CN101150380A - 用于无线通信系统处理无线链路失败的方法及其相关装置 - Google Patents

用于无线通信系统处理无线链路失败的方法及其相关装置 Download PDF

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CN101150380A CNA2007101545246A CN200710154524A CN101150380A CN 101150380 A CN101150380 A CN 101150380A CN A2007101545246 A CNA2007101545246 A CN A2007101545246A CN 200710154524 A CN200710154524 A CN 200710154524A CN 101150380 A CN101150380 A CN 101150380A
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Abstract

本发明提供一种用于一无线通信系统的一分组交换服务领域中处理一无线链路失败的方法。该方法包含有由一用户端利用至少一计时器,利用至少一参数及至少一变量,或利用至少一计时器、至少一参数及至少一变量,以于一无线链接中断时,判断是否执行一重建程序或执行该重建程序。

Description

用于无线通信系统处理无线链路失败的方法及其相关装置
技术领域
本发明涉及一种用于无线通信系统处理无线链路失败的方法及其相关装置,尤其涉及一种于无线通信系统中的方法及其相关装置,其利用至少一计时器、利用至少一参数及至少一变量、或利用至少一计时器、至少一参数及至少一变量来处理无线链路失败。
背景技术
在一无线通信系统中,无线传输环境对信号的破坏、不利信号传播的状况或系统故障会导致一用户端与一无线网路端之间的无线链路失败(RadioLink Failure,RLF)。在用户端进行某些应用服务期间,若发生无线链路失败时,使用者可能立即察觉用来提供服务的无线电承载(Radio Bearer)无预期延迟或中断。因此,许多机制用来检测或处理无线链路失败、要求特定参数与计时器触发正常程序的步骤,或是用来决策程序中的链路。举例来说,一小区更新程序(Cell Update Procedure)能处理无线链路失败,而不用来检测无线链路失败。因此,藉由这些机制重建失败的无线链路,能让使用者不察觉服务异常,或至少让失效的无线链路尽早恢复链接。
用户端从系统信息区块(System Information Block,SIB)中接收计时器(Timer)与参数(Parameter),如T313、T314/T315、N302、N315、N313、T302或T307,并利用部分计时器与参数配合计数器(如V302)来处理一些特定状况。举例来说,在重建失败链接时,计时器T314及T315用作重建计时器,其于小区更新及重新配置决定重新建立链接之后,决定系统进入一闲置模式(IDLE mode)的时机。其中,计时器T314及T315分别用于线路交换及分组交换服务领域。对于基地台(Node-Bs)中的计时器T314及T315,其设定值由无线网路控制器所给定,且通常比用户端所使用的设定值来的大。相对地,在第三代移动通信联盟所提出的长期演进系统(Long TermEvolution,LTE)中,其服务领域仅采纳分组交换技术,并且将导入更多元的服务及应用。因此,对于前面提及的相关机制,其在长期演进系统中优选的使用方式尚待决定。
在通用移动通信系统(Universal Mobile Telecommunications System,UMTS)中,一前向切换(Forward Handover)用来恢复中断的无线链路或失败的重设程序。于一正常的切换失败且用户端无法返回来源基地台时,用户端可向目地基地台启动小区更新程序。在长期演进系统中,有效的前向切换是必须的,并且相关的前向切换特性能增强无线链路链接及服务的连续性。
在通用移动通信系统中,一服务领域的一计时器用于无线链路失败检测过程中,决定系统何时进入闲置状态。然而,长期演进系统仅具有线路交换服务领域。因此,若比较通用移动通信系统与长期演进系统,假定一长期演进主动(LTE_ACTIVE)状态(对应于无线资源控制连线状态RRC_CONNECTED)的无线链路失败与一小区专属信道(CELL_DCH)状态的无线链路失败两者能相提并论。基于此情况下,在长期演进系统中,应只使用计时器T315决定系统进入长期演进闲置(LTE_IDLE)模式(对应于无线资源控制闲置模式RRC_IDLE)的时机。
在已知技术中,使用多少个计时器来决定系统何时进入闲置模式,以及如何设定每个计时器的问题仍然悬而未决。虽然长期演进系统仅使用一个服务领域,但不表示一个服务领域仅需要一个计时器。在通用移动通信系统中,两个服务领域所使的计时器可独立运作。此外,不同特性的服务,如实时(Real Time)及非实时服务,也会影响其计时器的设定值。在长期演进系统中,所采用的服务及新引进的应用将符合各种服务品质需求,以及对于无线链路失败的承受时间的不同灵敏度,如脱离同步状态。
除此之外,在考虑用户端的容许度(如双接收器或多重接收器)的情况下,若多个服务或应用同时进行时,用户端将同时维护不同频率层下的至少一个无线链路,或同时监控多个频带。因此,有一情况可能发生于用户端,也就是在某一频率层发生无线链路失败时,其他频率层保持良好的无线链路。同样地,另一可能情形为于一服务提供实体发生故障时,其他服务提供实体仍然正常提供服务。因此,即使在用户端仅有一个接收器的情况下,不同的服务需要各自独立的计时器。若只使用一个计时器将限制用户端的接收能力,并影响需求不同(如不同服务品质需求)的服务。
另一方面,在通用移动通信系统中,计时器是由无线网路控制器所设定。然而,长期演进系统已移除无线网路控制器,并且用来设定计时器的网路实体层级也尚未决定。已知的是,系统架构演进承载服务(System ArchitectureEvolution Bearer Service,SAE Bearer Service)将由接入网关(Access Gateway,aGW)来决定。此外,接入网关的功能实体也掌握网路组态设定及信令与使用者层面的负载状况。如此一来,基地台的功能实体将能对传输状态作更快的回应。
再者,在通用移动通信系统中,计时器T313与参数N313用来检测无线链路失败。参数N313为连续数个脱离同步指示(Out of Sync Indications)的最大值,其中脱离同步指示来自于从第一层(实体层);计时器T313则配合参数N313运作。此外,计时器T302、参数N302与计数器(或称变量)V302用于小区更新或无线通信接取网路注册区域(UTRAN RegistrationArea,URA)更新程序。计数器V302由用户端自行设定,并非通过系统信息区块接收而得。
类似前述的已知待解决的问题,在长期演进系统中,使用多少个计时器与参数来检测或处理无线链路失败,以及如何设定这些计时器与参数仍然悬而未决。此外,单一应用可能具有多个移动(Mobility)与服务品质的标准。举例来说,对于用户端来说,来自于同一游戏或多媒体广播及群播服务的供应端的服务可为实时或非实时,并且其移动标准可分为「无」、「低」、「中」或「高」。如此一来,一个服务应用有时候常常需要启动一小区更新程序或一随机接入程序(Random Access Procedure)。另一方面,对于某些应用来说,检测无线链路失败的时机是相当关键的。长期演进系统的随机接入程序为用来处理无线链路失败,其具有与小区更新程序类似功能,但采用不同技术与步骤。此外,移动标准是依照用户端移动的速度与变化,以及服务范围来决定的。例如,一家用基地台的服务范围小于一广域基地台的服务范围。
因此,在长期演进系统中,用户端与加强式基地台(evolved NodeB,eNB)两端的计时器与参数能不依靠无线电承载重建(Bearer Re-establishment)下进行更新与重新设定是业界所预期的。为此,经由起始小区更新程序或相同功能的程序(如随机接入程序),用于恢复无线链路失败的计时器与与参数的设定值假设是在系统架构演进承载服务建立期间所接收到。
在前述的内文中,长期演进闲置与长期演进主动状态假设分别对应至无线资源控制闲置与无线资源控制链接状态。在本文中,长期演进系统的小区更新程序在功能与概念上,表示一用来重新建立或更新用户端位置的程序。
发明内容
因此,本发明提供用于一无线通信系统的一分组交换服务领域中于处理无线链路失败的方法及其相关装置。
本发明公开了一种用于一无线通信系统的一分组交换服务领域中处理一无线链路失败的方法。该方法包含有由一用户端利用至少一计时器、利用至少一参数及至少一变量、或利用至少一计时器、至少一参数及至少一变量,以于一无线链接中断时,判断是否执行一重建程序或执行该重建程序。
本发明公开了一种用于无线通信系统的通信装置,用以正确处理一无线链路失败。该通信装置包含有一控制电路、一中央处理器及一储存装置。该控制电路用来实现该通信装置的功能。该中央处理器设在该控制电路中,用来执行一程序代码以操控该控制电路。该储存装置设在该控制电路中且耦接于该中央处理器,用来储存该程序代码。其中,该程序代码中包含有由一用户端利用至少一计时器、利用至少一参数及至少一变量、或利用至少一计时器、至少一参数及至少一变量,以于一无线链接中断时,判断是否执行一重建程序或执行该重建程序。
附图说明
图1为一无线通信装置的功能方块图。
图2为图1中程序代码的示意图。
图3为本发明实施例流程的流程图。
主要元件符号说明
100移动通信装置
102输入装置
104输出装置
106控制电路
108中央处理器
110储存装置
112程序代码
114收发器
200应用程式层
202第三层
206第二层
218第一层
220无线链路失败处理程序代码
222无线资源控制单元
30流程
300、302、304步骤
具体实施方式
请参考图1,图1为一无线通信装置100的功能方块图。为求简洁,图1仅绘出无线通信装置100的一输入装置102、一输出装置104、一控制电路106、一中央处理器108、一储存装置110、一程序代码112及一收发器114。
在无线通信装置中,控制电路106通过中央处理器108执行储存在储存装置110的程序代码112,从而控制无线通信装置100的操作,可通过输入装置102(如键盘)接收使用者输入的信号,或通过输出装置104(如萤幕、喇叭等)输出画面、声音等信号。收发器114用以接收或发送无线信号,将所接收的信号传送至控制电路106,或将控制电路106所产生的信号以无线电方式输出。换句话说,以通信协议的架构而言,收发器114可视为第一层的一部分,而控制电路106则用来实现第二层及第三层的功能,或是更高通信协议层的功能。优选地,无线通信装置100运用于一长期演进(Long TermEvolution,LTE)或系统架构演进(System Architecture Evolution,SAE)移动通信系统。
请继续参考图2,图2为图1中程序代码112的示意图。程序代码112包含有一应用程式层200、一第三层202、一第二层206连接于一第一层218。一无线资源控制单元222位于第三层202,用来控制第一层218及第二层206,以及与其他无线通信装置,如一基地台或一类基地台实体(Node-B LikeEntity),进行点对点(Peer-to-Peer)通信。此外,无线资源控制单元222可改变无线通信装置100的无线资源控制状态,其根据网路系统需求或通信环境变化,转换于一闲置模式(Idle Mode)、一分离状态(Detached State)或一主动状态(Active State)状态之间。程序代码112包含一无线链路失败处理程序代码220,用以处理无线链路失败(Radio Link Failure,RLF)。
请参考图3,图3为本发明优选实施例流程30的流程图。流程30用来处理一无线链路失败,其可被编译为移动通信装置100的无线链路失败处理程序代码220,并包含以下步骤:
步骤300:开始。
步骤302:一用户端利用至少一计时器,利用至少一参数及至少一变量,或利用至少一计时器、至少一参数及至少一变量,以于一无线链接中断时,判断是否执行一重建程序或执行该重建程序。
步骤304:结束。
根据流程30,为了在检测无线链路失败之后执行重建程序,用户端可利用至少一计时器,利用至少一参数及至少一变量,或利用至少一计时器、至少一参数及至少一变量,以直接执行重建程序或判断是否执行重建程序。无论是用作直接执行重建程序或判断是否执行重建程序,上述三种利用方式可对应于一计时时间,其可用来判断用户端进入一闲置模式的时机、停止或放弃重新链接至一来源基地台或一新基地台的时机或释放无线电承载的时机。至少一参数及至少一变量可用来计算重建程序的执行次数或欲启用次数。
该至少一计时器与该至少一参数是由一功能实体或一功能实体组所设定。对于用户端来说,该至少一计时器设定值与该至少一参数设定值可由系统信息区块(System Information Block)所提供。其中,系统信息区块是来自一加强式基地台(EvolvedNode-B,eNB)或用户端的一较高通信协议层。另外,计时器与(或)参数的设定可由用户端的一功能实体或一网路服务供应端所提议或协商的信息来提供。若该至少一计时器、该至少一参数及该至少一变量尚未设定,每一计时器、每一参数及每一变量不限定用于一特定类型的服务。该用户端设定该至少一变量(或计数器),并配合该至少一计时器及该至少一参数,以判断是否执行重建程序或执行重建程序。于该至少一计时器计时期满或提早终结之前,或是(并且)该至少一变量值达到该至少一参数值之前,中断无线链路的重建可通过该重建程序进行。当计时器计时期满或提早终结,或是(并且)变量值达到一无线链路状态的确认次数时,这些情况用来指示或视为检测到无线链路失败,以让用户端进入闲置模式,除此之外,这些情况也可用来指示或视为检测到无线链路重建或维持,以让用户端停留在一主动模式。其中,该确认无线链路状态可为链接重建(Re-establishment)或用户端方位更新(Location Update)程序期间的无回应状态、链接重建或用户端方位更新程序的确认接收状态、参数值的设定或重设(例如链接重建或用户端方位更新程序的相关信息重送的最多次数),或成功重新链接需要的次数。此外,若相关于计时器与参数的无线电承载被释放或即将被释放时,这些情况还检测到无线链路失败或无线链路重建,并执行前述相关动作。另外,该至少一计时器及该至少一参数可根据实体层特性与(或)网路端统计资料来决定。该至少一计时器及该至少一参数可预先设定并储存于前述的功能实体。功能实体位于一改进的网关(AdvancedGateway)的一非接入层(Non-Access Stratum,NAS)或加强式基地台的一控制层,其可为改进的网关的一移动管理实体(Mobile Management Entity)、一调度器(Scheduler)、一无线电承载控制实体或加强式基地台的一移动管理实体。该至少一计时器的设定值与(或)该至少一参数的设定值根据统计数据、传输状态、无线链路状态、服务组态、网路设定、系统负载、实体层特性或前述数据的组合信息来选定。
用来更新计时器与(或)参数的一重设程序(Reconfiguration Procedure)应为一正规重新建立、重新设定或承载建制程序,并且通过接收所提议信息的信息可触发重设程序。前述的系统信息方块用来发送给单一用户端或一用户端群组。若服务的服务品质是由用户端起始,则提议信息由用户端产生;若服务的服务品质是由网路端起始,则提议信息由网路服务供应端来产生。
根据系统需求,每一计时器或参数可用于同一类型或不同类型的服务。举例来说,两个计时器与两个参数(或两套参数)可用于同一类型的服务,或用于两个或更多类型的服务。当计时器计时期满或提前停止时,链接重建的重试将终止且重试次数将纪录在变量中。若该用户端包含双接收器(DualReceiver),通过个别的重建程序,执行对应的链接重建。若相关于该至少一计时器、该至少一参数及该至少一变量的该重建程序的重试次数(如链接重建或用户端方位更新程序的相关信息的传送次数)达到一最大值时,释放对应于同一类型的服务的该至少一计时器、该至少一参数及该至少一变量的无线电承载。计时器与参数的设定值用来确保错失链接重建或用户端方位更新程序的确认信息的概率是低的,如低于1%,或是确保该重建程序或用户端方位更新程序是有效的。该至少一变量值一次增加1,并且若该至少一变量值没有达到该至少一参数值,且用于链接重建的计时器尚未计时期满或未提前终止,则重新开始该重建程序,例如重传链接重建信息。每一次链接重建或用户端方位更新程序表示传送其相关信息。当用于检测该无线链路失败的该至少一计时器持续计时期间,该用户端等待一对应于链接重建信息的回复信息。该重建信息可包含信令或控制信息区块。
以上所述仅为本发明的优选实施例,凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰,皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (36)

1.一种用于一无线通信系统的一分组交换服务领域中处理一无线链路失败的方法,包含有:
由一用户端利用至少一计时器,利用至少一参数及至少一变量,或利用至少一计时器、至少一参数及至少一变量,以于一无线链接中断时,判断是否执行一重建(程序或执行该重建程序。
2.如权利要求1所述的方法,其中该至少一计时器与该至少一参数是由一功能实体或一功能实体组所设定。
3.如权利要求1所述的方法,其中该至少一计时器的设定值与该至少一参数的设定值是由至少一系统信息区块中的一第一实体所提供或来自该第一实体的一较高通信协议层,而该至少一系统信息区块由一第二实体所传送。
4.如权利要求1所述的方法,其中该至少一计时器的设定值与该至少一参数的设定值由该用户端的一功能实体或一网路端的一功能实体所提议的信息提供。
5.如权利要求1所述的方法,其还包含由该用户端设定该至少一变量,并配合该至少一计时器及该至少一参数,以判断是否执行一重建程序或执行该重建程序。
6.如权利要求1所述的方法,其中于该至少一计时器计时期满或提早终结之前,或是该至少一变量值相同于该至少一参数值之前,可通过该重建程序,重建该中断的无线链路。
7.如权利要求1所述的方法,其还包含,于该至少一计时器计时期满或提早终结时、该至少一变量值相同于该至少一参数值时,或该至少一变量值相同于无线链路状态的确认次数,指示或检测该无线链路失败为让该用户端进入一闲置模式。
8.如权利要求1所述的方法,其还包含于该至少一变量值相同于该至少一参数值时、该至少一变量值相同于无线链路状态的确认次数,或若相关无线电承载重新建立时,指示或检测该无线链路重建或维持让该用户端停留于一主动状态。
9.如权利要求2所述的方法,其中该功能实体是一改进的网关的一移动管理实体、一网路实体的一调度器(Scheduler)、该网路实体的一无线电承载控制实体或该网路实体的一移动管理实体。
10.如权利要求2所述的方法,其中该功能实体组位于一改进的网关的一非接入层或一网路实体的一控制层。
11.如权利要求2所述的方法,其中该至少一计时器的设定值与该至少一参数的设定值根据统计数据、传输状态、无线链路状态、服务组态、网路设定、系统负载或实体层特性来选定。
12.如权利要求2所述的方法,其中用来更新至少一计时器与该至少一参数的一重设程序是一重建、重设、承载建制或方位更新程序。
13.如权利要求3所述的方法,其中该至少一系统信息区块专用于至少一用户端。
14.如权利要求1所述的方法,其还包含若该用户端包含双接收器,通过个别的重建程序,执行对应的链接重建。
15.如权利要求7所述的方法,其还包含若相关于该至少一计时器、该至少一参数及该至少一变量的该重建程序的重试次数达到一最大值时,释放对应于同一类型的服务的该至少一计时器、该至少一参数及该至少一变量的无线电承载。
16.如权利要求11所述的方法,其中该至少一计时器的设定值与该至少一参数的设定值确保错失一链接重建确认信息的概率是低的,或确保该重建程序是有效的。
17.如权利要求14所述的方法,其还包含:
将该至少一变量值增加1;以及
若该至少一变量值没有达到该至少一参数值,且用于重建链接的计时器尚未计时期满或尚未提前终止,重新开始该重建程序。
18.如权利要求17所述的方法,其还包含当用于检测该无线链路失败的该至少一计时器持续计时期间,该用户端等待一对应于一重建信息的回复信息,该重建信息用于该重建程序。
19.一种用于一无线通信系统的通信装置,用以正确处理一无线链路失败,该通信装置包含有:
一控制电路,用来实现该通信装置的功能;
一中央处理器,设于该控制电路中,用来执行一程序代码以操控该控制电路;以及
一储存装置,设于该控制电路中且耦接于该中央处理器,用来储存该程序代码;其中该程序代码包含有:
由一用户端利用至少一计时器,利用至少一参数及至少一变量,或利用至少一计时器、至少一参数及至少一变量,以于一无线链接中断时,判断是否执行一重建程序或执行该重建程序。
20.如权利要求19所述的通信装置,其中该至少一计时器与该至少一参数由一功能实体或一功能实体组所设定。
21.如权利要求19所述的通信装置,其中该至少一计时器的设定值与该至少一参数的设定值由至少一系统信息区块(System Information Block)中的一第一实体(Entity)所提供或来自该第一实体的一较高通信协议层,而该至少一系统信息区块是由一第二实体所传送。
22.如权利要求19所述的通信装置,其中该至少一计时器的设定值与该至少一参数的设定值是由该用户端的一功能实体或一网路端的一功能实体所提议的信息提供。
23.如权利要求19所述的通信装置,其该程序代码还包含由该用户端设定该至少一变量,并配合该至少一计时器及该至少一参数,以判断是否执行一重建程序或执行该重建程序。
24.如权利要求19所述的通信装置,其中于该至少一计时器计时期满或提早终结之前,或是该至少一变量值相同于该至少一参数值之前,可通过该重建程序,重建该中断的无线链路。
25.如权利要求19所述的通信装置,其中该程序代码还包含,于该至少一计时器计时期满或提早终结时、该至少一变量值相同于该至少一参数值时,或该至少一变量值相同于无线链路状态的确认次数,指示或检测该无线链路失败为让该用户端进入一闲置模式。
26.如权利要求19所述的通信装置,其中该程序代码还包含于该至少一变量值相同于该至少一参数值时、该至少一变量值相同于无线链路状态的确认次数,或若相关无线电承载重新建立时,指示或检测该无线链路重建或维持让该用户端停留于一主动状态。
27.如权利要求20所述的通信装置,其中该功能实体是一改进的网关的一移动管理实体、一网路实体的一调度器、该网路实体的一无线电承载控制实体或该网路实体的一移动管理实体。
28.如权利要求20所述的通信装置,其中该功能实体组位于一改进的网关的一非接入层或一网路实体的一控制层。
29.如权利要求20所述的通信装置,其中该至少一计时器的设定值与该至少一参数的设定值根据统计数据、传输状态、无线链路状态、服务组态、网路设定、系统负载或实体层特性来选定。
30.如权利要求20所述的通信装置,其中用来更新至少一计时器与该至少一参数的一重设程序是一重建、重设、承载建制或方位更新程序。
31.如权利要求21所述的通信装置,其中该至少一系统信息区块是专用于至少一用户端。
32.如权利要求19所述的通信装置,其中该程序代码还包含若该用户端包含双接收器,通过个别的重建程序,执行对应的链接重建。
33.如权利要求25所述的通信装置,其中该程序代码还包含若相关于该至少一计时器、该至少一参数及该至少一变量的该重建程序的重试次数达到一最大值时,释放对应于同一类型的服务的该至少一计时器、该至少一参数及该至少一变量的无线电承载。
34.如权利要求29所述的通信装置,其中该至少一计时器的设定值与该至少一参数的设定值确保错失一链接重建确认信息的概率是低的,或确保该重建程序是有效的。
35.如权利要求32所述的通信装置,其中该程序代码还包含:
将该至少一变量值增加1;以及
若该至少一变量值没有达到该至少一参数值,且用于重建链接的计时器尚未计时期满或尚未提前终止,重新开始该重建程序。
36.如权利要求35所述的通信装置,其中该程序代码还包含当用于检测该无线链路失败的该至少一计时器持续计时期间,该用户端等待一对应于一重建信息的回复信息,该重建信息用于该重建程序。
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