CN101505508A - 在无线通信网络中用于无线电链路故障恢复的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及在无线通信网络中用于无线电链路故障(RLF)恢复的方法和设备。在该方法中，计时器T根据将移动终端UE切换至新的eNB的命令设置预先确定的时间周期。在目标eNB 2处资源被预留。如果在UE没有附着到目标eNB 2的情况下时间周期期满，则源eNB请求其他候选eNB 3和4预留资源。一旦UE与目标eNB 2相关联，则候选eNB 3和4处被预留的资源被释放。如果UE在时间周期T期满之前与目标eNB 2相关联，那么在候选eNB 3和4处不未必预留资源。如果代替目标eNB 2，UE与候选之一eNB3相关联，那么资源已经被预留，使得在LTE配置中，UE不经历LTE_IDLE就能够实现RLF恢复。

Description

在无线通信网络中用于无线电链路故障恢复的方法和设备
技术领域
本发明涉及一种在无线通信网络中用于无线电链路故障恢复的方法和设备，并且更具体地，但不限于，涉及一种根据第三代合作伙伴计划(3GPP)演进的通用陆地无线电接入网络(E-UTRAN)和演进的通用陆地无线电接入(E-UTRA)规范实施的方法和设备。
背景技术
当前，3GPP正在考虑像技术规范3GPP TS 36.300v8.3.0(2007-12)(其在此引入以供参考)和相关文件所陈述的那样发展E-UTRA和E-UTRAN。3GPP的长期演进(LTE)的目的在于例如通过提高效率和服务增强通用移动电信系统(UMTS)标准。
在E-UTRAN中，用户设备(UE)与网络节点，节点B(eNB)通信，通过它们之间的无线电链路在无线电承载(RB)上发送数据。eNB通过指定为S1接口与移动管理实体(MME)对接。E-TRAN网络包括多个eNB和MME。UE与其所附着的源eNB之间的连接可能会丢失，这被认为是无线电链路故障(RLF)。之前有人建议经历了RLF，而且再次出现在其他eNB的小区中的UE，会被作为经由空状态RRC_IDLE的过渡进行处理。在这种机制中，当源eNB中存在RLF时，UE进入IDLE状态并选择一新的目标eNB。当UE已经附着于新的目标eNB并接到用于目标eNB的系统信息时，UE可以实施接入进程，用于在目标eNB中建立资源。然而，这一进程是耗费时间的。
RLF尤其可能发生在即将要从源eNB切换到目标eNB的衰落信道条件期间。为了避免经历IDLE状态，有人提议新的eNB可以通过利用切换准备进程提前准备接受UE。Handover_Request消息可以被发送到多个eNB，因此能识别UE，每个eNB作为切换候选者进行准备。然后，UE在选择了新的目标eNB之后，在RLF移动阶段可以继续使用其旧的上下文。
由诺基亚西门子网络等提出的报告“Radio Link Failure Recovery(无线电链路故障恢复)”，R2-072382，3GPP TSG-RAN WG2 meeting #58(其在此引入以供参考)讨论了通过利用切换进程准备多个eNB的RLF恢复。准备的eNB保留UE的上下文和资源，因此通过准备多个eNB，UE可以不需要经历RRC_IDLE而从RLF中恢复的可能性提高了，因此减少了恢复时间。
由诺基亚西门子网络提出的报告“Radio Link Failure Recovery(切换故障恢复)”，R2-071717，3GPP TSG-RAN WG2 meeting#58(其在此引入以供参考)以及由沃达丰提出的报告“Mobility in LTE_ACTIVE state(LTE_ACTIVE状态中的移动性)”，R2-0723823，GPP TSG-RAN WG2 Meeting#58(其在此引入以供参考)都考虑了在切换期间多个eNB的准备，用于避免UE经历IDLE状态。
参考图1，在存在多个eNB准备切换的一个LTE网络中，源eNB 1发送Handover_Request到指定的目标eNB 2，以及其他的候选eNB 3和4，其中显示了两个候选eNB。Handover_Request促使指定的目标和候选eNB 2，3以及4预留资源，像5，6和7所显示的，以便于如果在RLF期间UE附着于候选eNB 3和4之一，减少恢复时间。每个eNB 2，3以及4向源eNB 1发送Handover_Request_Ack消息用于确认切换请求。在RLF期间，UE出现在与指定的目标eNB 2相关联的小区中，像8所显示的。目标eNB 2一旦完成切换进程，就向源eNB 1发送Release_Resources消息。然后源eNB 1释放其为UE预留的资源，并向其他候选eNB 3和4发送Free_Resource消息，用于释放它们所预留的资源，像9和10所显示的。
在另一个之前的建议中，像R2-074179中所陈述的那样，UE的上下文信息被发送给多个eNB，这些eNB是即将成为最终切换到的目标eNB的候选者，但是在这些候选eNB中资源不被预留。这允许UE在RLF进程中不经历RRC_IDLE就附着于新的eNB。在一种变形中，多个候选eNB被发送了UE的上下文信息，并且仅有一个候选eNB(其最有可能成为UE切换到的候选eNB)预留资源。
发明内容
根据本发明的第一个方面，一种在无线通信网络中用于无线电链路故障恢复的方法，包括如下步骤：
指定网络节点作为目标节点，用于如果发生移动终端和源网络节点之间的无线电链路的故障，接受移动终端；
指定一个或多个其他网络节点作为候选节点；
在目标节点预留资源；
当目标节点准备接受移动终端从源节点的切换时，向移动终端发送切换命令；
启动计时器，用于定义从切换命令被发送时起的预先确定的时间周期；以及
当预先确定的时间周期过去而移动终端没有附着到目标节点时在一个或多个候选节点处预留资源。
本发明尤其可适用于根据LTE的配置，但也可以有利地被用于遵从其他规范或标准的网络。在LTE中，移动终端是UE，并且网络节点是eNB。
当存在无线电链路故障时，如果移动终端出现在已经根据来自源节点的请求在其上预留了资源的网络节点的小区内，则那个节点能够识别该移动终端，并能够启动进程以完成连接，而不需要从开始进行设置。在LTE网络中，这避免了UE进入IDLE状态，并且因此减少了恢复与UE的无线电链路连接所需要的时间。在根据本发明的一种配置中，最初在RLF期间资源在目标节点上被预留，但是在预先确定的时间周期之后资源仅在其他候选节点上被预留。这种资源预留的延迟减少了开销。例如，在LTE中，Handover_Request消息(其指示接收该消息的节点以预留资源)被延迟预先确定的特定时间周期。于是，在RLF的第一阶段中UE再次出现在源eNB上，并且在时间周期期满之前的情况下，没有候选eNB被不必要地准备，而且相关联的消息接发被避免。在另一种情况下，在RLF期间，UE可能连接到在其上预留资源的指定的目标eNB，并且目标节点向源节点发送消息用于释放资源。因此，在UE未能重新附着到源节点或者未能在预先确定的时间周期内经历切换到目标节点的情况下，候选eNB才被准备。因此，eNB之间的X2接口上的信令负载被减少了，并且仅在它们更加可能被需要时，资源才在候选节点处被预留。
根据本发明的一种配置，该预先确定的时间周期是根据源节点在从指定节点接收到切换请求确认之后从指定节点接收释放资源的消息的正常持续时间来计算的。例如，这可以被设置在最大持续时间的95％分位数。根据本发明的另一种配置，该预先确定的时间周期是利用为无线电链路故障进程指定的计时器来计算的，并且对单个移动终端来说这个时间可以是特定的。在LTE中，这可以是RLF中所用的T1计时器，例如像3GPP TS 36.300v 8.3.0(2007-12)所陈述的那样。基于其他计时器、计数器以及事件的参数可以被用于计算预先确定的时间周期，例如LTE实现中RLF进程的计时器T2，或者计算特定事件的计数器，如同系统内部信号的正坡度。例如通过从利用各自不同参数计算的多个时间周期中选择最小时间周期来使用这些时间周期参数的组合。
预留的资源可以包括在切换目标节点处分配时间域和频率域，与其用于数据传输的容量有关。其他的资源可以包括前同步码，其是特殊的码字，利用它如果在UE和eNB之间没有之前的通信，UE能够接入eNB。这种接入通过随机接入信道(RACH)实现。UE随机地选择通过RACH发送的前同步码。前同步码被用于识别来自eNB的响应。这样的RACH进程是基于竞争的。为了避免在从源eNB切换到目标eNB情况下的竞争，前同步码集被分成两个基本部分：随机前同步码，其由UE随机选择；以及专用前同步码，由eNB将其发送给特定的UE。目标eNB可以通过源eNB在透明容器中向UE发送专用前同步码，其是从潜在目标eNB向UE发送的数据部分。这一数据部分实际上从潜在的目标eNB通过当前源eNB被发送给UE。源eNB不改变这一数据部分，因此它被称为“透明的容器”。专用前同步码专门仅仅为特定UE预留的，因此避免了其他UE使用相同的前同步码。在切换的情况下，因而RACH接入保持竞争的空闲。因此专用前同步码可以被认为是预留的资源。
当前LTE仅建议存在一个切换目标eNB，但是在将来的版本中，或者根据其他标准或协议实施的网络中，多于一个的切换目标可以被选择。例如，这些按照优先顺序被组织。在这样的网络中，除了利用至少一个直到预先确定的时间周期期满才预留资源的候选节点外，可以存在多于一个的被选择的目标网络节点，其最初被请求预留资源。
在根据本发明的一种方法中，在无线电链路故障后，当移动终端附着节点时，移动终端所附着的节点请求源节点释放资源。通过附着，意味着至少连接过程的初始步骤被实施。移动终端可以附着作为切换目标节点或候选节点的节点。源节点可以请求除了移动终端所附着的那些节点外，那些预留了资源的节点以释放资源。可以设置成预留了资源的节点在请求其预留资源之后的规定时间之后释放资源。因此即使网络节点没有接收到释放消息，资源也可以被释放。
根据本发明的第二方面，一种无线通信网络根据本发明的方法进行操作。
附图说明
仅仅通过实例并且参考附图现在描述本发明的方法和实施例，其中：
图1示意性地说明了使用多个节点准备的现有配置；
图2示意性地说明了根据本发明的配置，其中在预定时间周期期满后延迟传送Handover_Request向候选eNB；
图3示意性地说明了根据本发明的配置，其中在预定时间周期期满之前UE到达目标eNB；
图4示意性地说明了根据本发明的配置，其中在预定时间周期期满之后UE到达候选eNB。
具体实施方式
参考图2，在LTE网络中，UE(未示出)被连接到源eNB 1。Handover_Request消息发送到目标eNB 2，并且作为响应其预留资源，如5所示：“激活资源”。如果目标eNB 2能够接受UE，其向源eNB 1发送切换请求确认消息。然后源eNB 1向UE发送Handover_Command，并触发计时器T，如11所示，在这种配置中其是LTE中用于RLF的计时器T1。
在计时器T1期满时，当预先确定的时间周期期满时，没有消息被从目标eNB2发送到eNB 1用于指示UE已经被附属于它。因此，源eNB 1然后向其他候选eNB 3和4发送Handover_Request消息。候选eNB 3和4预留资源，如6和7所示，并且如果它们能够接受UE则向源eNB1发送回Handover_Request_ACK消息。因此，Handover_Request消息最初被发送到目标eNB 2，随后被发送至候选eNB 3和4。
随后UE出现在目标eNB 2处，如12所示，并被目标eNB 2所识别。UE与向源eNB 1发送Release_Resources消息的目标eNB 2相关联，并且源eNB 1指示候选eNB 3和4释放它们所预留的资源。
参考图3，图2所示的一种可选序列相似的是目标节点eNB 2在5中预留资源。但是，这次UE出现在目标节点eNB 2处，并且在由计时器T11设置的预定时间周期期满之前，目标节点eNB 2向源eNB 1发送消息请求其释放资源。因此，源eNB 1不需要请求其他候选eNB3和4预留资源，并且由灰色突出部分13所示的阶段不被执行，因此避免了对资源不必要的使用并且减少了eNB之间的信令。
参考图4，其说明了在预定时间周期T期间或在时间周期T期满后，UE没有出现在如5所示的预留资源的目标eNB 2处时的程序。在时间周期T的期满后，源eNB 1向两个候选eNB 3和4发送Handover_Request消息，并且接收到来自它们二者的确认。候选eNB 3和4在6和7处预留资源。UE出现在候选eNB之一3处，如14所示，一旦UE附属于它新的eNB 3，其相应地请求源eNB1释放为UE所预留的资源。然后源eNB 1向目标eNB 2和另一个候选eNB 4发送消息指示它们使它们为UE所预留的资源空闲，如15和10所示。
在其他配置中，预先确定的时间周期T的持续时间被设置为由一个或多个以下部分的组合，例如最小值，计算得到的值：(a)在来自目标eNB 2的Release_Resouces消息到达之前源eNB 1通常必须等待的时间，例如最大持续时间的95％四分位数；(b)LTE中用于无线电链路故障进程的计时器T1，其值可以由每个UE单独地设置；以及(c)其他计时器、计数器或基于切换或RLF参数的事件，例如LTE中RLF进程的计时器T2，或者这些的组合。
本发明可以由其他特定形式体现并且在不背离其精神实质或必要特征的情况下由其他方法实现。所描述的实施方式和方法在所有方面仅被认为是说明性的而不是限制性。因此，本发明的范围由随附权利要求而不是之前的描述所指明的。在权利要求等效的意义和范围内的所有改变都被包括在其范围内。

Claims (10)

1.一种在无线通信网络中用于无线电链路故障恢复的方法，包括步骤：
指定网络节点作为目标节点，用于如果发生移动终端和源网络节点之间的无线电链路的故障，接受移动终端；
指定一个或多个其他网络节点作为候选节点；
在目标节点预留资源；
当目标节点准备接受移动终端从源节点的切换时，向移动终端发送切换命令；
启动计时器，用于定义从切换命令被发送时起的预先确定的时间周期；以及
当预先确定的时间周期过去而移动终端没有附着到目标节点时在一个或多个候选节点处预留资源。
2.如权利要求1所述的方法，包括向节点发送切换请求用以请求其预留资源的步骤。
3.如权利要求1所述的方法，当移动终端已经附着到一节点时，包括源节点发送空闲资源的请求至已经预留该空闲资源的其他节点的步骤。
4.如权利要求1或2所述的方法，其中该预先确定的时间周期是根据源节点在从指定节点接收到切换请求确认之后从指定节点接收释放资源的消息的正常持续时间来计算的。
5.如权利要求1或2所述的方法，其中该预先确定的时间周期是利用为无线电链路故障进程指定的计时器来计算的。
6.如权利要求5所述的方法，其中该预先确定的时间周期是利用用于无线电链路故障进程的计时器来计算的，并且为每个移动终端单独地设置。
7.如权利要求4所述的方法，其中该预先确定的时间周期是使用源节点从指定节点接收释放资源的消息的所述正常持续时间和利用为无线电链路故障进程指定的计时器的组合来计算的。
8.如权利要求1或2所述的方法，其中该网络是依照长期演进(LTE)规范的。
9.如权利要求8所述的方法，其中该预先确定的时间周期是利用LTE规范中定义的计时器T1和T2中的至少一个来计算的。
10.一种无线通信网络包括：多个网络节点，其中移动终端通过源网络节点接入网络，另一个网络节点被指定为目标节点用于如果发生移动终端和源网络节点之间的无线电链路故障时接受移动终端，并且一个或多个其他网络节点被指定为候选节点；计时器，用于定义当目标节点准备接受移动终端从源节点的切换时从切换命令被发送到移动终端起的预先确定的时间周期，以及该网络可操作用于在目标节点处预留资源，启动计时器以及当预先确定的时间周期过去而移动终端没有附着到目标节点时在一个或多个候选节点处预留资源。
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