CN101953201A - 物理信道建立 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了控制无线通信系统中的物理信道建立的方法，所述方法包括：a.确定是否需要系统帧号的解码是否作为物理信道建立进程的初始化的部分；b.如果不需要所述系统帧号的解码，则为将被建立的信道初始化系统帧号的解码；以及c.如果所述系统帧号的解码失败，则终止所述信道建立进程。

Description

物理信道建立
技术领域
本发明涉及无线通信系统中的专用物理信道的建立。本发明涉及其中系统帧号定时(system frame number timing)将在现有信道与将被建立的信道之间被维持的布置。本发明特别地涉及当一般地不需要系统帧号解码时这样的信道的建立。具体地，本发明优选地涉及在3GPP规范没有明确地或者隐含地要求在信道建立之前解码目标小区的系统帧号以实现给定的信道建立的情况下这样的信道的建立。
背景技术
移动通信系统是众所周知的，全球移动电信系统(UMTS)是这样的已知系统的例子。在UMTS系统中，作为用户设备(UE)而为人所知的移动装置经由一个或者多个节点B连接到移动通信网络基础设施。在用户设备与诸节点B中的一个之间建立专用物理信道以允许数据通信在它们之间发生。
UMTS系统中的每个节点B支持无线覆盖的一个或者多个小区。在用户设备漫游时，需要进行从小区到小区的专用物理信道的切换。用于促进这样的切换的技术在本领域中是众所周知的。这样的技术典型地依赖于在用户设备处所测量的系统评定参数的网络侧，以确定载波信号强度是否是适合于切换到不同的小区的那样的强度。有各种不同类型的切换，广义地其可以被分成软切换和硬切换的类别。硬切换包括频率内硬切换或者频率间硬切换。
在某些类型的硬切换中，需要在切换之后将在现有的专用物理信道与新建立的专用物理信道之间被维持的信号系统帧号(SFN)定时。在这种情况下，3GPP规定不要求在信道建立之前解码目标小区的SFN。
在硬切换中，遵照网络侧的执行切换的决定，基于对在用户设备处所接收的载波信号的测量，节点B将资源分配给其上将建立专用物理信道将的信道。此后，重新配置专用物理信道的指令被发送给用户设备，并且同步进程以及物理信道建立进程被发起。问题源自于将资源分配给新信道可能在节点B中花费例如大约若干秒的一些时间。这个延迟可能是因为节点B被过载。因此到用户设备接收到消息来重新配置物理信道的时候，无线电条件可能已在这样的程度上改变，即所建议的新信道上的无线电信号的质量已恶化为低于现有信道上的无线电信号的质量。如果信道条件已恶化到这种程度即无线电联系根本不再能够被检测，对于所建议的新信道，与同步进程相关联的物理信道建立进程可能不成功。这将会持续直到检测到“物理信道建立失败”。同步阶段由计时器控制，计时器的超时意味着由于失去同步而发生了物理信道建立失败。
但是，该计时器可能在值得注意的一段时间内不超时，例如15秒。在这段时间期间，仍尝试新的专用物理信道的建立，但没有成功的前景。只有在计时器超时的情况下，节点B才可以初始化先前的专用物理信道的重新建立。
这样的失败对于终端用户将是明显的。
本发明的目标是提供改进的技术用于控制在一种布置中的新的专用物理信道的初始化/建立，在这种布置中需要在新的专用物理信道与先前的专用物理信道之间维持系统帧号定时。
本发明另外的目标是提供改进的技术用于控制在布置中的新的专用物理信道的初始化/建立，在这种布置中3GPP规范不要求在信道的建立之前解码目标小区的SFN。
发明内容
根据本发明，其提供了控制无线通信系统中的物理信道建立的方法，所述方法包括：a.确定是否需要系统帧号的解码作为物理信道建立进程的初始化的部分；b.如果不需要所述系统帧号的解码，则为将被建立的信道初始化系统帧号的解码；以及c.如果所述系统帧号的解码失败，则终止所述信道建立进程。
物理信道建立进程的初始化可以响应频率间硬切换。物理信道建立进程的初始化可以响应频率内硬切换。物理信道建立进程的初始化可以响应状态转换。
所述方法还可以包括，如果所述系统帧号的解码失败，则为先前建立的信道初始化物理信道建立进程。
所述确定步骤可以取决于标准化的物理信道建立进程。
所述标准化的物理信道建立进程可以根据3GPP版本5。
可以提供用于执行所述方法的计算机程序。
可以提供用于存储计算机程序代码的计算机程序产品，当所述计算机程序代码在计算机上被运行时，其执行所述方法。
本发明还提供了用于控制无线通信系统中的物理信道建立的设备，所述设备包括：a.用于确定是否需要系统帧号的解码是否作为物理信道建立进程的初始化的部分的装置；b.用于初始化的装置，如果不需要所述系统帧号的解码，则为将被建立的信道初始化系统帧号的解码；以及c.用于终止的装置，如果所述系统帧号的解码失败，则终止所述信道建立进程。
本发明还提供了包括所述设备的移动通信系统的用户设备。
根据本发明，其还提供了控制根据3GPP版本5或者后续版本操作的无线通信系统中的物理信道建立的方法，所述方法包括：a.确定是否需要系统帧号的解码作为物理信道建立进程的初始化的部分；b.如果不需要所述系统帧号的解码，为将被建立的信道初始化系统帧号的解码；以及c.如果所述系统帧号的解码失败，则终止所述信道建立进程。
根据本发明，其另外还提供了控制无线通信系统中的物理信道建立的方法，所述方法包括：a.确定对于特定的信道建立环境是否需要系统帧号的解码作为物理信道建立进程的初始化的部分；b.如果不需要所述系统帧号的解码，为将被建立的信道初始化系统帧号的解码；以及c.如果所述系统帧号的解码失败，则终止所述信道建立进程。
根据本发明的另一个方面，其提供了控制无线通信系统中的物理信道建立的方法，所述方法包括：a.确定系统帧号定时是否将作为物理信道建立进程的初始化的部分被维持；b.如果需要系统帧号定时，为将被建立的信道初始化系统帧号的解码；以及c.如果所述系统帧号的解码失败，则终止所述信道建立进程。
该方法还包括确定对于特定的信道建立环境是否需要系统帧号的解码作为物理信道建立进程的初始化的部分的步骤；以及根据这样的确定为将被建立的信道初始化系统帧号的解码。
根据本发明，其提供了用于频率间切换的控制无线通信系统中的物理信道建立的方法，所述方法包括：a.为将被建立的信道初始化系统帧号的解码；以及b.如果所述系统帧号的解码失败，则终止所述信道建立进程。
根据本发明，其提供了用于频率内切换的控制无线通信系统中的物理信道建立的方法，所述方法包括：a.为将被建立的信道初始化系统帧号的解码；以及b.如果所述系统帧号的解码失败，则终止所述信道建立进程。
根据本发明，其提供了用于状态转换之后的CELL_DCH的初始化的控制无线通信系统中的物理信道建立的方法，所述方法包括：a.为将被建立的信道初始化系统帧号的解码；以及b.如果所述系统帧号的解码失败，则终止所述信道建立进程。
所述状态转换优选地是从IDLE或者FACH的转换。
本发明优选地被实现用于根据3GPP版本5或者后续版本的物理信道建立。
附图说明
现在将参考附图，通过举例的方式来描述本发明，在附图中：
图1示出UMTS移动通信系统的元件，本发明的实施例可以在该UMTS移动通信系统中被实现。
图2示出了在优选的布置中用户设备与节点B之间的部分信令。
图3示出了用于根据本发明的布置的实现的流程。
图4示出了新的专用物理信道的成功建立；以及
图5示出了新的专用物理信道的建立的失败。
具体实施方式
参考图1，其示出了在本领域中所已知的UMTS移动通信系统的主要元件，该UMTS移动通信系统一般由参考标号100表示。应当理解的是图1不代表UMTS移动通信系统的完整实现。只有该系统的足够的元件被示出以呈现本发明的优选布置的背景环境。
参考标号102表示示范性的用户设备，其代表可以无线地连接到移动通信系统的多个用户设备。用户设备102经由一个或者多个节点B建立与移动通信系统的通信，其中三个在图1中被示出并且由参考标号104a、104b和104c表示。
节点B 104a和104b中的每一个都与无线网络控制器(RNC)106a相关联。该无线网络控制器106被连接到服务GPRS(通用分组无线业务)支持节点(SGSN)108b。该SGSN 108b依次被连接到网关GPRS支持节点(GGSN)109。
相似地，节点B 104c与RNC 106b相关联。RNC 106b被连接到SGSN 108b，该SGSN 108b依次可以被连接到另外的GGSN，或者可以被连接到GGSN 108a。RNC 106a和106b中的每一个分别被连接到相应的移动交换中心(MSC)/访问位置寄存器(VLR)，110a和110b。无线网络控制器106a和106b通过接口被连接。
如图1所示的UMTS移动通信系统的结构对于本领域的技术人员是熟知的，并且本文将不再描述这种系统的进一步的操作。
在用户设备102漫游时，切换相对于用户设备的位置在来自给定的节点B的载波信号减弱并且载波通过其他节点B的强度发信号时发生是有必要的。切换是本领域中众所周知的概念，并且典型地落入两个类别：软切换以及硬切换。
硬切换在与用户设备的无线电链路改变时并且在切换进程被发起之前以及该进程被完成之后没有公共的无线电链路的时候发生。两种类型的硬切换是频率内硬切换以及频率间硬切换。
对于频率内硬切换，频率保持相同。
频率间硬切换在存在分级的小区的时候发生。在这种情况下，用户设备操作的频率改变。举例来说，这可以在当前的小区被拥塞的时候或者在用户设备漫游的时候发生。
硬切换进程可以由网络或者由用户设备发起。现在将参考图2来描述硬切换在其中发生的布置的例子。
为了所描述的例子的目的，假定其中用户设备102已与节点B104a建立专用物理信道的布置。由于切换，如在本文中下面所描述的那样，在用户设备102与节点B 104b之间建立新的专用物理信道的决定被做出。
参考图2，其示出了代表用户设备102、节点B 104a以及节点B104b中的每一个的框。在示范性布置中这些元件之间的某些信令被示出。
如在图2中通过参考标号202所示出的那样，专用物理信道状态在用户设备102与节点B 104a之间的信道上被建立，该信道被表示为信道″p″。
在特定的时间实例处，节点B 104a向用户设备102传送由信号204表示的测量控制消息。在节点B 104a确定需要执行频率间或者频率内测量之后，该测量控制消息由节点B 104a发送。测量控制消息204典型地将包括“测量类型”域或者参数以用于确定将进行的测量的类型，如在本领域中已知的那样。
一般地，测量控制消息也将发送事件，该事件来自一组预先定义的事件中。
在图2的例子中，假定测量控制消息204发送“事件2d”消息。事件2d消息指示当前所使用的载波频率的所估计的质量低于预先确定的门限。
响应表示“事件2d”的测量控制消息204，用户设备102测量在用户设备处被接收的载波的信号强度，并且向节点B 104a返回测量报告消息，由信号206表示。测量报告消息将是“事件2d”测量报告。这个测量报告向节点B 104a提供从用户设备角度来看的信号质量信息，并且允许节点B确定将更适合用于建立与用户设备的连接的新的载波频率。
在为新信道的建立的准备中，节点B 104a接着传送“事件2b”类型的测量控制消息208。“事件2b”消息向用户设备102指示当前所使用的频率的所估计的质量低于某个门限并且一未被使用的频率的所估计的质量高于某个门限。
节点B也向用户设备102传送另外的测量控制消息210。测量控制消息208是为了压缩间隙的频分双工的目的。
此后，用户设备传送由信号211表示的另外的测量报告消息，其为响应“事件2b”测量控制信号208的报告。
测量报告消息211向节点B 104a提供对用户设备的接收机处的当前的信号条件的确认，并且从而向节点B 104a提供对切换频率的需要的确认。这是基于信号测量自测量报告消息206起没有改变的假设。如果信号条件已改变，则测量报告消息211将通知这种情况。
节点B 104b接着发起资源在信道″q″上的分配，该信道是为了用于用户设备的专用物理信道的建立而选择的新信道。这在图2中由通过参考标号212所标识的功能框来表示。
此后，节点B 104a向用户设备102传送由信号214表示的物理信道重新配置消息。这向用户设备标识了专用物理信道将被切换到的信道。
在本领域中已知的同步进程被称作同步进程A，其接着被启动，并且用于专用物理信道在信道″q″上的建立的物理信道建立进程被建立。这被表示为由参考标号216所标识的功能框。
参考图2所描述的信令及步骤是根据本领域已知的信令及步骤。本领域的技术人员将理解的是切换的触发可能以各种不同的方式产生，并且图2仅代表一例子。
在现有技术中，对于其中有必要在“旧的”专用物理信道与“新的”专用物理信道之间保留系统帧号(SFN)定时的布置，由参考标号216所表示的同步及建立进程直到信道被建立或者直到“物理信道建立失败”发生时才发生。现有技术的问题在于在由参考标号212所表示的节点B 104b中的资源的分配与用户设备102收到的物理信道重新配置消息信号214之间可能有大约若干秒的延迟。由于节点B 104b中的资源的分配所引起的延迟(这例如可能是由于节点B被过载)，信道中的无线电条件到物理信道重新配置消息被发送到用户设备的时候可能已改变。到这个时候，在所建议的新信道上的条件可能比在现有的信道上更差。
然而，在物理信道重新配置消息已被传送时，用户设备将继续尝试在新的信道上建立专用物理信道。但是，如果信号质量已经足够地恶化，则建立这个信道将是不可能的。然而，用户设备102和节点B104a两者都不能够确定信道质量已经恶化的事实，并且因而没有办法终止与节点B 104b建立新的专用物理信道的尝试。
物理信道的未建立(non-establishment)接着在用户设备侧通过同步的失去而被确定。同步的失去在建立进程中强行产生失败。在失败之后，用户设备必须用旧的信道初始化重新建立。
追踪因为同步的失去的超时的计时器可能花费长的时间来引起失败，在大约15秒的范围内。因此，系统在显著的一段时间内没有被建立的连接，在该段时间期间没有建立连接的可能性并且此后，新的建立必须被发起。
根据本发明，用于在新的信道上建立专用物理信道的已知技术被调整，现在参考图3的流程图进一步论述这点。
步骤302表示专用物理信道的重新配置，特别是根据在上文中参考图2所描述的过程重新配置专用物理信道的决定已被接受。
步骤304表示物理信道建立进程的触发，对应于图2中由参考标号216所表示的功能。
根据本发明，在步骤306中在用户设备102处进行进一步的测量。在优选的布置中，响应物理信道重新配置消息214在用户设备306中触发另外的系统帧号测量。在这个步骤中，用户设备尝试解码来自信道，即信道″q″的信号，所述专用物理信道将被转换到该信道。
在步骤308中，″T312″计时器被启动，其为指示所允许的用于物理信道建立的最大持续时间的计时器。
如上文所述，本发明处理的问题与T 312计时器(在步骤308处被启动)超时所花费的相对长的时间相关联。步骤306中的系统帧号的解码与计时器312的超时相比花费长度短得多的时间。因此，在信号条件恶化使得来自将与其建立连接的新信道的信号已恶化的事件中，这由SFN解码步骤306快速地确定。
在步骤310中，同步计数器被设定为零，并且计时器T312被启动。
根据本发明的这种布置的新的专用物理信道的初始化将产生四个结果中的一个，一般由图3中的四个状态来标识。
在一般由参考标号312标识的第一状态中，使用框32和324确定成功地被同步(IN_SYNC)的帧的数量。如果被同步的帧的数量等于N312，则“物理信道建立成功”被检测，并且适当的信号被设定在线326上。
在一般由参考标号314表示的第二状态中，所确定的是帧是否不成功地被同步(OUT_OF_SYNC)。在这个事件的确定上没有特定的行动。
在失败在第一和第二状态312和314中的任意一个中被检测的事件中，信号被设定在线330上并且“去往标记1”指令被执行，如在本领域中已知的那样。
在一般由参考标号316表示的第三状态中，被检测的是″T312″计时器是否到期，即被允许用于信道建立的时间是否已到期。
在由步骤318所表示的第四状态中，被检测的是在步骤306中被发起的SFN解码是否已失败。
在步骤316或者步骤318中的失败事件中，失败信号如线334所表示的那样被设定。
根据本发明的优选布置，一旦新的专用物理信道的建立被发起，有可能被确定的第一状态是SFN解码失败318。根据用户设备由于信号衰减而无法解码来自所建议的新的节点B元件的SFN，SFN解码失败有可能迅速且合理地被确定。如果SFN解码失败318发生，则进入失败状态并且失败信号在线334上被生成。
图3没有示出用于新的专用物理信道的建立的机制，该机制对于本领域的技术人员将是熟悉的。
如果新的专用物理信道的建立被完成而失败线334不用被设定，则新的专用物理信道被建立并且用户设备与节点B 104c之间的通信被建立。
图4示出了由参考标号402所表示的新的专用物理信道在信道″q″上的建立。
如果线334上的失败信号在新的专用物理信道被建立之前被设定，则用户设备发起专用物理信道在先前的信道上的建立，该先前的信道在所描述的例子中是信道″p″。
如图5所示并且由参考标号502所表示的那样，响应线334上的失败信号，用户设备为信道″p″启动物理信道建立进程和进程A的同步。
应当被注意的是如果到用于专用物理信道的新信道的切换在线334上的失败信号已被设定之前成功地被完成，则图3的过程被复位。
因此，根据本发明，其提供了额外的测量来估计将与其建立新的专用物理信道的小区的质量。假定如果不可能解码目标小区的SFN，则物理信道建立进程没有机会成功。如果SFN解码失败，则物理信道建立进程被中断并且直接返回物理建立失败。
与T312相比，SFN测量的持续时间非常短。SFN测量的持续时间典型地可以是最大为200毫秒(包括若干次解码尝试)。
本发明的布置适用这样的场合，即其中3GPP规范或者信道建立根据其操作的任何其他规范不强迫在信道建立之前解码目标小区的SFN。
这是在定时被维持的频率间切换或者频率内切换中的情况。这也是在例如从IDLE状态或者FACH状态的状态转换之后CELL_DCH状态的初始化中的情况。
因此根据本发明的优选布置，SFN测量与信道建立进程平行地被触发用于与目标小区建立信道。
本发明特别地适用于根据3GPP版本5的物理信道建立技术。
前面的说明已描述了用于实现本发明的优选布置。本发明不限于在本说明书中所陈述的特定的布置，包括设备及过程步骤。本领域的技术人员将认可本发明具有广阔的应用范围，并且所描述的布置接受大范围的另外的改动及应用。本发明的范围由随附的权利要求确定。

Claims (11)

1.一种控制无线通信系统中的物理信道建立的方法，所述方法包括：
a.确定是否需要系统帧号的解码作为物理信道建立进程的初始化的部分；
b.如果不需要所述系统帧号的解码，则为将被建立的信道初始化系统帧号的解码；以及
c.如果所述系统帧号的解码失败，则终止所述信道建立进程。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述物理信道建立进程的所述初始化响应频率间硬切换。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述物理信道建立进程的所述初始化响应频率内硬切换。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述物理信道建立进程的所述初始化响应状态转换。
5.如权利要求2或者3所述的方法，其还包括，如果所述系统帧号的解码失败，则为先前建立的信道初始化物理信道建立进程。
6.如前述权利要求中任意一项权利要求所述的方法，其中所述确定步骤取决于标准化的物理信道建立进程。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述标准化的物理信道建立进程根据3GPP版本5。
8.一种用于执行权利要求1至7中任意一项权利要求所述的方法的计算机程序。
9.一种用于存储计算机程序代码的计算机程序产品，当所述计算机程序代码在计算机上被运行时，其执行根据权利要求1至7中任意一项权利要求所述的方法。
10.一种用于控制无线通信系统中的物理信道建立的设备，所述设备包括：
a.用于确定是否需要系统帧号的解码作为物理信道建立进程的初始化的部分的装置；
b.用于初始化的装置，如果不需要所述系统帧号的解码，则为将被建立的信道初始化系统帧号的解码；以及
c.用于终止的装置，如果所述系统帧号的解码失败，则终止所述信道建立进程。
11.一种包括根据权利要求8所述的设备的移动通信系统的用户设备。
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