MCS标准应用于数据。在第四实施例中，在RNC和节点B之间的数据传输使用流量控制。
附图说明
图1是现有技术中包括一个节点B和一个RNC作为服务HS-DSCH小区变更一部分的通信系统流程图。
图2是根据本实用新型第一实施例包括作为服务HS-DSCH小区变更一部分的使用数据中止的一个节点B和一个RNC的通信系统流程图。
图3是根据本实用新型第二实施例包括作为服务HS-DSCH小区变更一部分的在数据调度中使用激活时间的一个节点B和一个RNC的通信系统流程图。
图4是根据本实用新型第三实施例包括作为服务HS-DSCH小区变更一部分的在MCS选择中使用激活时间的一个节点B和一个RNC的通信系统流程图。
图5是根据本实用新型第四实施例包括作为服务HS-DSCH小区变更一部分的使用流量控制的一个节点B和一个RNC的通信系统流程图。
图6是根据本实用新型第五实施例包括作为服务HS-DSCH小区变更一部分的使用图2-5所示的所有方法的一个节点B和一个RNC的通信系统流程图。
图7是示出本实用新型所用组件之间物理关系的框图。
图8是示出本实用新型一个实施例中网络执行信号处理的功能示意框图。
具体实施方式
本实用新型将结合附图进行说明，其中相同的标号代表相同的部件。
参考图2中的流程图，示出本实用新型第一实施例方法10。此实施例暂时中止从服务RNC(以下为RNC)至节点B的数据传输。一旦RNC认识到需要服务HS-DSCH小区变更(步骤12)，RNC中止所有到源节点B的数据传输(步骤14)。正如本领域技术人员意识到的，RNC可使用许多不同方法以中止数据传输，如RNC可通过强制RLC实体进入“无效状态”(Null State)或中止/重发技术，在此期间RLC不传输任何PDU，中止数据传输。注意到，使用特定方法中止从RNC的数据传输并不重要，仅仅是传输中止这一事实。在任何情况下，不管中止数据传输的方法，中止至源节点B的数据传输将确保新数据不会被源源不断转发至源节点B缓存以及因此可能停滞。
然后RNC发送一个重新配置消息至源节点B(步骤16)。重新配置消息通知节点B服务HS-DSCH小区变更。这将开始一系列事件，如UE将在源小区停止监听HS-DSCH而在目标小区开始监听HS-DSCH。
节点B的调度程序(未示出)根据现有技术方法调度数据至UE(步骤18)，典型的基于数据优先级和/或数据等待时间要求。一旦数据在步骤18被调度，节点B基于UE反馈(步骤20)使用合适的MCS标准将数据传输至UE。节点B试图正确传输在优先级缓存(在MAC)中属于UE的所有PDU。如果重新配置消息中包括激活时间，激活时间到期(步骤22)。然而，如果重新配置消息中不包括激活时间，或本实施例不使用激活时间，在步骤22UE停止监听源节点B。
根据本实用新型第一实施例，由于在步骤14中止了数据传输，在UE停止监听源节点B之前源节点B可能能够传输所有至UE的缓存数据。在服务HS-DSCH小区变更后源节点B残留的数据是无用的并不会被传输给UE。高层，RLC负责恢复丢失的数据。高层恢复数据的过程将导致更长的数据传输等待时间。
参考图3流程图，示出根据本实用新型的第二实施例方法30。本实施例使用一个激活时间作为新标准以调度至正进行HS-DSCH小区变更的UE的数据。一旦RNC认识到需要服务HS-DSCH小区变更(步骤32)，然后RNC发送一个重新配置消息到节点B(步骤33)。根据本实施例，重新配置消息包括一个激活时间，它是在节点B中已知的时间上明确的时刻，此时UE停止源小区中HS-DSCH的监听开始对目标小区HS-DSCH监听。在目前的3G系统中，如果存在激活时间，则包含在NBAP消息的“无线链路重新配置确认”消息中。
节点B至少部分基于激活时间通过在以HS-DSCH小区变更激活时间结束的时间段内提供比通常给用户的更多的资源分配调度数据至UE(步骤34)。节点B调度程序可以通过，例如给UE数据传输更高的优先级和/或调整至UE的数据的等待时间要求以提供在以HS-DSCH小区变更激活时间结束的时间段内比通常给用户的更多的资源分配实现。基于UE反馈(步骤35)选择适当的MCS标准。如果到激活时间为止，节点B没有足够的无线资源传输所有的PDU，考虑小区中其他UE的要求，源节点B试图传输尽可能多的PDU。然后激活时间到期(步骤36)。
虽然激活时间提供了一个“时间确定”，到那时为止，节点B应当完成至正进行服务HS-DSCH小区变更的UE的数据传输，使用本实施例中教导的方法，激活时间并不是必须。相应的，作为第二实施例的变化，激活时间不作为重新配置消息的一部分发送，也不用于调度数据。在此变化中，一旦节点B接收到重新配置消息，它开始调度数据(步骤34)至UE，从而正进行HS-DSCH小区变更的UE可分配到更多资源。随后选择MCS标准(步骤35)。由于在此根据第二实施例的变化中激活时间不包括在重新配置消息中或不使用，UE在步骤22停止监听源节点B。
根据本实用新型第二实施例，由于在步骤34数据调度给正进行HS-DSCH小区变更的UE更多资源(不论使用激活时间与否)，相比不给正进行HS-DSCH小区变更的UE更多资源的传输调度算法，正进行HS-DSCH小区变更的UE将成功接收更多源节点B缓存的数据。
参考图4流程图，示出根据本实用新型第三实施例的方法40。该实施例对指定正进行HS-DSCH小区变更的UE的数据相比于仅基于UE反馈的合适MCS标准应用更强壮的MCS标准。一旦RNC认识到需要服务HS-DSCH小区变更(步骤42)，然后RNC发送一个包括激活时间的重新配置消息到节点B(步骤46)。节点B基于数据的优先级和等待时间调度数据至UE(步骤48)，和现有调度方法相同。然后考虑到激活时间，相比于基于UE反馈(步骤50)合适的MCS标准，节点B应用一个更健壮的MCS标准。激活时间到期(步骤52)。通过选择一个更健壮的MCS标准，提高了数据成功传输至UE的可能性。
如前所述，虽然激活时间提供了一个“时间确定”，到那时为止，节点B应当完成至正进行服务HS-DSCH小区变更的UE的数据传输，使用第三实施例中教导的方法时，激活时间并不是必须。相应的，作为第三实施例的变化，激活时间不作为重新配置消息的一部分发送，也不用于选择MCS标准以传输数据。在此变化中，一旦节点B接收到重新配置消息，它开始调度数据(步骤48)至UE，在步骤50选择一个更健壮的MCS标准从而正进行HS-DSCH小区变更的UE可分配到更多资源。激活时间并不是必须的。由于不使用激活时间，UE在步骤52停止监听源节点B。
根据本实用新型的实施例，由于选择MCS标准以分配更多资源给正进行HS-DSCH小区变更的UE(无论是否使用激活时间)，相比于MCS标准的选择并没有分配给正进行HS-DSCH小区变更的UE更多资源，正进行HS-DSCH小区变更的UE将更可能接收到更多数据。
参考图5的流程图，示出根据本实用新型第四实施例的方法80。本实施例减轻RNC和节点B之间的数据流量的流量控制，从而所有指定正进行HS-DSCH小区变更的UE的所有数据尽可能快的发送到节点B。一旦RNC认识到需要服务HS-DSCH小区变更(步骤82)，然后RNC发送一个重新配置消息到节点B(步骤86)。重新配置可能包括也可能不包括激活时间。
然后节点B减轻RNC和节点B之间指定正进行HS-DSCH小区变更的UE的数据流量的流量控制。实质上，流量控制加快了在RNC和源节点B之间的管道中的数据传输，目的是在UE停止监听源节点B之前使成功传输数据最大化。因此必须尽可能快的转发保持在RNC和节点B之间的数据从而源小区中的调度程序在UE停止监听源节点B之前有更大能力处理所有至正进行HS-DSCH小区变更的UE的数据。
然后节点B基于数据的优先级和等待时间调度数据至UE(步骤90)。一旦数据在步骤90中被调度，节点B应用基于UE反馈合适的MCS标准(步骤92)，这与现有技术MCS选择方法一致。
数据被传输至UE。节点B试图尽可能快的传输属于UE的所有PDU，如果从RNC至节点B的重新配置消息中出现激活时间的话，或在激活时间到期之前。如果源节点B没有足够的资源及时传输所有的PDU，源节点B试图传输尽可能多的PDU。然后激活时间到期(步骤94)。如果本实施例中没有使用激活时间，则在步骤94，UE停止监听源节点B。
根据本实用新型的此实施例，在步骤88执行流量控制提高了节点B及时接收所有数据的机会。
本领域技术人员将懂得，图2-5中示出的四个实施例使用的任何技术可以单独使用也可以以任意组合一起使用。参考图6的流程图，示出根据本实用新型的范例实施例方法100。该实施例：1)在调度至UE的数据中使用激活时间作为标准之一；2)对数据应用更健壮的MCS标准；以及任何3)在认识到服务HS-DSCH小区变更需要后中止从RNC至节点B的数据传输；或4)在RNC和节点B之间的管道中的数据使用流量控制。将注意到，中止数据传输和执行流量控制相互排斥。如果数据传输中止，不能实行流量控制；同样的，如果想要流量控制，就不能执行数据传输中止。相应的，参考图6，这些步骤将表示为可选的，虽然懂得两个步骤不可能同时执行。
一旦RNC认识到需要服务HS-DSCH小区变更(步骤102)，RNC可能选择中止所有至节点B的新数据传输(步骤104)。然后RNC发送一个重新配置消息至节点B(步骤106)。重新配置消息可能包括激活时间。步骤104和106可能按顺序执行，但是中止数据传输(步骤104)是优先首先执行，因此在源节点B缓存的数据最小化。
可选的，对RNC缓存的数据可进行流量控制从而RNC缓存的所有数据尽可能快的发送至节点B(步骤108)。
节点B基于激活时间、数据的优先级和等待时间调度数据至UE(步骤110)。如前所述关于图3所示的实施例，使用激活时间作为调度标准之一增加导向特定UE的无线资源数量以提高在激活时间之前成功传输的数据量。然而，如果激活时间没有作为重新配置消息的一部分发送，也不用于调度数据，一旦节点B接收到重新配置消息，它开始调度数据至UE从而分配给正进行服务HS-DSCH小区变更的UE更多无线资源以使数据尽可能快的传送至UE。
一旦在步骤110调度数据，节点B不仅基于UE反馈，还有激活时间应用更健壮MCS标准(步骤112)。如前所述关于图4所示的实施例，使用激活时间作为标准之一调整MCS标准以提高成功传输的可能性、避免重传需要。然而，如果激活时间没有作为重新配置消息的一部分发送，也不用于调度数据，一旦节点B接收到重新配置消息，它对指定为正进行HS-DSCH小区变更的UE的数据应用一个更健壮的MCS标准，从而分配给该UE更多资源，尽可能快的传送至该UE的数据。
然后数据被传输至UE。节点B试图在激活时间到期之前传输所有，或尽可能快的，指定正进行HS-DSCH小区变更的UE的PDU。如果源节点B没有足够无线资源及时传输所有的PDU，节点B试图尽可能多的传输PDU。然后激活时间到期(步骤114)。如果在本实施例中不使用激活时间，则在步骤114，UE停止监听源节点B。
图7是显示本实用新型使用的组件之间的物理关系。图中示出一个第一节点B131和一个UE单元132。节点B通过多个基站或收发器在多个小区中通信，例如收发器135，通过天线137通信。UE132与收发器135进行信号连接，如天线147所示，还包括信号处理电路145和RF电路146。一个RNC149与节点B131和其他节点B，如节点B161通信。节点B通过收发器165、166在一个或多个小区中通信，每个收发器都可与在其邻近地区的UE132通信。小区能够接受切换，如与收发器165连接的天线167以及与收发器166连接的天线168所示。此外，在节点B131的其他小区，如收发器175、176所示的，能与UE132通信，如天线177、178所示，也受RNC149控制。通过收发器135、165、166、175、176通信的小区通常处于不同的地理位置。这为受RNC149控制的网络提供了一个大的覆盖范围。UE132能横穿不同的地理位置从而通过收发器135、165、166、175、176与不同小区建立通信。
图8是示出本实用新型一个设备中信号处理功能示意框图。来自数据源189的数据被控制器190接收，它可以是节点B(图7中132或161)或RNC(图7中149)的一部分。在图8中，控制器190包括一个小区切换电路191和一个数据处理电路192。小区切换控制电路191包括一个小区确定电路193，一个小区变更电路194，一个小区变更请求电路195和一个激活电路196。小区切换控制电路191提供小区控制数据至一个小区接口电路199，它是网络控制器190的一部分。数据处理电路192包括一个数据处理器202，一个速度控制电路203和一个数据分组传输电路204。来自数据处理电路192的数据提供给小区接口电路199。小区切换控制电路191的目的在于通过服务HS-DSCH小区变更命令使与UE的通信容易。数据处理电路192的目的在于包含发送数据传输以及执行流量控制。速度控制电路203接收来自小区切换控制电路190的数据，响应一个或两个由小区变更电路194提供的需要小区变更的确定或来自小区变更请求电路195的小区变更请求重新配置消息发布。在实际设备中，期望微处理器电路根据不同程序指令执行不同功能。因此，用于实现本实用新型的特定电路功能由那些配置网络控制器190电路的人选择。

Claims (1)

1.一种在无线通信系统中用于控制节点B缓存数据传送的控制器，该系统包括至少与一个节点B连接的一个无线网络控制器(RNC)，所述至少一个节点B与多个用户设备(UE)通信，至少一个所述UE在一个小区内通信，并进行高速下行链路共享信道(HS-DSCH)小区变更，其特征在于该系统包括：
一个用于确定HS-DSCH小区变更需要，并产生至少一个关于小区变更的通知给所述节点B的电路；
一个直至HS-DSCH小区变更执行后，用于改变至所述至少一个节点B的进一步数据传输的电路，该节点服务所述至少一个UE；
一个在所述至少一个节点B调度至所述至少一个UE的数据传输的电路，其中所述调度是相比于传输数据至其他UE，调度更大量资源传输数据至所述至少一个UE，或中止至所述一个UE的数据传输；以及
一个对所述调度数据应用一个调制和编码组(MCS)标准的电路，并且传输所述调度数据至所述至少一个UE。
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