CN101150382A - 用于无线通信系统检测无线链路失败的方法及其相关装置 - Google Patents

用于无线通信系统检测无线链路失败的方法及其相关装置 Download PDF

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Abstract

为了提供不同计时器或参数给不同服务质量需求的服务检测无线链路失败，本发明提供一种用于一无线通信系统中检测一无线链路失败的方法。该方法包含有利用该通信装置的一分组交换服务领域的至少一计时器检测该无线链路失败，以及利用该通信装置的一分组交换服务领域的至少一参数检测该无线链路失败。

Description

用于无线通信系统检测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检测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使用至少一计时器来检测无线链路失败的方法及其相关装置。
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络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，通过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连接。
根据第三代移动通信联盟所制定的无线资源控制协议3GPP TS 25.331V6.10，用户端从系统信息块(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，在重建失败连接时，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连接之后，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，其设定值是由无线网络控制器所给定，且通常比用户端所使用的设定值大。另一方面，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。在一正常的切换失败且用户端无法返回来源基地台时，用户端可向目的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连接及服务的连续性。
在通用移动通信系统中，有两个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，假设一长期演进主动(LTE_ACTIVE)状态(对应于无线资源控制连接状态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。基于此假设下，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)状态(对应于无线资源控制闲置状态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质量需求，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，有一情况可能发生在用户端，也就是在某一频率层发生无线链路失败时，其它频率层保持良好的无线链路。同样地，另一可能情形为在一服务提供实体发生故障时，其它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(如不同服务质量需求)的服务。
另一方面，在通用移动通信系统中，计时器是由无线网络控制器所设定。然而，长期演进系统已移除无线网络控制器，并且用来设定计时器的网络物理层级也尚未决定。已知的是，系统架构演进承载服务(System ArchitectureEvolution Bearer Service，SAE Bearer Service)将由网关层级(Access Gateway，aGW)来决定。此外，网关层级的功能实体也掌握网络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响应。
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第一层(物理层)；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络注册区域(UTRAN Registration Area，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)与服务质量的标准。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多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。
对于前述的内文，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连接状态。
发明内容
因此，本发明提供用于一无线通信系统的一通信装置中使用至少一计时器来检测一无线链路失败的方法及其相关装置，以提供不同计时器或参数给不同服务质量需求的服务。
本发明公开一种用于一无线通信系统的一通信装置中检测一无线链路失败的方法。该方法包含有利用该通信装置的一分组交换服务领域的至少一参数或计时器检测该无线链路失败。
本发明公开一种用于无线通信系统的通信装置，用以检测一无线链路失败。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。该中央处理器设于该控制电路中，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，该程序代码中包含有一程序代码，用来利用该通信装置的一分组交换服务领域的至少一参数或计时器检测该无线链路失败。
本发明另公开一种用于一无线通信系统的一通信装置中检测一无线链路失败的方法。该方法包含有利用该通信装置的一分组交换服务领域的至少一参数与计时器检测该无线链路失败。
本发明另公开一种用于无线通信系统的通信装置，用以检测一无线链路失败。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。该中央处理器设于该控制电路中，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，该程序代码中包含有一程序代码，用来利用该通信装置的一分组交换服务领域的至少一参数与计时器检测该无线链路失败。
本发明使用不同计时器与参数检测无线链路失败。如此一来，不同服务质量需求的服务可根据各自的服务质量需求，使用不同的计时器与参数来检测无线链路失败。
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为本发明一优选实施例流程的流程图。
图4为本发明另一优选实施例流程的流程图。
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执行储存于储存装置110的程序代码112，从而控制无线通信装置100的运作，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(如屏幕、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。优选地，无线通信装置100运用于一长期演进(Long Term Evolution，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包含有一应用程序层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，以及与其它无线通信装置，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，其根据网络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)之间。程序代码112包含一无线链路失败检测程序代码220，用以检测无线链路失败(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用于一通信装置中检测无线链路失败，其可被编译为移动通信装置100的无线链路失败检测程序代码220，并包含以下步骤：
步骤300：开始。
步骤302：利用该通信装置的一分组交换服务领域的至少一参数或计时器检测该无线链路失败。
步骤304：结束。
请参考图4，图4为本发明第二实施例流程40的流程图。流程40用于一通信装置中检测无线链路失败，其可被编译为移动通信装置100的无线链路失败检测程序代码220，并包含以下步骤：
步骤400：开始。
步骤402：利用该通信装置的一分组交换服务领域的至少一参数与计时器检测该无线链路失败。
步骤404：结束。
根据流程30及40，一功能实体或一功能实体组的一决定可用来设定该至少一参数(或至少两参数)与该至少一计时器(或至少两计时器)。该至少一参数与该至少一计时器可组合成一套或一对。该至少一套参数包含至少一第一参数及一第二参数。该至少一第一参数用来指示一连接中断的次数，而该至少第二参数用来指示一连接持续的次数。该至少一参数与该至少一计时器的设定值可由系统信息块(System Information Blocks)或一控制信息提供。其中，一加强式基地台(evolved NodeB，eNB)用来发送系统信息块，而控制信息则来自于一用户端的一较高的通信协议层，如非接入层(NonAccess Stratum，NAS)。除此之外，该至少一参数与该至少一计时器的设定值也可由用户端中一功能实体或一网络服务供应端建议的信息来提供。在该至少一参数与该至少一计时器的数值未设定的情况下，则该至少一参数或计时器的数值不限制用于某一服务类型的服务。在下列三种情况将视为无线链路失败。此三种情况为(1)当至少一计时器计时期满时；(2)当用完服务确认信息(Out of Service Confirmations)的信息数量与一参数的设定值相同时；(3)当一参数的设定值与一脱离同步确认信息(Out of SyncConfirmations)的信息数量相同时。该至少一参数与计时器的设定值也可根据物理层的特性或网络统计数据来决定。针对某一特定类别的服务，至少一参数与计时器的数值用来检测无线链路失败，其中该特定类别的服务分享同一实体信道或根据需求使用适当信道数量的实体信道。若至少一计时器用于检测无线链路失败时，可由该至少一计时器中用来最早提供决策信息的一计时器、用来提供一最少延迟时间的一计时器，或是已计时时间最接近一预定检测延迟的一计时器主导无线链路失败的一检测结果。同样地，若至少一参数用于检测无线链路失败时，该至少一参数中用来最早提供决策信息的一参数、用来提供一最少延迟时间的一参数，或是已计时时间最接近一预定检测延迟的一参数可主导无线链路失败的一检测结果。用户端是根据来自加强式基地台的组态信息、用户端的较高通信协议层或网络端信息设定参数。此外，用户端持续增加从物理层所接收的脱离同步指示的次数，直到脱离同步指示的次数达到该参数的设定值时才停止。
该至少一参数与该至少一计时器会预设于相关预设值并储存于一功能实体，例如一接入网关(access gateway，aGW)的移动实体、一加强式基地台的一排程器、一加强式基地台的一无线电承载控制实体，或一加强式基地台的一移动控制实体。上述功能实体位于接入网关的一非接入层或加强式基地台的控制层中。该至少一计时器与该至少一参数的设定值是根据系统统计数据、无线链路状态、传输状态、服务组态、网络组态、系统负载或物理层特性来设定。
一重设程序(Reconfiguration Procedure)包含一正规重新建立、重新设定或承载建制程序，并且所接收的提供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。若服务的服务质量是由用户端起始，则提供信息由用户端产生；若服务的服务质量是由网络端起始，则提供信息由网络服务供应端建议的信息来产生。
该至少一计时器可用于同一类型的服务或用于不同类型的服务。在无线链路失败的检测标准满足的情况下，用户端认定有无线链路失败发生；在无线链路失败的检测标准未满足的情况下，用户端认定无线链路正常连接。通过适当地设定该至少一计时器与至少一参数，可确保检测无线链路失败的高成功机率。
对于使用该至少一计时器与至少一参数来检测无线链路失败的一实体信道，该至少一计时器与至少一参数的设定值可主导检测结果，其中该实体信道由某一类型服务共享或同时被不同类型服务使用。换句话说，该实体信道参考该至少一计时器与至少一参数来决定检测结果。对于该实体信道，下列三种计时器与参数可用来主导检测结果或仅作参考。其一为提供较早或最早决策信息的至少一计时器与至少一参数，其中决策信息用来判断无线链路为失败或正常进行；其二为提供较少或最少延迟时间的至少一计时器与至少一参数；其三为已计时的时间较接近或最接近一预定检测延迟的至少一计时器与至少一参数。
特别注意的是，若系统接收到任何更新信息时，或是用户端或无线接入网络的一功能实体支持重设功能时，上述计时器、参数、计数器(变量)的设定值或数量可以重新设定。此外，设定值或数量的范围也可据以改变。
另外，特别注意的是，对于前述的相同类型或不同类型的服务，其可为单播(Unicast)或多播(Multicast)、实时或非实时，或是其它类型服务，唯一点对多点多媒体广播及多播服务(Point-to-Multipoint MBMS Service)类型除外。无线链路失败与回复程序不适用于一点对多点多媒体广播及多播服务。用户端能在任何状态下接收一点对多点多媒体广播及多播服务。以闲置模式为例，用户端不需要进入无线资源控制状态即可接收一点对多点多媒体广播及多播服务。在此情况下，用户端不需要释放所有无线电承载，且当相关计时器计时期满时，进入闲置模式。
相较于已知技术，本发明实施例使用不同计时器与参数检测无线链路失败。如此一来，不同服务质量需求的服务可根据各自的服务质量需求，使用不同的计时器与参数来检测无线链路失败。
以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求书所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (21)

1.一种用于一无线通信系统的一通信装置中检测一无线链路失败的方法，其特征是，包含有：
利用上述通信装置的一分组交换服务领域的至少一参数或计时器检测上述无线链路失败。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，其中上述至少一参数或计时器是由一功能实体或一功能实体组所设定。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征是，其中上述参数包含至少一第一参数及至少一第二参数，上述至少一第一参数用来指示一连接中断的次数，上述至少一第二参数用来指示一连接持续的次数。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征是，其中上述至少一参数或计时器的设定值是由一系统信息块或一控制信息提供，一加强式基地台传送上述系统信息块，上述控制信息来自于一用户端的一较高通信协议层。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征是，其中上述至少一参数或计时器的设定值是由上述用户端中一功能实体或一网络服务供应端所建议的信息来提供。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征是，其中上述至少一参数或计时器的设定值是根据一物理层的特性或一网络统计数据来决定。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征是，其中上述至少一参数或计时器的数值是用来通过一类别的服务，检测无线链路失败，上述类别的服务分享同一实体信道或根据需求使用适当数量的实体信道。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征是，其中于上述至少一计时器用于检测无线链路失败时，上述至少一计时器中用来最早提供决策信息的一计时器主导上述无线链路失败的一检测结果，或是用来提供最少延迟时间的一计时器主导上述检测结果。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征是，其中若上述至少一计时器用于检测无线链路失败时，該至少一計時器中一计时器主导上述无线链路失败的一检测结果，上述计时器已计时的时间最接近一预定检测延迟。
10.根据权利要求2所述的方法，其特征是，其中上述功能实体是一用于一接入网关的移动实体。
11.根据权利要求2所述的方法，其特征是，其中上述功能实体是一加强式基地台的一排程器、一加强式基地台的一无线电承载控制实体或一加强式基地台的一移动控制实体。
12.根据权利要求2所述的方法，其特征是，其中上述至少一计时器的设定值与上述至少一参数的设定值是根据服务组态、网络设定、系统负载或物理层特性来设定。
13.一种用于一无线通信系统的通信装置，用以检测一无线链路失败，其特征是，上述通信装置包含有：
一控制电路，用来实现上述通信装置的功能；
一中央处理器，设于上述控制电路中，用来执行一程序代码以操控上述控制电路；以及
一储存装置，设于上述控制电路中且耦接于上述中央处理器，用来储存上述程序代码；其中上述程序代码中包含有：
一程序代码，用来利用上述通信装置的一分组交换服务领域的至少一参数或计时器检测上述无线链路失败。
14.一种用于一无线通信系统的一通信装置中检测一无线链路失败的方法，其特征是，包含有：
利用上述通信装置的一分组交换服务领域的至少一参数与计时器检测上述无线链路失败。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征是，其中上述至少一参数与计时器是由一功能实体或于一功能实体组所设定。
16.根据权利要求14所述的方法，其特征是，其中上述至少一参数包含至少一第一参数及至少一第二参数，上述至少一第一参数用来指示一连接中断的次数，上述至少第二参数用来指示一连接持续的次数。
17.根据权利要求14所述的方法，其特征是，其中上述至少一参数与计时器的设定值是从一系统信息块或一控制信息提供，一加强式基地台传送上述系统信息块，上述控制信息来自于一用户端的一较高通信协议层。
18.根据权利要求14所述的方法，其特征是，其中上述至少一参数与计时器的设定值是由一用户端中一功能实体或一网络服务供应端建议的信息所提供。
19.根据权利要求14所述的方法，其特征是，其中上述至少一参数与计时器的设定值是根据一物理层的特性或一网络统计数据来决定。
20.根据权利要求14所述的方法，其中上述至少一参数与计时器的数值是用来通过一类别的服务，检测无线链路失败，上述类别的服务分享同一实体信道或根据需求使用适当数量的实体信道。
21.一种用于一无线通信系统的通信装置，用以检测一无线链路失败，其特征是，上述通信装置包含有：
一控制电路，用来实现上述通信装置的功能；
一中央处理器，设于上述控制电路中，用来执行一程序代码以操控上述控制电路；以及
一储存装置，设于上述控制电路中且耦接于上述中央处理器，用来储存上述程序代码；其中上述程序代码中包含有：
一程序代码，用来利用上述通信装置的一分组交换服务领域的至少一参数与计时器检测上述无线链路失败。
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