CN1992966A - 一种激活时间可更新的专用无线链路重配方法 - Google Patents

Abstract

一种激活时间可更新的专用无线链路重配方法，应用于宽带码分多址系统，包括步骤：BSC和基站之间进行Iub接口上同步无线链路的重配过程；BSC和终端之间进行无线接口的重配过程，BSC的RRC层确认该重配消息发送成功后，等待时间T2，然后转换到新的配置上，并向基站发送触发消息；基站收到触发消息后，转换到新的配置上，并在新的物理信道上向终端连续发送下行DPCCH信号；终端重配成功后，物理层在新的物理信道上接收DPCCH信号，完成下行同步后通知RRC层，终端转到新配置的无线链路上，向BSC发送无线接口重配完成消息。应用本发明方法，既可以缩短重配时延，又尽可能减少重配过程中的丢包现象。

Description

一种激活时间可更新的专用无线链路重配方法

技术领域

本发明涉及宽带码分多址系统(WCDMA)，尤其涉及专用无线链路的重配。

背景技术

现有的WCDMA系统中如果终端和网络之间已经存在专用连接，UE(终端)处于CELL_DCH的RRC(无线资源控制)状态下，如果需要更改现有无线参数的配置，包括无线承载配置，传输信道配置或者物理信道的配置等，会采用两种基本的重配流程，即同步重配过程和异步重配过程。同步重配过程的特点是网络和终端在重配开始的时候首先协商一个激活时间，以CFN表示，在该CFN的时候，网络和终端同时转到新的配置上。

同步重配过程如图1所示，步骤1是Iub接口上地面链路的重配过程，其中设置激活时间为CFN#。步骤102～107是无线接口发送无线接口重配消息的过程，通知UE激活时间为CFN#。步骤108是UE处理重配消息的过程，如果处理成功则在步骤110规定的时刻CFN#，终端、基站和基站控制器同时转到新的配置上，终端在新的配置上向基站控制器发送无线接口完成消息，否则在步骤109马上发送无线接口重配失败消息给基站控制器。

同步重配过程可以避免正在通讯的无线承载的丢失，但是为了保证小区中绝大多数终端重配过程的可靠性，激活时间的估算比较保守，对于多数无线传播环境较好的终端来说，在完成重配消息的处理以后，会白白等待几百毫秒，这降低了那些对重配时延要求较高的过程的性能，比如呼叫建立或者在实时业务基础上的重配等。

异步重配过程如下：1，BSC通知nodeB更改配置，而且立即生效；2，发送给终端的更新消息(这个消息从nodeB看来是从新的配置上发送的)，3，终端如果解码出新的更新消息，马上生效。因为终端在收到这个消息以前按照老的配置来解这个消息，因此，异步重配对配置先后的配置的兼容性有很高的要求，如果相差比较大，连这个重配消息都无法解码。而且在重配的过程中会出现不要求更改的无线承载暂时丢包的现象。现有系统一般很少采用异步重配过程。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种激活时间可更新的专用无线链路重配方法，既可以缩短重配时延，又尽可能减少重配过程中的丢包现象。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种激活时间可更新的专用无线链路重配方法，应用于宽带码分多址系统，包括以下步骤：

(a)基站控制器和基站之间进行Iub接口上同步无线链路的重配过程；

(b)基站控制器和终端之间进行无线接口的重配过程，基站控制器的无线资源控制层确认该重配消息发送成功后，等待终端处理重配消息的时间T2后，转换到新的配置上，并向基站发送触发消息；

(c)基站收到所述触发消息后，转换到新配置的无线链路上，并在新的物理信道上向终端发送下行物理控制信道信号；

(d)所述终端重配成功后，物理层在新的物理信道上接收所述下行物理控制信道信号，完成下行同步后通知终端的无线资源控制层，终端转到新配置的无线链路上，向基站控制器发送无线接口重配完成消息。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：所述步骤(a)的Iub接口上同步无线链路的重配过程还设置了一个激活时间CFN#，所述步骤(b)中，通过无线接口重配消息将该激活时间CFN#通知到所述终端；如果基站控制器、基站或终端的激活时间更新失败，则仍然在激活时间CFN#转到新配置的无线链路上。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：所述步骤(b)中，基站控制器和终端之间通过无线链路控制模式中的应答模式来传送所述无线接口重配消息，基站控制器的无线资源控制层接收到无线链路控制层发送的确认的原语后，认为所述重配消息传送成功。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：所述步骤(b)中，基站控制器的无线资源控制层在向基站发送触发消息的同时，还通知其无线链路控制层挂起该终端相关的除了信令无线承载以外的被保留或者被修改的无线承载；所述步骤(d)中，基站控制器的无线资源控制层在收到所述终端发送的无线接口重配完成消息后，马上恢复所述被挂起的无线承载。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：所述无线接口重配异常包括以下三种情况：

A，所述步骤(b)的无线接口重配消息的发送过程中，基站控制器的无线链路控制层通知无线资源控制层的确认消息丢失；

B，所述步骤(b)中，基站控制器的资源控制层发送到基站的触发消息丢失；

C，所述步骤(d)中，终端物理层同步失败，或者物理层发送到无线资源控制层的下行同步消息丢失。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：所述步骤(b)中，所述触发消息是Iub接口的无线链路重配消息，该消息中包含一个激活时间CFN；所述步骤(c)中，基站收到该消息后获取该激活时间，在该激活时间CFN转换到新的配置上。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：所述步骤(b)中，所述触发消息是空的数据帧；所述步骤(c)中，基站收到该消息后，在下一个传输时间间隔开始时转到新的配置上。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：所述时间T2是基站控制器根据实际网络运行情况估算的，其取值下限为N2+2个传输时间间隔，N2是3GPP 25.331 13.5.2表格中规定和无线接口重配过程相关的N2。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：所述无线接口的重配过程为无线承载建立过程、无线承载重配过程、无线承载释放过程、传输信道重配过程或物理信道重配过程。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：终端的无线资源控制层收到下行同步完成的通知后，是在下一个传输时间间隔开始时在新配置的无线链路上向基站控制器发送无线接口重配完成消息。

由上可知，本发明结合了同步重配过程和异步重配过程的特点，把原来对于激活时间的估算从包括发送消息和等待处理的两个部分，修正为只包含等待处理这部分，从而提高了激活时间估算的准确程度。通过在重配过程更新原来保守的激活时间的方法，达到既能缩短重配时延，同时尽可能减少重配过程中的丢包现象。对于提高比如呼叫建立，或者在实时业务基础上的重配等对重配过程时延要求很高的流程的性能有很好的效果。

进一步地，本发明采用了挂起和恢复无线承载的操作，所以可以避免下行包的丢失。而上行的数据包间断的时间取决于网络侧转到新的配置到终端获得同步的时间，时间非常短。还可以在RLC层通过重发机制恢复。此外，本发明中仍然可以设置CFN#，保证在异常情况出现后，仍可以在CFN#时进行重配。

附图说明

图1是现有WCDMA系统中无线接口重配的流程图；

图2是本发明实施例中的无线接口重配的流程图；

图3是本发明实施例中无线接口重配失败的流程图；

图4是本发明实施例中无线接口重配异常的流程图；

图5是本发明一个应用实例中CS域或者PS域呼叫(主叫或者被叫)建立过程中无线承载建立的流程图；

图6是本发明另一个应用实例中无线承载增加的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明，其中，N1 Frame、T1、T2和T3的含义为：

N1 Frame；协议25.331 13.5.2规定的终端接收无线接口重配消息以后，到完成配置更改的无线帧数。1帧为10毫秒。其大小和对应的重配过程有关。

T1：重配消息本身在原有的无线链路上的传送和重传时间。

T2：基站控制器等待终端处理重配消息的时间。

T3：在采用本发明以后，无线接口重配过程节省的时间。

本发明适用于CS域和PS域的专用无线链路的重配过程，包括无线承载建立过程、无线承载重配过程、无线承载释放过程、传输信道重配过程和物理信道重配过程等。在本文中为了说明方便，上述过程除非单独说明，通称“无线接口重配过程”；对应的消息通称“无线接口重配”消息，“无线接口重配完成”消息和“无线接口重配失败”消息。

在现有的同步重配的过程中，对于激活时间的估算一共包括两个部分：重配消息本身在原有的无线链路上的传送和重传时间T1，等待终端处理该重配消息的时间T2。同时为了让失败的重配过程尽可能快地释放无线资源，网络侧还要考虑在第二部分时间内在原有无线链路上接收可能的重配失败的消息。

为了保证绝大多数终端在重配过程中能够正确收到这个较长的重配消息本身，上述激活时间的估算中，T1部分必须考虑到无线接口的RLC(无线链路控制)层PDU(协议数据单元)重发的可能。对于无线传播环境较差的终端来说，可能需要1～2次的重发，甚至三次。因为WCDMA系统中RLC层的协议在基站控制器中完成，完成一次重发的时间相当可观。而对于处于无线传播环境较好的终端来说一般不需要重传。这样以来对于后者估算的激活时间过长。而对于商用的规划完善的网络来说，多数终端有很好的传播环境。

实际上只要系统利用RLC模式中的AM(应答模式)的来传送这个无线接口的重配消息，那么对于基站控制器的RRC层来说可以通过接收RLC层的发送确认的原语(RLC-AM-DATA-Conf)知道某一次具体的消息传送过程是否已经成功。也就是说激活时间的T1部分无需估算，而可以实测。对于成功的传送过程，网络侧按照以下方法更新激活时间：

基站控制器在确认无线接口重配消息发送成功以后，等待T2时间，然后转到新配置的无线链路上，接着通知基站也立刻转到新的配置，然后通过下行同步过程，使终端知道网络侧新的配置已经生效，从而触发终端发送无线接口重配完成消息。基站在新的配置上发送信号的CFN和终端发送无线接口重配完成消息的CFN就是双方更新以后的激活时间。和原有的激活时间的设置机制相比，占激活时间大部分的T1是根据实际发送结果来确定的，而不是估算，所以极大提高了激活时间的准确程度。对于一次发送重传消息就成功的终端来说，无需再等待保守的激活时间，从而获得良好的性能。对于多次重传以后重传消息才发送成功的终端来说，也来得及完成重配的过程。

由于对终端来说，在完成消息接收以后开始处理该重配消息，如果重配成功，那么终端会等待激活时间CFN#，在该激活时间进行配置的转换，并且开始发送无线接口重配完成消息。如果在等待激活时间期间，终端能够在新配置的物理信道上获得下行的同步，那么显然，等待过程马上可以结束，也就是说新的激活时间可以设置在获得下行同步完成以后的下一个传输时间间隔开始的无线帧。这正是本实施例采用的更新终端激活时间的方法：网络侧在无线接口发送新配置的物理信道的DPCCH(下行物理控制信道)信号，终端在经过WCDMA协议规定的无线接口同步过程“阶段1”以后，终端的RRC层就会收到了下行同步指示，那么终端可以在下一个传输时间间隔开始的时候在新的配置上发送无线接口重配完成的消息。

如果终端原来处于宏分集的状态，那么因为上下行信令都在RLC层以下就完成了选择性组合，所以并不妨碍上述过程的完成。

基于上述思想，本发明实施例中的无线接口重配过程如图2所示，图中的步骤序号和说明书中相应流程的步骤序号的未位相同，其它图也如此。该过程包括以下步骤：

步骤201，进行Iub接口上同步无线链路的重配过程，设置激活时间为相对保守的CFN#；

步骤202～207，进行无线接口的重配过程；

在该过程中，基站控制器向终端发送无线接口重配消息，消息中也设置相同的激活时间CFN#。步骤202中基站控制器的RRC层要求RLC层在数据发送过程结束以后必须通知RRC层协议；步骤207中，基站控制器从RLC层得到消息发送成功的确认消息；

步骤208，基站控制器根据实际网络运行情况等待估算的激活时间中的第二部分，即T2，T2是基站控制器根据实际网络运行情况估算的，其取值下限为N2+2个TTI。N2是3GPP 25.331 13.5.2表格中规定和无线接口重配过程相关的N2。(注：N2在多数重配过程中和终端的实现有关)，切换到重配的无线链路上，然后发送触发下行DPCCH的消息，通知基站马上转换到新的配置上并发送下行DPCCH信号；基站控制器同时通知其RLC层进行步骤211，即对与该终端相关的承载，除了信令无线承载以外，挂起被保留或者被修改的无线承载，如果有的话；

本实施例中，触发下行DPCCH的消息是Iub接口的Radio LinkReconfiguration Commit(无线链路重配置)消息，消息中包含新的激活时间CFN，在另一实施例中，触发下行DPCCH的消息也可以是一个空的数据帧。

步骤209，基站收到该触发消息以后，在激活时间CFN转换到新配置的无线链路上，然后在新的物理信道上连续发送下行DPCCH信号；

如果是通过空的数据帧来触发，则基站在收到该触发消息的下一个TTI(传输时间间隔)开始时转到新配置的无线链路上。

步骤210，终端在收到了完整的重配消息后开始处理该重配消息，如果重配成功，在新的物理信道上接收下行DPCCH信号，终端物理层在经过一次下行同步以后，通知其RRC层，同步的过程执行WCDMA协议中规定的无线接口同步“阶段1”的过程；

步骤212，终端RRC层在得到物理层上报的第一个下行同步报告消息以后，转换到新配置的无线链路上，并在下一个传输时间间隔开始的时候在新的无线链路上发送无线接口重配完成消息；

步骤213，基站控制器在收到无线接口重配完成消息以后，马上恢复已经被挂起的无线承载，如果有的话。

从以上流程可以看出，由于采用了挂起和恢复无线承载的操作，所以可以避免下行包的丢失。上行的数据包间断的时间取决于网络侧转到新的配置到终端获得同步的时间，时间非常短。如果原来的无线承载采用AM的RLC模式，暂时丢失的数据包在重配成功以后可以在RLC层通过重发机制恢复。假设终端在时刻CFN*发送无线接口重配完成消息，那么采用本发明以后，重配过程节省的时间T3等于CFN*和CFN#之间的差别。

本发明实施例中无线接口重配失败过程如图3所示，步骤301～307和图2中的步骤201～207相同。在步骤308中，终端因为各种原因，不能接收无线接口重配，发送无线接口重配失败消息给网络。这个消息的发送在协议规定的N2帧以后，网络侧需要保证在绝大多数的情况下能够在等待的T2时间内收到这个失败消息，从而让失败的重配过程尽可能快地释放无线资源。

本发明实施例中无线接口重配异常过程如图4所示，包括三种异常情况：

第一种异常，步骤407中基站控制器中RLC层通知RRC层消息发送不成功或者该RLC层的确认消息丢失。如果确认重配消息发送不成功，那么整个重配过程失败；如果该确认消息丢失，那么基站控制器采用原有的重配过程完成整个流程，也就是不再进行图2中的步骤208、209、210、211和213，在CFN#的时候，网络和终端同时转到新的配置。

第二种异常，步骤408中发送DPCCH触发消息丢失。在CFN#以前基站控制器已转成新的配置，在CFN#的时候，基站和终端转到新的配置。

第三种异常，终端物理层同步失败，或者物理层发送到无线资源控制层的下行同步消息丢失。在这种情况下，在CFN#以前，基站控制器和基站已经转成新的配置，在CFN#的时候，终端转到新的配置。

上述三种情况，可能丢失的消息是在基站控制器内部，Iub接口或者终端内部，所以消息丢失的概率非常小。

在本发明的一个应用实例中，CS域或者PS域呼叫(主叫或者被叫)建立过程中，无线承载建立过程如图5所示：

终端从空闲状态下，在被寻呼或者主动发起CS域或者PS域的呼叫。终端已经在专用传输信道DCH上建立RRC连接，只有信令无线承载SRB存在。通过这个无线承载建立过程，建立新的用于CS域或者PS域通讯的无线承载RB。

步骤501，在Iub接口完成同步无线链路重配过程。设置本次激活时间是CFN#；

步骤502～507，完成Radio Bearer Setup(无线承载建立)消息的传送。在步骤507，RLC层通知RRC层消息发送成功；

步骤508，在等待T2时间以后，在Iub接口发送Radio LinkReconfiguration Commit消息，通知基站转换配置的激活时间CFN；

步骤509，基站在收到Radio Link Reconfiguration Commit消息后，在激活时间CFN转换到新配置的无线链路上，并且开始在新配置的物理信道上连续发送DPCCH信号；

步骤510，终端在接收到RB重配消息并重配成功后，接收物理层的下行同步消息；

步骤511，终端完成同步后，转换到新配置的无线链路上，在新的物理信道上发送Radio Bearer Setup Complete消息，结束。

在本发明的另一个应用实例中，在已经存在无线承载的前提下，再增加新的无线承载过程。比如已经存在CS域的无线承载，建立PS域的承载或者相反等。

步骤601，在Iub接口完成同步无线链路重配过程。设置本次激活时间是CFN#；

步骤602～607，完成Radio Bearer Setup消息的传送。在步骤607，RLC层通知RRC层消息发送成功；

步骤608，在等待T2时间以后，在Iub接口发送Radio LinkReconfiguration Commit消息，通知基站转换配置的CFN；基站控制器同时通知其RLC层进行步骤611，即在发送Radio Link Reconfiguration Commit消息的同时，挂起除了信令无线承载以外的所有无线承载；

步骤609，基站在收到Radio Link Reconfiguration Commit消息后，根据配置的CFN，转换配置，并且开始在新配置的物理信道上连续发送DPCCH信号；

步骤610，终端在接收RB重配消息并转到新的配置以后，得到物理层的下行同步消息；

步骤612，终端发送Radio Bearer Setup Complete消息；

步骤613，在收到Radio Bearer Setup Complete消息以后，马上恢复所有被挂起的无线承载。

Claims (11)

1、一种激活时间可更新的专用无线链路重配方法，应用于宽带码分多址系统，包括以下步骤：

(a)基站控制器和基站之间进行Iub接口上同步无线链路的重配过程；

(b)基站控制器和终端之间进行无线接口的重配过程，基站控制器的无线资源控制层确认该重配消息发送成功后，等待终端处理重配消息的时间T2后，转换到新的配置上，并向基站发送触发消息；

(c)基站收到所述触发消息后，转换到新配置的无线链路上，并在新的物理信道上向终端发送下行物理控制信道信号；

(d)所述终端重配成功后，物理层在新的物理信道上接收所述下行物理控制信道信号，完成下行同步后通知终端的无线资源控制层，终端转到新配置的无线链路上，向基站控制器发送无线接口重配完成消息。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(a)的Iub接口上同步无线链路的重配过程还设置了一个激活时间CFN#，所述步骤(b)中，通过无线接口重配消息将该激活时间CFN#通知到所述终端，如果基站控制器、基站或终端的激活时间更新失败，则仍然在激活时间CFN#转到新配置的无线链路上。

3、如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤(b)中，基站控制器和终端之间通过无线链路控制模式中的应答模式来传送所述无线接口重配消息，基站控制器的无线资源控制层接收到无线链路控制层发送的确认的原语后，认为所述重配消息传送成功。

4、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(b)中，基站控制器的无线资源控制层在向基站发送触发消息的同时，还通知其无线链路控制层挂起该终端相关的除了信令无线承载以外的被保留或者被修改的无线承载；所述步骤(d)中，基站控制器的无线资源控制层在收到所述终端发送的无线接口重配完成消息后，马上恢复所述被挂起的无线承载。

5、如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述无线接口重配异常包括以下三种情况：

A，所述步骤(b)的无线接口重配消息的发送过程中，基站控制器的无线链路控制层通知无线资源控制层的确认消息丢失；

B，所述步骤(b)中，基站控制器的资源控制层发送到基站的触发消息丢失；

C，所述步骤(d)中，终端物理层同步失败，或者物理层发送到无线资源控制层的下行同步消息丢失。

6、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(b)中，所述触发消息是Iub接口的无线链路重配消息，该消息中包含一个激活时间CFN；所述步骤(c)中，基站收到该消息后获取该激活时间，在该激活时间CFN转换到新的配置上。

7、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(b)中，所述触发消息是空的数据帧；所述步骤(c)中，基站收到该消息后，在下一个传输时间间隔开始时转到新的配置上。

8、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述时间T2是基站控制器根据实际网络运行情况等待估算的，其取值下限为N2+2个传输时间间隔，N2是3GPP 25.331 13.5.2表格中规定和无线接口重配过程相关的N2。

9、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无线接口的重配过程为无线承载建立过程、无线承载重配过程、无线承载释放过程、传输信道重配过程或物理信道重配过程。

10、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(c)中，基站是在新的物理信道上向终端连续发送下行物理控制信道信号。

11、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(c)中，终端的无线资源控制层收到下行同步完成的通知后，是在下一个传输时间间隔开始时在新配置的无线链路上向基站控制器发送无线接口重配完成消息。

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