CN101198155A - 切换中的数据传输方法、系统、目标演进基站及用户设备 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种切换中的数据传输方法，包括：目标eNB向用户设备UE发送定时提前，并在接收到MME/UPE传输的用户数据前，向UE发送用户数据；所述UE获取目标eNB发送的定时提前，并接收目标eNB发送的用户数据。本发明实施例同时公开了一种切换中的数据传输系统、一种目标演进基站和用户设备，目标eNB用于向UE发送定时提前，并在接收到MME/UPE传输的用户数据前，向UE发送用户数据；UE用于在获取目标eNB发送的定时提前后，接收目标eNB发送的用户数据。利用本发明实施例提供的方法、系统、目标演进基站及用户设备，可以减少用户数据传输的中断时间及切换过程中的传输时延。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术，特别涉及切换中的数据传输方法、系统、目标演进基站(eNB)及用户设备。
背景技术
通用陆地无线接入网的长期演进(LTE，Long Term Evolution)的目标和需求主要包括性能、部署、演进、无线资源管理以及复杂性等方面的需求。性能方面的一个重要需求是减少时延。目前3GPP系统的无线网络内的传输时延很大，无法满足时延敏感业务的需求。为了解决这一问题，增强的通用陆地无线接入网(UTRAN)，简称E-UTRAN，提出如下标准：用户面延迟小于5毫秒，控制面从睡眠状态到激活状态的迁移时间要小于50毫秒，从驻留状态到激活状态的迁移时间要小于100毫秒。
切换是整个无线资源管理中最重要的组成部分，切换延迟是系统移动性管理性能的重要指标。LTE系统的切换性能的好坏直接影响着全网性能的好坏。
图1为现有技术第一种无线网络切换方法的流程图，图中用带箭头的实线表示信令传输，带箭头的虚线表示数据传输，该流程包括如下步骤：
步骤101，用户设备(UE)按照一定的规则，如系统信息等，将测量报告发送给源演进基站(eNB)。
步骤102，源eNB根据接收到的测量报告和无线资源管理(RRM)信息确定待切换的目标eNB以及目标小区，并向确定的目标eNB发送携带UE上下文信息的切换请求信息。
步骤103，目标eNB准备进行切换，并向源eNB发送新的切换相关参数，包括C_RNTI、接入参数、系统信息块(SIBs，System Information Blocks)等，源eNB接收到新的切换相关参数后，开始向目标eNB传输用户数据。
步骤104，源eNB向UE发送携带切换必要参数的切换命令，所述切换必要参数包括：新的C_RNTI、可能的开始时间以及目标eNB的SIBs等。UE接收该切换命令，并在该切换命令提供的切换开始时间到达后，与源eNB和源小区分离，执行步骤105。
UE接收到源eNB发送的携带切换必要参数的切换命令时，可以进一步通过无线链路控制(RLC)确认过程来确认切换命令的接收。
步骤105，UE执行与目标eNB的同步，并开始向目标eNB请求上行链路(UL)定时提前。
步骤106，目标eNB向UE发送UL配置和定时提前。
步骤107，UE接收目标eNB发送的UL配置和定时提前，并向目标eNB发送切换确认命令，对于UE而言，切换过程完成。
目标eNB可以进一步通过RLC确认过程确认切换确认命令的接收。
步骤108，目标eNB完成切换后，通知源eNB切换成功，并通知移动性管理实体/用户面实体(MME/UPE)更新UE的定位信息，其中MME/UPE为MME和UPE组合构成的一个网络设备。
这时，源eNB可以清除自身的缓冲区内先前已经成功传输的数据。如果源eNB缓冲区中仍然存在未传输数据，或MME/UPE仍然在向源eNB传输数据，则源eNB仍然可以继续向目标eNB传输用户数据。
目标eNB通知MME/UPE更新UE的定位信息后，MME/UPE就可以直接传输数据给目标eNB。
步骤109，MME/UPE向目标eNB传输数据，UE开始从目标eNB接收用户数据。
图1所示的切换方法，只有在MME/UPE开始直接传输数据给目标eNB后，UE才开始从目标eNB接收用户数据，因此导致用户数据的中断时间较长。同时，在MME/UPE开始直接向目标eNB传输用户数据前，所有的数据都缓冲在目标eNB，所以造成对目标eNB的缓冲能力要求很高，特别是当多用户同时切换时，很可能会由于缓冲问题导致拥塞现象的发生，而一旦拥塞发生，则必然导致延迟的进一步增加。并且由于目标eNB中缓冲的数据量较大，也会导致目标eNB花费更多的时间执行再排序，进而导致延迟的增加。
另外，步骤107所述UE切换完成后，仍然可能有数据通过源eNB接收，然后再由源eNB将数据传输给目标eNB，这样不仅会导致资源的浪费，而且也会导致乱序数据的增加，从而对延迟造成一定的影响。
图2为现有技术第二种无线网络切换方法的流程图，图中用带箭头的实线表示信令传输，带箭头的虚线表示数据传输，该流程包括：
步骤201，UE按照一定的规则，如系统信息等，送出测量报告给源eNB；
步骤202，源eNB根据测量报告和RRM信息确定待切换的目标eNB及目标小区，并向目标eNB传递携带UE上下文信息的切换请求信息。
步骤203，目标eNB接收到源eNB发送的切换请求信息后，由UE或目标eNB估计定时提前，准备进行切换。同时，目标eNB新的切换相关参数以及定时提前发送给源eNB，其中，切换相关参数包括：C_RNTI和一些其它参数，如接入参数、SIBs等。源eNB接收到切换相关参数后，开始向目标eNB传输用户数据。
步骤204，源eNB向UE发送携带切换必要参数的切换命令，所述切换必要参数包括：定时提前、新的C_RNTI、可能的开始时间以及目标eNB的SIBs等。UE接收该切换命令，并在该切换命令提供的切换开始时间到达后，与源eNB和源小区分离，执行步骤205。
步骤205，UE开始从目标eNB接收用户数据，并向目标eNB反馈用户数据接收情况。
步骤206，目标eNB通知源eNB切换成功。
这样，源eNB可以从自身的缓冲区清除先前已经成功传输的数据。如果源eNB仍然有一些用户数据在缓冲区，或MME/UPE仍然在向源eNB传输用户数据，则源eNB可以继续向目标eNB传输用户数据。
步骤207，目标eNB指令MME/UPE更新UE的定位信息，从而使MME/UPE可以直接传输用户数据给目标eNB。
如前所述，图2所示的切换方法通过目标eNB提前估计定时提前，或UE自动估计定时提前，实现了减少用户数据中断时间的目的，但目标eNB提前估计定时提前或UE自动估计定时提前都必须在同步网络的情况下才能实现，因此图2所示的切换方法应用的局限性较大。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种切换中的数据传输方法，减少用户数据传输的中断时间及切换过程中的传输时延。
本发明的另一主要目的在于提供一种切换中的数据传输系统，能够减少用户数据传输的中断时间及切换过程中的传输时延。
本发明的第三个主要目的在于提供一种目标演进基站，能够减少用户数据传输的中断时间及切换过程中的传输时延。
本发明的第四个主要目的在于提供一种用户设备，能够减少用户数据传输的中断时间及切换过程中的传输时延。
为了达到上述目的的第一方面，本发明提供了一种切换中的数据传输方法，该方法包括：
A、目标演进基站eNB向用户设备UE发送定时提前，并在接收到移动性管理实体/用户面实体MME/UPE传输的用户数据前，向UE发送用户数据；
B、所述UE获取目标eNB发送的定时提前，并接收目标eNB发送的用户数据。
为了达到上述目的的第二方面，本发明提供了一种切换中的数据传输系统，该系统包括：UE、目标eNB，
所述目标eNB，用于向UE发送定时提前，并在接收到MME/UPE传输的用户数据前，向UE发送用户数据；
所述UE，用于在获取目标eNB发送的定时提前后，接收目标eNB发送的用户数据。
为了达到上述目的的第三方面，本发明提供了一种目标演进基站，该目标演进基站至少包括：定时提前发送模块、用户数据发送模块，
所述定时提前发送模块，用于向UE发送定时提前，并在发送后通知所述用户数据发送模块；
所述用户数据发送模块，用于在接收到所述定时提前发送模块发送的通知后，在接收到MME/UPE发送的用户数据前，开始向UE发送用户数据。
为了达到上述目的的第四方面，本发明提供了一种用户设备，该用户设备至少包括定时提前获取模块、用户数据接收模块，
所述定时提前获取模块，用于获取目标eNB发送的定时提前，并通知所述用户数据接收模块；
所述用户数据接收模块，用于在接收到所述定时提前获取模块发送的通知后，接收来自所述目标eNB的用户数据。
本发明实施例提供的减少切换过程中传输时延的方法、系统、目标演进基站及用户设备，通过使目标eNB向UE发送定时提前后，接收到MME/UPE发送的用户数据前，就开始向UE发送用户数据，实现了减少用户数据传输的中断时间及切换过程中的传输时延的目的。
附图说明
图1为现有技术第一种无线网络切换方法的流程图；
图2为现有技术第二种无线网络切换方法的流程图；
图3为本发明实施例的切换中的数据传输方法的流程图；
图4为本发明实施例的切换中的数据传输系统的结构图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明做进一步地详细说明。
本发明实施例提供的切换中的数据传输方法和系统，在目标eNB向UE发送定时提前后，接收到MME/UPE发送的用户数据前，就开始向UE发送用户数据，从而实现了减少用户数据传输中断时间及切换过程中的传输时延的目的，并且减少了目标eNB中缓冲的用户数据。
本发明实施例提供的切换中的数据传输方法，包括如下步骤：
A、目标eNB向用户设备UE发送定时提前，并在接收到移动性管理实体/用户面实体MME/UPE传输的用户数据前，向UE发送用户数据；
B、所述UE获取目标eNB发送的定时提前，并接收目标eNB发送的用户数据。
为了进一步有效减少目标eNB中缓冲的数据，本发明实施例的步骤B所述UE接收目标eNB发送的用户数据后，进一步可以包括：
所述UE向所述目标eNB发送已正确接收用户数据的通知；
所述目标eNB接收到所述UE发送的已正确接收用户数据的通知后，清除自身缓冲区中UE已正确接收的用户数据。
为了减少从源eNB进行中转传输的用户数据量，有效提高资源的利用率，本发明实施例的步骤B所述UE获取目标eNB发送的定时提前后，还可以包括：UE通知目标eNB切换完成；
当所述目标eNB确认所述UE切换完成后，通知所述源eNB切换成功前，目标eNB通知所述MME/UPE更新所述UE的定位信息，所述MME/UPE停止向源eNB传输用户数据，开始向所述目标eNB传输用户数据。
图3为本发明实施例的切换中的数据传输方法的流程图，该实施例中描述了本发明切换中的数据传输方法的最佳实现方式，即目标eNB向UE发送定时提前后，立刻开始向UE发送用户数据，UE接收到目标eNB发送的定时提前后，立刻开始接收目标eNB发送的用户数据，因此可以最大限度的减少用户数据传输的中断时间。
图3中用带箭头的实线表示信令传输，带箭头的虚线表示数据传输，该流程包括如下步骤：
步骤301，UE按照一定的规则，如系统信息等，将测量报告发送给源eNB。
步骤302，源eNB根据接收到的测量报告和RRM信息确定待切换的目标eNB，并向确定的目标eNB发送携带UE上下文信息的切换请求信息。
步骤303，目标eNB准备进行切换，并向源eNB发送新的切换相关参数，包括C_RNTI、接入参数、SIBs等，源eNB接收到新的切换相关参数后，开始向目标eNB传输用户数据。
步骤304，源eNB向UE发送携带切换必要参数的切换命令，所述切换必要参数包括：新的C_RNTI、可能的开始时间以及目标eNB的SIBs等。UE接收该切换命令，并在该切换命令提供的切换开始时间到达后，与源eNB以及源小区分离，执行步骤305。
UE接收到源eNB发送的携带切换必要参数的切换命令时，可以进一步通过无线链路控制(RLC)确认过程来确认切换命令的接收。
步骤305，UE执行与目标eNB的同步，并开始向目标eNB请求上行链路(UL)定时提前，目标eNB接收UE发送的请求，向UE发送UL配置和定时提前后，立刻开始向UE发送用户数据。
步骤306，UE获取目标eNB发送的UL配置和定时提前，并开始接收目标eNB发送的用户数据。
当UE正确接收了目标eNB传输的用户数据后，UE可以向所述目标eNB发送已正确接收用户数据的通知；目标eNB接收到UE发送的已正确接收用户数据的通知后，可以清除自身缓冲区中UE已正确接收的用户数据。
步骤307，UE获取目标eNB发送的UL配置和定时提前后，UE向目标eNB发送切换确认命令，对于UE而言，切换过程完成。
目标eNB可以进一步通过RLC确认过程确认切换确认命令的接收。
步骤308，目标eNB接收到UE发送的切换确认命令后，通知MME/UPE更新UE的定位信息，MME/UPE接收到该通知，更新UE的定位信息后，停止向源eNB发送用户数据，开始向目标eNB发送用户数据。
目标eNB在接收到UE发送的切换确认命令后，就通知MME/UPE更新UE的定位信息，可以使MME/UPE尽快停止向源eNB继续发送数据，并达到MME/UPE直接向目标eNB发送用户数据的目的。
步骤309，目标eNB完成切换后，通知源eNB切换成功。
源eNB可以清除自身的缓冲区内先前已经成功传输的数据。如果源eNB缓冲区中仍然存在未传输数据，则源eNB仍然可以继续向目标eNB传输这部分未传输用户数据。
步骤310，MME/UPE向目标eNB传输数据。
由图3所示流程可见，UE和目标eNB同步，并获取定时提前后立刻开始从目标eNB接收缓冲在目标eNB的用户数据，这样不仅减少了用户数据传输的中断时间，而且减少了目标eNB中的缓冲负载。该实施例进一步通过在UE正确接收了目标eNB传输的用户数据后，清除目标eNB中缓冲的UE已正确接收的数据，从而进一步有效减少了目标eNB的缓冲负载，同时也可以避免在多个用户同时进行切换时拥塞现象的发生。由于目标eNB缓冲中的数据量大大减少，因此当MME/UPE开始直接向目标eNB传输数据时所产生的乱序数据也会大大减少，进而有效降低eNB执行再排序的工作量，减少排序时间，从而降低用户数据传输的延迟。
同时，当目标eNB接收到UE发送的切换确认命令后，就通知MME/UPE更新UE的定位信息，使MME/UPE尽快停止向源eNB继续发送数据，从而减少了从源eNB进行中转传输的数据量，可以有效提高资源的利用率。
另外，本发明实施例提供的切换过程中减少传输时延的方法与图2所示现有技术的切换方法相比，不要求网络同步，即不需要目标eNB提前估计定时提前，或UE自动估计定时提前，因此具有更广泛的使用范围。
本发明同时还提供了一种无线网络切换系统，如图4所示，该系统包括：UE、源eNB、目标eNB以及MME/UPE。
其中，目标eNB用于向UE发送定时提前，并在接收到MME/UPE传输的用户数据前，向UE发送用户数据；
UE用于在获取目标eNB发送的定时提前后，开始接收目标eNB发送的用户数据。
UE进一步用于向目标eNB发送已正确接收用户数据的通知；目标eNB进一步用于接收UE发送的已正确接收用户数据的通知，并清除自身缓冲区内UE已正确接收的用户数据。
UE还用于通知目标eNB切换完成；目标eNB还用于在确认UE切换完成后，通知源eNB切换成功前，通知MME/UPE更新UE的定位信息；MME/UPE用于更新UE的定位信息，停止向源eNB传输用户数据，开始向目标eNB传输用户数据。
该无线网络系统的目标演进基站至少包括：定时提前发送模块和用户数据发送模块；用户设备至少包括：定时提前获取模块、用户数据接收模块。
定时提前发送模块用于向定时提前获取模块发送定时提前，并通知用户数据发送模块；
用户数据发送模块在接收到定时提前发送模块发送的通知后，在接收到MME/UPE发送的用户数据前，开始向用户数据接收模块发送用户数据。
该目标演进基站还可以进一步包括：缓冲区清除模块，用于接收数据接收确认模块发送的数据接收确认信息，并清除缓冲区内已被用户数据接收模块正确接收的用户数据。
该目标演进基站还可以包括信息更新通知模块，该模块用于接收切换完成通知模块发送的切换完成确认信息，并在通知源eNB切换成功前，通知MME/UPE更新所述UE的定位信息。
定时提前获取模块用于获取定时提前发送模块发送的定时提前，并通知用户数据接收模块；
用户数据接收模块用于在接收到定时提前获取模块发送的通知后，接收来自用户数据发送模块的用户数据。
该用户设备还可以进一步包括：数据接收确认模块，所述用户数据接收模块为第一用户数据接收模块，该第一用户数据接收模块用于在接收到用户数据发送模块发送的用户数据后，通知数据接收确认模块；
所述数据接收确认模块，与所述第一用户数据接收模块相连，用于确认所述用户数据接收模块成功接收用户数据发送模块发送的用户数据时，向缓冲区清除模块发送数据接收确认信息。
该用户设备还可以进一步包括：切换完成通知模块，
所述定时提前获取模块为第一定时提前获取模块，该第一定时提前获取模块用于获取定时提前发送模块发送的定时提前，并通知用户数据接收模块以及切换完成通知模块；
所述切换完成通知模块，用于接收第一定时提前获取模块发送的通知，并向信息更新通知模块发送切换完成确认信息。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (14)
1.一种切换中的数据传输方法，其特征在于，该方法包括：
A、目标eNB向用户设备UE发送定时提前，并在接收到移动性管理实体MME/用户面实体UPE传输的用户数据前，向UE发送用户数据；
B、所述UE获取目标eNB发送的定时提前，并接收目标eNB发送的用户数据。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A所述目标eNB向UE发送用户数据为：目标eNB向UE发送定时提前后，即开始向UE发送用户数据。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B所述UE接收目标eNB发送的用户数据后，进一步包括：
所述UE向所述目标eNB发送已正确接收用户数据的通知；
所述目标eNB接收到所述UE发送的已正确接收用户数据的通知后，清除自身缓冲区中UE已正确接收的用户数据。
4.如权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，步骤B所述UE获取目标eNB发送的定时提前后，还包括：UE通知目标eNB切换完成；
当所述目标eNB确认所述UE切换完成后，通知源eNB切换成功前，目标eNB通知所述MME/UPE更新所述UE的定位信息，所述MME/UPE停止向源eNB传输用户数据，开始向所述目标eNB传输用户数据。
5.如权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，步骤A所述目标eNB向所述UE发送定时提前之前，该方法还包括如下步骤：
源eNB根据所述UE发送的测量报告，确定待切换的目标eNB，并向确定的目标eNB发送携带UE上下文信息的切换请求信息；
所述源eNB接收到所述目标eNB发送的新的切换相关参数后，开始向所述目标eNB传输用户数据；
所述UE接收所述源eNB发送的携带切换必要参数的切换命令，并在该切换命令提供的切换开始时间到达后，与所述源eNB分离，并执行与所述目标eNB的同步，向所述目标eNB请求定时提前。
6.一种切换中的数据传输系统，该系统包括：UE、目标eNB，其特征在于，
所述目标eNB，用于向UE发送定时提前，并在接收到MME/UPE传输的用户数据前，向UE发送用户数据；
所述UE，用于在获取目标eNB发送的定时提前后，接收目标eNB发送的用户数据。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，
所述UE，进一步用于向目标eNB发送已正确接收用户数据的通知；
所述目标eNB，进一步用于接收所述UE发送的已正确接收用户数据的通知，并清除自身缓冲区内所述UE已正确接收的用户数据。
8.如权利要求6或7所述的系统，其特征在于，该系统还包括：源eNB以及MME/UPE，
所述UE，还用于通知所述目标eNB切换完成；
所述目标eNB，还用于在确认所述UE切换完成后，通知所述源eNB切换成功前，通知所述MME/UPE更新所述UE的定位信息；
所述MME/UPE，用于更新所述UE的定位信息，开始向所述目标eNB传输用户数据。
9.一种目标演进基站，其特征在于，该目标演进基站包括：定时提前发送模块、用户数据发送模块，
所述定时提前发送模块，用于向UE发送定时提前，并在发送后通知所述用户数据发送模块；
所述用户数据发送模块，用于在接收到所述定时提前发送模块发送的通知后，在接收到MME/UPE发送的用户数据前，开始向UE发送用户数据。
10.如权利要求9所述的目标演进基站，其特征在于，所述目标演进基站进一步包括：缓冲区清除模块，
所述缓冲区清除模块，用于确认所述UE已正确接收到所述用户数据发送模块发送的用户数据，并清除缓冲区内已被UE正确接收的用户数据。
11.如权利要求10所述的目标演进基站，其特征在于，所述目标演进基站还包括：信息更新通知模块，该模块用于在确认所述UE的切换完成后，通知所述源eNB切换成功前，通知所述MME/UPE更新所述UE的定位信息通知MME/UPE更新所述UE的定位信息。
12.一种用户设备，其特征在于，该用户设备包括定时提前获取模块、用户数据接收模块，
所述定时提前获取模块，用于获取目标eNB发送的定时提前，并通知所述用户数据接收模块；
所述用户数据接收模块，用于在接收到所述定时提前获取模块发送的通知后，接收来自所述目标eNB的用户数据。
13.如权利要求12所述的用户设备，其特征在于，所述用户设备进一步包括：数据接收确认模块，
所述用户数据接收模块为第一用户数据接收模块，该第一用户数据接收模块用于在接收到所述定时提前获取模块发送的通知后，接收来自所述目标eNB的用户数据，并在接收到目标eNB发送的用户数据后，通知所述数据接收确认模块；
所述数据接收确认模块，用于接收所述第一用户数据接收模块发送的通知，并通知所述目标eNB。
14.如权利要求12所述的用户设备，其特征在于，所述用户设备进一步包括：切换完成通知模块，
所述定时提前获取模块为第一定时提前获取模块，该第一定时提前获取模块用于获取目标eNB发送的定时提前，并通知所述用户数据接收模块以及所述切换完成通知模块；
所述切换完成通知模块，用于接收所述第一定时提前获取模块发送的通知，并通知目标eNB用户设备切换完成。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20080611 |