TW201532464A - 在無線資源控制閒置模式下發送無線資源控制訊息之方法 - Google Patents
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Abstract
在無線通訊系統中,針對RRC閒置模式下和RRC連結模式下的訊息傳送提供不同的前言。當使用者裝置在RRC閒置模式下僅需要傳送單一RRC訊息至基地台時,使用者裝置會使用單次發送前言,以在未建立RRC連線的情況下傳送此單一RRC訊息。
Description
本發明相關於一種發送RRC訊息之方法,尤指一種在RRC閒置模式下發送RRC訊息之方法。
第三代行動通訊聯盟(3rd Generation Partnership Project,3GPP)所制定之長期演進系統(long term evolution,LTE)可提供高資料傳輸率、低潛伏時間(latency)、封包最佳化以及改善系統容量和覆蓋範圍等功能。在長期演進系統中,演進式通用地面無線接取網路(evolved universal terrestrial radio access network,E-UTRAN)包含多個演進式基地台(evolved Node-B),可與多個使用者裝置進行通訊。長期演進系統之無線介面協定可分為接取(access stratum,AS)層及非接取(non-access stratum,NAS)層。接取層包含有實體層(physical layer,L1)、資料連結層(data link layer,L2)及網路層(network layer,L3),其中網路層在控制面為無線資源控制(radio resource control,RRC)層,而資料連結層分為封包資料聚合協定(packet data convergence protocol,PDCP)層、無線鏈結控制(radio link control,RLC)層和媒體存取控制(medium access control,MAC)層。非接取層負責處理使用者裝置與核心網路(core network,CN)之間的通訊,其中核心網路包含伺服閘道器(serving gateway)及
行動管理單元(mobility management entity,MME)等裝置。
LTE系統支援多媒體廣播群播服務(multimedia broadcast multicast service,MBMS),能將廣播、群播電視、電影、數位電子新聞或其它網路媒體資訊等服務從單一來源端(source terminal)同時傳送至多個使用者裝置。在MBMS應用中,群播廣播單頻網路(multicast broadcast single frequency network,MBSFN)包含在一網路中一廣播群播單頻網路同步區域(MBSFN synchronization area)內的一組細胞,透過聯播(simulcast)傳輸技術使得同一地理區域中的多個細胞在同一時間使用相同頻率進行同步傳輸。
為了掌控使用MBMS或對MBMS有興趣之使用者裝置數量,基地台會傳送一計數要求訊息(CountingRequest)來啟動一計數程序。依據3GPP規範,使用者裝置在無線資源控制連結(RRC connected)模式和無線資源控制閒置(RRC idle)模式下皆可接收MBMS內容,但是在RRC閒置模式下運作之使用者裝置需要執行一競爭式隨機存取程序(contention-based random access procedure)以要求建立RRC連線,以在RRC連結模式下傳送一計數回覆訊息。因此,當使用者裝置在閒置模式下僅需要傳送單一RRC訊息時,先前技術可能會花費許多資源在基地台和使用者裝置之間建立RRC連線,進而影響系統效能。
本發明提供一種在無線資源控制閒置模式下發送RRC訊息之方法,其包含提供至少一單次發送前文;在一無線通訊系統內,當一使用者裝置在該RRC閒置模式下運作時,若需要在未建立一RRC連線的情況下發送一RRC訊息時,傳送該單次發送前文至一
基地台;該基地台傳送一隨機存取回應訊息至該使用者裝置;以及在未建立該RRC連線的情況下,該使用者裝置依據該隨機存取回應訊息來傳送該RRC訊息至該基地台
10‧‧‧無線通訊系統
20‧‧‧通訊裝置
200‧‧‧處理裝置
210‧‧‧儲存單元
220‧‧‧通訊介面單元
214‧‧‧程式碼
300‧‧‧無線資源控制層
310‧‧‧封包資料聚合協定層
320‧‧‧無線鏈結控制層
330‧‧‧媒體存取控制層
340‧‧‧實體層
410~510‧‧‧步驟
第1圖為本發明實施例中一無線通訊系統之示意圖。
第2圖為本發明實施例中一通訊裝置之示意圖。
第3圖為本發明實施例用於LTE系統之程式碼的示意圖。
第4圖為本發明實施例中一種在RRC閒置模式下發送RRC訊息之方法流程圖。
第1圖為本發明實施例中一無線通訊系統10之示意圖。無線通訊系統10較佳地可為一LTE系統或其它支援多重分量載波(component carrier)同時傳輸以及接收的網路系統,其簡略地係由一網路端及複數個用戶端所組成。在LTE系統中,網路端可為一EUTRAN內之一eNB,而用戶端可包含行動電話、個人數位助理(personal digital assistant,PDA)、掌上型(handheld)電腦、平板(tablet)電腦、迷你桌面(nettop)電腦、筆記型(laptop)電腦,或其它具備通訊功能之使用者裝置。然而,網路端及用戶端之種類並不限定本發明之範疇。此外,根據傳輸方向,網路端及用戶端可視為一傳送器及一接收器。舉例來說,對於一上鏈路(uplink,UL)傳輸,用戶端為傳送端而網路端為接收端;對於一下鏈路(downlink,DL)傳輸,網路端為傳送端而用戶端為接收端。
第2圖為本發明實施例中一通訊裝置20之示意圖。通訊
裝置20可為第1圖中之用戶端或網路端,其包含一處理裝置200、一儲存單元210以及一通訊介面單元220。處理裝置200可為一微處理器(microprocessor)或一特殊應用積體電路(application-specific integrated circuit,ASIC)。儲存單元210可為任一資料儲存單元,其用來儲存一程式碼214,可透過處理裝置200讀取以及執行。舉例來說,儲存單元210可為用戶識別模組(subscriber identity module,SIM)卡、唯讀式記憶體(read-only memory,ROM)、隨機存取記憶體(random-access memory,RAM)、光碟唯讀記憶體(CD-ROMs)、磁帶(magnetic tapes)、軟碟(floppy disks),或光學資料儲存裝置(optical data storage device)等。通訊介面單元220可為一無線收發器,其可與其它通訊裝置進行無線通訊以及將處理裝置200的運算結果轉換成無線訊號。
第3圖為本發明實施例用於LTE系統之程式碼214之示意圖。程式碼214包含有複數個通訊協定層級之程式碼,其通訊協定層級程式碼從上到下為一無線資源控制層300、一封包資料聚合協定層310、一無線鏈結控制層320、一媒體存取控制層330以及一實體層340。實體層340包含有複數個實體層通道之傳輸與接收功能,例如實體隨機存取通道(physical random access channel,PRACH)、實體上鏈路控制通道(physical uplink control channel,PUCCH)、實體上鏈路共享通道(physical uplink shared channel,PUSCH)、實體下鏈路控制通道(physical downlink control channel,PDCCH)及實體下鏈路共享通道(physical downlink shared channel,PDSCH)等。
第4圖為本發明實施例中一種在RRC閒置模式下發送
RRC訊息之方法流程圖。本發明可在基地台和使用者裝置內安裝程式碼214以執行下列步驟:
步驟410:提供至少一單次發送前文(preamble);執行步驟420。
步驟420:當使用者裝置在RRC閒置模式下運作需要發送一RRC訊息時,判斷是否可在未建立RRC連線的情況下進行:若是,執行步驟430;若否,執行步驟500。
步驟430:使用者裝置傳送單次發送前文至基地台;執行步驟440。
步驟440:基地台傳送一隨機存取回應(random access response)訊息至使用者裝置;執行步驟450。
步驟450:使用者裝置依據隨機存取回應訊息來傳送RRC訊息;執行步驟460。
步驟460:基地台傳送相關於RRC訊息之一競爭協議(contention resolution)身分識別給使用者裝置;執行步驟470。
步驟470:使用者裝置判斷是否在競爭決議中成功:若是,執行步驟510;若否,執行步驟480。
步驟480:使用者裝置判斷是否已傳送單次發送前文超過一預定次數:若是,執行步驟490;若否,執行步驟430。
步驟490:通知RRC訊息傳送失敗,執行步驟510。
步驟500:執行隨機存取程序以建立RRC連線,執行步驟510。
步驟510:執行其它運作。
依據現行3GPP規範,LTE基地台會將其服務範圍內較少
變動、常用或共享的資訊透過廣播系統資訊來告知所有使用者裝置。這些資訊主要可分為主要資訊區塊(master information block,MIB)及多種系統資訊區塊(system information block,SIB)。在各類系統資訊區塊中,第2型系統資訊區塊(SIB2)主要包含公共無線資源配置資訊(radioResourceConfigCommon)、計時器與常數(ue-TimersAndConstants)和頻率資訊(freqInfo),其中公共無線資源配置資訊相關於PRACH、PUCCH和PUSCH等上行通道、探針參考訊號(sounding reference signal,SRS)和廣播控制通道(broadcast control channel,BCCH)、PDSCH和PDCCH等下行通道的資源配置、調度和功率控制資訊。
依據第2型系統資訊區塊SIB2的無線資源共同設置(radioResourceConfigCommon),保留給隨機存取的前文共有64個,可分配給競爭式隨機存取和非競爭式隨機存取。競爭式隨機存取共使用2組前文,A組前文用在短訊息,而B組前文用在長訊息。隨機存取連結前文數量(numberOfRA-Preambles)參數用來指定用於競爭式隨機存取存取的前文數量。A組隨機存取前文大小(sizeOfRA-PreamblesGroupA)參數用來指定A組隨機存取前文的大小。A組訊息大小(messageSizeGroupA)參數是用來判斷訊息大小之臨界值,訊息大小若超出此臨界值則會判定為長訊息。
除了現有A組前文和B組前文外,本發明在步驟410中可針對在RRC閒置模式下傳送單一RRC訊息的應用另提供包含一個或多個單次發送前文之一組或多組前文。在一實施例中,基地台可透過SIB2廣播相關於一C組前文之參數以指定競爭式隨機存取存取前文數量,所有在RRC閒置模式下發送之RRC訊息皆使用C
組前文中一單次發送前文。在另一實施例中,網路端可透過SIB2廣播相關於一C組前文和一D組前文之參數,以指定競爭式隨機存取存取前文數量、競爭式C組隨機存取存取前文大小,和判斷RRC訊息是長訊息或短訊息。在RRC閒置模式下發送之短RRC訊息可使用C組前文中一單次發送前文,而在RRC閒置模式下發送之長RRC訊息可使用D組前文中一單次發送前文。意即,現有A組前文和B組前文是針對使用者裝置和基地台之間的雙向溝通,而本發明另提供之C組前文和D組前文是針對使用者裝置至基地台的單向通知。
當使用者裝置在RRC閒置模式下運作時,可能需要與基地台做雙向溝通,以進行追蹤區域更新(tracking area update)或進行數據傳輸等特定程序,因此使用者裝置需回到RRC連結模式以發送RRC訊息,此時步驟420會判斷需要重建RRC連線,接著會在步驟500中執行隨機存取程序。在現有隨機存取程序中,欲在RRC連結模式下發送之短RRC訊息可使用現有A組前文中一前文,而在RRC連結模式下發送之長RRC訊息可使用現有B組前文中一前文。隨機存取程序之詳細步驟在3GPP規範中有詳細說明,在此不另加贅述。
當使用者裝置在RRC閒置模式下運作時,可能會因為收到記數要求訊息而僅需回傳單一記數回覆訊息,此時步驟420會判斷不需重建RRC連線,接著會執行步驟430~490。
在步驟430中,針對欲在RRC閒置模式下發送之短訊息,使用者裝置可從C組前文中選擇一單次發送前文傳送至基地台;針
對欲在RRC閒置模式下發送之長訊息,使用者裝置可從D組前文中選擇一單次發送前文傳送至基地台。在其它實施例中,針對欲在RRC閒置模式下發送之長短訊息,使用者裝置可皆從C組前文中選擇一單次發送前文傳送至基地台。
在步驟440中,基地台會傳送隨機存取回應訊息至使用者裝置。隨機存取回應訊息包含了依據單次發送前文分配給使用者裝置的調變及編碼方式(modulation and coding scheme,MCS),以及一個在確認競爭決議成功前所使用的臨時細胞無線網路暫時識別(temporary cell radio network temporary identifier,temporary C-RNTI)。
在步驟450中,在收到隨機存取回應訊息後,使用者裝置可得到基地台分配之臨時C-RNTI,接著可傳送RRC訊息至基地台。RRC訊息可為包含回覆內容之一記數回覆訊息。
在步驟460中,基地台可傳送相關於RRC訊息之競爭協議身分識別給使用者裝置。舉例來說,基地台可擷取RRC訊息中前48位元以做為競爭決議身分識別,再透過由臨時C-RNTI掩編的PDCCH(PDCCH masked with tempC-RNTI)來發送競爭決議身分識別。
宏蜂窩(macrocell)內可能包含數百個使用者裝置,通常遠多於可使用的單次發送前文數量。若使用者裝置A和使用者裝置B同時發送相同單次發送前文,特定基地台針對同一單次發送前文只會發送一筆隨機存取回應訊息。因此,使用者裝置A和使用者裝置
B會接收到相同的隨機存取回應訊息,亦會被分配到同一臨時C-RNTI,並依此監聽由此臨時C-RNTI掩編的同一PDCCH。當使用者裝置A和使用者裝置B接收到同一競爭決議身分識別時,皆會去比對自己先前發出之RRC訊息。若基地台所傳送之競爭決議身分識別係針對使用者裝置A在步驟450中所傳來之RRC訊息,此時僅有使用者裝置A能比對吻合,因此在步驟470中能判斷競爭決議成功,接著在步驟510中執行其他運作;而使用者裝置B無法比對吻合,因此在步驟470中會判斷競爭決議失敗,接著會執行步驟480。
依據第2型系統資訊區塊SIB2的無線資源共同設置,前文傳送上限(preamblcTransMax)參數用來指定可允許的最大前文重傳次數。若使用者裝置在步驟480中判斷已傳送單次發送前文之次數尚未超過可允許的最大前文重傳次數,此時會再次執行步驟430~470。若使用者裝置在步驟480中判斷已傳送單次發送前文之次數超過可允許的最大前文重傳次數,此時會在步驟500中通知RRC訊息傳送失敗。
步驟430~470為針對在RRC閒置模式下發送所進行之隨機存取流程。由於在RRC閒置模式下發送訊息不需要建立RRC連線,因此相較於先前技術之隨機存取程序,本發明僅需佔用較少無線資源。
在無線通訊系統中,當使用者裝置在RRC閒置模式下僅需要傳送單一RRC訊息至基地台時(例如針對MBMS計數程序),使用者裝置可在未建立RRC連線的情況下傳送此單一RRC訊息。因
此,本發明可避免在花費許多資源建立RRC連線後僅傳送單一RRC訊息所造成的資源浪費,進而提升系統效能。
以上所述僅為本發明之較佳實施例,凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾,皆應屬本發明之涵蓋範圍。
410~510‧‧‧步驟
Claims (10)
- 一種在無線資源控制(radio resource control,RRC)閒置模式(RRC-idle mode)下發送RRC訊息之方法,其包含:提供至少一單次發送前文(preamble);在一無線通訊系統內,當一使用者裝置在該RRC閒置模式下運作時,若需要在未建立一RRC連線的情況下發送一RRC訊息時,傳送該單次發送前文至一基地台;該基地台傳送一隨機存取回應(random access response)訊息至該使用者裝置;以及在未建立該RRC連線的情況下,該使用者裝置依據該隨機存取回應訊息來傳送該RRC訊息至該基地台。
- 如請求項1所述之方法,其另包含:針對在該RRC閒置模式下之RRC訊息發送,提供包含複數個單次發送前文之一前文組;以及該基地台透過一第2型系統資訊區塊(system information block 2,SIB2)來廣播該前文組。
- 如請求項1所述之方法,其另包含:針對在該RRC閒置模式下之長RRC訊息發送,提供包含複數個單次發送前文之一第一前文組;針對在該RRC閒置模式下之短RRC訊息發送,提供包含複數個單次發送前文之一第二前文組;以及該基地台透過一第2型系統資訊區塊來廣播該第一前文組和該第一前文組。
- 如請求項1所述之方法,其另包含:該基地台傳送相關於該RRC訊息之一競爭決議(contention resolution)身分識別給該使用者裝置;以及該使用者裝置依據該競爭決議身分識別來判斷在一競爭決議中是否成功。
- 如請求項4所述之方法,其另包含:該基地台擷取該RRC訊息中複數個位元以做為該競爭決議身分識別。
- 如請求項4所述之方法,其另包含:當該使用者裝置判斷在該競爭決議中失敗時,判斷是否已傳送該單次發送前文超過一預定次數;以及當判斷尚未傳送該單次發送前文超過該預定次數時,該使用者裝置再次傳送該單次發送前文至該基地台。
- 如請求項6所述之方法,其另包含:當判斷已經傳送該單次發送前文超過該預定次數時,該使用者裝置通知該RRC訊息傳送失敗。
- 如請求項1所述之方法,其中該隨機存取回應訊息包含該基地台依據該單次發送前文分配給該使用者裝置的一調變及編碼方式(modulation and coding scheme,MCS)和一臨時細胞無線網路暫時識別(temporary cell radio network temporary identifier,temporary C-RNTI)。
- 如請求項8所述之方法,其另包含:在收到該隨機存取回應訊息後,該使用者裝置監聽由該臨時細胞無線網路暫時識別掩編的一實體下鏈路控制通道(PDCCH masked with temp C-RNTI)。
- 如請求項8所述之方法,其另包含:該基地台透過由該臨時細胞無線網路暫時識別掩編的一實體下鏈路控制通道來傳送相關於該RRC訊息之一競爭決議身分識別給該使用者裝置。
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