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ES2312769T3 - Sistema para la recuperacion eficiente de datos almacenados en la memoria intermedia de nodos b despues del cambio de celda de un canal compartido de enlace descendente de alta velocidad en servicio. - Google Patents

Sistema para la recuperacion eficiente de datos almacenados en la memoria intermedia de nodos b despues del cambio de celda de un canal compartido de enlace descendente de alta velocidad en servicio. Download PDF

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ES2312769T3
ES2312769T3 ES03721512T ES03721512T ES2312769T3 ES 2312769 T3 ES2312769 T3 ES 2312769T3 ES 03721512 T ES03721512 T ES 03721512T ES 03721512 T ES03721512 T ES 03721512T ES 2312769 T3 ES2312769 T3 ES 2312769T3
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Yi-Ju Chao
Stephen E. Terry
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InterDigital Technology Corp
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Abstract

Un equipo de usuario, EU, que facilita un cambio de celda, HS-DSCH, de canal compartido de enlace descendente de alta velocidad, comprendiendo el EU: medios para recibir (18) una señal inalámbrica, llevando la señal inalámbrica el control de recursos de radio RRC, solicitar el mensaje asociado con el cambio de celda del HS-DSCH; medios de control de acceso de alta velocidad, medios MAC-hs; reordenamiento de las memorias intermedias asociadas con los medios MAC-hs; estando el EU caracterizado por comprender: medios para liberar dichas memorias intermedias de reordenamiento después de que los medios de recepción hayan recibido la señal inalámbrica, habiendo sido liberados los medios MAC-hs que suministran información indicativa de que las memorias intermedias de reordenamiento han sido liberadas; y medios, en respuesta a dicha información, para generar informes de estado (20), correspondiendo cada uno de los informes de estado a un respectivo modo de control de enlace de radio en modo con acuse de recibo, AM RLC, las solicitudes en correspondencia con los HS-DSCH, indicando los informes de estado unidades de datos por paquetes, PDUs, del HS-DSCH, perdidas por el EU.

Description

Sistema para la recuperación eficiente de datos almacenados en la memoria intermedia de nodos B después del cambio de celda de un canal compartido de enlace descendente de alta velocidad en servicio.
Campo del invento
El presente invento ser refiere al campo de las comunicaciones inalámbricas. Más específicamente, el presente invento se refiere a la recuperación eficiente de datos en la memoria intermedia después de una transferencia en un sistema inalámbrico que distribuye datos desde un punto intermedio. Los sistemas de tercera generación (3G) que tienen un controlador de red remoto (RNC) que está acoplado a uno o más Nodos Bs, que a su vez están acoplados de forma inalámbrica a una pluralidad de Equipos de Usuario (EUs), que emplean modulación y codificación adaptativas (AMC) y técnicas de solicitud de repetición híbridas automáticas (H-ARQ) son precisamente un ejemplo de un sistema de este tipo.
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Antecedentes
Una Red Universal Terrestre de Acceso por Radio (UTRAN) comprende varios RNCs, cada uno de los cuales puede estar acoplado a varios Nodos Bs. Un nodo B es una entidad que comprende una o más estaciones de base, gestionando cada una el tráfico de una o más celdas.
Los sistemas 3G FDD y TDD típicamente usan el RNC para guardar en memoria intermedia y programar transmisiones de datos al EU. Sin embargo, para los canales de alta velocidad de sistemas celulares 3G, los datos se guardan en memoria intermedia y se programan para transmisión por un Nodo B. Uno de estos canales de alta velocidad, por ejemplo, es el Canal Compartido de Enlace Descendente de Alta Velocidad (HS-DSCH). Como los datos son distribuidos por el Nodo B, es necesario guardar los datos en memoria intermedia para transmisión en el Nodo B. Como consecuencia de esta estructura el RNC no tiene un estado de actualización de las transmisiones controladas del Nodo B de Unidades de Datos por Paquetes (PDU). Por lo tanto, tras la transferencia entre celdas es necesario coordinar la programación de las transmisiones de datos con el cambio de celda. De otro modo, después del cambio de celda es necesario volver a sincronizar la transmisión de datos para impedir la pérdida o duplicación de los datos transmitidos. En redes 3G las transferencias entre celdas está controlada por el RNC. Como puede cambiar el RNC que controla la celda en la que está el EU existe la posibilidad de que se puedan perder o duplicar datos como consecuencia de la transferencia. Este problema está agravado debido a que la estructura por la cual hay varios Nodos B asociados con cada RNC. Hay una probabilidad mucho más alta de que un EU móvil requiera que un Nodo B cambie que un cambio de RNC como consecuencia de las transferencias de celdas de EU.
El HS-DSHC utiliza AMC para permitir la transmisión a alta velocidad de datos y H-ARQ para aumentar la posibilidad de transferencia de datos. Un cambio de celda del HS-DSCH en servicio se produce cuando el EU tiene que cambiar la celda asociada con el punto de acceso UTRAN que está realizando la transmisión y recepción del enlace de radio del HS-DSCH en servicio. El cambio de celda del HS-DSCH en servicio es invocado cuando se comprueba que hay mejores condiciones físicas de canal y/o una mejor capacidad física en una celda alternativa. Al contrario que en otros canales, en las redes 3G que terminan en el RNC dentro de la UTRAN, el HS-DSCH termina en el Nodo B.
Hay dos tipos de cambios de celda del HS-DSCH. Un cambio de celda del HS-DSCH en servicio del Intra-Nodo B es cuando el EU cambia entre dos celdas que están asociadas con el mismo Nodo B. Un cambio de celda del HS-DSCH en servicio del Inter-Nodo B es cuando el EU cambia entre dos celdas que están asociadas con Nodos B diferentes. En un cambio de celda Inter-Nodo B, el Nodo B antes del cambio de celda del HS-DSCH en servicio es denominado "Nodo B fuente", y el Nodo B después del cambio de celda del HS-DSCH en servicio es denominado "Nodo B objetivo".
Existen entidades de Control de Enlace de Radio (RLC) semejantes en el RNC y en el EU que proporcionan una función de solicitud de repetición automática (ARQ) de transmisión de datos. La entidad RLC emisora señala un número de secuencia (SN) en el encabezamiento de la PDU, que es usado por la entidad RLC receptora para asegurar que no faltan PDUs en la transmisión. Si faltan PDUs durante la transmisión, ejecutada por la transferencia de PDUs fuera de secuencia, la entidad RLC receptora envía un informe del estado de la PDU para informar a la entidad RLC que lo envía de que faltan ciertas PDUs. El informe del estado de la PDU se usa para describir el estado de la transmisión de datos. Identifica los SNs de las PDUs que faltan o que se han recibido. Si falta una PDU, la entidad RLC que lo envía retransmitirá un duplicado de la PDU que falta al RLC receptor.
También es posible para la entidad RLC emisora interrogar sobre un informe del estado de la PDU de la entidad RLC receptora, o generar periódicamente informes de estado. La función de interrogación proporciona un mecanismo para la entidad RLC emisora para solicitar la PDU de estado de las transmisiones.
Una función H-ARQ en el Nodo B favorece también la retransmisión de las transmisiones que han fallado. Aunque la operación H-ARQ elimina algunas transmisiones falladas y aumenta la probabilidad de transferencia con éxito de datos, es la capa de protocolo RLC la que en último lugar asegura la transferencia con éxito.
Debido a los cambios dinámicos en las condiciones de propagación, el cambio de celda del HS-DSCH debe realizarse rápidamente para mantener la calidad de servicio. Durante el cambio de celda del HS-DSCH en servicio es posible que el EU detenga la transmisión y recepción en la celda fuente antes de que todas las PDUs actualmente almacenadas en el Nodo B fuente hayan sido transmitidas con éxito. Como el Nodo B fuente realiza la programación y el almacenamiento de los datos en la memoria intermedia, y como las velocidades de los datos son muy altas, (por ejemplo 10 Mb/segundo o mayores), cuando el EU realiza un cambio de celda del HS-DSCH en servicio (especialmente para una transferencia Inter-Nodo B) existe una posibilidad de que se pierda una cantidad considerable de datos guardados en la memoria intermedia en el Nodo B. Una razón de esta pérdida de datos es que no existe un mecanismo dentro de la estructura de la UTRAN de datos guardados en memoria intermedia en el Nodo B fuente para ser transferidos al Nodo B objetivo. Tras un cambio de celda del HS-DSCH en servicio, el RNC no tiene información sobre cuántos, si los hay, datos se han perdido, ya que el RNC no está informado del programa de transmisión de datos del Nodo B, y de si la transmisión ha sido recibida con éxito por el EU. Por lo tanto, cuando los datos son guardados en memoria intermedia en el Nodo B fuente tras el cambio de celda del HS-DSCH en servicio para mantener la transmisión sin pérdida de datos, el RNC RLC tiene que recuperar estos datos.
Actualmente hay dos formas preferidas de cómo los sistemas de la técnica anterior tratan la recuperación de los datos guardados en la memoria intermedia en el Nodo B fuente. Después del cambio de celda del HS-DSCH: 1) el RNC puede explícitamente solicitar al EU una PDU de estado; o 2) el RNC puede justamente comenzar a transmitir donde paró en la celda fuente y la transferencia fuera de secuencia realizada por el EU generará la PDU de estado.
En el primer caso, cuando el RNC explícitamente solicita una PDU de estado interrogando al EU, el RNC debe primero esperar hasta que se haya establecido el canal físico en la nueva celda. La solicitud de la PDU de estado es después enviada, y el EU acusa recibo la procesa. El EU genera la PDU de estado y la devuelve al RNC, que procesa la PDU de estado y determina qué PDUs necesitan ser transmitidas.
En el segundo caso, cuando el RNC sólo comienza a transmitir PDUs desde donde paró en la celda fuente, el EU reconoce la transferencia fuera de secuencia de datos y genera una PDU de estado y la devuelve al RNC. El RNC procesa la PDU de estado y conoce qué PDUs necesitan ser transmitidas de nuevo.
En cualquiera de estos dos casos, si los datos guardados en la memoria intermedia en el Nodo B fuente necesitan ser recuperados, entonces se procesará una PDU de estado, aunque se considerará retrasada la recepción apropiada de los datos retransmitidos por el EU. Esto es debido a la generación retrasada de la PDU de estado por el EU y a la recepción de la PDU de estado en el RNC.
Si la transmisión está siendo realizada en modo de recepción RLC, los datos no son pasados a capas más altas hasta que la transferencia de datos en secuencia pueda realizarse. Por lo tanto, el EU será requerido para guardar en la memoria intermedia los datos fuera de secuencia hasta que las PDUs que faltan puedan ser transmitidas de nuevo. Esto no solamente da lugar a un retraso de la transmisión, sino que requiere que el EU tenga una memoria que sea suficientemente grande para guardar los datos en la memoria intermedia hasta que los datos guardados en el Nodo B fuente puedan ser transferidos con éxito. De otro modo, se reduce la velocidad efectiva de transmisión de datos, afectando así a la calidad del servicio. Como la memoria es muy cara, ésta es una limitación de diseño no deseable. 3GPP: "Proyecto de Asociación de 3ª generación; Red de Acceso de Radio del Grupo de Especificaciones Técnicas; Acceso de Paquetes de Enlace Descendente de Alta velocidad (HSDPA); Descripción General; Fase 2 (Edición 5)" 3GPP TS 25.308 v5.2.0 (2002-03) describe un cambio de celda por un equipo de usuario, HS-DSCH, de canal compartido de enlace descendente de alta velocidad. Describe ese anterior o posterior cambio de celda del HS-DSCH, una función de interrogación puede ser usada para valorar el estado de la transferencia de datos en el nivel de control de enlace de radio (RLC).
Por lo tanto, los métodos de la técnica anterior de recuperación de los datos que están guardados en la memoria intermedia en un Nodo B fuente antes de transferirlos a un Nodo B objetivo tienen unas consecuencias muy indeseables. Es deseable tener un sistema y método en el que los datos guardados en el Nodo B fuente puedan ser recuperados más eficazmente con menos retraso para mantener adecuadamente las exigencias de calidad de servicio al usuario.
Compendio
El presente invento es un método y sistema que pone en práctica una serie de acciones con el fin de reducir la latencia, y potencialmente impedir la pérdida de transmisiones de PDU durante el procedimiento del cambio de celda del HS-DSCH en servicio. Se introduce un nuevo criterio para la generación por el EU del informe de las PDUs RLC de estado. El EU genera de forma autónoma informes de las PDUs de estado lo más pronto posible después de la notificación del cambio de celda del HS-DSCH indicado por el procedimiento de transferencia RRC para recuperar más eficazmente los datos guardados en la memoria intermedia del Nodo B fuente. La PDU de estado puede señalarse para cada petición en modo con acuse de recibo RLC (AM) asociada con el canal de transporte HS-DSCH.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 es un diagrama de flujos de un procedimiento identificado de acuerdo con el presente invento para la recuperación eficiente de datos guardados en la memoria intermedia del Nodo B después de un cambio de celda del HS-DSCH.
La Figura 2 es un diagrama de flujos de un método alternativo por el que el RNC espera una PDU de estado antes de iniciar una transmisión de nuevos datos en la celda objetivo.
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Descripción detallada de la o las realizaciones preferidas
La realización preferida del presente invento se describirá haciendo referencia a las figuras del dibujo en el que números iguales representan elementos iguales en todo él.
De acuerdo con el presente invento, con el fin de reducir la latencia para que el RNC obtenga las PDUs de estado y recupere los datos guardados en la memoria intermedia en el Nodo B fuente, después del cambio de celda del HS-DSCH en servicio, el EU envía de forma autónoma las PDUs de estado a la siguiente notificación RNC del cambio de celda del HS-DSCH indicado por el procedimiento RRC. La generación de la PDU de estado puede aplicarse a cada petición AM RLC asociada con el canal de transporte HS-DSCH.
Con referencia al diagrama de flujos de la Figura 1, se muestra un método 10 de recuperación eficiente de los datos guardados en la memoria intermedia en el Nodo B de acuerdo con el presente invento. El RNC reconoce la necesidad del cambio de celda del HS-DSCH en servicio (paso 12). El Nodo B es informado a continuación del cambio de celda del HS-DSCH en servicio (paso 14). El EU es informado del cambio de celda del HS-DSCH en servicio, como está indicado a través del mensaje de Petición RRC (paso 16). Se debería advertir de que también es posible llamar al paso 16 antes de al paso 14 sin consecuencias adversas.
Una vez que el mensaje de Petición RRC es recibido por el EU en el paso 18, con el fin de reducir el retraso en la recuperación de los datos guardados en el Nodo B fuente, el EU genera de forma autónoma un informe del estado (paso 20) que indica el estado de PDU RLC lo más pronto posible después de la notificación del cambio de celda del HS-DSCH indicado por el procedimiento RRC. El EU no espera a ninguna de las activaciones de la técnica anterior para generar una PDU de estado (por ejemplo, una petición del RNC para generar una PDU de estado o la detección por el EU de transferencia de datos fuera de secuencia).
En el EU existen muchos métodos alternativos diferentes que el EU puede poner en práctica para activar la generación de un informe de la PDU de estado después de un cambio de celda del HS-DSCH en servicio. Preferiblemente, el MAC-hs informa al RLC una vez que sus memorias intermedias en reordenación se liberan. Como consecuencia de este procedimiento, se genera el estado de la PDU y se envía al RNC (paso 22) con menos retraso, lo que da lugar a una recuperación más eficiente de los datos guardados en la memoria intermedia del Nodo B fuente.
De acuerdo con el paso 22, hay varias alternativas para que el EU envíe el informe de las PDUs de estado al RNC. Estos métodos de enviar la PDU de estado son ejemplos de cómo la PDU de estado puede ser señalada desde el EU al RNC y no son originales del invento, el cual se refiere a la generación de una PDU de estado según un nuevo criterio. Preferiblemente, el EU genera un informe del estado de cada petición AM RLC en correspondencia con el canal de transporte HS-DSCH.
En una segunda alternativa, el EU envía el informe de la PDU de estado a través del primer mensaje de enlace ascendente existente desde el EU al RNC tan pronto como se ha obtenido el informe del estado. Para los cambios de celda en servicio al Intra-Nodo B (y suponiendo que el canal de transporte HS-DSCH y los parámetros sustentadores de radio no se han cambiado) el mensaje es "PHYSICAL CHANNEL RECONFIGURATION COMPLETE" en el DCCH. Si el canal de transporte HS-DSCH y los parámetros sustentadores de radio han cambiado y/o para los cambios de celda en servicio al Inter-Nodo B, el mensaje es "TRANSPORT CHANNEL RECONFIGURATION COMPLETE" en el DCCH. La PDU de estado puede ser identificada en cualquier mensaje de señalización RRC. La entidad RNC RRC informa entonces de las PDUs de estado al RLC para reanudar la transmisión al Nodo B objetivo.
En una tercera alternativa, el EU envía el informe del estado en un nuevo mensaje de señalización L3 en DCCH desde el EU al RNC. Este nuevo mensaje es enviado desde la capa de Control de Recursos de Radio (RRC) del EU a la capa RRC del RNC. El RNC informa a continuación de las PDUs de estado a la capa RLC para reanudar la transmisión al Nodo B objetivo. En este caso el mensaje de la PDU de estado mostrado en la Figura 1 puede comprender dos mensajes independientes "RRC Complete" y "RLC Status".
Se debería advertir de que puede variar el formato específico del informe de las PDUs de estado. Por ejemplo, el formato de los informes de las PDUs de estado puede incluir: 1) el número de secuencia (SN) de las últimas PDUs en secuencia transferidas con éxito; 2) el SN más alto de las PDUs recibidas con éxito; 3) los SNs de las PDUs que no se han recibido con éxito, (es decir PDUs perdidas) hasta el SN más alto de la PDU que ha sido recibida con éxito; 4) o una lista de los SNs de las PDUs que han sido recibidas con éxito.
Una vez que el RNC recibe el mensaje que lleva la PDU de estado, el mensaje de la PDU de estado es procesado por el RNC RLC (paso 24) para determinar las PDUs que faltan. Los datos perdidos como consecuencia del cambio de celda es ahora realizado por el RNC y puede ser transmitido de nuevo al EU (paso 26). Se debería advertir de que el mensaje puede ser de muchas alternativas, y no está necesariamente limitado a solamente llevar el informe de la PDU de estado.
También se debería advertir de que en esta realización del presente invento, el RNC, entre los pasos 16 y 24, puede continuar enviando datos en la celda objetivo para transmisión al EU. Como los datos estarán fuera de secuencia si todos los datos guardados en la memoria intermedia del Nodo B fuente no han sido transmitidos con éxito, el RLC del EU será obligado a guardar en memoria intermedia los datos para mantener la transferencia en secuencia a capas más altas. Esto requiere que el EU tenga memoria suficiente para almacenar las PDUs fuera de secuencia. Después de cualquier pérdida de datos secuenciales la transmisión se limita a la capacidad de memoria del EU hasta que los datos secuenciales perdidos sean transmitidos con éxito.
Con referencia al diagrama de flujos de la Figura 2, se muestra un método 40 de recuperación eficiente de los datos guardados en la memoria intermedia del Nodo B de acuerdo con una realización alternativa del presente invento. Este método 40 es similar al método 10 mostrado en la Figura 1, y los pasos de la Figura 2 que están etiquetados lo mismo que en la Figura 1 son idénticos. Sin embargo, de acuerdo con esta realización del presente invento, el método 40 incluye un nuevo paso 17 por el que el RNC interrumpe todas las transmisiones HS-DSCH de enlace descendente al EU hasta que el mensaje de la PDU de estado sea procesado en el paso 24. Esta realización minimiza el retraso de la retransmisión de los datos guardados en la memoria intermedia del Nodo B fuente y limita la cantidad de datos que tienen que ser guardados en la memoria intermedia en el EU.
Con respecto a la minimización del retraso, el Nodo B no tiene conocimiento de los números de secuencia de transmisión RLC y de que la programación de la transmisión dentro del Nodo B está basada en FIFO. Por lo tanto, si los datos son enviados por el RNC en la celda objetivo antes de que sea procesada la PDU de estado, serán enviados primero. Estos datos que hacen cola en el Nodo B dan lugar a un posible retraso de nueva transmisión de los datos guardados en la memoria intermedia en el Nodo B fuente.
El presente invento puede ser aplicable a cambio de celda del HS-DSCH en cambios de celda Inter-Nodo B y a cambios de celda Intra-Nodo B. Como en el caso del Intra-Nodo B puede no ser posible para el nodo Nodo B redireccionar los datos HS-DSCH guardados en memoria intermedia a la celda objetivo debido a asuntos de diseño interno, el RNC puede indicar la necesidad de generación de la PDU de estado para ambos casos. También es posible que el EU pueda no ser capaz de distinguir entre un cambio de celda Inter-Nodo B y un cambio de celda Intra-Nodo B, que también daría lugar a la generación de la PDU de estado para los casos Inter e Intra. La PDU de estado es enviada de tal forma será útil en el cambio de celda Inter-Nodo B o en el caso Intra-Nodo B en el que los datos guardados en la memoria intermedia no pueden ser desviados a la celda objetivo.
Aunque el presente invento ha sido descrito en detalle, se entenderá que el invento no está limitado a esto, y se pueden realizar varios cambios en el mismo sin apartarse del alcance del invento, que está definido por las reivindicaciones anejas.

Claims (5)

1. Un equipo de usuario, EU, que facilita un cambio de celda, HS-DSCH, de canal compartido de enlace descendente de alta velocidad, comprendiendo el EU:
medios para recibir (18) una señal inalámbrica, llevando la señal inalámbrica el control de recursos de radio RRC, solicitar el mensaje asociado con el cambio de celda del HS-DSCH;
medios de control de acceso de alta velocidad, medios MAC-hs;
reordenamiento de las memorias intermedias asociadas con los medios MAC-hs; estando el EU caracterizado por comprender:
medios para liberar dichas memorias intermedias de reordenamiento después de que los medios de recepción hayan recibido la señal inalámbrica, habiendo sido liberados los medios MAC-hs que suministran información indicativa de que las memorias intermedias de reordenamiento han sido liberadas; y
medios, en respuesta a dicha información, para generar informes de estado (20), correspondiendo cada uno de los informes de estado a un respectivo modo de control de enlace de radio en modo con acuse de recibo, AM RLC, las solicitudes en correspondencia con los HS-DSCH, indicando los informes de estado unidades de datos por paquetes, PDUs, del HS-DSCH, perdidas por el EU.
2. El EU de la reivindicación 1, en el que el EU incluye medios, RLC, de control de enlace de radio, incluyendo los medios RLC medios para generar informes de estado.
3. Un método (10) para facilitar un cambio de celda, HS-DSCH, de canal compartido de enlace descendente de alta velocidad, por un equipo de usuario, EU, comprendiendo el EU un control de acceso a un medio de alta velocidad, MAC-hs, medios y memorias intermedias de reordenación asociadas con el MAC-hs, comprendiendo el método recibir, con el EU, una señal inalámbrica que lleva un control de recursos de radio, RRC, un mensaje de petición asociado con el cambio de celda (18) del HS-DSCH; estando el método caracterizado por comprender los siguientes pasos sucesivos:
liberar dichas memorias intermedias de reordenación después de que haya sido recibida la señal inalámbrica;
suministrar información, con los medios MAC-hs, indicativa de que las memorias intermedias de reordenación han sido liberadas; y
generar informes de estado (20) en respuesta a la información, correspondiendo respectivamente cada uno de los informes de estado a uno de control de enlace de radio en modo con acuse de recibo, AM RLC, peticiones en correspondencia con el HS-DSCH, indicando los informes de estado las unidades de paquetes de datos, PDUs, perdidos por el EU.
4. El método de la reivindicación 3, en el que el EU genera de forma autónoma los informes de estado.
5. El método de la reivindicación 3 ó 4, en el que el EU incluye medios, RLC, de control de enlace por radio, realizando los RLC dicha generación de los informes de estado.
ES03721512T 2002-04-05 2003-04-02 Sistema para la recuperacion eficiente de datos almacenados en la memoria intermedia de nodos b despues del cambio de celda de un canal compartido de enlace descendente de alta velocidad en servicio. Expired - Lifetime ES2312769T3 (es)

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US370740P 2002-04-05
US10/334,489 US6717927B2 (en) 2002-04-05 2002-12-30 System for efficient recovery of node B buffered data following serving high speed downlink shared channel cell change
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