CN101500279B - 无线链路的恢复方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及分布式蜂窝无线通讯系统中发生无线链路失败以后，终端和网络恢复无线链路的方法，终端在发生无线链路失败以后，选择一个小区，然后向所述小区发送无线资源控制连接重建请求；所述小区向所述终端应答无线资源控制连接重建消息，所述重建消息指示所述终端恢复其所保存的源小区或者目标小区对应的无线配置；所述源小区可为服务小区。所述终端恢复在所述无线配置后，向所述小区返回应答消息。按照本发明的方法，终端在发生无线链路失败以后，回到源小区(服务小区)，目标小区或者有准备小区时，RRC重建的过程会被简化，缩短了控制面和用户面恢复的时间，提高了系统的性能。

Description

无线链路的恢复方法

技术领域

本发明涉及分布式蜂窝无线通讯系统中发生无线链路失败以后，终端和网络恢复无线链路的方法，其中无线链路失败是指切换失败和一般的无线链路失败。

背景技术

图1示出了分布式蜂窝无线通讯系统的示意图。如图1所示，分布式蜂窝无线通讯系统主要由终端(或者称为移动台)、基站(Base Station，简称为BS)、和核心网(Core Network，简称为CN)组成。

基站之间可以根据需要进行逻辑连接或物理连接，基站组成的网络称为无线接入网(Radio Access Network，简称为RAN)，负责接入层事务(例如，无线资源的管理等)；基站提供的每组无线资源组成一个小区，每个基站可能提供多组无线资源，即提供多个小区；小区上/下行的无线资源由基站负责分配，为不同终端调度小区的无线资源以便为用户提供服务。每个基站可以与一个或一个以上的核心网节点连接。核心网负责非接入层事务(例如，移动性管理等)。终端是指可以和网络进行通讯的设备，例如，手机、个人数字助理、或者笔记本电脑等。每个终端在上行方向上只能连接到网络中的其中一个基站。

切换是蜂窝移动网络的特点之一，是保证服务质量的重要环节。所谓切换，是指当终端移出原服务小区将要进入另一个服务小区时，由目标基站与终端之间的链路来取代源基站与终端之间的链路的过程。通过切换可以保证终端总是在无线质量最好的小区中。

但是切换过程不总是成功的，或者说有的时候会发生切换失败。在LTE系统中因为切换的执行过程是一个随机接入过程，而随机接入过程有的时候会因为冲突等原因而不成功。还有其他的切换失败的原因，比如因为链路不平衡，导致终端没有足够的功率发送随机接入消息到目标基站等。

切换失败以后，终端会重新选择一个无线质量高的小区，然后执行RRC(无线资源控制)连接的重建过程。其中重新选择的小区可以是源小区，可以是目标小区，也可以是有准备小区，还可以是除此以外的其他小区。所谓有准备小区是指拥有正在进行切换的终端的通讯上下文，但又不是切换目标小区的小区。这些通讯上下文是在切换准备阶段，由源小区发送给这些小区的。这些通讯上下文中会包括终端在源小区的终端身份标识C-RNTI和源小区的小区标识。按照目前LTE系统的协议规范，除了源小区，目标小区和有准备小区以外，终端在其他小区重建RRC连接的时候会被拒绝。另外在终端在通讯过程中，如果发生了一般无线链路失败以后，也会采用相同的RRC重建过程来会RRC连接。在这种情况下，终端有可能成功恢复的小区只有源小区。所谓一般无线链路失败是指在通讯过程中终端检测到服务小区的无线质量已经下降到一个无法维持目前正常通讯的程度。

由于重建RRC连接的小区是终端重新选择的结果，而终端在RRC重建以后，在源小区，切换目标小区或者有准备小区上的无线配置参数有可能不一样，所以RRC连接的重建流程有可能不一样。但是目前的LTE系统为了简化流程设计，规定了一个统一的RRC重建流程。这个流程如图2所示：

图2的RRC连接重建过程如下：

步骤201：在发生一般无线链路失败或者切换失败以后，终端重选一个小区；

步骤202：终端发送随机接入前导消息；

步骤203：基站应答随机接入响应消息，消息中包括了时间提前量TA，上行授权资源等信息；

步骤204：终端发送RRC连接重建请求。在消息中包括了终端的标识信息，至少包括终端在源小区的身份标识C-RNTI和源小区的小区标识；

终端的标识C-RNTI只有在一个小区内唯一，因此在切换失败重建RRC的时候，需要完整的终端标识信息，正在接入的小区才能确定有没有这个终端的上下文以及当前的状态，这个标识信息基站还要再反馈给终端，终端用这标识信息来确定随机接入是否冲突成功，所以逻辑上来说是一个整体。文中将其统称为终端的标识信息。终端的标识信息包括终端在发生了无线链路失败的小区的身份标识C-RNTI，该小区的小区标识和MAC-I参数。发生无线链路失败的小区可能是服务小区，也可能是切换的源小区。

步骤205：基站在验证了终端的标识信息以后，发送RRC连接重建消息，要求建立信令无线承载；

步骤206：终端应答RRC连接重建完成消息，表示信令无线承载建立完成；

步骤207：基站发送RRC连接重配消息，重新配置除了已经建立的信令无线承载以外的其他无线承载；

步骤208：终端应答RRC连接重配完成消息。

上述过程包括了3个子过程，即随机接入子过程(步骤202～步骤204)，信令无线承载建立子过程(步骤205～步骤206)以及其他无线承载的建立子过程(步骤207～步骤208)。不管和终端重建RRC连接的是哪个小区，上述过程都可以适用。

实际上只有当终端接入上述有准备小区的时候才需要上述所有步骤，因为终端在有准备小区上的无线配置可能既不同于源小区，也不同于切换目标小区，如果要把所有的无线承载的内容都包括在步骤205即RRC重建消息中的话，这个消息就会很大。而这个消息是在RRC连接重建完成以前发送的，逻辑上必须在公共信道上采用透明的无线链路模式(RLC TM)来发送，这种发送方法限制了这个消息的大小或者说消息发送的可靠性，所以步骤205和步骤206仅仅用来恢复无线信令承载，因为无线信令承载的配置内容很有限。

但是如果基站知道当前小区是正在重建RRC连接的终端的源小区(可以是原来的服务小区，或者是切换的源小区)或者切换目标小区，那么上述过程就可以简化。对于一般无线链路失败，终端在回到空闲状态(IDLE状态)以前，总是保留着服务小区的无线配置内容；而对于切换失败来说，终端也会保留源小区和目标小区的无线配置内容，这是因为如果无线链路失败发生在终端收到切换命令以前的话，就属于一般无线链路失败过程。而这些配置内容在RRC重建以后并不会发生任何改变，也就是说当终端回到源小区(服务小区)的时候，实际上恢复的是原来的无线配置，如果终端回到了目标小区的话，实际上恢复的是终端在目标小区上的无线配置。

另外，如果有准备小区采用的无线配置和源小区相同，那么在RRC连接重建的时候有准备小区也可以要求终端恢复源小区的无线配置。这是因为源小区在发送切换请求的时候，会在切换请求消息中包括终端在源小区的无线配置，有准备小区可以根据这个信息进行比较。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种无线链路的恢复方法，可以缩短终端回到源小区(服务小区)，目标小区和有准备小区的RRC重建过程。

为了解决上述问题，本发明提供了一种无线链路的恢复方法，应用于分布式蜂窝无线通讯系统，包括以下步骤：

终端在发生无线链路失败以后，选择一个小区，然后向所述小区发送无线资源控制连接重建请求；

所述小区向所述终端应答无线资源控制连接重建消息，所述重建消息指示所述终端恢复其所保存的源小区或者目标小区对应的无线配置；如果所述无线链路失败正常的无线链路失败，那么所述源小区是服务小区，如果所述无线链路失败是切换失败，那么所述源小区是切换的源小区；

所述终端恢复在所述无线配置后，向所述小区返回应答消息。

所述终端是在和服务小区通讯过程中发生了无线链路失败，又重新找到了服务小区；所述小区收到所述无线资源控制连接重建请求后，通过验证所述终端的标识信息，确定所述终端正在接入的小区为服务小区，向所述终端发送无线资源控制连接重建消息，通知所述终端恢复在服务小区的无线配置，所述无线配置包括无线信令承载和其他无线承载；所述终端收到无线资源控制连接重建消息后，恢复在所述服务小区的无线配置，向所述基站应答无线资源控制连接重建完成消息。

所述终端是在切换失败后，选择了切换的源小区接入；所述小区收到所述无线资源控制连接重建请求后，通过验证所述终端的标识信息，确定所述终端正在接入的小区为切换的源小区，向所述终端发送无线资源控制连接重建消息，通知所述终端恢复在所述切换的源小区的无线配置，所述无线配置包括无线信令承载和其他无线承载；所述终端收到无线资源控制连接重建消息后，恢复在所述切换的源小区的无线配置，向所述基站应答无线资源控制连接重建完成消息。

所述终端是在切换失败后，选择了切换的目标小区接入；所述小区收到所述无线资源控制连接重建请求后，通过验证所述终端的标识信息，确定所述终端正在接入的小区为切换的目标小区，向所述终端发送无线资源控制连接重建消息，通知所述终端恢复在切换的目标小区的无线配置，所述无线配置包括无线信令承载和其他无线承载；所述终端收到无线资源控制连接重建消息后，恢复在切换的目标小区的无线配置，向所述基站应答无线资源控制连接重建完成消息。

所述终端是在切换失败后，选择了此次切换的有准备小区；所述基站收到所述无线资源控制连接重建请求后，通过验证所述终端的标识信息，确定所述终端正在接入的小区为有准备小区，并且会采用和终端在源小区相同的无线配置，于是向所述终端发送无线资源控制连接重建消息，通知所述终端恢复在切换的源小区的无线配置，所述无线配置包括无线信令承载和其他无线承载；所述终端收到无线资源控制连接重建消息后，恢复在切换的源小区的无线配置，向所述基站应答无线资源控制连接重建完成消息

所述终端的标识信息包括所述终端在发生了无线链路失败的小区的身份标识C-RNTI，该所述小区的小区标识和MAC-I参数。所述发生无线链路失败的小区可能是服务小区，也可能是切换的源小区。。

如所述小区的标识与终端上报的源小区标识相同，并且当前小区的某个正在通讯的终端上下文中终端在源小区的身份标识和所述终端上报的在源小区的身份标识相同，则确定所述小区为服务小区；

如所述小区的标识与终端上报的源小区标识相同，并且当前小区的某个正在切出的终端上下文中终端在源小区的身份标识和所述终端上报的在源小区的身份标识相同，则确定所述小区为切换的源小区；

如所述小区中某个正在切入的终端上下文中终端在源小区的身份标识和该终端的源小区标识分别与所述终端上报的终端在源小区的身份标识和终端的源小区标识相同，则确定当前小区是切换的目标小区；

如所述小区中某个候选切入的终端上下文中终端在源小区的身份标识和该终端的源小区标识分别与所述终端上报的终端在源小区的身份标识和终端源小区标识相同，则确定当前小区是有准备小区；

如果以上几种情况的条件均不满足时，则确定所述小区为其它小区。另外，上述所述的每个比较过程还包括MAC-I参数的比较，即如果终端上报的MAC-I和所述终端上下文中的MAC-I不匹配，那么也确定当前小区为其他小区。

按照本发明的方法，终端在发生无线链路失败以后，回到源小区(服务小区)，目标小区或者有准备小区时，RRC重建的过程会被简化，缩短了控制面和用户面恢复的时间，提高了系统的性能。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据相关技术的LTE系统的示意图；

图2是正常的RRC连接重建的示意图；

图3是本发明在源小区或者目标小区的RRC连接重建过程的流程图；

图4是本发明第一实施例的流程图；

图5是本发明第二实施例的流程图；

图6是本发明第三实施例的流程图；

图7是本发明第四实施例的流程图。

具体实施方式

本发明的构思是：终端在无线链路失败或者切换失败以后，选择小区的过程是由终端自己执行的。在重建RRC连接的时候，具体的重建过程是由网络决定的。网络作出决定的依据来自于对于终端标识信息的验证过程。即当终端发起RRC连接重建的时候，基站通过检查终端的标识信息来确定终端正在接入的小区的角色，即该小区是源小区(服务小区)，或者是目标小区，或者是有准备小区，还是其他小区。并且根据检查的结果采用不同的配置策略。终端的标识信息包括终端在发生了无线链路失败的小区的身份标识C-RNTI，该小区的小区标识和MAC-I参数。发生无线链路失败的小区可能是服务小区，也可能是切换的源小区。

在采用了上述方案以后，在源小区(服务小区)，目标小区或者有准备小区的RRC连接的重建过程如图3所示，包括以下步骤：

步骤301：在发生一般无线链路失败或者切换失败以后，终端选择一个小区；

步骤302：终端发送随机接入前导消息；

步骤303：基站应答随机接入响应消息，消息中包括了时间提前量TA，上行授权资源等信息；

步骤304：终端发送RRC连接重建请求。在消息中终端的标识信息包括终端在发生了无线链路失败的小区的身份标识C-RNTI，该小区的小区标识和MAC-I参数。发生无线链路失败的小区可能是服务小区，也可能是切换的源小区。；

基站根据上述标识信息确定当前小区(即终端正在接入的小区)的角色，即确定是源小区，或者目标小区，或者有准备小区，还是其他小区。基站具体可以按以下方式进行判断：

如当前小区的标识与终端上报的源小区标识相同，并且当前小区的某个正在通讯的终端上下文中终端的C-RNTI和终端上报的在源小区的C-RNTI相同(终端的上下文本身是有状态标识的，比如切出，切入，候选等)，则确定当前小区为服务小区；

如果当前小区的标识与终端上报的源小区标识相同，并且当前小区的某个正在切出的终端上下文中终端的C-RNTI和终端上报的在源小区的C-RNTI相同，则确定当前小区为源小区；

如果当前小区中某个正在切入的终端上下文中终端的C-RNTI和该终端的源小区标识分别与终端上报的C-RNTI和源小区标识相同，则确定当前小区是目标小区；

如果当前小区中某个候选切入的终端上下文中终端的C-RNTI和该终端的源小区标识分别与终端上报的C-RNTI和源小区标识相同，则确定当前小区是有准备小区。

以上几种情况均不满足时，则确定当前小区为其它小区。另外，上述所述的每个比较过程还包括MAC-I参数的比较，即如果终端上报的MAC-I和所述终端上下文中的MAC-I不匹配，那么也确定当前小区为其他小区。

步骤305：基站在验证了终端的标识信息以后，发送RRC连接重建消息，要求终端恢复在源小区(服务小区)或者目标小区的无线配置，包括无线信令承载和其他无线承载；

步骤306：终端应答RRC连接重建完成消息，标识无线配置恢复完成。

以下用几个实施例对几种情况分别加以说明：

第一实施例：

本实施例描述正常的无线链路失败恢复过程，包括以下步骤：

步骤401：终端在和服务小区通讯过程中发生了无线链路失败以后，又重新选择了服务小区；

步骤402：终端发送随机接入前导消息；

步骤403：基站应答随机接入响应消息，消息中包括了时间提前量TA，上行授权资源等信息；

步骤404：终端发送RRC连接重建请求。在消息中包括了终端的标识信息，至少包括终端在服务小区的身份标识C-RNTI，源小区的物理小区ID和MAC-I参数；

基站根据上述标识信息确定当前小区的角色，即确定自己是服务小区；

步骤405：基站在验证了终端的标识信息以后，发送RRC连接重建消息，要求终端恢复在服务小区的无线配置，包括无线信令承载和其他无线承载；

步骤406：终端应答RRC连接重建完成消息，表示无线配置恢复完成

第二实施例

本实施例描述切换失败以后，终端回到源小区的RRC连接恢复过程，包括以下步骤：

步骤501：在切换失败以后，终端选择一个小区，这里假定为切换的源小区；

步骤502：终端发送随机接入前导消息；

步骤503：基站应答随机接入响应消息，消息中包括了时间提前量TA，上行授权资源等信息；

步骤504：终端发送RRC连接重建请求。在消息中包括了终端的标识信息，至少包括终端在源小区的身份标识C-RNTI，源小区的物理小区ID和MAC-I参数；

基站根据上述标识信息确定当前小区的角色，即确定自己是切换的源小区；

步骤505：基站在验证了终端的标识信息以后，发送RRC连接重建消息，要求终端恢复在源小区的无线配置，包括无线信令承载和其他无线承载；

步骤506：终端应答RRC连接重建完成消息，表示无线配置恢复完成。

第三实施例

本实施例描述切换失败以后，终端选择目标小区的RRC连接恢复过程，包括以下步骤：

步骤601：在切换失败以后，终端选择一个小区，这里假定是切换的目标小区；

步骤602：终端发送随机接入前导消息；

步骤603：基站应答随机接入响应消息，消息中包括了时间提前量TA，上行授权资源等信息；

步骤604：终端发送RRC连接重建请求。在消息中包括了终端的标识信息，至少包括终端在源小区的身份标识C-RNTI，源小区的物理小区ID和MAC-I参数；

基站根据上述标识信息确定当前小区的角色，即确定自己是切换的目标小区；

步骤605：基站在验证了终端的标识信息以后，发送RRC连接重建消息，要求终端恢复在目标小区的无线配置，包括无线信令承载和其他无线承载；

步骤606：终端应答RRC连接重建完成消息，表示无线配置恢复完成。

第四实施例

本实施例描述切换失败以后，终端选择到有准备小区的RRC连接重建过程，包括以下步骤：

步骤701：在切换失败以后，终端选择一个小区，这里假定为有准备小区；

步骤702：终端发送随机接入前导消息；

步骤703：基站应答随机接入响应消息，消息中包括了时间提前量TA，上行授权资源等信息；

步骤704：终端发送RRC连接重建请求。在消息中包括了终端的标识信息，至少包括终端在源小区的身份标识C-RNTI，源小区的物理小区ID和MAC-I参数；

基站根据上述标识信息确定当前小区的角色，即确定自己是有该终端通讯上下文的有准备小区，并且会采用和源小区相同的无线配置。

步骤705：基站在验证了终端的标识信息以后，发送RRC连接重建消息，通知终端恢复在该终端在源小区的无线配置；

步骤706：终端应答RRC连接重配完成消息，表示要求的无线承载建立完成。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种无线链路的恢复方法，应用于分布式蜂窝无线通讯系统，包括以下步骤：

终端在发生无线链路失败以后，选择一个小区，然后向所述小区发送无线资源控制连接重建请求；

所述小区向所述终端应答无线资源控制连接重建消息，所述重建消息指示所述终端恢复其所保存的源小区或者目标小区对应的无线配置；

所述终端恢复所述无线配置后，向所述小区返回应答消息；

其中，所述终端的标识信息包括所述终端在发生了无线链路失败的小区的身份标识C-RNTI，该所述接收无线资源控制连接重建请求的小区的小区标识和MAC-I参数；所述发生无线链路失败的小区可能是服务小区，也可能是切换的源小区；

基站按照以下方式确定所述终端正在接入的小区，即当前小区为哪一种小区：

如当前小区的标识与终端上报的源小区标识相同，并且当前小区的某个正在通讯的终端上下文中终端在源小区的身份标识和所述终端上报的在源小区的身份标识相同，则确定当前小区为服务小区；

如当前小区的标识与终端上报的源小区标识相同，并且当前小区的某个正在切出的终端上下文中终端在源小区的身份标识和所述终端上报的在源小区的身份标识相同，则确定当前小区为切换的源小区；

如当前小区中某个正在切入的终端上下文中终端在源小区的身份标识和该终端的源小区标识分别与所述终端上报的终端在源小区的身份标识和终端的源小区标识相同，则确定当前小区是切换的目标小区；

如当前小区中某个候选切入的终端上下文中终端在源小区的身份标识和该终端的源小区标识分别与所述终端上报的终端在源小区的身份标识和终端源小区标识相同，则确定当前小区是有准备小区；

如果以上几种情况的条件均不满足时，则确定当前小区为其它小区；

另外，上述所述的每个比较过程还包括MAC-I参数的比较，即如果终端上报的MAC-I和所述终端上下文中的MAC-I不匹配，那么也确定当前小区为其他小区。

2.如权利要求1所述的无线链路的恢复方法，其特征在于：如果所述无线链路失败是正常的无线链路失败，那么所述源小区是服务小区，如果所述无线链路失败是切换失败，那么所述源小区是切换的源小区。

3.如权利要求2所述的无线链路的恢复方法，其特征在于：

所述终端是在和服务小区通讯过程中发生了无线链路失败，又重新找到了服务小区；

所述接收无线资源控制连接重建请求的小区收到所述无线资源控制连接重建请求后，通过验证所述终端的标识信息，确定所述终端正在接入的小区为服务小区，向所述终端发送无线资源控制连接重建消息，通知所述终端恢复在服务小区的无线配置，所述无线配置包括无线信令承载和其他无线承载；

所述终端收到无线资源控制连接重建消息后，恢复在所述服务小区的无线配置，向所述基站应答无线资源控制连接重建完成消息。

4.如权利要求1所述的无线链路的恢复方法，其特征在于：

所述终端是在切换失败后，选择了切换的源小区接入；

所述接收无线资源控制连接重建请求的小区收到所述无线资源控制连接重建请求后，通过验证所述终端的标识信息，确定所述终端正在接入的小区为切换的源小区，向所述终端发送无线资源控制连接重建消息，通知所述终端恢复在所述切换的源小区的无线配置，所述无线配置包括无线信令承载和其他无线承载；

所述终端收到无线资源控制连接重建消息后，恢复在所述切换的源小区的无线配置，向所述基站应答无线资源控制连接重建完成消息。

5.如权利要求1所述的无线链路的恢复方法，其特征在于：

所述终端是在切换失败后，选择了切换的目标小区接入；

所述接收无线资源控制连接重建请求的小区收到所述无线资源控制连接重建请求后，通过验证所述终端的标识信息，确定所述终端正在接入的小区为切换的目标小区，向所述终端发送无线资源控制连接重建消息，通知所述终端恢复在切换的目标小区的无线配置，所述无线配置包括无线信令承载和其他无线承载；

所述终端收到无线资源控制连接重建消息后，恢复在切换的目标小区的无线配置，向所述基站应答无线资源控制连接重建完成消息。

6.如权利要求1所述的无线链路的恢复方法，其特征在于：

所述终端是在切换失败后，选择了此次切换的有准备小区；所述基站收到所述无线资源控制连接重建请求后，通过验证所述终端的标识信息，确定所述终端正在接入的小区为有准备小区，并且会采用和终端在源小区相同的无线配置，于是向所述终端发送无线资源控制连接重建消息，通知所述终端恢复在切换的源小区的无线配置，所述无线配置包括无线信令承载和其他无线承载；

所述终端收到无线资源控制连接重建消息后，恢复在切换的源小区的无线配置，向所述基站应答无线资源控制连接重建完成消息。

7.如权利要求1至4、6中任一权利要求所述的无线链路的恢复方法，其特征在于：所述分布式蜂窝无线通讯系统是指长期演进系统。

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