高速下行链路分组接入的小区变更时的流量控制的方法及设备的制作方法

文档序号:7950259阅读:224来源:国知局
专利名称:高速下行链路分组接入的小区变更时的流量控制的方法及设备的制作方法
技术领域
一般来说,本发明涉及电信,具体来说,涉及例如在(例如)通用移动电信系统(UMTS)地面无线电接入网(UTRAN)中操作的高速下行链路分组接入(HSDPA)系统。
背景技术
通用移动电信系统(UMTS)是第三代移动通信系统,它从全球移动通信系统(GSM)演变而来,意在提供基于改进的移动通信服务的宽带码分多址(WCDMA)接入技术。随着无线因特网服务已经普及,各种服务需要更高的数据速率和更高的容量。虽然UMTS设计成支持多媒体无线服务,但是最大数据速率不足以满足所需的服务质量。在称作第三代合作项目(3GPP)的论坛中,电信提供商具体提出和协定第三代网络和UTRAN的标准,以及研究增强数据速率和无线电容量。
论坛工作的一个结果是高速下行链路分组接入(HSDPA)。HSDPA系统提供例如大约10Mbps的最大数据速率以改进下行链路的无线电容量。HSDPA包括高速信道(HSC)控制器,它通过复用用于通过整个HS-DSCH带宽以时间复用间隔(称作传输时间间隔(TTI))进行传送的用户信息用作例如高速调度器。由于HSDPA采用代码复用,所以可同时对若干用户进行调度。
HSDPA通过把无线电资源协调和管理职责的一部分从无线电网络控制器转移到基站,来实现更高的数据速度。那些职责包括以下的一个或多个(下面简要描述每一个)共享信道传输、高阶调制、链路适配、无线电信道相关调度以及具有软组合的混合ARQ。
在共享信道传输中,无线电资源在采用时间复用的用户之间共享。高速下行链路共享信道是共享信道传输的一个实例。与专用信道(DCH)相比,共享信道传输的一个明显好处是可用代码资源的更有效利用。更高的数据速率还可采用高阶调制来获得,当信道条件有利时,它比低阶调制更具有带宽效率。
在不同的通信链路上遇到的无线电信道条件通常在时间上以及在小区内的不同位置之间显著改变。在传统的WCDMA系统中,功率控制补偿瞬时无线电信道条件的变化中的差异。通过这种类型的功率控制,总的可用小区功率的更大部分可分配给具有不良信道条件的通信链路,以便确保对所有通信链路的服务质量。但是,无线电资源在被分配给具有良好信道条件的通信链路时更有效地利用。对于不需要特定数据速率的服务、例如许多尽力而为服务,速率控制或调节可用来确保对于所有通信链路存在每个信息位所接收的有效能量,作为对功率控制的备选。通过调节信道编码速率和/或调节调制方案,数据速率可调节成补偿瞬时信道条件的变化和差异。
对于最大小区吞吐量,无线电资源可被调度到具有最佳瞬时信道条件的通信链路。在基站上执行的快速信道相关调度允许各调度情况时的极高数据速率,因而使整体系统吞吐量为最大。具有软组合的混合ARQ增加各传输的有效接收信号干扰比,因而与传统ARQ相比,增加重传的正确解码的可能性。ARQ的更大效率增加共享信道上的有效吞吐量。
采用HSDPA,物理层变得更复杂,因为加入了附加MAC协议MAC-hs。在网络侧,MAC-hs协议在无线电基站(RBS)中实现。MAC-hs协议包含重传协议、链路适配和信道相关调度。因此,随HSDPA增加的复杂度主要涉及无线电基站(RBS)中的智能第2层协议的加入。
HSDPA一般具有用于选择HS-DSCH以及称作HS-SCCH的下行链路控制信道的功率量的算法。HS-SCCH包含发送给移动终端的信息,使得移动终端知道它们是否具有要在HS-PDSCH信道上接收的数据。
如上所述,HSDPA采用无线电基站(RBS)与移动台(UE)之间的快速混合ARQ。Iub流量控制用于无线电网络控制器(RNC)与RBS之间,以便确保可行数量的数据(位或字节)位于RBS优先队列中。队列中的数据的数量通过流量控制算法(FCA)来控制。如果RBS优先队列(PQ)过长,则这些缓冲器(PQ)引起过长的延迟。另一方面,如果RBS优先队列(缓冲器)过短,则当在传输间隔中突然对用户调度时,它们变“干”。因此,流量控制算法(FCA)设法以RBS优先队列实质上变稳定的方式来控制RBS优先队列流量。
优先队列中的数据以协议数据单元(PDU)从控制节点发送给无线电基站。多个PDU可包含在各高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧中。
在HSDPA系统中,一般存在两个基本瓶颈。瓶颈之一是在通过移动台与无线电基站节点(RBS)之间的空中接口(Uu)的下行链路上;另一个瓶颈是在通过无线电基站节点与无线电网络控制器节点之间的接口(Iub)的下行链路上。在流量控制算法中考虑这两个瓶颈。通过Iub接口的可用HS带宽显著改变。如果通过Iub分配过多HS业务,则帧丢失和长延迟使HS分组数据性能降级。HS-DSCH数据帧的空中接口调度由RBS控制。
当HS-DSCH用户的无线电条件在源小区中开始变差时,用户连接到具有更好无线电连接的新小区(目标小区)。例如当移动台从移动台在其中接收和发送传输的“源”小区中进行广播的无线电基站行进得更远并接近另一个无线电基站在其中工作的新或“目标”小区时,发生这种情况。目标小区可由同一个或者另一个无线电基站提供服务。从行进的移动台的角度来看,由于源小区的无线电条件下降以及目标小区的无线电条件提高,所以无线电接入网必须提供移动台从源小区到目标小区的转接或切换的某种工具、例如移动台的小区变更。在下行链路上,小区变更是必要的,使得继续先前经由源小区发送的流或媒体的其它数据帧可经由目标小区发送给移动台。在HSDPA小区变更的具体情况中,HS-DSCH数据帧从发送给源小区切换到发送给目标小区。
HSDPA小区变更是象GSM之类的硬切换。也就是说,在给定时间点(例如“激活时间”),源小区RBS停止它向移动台的传送,而新小区开始它向移动台的传送。一般用于宽带CDMA(WCDMA)的软切换(SHO)无法用于HS-DSCH。在激活时间之前出现的“交换时间”,无线电控制器节点(例如控制节点)必须停止向源小区的源无线电基站发送高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧,改为向目标小区的目标无线电基站重新分配高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧。
在HSDPA小区变更程序中,数据传输速度可能因各种原因而降级。第一个原因在于,送往源小区的数据在呼叫变更激活时间(例如在小区变更通过空中接口生效时)可能丢失。例如,如果在源小区中,某些协议数据单元(PDU)在小区变更时间之前无法发送给移动台,因而这些PDU将丢失并且必须通过RLC协议重传,这可能发生。另一个原因在于,目标小区可能没有PDU要发送给移动台。难题是在适当时间(至少在交换时间)停止经由源小区发送移动台的数据,并且开始经由目标小区向移动台发送数据,以便正好在激活时间之前采用适当数量的数据来填充优先队列。
因此,所需的以及本文所提供的目的是用于以使HSDPA小区变更期间的数据传输速度降级为最小的方式提供HSDPA流量控制的设备、方法及技术。

发明内容
小区变更程序采用无线电接入网中的高速下行链路共享信道(HS-DSCH)相对于移动终端来执行。无线电接入网包括服务于源小区(在其中,移动终端通过HS-DSCH接收数据帧)的源无线电基站、服务于目标小区(移动终端正移入其中或者应当预期在不久通过HS-DSCH接收数据帧)的目标无线电基站以及控制源无线电基站和目标无线电基站的一个或两个的一个或多个控制节点。在小区变更程序的交换操作的交换时间(ST),送往移动终端的高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧从源无线电基站重新分配给目标无线电基站。交换时间(ST)由控制节点建立,并且以相对于激活时间(AT)的交换时间偏移(STO)出现。激活时间(AT)是在小区变更程序中小区变更程序在空中接口上变为有效的时间,即源无线电基站变为不活动、目标无线电基站变为活动,以及移动终端在空中接口上从源无线电基站切换到目标无线电基站。
源无线电基站以及目标无线电基站都具有数据流量控制器和高速下行链路共享信道(HS-DSCH)的载波质量(CQI)的监测器。流量控制器监督相应无线电基站的高速下行链路分组接入活动,以及因而管理在无线电基站上保持的存储将通过空中接口在高速下行链路共享信道(HS-DSCH)上发送给移动终端的数据的优先队列。另外,还从监测器了解HS-DSCH的载波质量,流量控制器定期向控制节点发送授权控制节点向无线电基站发送更多HS-DSCH数据帧的消息。
移动终端向负责小区的无线电基站报告载波质量指示符(CQI),以及这种报告由CQI监测器保持。载波质量指示符(CQI)与移动终端的能力的表示一起被转换为比特率。在无线电基站的流量控制器中需要时,比特率则进一步减小,这使得产生容量分配控制帧,这些帧定期和/或按照需要、例如在紧急转变时发送给控制节点。授权消息包括容量分配,它可通过各种方式来表示,例如按照比特率或信用。响应这些授权消息,控制节点向无线电基站发送其它HS-DSCH帧。
到现在为止已经预计,控制节点必须等待向目标无线电基站发送HS-DSCH数据帧,直到目标无线电基站已经有机会监测在目标小区中由移动终端使用的特定HS-DSCH载波的质量(CQI)之后,以及直到目标无线电基站已经向控制节点提供已测量或已计算容量分配(根据CQI)之后。由于容量分配表示可在目标小区中HS-DSCH上用于移动终端的比特率,所以,看起来合理的是,控制节点在向目标无线电基站上的优先队列发送HS-DSCH数据帧之前应当等待关于这种容量分配确定的通知。
与先前预计不同,以及按照一个示例操作方法,允许控制节点甚至在控制节点知道目标小区的已计算容量分配之前开始向目标无线电基站发送HS-DSCH数据帧。由控制节点进行的HS-DSCH数据帧的这种预先了解传输有效地减小原本在控制节点等到已经通知控制节点关于所计算容量分配之后才发送高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧的情况下会发生的控制节点(例如RNC)比特率传输间隙。实际上,允许控制节点甚至在激活时间(AT)之前、通常就在交换时间(ST)之后开始发送HS-DSCH数据帧。
在一个示例操作模式中,HS-DSCH数据帧向目标无线电基站的预先了解发送不是基于或按照所计算容量分配(它仍然不是已知或可用的)、而是按照目标小区的假定容量分配来执行。
根据一个示例实现,可能存在两种类型的假定容量分配。第一种类型的假定容量分配是从目标无线电基站发送给控制节点并配置成引起从控制节点到目标无线电基站的第一HS-DSCH数据帧的传送的初始容量分配。例如,初始容量分配可在NBAP RLReconfiguration READY消息中从目标无线电基站发送到控制节点。初始容量分配使第一HS-DSCH数据帧实质上在交换时间(ST)之后立即发送(假定数据在控制节点中可用)。
第二类型的假定容量分配是小区变更容量分配。包括假定容量分配的消息在由目标无线电基站接收到初始容量分配所引起的第一HS-DSCH数据帧时从目标无线电基站发送到控制节点。在一个示例实现中,假定容量分配与用于小区变更的小区边界上的(例如估算或近似)可接受载波质量指示符值相关。
在接收到来自目标无线电基站的第二假定容量分配时,控制节点向目标无线电基站发送其它高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧,其中这些其它高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧按照第二假定容量分配来发送。
在目标无线电基站有机会监测HS-DSCH信道的载波质量之后,目标无线电基站确定载波质量指示符(CQI),流量控制器从其中产生第三类型的容量分配、即所计算容量分配。目标无线电基站把这个第三或所计算容量分配发送给控制节点,此后,控制节点按照第三容量分配向目标无线电基站发送另外的高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧。定期地以及根据需要,所计算容量分配由目标无线电基站发送给控制节点,因为例如载波质量指示符(CQI)可能改变或者确定所计算容量分配所涉及的其它因素可能改变。
另一个新颖方面是无线电基站节点,它服务于在小区变更程序开始时作为目标小区的小区。目标无线电基站包括收发信机,用于通过空中接口在高速下行链路共享信道(HS-DSCH)载波上与移动终端进行通信;载波监测器,确定高速下行链路共享信道(HS-DSCH)载波的载波质量指示符;以及流量控制器。如上所述,甚至在载波质量指示符可用之前,流量控制器生成假定容量分配消息,用于使无线电接入网的控制节点能够向目标无线电基站节点发送高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧。
在一个示例实现中,结合“NBAP RL重新配置”,无线电基站的流量控制器发送第一假定容量分配消息,并包括配置成授权控制节点向无线电基站发送第一高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧的初始容量分配。在接收到来自控制节点的第一高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧时,流量控制器还发送包括第二假定容量分配、如小区变更容量分配的第二假定容量分配消息。优选地,这个小区变更容量分配与用于小区变更的小区边界上的可接受载波质量指示符值相关。
此后,当载波质量指示符可用时,无线电基站向控制节点发送所计算容量分配,所计算容量分配取决于目标小区中的高速下行链路共享信道载波的载波质量指示符。
另一个新颖方面是控制节点,它结合移动终端的小区变更程序,在控制节点知道目标小区的所计算容量分配之前开始向目标无线电基站发送高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧。控制节点通过实质上在交换时间(ST)之后立即向目标无线电基站发送第一HS-DSCH数据帧来响应初始容量分配。此后,在接收到来自目标无线电基站的小区变更容量分配时,控制节点按照指定小区变更容量分配向目标无线电基站发送其它HS-DSCH数据帧。在目标无线电基站有机会监测HS-DSCH载波的载波质量指示符(CQI)以及向控制节点报告所计算容量分配之后,控制节点按照所计算容量分配向目标无线电基站发送另外的HS-DSCH数据帧。
另一个新颖方面涉及源无线电基站、例如服务于在涉及移动终端的小区变更程序开始(例如开头)时作为源小区的小区的无线电基站的可选和独立特征以及由此产生的操作方法。源无线电基站包括收发信机,用于通过空中接口在高速下行链路共享信道(HS-DSCH)载波上与移动终端进行通信;流量控制器,至少部分控制通过空中接口到移动终端的高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧的流量;以及队列,存储被包含在将通过空中接口发送给移动终端的高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧中的数据。流量控制器设置成相对于小区变更程序的激活时间对队列中的数据数量进行评估,以及(按照该评估)把信息发送给控制节点,使控制节点减少向无线电基站的高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧的发送。由源无线电基站的流量控制器执行的评估还可包括通过空中接口的高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧的传输质量的评估。
因此,预先了解激活时间(AT)的源无线电基站的流量控制器实质上确定在其优先队列中的HS-DSCH的更多数据的接收是否存在数据优先队列在小区变更的激活时间(AT)之前不可通过空中接口向移动终端传送的可能性的风险。在这种情况中,例如,发送到无线电接入网的控制节点的信息实质上可使控制节点停止向源无线电基站发送其它高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧,甚至在到源无线电基站的HS-DSCH数据帧的路由原本会停止的交换时间(ST)之前。


通过以下结合附图对优选实施例的更具体说明,本发明的上述及其它目的、特征和优点将会非常明显,附图中,参考标号表示各个视图中的相同部件。附图不一定按比例,重点在于说明本发明的原理。
图1是有助于高速下行链路分组接入(HSDPA)的小区变更期间的流量控制的电信系统的一个示例实施例的示意图。
图2是高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧的数据帧生成器的一个示例实现的简图。
图3是简图,说明由控制节点和目标无线电基站结合小区变更程序所执行的基本典型示例的所选动作。
图4是简图,说明假定容量分配如何减小到目标无线电基站的RNC比特率间隙。
图5是简图,说明通过图2的无线电接入网(RAN)的HS-DSCH数据的路径。
图6是简图,说明由源无线电基站结合小区变更程序的另一种模式的另一个方面所执行的基本典型示例所选动作。
图7是简图,说明例如高速下行链路共享信道(HS-DSCH)与DCH信道之间的小区变更。
具体实施例方式为了便于说明而不是进行限制,以下描述中提出了诸如具体体系结构、接口、技术等的具体细节,以便透彻地理解本发明。然而,本领域的技术人员很清楚,在不同于这些具体细节的其它实施例中也可实施本发明。在其它情况下,省略对众所周知的装置、电路及方法的详细描述,以免不必要的细节妨碍对本发明的描述。此外,在附图中表示各个块。
图1说明一种非限制性的示例电信系统,其中,无线电接入网20连接到一个或多个外部(例如核心)网络22。外部网络22例如可包括诸如公共交换电话网(PSTN)和/或综合业务数字网(ISDN)之类的面向连接的网络和/或诸如(例如)因特网之类的无连接外部核心网络。外部网络的一个或多个具有未示出的在服务节点,例如移动交换中心(MSC)节点以及与网关GRPS支持节点(GGSN)结合工作的通用分组无线电业务(GPRS)在服务(SGSN)节点。
核心网络服务节点的每个通过适当的接口连接到无线电接入网(RAN)20。在图1所示的非限制性的具体实例中,无线电接入网(RAN)20是UMTS地面无线电接入网(UTRAN),以及与外部网络的接口是通过Iu接口。无线电接入网(RAN)20包括一个或多个无线电网络控制器(RNC)26和一个或多个无线电基站(RBS)28。为了简洁起见,图1的无线电接入网(RAN)20表示为仅具有两个RNC节点,具体为RNC261和RNC262。各RNC26连接到一个或多个基站(BS)28。例如,同样为了简洁起见,两个基站节点表示为连接到各RNC26。在这方面,RNC261服务于基站281-1和基站281-2,而RNC262则服务于基站282-1和基站282-2。大家会理解,不同数量的基站可由各RNC提供服务,以及RNC无需服务于相同数量的基站。此外,图1表明,RNC可通过Iur接口连接到UTRAN24中的一个或多个其它RNC。此外,本领域的技术人员还会理解,基站在本领域有时又称作无线电基站、节点B或者B节点。
应当理解,无线电接入网的RNC的至少一个以及可能多个具有到一个或多个核心网络的接口(通过Iu接口)。此外,为了当UE正在无线电接入网的不同RNC所控制的小区之间移动时支持已建立连接的连续性,信令网络(例如7号信令系统)使RNC能够执行所需RNC-RNC信令。
在所述实施例中,为了简洁起见,各基站28表示为正服务于一个小区。例如,对于基站281-1,由其提供服务的两个小区由相应的小圆圈表示。但是,本领域的技术人员会理解,基站可用于通过一个以上小区的空中接口进行通信。例如,两个小区可利用位于相同基站站点上的资源。此外,各小区可分为一个或多个扇区,其中的各扇区具有一个或多个小区/载波。
为了简化起见,基站281-2的小区表示为较大的半圆,小区变更移动终端30CC表示为进入其中(如箭头31所示)。其它移动台30也表示为当前正由无线电基站(RBS)281-2的小区提供服务。
如图1所示,移动终端(MT)30通过无线电或空中接口32与一个或多个小区或者一个或多个基站(BS)28进行通信。在不同的实现中,移动终端(MT)30可能由不同名称表示,例如无线终端、移动台或MS、用户设备单元、手机或远程单元。各移动终端(MT)可能是许多装置或设备的任一个,例如移动电话、移动膝上型电脑、寻呼机、个人数字助理或者配备了诸如Microsoft网络会议、按键通话客户机等的实时应用的其它可比移动装置、SIP电话、固定计算机和膝上型电脑。优选地,至少对于无线电接入网(RAN)20的UTRAN实现,无线电接入基于宽带码分多址(WCDMA),其中的各个无线电信道采用WCDMA扩频码来分配。当然也可采用其它接入方法。
图1还以简化形式说明,不同类型的信道可存在于基站28其中之一与移动终端(MT)30之间,以便通过无线电或空中接口32传输控制和用户数据。例如,在前向或下行链路方向,存在若干类型的广播信道、一个或多个控制信道、一个或多个公共业务信道(CCH)、专用业务信道(DPCH)以及现在特别受关注的高速共享信道。高速共享信道(HS信道)可能是高速下行链路共享信道(HS-DSCH)或高速共享控制信道(HS-SCCH)。高速下行链路共享信道(HS-DSCH)和高速共享控制信道(HS-SCCH)是分离的信道。本领域的技术人员理解,高速共享控制信道(HS-SCCH)携带的信令通过在相应HS-DSCH TTI前面两个时隙传送HS-SCCH TTI来执行。
控制节点26把小区配置成支持HSDPA。此后,则由无线电基站28来执行其它活动,例如分配在相应TTI传输上所需的功率和代码数量。
如图1所示,控制节点26包括HSDPA控制器40,它可能其中还管理高速下行链路共享信道(HS-DSCH)的分配和利用。HSDPA控制器40可结合承担整体节点操作/协调的职责的节点控制器等或者与其分离。此外,HSDPA控制器40可采用各个硬件电路、采用结合一个或多个适当编程的数字微处理器或通用计算机的软件程序和数据、采用专用电路(ASIC)和/或采用一个或多个数字信号处理器(DSP)来实现。
HSDPA控制器40包括HSDPA流量控制单元41,它又包括HSDPA数据帧生成器42、用户缓冲器43和小区变更逻辑单元44。按照HS-DSCH数据,HSDPA数据帧生成器42从核心网络22接收服务数据单元(SDU),并根据包括从无线电基站发送的容量分配的各种输入,来生成和修整HS-DSCH数据帧。
图2说明高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧的数据帧生成器42的一个示例实现。因此,图2说明用于数据帧生成和修整的各种输入。在输入之中是某些容量分配(CA)值(下面进行描述,例如来自源小区的容量分配以及来自目标小区的容量分配)。另外,图2通过虚线表示受到小区变更程序影响的各种“交换”。小区变更程序的交换时间(ST)由控制节点建立,并且以相对于激活时间(AT)的交换时间偏移(STO)出现。在图2所示的具体实现中,交换时间(ST)是称作hsMacdSwitchTimeOffset的第一参数和称作DCH下行链路传输偏移的第二参数中的最大一个(最大值)。交换时间(ST)通常例如为激活时间之前大约50毫秒。激活时间(AT)是小区变更程序在目标无线电基站与移动终端之间的空中接口上变为有效的小区变更程序中的时间。
小区变更逻辑单元42在小区变更程序期间操作,以及除了以下所述的特征和功能之外,还主要通知HSDPA数据帧生成器42关于送往移动终端的高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧将从源无线电基站重新分配给目标无线电基站的交换时间(ST)。
本领域的技术人员会理解,控制节点26包括其它许多功能性和单元,包括但不限于无线电链路控制(RLC)缓冲器处理机46和NBAP信号处理机48。设置RLC缓冲器处理机46,因为从控制节点26到无线电基站28的HS-DSCH数据帧的传送在RLC协议数据单元(例如RLC PDU)中发生。NBAP信号处理机48参与节点B应用协议,节点B应用协议是在Iub接口上使用的控制平面协议,并携带信令业务以便管理节点B(又称作无线电基站28)上的逻辑资源。图1中未示出或者本文未论述的其它功能性和单元被认为与理解本文所述的小区变更程序的操作不是密切相关的,因而为了简洁起见未包括在内。
在与小区变更程序结合的各种时间,控制节点26从小区变更所涉及的无线电基站、例如服务于源小区(在其中,移动终端通过HS-DSCH接收数据帧)的源无线电基站以及服务于目标小区(移动终端正移入其中或者应当预期在不久通过HS-DSCH接收数据帧)的目标无线电基站中获得“容量分配”。这个容量分配是可在某个时间间隔中传送到无线电基站的数据的数量的指示,预计该时间间隔是可重复的。因此,通过向控制节点发送容量分配,无线电基站实质上授权控制节点发送更多HS-DSCH数据帧,用于填充无线电基站上的优先队列。
根据前面所述及其它因素,图1还说明一个示例的典型无线电基站28的所选结构和功能单元。表示为组成无线电基站28的是基站的HSDPA控制器50、收发信机52、下行链路信道质量(CQI)监测器54以及NBAP信号处理机58。HSDPA控制器50表示为除了其它未示出的功能性之外,还包括基站流量控制单元61和调度器62。基站流量控制单元61又包括参与HS-DSCH的各移动终端或用户所用的基站优先队列。为了简洁起见,图1中仅示出一个这样的优先队列64。
调度器62调度由无线电基站控制的小区中的HSDPA移动终端,调度按照不同策略来管理。例如,可行策略可以是循环、按照CQI值的精确值或者这些因素的混合。
HSDPA控制器50可结合承担整体节点操作/协调的职责的节点控制器等或者与其分离。基站流量控制单元61可能是HSDPA控制器50的组成部分或者与其不同。此外,如同HSDPA控制器40中那样,HSDPA控制器50可采用各个硬件电路、采用结合一个或多个适当编程的数字微处理器或通用计算机的软件程序和数据、采用专用电路(ASIC)和/或采用一个或多个数字信号处理器(DSP)来实现。
虽然只有一个无线电基站、即无线电基站281-2在图1中示出,但是,结合小区变更程序会理解,源无线电基站以及目标无线电基站都具有高速下行链路共享信道(HS-DSCH)的载波质量(CQI)的数据流量控制器61和监测器54。流量控制器监督相应无线电基站的高速下行链路分组接入活动,因而管理在无线电基站上保持的优先队列64。优先队列64存储已经通过Iub接口从控制节点26在HS-DSCH数据帧中接收的并且通过空中接口在高速下行链路共享信道(HS-DSCH)上向移动终端30发送的数据。
移动终端向负责小区的无线电基站报告载波质量指示符(CQI),以及这种报告由CQI监测器54保持。载波质量指示符(CQI)与移动终端的能力的表示一起被转换为比特率。在无线电基站的流量控制器61中需要时,比特率则进一步减小,这使得产生容量分配控制帧,这些帧定期和/或按照需要、例如在紧急转变时发送给控制节点。授权消息包括容量分配,它可通过各种方式来表示,例如按照比特率或信用。响应这些授权消息,控制节点向无线电基站发送适当数量的其它HS-DSCH帧。
本领域的技术人员会理解,无线电基站28包括图1中未示出或者本文未论述的其它许多功能性和单元。那些其它的功能性和单元的存在及操作被认为与理解本文所述的小区变更程序的操作不是密切相关的,因而为了简化和简洁起见没有包含在其中。
图3说明根据一个示例操作模式、小区变更程序中所涉及的所选的示例、基本步骤、事件或动作。在图3所示的事件之前,控制节点向源无线电基站发送高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧,用于传送到源小区中的移动终端。发起小区变更程序的原因不一定与理解本文所述的创造性方面密切相关。更简单来说,小区变更程序通常在移动终端所检测的源无线电基站的信号下降或者倾向于低于移动终端所检测的目标无线电基站的信号时产生。
涉及控制节点的图3的基本步骤、事件或动作编号为动作C-x(其中,x的范围从1至6),而涉及目标无线电基站的这类基本步骤、事件或动作则编号为动作T-y(其中,y的范围从1至7)。参照图3所述的控制节点的动作主要是HSDPA流量控制单元41以及具体结合HSDPA数据帧生成器42进行操作的小区变更逻辑单元44的那些动作。另一方面,参照图3所述的无线电基站的动作主要是其基站流量控制单元61的那些动作。
本文所述的小区变更程序的方面以动作C-1和动作T-1开始,这两个动作实质上涉及收到关于小区变更程序开始的通知的控制节点和目标无线电基站。在一个示例实现中,动作C-1和T-1的通知包含在节点B应用协议(NBAP)无线电链路(RL)建立程序中。例如在3GPP TS 25.433/25433版本6.3.0中描述了节点B应用协议(NBAP)无线电链路(RL)建立程序,通过引用将其结合到本文中。这种NBAP RL程序通常还包括NBAP RL Reconfiguration PREPARE步骤,在其中,目标无线电基站通过分配资源等来预备无线电链路。如图3的动作T-2所示,这种分配包括将采用HS-DSCH并且作为小区变更的对象的特定移动终端(又称作UE)的优先队列64的建立或确立。
在NBAP RL程序的NBAP RL Reconfiguration READY步骤中,目标无线电基站的所有预备工作准备就绪。因此,作为动作T-3,目标无线电基站向控制节点发送第一容量分配消息。这个第一容量分配消息包括目标无线电基站的第一类型的假定容量分配,即初始容量分配或“ICA”。实质上,动作T-3的假定容量分配或ICA实质上通知控制节点关于送往目标无线电基站的第一HS-DSCH数据帧可能多大的情况。如上所述,在一个示例实现中,容量分配按照比特率或传输信用或者其它某种标准来表示,它优选地反映移动终端的载波质量指示符(CQI)或者其它某个相当的值以及能力。初始容量分配(ICA)应当具有小值,以便不会使Iub接口拥塞。在一个示例说明中,初始容量分配(ICA)可表明8个MAC-d PDU将在80毫秒期间包含在一个数据帧中。
初始容量分配(ICA)的NBAP信令完成,NBAP信令路径存在于目标无线电基站的NBAP信号处理机58与控制节点中的NBAP信号处理机48之间。NBAP信号处理机48和NBAP信号处理机58可由相应节点的主处理器执行。虽然容量分配控制帧经由用户平面发送,但相同的路径用于RNC用户平面处理与RBS用户平面处理之间的数据帧。
NBAP RL程序的第四步骤是NBAP RL ReconfigurationCOMMIT步骤。在这个第四步骤,控制节点完全知道应当执行通过空中接口的切换的“激活时间(AT)”。这个激活时间(AT)由特定连接帧号(CFNAT)表示。另外,由于交换时间(ST)在从激活时间(AT)的已建立偏移(STO)时发生,所以,控制节点能够计算或推导交换时间(ST)。图3的活动C-2不仅把控制节点表示为确定激活时间(AT)和交换时间(ST),而且还向目标无线电基站传递激活时间(AT)但不传递交换时间(ST)。虽然在图3中未示出,控制节点还类似地通知源无线电基站关于激活时间(AT)。因此,小区变更所涉及的所有节点完全知道激活时间(AT)。在一个示例实现中,作为活动C-2的一部分,NBAP RL重新配置消息COMMIT发送连接帧号(CFNAT)、源以及目标小区和移动终端切换时的定时参考。激活时间(AT)由经由NBAP发送的CFN以及立刻有效的‘当前’CFN来确定。当这两者满足时,发生激活时间。
在交换时间(ST),控制节点停止向源无线电基站的高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧的发送。虽然向源无线电基站的帧的发送因此在交换时间(ST)终止到激活时间(AT)为止,但是,源无线电基站可继续通过空中接口向移动终端发送仍然由源无线电基站保存在移动终端的优先队列64中的任何数据。
此外,在交换时间(ST),作为动作C-3,控制节点实质上重新分配HS-DSCH的入局数据(例如在来自核心网络的入局SDU中接收的),使得这种数据此后未被发送给源无线电基站。因此,存在的并且此后由控制节点接收的HS-DSCH的数据而是被送往目标无线电基站。换言之,小区变更程序的交换操作包括在交换时间从源无线电基站到目标无线电基站的高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧的重新分配。
现在预计,控制节点必须在交换时间(ST)之后等待相当多的时间,以便实际上向目标无线电基站发送HS-DSCH数据帧。以前预计,控制节点还必须等待到目标无线电基站有机会监测在目标呼叫中由移动终端使用的特定HS-DSCH载波的质量(CQI)之后以及等待到目标无线电基站已经向控制节点提供已测量或已计算容量分配(根据CQI)之后。由于容量分配表示可在目标小区中HS-DSCH上用于移动终端的比特率,所以,看起来合理的是,控制节点在向目标无线电基站上的优先队列发送HS-DSCH数据帧之前应当等待关于这种容量分配确定的通知。
仍然,由本文所述的HSDPA流量控制单元41和基站流量控制单元61实现的流量控制与先前预计不同。在这方面,通过本文所述的示例模式和实施例,允许控制节点甚至在控制节点知道目标小区的已计算容量分配之前开始向目标无线电基站发送HS-DSCH数据帧。实际上,如以下说明以及如图3所示,允许控制节点甚至在激活时间(AT)之前、通常就在交换时间(ST)之后开始发送HS-DSCH数据帧。
在以上方面,以及如前面间接提到,在知道或甚至能够计算所计算容量分配之前,目标无线电基站构造某些假定容量分配,这些假定容量分配在策略上传递给控制节点,以便在知道所计算容量分配的时间之前采用HS-DSCH数据帧填充Iub接口。
根据一个示例实现,可能存在两种类型的假定容量分配。第一类型的假定容量分配是从目标无线电基站发送给控制节点的初始容量分配(ICA)(动作T-3)。初始容量分配(ICA)配置成引起从控制节点到目标无线电基站的第一HS-DSCH数据帧的传送。由于初始容量分配(ICA)的接收,并且只要用户缓冲器43具有大于零的用户缓冲器大小(UBS),则作为图3的动作C-4,控制节点26的HSDPA数据帧生成器42实质上在交换时间(ST)之后立即向目标无线电基站发送第一HS-DSCH数据帧。作为动作T-4,目标无线电基站接收第一HS-DSCH数据帧,并将其存储在优先队列64中。
在接收到来自控制节点的第一高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧时,作为动作T-5,目标无线电基站向控制节点发送第二容量分配、例如第二假定容量分配。这个第二假定容量分配又称作小区变更容量分配。这个第二假定容量分配在交换时间(ST)之后大约40毫秒并且可能在激活时间(AT)之前发送给控制节点,因而在目标无线电基站有机会确定或者可能甚至确定HS-DSCH载波的载波质量指示符(CQI)或者所计算容量分配之前。
在一个示例实现中,假定小区变更容量分配与用于小区变更的小区边界上的可接受载波质量指示符值相关。换言之,小区变更容量分配被选择为近似于可能在目标小区的周围附近的物理位置上发生的可接受载波质量指示符(CQI),由此模拟这时可能进入或接近目标小区周围的移动终端的条件。一般来说,载波质量指示符(CQI)值的范围在大约1与31之间,其中的典型值为大约15。因此,在一个示例实现中,假定容量分配值(小区变更容量分配)被选择为反映为7的载波质量指示符(CQI)。为7的载波质量指示符(CQI)值对应于大约0.2至1.2Mbps的比特率,以及(在极少情况中)达到Mbps。在某种意义上,这个小区变更容量分配是智能“推测”值而不是所计算容量分配。
由目标无线电基站生成这样一个小区变更容量分配的好处在于,从Iub接口拥塞的角度来看,“推测”容量分配将被过滤。即使小区变更容量分配从Uu接口的角度来看是良好的,但是在瓶颈的情况中,对于Iub接口可能过高,因而可能被减小,如同其它任何容量分配那样。
在作为动作T-6接收到从目标无线电基站发送的第二假定容量分配时,作为动作C-5,控制节点向目标无线电基站发送其它高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧。作为动作C-5发送的这些其它的高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧按照第二假定容量分配、例如小区变更容量分配来发送。按照小区变更容量分配进行发送表示在HS-DSCH数据帧中从控制节点发送到目标无线电基站的数据的数量取决于小区变更容量分配所表示的指定量(例如比特率或信用数量)。作为动作C-5的这些其它的HS-DSCH数据帧的发送可在激活时间(AT)之前或者略微之后发生,并且优选地非常接近激活时间(AT)到达。虽然在图3中没有明确表示,但是,在目标无线电基站上被接收时,作为动作C-5所发送的这些其它的HS-DSCH数据帧存储在移动终端的优先队列64中。
最后,在激活时间(AT)之后,目标无线电基站有机会监测移动终端在目标小区中利用的HS-DSCH信道的载波质量。具体来说,在通过HS-DSCH接收到控制信号等之后,移动终端向目标无线电基站发送与HS-DSCH载波的质量有关的测量或报告。利用这类测量或报告,下行链路信道质量(CQI)监测器54生成载波质量指示符(CQI)。载波质量指示符(CQI)被传递给基站流量控制单元61。图3说明,作为动作T-6,基站流量控制单元61接收载波质量指示符(CQI)。此外,作为动作T-7,基站流量控制单元61推导或计算例如基于载波质量指示符(CQI)的所计算容量分配,并把所计算容量分配发送给控制节点。除了载波质量指示符(CQI)之外的其它因素通常用来推导或计算所计算容量分配。
在确定所计算容量分配时可能包括的其它因数之中的例如是移动终端的HS-DSCH能力等级。各移动终端报告其自己的CQI。一些移动终端是高端的,而其它m个移动终端是低端的。一般来说,应当存在支持HSDPA但具有不同成本水平的一系列移动终端。例如,某些移动终端可能仅仅每第二个2毫秒TTI发送数据,某些每第三个2毫秒TTI发送数据,等等。因此,存在支持不同比特率等的不同种类的移动终端。
这个所计算容量分配是第三类型的容量分配,作为动作T-7,它被发送给控制节点。在目标无线电基站把这个第三或所计算容量分配发送给控制节点之后,作为动作C-6,控制节点按照第三容量分配向目标无线电基站发送另外的高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧。
如果在激活时间(AT)之后的某个时间段、例如在激活时间(AT)之后的20毫秒内没有出现所计算容量分配值,则基站流量控制单元61应当生成低或零容量分配。
大家会理解,此后,定期地以及根据需要,所计算容量分配由目标无线电基站发送给控制节点,因为例如载波质量指示符(CQI)可能改变或者确定所计算容量分配所涉及的其它因素可能改变。
另一个新颖方面是无线电基站节点,它服务于在小区变更程序开始时作为目标小区的小区。目标无线电基站包括收发信机52,用于通过空中接口在高速下行链路共享信道(HS-DSCH)载波上与移动终端进行通信;载波监测器54,确定高速下行链路共享信道(HS-DSCH)载波的载波质量指示符;以及流量控制器61。如上所述,甚至在载波质量指示符可用之前,流量控制器61生成假定容量分配消息,用于使无线电接入网的控制节点能够向目标无线电基站节点发送高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧。
在如上所述的一个示例实现中,结合“NBAP RL重新配置”以及作为图3的动作T-3,无线电基站的流量控制器61发送第一假定容量分配消息,并包括配置成授权控制节点向无线电基站发送第一高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧的初始容量分配。在接收到来自控制节点的第一高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧时,作为动作T-5,流量控制器生成并且还向控制节点发送第二假定容量分配消息。这个第二假定容量分配消息包括第二假定容量分配、例如小区变更容量分配。优选地,这个小区变更容量分配与用于小区变更的小区边界上的可接受载波质量指示符值相关。
此后,当载波质量指示符变为可用时(例如在动作T-6),作为动作T-7,无线电基站向控制节点发送所计算容量分配,所计算容量分配取决于目标小区中的高速下行链路共享信道载波的载波质量指示符。
另一个新颖方面是控制节点,它结合移动终端的小区变更程序,在控制节点知道目标小区的所计算容量分配之前开始向目标无线电基站发送高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧。控制节点通过实质上在交换时间(ST)之后立即向目标无线电基站发送第一HS-DSCH数据帧(作为动作C-4)来响应初始容量分配。此后,在接收到来自目标无线电基站的小区变更容量分配时,作为动作C-5,控制节点按照指定小区变更容量分配向目标无线电基站发送其它HS-DSCH数据帧。在目标无线电基站有机会监测HS-DSCH载波的载波质量指示符(CQI)以及向控制节点报告所计算容量分配之后,作为动作C-6,控制节点按照所计算容量分配向目标无线电基站发送另外的HS-DSCH数据帧。
因此,通过例如允许控制节点甚至在控制节点知道目标小区的所计算容量分配之前开始向目标无线电基站发送HS-DSCH数据帧,本文所述的方法及设备与先前预计显著不同。
如图4所示,由控制节点进行的HS-DSCH数据帧的这种预先了解传输有效地减小原本在控制节点等到已经通知控制节点关于所计算容量分配之后才发送高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧的情况下会发生的RNC传输间隙。图4具体说明控制节点(例如RNC)从目标无线电基站接收小区变更容量分配(图4中的CCCA)。此外,对于最坏情况(图4的最后一行)以及最好情况(图4的紧接最后一行),图4还说明以小区变更容量分配从控制节点到目标无线电基站的HS-DSCH数据帧的发送。以最好情况的小区变更容量分配的HS-DSCH数据帧的发送标记为ccRate,而以最坏情况的小区变更容量分配的HS-DSCH数据帧的发送则标记为CCCA RNC TC比特率。换言之,根据附图,术语ccRate是CCCA RNC TC比特率、例如CCCA RNC目标小区比特率的缩略形式。在图4中,交换时间(ST)之后的第一菱形是如初始容量分配(ICA)授权的,控制节点可向目标无线电基站发送的第一HS-DSCH数据帧。在最坏情况以及最好情况中,由字“无”表示的上述RNC传输间隙明显比原本在HS-DSCH数据帧的发送直至从目标无线电基站接收到有效CA(即所计算容量分配)之后才开始的情况中具有的要短。
实际上,采用假定容量分配,允许控制节点甚至在激活时间(AT)之前、通常就在交换时间(ST)之后开始发送HS-DSCH数据帧。
因此,控制节点(例如RNC)判定通过空中接口把HS-DSCH数据帧‘流’从源小区切换到目标小区的激活时间(AT)。交换时间(ST)从激活时间(AT)偏移估算为50毫秒左右的交换时间偏移(STO)。结合小区变更,控制节点必须等待来自目标无线电基站的某种类型的容量分配指示。如上所述,根据本文所述的操作的方面,实质上为控制节点提供倾向于减小RNC比特率传输间隙的假定容量分配。
还要注意,控制节点无法仅采取或采用先前从源无线电基站发送的容量分配,它可能表示到目标小区的Iub接口的巨大过载。例如,假定源小区支持1Mbps,而目标小区仅支持用户的100kbps。支持上的这种差异的原因可能在于,许多用户被连接,并且正使用目标小区中的分组数据服务,而源小区为‘空’。
作为本文所述的一个方面,实质上表示(大体上)比特率的容量分配必须源自HS-DSCH数据帧被送往的小区。作为一个示例的非限制性实现,容量分配可基于或表示具有在间隔中重复的某个长度的多个PDU,其中的间隔通常是重复的。根据这个方面,Iub接口(在RNC与RBS之间)不会因不正确的容量分配信息而过载。移动终端经由载波质量指示符(CQI)报告来报告其空中接口质量。载波质量指示符(CQI)在激活时间(AT)之前对于源小区与UE之间以及在激活时间(AT)之后对于目标小区与移动终端之间的质量是有效的。良好载波质量指示符(CQI)在激活时间(AT)之前在目标小区中不可用,并且只可在AT之后的某个时间、例如10毫秒左右被预计。
无线电基站无需发送它确定的完整容量分配,但是在需要时可在向控制节点发送所计算容量分配之前进一步减小所计算容量分配。
在一个示例实现中,容量分配可反映具有在间隔中重复的某个长度的多个PDU,其中间隔通常是重复的。
现在已经描述了小区变更程序的方面,大家会理解,图5(通过粗实线P)说明通过图2的无线电接入网(RAN)的HS-DSCH数据的路径。具体来说,要在HS-DSCH上传送的用户数据例如源于核心网络22,并以SDU的形式提供给控制节点26的HSDPA数据帧生成器42。HSDPA数据帧生成器42把数据组帧并修整为RLC PDU,它们通过Iub接口传送给无线电基站28。在无线电基站28,HS-DSCH数据存储在优先队列64中,并由调度器62进行调度以便通过HS-DSCH载波传送给移动终端30。
另一个新颖方面涉及源无线电基站的可选和独立特征、例如服务于在涉及移动终端的小区变更程序开始时作为源小区的小区的无线电基站以及由此产生的操作方法。源无线电基站包括收发信机52,用于通过空中接口在高速下行链路共享信道(HS-DSCH)载波上与移动终端进行通信;流量控制器61,至少部分控制通过空中接口到移动终端的高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧的流量;以及优先队列64,存储被包含在将通过空中接口发送给移动终端的高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧中的数据。
根据此另一方面,流量控制器61设置成执行在图6中表示为动作S-z的某些基本步骤、事件或动作(其中z的范围从1至4)。图6还说明与图3所示相似的、为了建立与控制节点的动作的定时参考的控制节点的动作。虽然图6中表示为由源无线电基站执行的动作实际上可在如图2所示的小区变更程序的上下文中发生,但是应当理解,本文所述的源无线电基站的动作是可分离的,因而图2的一个或多个动作无需对于图6所述的情况执行。
图6的动作S-1说明源无线电基站收到关于小区变更程序的开始的通知,其方式与对于图2的目标无线电基站所发生的相似。此外,由于动作C-2,源无线电基站收到关于预计切换的激活时间(AT)、例如CFN的通知。
作为动作S-2,基站流量控制单元61相对于小区变更程序的激活时间对队列64中的数据的数量进行评估。在动作S-2,由流量控制器61执行的评估还可包括通过空中接口的高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧的传输质量的评估。如果动作S-2的评估倾向于表明,源无线电基站在激活时间(AT)之前传送优先队列64中的所有数据没有问题(即“正确”),则作为动作S-3,基站流量控制单元61继续以常规方式与控制节点交互,例如发送常规容量分配。另一方面,如果动作S-2的评估倾向于表明,如果源无线电基站在其优先队列64中接纳其它数据,则可能存在优先队列64中的数据的一部分在激活时间(AT)之前的时间内不会通过空中接口传送的风险(即“不正确”),则执行动作S-4。
动作S-2的评估不仅考虑优先队列64的时间长度(例如PQ时间长度),而且还考虑往返时间(RTT)。作为预防,对于相同的PQ流量,动作S-2的评估在交换时间(ST)与激活时间(AT)之间定期(例如每100毫秒)执行,例如从动作S-3到动作S-2的返回箭头所示。换言之,不是始终评估所有PQ流量,而是以100毫秒间隔评估流量,其中间隔在时间上偏斜。
动作S-4包括基站流量控制单元61向控制节点发送信息,以使控制节点减少向无线电基站的高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧的发送。在动作S-4以这种方式发送给控制节点的信息可采取实质上停止HS-DSCH数据帧从控制节点到源无线电基站的优先队列64的进一步流量的“停止“信号的形式。具体来说,“停止”信号可能是零值容量分配,例如ZeroCA。ZeroCA具有零值的事实使控制节点的HSDPA数据帧生成器42停止向源无线电基站发送HS-DSCH数据帧。因此,源无线电基站实质上向控制节点发送停止信号,以便有效地终止HS-DSCH数据帧到源无线电基站的流量。在某些情况中,停止信号或ZeroCA可能充分地在交换时间(ST)之前到达HSDPA数据帧生成器42,HS-DSCH数据帧的流量在交换时间(ST)之前相当长的时间终止,如图6中的箭头H所示。
因此,预先了解激活时间(AT)的源无线电基站的流量控制器61实质上确定在其优先队列64中的HS-DSCH的更多数据的接收是否存在数据优先队列64在小区变更的激活时间(AT)之前不可通过空中接口向移动终端进行传送的可能性的风险。在这种情况中,例如,发送到无线电接入网的控制节点的信息实质上可能使控制节点停止向无线电基站发送其它高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧,甚至在到源无线电基站的HS-dSCH数据帧的路由原本会停止的交换时间(ST)之前。
根据图6的方面的源无线电基站的操作可采用可选的备选模式进行概念化。第一模式包括采用实际往返时间(RTT),如果它被标准化(例如在3GPP中)。第二模式包括采用假定RTT,如果没有标准化。
RTT不是恒定值。RTT按流来测量。流可采取传输网络中的不同路径,例如,如果使用环形结构。因此,RTT必须按HS-DSCH数据帧流来测量。
RTT可用于各种目的,现在说明其中的两个。第一个目的是在需要小区变更程序时、例如就在小区变更之前测量RTT。根据第二个目的,如果PM计数器测量RTT,则每隔1秒左右进行测量可能是适当的。
在一个示例的非限制性实现中,在每PQ100毫秒计时单元,执行表1所述的操作。
在表1中,SC表示源小区;caZeroTime是CA=0应当被发送时的估算时间;AT=激活时间(由NBAP RL重新配置中的CFN定义);degradeFactor可能为0.9左右(它表示从现在到激活时间的无线电性能的降级);RBS不了解关于交换时间的任何情况(即RNC参数hsMacdSwitchTimeOffset在RBS中不是已知的)。
表1
以上所述的是具有RNC与多个RBS之间的RLC协议连接的系统。RNC以某个比特率(修整)向RBS发送HS-DSCH数据帧。从第一RBS中的源小区到第二RBS中的目标小区(注意第一和第二RBS在这个实例中可能是同一个节点)的切换表示数据帧从源小区重新路由到目标小区。RNC确定从把数据帧发送给源小区重新路由到发送给目标小区的时间。重新路由的时间称作交换时间,并且与作为RBS和UE在空中接口中执行从源到目标小区的切换时的时间的激活时间(激活时间由RL Reconfiguration Commit消息来确定)进行比较。
在流量控制的角度,小区确定由相应源小区和目标小区使用的比特率。RNC仅采用在向源小区发送数据帧时从源小区发送的容量分配消息,从目标小区接收的容量分配消息被丢弃。在向目标小区发送数据帧时,仅采用从目标小区发送的容量分配消息,从源小区接收的容量分配消息被丢弃。
在交换时间,RNC发送第一数据帧(假定多个数据将从RNC发送)。RLC PDU的数量由在交换时间之前经由NBAP RL建立程序发送给RNC的初始容量分配来确定。当目标小区接收到来自RNC的第一数据帧时(具有用户缓冲器大小>0),它直接发送‘小区变更容量分配’。当‘小区变更容量分配’从目标小区发送时,它表示的‘比特率’已经在必要时通过考虑Iub/Iur拥塞的程度来减小。这意味着,RNC使用的‘小区变更容量分配’不会使Iub/Iur接口过载。
‘小区变更容量分配’是根据基于小区变更时的典型CQI和UE能力的典型比特率值。在比特率可根据有效CQIUE报告表示之前或者在激活时间之后经过某个时间之前,采用‘小区变更容量分配’。
当数据帧在交换时间被阻止发送给源小区时,这往往是一个充分良好的解决方案。但是,如果优先队列时间长度(PQT)太长,则表示零比特率(caZero)的容量分配消息应当在激活时间之前的某个时间发送。RBS源小区不知道RNC交换时间发生的时间。清空源小区中的优先队列的估算时间(estPqEmptyTime)采用优先队列时间长度、RBS-RNC-RBS往返时间以及称作degradeFactor的常数来计算。degradeFactor描述激活时间之前的空中接口降级(RTT值可能是测量值或者是配置值)。发送表示零比特率的容量分配消息‘caZero’的时间通过采用激活时间和estPqEmptyTime来计算。容量分配消息可每100毫秒从源小区发送。应用RNC的零比特率的时间通过在预先从RBS源小区发送的容量分配消息中设置‘HS-DSCH重复周期’值来确定。
图7说明高速下行链路共享信道(HS-DSCH)与DCH信道之间的示例小区变更。在图7中,“HS”表示HS-DSCH数据帧;“DCH”表示DCH数据帧;“HS-to-HS”表示从HS源小区到HS目标小区的切换/小区变更;“DCH-to-DCH”表示从DCH源小区到DCH目标小区的切换/小区变更;“SC”表示源小区;“TC”表示目标小区;“ST”表示HS相关的交换时间(ST);“STO”表示交换时间偏移;“DTO”表示下行链路传输偏移(它是DCH相关的);以及“AT”表示激活时间(即移动终端从源无线电基站切换到目标无线电基站时的时间)。无阴影突发表示RNC HS或DCH数据帧传输间隙;加阴影突发表示在具有零或小信用额的容量分配从无线电基站发送时的传输间隙。
按照图7,交换时间偏移包括以下假定无线电基站中的高速下行链路共享信道(HS-DSCH)优先队列(PQ)包含就在激活时间(AT)之前及时清空的数据。下行链路传输偏移(DTO)用于DCH,并且在无线电基站中包括通过空中接口发送数据之前的传输网络延迟和处理时间。
如上所述,源无线电基站的基站流量控制单元61可早于交换时间(ST)向控制节点发送容量分配控制帧,具体来说是在过多数据在优先队列64中可用、同时空中接口性能降低(其中,甚至优先队列时间(PQT)长度变得过长,而且也许比交换时间偏移(STO)更长)时的情况中。这种容量分配、如ZeroCA对于所述的优先队列64以100毫秒优先队列评估周期计时单位来发送。这个容量分配具有小值,它对应于基于优先队列时间长度和容量分配对数据帧RTT的估算值。因此,这个容量分配包含具有零值或其它小信用值的信用额。如果容量分配采用这样一种小信用额或值来发送,则控制节点中的HSDPA数据帧生成器42可能甚至在交换时间(ST)之前停止数据帧生成,从而形成接收这样一种小容量分配或短信用之后与达到交换时间(ST)之后之间的传输间隙。
虽然结合目前认为是最可行以及优选实施例的内容对本发明进行了说明,但是要理解,本发明不限于所公开的实施例,相反,它意在涵盖各种修改及等效方案。
权利要求
1.一种无线电接入网(20)的控制节点(26),控制无线电基站节点(28),并且结合用于移动终端(30)的小区变更程序,向服务于目标小区的目标无线电基站发送高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧,其特征在于所述控制节点(26)设置成在所述控制节点(26)知道所述目标小区的所计算容量分配之前开始向所述目标无线电基站发送所述高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧,所述所计算容量分配取决于所述目标小区中的所述高速下行链路共享信道的报告载波质量指示符。
2.如权利要求1所述的节点,其特征在于,通过设置成在所述控制节点(26)知道所述目标小区的所计算容量分配之前向所述目标无线电基站发送所述高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧,所述控制节点(26)用于减小原本会在所述控制节点(26)等到所述控制节点(26)收到所计算容量分配的通知之后发送所述高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧的情况下发生的控制节点比特率传输间隙。
3.如权利要求1所述的节点,其特征在于,发送给所述目标无线电基站的所述高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧在激活时间之前发送给所述目标无线电基站,所述激活时间是在所述小区变更程序中、所述小区变更程序在所述目标无线电基站与所述移动终端(30)之间的空中接口(32)上变得有效的时间。
4.如权利要求1所述的节点,其特征在于,所述控制节点(26)设置成在知道所述目标小区的所计算容量分配之前,按照所述目标小区的假定容量分配来发送所述高速下行链路共享信道(HS-DSCH)。
5.如权利要求4所述的节点,其特征在于,所述目标小区的所述假定容量分配是从所述目标无线电基站得到的并且与用于小区变更的小区边界上的可接受载波质量指示符值相关的小区变更容量分配。
6.如权利要求4所述的节点,其特征在于,在知道所述目标小区的所计算容量分配之前以及实质上在所述小区变更程序的交换操作的交换时间,所述控制节点(26)向所述目标无线电基站发送第一高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧,所述交换操作包括在所述交换时间从所述源无线电基站到服务于目标小区的目标无线电基站的送往所述移动终端(30)的高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧的重新分配。
7.如权利要求1所述的节点,其特征在于,所述控制节点(26)从所述目标无线电基站确定容量分配,按照所述容量分配,所述高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧被传送到所述目标无线电基站。
8.如权利要求7所述的节点,其特征在于,在交换操作的交换时间,所述控制节点(26)按照第一容量分配向所述目标无线电基站发送第一高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧;在接收到来自所述目标无线电基站的小区变更容量分配之后,所述控制节点(26)按照所述小区变更容量分配向所述目标无线电基站发送其它高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧;以及在从所述目标无线电基站接收到所述所计算容量分配时,所述控制节点(26)按照所述所计算容量分配向所述目标无线电基站发送其它高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧,所述交换操作包括在交换时间从所述源无线电基站到服务于目标小区的目标无线电基站的送往所述移动终端(30)的所述高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧的重新分配。
9.如权利要求8所述的节点,其特征在于,所述小区变更容量分配与用于所述小区变更的小区边界上的可接受载波质量指示符值相关。
10.一种无线电接入网(20)的无线电基站节点(28),服务于在涉及移动终端(30)的小区变更程序开始时作为源小区的小区,所述节点包括收发信机(52),用于通过空中接口(32)在高速下行链路共享信道(HS-DSCH)载波上与所述移动终端(30)进行通信;流量控制器(56),至少部分控制高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧通过所述空中接口(32)到所述移动终端(30)的流量;队列(64),存储被包含在将通过所述空中接口(32)发送给所述移动终端(30)的所述高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧中的数据;其特征在于,所述流量控制器(56)设置成相对于所述小区变更程序的激活时间对所述队列(64)中的数据的数量进行评估,以及按照所述评估,把信息发送给所述无线电接入网(20)的控制节点(26),以便使所述控制节点(26)减少向所述无线电基站的高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧的发送。
11.如权利要求10所述的节点,其特征在于,所述激活时间是在所述小区变更程序中、所述小区变更程序在所述目标无线电基站与所述移动终端(30)之间的空中接口(32)上变为有效的时间。
12.如权利要求10所述的节点,其特征在于,所述评估还包括通过所述空中接口(32)的所述高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧的传输质量的评估。
13.如权利要求10所述的节点,其特征在于,发送给所述无线电接入网(20)的所述控制节点(26)的信息实质上阻止所述控制节点(26)向所述无线电基站发送其它高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧。
14.如权利要求10所述的节点,其特征在于,发送给所述无线电接入网(20)的控制节点(26)的信息包括容量分配。
15.一种无线电接入网(20)的无线电基站节点(28),服务于在涉及移动终端(30)的小区变更程序开始时作为目标小区的小区,所述节点包括收发信机(52),用于通过空中接口(32)在高速下行链路共享信道(HS-DSCH)载波上与所述移动终端(30)进行通信;载波监测器(54),确定所述高速下行链路共享信道(HS-DSCH)载波的载波质量指示符;其特征在于,提供流量控制器(56),所述流量控制器(56)设置成在所述载波质量指示符可用之前生成假定容量分配消息,用于使所述无线电接入网(20)的控制节点(26)能够向所述无线电基站节点(28)发送高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧。
16.如权利要求15所述的节点,其特征在于,所述假定容量分配消息是第一假定容量分配消息,并包括配置成授权所述控制节点(26)向所述无线电基站发送第一高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧的初始容量分配。
17.如权利要求16所述的节点,其特征在于,流量控制器(56)还发送包括小区变更容量分配的第二假定容量分配消息,以及所述无线电基站在接收到所述第一高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧时,发送具有所述小区变更容量分配的第二假定容量分配消息。
18.如权利要求15所述的节点,其特征在于,所述假定容量分配消息包括小区变更容量分配。
19.如权利要求18所述的节点,其特征在于,所述小区变更容量分配与用于所述小区变更的小区边界上的可接受载波质量指示符值相关。
20.如权利要求15所述的节点,其特征在于,当所述载波质量指示符可用时,所述无线电基站向所述控制节点(26)发送所计算容量分配,所述所计算容量分配取决于所述目标小区中的所述高速下行链路共享信道载波的载波质量指示符。
21.一种操作电信系统以执行小区变更程序的方法,所述电信系统包括控制节点(26),所述控制节点(26)控制包括源无线电基站和目标无线电基站的多个无线电基站(28),所述方法的特征在于在所述小区变更程序之前,从所述控制节点(26)向所述源无线电基站发送高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧,用于传送到源小区中的移动终端(30);然后,在所述小区变更程序期间停止从所述控制节点(26)到所述源无线电基站的所述高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧的发送;以及在所述控制节点(26)知道目标小区的所计算容量分配之前开始向服务于所述目标小区的目标无线电基站发送所述高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧,所述所计算容量分配取决于所述目标小区的所述高速下行链路共享信道的报告信道质量指示符。
22.如权利要求21所述的方法,其特征在于,还包括减小原本在所述控制节点(26)等到已经通知所述控制节点(26)所计算容量分配之后发送所述高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧的情况下会发生的控制节点比特率传输间隙。
23.如权利要求21所述的方法,其特征在于,还包括在激活时间之前向所述目标无线电基站发送所述高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧,所述激活时间是在所述小区变更程序中、所述小区变更程序在所述目标无线电基站与所述移动终端(30)之间的空中接口(32)上变得有效的时间。
24.如权利要求21所述的方法,其特征在于,还包括按照所述目标小区的假定容量分配来发送在知道所述目标小区的所述所计算容量分配之前发送的所述高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧。
25.如权利要求24所述的方法,其特征在于,还包括从所述目标无线电基站获得所述目标小区的所述假定容量分配,所述假定容量分配是从所述目标无线电基站发送给所述控制节点(26)并且配置成引起第一高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧从所述控制节点(26)到所述目标无线电基站的传输的初始载波质量指示符。
26.如权利要求24所述的方法,其特征在于,还包括从所述目标无线电基站获得所述目标小区的所述假定容量分配,所述假定容量分配与用于所述小区变更的小区边界上的可接受载波质量指示符值相关。
27.如权利要求21所述的方法,其特征在于,还包括在知道所述目标小区的所述所计算容量分配之前以及实质上在所述小区变更程序的交换操作的交换时间,所述控制节点(26)向所述目标无线电基站发送第一高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧,所述交换操作包括在所述交换时间从所述源无线电基站到服务于目标小区的目标无线电基站的送往所述移动终端(30)的所述高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧的重新分配。
28.如权利要求21所述的方法,其特征在于,还包括在所述小区变更程序的交换操作的交换时间之前,从所述目标无线电基站向所述控制节点(26)发送初始容量分配,所述交换操作包括在所述交换时间从所述源无线电基站到所述目标无线电基站的送往所述移动终端(30)的所述高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧的重新分配;实质上在所述交换时间,响应所述初始容量分配而从所述控制节点(26)向所述目标无线电基站发送第一高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧;在接收到来自所述控制节点(26)的所述第一高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧时,从所述目标无线电基站向所述控制节点(26)发送第二容量分配,所述第二容量分配是假定容量分配;在接收到来自所述目标无线电基站的所述第二容量分配时,从所述控制节点(26)向所述目标无线电基站发送其它高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧,所述其它高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧按照所述第二容量分配来发送;在所述目标无线电基站确定所述移动终端(30)所使用的所述高速下行链路共享信道的信道质量;采用所述信道质量来确定第三容量分配;把所述第三容量分配从所述目标无线电基站发送给所述控制节点(26);以及此后从所述控制节点(26)向所述目标无线电基站发送另外的高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧,所述另外的高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧按照所述第三容量分配来发送。
29.如权利要求28所述的方法,其特征在于,所述第二容量分配是与用于所述小区变更的小区边界上的可接受载波质量指示符值相关的小区变更容量分配。
30.一种操作电信系统以执行小区变更程序的方法,所述电信系统包括控制节点(26),所述控制节点(26)控制服务于在所述小区变更程序开始时作为源小区的小区的无线电基站,所述方法的特征在于在所述小区变更程序之前,从所述控制节点(26)向所述源无线电基站发送高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧,用于传送到所述源小区中的移动终端(30);然后,在所述小区变更程序期间在所述源无线电基站,在队列(64)中存储将通过空中接口(32)在高速下行链路共享信道(HS-DSCH)载波上发送给所述移动终端(30)的数据;相对于所述小区变更程序的激活时间对所述队列(64)中的所述数据的数量进行评估;以及按照所述评估;向所述无线电接入网(20)的所述控制节点(26)发送信息,以便使所述控制节点(26)减少高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧到所述无线电基站的发送。
31.如权利要求30所述的方法,其特征在于,所述激活时间是在所述小区变更程序中、所述小区变更程序在所述目标无线电基站与所述移动终端(30)之间的所述空中接口(32)上变为有效的时间。
32.如权利要求30所述的方法,其特征在于,还包括在所述评估中包含通过所述空中接口(32)的所述高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧的传输质量的评估。
33.如权利要求30所述的方法,其特征在于,还包括所述控制节点(26)实质上在接收到所述信息时停止对所述无线电基站的其它高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧的发送。
34.如权利要求30所述的方法,其特征在于,发送给所述无线电接入网(20)的控制节点(26)的信息包括容量分配。
全文摘要
允许参与小区变更程序的无线电接入网的控制节点(26)甚至在控制节点知道目标小区的所计算容量分配之前开始向目标无线电基站(28)发送HS-DSCH数据帧。由控制节点进行的HS-DSCH数据帧的这种预先了解传输有效地减小原本在控制节点等到已经通知控制节点关于所计算容量分配之后发送高速下行链路共享信道(HS-DSCH)数据帧的情况下会发生的控制节点(例如RNC)比特率传输间隙。允许控制节点甚至在激活时间(AT)之前、通常就在交换时间(ST)之后开始发送HS-DSCH数据帧。在一个示例操作模式中,对目标无线电基站的HS-DSCH数据帧的预先了解发送采用目标小区的假定容量分配来执行。第一种类型的假定容量分配是从目标无线电基站发送给控制节点并配置成引起从控制节点到目标无线电基站的第一HS-DSCH数据帧的传送的初始容量分配。第二类型的假定容量分配是在由目标无线电基站接收到初始容量分配所引起的第一HS-DSCH数据帧时从目标无线电基站发送到控制节点的小区变更容量分配。在一个示例实现中,假定容量分配与用于小区变更的小区边界上的(例如估算或近似)可接受载波质量指示符值相关。
文档编号H04W88/12GK101088305SQ200580044604
公开日2007年12月12日 申请日期2005年12月15日 优先权日2004年12月30日
发明者P·伦德, S·纳达斯 申请人:艾利森电话股份有限公司
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