CN1925674A - 快速恢复用户设备通信的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种快速恢复用户设备通信的方法，包括步骤：在用户设备建立通信连接的过程中，由无线网络控制器向用户终端配置两套信令无线承载SRB映射信息；用户设备分别保存所述两套SRB映射信息；当用户设备检测到无线链路失步时，根据保存的两套SRB映射信息中的SRB到RACH/FACH的映射信息，通过小区更新重新建立其专用资源；利用根据小区更新确认重新建立的专用资源恢复通信。利用本发明，可以保障用户在信号质量不好暂时中断无线链路的情况下，能够尽快恢复用户的通信。

Description

快速恢复用户设备通信的方法

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，具体涉及一种快速恢复用户设备通信的方法。

背景技术

在移动通信系统中，UE(用户设备)有两种基本的运行模式：空闲模式和连接模式。上电开始UE就停留在空闲模式下，通过非接入层标识如IMSI(国际移动用户标识)、TMSI(临时用户身份标识)或P-TMSI(Packet TemporaryMobile Subscriber Identity，分组临时移动用户标识)等标志来区分。

UE(用户设备)在通信之前需要进行RRC(无线资源控制)连接建立和RB(无线承载)建立。UE处于空闲模式下，当UE的非接入层请求建立信令连接时，UE将发起RRC连接建立过程。RRC连接在UE与UTRAN(通用地面无线接入网路)之间传输无线网络信令，如进行无线资源的分配等等。RRC连接建立有两种情况：公共信道上的RRC连接建立和专用信道上的RRC连接建立。如果RRC连接建立在专用信道上，则需要建立无线链路和用户面的数据传输承载；如果RRC连接建立在公共信道上，由于使用的是已经建立好的小区公共资源，则无需建立无线链路和用户面的专用数据传输承载。UE业务请求被网络接收后，CN(核心网)将根据业务情况分配RAB(无线接入承载)，同时在空中接口将建立相应的RB(Radio Bearer，无线承载)。

在UE的信令面，RRC连接消息可以使用DCCH(专用控制信道)和CCCH(公共控制信道)。RRC连接过程根据RNC(无线网络控制器)广播中的系统信息建立DCCH/CCCH，同时根据系统信息中的RB映射信息建立3个或4个SRB(信令无线承载)，分别以SRB0到SRB4标识。这些信令承载可以通过后续的无线承载控制过程进行更改或删除。

信令无线承载建立规则如下：

(1)在CCCH(UL(上行链路)：RLC透明模式，DL(下行链路)：RLC非确认模式)上发送的所有消息使用SRB0，如小区更新、URA(用户注册区域)更新等；

(2)使用RLC(无线链路控制)非确认模式，在DCCH上发送的所有消息使用SRB1；

(3)采用RLC确认模式，在DCCH上发送的所有消息使用SRB2，除了携带高层NAS(网络管理系统)信令的直接传输消息；

(4)当RRC消息携带高层信令(直接传输消息)并在DCCH上以RLC确认模式发送时，应该采用SRB3；保留专用无线承载的目的是确保消息的高优先级；

(5)SRB4和SRB3类似，也适用于传递NAS信令(直接传输消息)，同样使用DCCH以RLC确认模式发送，优先级比SRB3低。

这些SRB和传输信道都有一定的映射关系。SRB0只能映射到RACH/FACH(随机接入信道/前向接入信道)上，SRB0-SRB4既可以映射到DCH(专用信道)也可以映射到RACH/FACH信道上。当UE的RRC状态发生改变时，这种映射关系往往也随之变化。

例如：UE在通话过程中，由于无线信道的衰落或者阴影效应等原因使信号质量变差，UE业务暂时中断，然后UE进行小区搜索，驻留到一个合适的小区之后，UE由CELL_DCH状态暂时进入CELL_FACH状态，然后发起无线链路失败的小区更新，网络侧根据UE发起小区更新的原因和当前网络资源等情况判定可以恢复此用户的业务，则通过小区更新确认重新为用户分配专用信道资源，UE按照网络的配置重新建立好无线链路，UE又进入了CELL_DCH状态，此时用户又可以恢复通信。在正常业务传递-＞业务暂时中断-＞恢复正常业务这三个阶段，UE的RRC的状态也经历了从CELL_DCH-＞CELL_FACH-＞CELL_DCH。由于状态的改变用户的SRB对于信道也经历了两次改变。

UE在进行RL(无线链路)失败的小区更新时，需要重新为用户分配专用信道资源，同时建立SRB和传输信道的映射关系。

由于现有协议中没有明确在RRC或RB消息中携带两套RB映射信息，因此UE也就无法建立SRB和传输信道的映射关系，也就使得恢复UE通信的工作得不到保障。

另外，在UE信号质量变差的情况下，协议上也没有指明UE如何尽快搜索并驻留到合适的小区，如果搜索小区耗费的时间长，网络侧很有可能删除UE的所有信息，UE就不可能再通过小区更新确认消息重新建立业务信道，恢复通信。

发明内容

本发明的目的是提供一种快速恢复用户设备通信的方法，以克服利用现有协议无法保障UE在无线链路失步的情况下快速恢复UE通信的缺点，使UE在信道质量恶化的情况下，能够快速恢复通信。

为此，本发明提供如下的技术方案：

一种快速恢复用户设备通信的方法，包括以下步骤：

A、在用户设备建立通信连接的过程中，由无线网络控制器向其配置两套信令无线承载SRB映射信息，一套为SRB到随机接入信道/前向接入信道RACH/FACH的映射信息，另一套为SRB到专用信道DCH的映射信息；

B、用户设备分别保存所述两套SRB映射信息；

C、当用户设备检测到无线链路失步时，根据保存的两套SRB映射信息中的SRB到RACH/FACH的映射信息，通过小区更新重新建立其专用资源；

D、利用根据小区更新确认重新建立的专用资源恢复通信。

所述步骤A具体为：

在无线资源控制RRC建立消息或无线承载RB建立消息中携带两套信令无线承载SRB映射信息。

所述步骤C包括：

C1、当用户设备检测到无线链路失步时，进行新小区搜索；

C2、搜索成功后，根据保存的两套SRB映射信息中SRB到RACH/FACH的映射信息配置公共传输信道和物理信道。

所述步骤C1包括：

C11、预先在用户设备中记录当前小区和相邻小区的接收信号码功率RSCP数值；

C12、根据RSCP数值对各相邻小区按照信号强弱从大到小进行排序；

C13、按照所排顺序依次对相邻小区进行小区搜索，获取满足驻留条件的小区。

所述步骤C11包括：

用户设备根据系统信息获取邻小区列表；

分别测量邻小区列表中各邻小区的RSCP，并将测量结果记录在用户设备的无线资源控制层。

所述步骤C1进一步包括：

如果在所排序列中未搜索到满足驻留条件的小区，则进行全频段的小区搜索，获取满足驻留条件的小区。

所述步骤C2包括：

C21、用户设备按照新小区广播中的系统信息配置公共传输信道和物理信道；

C22、根据保存的SRB到RACH/FACH的映射信息配置媒体接入控制MAC层，将SRB映射到RACH/FACH上；

C23、通过公共传输信道向无线网络控制器请求无线链路失败的小区更新；

C24、收到无线网络控制器发送的小区更新确认消息后，并且指示的新状态是小区专用信道CELL_DCH，则根据保存的SRB到DCH的映射信息配置MAC层，将SRB映射到DCH信道上，完成该用户专用资源的建立。

所述步骤C22进一步包括：

当广播消息中RACH/FACH对应的无线链路控制尺寸RLC SIZE与原DCH RLC SIZE对应的RLC SIZE不同时，则将新的RLC SIZE配置给RLC。

所述步骤C24进一步包括：

当所述小区更新确认消息中DCH对应的RLC SIZE与原RACH/FACH对应的RLC SIZE不同时，则将新的RLC SIZE配置给RLC。

由以上本发明提供的技术方案可以看出，本发明在RRC连接建立消息或者RB建立消息中携带两套SRB的映射信息，在UE侧检测到信道恶化时，UE按照小区信号强弱的等级进行快速的小区重选，缩短了小区搜索时间，为UE发起小区更新节省了时间。UE在重新选择的小区上启动RL失败的小区更新，重新建立业务信道，根据保存的另一套SRB的映射信息，将MAC中SRB到传输信道的映射关系由映射到DCH更改为映射到RACH/FACH，保障了通过小区更新再恢复用户通信的可能。当UE收到网络侧的小区更新确认消息(在该消息中携带DCH信息)后，即可建立该用户的专用资源，即配置RLC层、根据保存的SRB到DCH的映射信息配置MAC层、以及物理层等，使其利用该资源继续进行通信。利用本发明，提高了用户的通信性能。

附图说明

图1是本发明方法的实现流程图；

图2是在发生无线链路失败时RRC进行小区搜索的顺序；

图3是UE状态改变引起映射信息变化的状态转移过程示意图；

图4是本发明方法中UE和RNC之间消息的交互过程。

具体实施方式

本发明的核心在于在UE建立通信连接的过程中，由RNC向UE配置两套信令无线承载SRB映射信息，UE分别保存所述两套SRB映射信息，在用户通信过程中，一旦侧检测到信道恶化时，根据保存的两套SRB映射信息，并通过小区更新重新建立其专用资源，继续保持该用户的通信。

为了进一步节省恢复UE通信的时间，在进行无线链路失败的小区重选时，可以按照小区信号强弱的等级进行快速的小区重选。

本技术领域人员知道，UE开机后进行小区搜索，搜索到一个信号强度满足驻留条件的小区进行驻留。当收到网络侧发送的系统信息后，根据该系统信息配置公共传输信道和物理信道，随后UE进入空闲模式。随后，网络侧通过RRC连接建立消息完成UE信令连接的建立，通过RB(Radio bearer，无线承载)建立消息完成UE的业务信道的建立，然后UE进入通话或者其他业务的传输状态。在RB建立完成以后，在UE侧记录当前使用的RAB(Radio access bearer，无线接入承载)对应的RB信息、RB对应的DCH信息。

当出现网络拥塞或者UE在一段时间内没有大量的数据传输时，UE将暂时不使用专用信道，但是UE的信令连接并不断开，此时网络侧将通过RB控制过程指示UE离开CELL_DCH状态，进入CELL_FACH状态。

UE从CELL_DCH状态进入CELL_FACH状态，RRC会按照连接模式重新建立公共传输信道(包括RACH、FACH、PCH)和公共物理信道(包括PRACH、SCCPCH、PICH、FPACH(前向物理接入信道))，然后使用公共的信道发送或者接收数据。如果一段时间内UE连少量数据都不需要发送，网络侧有可能指示UE进入CELL_PCH或URA_PCH状态。

UE-RRC状态的改变也会引起映射信息的变化，本发明即根据这种变化，在无线链路失步后，根据保存的相应的SRB到RACH/FACH的映射信息或者SRB配置MAC层，将SRB映射到相应的传输信道上，保证无线链路的畅通。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。

参照图1，图1示出了本发明方法的实现流程，包括以下步骤：

步骤101：在UE建立通信连接的过程中，由RNC向其配置两套信令无线承载SRB映射信息。

由于无线链路的建立需要配置RLC层、MAC层及物理层，其中：

RLC子层功能包括：分割和重组、串联、填充、用户数据的传送、错误检测、按序发送高层PDU(协议数据单元)、副本检测、流控、非证实数据传送模式序号检查、协议错误检测和恢复、加密、挂起和恢复功能。

MAC子层功能包括：逻辑信道和传输信道之间的映射、为每个传输信道选择适当的传送格式、UE数据流之间的优先级处理、UE之间采用动态预调度方法的优先级处理、DSCH和FACH上几个用户的数据流之间的优先级处理、公共传输信道上UE的标识、将高层PDU复接为通过传输信道传送给物理层的传送块、并将通过传输信道来自物理层的传送块复接为高层PDU、业务量检测、动态传输信道类型切换、透明RLC加密、接入业务级别选择。

MAC层的配置需要建立SRB到传输信道的映射关系，该信息可通过RRC建立消息携带。RRC连接建立由UE的非接入层请求建立，在上行链路CCCH(公共控制信道)上发送一个RRC CONNECTION REQUEST(RRC连接请求)消息，要求UE从接入类到接入业务类的映射，并在接入RACH时使用给定的接入业务类。RNC收到RRC CONNECTION REQUEST消息后，在下行链路CCCH上发送RRC CONNECTION SETUP(RRC连接建立)消息，完成RRC连接建立过程。

SRB到传输信道的映射关系信息也可以通过RB建立消息携带。无线承载的建立用于建立新的无线承载，无线承载分为用于控制平面信令无线承载和用于用户平面的一个无线接入承载(RAB)或RAB子流。当建立无线承载时，可能执行一个硬切换或透明传输建立一个传输信道。在建立无线承载启动过程中，网络侧应在新的物理信道配置上配置新的无线链路，并开始在新的无线链路上发送和接收。在下行链路DCCH上使用确认或非确认模式发送RADIOBEARER SETUP(无线承载建立)消息，当UE收到RADIO BEARER SETUP消息后，进行处理并在上行链路DCCH上使用确认模式RLC发送RADIOBEARER SETUP COMPLETE(无线承载建立完成)消息。

为了保证无线链路失步后用户通信的恢复，本发明在RRC连接建立消息或者RB建立消息中携带两套SRB映射信息。其中，一套是SRB到RACH/FACH的映射信息，另一套是SRB到DCH的映射信息。

UE根据RNC广播中的系统信息建立DCCH或CCCH，同时根据系统信息中的SRB映射信息配置MAC层，将SRB映射到相应的传输信道上。

步骤102：UE分别保存收到的两套SRB映射信息。

UE将收到的SRB映射信息保存在本地的数据结构中，也就是说，对于SRB映射到DCH和映射到RACH/FACH的信息存储在RRC的本地，以便需要时从本地取出使用。

步骤103：当用户设备检测到无线链路失步时，进行新小区搜索。

用户在通信过程中，信号质量变差时将会触发无线链路失败，UE-RRC进入CELL_FACH状态，删除物理层的专用资源。

在无线链路失败后，UE需要进行小区重选，如果一开始RRC就让物理层进行全频段小区搜索，由于整个频段都需要搜索一遍，这样搜索的时间会比较长，网络侧迟迟收不到UE的小区更新消息，将清除该用户的所有无线资源，这样UE就没有机会通过小区更新确认恢复专用信道。为了解决该问题，本发明按照小区信号强弱的等级进行快速小区搜索。

参照图2，在发生无线链路失败时RRC分三个层次进行小区搜索过程：

在UE-RRC中记录了当前小区和相邻小区及其RSCP(接收信号码功率)数值。UE根据系统信息可以获知邻小区列表，然后测量这些邻小区的RSCP并且将测量值记录在RRC层。RRC根据这些RSCP数值对各相邻小区进行排序。进行小区搜索时，首先，UE-RRC首先让物理层对信号最好的小区进行搜索，如果搜索成功，则驻留在该小区中；如果失败，则按照所排顺序在已存信息的相邻小区内进行搜索，如果搜索成功，则驻留在相应小区中；如果还是失败，则通知物理层进行全频段的小区搜索，选择合适的小区驻留。

这种根据小区信号强弱的顺序进行小区搜索的方式可以大大缩短小区搜索时间。一般情况下，RRC记录信号最好的小区，物理层搜索成功的概率是很大的，只要完成一个小区搜索就可以驻留，从而缩短了再次建立信令连接的时间，增加了恢复用户通信的可能性。

步骤104：搜索成功后，UE根据保存的两套SRB映射信息和读到的系统信息配置公共传输信道和物理信道。

UE-RRC搜索到新小区后，则按照广播中的系统信息配置公共传输信道和物理信道，此时UE处于CELL_FACH状态。由于RRC保存了两套SRB的映射信息，此时，根据先前保存的映射信息，将MAC中SRB传输信道的映射关系由映射到DCH更改为映射到RACH/FACH信道上。

如果广播消息中的RACH/FACH对应的RLC SIZE(RLC尺寸)与原CELL DCH状态下SRB映射到DCH信道下的RLC SIZE不同，则还需要按照新的RLC SIZE重新配置RLC。

配置完成后，UE就可以通过公共控制信道向网络侧发起小区更新，网络侧判断可以恢复用户的业务时，通过小区更新确认消息指示UE进行重新配置。UE收到小区更新确认消息后，由于UE-RRC此进度的状态是CELL_FACH所以对应的传输信道是RACH/FACH。如果小区更新确认消息指定UE进入CELL_DCH状态，则UE根据先前保存的映射信息，将MAC中SRB传输信道的映射关系由映射到RACH/FACH更改为映射到DCH信道上。

如果小区更新确认消息中DCH对应的RLC SIZE与在CELL_FACH状态下SRB映射到RACH/FACH信道下的RLC SIZE不同，则还需要重新配置RLCSIZE，即按照新的RLC SIZE配置RLC。

这样，UE就可以通过该DCH重新恢复通信。

步骤105：根据小区更新确认重新建立的专用资源恢复通信。

图3示出了UE状态改变引起映射信息变化的状态转移过程：

(1)RNC向UE发送RRC连接建立消息，在该消息中携带两套SRB映射信息，保存在UE-RRC本地。

(2)UE将收到的两套SRB映射信息保存在本地，并根据该信息配置MAC，将相应的SRB映射到DCH上，UE进入CELL_DCH状态。

(3)无线链路失败导致小区更新。

(4)UE根据保存的SRB映射信息配置MAC，将相应的SRB映射到RACH/FACH上，UE进入CELL_FACH状态。

(5)RNC发送的小区更新确认消息中携带DCH信息。

(6)UE根据该DCH信息建立专用业务信道，配置MAC，将相应的SRB映射到DCH上。UE进入CELL_DCH状态。

为了使本技术领域人员更好地理解本发明，图4示出了在UE在无线链路失步后和RNC之间的消息交互流程：

1.当UE处于CELL_DCH状态时，UE物理层检测到无线链路失步，向UE RRC发送无线链路失步消息；UE RRC收到该消息后，启动T313定时器；

2.当Node B的NBAP(节点B应用部分)检测到无线链路失败后，向RNC发送无线链路失败指示消息；

3.RNC向Node B发送无线链路删除消息；

4.当T313定时器超时后，UE RRC指示MAC层释放RAB(无线接入承载)和SRB(信令无线承载)对应的所有DCH信道；

5.UE RRC指示物理层删除物理层专用无线链路；

6.UE RRC指示物理层进行小区搜索；

7.物理层向RRC回应小区搜索确认消息；

8.UE RRC读系统广播信息；

9.RRC判断当前小区是否满足驻留条件，如果满足，则按照广播中的系统信息配置公共传输信道和物理信道；UE进入CELL_FACH状态；

10.RRC取出保存的SRB到RACH/FACH的映射信息；

11.配置MAC层，将取出的SRB映射到RACH/FACH信道上；

12.配置RLC SIZE信息；

13.UE向RNC发起无线链路失败的小区更新消息；

14.RNC向Node B发送无线链路请求消息；

15.Node B向RNC回应无线链路建立响应消息；

16.RNC向UE发送小区更新确认消息；

17.Node B向RNC发送无线链路恢复指示消息；

18.UE收到小区更新确认消息后，配置RLC层、MAC层和物理层，并使物理层获得与系统同步；然后，UE进入CELL_DCH状态；

19.UE进入CELL_DCH状态后，向RNC发送无线承载建立完成消息。

这样，UE就可以在并新建立业务信道上继续进行通信，实现无线链路中断后的通信恢复。

由此可见，本发明通过在RB建立过程完成前，由网络侧向UE配置两套SRB的映射信息，保证了UE有信道恶化暂时中断通信链路的情况下UE通信的有效恢复。并且在新小区搜索时，按照小区信号强弱的等级进行小区搜索，节省了UE驻留到一个合适小区的时间，从而节省了恢复UE通信的时间。

虽然通过实施例描绘了本发明，本领域普通技术人员知道，本发明有许多变形和变化而不脱离本发明的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本发明的精神。

Claims (9)

1、一种快速恢复用户设备通信的方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、在用户设备建立通信连接的过程中，由无线网络控制器向其配置两套信令无线承载SRB映射信息，一套为SRB到随机接入信道/前向接入信道RACH/FACH的映射信息，另一套为SRB到专用信道DCH的映射信息；

B、用户设备分别保存所述两套SRB映射信息；

C、当用户设备检测到无线链路失步时，根据保存的两套SRB映射信息中的SRB到RACH/FACH的映射信息，通过小区更新重新建立其专用资源；

D、利用根据小区更新确认重新建立的专用资源恢复通信。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A具体为：

在无线资源控制RRC建立消息或无线承载RB建立消息中携带两套信令无线承载SRB映射信息。

3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤C包括：

C1、当用户设备检测到无线链路失步时，进行新小区搜索；

C2、搜索成功后，根据保存的两套SRB映射信息中SRB到RACH/FACH的映射信息配置公共传输信道和物理信道。

4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤C1包括：

C11、预先在用户设备中记录当前小区和相邻小区的接收信号码功率RSCP数值；

C12、根据RSCP数值对各相邻小区按照信号强弱从大到小进行排序；

C13、按照所排顺序依次对相邻小区进行小区搜索，获取满足驻留条件的小区。

5、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤C11包括：

用户设备根据系统信息获取邻小区列表；

分别测量邻小区列表中各邻小区的RSCP，并将测量结果记录在用户设备的无线资源控制层。

6、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤C1进一步包括：

如果在所排序列中未搜索到满足驻留条件的小区，则进行全频段的小区搜索，获取满足驻留条件的小区。

7、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤C2包括：

C21、用户设备按照新小区广播中的系统信息配置公共传输信道和物理信道；

C22、根据保存的SRB到RACH/FACH的映射信息配置媒体接入控制MAC层，将SRB映射到RACH/FACH上；

C23、通过公共传输信道向无线网络控制器请求无线链路失败的小区更新；

C24、收到无线网络控制器发送的小区更新确认消息后，并且指示的新状态是小区专用信道CELL_DCH，则根据保存的SRB到DCH的映射信息配置MAC层，将SRB映射到DCH信道上，完成该用户专用资源的建立。

8、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤C22进一步包括：

当广播消息中RACH/FACH对应的无线链路控制尺寸RLC SIZE与原DCH RLC SIZE对应的RLC SIZE不同时，则将新的RLC SIZE配置给RLC。

9、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤C24进一步包括：

当所述小区更新确认消息中DCH对应的RLC SIZE与原RACH/FACH对应的RLC SIZE不同时，则将新的RLC SIZE配置给RLC。

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