縮短軟切換下接續時延的方法及無線網絡控制器的製作方法
2023-10-20 09:46:42
專利名稱：縮短軟切換下接續時延的方法及無線網絡控制器的製作方法
技術領域：
本發明涉及通信技術領域，尤其涉及一種縮短軟切換下接續時延的方法及無線網絡控制器。
背景技術：
在WCDMA系統中，接續時延由多個信令流程組成，其長短會直接影響用戶的主觀感受，因此，接續時延是一個非常重要的指標。如圖1A所示，一個典型的接續時延包括如下過程1、上行直傳過程包括無線網絡控制器(RNC)開始接受上行直傳消息的第一個PDU，到收齊這個上行直傳消息的最後一個PDU。
2、鑑權過程包括RNC收到核心網的鑑權請求，RNC發出鑑權請求給用戶終端(UE)，UE回應鑑權請求完成消息給RNC，RNC回應鑑權請求完成消息給核心網。鑑權請求消息在RNC為直傳消息。
3、加密過程包括RNC收到核心網的安全模式命令，RNC發出安全模式命令給UE，UE回應安全模式命令完成消息給RNC，RNC回應安全模式完成消息給核心網。
4、無線承載(RB)建立過程包括RNC收到核心網的無線接入承載(RAB)指配請求，RNC完成網絡側資源申請，發出RB建立消息給UE，UE完成RB建立後，發送RB建立完成消息給RNC。
5、下行直傳過程包括RNC發出下行直傳消息給UE，到RNC收到UE在無線鏈路控制(RLC)層回應的ACK，確認直傳消息全部接受完畢的過程。
RB重配置/傳輸信道重配置/物理信道重配置過程如圖1B所示。所述RB重配置/傳輸信道重配置/物理信道重配置過程包括RNC決定重配置過程，RNC完成RB重配置/傳輸信道重配置/物理信道重配置消息下發，收到UE的RB重配置/傳輸信道重配置/物理信道重配置完成消息。
在軟切換區，有出現軟切換過程的概率。軟切換類型有增加無線鏈路、刪除無線鏈路、替換無線鏈路。後續所指的軟切換過程包括RNC收到UE上報的測量報告，RNC完成激活集更新下發，收到UE的激活集更新完成消息。
如圖1C所示，以增加無線鏈路為例說明典型的軟切換過程1、根據資源使用狀況，SRNC決定在DRNC的新小區建立一條無線鏈路，於是向DRNC發送RNSAP無線鏈路建立消息RADIO LINK SETUP，申請無線資源。如果這是DRNC與UE之間的第一條無線鏈路，還應當在Iur接口建立一條信令連接，用於承載與該UE相關的RNSAP信令。
2、DRNC判斷SRNC請求資源可用，向目標NodeB發送NBAP協議無線鏈路建立請求消息RADIO LINK SETUP REQUEST，NodeB啟動上行接收。
3、NodeB成功分配SRNC請求的資源後，向DRNC發送NBAP無線鏈路建立響應消息RADIO LINK SETUP RESPONSE，上報分配結果。
4、SRNC採用ALCAP協議發起Iub傳輸承載建立過程。
5、DRNC向SRNC發送RNSAP無線鏈路建立響應消息RADIO LINKSETUP RESPONSE。
6、SRNC採用ALCAP協議發起Iur傳輸承載建立過程。
7、SRNC通過DCCH信道向UE發送RRC活動集更新消息(無線鏈路增加)ACTIVE SET UPDATE(Radio Link Addition)，消息中包含需要增加的RL信息。
8、UE在活動集中增加相應RL信息，向SRNC返還RRC活動集更新完成消息ACTIVE SET UPDATE COMPLETE。無線鏈路增加的軟切換過程結束。
在現有的技術中，RNC不支持軟切換過程與除軟切換過程之外的其他無線資源控制(RRC)過程並行，該其他RRC過程包括上行直傳流程、鑑權流程、加密流程、無線承載(RB)建立流程和下行直傳流程。
如圖2A所示，RNC不支持軟切換過程和RB建立過程並行執行
RNC收到RAB指配，準備在A1點發出RBSETUP消息，但是發現當前正在進行軟切換過程，RNC緩存RB SETUP消息，等待軟切換過程結束後，在A2點才下發RB SETUP消息。
如圖2B所示，UE不支持軟切換過程和RB建立過程並行執行UE收到RB建立消息，UE檢測到存在軟切換過程，UE回應RB建立失敗消息。
如圖2C所示，UE不支持軟切換過程和RB建立過程並行執行UE收到RB建立消息，UE檢測到存在軟切換過程，UE推遲處理RB SETUP消息，回應RB建立成功消息。
RNC出於和UE的兼容性考慮，防止UE加密過程失敗，不支持軟切換過程和加密過程的並行，如圖3A所示RNC收到SECURITY COMMAND，準備在A1點發出SECURITYCOMMAND，但是發現當前正在進行軟切換過程，RNC緩存SECURITYCOMMAND消息，等待軟切換過程結束後，在A2點才下發SECURITYCOMMAND消息。
參閱圖3B所示，UE不支持軟切換過程和加密過程並行執行UE收到SECURITY COMMAND消息，UE檢測到存在軟切換過程，UE回應SECURITY COMMAND FAILURE消息。
參閱圖3C所示，UE不支持軟切換過程和加密過程並行執行UE收到ACTIVE SET UPDATE消息，UE檢測到存在加密過程，UE回應ACTIVE SET UPDATE FAILURE。
參閱圖3D所示，UE不支持軟切換過程和加密過程並行執行UE收到SECURITY COMMAND消息，UE檢測到存在軟切換過程，UE等待軟切換過程結束，才處理SECURITY COMMAND消息，回應SECURITYCOMMAND COMPLETE消息。
RNC出於和UE的兼容性考慮，防止UE回應激活集更新失敗，不支持軟切換過程和下行直傳過程的並行。參閱圖4A所示，RNC不支持軟切換過程和下行直傳過程並行執行RNC收到DIRECT TRANSFER，準備在A1點發出DIRECT TRANSFER，但是發現當前正在進行軟切換過程，RNC緩存DIRECT TRANSFER消息，等待軟切換過程結束後，在A2點才下發DIRECT TRANSFER消息。
參閱圖4B所示，UE不支持軟切換過程和下行直傳過程並行執行UE收到DIRECT TRANSFER消息，UE檢測到存在軟切換過程，UE推遲處理下行直傳消息。
參閱圖4C所示，UE不支持軟切換過程和下行直傳過程並行執行UE收到ACTIVE SET UPDATE消息，UE檢測到存在鑑權過程，UE回應ACTIVE SET UPDATE FAILURE。
參閱圖4D所示，UE不支持軟切換過程和下行直傳過程並行執行UE收到DIRECT TRANSFER消息，UE檢測到存在軟切換過程，UE推遲處理DIRECT TRANSFER，等待軟切換過程結束後，回應DIRECT TRANSFER消息。
RNC和UE不支持軟切換過程和鑑權過程並行執行，不支持軟切換過程和上行直傳執行，不對軟切換過程和RB重配置、傳輸信道重配置、物理信道重配置並行執行的處理與上述相似。
由於軟切換過程的典型時延量級為0.6秒左右。在接續過程中，如果RNC準備開始進行軟切換之外的其他RRC過程(如上述上行直傳過程、鑑權過程等)時發現有正在進行的軟切換過程，RNC會推遲處理該其他RRC過程，等待軟切換過程完成後，才開始其他RRC過程。在軟切換區，一次接續過程中，不利時可能出現多次軟切換，此時RNC會推遲處理其他RRC過程，因此導致時延會相應增加。在一次接續過程中，出現一次軟切換過程，可能增加的最大時延量級為0到0.6秒；出現N次軟切換過程，增加的時延量級為0到0.6*N秒。
UE側對於網絡側下發的並行流程，可能出現(1)回應失敗消息；(2)UE側推遲處理其他RRC過程，增加時延。以RB建立過程為例，增加時延量級為UE內部處理激活集更新消息的時延，量級在0.1秒到0.2秒。RB建立消息為同步激活，可能導致激活時間不足而掉話；RB消息為異步激活時，可能導致增加接續時延0.1秒到0.2秒。
總之，對於現有技術而言，由於RNC不支持軟切換過程與除軟切換之外的其他RRC過程並行，會導致在軟切換過程下增加接續時延，直接影響用戶的主觀感受和忠誠度。
發明內容
本發明提供一種縮短軟切換下接續時延的方法及無線網絡控制器，以解決現有技術中因不支持軟切換過程與其他RRC過程並行執行，從而導致在軟切換下增加接續時延的問題。
本發明提供以下技術方案一種縮短軟切換下接續時延的方法，包括下述步驟無線網絡控制器(RNC)在軟切換過程中接收到執行軟切換之外的其他無線資源控制過程的請求；所述RNC根據終端設備上報的能力信息，判斷終端設備是否支持並行執行軟切換過程和所述其他無線資源控制過程，若是，則RNC決定在軟切換過程中執行該其他無線資源控制過程，否則，在RNC決定在軟切換完成後執行該其他無線資源控制過程。
根據上述方法在RRC建立完成時，終端設備向RNC上報是否支持並行執行軟切換與軟切換之外的其他無線資源控制過程的能力信息。
所述能力信息中分別描述是否支持並行執行每個所述的其他無線資源控制過程；或者，所述能力信息中統一描述是否支持並行執行全部的所述其他無線資源控制過程。
終端設備通過RRC連接建立完成消息上報所述能力信息。
RNC在完成並行過程所需要的資源準備後開始並行過程。
RNC在軟切換的起點接收到所述請求並決定在軟切換過程中執行所述其他無線資源控制過程時，通過下發並行過程消息以開始軟切換過程和所述其他無線資源控制過程。
RNC在下發軟切換的相關消息後接收到所述請求並決定在軟切換過程中執行所述其他無線資源控制過程時，按軟切換過程成功的情況開始所述其他無線資源控制過程。
RNC在收到軟切換失敗的消息時，進行回退處理。
終端設備在軟切換未完成期間接收到執行所述的其他無線資源控制過程的消息時，並行執行軟切換過程和該無線資源控制過程；或者，暫停執行軟切換過程和開始執行所述其他無線資源控制過程，並在該其他無線資源控制過程完成後繼續所述軟切換過程。
所述其他無線資源控制過程包括上行直傳過程、鑑權過程、加密過程、無線承載(RB)建立過程、下行直傳過程、RB重配置過程、傳輸信道重配置過程和物理信道重配置過程之一。
一種無線網絡控制器，包括存儲模塊，用於存儲終端設備是否支持並行執行軟切換過程和軟切換之外的其他無線資源控制過程的能力信息；判斷模塊，用於在軟切換過程中接收到所述其他無線資源控制過程需求時，從所述存儲單元獲取所述能力信息確認終端是否支持並行執行軟切換和該其他無線資源控制過程；控制模塊，用於終端判斷模塊的判斷結果為是時，決定在軟切換過程中執行該其他無線資源控制過程，或者，在判斷結果為否時，決定在軟切換完成後執行該其他無線資源控制過程。
本發明在軟切換過程中接收到對除軟切換之外的其他RRC過程的需求時，在終端支持軟切換過程和除軟切換之外的其他RRC過程並行執行的情況下，RNC開始該其他RRC過程，因而能夠有效縮短在切換區的時延，一般情況下節省時延量級均值約在0.3秒以上，特殊環境可以節省0.6秒以上。
圖1A為現有技術中典型的接續時延包含RRC過程的示意圖；圖1B為現有技術中RB重配置/傳輸信道重配置/物理信道重配置過程的示意圖；圖1C為現有技術中增加無線鏈路的流程圖；圖2A為現有技術中RNC在軟切換過程時對需求RB建立過程的處理流程圖；圖2B、圖2C為現有技術中UE在軟切換過程時對需求RB建立過程的處理流程圖；圖3A為現有技術中RNC在軟切換過程時對需求加密過程的處理流程圖；圖3B、圖3C、圖3D為現有技術中UE在軟切換過程時對需求加密過程的處理流程圖；圖4A為現有技術中RNC在軟切換過程時對需求下行直傳過程的處理流程圖；圖4B、圖4C、圖4D為現有技術中UE在軟切換過程時對需求下行直傳過程的處理流程圖；圖5A為UE上報能力信息的主要流程圖；圖5B為UE通過RRC建立過程上報能力信息的流程圖；圖6A、圖6B、圖6C、圖6D為RNC支持並行執行軟切換和其他RRC過程的處理流程圖；
圖7為UE支持推遲處理軟切換的處理流程圖；圖8為RNC的結構示意圖。
具體實施例方式
為了在軟切換過程下儘可能的縮短接續時延，本發明當RNC在軟切換過程接收到對除軟切換之外的其他無線資源控制(RRC)過程的請求時，根據終端能力信息判斷終端是否支持兩者並行執行，如果支持，則決定在軟切換過程開始所述其他RRC過程，以此來避免因推遲執行所述其他RRC過程而增加接續時延。如果終端不支持，則按現有方式處理。
除軟切換之外的其他無線資源控制過程包括上行直傳過程、鑑權過程、加密過程、下行直傳過程、無線承載(RB)建立過程、RB重配置過程、傳輸信道重配置過程和物理信道重配置過程。
終端是否具有並行執行軟切換過程與除切換之外的其他RRC過程的能力，由UE上報給RNC。終端可以在RRC建立過程中或完成時將該能力信息上報給RNC，UE可以通過這個過程中的任何消息攜帶能力信息來告知RNC是否具有支持和軟切換過程並行的能力。例如，UE通過RRC連接建立完成消息(RRC CONNECTION SETUP COMPLETE消息)攜帶所述能力信息給RNC。
在UE上報的能力信息中，可以分別描述是否支持並行執行每個除軟切換之外的其他RRC過程，如UE上報的消息中攜帶的能力信元如下
其中Y/N表示支持或者不支持，只為其中之一。
在UE上報的能力信息中，也可以統一描述是否支持並行執行全部的所述其他無線資源控制過程，如UE上報的消息中攜帶的能力信元如下。
對於支持並行執行軟切換過程與除軟切換之外的其他RRC過程的終端而言，在軟切換過程中接收到要求執行所述其他RRC過程的消息時，具體執行時可以採取以下兩種方式的一種(1)並行執行軟切換和所述其他RRC過程；(2)暫停執行軟切換過程，先開始所述其他RRC過程，在該其他RRC過程完成後再繼續軟切換過程；即UE支持推遲處理軟切換過程。
UE終端上報能力信息的主要流程如圖5A所示，UE將是否支持並行處理RRC過程的能力信息上報給RNC，RNC保存該能力信息，在後續過程需要時根據該能力信息確認終端是否支持並行處理RRC過程。
參閱圖5B所示，UE通過RRC建立過程上報能力信息的流程如下步驟1、UE向RNC發送RRC連接請求消息RRC CONNECTIONREQUEST。
步驟2、RNC向UE下發RRC連接建立消息RRC CONNECTION SETUP。
步驟3、RRC建立完成，UE上報RRC連接建立完成消息RRCCONNECTION SETUP COMPLETE，並在該消息中攜帶UE是否支持並行執行軟切換過程與其他RRC過程的能力信息。
步驟4、RNC接收到所述RRC CONNECTION SETUP COMPLETE消息後，從中提取UE的能力信息並保存。
參閱圖6A所示，RNC支持並行執行軟切換和其他RRC過程的處理如下步驟1、UE向RNC發送請求軟切換的測量報告。
步驟2、RNC收到測量報告，開始準備工作。
步驟3、RNC在內部鏈路建立過程中，尚未發出激活集消息，檢測到出現了並行流程需求，如請求執行RB建立過程。
步驟4、RNC取消激活集更新已進行的流程。
步驟5、RNC開始並行流程。
參閱圖6B所示，RNC支持並行執行軟切換和其他RRC過程的處理如下步驟1、UE向RNC發送請求軟切換的測量報告。
步驟2、RNC收到測量報告，開始準備工作。
步驟3、RNC在內部鏈路建立過程中，尚未發出激活集消息，檢測到出現了並行流程需求，如請求RB重配置過程。
步驟4、RNC繼續進行激活集更新的準備工作，開始並行流程的資源準備。
步驟5、RNC直接進行並行流程，增加激活集的信息在並行流程消息裡面，通過並行流程消息來完成原來所需要的ACTIVE SET UPDATE消息功能，不再發送ACTIVE SET UPDATE消息給UE。
參閱圖6C所示，RNC支持並行執行軟切換和其他RRC過程的處理如下步驟1、UE向RNC發送請求軟切換的測量報告。
步驟2、RNC決定進行軟切換，開始資源準備工作。
步驟3、RNC向終端發送激活集更新消息ACTIVE SET UPDATE。
步驟4、RNC檢測到出現了執行其他RRC過程的請求，RNC完成所需的資源準備工作。
步驟5、RNC不等待激活集更新完成或者失敗的消息，按照激活集更新會成功的方式進行流程IE填寫和以及鏈路準備工作，開始其他RRC過程。
步驟6、UE完成激活集更新，向RNC上報激活集更新完成消息ACTIVESET UPDATE COMPLETE。
步驟7、UE向RNC上報其他RRC過程的響應消息。RNC按正常方式處理此消息。
參閱圖6D所示，RNC支持並行執行軟切換和其他RRC過程的處理如下步驟1-步驟5、與圖6C對應的步驟相同，不再贅述。
步驟6、UE收到執行其他RRC過程的消息後，發現出現了激活集更新失敗，向RNC上報激活集更新失敗成消息ACTIVESET UPDATE FAILURE。
步驟7、UE向RNC上報其他RRC過程的響應消息。
步驟8、RNC收到了激活集更新失敗消息，進行激活集資源的回退處理，在網絡側刪除或者增加相關的激活集信息。
參閱圖7所示，UE在軟切換過程中接收到要求執行所述其他RRC過程的消息時，暫停執行軟切換過程並先開始所述其他RRC過程的處理流程如下步驟1-步驟5、與圖6C對應的步驟相同，不再贅述。
步驟6、UE如果發現在軟切換未完成期間，出現了RB建立、加密、鑑權、下行直傳、上行直傳、RB重配置、傳輸信道重配置或物理信道重配置過程，UE開始該RRC過程，並推遲處理軟切換流程。
步驟7、UE在軟切換之外的其他RRC流程的消息結束後，繼續軟切換流程，並向RNC回應ACTIVE SET UPDATE COMPLETE消息(圖7所示該消息被推遲)。
相應的，本發明提供一種無線網絡控制器50，該無線網絡控制器除了包括完成現有基本功能的模塊外，還包括存儲模塊500、判斷模塊510和控制模塊520。
所述存儲模塊500用於存儲終端設備是否支持並行執行軟切換過程和軟切換之外的其他無線資源控制過程的能力信息，該存儲模塊可以是現有存儲模塊的一部分。
所述判斷模塊510與存儲模塊具有邏輯上的連接關係，用於在軟切換過程中接收到所述其他無線資源控制過程需求時，從所述存儲單元獲取所述能力信息確認終端是否支持並行執行軟切換和該其他無線資源控制過程。
所述控制模塊520與判斷模塊具有邏輯上的連接關係，用於在判斷模塊的判斷結果為是時，決定在軟切換過程中執行該其他無線資源控制過程，或者，在判斷模塊的判斷結果為否時，決定在軟切換完成後執行該其他無線資源控制過程。
一種較佳的方式是，判斷模塊510與控制模塊520為同一模塊，並且該模塊設置在現有的某個功能模塊中。
顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和範圍。這樣，倘若對本發明的這些修改和變型屬於本發明權利要求及其等同技術的範圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求
1.一種縮短軟切換下接續時延的方法，其特徵在於，包括下述步驟無線網絡控制器(RNC)在軟切換過程中接收到執行軟切換之外的其他無線資源控制過程的請求；所述RNC根據終端設備上報的能力信息，判斷終端設備是否支持並行執行軟切換過程和所述其他無線資源控制過程，若是，則RNC決定在軟切換過程中執行該其他無線資源控制過程，否則，在RNC決定在軟切換完成後執行該其他無線資源控制過程。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，終端設備在RRC建立完成時，向RNC上報是否支持並行執行軟切換與軟切換之外的其他無線資源控制過程的能力信息。
3.如權利要求2所述的方法，其特徵在於，在所述能力信息中分別描述是否支持並行執行每個所述的其他無線資源控制過程；或者在所述能力信息中統一描述是否支持並行執行全部的所述其他無線資源控制過程。
4.如權利要求2所述的方法，其特徵在於，終端設備通過RRC連接建立完成消息上報所述能力信息。
5.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，RNC在完成並行過程所需要的資源準備後開始並行過程。
6.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，RNC在軟切換的起點接收到所述請求並決定在軟切換過程中執行所述其他無線資源控制過程時，通過下發並行過程消息以開始軟切換過程和所述其他無線資源控制過程。
7.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，RNC在下發軟切換的相關消息後接收到所述請求並決定在軟切換過程中執行所述其他無線資源控制過程時，按軟切換過程成功的情況開始所述其他無線資源控制過程。
8.如權利要求7所述的方法，其特徵在於，RNC在收到軟切換失敗的消息時，進行回退處理。
9.如權利要求1至8任一項所述的方法，其特徵在於，終端設備在軟切換未完成期間接收到執行所述的其他無線資源控制過程的消息時，並行執行軟切換過程和該無線資源控制過程；或者暫停執行軟切換過程和開始執行所述其他無線資源控制過程，並在該其他無線資源控制過程完成後繼續所述軟切換過程。
10.如權利要求如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述其他無線資源控制過程包括上行直傳過程、鑑權過程、加密過程、無線承載(RB)建立過程、下行直傳過程、RB重配置過程、傳輸信道重配置過程和物理信道重配置過程之一。
11.一種無線網絡控制器，其特徵在於，包括存儲模塊，用於存儲終端設備是否支持並行執行軟切換過程和軟切換之外的其他無線資源控制過程的能力信息；判斷模塊，用於在軟切換過程中接收到所述其他無線資源控制過程需求時，從所述存儲單元獲取所述能力信息確認終端是否支持並行執行軟切換和該其他無線資源控制過程；控制模塊，用於終端判斷模塊的判斷結果為是時，決定在軟切換過程中執行該其他無線資源控制過程，或者，在判斷結果為否時，決定在軟切換完成後執行該其他無線資源控制過程。
12.如權利要求如權利要求11所述的無線網絡控制器，其特徵在於，所述其他無線資源控制過程包括上行直傳過程、鑑權過程、加密過程、無線承載(RB)建立過程、下行直傳過程、RB重配置過程、傳輸信道重配置過程和物理信道重配置過程之一。
全文摘要
本發明公開了一種縮短軟切換下接續時延的方法，該方法在無線網絡控制器(RNC)在軟切換過程中接收到執行軟切換之外的其他無線資源控制過程的請求時，RNC根據終端設備上報的能力信息，判斷終端設備是否支持並行執行軟切換過程和所述其他無線資源控制過程，若是，則RNC決定在軟切換過程中執行該其他無線資源控制過程，否則，在RNC決定在軟切換完成後執行該其他無線資源控制過程。本發明還同時公開了一種無線網絡控制器。
文檔編號H04W36/18GK1852577SQ20051010547
公開日2006年10月25日 申請日期2005年9月28日 優先權日2005年9月28日
發明者姜海濤 申請人:華為技術有限公司