CN110050479A - 处理无线链路控制失败的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种包括无线收发器和控制器的用户设备(User Equipment，UE)。该无线收发器执行与服务网络的主小区(primary cell，Pcell)和辅小区(secondary cell，Scell)之间的无线发送和接收。该控制器使用多个无线链路控制(Radio Link Control，RLC)实体激活用于载波聚合(Carrier Aggregation，CA)的分组数据汇聚协议(Packet Data Convergence Protocol，PDCP)分组数据单元(Packet Data Unit，PDU)的复制。响应于检测到发生与Pcell无关的该RLC实体之一的RLC失败，经由无线收发器向服务网络发送报告RLC失败的无线资源控制(Radio Resource Control，RRC)消息。
Description
交叉引用
本发明要求申请日为2017年9月29日，申请号为62/565592的美国临时专利申请以及申请日为2017年9月25日，申请号为16/140781的美国专利申请的优先权。上述美国专利申请在此一并作为参考。
技术领域
本发明一般涉及处理无线链路控制(Radio Link Control，RLC)失败。更具体地，本发明涉及当激活载波聚合(Carrier Aggregation，CA)复制时处理RLC失败的方法及其装置。
背景技术
随着对普适计算和网络化需求的不断增长，已经开发了各种蜂窝技术，包括全球移动通信系统(Global System for Mobile communications，GSM)技术、通用分组无线服务(General Packet Radio Service，GPRS)技术、全球演进增强数据速率(Enhanced Datarates for Global Evolution，EDGE)技术、宽带码分多址(Wideband Code DivisionMultiple Access，WCDMA)技术、码分多址2000(Code Division Multiple Access 2000，CDMA2000)技术、时分-同步码分多址(Time Division-Synchronous Code DivisionMultiple Access，TD-SCDMA)技术、全球微波连接互通(Worldwide Interoperability forMicrowave Access，WiMAX)技术、长期演进(Long Term Evolution，LTE)技术、时分LTE(Time-Division LTE，TD-LTE)技术和增强LTE(LTE-Advanced，LTE-A)技术等。
这些蜂窝技术已经应用于各种电信标准中，以提供使得不同的无线装置能够在市级、国家级、区域级甚至全球级别进行通信的通用协议。新兴电信标准的一个示例是5G新无线电(New Radio，NR)。5GNR是第三代伙伴计划(Third Generation Partnership Project，3GPP)发布的对LTE移动标准的一系列改进。其旨在通过提高频谱效率、降低成本、改善服务和利用新频谱，更好地支持移动宽带互联网接入，以及更好地与其他开放标准集成，以及支持波束成形(beamforming)、多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output，MIMO)天线技术和CA。
在CA的情况下，对多个逻辑信道的复制称为CA复制，其中，复制的分组数据汇聚协议(Packet Data Convergence Protocol，PDCP)协议数据单元(Protocol Data Unit，PDU)通过不同的载波发送，以提高数据传输的可靠性。在CA复制中，将复制的PDCP PDU提交给两个不同的PLC实体。这两个RLC实体的逻辑信道与不同载波(例如，不同服务小区)相关联，因此可以通过不同的载波发送复制的PDCPPDU。
在传统4G网络中，诸如LTE网络，当达到RLC重传最大次数时会发生无线链路失败(Radio Link Failure，RLF)，响应于该RLF，可能触发无线资源控制(Radio ResourceControl，RRC)重建流程。然而，完成RRC重建流程所需时间可能很长并可能导致服务的中断。
因此，关于如何处理激活CA复制以及达到与多个RLC实体之一相关联的RLC重传最大次数的情况，对于5G NR网络期望存在不同的设计。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出通过报告RLC失败来处理RLC失败，而不执行RRC重建流程，从而减少由RLC失败引起的中断时间。
在本发明的一方面，提出了一种包括无线收发器和控制器的用户设备(UserEquipment，UE)。配置该无线收发器执行与服务网络的主小区(primary cell，Pcell)和辅小区(secondary cell，Scell)之间的无线发送和接收。配置该控制器使用多个RLC实体来激活用于CA的PDCP PDU的复制，响应于检测到发生与Pcell无关的RLC实体之一的RLC失败，经由无线收发器向服务网络发送报告RLC失败的RRC消息。
在本发明的另一方面，提出了一种处理RLC失败的方法，该方法由与服务网络的Pcell和Scell连接的UE执行。该方法包括以下步骤：使用多个RLC实体激活用于CA的PDCPPDU的复制；响应于检测到发生与Pcell无关的RLC实体之一的RLC失败，向服务网络发送报告RLC失败的RRC消息。
在回顾了UE的特定实施例和处理RLC失败的方法的以下描述后，本发明的其他方面和特征对于本领域技术人员将变得显而易见。
附图说明
通过参考附图阅读随后的详细描述和示例，可以更全面地理解本发明，其中：
图1是根据本发明实施例描述的无线通信环境的框图。
图2A是根据本发明实施例描述的CA复制的示意图。
图2B是根据本发明另一实施例描述的CA复制的示意图。
图3是根据本发明实施例描述UE 110的框图。以及
图4A和图4B是根据本发明实施例的用于处理RLC失败的方法的消息序列图。
具体实施方式
以下描述是出于说明本发明的一般原理的目的而进行的，不应被视为具有限制意义。可以理解的是，本发明实施例可由软件、硬件、固体或其任意组合来实现。当术语“包括”和/或“包含”在本文中使用时，指定所述特征、整数、步骤、操作、组件和/或组件的存在，但不排除存在或者添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、组件、组件和/或组。
图1是根据本发明实施例描述的无线通信环境的框图。
如图1所示，无线通信环境100包括UE 110和服务网络120，其中UE 110可以无线连接到服务网络120以获得移动服务。
UE 110可以是功能手机、智能手机、平板个人计算机(Personal Computer，PC)、笔记本计算机或任何支持服务网络120所使用的蜂窝技术(即，传统4G技术(例如，LTE、LTE-A、TD-LTE)或5G NR技术)的无线通信装置。在另一实施例中，UE 110可以支持不止一种蜂窝技术。例如，UE可以支持5G NR技术和诸如LTE技术的传统4G技术。
此外，UE 110支持CA复制的功能，其中，UE可以利用不同分量载波(ComponentCarrier，CC)的频率分集来提高数据传输的可靠性。具体地，当配置和激活CA复制时，可以复制PDCP PDU并提交给UE 110的不同RLC实体，并且这些RLC实体的逻辑信道与不同CC(例如，不同服务小区)相关联，因此可以通过不同CC发送复制的PDCP PDU。
服务网络120包括接入网121和核心网122。
接入网121负责处理无线电信号、终止无线电协议以及将UE 110与核心网122连接。核心网122负责执行移动管理、网络侧认证以及与公共/外部网络(例如，因特网)相连接。接入网121和核心网122的任一个包括执行所述功能的一个或更多个网络节点。
在另一个实施例中，服务网络120是5G NR网络，接入网121是无线接入网(RadioAccess Network，RAN)以及核心网122是下一代核心网(Next Generation Core Network，NG-CN)。
RAN包括支持高频带(例如，高于24GHz)的一个或更多个蜂窝站，例如gNB，并且每个gNB还包括一个或更多个传输接收点(Transmission Reception Point，TRP)，其中每个gNB或TRP可以被认为是5G蜂窝站。一些gNB功能分布在不同的TRP上，而其他gNB功能是集中的，留下特定部署的灵活性和范围以满足特定情况的要求。
5G蜂窝站可以形成向UE提供移动服务的具有不同CC的一个或更多个小区。例如，UE可以驻留在由一个或更多个gNB或TRP形成的一个或更多个小区上，其中，UE驻留的小区称为服务小区，包括Pcell和一个或更多个Scell。UE 110可以驻留在Pcell和一个或更多个Scell以进行CA复制。
NG-CN通常由各种网络功能组成，包括访问及移动功能(Access and MobilityFunction，AMF)、会话管理功能(Session Management Function，SMF)、策略控制功能(Policy Control Function，PCF)、应用功能(Application Function，AF)、鉴权服务器功能(Authentication Server Function，AUSF)、用户平面功能(User Plane Function，UPF)和用户数据管理(User Data Management，UDM)，其中每个网络功能可以实现为专用硬件上的网络组件，或者实现为在专用硬件上运行的软件实例，或者实现为在适当平台上实例化的虚拟化功能，例如，云端基础设施。
AMF提供基于UE的认证、授权、移动管理等。SMF负责会话管理并为UE分配因特网协议(Internet Protocol，IP)地址。它还选择和控制UPF以进行数据传输。如果UE包括多个会话，可以将不同的SMF分配给每个会话以进行单独管理，并且可为每个会话提供不同的功能。AF向负责策略控制的PCF提供有关分组流的信息，以便支持服务质量(Quality ofService，QoS)。基于这些信息，PCF确定关于移动性和会话管理的策略，以使AMF和SMF正常运行。AUSF存储用于验证UE的数据，而UDM存储UE的订阅资料。
在另一个实施例中，服务网络120是LTE/LTE-A/TD-LTE网络，接入网121是演进通用地面无线接入网(Evolved-Universal Terrestrial Radio Access Network，E-UTRAN)以及核心网122是演进分组核心网(Evolved Packet Core，EPC)。
E-UTRAN至少包括一个演进NodeB(evolved NodeB，eNB)(例如，宏eNB(macroeNB)、毫eNB(femto eNB)或微eNB(pico eNB))。
EPC包括归属用户服务器(Home Subscriber Server，HSS)、移动管理实体(Mobility Management Entity，MME)、服务网关(Serving Gateway，S-GW)和分组数据网络网关(Packet Data Network Gateway，PDN-GW或P-GW)。
应当理解的是，图1中描述的服务网络120仅用于说明性目的，并不旨在限制本发明的范围。例如，本发明可应用于其他蜂窝技术，例如5G NR技术的未来增强。
应当理解的是，图1中描述的无线通信环境100仅用于说明性目的，并不旨在限制本发明的范围。例如，无线通信环境100还可同时包括5G NR网络和传统4G网络，并且UE 110可为CA复制同时连接5G NR网络和传统4G网络。也就是说，UE 110可具有同时与5G NR网络和传统4G网络连接的双连接。当传统4G网络指LTE网络时，此场景可以称为演进通用地面无线接入(Evolved-Universal Terrestrial Radio Access，E-UTRA)-NR双连接(E-UTRA-NRDual Connectivity，EN-DC)。
图2A是根据本发明实施例描述的CA复制的示意图。
在此实施例中，UE 110连接到由服务网络120的gNB/eNB形成的两个小区，通过这些小区，UE 110可以从服务网络120接收复制的PDCP PDU。
图2B是根据本发明另一实施例描述的CA复制的示意图。
在此实施例中，UE 110连接到由主gNB(Master gNB，MgNB)或主eNB(Master eNB，MeNB)形成的一个小区和由辅gNB(Secondary gNB，SgNB)或辅eNB(Secondary eNB，SeNB)形成的一个小区，通过这些小区，UE 110可以从服务网络120接收复制的PDCP PDU。
MgNB/MeNB和SgNB/SeNB都属于5G NR网络或传统4G网络。或者，MgNB/MeNB和SgNB/SeNB分别属于5G NR网络和传统4G网络(例如，LTE网络)。
请注意，如图2A和图2B所示，用于CA复制的无线协议结构将多个RLC实体放置于单个PDCP层之下。在PDCP层中处理和复制的PDU被传送到每个RLC实体和逻辑信道中，然后通过相关联的CC发送。接收端(例如，UE 110)的PDCP层处理较早到达的PDCP PDU并将延迟的PDCP PDU作为副本丢弃。通过多个无线链路发送相同数据使得通信更具可靠性，这是因为，当其他无线链路的无线质量恶化时，可以通过良好的无线链路传送数据。
应当理解的是，UE 110中用于CA复制的无线协议结构与图2A中所示的无线协议结构类似，为简洁起见，省略其详细描述。
图3是根据本发明实施例描述UE 110的框图。
如图3所示，UE 110包括无线收发器10、控制器20、存储装置30、显示装置40和输入/输出(I/O)装置50。
无线收发器10用于与由RAN 121的gNB/TRP形成的小区进行无线发送和接收。具体地，无线收发器10包括射频(Radio Frequency，RF)装置11、基带处理装置12和天线13，其中天线13包括用于波束成形的一个或更多个天线。配置基带处理装置12执行基带信号处理并控制用户识别卡(未示出)与RF装置11之间的通信。基带处理装置12包括执行基带信号处理的多个硬件组件，包括模拟数字转换(Analog-to-Digital Conversion，ADC)/数字模拟转换(Digital-to-Analog Conversion，DAC)、增益调整、调制/解调、编码/译码等。RF装置11经由天线13接收RF无线信号，将接收的RF无线信号转换为基带信号，由基带处理装置12处理该基带信号，或者从基带处理装置12接收基带信号，并将接收到的基带信号转换为RF无线信号，然后经由天线13发送。RF装置11还包括执行射频转换的多个硬件装置。例如，RF装置11包括混频器，用于将基带信号与在支持蜂窝技术的射频中振荡的载波相乘，其中取决于所使用蜂窝技术，射频可以是在5GNR技术中使用的任何射频(例如，用于毫米波的30千兆赫～300千兆赫)，或在LTE/LTE-A/TD-LTE技术中使用的900兆赫、2100兆赫或2.6千兆赫，或其他射频。
控制器20可以是通用处理器、微控制单元(Micro Control Unit，MCU)、应用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、图形处理单元(GraphicsProcessing Unit，GPU)、全息处理单元(Holographic Processing Unit，HPU)、神经处理单元(Neural Processing Unit，NPU)等，其包括提供多种功能的各种电路，例如，数据处理和计算、控制无线收发器10与接入网121的蜂窝站形成的小区进行无线通信、通过存储装置30存储和导出数据(例如，程序代码)、发送一系列帧数据(例如，表示文本消息、图形、图像等)到显示装置40，并从I/O装置50接收信号。
特别地，控制器20协调无线收发器10、存储装置30、显示装置40和I/O装置50的上述操作，以执行处理RLF失败的方法。
在另一个实施例中，控制器20可以合并到基带处理装置12中，以用作基带处理器。
如本领域技术人员将了解的是，控制器20的电路通常包括晶体管，该晶体管按照本文所述的功能和操作来控制电路的运行。如将进一步理解，晶体管的特定结构或互连通常将由编译程序确定，例如，缓存器传送语言(Register Transfer Language，RTL)编译程序。RTL编译程序可以由处理器在类似汇编语言代码的脚本上操作，将脚本编译成用于最终电路布局或制造的形式。实际上，RTL以其在促进电子和数字系统设计过程中的作用和用途而闻名。
存储装置30是非暂时性机器可读存储介质，包括存储器(例如FLASH存储器或非易失性随机读写存储器(Non-Volatile Random Access Memory，NVRAM))，或磁存储装置(例如硬盘、磁带或光盘)，或其任意组合，用于存储应用程序、通信协议和/或用于处理RLC失败的方法的数据(例如，测量结果)、指令和/或程序代码。
显示装置40可以是用于提供显示功能的液晶显示器(Liquid-Crystal Display，LCD)、发光二极管(Light-Emitting Diode，LED)显示器、有机LED(Organic LED，OLED)显示器或电子纸显示器(Electronic Paper Display，EPD)等。或者，显示装置40进一步包括一个或更多个设置在上面或下面的触摸传感器，用于感知物体(如手指或手写笔)的触摸、接触或靠近。
I/O装置50包括一个或更多个按钮、键盘、鼠标、触摸板、视讯摄影机、麦克风和/或扬声器等，用作与用户交互的人机界面(Man-Machine Interface，MMI)。
应当理解的是，图3的实施例中描述的组件仅用作说明目的，并不旨在限制本发明的范围。例如，UE 110可以包括更多组件，例如电源和/或全球定位系统(GlobalPositioning System，GPS)装置，其中电源可以是向UE 110的所有其他组件提供电能的移动/可更换电池，以及GPS装置可以向UE 110提供用于某些基于位置的服务或应用的位置信息。或者，UE 110可以包括更少的组件。例如，UE 110可以不包括显示装置40和/或I/O装置50。
图4A和图4B是根据本发明实施例的用于处理RLC失败的方法的消息序列图。
在该实施例中，用于处理RLC失败的方法由UE 110执行，并且UE 110连接到由MgNB/MeNB形成的Pcell和由SgNB/SeNB形成的Scell，其中，MgNB/MeNB和SgNB/SeNB都属于5G NR网络或传统4G网络，或者，分别属于5G NR网络和传统4G网络(在EN-DC场景中)。
首先，UE 110执行与MgNB/MeNB的无线承载的建立(步骤S401)。
具体地，无线承载建立由RRC连接建立流程实现，在此流程中，UE 110向MgNB/MeNB发送RRC连接请求消息，从MgNB/MeNB接收包括无线承载配置的RRC连接建立消息，并且通过RRC连接建立完成消息回复MgNB/MeNB。
接下来，MgNB/MeNB向SgNB/SeNB发送添加SgNB/SeNB的请求(步骤S402)，并且从SgNB/SeNB接收该请求的应答(步骤S403)。
当接收到应答时，MgNB/MeNB向UE 110发送包括双连接(Dual Connectivity，DC)配置的RRC连接重新配置消息(步骤S404)，并且从UE 110接收RRC连接重新配置完成消息(步骤S405)。
当接收到RRC连接重新配置完成消息时，MgNB/MeNB向SgNB/SeNB发送SgNB/SeNB添加的确认以完成DC配置流程(步骤S406)。
在DC配置流程完成后，UE 110与MgNB/MeNB交换数据(步骤S407)，并同时与SgNB/SeNB交换数据(步骤S408)。
随后，当满足CA复制激活条件时(步骤S409)，MgNB/MeNB向UE 110发送包括用于激活CA复制的配置的RRC连接重新配置消息(步骤S410)。
当接收到RRC连接重新配置消息时，UE 110根据RRC连接重新配置消息中用于激活CA复制的配置使用多个RLC实体来激活用于CA的PDCP PDU复制(步骤S411)。
然后，UE 110通过RRC连接重新配置完成消息回复MgNB/MeNB(步骤S412)。
具体地，在激活CA复制后，UE 110具有与不同服务小区相关联的两个RLC实体。例如，与由MgNB/MeNB形成的Pcell相关联的一个RLC实体，以及仅与由SgNB/SeNB形成的Scell相关联的另一个RLC实体。
通过CA复制的激活，UE 110可与MgNB/MeNB交换数据(步骤S413)，同时，复制该数据，并在UE 110与SgNB/SeNB之间交换该数据(步骤S414)。
随后，UE 110检测到发生与Pcell(例如，由MgNB/MeNB形成的服务小区)无关的RLC实体的RLC失败(步骤S415)。换句话说，RLC实体仅与Scell(例如，由SgNB/SeNB形成的服务小区)相关联。具体地，RLC失败是指或表示已经达到最大重传次数，其中该最大重传次数与和Pcell无关的RLC实体相关。
响应于检测到RLC失败，UE 110向MgNB/MeNB发送报告RLC失败的RRC消息，而不执行RRC重新建立流程(步骤S416)，该方法结束。
具体地，可以经由信令无线承载(Signaling Radio Bearer，SRB)3或SRB1发送RRC消息。例如，在EN-DC场景中，可以经由SRB3或使用通用容器消息经由SRB1发送RRC消息。
在另一个实施例中，该RRC消息可能与用于辅小区组(Secondary Cell Group，SCG)失败报告的RRC消息相同。也就是说，该RRC消息可以是SCG失败信息消息。
在另一个实施中，该RRC消息可以是专用于RLC失败报告的新消息。例如，该RRC消息可以是Scell失败信息消息或RLC失败报告消息。
具体地，RRC消息包括存在RLC失败的RLC实体的逻辑信道标识；或者其包括用于报告RLC失败的RRC消息的指示；或者其包括Scell的测量结果，该Scell与存在RLC失败的RLC实体相关联；或者其包括Scell的频内相邻小区的测量结果，其中该频内相邻小区与存在RLC失败的RLC实体相关联；或者其可以包括以上的任意组合。
虽然未示出，但在步骤S416之后，UE 110可以从MgNB/MeNB接收CA复制的进一步配置。例如，进一步配置是指CA复制的去激活(deactivation)，或添加另一个SgNB/SeNB。
或者，在步骤S416之后，响应于检测到RLC失败，UE 110可以进一步在本地去激活CA复制(即，去激活PDCP PDU的复制)。
或者，在步骤S416之后，响应于检测到RLC失败，UE 110可以进一步停止向存在RLC失败的RLC实体发送PDCP PDU。
或者，在步骤S416之后，响应于检测到RLC失败，UE 110可以进一步重新建立存在RLC失败的RLC实体。
或者，在步骤S416之后，响应于检测到RLC失败，UE 110可以进一步建立新RLC实体以替代存在RLC失败的RLC实体。
应当理解的是，图4A～图4B的实施例中描述的消息序列图仅用作说明目的，并不旨在限制本发明的范围。例如，UE 110所连接的Pcell和Scell可由相同的gNB/eNB形成，并且可以省略DC配置流程。
鉴于前述实施例，可以理解的是，本发明提出通过报告RLC失败来处理RLC失败，而不执行RRC重新建立流程。此外，本发明提出用于报告RLC失败的RRC消息以及报告RLC失败后UE行为的特定实施例。因此，可以显著减少由RLC失败引起的中断时间，并且避免UE的不确定行为。
尽管已经通过示例并且根据优选实施例描述了本发明，但是应该理解，本发明不限于此。在不脱离本发明的范围和精神的情况下，本领域技术人员仍可进行各种改变和修改。因此，本发明的范围应由权利要求及其等同物限定和保护。
Claims (10)
1.一种用户设备，包括：
无线收发器，用于执行与服务网络的主小区和辅小区之间的无线发送和接收；以及
控制器，使用多个无线链路控制实体激活用于载波聚合的分组数据汇聚协议分组数据单元的复制；并且响应于检测到发生该多个无线链路控制实体的一个无线链路控制实体的无线链路控制失败，其中该无线链路控制实体与该主小区无关，经由该无线收发器向该服务网络发送报告该无线链路控制失败的无线资源控制消息。
2.如权利要求1所述的用户设备，其特征在于，该无线链路控制失败指示已经达到最大重传次数，该最大重传次数与和该主小区无关的该无线链路控制实体相关。
3.如权利要求1所述的用户设备，其特征在于，该无线资源控制消息包括存在该无线链路控制失败的该无线链路控制实体的逻辑信道标识。
4.如权利要求1所述的用户设备，其特征在于，该无线资源控制消息包括用于报告与该主小区无关的该无线链路控制实体的该无线链路控制失败的该无线资源控制消息的指示。
5.如权利要求1所述的用户设备，其特征在于，存在该无线链路控制失败的该无线链路控制实体与该辅小区相关，并且该无线资源控制消息包括该辅小区的测量结果。
6.如权利要求1所述的用户设备，其特征在于，存在该无线链路控制失败的该无线链路控制实体与该辅小区相关，并且该无线资源控制消息包括该辅小区的一个或更多个频内相邻小区的测量结果。
7.如权利要求1所述的用户设备，其特征在于，该无线资源控制消息是用于辅小区组失败报告的辅小区组失败信息消息。
8.如权利要求1所述的用户设备，其特征在于，该无线资源控制消息经由信令无线承载3或信令无线承载1发送。
9.如权利要求1所述的用户设备，其特征在于，该响应于检测到该无线链路控制失败，进一步配置该控制器执行以下操作之一：
去激活用于载波聚合的该分组数据汇聚协议分组数据单元的复制；
停止向存在该无线链路控制失败的该无线链路控制实体发送该分组数据汇聚协议分组数据单元；
重新建立存在该无线链路控制失败的该无线链路控制实体；以及
建立新无线链路控制实体以替代存在该无线链路控制失败的该无线链路控制实体。
10.一种用于用户设备处理无线链路失败的方法，其特征在于，该用户设备连接到服务网络的主小区和辅小区，包括：
使用多个无线链路控制实体激活用于载波聚合的分组数据汇聚协议分组数据单元的复制；以及
响应于检测到发生该多个无线链路控制实体的一个无线链路控制实体的无线链路控制失败，其中该无线链路控制实体与该主小区无关，向该服务网络发送报告该无线链路控制失败的无线资源控制消息。
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