CN101848553B - 长期演进系统中的无线资源控制连接重建立方法和基站 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种长期演进LTE系统中的无线资源控制RRC连接重建立方法和一种基站。所述方法包括：当用户设备UE从源基站eNB到目标eNB的切换失败时，UE向目标eNB发送RRC连接重建立请求消息，目标eNB向UE发送RRC连接重建立消息，UE向目标eNB发送RRC连接重建立完成消息，目标eNB向UE发送RRC连接配置消息，UE向目标eNB发送RRC连接配置完成消息，目标eNB向演进分组交换中心EPC发送通知消息。本发明的技术方案，能够避免UE在eNB间切换失败时导致的掉话情况。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信技术，特别是涉及一种长期演进(LTE，Long Term Evolution)系统中无线资源控制(RRC，Radio ResourceControl)连接重建立方法和一种基站。
背景技术
LTE网络是一个扁平化的网络，由演进全球陆上无线接入(E-UTRAN，Evolved Universal Terrestrial Radio Access)网和演进分组交换中心(EPC，Evolved Packet Core)组成。与3G技术相比LTE网络的最大变化是无线接入网部分去掉了无线网络控制器(RNC，Radio Network Controller)，降低了网络时延。在LTE中，E-UTRAN包括和EPC通过S 1接口相连的LTE网络中的基站(eNB，evolved Node B)的集合，eNB之间通过X2接口相连。
由于LTE网络的扁平化特性，UE在移动过程中，通过S 1接口或X2接口进行的eNB间切换会非常频繁。如果UE上报测量报告触发从源eNB到目标eNB的切换后，未能切换到目标小区，则切换失败，使得用户掉话。
对于上述LTE系统中的由于eNB间的切换失败导致掉话的问题，本申请的发明人想到如果UE在目标eNB的小区发起无线资源控制(RRC，Radio Resource Control)连接重建立过程，则可以避免用户掉话的问题。
在3GPP RRC协议中描述了RRC连接重建立过程，该过程包括恢复SRB 1和重新激活安全。
图1是现有的3GPP RRC协议中描述的RRC连接重建立过程的流程图。如图1所示，包括以下步骤：
步骤101，处于RRC连接(RRC CONNECTED)状态并激活了安全的UE，在某种情况下，向eNB发送RRC连接重建立请求(RRCConnection Reestablishment Request)消息。
步骤102，eNB收到消息后，进行相关处理并向UE发送RRC连接重建立(RRC Connection Reestablishment)消息。UE收到RRC连接重建立消息后，停止相关定时器，恢复SRB1，重新激活安全，包括完整性保护和加密，并进行测量处理。
步骤103，UE向eNB发送RRC连接重建立完成(RRC ConnectionReestablishment Complete)消息，eNB收到该消息后，RRC连接重建立流程结束。
但现有的LTE技术中并没有在切换失败时，如何在目标eNB的小区发起RRC连接重建立的具体流程，因此当UE的eNB间切换失败时，会导致掉话。
发明内容
本发明提供了一种LTE系统中的RRC连接重建立方法，该方法能够避免UE在eNB间切换失败时导致的掉话情况。
本发明提供了一种LTE系统中的基站，该基站能够避免UE在eNB间切换失败时导致的掉话情况。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明公开了一种长期演进LTE系统中的无线资源控制RRC连接重建立方法，当用户设备UE从源基站eNB到目标eNB的切换失败时，该方法包括：
UE向目标eNB发送RRC连接重建立请求消息，目标eNB向UE发送RRC连接重建立消息，UE向目标eNB发送RRC连接重建立完成消息；
目标eNB向UE发送RRC连接配置消息，UE向eNB发送RRC连接配置完成消息；
目标eNB向演进分组交换中心EPC发送通知消息。
本发明还公开了一种LTE系统中的基站eNB，该基站包括：第一交互模块和第二交互模块，其中，
第一交互模块，用于接收UE从源eNB到本eNB的切换失败时发送的RRC连接重建立请求消息，向所述UE发送RRC连接重建立消息，并接收所述UE返回的RRC连接重建立完成消息；用于向所述UE发送RRC连接配置消息，并接收所述UE返回的RRC连接配置完成消息，然后向第二交互模块发送指示消息；
第二交互模块，用于在接收到第一交互模块的指示消息后向EPC发送通知消息。
由上述可见，本发明这种当UE从源eNB到目标eNB的切换失败时，UE向目标eNB发送RRC连接重建立请求消息，目标eNB向UE发送RRC连接重建立消息，UE向目标eNB发送RRC连接重建立完成消息，目标eNB向UE发送RRC连接配置消息，UE向eNB发送RRC连接配置完成消息，目标eNB向演进分组交换中心EPC发送通知消息的技术方案，完善了UE的eNB间切换失败时，UE重建立到目标eNB的小区的RRC连接的流程，因此能够避免UE在eNB间切换失败时导致的掉话情况。
附图说明
图1是现有的3GPP RRC协议中描述的RRC连接重建立过程的流程图；
图2是本发明实施例LTE系统中的RRC连接重建立方法的流程图；
图3是本发明实施例UE通过X2接口进行eNB间切换失败时在目标eNB进行RRC连接重建立的流程图；
图4是本发明实施例UE通过S1接口进行eNB间切换失败时在目标eNB进行RRC连接重建立的流程图；
图5是本发明实施例一种LTE系统中的基站eNB的结构框图。
具体实施方式
图2是本发明实施例LTE系统中的RRC连接重建立方法的流程图。如图2所示，当UE从源eNB到目标eNB的切换失败时，该方法包括以下步骤：
步骤201，UE向目标eNB发送RRC连接重建立请求消息，目标eNB向UE发送RRC连接重建立消息，UE向目标eNB发送RRC连接重建立完成消息。
步骤202，目标eNB向UE发送RRC连接配置消息，UE向eNB发送RRC连接配置完成消息。
步骤203，目标eNB向演进分组交换中心EPC发送通知消息。
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面分别以UE通过X2和S 1接口进行eNB间切换失败的情况为例，对本发明的技术方案进行详细说明。
图3是本发明实施例UE通过X2接口进行eNB间切换失败时在目标eNB进行RRC连接重建立的流程图。如图3所示，包括以下步骤：
步骤301，UE在源eNB激活业务。
步骤302，UE向源eNB发送测量报告(Measurement Report)。
步骤303，源eNB测量报告启动UE到目标eNB的切换，向目标eNB发送切换请求(Handover Request)消息。
步骤304，目标eNB在UE的切换目标小区给该UE建立无线链路(RL，Radio Link)。
一个eNB可以负责管理多个小区，UE切换到目标eNB是要切换到目标eNB下的一个小区中，将该小区称为切换目标小区。
步骤305，目标eNB向源eNB返回切换请求确认(HandoverRequest ACK)消息。
步骤306，源eNB向UE发送RRC连接配置(RRC ConnectionReconfiguration)消息。
步骤307，源eNB向目标eNB发送序列号状态传输(SN StatusTransfer)消息。
到此，UE从源eNB到目标eNB的基于X2接口的切换失败(如果切换成功的话，UE在步骤306之后会向源eNB返回RRC连接配置完成消息)，执行如下的流程：
步骤308，UE向目标eNB发送RRC连接重建立请求(RRCConnection Reestablishment Request)消息。
本步骤中，目标eNB收到RRC连接重建立请求消息后，根据其中的小区无线网络临时标识(c-RNTI)、物理小区标识(physCellID)、短的消息完整性鉴权认证码(ShortMAC-I)以及在切换过程(即上述的步骤301～307)中保存的源UE标识(sourceUE-Identity)、源物理小区标识(sourcePhysCellID)、目标小区短的消息完整性鉴权认证码(targetCellShortMAC-I)和额外重建信息列表(additionalReestabInfoList)进行接纳判断，如果判断结果为接纳，则执行后续步骤，否则结束流程。
本步骤中，所述接纳判断就是比较UE在RRC连接重建立请求消息中携带的targetCellShortMAC-I和additionalReestabInfoList结构中的targetCellShortMAC-I是否相等。其中，计算targetCellShortMAC-I算法的输入参数是CellIdentity、PhysCellId和c-RNTI。
步骤309，如果在步骤308中UE是在目标eNB的非切换目标小区中，向目标eNB发送RRC连接重建立请求消息时，则在该步骤中，目标eNB在所述非切换目标小区中为该UE建立无线链路。
步骤310，目标eNB向UE发送RRC连接重建立(RRC ConnectionReestablishment)消息。UE收到RRC连接重建立消息后，停止相关定时器，恢复SRB1，重新激活安全，包括完整性保护和加密，并进行测量处理。
步骤311，UE向目标eNB发送RRC连接重建立完成(RRCConnection Reestablishment Complete)消息。目标eNB收到RRC连接重建立完成消息后，根据切换时保存的参数，如UE的上下文信息等，分配资源，重配RL。
步骤312，目标eNB向UE发送RRC连接配置(RRC ConnectionReconfiguration)消息。UE收到RRC连接配置消息后，建立SRB2和DRB。
步骤313，UE向目标eNB发送RRC连接配置完成(RRCConnection Reconfiguration Complete)消息。
步骤314，目标eNB向EPC发送路径改变请求(Path SwitchRequest)消息，以通知EPC下行通用分组无线业务隧道协议(DLGTP，Down Link GPRS Tunneling Protocol)隧道的终止点改变。
这里的目标eNB向EPC发送路径改变请求消息，是向EPC中的移动管理实体(MME)发送的。
步骤315，EPC向目标eNB返回路径改变请求确认(Path SwitchRequest ACK)消息；
步骤316，目标eNB向源eNB发送UE上下文释放(UE ContextRelease)消息。源eNB在收到该UE上下文释放消息后，释放源小区中的该UE所占用的资源。
步骤317，如果在步骤308中UE是在目标eNB的非切换目标小区中，向目标eNB发送RRC连接重建立请求消息时，本步骤中，目标eNB释放为该UE在切换目标小区中建立的无线链路，即步骤304中所建立的无线链路。
到此，图3的流程结束。
图4是本发明实施例UE通过S1接口进行eNB间切换失败时在目标eNB进行RRC连接重建立的流程图。如图4所示，包括以下步骤：
步骤401，UE在源eNB激活业务。
步骤402，UE向源eNB发送测量报告(Measurement Report)。
步骤403，源eNB测量报告启动UE到目标eNB的切换，向EPC发送切换要求(Handover Required)消息，EPC收到该消息后向目标eNB发送切换请求(Handover Request)消息。
步骤404，目标eNB在UE的切换目标小区中给该UE建立无线链路(RL，Radio Link)。
步骤405，目标eNB向EPC返回切换请求确认(Handover RequestACK)消息，EPC接收到该消息后向源eNB返回切换命令(HandoverCommand)消息。
步骤406，源eNB向UE发送RRC连接配置(RRC ConnectionReconfiguration)消息。
步骤407，源eNB向EPC发送eNB状态传输(eNB Status Transfer)消息，EPC向目标eNB发送移动管理实体状态传输(MME StatusTransfer)消息。
到此，UE从源eNB到目标eNB的基于S1接口的切换失败(如果切换成功的话，UE在步骤406之后会向源eNB返回RRC连接配置完成消息)，执行如下的流程：
步骤408，UE向目标eNB发送RRC连接重建立请求(RRCConnection Reestablishment Request)消息。
本步骤中，目标eNB收到RRC连接重建立请求消息后，根据其中的信息以及在切换过程中保存的信息源进行接纳判断，如果判断接口为接纳，则执行后续步骤，否则结束流程。
步骤409，如果在步骤408中UE是在目标eNB的非切换目标小区中，向目标eNB发送RRC连接重建立请求消息时，则在该步骤中，目标eNB在所述非切换目标小区中为该UE建立无线链路。
步骤410，目标eNB向UE发送RRC连接重建立(RRC ConnectionReestablishment)消息。UE收到RRC连接重建立消息后，停止相关定时器，恢复SRB1，重新激活安全，包括完整性保护和加密，并进行测量处理。
步骤411，UE向目标eNB发送RRC连接重建立完成(RRCConnection Reestablishment Complete)消息。目标eNB收到RRC连接重建立完成消息后，根据切换时保存的参数，如UE的上下文信息等，分配资源，重配RL。
步骤412，目标eNB向UE发送RRC连接配置(RRC ConnectionReconfiguration)消息。UE收到RRC连接配置消息后，建立SRB2和DRB。
步骤413，UE向目标eNB发送RRC连接配置完成(RRCConnection Reconfiguration Complete)消息。
步骤414，目标eNB向EPC发送切换通知(Handover Notify)消息，以通知EPC切换完成。
步骤415，目标eNB向源eNB发送UE上下文释放(UE ContextRelease)消息。源eNB在收到该UE上下文释放消息后，释放源小区中的该UE所占用的资源。
步骤416，如果在步骤408中UE是在目标eNB的非切换目标小区中，向目标eNB发送RRC连接重建立请求消息时，本步骤中，目标eNB释放为该UE在切换目标小区中建立的无线链路，即步骤404中所建立的无线链路。
到此，图4的流程结束。
由上述实施例可以看出，本发明这种UE经过S1/X2接口的eNB间切换流程失败时，该UE重建立到目标eNB的切换目标小区或非切换目标小区的RRC连接，最大限度的提高切换的成功率，降低了掉话率。
图5是本发明实施例一种LTE系统中的基站eNB的结构框图。如图5所示，该基站包括：第一交互模块501和第二交互模块502，其中：
第一交互模块501，用于接收UE从源eNB到本eNB的切换失败时发送的RRC连接重建立请求消息，向所述UE发送RRC连接重建立消息，并接收所述UE返回的RRC连接重建立完成消息；用于向所述UE发送RRC连接配置消息，并接收所述UE返回的RRC连接配置完成消息，然后向第二交互模502块发送指示消息；
第二交互模块502，用于在接收到第一交互模块501的指示消息后向EPC发送通知消息。
在图5所示的基站中，所述第二交互模块502，在向EPC发送通知消息后，进一步用于向源eNB发送UE上下文释放消息，使得源eNB释放所述UE占用的资源。
在图5所示的基站中，所述第二交互模块502，在UE从源eNB到本eNB的基于X2接口的切换失败时，在接收到第一交互模块501的指示消息后，用于向EPC发送路径改变请求消息，以通知EPC下行通用分组无线业务隧道协议DL GTP隧道的终止点改变，并接收EPC返回的路径改变请求确认消息；在UE从源eNB到目标eNB的基于S 1接口的切换失败时，在接收到第一交互模块501的指示消息后，用于向EPC发送切换通知消息，以通知EPC切换完成。
在图5所示的基站中，所述第一交互模块501，当接收到UE在本eNB的非切换目标小区中发送的RRC连接重建立请求消息时，在向UE发送RRC连接重建立消息之前，进一步用于在所述非切换目标小区中为该UE建立无线链路；并在向第二交互模块502发送指示消息后，进一步用于释放为该UE在切换目标小区中建立的无线链路。
在图5所示的基站中，所述第一交互模块501，在接收到UE发送的RRC连接重建立请求消息之后，并在向UE发送RRC连接重建立消息之前，进一步用于根据RRC连接重建立请求消息中的信息进行接纳判断，如果判断结果是接纳，再向UE发送RRC连接重建立消息。
综上所述，本发明这种当UE从源eNB到目标eNB的切换失败时，UE向目标eNB发送RRC连接重建立请求消息，目标eNB向UE发送RRC连接重建立消息，UE向目标eNB发送RRC连接重建立完成消息，目标eNB向UE发送RRC连接配置消息，UE向eNB发送RRC连接配置完成消息，目标eNB向演进分组交换中心EPC发送通知消息的技术方案，完善了UE的eNB间切换失败时，UE重建立到目标eNB的小区的RRC连接的流程，因此能够避免UE在eNB间切换失败时导致的掉话情况。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种长期演进LTE系统中的无线资源控制RRC连接重建立方法，其特征在于，当用户设备UE从源基站eNB到目标eNB的切换失败时，该方法包括：
UE向目标eNB发送RRC连接重建立请求消息，目标eNB向UE发送RRC连接重建立消息，UE向目标eNB发送RRC连接重建立完成消息；
目标eNB向UE发送RRC连接配置消息，UE向目标eNB发送RRC连接配置完成消息；
目标eNB向演进分组交换中心EPC发送通知消息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在目标eNB向EPC发送通知消息之后，该方法进一步包括：
目标eNB向源eNB发送UE上下文释放消息，使得源eNB释放所述UE占用的资源。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，
当UE从源eNB到目标eNB的基于X2接口的切换失败时，所述目标eNB向EPC发送通知消息包括：
目标eNB向EPC发送路径改变请求消息，以通知EPC下行通用分组无线业务隧道协议DL GTP隧道的终止点改变，并接收EPC返回的路径改变请求确认消息；
当UE从源eNB到目标eNB的基于S1接口的切换失败时，所述目标eNB向EPC发送通知消息包括：
目标eNB向EPC发送切换通知消息，以通知EPC切换完成。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，当UE是在目标eNB的非切换目标小区中，向目标eNB发送RRC连接重建立请求消息时，该方法进一步包括：
目标eNB在向UE发送RRC连接重建立消息之前，在所述非切换目标小区中为该UE建立无线链路；
目标eNB向EPC发送通知消息之后，目标eNB释放为该UE在切换目标小区中建立的无线链路。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在UE向目标eNB发送RRC连接重建立请求消息之后，并在目标eNB向UE发送RRC连接重建立消息之前，该方法进一步包括：
目标eNB根据RRC连接重建立请求消息中的信息进行接纳判断，如果判断结果是接纳，再向UE发送RRC连接重建立消息。
6.一种LTE系统中的基站eNB，其特征在于，该基站包括：第一交互模块和第二交互模块，其中，
第一交互模块，用于接收UE从源eNB到本eNB的切换失败时发送的RRC连接重建立请求消息，向所述UE发送RRC连接重建立消息，并接收所述UE返回的RRC连接重建立完成消息；用于向所述UE发送RRC连接配置消息，并接收所述UE返回的RRC连接配置完成消息，然后向第二交互模块发送指示消息；
第二交互模块，用于在接收到第一交互模块的指示消息后向EPC发送通知消息。
7.根据权利要求6所述的eNB，其特征在于，
所述第二交互模块，在向EPC发送通知消息后，进一步用于向源eNB发送UE上下文释放消息，使得源eNB释放所述UE占用的资源。
8.根据权利要求6或7所述的eNB，其特征在于，
所述第二交互模块，在UE从源eNB到本eNB的基于X2接口的切换失败时，在接收到第一交互模块的指示消息后，用于向EPC发送路径改变请求消息，以通知EPC下行通用分组无线业务隧道协议DLGTP隧道的终止点改变，并接收EPC返回的路径改变请求确认消息；在UE从源eNB到目标eNB的基于S1接口的切换失败时，在接收到第一交互模块的指示消息后，用于向EPC发送切换通知消息，以通知EPC切换完成。
9.根据权利要求6或7所述的eNB，其特征在于，
所述第一交互模块，当接收到UE在本eNB的非切换目标小区中发送的RRC连接重建立请求消息时，在向UE发送RRC连接重建立消息之前，进一步用于在所述非切换目标小区中为该UE建立无线链路；并在向第二交互模块发送指示消息后，进一步用于释放为该UE在切换目标小区中建立的无线链路。
10.根据权利要求6或7所述的eNB，其特征在于，
所述第一交互模块，在接收到UE发送的RRC连接重建立请求消息之后，并在向UE发送RRC连接重建立消息之前，进一步用于根据RRC连接重建立请求消息中的信息进行接纳判断，如果判断结果是接纳，再向UE发送RRC连接重建立消息。
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