CN2696250Y - 利于高速下行链路共用信道小区改变的用户设备 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及对切换后的高速下行链路分组接入(HSDPA)数据的有效恢复。用户设备UE(32)执行一系列的操作，以便在服务HS－DSCH小区变换处理过程中减少等待时间，并潜在地防止分组数据单元传送的丢失。引入了一种新标准，以用于UE(32)产生RLC PDU的状态报告。在RRC处理过程所指示的HS－DSCH小区变换(35到65或75)的通知之后，用户设备(32)就尽可能快地产生分组数据单元的状态报告，以便更有效地恢复源节点B的缓冲数据。对于与HS－DSCH传输信道相关的每个AM RLC情况，可以发送分组数据单元状态信号。而且，在节点B间的服务HS－DSCH小区变换(35到65)时，SRNC可以在目标小区(65)中新数据开始传输之前，等待分组数据单元状态报告。

Description

利于高速下行链路共用信道小区改变的用户设备
技术领域
本实用新型涉及无线通信领域。更具体地说，本实用新型涉及在一个从中间点(metermediate point)分配数据的无线系统中有效地恢复切换之后的缓冲数据。第三代(3G)系统恰好是此类系统的一个例子，该3G系统具有耦合到一个或多个节点B的远端网络控制器(RNC)，各节点B再无线耦合到多个用户设备(UE)，该3G系统使用自适应调制和编码(AMC)技术以及混合自动重发请求(H-ARQ)技术。
背景技术
3G通用陆地无线接入网络(UTRAN)包括多个RNC，每个RNC连接几个节点B。节点B是一个包括一个或多个基站的实体，每个基站控制一个或多个小区的业务。
3G的FDD和TDD系统通常使用RNC来缓冲和调度对用户设备的数据传输。但是，对于3G蜂窝系统的高速信道，用于传输的数据是通过节点B缓冲和调度的。例如，这些高速信道之一是高速下行链路共用信道(HS-DSCH)。由于数据由节点B分配，因此必须在节点B中缓冲传输的数据。这种体系结构的一个结果是，RNC不能得到节点B控制的分组数据单元(PDU)传输的最新状态。因此，当在小区间切换时，必须随着小区变换协调数据传输的调度。另外，在小区变换之后，必须重新同步数据传输，以避免所传输数据的丢失或重复。在3G网络中，小区间的切换由RNC控制。由于控制用户设备所在小区的RNC可能变换，因此存在数据因切换结果而可能丢失或重复的可能性。由于上述体系结构存在于与每个RNC相关联的几个节点B，使得这个问题更加严重。作为用户设备小区切换的结果，与RNC变换相比，一个移动用户设备需要节点B变换的可能性要高得多。
HS-DSCH利用AMC进行数据的高速传输并且利用H-ARQ增加数据成功传榆的可能性。当用户设备必须改变与UTRAN接入点相关联的小区时，服务HS-DSCH小区变换，其中，所述接入点执行服务HS-DSCH无线链路的发送和接收。当在一个替换小区中的物理信道条件改善和/或物理容量提高时，请求服务HS-DSCH小区变换。与终结于UTRAN内的RNC上的3G网络中其它信道不同，HS-DSCH终结在节点B上。
有两类HS-DSCH小区变换。当用户设备在与同一节点B关联的两个小区间变换时，发生节点B内服务HS-DSCH小区变换。当用户设备在与不同节点B关联的两个小区间变换时，发生节点B间服务HS-DSCH小区变换。在节点B间小区变换中，服务HS-DSCH小区变换之前的节点B称为源节点B，而在服务HS-DSCH小区变换之后的节点B称为目标节点B。
在RNC和用户设备二者中都有同级无线链路控制(RLC)实体，提供用于数据传输的自动重复请求(ARQ)功能。发送RLC实体在分组数据单元的报头发送一个序列号(SN)信号，接收RLC实体使用该信号，以确保分组数据单元未在传输中丢失。如果由于分组数据单元的无序传送而造成分组数据单元在传输期间丢失，则接收RLC实体发送一个状态报告分组数据单元(状态PDU)，以告知发送RLC实体某些分组数据单元正在丢失。状态报告分组数据单元用来说明数据传输的状态。它确定丢失或者接收的分组数据单元的序列号。如果一个分组数据单元丢失，发送RLC实体将重新发射丢失的分组数据单元的副本到接收RLC。
发送RLC实体还能够从接收RLC实体查询状态报告分组数据单元，或者周期性地产生状态报告。查询功能为发送RLC实体提供了种请求分组数据单元传输状态的机制。
节点B中的H-ARQ功能还提供了失败传输的重新传输。虽然H-ARQ操作消除了一些失败的传输，并提高了数据成功传输的可能性，但它是最后确保成功传输的RLC协议层。
由于传播条件的动态变化，因此必须快速执行HS-DSCH小区变换，以保持服务质量。在服务HS-DSCH小区变换期间，当成功发送当前保存在源节点B的所有分组数据单元之前，用户设备可能停止在源小区的发射和接收。由于源节点B执行对数据的调度和缓冲，又由于数据速率很高(例如10M比特/秒或更高)，因此，当用户设备进行服务HS-DSCH小区变换时(尤其对于节点B间切换)，存在丢失缓冲于源节点B中的相当大量数据的可能性。数据丢失的一个原因是在UTRAN体系结构内不存在一种能使源节点B中所缓冲的数据被传输到目标节点B的机制。当服务HS-DSCH小区变换时，因为RNC未被告知节点B的数据传输调度以及传输是否已经被用户设备用户设备成功确认，RNC就没有关于多少数据被丢失的信息(如果有的话)。因此在服务HS-DSCH小区变换，用以保持不丢失数据的传输的数据缓冲于源节点B中的情况下，RNC RLC必须恢复这些数据。
目前有两种现有技术系统用以恢复源节点B中所缓冲数据的优选方法。随着HS-DSCH小区变换：1)RNC可以直接从用户设备请求状态分组数据单元；或者2)RNC可以恰好在源小区中停止传输时开始传输，并且用户设备发现传送无序，会产生状态分组数据单元。
在第一种情况下，当RNC通过查询用户设备直接请求状态分组数据单元时，RNC必须首先等待，直到新小区的物理信道建立起来。然后发送状态分组数据单元请求并由用户设备接收和处理。用户设备产生状态分组数据单元，并将其发送回RNC，由RNC处理该状态分组数据单元，并确定哪些分组数据单元需要重新传送。
在第二种情况下，当RNC刚好在源小区停止传输的时刻开始传输分组数据单元时，用户设备识别数据的无序传送，并产生返回RNC的状态分组数据单元。RNC处理该状态分组数据单元，并获知哪些分组数据单元需要重新传送。
上述两种情况的任何一种情况中，如果缓冲在源节点B中的数据需要恢复，那么状态分组数据单元将被处理，但是用户设备对重新发送的数据的正常接收将会有很大延迟。这是因用户设备对状态分组数据单元的延迟生成和RNC中该状态分组数据单元的延迟接收造成的。
如果传输正在以RLC确认模式进行，则在可以执行数据有序传送之前，数据不会被传送到更高层。所以，用户设备需要缓冲无序的数据，直到丢失的分组数据单元可以被重新传输为止。这不仅导致了传输的延迟，而且需要用户设备有足够大的存储器来缓冲数据，直到保存在源节点B中的数据可以被成功地传送。另外还使数据的有效传输率降低，因此影响了服务质量。因为存储器非常昂贵，这是一个不利的设计限制。
因此，现有技术中，恢复在传送到目标节点B以前缓冲在源节点B中的数据的方法会产生非常不利的结果。需要提供一种系统和方法，使缓冲在源节点B中的数据能被更有效地恢复，而较少延迟，以适当地维持用户服务质量的要求。
实用新型内容
本实用新型提供了一种方法和系统，采用一系列的措施，以便在服务HS-DSCH小区变换过程中，减少等待时间，尽可能防止分组数据单元传输中的丢失。对于用户设备产生RLC PDU的状态报告，引入了一种新标准。用户设备尽可能快地根据由RRC切换过程指示的HS-DSCH小区变换的通知，自动产生分组数据单元的状态报告，以便更有效地恢复源节点B缓冲的数据。对关联于HS-DSCH传输信道的每个确认模式(AM)RLC情况(instance)，可以发出分组数据单元状态信号。
附图说明
图1是根据本实用新型的随着HS-DSCH小区变换有效恢复节点B缓冲数据的有效过程的流程图。
图2是一种替代方法的流程图，描述了RNC在目标小区中开始新数据的传输以前等待状态分组数据单元(状态PDU)。
图3是展示本实用新型所用的各部件之间物理关系的框图。
图4是展示本实用新型的一个实施例中由用户设备执行的信号处理过程的功能示意框图。
具体实施方式
本实用新型的优选实施例将参考附图进行描述，各附图中同样的标记始终代表同样的部件。
根据本实用新型，为了减少RNC获得分组数据单元的状态及恢复缓冲在源节点B中的数据的等待时间，在服务HS-DSCH小区变换后，根据由RRC过程指示的HS-DSCH小区变换的通知，用户设备自动将分组数据单元的状态发送到RNC。分组数据单元状态的产生可适用于与HS-DSCH传输信道关联的每个AMRLC情况。
参见图1所示的流程图，该流程图描述了根据本实用新型的有效恢复节点B缓冲的数据的方法10。RNC识别服务HS-DSCH小区变换的需要(步骤12)。然后节点B被告知服务HS-DSCH小区变换(步骤14)。以经由RRC请求消息指示的方法，将服务HS-DSCH小区变换通知给用户设备(步骤16)。应注意，步骤16还可以在步骤14之前执行，在此情况下不会产生不利的结果。
在步骤18，用户设备一旦接收到RRC请求信息，为了减少恢复缓冲在源节点B中的数据的延迟，用户设备在由RRC过程指示的HS-DSCH小区变换的通知之后，尽可能快地自动产生一个表明RLCPDU状态的状态报告(步骤20)。用户设备不需等待现有技术中用于产生状态分组数据单元的任何一种触发(例如，RNC对产生状态分组数据单元的请求，或用户设备对数据无序传送的检测)。
在用户设备中，有多种不同的替代方法，使用户设备可以在服务HS-DSCH小区变换之后触发一个分组数据单元状态报告的产生，不过这里仅举几个例子。最好如第一种方案，只要其记录缓冲器被刷新，MAC-hes就通知RLC。第二种方案是RRC将表明服务HS-DSCH小区变换的层3(L3)RRC处理过程通知给RLC。第三种方案，物理层能告知RLC在目标小区中HS-DSCH控制信道的接收，或物理层能告知RLC关于HS-DSCH控制信道切换到目标小区。当然本领域技术人员会认识到，也可以采用其他方法来触发将RLC PDU状态信息从用户设备发送到RNC。该处理过程的一个结果就是，产生分组数据单元状态并以较少延迟将其发送到RNC(步骤22)，从而使源节点B缓冲数据得到更有效的恢复。
按照步骤22，对于用户设备将分组数据单元的状态报告发送到RNC，有多种替代方案。发送分组数据单元状态的这些方法是关于状态分组数据单元如何从用户设备被发送到RNC的范例，对本实用新型来说并不是主要的，本实用新型涉及的是在一个新标准基础上产生状态分组数据单元。优选地，对应于HS-DSCH传输信道的每个AM RLC情况，用户设备产生一个RLC状态报告。
在第二种替代方案中，状态报告一产生，用户设备就经由第一现存上行链路消息而从该用户设备发送分组数据单元状态报告到RNC。对于节点B内服务小区变换，(并且假定HS-DSCH传输信道和无线载体参数没有改变)，消息是在DCCH上“物理信道重新配置完成”。如果HS-DSCH传输信道和无线载体参数改变，和/或对于节点B间服务小区变换，消息为在DCCH上“传输信道重新配置完成”。在任何RRC信令信息中，分组数据单元状态都可以被识别。然后RNC RRC实体向RLC告知分组数据单元的状态，以重新开始到目标节点B的传输。
在第三种替代方案中，用户设备将关于在DCCH中的一个新L3信令信息的状态报告从该用户设备发送到RNC。这个新的信息从用户设备的无线资源控制(RRC)层发送到RNC的RRC层。然后RNC向RLC层告知分组数据单元的状态，以重新开始到目标节点B的传输。在该方案中，图1所示的分组数据单元状态信息可以包括两个独立的信息“RRC完成”和“RLC状态”。
应当注意分组数据单元状态报告的特定格式可能变化。例如，分组数据单元的状态报告格式可以包括：1)上一个按顺序成功传送的分组数据单元的序列号(SN)：2)成功接收的分组数据单元的最大序列号；3)在成功接收的分组数据单元的最大序列号以内，没有成功接收的分组数据单元(即丢失的分组数据单元)的序列号；4)或者成功接收的分组数据单元的序列号的列表。
一旦RNC接收到载有分组数据单元状态的信息，该分组数据单元(PDU)状态信息就被RNC RLC处理(步骤24)，以确定丢失的分组数据单元。小区变换所导致的数据丢失现在通过RNC识别，并可以被重新发送到用户设备(步骤26)。应当注意所述信息可以有多种替代方案，并非仅限于载有分组数据单元状态报告。
应当注意在本实用新型的这个实施例中，在步骤16和24之间，RNC可以在目标小区中继续前转传输数据到用户设备。因为如果所有源节点B缓冲的数据没有被成功传送，数据将会无序，因此将强迫用户设备RLC缓冲数据，以保持对更高层的有序传送。这需要用户设备有足够大的存储器来保存无序的分组数据单元。随着任何有序数据的丢失，将把传输限制到用户设备存储器容量的水准，直到丢失的有序数据被成功传送。
参见图2的流程图，其中描述了按照本实用新型一个替换实施例有效恢复节点B缓冲数据的方法40。方法40与图1所示的方法10相似，图2中标注有与图1相同标记的步骤是相同的。但是，按照本实用新型的该实施例，方法40包括一个新的步骤17，其中RNC停止所有到用户设备的下行链路HS-DSCH传输，直到分组数据单元状态信息在步骤24被处理。该实施例使源节点B缓冲数据重新发送的延迟减至最小，且限制了必须在用户设备中被缓冲的数据量。
相对于使延迟减至最小，节点B不能获知RLC传输序列号，并且节点B内的传输调度是以FIFO为基础的。因此，如果在分组数据单元状态被处理之前，目的小区的RNC发送数据，则首先发送数据。该数据在节点B中排队等待，导致源节点B缓冲数据的重新发送可能进一步延迟。
图3是展示本实用新型所用的各部件之间物理连接关系的框图。图中示出了第一节点B 31和一个用户设备单元32。节点B通过多个基站或收发信机(比如通过天线37通信的收发信机35)在多个小区中进行通信。用户设备32如图所示通过天线47与收发信机35保持信号联系，用户设备32包括信号处理电路45和RF电路46。RNC 49与节点B 31和其他节点B(比如节点B 61)进行通信。节点B 61通过收发信机65、66而在一个或多个小区中通信，所述每个收发信机都可以在其覆盖区域内与用户设备32通信。各小区能够接受如关联于收发信机65的天线67和关联于收发信机66的天线68所代表的切换。另外，在节点B31内的其他小区，比如由收发信机75、76所代表的小区，也能在RNC49的控制下与用户设备32进行由天线77和78所代表的通信。通过收发信机35、65、66、75、76进行通信的小区通常处于不同的地理位置。这给RNC 49所控制的网络提供了一个很大的覆盖区域。用户设备32能在不同的地理位置之间移动，从而通过收发信机35、65、66、75、76与不同的小区建立通信连接。
图4是展示本实用新型的一个实施例中用户设备执行的信号处理过程的功能示意框图。用户设备单元32的信号处理电路45和RF电路46被示出。该信号处理电路包括一个HS-DSCH接收机91，它提供了缓冲器92中的HS-DSCH指示。小区改变检测器93响应该HS-DSCH指示，提供一个信号到状态确定指示器94。然后一个状态报告产生器95发送报告，该报告经由作为RF电路46一部分的发射机发送。在实际实施中，可以预料，微处理器电路将按照程序指令执行不同的功能。因此，用来实现本实用新型的特定电路功能只是配置用户设备32的电路45、46的那些电路功能的选择。
本实用新型可以应用于节点B间小区变换和节点B内小区变换中的HS-DSCH小区改变的情况中。因为在节点B内情况中，由于内部设计的结果，节点B不可能使缓冲的HS-DSCH数据改发到目标小区，而对于上述两种情况，RNC可以表明产生分组数据单元状态的需要。还可能用户设备不能区分节点B间小区变换和节点B内小区变换，这也会导致在节点间和节点内情况下分组数据单元状态的产生。以这样一种方式被发送的状态分组数据单元，对缓冲数据不能被切换到目标小区的节点B间小区变换或节点B内小区改变的情况，都将是有用的。

Claims (2)

1.一种用户设备(32)，其便于从源小区(37)到目标小区(67或77)的高速下行链路共用信道(HS-DSCH)小区变换，该用户设备(32)包括：
一个请求接收电路(45)，被配置用来确定(12)何时请求HS-DSCH小区变换：
一个状态检测电路(45)，被配置用来确定(20)数据的状态，所述数据包括在所述小区改变之前传输到该用户设备(32)的分组数据单元(PDU)；
一个报告产生电路(45)，被配置用来根据所述的确定而产生(20)状态报告，其中，通过以下方式执行所述HS-DSCH小区变换：从外部检测对于HS-DSCH小区变换的需求，通知该用户设备(32)所述小区变换，确定在该用户设备(32)接收的数据的状态，基于在该用户设备上的所述数据接收状态产生状态报告，从该用户设备向远端网络控制器(49)发送所述状态报告，从而在所述远端网络控制器(49)根据所述状态报告确定要发送到所述用户设备(32)的数据；和
发射机电路(46)，用来发射所述数据状态报告。
2.如权利要求1的用户设备，其中所述状态报告包括PDU状态。
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