CN100420337C - 提高信令发送速率的方法 - Google Patents
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Abstract
一种提高信令发送速率的方法，包括：(1)在用户终端申请建立业务链接时，网络侧根据用户终端请求的业务类型配置所述业务使用的信令传输信道和分配相应物理信道资源，配置所述信令传输信道包括给该信道配置一个或多个低速率的传输格式；(2)网络侧在步骤(1)分配的物理信道资源能够承载的数据量内，为所述信令传输信道增加配置一个或多个高速率的传输格式；(3)在用户终端与网络侧的通信过程中，若网络侧或用户终端需要加快一信令的传输速率，则所述信令传输信道选择高速率的传输格式传输所述信令，否则，选择低速率的传输格式传输所述信令。需要加快传输速率的信令包括切换信令或链路释放信令或用户终端发送测量报告的信令。用本方法不仅提高信令的发送速度，而且又不会占用更多的码道资源。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及第三代移动通信系统提高信令的发送速率。
背景技术
切换是移动通信系统中一项重要特性，用户终端通过切换到具有较佳通信质量的服务小区来保证其通信质量。以下是一种常见的切换流程：首先，网络侧给UE(用户终端)发送测量控制命令；然后，用户终端对本小区或邻小区的RSCP(接收信号码功率)、ISCP(信号码功率干扰)或本小区链路质量等进行测量，并按一定的上报方式(如周期性上报或事件触发上报)将测量结果报告网络侧；随后，网络侧根据测量结果判断是否需要进行切换操作，如果满足切换条件且目标小区有可用资源，则先在目标小区建立链路，同时在源小区发送切换命令通知用户终端将链路切换到目标小区。
在目前3G(第三代)移动通信系统中，不同QoS(服务质量)的业务可以复用在一起，使用相同的物理信道资源来传输。不同QoS的业务一般采用不同的传输信道承载，这些传输信道映射到同一个CCTrCH(复用和编码组合传输信道)上组成业务组合。在目前使用的业务组合中，一般采用业务信道与控制信道相结合的方式，业务信道用于承载业务数据，控制信道用于承载随路信令，比如通过控制信道传输通信过程中的一些状态包、测量命令或切换命令等。我们把这种用于传输信令的控制信道称之为信令传输信道。在通信过程中，信令交互一般不是很频繁，用于控制的信令要求的传输速率较低，为了兼顾业务的QoS及系统容量，合理使用物理信道资源，例如一个常见的3G业务组合64kbps业务由一个承载数据业务的速率为64kbps的传输信道和一个承载随路信令的3.4kbps信令传输信道组成。
目前，网络侧发送切换信令一般是通过3.4kbps或者1.7kbps信令传输信道。由于3.4kbps信令传输信道的TTI为40ms、1.7kbps信令传输信道的TTI为80ms，对于目前使用的用于触发切换的消息如物理信道重配置、传输信道重配置、RB建立、RB重配置等，至少需要两个TTI才能传输完成，有的消息甚至需要多达6个TTI才能传完。
由于UE处于小区边缘，链路质量已经恶化，而现有通过3.4kbps或者1.7kbps信令传输信道传输切换信令时，传输时间长，此时很容易出现传输出错的情况。在切换信令的传输过程中只要有一帧数据传错，则就会导致UE不能完整解出切换命令而导致切换不成功。如果采用AM模式来发送切换命令：即网络侧根据是否收到UE的确认消息和预定的重传计数器及定时器，决定是否重传切换命令及重传切换命令的次数。虽然采用AM模式来发送切换命令可以提高UE正确接收切换命令的概率，但却加大了切换时延，降低了切换效率，同时对切换成功率的提高也很有限。
但是，如果为了加快切换命令的发送速度，在业务建立时配置较高速率的信令传输信道，这样会导致该业务组合需要配置较多物理信道。而实际上在业务保持过程中，信令交互并不是很频繁，使用较低速率的信令传输信道即可满足要求，因此容易带来物理信道资源的浪费。
此外，在用户通话结束链路释放时，相关链路释放信令一般也是通过随路的3.4kbps信令或1.7kbps信令传输，同样，用户终端发送测量报告的信令一般也是通过随路的3.4kbps信令或1.7kbps信令传输。此时如果采用高速率的信令传输信道来传输，则可以达到快速发送信令的目的，能有效提高系统性能。但是，提高发送信令的速率需要配置较多的物理信道，容易带来物理信道资源的浪费。
也就是说，若网络侧或UE需要加快某一信令的发送，则需要在业务建立时配置较高速率的信令传输信道，而根据较高传输速率需要配置较多的物理信道。但是，在业务保持过程中，信令交互并不是很频繁，根据较高传输速率配置的物理信道资源存在资源浪费的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高信令发送速率的方法，以若网络侧或UE需要加快某一信令的发送时，根据较高传输速率配置的物理信道资源容易存在资源浪费的技术缺陷。
为解决上述问题，一种提高信令发送速率的方法，包括：
(1)在用户终端申请建立业务链接时，网络侧根据用户终端请求的业务类型配置所述业务使用的信令传输信道和分配相应物理信道资源，配置所述信令传输信道包括给该信道配置一个或多个低速率的传输格式；
(2)网络侧在步骤(1)分配的物理信道资源能够承载的数据量内，为所述信令传输信道增加配置一个或多个高速率的传输格式；
(3)在用户终端与网络侧的通信过程中，若网络侧或用户终端需要加快一信令的传输速率，则所述信令传输信道选择高速率的传输格式传输所述信令数据，否则，选择低速率的传输格式传输所述信令数据。
步骤(3)中需要加快传输速率的信令包括切换信令或链路释放信令或用户终端发送测量报告的信令。
步骤(1)还包括网络侧根据用户终端请求的业务类型确定业务组合，然后配置所述业务组合使用的信令传输信道和分配相应物理信道资源；步骤(2)还包括根据新增的传输格式扩展业务组合的传输格式组合集。
步骤(2)为信令传输信道增加配置一个或多个高速率的传输格式包括：信令传输信道的传输时间间隔TTI不变，增加信令传输信道在每个TTI内传输的比特数；或者在保持信令传输信道在每个TTI内传输的比特数不变的情况下，缩短信令传输信道的TTI；或者既缩短信令传输信道的TTI，同时增加信令传输信道在每个TTI内传输的比特数。
步骤(1)中需要分配的物理信道资源是通过如下步骤确定的：根据信令传输信道低速率的传输格式和业务传输信道的数据量最大的传输格式来计算所述业务组合所需要的物理信道资源。
步骤(3)还包括：如果在使用信令传输信道高速率的传输格式传输信令数据时有业务数据需要传输且物理信道资源只能承载信令数据时，则对实时业务数据丢弃不传，对非实时数据先缓存后等待下一次传输或直接丢弃不传。
步骤(3)包括，需要加快传输速率的信令数据发送完毕后，如果链路没有被释放，则恢复使用信令传输信道的低速率传输格式。
所述低速率为3.4kbps或者1.7kbps。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：当UE与网络侧在进行正常通信时，使用低速率的信令传输信道，当网络侧或用户终端需要加快某一信令的传输速率时，动态提升信令信道的传输速率，使用高速率的传输格式传输信令数据，否则使用低速率的传输格式传输信令数据。不仅可以有针对性地提高有需要的信令的传输速率，而且又不会占用更多的码道资源。
附图说明
图1是为本发明提高信令发送速率的流程图；
图2是采用业务组合方式进行通信的系统提高切换信令发送速率的流程图。
具体实施方式
以下结合附图，具体说明本发明。
本发明的核心在于：在用户终端向网络侧申请建立业务时，网络侧给所述业务配置信令传输信道及分配物理信道资源，配置信令传输信道包括配置用于普通非切换命令的信令传输的低速率TF，以及用于传输有需要加快传输速率的信令数据的高速率TF。网络侧在为该业务分配物理信道资源时，只以传输信道低速率的TF与其它的业务传输信道一起参与物理信道资源的分配，保证在正常业务通信时不占用过多的物理信道。对于信令传输信道新增的高速率的TF，必须保证当只有该信令传输信道使用高速率的TF传输数据时，现有的物理信道资源能够承载。在正常通信时，保持信令传输信道的低速率，不影响业务的正常传输，当需要发送需要加快传输的信令数据时，动态提高信令传输信道的速率(选用高速率的TF传输)。这样既能提高切换命令的发送速度，又不会占用更多的码道资源。
请参阅图1，其为本发明提高切换信令发送速率的流程图。它包括：
S110：在用户终端申请建立业务链接时，网络侧根据用户终端请求的业务类型配置所述业务使用的信令传输信道和分配相应物理信道资源，配置所述信令传输信道包括给该信道配置一个或多个低速率的传输格式；
S120：网络侧在步骤S110分配的物理信道资源能够承载的数据量内，为所述信令传输信道增加配置一个或多个高速率的传输格式；
S130：在用户终端与网络侧的通信过程中，网络侧或用户终端需要加快一信令的传输速率时，则所述信令传输信道选择高速率的传输格式传输所述信令数据，否则，选择低速率的传输格式传输所述信令数据。
需要加快传输速率的信令包括切换信令或链路释放信令或用户终端发送测量报告的信令。
为了提高资源的利用率，通常将多个业务复用到同一个CCTrCH上，以编码组合传输信道为单位来使用物理信道资源。也就是说，步骤S110中，网络侧是根据用户终端请求的业务类型配置其使用的业务组合，再根据业务组合分配物理信道资源，步骤S120还需要根据新增的传输格式扩展业务组合的传输格式组合集。用户终端根据网络侧分配的物理信道资源及传输格式组合集等信息接收网络侧下发的各种信令和业务数据。为此，本发明就以采用业务组合进行通信的通信系统提高切换信令发送速率为例，具体说明本发明。
请参阅图2，其为有业务组合的通信系统提高切换信令发送速率的流程图。它包括：
S210：在用户终端申请建立业务链接时，网络侧根据用户终端请求的业务类型配置其使用的业务组合所使用信令传输信道，并分配物理信道资源，所述配置所述信令传输信道包括网络侧配置一个或多个低速率的传输格式；
S220：网络侧在步骤S210分配的物理信道资源能够承载的数据量，为传输信令的传输信道增加配置一个或多个高速率的传输格式，并根据新增的传输格式扩展业务组合的传输格式组合集；
S230：在用户终端与网络侧的通信过程中，若是切换命令的信令传输，则选择高速率的传输格式，否则，选择低速率的传输格式。
一、步骤S210的具体实现
UE先通过呼叫请求向网络侧申请建立业务链接，该呼叫请求报文中至少包括UE请求的业务类型。网络侧接收到呼叫请求后，判断UE所在的服务小区的资源状况是否允许UE接入，若是，则网络侧根据UE请求的类型选择合适的业务组合，然后进行配置业务组合参数的步骤；否则，网络侧返回UE接入失败的消息至UE。
在3G移动通信系统中，多个业务可以复用到同一个CCTrCH上，这些业务由不同的专用传输信道(Dedicated Transport Channel)承载，这些传输信道编码之后复用在一起，形成一个编码组合传输信道(CCTrCH)，最终以编码组合传输信道为单位来使用物理信道的资源(频率、码道和时隙)。对于每个传输信道，都包含一个传输格式集(TFS)，传输信道的TFS由多个传输格式(TF)组成，每个TF定义了该传输信道在一个传输时间间隔(TTI)内能承载的传输块数和每个传输块能包含信息比特数。当多个传输信道复用到同一个CCTrCH时，它们的TF组合在一起形成不同的传输格式组合(TFC)，所有的这些TFC便组成CCTrCH的传输格式组合集(TFCS)。当UE需要进行业务通信时，会向网络侧发起申请，网络侧一般会根据UE请求的业务类型，给UE分配相应的传输信道和物理信道资源。考虑到通信过程中信令数据量一般很小的特点，业务组合的配置包括网络侧配置一低速率的TF。比如：业务组合中包含的用于传输信令的专用传输信道的速率一般为3.4kbps或1.7kbps。
另外，网络侧分配物理信道资源时可以先以该低速率的TF和业务传输信道的数据量最大的TF一起，根据预定的编码率和期望的QoS，计算出该业务组合所需要的物理信道资源。
二、步骤S220的具体实现
当业务组合的物理信道数确定后，根据已分配的物理信道资源所能承载的数据量，为传输信令的传输信道增加配置较高速率的TF，并根据新增的TF增加业务组合的TFCS集，使现有的物理信道能承载TFCS中新增的TFC所包含的数据信道。
增加传输信道传输速率的方法一般有：(1)、传输信道的TTI不变，增加传输信道在一个TTI内传输的比特数；(2)、缩短传输信道的TTI，而传输信道原来在一个TTI内传输的比特数不变；(3)、既缩短传输信道的TTI，同时增加传输信道在一个TTI内传输的比特数。
也就是说，物理信道资源分配确定后，对传输信令的传输信道的TFS进行扩展，即增加高速率的TF，并根据新增的TF扩展业务组合的TFCS集，新增的TFC中要包含传输信令的传输信道新增的TF，而保持业务组合的物理信道资源不变。
三、步骤S230的具体实现
网络将业务组合参数配置给UE后，如果是普通信令传输，则选择该传输信道低速率的TF，如果是切换命令，则选择新增的TF。此时如果业务传输信道上有数据需要传输，需要根据网络配置的TFCS集来判决如何处理被传输的数据，如果包含信令传输信道新增TF的TFC集中业务传输信道的TF能适合传输当前的业务数据，则对业务没有影响，如果业务信道的TF不能承载当前的业务数据，则对实时业务，直接将当前需要传输的数据抛弃，对非实时业务，采用缓存等待下一次传输或直接丢弃不传。比如UE判断缓冲区的剩余资源是否能缓冲该些业务量，若能，可以缓存这些业务数据，等待下一次传输，否则丢弃当前的业务数据。切换命令发送完后，如果链路没有被释放，恢复使用信令传输信道低速率的TF。即如果有新的非切换命令的信令需要发送，则选择信令传输信道低速率的TF进行传输。
在UE与网络建立专用链接后，会根据系统消息中或网络侧发送的测量控制命令进行测量。当UE移动到小区边缘时，网络侧会根据UE的测量报告判断是否发起切换和何时发起切换过程。网络侧的测量命令和UE的测量报告通过低速率的传输信道进行传送。假设低速率为3.4kbps，则网络侧的测量命令和UE的测量报告分别通过下行3.4kbps和上行3.4kbps传输信道传送，当网络侧判断可以发起切换后，通过3.4kbps传输信道将切换命令发送给UE。由于切换命令消息内容较多，采用3.4kbps信令传输信道传输，需要几个TTI才能传完。按本发明提出的方法，在发送切换命令时，采用高速率的TF动态将信令信道的传输速率提高，以保证切换命令在较少的TTI内发送给UE。
下面以TD-SCDMA 12.2kAMR业务为例，详细说明一下本发明的实现方法。表1.1，1.2，1.3为目前12.2k AMR业务组合的传输信道、TFCS集和物理信道配置参数，从表1.1和表1.2可以看到，DCH#3为3.4kbps的传输信道，用于传输随路信令，可以看到其TFS集中可用于传输信令的TF为1×148。
表1.1目前12.2k AMR(自适应多速率)业务组合
表1.2目前12.2k AMR业务组合的TFCS集
| TFCS size | 6 |
| TFCS | (RAB subflow#1，RAB subflow#2，RAB subflow#3，DCCH)＝(TF0，TF0，TF0，TF0)，(TF1，TF0，TF0，TF0)，(TF2，TF1，TF1，TF0)，(TF0，TF0，TF0，TF1)，(TF1，TF0，TF0，TF1)，(TF2，TF1，TF1，TF1) |
表1.3 12.2k AMR业务组合的物理信道参数
表2.1，2.2，2.3为12.2k AMR业务组合的TFCS集和3.4kbps的信令传输信道的TFS的修改方案1，从表中可以看到，用于传输信令的DCH#3的TFS中增加了一个TF2，其格式为4×148，传输信道的TTI不变，而TFCS集中增加一个TFC为(TF0，TF0，TF0，TF2)，这样DCH#3的最大传输速率就由3.4kbps变为13.6kbps，而物理信道资源还是保持为两个SF16的码道。当传输一般的信令时，网络侧的MAC层进行TFC选择，DCH#3的TF使用TF1，当传输切换命令时，网络侧的MAC层进行TFC选择时，DCH#3的TF选择使用TF2，TFC集使用(TF0，TF0，TF0，TF2)，这样一般能保证在一个TTI内将切换命令发送给UE，如果此时正好DCH#0，DCH#1，DCH#2上正好有语音数据，由于DCH#3在使用TF2传输数据时，速率为13.6k，需要占用分配的两个物理信道资源，此时需要将这40ms中的语音数据丢弃。
表2.112.2k AMR业务组合传输信道参数修改方案1
表2.212.2k AMR业务组合的TFCS集修改方案1
| TFCS size | 7 |
| TFCS | (RAB subflow#1，RAB subflow#2，RAB subflow#3，DCCH)＝(TF0，TF0，TF0，TF0)，(TF1，TF0，TF0，TF0)，(TF2，TF1，TF1，TF0)，(TF0，TF0，TF0，TF1)，(TF1，TF0，TF0，TF1)，(TF2，TF1，TF1，TF1)，(TF0，TF0，TF0，TF2)， |
表2.312.2k AMR业务组合的物理信道参数
表3.1，3.2，3.3为12.2k AMR业务组合的TFCS集和3.4kbps的信令传输信道的TFS的修改方案2，采用传输信道TTI动态配置来动态提升信令传输信道的传输能力，从表中可以看到，用于传输信令的DCH#3的TFS中增加了一个TF2，其格式为1x148，但对应的TTI修改为10ms，而TFCS集中增加一个TFC为(TF0，TF0，TF0，TF2)，这样DCH#3的最大传输速率就由3.4kbps变为13.6kbps，而物理信道资源还是保持为两个SF16的码道。当传输一般的信令时，网络侧的MAC层进行TFC选择时，DCH#3的TF使用TF1，当传输切换命令时，网络侧的MAC层进行TFC选择时，DCH#3的TF选择使用TF2，TFC集使用(TF0，TF0，TF0，TF2)，这样一般能保证在20-40ms内将切换命令发送给UE，如果此时正好DCH#0，DCH#1，DCH#2上正好有语音数据，由于DCH#3在使用TF2传输数据时，速率为13.6k，需要占用分配的两个物理信道资源，此时需要将发送切换命令时收到的1-2两个TTI的语音数据丢弃。
表3.112.2k AMR业务组合传输信道参数修改方案2
表3.212.2k AMR业务组合的TFCS集修改方案2
| TFCS size | 7 |
| TFCS | (RAB subflow#1，RAB subflow#2，RAB subflow#3，DCCH)＝(TF0，TF0，TF0，TF0)，(TF1，TF0，TF0，TF0)，(TF2，TF1，TF1，TF0)，(TF0，TF0，TF0，TF1)，(TF1，TF0，TF0，TF1)，(TF2，TF1，TF1，TF1)，(TF0，TF0，TF0，TF2)， |
表3.312.2k AMR业务组合的物理信道参数
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1. 一种提高信令发送速率的方法，其特征在于，包括：
(1)在用户终端申请建立业务链接时，网络侧根据用户终端请求的业务类型配置所述业务使用的信令传输信道和分配相应物理信道资源，配置所述信令传输信道包括给该信道配置一个或多个低速率的传输格式；
(2)网络侧在步骤(1)分配的物理信道资源能够承载的数据量内，为所述信令传输信道增加配置一个或多个高速率的传输格式；
(3)在用户终端与网络侧的通信过程中，若网络侧或用户终端需要加快一信令的传输速率，则所述信令传输信道选择高速率的传输格式传输所述信令数据，否则，选择低速率的传输格式传输所述信令数据。
2. 如权利要求1所述的提高信令发送速率的方法，其特征在于，
步骤(1)还包括网络侧根据用户终端请求的业务类型确定业务组合，然后配置所述业务组合使用的信令传输信道和分配相应物理信道资源；
步骤(2)还包括根据新增的传输格式扩展业务组合的传输格式组合集。
3. 如权利要求1或2所述的提高信令发送速率的方法，其特征在于，步骤(2)为信令传输信道增加配置一个或多个高速率的传输格式包括：
信令传输信道的传输时间间隔TTI不变，增加信令传输信道在每个TTI内传输的比特数；或者
在保持信令传输信道在每个TTI内传输的比特数不变的情况下，缩短信令传输信道的TTI；或者
既缩短信令传输信道的TTI，同时增加信令传输信道在每个TTI内传输的比特数。
4. 如权利要求2所述的提高信令发送速率的方法，其特征在于，步骤(1)中需要分配的物理信道资源是通过如下步骤确定的：根据信令传输信道低速率的传输格式和业务传输信道的数据量最大的传输格式来计算所述业务组合所需要的物理信道资源。
5. 如权利要求1或2所述的提高信令发送速率的方法，其特征在于，步骤(3)还包括：
如果在使用信令传输信道高速率的传输格式传输信令数据时有业务数据需要传输且物理信道资源只能承载信令数据时，则对实时业务数据丢弃不传，对非实时数据先缓存后等待下一次传输或直接丢弃不传。
6. 如权利要求1或2所述的提高信令发送速率的方法，其特征在于，步骤(3)包括，需要加快传输速率的信令数据发送完毕后，如果链路没有被释放，则恢复使用信令传输信道的低速率传输格式发送信令数据。
7. 如权利要求1所述的提高信令发送速率的方法，其特征在于，步骤(3)中需要加快传输速率的信令包括切换信令或链路释放信令或用户终端发送测量报告的信令。
8. 如权利要求1所述的提高信令发送速率的方法，其特征在于，所述低速率为3.4kbps或者1.7kbps。
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Legal Events
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Effective date of registration: 20110427 Address after: 100083 No. 40, Haidian District, Beijing, Xueyuan Road Patentee after: Inst of Telecommunication Science and Technolgoy Address before: 100083 Haidian District, Xueyuan Road, No. 29, Patentee before: Datang Mobile Communication Equipment Co., Ltd. |
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| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: XIAOMI TECHNOLOGY CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: INST OF TELECOMMUNICATION SCIENCE AND TECHNOLGOY Effective date: 20150121 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 100083 HAIDIAN, BEIJING TO: 100085 HAIDIAN, BEIJING |
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20150121 Address after: 100085 Beijing city Haidian District Qinghe Street No. 68 Huarun colorful city shopping center two floor 13 Patentee after: Xiaomi Technology Co., Ltd. Address before: 100083 No. 40, Haidian District, Beijing, Xueyuan Road Patentee before: Inst of Telecommunication Science and Technolgoy |