Способ облегчения передачи обслуживания устройства мобильной связи
Изобретение относится к области мобильной связи. Технический результат заключается в исключении потерь данных в течение передачи обслуживания без усложнения сигнализации. Технический результат достигается за счет буферизации принятых от узла-источника и от внешнего источника пакетов пользовательских данных в целевом узле в течение передачи обслуживания перед отправкой мобильному устройству. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 13 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к мобильным телекоммуникационным сетям, в частности, но не только, к сетям, действующим в соответствии со стандартами 3GPP или их эквивалентами или модификациями. Настоящее изобретение также относится к управлению пакетами данных в мобильных телекоммуникационных сетях.
Данная заявка основана на и испрашивает приоритет патентных заявок GB 0616682.1 от 22 августа 2006 и GB 0619524.2 от 3 октября 2006, раскрытия которых включены в настоящий документ во всей своей полноте посредством ссылки.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В мобильных телекоммуникационных сетях существует требование для пользовательского оборудования (UE) передавать обслуживание от одной базовой станции к другой. В 3GPP был недавно предложен метод, определенный в плоскости управления (С-плоскости) для передачи обслуживания (handover - НО) от eNodeB-источника к целевому eNodeB. Хотя различные аббревиатуры, применяемые в 3G связи, должны быть знакомы специалистам в данной области техники, но для использования простыми читателями приложен словарь.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Хотя для эффективности понимания для специалистов в данной области техники изобретение будет детально описано в контексте 3G систем, принципы передачи обслуживания могут быть применены к другим системам, например другим CDMA или беспроводным, в которых мобильное устройство или пользовательское оборудование (UE) осуществляет связь с одним из нескольких других устройств (относящихся к eNodeB) с соответствующими элементами системы, которые могут быть изменены по требованию.
Было замечено, что с текущими предложениями 3GPP по передаче обслуживания (например, как было изложено в «Передаче обслуживания данных плоскости пользователя нисходящей линии связи для RT услуг», www.3gpp.org/ftp/tsg ran/wg3 lu/TSGR3 51 bis/docs/ R3-060454.zip) только незначительное число пакетов данных нисходящей линии связи (DL) должны быть направлены от eNodeB-источника целевому eNodeB для услуг реального времени в течение выполнения передачи обслуживания. Это может привести в худшем случае к потере отдельного пакета данных или задержанной доставке. В общем считалось, что любое из этих событий допустимо, естественно, было желаемым не иметь потерь данных, но это считалось неизбежным с учетом рабочих ограничений. В общем, было согласовано, что данные пользователя должны направляться от eNodeB-источника целевому eNodeB как для услуг реального времени, так и для услуг не в реальном времени в течение фазы выполнения передачи обслуживания, вместо применения различных механизмов в виде, зависящем от услуги.
В соответствии с настоящим изобретением было предложено, что на самом деле можно избежать потерь данных в течение передачи обслуживания без обязательного усложнения сигнализации или добавления значительных служебных сигналов или задержки. Изобретение исходит из понимания того, что можно избежать потери данных (или по меньшей мере их уменьшить) неявной сигнализацией без привлечения явных управляющих сигналов.
Заявитель недавно предложил процедуру НО без потерь. Это предложение выложено на http://www.3gpp.org/ftp/tsq_ran/WG3_lu/TSGR3_53/docs/R3-061088.zip. В предложенной системе eNodeB-источник останавливает передачу данных перед отправкой НО команды, но продолжает прием данных, и UE останавливает передачу данных после того, как оно принимает НО команду. После отправки НО команды DL данные, принятые в eNodeB-источнике от Шлюза Доступа (Access Gateway) для передачи UE, буферизуются или отправляются целевому eNodeB для дальнейшей доставки, как только UE установит линию связи с целевым eNodeB. Настоящая заявка описывает способ, в котором буферизацией данных можно управлять в eNodeB-источнике. Для полноты в описании также дано оригинальное предложение для передачи обслуживания без потерь.
В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения предоставлен способ облегчения передачи обслуживания устройства мобильной связи от узла-источника к целевому узлу, содержащий этап, на котором буферизуют принятые пакеты пользовательских данных в целевом узле в течение передачи обслуживания перед отправкой мобильному устройству.
В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения предоставлен целевой узел системы мобильной связи, содержащий:
средство для приема запроса на передачу обслуживания, запрашивающее передачу обслуживания мобильного устройства от узла-источника к целевому узлу;
средство для отправки ответа на передачу обслуживания;
средство для приема пакетов пользовательских данных в течение передачи обслуживания для передачи мобильному устройству;
средство для отправки пакетов пользовательских данных мобильному устройству после завершения передачи обслуживания; и
средство для буферизации принятых пакетов пользовательских данных в течение передачи обслуживания перед отправкой мобильному устройству.
В соответствии с третьим аспектом настоящего изобретения предоставлен целевой узел системы мобильной связи, содержащий:
первый приемник, выполненный с возможностью приема запроса на передачу обслуживания, запрашивающий передачу обслуживания мобильного устройства от узла-источника к целевому узлу;
первый передатчик, выполненный с возможностью передачи запроса на передачу обслуживания;
второй приемник, выполненный с возможностью приема пакетов пользовательских данных в течение передачи обслуживания для передачи мобильному устройству;
второй передатчик, выполненный с возможностью передачи пакетов пользовательских данных после завершения передачи обслуживания; и
буфер, выполненный с возможностью буферизации принятых пакетов пользовательских данных в течение передачи обслуживания перед передачей мобильному устройству.
В соответствии с четвертым аспектом настоящего изобретения предоставлен способ облегчения передачи обслуживания устройства мобильной связи от узла-источника к целевому узлу, содержащий этапы, на которых, в ответ на прием ответа на передачу обслуживания в узле-источнике, останавливают передачу пакетов пользовательских данных нисходящей линии связи устройству мобильной связи, в то время как продолжают принимать пакеты пользовательских данных восходящей линии связи от пользовательского устройства и отправляют команду передачи обслуживания мобильному устройству.
В соответствии с пятым аспектом настоящего изобретения предоставлен узел-источник системы мобильной связи, содержащий:
средство для направления пакетов данных нисходящей линии связи устройству мобильной связи;
средство для приема пакетов пользовательских данных восходящей линии связи от устройства мобильной связи;
средство для приема ответа на передачу обслуживания, указывающего передачу обслуживания устройства мобильной связи от узла-источника к целевому узлу;
средство для управления упомянутым средством для направления, в ответ на прием упомянутого ответа на передачу обслуживания, таким образом, что упомянутое средство для направления останавливает направление упомянутых пакетов пользовательских данных нисходящей линии связи к устройству мобильной связи, в то время как упомянутое средство для приема продолжает принимать пакеты пользовательских данных восходящей линии связи от пользовательского устройства; и
средство для отправки команды передачи обслуживания мобильному устройству, после того как упомянутое средство для направления останавливает направление упомянутых пакетов пользовательских данных нисходящей линии связи.
В соответствии с шестым аспектом настоящего изобретения предоставлен способ облегчения передачи обслуживания устройства мобильной связи от узла-источника к целевому узлу, в течение передачи обслуживания которого пакеты пользовательских данных направляют от узла-источника к целевому узлу, причем способ содержит этапы, на которых принимают направленные пакеты данных в целевом узле от узла-источника посредством первого интерфейса и принимают пакеты данных от внешнего источника посредством второго интерфейса и упорядочивают пакеты данных для передачи устройству мобильной связи на основе интерфейса, от которого принимают пакеты данных.
В соответствии с седьмым аспектом настоящего изобретения предоставлен целевой узел сети связи, содержащий:
первый интерфейс для приема, в течение передачи обслуживания мобильного устройства от узла-источника к целевому узлу, пакетов пользовательских данных нисходящей линии связи от узла-источника;
второй интерфейс для приема пакетов пользовательских данных для мобильного устройства от внешнего источника; и
средство для упорядочивания пакетов данных для передачи устройству мобильной связи, на основе интерфейса, от которого принимают пакеты данных.
В соответствии с восьмым аспектом настоящего изобретения предоставлен способ связи, выполняемый в узле-источнике телекоммуникационной системы, содержащий этапы, на которых:
принимают Служебные Блоки Данных, SDU, для передачи устройству мобильной связи;
сохраняют копию SDU в буфере управления SDU;
переправляют SDU в блок объединения и сегментации для генерации Протокольных Блоков Данных, PDU;
сохраняют PDU в передающем буфере для передачи устройству мобильной связи;
отправляют обратное сообщение буферу управления SDU, идентифицирующему SDU, который может быть удален из буфера управления SDU, когда, для данных Неподтвержденного Режима, UM, PDU, относящиеся к тем SDU, направлены от буфера передачи или когда, для данных Подтвержденного Режима, AM, получение PDU, относящихся к тем SDU, подтверждено устройством мобильной связи;
в ответ на получение обратного сообщения, удаляют идентифицированный SDU из буфера управления SDU; и
в течение передачи обслуживания устройства мобильной связи от узла-источника к целевому узлу, направляют SDU для устройства мобильной связи целевому узлу в зависимости от SDU, сохраненных в упомянутом буфере управления SDU.
В соответствии с девятым аспектом настоящего изобретения предоставлен узел-источник телекоммуникационной системы, содержащий:
средство для приема Служебных Блоков Данных, SDU, для передачи устройству мобильной связи;
буфер управления SDU для сохранения копии SDU;
блок объединения и сегментации для генерации Протокольных Блоков Данных, PDU из SDU;
буфер передачи для сохранения PDU перед передачей устройству мобильной связи;
средство для отправки обратного сообщения буферу управления SDU, идентифицирующему SDU, который может быть удален из буфера управления SDU, когда, для данных Неподтвержденного Режима, UM, PDU, относящиеся к тем SDU, направлены от передающего буфера или когда, для данных Подтвержденного Режима, AM, получение PDU, относящихся к тем SDU, подтверждено устройством мобильной связи;
средство для удаления, в ответ на получение обратного сообщения, идентифицированного SDU из буфера управления SDU; и
средство для направления, в течение передачи обслуживания устройства мобильной связи от узла-источника к целевому узлу, SDU для устройства мобильной связи целевому узлу в зависимости от SDU, сохраненных в упомянутом буфере управления SDU.
В соответствии с десятым аспектом настоящего изобретения предоставлен способ связи, выполняемый в устройстве мобильной связи телекоммуникационной системы, содержащий этапы, на которых:
принимают Служебные Блоки Данных, SDU, для передачи узлу-источнику телекоммуникационной системы;
сохраняют копию SDU в буфере управления SDU;
переправляют SDU в блок объединения и сегментации для генерации Протокольных Блоков Данных, PDU;
сохраняют PDU в передающем буфере для передачи узлу-источнику;
отправляют обратное сообщение буферу управления SDU, идентифицирующему SDU, который может быть удален из буфера управления SDU, когда, для данных Неподтвержденного Режима, UM, PDU, относящиеся к тем SDU, направлены от буфера передачи или когда, для данных Подтвержденного Режима, AM, получение PDU, относящихся к тем SDU, подтверждено узлом-источником;
в ответ на получение обратного сообщения, удаляют идентифицированное SDU из буфера управления SDU;
принимают отчет о статусе от узла-источника;
принимают команду передачи обслуживания от узла-источника после приема отчета о статусе; и
после завершения передачи обслуживания целевому узлу, используют принятый отчет о статусе для управления тем, какие SDU переправлены в блок объединения и сегментации для формирования PDU для передачи в целевой узел.
В соответствии с одиннадцатым аспектом настоящего изобретения предоставлено устройство мобильной связи, содержащее:
средство для приема Служебных Блоков Данных, SDU, для передачи узлу-источнику телекоммуникационной системы;
буфер управления SDU для сохранения копии SDU;
блок объединения и сегментации для генерации Протокольных Блоков Данных, PDU, из SDU;
передающий буфер для сохранения PDU перед передачей узлу-источнику;
средство для отправки обратного сообщения буферу управления SDU, идентифицирующему SDU, который может быть удален из буфера управления SDU, когда, для данных Неподтвержденного Режима, UM, PDU, относящиеся к тем SDU, направлены от буфера передачи или когда, для данных Подтвержденного Режима, AM, получение PDU, относящихся к тем SDU, подтверждено узлом-источником;
средство для удаления, в ответ на получение обратного сообщения, идентифицированного SDU из буфера управления SDU;
средство для приема отчета о статусе от узла-источника;
средство для приема команды передачи обслуживания от узла-источника после приема отчета о статусе; и
средство для использования, после завершения передачи обслуживания целевому узлу, принятого отчета о статусе для управления тем, какие SDU переправлены в блок объединения и сегментации для формирования PDU для передачи в целевой узел.
В соответствии с двенадцатым аспектом настоящего изобретения предоставлен способ, выполняемый узлом-источником телекоммуникационного узла, содержащий этапы, на которых:
буферизируют пакеты пользовательских данных нисходящей линии связи для передачи устройству мобильной связи в буфер;
отправляют пакеты пользовательских данных нисходящей линии связи устройству мобильной связи;
принимают ответ на передачу обслуживания, указывающий передачу обслуживания устройства мобильной связи целевому узлу; и
выборочно направляют пакеты пользовательских данных от упомянутого буфера упомянутому целевому узлу в зависимости от отчета RLC статуса или информации HARQ обратной связи.
В соответствии с тринадцатым аспектом настоящего изобретения предоставлен способ связи, выполняемый узлом-источником телекоммуникационной системы, содержащий этапы, на которых:
принимают Служебные Блоки Данных, SDU, для передачи устройству мобильной связи;
сохраняют копию SDU в буфере управления SDU;
переправляют SDU в блок объединения и сегментации для генерации Протокольных Блоков Данных, PDU;
сохраняют PDU в передающем буфере для передачи устройству мобильной связи;
отправляют обратное сообщение буферу управления SDU, идентифицирующему SDU, который может быть удален из буфера управления SDU, когда, для данных Неподтвержденного Режима, UM, PDU, относящиеся к тем SDU, направлены от буфера передачи или когда, для данных Подтвержденного Режима, AM, получение PDU, относящихся к тем SDU, подтверждено устройством мобильной связи;
в ответ на получение обратного сообщения, удаляют идентифицированный SDU из буфера управления SDU; и
в течение передачи обслуживания устройства мобильной связи от узла-источника к целевому узлу, направляют SDU для устройства мобильной связи целевому узлу в зависимости от отчета RLC статуса или информации HARQ обратной связи.
В соответствии с четырнадцатым аспектом настоящего изобретения предоставлен узел-источник телекоммуникационного узла, содержащий:
буфер для буферизации пакетов пользовательских данных нисходящей линии связи для передачи устройству мобильной связи;
средство для отправки пакетов пользовательских данных нисходящей линии связи устройству мобильной связи;
средство для приема ответа на передачу обслуживания, указывающего передачу обслуживания устройства мобильной связи целевому узлу; и
средство для выборочного направления пакетов пользовательских данных от упомянутого буфера упомянутому целевому узлу в зависимости от отчета RLC статуса или информации HARQ обратной связи.
В соответствии с пятнадцатым аспектом настоящего изобретения предоставлен узел-источник телекоммуникационной системы, содержащий:
средство для приема Служебных Блоков Данных, SDU, для передачи устройству мобильной связи;
буфер управления SDU для сохранения копии SDU;
блок объединения и сегментации для генерации Протокольных Блоков Данных, PDU;
буфер передачи для сохранения PDU перед передачей устройству мобильной связи;
средство для отправки обратного сообщения буферу управления SDU, идентифицирующему SDU, который может быть удален из буфера управления SDU, когда, для данных Неподтвержденного Режима, UM, PDU, относящиеся к тем SDU, направлены от передающего буфера или когда, для данных Подтвержденного Режима, AM, получение PDU, относящихся к тем SDU, подтверждено устройством мобильной связи;
средство для удаления, в ответ на получение обратного сообщения, идентифицированного SDU из буфера управления SDU; и
средство для выборочного направления, в течение передачи обслуживания устройства мобильной связи от узла-источника к целевому узлу, SDU для устройства мобильной связи целевому узлу в зависимости от отчета RLC статуса или информации HARQ обратной связи.
В соответствии с шестнадцатым аспектом настоящего изобретения предоставлен способ облегчения передачи обслуживания устройства мобильной связи от узла-источника к целевому узлу, содержащий этапы, на которых:
на узле-источнике, в ответ на прием ответа от целевого узла, отправляют статусный пакет устройству мобильной связи и после отправки статусного пакета останавливают передачу пользовательских данных нисходящей линии связи от узла-источника устройству мобильной связи; и
на устройстве мобильной связи, в ответ на прием команды передачи обслуживания от узла-источника, отправляют статусный пакет узлу-источнику и после отправки статусного пакета останавливают передачу пользовательских данных восходящей линии связи от устройства мобильной связи узлу-источнику.
В соответствии с семнадцатым аспектом настоящего изобретения предоставлен узел-источник телекоммуникационной системы, содержащий:
средство для приема пакетов пользовательских данных восходящей линии связи от устройства мобильной связи;
средство для передачи пакетов пользовательских данных нисходящей линии связи устройству мобильной связи;
средство для приема ответа на передачу обслуживания, указывающего передачу обслуживания устройства мобильной связи от узла-источника к целевому узлу;
средство для генерации, в ответ на прием упомянутого ответа на передачу обслуживания, статусного отчета, указывающего пакеты пользовательских данных восходящей линии связи, принятые от устройства мобильной связи;
средство для отправки сгенерированного статусного отчета устройству мобильной связи; и
средство для остановки передачи пользовательских данных нисходящей линии связи от узла-источника устройству мобильной связи после отправки упомянутого статусного отчета.
В соответствии с восемнадцатым аспектом настоящего изобретения предоставлено устройство мобильной связи, содержащее:
средство для приема пакетов пользовательских данных нисходящей линии связи от узла-источника телекоммуникационной системы;
средство для передачи пакетов пользовательских данных восходящей линии связи упомянутому узлу-источнику;
средство для приема команды передачи обслуживания от узла-источника, указывающего передачу обслуживания целевому узлу телекоммуникационной системы;
средство для генерации, в ответ на прием упомянутой команды передачи обслуживания, статусного пакета, указывающего пакеты пользовательских данных нисходящей линии связи, которые были приняты;
средство для отправки статусного отчета узлу-источнику; и
средство для остановки передачи пользовательских данных восходящей линии связи от устройства мобильной связи узлу-источнику после отправки статусного отчета.
В соответствии с девятнадцатым аспектом настоящего изобретения предоставлен способ облегчения передачи обслуживания устройства мобильной связи от узла-источника к целевому узлу, причем способ выполняется в узле-источнике и содержит этапы, на которых:
принимают статусный пакет от устройства мобильной связи; и
направляют пакеты пользовательских данных целевому узлу в зависимости от информации, содержащейся в принятом статусном пакете.
В соответствии с двадцатым аспектом настоящего изобретения предоставлен узел-источник телекоммуникационной системы, содержащий:
средство для приема ответа на передачу обслуживания от целевого узла, указывающего передачу обслуживания устройства мобильной связи от узла-источника к целевому узлу;
средство для остановки, в ответ на прием упомянутого ответа на передачу обслуживания, передачи пользовательских данных нисходящей линии связи от узла-источника устройству мобильной связи;
средство для передачи команды передачи обслуживания упомянутому устройству мобильной связи после остановки передачи упомянутых пользовательских данных нисходящей линии связи;
средство для приема статусного пакета от устройства мобильной связи; и
средство для направления пакетов пользовательских данных целевому узлу в зависимости от информации, содержащейся в принятом статусном пакете.
В соответствии с двадцать первым аспектом настоящего изобретения передача пользовательских данных неявно останавливается, без требования дополнительной излишней сигнализации, когда узел «понимает», что передача обслуживания продолжается. Это решение отличается от традиционной философии действий сигнализации, которые должны быть выполнены и требуют изменений в традиционном узле, чтобы относиться к действиям плоскости управления (С-плоскости) и действиям пользовательской плоскости (U-плоскости), но имеет преимущества, как было рассмотрено.
Предпочтительно пакеты данных направляют от узла-источника целевому узлу в течение передачи обслуживания, это позволяет избежать необходимости в повторной передаче от внешнего узла-источника целевому узлу.
Предпочтительно пакеты упорядочивают в целевом узле перед отправкой. Понятно, что упорядочивание может быть выполнено более эффективно и четко путем дополнительного связанного использования неявной сигнализации, основываясь на интерфейсе, с помощью которого целевой узел принимает пакеты. Это может быть независимо предоставлено в двадцать втором аспекте.
Предпочтительно пакеты нисходящей линии связи буферизуют в целевом узле. Это может показаться противоречащим традиционному принципу направления пакетов с минимальными задержками, но было выявлено, что задержка является малой и конечный эффект, даже для услуг критичных ко времени, таких как Voice over IP (передача голоса через интернет-протокол), может быть выгодным. Эта возможность может быть независимо обеспечена в двадцать третьем аспекте.
Предпочтительно, в дополнение к приостановке активности нисходящей линии связи, активность восходящей линии связи также неявно приостанавливают, и это независимо предоставлено в двадцать четвертом аспекте.
Предпочтительно пакеты восходящей линии связи буферизуют в мобильном устройстве. Как и в двадцать третьем аспекте, это может казаться противоречащим традиционному принципу направления пакетов с минимальной задержкой, но было выявлено, что задержка является малой и конечный эффект, даже для услуг, критичных ко времени, таких как Voice over IP (передача голоса через интернет-протокол), может быть полезным. Эта возможность может быть независимо предоставлена в двадцать пятом аспекте.
Особенно предпочтительная возможность вышеупомянутых аспектов заключается в том, что они облегчают раздельную приостановку передачи данных восходящей линии связи и нисходящей линии связи. Таким образом, в противоположность традиционным предположениям, узел-источник может приостановить передачу, но продолжать прием данных пользователя, и, таким образом, пакеты транзита не теряются. Это может быть независимо предоставлено в двадцать шестом аспекте.
В то время как каждая из возможностей может быть предоставлена независимо для обеспечения преимуществ, например пакеты нисходящей линии связи могут быть приостановлены без приостановления пакетов восходящей линии связи, или с помощью использования различных механизмов для приостановления пакетов восходящей линии связи, или наоборот (и это может быть предпочтительно там, где проще изменить только одно из пользовательского оборудования или базовой станции), существует особое преимущество в обеспечении неявной приостановки как данных восходящей линии связи, так и нисходящей линии связи. Подобным образом, в то время как буферизация пакетов данных в течение передачи обслуживания может сама по себе улучшить использование радиоинтерфейса и неявное упорядочивание пакетов может упростить обработку, полный набор тесно взаимосвязанных, но независимых возможностей, упомянутых выше, включая буферизацию и неявное упорядочивание в целевом узле, дает высоко эффективный механизм, чтобы избежать потерь данных с незначительными накладными расходами.
Согласно двадцать седьмому аспекту настоящее изобретение предоставляет способ связи, выполняемый в телекоммуникационной системе, содержащий этапы, на которых:
принимают Служебные Блоки Данных, SDU, для передачи устройству мобильной связи;
сохраняют копию SDU в буфере управления SDU;
переправляют SDU в блок конкатенации и сегментации для генерации Протокольных Блоков Данных, PDU;
сохраняют PDU в передающем буфере для передачи устройству мобильной связи;
отправляют обратное сообщение буферу управления SDU, идентифицирующему SDU, который может быть удален из буфера управления SDU, когда, для данных Неподтвержденного Режима, UM, PDU, относящиеся к тем SDU, направлены от буфера передачи или когда, для данных Подтвержденного Режима, AM, получение PDU, относящихся к тем SDU, подтверждено устройством мобильной связи;
и в ответ на получение обратного сообщения, удаляют идентифицированный SDU из буфера управления SDU.
Способ может быть выполнен в узле телекоммуникационной системы или в пользовательском оборудовании, таком как мобильный телефон. Когда он выполняется в узле и узел принимает ответ на передачу обслуживания от целевого узла, узел-источник останавливает передачу пакетов пользовательских данных устройству мобильной связи и направляет SDU, сохраненные в буфере управления SDU, целевому узлу.
Предпочтительно узел-источник продолжает принимать пакеты пользовательских данных от устройства мобильной связи после остановки направления пакетов пользовательских данных устройству мобильной связи. Если те принятые пакеты данных включают в себя подтверждения приема для любых AM PDU, если уместно, другое обратное сообщение отправляется буферу управления SDU для удаления SDU из буфера управления SDU перед тем, как его направляют целевому узлу.
Переданные SDU, принятые в целевом узле от узла-источника, отправляют устройству мобильной связи после завершения передачи обслуживания от узла-источника к целевому узлу.
В случае данных режима АМ, обратное сообщение отправляют буферу управления SDU от буфера повторной передачи PDU и элемента управления после того, как буфер повторной передачи PDU и элемент управления приняли подтверждения приема для всех PDU, соответствующих SDU.
В случае данных режима UM, обратное сообщение отправляют буферу управления SDU с помощью буфера передачи после того, как все PDU, соответствующие SDU, были направлены от буфера передачи.
Согласно двадцать восьмому аспекту настоящее изобретение предоставляет способ облегчения передачи обслуживания устройства мобильной связи от узла-источника к целевому узлу, содержащий этапы, на которых:
на узле-источнике, в ответ на прием ответа от целевого узла, отправляют статусный пакет устройству мобильной связи и после отправки статусного пакета останавливают передачу пользовательских данных нисходящей линии связи от узла-источника устройству мобильной связи; и
на устройстве мобильной связи, в ответ на прием команды передачи обслуживания от узла-источника, отправляют статусный пакет узлу-источнику и после отправки статусного пакета останавливают передачу пользовательских данных восходящей линии связи от устройства мобильной связи узлу-источнику.
Этот способ может быть осуществлен в дополнение или отдельно от способа по двадцать седьмому аспекту, упомянутому выше.
В одном варианте осуществления информация, содержащаяся в статусном пакете, принятом узлом-источником от устройства мобильной связи, используется для выбора пакетов пользовательских данных, удержанных узлом-источником для направления от узла-источника целевому узлу.
Согласно двадцать девятому аспекту настоящее изобретение предоставляет способ облегчения передачи обслуживания устройства мобильной связи от узла-источника к целевому узлу, причем способ выполняется в узле-источнике и содержит этапы, на которых в ответ на прием ответа на передачу обслуживания от целевого узла:
останавливают передачу пользовательских данных нисходящей линии связи от узла-источника устройству мобильной связи;
передают команду передачи обслуживания от упомянутого устройства мобильной связи после остановки передачи упомянутых пользовательских данных нисходящей линии связи;
принимают статусный пакет от устройства мобильной связи; и
направляют пакеты данных пользователя от узла-источника целевому узлу в зависимости от информации, содержащейся в принятом статусном пакете.
Этот способ может быть осуществлен в дополнение или отдельно от способов по двадцать восьмому и по двадцать седьмому аспектам, описанных выше.
Хотя изобретение описано для упрощения понимания в контексте передачи обслуживания от одного 3G eNodeB к другому, принципы могут быть расширены до передачи обслуживания между узлами различных сетей, например 3G сетью и другой сетью.
Изобретение обеспечивает для всех раскрытых способов соответствующие компьютерные программы или компьютерные программные продукты для исполнения на соответствующем оборудовании, само по себе оборудование (пользовательское оборудование, узлы или их компоненты) и способы обновления оборудования.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Примерные варианты осуществления изобретения описаны на примерах со ссылкой на иллюстрирующие чертежи, на которых:
фиг.1 схематично иллюстрирует мобильную телекоммуникационную систему типа, к которому применим первый примерный вариант осуществления этого изобретения;
фиг.2 схематично иллюстрирует базовую станцию в соответствии с первым примерным вариантом осуществления;
фиг.3 схематично иллюстрирует устройство мобильной связи в соответствии с первым примерным вариантом осуществления;
фиг.4 показывает связанный процесс передачи обслуживания;
фиг.5 показывает измененный процесс передачи обслуживания в соответствии с первым примерным вариантом осуществления;
фиг.6 схематично иллюстрирует мобильную телекоммуникационную систему типа, к которому применим второй примерный вариант осуществления этого изобретения;
фиг.7 схематично иллюстрирует базовую станцию, формирующую часть системы, показанной на фиг.6;
фиг.8 схематично иллюстрирует устройство мобильной связи, формирующую часть системы, показанной на фиг.6;
фиг.9 иллюстрирует часть стека протоколов, формирующего часть программного обеспечения связи, используемого для управления связью между устройством мобильной связи и базовыми станциями;
фиг.10 показывает связанный процесс передачи обслуживания;
фиг.11 показывает измененный процесс передачи обслуживания;
фиг.12 иллюстрирует работу внешнего ARQ элемента для управления буферизацией пакетов данных подтвержденного режима во время процесса передачи обслуживания;
фиг.13 иллюстрирует работу внешнего ARQ элемента для управления буферизацией пакетов данных неподтвержденного режима во время процесса передачи обслуживания.
ЛУЧШИЙ РЕЖИМ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Со ссылкой на фиг.1-5 ниже описан первый примерный вариант осуществления этого изобретения.
Фиг.1 схематично иллюстрирует мобильную (сотовую) телекоммуникационную систему 1, в которой пользователи мобильных телефонов (МТ) 3-0, 3-1 и 3-2 могут осуществлять связь с другими пользователями (не показаны) через базовую станцию 5 и телефонную сеть 7. В этом варианте осуществления (который является первым примерным вариантом осуществления этого изобретения) базовая станция 5 использует технологию множественного доступа с ортогональным частотным разделением (OFDMA), в которой данные, которые должны быть переданы в мобильные телефоны 3, модулируют на множестве поднесущих. Различные поднесущие выделяются каждому мобильному телефону 3 в зависимости от поддерживаемой полосы частот мобильного телефона 3 и количества данных, которые должны быть отправлены мобильному телефону 3. В этом варианте осуществления базовая станция 5 также выделяет субисточники дохода, используемые для переноса данных соответствующим мобильным телефонам 3, работающим в полосе частот базовой станции.
БАЗОВАЯ СТАНЦИЯ
Фиг.2 является блок-схемой, иллюстрирующей основные компоненты базовой станции 5, используемой в этом варианте осуществления. Как показано, базовая станция 5 включает в себя схему 21 приемопередатчика, выполненную с возможностью передачи сигналов к и приема сигналов от мобильных телефонов 3 через одну или более антенны 23 (используя описанные выше поднесущие) и выполненную с возможностью передачи сигналов к и приема сигналов от телефонной сети 7 через сетевой интерфейс 25. Работа схемы 21 приемопередатчика управляется контроллером 27 в соответствии с программным обеспечением, сохраненным в памяти 29. Программное обеспечение включает в себя, среди прочего, операционную систему 31 и планировщик 33 нисходящей линии связи. Планировщик 33 нисходящей линии связи выполнен с возможностью планирования пакетов данных пользователя, которые должны быть переданы схемой 21 трансивера в его связи с мобильными телефонами 3. Программное обеспечение также включает в себя модуль 35 передачи обслуживания, работа которого описана ниже.
МОБИЛЬНЫЙ ТЕЛЕФОН
Фиг.3 схематически иллюстрирует основные компоненты каждого из мобильных телефонов 3, показанных на фиг.1. Как показано, мобильные телефоны 3 включают в себя схему 71 приемопередатчика, выполненную с возможностью передачи сигналов к и приема сигналов от базовой станции 5 через одну или более антенны 73. Как показано, мобильный телефон 3 также включает в себя контроллер 75, который управляет работой мобильного телефона 3 и который соединен со схемой 71 приемопередатчика, и громкоговоритель 77, микрофон 79, дисплей 81 и клавиатуру 83. Контроллер работает в соответствии с инструкциями программного обеспечения, хранимыми в памяти 85. Как показано, эти инструкции программного обеспечения включают в себя, помимо прочего, операционную систему 87. В этом варианте осуществления память также предоставляет буфер 89 данных восходящей линии связи. Программное обеспечение для управления процессом передачи обслуживания предоставляется модулем 91 передачи обслуживания, работа которого описана ниже.
В приведенном выше описании как базовая станция, так и мобильное устройство описаны для простоты понимания как имеющие соответствующие дискретные модули для передачи обслуживания, которые реализуют некоторые признаки изобретения. В то время как возможности могут быть обеспечены, таким образом, для конкретных приложений, например там, где существующая система была изменена для осуществления изобретения, в других приложениях, например в системах, спроектированных с признаками изобретения изначально, возможности передачи обслуживания могут быть встроены в целую операционную систему или код, и поэтому модуль передачи обслуживания как дискретный элемент может быть неявным.
Описание связанного протокола передачи обслуживания
Перед тем как описать признаки изобретения более детально, было бы полезным описать связанный протокол передачи обслуживания, со ссылкой на фиг.4. Связанный поток сигнализации для плоскости управления взят за основу для дальнейшего описания. Описание из TR 25.912 для последовательности сигнализации также включено.
1) UE контекст в eNodeB-источнике содержит информацию о роуминговых ограничениях, которые обеспечиваются при установлении соединения или при последнем TA обновлении.
2) Элемент eNodeB-источника конфигурирует процедуры измерения UE в соответствии с информацией о зональном ограничении. Измерения, предоставленные элементом eNodeB-источника, могут помогать функции, управляющей мобильностью соединения UE.
3) Основываясь на результатах измерения от UE и eNodeB-источника, вероятно, при поддержке конкретной информацией о дополнительном RPM, eNodeB-источник решает передавать обслуживание UE соте, управляемой целевым eNodeB.
4) eNodeB-источник выдает запрос на передачу обслуживания целевому элементу eNodeB, передавая необходимую информацию для подготовки передачи обслуживания на целевой стороне. Целевой eNodeB конфигурирует необходимые ресурсы.
5) Управление принятием выполняется целевым eNodeB для увеличения вероятности успешной передачи обслуживания, если целевой eNodeB может предоставить ресурсы.
6) Подготовка передачи обслуживания заканчивается на целевой стороне, информация для UE, чтобы реконфигурировать радиоканал к целевой стороне, передается к eNodeB-источнику.
А) от этапа 7) до этапа 12) предоставлены средства для исключения потерь данных в течение передачи обслуживания.
7) К UE выдается команда элементом eNodeB-источника выполнить передачу обслуживания, причем имеется информация о радиоресурсах целевой стороны.
8) UE получает синхронизацию на целевой стороне.
9) Как только UE успешно получает доступ в соту, оно отправляет индикацию целевому eNodeB о том, что передача обслуживания завершена.
10) MME/UPE информируется о том, что UE сменило соту. UPE переключает радиоканал на целевую сторону и может освободить ресурсы U-плоскости/TNL на стороне eNodeB-источника.
11) MME/UPE подтверждает сообщение о завершении передачи обслуживания сообщением ACK завершения передачи обслуживания.
12) Целевой eNodeB запускает освобождение ресурсов на стороне источника. Целевой eNodeB может отправить это сообщение непосредственно после приема сообщения 9.
13) После приема сообщения об освобождении ресурсов, eNodeB-источник может освободить радиоресурсы и ресурсы, отнесенные к C-плоскости в отношении к контексту UE. eNodeB-источник должен продолжить выполнение направления данных до тех пор, пока некоторый механизм, зависящий от реализации, не решит, что направление данных может быть остановлено и ресурсы U-плоскости/TNL могут быть освобождены.
14) Если новая сота является членом новой зоны слежения, UE необходимо зарегистрироваться в MME/UPE, что, в свою очередь, обновляет информацию зональных ограничений на целевой стороне.
Последующее описание в основном относится к режиму подтверждения RLC, хотя внешний ARQ элемент для LTE может не быть идентичным для RLC во всех аспектах. Особенности элементов неподтвержденного режима RLC, применяемых в приложениях реального времени, таких как VoIP и потоковая передача данных, также выражены, в любом случае существует различная передача обслуживания приложения по сравнению с объектами режима подтверждения.
Для того чтобы перенести контекст и направить данные для поддержки передачи обслуживания между eNodeB без потерь, заявителем была выявлена желательность того, чтобы eNodeB-источник мог синхронизировать статус передачи данных между собой и целевым eNodeB данных в течение передачи обслуживания. Исходя из этого, пришли к выводу, что информационный поток желательно останавливать в уместный момент времени в течение фазы выполнения передачи обслуживания с учетом того, что время прерывания для данных плоскости пользователя является минимальным. Однако выполнение этого желательного требования не является очевидным, поскольку остановка передачи данных с помощью дополнительной сигнализации будет проблематичной, так как увеличит общее время передачи обслуживания. Было обнаружено, что возможно неявно остановить передачу данных в (одном или обоих, предпочтительно обоих) eNodeB-источнике и UE во время выполнения передачи обслуживания, путем изменения традиционной установки для встраивания в некоторую «реализацию» процесса передачи обслуживания в процессе передачи пользовательских данных. Дополнительный желательный признак заключается в том, что принимается пересылка, основанная на RLC SDU или RLC PDU и число дублированных пакетов, передаваемых по радиоканалу либо целевым ENB, либо UE, минимизируется.
Было предложено изменить последовательность сигнализации по фиг.4 так, как показано на фиг.5, на которой показаны моменты времени, когда предлагается остановка передачи данных в DL и UL, с подробным описанием измененных последовательностей. Ниже поясняется, как этот подход остановки потока данных предоставляет достижение быстрой передачи обслуживания для LTE без потерь.
Со ссылкой на фиг.5 описывается поток информации для Intra-LTE-Access Mobility Support.
1) UE контекст с eNodeB-источником содержит информацию о роуминговых ограничениях, которые предоставляются либо при установке соединения, либо при обновлении последнего TA.
2) Элемент eNodeB-источника конфигурирует процедуры измерения UE в соответствии с информацией об ограничениях в зоне. Измерения, предоставляемые элементом eNodeB-источником, могут помочь функции, управляющей мобильностью соединения UE.
3) На основе результатов измерений от UE и eNodeB-источника, возможно, при поддержке дополнительной конкретной RPM информации, eNodeB-источник решает передать обслуживание UE соте, управляемой целевым eNodeB.
4) eNodeB-источник выдает запрос на передачу обслуживания элементу целевого eNodeB, передавая необходимую информацию для подготовки передачи обслуживания целевой стороне. Целевой eNodeB конфигурирует необходимые ресурсы.
5) Управление принятием выполняется целевым eNodeB для увеличения вероятности успешной передачи обслуживания, при условии, что ресурсы могут быть предоставлены целевым eNodeB.
6) На целевой стороне завершается подготовка передачи обслуживания, информация для UE для реконфигурации радиоканала к целевой стороне направляется целевому eNodeB.
7) Этот этап состоит из следующих подэтапов.
a. Перед представлением HO команды нижним уровням элемент RRC в eNB выдает команду элементам RRC UP остановить DL передачу, так что элементы RLC не должны представлять никакие RLC PDU нижнему уровню. UL прием может продолжаться. В случае если принимающие элементы являются UM RLC элементами, он будет повторно компоновать SDU и передавать их верхним уровням, как только все PDU, содержащие SDU, будут приняты. Что касается элементов AM RLC, если вложенная ACK/NACK обратная связь найдена в AMD PDU, она доставляется в буфер повторной передачи и блок управления на передающей стороне элемента AM RLC, для того, чтобы очистить буфер от положительно подтвержденных AMD PDU.
b. В UE выдается команда от элемента eNB-источника для выполнения НО, причем информация о радиоресурсах содержится на целевой стороне.
с. При приеме команды НО элемент RRC в UE выдаст команду элементам RLC UP остановить UL передачу. UE должно немедленно инициировать L1/L2 сигнализацию в целевом eNodeB после этого.
d. После того как передача данных пользовательской плоскости остановлена в обоих направлениях, eNodeB-источник сможет точно синхронизировать статус передачи данных между eNB-источником и целевым eNB, пересылка DL SDU может начаться из любой точки после этого.
8) UE получает синхронизацию на целевой стороне.
9) Как только UE успешно получило доступ в соту, оно отправляет индикацию целевому eNodeB о том, что передача обслуживания завершена.
10а) После предоставления завершения передачи обслуживания нижнему уровню, элемент RRC в UE должен выдать команду элементам RLC UP возобновить трафик UL UP.
10b) При приеме завершения передачи обслуживания элемент RRC в eNodeB должен выдать команду элементам RLC возобновить DL трафик. eNodeB должен начать передачу отправленных пакетов DL, принятых от eNodeB-источника.
11) MME/UPE информируется о том, что UE сменило соту. UPE переключает канал данных на целевую сторону и может освободить любые ресурсы U-плоскости/TNL по отношению к eNodeB-источнику.
12) MME/UPE подтверждает сообщение о завершении передачи обслуживания вместе с сообщением ACK о завершении передачи обслуживания.
13) Целевой eNodeB запускает освобождение ресурсов на стороне источника. Целевой eNodeB может отправить это сообщение непосредственно после приема сообщения 9.
14) После приема сообщения об освобождении ресурсов, eNodeB-источник может освободить радиоресурсы и ресурсы, относящиеся к С-плоскости по отношению к UE контексту. eNodeB-источник должен продолжить выполнение отсылки данных до момента, когда некоторый механизм, зависимый от выполнения, решит, что направление данных может быть остановлено и ресурсы U-плоскости/TNL могут быть освобождены.
15) Если новая сота является членом новой зоны слежения, UE должен зарегистрироваться в MME/UPE, что, в свою очередь, обновляет информацию зональных ограничений на целевой стороне.
Точные временные характеристики, которые были упомянуты выше для остановки потока данных, помогают в выполнении следующих (отдельных) желаемых условий, которые были сформулированы.
I. Унифицированный механизм передачи обслуживания без потерь для услуг как реального времени, так и нереального времени.
II. Минимальное время прерывания для данных пользовательской плоскости.
III. Минимизация передачи дублирующих пакетов eNodeB и UE.
Желаемое условие I выполняется наличием элементов RLC, которые способны буферизировать и направлять DL пакеты данных от eNodeB-источника целевому eNodeB. В UE элементы RLC могут буферизировать пакеты данных, сформированные приложением после того, как UL передача остановлена, до момента, когда UE переключено на целевой eNodeB - это требует от UE обеспечить буферизацию, что не существует в традиционных UE, но это может не быть неоправданно сложным для реализации. Путем неявной остановки потока данных eNodeB-источник может синхронизировать статус передачи данных между eNodeB-источником и целевым eNodeB. Это объясняется тем, что eNodeB-источник может точно знать, какие DL SDU должны быть переданы целевому eNodeB, на основе данных в буфере передачи и повторной передачи AM RB и в буфере передачи UM RB, так как это остается статичным после того, как поток данных остановлен.
Касательно желаемого условия II, так как не имеется явной (дополнительной) сигнализации, связанной с остановкой потока данных в UL и в DL направлении, то не будет увеличения во времени прерывания для данных пользовательской плоскости.
Далее, случай, когда останавливают DL данные, выбирается как наиболее оптимальный, так как имеет наименьшее время прерывания. Если eNodeB продолжает планировать DL данные, UE не сможет успешно принимать или подтверждать эти пакеты данных, так как сразу после приема команды на передачу обслуживания оно постарается синхронизироваться с целевой сотой. В итоге эти пакеты должны были быть направлены на целевой eNodeB и должны передаваться снова через целевой eNodeB, что приведет к неэффективному использованию ширины полосы радиоинтерфейса. В то время как в соответствии с традиционным подходом можно аргументировать, что для услуг реального времени, таких как VoIP, остановка данных может оказаться неблагоприятной для услуги, было выявлено, что если eNodeB продолжит передачу DL пакетов, то не существует такого механизма, чтобы они могли быть восстановлены, если UE не сможет принять их, потому что оно пыталось синхронизироваться с целевой сотой, и все это может стать, по меньшей мере, проблематичным на практике. Однако если поток данных остановлен и принят механизм пересылки пакетов, то имеется возможность устранить потерю пакетов в DL, хотя может иметь место задержанная доставка пакетов данных к UE, что может привести к тому, что в худшем случае единичный пакет будет отброшен. Но это может быть скомпенсировано с помощью буфера воспроизведения.
Аналогичным образом, если UE продолжит передачу по UL при попытке получить синхронизацию с целевой сотой, оно может оказаться не в состоянии принять подтверждение от eNodeB-источника, и UE придется заново передавать эти пакеты AM RLC в направлении UL целевому eNodeB, что приведет к неэффективному использованию ширины полосы радиоинтерфейса. Для услуг реального времени пакеты, которые передаются по UL направлении посредством UE, пытающегося получить синхронизацию с целевой сотой, могут быть потеряны из плохих условий радиопередачи в UL и не смогут быть восстановлены, если поток данных не остановлен. Следовательно, было бы выгодным избегать потери любых пакетов даже для услуг реального времени в UL путем остановки потока UL данных в течение выполнения передачи обслуживания, в то время как задержка могла бы быть компенсирована на приемной стороне с помощью буфера воспроизведения.
Далее, если передача данных продолжается как в UL, так и DL направлениях, после того, как команда на передачу обслуживания отправлена с помощью eNodeB, было бы сложно синхронизировать статус передачи данных между исходным и целевым eNodeB, ввиду динамического характера пакетов в буферах передачи и повторной передачи в eNodeB-источнике, что привело бы к передаче снова дублированных пакетов посредством eNodeB в DL и посредством UE в UL, чтобы гарантировать передачу обслуживания без потерь для NRT услуг, что приведет к неэффективному использованию ширины полосы радиоинтерфейса. Хотя произойдет неэффективное использование ширины полосы радиоинтерфейса, целевой eNB и UE смогут гарантировать НО без потерь. Однако для услуг реального времени, таких как VoIP и т.д., использующих UM режим, пакеты данных, передаваемые источником и не принимаемые корректно на цели, будут потеряны и не смогут быть восстановлены. Следовательно, остановка потока данных как для услуг RT (реального времени), так и для услуг NRT (нереального времени), одинаково поможет в лучшем использовании ресурсов в радиоинтерфейсе для NRT каналов-носителей и исключении потерь данных для RT услуг.
Другим преимуществом в наличии определяющего момента времени для остановки потока данных является то, что упрощенное неявное повторное упорядочивание в целевом eNodeB может быть достигнуто, если отсылаемые пакеты данных DL от eNodeB-источника по X2 интерфейсу передаются сначала к UE, а затем следуют данные, принимаемые от AGW по S1 интерфейсу.
Исходя из вышестоящего обсуждения, представляется желательным останавливать передачу UL и DL данных в течение выполнения передачи обслуживания для услуг как RT, так и NRT для поддержки передачи обслуживания между eNodeB без потерь, при этом стараясь поддерживать минимальными время прерывания и передачу повторных пакетов.
Мы детально раскрыли механизм поддержки передачи обслуживания вне eNodeB без потерь, при этом стараясь поддерживать минимальными время прерывания и передачу повторных пакетов и упрощая передачу контекста и переупорядочивание в целевом eNodeB.
Словарь 3GPP терминов
LTE - Долгосрочная эволюция (UTRAN)
eNB - E-UTRAN NodeB
UE - Пользовательское оборудование - устройство мобильной связи
DL - нисходящая линия связи - линия от базовой станции к мобильному телефону
UL - восходящая линия связи - линия от мобильного телефона к базовой станции
MME - элемент управления мобильностью
UPE - элемент пользовательской плоскости
HO - передача обслуживания
RLC - управление радиолинией
RRC - управление радиоресурсами
SDU - служебный блок данных
PDU - протокольный блок данных
TA - зона слежения
UP - пользовательская плоскость
TNL - транспортный сетевой уровень
S1 интерфейс - интерфейс между aGW и eNB
X2 интерфейс - интерфейс между двумя eNB
Второй примерный вариант осуществления этого изобретения описан ниже со ссылкой на фиг.6-13.
ОБЩЕЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ
Фиг.6 схематично иллюстрирует мобильную (сотовую) телекоммуникационную систему 1, в которой пользователи мобильных телефонов (МТ) 3-0, 3-1 и 3-2 могут осуществлять связь с другими пользователями (не показаны) через базовую станцию 5 и телефонную сеть 7. В этом варианте осуществления (который является вторым примерным вариантом осуществления этого изобретения) базовая станция 5 использует технологию множественного доступа с ортогональным частотным разделением (OFDMA), в которой данные, которые должны быть переданы на мобильные телефоны 3, модулируют на множестве поднесущих. Различные поднесущие выделяются каждому мобильному телефону 3 в зависимости от поддерживаемой полосы частот мобильного телефона 3 и количества данных, которые должны быть отправлены мобильному телефону 3. В этом варианте осуществления базовая станция 5 также выделяет поднесущие, используемые для несения данных соответствующим мобильным телефонам 3, для того, чтобы попытаться установить равномерное распределение мобильных телефонов 3, действующих в полосе частот базовой станции. Когда мобильный телефон 3 передвигается от соты базовой станции-источника (например, базовой станции 5-1) к целевой базовой станции (например, базовой станции 5-2), процедура (протокол) передачи обслуживания (НО) выполняется в базовой станции-источнике и целевой базовой станции 5 и в мобильном телефоне 3 для управления процессом передачи обслуживания.
БАЗОВАЯ СТАНЦИЯ
Фиг.7 является блок-схемой, иллюстрирующей основные компоненты базовой станции 5, используемой в этом варианте осуществления. Как показано, базовая станция 5 включает в себя схему 21 приемопередатчика, выполненную с возможностью передачи сигналов к и приема сигналов от мобильных телефонов 3 через одну или более антенны 23 (используя описанные выше поднесущие) и выполненную с возможностью передачи сигналов к и приема сигналов от телефонной сети 7 через сетевой интерфейс 25. Работа схемы 21 приемопередатчика управляется контроллером 27 в соответствии с программным обеспечением, сохраненным в памяти 29. Программное обеспечение включает в себя, среди прочего, операционную систему 31 и планировщик 33 нисходящей линии связи.
Планировщик 33 нисходящей линии связи выполнен с возможностью планирования пакетов данных пользователя, которые должны быть переданы схемой 21 приемопередатчика при осуществлении связи с мобильными телефонами 3. Программное обеспечение также включает в себя модуль 35 передачи обслуживания, работа которого описана ниже.
МОБИЛЬНЫЙ ТЕЛЕФОН
Фиг.8 схематично иллюстрирует основные компоненты каждого из мобильных телефонов 3, показанных на фиг.6. Как показано, мобильные телефоны 3 включают в себя схему 71 приемопередатчика, выполненную с возможностью передачи сигналов к и приема сигналов от базовой станции 5 через одну или более антенны 73. Как показано, мобильный телефон 3 также включает в себя контроллер 75, который управляет работой мобильного телефона 3 и который соединен со схемой 71 приемопередатчика, и громкоговоритель 77, микрофон 79, дисплей 81 и клавиатуру 83. Контроллер работает в соответствии с инструкциями программного обеспечения, хранимыми в памяти 85. Как показано, эти инструкции программного обеспечения включают в себя, помимо прочего, операционную систему 87. В этом варианте осуществления память также предоставляет буфер 89 данных восходящей линии связи. Программное обеспечение для управления процессом передачи обслуживания предоставляется модулем 91 передачи обслуживания, работа которого описана ниже.
В приведенном выше описании базовая станция 5 и мобильное устройство 3 описаны для простоты понимания как имеющие соответственные дискретные модули для передачи обслуживания, которые управляют процедурой передачи обслуживания, когда мобильный телефон 3 передвигается от базовой станции-источника к целевой базовой станции.
Хотя признаки могут быть обеспечены, таким образом, для конкретных приложений, например там, где существующая система была изменена для осуществления изобретения, в других приложениях, например в системах, спроектированных с учетом признаков изобретения изначально, возможности передачи обслуживания могут быть встроены в целую операционную систему или код, так что модуль передачи обслуживания как дискретный элемент может быть неявным.
Описание связанного протокола передачи обслуживания
Следующее описание будет использовать терминологию, используемую в долгосрочной эволюции (Long Term Evolution, LTE) UTRAN. Следовательно, мобильный телефон 3, меняющий базовые станции, будет именоваться как UE, базовые станции-источники 5-1 будут именоваться как eNodeB-источники, целевые базовые станции 5-2 будут именоваться как целевые eNodeB. Протокольные элементы, используемые в LTE, имеют такие же имена, как те, которые используются в UMTS, за исключением элементов управления радиолиниями (RLC), которые при LTE называются внешними ARQ элементами. Внешние ARQ элементы LTE имеют по существу такую же (хотя неидентичную) функциональность, как элементы RLC UMTS.
Фиг.9 иллюстрирует часть стека протоколов (нижние три уровня), используемых в UE и eNodeB. Первый уровень является физическим уровнем (L1), который является ответственным за действительную передачу данных через канал радиосвязи. Над ним находится второй уровень (L2), который разделен на два подуровня - уровень управления доступом к среде (L2/MAC), являющийся ответственным за управление доступом к радиоинтерфейсу; и внешний ARQ уровень (L2/OARQ), являющийся ответственным за объединение и сегментацию пакетов данных, подтверждение пакетов и повторную передачу пакетов данных, когда это необходимо. Над вторым уровнем находится уровень управления радиоресурсами (RRC) (L3/RRC), который является ответственным за управление радиоресурсами, используемыми в радиоинтерфейсе между eNodeB и UE. Как показано, L2/внешний ARQ уровень включает в себя несколько элементов 95 внешнего ARQ, используемых для управления передачей данных C-плоскости, и несколько элементов 97 внешнего ARQ, используемых для управления передачей данных U-плоскости.
Фиг.10 показывает относительную последовательность сигнализации плоскости управления (С-плоскости) для управления передачей обслуживания, как определенно в TR 25.912. Как показано, последовательность является следующей.
1) UE контекст с eNodeB-источником содержит информацию о роуминговых ограничениях, которые предоставляются при установлении соединения или при последнем обновлении TA (зоны отслеживания).
2) Элемент eNodeB-источника конфигурирует процедуры измерения UE в соответствии с информацией о зональном ограничении. Измерения, предоставленные элементом eNodeB-источника, могут помогать функции, управляющей мобильностью соединения UE.
3) Основываясь на результатах измерения от UE и eNodeB-источнике, которому, возможно, помогла конкретная дополнительная информация об управлении радиоресурсами (RPM), eNodeB-источник решает передавать обслуживание UE соте, управляемой целевым eNodeB.
4) eNodeB-источник выдает запрос на передачу обслуживания элементу целевого eNodeB, передавая необходимую информацию для подготовки передачи обслуживания на целевой стороне. Целевой eNodeB конфигурирует необходимые ресурсы.
5) Управление принятием выполняется целевым eNodeB для увеличения вероятности успешной передачи обслуживания, если целевой eNodeB может предоставить ресурсы.
6) Подготовка передачи обслуживания заканчивается на целевой стороне, информация для UE, чтобы реконфигурировать радиоканал к целевой стороне, передается к eNodeB-источнику.
7) К UE выдается команда посредством eNodeB-источника выполнить передачу обслуживания, причем информация о радиоресурсах целевой стороны содержится в команде.
8) UE получает синхронизацию на целевой стороне.
9) Как только UE успешно получает доступ в соту, оно отправляет индикацию целевому eNodeB о том, что передача обслуживания завершена.
10) Элемент управления мобильностью (Mobility Management Entity; MME)/элемент пользовательской плоскости (User Plane Entity; UPE) являются двумя логическими элементами в AGW - MME для управления C-плоскостью и UPE для управления U-плоскостью. Считается, что оба из них могут быть в одном узле, AGW информируют о том, что UE сменило соту. UPE переключает канал данных на целевую сторону и может освободить любые ресурсы пользовательской плоскости (U-плоскости) или транспортного сетевого уровня (TNL) в отношении eNodeB-источника.
11) MME/UPE подтверждает сообщение о завершении передачи обслуживания сообщением ACK завершения передачи обслуживания.
12) Целевой eNodeB отправляет eNodeB-источникам сообщение об освобождении ресурсов, которое запускает освобождение ресурсов на стороне источника. Целевой eNodeB может отправить это сообщение непосредственно после приема сообщения 9.
13) После приема сообщения об освобождении ресурсов, eNodeB-источник может освободить радиоресурсы и ресурсы, отнесенные к плоскости управления (C-плоскости) в отношении к контексту UE. eNodeB-источник должен продолжить выполнение пересылки данных к целевому eNodeB, пока некоторый механизм, зависящий от реализации, не примет решение, что пересылка данных может быть остановлена и ресурсы U-плоскости/TNL могут быть освобождены.
14) Если новая сота является членом новой зоны слежения, UE должно зарегистрироваться в MME/UPE, что, в свою очередь, обновляет информацию зональных ограничений на целевой стороне.
Последующее описание в основном относится к режиму подтверждения (acknowledge mode; AM) управления радиолинией (Radio Link Control; RLC), в котором прием пакетов данных подтверждается приемником, хотя элемент внешнего ARQ (эквивалент RLC для LTE) может не быть идентичным RLC во всех аспектах. Особенности элементов внешнего ARQ неподтвержденного режима (UM), применяемых в приложениях реального времени, таких как VoIP и потоковая передача данных, также выявлены, когда применяется иная обработка передачи обслуживания по сравнению с элементами подтвержденного режима.
Для того чтобы перенести контекст и направить данные для поддержки передачи обслуживания между eNodeB без потерь, была выявлена желательность того, если eNodeB-источник сможет синхронизировать статус передачи данных между собой и целевым eNodeB данных в течение передачи обслуживания. Исходя из этого, пришли к выводу, что информационный поток желательно остановить целесообразным путем в уместный момент времени в течение фазы выполнения передачи обслуживания, и принимая во внимание то, что время прерывания для данных пользовательской плоскости является минимальным. Однако выполнение этого желательного требования является непростым, поскольку остановка передачи данных посредством дополнительной сигнализации была бы проблематичной, так как она увеличила бы общее время передачи обслуживания. Было найдено, что возможно неявно остановить передачу данных в (одном или обоих, предпочтительно обоих) eNodeB-источнике и UE во время выполнения передачи обслуживания путем модифицирования связанного метода (который выполняется лишь в С-плоскости), чтобы сформировать некоторую «реализацию» процесса передачи обслуживания в процессе передачи данных в пользовательской плоскости. Дополнительный желательный признак заключается в том, что применяется передача, основанная на блоках служебных данных (SDU) внешнего ARQ или на блоках протокольных данных (PDU) внешнего ARQ, и число дублированных пакетов, передаваемых по радиоканалу целевым eNodeB или UE, минимизируется.
Изобретателями было предложено изменить последовательность сигнализации на фиг.10 так, как показано на фиг.11, где показаны моменты времени, когда предлагается остановка передачи данных U-плоскости в нисходящей линии связи (DL) и восходящей линии связи (UL), вместе с подробным описанием измененных последовательностей. Далее поясняется, каким образом этот подход остановки потока данных обеспечивает быструю передачу обслуживания для LTE без потерь.
Со ссылкой на фиг.11 описывается поток информации для Intra-LTE-Access Mobility Support.
1) UE контекст с eNodeB-источником содержит информацию о роуминговых ограничениях, которые предоставляются либо при установке соединения, либо при последнем обновлении TA.
2) Элемент eNodeB-источника конфигурирует процедуры измерения UE в соответствии с информацией зональных ограничений. Измерения, предоставляемые элементом eNodeB-источником, могут поддерживать функцию, управляющую мобильностью соединения UE.
3) На основе результатов измерений от UE и eNodeB-источника, возможно, при поддержке дополнительной конкретной RPM информации, eNodeB-источник принимает решение передать обслуживание UE соте, управляемой целевым eNodeB.
4) eNodeB-источник выдает запрос на передачу обслуживания элементу целевого eNodeB, передавая необходимую информацию для подготовки передачи обслуживания на целевой стороне. Целевой eNodeB конфигурирует необходимые ресурсы.
5) Управление принятием выполняется целевым eNodeB для увеличения вероятности успешной передачи обслуживания, при условии, что ресурсы могут быть предоставлены целевым eNodeB.
6) На целевой стороне завершается подготовка передачи обслуживания, информация для UE для реконфигурации радиоканала к целевой стороне направляется целевому eNodeB.
7) Этот этап состоит из следующих подэтапов.
a. Перед представлением HO команды нижним протокольным уровням, элемент 96 управления радиоресурсами (Radio Resource Control; RRC) в eNodeB-источнике выдает команду элементам 97 пользовательской плоскости (UP) внешнего ARQ остановить DL передачу, чтобы эти элементы 97 внешнего ARQ не предоставляли никакие PDU внешнего ARQ нижним протокольным уровням. UL прием должен продолжаться. В случае если принимаемые пакеты являются PDU UM внешнего ARQ, элемент внешнего ARQ вновь компонует SDU и передает их на верхние уровни, как только все PDU, содержащие SDU, будут приняты. Что касается PDU AM внешнего ARQ, если вложенная ACK/NACK обратная связь обнаружена в AMD PDU, она доставляется в буфер повторной передачи и блок управления на передающей стороне элемента AM внешнего ARQ, для того, чтобы очистить буфер от положительно подтвержденных AMD PDU.
b. На UE выдается команда от элемента 96 eNodeB-источника выполнить НО, информация о радиоресурсах на целевой стороне содержится в команде.
с. При приеме команды НО элемент 96 RRC в UE выдает команду элементам U-плоскости внешнего ARQ остановить UL передачу. UE должно немедленно инициировать L1/L2 сигнализацию в целевом eNodeB после этого.
d. После того как передача данных пользовательской плоскости остановлена в обоих направлениях, eNodeB-источник сможет точно синхронизировать статус передачи данных между eNodeB-источником и целевым eNodeB, DL передача SDU (от eNodeB-источника к целевому eNodeB) может начаться из любой точки после этого.
8) UE получает синхронизацию на целевой стороне.
9) Как только UE успешно получило доступ в соту, оно отправляет индикацию целевому eNodeB о том, что передача обслуживания завершена.
10а) После предоставления завершения передачи обслуживания нижнему уровню, элемент 96 RRC в UE выдает команду элементам 97 U-плоскости внешнего ARQ возобновить UL трафик U-плоскости.
10b) При приеме завершения передачи обслуживания элемент 96 RRC в eNodeB должен выдать команду элементам 97 U-плоскости внешнего ARQ возобновить DL трафик. Целевой eNodeB начинает передачу переданных DL пакетов, принятых от eNodeB-источника.
11) MME/UPE информируется о том, что UE сменило соту. UPE переключает канал данных на целевой eNodeB и может освободить любые ресурсы U-плоскости/TNL в отношении eNodeB-источника.
12) MME/UPE подтверждает сообщение о завершении передачи обслуживания сообщением об ACK завершении передачи обслуживания.
13) Целевой eNodeB запускает освобождение ресурсов на стороне источника. Целевой eNodeB может отправить это сообщение непосредственно после приема сообщения 9.
14) После приема сообщения об освобождении ресурсов, eNodeB-источник может освободить радиоресурсы и ресурсы, относящиеся к С-плоскости, по отношению к UE контексту. eNodeB-источник продолжает выполнение передачи данных до момента, когда некоторый зависимый от реализации механизм примет решение, что передача данных может быть остановлена и ресурсы U-плоскости/TNL могут быть освобождены.
15) Если новая сота является членом новой зоны слежения, UE должно регистрироваться в MME/UPE, что, в свою очередь, обновляет информацию зональных ограничений в целевом eNodeB.
Точные временные характеристики, которые были указаны выше для остановки потока данных, помогают в выполнении следующих (отдельных) желательных условий.
I. Унифицированный механизм передачи обслуживания без потерь для обеих услуг как реального времени, так и нереального времени.
II. Минимальное время прерывания для данных пользовательской плоскости.
III. Минимизация передачи дублирующих пакетов eNodeB и UE.
Желательное условие I выполняется наличием элементов 97 внешнего ARQ, которые способны буферизировать и направлять DL пакеты данных от eNodeB-источника к целевому eNodeB. В UE элементы 97 внешнего ARQ могут буферизировать пакеты данных, сформированные приложением после того, как UL передача остановлена, до момента, когда UE переключается на целевой eNodeB - это требует от UE обеспечить буферизацию, что не существует в традиционных UE, но это может не быть неоправданно проблематичным для реализации. Путем неявной остановки потока данных eNodeB-источник может синхронизировать статус передачи данных между eNodeB-источником и целевым eNodeB. Это объясняется тем, что eNodeB-источник может точно знать, какие DL SDU должны быть переданы целевому eNodeB, на основе данных в буфере передачи и повторной передачи AM радиоканала-носителя (Radio Bearer; RB) и в буфере передачи UM RB, так как это остается статичным после того, как поток данных остановлен.
Касательно желательного условия II, так как нет явной (дополнительной) сигнализации, связанной с остановкой потока данных в UL и DL направлениях, то не будет увеличения во времени прерывания для данных пользовательской плоскости.
Далее, случай остановки DL данных выбирается как наиболее оптимальный, так как имеет наименьшее время прерывания. Если eNodeB продолжает планировать DL данные, UE не сможет успешно принимать или подтверждать эти пакеты данных, так как сразу после приема команды на передачу обслуживания оно попыталось бы синхронизироваться с целевой сотой. В итоге эти пакеты должны были бы направляться на целевой eNodeB и передаваться снова через целевой eNodeB, приводя к неэффективному использованию ширины полосы радиоинтерфейса. В то время как в соответствии с традиционным подходом может аргументироваться, что для услуг реального времени, таких как VoIP, остановка данных может оказаться неблагоприятной для услуги, было обнаружено, что если eNodeB продолжит передачу DL пакетов, то не существует такого механизма, посредством которого они могли бы быть восстановлены, если UE не сможет принять их, в то время как оно пытается синхронизироваться с целевой сотой, и все это может стать, по меньшей мере, проблематичным на практике. Однако было выявлено, что если поток данных остановлен и принят некоторый механизм пересылки пакетов, то существует возможность устранить потерю пакетов в DL, хотя может иметь место задержанная доставка пакета данных к UE, что может привести к тому, что в худшем случае единичный пакет будет отброшен. Но это может быть скомпенсировано с помощью буфера воспроизведения.
Аналогичным образом, если UE продолжит передачу по UL при попытке синхронизации с целевой сотой, оно не сможет принять подтверждение от eNodeB-источника, и UE придется заново передавать эти пакеты AM в UL направлении к целевому eNodeB, что приведет к неэффективному использованию ширины полосы радиоинтерфейса. Для услуг реального времени (RT) пакеты, которые передаются в UL направлении с помощью UE, когда оно пытается получить синхронизацию с целевой сотой, могут быть потеряны из-за плохих условий радиоканала в UL и не смогут быть восстановлены, если поток данных не остановлен. Следовательно, было бы выгодным избегать потери любых пакетов даже для услуг реального времени в UL путем остановки UL потока данных в течение выполнения передачи обслуживания, в то время как задержка может компенсироваться на приемной стороне с помощью буфера воспроизведения.
Далее, если передача данных продолжается как в UL, так и DL направлениях, после того, как команда на передачу обслуживания отправлена eNodeB-источником, было бы сложно синхронизировать статус передачи данных между целевым eNodeB и eNodeB-источником, ввиду динамических характеристик пакетов в буферах передачи и повторной передачи в eNodeB-источнике, и это вновь приведет к передаче дублированных пакетов посредством eNodeB по DL и посредством UE по UL, чтобы гарантировать передачу обслуживания без потерь для услуг нереального времени (NRT), что приведет к неэффективному использованию ширины полосы радиоинтерфейса. Однако для услуг реального времени, таких как VoIP и т.д., использующих UM режим, пакеты данных, передаваемые eNodeB-источником и не принимаемые корректно в целевом eNodeB, будут потеряны и не смогут быть восстановлены. Следовательно, остановка потока данных как для услуг RT, так и для услуг NRT одинаковым образом будет способствовать лучшему использованию ресурсов в радиоинтерфейсе для каналов-носителей NRT и предотвращению потерь данных для услуг RT.
Другим преимуществом в наличии определенного момента времени для остановки потока данных является то, что упрощенное неявное переупорядочивание пакетов данных в целевом eNodeB может быть достигнуто, если направленные DL пакеты данных от eNodeB-источника на X2 интерфейсе передаются первыми к UE, за которыми следуют данные, принимаемые от шлюза доступа (AGW) по S1 интерфейсу.
Исходя из приведенного выше обсуждения, представляется желательным останавливать передачу данных по UL и DL в течение выполнения передачи обслуживания для услуг как RT, так и NRT для поддержки передачи обслуживания между eNodeB без потерь, при этом стараясь поддерживать минимальными время прерывания и передачу повторных пакетов.
Требования к внешним ARQ
Для того чтобы поддерживать вышеупомянутую плавную передачу обслуживания без потерь, элементы внешнего ARQ должны отвечать следующим требованиям.
Управление буфером уровня SDU
Повторное установление нового соединения уровня (L2) линии с целевым eNodeB в течение передачи обслуживания между eNodeB заставляет элементы внешнего ARQ eNodeB-источника, также как и UE удалить PDU внешнего ARQ из невыполненных (неквитированных) буферов передачи и повторной передачи. Удаление неквитированных радиокадров приводит к заметному воздействию на эффективность приложения сквозной связи.
В этом варианте осуществления, для того чтобы минимизировать или устранить потерю пакетов в течение передачи обслуживания внутри LTE между eNodeB, элемент 97 внешнего ARQ поддерживает новый элемент управления буфером SDU для пакетов данных как режима AM, так и UM. Фиг.12 показывает этот новый элемент 101 управления буфером SDU для пакетов данных режима АМ, и фиг.13 показывает этот новый элемент 103 управления буфером SDU для пакетов данных режима UM. Как показано на фиг.12, элемент 101 управления буфером SDU буферизует (сохраняет копию) каждого входящего AM SDU перед отправкой его в элемент 105 объединения и сегментации внутри уровня внешнего ARQ. Сегментированные пакеты (PDU) затем выводятся в мультиплексор 107 и в то же время копируются в буфер повторной передачи PDU и элемент 109 управления. PDU, принятый из элемента 105 объединения и сегментации, или PDU, требующий повторной передачи, затем перенаправляется через мультиплексор 107 в буфер 111 передачи для представления нижнему уровню (L2/MAC). Подтверждения, принятые обратно от принимающего терминала, принимаются буфером повторной передачи PDU и элементом 109 управления и используются для управления повторной передачей PDU, которые не подтверждены. Как только буфер повторной передачи PDU и элемент 109 управления могут сделать вывод о том, что все сегменты, принадлежащие SDU, были успешно доставлены на уровень ARQ однорангового устройства, он предоставляет триггер обратной связи (идентифицирующий тот SDU) в элемент 101 управления буфером SDU через новый интерфейс 113. Например, элемент 109 управления повторной передачей PDU и буфером в eNodeB отправит триггер обратной связи, когда он может принять решение, что все сегменты, принадлежащие SDU, были успешно приняты уровнем ARQ в принимающем UE. По приему этого триггера обратной связи элемент 101 управления буфером SDU использует информацию, содержащуюся в триггере обратной связи, для очистки (удаления) соответствующего SDU, сохраненного в его буфере.
Аналогичным образом, как показано на фиг.13, входящие пакеты данных режима UM копируются и буферизуются с помощью элемента 103 управления буфером SDU и затем переправляются на элемент 105 конкатенации и сегментации для конкатенации и сегментации в PDU. PDU затем выводятся в буфер 111 передачи для представления нижнему уровню (L2/MAC). Как только все PDU, принадлежащие SDU, были предоставлены MAC для передачи, буфер 111 передачи отправляет триггер обратной связи (через новый интерфейс 115), идентифицирующий этот SDU для элемента 103 управления буфером SDU. В ответ элемент 103 управления буфером SDU удаляет этот SDU из своего буфера.
При остановке элемента ARQ в течение НО, элемент 109 управления повторной передачей PDU и буфером для AM данных и элемент 111 буфера передачи для UM данных также передают обратную связь элементу 101/103 управления буфером SDU, если SDU был передан непосредственно перед остановкой DL передачи. В этом случае элемент 101/103 управления буфером SDU может обновить свои буферы SDU таким образом, что они содержат только те SDU, которые еще не были полностью переданы в UE.
На стороне сети элемент 101/103 управления буфером SDU в eNodeB-источнике направляет только недоставленные DL SDU (которые сохранены в элементе 101/103 управления буфером SDU) в целевой eNodeB для того, чтобы гарантировать нулевые потери пакетов нисходящей линии связи и минимальную передачу дублирующих пакетов. Элемент 101/103 управления буфером SDU в eNodeB-источнике начинает направлять буферизованные пакеты целевому eNodeB (через туннель, установленный через интерфейс X215), когда он принимает команду на это от RLC уровня (L3).
В UE элемент 101/103 управления буфером SDU отправляет буферизованные пакеты при возобновлении потока данных в UL после завершения HO (то есть после отправки сообщения о завершении НО) в целевой eNodeB для того, чтобы гарантировать нулевые потери пакетов нисходящей линии связи и минимальную передачу дублирующих пакетов.
Двунаправленная остановка элементов внешнего ARQ
Поскольку передача данных была остановлена в eNodeB-источнике и в UE во время выполнения передачи обслуживания, следует подчеркнуть, что приостановка передачи данных плоскости пользователя в обоих направлениях (как в традиционном элементе REL 6 RLC) приведет к потере данных, так как пакеты данных в состоянии передачи будут отброшены элементом RLC, который был остановлен. Следовательно, для LTE системы, где будут иметь место жесткие передачи обслуживания, элемент (RLC) внешнего ARQ должен остановить передачи, но продолжать принимать пакеты, чтобы избежать любой потери данных.
Перед представлением команды НО нижним уровням, элемент 96 RRC в eNodeB-источнике выдает команду элементам U-плоскости внешнего ARQ остановить DL передачу. UL прием должен продолжаться. В случае если принимаемые PDU являются PDU UM внешнего ARQ, элемент внешнего ARQ вновь скомпонует SDU и передаст верхним уровням, как только все PDU, содержащие SDU, будут приняты. Что касается PDU AM внешнего ARQ, если вложенная ACK/NACK обратная связь обнаружена в AMD PDU, она доставляется в элемент 109 управления и буфера повторной передачи на передающей стороне элемента AM внешнего ARQ для того, чтобы очистить буфер от положительно подтвержденных AMD PDU. Аналогичным образом, при приеме команды НО элемент 96 RRC в UE выдает команду элементам U-плоскости внешнего ARQ остановить UL передачу. Эта функциональность, следовательно, требует примитив (команду) от элемента 96 RRC, который укажет направление, в котором поток данных должен быть остановлен.
Отправка STAUS PDU перед остановкой элементов внешнего ARQ
Для того чтобы передать контекст и направить данные для поддержки НО между eNodeB без потерь, eNodeB-источник синхронизирует статус передачи данных между собой и целевым eNodeB данных в течение НО. Это достигается остановкой потока данных в подходящий момент во время фазы выполнения НО, учитывая, что время прерывания для данных пользовательской плоскости является минимальным. В одном варианте осуществления элемент внешнего ARQ в eNodeB-источнике и в UE отправляет отчет о статусе (указывающий то, что успешно приняло устройство) перед остановкой потока данных в подходящем направлении. Это статусное сообщение может быть упрощенным отчетом, указывающим только то, что приняло устройство. Это позволяет eNodeB-источнику и UE узнать точный статус передачи данных (то есть что приняла другая сторона и, следовательно, что еще должно быть отправлено) перед остановкой передачи в течение выполнения НО. Следовательно, после НО передача данных может возобновляться, не требуя передачи каких-либо дублирующих пакетов по радиоинтерфейсу.
Эта функциональность, следовательно, требует примитив (команду) от элемента 96 RRC, который предписывает элементам 97 внешнего ARQ отправлять статус PDU перед остановкой передачи данных.
Словарь 3GPP терминов
LTE - Долгосрочная эволюция (UTRAN)
eNodeB - E-UTRAN NodeB
AGW - шлюз доступа
UE - Пользовательское оборудование - устройство мобильной связи
DL - нисходящая линия связи - линия от базовой станции к мобильному телефону
AM - режим подтверждения
UM - режим неподтверждения
UL - восходящая линия связи - линия от мобильного телефона к базовой станции
MME - элемент управления мобильностью
UPE - элемент пользовательской плоскости
HO - передача облуживания
RLC - управление радиолинией
RRC - управление радиоресурсами
RRM - менеджмент радиоресурсов
SDU - служебный блок данных
PDU - протокольный блок данных
TA - зона слежения
U - плоскость - пользовательская плоскость
TNL - транспортный сетевой уровень
S1 интерфейс - интерфейс между шлюзом доступа и eNodeB
X2 интерфейс - интерфейс между двумя eNodeB
Далее будет представлено детальное описание способа, которым настоящие изобретения могут быть осуществлены в текущем представленном стандарте 3GPP LTE.
Хотя различные признаки описаны выше в качестве существенных и необходимых, это может быть уместным только для предложенного стандарта 3GPP LTE, например, ввиду других требований, установленных стандартом. Эти утверждения не должны, следовательно, быть истолкованы как ограничивающие настоящее изобретение любым путем.
Введение
Поток сигнализации для сигнализации плоскости управления с координацией между сигнализацией RRC и приостановкой/возобновлением данных U-плоскости для достижения плавной передачи обслуживания внутри LTE без потерь обсуждается в [1]. Для достижения плавной передачи обслуживания без потерь существуют определенные требования, которые должны быть выполнены элементами внешнего ARQ.
В связи с этим ниже обсуждаются требования внешнего ARQ для поддержки плавной передачи обслуживания без потерь внутри LTE.
2. Обсуждение
Для поддержки плавной передачи обслуживания без потерь следующие требования должны поддерживаться элементами внешнего ARQ.
2.1 Управление буфером уровня SDU
Повторное установление нового соединения канального уровня с целевым eNB в течение передачи обслуживания между eNB заставляет уровни внешнего ARQ eNodeB-источника, а также UE удалять PDU внешнего ARQ из неквитированных буферов передачи и повторной передачи. Удаление неквитированных радиокадров приводит к заметному воздействию на выполнение приложения сквозной связи.
Для того чтобы минимизировать или устранить потерю пакетов в течение передачи обслуживания внутри LTE между eNB, необходимо чтобы элемент внешнего ARQ поддерживал новый элемент управления буфером SDU для пакетов данных как режима AM, так и UM, как показано на фиг.6. Элемент управления буфером SDU буферизует входящий пакет PDCP перед отправкой его в элемент сегментации внутри уровня внешнего ARQ.
Обратная связь от элемента управления буфером и повторной передачи PDU к элементу управления буфером SDU в режиме AM через новый интерфейс 113 на фиг.12 будет передана, как только можно будет сделать вывод, что все сегменты, принадлежащие SDU, были успешно доставлены уровню ARQ однорангового устройства. Например, элемент eNB управления буфером и повторной передачи PDU отправит этот триггер, когда можно будет принять решение, что все сегменты, принадлежащие SDU, были успешно приняты уровнем UE ARQ. Элемент управления буфером SDU использует эту информацию для удаления SDU, хранимого в его буфере, когда указано триггером элемента управления буфером и повторной передачи PDU.
Аналогичным образом, для элемента внешнего ARQ UM режима, элемент буфера передачи будет передавать обратную связь через новый интерфейс 115, показанный на фиг.13, в элемент управления буфером SDU, как только все PDU, принадлежащие SDU, будут предоставлены MAC для передачи. Элемент управления буфером SDU соответственно очистит буфер.
При остановке элемента ARO в течение НО, элемент управления буфером и повторной передачи PDU для АМ и элемент буфера передачи для UM также должны передать обратную связь к элементу управления буфером SDU, чтобы он мог обновить свои буферы SDU.
На стороне сети элемент управления буфером SDU в eNodeB-источнике должен будет направлять только недоставленные DL SDU от eNB источника в целевой eNB для того, чтобы гарантировать нулевые потери пакетов нисходящей линии связи и минимальную передачу дублированных пакетов. Новый примитив уровня RRC необходимо определить, чтобы указывать элементу управления буфером SDU начинать пересылку буферизованных пакетов от eNB-источника к целевому eNB через туннель, установленный через интерфейс X2.
В UE элемент управления буфером SDU будет передавать буферизованный пакеты при возобновлении потока данных в UL после завершения HO (то есть после передачи завершения НО) через целевой eNB для того, чтобы гарантировать нулевые потери пакетов нисходящей линии связи и минимальную передачу дублированных пакетов.
2.2 Однонаправленная остановка элементов внешнего ARQ
Поскольку необходимо остановить передачу данных в eNB-источнике и в UE во время выполнения передачи обслуживания, необходимо подчеркнуть, что приостановка передачи данных плоскости пользователя в обоих направлениях, как в традиционном элементе REL 6 RLC, приведет к потере данных, так как пакеты данных в состоянии передачи будут отброшены элементом RLC, который был остановлен. Следовательно, для LTE системы, где имеют место жесткие передачи обслуживания, необходимо чтобы элемент внешнего ARQ останавливал передачи, но продолжал принимать пакеты, чтобы избежать любой потери данных.
Перед представлением команды НО нижним уровням элемент RRC в eNB будет выдавать команду элементам ENTITY UP внешнего ARQ остановить DL передачу. Прием по UL может продолжаться. В случае если принимаемые элементы являются элементами UM ENTITY внешнего ARQ, они вновь скомпонуют SDU и передадут их верхним уровням, как только все PDU, содержащие SDU, будут приняты. Что касается АМ элементов ENTITY внешнего ARQ, если вложенная ACK/NACK обратная связь обнаружена в AMD PDU, она доставляется в блок управления и буфер повторной передачи на передающей стороне АМ элемента ENTITY внешнего ARQ для того, чтобы очистить буфер от положительно подтвержденных AMD PDU. Аналогичным образом, при приеме команды НО элемент RRC в UE выдает команду элементам ENTITY UP внешнего ARQ остановить UL передачу.
Эта функциональность, следовательно, требует примитив от RRC, который будет указывать направление, в котором поток данных должен быть остановлен.
2.3 Передача STAUS PDU перед остановкой элементов внешнего ARQ
Для того чтобы передать контекст или направить данные для поддержки НО между eNodeB без потерь, необходимо, чтобы eNB-источник смог синхронизировать статус передачи данных между собой и целевым eNB данных в течение НО. Это, в свою очередь, требует остановки потока данных в подходящий момент во время фазы выполнения НО, с учетом того, что время прерывания для данных пользовательской плоскости является минимальным. Если элемент внешнего ARQ отправляет отчет о статусе перед остановкой потока данных в конкретном направлении, это позволит eNB-источнику и UE узнать точный статус передачи данных перед остановкой передачи в течение выполнения НО. После НО передача данных может быть возобновлена, без необходимости в передаче любых дублирующих пакетов по радиоинтерфейсу.
Эта функциональность потребует примитив, который будет указывать элементам внешнего ARQ отправлять статус PDU перед остановкой данных.
3. Заключение
В этом документе детально обсуждена функциональность внешнего ARQ, необходимая для поддержки плавной передачи обслуживания между eNB без потерь с целью поддержки передачи дублирующих пакетов на минимуме. Предложено выделить требование функциональности внешнего ARQ из настоящего описания и включить его в Stage 2 TS из этого документа.
4. Источники информации
1. R2-060XXX Intra LTE Lossless/Seamless Handover.
2. R2-062725, E-UTRAN Stage 2 v004.
1. Способ выполнения передачи обслуживания устройства мобильной связи от узла-источника к целевому узлу в LTE сети связи, содержащий этапы, на которых
принимают в целевом узле пакеты пользовательских данных нисходящей линии связи, направленные от узла-источника через первый интерфейс;
принимают в целевом узле пакеты пользовательских данных нисходящей линии связи от внешнего источника через второй интерфейс;
буферизуют принятые пакеты пользовательских данных в течение передачи обслуживания перед отправкой мобильному устройству;
упорядочивают пакеты данных нисходящей линии связи в целевом узле на основе интерфейса, от которого приняты пакеты данных; и отправляют упорядоченные пакеты данных нисходящей линии связи от целевого узла к мобильному устройству после завершения передачи обслуживания от узла-источника целевому узлу.
2. Способ по п.1, в котором упорядочивание выполняют таким образом, что пакеты данных, принятые от первого интерфейса, отправляют мобильному устройству с помощью целевого узла перед тем, как пакеты данных принимают от второго интерфейса.
3. Способ по п.1 или 2, в котором на упомянутом этапе приема пакетов данных от внешнего источника через второй интерфейс принимают пакеты данных от базовой сети.
4. Способ по п.1 или 2, выполняемый посредством узла eNodeB сети 3GPP типа.
5. Способ по п.1 или 2, содержащий этапы, на которых принимают запрос на передачу обслуживания и отправляют ответ на передачу обслуживания, при этом упомянутый этап буферизации выполняется между отправкой упомянутого ответа на передачу обслуживания и завершением передачи обслуживания.
6. Целевой узел LTE сети связи, содержащий:
первый интерфейс для приема пакетов пользовательских данных нисходящей линии связи, направленных от узла-источника;
второй интерфейс для приема пакетов пользовательских данных нисходящей линии связи от внешнего источника;
буфер для буферизации принятых пакетов пользовательских данных в течение передачи обслуживания перед отправкой к мобильному устройству;
контроллер, выполненный с возможностью упорядочивать пакеты данных нисходящей линии связи на основе интерфейса, от которого приняты пакеты данных; и
передатчик, выполненный с возможностью отправки упорядоченных пакетов данных нисходящей линии связи к мобильному устройству после завершения передачи обслуживания от узла-источника к целевому узлу.
7. Целевой узел по п.6, в котором контроллер конфигурирован для выполнения упорядочивания таким образом, что пакеты данных, принятые от первого интерфейса, отправляются к мобильному устройству с помощью целевого узла перед тем, как пакеты данных принимаются от второго интерфейса.
8. Целевой узел по п.6 или 7, в котором второй интерфейс обеспечивает прием пакетов данных от базовой сети.
9. Целевой узел по п.6 или 7, который представляет собой узел eNodeB сети 3GPP типа.
10. Целевой узел по п.6 или 7, содержащий приемопередатчик для приема запроса на передачу обслуживания и отправки ответа на передачу обслуживания, при этом упомянутый буфер действует для буферизации упомянутых пакетов между приемом целевым узлом упомянутого ответа на передачу обслуживания и завершением передачи обслуживания.
11. Машиночитаемый носитель, содержащий инструкции, которые при исполнении одним или более процессорами сети связи побуждают упомянутые один или более процессоров выполнять способ по любому из пп.1-5.
