БАЗОВАЯ СТАНЦИЯ, МОБИЛЬНАЯ СТАНЦИЯ, СИСТЕМА СВЯЗИ И СПОСОБ ПЕРЕУПОРЯДОЧИВАНИЯ
BASE STATION, MOBILE STATION, COMMUNICATION SYSTEM AND REORDERING METHOD

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
[0001] Настоящее изобретение относится к базовой станции, мобильной станции, системе связи и способу переупорядочивания, а более точно к базовой станции, мобильной станции, системе связи и способу переупорядочивания, при котором из базовой станции в мобильную станцию отправляют пакеты с присоединенными номерами, указывающими их последовательность, а в мобильной станции происходит перекомпоновка этих пакетов согласно номерам последовательности.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] В мобильных системах связи введена услуга CDMA, основанная на технологии третьего поколения, но в настоящее время в 3GPP (Third Generation Partnership Project (проекте партнерства третьего поколения)) рассматриваются системы мобильной связи следующего поколения (LTE: Long Term Evolution (долгосрочное развитие сетей связи)), которые предоставляют возможность для обеспечения более быстрой связи, (см. непатентный документ 1). В таких системах, дополнительно к увеличению скорости передачи, основной задачей является уменьшение задержки передачи.
Для увеличения скорости передачи и уменьшения задержки передачи в системе связи LTE предпринимались попытки ускорения обработки хэндовера по сравнению с обычными системами. В случае мобильной связи, если в процессе обмена данными мобильная станция перемещается, базовую станцию, которая производит обмен данными с мобильной станцией, переключают на другую базовую станцию согласно состоянию приема. Это называется хэндовером, и базовая станция, производящая обмен данными до хэндовера, называется “исходной базовой станцией хэндовера”, а базовая станция, производящая обмен данными после хэндовера, называется “целевой базовой станцией хэндовера”. Следовательно, ускорение хэндовера абсолютно необходимо для реализации высокоскоростной/с низкой задержкой передачи данных. В системе связи LTE, которая основана на системе обмена пакетами, в качестве хэндовера используется жесткий хэндовер. В случае жесткого хэндовера линия между мобильной станцией и целевой базовой станцией хэндовера соединяется после разъединения линии между мобильной станцией и исходной базовой станцией хэндовера. Жесткий хэндовер может быть выполнен быстро путем получения системной информации из целевой базовой станции хэндовера непосредственно перед проведением хэндовера, но во время хэндовера происходит прерывание передачи пользовательских данных.
Это означает, что для уменьшения задержки передачи важно сократить состояние прерывания передачи и не допустить потери пакетов во время состояния прерывания передачи. Если во время состояния прерывания передачи пакеты были потеряны, то потерянные пакеты восстанавливают с помощью сквозной повторной передачи пакетов, увеличивая, таким образом, задержку передачи.
[0003] Поэтому во время хэндовера в системе связи LTE, стандартизированным является способ, при котором исходная базовая станция хэндовера перемещает в целевую базовую станцию хэндовера, помимо данных, по меньшей мере пакеты, включающие управляющую информацию, и пакеты, адресованные мобильной станции (см. непатентный документ 2). Однако перемещаются ли данные на самом деле или нет, зависит от того, установлена ли эта функция.
[0004] Фиг.19 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую перемещение пакетов во время хэндовера. На Фиг.19(A) две базовые станции 1a и 1b соединены с хост-станцией 2 (например, шлюзом доступа). Мобильная станция 4 находится в соте 3a базовой станции 1a и в настоящее время производит обмен данными с базовой станцией 1a. В данном случае, если мобильная станция 4 перемещается в сторону базовой станции 1b и входит в соту 3b, как показано на Фиг.19(B), выполняется хэндовер, и базовая станция связи данной мобильной станции переключается от базовой станции 1a на базовую станцию 1b. Базовая станция, производящая обмен данными до хэндовера, называется “исходной базовой станцией хэндовера” (исходной базовой станцией), а базовая станция, которая производит обмен данными после хэндовера, называется “целевой базовой станцией хэндовера” (целевой базовой станцией).
Исходная базовая станция 1a хэндовера сохраняет пакеты, полученные из хост-станции 2, во внутреннем буфере и последовательно отправляет сохраненные в буфере пакеты в мобильную станцию 4. Поэтому во время выполнения хэндовера некоторые сохраненные пакеты остаются в буфере не отправленными в мобильную станцию. На Фиг.19(B) n-2-ой - n-ый пакеты, которые были получены до хэндовера и еще не были отправлены в мобильную станцию, находятся в буфере, и эти пакеты после хэндовера должны быть отправлены из целевой базовой станции 1b хэндовера в мобильную станцию 4. Поэтому, после выполнения последовательности хэндовера исходная базовая станция 1a хэндовера перемещает (переадресует) n-2-ой - n-ый пакеты в целевую базовую станцию 1b хэндовера (это называется переадресацией). При использовании такого способа переадресации, при котором целевая базовая станция 1b хэндовера отправляет эти пакеты в мобильную станцию 4 сразу после хэндовера, передача пакетов не прерывается. Следовательно, отпадает потребность в сквозной повторной передаче пакетов, и может быть выполнен высокоскоростной хэндовер. Вышеупомянутые n-2-ой - n-ый являются номерами, которые указывают на последовательность пакетов (номер в последовательности).
[0005] Фиг.20 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую хэндовер в системе связи LTE, а Фиг.21 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую процедуру хэндовера, которая принята в системе связи LTE в настоящее время.
Мобильная станция (UE) 4 уведомляет исходную базовую станцию 1a хэндовера о том, что необходим хэндовер HO, используя сообщение об измерении (1. Управление измерением).
Исходная базовая станция 1a хэндовера выбирает целевую базовую станцию 1b, исходя из контента сообщения об измерении (2. Решение относительно HO), и отправляет в эту целевую базовую станцию 1b хэндовера запрос на проведение хэндовера (3. Запрос на HO). HO означает хэндовер. В это время исходная базовая станция 1a хэндовера также отправляет информацию о мобильной станции (например, информацию об ID и QoS (качестве обслуживания) мобильной станции) в целевую базовую станцию хэндовера. Исходя из этой информации, целевая базовая станция 1b хэндовера осуществляет управление приемом вызова (4. Управление приемом вызова).
Если целевая базовая станция 1b хэндовера разрешает прием мобильной станции, она возвращает в исходную базовую станцию хэндовера ответ относительно хэндовера (5. Ответ относительно HO). Далее, исходная базовая станция 1a хэндовера дает мобильной станции 4 инструкцию относительно хэндовера (6. Инструкция относительно HO), затем до или после этого этапа начинает перемещение данных (пакетов) (перемещение пакетов: переадресация).
Мобильная станция 4, которая получила инструкцию относительно хэндовера, обеспечивает синхронизацию с целевой базовой станцией 1b хэндовера с помощью L1/L2 сигнализации (7. Обеспечение синхронизации), и, когда синхронизация установлена, мобильная станция 4 отправляет в целевую базовую станцию 1b хэндовера сообщение о завершении хэндовера (8. Завершение HO).
Тем самым, целевая базовая станция 1b хэндовера отправляет в хост-станцию 2 сообщение о завершении хэндовера (9. Завершение HO). Хост-станция 2, которая получила сообщение о завершении хэндовера, переключает путь передачи пакетов от исходной базовой станции 1a хэндовера на целевую базовую станцию 1b хэндовера (10. Переключение пути), и возвращает ответ о завершении HO в целевую базовую станцию 1b хэндовера (11. Ответ о завершении HO). С помощью ответа о завершении HO целевая базовая станция 1b хэндовера уведомляет исходную базовую станцию 1a хэндовера об окончании хэндовера HO (12. Высвобождение ресурсов). Затем путь между исходной базовой станцией 1a хэндовера и хост-станцией 2 освобождается (13. Высвобождение ресурсов).
[0006] Если перемещение пакетов (переадресация) происходит во время выполнения вышеупомянутой последовательности хэндовера, перемещаемые пакеты могут опередить пакеты, которые идут в целевую базовую станцию 1b хэндовера из хост-станции 2, и номера в последовательности могут быть неупорядоченными. Если целевая базовая станция 1b хэндовера перемещает пакеты в мобильную станцию 4 без восстановления порядка, мобильная станция не сможет получить пакеты в правильном порядке, что приводит к ухудшению качества связи, и в результате не сможет быть осуществлена высококачественная связь до и после хэндовера.
Поэтому в системе связи LTE соответствие последовательности пакетов между базовой станцией и мобильной станцией поддерживают следующим способом. Фиг.22 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую установление соответствия последовательности пакетов, на которой целевая базовая станция 1b хэндовера поддерживает соответствие последовательности пакетов, передавая пакеты, перемещаемые из исходной базовой станции 1a хэндовера, с более высоким приоритетом, чем пакеты, полученные из хост-станции. Другими словами, n-5-ый - n-ый пакеты были сохранены в исходной базовой станции 1a хэндовера до выполнения хэндовера, затем выполняется хэндовер, поэтому n-5-ый - n-3-ий пакеты перемещаются в целевую базовую станцию 1b хэндовера и хранятся в буфере BF. В буфере BF целевой базовой станции 1b хэндовера также хранятся n+1-ый и n+2-ой пакеты, полученные из хост-станции.
Целевая базовая станция 1b хэндовера, которая хранит перемещенные n-5-ый - n-3-ий пакеты и n+1-ый и n+2-ой пакеты, которые поступили в буфер из хост-станции, сначала отправляет в мобильную станцию n-5-ый - n-3-ий пакеты, перемещенные из исходной базовой станции 1a хэндовера. Затем, при наличии задержки во время перемещения n-2-го - n-го пакетов из исходной базовой станции 1a хэндовера целевая базовая станция 1b хэндовера отправляет в мобильную станцию n+1-ый и n+2-ой пакеты. Мобильная станция 4 выполняет обработку для перекомпановки полученных пакетов согласно номерам последовательности (переупорядочивание).
[0007] Фиг.23 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую обработку переупорядочивания в мобильной станции. На Фиг.22 мобильная станция 4 получает n-5-ый - n-3-ий пакеты согласно номерам последовательности, таким образом на верхний уровень пакеты перемещаются последовательно. Однако в момент получения n+1-го и n+2-го пакетов n-2-ой - n-ый пакеты еще не поступили. Поэтому мобильная станция 4 хранит n+1-ый и n+2-ой пакеты в буфере BF1 до получения n-2-го - n-го пакетов, которые еще не поступили, и не перемещает n+1-ый и n+2-ой пакеты на верхний уровень. После получения n-2-го - n-го пакетов мобильная станция 4 перемещает эти пакеты и n+1-ый и n+2-ой пакеты на верхний уровень последовательно. Обычно для времени ожидания пакетов устанавливают верхний предел, который измеряется, например, таймером мобильной станции.
Как упомянуто выше, в случае хэндовера в системе связи LTE, основные способы представляют собой перемещение пакетов (переадресацию пакетов) из исходной базовой станции хэндовера в целевую базовую станцию хэндовера и обработку переупорядочивания пакетов в мобильной станции. Отношения этих функций более подробно описаны ниже.
[0008] Фиг.24 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую конфигурацию протокола между мобильной станцией и сетью. Между мобильной станцией и сетью устанавливают, по меньшей мере уровень PDCP (Packet Data Convergence Protocol (протокол конвергенции передачи пакетов)), уровень RLC (Radio Link Control (управление радиозвеном)) и нижний уровень (уровень MAC/ физический уровень MAC/PHY). Все эти уровни устанавливают в мобильной станции, но не всегда устанавливают в станции со стороны сети. В случае примера, приведенного на Фиг.25, уровень PDCP установлен на хост-станции aGW2, а уровень RLC и нижний уровень установлены в базовой станции 1. Система может быть сконфигурирована таким образом, чтобы уровни PDCP, RLC и нижний уровень были установлены в базовой станции 1, и только простые функции, такие как функция маршрутизации пакетов и функция присоединения номера в последовательности, обеспечиваются в aGW2.
[0009] В случае примера, приведенного на Фиг.25, на уровне PDCP происходит обмен данными между мобильной станцией 4 и aGW2, который является хост-станцией, а на уровне RLC происходит обмен данными между пользовательским терминалом 4 и базовой станцией 1.
Другими словами, адресованные мобильной станции данные поступают с верхнего уровня (например, IP уровня) сначала на уровень PDCP и становятся PDCP SDU (блоком данных услуги), затем добавляется информация заголовка (например, номера в последовательности на уровне PDCP), и генерируется PDCP PDU (блок протокольных данных).
PDCP PDU направляется на уровень RLC, где он становится RLC SDU, затем добавляется информация заголовка (например, номер в последовательности на уровне RLC), и генерируется RLC PDU. RLC PDU поступает на уровень RLC мобильной станции через обработку на нижнем уровне. На уровне RLC заголовок удаляется и восстанавливается RLC SDU, затем на уровне PDCP удаляется заголовок PDCP PDU и генерируется PDCP SDU, который направляется на верхний уровень мобильной станции.
В этой конфигурации протокола, в системе связи LTE, перемещение пакетов выполняется в блоках RLC SDU или в блоках PDCP SDU, а переупорядочивание происходит в блоках PDCP PDU. Так как RLC SDU и PDCP PDU представляют собой по существу одни и те же данные, в настоящем описании они просто называются "пакетами", и предполагается, что номер описанного здесь пакета указывает на номер в последовательности PDCP PDU, если не указано иное.
[0010] Фиг.26 представляет собой блок-схему последовательности операций, демонстрирующую работу устройства исходной базовой станции хэндовера во время хэндовера.
Когда исходная базовая станция 1a хэндовера получает из мобильной станции 4 соответствующий приему уровень сигнала с помощью сообщения об измерении (этап 101), исходная базовая станция 1a хэндовера оценивает, необходим ли хэндовер HO (этап 102), и, если хэндовер не нужен, возвращается в начало.
Если принято решение о необходимости хэндовера, исходная базовая станция 1a хэндовера выбирает целевую базовую станцию 1b хэндовера, исходя из контента сообщения об измерении, и отправляет запрос на хэндовер в целевую базовую станцию 1b хэндовера (этап 103).
Затем исходная базовая станция 1a хэндовера получает отправленный из целевой базовой станции 1b хэндовера ответ относительно хэндовера (этап 104) и оценивает, осуществляется ли перемещение данных (этап 105). Если перемещение пакетов, не отправленных в мобильную станцию и находящихся в буфере, не происходит, исходная базовая станция 1a хэндовера отправляет в мобильную станцию инструкцию относительно HO и удаляет эти пакеты (этап 106). С другой стороны, если перемещение пакетов, не отправленных в мобильную станцию и находящихся в буфере, происходит, то исходная базовая станция 1a хэндовера отправляет инструкцию относительно HO в мобильную станцию и переадресует эти пакеты в целевую базовую станцию хэндовера (этап 107). Перемещение пакетов для услуги, которая требует обработки в режиме реального времени, такой как вызов VoIP, не выполняется, а пакеты сбрасываются. Это происходит в связи с тем, что сброс пакетов гарантирует голосовую передачу и прием без задержек. Перемещение пакетов для услуги, которая требует высокого QoS, выполняется.
Затем исходная станция 1a хэндовера принимает сообщение о высвобождении ресурсов, которое отправляется из целевой базовой станции 1b хэндовера (этап 108), и высвобождает ресурсы (этап 109).
[0011] Фиг.27 представляет собой блок-схему последовательности операций, демонстрирующую работу целевой базовой станции хэндовера во время хэндовера.
При получении целевой базовой станцией 1b хэндовера запроса на HO (включая информацию об ID и QoS мобильной станции) из исходной базовой станции 1a хэндовера (этап 121), целевая базовая станция 1b хэндовера на основе этой информации осуществляет управление приемом вызова и оценивает, разрешен или нет прием мобильной станции (этап 122). Если разрешения нет, целевая базовая станция 1b хэндовера выполняет последующую обработку (этап 130) и завершает управление хэндовером.
С другой стороны, если прием мобильной станции разрешен, целевая базовая станция 1b хэндовера возвращает ответ относительно HO в исходную базовую станцию 1a хэндовера (этап 123). Затем целевая базовая станция 1b хэндовера сохраняет в буфере перемещенные из исходной базовой станции 1a хэндовера пакеты (этап 124), и получает из мобильной станции 4 сообщение о завершении HO (этап 125). При получении сообщения о завершении HO целевая базовая станция 1b хэндовера отправляет сообщение о завершении HO в хост-станцию 2 (этап 126). При получении сообщения о завершении хэндовера хост-станция 2 переключает путь передачи пакетов от исходной базовой станции 1a хэндовера на целевую базовую станцию 1b хэндовера и возвращает ответ о завершении HO в целевую базовую станцию 1b хэндовера (этап 127). При получении из хост-станции 2 ответа о завершении HO целевая базовая станция 1b хэндовера начинает посылать из целевой базовой станции 1b хэндовера в мобильную станцию преимущественно переадресованные пакеты, а полученные из хост-станции 2 пакеты начинает посылать в мобильную станцию после отправки вышеупомянутых пакетов (планирование: этап 128). Параллельно с этапом 128 мобильная целевая базовая станция 1b также отправляет сообщение о высвобождении ресурсов в исходную базовую станцию 1a хэндовера (этап 129), выполняет последующую обработку (этап 130) и завершает управление хэндовером.
[0012] Фиг.28 представляет собой блок-схему последовательности операций, демонстрирующую работу мобильной станции во время хэндовера.
Мобильная станция 4 уведомляет исходную базовую станцию хэндовера об относящемся к приему уровне сигнала, используя сообщение об измерении (этап 151). Затем мобильная станция 4 ожидает от исходной базовой станции 1a хэндовера инструкции относительно HO и при ее получении (этап 152) мобильная станция 4 обеспечивает синхронизацию с целевой базовой станцией 1b хэндовера с помощью сигнализации L1/L2 (этап 153), и при установлении синхронизации отправляет сообщение о завершении хэндовера в целевую базовую станцию 1b хэндовера (этап 154). Затем, если из целевой базовой станции 1b хэндовера получены пакеты, мобильная станция выполняет обработку переупорядочивания (этапы 155-160).
Другими словами, при получении из целевой базовой станции 1b хэндовера пакетов более низкого уровня блок управления мобильной станции генерирует RLC SDU и направляет этот RLC SDU в блок переупорядочивания (этап 155). Блок переупорядочивания проверяет, являются ли непрерывными номера в последовательности (этап 156), и направляет этот RLC SDU на верхний уровень в виде PDCP SDU, если номера в последовательности непрерывны, т.е. отсутствуют пропуски отдельных номеров (этап 160). С другой стороны, если номера в последовательности RLC SDU прерываются, блок переупорядочивания сохраняет RLC SDU (=PDC PDU) (этап 157) и затем проверяет, возобновляется или нет непрерывность номеров последовательности с помощью полученного RLC SDU (этап 158). Если непрерывность номеров последовательности возобновляется с помощью полученного RLC SDU, блок переупорядочивания направляет этот RLC SDU на верхний уровень в виде PDCP SDU, а затем направляет на верхний уровень сохраненный RSC SDU (=PDCP PDU) (этап 160).
На этапе 158, если номера в последовательности полученного RLC SDU не являются непрерывными, мобильная станция отслеживает, истекло ли заданное время (этап 159), и, если время не истекло, после этапа 157 повторяет обработку, либо, если время истекло, направляет сохраненный PDCP PDU на верхний уровень, даже если номера в последовательности не являются непрерывными (этап 160).
[0013] В системе связи LTE имеется следующая проблема, относящаяся к передаче пакетов во время хэндовера. То есть, при выполнении хэндовера в системе связи LTE перемещение предназначенных для мобильной станции пакетов, оставшихся в исходной базовой станции 1a хэндовера, выполняется выше упомянутым способом, благодаря чему пакеты перемещаются в целевую базовую станцию хэндовера (переадресация). Однако прошло ли перемещение пакетов во время хэндовера, зависит от того, установлена ли эта функция перемещения в исходной базовой станции хэндовера.
В результате, даже если исходная базовая станция 1a хэндовера не выполнила перемещение пакетов (переадресацию пакетов), мобильная станция 4, которая не была уведомлена, может определить, что перемещение пакетов было выполнено, и в этом случае, после завершения хэндовера блок управления переупорядочиванием в мобильной станции должен ожидать, даже если это не является необходимым, прибытия пакетов с непрерывными номерами последовательности до истечения заданного времени. Это приводит к увеличению задержки связи, ухудшению пропускной способности и отсутствию возможности для поддержания высококачественной связи до и после хэндовера.
[0014] На Фиг.29 показан пример n-2-го - n-го пакетов, оставшихся в исходной базовой станции 1a хэндовера. Если эти пакеты не были переадресованы в целевую базовую станцию 1b хэндовера, то после получения n+1-го пакета из целевой базовой станции 1b хэндовера мобильная станция 4 должна ожидать, даже если это не является необходимым, прибытия n-2-го - n-го пакетов, которые никогда не будут отправлены в течение заданного времени. В результате происходит задержка связи, и снижение пропускной способности всей системы.
Первый доступный предшествующий уровень техники представляет собой устройство перекомпоновки и переупорядочивания, которое восстанавливает пакеты до того вида, который они имели до фрагментации, из фрагментированных пакетов, и исправляет нарушение последовательности прибывших пакетов с целью восстановления исходной последовательности (патентный документ 1). Однако этот предшествующий уровень техники относится к устройству перекомпоновки и переупорядочивания, которое восстанавливает пакеты до момента их фрагментации из фрагментированных в GTP туннеле пакетов (GTP:GPRS Tunneling Protocol (протокол туннелирования GPRS)) для GPRS (General Packet Radio Service (пакетной радиосвязи общего пользования)), восстанавливает вызванное фрагментацией нарушение последовательности поступления пакетов и выполняет перекомпоновку в исходную последовательность.
Второй доступный предшествующий уровень техники представляет собой систему мобильной связи, которая реализует высокоскоростную передачу пакетов данных без потери данных во время хэндовера между базовыми станциями при высокоскоростном обмене пакетными данными (патентный документ 2). В этой системе мобильной связи при осуществлении хэндовера между базовыми станциями в соответствии с состоянием связи мобильной станции исходная базовая станция хэндовера перемещает (переадресует) пакетные данные в целевую базовую станцию хэндовера во время высокоскоростного обмена пакетными данными между базовой станцией и мобильной станцией.
Однако ни первый, ни второй предшествующие уровни техники не решают проблему увеличения задержки связи или снижения пропускной способности в результате переупорядочивания полученных из целевой базовой станции хэндовера пакетов.
[0015] Учитывая вышесказанное, задача настоящего изобретения заключается в том, что во время управления хэндовером мобильная станция не должна выполнять переупорядочивание пакетов согласно порядку номеров последовательности (даже если они не являются непрерывными), если оставшиеся в исходной базовой станции хэндовера пакеты не были переадресованы в целевую базовую станцию хэндовера (перемещение не было выполнено).
Другая задача настоящего изобретения заключается в выполнении переупорядочивания пакетов согласно номерам последовательности мобильной станцией во время управления хэндовером в том случае, если оставшиеся в исходной базовой станции хэндовера пакеты были переадресованы в целевую базовую станцию хэндовера (перемещение было выполнено).
[патентный документ 1] выложенная заявка на патент Японии № JP2004-135076A
[патентный документ 2] выложенная заявка на патент Японии № JP2004-282652A
[непатентный документ 1] 3GPP, “Requirements for Evolved UTRA (E-UTRA) and Evolved UTRAN (E-UTRAN)”, TR25.913 V7.3.0, Вып. 7, март 2006
[непатентный документ 2] 3GPP, “Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN)”, TS36.300, Вып. 8, т. 4.0, январь 2007
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0016] Способ переупорядочивания
Первым аспектом настоящего изобретения является способ переупорядочивания для отправки пакетов с присоединенными к ним номерами, указывающими последовательность, из базовой станции в мобильную станцию и перекомпоновки пакетов в мобильной станции согласно номерам последовательности. Этот способ переупорядочивания содержит: первый этап отправки данных для уведомления мобильной станции о том, что при осуществлении последовательности хэндовера перемещение пакетов было выполнено, если исходная базовая станция хэндовера перемещает в целевую базовую станцию хэндовера пакеты, которые не были отправлены в мобильную станцию, из полученных из хост-станции пакетов, и пакеты отправляются из целевой базовой станции хэндовера в мобильную станцию; второй этап отправки данных для уведомления мобильной станции о том, что перемещение пакетов при выполнении последовательности хэндовера не было выполнено, если пакеты не перемещаются в целевую базовую станцию хэндовера; и третий этап выполнения переупорядочивания полученных пакетов в мобильной станции, если перемещение пакетов было выполнено.
На третьем этапе настоящего изобретения обработка переупорядочивания завершается, если пакеты, имеющие непрерывные номера в последовательности, не получены, даже если обработка переупорядочивания полученных пакетов происходит в течение заданного времени.
Способ переупорядочивания по настоящему изобретению дополнительно содержит этап принятия решения либо о необходимости перемещения в целевую базовую станцию хэндовера пакетов, которые не были отправлены в мобильную станцию, либо о необходимости их удаления, с учетом информации о состоянии связи целевой базовой станции хэндовера, полученной из целевой базовой станции хэндовера во время выполнения последовательности хэндовера.
Способ переупорядочивания по настоящему изобретению дополнительно содержит этап принятия решения, в зависимости от типа услуги, либо о необходимости перемещения в целевую базовую станцию хэндовера пакетов, которые не были отправлены в мобильную станцию, либо о необходимости их удаления.
Если номера для указания последовательности пакетов присоединяют к пакетам в базовой станции, то номера, присоединенные к пакетам, которые не были отправлены из исходной базовой станции хэндовера в мобильную станцию, сообщаются целевой базовой станции хэндовера во время перемещения пакетов в целевую базовую станцию хэндовера.
[0017] Система связи
Вторым аспектом настоящего изобретения является система связи для отправки пакетов с присоединенными к ним номерами, указывающими последовательность, из базовой станции в мобильную станцию и перекомпоновки пакетов в мобильной станции согласно номеру в последовательности. Эта система связи содержит исходную базовую станцию хэндовера, целевую базовую станцию хэндовера и мобильную станцию, причем (1) исходная базовая станция хэндовера имеет: буфер для хранения пакетов, полученных из хост-станции; блок передачи пакетов для отправки в мобильную станцию хранящихся в буфере пакетов; и блок управления, который отправляет данные для уведомления мобильной станции о том, что перемещение пакетов было выполнено, если при выполнении последовательности хэндовера исходная базовая станция хэндовера перемещает в целевую базовую станцию пакеты, которые не были отправлены в мобильную станцию, и отправляет данные для уведомления мобильной станции о том, что перемещение пакетов в мобильную станцию не выполнено, если перемещение пакетов в целевую базовую станцию хэндовера не выполняется, (2) целевая базовая станция хэндовера имеет: буфер, который хранит пакеты, полученные из исходной базовой станции хэндовера, и пакеты, полученные из хост-станции при выполнении последовательности хэндовера; блок управления, который выполняет управление таким образом, чтобы в мобильную станцию отправлялись преимущественно пакеты, полученные из исходной базовой станции хэндовера; и блок передачи, который отправляет пакеты в мобильную станцию, и (3) мобильная станция имеет: буфер, который хранит пакеты, полученные из базовой станции; и блок управления, который переупорядочивает полученные пакеты или не переупорядочивает полученные пакеты, исходя из данных, полученных из исходной базовой станции хэндовера и указывающих на то, было ли выполнено перемещение пакетов.
Блок управления исходной базовой станции хэндовера принимает решение либо о необходимости перемещения в целевую базовую станцию хэндовера пакетов, которые не были отправлены в мобильную станцию, либо о необходимости их удаления, с учетом информации о состоянии связи целевой базовой станции хэндовера, полученной из целевой базовой станции хэндовера при выполнении последовательности хэндовера.
В зависимости от типа услуги блок управления исходной базовой станции хэндовера принимает решение либо о необходимости перемещения пакетов, которые не были отправлены в мобильную станцию, в целевую базовую станцию хэндовера, либо о необходимости их удаления.
[0018] Базовая станция
Третьим аспектом настоящего изобретения является базовая станция в системе связи для отправки пакетов с присоединенными к ним номерами, указывающими последовательность, из базовой станции в мобильную станцию и перекомпоновки в мобильной станции пакетов согласно номеру в последовательности, содержащая: буфер для хранения пакетов, полученных из хост-станции, и пакетов, полученных из исходной базовой станции хэндовера при выполнении последовательности хэндовера; блок передачи пакетов, который отправляет в мобильную станцию пакеты, сохраненные в буфере; блок управления хэндовером, который принимает решение либо о необходимости перемещения пакетов, которые не были отправлены в мобильную станцию, в целевую базовую станцию хэндовера при выполнении последовательности хэндовера, либо об отсутствии такой необходимости, перемещает пакеты в целевую базовую станцию хэндовера и данные для уведомления мобильной станции о том, что перемещение пакетов было выполнено при необходимости перемещения пакетов в целевую базовую станцию хэндовера, и отправляет данные для уведомления мобильной станции о том, что перемещение пакетов не было выполнено при отсутствии необходимости перемещения пакетов в целевую базовую станцию хэндовера; и блок управления передачей, который при выполнении последовательности хэндовера отправляет в мобильную станцию пакеты, полученные исходной базовой станцией хэндовера, с более высоким приоритетом по сравнению с пакетами, полученными из хост-станции.
[0019] Мобильная станция
Четвертым аспектом настоящего изобретения является мобильная станция в системе связи для отправки пакетов с присоединенными номерами, указывающими последовательность, из базовой станции в мобильную станцию и перекомпоновки в мобильной станции пакетов согласно номеру в последовательности, содержащая: буфер для хранения пакетов, полученных из базовой станции; и блок управления, который принимает решение либо о необходимости переупорядочивания пакетов, полученных из целевой базовой станции хэндовера, либо об отсутствии такой необходимости, исходя из данных, полученных из исходной базовой станции хэндовера при выполнении последовательности хэндовера и указывающих на то, было ли выполнено перемещение пакетов. Блок управления завершает обработку переупорядочивания, если пакеты, имеющие непрерывные номера, не получены, даже если обработка переупорядочивания полученных пакетов происходит в течение заданного времени.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0020] Фиг.1 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую первый вариант осуществления;
На Фиг.2 показаны примеры формата сообщений ответа относительно HO, включая информацию о состоянии связи;
Фиг.3 представляет собой блок-схему базовой станции;
Фиг.4 представляет собой блок-схему мобильной станции;
Фиг.5 представляет собой блок-схему последовательности операций, иллюстрирующую работу целевой базовой станции хэндовера согласно первому варианту осуществления;
На Фиг.6 показан пример формата сообщения-инструкции относительно HO;
Фиг.7 представляет собой блок-схему последовательности операций, иллюстрирующую работу исходной базовой станции хэндовера согласно первому варианту осуществления;
Фиг.8 представляет собой блок-схему последовательности операций, иллюстрирующую работу мобильной станции согласно первому варианту осуществления;
Фиг.9 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую обработку переупорядочивания в мобильной станции;
Фиг.10 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую второй вариант осуществления;
Фиг.11 представляет собой блок-схему последовательности операций, иллюстрирующую работу исходной базовой станции хэндовера согласно второму варианту осуществления;
Фиг.12 представляет собой блок-схему последовательности операций, иллюстрирующую работу исходной базовой станции хэндовера согласно одному из вариантов осуществления;
Фиг.13 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую обработку переупорядочивания в мобильной станции согласно одному из вариантов осуществления;
Фиг.14 представляет собой блок-схему базовой станции, блок управления буфером которой имеет упрощенную конфигурацию без функций перемещения пакетов;
Фиг.15 представляет собой блок-схему последовательности операций, иллюстрирующую работу исходной базовой станции хэндовера согласно третьему варианту осуществления;
Фиг.16 представляет собой блок-схему системы, в которой основное внимание обращено на уровни;
Фиг.17 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую четвертый вариант осуществления;
Фиг.18 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую процедуру хэндовера четвертого варианта осуществления;
Фиг.19 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую перемещение пакетов во время хэндовера;
Фиг.20 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую хэндовер в системе связи LTE;
Фиг.21 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую процедуру хэндовера, которая принята в системе связи LTE в настоящее время;
Фиг.22 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую установление соответствия последовательности пакетов;
Фиг.23 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую обработку переупорядочивания для мобильной станции;
Фиг.24 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую конфигурацию протокола между мобильной станцией и сетью;
Фиг.25 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую случай, когда уровень PDCP установлен в aGW, который является хост-станцией, а уровень RLC и нижний уровень установлены в базовой станции;
Фиг.26 представляет собой блок-схему последовательности операций, иллюстрирующую работу устройства исходной базовой станции хэндовера во время хэндовера;
Фиг.27 представляет собой блок-схему последовательности операций, иллюстрирующую работу целевой базовой станции хэндовера во время хэндовера;
Фиг.28 представляет собой блок-схему последовательности операций, иллюстрирующую работу мобильной станции во время хэндовера; и
Фиг.29 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую проблемы предшествующего уровня техники
НАИЛУЧШИЙ СПОСОБ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0021] (A) Принципы, лежащие в основе настоящего изобретения
В настоящем изобретении проблема решается путем обеспечения возможности для базовой станции и мобильной станции выполнять две следующие процедуры.
Процедура 1: Во время хэндовера исходная базовая станции хэндовера или целевая базовая станция хэндовера с помощью информации о выполнении перемещения уведомляет мобильную станцию о том, были или нет перемещены данные.
Процедура 2: При получении информации о выполнении перемещения на основе этой информации мобильная станция оценивает, было ли выполнено перемещение данных, и если перемещение данных не было выполнено, то мобильная станция не переупорядочивает прибывшие пакеты, а сразу после их получения направляет эти пакеты на верхний уровень.
В обычном способе исходная базовая станция хэндовера не предоставляет информацию мобильной станции о выполнении перемещения во время хэндовера. Следовательно, даже если перемещение данных не выполняется, и, таким образом, не происходит переадресация пакетов из исходной базовой станции хэндовера в целевую базовую станцию хэндовера, мобильная станция должна ожидать непереадресованные пакеты, даже если это не является необходимым, до тех пор, пока не истечет заданное время, что приводит к увеличению задержки связи и ухудшению пропускной способности. Однако если мобильная станция получает информацию о выполнении перемещения согласно способу по настоящему изобретению, она может знать, выполняется или нет перемещение данных, и если пакеты не были переадресованы, переупорядочивание может быть остановлено, таким образом можно избежать ненужной попытки переупорядочивания пакетов. В результате этого до и после хэндовера может быть сохранено более высокое качество связи, чем при обычном способе.
[0022] (B) Первый вариант осуществления
Фиг.1 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую первый вариант осуществления, в котором исходная базовая станция 11a оценивает возможность перемещения пакетов (переадресации пакетов), исходя из состояния связи целевой базовой станции 11b хэндовера при выполнении последовательности хэндовера, и предоставляет мобильной станции 14 информацию о выполнении переадресации (информация о выполнении передачи).
На Фиг.1, когда запускается последовательность хэндовера, n-2-ой - n-ый пакеты, адресованные мобильной станции, сохраняются в буфере BF исходной базовой станции 11a хэндовера, а n-2-ой пакет передается в мобильную станцию, но передача этого n-2-го пакета не завершена. Во время выполнения последовательности хэндовера целевая базовая станция 11b хэндовера отправляет информацию о состоянии связи в целевой базовой станции хэндовера в исходную базовую станцию 11a хэндовера наряду с сообщением-ответом относительно HO. При получении информации о состоянии связи исходная базовая станция 11a хэндовера принимает решение о том, может ли быть выполнено перемещение данных, исходя из состояния связи целевой базовой станции 11b хэндовера, и к инструкции относительно HO присоединяет информацию о выполнении перемещения, которая указывает, выполняется или нет перемещение данных, и отправляет ее в мобильную станцию 14.
X
[0023] На Фиг.2 показан пример формата сообщений-ответов относительно HO, включая информацию о состоянии связи. Это сообщение включает в себя по меньшей мере ID идентификатор и информацию CST о состоянии связи, как показано на Фиг.2(A). В качестве идентификатора может быть включен новый идентификатор, который мобильная станция использует по меньшей мере во время обмена данными с целевой базовой станцией хэндовера. Также может быть включен адрес исходной базовой станции 11a хэндовера в качестве адреса назначения этого сообщения, а адрес целевой базовой станции 11b хэндовера может быть включен в качестве адреса источника передачи данного сообщения. Если информация о состоянии связи представлена X битами, то количество состояний, которые могут быть определены, составляет 2.
Как показано на Фиг.2(B), информация CST о состоянии связи имеет информацию о степени перегрузки согласно степени перегрузки целевой базовой станции 11b хэндовера. Например, если информация о степени перегрузки представлена двумя битами, то могут быть представлены четыре степени перегрузки (опасная перегрузка, сильная перегрузка, легкая перегрузка, отсутствие перегрузки). С другой стороны, информация CST о состоянии связи может включать в себя информацию о состоянии буфера для предоставления информации о размере свободной памяти в целевой базовой станции хэндовера, как показано на Фиг.2(C). Например, информация о состоянии буфера представлена 10-ю битами, в этом случае может быть представлено 1024 состояний. Если единицей этой величины является килобайт, можно представить, что для мобильной станции зарезервировано максимум 1024 килобайтов памяти. Кроме того, информация CST о состоянии связи может включать в себя информацию об установке в целевой базовой станции хэндовера функции перемещения пакетов, как показано на Фиг.2(D). Эта информация об установке функции перемещения представляет собой информацию для указания на то, была или нет установлена функция перемещения пакетов. Например, для перемещения пакетов из исходной базовой станции 11a хэндовера в целевую базовую станцию 11b хэндовера требуется протокол перемещения пакетов (функция перемещения пакетов). Информация о том, была установлена или нет такая функция, может быть представлена 1-им битом, и с помощью этого бита исходная базовая станция 11a хэндовера уведомляется об установке данной функции.
После получения исходной базовой станцией 11a хэндовера информации-сообщения о состоянии перегрузки оценивается возможность перемещения данных. Например, при уведомлении целевой базовой станцией 11b хэндовера о “легкой перегрузке” перемещение данных выполняется. При уведомлении целевой базовой станцией 11b хэндовера о “сильной перегрузке” перемещение данных не выполняется. С другой стороны, если величина свободной памяти в целевой базовой станции 11b хэндовера является достаточной для сохранения всех перемещаемых пакетов, то перемещение данных выполняется. При уведомлении о том, что величина свободной памяти в целевой базовой станции 11b хэндовера составляет "0 килобайтов", перемещение данных не выполняется. Более того, перемещение данных выполняется в том случае, если в целевой базовой станции 11b хэндовера установлена функция перемещения пакетов. При уведомлении о том, что функция перемещения пакетов не установлена, перемещение данных не выполняется.
[0024] Фиг.3 представляет собой блок-схему базовой станции, на которой показаны блок 21 буфера, блок 22 планировщика, блок 23 передачи/приема и блок 24 управления.
Блок 21 буфера представляет собой память для хранения пакетов, которые поступают из хост-станции, и пакетов, перемещаемых из соседней базовой станции (исходной базовой станция хэндовера). На Фиг.3 базовая станция физически имеет два буфера, но может иметь одну физическую память, разделенную с помощью программного обеспечения. Блок 22 планировщика из числа множества мобильных станций сети выбирает мобильную станцию, с которой осуществляет радиопередачу, извлекает пакеты этой мобильной станции, сохраненные в блоке буфера, и направляет их в блок 23 передачи/приема. Блок 23 передачи/приема кодирует и модулирует поступившие из планировщика пакеты и передает их по радиоканалу. Блок 23 передачи/приема также получает и демодулирует управляющие сигналы и различные данные, которые отправляются из мобильной станции.
Блок 24 управления имеет блок 24a управления буфером, блок 24b управления HO и блок 24c управления информацией об измерении. Блок 24a управления буфером управляет различными пакетами, хранящимися в буфере 21. Если во время хэндовера происходит перемещение данных, все хранящиеся в блоке 21 буфера пакеты перемещаются в целевую базовую станцию хэндовера. С другой стороны, если перемещение данных не происходит, даже при запуске хэндовера, блок 24a управления буфером следит за тем, чтобы все хранящиеся в блоке 21 буфера пакеты были удалены. Блок 24b управления HO осуществляет управление хэндовером, что проиллюстрировано на Фиг.21, а блок 24c управления измерением собирает различную информацию об измерениях, которая отправляется из мобильной станции, такую как качество радиосвязи CQI (Channel Quality Information (информация о качестве каналов)) мобильной станции.
[0025] Фиг.4 представляет собой блок-схему мобильной станции, на которой показаны блок 31 передачи/приема, блок 32 буфера, блок 33 переупорядочивания и блок 34 управления. Блок 31 передачи/приема передает/принимает пакеты и управляющую информацию в/из блока передачи/приема базовой станции. Если RLC PDU не может быть сгенерирован из полученных пакетов нижнего уровня, блок 32 буфера будет хранить пакеты до тех, пока не будет сгенерирован RLC PDU, а если RLC PDU может быть сгенерирован, то блок 32 буфера удаляет заголовок и направляет пакеты в блок 33 переупорядочивания в виде RLC SDU (см. Фиг.24). Блок 33 переупорядочивания имеет функцию для перекомпоновки RLC SDU (=PDCP PDU) согласно номерам последовательности и направляет его на верхний уровень. При обнаружении прерывания непрерывности номеров последовательности RLC SDU (=PDCP PDU) блок 33 переупорядочивания хранит следующий RLC SDU (=PDCP PDU) во внутренней памяти до тех пор, пока с помощью полученного RLC SDU не будет возобновлена непрерывность номеров последовательности. Если такой RLC SDU (=PDCP PDU) не поступил, даже по истечении заданного времени, блок переупорядочивания останавливает обработку переупорядочивания и направляет все сохраненные PDCP PDU на верхний уровень.
Блок 34 управления имеет блок 34a управления измерением, блок управления 34b переупорядочиванием и блок 34c управления повторной передачей. Блок 34a управления измерением выполняет измерения, генерируя различную информацию об измерениях, которая предназначена для отправки в базовую станцию. Например, выполняется измерение качества радиосвязи CQI (информация о качестве каналов) мобильной станции. Блок 34b управления переупорядочиванием управляет блоком 33 переупорядочивания, и если непрерывность номеров последовательности PDCP PDU нарушена, блок 34b управления переупорядочиванием дает инструкцию блоку 33 переупорядочивания на сохранение PDCP PDU и ожидание прибытия PDCP PDU, с помощью которого возобновляется непрерывность номеров последовательности. По истечении заданного времени для ожидания прибытия пакетов блок 34b управления переупорядочиванием дает инструкцию блоку 33 переупорядочивания на завершение переупорядочивания, а также удаляет заголовки у всех сохраненных PDCP PDU и направляет их на верхний уровень в виде PDCP SDU для предоставления возможности получения новых PDCP PDU. Во время управления повторной передачей блок 34c управления повторной передачей отправляет сигналы запроса на повторную передачу в базовую станцию с помощью блока 31 передачи/приема, как показано пунктирной линией.
При выполнении переадресации, согласно Фиг.1, передача n-2-го пакета прекращается, и в целевую базовую станцию 11b хэндовера перемещают n-2-ой - n-ый пакеты. С другой стороны, если переадресация пакетов не выполняется, прекращается передача n-2-го пакета, и n-2-ой - n-ый пакеты удаляются из блока буфера BF. Исходная базовая станция 11a хэндовера присоединяет к сообщению-инструкции относительно HO для мобильной станции 14 информацию о выполнении перемещения для указания на то, выполняется ли перемещение данных (переадресация данных), и отправляет это сообщение-инструкцию относительно HO.
[0026] Фиг.5 представляет собой блок-схему последовательности операций, иллюстрирующую работу целевой базовой станции 11b хэндовера для выполнения ряда вышеупомянутых операций.
На Фиг.5, при получении блоком 24b управления хэндовером целевой базовой станции 11b хэндовера запроса на HO (включая информацию об ID и QoS мобильной станции) из исходной базовой станции 11a хэндовера (этап 201) блок 24b управления хэндовером управляет приемом вызова, исходя из этой информации, и оценивает, разрешен ли прием мобильной станции (этап 202). Если прием не разрешен, выполняется последующая обработка (этап 211) и управление хэндовером завершается.
С другой стороны, если прием мобильной станции разрешен, блок 24b управления хэндовером оценивает состояние связи (состояние перегрузки, состояние использования буфера или состояние установленной функции) целевой базовой станции 11b хэндовера (этап 203) и возвращает в исходную базовую станцию 11a хэндовера сообщение-ответ на запрос на HO, включая информацию о состоянии связи, которая была описана согласно Фиг.2 (этап 204). Затем при выполнении перемещения данных целевая базовая станция 11b хэндовера сохраняет в буфере 21 пакеты, переадресованные из исходной базовой станции 11a хэндовера (этап 124), и после этого блок 21 буфера сохраняет пакеты, переадресованные из исходной базовой станции 11a хэндовера.
Если в этом состоянии блок 24b управления хэндовером получает из мобильной станции 4 сообщение о завершении HO (этап 206), блок 24b управления хэндовером отправляет сообщение о завершении HO в хост-станцию 12 (этап 207). При получении сообщения о завершении хэндовера хост-станция 2 переключает путь передачи пакетов от исходной базовой станции 11a хэндовера на целевую базовую станцию 11b хэндовера и возвращает ответ о завершения HO в целевую базовую станцию 11b хэндовера (этап 208). При получении ответа о завершении HO из хост-станции 12 блок 24b управления хэндовером целевой базовой станции 11b хэндовера дает инструкцию планировщику 22 о начале передачи пакетов. Таким образом, планировщик 22 начинает приоритетную передачу переадресованных пакетов в мобильную станцию 14 и затем после отправки вышеуказанных пакетов начинает передачу в мобильную станцию пакетов, полученных из хост-станции 12 (планирование: этап 209). Параллельно с этапом 209, блок 24b управления хэндовером отправляет в исходную базовую станцию 11a хэндовера сообщение о высвобождении ресурсов (этап 210), выполняет последующую обработку (этап 211), и завершает управление хэндовером.
[0027] Исходная базовая станция 11a хэндовера, используя вышеуказанное сообщение-инструкцию относительно HO, уведомляет мобильную станцию 14 о том, выполнено перемещение данных или нет. Фиг.6 представляет собой пример формата сообщения-инструкции относительно HO. Это сообщение включает в себя по меньшей мере идентификатор ID и информацию о выполнении хэндовера PH0. В качестве идентификатора включен по меньшей мере новый идентификатор, который мобильная станция 14 использует в процессе обмена данными с целевой базовой станцией 11b хэндовера. Адрес мобильной станции 14 может быть включен в качестве адреса назначения данного сообщения, а адрес исходной базовой станции 11a хэндовера может быть включен в качестве адреса источника передачи данного сообщения. Кроме того, для предоставления информации о выполнении перемещения включен по меньшей мере один бит информации. Например, значение “0” этой информации указывает на то, что перемещение данных (переадресация пакетов) было выполнено, а значение “1” этой информации указывает на то, что перемещение данных не было выполнено. Напротив, значение “0” этой информации может указывать на то, что перемещение данных не было выполнено, а значение “1” этой информации может указывать на то, что перемещение данных было выполнено.
[0028] Фиг.7 представляет собой блок-схему последовательности операций, иллюстрирующую работу устройства исходной базовой станции хэндовера для выполнения ряда вышеупомянутых операций.
На Фиг.7, при получении блоком 24a управления измерением пользователя исходной базовой станции 11a хэндовера полученную информацию о состоянии из мобильной станции 14, используя сообщение об измерении (этап 251), блок 24a управления измерением оценивает, необходим ли хэндовер HO, исходя из этой полученной информации о состоянии (этап 252), и возвращается в начало при отсутствии необходимости в хэндовере.
Если принято решение о необходимости хэндовера HO, блок 24b управления хэндовером определяет целевую базовую станцию 11b хэндовера, исходя из контента сообщения об измерении, и в эту целевую базовую станцию 11b хэндовера отправляет запрос на хэндовер (этап 253).
Затем блок 24b управления хэндовером получает сообщение-ответ относительно HO, переданное из целевой базовой станции 11b хэндовера (этап 254), принимает решение о выполнении перемещния пакетов (переадресации пакетов), исходя из информации CST о состоянии связи, включенной в это сообщение-ответ относительно HO (этап 255), и если принято решение о невыполнении перемещения пакетов, блок 24b управления HO вводит информацию PH0 о выполнении передачи (=“1”: перемещение не выполняется) в сообщение-инструкцию относительно HO, отправляет его в мобильную станцию (этап 256) и дает инструкцию блоку 24a управления буфером на удаление пакетов, хранящихся в буфере 21 (этап 257).
С другой стороны, при принятии решения на этапе 255 о перемещении пакетов блок 24b управления HO вводит информацию PH0 о выполнении перемещения (=“0”: перемещение выполняется) в сообщение-инструкцию относительно HO, отправляет его в мобильную станцию 14 (этап 258) и дает инструкцию блоку 24a управления буфером на переадресацию в целевую базовую станцию 11b хэндовера оставшихся в буфере 21 пакетов (переадресация пакетов) (этап 259). Таким образом, блок 24a управления буфером переадресует в целевую базовую станцию 11b хэндовера пакеты, которые не были отправлены в мобильную станцию 14 и остались в буфере 21, по обозначенному пунктирной линией маршруту. Затем блок 24b управления HO получает отправленное из целевой базовой станции 11b хэндовера сообщение о высвобождении ресурсов (этап 260) и высвобождает ресурсы (этап 261).
На Фиг.1 мобильная станция 14 получает информацию PH0 о выполнении перемещения, включенную в сообщение-инструкцию относительно HO, и начинает переупорядочивание, если перемещение было выполнено. В частности, в случае получения мобильной станцией 14 n+1-го и более поздних пакетов раньше n-2-го - n-го пакетов мобильная станция 14 ожидает прибытия n-2-го - n-го пакетов до истечения заданного времени, не направляя n+1-ый пакет на верхний уровень. С другой стороны, если перемещение не было выполнено, мобильная станция 14 сразу направляет n+1-ый и более поздние пакеты на верхний уровень и готовится к получению следующего пакета, не ожидая прибытия n-2-го - n-го пакетов.
[0029] Фиг.8 представляет собой блок-схему последовательности операций, иллюстрирующую работу мобильной станции.
Блок 34a управления измерением мобильной станции 14 уведомляет о полученном состоянии исходную базовую станцию 11a хэндовера, используя сообщения об измерении (этап 271). Затем, блок 34 управления ожидает сообщения-инструкции относительно HO, которое отправляется из исходной базовой станции 11a хэндовера, и если сообщение-инструкция относительно HO получено (этап 272), блок 34 управления обеспечивает синхронизацию с целевой базовой станцией 11b хэндовера с помощью L1/L2 сигнализации (этап 273), и при обеспечении синхронизации отправляет сообщение о завершении хэндовера в целевую базовую станцию 11b хэндовера (этап 274). Затем блок 34 управления проверяет, было ли выполнено перемещение данных (переадресация данных), обращаясь к информации PH0 о выполнении перемещения в сообщении-инструкции относительно HO, полученном на этапе 272 (этап 275), и если перемещение данных не было выполнено, блок 34 управления осуществляет управление для генерации PDCP SDU, используя пакеты, полученные из целевой базовой станции 11b хэндовера, и направляет его на верхний уровень, не выполняя обработку переупорядочивания (этап 276). С другой стороны, если на этапе 275 определено, что перемещение данных было выполнено, блок 34b управления переупорядочиванием управляет блоком 33 переупорядочивания и выполняет обработку переупорядочивания (этап 277).
[0030] Фиг.9 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую обработку переупорядочивания в мобильной станции.
При получении блоком 31 передачи/приема пакетов нижнего уровня из целевой базовой станции 11b хэндовера, блок 34b управления переупорядочиванием проверяет, может ли быть сгенерирован RLC PDU (этап 302), и в случае, если он не может быть сгенерирован, проверяет, истекло ли заданное время, (этап 303), сохраняет эти пакеты нижнего уровня в буфере 32 (этап 304) и, если заданное время еще не истекло, выполняет обработку после этапа 301. Если RLC PDU не может быть сгенерирован, даже по истечении заданного времени после получения пакетов нижнего уровня, пакеты нижнего уровня удаляются из буфера (этап 305).
С другой стороны, если RLC PDU может быть сгенерирован с помощью пакетов нижнего уровня, полученных на этапе 302, блок 34b управления переупорядочиванием направляет этот RLC PDU в блок 33 переупорядочивания в виде RLC SDU (этап 306). При получении RLC SDU блок 33 переупорядочивания проверяет, имеется ли пропущенный номер в последовательности, подтверждает непрерывность номеров последовательности (этап 307), и направляет RLC SDU на верхний уровень в виде RDCP SDU, если номера в последовательности непрерывны, отсутствуют пропущенные номера (этап 311). Однако если имеется какой-либо пропущенный номер в последовательности, блок 34b управления переупорядочиванием дает инструкцию блоку 33 переупорядочивания на сохранение RLC SDU (=PDCP PDU) (этап 308). Таким образом, блок 33 переупорядочивания сохраняет RLC SDU (=PDCP PDU) во внутренней памяти и проверяет, возобновлена ли непрерывность номеров последовательности с помощью полученного RLC SDU (этап 309). Если непрерывность номеров последовательности возобновлена с помощью полученного RLC SDU, блок 33 переупорядочивания направляет этот RLC SDU на верхний уровень в виде PDCP SDU, а также направляет на верхний уровень, сохраненный RLC SDU (=PDCP PDU) (этап 311).
Если RLC SDU, с помощью которого возобновлена непрерывность номеров последовательности, не получен на этапе 309, блок 33 переупорядочивания проверяет, истекло ли заданное время (этап 310), повторяет обработку после этапа 308, если время не истекло, или направляет сохраненный PDCP PDU на верхний уровень, если время истекло, даже если номера в последовательности не являются непрерывными (этап 311).
Как описано выше, согласно первому варианту осуществления, если не выполняется переадресация пакетов, оставшихся в исходной станции хэндовера, в целевую базовую станцию хэндовера при выполнении управления хэндовером (перемещение не выполняется), мобильной станции не нужно выполнять переупорядочивание, даже если номера в последовательности не являются непрерывными, поэтому не генерируется избыточное время ожидания, при этом может быть минимизировано время задержки данных, и может быть улучшена пропускная способность всей системы.
[0031] (C) Второй вариант осуществления
Фиг.10 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую второй вариант осуществления, в котором при выполнении последовательности хэндовера исходная базовая станция 11a хэндовера оценивает, выполняется ли передача пакетов (переадресация пакетов) или нет, исходя из типа услуги связи, и предоставляет мобильной станции 14 информацию о выполнении переадресации (информация о выполнении передачи).
Предполагается, что исходная базовая станция 11a хэндовера хранит пакеты выполняемого не в реальном масштабе времени трафика (трафик NRT) в связи FTP (File Transfer Protocol (протокол передачи файлов)) или веб-связи и пакеты выполняемого в реальном масштабе времени трафика (трафик RT) в связи VoIP и поточной передачи в различных буферах BF11 и BR12, соответственно, с различными номерами последовательности, присоединенными к ним, и выполняет планирование по передаче этих пакетов, как показано на Фиг.10. Также предполагается, что один из m-2-го - m-го пакетов, образующего трафик NRT, и n-2-го - n-го пакетов, образующих трафик RT, находятся в состоянии передачи, а другие сейчас хранятся в буферах BF1 и BF2 и не передаются в мобильную станцию 14. Во втором варианте осуществления перемещение данных выполняется на основании политики, при которой происходит переадресация пакетов услуги связи NRT, а переадресация пакетов услуги связи RT не происходит. Это происходит по следующим причинам. Что касается пакетов услуги связи, которые должны быть обработаны в реальном времени, таких как пакеты вызовов VoIP, то от них предпочтительно отказаться без переадресации с тем, чтобы голосовая передача и прием происходили без задержки. Что касается пакетов с низкими требованиями к передаче в реальном времени и услуг с высоким QoS, то их предпочтительно отправлять в целевую станцию для получения высококачественных данных.
Если выполняющая хэндовер мобильная станция 14 осуществляет RT обмен данными, то при выполнении последовательности хэндовера блок 24b управления HO (см. Фиг.3) исходной базовой станции 11a хэндовера принимает решение, на основании вышеупомянутой политики перемещения пакетов, о невыполнении переадресации n-2-го пакета, передаваемого в настоящее время, также не происходит переадресация в целевую базовую станцию 11b хэндовера n-1-го - n-го пакетов, которые в настоящее время хранятся. Блок 24b управления HO включает в сообщение-инструкцию относительно HO информацию о выполнении перемещения PH0, указывающую на то, что переадресация не была выполнена, для уведомления мобильной станции 14. В этом случае формат сообщения имеет такой же формат, как показано на Фиг.6. Мобильная станция 14, которая получила информацию PH0 о выполнения перемещения, выполняет операцию аналогичную операции, приведенной на Фиг.8 и Фиг.9, как показано в первом варианте осуществления, не выполняя обработку переупорядочивания.
С другой стороны, если выполняющая хэндовер мобильная станция 14, осуществляет NRT обмен данными, то при выполнении последовательности хэндовера блок 24b управления HO исходной базовой станции 11a хэндовера принимает решение о переадресации m-2-го пакета, который передается в настоящее время, также происходит переадресация в целевую базовую станцию 11b хэндовера m-1-го - m-го пакетов, которые в настоящее время хранятся. Затем в сообщение-инструкцию относительно HO вводится информация PH0 о выполнении хэндовера для уведомления о выполнении переадресации, которое отправляется в мобильную станцию 14. В этом случае формат сообщения имеет такой же формат, что и на Фиг.6. Мобильная станция 14, которая получила информацию PH0 о выполнении перемещения, выполняет операцию, аналогичную операции, приведенной на Фиг.8 и Фиг.9, и обработка переупорядочивания выполняется таким же образом, как показано в первом варианте осуществления.
[0032] Фиг.11 представляет собой блок-схему последовательности операций, иллюстрирующую работу исходной базовой станции 11a хэндовера для выполнения вышеупомянутого ряда операций, которые имеют этапы аналогичные этапам, приведенным на блок-схеме первого варианта осуществления, показанным на Фиг.7, и обозначенные такими же ссылочными позициями. Отличием является этап 255', на котором определяют, выполнено ли перемещение пакетов (переадресация пакетов) или нет, в зависимости от того, является ли услуга связи услугой связи NRT или услугой связи RT. Если услуга связи представляет собой услугу связи RT, блок 24b управления HO принимает решение о невыполнении переадресации, вводит информацию PH0 о выполнении перемещения (=“1”: перемещение не выполнено) в сообщение-инструкцию относительно HO и отправляет его в мобильную станцию (этап 256), а блоку 24a управления буфером дает инструкцию на удаление пакетов, оставшихся в буфере 21, (этап 257).
С другой стороны, если на этапе 255' принято решение о выполнении перемещения пакетов, блок 24b управления HO вводит в сообщение-инструкцию относительно HO информацию PH0 о выполнении перемещения (=“0”: перемещение выполнено) и отправляет его в мобильную станцию 14 (этап 258), а блоку 24a управления буфером дает инструкцию на переадресацию оставшихся в буфере 21 пакетов (перемещение пакетов) в целевую базовую станцию 11b хэндовера (этап 259).
[0033] Альтернативный вариант
Во втором варианте осуществления, перемещение не выполняется, если услуга связи представляет собой услугу связи RT, но в некоторых случаях, пакеты могут быть переадресованы или не переадресованы в зависимости от установок, даже если услуга связи представляет собой услугу связи RT (например, вызовы VoIP). Такой альтернативный вариант существует для поддержки случая, показанного на Фиг.12, который представляет собой блок-схему последовательности операций, иллюстрирующую работу альтернативного варианта исходной базовой станции 11a хэндовера, в которой одинаковые этапы последовательности обработки первого варианта осуществления, показанного на Фиг.11, обозначены такими же ссылочными позициями. Отличием является наличие этапа 265, на котором в случае, если услуга связи представляет собой услугу связи RT, проверяют, установки предназначены для переадресации или нет, в противном случае, блок 24b управления HO принимает решение о невыполнении переадресации, вводит информацию PH0 в сообщение-инструкцию относительно HO о выполнении перемещения (=“0”: перемещение не выполняется) и отправляет его в мобильную станцию (этап 256), а блоку 24a управления буфером дает инструкцию на удаление оставшихся в буфере 21 пакетов (этап 257).
С другой стороны, если на этапе 265 установки предназначены для переадресации пакетов, блок 24b управления HO вводит информацию PH0 в сообщение-инструкцию относительно HO о выполнении перемещения (=“0”: перемещение выполняется) и отправляет его в мобильную станцию 14 (этап 258), а блоку 24a управления буфером дает инструкцию на переадресацию оставшихся в буфере 21 пакетов (перемещение пакетов) в целевую базовую станцию 11b хэндовера (этап 259).
[0034] Фиг.13 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую обработку переупорядочивания в мобильной станции альтернативного варианта, в которой этапы, аналогичные этапам, указанным в последовательности обработки первого варианта осуществления, приведенного на Фиг.9, обозначены такими же ссылочными позициями, а отличием является то, что время для продолжения обработки переупорядочивания переключается в зависимости от того, является ли услуга связи вызовом VoIP или нет. Другими словами, проверяется, является ли тип вызова вызовом VoIP (этап 312), если на этапе 309 не получен RLC SDU, номера в последовательности которого являются непрерывными, и если нет вызова VoIP, блок 34 управления отслеживает, истекло ли заданное первое установленное время TS1 (этап 310), повторяет обработку после этапа 308, если время не истекло, или направляет сохраненный PDCP PDU на верхний уровень, если установленное время истекло, даже если номера в последовательности не являются непрерывными (этап 311). Если на этапе 312 тип вызова является вызовом VoIP, то блок 34 управления отслеживает, истекло ли второе установленное время TS2 (<TS1) (этап 313), повторяет обработку после этапа 308, если время не истекло, или направляет сохраненный PDCP PDU на верхний уровень, если установленное время истекло, даже если номера в последовательности не являются непрерывными (этап 311).
Согласно вышеупомянутому альтернативному варианту, качество VoIP может быть улучшено путем переадресации пакетов даже в случае вызова VoIP, а время задержки в результате обработки переупорядочивания может быть уменьшено сокращением установленного времени TS2.
[0035] (D) Третий вариант осуществления
Третий вариант осуществления представляет собой вариант осуществления для определения, возможно ли перемещение пакетов (переадресация пакетов) в зависимости от того, имеется ли у исходной базовой станции хэндовера функция перемещения пакетов или нет, предоставляя эту информацию о выполнении мобильной станции. Фиг.14 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую базовую станцию, в которой блок управления буфером имеет упрощенную конфигурацию без функции перемещения пакетов, а части, аналогичные частям базовой станции согласно первому варианту осуществления, показанному на Фиг.3, обозначены такими же ссылочными позициями. Отличием является то, что блок 24a' управления буфером имеет упрощенную конфигурацию и не имеет функции переадресации пакетов в целевую базовую станцию 11b хэндовера или функции планировщика перемещения пакетов.
Фиг.15 представляет собой блок-схему последовательности операций, иллюстрирующую работу исходной базовой станции хэндовера, в которой этапы, аналогичные этапам, показанным на блок-схеме последовательности операций согласно первому варианту осуществления, приведенному на Фиг.7, обозначены такими же ссылочными позициями. Отличием является определение на этапе 255”, выполняется (переадресация пакетов) или нет перемещение пакетов в зависимости от того, установлены ли в исходной базовой станции 11a хэндовера функция переадресации и функция планировщика перемещения пакетов. Если эти функции не установлены, блок 24b управления HO принимает решение о невыполнении переадресации, вводит в сообщение-инструкцию относительно HO информацию PH0 о выполнении перемещения (=“1”: перемещение не выполняется) и отправляет его в мобильную станцию (этап 256), а блоку 24a управления буфером дает инструкцию на удаление оставшихся в буфере 21 пакетов (этап 257).
С другой стороны, если функция переадресации и функция планировщика перемещения пакетов установлены на этапе 255”, блок 24b управления HO принимает решение о выполнении перемещения пакетов, вводит в сообщение-инструкцию относительно HO информацию PH0 о выполнении перемещения (=“0”: перемещение выполняется) и отправляет его в мобильную станцию 14 (этап 258), а блоку 24a управления буфером дает инструкцию на переадресацию оставшихся в буфере 21 пакетов (передачу пакетов) в целевую базовую станцию 11b хэндовера (этап 259).
[0036] (E) Четвертый вариант осуществления
В вышеупомянутых вариантах осуществления уровень PDCP установлен в aGW 12, который представляет собой хост-станцию, а уровень RLC и нижний уровень установлены в базовой станции 11, как показано на Фиг.16(A), но как показано на Фиг.16(B), система может быть сконфигурирована таким образом, что уровни PDCP, RLC и нижний уровень установлены в базовой станции 11, и только простые функции, такие как функция маршрутизации пакетов, могут быть установлены в aGW 12. В конфигурации системы, изображенной на Фиг.16(B), функция присоединения номеров последовательности может обеспечиваться базовой станцией. Фиг.17 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую переадресацию во время выполнения хэндовера в такой системе.
Из хост-станции 12 в исходную базовую станции 11a хэндовера посылают три пакета, и в базовой станции присоединяют n-2-ой, n-1-ый и n-ый номера пакетов. Предполагается, что хэндовер начинается в состоянии, когда эти n-2-ой, n-1-ый и n-ый пакеты остаются в буфере не отправленными в мобильную станцию. Если эти n-2-ой, n-1-ый и n-ый пакеты будут переадресованы во время выполнения последовательности хэндовера, эти пакеты будут перемещены из исходной базовой станции 11a хэндовера в целевую базовую станцию 11b хэндовера, как показано на Фиг.17. Во время этой переадресации в целевую базовую станцию 11b хэндовера могут быть отправлены пакеты из хост-станции 12. В таком случае, целевая базовая станция 11b хэндовера не сможет присоединить правильные номера в последовательности к полученным из хост-станции 12 пакетам. Поэтому, во время переадресации в целевую базовую станцию 11b хэндовера n-2-го, n-1-го и n-го пакетов, которые не были отправлены в мобильную станцию, исходная базовая станция 11a хэндовера выполняет также переадресацию номеров последовательности в целевую базовую станцию хэндовера. Другими словами, происходит переадресация n+1-го номера в последовательности, предназначенного для присоединения к пакету, который отправляется из хост-станции 12 в целевую базовую станцию 11b хэндовера. Таким образом, блок 24 управления целевой базовой станции 11b хэндовера может присоединить именно n+1-ый номер в последовательности к пакету, даже если пакеты посылаются из хост-станции 12 в целевую базовую станцию 11b хэндовера во время переадресации.
В случае четвертого варианта осуществления информация PH0 о выполнении перемещения для указания, переадресация была выполнена или нет, также может быть введена в сообщение-инструкцию относительно HO и отправлена в мобильную станцию, посредством чего в случае невыполнения переадресации обработка переупорядочивания может быть опущена.
[0037] Фиг.18 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую процедуру хэндовера четвертого варианта осуществления, на которой процедуры, аналогичные процедурам хэндовера, показанным на диаграмме, приведенной на Фиг.21, обозначены такими же ссылочными позициями. Разница заключается в том, что номера в последовательности SN перемещаются из исходной базовой станции 11a хэндовера в целевую базовую станцию 11b хэндовера до перемещения пакетов (переадресации пакетов).
Согласно четвертому варианту осуществления переадресация номеров последовательности происходит во время хэндовера, даже если номера в последовательности устанавливаются для пакетов в исходной базовой станции хэндовера, таким образом, в целевой базовой станции хэндовера к пакетам могут быть присоединены правильные номера в последовательности, и если переадресация не выполняется, то обработка переупорядочивания в мобильной станции может быть опущена.
[0038] Технический результат изобретения
Согласно настоящему изобретению, если при осуществлении управления хэндовером не происходит переадресация оставшихся в исходной базовой станции хэндовера пакетов в целевую базовую станцию хэндовера (когда перемещение не выполняется), мобильной станции не нужно выполнять переупорядочивание, даже если номера в последовательности не являются непрерывными; следовательно, не генерируется избыточное время ожидания, при этом время задержки данных минимизируется, и пропускная способность всей системы может быть улучшена.
Кроме того, согласно настоящему изобретению мобильной станции не нужно выполнять переупорядочивание, даже если не происходит переадресация в зависимости от состояния связи (состояния перегрузки, состояния заполненности буфера, состояния установленной функции), и типа услуги связи, следовательно, не генерируется избыточное время ожидания, при этом время задержки данных минимизируется, и пропускная способность всей системы может быть улучшена.
Кроме того, согласно настоящему изобретению переадресация пакетов происходит во время хэндовера даже в случае вызова VoIP, таким образом качество VoIP может быть улучшено, и время задержки, возникающее из-за обработки переупорядочивания в мобильной станции, может быть сокращено путем сокращения продолжительности обработки переупорядочивания.
Кроме того, согласно настоящему изобретению переадресация номеров последовательности происходит во время хэндовера, даже если номера в последовательности присоединяют к пакетам в исходной базовой станции хэндовера, таким образом, в целевой базовой станции хэндовера к пакетам могут быть присоединены правильные номера в последовательности, и, если не происходит переадресация, обработка переупорядочивания в мобильной станции может быть опущена.