CN104039026B - 移动通讯系统环境中重建连接的装置与方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种在移动通讯系统环境中无线资源控制协议(RRC protocol)用以重建连接的装置与方法。于一实施例中,提供一种用户终端设备(User Equipment),当其状态为连接状态连接到移动通讯系统时,会执行重建连接的操作。在网络发生问题时,当安全模式(Security Mode)启动,该用户终端设备会开始进行无线资源控制协议的重建连接程序。然而,当该安全模式没有启动且无线链路控制协议(RLC protocol)表示已达到最大重新传送尝试次数,该用户终端设备会重置该无线资源控制协议的下层、释出不必要的无线资源、向该无线资源控制协议的上层表明释出的该无线资源控制协议连接,然后进入无线资源控制协议闲置状态(RRC_IDLE State),并且等待下一个触发事件。

Description

移动通讯系统环境中重建连接的装置与方法

[0001] 本申请为2008年12月01日提交的、申请号为200810177815.1、发明名称为“移动通 讯系统环境中重建连接的装置与方法”的申请案的分案申请。

技术领域

[0002]本发明是有关于重建连接的程序,特别是有关于在无线网络系统环境中,无线资 源控制协议(radio resource control protocol)用以重建连接的装置与方法。

背景技术

[0003]通用移动通讯系统(UMTS)是一种由全球移动通讯系统(GSM)演进而来的第三代移 动通讯系统。通用移动通讯系统为一种欧洲规格,其主要目的在于以全球移动通讯系统核 心网络和宽带码分多址接入(W-CDMA)技术为基础,提供更好的移动通讯服务。虽然通用移 动通讯系统可提供高数据传输率,但是在未来几年内无线数据的使用必然会有显著地增 力口。因此,通用移动通讯系统长期演进技术被提出,其目的在于更加改善通用移动通讯系 统,来达成高数据率、低延迟和理想封包无线存取技术的目标。此改良过的通用移动通讯系 统就是进化式通用陆上无线接入(Evolved Universal Terrestrial Radio Access,E-UTRA)〇

[0004]无线移动装置通常是指用户终端设备(User Equipment)。用户终端设备须遵守第 三代移动通信合作组织(3GPP)规范的进化式通用陆上无线电接入协定。第三代移动通信合 作组织规范TS36 • 331内含公认修改请求R2-083795的规范TS36.331,.8.2.0中提及进化式 通用陆上无线接入网络(E-UTRAN)和用户终端设备之间必须遵守进化式通用陆上无线接入 无线资源控制协议。

[0005] 依照规范36 • 331的5 • 3 • 7.2款规定,每当无线链路控制协议(RLC protocol)表示 重新传送尝试次数已达到最大时,用户终端设备会开始进行无线资源控制协议(RRC protocol)的重建连接程序。规范36.331的5.3.7.2款还提及该用户终端设备只能在安全模 式(Security Mode)启用时开始此重建连接程序。然而,当无线链路控制协议表示重新传送 尝试次数己达到最大时,无线资源控制协议的安全模式(Security Mode)尚未启用的情形 也可能会发生。

[0006] 上述情形在第三代移动通信合作组织规范TS36.322,v. 8.2.0中有描述。当无线电 承载(Radio Bearer)处在无线链路控制协议的确认模式(AM)中时,无线链路控制协议会指 示重新传送尝试次数已达到最大。然而,如规范36.331所述,信号无线电承载1 (Signaling Radio Bearerl)的系统默认配置会处在无线链路控制协议的确认模式中,并且会传送启用 无线资源控制协议的安全模式的配置消息。因此,当无线链路控制协议表示重新传送尝试 次数己达到最大时,无线资源控制协议的安全模式可能尚未启用,而导致于和用户终端设 备只能在无线资源控制协议的安全模式已启用时,才能开始进行无线资源控制协议的重建 连接程序此项先决条件产生矛盾,还可能造成用户终端设备运作上的错误。

发明内容

[0007] 因此,于一实施例中,本发明提供一种在移动通讯系统环境中无线资源控制协议 (RRC protocol)用以重建连接的装置与方法。于本发明一实施例中,提供一种用户终端设 备(User Equipment),当其状态为连接状态连接到移动通讯系统时,会执行重建连接的操 作。该用户终端设备包含无线模块(Wireless Module)、事件处理器(Event Handler)、以及 控制器(Controller)。该无线模块用于接收和传送消息。该事件处理器用于接收触发事件, 而此触发事件表示在达到最大重新传送尝试次数后,无线链路控制协议(RLC protocol)的 向外消息传送无效。该控制器用于判断是否该用户终端设备在收到触发事件后是在安全模 式(Security Mode)。当该用户终端设备不是在安全模式时,该控制器会执行进入闲置状态 的操作,将该用户终端设备由连接状态转为闲置状态。当该用户终端设备是在安全模式时, 该控制器会执行无线资源控制协议的重建连接程序。

[0008] 该进入闲置状态的操作包含下列步骤任意组合:重置该无线资源控制协议的下层 (Lower Layer)、释出不必要的无线资源、向该无线资源控制协议的上层(Upper Layer)表 示释出的该无线资源控制协议连接、以及进入无线资源控制协议闲置状态。

[0009] 该无线资源控制协议的重建连接程序包含下列步骤任意组合:重置该无线资源控 制协议的下层、选择该移动通讯系统中一适合的小区(Cell)、以及开始传送请求消息 (Request Message)到移动通讯系统。该无线资源控制协议的重建连接程序还包含接收回 复该请求消息的响应消息(Response Message)。当该响应消息为配置消息(Configuration Message)时,该无线资源控制协议的重建连接程序会继续重新配置和重新启动信号无线电 承载(Signaling Radio Bearer)、重新启动安全模式、以及开始传送配置完成消息。当该响 应消息为拒绝消息(Rejection Message),该无线资源控制协议的重建连接程序继续执行 进入闲置状态的操作。因此,当该无线资源控制协议的重建连接程序成功完成,该用户终端 设备继续维持在连接状态;反之,该用户终端设备会进入闲置状态。

[0010] 该移动通讯系统可以是进化式通用陆上无线电接入系统(E-UTRA)。 于另一实施例中,提供一种当用户终端设备为连接状态连接到移动通讯系统时重 建连接的方法。该方法包含:接收触发事件,而此触发事件表示在达到最大重新传送尝试次 数后,无线链路控制协议(RLC protocol)的向外消息传送无效,该方法还包含:判断该用户 终端设备在收到该触发事件后是否是在安全模式、以及当该用户终端设备不是在安全模式 时,执行进入闲置状态的操作,将该用户终端设备由连接状态转为闲置状态。该方法还包含 当该用户终端设备是在安全模式时,执行无线资源控制协议的重建连接程序。

[0012]该进入闲置状态操作包含重置该无线资源控制协议的下层、释出不必要的无线资 源、向该无线资源控制协议的上层表明释出的该无线资源控制协议连接、以及进入无线资 源控制协议闲置状态。

[0013]该无线资源控制协议的重建连接程序包含以下步骤任意组合:重置该无线资源控 制协议的下层、选择该移动通讯系统中一适合的小区、以及开始传送请求消息到移动通讯 系统。该无线资源控制协议的重建连接程序还包含接收回复该请求消息的响应消息。当该 响应消息为配置消息,该无线资源控制协议的重建连接程序继续开始重新配置和重新启动 信号无线电承载、重新启动安全模式、以及开始传送配置完成消息。当该响应消息为拒绝消 息,该无线资源控制协议的重建连接程序继续执行进入闲置状态的操作。因此,当该无线资 源控制协议的重建连接程序成功完成,该用户终端设备继续维持在连接状态;反之,该用户 终端设备会进入闲置状态。

[0014] 该移动通讯系统可以是进化式通用陆上无线电接入系统。

[0015] 本发明还提供一种芯片组,当其状态为连接状态连接到移动通讯系统时,执行重 建连接的操作,该芯片组包含:事件处理器,用于接收触发事件,其中该触发事件表示在达 到预定重新传送尝试次数后,无线链路控制协议的向外消息传送无效;以及控制器,用于判 断该芯片组在收到该触发事件后是否是在安全模式,当该芯片组不是在安全模式,该控制 器会执行进入闲置状态的操作,并将该芯片组的状态由连接状态转为闲置状态。

[0016] 为了让本领域技术人员更了解本发明的其它目的和特征,下文特举数移动通讯系 统环境中重建连接的装置与方法的较佳实施例。

附图说明

[0017] 图1为依据本发明一实施例的具有无线资源控制协议区块的控制面协议栈装置的 区块图。

[0018] 图2为依据本发明一实施例中当安全模式启动且重建连接要求被接受时该用户终 端设备操作的消息序列图。

[0019] 图3为依据本发明一实施例中当安全模式启动且该重建连接要求被拒绝时该用户 终端设备操作的消息序列图。

[0020] 图4为依据本发明一实施例中当安全模式未启动时该用户终端设备操作的消息序 列图。

[0021] 图5为图1所示的依据本发明一实施例中无线资源控制协议区块的详细区块图。

[0022] 图6为依据本发明一实施例的无线资源控制协议栈210中重建连接运作的流程图。

具体实施方式

[0023] 以下叙述为本发明的最佳实施例,此叙述的目的在于阐明本发明的基本原理,而 非用以限定本发明。本发明的保护范围以所附的申请专利范围界定为准。为了提出较佳的 例子,下述的实施例是用于进化式通用陆上无线接入网络(E-UTRAN)环境中。此外,第三代 移动通信合作组织(3GPP)规范可用于讲述本发明的精神,但不可用于限制本发明的范围。

[0024] 图1为依据本发明一实施例的具有无线资源控制协议区块的控制面协议栈装置的 区块图。无线资源控制协议栈(RRC Protocol Stack) 210为进化式通用陆上无线电接入(E-UTRA)用户终端设备(User Equipment)协议栈100的分层,负责提供信息传送到上层(Upper Layer) 110,和控制下层(Lower Layer) 130的配置,下层130可能包含:无线链路控制层 (RLC) 131、媒体存取控制层(Medium Access Control) 132和物理层(Physical Layer) 133。 于实际应用上,本说明书提及的任何协议栈可为硬件、软件、或为软硬件的组合。

[0025] 为了保持连接到进化式通用陆上无线接入网络,在电源开启之后,该用户终端设 备会建立并保持连接。每当该无线资源控制协议栈210检测到网络错误,如包含下列任何错 误之一时:无线连接失败、基地台换手失败、无线连接控制重新传送失败、以及连接重置失 败,该无线资源控制协议找210会尝试再次连接到该进化式通用陆上无线接入网络并重建 连接。但是,在已知的无线资源控制协议中,只有在安全模式己启动,且没有任何操作是定 义为不启动安全模式的前提下,才能执行该连接操作。本发明的优点在于此实施例中,该无 线资源控制协议栈210在安全模式未启动时,可允许该用户终端设备在不符合先决条件或 先决条件不明确的时候能正确的运转。这种情形可能在当该无线链路控制协议表示在达到 预定重新传送尝试次数后,或达到最大重新传送尝试次数后,该传送无效的时候发生。

[0026]图2为依据本发明一实施例中当安全模式启动且重建连接要求被接受时该用户终 端设备操作的消息序列图。参照图2所示,该用户终端设备的起始状态为无线资源控制协议 连接状态(RRC_C0NNECTED State),而且该用户终端设备是在安全模式。该无线资源控制协 议连接状态在逻辑上可认知为该无线资源控制协议找210的无线连接是处在连接状态,在 不同实施例中可能使用其它状态名称。当该用户终端设备检测到网络错误(步骤S21),在一 实施例中该网络错误代表连接中断,该用户终端设备会重置该无线资源控制协议的下层 (步骤S22)、选择该移动通讯系统中一适合的小区(步骤S23)、以及传送请求消息 (RRCConnectionReestablishmentRequest)到该进化式通用陆上无线接入网络(步骤S24), 要求重建连接。步骤S21中遇到的网络错误包含但不限制于下列错误:无线连接失败、基地 台换手失败、无线连接控制重新传送失败、以及连接重置失败。在接收该请求消息之后,该 进化式通用陆上无线接入网络会重新配置无线资源(步骤S25),并且传送配置消息 (RRCConnectionReetablishment)到该用户终端设备(步骤S26)要求新的连接。当该用户终 端设备收到该配置消息,该用户终端设备会重新配置且重新开始信号无线电承载1 (Signaling Radio Bearerl)(步骤S27),并重新启动安全模式(步骤S28)。于一实施例中, 该用户终端设备会重新配置且重新开始无线电承载(Radio Bearer),不只是限定于上述的 信号无线电承载1。接着该用户终端设备会传送配置完成消息 (RRCConnectionReestablishmentComplete)到该进化式通用陆上无线接入网络以告知配 置完成(步骤S29)。因此,该连接会重建且该用户终端设备会维持在无线资源控制协议连接 状态。

[0027]图3为依据本发明一实施例中,当安全模式启动且该重建连接要求被拒绝时该用 户终端设备操作的消息序列图。参照图3所示,该用户终端设备的起始状态为无线资源控制 协议连接状态,且该用户终端设备是在安全模式。相似于图2所示,当该用户终端设备检测 到网络错误,该用户终端设备首先会重置该无线资源控制协议的下层、选择该移动通讯系 统中一适合的小区、以及传送请求消息(RRCConnectionReestablishmentRequest)到该进 化式通用陆上无线接入网络。然而,在收到该请求消息之后,该进化式通用陆上无线接入网 络拒绝该要求(步骤S31),并传送拒绝消息(RRCConnectionReestablishmentReject)到该 用户终端设备(步骤S32),该进化式通用陆上无线接入网络拒绝该要求的原因不在本发明 的范围内。当该用户终端设备收到该拒绝消息,该用户终端设备会执行进入闲置状态的操 作,可能包含下列步骤的任意组合:重置该无线资源控制协议的下层(步骤S33)、释出不必 要的无线资源(步骤S:M)、以及向该无线资源控制协议的上层表明释出的该无线资源控制 协议连接(步骤S35)。然后该用户终端设备进入无线资源控制协议闲置状态并等候下一个 触发事件。换句话说,于一实施例中,一旦收到该拒绝消息(步骤S32),该用户终端设备会释 出所有原本连接所占用的资源,并通知协议栈21〇的其它层,包含图1所示的上层110和下层 130。

[0028]图4为依据本发明一实施例中当安全模式未启动时该用户终端设备操作的消息序 列图。参照图4所示,该用户终端设备的起始状态为无线资源控制协议连接状态,且该用户 终端设备不是在安全模式。当该用户终端设备检测到无线链路控制协议重新传送失败(步 骤S41),该用户终端设备会执行进入闲置状态的操作如图3所示,或该用户终端设备会释出 所有原本连接所占用的资源,并通知协议栈的其它层,包含图1所示的上层110和下层130。 然后该用户终端设备会进入该无线资源控制协议闲置状态并等候下一个触发事件。

[0029]图5为图1所示的依据本发明一实施例中,无线资源控制协议区块的详细区块图。 一种用户终端设备200包含无线模块220用以接收和传送消息。该用户终端设备还包含图1 所示的无线资源控制协议栈210,通过该无线模块220来接收和传送消息到该进化式通用陆 上无线接入网络230。该无线资源控制协议桟210和该无线模块220之间的连接可能包含一 些图5中没有表示的区块,例如图1中的协议栈区块。该无线资源控制协议栈210包含事件处 理器211和控制器212。该无线资源控制协议栈210的运作在图6有做更详尽的解释。

[0030]图6为依据本发明一实施例的无线资源控制协议栈210中,重建连接运作的流程 图。参照图6所示,该用户终端设备的起始状态为无线资源控制协议连接状态。当该事件处 理器211接收到触发事件,该触发事件表示在达到预定重新传送尝试次数后该无线链路控 制协议的重新传送无效(步骤S61),该控制器212会检查该用户终端设备是否是在安全模式 (步骤S62)。当该用户终端设备不是在安全模式,该控制器212会执行进入闲置状态的操作, 包含重置该无线资源控制协议的下层(步骤S63-1)、释出不必要的无线资源(步骤S63-2)、 向该无线资源控制协议的上层表示释出的该无线资源控制协议连接(步骤S63-3)、以及进 入无线资源控制协议闲置状态。当该用户终端设备处在安全模式,该控制器212会执行该无 线资源控制协议的重建连接程序。该无线资源控制协议的重建连接程序可包含重置该无线 资源控制协议的下层(步骤S64-1)、选择该移动通讯系统中一适合的小区(步骤S64-2)、以 及通过无线模块传送请求消息(RRCConnectionReestablishmentRequest)到该进化式通用 陆上无线接入网络(步骤S64-3)。然后该用户终端设备经由该无线模块220接收来自该进化 式通用陆上无线接入网络的响应消息(步骤S64-4),并检查该响应消息的类型(步骤S64-5)。当该响应消息为配置消息(RRCConnectionReetablishment)时,该控制器212会重新配 置且重新开始消息无线电承载1 (步骤S64-6),并且重新启动安全模式(步骤S64-7)。然后该 控制器2 1 2经由该无线模块2 2 0传送配置完成消息 (RRCConnectionReestablishmentComplete)到该进化式通用陆上无线接入网络(步骤S64-8)。因此,该连接会重建且该用户终端设备会维持在该无线资源控制协议连接状态。当该响 应消息为拒绝消息(RRCConnectionReestablishmentReject),该控制器212会执行前述的 进入闲置状态操作,然后该用户终端设备会进入无线资源控制协议闲置状态并等候下一个 触发事件。

[0031]虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然其并非用以限定本发明,任何本领域技 术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作些许的更动与润饰,因此本发明的保护范 围当视所附的权利要求范围所界定者为准。

Claims (13)

1. 一种用户终端设备,适于在连接到移动通讯系统的连接状态执行重建连接的操作, 该用户终端设备包含: 无线模块,用于接收和传送消息; 事件处理器,用于接收触发事件,其中该触发事件表示在达到预定重新传送尝试次数 后,无线链路控制协议的重新传送失败;以及 控制器,用于判断该用户终端设备在收到该触发事件后是否是在安全模式,其中,当该 用户终端设备被判断为在安全模式,该控制器会执行无线资源控制协议的重建连接程序, 而当该用户终端设备被判断为不是在安全模式,该控制器会执行进入闲置状态的操作,并 将该用户终端设备由连接状态转为闲置状态, 其中该进入闲置状态操作包含下列步骤的任意组合: 重置该无线资源控制协议的下层; 释出不必要的无线资源;以及 向该无线资源控制协议的上层表明释出的该无线资源控制协议连接, 其中该无线资源控制协议的下层包含:无线链路控制层、媒体存取控制层和物理层。
2.—种在移动通讯系统环境中重建连接的方法,其中用户终端设备适于在连接到移动 通讯系统的连接状态执行重建连接的操作,该方法包含: 接收触发事件,其中该触发事件表示在达到预定重新传送尝试次数后,无线链路控制 协议的重新传送失败;以及 判断该用户终端设备在收到该触发事件后是否是在安全模式,其中,当该用户终端设 备被判断为在安全模式,则该用户终端设备的控制器会执行无线资源控制协议的重建连接 程序,而当该用户终端设备被判断为不是在安全模式,该控制器会执行进入闲置状态的操 作,并将该用户终端设备由连接状态转为闲置状态, 其中该进入闲置状态操作包含下列步骤的任意组合: 重置该无线资源控制协议的下层; 释出不必要的无线资源;以及 向该无线资源控制协议的上层表明释出的该无线资源控制协议连接, 其中该无线资源控制协议的下层包含:无线链路控制层、媒体存取控制层和物理层。
3.根据权利要求2所述的方法,其中该无线资源控制协议的重建连接程序包含下列步 骤的任意组合: 重置该无线资源控制协议的下层; 选择该移动通讯系统中一适合的小区; 传送请求消息到移动通讯系统;以及 接收回复该请求消息的响应消息。
4. 根据权利要求3所述的方法,其中当该响应消息为配置消息,该用户终端设备还执行 下列步骤的任意组合: 重新配置和重新启动信号无线电承载; 重新启动该安全模式;以及 开始传送配置完成消息。
5. 根据权利要求3所述的方法,其中当该响应消息为拒绝消息,该用户终端设备还执行 进入闲置状态的操作。
6. 根据权利要求2所述的方法,其中当该无线资源控制协议的重建连接程序成功完成, 该用户终端设备继续维持在该连接状态;反之,该用户终端设备进入该闲置状态。
7. 根据权利要求2所述的方法,其中该移动通讯系统为进化式通用陆上无线电接入系 统,该连接状态在该进化式通用陆上无线电接入系统中定义为无线资源控制协议连接状 态,该闲置状态在该进化式通用陆上无线电接入系统中定义为无线资源控制协议闲置状 5^5 〇
8. —种芯片组,适于在连接到移动通讯系统的连接状态执行重建连接的操作,该芯片 组包含: 事件处理器,用于接收触发事件,其中该触发事件表示在达到预定重新传送尝试次数 后,无线链路控制协议的重新传送失败;以及 控制器,用于判断该芯片组在收到该触发事件后是否是在安全模式,其中,当该芯片组 被判断为在安全模式,该控制器会执行无线资源控制协议的重建连接程序,而当该芯片组 被判断为不是在安全模式,该控制器会执行进入闲置状态的操作,并将该芯片组由连接状 态转为闲置状态, 其中该进入闲置状态的操作包含下列步骤的任意组合: 重置该无线资源控制协议的下层; 释出不必要的无线资源;以及 向该无线资源控制协议的上层表明释出的该无线资源控制协议连接, 其中该无线资源控制协议的下层包含:无线链路控制层、媒体存取控制层和物理层。
9. 根据权利要求8所述的芯片组,其中该无线资源控制协议的重建连接程序,包含下列 步骤的任意组合: 重置该无线资源控制协议的下层; 选择该移动通讯系统中一适合的小区; 传送请求消息到该移动通讯系统;以及 接收回复该请求消息的响应消息。
10. 根据权利要求9所述的芯片组,其中当该响应消息为配置消息,该芯片组还执行下 列步骤的任意组合: 重新配置和重新启动信号无线电承载; 重新启动安全模式;以及 开始传送配置完成消息。
11. 根据权利要求9所述的芯片组,其中当该响应消息为拒绝消息,该芯片组还执行进 入闲置状态的操作。
12. 根据权利要求8所述的芯片组,其中当该无线资源控制协议的重建连接程序成功完 成,该芯片组继续维持在该连接状态;反之,该芯片组进入该闲置状态。
13. 根据权利要求8所述的芯片组,其中该移动通讯系统为进化式通用陆上无线电接入 系统,该连接状态在该进化式通用陆上无线电接入系统中定义为无线资源控制协议连接状 态,该闲置状态在该进化式通用陆上无线电接入系统中定义为无线资源控制协议闲置状 〇
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