CN100396152C - 用户设备识别服务无线网络子系统迁移的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及第三代移动通信技术，公开了一种用户设备识别服务无线网络子系统迁移的方法，使得UE能够简洁而确定地判定是否发生了SRNS迁移，以便决定是否需要停止或重建RLC。本发明中，采用迁移类消息内IE“New U-RNTI”中的RNC ID是否和UE中当前SRNC ID一致来判定SRNS是否发生了迁移。

Description

用户设备识别服务无线网络子系统迁移的方法

技术领域

本发明涉及第三代移动通信技术，特别涉及宽带码分多址系统中用户设备对服务无线网络子系统迁移的判定方法。

背景技术

移动通信经历了第一代模拟系统和第二代蜂窝数字移动系统后，目前正向着以宽带码分多址(Wideband Code Divided Multiple Access，简称“WCDMA”)技术为代表的第三代移动通信系统发展。

通用移动通讯系统(Unversal Mobile Telecommunications System，简称“UMTS”)是第3代合作计划(the 3rd generation Partnership Project，简称“3GPP”)制定的第三代移动通讯系统的标准，其原则是将无线接入网(RadioAccess Network，简称“RAN”)和核心网络(Core Network，简称“CN”)明确分开，以便网络可以承载各种各样的业务类型，从而满足用户的需求。

熟悉本领域的技术人员应该知道，WCDMA系统主要由用户设备(UserEquipment，简称“UE”)、UMTS陆地无线接入网(UMTS Terrestrial RadioAccess Network，简称“UTRAN”)和CN组成。图1即为WCDMA系统的结构示意图。如图所示，主要由UE 10、UTRAN 11、CN 12、外部网络13组成。其中UE 10和UTRAN 11间采用Uu接口连接，UTRAN 11和CN 12间采用Iu接口连接。

UE 10是用户终端设备，主要包括射频处理单元、基带处理单元、协议栈模块以及应用层软件模块等。UE 10通过Uu接口与网络设备进行数据交互、为用户提供电路域和分组域的各种业务功能，包括普通语音、数据通信、移动多媒体、因特网应用等。熟悉本领域的技术人员应该知道，UE 10是各种具有移动通讯功能的设备，如手机、个人掌上电脑(Personal DigitalAssistant，简称“PDA”)、笔记本等。

UTRAN 11负责处理所有与无线有关的功能，主要由基站Node B和无线网络控制器(Radio Network Controller，简称“RNC”)组成。其中Node B包括无线收发信机和基带处理部件，其通过标准的Iub接口与RNC相连，主要完成Uu接口物理层协议的处理。RNC主要完成连接建立和断开、切换、宏分集合并、无线资源管理控制等功能，不同的RNC间采用Iur接口相连。在实际使用过程中，通常一个RNC和一个或多个Node B组成一个无线网络子系统(Radio Network Subsystem，简称“RNS”)，整个UTRAN 11由多个RNS组成。

图2即为一个RNS的内部结构示意图。如图所示，主要包括RNC 20和Node B 21。RNC 20和Node B 21间采用lub接口相连。熟悉本领域的技术人员应该知道，在实际使用过程中，RNS可以分为两类：服务RNS(Service RadioNetwork Subsystem，简称“SRNS”)和漂移RNS(Drift Radio NetworkSubsystem，简称“DRNS”)。

其中，SRNS用于管理UE和UTRAN之间的无线连接，是该UE的Iu接口终止点。SRNS中的服务RNC(Service Radio Network Controller，简称“SRNC”)用于实现无线接入承载参数向传输信道参数的映射、越区切换、开环功率控制等无线资源管理功能。一个与UTRAN相连的UE有且仅有一个SRNS。

DRNS是除了SRNS外UE所使用到的RNS，其对应的RNC称为漂移RNC(Drift Radio Network Controller，简称“DRNC”)。一个与UTRAN相连的UE可以没有DRNS，也可以有一个或多个DRNS。

CN 12主要处理WCDMA系统中所有的语音呼叫和数据连接，并实现与外部网络的交换和路由功能。熟悉本领域的技术人员应该知道，CN从逻辑上可以分为电路交换域(Circuit Switched Domain，简称“CS”)和分组交换域(Packet Switched Domain，简称“PS”)。其中CS主要处理与语音呼叫有关的功能，PS主要处理与数据交换有关的功能。

外部网络13可以是提供电路交换连接的电路交换网络(Circuit SwitchedNetwork，简称“CSN”)，如综合业务数字网(Integrated Service DigitalNetwork，简称“ISDN”)、公用电话交换网(Public Switched TelephoneNetwork，简称“PSTN”)等；也可以是提供数据包交换业务的分组交换网络(Packet Switched Network，简称“PSN”)，如因特网等。

在实际使用过程中，当UE的位置发生变化或者需要将资源进行优化配置时，要求将连接到UTRAN的UE对应的当前SRNS切换到另外一个SRNS，这就称为SRNS的迁移。熟悉本领域的技术人员应该知道，SRNS迁移主要可以分为静态迁移和伴随迁移两种。

其中，发生静态迁移的条件是连接到UTRAN的UE存在DRNC，在整个迁移过程中基本无需UE参与(RNC需要告诉UE更新RLC实体，并通知UE新的U-RNTI，但空中接口的信道不变化)，因此也称为UE不涉及的迁移。图3即为静态迁移的过程示意图。如图所示，主要由CN 30、SRNS31、DRNS32、UE 33组成。

在发生静态迁移之前，UE 33通过Uu接口与DRNS 32相连，DRNS32通过Iur接口连接到SRNS 31，SRNS 31通过Iu接口连接到CN 30。

在发生静态迁移之后，系统直接将DRNS 32转换为新的SRNS，释放Iur接口的连接，同时将Iu接口迁移到新的SRNC。UE 34通过新的SRNC连接到CN 30。

由于在WCDMA中同时存在CS和PS域，因此若UE与两个域都有连接时，需要将这两个域同时迁移。

伴随迁移包括硬切换伴随迁移和前向切换伴随迁移。硬切换伴随迁移是指UE从SRNC硬切换到目标RNC，同时Iu口发生迁移的过程。由于迁移过程需要UE参与，因此又称为UE涉及的迁移。图4即为硬切换伴随迁移的过程示意图。如图所示，主要由CN 40、RNS 41、SRNS 42，UE 43组成。

在发生硬切换伴随迁移之前，UE 43通过Uu接口连接到SRNS 42，SRNS42通过Iu接口连接到CN 40。

在发生硬切换伴随迁移之后，系统将RNS 41转变为新的SRNS，Iu接口迁移到新的SRNS，UE 43通过Uu接口连接到新的SRNS再接入CN 40。

前向切换伴随迁移包括小区更新伴随迁移和URA伴随迁移，其主要是由UE位置发生变化引起的，因此同硬切换伴随迁移的处理过程类似。

熟悉本领域的技术人员应该知道，上述静态迁移和硬切换伴随迁移是网络侧发起的，前向切换伴随迁移是UE侧发起的。实现静态迁移的空中接口消息主要是UTRAN迁移信息(UTRAN Mobility Information)消息；实现硬切换伴随迁移的空中接口消息主要有无线承载建立(Radio Bearer Setup)消息、无线承载重配置(Radio Bearer Reconfiguration)消息、无线承载释放(RadioBearer Release)消息、传输信道重配置(Transport Channel Reconfiguration)消息、物理信道重配置(Physical Channel Reconfiguration)消息；实现前向切换伴随迁移的空中接口消息主要有小区更新确认(Cell Update Confirm)消息和URA更新确认(URA Update Confirm)消息。本文将上述各种消息统称为迁移类消息。

由于SRNS发生迁移后，UE侧的无线链路控制(Radio Link Control，简称“RLC”)序列号与新的SRNS RLC序列号不同，为了保证UE RLC序列号与新SRNS RLC序列号相同，需要将UE RLC停止或重建，该操作在UE识别到SRNS发生迁移时触发。因此需要首先识别SRNS迁移。

现有技术对SRNS迁移的识别主要采用3GPP的规定方式进行处理。

3GPP对于重配置消息的处理方法描述如下：

1.If the received reconfiguration message included the IE“Downlink countersynchronisation info”；Or if the reconfiguration message is a Radio BearerReconfiguration and the IE“New U-RNTI”is included：

2.If the variable PDCP_SN_INFO is empty：

Configure the corresponding RLC entity for all AM and UM radio bearersand AM and UM signalling radio bearers except RB2 to“stop”.

Else

Configure the RLC entity for signalling radio bearers RB1，RB3 and RB4 to“stop”；

Configure the RLC entity for UM and AM radio bearers for which theIE“PDCP SN Info”is not included to“stop”.

3.Re-establish RB2；

(中文可译为：

1.如果接收到的重配置消息包含信息元素(Information Element，简称“IE”)“Downlink counter synchronisation info”，或者如果接收到的重配置消息为包含IE“New U-RNTI”的无线承载重配置消息：

2.如果变量PDCP_SN_INFO为空

则将除RB2以外的所有确认模式(Affirm Mode，简称“AM”)、非确认模式(Un-affirm Mode，简称“UM”)无线承载和AM、UM信令无线承载所对应的RLC实体配置为停止；

否则将信令传输无线承载RB1、RB3、RB4对应的RLC实体配置为停止，将不包含IE“PDCP SN Info”的AM UM无线承载所对应的RLC实体配置为停止。

3.重建RB2。

)

3GPP对于UTRAN迁移信息消息的处理过程描述如下：

1.If the received UTRAN Mobility Information message included the IE“Downlink counter synchronisation info”：

2.If the variable PDCP_SN_INFO is empty：

Configure the corresponding RLC entity for all AM and UM radio bearersand AM and UM signalling radio bearers except RB2 to“stop”.

Else

Configure the RLC entity for signalling radio bearers RB1，RB3 and RB4 to“stop”；

Configure the RLC entity for UM and AM radio bearers for which theIE“PDCP SN Info”is not included to“stop”.

3.Re-establish RB2；

(中文可译为：

1.如果接收到的UTRAN迁移信息消息包含IE“Downlink countersynchronisation info”：

2.如果变量PDCP_SN_INFO为空，则将除RB2以外的所有AM UM无线承载和AM UM信号传输无线承载所对应的RLC实体配置为停止；否则将信号传输无线承载RB1、RB3、RB4对应的RLC实体配置为停止，将不包含IE“PDCP SN Info”的AM UM无线承载所对应的RLC实体配置为停止。

3.重建RB2。

)

3GPP对小区更新消息或URA更新消息的处理过程描述如下：

1.If the received Cell Update Confirm or URA Update Confirm messageincluded the IE“Downlink counter synchronisation info”：

2.If the variable PDCP_SN_INFO is empty：

Configure the corresponding RLC entity for all AM and UM radio bearersand AM and UM signalling radio bearers except RB2 to“stop”.

Else

Configure the RLC entity for signalling radio bearers RB1，RB3 and RB4 to“stop”；

Configure the RLC entity for UM and AM radio bearers for which theIE“PDCP SN Info”is not included to“stop”.

3.Re-establish RB2；

(中文可译为：

1.如果接收到的小区更新确认或URA更新确认消息包含IE“Downlinkcounter synchronisation info”：

2.如果变量PDCP_SN_INFO为空：

则将除RB2以外的所有AM UM无线承载和AM UM信令传输无线承载所对应的RLC实体配置为停止；

否则将信令传输无线承载RB1、RB3、RB4对应的RLC实体配置为停止，将不包含IE“PDCP SN Info”的AM UM无线承载所对应的RLC实体配置为停止。

3.重建RB2。

)

由上面的描述过程可知，除了无线承载重配置消息因没有IE“Downlinkcounter synchronisation info”而用IE“New U-RNTI”判断UE RLC停止或重建外，其他迁移类消息均可以用IE“Downlink counter synchronisation info”来判断。另外无线承载建立、无线承载释放、传输信道重配置、物理信道重配置消息也是用IE“Downlink counter synchronisation info”判断。

在实际应用中，上述方案存在以下问题：由于IE“Downlink countersynchronization info”实际是一个分组数据汇聚协议(Packet Data CollectionProtocol，简称“PDCP”)序列号，在无线承载电路交换业务或信令时无需携带该IE，若纯粹为了判断SRNS迁移而添加该IE，则会造成信元冗余；另外，无线承载重配置消息中的IE“New U-RNTI”包含服务无线网络临时标志符(Service Radio Network Temporary Identifier，简称“S-RNTI”)和服务无线网络控制器标志符(Radio Network Controller Identity，简称“RNC ID”)，如果RNC ID不变而S-RNTI发生变化，UE也会误认为需要停止或重建RLC。

造成这种情况的主要原因在于，采用有歧义的标志或冗余信息来判断SRNS是否发生迁移，可能导致UE错误判断SRNS迁移或接口信令消息变复杂。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种用户设备识别服务无线网络子系统迁移的方法，使得UE能够简洁而确定地判定是否发生了SRNS迁移，以便决定是否需要停止或重建RLC。

为实现上述目的，本发明提供了一种用户设备识别服务无线网络子系统迁移的方法，包含以下步骤：

A所述用户设备从空中接口收到包含信息元素“New U-RNTI”的迁移类消息时，获取其中的信息元素“New U-RNTI”，并判断该信息元素中的无线网络控制器标志符是否和该用户设备中的服务无线网络控制器标志符相同，如果不同则判定服务无线网络子系统发生了迁移。

还包含以下步骤，所述用户设备从空中接口收到迁移类消息时，通过其它方法获得服务无线网络子系统是否发迁移的判定结论，并与所述步骤A的判定结论相比较，如果两个判定结论相一致，则确认所述服务无线网络子系统发生了迁移。

所述其它方法可以是根据“Downlink counter synchronisation info”或“New U-RNTI”的变化情况来进行判断。

所述迁移类消息为下列消息中的一种：

无线承载建立消息、无线承载重配置消息、无线承载释放消息、传输信道重配置消息、物理信道重配置消息、通用移动通讯系统陆地无线接入网迁移信息消息、小区更新确认消息、或URA更新确认消息等3GPP协议中规定的能够发生迁移的消息。

当判定服务无线网络子系统发生了迁移时，所述用户设备停止或重建该用户设备侧的无线链接控制。

所述方法应用于宽带码分多址系统。

通过比较可以发现，本发明的技术方案与现有技术的主要区别在于，采用迁移类消息内IE“New U-RNTI”中的RNC ID是否和UE中当前SRNC ID一致来判定SRNS是否发生了迁移。

这种技术方案上的区别，带来了较为明显的有益效果，即采用RNC ID来判断SRNS的迁移，能够有效减少用户设备错误判断迁移，也无需根据不同迁移类消息采用不同的判断标准。由于所有的迁移类消息中都包含上述两个标志，因此在没有PS业务时，无需携带“Downlink counter synchronizationinfo”，能够有效减少空中接口信令大小，减少信令冗余。

附图说明

图1是WCDMA系统的结构示意图；

图2是一个RNS的内部结构示意图；

图3是静态迁移的过程示意图；

图4是硬切换伴随迁移的过程示意图；

图5是根据本发明一个实施例的实现WCDMA系统中同一CN内UE识别SRNS迁移的处理流程图；

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

由于无线承载建立消息、无线承载重配置消息、无线承载释放消息、传输信道重配置消息、物理信道重配置消息、UTRAN迁移信息消息、小区更新确认消息、URA更新确认消息中都包含表示连接到UTRAN的UE的IE“U-RNTI”。熟悉本领域的技术人员应该知道，IE“New U-RNTI”为32位，其高12位为S-RNTI，其低20位RNC ID。RNC ID是公用陆地移动网(PublicLand Mobile Network，简称“PLMN”)中RNS的唯一标志符，在发送SRNS迁移时，RNC ID会发生变化，因此可以通过判断RNC ID是否发生变化来确定UE RLC是否需要停止或更新。

图5是根据本发明一个实施例的实现WCDMA系统中同一CN内UE识别SRNS迁移的处理流程图，如图所示。

首先进入步骤510，UE接收Uu接口传送过来的迁移类消息，该迁移类消息可以是无线承载建立消息、无线承载重配置消息、无线承载释放消息、传输信道重配置消息、物理信道重配置消息、UTRAN迁移信息消息、小区更新确认消息、URA更新确认消息其中的一种。

然后进入步骤520，判断所接收迁移类消息中IE“New U-RNTI”的RNCID是否发生变化，如果发生变化，则进入步骤530，否则进入步骤540。熟悉本领域的技术人员应该知道，对RNC ID变化的判断是将新接收的RNC ID与原先存储在UE中的原RNC ID进行比较，如果相同则认为未发生变化，否则认为发生变化。

在步骤530中，UE RLC进行停止或重建。

在步骤540，UE RLC保持原来的状态不变。

此外，若使用IE“Downlink counter synchronization info”作为判断迁移的标志时，也可以用RNC ID来进行合法性检查。

在本发明的一个较佳实施例中，可以UE先采用现有技术(例如根据IE“Downlink counter synchronisation info”或IE“New U-RNTI”的变化情况来进行判断)中的方法对SRNC是否发生迁移作出一个判断结论，再通过本发明提出方法--通过IE“New U-RNTI”中的RNC ID作出第二个判断结论，将两个判断结论比较一下，如果一致则前一个判断结论合法，可以进行相应的后续处理，如UE RLC进行停止或重建等，如果不一致，则可以根据预先的设置进行相应的错误处理。

用本发明的方法进行合法性检查的主要好处是能够兼容当前协议。

虽然通过参照本发明的某些优选实施例，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。

Claims (5)

1.一种用户设备识别服务无线网络子系统迁移的方法，其特征在于，包含以下步骤：

A所述用户设备从空中接口收到包含信息元素“New U-RNTI”的迁移类消息时，获取其中的信息元素“New U-RNTI”，并判断该信息元素中的无线网络控制器标志符是否和该用户设备中的服务无线网络控制器标志符相同，如果不同则判定服务无线网络子系统发生了迁移。

2.根据权利要求1所述的用户设备识别服务无线网络子系统迁移的方法，其特征在于，还包含以下步骤，所述用户设备从空中接口收到迁移类消息时，通过其它方法获得服务无线网络子系统是否发迁移的判定结论，并与所述步骤A判定结论相比较，如果两个判定结论相一致，则确认所述服务无线网络子系统发生了迁移；

其中，所述获得服务无线网络子系统是否发迁移的判定结论的其它方法为：

所述迁移类消息中包含信息元素“下行变量同步信息”，并且变量PDCP_SN_INFO为空，则判定服务无线网络子系统发生了迁移；

或

所述迁移类消息中包含信息元素“New U-RNTI”，并且变量PDCP_SN_INFO为空，则判定服务无线网络子系统发生了迁移。

3.根据权利要求1或2所述的用户设备识别服务无线网络子系统迁移的方法，其特征在于，所述迁移类消息为：

无线承载建立消息、无线承载重配置消息、无线承载释放消息、传输信道重配置消息、物理信道重配置消息、通用移动通讯系统陆地无线接入网迁移信息消息、小区更新确认消息、或通用移动通信系统地面无线接入网登记区更新确认消息。

4.根据权利要求3所述的用户设备识别服务无线网络子系统迁移的方法，其特征在于，当判定服务无线网络子系统发生了迁移时，所述用户设备停止或重建该用户设备侧的无线链接控制。

5.根据权利要求1所述的用户设备识别服务无线网络子系统迁移的方法，其特征在于，所述方法应用于宽带码分多址系统。

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