CN101207431A

CN101207431A - 一种提高信令传输速率的方法及系统

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Publication number: CN101207431A
Application number: CNA2006101654713A
Authority: CN
Inventors: 张军; 汪孙节; 马子江
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2006-12-20
Filing date: 2006-12-20
Publication date: 2008-06-25
Anticipated expiration: 2026-12-20
Also published as: CN101207431B

Abstract

本发明涉及一种提高信令传输速率的方法，包括以下步骤：步骤1，在业务建立后选择使用速率高于3.4K比特/秒的信令；步骤2，构建信令和业务的传输格式组合集全集及其对应的计算的传输格式组合集合；步骤3，筛选计算的传输格式组合集合中的参数；步骤4，使用筛选后的计算的传输格式组合集合中的参数配置传输格式组合集中的参数。本发明可以有效减少AM模式的信令传输时间，增加信令重传的概率，缩短混合业务的呼叫时延，可以有效增加UE的越区切换、混合业务呼叫、RRM算法触发的动态调整的成功率。

Description

一种提高信令传输速率的方法及系统

技术领域

本发明涉及无线通讯系统，尤其涉及一种提高信令传输速率的方法及系统。

背景技术

在通用无线通讯系统(UTMS)系统中，无线网络控制器(RNC)与用户设备(UE)的信令交互分为接入层(AS)信令和非接入层(NAS)信令。其中前者是RNC本身与UE的信令交互，后者是通过RNC透传的CN与UE的信令交互。从大小上看，NAS层的信令一般要比AS层的信令小，尤其是RB建立、修改、传输信道重配置、物理信令重配置等，AS层消息由于包含的信息量大，其编码后数据还是非常大。本发明中，UE与手机含义相同。

为减少呼叫时延，传统的处理方法都是在RRC连接建立时使用13.6K比特/秒信令，业务建立后，所述业务为电路交换(CS)或包交换(PS)业务，重新配置为3.4K比特/秒的信令方式，这种方式，缩短了呼叫时延(1s左右，大概缩短整个过程15％)，并且减少业务保持过程中的信令带宽需求，是UTMS系统中常用的方式。

NAS层的信令基本上存在于呼叫开始和呼叫终止时，在呼叫保持阶段基本上没有，但AS层的信令不同，由于UE移动性和与RNC自身无线资源管理(RRM)算法的需求，其AS层的信令传输的机会要大很多。随着用户数的增多，为提高容量，3G系统在热点地区的覆盖范围都不大，大概只有几百米的覆盖，导致UE在这些地方移动时，发生越区切换的概率会大很多。同时，由于系统容量、系统负荷的影响，RNC可以主动调整UE的RRC连接状态(如从CELL_FACH迁移到CELL_DCH)、服务质量(如传输速率调整)，而这些调整都需要使用AS层信令，即确认模式(AM)的AS层信令，且这些消息都比较大。使用3.4K比特/秒的信令传输需要很长的传输时间。

使用3.4K比特/秒的信令，如果物理层信号好，在无线链路控制(RLC)层没有重传的情况下，无线承载(RB)建立消息大概需要320ms(RB建立消息大概130字节左右)，物理信道重配置消息大概需要120ms左右(物理信道重配置消息大概为45字节)。一般RB建立和物理信道重配置全过程的时间大概在800ms左右，其消息本身的传输时间占了很大的比例，前者大概40％，后者大概15％，而且是在信号质量很好的情况下。如果信号质量不好，需要RLC层进行数据传输，则其信令本身的传输时间所占的比例会更大。这对于在切换区进行呼叫和热点地区的切换都是不利的，尤其对于语音业务，用户对呼叫成功率和切换成功率的感知是非常明显的。

发明内容

为了解决上述的技术问题，提供了一种提高信令传输速率的方法及系统，其目的在于，提供一种提高信令传输速率，尤其是AM模块的AS层信令的方法，并且不会增加额外的物理层带宽需求。

本发明提供了一种提高信令传输速率的方法，包括以下步骤：

步骤1，在业务建立后选择使用速率高于3.4K比特/秒的信令；

步骤2，构建信令和业务的传输格式组合集全集及其对应的计算的传输格式组合集合；

步骤3，筛选计算的传输格式组合集合中的参数；

步骤4，使用筛选后的计算的传输格式组合集合中的参数配置传输格式组合集中的参数。

所述步骤3包括以下步骤：

步骤21，对于每个所述计算的传输格式组合集合中的参数计算其对应的速率；

步骤22，对于每个所述计算的传输格式组合集合中的参数，如果其对应的速率小于或等于3.4K比特/秒的信令与所有业务速率之和，则把该参数保留在所述计算的传输格式组合集合中，否则从所述计算的传输格式组合集合中删除。

3.如权利要求1所述的提高信令传输速率的方法，其特征在于，所述步骤1中，所选择的信令的速率为13.6K比特/秒。

本发明还提供了一种提高信令传输速率的系统，包括：

信令速率选择模块，用于在业务建立后选择使用速率高于3.4K比特/秒的信令；

传输格式组合集集合及其对应的计算的传输格式组合集合构建模块，用于构建信令和业务的传输格式组合集全集及其对应的计算的传输格式组合集合；

计算的传输格式组合集合参数的筛选模块，用于筛选计算的传输格式组合集合中的参数；

传输格式组合集集合参数的配置模块，用于使用筛选过的计算的传输格式组合集合中的参数配置传输格式组合集中的参数。

所选择的信令的速率为13.6K比特/秒。

所述13.6K比特/秒的信令的具体配置为：传输时间间隔为40ms，传输格式集∈{0*148，1*148，2*148，3*148，4*148}且至少包含集合{0*148，1*148，4*148}。

使用13.6K比特/秒信令可以有效缩短信令的传输时延，缩短呼叫时延。本发明使用了一种TFCS的选择策略，在业务建立后配置为13.6K比特/秒的信令，可以有效提高信令传输速率，尤其是AM模式的AS层信令传输速率的方法，且不增加额外的物理层带宽需求。使用此方法后，可以有效减少AM模式的信令传输时间，增加信令重传的概率，缩短混合业务的呼叫时延，可以有效增加UE的越区切换、混合业务呼叫、RRM算法触发的动态调整(如RRC状态切换，速率调整)的成功率。本发明的方法，不仅支持3.4K比特/秒和13.6K比特/秒信令，还扩展支持6.8K比特/秒和10.2K比特/秒的信令格式，且与低速信令保持兼容。

附图说明

图1是本发明提高信令传输速率的方法的流程图；

图2是本发明提高信令传输速率的方法的对于集合C进行筛选的流程图；

图3是本发明提高信令传输速率的方法的一实施例的流程图；

图4是本发明提高信令传输速率的方法的一实施例的对集合C中的元素进行选择的流程图。

具体实施方式

信令速率选择步骤，在业务建立后选择使用速率高于3.4K比特/秒的信令；

传输格式组合集集合及其对应的计算的传输格式组合集合构建步骤，构建信令和业务的传输格式组合集全集及其对应的计算的传输格式组合集合；

计算的传输格式组合集合参数的筛选步骤，筛选计算的传输格式组合集合中的参数；

传输格式组合集集合参数的配置步骤，使用筛选后的计算的传输格式组合集合中的参数配置传输格式组合集中的参数。

本发明还提供了一种提高信令传输速率的系统，包括：

下面结合附图，对本发明做进一步的详细描述。

如图1所示，本发明的方法包括以下步骤：

步骤101：业务建立后使用13.6K比特/秒信令；

步骤102：对于信令和业务构建传输格式组合集(TFCS)的全集S＝{s₁，s₂，…，s_n-1}，其对应的计算的传输格式组合(CTFC)的集合为C＝{CTFC₁，CTFC₂，…，CTFC_n-1}；

步骤103：对于集合C进行筛选；

步骤104：使用集合C配置TFCS的参数。

如图2所示，步骤103包括以下步骤：

步骤1031：对于每个CTFC_i计算其对应的速率R_i；

步骤1032：对所有的CTFC_i作如下判断，如果R_i≤3.4K比特/秒信令与所有业务速率之和，则把CTFC_i保留在C中，否则从C中删除；

步骤1033：集合C即为所需要的选择后的CTFC集合。

本发明所述的方法的核心思想是业务建立后使用13.6K比特/秒的信令，可以使用传统的10ms传输时间间隔(TTI)的13.6K信令，本发明提供一种额外的13.6K比特/秒的配置方法，且以此配置举例说明。本发明的13.6K比特/秒信令的具体配置为：TTI为40ms：传输格式集(TFS)∈{0*148，1*148，2*148，3*148，4*148}且至少包含集合{0*148，1*148，4*148}。这是一种经过修改后的特殊的13.6K比特/秒的信令，并且配置TFCS时不使用全集，而是对全集进行过滤，只有满足特定条件的传输格式组合才保留。

如图3所示，以PS64K比特/秒业务为例(单业务)对本发明的技术方案的实施作进一步详细描述：

步骤201：RRC连接后保持13.6K比特/秒信令，建立PS64K比特/秒业务；13.6K比特/秒信令的TFS为：

{{0，148}，{1，148}，{4，148}}，TTI40ms，1/3卷积编码，16位校验码

PS64K比特/秒业务的TFS为：

{{0，336}，{1，336}，{2，336}，{3，336}，{4，336}}，TTI20ms，1/3TC编码，16位CRC

因为CTFC的计算与传输信道的ID相关，因此为举例方便，分配信令DCH的ID为1，64KPS业务DCH的ID为2；

步骤202：生成信令与业务的TFCS全集S和对应的CTFC全集C；

S＝{{0，0}，{0，1}，{0，2}，

{1，0}，{1，1}，{1，2}，

{2，0}，{2，1}，{2，2}，

{3，0}，{3，1}，{3，2}，

{4，0}，{4，1}，{4，2}}

其对应的CTFC集合为C：

C＝{0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14}

上表中集合C子集C1＝{0，1，3，4，6，7，9，10，12，13}，与传统的PS64K比特/秒业务(使用3.4K比特/秒信令)CTFC的全集其代表的含义完全相同；集合C子集C2＝{2，5，8，11}，为增加传输格式{4*148}之后新增加的4个CTFC。

步骤203：对集合C中的元素进行选择；

步骤204：使用步骤203输出的CTFC集合配置TFCS参数。

如图4所示，步骤203包括以下步骤：

步骤2031：

对于每一个CFTFi计算其对应的每秒传输的比特数Ri，

R＝{0，3700，14800，16800，20500，31600，33600，37300，48400，50400，54100，65200，67200，70900，82000}

步骤2032：

对于R中的每一个R_i与70900(3.4K比特/秒信令与PS64K比特/秒业务的混合最大速率，即CTFC₁₃所对应的速率)进行比较，可见只有CTFC为14的组合不符合要求；

步骤2033：

选择处理后的C为{0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13}。

传输格式{0*148，1*148，4*148}，TTI 40ms，为本发明的13.6K比特/秒信令的配置方式，与典型的13.6K比特/秒信令不同。典型的13.6K比特/秒信令使用10msTTI，传输格式使用{0*148，1*148}，由于传输格式有限，因此10ms的TTI无法支持低速的信令传输，只要有信令传输需求即会占用13.6K比特/秒的带宽；对主业务而言，相当于占用了所有业务带宽。

传输格式{0*148，1*148}，TTI 40ms，为3.4K比特/秒信令的配置，支持此格式是保持3.4K信令的功能，即低速率的信令可以正常传输，不必抢占业务的物理层带宽；

对每一个CTFC_i进行筛选的目的是使用13.6K比特/秒信令后，不额外增加物理层的带宽需求；其物理层需求与使用3.4K比特/秒信令和业务需要的物理信道相同。

本发明的配置方法，不仅支持3.4K比特/秒、13.6K比特/秒信令，还可以扩展支持6.8K比特/秒和10.2K比特/秒的信令格式。且与低速信令保持兼容。

使用本发明所生成的CTFC集合与使用3.4K比特/秒的信令生成的集合相比，增加了三个CTFC{2，5，8}，且所需要的物理层带宽需求都不超过使用3.4K比特/秒信令的配置。

本发明还提供了一种提高信令传输速率的系统，包括：

信令速率选择模块，用于在业务建立后选择使用13.6K比特/秒信令；

TFCS集合及其对应的CTFC集合构建模块，用于构建信令和业务的TFCS全集及其对应的CTFC集合；

CTFC集合参数的筛选模块，用于筛选CTFC集合中的参数；

TFCS集合参数的配置模块，用于使用筛选过的CTFC集合参数配置TFCS集合参数。

下面对本发明所带来的效益进行详细说明：

设RLC AM模式RLC重传的定时器设置为300ms，物理层激活时间假设配置为800ms：

使用3.4K的信令，如果物理层信号好，在RLC层没有重传的情况下，传输RB建立消息需要320ms，如果RB Setup消息在200ms之后的数据传输出现失败，则RB建立消息最多只能重传一次(300+300+200+40＞800)，而只要有一个数据包传输失败，RB Setup消息在RLC层都不能恢复。使用13.6K比特/秒信令，信令的传输能力提高4倍，只需要80ms即可完成RB Setup消息的传输。失败的概率比之前降低很多，减少75％的失败概率(物理层传输的时间减少了)；而且即使出现失败，重传的成功性也可以提高，所有的数据都可以进行两次重传(300+300+80+40＜800)，传输的成功率提高了33％(总共有三次传输成功的机会)。

使用3.4K比特/秒的信令，如果物理层信号好，在RLC层没有重传的情况下，传输物理信道重配置消息需要120ms，如果存在传输失败，所有的数据可以进行两次重传(300+300+120+40＜800)，使用13.6K比特/秒信令后，信令的传输能力提高4倍，只需要40ms即可完成物理信道重配置消息的传输。尽管总的传输次数没有增加，但同样减少了75％的数据传输失败概率。而且上述计算只考虑了传输时延，还需要给UE预留对消息的处理时间和物理信道的切换时间。

本领域的技术人员在不脱离权利要求书确定的本发明的精神和范围的条件下，还可以对以上内容进行各种各样的修改。因此本发明的范围并不仅限于以上的说明，而是由权利要求书的范围来确定的。

Claims

1.一种提高信令传输速率的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，在业务建立后选择使用速率高于3.4K比特/秒的信令；

步骤3，筛选计算的传输格式组合集合中的参数；

2.如权利要求1所述的提高信令传输速率的方法，其特征在于，所述步骤3包括以下步骤：

3.如权利要求1所述的提高信令传输速率的方法，其特征在于，所述步骤1步骤中，所选择的信令的速率为13.6K比特/秒。

4.一种提高信令传输速率的系统，其特征在于，包括：

5.如权利要求4所述的提高信令传输速率的系统，其特征在于，所选择的信令的速率为13.6K比特/秒。

6.如权利要求5所述的提高信令传输速率的系统，其特征在于，所述13.6K比特/秒的信令的具体配置为：传输时间间隔为40ms，传输格式集∈{0*148，1*148，2*148，3*148，4*148}且至少包含集合{0*148，1*148，4*148}。