一種增強上行鏈路實現快速切換的方法

2023-10-09 01:12:29 1

專利名稱：：一種增強上行鏈路實現快速切換的方法
技術領域：
：本發明涉及一種時分同步碼分多址系統中的減小切換時延的方法，尤其涉及一種時分同步碼分多址系統中增強上行鏈路實現快速硬切換的方法。
背景技術：
：2006年3月，3GPP(3rdGenerationPartnershipProject,第三代合作夥伴項目)通過了TD-SCDMA(時分同步碼分多址)系統增強上行鏈路的立項申請。增強上行鏈路一般被稱為HSUPA(HighSpeedUplinkPacketAccess,高速上行分組接入)，旨在通過先進的技術提高上行鏈路的效率，以有效地支持web瀏覽、視頻、多媒體信息和其他基於IP的業務。使用HSUPA業務的UE工作在CELL—DCH(專用信道狀態)狀態。HSUPA中新增了一種傳輸信道E-DCH(增強上行鏈路專用傳輸信道)，增強上行數據承載在該傳輸信道上，E-DCH的TTI(傳輸時間間隔)為5ms。與E-DCH相關的物理信道有E-AGCH信道(E-DCH絕對授權信道)，是控制信道，用於NodeB(基站)傳輸授權信息；E-PUCH(E-DCH上行物理信道，又稱增強上行物理信道)，是業務信道，用於UE(UserEquipment,用戶終端)承載E-DCH類型的編碼組合傳輸信道，輔助調度相關的信息也在該信道上傳輸；E-RUCCH(E-DCH隨機接入上行控制信道，即增強上行鏈路隨機接入上行控制信道)，是物理層控制信道，用於UE在無授權的情況下，傳輸輔助調度相關的信息，E-RUCCH使用隨機接入物理信道資源；E-HICH(E-DCH混合自動重傳請求指示信道)，是物理層控制信道，用於NodeB攜帶HARQ(混合自動重傳請求)指示信息。HSUPA業務按調度方式的不同分為調度業務和非調度業務，其中非調度業務的資源由SRNC(服務無線網絡控制器)為UE分配，分配方式同現有的專用信道分配方式；在調度業務中，由SRNC為NodeB分配增強上行鏈路資源池，由NodeB為單個UE分配資源。在調度業務中，UE需要上報一些信息以輔助NodeB的調度，這些信息包括UE緩衝區信息、功率餘量、本小區和鄰小區的路損測量信息等。當UE有授權的E-PUCH時，輔助調度信息將通過E-PUCH信道發送；當沒有授權時，將通過E-RUCCH信道發送。當UE有上行數據需要發送時，就可能觸發輔助調度信息的發送。授權信息並不在每個TTI中向UE發送，完全由NodeB中的調度功能實體根據當前網絡狀況和各竟爭UE的優先級情況來決定是否/何時發送。調度業務中，UE首先通過E-RUCCH請求資源，NodeB通過E-AGCH信道向UE發送絕對授權信息，其中包括功率授權信息和物理信道授權信息。功率授權信息用於在各竟爭UE之間分配可用的系統幹擾資源；物理信道授權信息用於在各竟爭UE之間分配E-PUCH使用的時隙和碼資源。一條E-AGCH上的授權信息一次只給一個UE使用，授權適用的最小持續時間是一個E-DCHTTI，也可以通過使用RDI(資源持續時間指示)支持可變長度的授權，比如RDI可以指示UE在接下來的8個TTI中使用該授權資源。UE對一組E-AGCH信道進行偵聽，這組E-AGCH信道是由網絡高層為UE配置的，UE—旦解碼成功就讀取其中的授權信息，並在協議規定的定時時間ne.AGCH後通過授權的E-PUCH信道發送數據。NodeB對接收的E-PUCH信道數據進行解碼，解碼成功後在E-HICH信道上返回ACK;不成功則返回NACK，此時UE需要根據重傳機制進行重傳處理。HSUPA調度業務的工作過程如附圖1所示，在步驟101之前，UE請求SRNC建立RRC(無線資源控制)連接，其中連接原因是發起分組業務，圖1中各步驟具體說明如下101:SRNC經過接納控制過程，認為可以為該UE建立增強上行鏈路，通過NBAP(節點B應用協議)協議向NodeB發起無線鏈路建立過程，其中含增強上行接入相關的參數，如傳輸信道相關的信息、E-DCH服務無線鏈路號等；如果之前已為該UE建立過無線鏈路，那麼將通過無線鏈路重配置過程進行增強上行參數的配置；102:NodeB接收配置參數，並從該小區的增強上行公共資源池中為該UE分配E-AGCH信道和E-RNTI(E-DCH無線鏈路臨時標識)，通過NBAP的無線鏈路建立響應或無線鏈路重配置響應返回給SRNC;103:SRNC通過RRC協議向UE發起無線承載建立請求，其中有E-DCH傳輸信道配置信息、E-PUCH相關的信息、E-AGCH信道信息、E-HICH信道信息等；如果之前已經為UE建立了無線鏈路，那麼將通過無線承載重配置過程進行增強上行接入相關的配置；104:UE接收配置參數，並向網絡側回復響應消息；根據配置參數確定E-DCH傳輸業務開始可用；105:UE增強上行無線承栽對應的緩衝區中數據量由0變為非0時，UE發起E-RUCCH隨機接入過程，帶上輔助調度信息；106:NodeB檢測到該UE的隨機接入請求後，將UE加入使用E-DCH資源的竟爭UE群中，才艮據小區資源狀況、UE的增強上行無線承載的QOS屬性、UE輔助調度信息等對該UE進行調度，分配合適的資源後通過E-AGCH信道向UE發送授權信息；107:UE收到E-AGCH後，在協議規定的定時時間iie.agch後，在授權的E-PUCH上發送數據；若UE緩沖區還有數據待傳輸，輔助調度信息也將隨之發送；108:NodeB對E-PUCH信道上的數據進行解碼，並在E-HICH信道上返回ACK/NACK信息；109:如果上一次E-AGCH的授權使用時間已到，NodeB根據調度策略繼續為該UE分配資源，通過E-AGCH信道發送授權信息；110-111:同步驟107和108;112:UE緩衝區中還有數據需要發送，但當前沒有授權信息時，通過E-RUCCH申請資源。步驟105和步驟112中，UE使用E-RUCCH向NodeB請求調度資源。E-RUCCH信道是隨機接入信道，它和PRACH(隨機接入物理信道)共享信道資源，UE從小區廣播消息中獲得本小區使用的隨機接入資源信息，在必要的時候發送E-RUCCH請求資源。由於TD-SCDMA系統中，隨機接入是在上行同步過程後進行的，因而隨機接入資源信息除了包含隨機接入物理信道信息外，還包含上行同步所需要的參數，如上行同步碼、快速物理接入信道等信息。在一個小區中，最多同時支持16種隨機資源配置，可以參考3GPPTS25.331中的PRACHsysteminformationlist(PRACH系統信息列表)信息單元。每個配置實例中包含隨機接入物理信道、可用同步碼、快速物理接入信道等信息。當前為UE提供HSUPA業務的小區稱為E-DCH服務小區。當發生E-DCH服務小區改變時(即發生了切換)，RNC根據目標小區與源小區參數設置的不同而發送不同的切換控制命令，當源、目標小區屬於同一NodeB時，UE的服務RNC—般通過物理信道重配置消息將UE的無線鏈路重新配置到新小區中；當源、目標小區不屬於同一NodeB時，UE的服務RNC—般通過傳輸信道重配置或無線承載重配置過程將UE配置到新小區中。無線鏈路配置到新小區後，UE首先需要發起上行同步過程建立上行鏈路的同步，完成上行鏈路同步後才可以進行其他業務。當UE根據自己的緩沖區情況決定向NodeB請求增強上行鏈路的調度資源時，首先需要從廣播消息中獲取隨機接入資源信息，這一過程需要花費的時間在40ms到350ms之間。這一時延對於增強上行業務，尤其當前進行的是VoIP(網絡電話)、視頻等實時業務的應用場景來說是4艮難接受的。
發明內容本發明要解決的技術問題是提供一種時分同步碼分多址系統增強上行鏈路實現快速切換的方法，消除高速上行分組接入調度業務中，由於小區切換後需要讀取小區廣播信息帶來的增強上行業務時延，實現快速切換。一種增強上行鏈路實現快速切換的方法，應用於時分同步碼分多址系統中，處於專用信道狀態的UE發生小區切換，包含如下步驟(a)網絡側確定UE在目標小區可以進行增強上行業務時，在發往UE的切換命令中攜帶目標小區的隨機接入資源信息；(b)UE在目標小區重建無線鏈路，如杲增強上行無線承載對應的緩衝區中有數據需要發送，UE根據切換命令中攜帶的隨機接入資源信息發起增強上行鏈路隨枳4妄入，向基站NodeB請求調度資源。所述步驟(a)中，隨機接入資源信息包括一條或多條隨機接入物理信道和增強上行鏈路隨機接入同步碼信息。所述隨機接入資源信息中還包含隨機接入嘗試次數和隨機接入定時器。所述步驟(a)中，所述切換命令為無線資源控制RRC消息中的物理信道重配置請求或傳輸信道重配置請求或無線承載重配置請求。所述小區切換為用戶終端增強上行鏈路服務小區發生改變，或小區切換伴隨普通上行信道到增強上行信道的切換。所述隨機接入物理信道與切換命令中的上行同步碼、快速物理接入信道屬於小區系統信息中同一隨機接入資源配置實例。所述步驟(b)中，UE決定發起增強上行隨機接入時，使用切換命令中增強上行隨機接入對應的上行同步碼進行上行同步。所述步驟(b)中，NodeB檢測到UE的上行同步碼後在快速物理接入信道FPACH上返回確認消息，UE根據接收所述快速物理接入信道時的子幀號從切換命令中的隨機接入物理信道中選擇一條發起增強上行鏈路隨機接入。所述步驟(a)中當目標小區支持增強上行業務，且UE請求的業務屬性可以進行增強上行業務且目標小區的資源情況可以接納該UE進行增強上行業務，網絡側確定UE在目標小區可以進行增強上行業務。所述網絡側為UE的服務無線網絡控制器SRNC。所述步驟(a)中，當目標小區所屬基站NodeB不屬於UE的SRNC控制時，所述SRNC通過Iur接口從漂移無線網絡控制器DRNC中獲得目標小區的隨才幾接入資源信息。所述步驟(b)中，UE重建無線鏈路成功後，向網絡側返回切換命令響應消息。本發明通過在切換命令中攜帶目標小區的隨機接入資源信息，使得UE能夠提前獲知目標小區的隨機接入資源，在UE鏈路重配置到新小區後，可以馬上發起E-RUCCH接入向NodeB申請資源，避免了UE讀取小區廣播信息並從中獲得隨機接入資源信息所花費的時間，大大提高了E-DCH鏈路的切4灸速度。圖l是現有的增強上行鏈路配置及數據發送流程圖；圖2是本發明NodeB間E-DCH鏈路切換信令配置及數據發送流程圖。具體實施方式本發明提供了在HSUPA調度業務中，提高E-DCH鏈路切換速度的方法，在用戶進行高速上行分組接入調度業務並發生E-DCH服務小區改變時，網絡高層對UE的切換命令中包含目標小區的E-RUCCH隨機接入資源相關的信息,使得UE在切換後的新小區中進行上行同步後能馬上發起調度請求，不需要讀取新小區的系統信息。下面以TD-SCDMA系統為例進行介紹。第一步、網絡側根據UE的測量信息為UE做出小區切換判決，並確定UE在目標小區可以進行增強上行接入業務時，網絡側在發往UE的切換命令中帶上目標小區的隨機接入資源信息。這裡的切換場景包括UE處於CELL—DCH狀態並在源小區進行HSUPA業務，在目標小區也進行HSUPA業務；UE處於CELL—DCH狀態並在源小區進行普通上行業務,在目標小區進行HSUPA業務。前一種情況就是E-DCH服務小區發生改變；後一種情況是小區切換伴隨信道切換。SRNC判斷UE在目標小區可以進行增強上行業務的依據包括目標小區支持增強上行業務、UE當前的業務屬性可以進行增強上行業務、目標小區可以接納該UE進行增強上行業務。隨機接入資源信息中主要包括i條或多條隨機接入物理信道、E-RUCCH同步碼信息；也可以包才舌一些隨才幾接入控制參數，如隨才幾接入嘗試次悽t和隨機接入定時器等信息。如表1所示。其中PRACHDefinition中定義了最多8條隨機接入信道；E-RUCCHSYNCJJLcodesbitmap表示發起增強上行隨機接入可以使用的同步碼信息；N-RUCCH和T-RUCCH用於控制隨機接入的嘗試次數和定時時間。表l切換命令中的隨機接入資源信息tableseeoriginaldocumentpage10網絡側發往UE的切換命令可以是RR.C(無線資源控制)消息中的以下消息之一物理信道重配置請求、傳輸信道重配置請求、無線承載重配置請求。具體選擇哪條消息取決於RNC的決策，比如當不改變傳輸信道配置時，可以優先選擇物理信道重配置請求消息，當需要改變傳輸信道配置但不改變無線承載配置時，可以優先選擇傳輸信道重配置請求消息，當需要改變無線承載配置時，可以優先選擇無線承載重配置消息。當目標NodeB不屬於UE的服務RNC控制時，UE的服務RNC通過Iur接口從DRNC(漂移RNC)中獲得目標小區的隨機接入資源配置，並通過切換命令發送給UE。如表1,隨機接入資源信息中將包含一條或多條隨機接入物理信道的資源信息。TD-SCDMA現有的隨機接入流程中總是伴隨有上行同步過程。3GPP在設計隨機接入過程時，其中所用的隨機接入物理信道和上行同步過程所用的上行同步碼(SYNC—UL)、快速物理接入信道(FPACH)有著對應的關係，它們應屬於小區廣播信息中PRACHsysteminformationlist(隨機接入物理信道系統信息列表)中的同一配置實例(目前一個小區最多支持16個隨機接入資源配置實例，可以參考3GPPTS25.331中的PRACHsysteminformationlist信息單元)。切換命令中的上行同步碼、FPACH信道配置在UplinkTimingAdvanceControl(上行定時提前控制)信息單元中，如表2所示就是上行同步碼和FPACH信道在切換命令中的配置，其中SYNC—ULcodesbitmap是UE可以使用的同步碼信息，這些同步碼中有些用於普通隨機接入、另一些用於E-RUCCH隨機接入。表1中的E-RUCCHSYNC—ULcodesbitmap中用於E-RUCCH隨機接入的同步碼應是SYNC—ULcodesbitmap可用同步碼的一個子集。表2UplinkTimingAdvanceControl(上行定時提前控制)tableseeoriginaldocumentpage11UE在多條隨機接入物理信道中選擇其中的一條信道進行E-RUCCH信道的發射，其選擇應該根據3GPP規範TS25.224定義的通用隨機接入流程中FPACH信道與隨機接入物理信道之間的關係來選擇具體使用哪一條信道用於E-RUCCH信道。FPACH信道號與隨機接入信道之間的關係滿足(SFN，modLi)=nRACHi;nRACH產O,...，Nrach-1;其中NraCH是與FPACH對應的隨機接入物理信道的個數，NRACH不大於Li;Li是與這些PRACH對應的傳輸塊長度，一般取值為1、2、4;SFN，是用戶終端在FPACH;上收到確認時的系統子幀號。第二步，UE在目標小區重建鏈路後，如果增強上行無線承載對應的緩衝區中有數據需要發送，就進行增強上行隨機接入，向NodeB請求資源。UE重建鏈路的過程包括上行同步過程，UE重建無線鏈路成功後向網絡側返迴響應。如杲UE希望進行HSUPA業務，UE應根據切換命令中的同步碼信息選擇一個專用於E-RUCCH隨機接入的同步碼進行發送，NodeB檢測到該同步碼後在FPACH信道上回送確認信息，UE檢測到確認信息後，根據FPACH確認所在的系統子幀號從切換命令中的多條隨機接入物理信道中選擇一條進行E-RUCCH隨機接入。如果切換命令中的生效時間不允許UE立即發起增強上行隨機接入，UE應等待切換命令中的配置生效時間到達後發起增強上行同步和隨機接入。NodeB接收到UE的增強上行隨機接入請求，會根據它的調度算法為UE分配增強上行鏈路資源。圖2是同一SRNC下不同NodeB間的UEE-DCH服務小區變化流程圖，圖中簡要畫出了網絡側NodeB和RNC間的信令流程。本例中SRNC對目標NodeB的配置採用典型的2步式，即首先在目標小區建立無線鏈路，再通過無線鏈路重配置過程將E-DCH鏈路配置到該無線鏈路上，這些流程具體可以參考3GPPTS25.931中的E-DCH切:換流禾呈。201:SRNC(服務的RNC)根據UE的測量信息進行小區切換的判決，並確定UE在目標小區使用HSUPA業務。SRNC通過NBAP(NodeB應用部分)協議向目標NodeB發起無線鏈路建立過程，配置新的無線鏈路。NodeB配置成功後返迴響應。202:SRNC通過NBAP的同步無線鏈路重配置過程要求源NodeB刪除與該UE相關的E-DCH資源，並設置該配置的生效時間。源NodeB配置成功後返迴響應。203:SRNC通過NBAP的同步無線鏈路重配置過程要求目標NodeB在步驟201建立的無線鏈路上為該UE建立E-DCH資源，並設置生效時間，該生效時間與步驟202中的一致。NodeB配置成功後返迴響應。204:SRNC向UE發送切換命令，本例中SRNC通過傳輸信道重配置請求消息向UE配置目標小區的資源。除了原有的配置信息外(包括了表2所述內容)，還帶上目標小區的隨機接入資源信息，隨機接入資源信息包括表l所述內容。205:UE接收傳輸信道重配置請求消息，並在目標小區發起上行同步，重建鏈路。如果生效時間允許，且UE確定增強上行鏈路緩沖區中有數據需UE也可以先發起普通上行同步，完成重建鏈路，在生效時間到來後，再發起E-RUCCH隨機接入的上行同步。206:NodeB檢測到UE的同步碼後在FPACH信道上返回確認消息。以下207和208步驟沒有確定的時序關係，209步驟在208步驟之後執行，210、211、212在207之後執行207:UE發起增強上行隨機接入，根據206步驟中FPACH返回時的系統子幀號選擇隨機接入信道，發送E-RUCCH。208:UE向RNC返回傳輸信道重配置響應消息。209:SRNC通知源NodeB刪除該UE的無線鏈路。210:NodeB通過E-AGCH信道向UE發送授權信息。211:UE收到E-AGCH後，在協議規定的定時時間iie.agch後，在授權的E-PUCH上發送數據；若UE緩沖區還有數據待傳輸，輔助調度信息也將隨之發送。212:NodeB對E-PUCH信道上的數據進行解碼，並在E-HICH信道上返回ACK/NACK信息。權利要求1.一種增強上行鏈路實現快速切換的方法，應用於時分同步碼分多址系統中，處於專用信道狀態的UE發生小區切換，包含如下步驟(a)網絡側確定UE在目標小區可以進行增強上行業務時，在發往UE的切換命令中攜帶目標小區的隨機接入資源信息；(b)UE在目標小區重建無線鏈路，如果增強上行無線承載對應的緩衝區中有數據需要發送，UE根據切換命令中攜帶的隨機接入資源信息發起增強上行鏈路隨機接入，向基站NodeB請求調度資源。2、如權利要求l所述的方法，其特徵在於所述步驟(a)中，隨機接入資源信息包括一條或多條隨機接入物理信道和增強上行鏈路隨機接入同步碼信息。3、如權利要求2所述的方法，其特徵在於所述隨機接入資源信息中還包含隨機接入嘗試次數和隨機接入定時器。4、如權利要求l所述的方法，其特徵在於所述步驟(a)中，所述切換命令為無線資源控制rrc消息中的物理信道重配置請求或傳輸信道重配置請求或無線承載重配置請求。5、如權利要求l所述的方法，其特徵在於所述小區切換為用戶終端增強上行鏈路服務小區發生改變，或小區切換伴隨普通上行信道到增強上行信道的切換。6、如權利要求2所述的方法，其特徵在於所述隨機接入物理信道與切換命令中的上行同步碼、快速物理接入信道屬於小區系統信息中同一隨機接入資源配置實例。7、如權利要求2所述的方法，其特徵在於所述步驟(b)中，UE決定發起增強上行隨機接入時，使用切換命令中增強上行隨機接入對應的上行同步碼進行上行同步。8、如權利要求7所述的方法，其特徵在於所述步驟(b)中，NodeB檢測到ue的上行同步碼後在快速物理接入信道fpach上返回確認消息，ue根據接收所述快速物理接入信道時的子幀號從切換命令中的隨機接入物理信道中選擇一條發起增強上行鏈路隨機接入。9、如權利要求1所述的方法，其特徵在於所述步驟(a)中當目標小區支持增強上行業務，且UE請求的業務屬性可以進行增強上行業務且目標小區的資源情況可以接納該UE進行增強上行業務，網絡側確定UE在目標小區可以進行增強上行業務。10、如權利要求l所述的方法，其特徵在於所述網絡側為UE的服務無線網絡控制器SRNC。11、如權利要求IO所述的方法，其特徵在於所述步驟(a)中，當目標小區所屬基站NodeB不屬於UE的SRNC控制時，所述SRNC通過Iur接口從漂移無線網絡控制器DRNC中獲得目標小區的隨機接入資源信息。12、如權利要求1所述的方法，其特徵在於所述步驟(b)中，UE重建無線鏈路成功後，向網絡側返回切換命令響應消息。全文摘要一種增強上行鏈路實現快速切換的方法，應用於時分同步碼分多址系統中，處於專用信道狀態的UE發生小區切換，包含如下步驟(a)網絡側確定UE在目標小區可以進行增強上行業務時，在發往UE的切換命令中攜帶目標小區的隨機接入資源信息；(b)UE在目標小區重建無線鏈路，如果增強上行無線承載對應的緩衝區中有數據需要發送，UE根據切換命令中攜帶的隨機接入資源信息發起增強上行鏈路隨機接入，向基站NodeB請求調度資源。本發明通過在切換命令中攜帶目標小區的隨機接入資源信息，使得UE能夠提前獲知目標小區的隨機接入資源，在UE鏈路重配置到新小區後，可以馬上發起E-RUCCH接入，避免了UE讀取小區廣播信息並從中獲得隨機接入資源信息，提高了切換速度。文檔編號H04J13/02GK101247647SQ200710084660公開日2008年8月20日申請日期2007年2月15日優先權日2007年2月15日發明者慧陳申請人:中興通訊股份有限公司