用于管理移动站和服务站之间数据传输的方法

摘要

在本发明的数据传输管理技术中，响应于数据传输过程中的重选，确定(314、514)数据传输的剩余的未发射数据块是否能够在允许的传输时间内发送。如果是，则发射(318、518)该剩余的未发射数据块，以完成数据传输。然而，如果剩余的未发射数据块不能在允许的传输时间内发射，则终止(312、510)通信链路，以停止同服务站的下行链路数据传输。

说明书

技术领域

本发明通常涉及移动站和服务站之间的数据传输管理过程。

背景技术

在当前的通用移动电信系统(“UMTS”)中，R4兼容移动站由网络辅助小区变更过程支持。具体地，对于支持“小区变更通知”(“CCN”)模式的网络，在移动站检测到由于恶化的射频(“RF”)条件而需要变更小区时，利用来自移动站的“分组小区变更通知”(“PCCN”)消息向网络通知提议的小区变更。如果网络掌握目标小区数据，则据此网络通过向移动站发送一个或多个“分组近邻小区数据”(“PNCD”)消息做出响应。此时发生两种常见的情况。在一种情况中，网络确定由移动站选择的小区是最优小区，则网络向移动站发送“分组小区变更继续”(“PCCC”)消息。另一方面，如果在第二种情况中，网络确定由移动站选择的小区不是最优小区，则向移动站发送“分组小区变更命令”(“PCCO”)消息。向移动站发送PCCC或PCCO消息的该整个过程由960毫秒的定时器监视。换言之，给网络960毫秒的时间通过对移动站的PCCC或PCCO消息做出响应，从网络自移动站接收到PCCN的时间开始计数。

问题在于，如果移动站在递减计数(“CV”)开始进行渐减时发送出PCCN消息，意味着留下了非常少的数据用于完成移动站和服务站之间的数据传输，然而，一旦移动站接收到来自网络的PCCC或PCCO消息，该移动站将终止正在进行的临时块流(“TBF”)。即使在数据传送可以在少于960毫秒的时间内完成时，情况也是这样。相似地，在下行链路示例中，当剩余的数据可以在允许的时间内传送时，移动站可以接收PCCC或PCCO消息。因此，不同于通过当前的服务小区完成数据传送，移动站通过在目标小区处建立新的TBF以完成剩余数据的传送，从而重新开始数据传送。然而，开始新的TBF是非常低效的，这是因为其需要相当大的时间量，特别是在数据传送可以在少于960毫秒内完成时。另一问题在于，如果数据传送牵涉需要确认(“ACK”)分组的传输控制协议(“TCP”)层，则由于移动站被强迫离开当前小区并且在目标小区中建立新的TBF以完成数据传送，因此该ACK分组可被进一步延迟。这再一次地是非常低效的。因此，出于所有这些原因，移动站的总体数据传送速率减小，导致了移动站总体性能的恶化。

附图说明

通过提供下面的详细描述中描述的数据传输管理，特别是在结合附图学习时，至少部分地满足了上文的需要，在附图中：

图1包括适用于本发明的多种实施例的典型的无线通信系统的框图；

图2包括适用于本发明的多种实施例的小区变更过程的呼叫流程图；

图3包括根据本发明实施例的使用移动站当前条件的下行链路数据传输过程的流程图；

图4包括根据本发明的实施例的使用移动站历史数据的下行链路数据传输过程的流程图；

图5包括根据本发明的实施例的上行链路数据传输过程的流程图；

图6包括根据本发明的实施例的使用移动站的当前条件在通用移动电信系统上实现的下行链路数据传输过程的流程图；

图7包括示出了根据本发明的实施例使用的移动站的历史数据的示例的图线；

图8包括根据本发明的实施例的使用移动站的历史数据在通用移动电信系统上实现的下行链路数据传输过程的流程图；并且

图9包括根据本发明的实施例的在通用移动电信系统上实现的上行链路数据传输过程的流程图。

本领域的技术人员应认识到，图中的元件是出于简化和清楚的目的而说明的，没有必要依比例绘制。例如，图中某些元件的大小可以相对于其他元件放大，有助于改善对本发明的多种实施例的理解。而且，商用实施例中有用或必要的常见和公知元件常常未被示出，以便于使对本发明的该多种实施例的观察更加清楚。

具体实施方式

一般而言，根据这些多种实施例，响应于下行链路数据传输过程中的重选，确定下行链路数据传输的剩余的未发射数据块是否能够在允许的传输时间内发送。如果是，则发射该剩余的未发射数据块，以完成下行链路数据传输。然而，如果剩余的未发射数据块不能在允许的传输时间内发射，则终止通信链路，以停止同服务站的下行链路数据传输。在一个实施例中，重选涉及服务站和目标服务站之间的软切换。在另一实施例中，响应于通信链路的终止发送用于使移动站同服务站断开的请求。在多种教导内容中，在确定剩余的未发射数据块是否能够在允许的传输时间内发送之前，确定选定的信道编码方案当前是否可用。如果不可用，则终止通信链路，以停止同服务站的下行链路数据传输，随后发送用于使移动站同服务站断开的请求。另一方面，如果信道编码方案当前可用，则基于选定的信道编码方案，将剩余的未发射数据块格式化。

根据多种教导内容，进一步提供了数据传输管理，其响应于下行链路数据传输过程中的重选，基于一个或多个当前条件，评估所需用于完成下行链路数据传输的最短传输时间。下一步确定评估的最短传输时间是否大于允许传输时间。如果不大于，则发送剩余的未发射数据块，以完成下行链路数据传输，否则，终止通信链路，以停止同服务站的下行链路数据传输。在一个实施例中，通信链路的终止还触发了发送用于使移动站同服务站断开的请求。在多种实施例中，在评估所需用于完成下行链路数据传输的最短传输时间之前，检测一个或多个当前可用的信道编码方案，并且还评估可用于同服务站的下行链路数据传输的带宽。根据特定的实施例，评估的最短传输时间是基于一个或多个当前可用的信道编码方案和/或评估的可用于下行链路数据传输的带宽。在一个实施例中，根据预先定义的当前条件，格式化剩余的未发射数据块，其包括可用带宽和/或可用信道编码方案。

根据多种实施例，还提供了上行链路数据传输管理，其响应于上行链路数据传输过程中的重选，确定上行链路数据传输是否在被递减计数，如果是，则评估所需用于完成上行链路数据传输的最短接收时间。否则，再次终止通信链路，以停止同服务站的上行链路数据传输。在一个实施例中，评估最短接收时间的步骤进一步包括：确定评估的最短接收时间是否大于允许传输时间，并且如果不大于，则自移动站接收剩余的数据块，以完成上行链路数据传输。否则，终止通信链路，以停止同服务站的上行链路数据传输，根据一个实施例，其触发了发送用于使移动站同服务站断开的请求。在一个实施例中，重选是服务站和目标站之间的软切换。在另一实施例中，预先定义的吞吐量条件是基于接收射频信号电平或质量、移动共享水平和可用编码方案。

通过多种实施例的教导内容，提供了一种改进的数据传输管理技术，其允许服务站和目标站之间的移动站重选过程中的更加高效的数据传送。由于没有不必要地终止能够在允许传输时间内完成的数据传输，因此基本上消除了由于重选引起的不必要的重新传输。结果，提供了较高的系统整体吞吐量。而且，射频条件是动态改变的，以适应小区变更过程，其进一步允许更高效的空中时间利用率。由于根据移动站当前条件和/或历史数据评估所需用于完成数据传输的时间，因此提供了更加准确的传送时间，以智能地判定终止或完成同服务站的数据传输。由于不需要关于现有系统实现方案的标准变化，因此多种教导内容还提供了对现有系统的无缝集成。因此，提供了一种数据传输管理，其通过改进响应于重选的数据传输过程，使整体吞吐量最优化。

现在参考附图，并且特别地，参考图1，出于提供有助于描述的说明性的而非穷尽的示例的目的，示出了使用通用移动电信系统(“UMTS”)的具体的操作范例，并且其通常标为100。然而，本领域的技术人员应当认识到，该说明性示例的细节并非本发明自身的细节，并且此处阐述的教导内容可应用于多种可替换的设置。例如，由于所描述的教导内容不依赖于平台，因此它们可以应用于多种系统，诸如通用分组无线电服务(“GPRS”)、码分多址(“CDMA”)系统、和/或时分多址(“TDMA”)系统。事实上，任何蜂窝网络在考虑范围内，并且在本发明的范围内。

根据该示例，示出了典型的UMTS部署方案，包括：移动交换中心(“MSC”)102，其连接到公共交换电话网络(“PSTN”)104，以及GPRS服务节点(“GSN”)106，该GPRS服务节点106连接到互联网108。MSC 102和GSN 106分别连接到基站控制器(“BSC”)110和分组控制单元(“PCU”)112，该基站控制器110和分组控制单元112接下来相互连接。MSC 102和GSN 106也是连接的，使得移动站(“MS”)114能够连接到互联网1 08。特别地，MS 114同基站收发信机系统(“BTS”)116、118通信。BTS 116、118接下来同BSC110通信，该BSC 110依赖于正在传送的信息的类型，同MSC 102或PCU 112交换通信信息。特别地，MS 114同服务的BTS 116通信，并且示出了对目标BTS 118的重选。由于MSC 102和GSN 106同两个网络PSTN 104或互联网108连接，因此MS 114经由BTS 116、118，通过BSC 110接入蜂窝网络，通过MSC 102接入PSTN 104，并且通过GSN 106接入互联网108。示出的UMTS通信系统100是适用于所描述的多种实施例的蜂窝通信网络的典型的示例性结构。

参考图2，示出了适用于多种实施例的PCU 112和MS 114之间的小区变更过程的呼叫流程图，并且其通常标为200。该呼叫流程图说明了MS 114和PCU 112之间的关系。尽管实际上MS 114在技术上不与PCU 112直接通信，但是现有技术中公知的是，它们之间的通信是通过使用BTS 116、118和BSC 110进行的。然而，出于简化的目的，为了避免混淆，该呼叫流程图中排除了BTS 116、118和BSC 110。而且，由于呼叫流程图200是UTMS中的具体实现方案，因此PCU 112和MS之间发送的消息可以不同于其他的系统实现方案。这些其他的实现方案的细节对于本领域的技术人员是显而易见的，并且因此其也涵盖于所提供的多种教导内容的范围内，即使其未被示出。

如UTMS中的典型操作，响应于MS检测到需要从服务的BTS 116变更到目标BTS 118，MS 114向PCU 112发送202“分组小区变更通知”(“PCCN”)消息。如果目标BTS 118是已知的，则自PCU 112向MS 114发送回204一个或多个“分组近邻小区数据”(“PNCD”)消息。其后，依赖于目标BTS 118是否是MS 112的最优小区，分别向MS 112发送206“分组小区变更继续”(“PCCC”)消息，该消息指令MS 114继续并且连接到目标BTS 118，或者发送206“分组小区变更命令”(“PCCO”)消息，该消息指令MS不连接到BTS 118。在UMTS中，从PCU 112接收到PCCN消息开始到PCU 112实际发送PCCC/PCCO的时间是时间块208，其中多种实施例确定是否可以在该给定的时间块中执行数据传送。

特别地，根据一个下行链路的实施例，根据该时间块检测210逻辑链路控制(“LLC”)边界，以确定PCU 112的下行链路上的数据传输应继续还是终止。在上行链路的实施例中，相反地，基于该时间块208评估212上行链路临时块流(“TBF”)的预测，以确定继续或终止接收来自MS的数据。由于该呼叫流程图200是UMTS的特定实现方案，因此根据UMTS中的网络辅助小区变更过程的T3208标准，该时间块208的最大允许时间是960毫秒。当然，基于该960毫秒时间要求的下行链路检测和上行链路预测是所考虑的多个实施例中的一个。实际上，应当注意，所描述的多种教导内容不限于使用时间块。相反地，依赖于系统，还可以选择一个或多个不同的参数或不同的参数值。因此，这些其他的替换实施例也在所提供的多种教导内容的范围内。

现在转到图3，示出了根据实施例的使用移动站当前条件的下行链路数据传输过程的流程图，并且其通常标为300。应当注意，尽管所描述的过程可以在PCU 112处实现，但是多种教导内容考虑了系统中的不同部件的其他的实现方案，诸如BSC 110或BTS 116。实际上，系统中的任何部件可用于完整地或部分地实现所描述的多种教导内容。结果，如本领域的技术人员显而易见的，所示出的任何过程可以通过多种方式改变，以实现所描述的多种教导内容的相同的功能和/或结果。所示出的这些过程被视为未具体示出的多种变化形式的实施例中的一个示例性实施例，并且其他的实施例涵盖于所描述的多种教导内容的范围内。

对于该过程300，其优选地开始于确定304在MS 114处是否需要重选，并且在一个实施例中，该重选指服务的BTS 116和目标BTS 118之间的软切换。如果不需要，则该过程结束306，直至需要重选。在检测304到重选要求之后，该过程300下一步确定308数据是否在重选过程中实际被发射到MS 114。如果不是，则该过程再次结束306。然而，如果数据在重选检测过程中被发射到MS 114，则该过程做出响应，确定310选定的信道编码方案当前是否可用于完成对MS的剩余未发射数据的传输。如果不可用，则该过程终止312服务的BTS 116和MS 114之间的通信链路，以便于停止对MS的数据传输。原因在于，在选定信道编码方案不可用的情况下，同服务的BTS 116的数据传输将是低效率的。结果，在该示出实施例中，通信链路将终止312。因此，MS 114将连接到目标BTS 118，其将使用有效地变为当前服务的BTS的目标BTS开始剩余数据的传输。

然而，如果选定编码方案当前是可用的，则该过程确定314剩余的未发射数据块是否能够在允许的传输时间内发送。在该特定实施例中，基于信道条件和/或MS吞吐量的当前条件，确定是否完成同MS 114的数据传输。如所示出的，当前条件包括当前可用的码资源(例如，确定310选定的信道编码方案当前是否可用)和当前可用的吞吐量(例如，确定314剩余的未发射数据块是否能够在允许时间内发送)。还可以使用对于本领域的技术人员显而易见的其他的当前条件，并且这些不同当前条件的使用取决于所实现的系统的标准。因此，所需的当前条件的其他实现方案涵盖于所描述的多种教导内容的范围内。

在剩余的未发射数据块不能在允许的传输内发送的情况中，由于不能利用当前服务的BTS 116完成数据传输，因此没有继续数据传输的点，因而通信链路再次终止312。相反地，如果剩余的未发射数据块实际上能够在允许的传输时间内发射，则基于选定的信道编码方案，将剩余的未发射数据块格式化316，并且将其发送318到MS 114。因此，该过程发送320用于使MS同服务的BTS 116断开的请求，这使该过程结束306。

现在转到图4，示出了使用移动站历史数据的下行链路数据传输过程的流程图，并且其通常标为400。在该实施例中，跟踪移动站的历史数据，以便于预测剩余的未发射数据实际上是否能够在允许时间内发射。在该实施例中，保存MS的吞吐量随时间的图线，并且使用该信息，PCU能够预测在当前的吞吐量速率时，当前的LLC帧是否能够在允许时间内发送到MS。所示出的该过程400相似地开始402于确定404在MS处是否需要重选，并且如果不需要，则该过程因此结束406。否则，另外确定408是否正在发射数据，并且再一次地，如果不是，则该过程简单地结束406。然而，如果MS正在经历数据传输过程中的重选，则检测410一个或多个当前可用的信道编码方案，随后评估412可用于使用当前服务的BTS 116进行数据传输的带宽。

根据一个或多个预先定义的条件，评估414所需用于完成剩余的未发射数据块的传输的最短传输时间。在该实施例中，预先定义的条件是基于可用的检测到的(一个或多个)当前可用信道编码方案、可用的带宽、以及MS的吞吐量的历史数据。根据该评估的最短传输时间，确定416该最短传输时间是否大于允许传输时间。如果是，则由于不能利用当前服务的BTS 116完成数据传输，因此几乎没有用于继续传输的点，并且服务的BTS和MS 114之间的通信链路终止418，随后发送420用于使MS 114同服务的BTS 116断开的请求，这使该过程结束406。

另一方面，如果最短传输时间不大于允许传输时间，则根据预先定义的条件将剩余的未发射的数据块格式化422。特别地，在该实施例中，由于在任何给定时间可能存在多种可用的编码方案，因此选择至少一个编码方案或者编码方案的组合以完成数据传输，特别地，选择提供最短传输时间的编码方案组合。然后据此发送424格式化的数据块，以完成MS 114和服务的BTS 116之间的数据传输，并且随后相似地发送420用于使MS断开的请求，并且此时该过程结束406。

参考图5，示出了根据实施例的上行链路数据传输过程的流程图，并且其通常标为500。该过程也开始502于确定504在MS上是否需要重选，并且如果不需要，则该过程结束506。否则，如果需要，则另外确定508上行链路数据传送当前是否被递减计数。由于递减计数(countdown)是UTMS中跟踪上行链路数据传送结束的标准，因此其在该实施例中使用。然而，依赖于系统实现方案，还可以使用其他的标准。然而，这些其他标准也涵盖于所描述的多种实施例的范围内。

在上行链路数据传送未被递减计数的情况中，意味着上行链路数据传送未接近结束，由于服务的BTS不能在允许时间内自移动站接收剩余的未发射数据，因此再次终止510服务的BTS 116和MS 114之间的通信链路。然而，如果上行链路数据传送实际上被递减计数，则评估512所需用于完成自MS 114接收剩余的未发射数据的最短接收时间。然后比较该评估的最短接收时间，以确定514其是否大于允许接收时间，并且如果是，则再一次终止510通信链路。否则，由于服务的BTS能够在允许的传输时间内完成上行链路数据传送，因此在发送518用于使MS同服务的BTS 116断开的请求之前，自MS 114接收516剩余的数据块。在发送518断开消息之后，此时该过程结束506。

现在转到图6，示出了使用MS 114的当前条件在UMTS上实现的下行链路数据传输过程的流程图，并且其通常标为600。由于多种实施例涉及重选过程中的数据传输，因此该过程开始602于确定604在MS114处是否需要重选，并且如果不需要，则该过程结束606。否则，在该特定的示出实施例中，基于下式做出确定608：