TW200937989A - Method of improving random access procedure for handover and related communication device - Google Patents

Description

200937989 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係指-種改善交遞操作之隨機存取程序的方法及其相關 通訊農置，尤指-_於-無線通訊祕巾改善交_作之隨機存 取程序’以避免用戶端無所適從或發生閒置情況的方法及其相關通 【先前技術】 長期演進（LongTerm Evolution，LTE)無線通訊系統是一種建 立於第三代行動通訊系統（如全球行動電信系統）之上的先進式高 速無線通訊系統，其只需支援封包交換傳輸，且無線鍵結控制（賴〇 Linkc°咖1 ’虹〇通訊财層與㈣存取控制（_iUmAccess U C論Gl ’ MAC)通簡找可㈣錯同—軌網料元，如基地 台（NodeB)之中，而不需分開位於基地台及無線網路管控台之中， 因此系統架構較簡單。 在目前的長期演進無線通訊纽中，當用戶端進行某些特定無 線資源控制（Radio Resource Control ’ RRC )程序時，例如六遞 (Handover)程序，會於媒體存取控制層中對應啟動—隨機存取程 序（RandomAccessProcedure) ’以取得與基地台的聯繫。其中，隨 之隨機

200937989 機存取程序可以競爭（contenti〇n_based)或非競爭 (N_ntentiGn_based)㈣式進行，料卿戶端所使用 存取通道#源係_路端所分配或其隨機選取決定。 凊參考第1圖，第i圖係-習知競爭式隨機存取程序之示 如第i騎示’財形式之賴存取辦_钉顺個步7 ⑴上鏈路隨機存取通道上之隨機存取前置步驟；(2)下鏈料享首 上之隨機存取喃㈣；⑶上鏈路料魏上之雜傳輸步驟^ 及(4)下鏈路控制通道或下鏈路共享通道上之競爭解決步驟。其 中，若用戶端因傳送功率太低或競爭失敗等因素，而無法在隨機 取回應步驟或競爭解決步驟中收到基地台之回應訊息時，用戶端將 重新進行隨機存取前置步驟，亦即重新傳輸隨機存取前導資料而 (RandomAccessPreamble)至基地台，直到成功接收基地台之回應 訊息或達職機存取程序的失敗鮮為止（例如，達峨機存取前 導資料之最大傳輸次數）。 ' 凊繼續參考第2圖，第2圖係習知交遞程序所啟動之一競爭式 隨機存取程序之示意圖。如第2圖所示，當用戶端根據—無線資源 控制連結重叹（RRC Connection Reconfiguration )訊息進行一交遞、 程序時，用戶端會啟動對應於交遞程序之一隨機存取程序。若用戶 端使用隨機選取之一共用前導資料（CommonPreamble)，則啟動之 隨機存取程序係一競爭形式之隨機存取程序。在此情形下，用戶端 首先傳送一隨機存取前導資料至一目標基地台，並於基地台回傳— 200937989 隨機存取回應訊息（PreambleResponse)後，傳送包含有一細胞無 線、，罔路暫時認證（Cell Radio Network Temporary Identifier，CMOvlTl) 媒體存取控制單元（MAC Control Element)與一無線資源控制連結 重设完成（RRC Connection Reconfiguration Complete)訊息之一媒 體存取控制協定資料單元（MACPDU)，以向基地台要求建立無線 貢源控制連結。由於該媒體存取控制協定資料單元會夾帶用戶端之 硪別資料，因此若基地台接受用戶端之交遞請求，則於競爭解決步 Q 驟中回傳—指定給該用戶端之下鏈路控制通道（Physical D0wnlink Control Channd，PDCCH)訊令，以供用戶端完成其交遞程序。 另一方面，若所啟動之隨機存取程序為非競爭式，則所使用之 隨機存取通道資源係由網路频分配，其隨機存取程序簡化為兩個 ^驟：（1)上鏈路隨機存取通道上之隨機存取前置步驟；（2)下鏈路共 享通道上之隨機存取回應步驟。一旦用戶端收到基地台之有效回應 訊息時’即視為隨機存取程序完成。若用戶端因傳送功率太低或訊 號受到干擾等因素，而無法在一定時間内收到基地台之有效回應訊 息時，用戶端將重新進行隨機存取前置步驟，亦即重新傳輸隨機存 取前導資料至基地台，直到成功接收基地台之回應訊 存取程序的失敗標準為止。 道機 一此外’習知技術另於交遞程序中導入—計時器T304，用以限制 .交遞程序所啟動之隨機存取程序之運作時間，其相關操作簡述如 下。於用戶端接收到交遞指令時，啟動計時器Τ304，並於交遞程序 6 200937989 完成時，停止計時器T304。另一方面，若用戶端在計時器Τ3〇4期 滿時仍無法完成交遞程序，則判定交遞程序失敗，進而啟動一無線 連’口 重建私·序（connection re-establishment procedure)，以與基地 a 重建無線連結。 1 ° 由上述操作可知，用戶端之交遞程序會進行到交遞程序完成或 十寺J Τ304期滿為止。然而，根據目前媒體存取控制層規範，用 〇 彳齡於制隨機存取前特料之最大傳輸次數時，結束交遞程序 所啟動之機存取程序，在此情形下，用戶端有可能在計時器Τ綱 期滿之前即達到隨機存取前導資料之最大傳輸次數而終止隨機 程序之運作。 簡單來說’在隨機存取程序終止運作與計時H T3G4期滿這段 時間内’習知技術並未明確定義用戶端該有的行為，而導致用戶端 無所適從或閒置的情形發生。 \j 【發明内容】 作之二ί發明主要提供—種用於一無線通訊系統中改善交遞操 ==取程序的方法及其相關通訊裝置，以避免用 從或發生閒置的情況。 本發明揭露-歡善交遞操作之隨機存取程序的方法，用於一 7 200937989 無線通訊系統之一用戶端中，該方法包含有於進行一交遞程序時 啟動對應於該交遞程序之一隨機存取程序；以及未於一特定時門内 收到一有效之隨機存取回應訊息或於該隨機存取程序中競爭失敗 時，重新進行一隨機存取前導資料之傳輸，直到該交遞程序完成或 。亥又遞私序之操作時間期滿為止，不論是否已達到一隨機存取 資料之傳輸次數限制。 & 0 本發明另揭露—種通訊聚置，用於-無線通訊系統之—用戶端 中，用以改善交遞操作之隨機存取程序。該通訊裝置包含有一中央 處，器，絲執行—處理方法，以及—儲存裝置，_於該中央處 理為’絲儲翻吨行該處理方法之程式。該處理方法包含有於 進行-交遞程序時’啟動對應於該交遞程序之—隨機存取程序丨以 及未於-特定時間内收到一有效之隨機存取回應訊息或於該隨機存 取，序中辭失敗時，重新進行-賴存取前導資料之傳輸，直到 0 如遞程序完錢該交遞程序之操作_誠為止，不論是否已達 到—賴麵料資料之偷次數限制。 【實施方式】 "考第3圖’第3圖為一無線通訊系統1G之示意圖。無線通 ^ 較佳地為—長期演進系統（LongTermEv〇lution，LTE)， .端=略地，由—網路端及複數侧戶端所組成。在第3圖中，網路 鸹係用來δ兒明無線通訊系統1〇之架構；實際上，網路端可 8 200937989 視不同需求包含有複數個基地台、無線網路控制器等 可能是行動電話、電腦系統等設備。 請參考第4圖，第4圖為-無線通訊系統之無線通訊裝置励 之功能方侧。無線軌裝置⑽可以絲實現第3圖中之用戶端。 為求簡潔’帛4圖僅繪出無線通訊裝置觸之一輸入裳置搬、一 輸出裝置104、-控制電路廳、一中央處理器1〇8、—儲存裳置⑽、 汐:112及一收發器114。在無線通訊裝置觸中，控制電路 廳透過中央處理器⑽執行儲存於儲存裝置⑽中的程式碼⑴， 攸而控制無線通訊裝置⑽之運作，其可_輸人奸(如鍵 盤）接收使用者輸入之訊號，或透過輸出裝置1〇4 (如營幕、㈣ 面、聲音軸。咖u咖触恤無線訊號， 並將所接收之訊號傳送至控制電路1〇6，或將控制電路1〇6所產生 以無線電方式輸出。換言之，以通訊蚊之架構而言，收發 态HA可視為第一層的一部分，而押劍雷, G及第三層的功能。較佳地，血線通則用來實現第二層 通訊系統。 a树請娜啦代行動 睛繼縯參考第5圖’第5圖為第4圖中程式碼η〗之示意圖。 =式碼m包含有-應用程式層2⑻、一第三層2〇2及一第二層 r並與一第一層218連接。—無線資源控制（驗心刪e Contro卜RRC)單元222位於第二 mm ^ 用來利用無線資源控制 紅序與-基地無線接取網路交換無線資源㈣訊息，並根據 200937989 §ίΙ息中的子件’設定第一層218及第·一層206的操作。一無線鍵結 控制（Radio Link Control ’ RLC )單元224位於第二層206，用來傳 遞上層的封包、提供確認（AMMode)、非確認〇JMMode)和透 通（TMMode)三種傳遞模式。無線鏈結控制單元224之下為一媒 體存取控制（Medium Access Control ’ MAC)單元226，用來啟動 一隨機存取程序，其利用一隨機存取通道（Rand〇m Access channel，

RACH )進行組態資訊上傳，如上傳一隨機存取前導（尺㈣⑽Access Preamble) 〇 當用戶端根據無線資源控制訊息，例如一無線資源控制連結重 设（RRC C_ecti〇n Reconflgurati〇n)訊息，進行—交遞（Η—_Γ) 耘序時’媒體存取控制單A 226 t因應啟動對應於交遞程序之一隨 機存取程序。在此情形下，本發明實施例於程式碼112中提供一隨 機存_序改善程式碼22〇,用來避免用戶端無所適從或閒置的情 形發生。請參考第6圖，第6圖為本發明實施例一流程4〇之示意圖。 j 4g祕-無線通m—用戶端巾改善交遞程序所啟動之 通幾存取矛主4 #可被編譯為隨機存取程序改善程式碼2烈。流 程40包含以下步驟： 步驟400 :開始。 ㈣Γ驟402:於進行—交遞程序時，啟動對應於該交遞程序之一 隨機存取程序。 ^ 未於_定時間内收到—有效之隨機存取回應訊息 10 200937989 .或於简機存取程序帽爭失敗時，域進行—隨機存取前導資料 之傳輸，直到該交遞程序完成或該交遞程序之操作時間期滿為止。 步驟406:結束。 根據_ 40 ’在用戶端啟動對應於交遞程序之—隨機存取程序 之後，若未於—定時咖_—有效之隨機存取簡訊息或在隨機 存取程序中競爭失敗，則重新進行隨機存取前導資料之傳輸，直到 Q 交遞程序完成或交遞程序之操作時間期滿為止。 在本發明實施例中，隨機存取前導資料之傳輸較佳地無傳輪次 數的限制’而交遞程序之操作時間係由一計時器T3〇4所控制。在 此情形下，本發明實施例可不斷重複進行隨機存取前導資料之傳 輸，直到交遞程序完成或計時器Τ3〇4期滿為止。如此一來，本發 明實施例可避免習知技術在達到隨機存取前導資料之最大傳輸次數 與計時HT3G4誠這段時間_戶端無所適從或發生閒置的情況。 當然’在本發明實施例中，若用戶端在計時器T3〇4期滿時仍 無法完成域程序’職程4〇可進—步包含狀交雜序失敗等步 驟，其可參考上述先前技術之說明，於此不多加贅述。 知上所述’本發明實施例提供改善交遞程序所啟動之隨機存取 程序的方法’使得用戶端可不斷重複進行隨機存取前導資料之傳 ，輸’直到交遞程序完成或交遞程序之操作時間期滿為止，而不論是 11 200937989 ^已達到賴存取前導龍之最續輸缝。域—來，本發明實 施例可避免用戶端無所適從或發生閒置的情況。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專 所做之均㈣倾修飾，皆應屬本_之涵蓋範圍。 【圖式簡單說明】

第1圖係一習知競爭式隨機存取程序之示意圖。 第2圖係習知交遞程序所啟動之—辭式隨機存取程序之示音 第3圖為一無線通訊系統之示意圖。 第4圖為一無線通訊裝置之功能方塊圖。 第5圖為第4圖中一程式之示意圖。 第6圖為本發明實施例一流程之示意圖。 【主要元件符號說明】 10 無線通訊系統 100 無線通訊裝置 102 輸入裝置 104 輸出裝置 106 控制電路 12 200937989

108 中央處理器 110 儲存裝置 112 程式 114 收發器 200 應用程式層 202 第三層介面 206 第二層介面 218 第一層介面 220 隨機存取程序改善程式碼 222 無線資源控制單元 224 無線鏈結控制單元 226 媒體存取控制單元 40 流程 400、 402、404、406 步驟 13

Claims (1)

1. 200937989 七、申請專利範圍： 1 ·種改善父遞（Handover )操作之隨機存取程序（Random Access Procedure)的方法’用於一無線通訊系統之一用戶端中，該方法 包含有： 於進行一交遞程序時，啟動對應於該交遞程序之一隨機存取程 序；以及 未於一特定時間内收到一有效之隨機存取回應訊息或於該隨機 存取程序中競爭失敗時，重新進行一隨機存取前導資料之傳 輸’直到該交遞程序完成或該交遞程序之操作時間期滿為 止’不論是否已達到該隨機存取前導資料之傳輸次數限制。 2. 如請求項1所述之方法’其中該交遞程序係根據一無線資源控制 (Radio Resource Control，RRC)訊息啟動。 3. 如請求項2所述之方法，其中該無線資源控制訊息係一無線資源 控制連結重設（RRC Connection Reconfiguration)訊息。 4. 如請求項1所述之方法，其中該隨機存取程序係一非競爭式 (Non-contention-based)隨機存取程序。 如請求項4所述之方法’其中該交遞程序係於該用戶端接收到今 有效之隨機存取回應訊息時完成。 200937989 6，如請求項1所述之方法，其中該隨機存取程序係一競爭式 (Contention-based)隨機存取程序。 7·如請求項6所述之方法，其中該交遞程序係該用戶端於該隨機存 取程序中競爭成功時完成。 8. 如明求項7所述之方法，其中該用戶端於該隨機存取程序中競爭 p 成功係指接收到一指定給該用戶端之下鏈路控制通道（physical Downlink Control Channe卜 PDCCH)訊令。 9. 如請求項1所述之方法，其巾該交遞程序之操作時間係由一計時 器T304所決定。 10_如請求項1所述之方法，其另包含： 於該交遞程序之操作時卩糊滿時，欺該交遞程序失敗。 ϋ 11.-種通訊裝置’胳—無線通訊系狀—用戶端中，用以改善交 遞（Handover)操作之隨機存取程序（Rand〇mAccess Procedure)，該通訊裴置包含有： -中央處理H，用來執行—處理方法；以及 -儲存裝置，雛於該巾央處理器，絲齡㈣執行該處理方 法之程式；其中該處理方法中包含有： " 於進行*遞心序時’啟動對應於該交遞程序之-隨機存取 15 200937989 程序；以及 未於—/定時_㈣—有效之隨機存取回應訊息或於該 隨機存取程序中競爭失敗時，重新進行一隨機存取前 導資料之傳輸’直到該交遞程序完成或該交遞程序之 樹乍時間期滿為止，不論是否已達到該隨機存取前導 資料之傳輸次數限制。 0 ’如％求項11所述之通訊裝置，其中該交遞程序係根據一無線資 源控制（RadioResourceContr〇b跋⑴訊息啟動。 13. 如睛求項12所述之通訊裝置，其中該無線資源控制訊息係一無 線>源控制連結重设（RRC Connection Reconfiguration)訊息。 14. 如請求項11所述之通訊裝置，其中該隨機存取程序係一非競爭 ^ 式（Non-contention-based)隨機存取程序。 15. 如請求項14所述之通訊裝置，其中該交遞程序係於該用戶端接 收到該有效之隨機存取回應訊息時完成。 16. 如請求項11所述之通訊裝置，其中該隨機存取程序係一競爭式 (Contention-based)隨機存取程序。 ' 17.如請求項16所述之通訊裝置，其中該交遞程序係該用戶端於該 16 200937989 隨機存取程序中競爭成功時完成。 18.如請求項17所述之通訊裝置，其中該用戶端於該隨機存取程序 中競爭成功係指接收到一指定給該用戶端之下鏈路控制通道 (Physical Downlink Control channe卜 PDCCH)訊令。 ΰ 19.士。月求貞11所述之通崎置，其巾該交遞程序之操作時間係 一計時器Τ304所決定。 ' 2〇,如請求項11所述之通訊•，其中該處理方法另包含. 於該交遞料之_時_ W 亏判疋S亥父遞操作失敗。 八、圖式：