CN101204049B - 建立和复位无线链路控制的方法和相关的通信终端 - Google Patents

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Abstract

一种无线电通信终端(300)，包含无线收发器(320)和无线链路控制实体(310)。当收发器在正在进行的无线链路控制复位进程中收到含有改变下行链路或上行链路协议数据单元大小的指令的消息时，无线链路控制实体将重新发起无线链路控制复位进程。例如，在终端接收到以前发起的无线链路控制复位进程完成的确认之前，无线接入网可能会发起上行链路或下行链路PDU大小更改。在重新建立无线链路控制后，一旦重新发起无线链路控制复位进程，无线链路控制实体就将重新起动无线链路控制复位定时器。

Description

建立和复位无线链路控制的方法和相关的通信终端
技术领域
本公开总的来说涉及无线电通信，更具体涉及在无线电通信网络(如通用移动电信系统(UMTS)无线通信网络)中建立和复位无线链路控制以及相关的方法。
背景技术
3GPP无线链路控制(RLC)协议是一个用来保证有损无线信道上数据传递的第2层重传输协议。在空中传输之前，高层服务数据单元(SDU)被分成固定大小的RLC协议数据单元(PDU)。当无线承载第一次被建立时，RLC协议数据单元(PDU)大小是由网络配置的。这样可以让网络选择一个最优的RLC PDU大小。在3GPP发行版本99中，如果网络想在无线承载已经建立之后改变RLC PDU的大小，RLC实体必须“重新建立”。然而，RLC的重新建立会导致所有正在上行链路和下行链路中传输的数据丢失。因为这个原因，所以网络中常用的RLC PDU大小，如336比特，在无线承载的生命期内一般不会被改变。
3GPP发行版本5技术规范引入可以提供更高下行链路(DL)数据速率的高速下行链路分组接入(HSDPA)。在这些高数据速率上，更大的RLC PDU大小，如600比特的PDU大小，会更有效。然而，如果用户设备(UE)移动到不支持HSDPA的小区，或者移动到一个低流量的状态，那么使用另一个RLC PDU大小，如336比特，会更有效。因此，当UE移动，流量大小变化时，改变下行链路的RLC PDU大小通常是有利的。
然而，根据发行版本99无线链路控制(RLC)的特点，尽管上行链路RLC PDU的大小保持不变，下行链路RLC PDU大小的改变将导致上行链路和下行链路的数据丢失。为了克服这个限制，3GPP发行版本5引入一个“单侧RLC重建”进程，这个进程仅允许RLC实体的下行链路一侧在不对上行链路数据造成不利影响的情况下重新建立。“单侧RLC重建”进程同样仅允许RLC实体的上行链路一侧在不对下行链路数据造成不利影响的情况下重新建立(尽管这是一个出现的可能性更小的情景)。单侧RLC重建进程定义在3GPP技术规范的25.331v5.9.0和25.322v5.8.0中。
在发行版本5中引入的单侧RLC重建引入了同RLC复位进程的有问题的交互。RLC复位进程涉及到发出和同步用于在RLC对等实体间加密/解密数据块的超帧号(HFN)。RLC复位进程在3GPP技术规范的25.322中描述。当PDU大小在RLC复位进程中改变时问题就会出现。RLC复位和单侧RLC重建之间的交互会产生拥有不同HFN的对等RLC实体，从而导致数据破坏。
图1是一个现有技术情景，在这个情景中，RLC复位和单侧RLC重建进程间的交互是有问题的。在块110，在触发了一个RLC复位进程的用户设备(UE)内部出现了情况。例如，当PDU被重传输了最大次数时，RLC复位就可能被调用。UE中的RLC实体发出一个包含上行链路超帧号(HFN)当前值(等于x)的RESET PDU。在120，网络中的RLC实体接收RESET PDU并执行复位。这包括丢弃当前RLC实体中的上行链路和下行链路数据，设置当前上行链路(UL)的HFN为值(x+1)，返回一个包含当前下行链路HFN(等于y)的RESET ACK PDU，然后设置当前下行链路(DL)HFN为(y+1)。UE中的RLC实体等待RESETACK直到定时器RST到时。在130，在UE RLC实体接收到RESET ACK之前网络发起下行链路RLC PDU大小更改。网络发送一个重配置消息，通知UE关于下行链路RLC PDU大小的更改。在140，UE在接收到RESETACK之前接收到重配置消息。在140，UE执行：仅对下行链路进行的重新建立，设置下行链路HFN值等于START，发送一个包含START值的重配置完成消息。START值是此UE中所有无线承载所使用的HFN的最高值，这样它的值就不会从正在重新建立的RLC实体的HFN中导出。在150，在接收到包含START值的重配置完成消息后，网络执行单侧RLC重建，将DL HFN设为START值。在UE，如果定时器RST在UE RLC实体接收到RESET ACK PDU之前到时，UE就重新发送RESET PDU。根据当前的3GPP技术规范，UE需发送一个包含最初发送的UL HFN值x的相同PDU。网络接收RESET PDU但不采取任何行动(因为它已经收到了这个RESET PDU)，而只是重传包含先前发送的DL HFN值(等于y)的RESET ACK PDU。在160，UE接收RESET ACK PDU并执行RLC复位动作，将下行链路HFN设为值(y+1)。作为上述一连串的操作的结果，在UE和UTRAN之间存在HFN不匹配。UE将DL HFN设置为y+1，而网络将DL HFN设置为START值。因此，UE和UTRAN的下行链路HFN就被错误地排列了，这将导致数据损坏。
在结合附图仔细阅读了下面的详细描述部分后，本公开的多个方面、特征和优点将对本领域普通技术人员来说十分清楚。
附图说明
图1是在无线电通信网络中建立和复位无线链路控制的现有技术过程。
图2是在无线电通信网络中建立和复位无线链路控制的一个过程。
图3是一个典型的移动通信终端的方框示意图。
具体实施方式
图2所示的是在一个正在同无线接入网进行通信的无线电通信装置中建立和复位无线链路控制的过程200。RAN通常包括无线电通信网络中的基站控制器(BSC)和多个基站收发台(BTS)。在所有现存和未来的无线接入网络中，一个典型的RAN是用于通用移动电信系统(UMTS)W-CDMA的通用陆地无线接入网(UTRAN)。UE是一个基于固定的或移动的通信终端，例如，蜂窝通信手机，个人数字助理(PDA)，或同便携式计算设备一起使用的蜂窝通信卡。然而，本公开并不局限于某个特殊的无线接入网或移动通信终端。图2中，RAN是UTRAN 202，无线电通信设备是用户设备(UE)204。
在块210，在触发了一个无线链路控制(RLC)复位进程的用户设备(UE)240内部出现了情况。RLC复位进程可能会被调用，例如，当协议数据单元(PDU)被重新传输了某个最大次数的时候，或因为某些其他原因。对本公开来说，在UE中发起RLC复位进程的特殊事件逻辑上是不存在的。在RLC复位进程中，UE 204在上行链路(UL)上发送RESET PDU到无线接入网202。UE所引起的RESET PDU包含上行链路超帧号(HFN)的当前值。图2中，HFN的当前值是HFN＝x。这个RESETPDU还包含了复位序号(RSN)，这个RSN的值是在前一个复位进程中使用的序号的值加1后得到的结果。当这个复位进程是RLC实体建立或重建后发生的第一个复位进程时，RSN值被设为零。复位序号可以使一个RLC复位进程的RESET和RESET ACK消息区别于另一个RLC复位进程的RESET和RESET ACK消息。
图3是典型用户设备(UE)300的局部方框示意图，此用户设备包含通信耦合到收发器320和控制器330的无线链路控制(RLC)实体310。此RLC实体的RLC发射端312被通信耦合到无线发射实体322，此RLC实体的RLC接收端314被通信耦合到接收实体324。在RLC复位进程期间，比如说，图2中在块210处发起的复位进程，这个RLC实体的RLC发射端312通过在控制器330控制下的无线发射实体322将RESET PDU发到无线接入网。同样，当RLC复位进程被发起时UE也会起动RLC复位定时器316。如果定时器在UE接收到来自RAN的复位确认之前到时，那么UE会重新发出RESET PDU并重新起动这个定时器。因此，这个RLC复位定时器的存在或运行就意味着RLC复位进程正在进行。
图2中，在220，RAN 202中的RLC实体接收到RESET PDU和当前HFN值，并执行复位。这包括丢弃当前在RLC实体中的上行链路和下行链路数据，设置当前上行链路(UL)HFN为值(x+1)，向UE 204返回一个包含当前下行链路HFN(等于y)的RESET确认(ACK)协议数据单元(PDU)，然后设置当前下行链路(DL)HFN为(y+1)。
图2中，和上面所讨论的一样，当RLC复位定时器正在运行时，UE204等待来自RAN 202的RESET ACK。在230，在UE RLC实体接收到来自RAN的RLC复位确认之前，RAN 202发起下行链路(DL)无线链路控制(RLC)协议数据单元(PDU)大小更改。RAN发出一个重配置消息，通知UE关于下行链路的RLC PDU大小更改。在240，在接收到RESET ACK之前，UE 204接收到具有DL PDU大小更改请求的重配置消息。这个RLC复位确认可能会被网络流量、无线信道的损耗或某些其他因素延时。在典型的实施方案中，在单侧RLC重建进程中RAN发起下行链路PDU大小更改，更一般地，RAN可能会在不对下行链路上的数据造成不利影响的情况下发起在上行链路上的PDU大小更改。因此，图2中，在230，RAN 202可能会替换地发起上行链路PDU大小更改。
图2中，在340，UE 204执行仅对下行链路的重建，设置下行链路HFN值等于START，向RAN 202发出一个包含HFN START值的重配置完成消息。HFN START值作为此UE中所有RLC实体所使用的HFN的最高值被此UE计算出来，这样这个HFN值就不会从正在重新建立的RLC实体的HFN中导出。在250，在接收到来自UE 204的包含START值的重配置完成消息之后，RAN 202执行单侧RLC重建，设置DL HFN为START值。
图2中，通常，从RAN 202发到UE 204用来改变下行链路RLC PDU大小的消息和从UE到网络的响应消息都是无线资源控制(RRC)消息。图3示出了通信耦合到收发器320的发射机和接收机实体以及通信耦合到控制器330的一个RRC实体340。
图2中，在260，如果单侧RLC重建发生在悬而未决的RLC复位进程期间，也就是，当RLC复位定时器仍在运行时，那么在单侧重建发生后RLC复位进程将被重新起动。重新发起RLC复位进程主要涉及到：发出包含被设置成当前值(不是在前一个未完成的复位进程中用到的值)的HFN的一个新RESET PDU。这个当前值包含一个增加过的复位序号；重新起动复位定时器。在一个实施方案中，单侧重建进程完成之后整个RLC复位进程立刻开始以确保UE和RAN的HFN被同步。因此，图2中，UE 204在上行链路上发出一个RESET PDU到无线接入网202。这个RESET PDU包含上行链路超帧号(HFN＝x)的当前值。此外，和在前一个RLC复位进程中用到的复位序号相比，在这个RESET PDU中发送的复位序号必须增值。这个复位序号不像一般的情况那样(在重建后被设为零)，它在一次重建后不会被设成零。因此，图2中，在260，UE把无线链路控制复位协议数据单元(RESET PDU)的复位序号(RSN)设置为最近使用过的复位序号增1后的值。
根据现有技术进程，如果RESET PDU是RLC建立或重建后收到的第一个，或在RESET PDU中收到的复位序号和在上次接收到的RESETPDU中收到的RSN不同，那么接收此RESET PDU的RLC实体(图2中的RAN 202)需要执行复位功能。所以，图2中，在步骤270，RAN 202将在接收到的RESET PDU上进行操作，因为这是重建进程后的第一个RESET PDU。
图2中，由于无线接口上或网络内部的延时，有可能RAN 202会在RLC重建后接收到在210处发出的RESET PDU并在该RESET PDU上进行操作。如果在260处发出的RESET PDU拥有同在步骤210处发出的RESET PDU一样的复位序号(RSN)，那么RAN 202将不会在步骤270处在这个PDU上进行操作。根据本公开，如果UE在单侧重建之后增加复位序号(而不是使用零值)，那么它会确保接收RESET PDU的RLC实体(图2中的RAN 202)总在这个RESET PDU上进行操作。
图2中，在270处，通过设置UL HFN为值(x+1)，RAN 202在已收到的包含HFN＝x的RESET PDU上进行操作。由于单侧重建，下行链路HFN的当前值(z)等于START。RAN 202设置下行链路HFN为值(z+1)，并发出包含HFN＝z的RESET ACK PDU。在280处，UE 204接收到RESET ACK PDU，并通过设置DL HFN为值(z+1)来在其上进行操作。现在，RAN 202和UE 204对UL HFN拥有同样的值(x+1)，对DL HFN拥有同样的值(z+1)，于是，加密的数据传输可同时在上行链路和下行链路方向上对数据无损地进行。
图3中，当接收机实体324在正在进行的无线链路控制复位进程期间从RNC接收到一条包含改变下行链路协议数据单元大小的指令的消息时，无线链路控制实体310重新发起无线链路控制复位进程。根据这个进程，一旦重新发起无线链路控制复位进程，无线链路控制实体就中止这个正在进行的无线链路控制复位。在一个实施方案中，仅当无线链路控制复位进程在重新建立无线链路控制之前没有被确认时，无线链路控制实体才会重新发起无线链路控制复位进程。在重新建立无线链路控制以后，一旦重新发起无线链路控制复位进程，无线链路控制复位定时器316就被重新起动。和上面讨论的一样，通过将无线链路控制进程协议数据单元最近使用的复位序号加1，来重新发起无线链路控制复位进程。
尽管本公开和其中当前认为是最佳的方式是以一种由发明人建立所有权并使本领域技术人员能够制造和使用其的方式来描述的，但下述情况将是被理解和认识：在这里公开的典型实施方案有很多等价物，在不偏离本发明的范围和精神的前提下可以对这里公开的典型实施方案进行修改和变形，本发明的范围和精神不是由典型实施案例来限定的，而是通过所附的权利要求来限定的。

Claims (19)

1.一种在移动无线电通信设备中的方法，包括：
在正在进行的无线链路控制复位进程期间重新建立无线链路控制；
在重新建立无线链路控制后重新发起无线链路控制复位进程；
重新发起所述无线链路控制复位进程包括：发出包含被设置成当前值的超帧号的一个新复位协议数据单元，该当前值包含一个递增的复位序号；并且重新起动无线链路控制复位定时器，其中与在前一个无线链路控制复位进程中用到的复位序号相比，所述递增的复位序号增值。
2.权利要求1的方法，仅当在重新建立无线链路控制之前无线链路控制复位进程没有被确认时重新发起无线链路控制复位进程。
3.权利要求1的方法，进一步包括：
在正在进行的无线链路控制复位进程期间运行无线链路控制复位定时器。
4.权利要求1的方法，
重新发起无线链路控制复位进程包括：在重新起动新的无线链路复位进程之前，中止正在进行的无线链路控制复位进程。
5.权利要求1的方法，
在所述正在进行的无线链路控制复位进程期间，重新建立单侧无线链路控制。
6.权利要求1的方法，
在所述移动无线电通信设备中发起所述的正在进行的无线链路控制复位进程。
7.权利要求6的方法，
重新建立无线链路控制包括重新建立仅对下行链路的无线链路控制。
8.权利要求6的方法，
重新建立无线链路控制包括重新建立仅对上行链路的无线链路控制。
9.权利要求1的方法，重新建立无线链路控制包括：
在所述正在进行的无线链路复位进程期间接收消息，此消息包含用来改变下行链路协议数据单元大小的指令，
设置超帧号和放弃协议数据单元。
10.权利要求1的方法，
重新发起无线链路控制复位进程包括：设置所述递增的复位序号为最新使用的复位序号加1后的值。
11.一种在无线通信终端中的方法，所述方法包括：
发起第一无线链路控制复位进程；
在发起所述第一无线链路控制复位进程后，且在所述第一无线链路控制复位进程完成前，接收消息，此消息包含用于设置协议数据大小的指令；
在设置协议数据单元大小后发起第二无线链路控制复位进程；
发起所述第二无线链路控制复位进程包括：发出包含被设置成当前值的超帧号的一个新复位协议数据单元，该当前值包含一个递增的复位序号；并且重新起动无线链路控制复位定时器，其中与在前一个无线链路控制复位进程中用到的复位序号相比，所述递增的复位序号增值。
12.权利要求11的方法，仅当在接收到包含用于设置协议数据单元大小的指令的消息之前第一无线链路控制复位进程还没有被完成时，发起第二无线链路控制复位进程。
13.权利要求11的方法，
发起第二无线链路控制复位进程包括：设置所述递增的复位序号为最新使用的复位序号加1后的值。
14.权利要求13的方法，
发起第二无线链路控制复位进程包括：在发起第二无线链路控制复位进程之前，中止第一无线链路控制复位进程。
15.一种能够同无线接入网通信的无线电通信终端，所述无线电通信终端包括：
包含接收器和发射器的无线收发器，
通信耦合到收发器的无线链路控制实体，所述无线链路控制实体包括无线链路控制复位定时器，
当接收器在正在进行的无线链路控制复位进程期间接收到包含用来改变协议数据单元大小的指令的消息时，所述无线链路控制实体重新发起无线链路控制复位进程；
重新发起所述无线链路控制复位进程包括：发出包含被设置成当前值的超帧号的一个新复位协议数据单元，该当前值包含一个递增的复位序号；并且重新起动所述无线链路控制复位定时器，其中与在前一个无线链路控制复位进程中用到的复位序号相比，所述递增的复位序号增值。
16.权利要求15的终端，
仅当在接收到包含改变协议数据单元大小的指令的消息之前无线链路控制复位进程没有被确认时，所述无线链路控制实体才重新发起无线链路控制复位进程。
17.权利要求15的终端，
一旦重新发起无线链路控制复位进程，所述无线链路控制实体就中止正在进行的无线链路控制复位进程。
18.权利要求15的终端，通过将无线链路控制复位协议数据单元的最新使用过的复位序号增1，所述无线链路控制实体重新发起所述无线链路控制复位进程。
19.权利要求15的终端，
所述接收到的消息包含用于改变下行链路或上行链路协议数据单元大小的单侧无线链路控制重建指令。
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