专利名称：一种虚拟软切换的方法
技术领域：
本发明涉及移动通信系统中的分组数据发送技术领域，特别是涉及虚拟软切换的方法。
背景技术：
随着通信业的发展，越来越多的迹象表明网络IP化是通信业发展的趋势，原来由时分复用(Time Division Multiplex，TDM)承载的话音业务会逐步但不可避免地被IP语音(Voice Over IP，VoIP)替代。为了使码分多址接入(Code Division Multiple Access，CDMA)2000系统更好地支持包含VoIP在内的无线综合多媒体业务，例如万维网(WWW)、VoIP、视频电话(VT)等，以及更好地适应无线因特网技术的发展，高通公司开发了高速数据速率(High Data Rate，HDR)技术，并已经被通信工业协会/电子工业协会(TIA/EIA)接受为IS856标准，又称为高速分组数据(High Rate PacketData，HRPD)或1x EV-DO，其中1x表示它与CDMA2000 1x系统(对应的TIA/EIA标准是IS2000)所采用的射频带宽和码片速率完全相同，具有良好的后向兼容性；EV(Evolution)表示它是CDMA2000 1x的演进版本；DO(Data Optimization)表示它是专门针对分组数据业务而经过优化了的技术。迄今为止，EV-DO空中接口标准已经发展出Release 0和Release A两个版本，与其对应的TIA/EIA标准分别是IS856-0和IS856-A。
与CDMA2000 1x系统前向链路采用码分复用方式相比，1x EV-DO系统前向链路主要采用时分复用方式，基站的每个服务扇区在任何时候前向只能同时为一个接入终端(Access Termination，AT)提供服务，从而避免了码分导致的同扇区多用户干扰和高低速用户分享系统功率导致的资源利用率下降。为了进一步提高1x EV-DO系统的资源利用率，1x EV-DO系统前向链路采用虚拟软切换技术代替了CDMA2000 1x系统中的传统软切换技术。由于虚拟软切换的前向链路同时只存在一个数据通道，而传统软切换的前向链路可能同时存在多个数据通道，所以1x EV-DO系统的前向虚拟软切换技术消除了CDMA2000 1x系统中传统软切换技术产生的额外系统开销。
以下简单描述虚拟软切换的过程。接入终端连续测量激活集内所有导频的信号干扰噪声比(SINR)，从中选择SINR最大的基站，作为自己的当前服务基站；接入终端只能与当前服务基站进行数据通信，但是它与导频激活集内的所有基站之间都存在控制通路。如果激活集中SINR最大的基站发生改变时，接入终端将把数据通道从当前服务基站切换到新的SINR最大的服务基站。比如T1时刻基站A的SINR最大，T2时刻基站B的SINR最大；则T1时刻的当前服务基站为基站A；T2时刻当前服务基站将由基站A变换为基站B，其中基站A称为源基站，基站B称为目标基站。就在这个变换当前服务基站的虚拟软切换过程中，将会导致业务的短暂中断，因而增大了上层业务的时延和抖动。
虚拟软切换技术引入的时延和抖动，对诸如新闻浏览、文件下载等一般的分组数据应用通常是可以容忍的，这些分组数据应用对实时性要求较低，它们更加关注高速的数据传输速率。但是对于VoIP等实时性要求较高的无线分组数据应用来说，对时延和抖动指标有着苛刻要求，例如可接受的端到端最大时延最好小于285毫秒以及时延抖动最好小于80毫秒。否则，较大的时延和抖动将急剧恶化VoIP的语音通话质量，限制了VoIP等实时性要求较高的无线分组数据应用的发展。
因此，如何改善虚拟软切换所引入的时延和抖动，以尽量保证VoIP等实时性要求较高的无线分组数据应用的服务质量，成为急需解决的技术问题。
现有的IS856-0标准和IS856-A标准中分别定义了基于数据速率控制(Data Rate Control，DRC)的虚拟切换技术和基于数据源控制(Data SourceControl，DSC)的虚拟切换技术。下面分别简单介绍这两种现有技术。
现有技术一图1所示的是IS856-0标准中定义的基于DRC的虚拟软切换技术。参照图1，首先，从网络来的数据通过小区(Cell)A的源基站发送给接入终端，当小区B的SINR超过小区A之后，反向DRC信道中携带的小区标识由A变为B；当系统觉察到DRC发生改变之后，小区A的源基站停止发送前向数据，然后小区B的目标基站开始发送数据。
在此过程中，当DRC信道中表示接入终端认为前向信道最好的小区的DRC Cover发生改变时，目标基站需要花费一段时间从接入网控制器获取前向数据队列，从而导致时延较大，不能够满足时延敏感业务的服务质量(QoS)要求。如图2所示，在t1时刻前，由小区A向接入终端发送数据，小区B的前向数据缓冲区为空；在t1时刻，当接入终端把DRC指向小区B后，小区B需要首先向接入网控制器(ANC)申请前向数据；直到t2时刻数据准备好后，小区B才开始向终端发送前向数据。从上述过程可以看出，t1到t2这段时间内前向数据传输中断，即传输时延为(t2-t1)，从而增大了上层业务的传输时延。
现有技术二由于在现有技术一IS856-0标准中基于DRC的虚拟软切换的时延较大，不能够满足时延敏感业务的QoS要求。因此在IS856-A中，为了降低虚拟软切换的时延，以满足时延敏感业务的QoS要求，进一步新增了DSC信道。在DRC Cover改变前一段时间，DSC信道中的小区标识率先改变，使得目标基站可以提前从源基站转移前向数据队列。当DRC Cover真正改变时，目标基站已经准备好前向数据，可以无中断地直接向终端发送前向数据。
图3所示的是IS856-A标准定义的基于DSC的虚拟软切换技术。参考图3，首先，从网络来的数据通过小区A的源基站发送给接入终端；当小区B的SINR超过小区A之后，DSC信道率先由A变为B，以指示小区B提前准备待发送的数据；当DRC中的小区标识由A变为B时，小区B立即向接入终端发送数据。
如图4所示，在t1时刻，DSC率先改变，设A基站已经发送到数据序号x，由于此时不能够准确预测在t2时刻A基站的数据序号y，所以保守起见，ANC向B基站发送的数据起点为x+1。在t2时刻，DRC改变的一瞬间，由于B基站不知道A基站已经发送到数据序号y，所以将从x+1开始发送数据。那么到t3时刻，才把重叠数据(y-x)发送完毕。因此，尽管空口在连续发送数据，但是由于重叠数据的影响，仍然引入了时延(t3-t2)，使得基于DSC的虚拟软切换效果大打折扣。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种虚拟软切换的方法，其目的在于，使得目标基站不发送重叠的数据，从而改善现有技术引入的时延和抖动，进一步保证VoIP等实时性要求较高的无限分组应用的服务质量。
根据上述目的，本发明提供了一种虚拟软切换的方法，该方法包括以下步骤A.接入终端测量到目标基站小区的SINR大于源基站小区的SINR，将第一反向信道中的小区标识从源小区改为目标基站小区；B.接入网控制器向目标基站填充下行数据；C.接入终端通过第三反向信道反馈与接入终端最后接收的数据对应的字节序号信息，并将第二反向信道中的小区标识从源基站改为目标基站；D.源基站停止向接入终端发送数据；目标基站向接入终端发送对应于所述字节序号信息的数据队列。
根据本发明一实施例，步骤C中所述与接入终端最后接收的数据对应的字节序号信息为接收终端最后接收的数据的最后字节序号。步骤D中所述对应于所述字节序号信息的数据队列为步骤C中所述最后字节序号之后的数据。
步骤A之后C之前进一步包括接入终端不断通过第三反向信道反馈当前最后接收的数据的最后字节序号。
根据本发明另一实施例，步骤C中所述与接入终端最后接收的数据对应的字节序号信息为接入终端所期待的连续数据的字节序号。步骤D中所述对应于所述字节序号信息的数据队列为以所述接入终端所期待的连续数据的字节序号为起点的数据。
步骤C之前进一步包括源基站向接入终端发送一个不连续的数据。步骤D中，接入终端接收到该不连续的数据后，通过第三反向信道反馈所期待的连续数据的字节序号。
较佳地，所述第一反向信道为DSC信道。
较佳地，所述第二反向信道为DRC信道。
较佳地，所述第三信道为反向数据信道。
在上述技术方案中，接入终端可以通过反向数据信道中的肯定回答ACK信令反馈接收终端最后接收的数据的最后字节序号。
在上述技术方案中，接入终端可以通过反向数据信道中的否定回答NAK信令反馈接入终端所期待的连续数据的字节序号。
步骤D中进一步包括目标基站清空除所述对应于所述字节序号信息的数据队列之外的数据。
从上述方案中可以看出，由于本发明利用接收终端向接入网反馈与接收终端最后接收的数据相关的信息，使得目标基站能够根据所述信息快速准确地知道应该发送什么数据，不会发送源基站已经发送过的重叠数据，也不会遗漏数据，从而彻底消除了TIA/EIA/IS856-A标准中定义的基于DSC的虚拟软切换技术中存在的目标基站发送重叠数据引入的时延和抖动问题，保证了VoIP等实时性要求较高的无线分组数据应用的服务质量。
图1为现有技术一中基于DRC的虚拟软切换技术的示意图；图2为现有技术一的时序图；
图3为现有技术二中基于DSC的虚拟软切换技术的示意图；图4为现有技术二的时序图；图5为本发明第一实施例中改进的基于DSC的虚拟软切换技术的时序图。
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，以下举实施例对本发明进一步详细说明。
从虚拟软切换的数据发送过程可以看出，当接入终端改变DRC前，接入终端一直在接收源基站的下行数据；所以在DRC改变的一瞬间，接入终端最清楚源基站发送的下行数据的最后字节序号。因此，本发明主要是利用接入终端向接入网上报接入终端最后从源基站接收的数据的信息，即与源基站最后发送的下行数据相关的信息，使得目标基站够快速准确的知道发送数据的起点，从而避免目标基站发送重叠数据，完全消除了由于重叠数据引入的时延和抖动。
然而，在现有的TIA/EIA/IS856-A标准中，接入终端在反向信道上通常用否定应答(NAK)的方式向接入网反馈丢失的下行业务数据的字节序号。如果在虚拟软切换过程中，源基站发送的下行数据字节没有丢失，终端将不会反馈NAK指令，从而目标基站不能够从反向信道中获得任何信息来计算源基站最后发送的下行数据字节序号。
为此，本发明第一实施例在虚拟软切换期间接入终端通过反向信道利用某一预定的指令向接入网不断反馈接收到的下行数据的最后字节序号，那么当DRC改变时，目标基站就可以把该指令中包含的字节序号加1后作为数据起点。在以下的描述中，采用肯定回答(ACK)方式作为上述预定指令，但是本领域技术人员显然明白本发明并不局限于此。
参照图5，本发明第一实施例软切换的方法如下步骤1，接入网通过A基站向接入终端发送业务数据，接入终端连续测量激活集内所有基站的SINR。此时反向信道DRC和DSC中的小区标识都为A。
步骤2，当在t1时刻，接入终端测量到B基站小区的SINR大于A基站小区的SINR时，接入终端将DSC信道中的小区标识从A改为B。
A基站觉察到DSC信道中的小区标识改变后，通知ANC向B基站发送下行数据队列。假设当前A基站已发送数据的序号为x，那么ANC以x+1为起点，向B基站填充下行数据队列。
步骤3，接入终端在虚拟软切换期间，用ACK方式通过反向数据信道向接入网不断反馈接收到的下行数据的最后字节序号。
这里的虚拟软切换期间可以界定为从DSC改变后一段时刻起到DRC改变后一段时间为止的时间段，该虚拟软切换期间需要覆盖DRC改变前后的一段时间，使得接入终端可以反馈源基站最新发送的数据字节序号。
由于ACK指令较为简短，所以在虚拟软切换期间，可以在反向发送正常反向业务数据的同时发送ACK指令。
步骤4，在t2时刻，接入终端将DRC信道中的小区标识从A改为B。
A基站觉察到DRC信道中的小区标识改变后，停止向接入终端发送数据。而B基站觉察到DRC信道中的小区标识改变后，开始向接入终端发送数据，该数据从最新的最后字节序号加1开始。换言之，假设最新的最后字节序号为y，那么B基站以y+1为起点，向接入终端发送数据。进一步，B基站还可以丢弃数据队列中序号为从x+1到y的数据。
另外，在步骤2中也可以不是以x+1为起点向B基站填充数据，而是其它小于y+1的预定数值x+m。由于根据协议规定从DSC改变到DRC改变中间大约有100ms的时间，所以可以根据经验预先设置m，并且使得x+m小于y+1。
进一步，在步骤3中，接入终端也可以不是不断地反馈最后字节序号，而是在改变DRC之前发送最后字节序号，这样可以减少ACK指令，降低系统的负担。
在本发明的第一实施例中，接入终端通过ACK等方式向接入网反馈接入终端所接收的最后字节序号。在本发明的第二实施例中，主要利用现有协议中的NAK信令机制向接入网反馈字节序号信息。
本发明第二实施例的软切换过程如下步骤101，接入网通过A基站向接入终端发送业务数据，接入终端连续测量激活集内所有基站的SINR。此时反向信道DRC和DSC中的小区标识都为A。
步骤102，当在t1时刻，接入终端测量到B基站的SINR大于A基站的SINR时，接入终端将DSC信道中的小区标识从A改为B。
A基站觉察到DSC信道中的小区标识改变后，通知ANC向B基站发送下行数据队列。假设当前A基站已发送数据的序号为x，那么ANC以x+1为起点，向B基站填充下行数据队列。
步骤103，在DRC改变之前，A基站发送最后一个数据的时候，发送一个与此前发送的数据不连续的数据。举例来说，A基站预测到发送序号为y的数据后，DRC就会改变，那么A基站不发送序号为y的数据，而是发送一个序号为y+n的数据，这里n为自然数，那么最后发送的序号为y+n数据与前一个序号为y-1的数据是不连续的。
步骤104，接入终端在接收到序号为y-1的数据之后，接收到序号为y+n的数据，由于接收的数据不连续，根据现有的NAK机制，接入终端向接入网发送一个NAK指令，其中包括应该接收的数据序号y，即接入终端所期待的连续数据的字节序号。
同时，接入终端将DRC信道中的小区标识从A改为B。
步骤105，A基站觉察到DRC信道中的小区标识改变后，停止向接入终端发送数据。
而B基站觉察到DRC信道中的小区标识改变后，结合接收到来自接入终端的NAK指令，该指令中携带数据序号y，因此B基站以y为起点，向接入终端发送数据。进一步，B基站还可以丢弃数据队列中序号为从x+1到y-1的数据。
另外，与第一实施例中的步骤2相似，步骤102中也可以不是以x+1为起点向B基站填充数据，而是其它小于y的预定数值x+m。由于根据协议规定从DSC改变到DRC改变中间大约有100ms的时间，所以可以根据经验预先设置m，并且使得x+m小于y。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种虚拟软切换的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤A.接入终端测量到目标基站小区的信号干扰噪声比SINR大于源基站小区的SINR，将第一反向信道中的小区标识从源小区改为目标基站小区；B.接入网控制器向目标基站填充下行数据；C.接入终端通过第三反向信道反馈与接入终端最后接收的数据对应的字节序号信息，并将第二反向信道中的小区标识从源基站改为目标基站；D.源基站停止向接入终端发送数据；目标基站向接入终端发送对应于所述字节序号信息的数据队列。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤C中所述与接入终端最后接收的数据对应的字节序号信息为接收终端最后接收的数据的最后字节序号；步骤D中所述对应于所述字节序号信息的数据队列为步骤C中所述最后字节序号之后的数据。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤A之后C之前进一步包括接入终端不断通过第三反向信道反馈当前最后接收的数据的最后字节序号。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤C中所述与接入终端最后接收的数据对应的字节序号信息为接入终端所期待的连续数据的字节序号；步骤D中所述对应于所述字节序号信息的数据队列为以所述接入终端所期待的连续数据的字节序号为起点的数据。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤C之前进一步包括源基站向接入终端发送一个不连续的数据；步骤D中，接入终端接收到该不连续的数据后，通过第三反向信道反馈所期待的连续数据的字节序号。
6.根据权利要求1～5中任意一个所述的方法，其特征在于，所述第一反向信道为数据源控制DSC信道。
7.根据权利要求1～5中任意一个所述的方法，其特征在于，所述第二反向信道为数据速率控制DRC信道。
8.根据权利要求1～5中任意一个所述的方法，其特征在于，所述第三信道为反向数据信道。
9.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，接入终端通过反向数据信道中的肯定回答ACK信令反馈接收终端最后接收的数据的最后字节序号。
10.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，接入终端通过反向数据信道中的否定回答NAK信令反馈接入终端所期待的连续数据的字节序号。
11.根据权利要求1～5中任意一个所述的方法，其特征在于，步骤D中进一步包括目标基站清空除所述对应于所述字节序号信息的数据队列之外的数据。
全文摘要
本发明公开了一种虚拟软切换的方法，包括接入终端测量到目标基站小区的SINR大于源基站小区的SINR，将第一反向信道中的小区标识从源基站小区改为目标基站小区；接入网控制器向目标基站填充下行数据；接入终端反馈与接入终端最后接收的数据对应的字节序号信息，并将第二反向信道中的小区标识从源基站改为目标基站；源基站停止发送数据；目标基站向接入终端发送对应于所述字节序号信息的数据队列。本发明使得目标基站能够快速准确地知道应该发送的数据，消除了时延和抖动，保证了实时性要求较高的无线分组数据应用的服务质量。
文档编号H04L1/16GK1878398SQ20051013057
公开日2006年12月13日 申请日期2005年12月14日 优先权日2005年11月29日
发明者邓爱林 申请人:华为技术有限公司