CN100428702C - 无线链路状态监测方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及移动通信领域，公开了一种无线链路状态监测方法及其系统，使得可以对处于空闲时间的无线链路状态进行有效地监测。本发明中，进入空闲时间后，Node B和UE均停止对无线链路的监测，该Node B周期性地启动下行信道发射，UE对下行信道发射的质量进行检测，当检测到下行信道的质量超过预设的门限后启动上行信道发射；如果Node B在预定时长内检测到上行信道的质量超过预设的门限，则判定无线链路正常，否则判定无线链路失步。UE对下行信道发射的质量进行周期性地检测，如果下行信道的质量超过门限的次数大于预设值，则判定无线链路正常，否则，判定无线链路失步。

Description

无线链路状态监测方法及其系统

技术领域

本发明涉及移动通信领域，特别涉及永久在线(“Continuous connectivityfor packet data users”)方案。

背景技术

第三代移动通信技术(3rd Generation，简称“3G”)是相对于第一代模拟制式移动通信技术和第二代全球移动通信系统(Global System for Mobilecommunication，简称“GSM”)、码分多址(Code Division Multiple Access，简称“CDMA”)等数字移动通信技术而言的，是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信技术。它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。

国际电信联盟-电信标准部(International Telecommunication UnionTelecommunication Standardization Sector，简称“ITU-T”)在2000年5月确定宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access，简称“WCDMA”)、CDMA2000和时分同步码分多址(Time Division SynchronousCode Division Multiple Access，简称“TD-SCDMA”)三大主流无线接口标准，写入3G技术指导性文件《2000年国际移动通讯计划》(简称IMT-2000)中。

第三代合作伙伴项目(3rd Generation Partnership Project，简称“3GPP”)于1998年底成立，这个组织的宗旨是研究、制定和推广以GSM移动通信网络为基础向3G发展的标准，例如WCDMA、TD-SCDMA、增强数据速率的GSM演进方案(Enhanced Data Rates for GSM Evolution，简称“EDGE”)等等。其中，WCDMA是一个典型的3G系统。

WCDMA系统由三部分组成，即核心网(Core Net，简称“CN”)、通用移动通信系统地面无线接入网(UMTS Terrestrial Radio Access Network，简称“UTRAN”)和用户设备(User Equipment，简称“UE”)组成。UTRAN与UE的接口定义为Uu接口。

其中，UTRAN中又包括许多通过Iu接口连接到CN的无线网络子系统(Radio Network Subsystem，简称“RNS”)。一个RNS包括一个无线网络控制器(Radio Network Controller，简称“RNC”)和一个或多个基站(NodeB)。Node B通过Iub接口连接到RNC上。每个Node B包括一个或多个小区。在UTRAN内部，各RNS中的RNC能通过Iur接口交互信息，Iur接口可以是RNC之间物理的直接相连或通过适当的传输网络实现。

在WCDMA中，无线资源控制(Radio Resource Control，简称“RRC”)层状态包括空闲模式(UE Idle Mode)和连接模式(UTRA RRC ConnectedMode)，如图1所示。

具体地说，在空闲模式下，UE没有任何的RRC信号连接，除了寻呼(Paging)和广播(Broadcast)所使用的资料传输通道外，不占用系统的无线通道资源。

而在连接模式下，建立了RRC信号连接，可以在UE与RNC之间传输RRC消息，在这个状态下，UE将使用系统的无线通道资源。依据无线通道资源的使用状况，又可细分为UTRAN注册区寻呼信道(UTRAN RegistrationArea Paging Channel，简称“URA_PCH”)、小区寻呼信道(Cell_PCH)、小区专用传输信道(Cell_DCH)和小区前向接入信道(Cell_FACH)四种状态。

空闲状态下的UE，将通过RRC连接建立过程响应；URA_PCH和Cell_PCH状态下的UE，将通过小区更新过程响应；Cell_DCH状态下的UE，将通过建立包移动性管理(Packet Mobility Management，简称“PMM”)连接过程响应；在Cell_FACH状态下，系统知道UE位置时向UE传输的控制信息或短UE数据包。

在3GPP无线接入网络(Radio Access Network，简称“RAN”)29次会议上，批准成立了一个永久在线的工作项目，该工作项目希望达成的目标是：提高分组业务在线用户的数目。

提出该工作项目，是由于对于某些业务，其业务流模型是数据断续发送，在一次业务过程中，数据断续的次数非常多，比如网页浏览业务，一般是下载网页(有数据传输)和浏览网页(无数据传输)交替进行；还有些业务需要长时间的零星数据传输。对于这些业务，如果始终都维持同样的状态，也就是说即使在没有数据传输时也为该业务分配资源，那么将造成系统资源的极大浪费；如果在数据传输开始时建立连接，在数据传输结束时释放连接，那么将导致频繁地建立和释放连接链路，加重了系统控制的负荷，也增加了数据传输的时延。

永久在线的工作项目的目标是，使UE在没有数据发送的空闲时间内，能长时间地保持在连接模式的Cell_DCH状态，同时减少对空口资源的消耗。然而，在现有的WCDMA协议中，当UE处于Cell_DCH状态时，上行的专用物理控制信道(Dedicated Physical Control Channel，简称“DPCCH”)一定会有信令传输，这样就会对其他UE带来上行干扰，使得处于连接模式的UE数目受到限制。

为了达到永久在线的工作项目的目标，现有的一种方案是即使UE没用数据传输，仍然要周期性地进行上行DPCCH发射。由于根据现有系统的无线链路状态监测方法，如果在一个很短周期内信号质量达不到要求就判定无线链路失步，所以为了不影响无线链路状态监测，空闲时间往往很短。由于空闲时间的长度受限，因此对空口资源的节省也很有限。

现有的另一种方案是在空闲时间不进行无线链路状态监测，当两次需要传输的数据传输的时间间隔较长时(进入空闲态)停止上行DPCCH发射，直到有新的数据需要传输时再尝试恢复。但是，由于在空闲时间不监测无线链路状态，可能由于信令传输的错误导致数据收发双方中一方中断而另一方并不知道，因此，在空闲时间比较长的情况下，没有中断的一方将较长时间的占用处理资源，造成系统资源的浪费。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种无线链路状态监测方法及其系统，使得可以对处于空闲时间的无线链路状态进行有效地监测。

为实现上述目的，本发明提供了一种无线链路状态监测方法，包含以下步骤：

进入空闲时间后，以无线链路连接的第一设备和第二设备均停止对该无线链路的实时监测，该第一设备在至少一个预定时刻启动第一信道发射；

所述第二设备接收所述第一信道发射，当检测到第一信道的质量超过预设的第一门限后启动第二信道发射；

所述第一设备接收所述第二信道发射，如果在第一预定时长内检测到第二信道的质量超过预设的第二门限，则判定所述无线链路正常，否则判定该无线链路失步。

其中，所述第一信道发射以预设的第一周期周期性地启动。

此外在所述方法中，还包含以下步骤：

所述第二设备以预设的第二周期周期性地检测所述第一信道的质量，如果第一信道的质量超过所述第一门限的次数大于预设值，则判定所述无线链路正常，否则，判定该无线链路失步。

此外在所述方法中，所述第二周期大于等于所述第一周期。

此外在所述方法中，所述第一周期为秒量级。

此外在所述方法中，还包含以下步骤：

所述第一设备判定无线链路正常后，向所述第二设备发送进入空闲时间的信令指示；

所述第二设备收到所述进入空闲时间的信令指示后，停止所述第二信道发射。

此外在所述方法中，所述第二设备持续所述第二信道发射的时间为第二预设时长。

此外在所述方法中，所述第一设备为基站，所述第二设备为用户设备；

或者，所述第一设备为用户设备，所述第二设备为基站。

本发明还提供了一种无线链路状态监测系统，包含以无线链路连接的第一设备和第二设备；

其中，在所述第一设备中，还包含：

第一预定时长定时器；

第一发射模块，用于在进入空闲时间后，通过第一信道在至少一个预定时刻启动，向所述第二设备发送信令；

第一接收模块，用于接收所述第二设备通过第二信道发来的信令，并在所述第一预定时长定时器的第一预定时长内检测所述第二信道的质量；

以及第一判定模块，用于判定所述无线链路是否正常；

在所述第二设备中，还包含：

第二接收模块，用于接收所述第一发射模块通过所述第一信道发来的信令，并检测该第一信道的质量；

第二发射模块，用于在所述第二接收模块检测到所述第一信道的质量超过预设的第一门限后启动第二信道发射；

如果在所述第一预定时长内所述第一接收模块检测到所述第二信道的质量超过预设的第二门限，则所述第一判定模块判定所述无线链路正常，否则判定该无线链路失步。

其中，所述第一设备还包含第一周期定时器，所述第一发射模块根据该第一周期定时器的第一周期周期性地启动。

此外在所述系统中，所述第二设备还包含第二周期定时器，所述第二接收模块根据所述第二周期定时器的第二周期周期性地检测所述第一信道的质量；

第二判定模块，用于判定所述无线链路是否正常；

如果所述第二接收模块检测到所述第一信道的质量超过所述第一门限的次数大于预设值，则所述第二判定模块判定所述无线链路正常，否则，判定该无线链路失步。

此外在所述系统中，所述第二设备还包含第二预定时长定时器，所述第二发射模块在所述第二预定时长定时器的第二预定时长内持续所述第二信道发射。

此外在所述系统中，所述第一判定模块判定无线链路正常后，指示所述第一发射模块向所述第二接收模块发送进入空闲时间的信令指示；

所述第二接收模块收到所述进入空闲时间的信令指示后，指示所述第二发射模块停止所述第二信道发射。

通过比较可以发现，本发明的技术方案与现有技术的主要区别在于，进入空闲时间后，Node B和UE均停止对无线链路的监测，该Node B在至少一个预定时刻启动下行信道发射，UE对下行信道发射的质量进行检测，当检测到下行信道的质量超过预设的门限后启动上行信道发射；如果Node B在预定时长内检测到上行信道的质量超过预设的门限，则判定无线链路正常，否则判定无线链路失步，从而Node B可以对处于空闲时间的无线链路状态进行有效地的监测，使得可以持续较长的空闲时间，也因此大大节省了空口资源。还避免了现有技术在空闲时间较长的情况下，不监测无线链路状态所导致通话中未中断的一方较长时间的占用处理资源，从而减少了系统资源的浪费。

UE对下行信道发射的质量进行周期性地检测，如果下行信道的质量超过门限的次数大于预设值，则判定无线链路正常，否则，判定无线链路失步。从而实现了UE对处于空闲时间的无线链路状态的监测，由于可以持续较长的空闲时间，使得在保证了通话质量的同时，节省了UE的电能，提升了用户体验。

下行信道发射的启动周期可以很长，一般可为秒量级，从而可以在尽量减少空闲时Node B和UE功率消耗的同时，及时地检测无线链路状态。

附图说明

图1是现有技术中3G网络的RRC状态转换示意图；

图2是根据本发明第一实施方式的无线链路状态监测方法流程图；

图3是根据本发明第二实施方式的无线链路状态监测方法流程图；

图4是根据本发明第三实施方式的无线链路状态监测系统结构图；

图5是根据本发明第四实施方式的无线链路状态监测系统结构图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

本发明提出了一种无线链路状态监测方法和系统，由监测发起方第一设备(UE或Node B)在预定时刻启动第一信道发射，另一方第二设备检测该发射，并判定无线链路的质量和状态，同时启动第二信道发射。再由第一设备根据第二信道发射检测并判定无线链路的质量和状态。实现了空闲时间的通话双方监测无线链路的质量和状态。

本发明第一实施方式的无线链路状态监测方法如图2所示，进入空闲时间后，以无线链路连接的Node B和UE均停止对该无线链路的监测，由NodeB主动发起无线链路状态监测。

在步骤201中，Node B在至少一个预定时刻启动下行信道发射，例如有三个预定时刻：进入空闲时间的1.0秒后、间隔1.2秒后、间隔1.4秒后，或者以预设的固定的时间间隔第一周期T1周期性地启动下行信道发射。

在步骤202中，UE接收下行信道发射，并检测下行信道的质量。

在步骤203中，当UE检测到下行信道的质量超过预设的第一门限后启动上行信道发射。

在步骤204中，UE以预设的第二周期T2周期性地检测下行信道的质量，如果下行信道的质量超过第一门限的次数大于预设值，则判定无线链路正常，否则，判定该无线链路失步，并启动无线链路失步处理，例如向上层报告无线链路失步，从而实现了UE对处于空闲时间的无线链路状态的监测。其中，T2大于等于下行信道发射启动的间隔时间，而下行信道发射的启动间隔时间可以很长，一般可为秒量级，从而可以在尽量减少空闲时Node B和UE功率消耗的同时，及时地检测无线链路状态。

在步骤205中，Node B接收上行信道发射，如果在第一预定时长t1内检测到上行信道的质量超过预设的第二门限，则判定无线链路正常，否则判定该无线链路失步，并启动无线链路失步处理，例如向上层报告无线链路失步，从而Node B可以对处于空闲时间的无线链路状态进行有效地监测。

在步骤206中，Node B判定无线链路正常后，向UE发送进入空闲时间的信令指示。

在步骤207中，UE收到进入空闲时间的信令指示后，停止上行信道发射。

本发明第二实施方式的无线链路状态监测方法如图3所示，进入空闲时间后，以无线链路连接的Node B和UE均停止对该无线链路的监测，由UE发起无线链路状态的监测。

在步骤301中，UE在至少一个预定时刻启动上行信道发射，例如有三个预定时刻：进入空闲时间的1.1秒后、间隔1.7秒后、间隔2.5秒后，或者以预设的固定的时间间隔第一周期T1周期性地启动上行信道发射。

在步骤302中，Node B接收上行信道发射，并检测上行信道的质量。

在步骤303中，当Node B检测到上行信道的质量超过预设的第一门限后启动下行信道发射，持续下行信道发射的时间为第二预设时长t2。

在步骤304中，Node B以预设的第二周期T2周期性地检测上行信道的质量，如果上行信道的质量超过第一门限的次数大于预设值，则判定无线链路正常，否则，判定该无线链路失步，并启动无线链路失步处理，也实现了Node B对处于空闲时间的无线链路状态的监测。其中，T2大于等于上行信道发射启动的间隔时间，同样，上行信道发射的启动间隔时间可以很长，一般可为秒量级，从而可以在尽量减少空闲时Node B和UE功率消耗的同时，及时地检测无线链路状态。

在步骤305中，UE接收下行信道发射，如果在第一预定时长t1内检测到下行信道的质量超过预设的第二门限，则判定无线链路正常，否则判定该无线链路失步，并启动无线链路失步处理，从而UE可以对处于空闲时间的无线链路状态进行有效地监测。

本发明第三实施方式的无线链路状态监测系统结构如图4所示，该系统包含以无线链路连接的第一设备和第二设备。

其中，在第一设备中，还包含：第一周期定时器、第一发射模块、第一预定时长定时器、第一接收模块、第一判定模块。

具体地说，第一发射模块，用于在进入空闲时间后，通过第一信道根据第一周期定时器的第一周期周期性地启动，或者在多个(至少一个)预定时刻启动，向第二设备发送信令；第一接收模块，用于接收第二设备通过第二信道发来的信令，并在第一预定时长定时器的第一预定时长内检测第二信道的质量；第一判定模块，用于判定无线链路是否正常，如果在第一预定时长内第一接收模块检测到第二信道的质量超过预设的第二门限，则第一判定模块判定无线链路正常，否则判定该无线链路失步。

在第二设备中，还包含：第二周期定时器、第二接收模块、第二发射模块、第二预定时长定时器、第二判定模块。

具体地说，第二接收模块接收第一发射模块通过第一信道发来的信令，并根据第二周期定时器的第二周期周期性地检测第一信道的质量；第二发射模块，用于在第二接收模块检测到第一信道的质量超过预设的第一门限后启动第二信道发射，并在第二预定时长定时器的第二预定时长内持续第二信道发射；第二判定模块，用于判定无线链路是否正常，如果第二接收模块检测到第一信道的质量超过第一门限的次数大于预设值，则第二判定模块判定无线链路正常，否则，判定该无线链路失步。

上述实施方式中的第一设备为Node B，第二设备为UE；或者，第一设备为UE，第二设备为Node B。

本发明第四实施方式的无线链路状态监测系统结构如图5所示，该系统包含以无线链路连接的第一设备和第二设备。

其中，在第一设备中，还包含：第一周期定时器、第一发射模块、第一预定时长定时器、第一接收模块、第一判定模块。

具体地说，第一发射模块，用于在进入空闲时间后，通过第一信道根据第一周期定时器的第一周期周期性地启动，或者在多个(至少一个)预定时刻启动，向第二设备发送信令；第一接收模块，用于接收第二设备通过第二信道发来的信令，并在第一预定时长定时器的第一预定时长内检测第二信道的质量；第一判定模块，用于判定无线链路是否正常，如果在第一预定时长内第一接收模块检测到第二信道的质量超过预设的第二门限，则第一判定模块判定无线链路正常，否则判定该无线链路失步。

在第二设备中，还包含：第二周期定时器、第二接收模块、第二发射模块、第二判定模块。

具体地说，第二接收模块，用于接收第一发射模块通过第一信道发来的信令，并根据第二周期定时器的第二周期周期性地检测第一信道的质量；第二发射模块，用于在第二接收模块检测到第一信道的质量超过预设的第一门限后启动第二信道发射；第二判定模块，用于判定无线链路是否正常，如果第二接收模块检测到第一信道的质量超过第一门限的次数大于预设值，则第二判定模块判定无线链路正常，否则，判定该无线链路失步。

第一判定模块判定无线链路正常后，指示第一发射模块向第二接收模块发送进入空闲时间的信令指示；第二接收模块收到进入空闲时间的信令指示后，指示第二发射模块停止第二信道发射。

同样地，在上述实施方式中的第一设备为Node B，第二设备为UE；或者，第一设备为UE，第二设备为Node B。

虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (13)

1.一种无线链路状态监测方法，其特征在于，包含以下步骤：

进入空闲时间后，以无线链路连接的第一设备和第二设备均停止对该无线链路的实时监测，该第一设备在至少一个预定时刻启动第一信道发射；

所述第二设备接收所述第一信道发射，当检测到第一信道的质量超过预设的第一门限后启动第二信道发射；

所述第一设备接收所述第二信道发射，如果在第一预定时长内检测到第二信道的质量超过预设的第二门限，则判定所述无线链路正常，否则判定该无线链路失步。

2.根据权利要求1所述的无线链路状态监测方法，其特征在于，所述第一信道发射以预设的第一周期周期性地启动。

3.根据权利要求2所述的无线链路状态监测方法，其特征在于，在所述第二设备启动第二信道发射的步骤之后，还包含以下步骤：

所述第二设备以预设的第二周期周期性地检测所述第一信道的质量，如果第一信道的质量超过所述第一门限的次数大于预设值，则判定所述无线链路正常，否则，判定该无线链路失步。

4.根据权利要求3所述的无线链路状态监测方法，其特征在于，所述第二周期大于等于所述第一周期。

5.根据权利要求4所述的无线链路状态监测方法，其特征在于，所述第一周期为秒量级。

6.根据权利要求1所述的无线链路状态监测方法，其特征在于，还包含以下步骤：

所述第一设备判定无线链路正常后，向所述第二设备发送进入空闲时间的信令指示；

所述第二设备收到所述进入空闲时间的信令指示后，停止所述第二信道发射。

7.根据权利要求1所述的无线链路状态监测方法，其特征在于，所述第二设备持续所述第二信道发射的时间为第二预设时长。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的无线链路状态监测方法，其特征在于，所述第一设备为基站，所述第二设备为用户设备；

或者，所述第一设备为用户设备，所述第二设备为基站。

9.一种无线链路状态监测系统，其特征在于，包含以无线链路连接的第一设备和第二设备；

其中，在所述第一设备中还包含第一预定时长定时器、第一发射模块、第一接收模块、第一判定模块；

所述第一发射模块用于在进入空闲时间后，通过第一信道在至少一个预定时刻启动，向所述第二设备发送信令；

所述第一接收模块用于接收所述第二设备通过第二信道发来的信令，并在所述第一预定时长定时器的第一预定时长内检测所述第二信道的质量；

所述第一判定模块用于判定所述无线链路是否正常；

在所述第二设备中，还包含第二接收模块、第二发射模块；

所述第二接收模块用于接收所述第一发射模块通过所述第一信道发来的信令，并检测该第一信道的质量；

所述第二发射模块用于在所述第二接收模块检测到所述第一信道的质量超过预设的第一门限后启动第二信道发射；

如果在所述第一预定时长内所述第一接收模块检测到所述第二信道的质量超过预设的第二门限，则所述第一判定模块判定所述无线链路正常，否则判定该无线链路失步。

10.根据权利要求9所述的无线链路状态监测系统，其特征在于，所述第一设备还包含第一周期定时器，所述第一发射模块根据该第一周期定时器的第一周期周期性地启动。

11.根据权利要求9所述的无线链路状态监测系统，其特征在于，所述第二设备还包含第二周期定时器和第二判定模块，所述第二接收模块根据所述第二周期定时器的第二周期周期性地检测所述第一信道的质量；

所述第二判定模块用于判定所述无线链路是否正常；

如果所述第二接收模块检测到所述第一信道的质量超过所述第一门限的次数大于预设值，则所述第二判定模块判定所述无线链路正常，否则，判定该无线链路失步。

12.根据权利要求9所述的无线链路状态监测系统，其特征在于，所述第二设备还包含第二预定时长定时器，所述第二发射模块在所述第二预定时长定时器的第二预定时长内持续所述第二信道发射。

13.根据权利要求9所述的无线链路状态监测系统，其特征在于，所述第一判定模块判定无线链路正常后，指示所述第一发射模块向所述第二接收模块发送进入空闲时间的信令指示；

所述第二接收模块收到所述进入空闲时间的信令指示后，指示所述第二发射模块停止所述第二信道发射。

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