专利名称：实现向用户设备发送数据的方法、系统及设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信技术，特别是实现向用户设备发送数据的方法、系统及设备。
背景技术：
通用移动通信系统(UMTS)是第三代合作项目(3GPP)负责推动并标准化的第三代移动通信系统，包括核心网、无线接入网和用户设备(UE)等子系统。其中，UMTS无线接入网 (UTRAN)的结构如图1所示，其中，一个Node B(节点B)包含一个或多个小区，Node B与无线网络控制器(RNC)之间的接口为Iub接口，RNC与RNC之间的接口为Iur接口，RNC与核心网的接口为Iu接口。RNC与其所控制的Node B组成无线网络子系统(RNS)，UE则通过 Uu接口，即无线空中接口与UTRAN相连，所述Uu接口在图1中未示出。UTRAN的Iub和Iur接口分为控制平面和用户平面两个部分，其中控制平面分别对应节点B应用部分(NBAP)协议和无线网络子系统应用部分(RNSAP)协议；用户平面为数据帧(FP)协议，包括专用信道帧协议和公共信道帧协议，用于传输RNC和Node B之间的用户平面的数据分组。在无线空中接口(Uu接口)上，与高速下行分组接入(HSDPA)相关的协议主要涉及物理层、媒体接入控制(MAC)层以及相应的无线资源控制(RRC)层。如图2所示，RRC层包括空闲模式和连接模式两个基本的工作模式，其中连接模式进一步包括小区专用信道状态(CELL_DCH)、小区前向接入信道状态(CELL_FACH)、小区寻呼信道状态(CELL_PCH)和用户注册区寻呼信道状态(URA_PCH)共四种子状态。RNC通过控制UE在不同的RRC连接子状态之间迁移，来实现无线资源的有效使用。例如，当UE有大量数据需要传输时，该UE可在CELL_DCH状态下使用HSDPA与高速上行分组接入(HSUPA)来实现高速数据传输；当UE 只有较少量数据需要传输时，则可进入CELL_FACH状态，通过在上行方向上，承载于物理随机接入信道(PRACH)上的随机接入信道(RACH)，以及下行方向承载在辅公共控制物理信道 (S-CCPCH)上的前向接入信道(FACH)来传输数据；而当UE暂时没有数据需要传输时，则进入其它的RRC连接子状态，从而减少对无线资源的占用。HSDPA是3GPP中引入的一种下行无线增强技术，其峰值速率高达14. 4Mbps,由于采用了基于自适应调制编码的链路自适应技术、基于物理层重传和软合并的混合自动重传请求(HARQ)、快速多用户分组调度、2ms短帧等关键技术，具有频谱效率高、下行传输速率大、传输时延小等明显的优势，从而可以对分组数据业务提供有效地支持。在物理层，HSDPA下行包括两个物理信道，一个是用于承载用户数据信息高速物理下行共享信道(HS-PDSCH)，另一个是用于承载解调伴随数据信道HS-PDSCH所需信令的高速共享控制信道(HS-SCCH)。HSDPA在上行方向增加了一个高速专用物理控制信道 (HS-DPCCH)，该信道用于承载反馈下行数据帧通过HS-PDSCH是(ACK)否(NACK)被正确接收的信息，或者用于反馈信道质量指示(CQI)。在通常状况下，UE通过HS-SCCH获知HS-PDSCH上是否有Node B发送给它的数据， 并能够从HS-SCCH上获得解调HS-PDSCH上数据所需的传输格式和资源信息，Node B则通过HS-DPCCH获知数据是否被正确接收，如果不正确，将发起重传，否则发送新数据。具体地说，UE在每个传输时间间隔(TTI)上，通过监听HS-SCCH来判断相应TTI 的HS-PDSCH信道所承载的数据是否为属于自己的数据。其中，HS-SCCH承载的信息包括16 个比特的高速下行共享信道无线网络临时标识(H-RNTI)。UE就是根据H-RNTI来判断相应 TTI的HS-PDSCH信道所承载的是否为属于自己的数据。HSDPA在原有协议中只能用于CELL_DCH状态，但在更新的相关协议中，提出对寻呼处于CELL_PCH和URA_PCH状态的UE，也使用HS-PDSCH信道，而不是使用传统的S-CCPCH 信道。通过将PCH映射到HS-PDSCH上，在HS-PDSCH寻呼所需的UE，使采用HS-PDSCH信道进行语音或数据通信的UE能够不用在HS-PDSCH信道和S-CCPCH信道上频繁切换来监听寻呼消息和数据，从而减少切换时延和UE耗电。另外，节省下来的S-CCPCH信道使用的码字与功率可用于HSPA传输，可以明显提高系统的容量和吞吐率。在这里，对于处于CELL_PCH/URA_PCH状态的UE，对其寻呼仍然通过HS-PDSCH来实现，即PCH是映射到HS-PDSCH上，而不是映射到传统的S-CCPCH上，将这一过程称为 HS-PCH。在现有的协议中，实现对处于CELL_PCH/URA_PCH状态的UE的寻呼包括两种流程， 一种是UE所归属的基站始终处于服务RNC (SRNC)管辖范围内，没有相邻RNC为其提供服务；另一种是UE第一次漫游到相邻RNC下属小区。第一种实现方式的流程如图3所示，当处于CELL_DCH状态的UE持续数据量偏小时，将会转入到CELL_FACH状态，如果数据量又进一步减小，则会从CELL_FACH状态转入 CELL_PCH或者URA_PCH状态，此时UE会从S-CCPCH上接收寻呼数据，当SRNC决定在下属的小区对处于CELL_PCH或者URA_PCH状态的UE进行寻呼时，首先通过在SRNC和各个小区中建立的PCH传输承载将包含寻呼相关信息的PCH数据帧传输给NodeB ；NodeB根据接收到的信息将PCH映射到S-CCPCH上进行广播。在这种实现方式中，并不能准确实现HS-PCH，一方面因为SRNC目前不知道下属小区是否支持基于HS-PDSCH上的寻呼，如果该NodeB或小区不支持该功能，则会寻呼失败；另一方面，PCH数据帧是通过SRNC与NodeB间的公共传输信道建立过程中建立的传输承载传输的，虽然SRNC希望采用映射到HS-PDSCH上的方式进行寻呼，但NodeB无法识别该传输承载上的PCH数据帧该映射到哪种物理信道上。另一种实现方式的流程如图4所示，处于HS-PCH状态的UE进入相邻RNC，即漂移RNC(DRNC)下属的小区，并通过小区更新(Cell Update)过程通知SRNC自己目前所在的小区位置；SRNC决定在相邻RNC的小区中对UE进行寻呼，通过基于RNSAP协议的寻呼请求(Paging Request)消息将寻呼所需的参数通知给DRNC ;DRNC根据SRNC的命令，构造 Paging消息并映射到S-CCPCH上进行广播，从而实现对UE的寻呼。在该实现方式中，同样不能准确实现HS-PCH，因为处CELL_PCH/URA_PCH状态，且下行的传输信道映射到HS-PDSCH上传输的UE漫游到相邻RNC时，DRNC中没有UE的状态信息，即不知道对于该UE的寻呼消息是映射到HS-PDSCH信道上还是传统的S-CCPCH信道上。如果这时DRNC将从S-CCPCH上下发消息，而UE却是在HS-PDSCH上监听自己所需要的信息，则会导致信息丢失。通过以上描述可见，无论UE处于SRNC范围，还是进入了 DRNC范围，目前的技术方案都无法准确实现HS-PCH，也就是进入CELL_PCH/URA_PCH状态的UE，PCH数据帧不是映射到传统的S-CCPCH信道，而是映射到HS-PDSCH信道，即通过HS-PDSCH信道来接收数据的目的。此外，另外，在更新的协议中，引入了许多新的技术，例如在下行的HSDPA中引入了 64正交幅度调制(QAM)，在上行的HSUPA信道上引入了 16QAM等，通过这些技术来提高 UE空口数据的吞吐率。但是，目前当UE漫游到相邻RNC中时，SRNC不知道DRNC小区是否支持这些新功能，这时如果SRNC要求DRNC提供其力所不能及的服务时，将会导致在DRNC 中建立链路失败。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供实现向用户设备发送数据的方法、系统及设备， 用于实现处于CELL_PCH或URA_PCH状态的UE，通过HS-PDSCH信道来接收数据。本发明的实施例提供了一种实现向用户设备发送数据的方法，包括将小区能力集上报到无线网络控制器RNC ；RNC分析所述小区能力集，如果获知用户设备所属基站及其下属小区支持处于小区寻呼信道CELL_PCH状态或用户注册区寻呼信道URA_PCH状态时，在高速物理下行共享信道上传输数据的功能，则当所述用户设备进入CELL_PCH或URA_PCH状态，RNC将用户设备所需数据发送给基站；所述基站在高速物理下行共享信道上将所述数据传输给所述用户设备。本发明的实施例提供了一种实现向用户设备发送数据的系统，包括用户设备，该系统还包括能力上报单元，用于将用户设备所属基站及其下属小区的小区能力集上报到所述 RNC ；RNC，用于接收并分析所述小区能力集，如果用户设备所属基站及其下属小区支持处于CELL_PCH状态或URA_PCH状态时，在高速物理下行共享信道上传输数据的功能，则与基站建立公共传输信道；当所述用户设备进入CELL_PCH或URA_PCH状态时，通过所述公共传输信道，将数据发送给基站；基站，用于将所述数据通过高速物理下行共享信道传输给所述用户设备。本发明的实施例提供了一种无线网络控制器，包括能力处理单元，用于接收并分析用户设备所属基站及其下属小区的小区能力集， 如果所述基站及其下属小区支持处于CELL_PCH状态或URA_PCH状态时，在高速物理下行共享信道上传输数据的功能，则发起公共传输信道的建立请求；信道创建模块，用于根据所述建立请求，为RNC与基站间的数据传输创建公共传输信道；数据传输单元，用于通过所述公共传输信道，将数据发送给所述基站。本发明的实施例通过基站将小区能力集和/或对正交幅度调制的支持上报到 RNC,使得RNC能够获知基站及其下属小区是否支持处于CELL_PCH或URA_PCH状态时，在高速物理下行共享信道上传输数据的功能，从而在支持的情况下，通过高速物理下行共享信道将数据传输给用户设备。从而实现了处于SRNC范围内的UE，进入CELL_PCH或URA_PCH状态后，PCH不是映射到传统的S-CCPCH信道，而是映射到HS-PDSCH信道，在HS-PDSCH信道上接收下行数据。而且，通过上报是否支持正交幅度调制，使得RNC可以采用UE支持的正交幅度调制方式，向UE发送数据。本发明的实施例还通过在基站中设置能力上报单元，用于将用户设备所属小区的小区能力集和/或对正交幅度调制的支持上报到RNC，并与RNC建立公共传输信道，从而实现了处于SRNC范围内的UE，进入CELL_PCH或URA_PCH状态后，PCH不是映射到传统的 S-CCPCH信道，而是映射到HS-PDSCH信道，在HS-PDSCH信道上接收下行数据。
图1为现有技术中UMTS无线接入网的结构图；图2为现有技术中RRC层的结构图；图3为现有技术中UE所归属的基站始终处于服务RNC范围内实现寻呼的方法流程图；图4为现有技术中UE第一次漫游到相邻RNC下属小区实现寻呼的方法流程图；图5为本发明的实施例一中处于CELL_FACH状态的UE转入HS-PCH状态的方法流程图；图6为本发明的实施例一中通过审计过程使RNC获知NodeB中各小区是否支持 HS-PCH功能的方法流程图；图7为本发明的实施例一中为每一个用于HS_PCH下的HS-PDSCH传输都建立专门的传输承载的方法流程图；图8为本发明的实施例一中删除公共传输信道的方法流程图；图9为本发明的实施例一中公共传输信道的重配置方法流程图；图10为本发明的实施例一中FP帧的结构图；图11为本发明的实施例一中实现处于HS-PCH状态的UE漫游到SRNC下的支持 HS-PCH功能的新的小区的数据传输方法流程图；图12为本发明的实施例一中实现处于HS-PCH状态的UE漫游到SRNC下的不支持 HS-PCH功能的新的小区的数据传输方法流程图；图13为本发明的实施例一中实现处于HS-PCH状态的UE漫游到SRNC下的新小区的可选数据传输方法流程图；图14为本发明的实施例二中实现处于HS-PCH状态UE在DRNC中支持HS-PCH功能的小区内接收数据的方法流程图；图15为本发明的实施例二中实现处于HS-PCH状态UE在DRNC中不支持HS-PCH 功能的小区内接收数据的方法流程图；图16为本发明的实施例二中实现处于HS-PCH状态UE在DRNC中不知是否支持 HS-PCH功能的小区内接收数据的方法流程图；图17为本发明的实施例二中实现HS-PCH状态的UE漫游到DRNC的下属小区接收数据的可选方法的流程图；图18为本发明实施例三实现向用户设备发送数据的系统结构图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。本发明的实施例通过基站将小区能力集和/或对正交幅度调制的支持上报到 RNC,使得RNC能够获知基站及其下属小区是否支持处于CELL_PCH或URA_PCH状态时，在高速物理下行共享信道上传输数据的功能，从而在支持的情况下，通过高速物理下行共享信道将数据传输给用户设备。从而实现了处于SRNC范围内的UE，进入CELL_PCH或URA_PCH 状态后，PCH不是映射到传统的S-CCPCH信道，而是映射到HS-PDSCH信道，在HS-PDSCH信道上接收下行数据。而且，通过上报是否支持正交幅度调制，使得RNC可以采用UE支持的正交幅度调制方式，向UE发送数据。本发明的实施例一为处于CELL_PCH或URA_PCH状态的UE，一直处于SRNC范围内时，实现HS-PCH状态的方法；实施例二是处于CELL_PCH或URA_PCH状态的UE，漫游到了 DRNC范围内时，实现HS-PCH状态的方法。实施例一和实施例二还进一步分为UE是否发生漫游的处理方法。实施例一图5为本发明的实施例一中处于CELL_FACH状态的UE转入HS-PCH状态的方法流程图，该方法应用于UE处于SRNC中时，且UE未发生小区间的位置切换，具体包括以下步骤步骤501、NodeB在重启或者RNC需要获知NodeB资源状态时，将小区能力集上报， 并建立公共传输信道。NodeB重启时，需要重新将自身的资源状态，如是否支持HS-PCH状态等信息上报给SRNC，从而发起本流程，或者SRNC不知道NodeB的资源状态，要想实现HS-PCH，也必须发起此流程。该步骤的目的是让SRNC获知NodeB是否支持HS-PCH，若支持，则建立公共传输信道，以在该信道上传输数据，该公共传输信道就是用于传输通过HS-PDSCH信道发送给UE 的数据。其中，UE上报小区能力集有两种方法，第一种方法是采用由NodeB或SRNC发起的审计(Audit)过程，RNC得知NodeB中各个小区是否支持HS-PCH功能并将其保存；另一种是资源状态上报的过程，RNC得知NodeB中各个小区是否支持HS-PCH功能并将其保存。第一种方法的流程如图6所示，包括以下步骤1、NodeB向RNC发送基于NBAP的审计要求(Audit Required)消息，要求发起 Audit过程。该步骤并非必须执行，如果RNC主动发起审计流程，则不必执行此步骤。2、RNC向NodeB发送审计请求(Audit Request)消息，要求NodeB上报基站的资源状态。3、NodeB通过审计响应(Audit Response)消息，将基站下属各个小区的资源状态通知RNC。在本发明的实施例一中，扩展了现有的Audit Response消息，在消息中增加了信息元素(IE)，用于指示该基站及其下属的各个本地小区、本地小区组、小区是否支持 HS-PCH功能，即能否支持CELL_PCH或URA_PCH状态下，下行寻呼数据在HS-PDSCH上承载。 扩展后，Audit Response消息的消息格式如表1所示Ir J Ii 系 /fs 息 J Li 桌级名称 (IE/Group Name)存在性 (Presence )范围 (Range)fo息凡糸类型和参考(正 Type and Reference )语义描述 (Semantics DescnpLion )紧急程度 (Criticality)应急处理方式 (Assigned Criticality)消息描述 (Message Discriminator)必选(M)9.2.1.45无关IE忽略HS-PCH能力集 (HS-PCH Capability)可选(O)9.2.1.*是忽略>HSDPA 64QAM能力集O9.2.1.*在HSDPA中是否支持 64QAM的指示YESignore>HSUPA 16QAM能力集O9.2.1.*在HSUPA中是否支持 16QAM的指示YESignore小区信息 (Cell Information )NodeB最大小K个数>0每个忽略>小区 ID(C-ID)M9.2.1.9-无)'、IE> HS-PCH 能力集 (HS-PCH Capability)iij—选(O)9.2.1.*是忽略>HSDPA 64QAM能力集O9.2.1.*在HSDPA中是否支持 64QAM的指示YESignore>HSUPA 16QAM能力集O9.2.1.*在HSUPA中是否支持 16QAM的指示YESignore本地小区信息 (Local Cell Information )NodeB最大小区个数>0每一个忽略>本地小区ID (Local Cell ID)M (必选)9.2.1.38无关m> HS-PCH 能力集 (HS-PCH Capability)O9.2.1.*是忽略>HSDPA 64QAM能力集O9 2 1.*在HSDPA屮是否支持 64QAM的指示YESignore
权利要求
1.一种实现向用户设备发送数据的方法，其特征在于，包括基站将小区能力集上报到无线网络控制器RNC，以便于所述RNC分析所述小区能力集， 如果获知所述基站及其下属小区支持处于小区寻呼信道CELL_PCH状态或用户注册区寻呼信道URA_PCH状态时，在高速物理下行共享信道上传输数据的功能，则当用户设备进入 CELL_PCH或URA_PCH状态，所述RNC将所述用户设备所需数据发送给所述基站；所述基站在高速物理下行共享信道上将所述数据传输给所述用户设备。
2.根据权利要求1所述的实现向用户设备发送数据的方法，其特征在于，还进一步包括所述基站将其在高速下行分组接入HSDPA中是否支持采用64正交幅度调制和/或在高速上行分组接入HSUPA中是否支持采用16正交幅度调制的信息上报给RNC，以便所述 RNC向基站发送所述数据时，采用所述基站支持的正交幅度调制方式。
3.根据权利要求2所述的实现向用户设备发送数据的方法，其特征在于，所述将小区能力集和对正交幅度调制的支持上报到RNC具体包括在基站在重启或者RNC请求获得所述基站的资源状态时，所述基站通过审计过程将所述小区能力集和对正交幅度调制的支持上报给所述RNC。
4.一种实现向用户设备发送数据的系统，其特征在于，该系统包括能力上报单元，无线网络控制器RNC和基站；其中，所述能力上报单元，用于将所述基站及其下属小区的小区能力集上报到所述RNC ；所述RNC，用于接收并分析所述小区能力集，如果分析获知所述基站及其下属小区支持处于小区寻呼信道CELL_PCH状态或用户注册区寻呼信道URA_PCH状态时，在高速物理下行共享信道上传输数据的功能，则与基站建立公共传输信道，则当用户设备进入CELL_PCH或 URA_PCH状态时，通过所述公共传输信道，将数据发送给所述基站；所述基站，用于将所述数据通过高速物理下行共享信道传输给所述用户设备。
5.根据权利要求4所述的实现向用户设备发送数据的系统，其特征在于，所述能力上报单元设置在所述基站中。
6.根据权利要求4所述的基站，其特征在于，所述能力上报单元进一步用于将所述基站对正交幅度调制的支持信息上报给RNC。
7.一种基站，其特征在于，包括能力上报单元，用于将基站及其下属小区的小区能力集上报到所述无线网络控制器 RNC,以便于所述RNC分析所述小区能力集，并在获知所述基站及其下属小区支持处于小区寻呼信道CELL_PCH状态或用户注册区寻呼信道URA_PCH状态时，在高速物理下行共享信道上传输数据的功能，在当用户设备进入CELL_PCH或URA_PCH状态，所述RNC将用户设备所需数据发送给所述基站；所述基站还包括用于在高速物理下行共享信道上将所述数据传输给所述用户设备的单元。
8.根据权利要求7所述的基站，其特征在于，所述能力上报单元进一步用于将所述基站对正交幅度调制的支持信息上报给RNC。
9.一种无线网络控制器，其特征在于，包括接收基站上报的小区能力集的单元；分析所述小区能力集的单元；如果获知所述基站及其下属小区支持处于小区寻呼信道CELL_PCH状态或用户注册区寻呼信道URA_PCH状态时，在高速物理下行共享信道上传输数据的功能，则当用户设备进入CELL_PCH或URA_PCH状态，将所述用户设备所需数据发送给基站，以便于所述基站在高速物理下行共享信道上将所述数据传输给所述用户设备的单元。
10.如权利要求9所述的一种无线网络控制器，其特征在于，还包括接收所述基站上报的对正交幅度调制的支持信息的单元。
全文摘要
本发明公开了一种实现向用户设备发送数据的方法，包括，将小区能力集上报到RNC；RNC分析所述小区能力集，如果获知用户设备所属基站及其下属小区支持处于CELL_PCH状态或URA_PCH状态时，在高速物理下行共享信道上传输数据的功能，则当所述用户设备进入CELL_PCH或URA_PCH状态，RNC将用户设备所需数据发送给基站；所述基站在高速物理下行共享信道上将所述数据传输给所述用户设备。本发明还公开了一种实现向用户设备发送数据的系统，包括能力上报单元、RNC和基站。本发明还公开了一种无线网络控制器。
文档编号H04W72/14GK102413578SQ20111030023
公开日2012年4月11日 申请日期2007年2月13日 优先权日2007年2月13日
发明者吴涛 申请人:华为技术有限公司