用于重新選擇負(fù)責(zé)控制平面的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及移動(dòng)通信。
【背景技術(shù)】
[0002] 在建立用于移動(dòng)通信系統(tǒng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的3GPP中，為了處理第四代通信以及幾個(gè)相 關(guān)論壇和新技術(shù)，已經(jīng)從2004年末開始對(duì)長(zhǎng)期演進(jìn)/系統(tǒng)架構(gòu)演進(jìn)(LTE/SAE)技術(shù)的研究， 作為優(yōu)化和改進(jìn)3GPP技術(shù)的性能的部分努力。
[0003] 已經(jīng)基于3GPP SA WG2執(zhí)行的SAE是關(guān)于旨在確定網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)以及旨在支持與 3GPP TSG RAN的LTE任務(wù)一致的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)之間的移動(dòng)性的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究，并且是3GPP的 最近的重要標(biāo)準(zhǔn)化問題之一。SAE是用于將3GPP系統(tǒng)開發(fā)成支持基于IP的各種無線接入技 術(shù)的任務(wù)，出于使傳輸時(shí)延最小化同時(shí)具有更加改進(jìn)的數(shù)據(jù)傳輸能力的優(yōu)化的基于分組的 系統(tǒng)的目的，已經(jīng)實(shí)施該任務(wù)。
[0004] 在3GPP SA WG2中定義的演進(jìn)分組系統(tǒng)(EPS)較高級(jí)參考模型包括非漫游情況和 具有各種場(chǎng)景的漫游情況，并且對(duì)于其細(xì)節(jié)，可以參照3GPP標(biāo)準(zhǔn)文件TS 23.401和TS 23.402。已經(jīng)從EPS較高級(jí)參考模型簡(jiǎn)略地配置圖1的網(wǎng)絡(luò)配置。
[0005] 圖1示出了演進(jìn)的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的配置。
[0006] 如所示，演進(jìn)的UMTS陸地?zé)o線接入網(wǎng)（E-UTRAN)連接至演進(jìn)分組核心網(wǎng)（EPC) oE-UTRAN是在3GPP版本8之后定義的無線接入網(wǎng)，并且也被稱為第四代(4G)(即，LTE)網(wǎng)絡(luò)。在 LTE之前的無線接入網(wǎng)（即，第三代(3G)無線接入網(wǎng)）是UTRAN。
[0007] E-UTRAN包括向用戶設(shè)備(UE)提供控制平面和用戶平面的基站(BS)或（eNodeB) 2(LBS(或eNodeB)20可以借助于X2接口互連。
[0008] 可以基于通信系統(tǒng)中公知的開放系統(tǒng)互聯(lián)（0SI)模型的低三層將UE與BS(或 eN〇deB)20之間的無線電接口協(xié)議的層分成第一層(L1)、第二層(L2)和第三層(L3)。在這些 層之中，屬于第一層的物理(PHY)層通過使用物理信道提供信息傳輸服務(wù)，并且屬于第三層 的無線資源控制(RRC)層用于控制UE與網(wǎng)絡(luò)之間的無線資源。為此，RRC層在UE與BS之間交 換消息。
[0009] 此外，EPC可以包括各種構(gòu)成元件。在這些元件之中，在圖1中示出了移動(dòng)性管理實(shí) 體(MME)51、服務(wù)網(wǎng)關(guān)(S-GW)52、分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)(PDN GW)53以及歸屬用戶服務(wù)器(HSS)54。
[0010] BS(或eNodeB)20通過S1被連接至EPC的MME 51，并且經(jīng)由Sl-u被連接至S-GW 52。
[0011] S-GW 52是在無線接入網(wǎng)（RAN)與核心網(wǎng)之間的邊界點(diǎn)處操作并且具有保持 eNodeB 22與PDN GW 53之間的數(shù)據(jù)路徑的功能的元件。此外，如果終端(或用戶設(shè)備(UE)) 在由eNodeB 22提供服務(wù)的區(qū)域內(nèi)移動(dòng)，則S-GW 52起到本地移動(dòng)性錨點(diǎn)的作用。也就是說， 為了E-UTRAN(即，在3GPP版本8之后定義的通用移動(dòng)電信系統(tǒng)（演進(jìn)的UMTS)陸地?zé)o線接入 網(wǎng)絡(luò)）內(nèi)的移動(dòng)性，分組可以通過S-GW 52進(jìn)行路由。此外，S-GW 52可以起到針對(duì)與另一個(gè) 3GPP網(wǎng)絡(luò)（即，在3GPP版本8之前定義的RAN，例如，UTRAN或全球移動(dòng)通信系統(tǒng)（GSM) (GERAN)/增強(qiáng)型數(shù)據(jù)速率全球演進(jìn)(EDGE)無線接入網(wǎng)）的移動(dòng)性的錨點(diǎn)的作用。
[0012] PDN GW(或P-GW)53與朝向分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)接口的端點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。PDN GW53可以 支持策略執(zhí)行功能、分組過濾、收費(fèi)支持等。此外，PDN GW(或P-GW)53可以起到用于與3GPP 網(wǎng)絡(luò)和非3GPP網(wǎng)絡(luò)(例如，不可靠的網(wǎng)絡(luò)(諸如，互通無線局域網(wǎng)（Ι-WLAN)、碼分多址(CDMA) 網(wǎng)絡(luò))或可靠的網(wǎng)絡(luò)(諸如，WiMax))的移動(dòng)性管理的錨點(diǎn)的作用。
[0013] 在圖1的網(wǎng)絡(luò)配置中，S-GW 52和PDN GW 53被示出為單獨(dú)的網(wǎng)關(guān)，但是可以根據(jù)單 個(gè)網(wǎng)關(guān)配置選項(xiàng)實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)網(wǎng)關(guān)。
[0014] MME 51是用于執(zhí)行終端到網(wǎng)絡(luò)連接的接入以及用于支持網(wǎng)絡(luò)資源的分配、跟蹤、 尋呼、漫游、跨區(qū)切換等的信令和控制功能的元素 。MME 51控制與用戶和會(huì)話管理相關(guān)的控 制平面功能。MME 51管理多個(gè)eNodeB 22,并且執(zhí)行用于選擇網(wǎng)關(guān)以便切換到另一個(gè)2G/3G 網(wǎng)絡(luò)的傳統(tǒng)信令。此外，MME 51執(zhí)行諸如安全過程、終端到網(wǎng)絡(luò)會(huì)話處理以及空閑終端位置 管理的功能。
[0015] SGSN處理諸如用戶的移動(dòng)性管理和針對(duì)不同的接入3GPP網(wǎng)絡(luò)（例如，GPRS網(wǎng)絡(luò)和 UTRAN/GERAN)的認(rèn)證的所有分組數(shù)據(jù)。
[0016] ePDG用作針對(duì)不可靠的非3GPP網(wǎng)絡(luò)(例如，I -WLAN和Wi -F i熱點(diǎn)）的安全節(jié)點(diǎn)。
[0017] 如參照?qǐng)D1所示，具有IP能力的終端（或UE)可以基于非3GPP接入以及基于3GPP接 入經(jīng)由EPC內(nèi)的各種元件接入由服務(wù)商（即，運(yùn)營(yíng)商)提供的IP服務(wù)網(wǎng)絡(luò)(例如，頂S)。
[0018] 此外，圖1示出了各種參考點(diǎn)（例如，Sl-υ和S1-MME)。在3GPP系統(tǒng)中，連接存在于E-UTRAN和EPC的不同的功能實(shí)體中的兩個(gè)功能的概念上的鏈接被稱為參考點(diǎn)。下面，表1定義 了圖1中所示的參考點(diǎn)。除了表1的示例所示的參考點(diǎn)之外，可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)配置的不同存在 各種參考點(diǎn)。
[0019] [表 1]
[0020]
[0021 ]圖2是示出常見的E-UTRAN和常見的EPC的架構(gòu)的示例性圖。
[0022] 如圖2所示，eNodeB 20可以執(zhí)行以下功能:諸如，當(dāng)RRC連接被激活時(shí)路由至網(wǎng)關(guān)、 尋呼消息的調(diào)度和傳輸、廣播信道(BCH)的調(diào)度和傳輸、在上行鏈路和下行鏈路中到UE的資 源的動(dòng)態(tài)分配、eNodeB 20的測(cè)量的配置和提供、無線承載的控制、無線準(zhǔn)入控制以及連接 移動(dòng)性控制。EPC可以執(zhí)行諸如尋呼的生成、LTE_IDLE狀態(tài)的管理、用戶平面的加密、EPS承 載的控制、NAS信令的加密以及完整性保護(hù)的功能。
[0023]圖3是示出UE與eNodeB之間的控制平面中的無線接口協(xié)議的結(jié)構(gòu)的示意性圖，以 及圖4是示出UE與eNodeB之間的控制平面中的無線接口協(xié)議的結(jié)構(gòu)的另一個(gè)示意性圖。 [0024] 無線接口協(xié)議以3GPP無線接入網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)。無線接口協(xié)議水平地包括物理層、 數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層，并且豎直地被劃分為用于信息的傳輸?shù)挠脩羝矫婧陀糜诳刂菩盘?hào) (或信令)的傳送的控制平面。
[0025]可以基于在通信系統(tǒng)中公知的開放系統(tǒng)互聯(lián)(0SI)參考模型的低三層將協(xié)議層分 成第一層(L1)、第二層(L2)及第三層(L3)。
[0026]下面描述了圖3所示的控制平面的無線協(xié)議和圖4的用戶平面中的無線協(xié)議的層。 [0027]物理層PHY(即，第一層)使用物理信道提供信息傳送服務(wù)。PHY層通過傳輸信道被 連接至位于較高層級(jí)處的介質(zhì)接入控制(MAC)層，并且通過傳輸信道在MAC層與PHY層之間 傳送數(shù)據(jù)。此外，通過PHY層在不同的PHY層（即，在發(fā)送者側(cè)的PHY層和接收者側(cè)的PHY層)之 間傳送數(shù)據(jù)。
[0028]物理信道由時(shí)間軸上的多個(gè)子幀和頻率軸上的多個(gè)子載波組成。這里，一個(gè)子幀 由時(shí)間軸上的多個(gè)符號(hào)和多個(gè)子載波組成。一個(gè)子幀由多個(gè)資源塊組成，并且一個(gè)資源塊 由多個(gè)符號(hào)和多個(gè)子載波組成。傳輸時(shí)間間隔(TTI)(即，傳輸數(shù)據(jù)的單位時(shí)間）為與一個(gè)子 幀對(duì)應(yīng)的lms。
[0029] 根據(jù)3GPP LTE，存在于發(fā)送者側(cè)和接收者側(cè)的物理層的物理信道可被分為：物理 下行鏈路共享信道(PDSCH)和物理上行鏈路共享信道(PUSCH)(即，數(shù)據(jù)信道）；以及物理下 行鏈路控制信道(PDCCH)、物理控制格式指示信道(PCFICH)、物理混合ARQ指示信道(PHICH) 和物理上行鏈路控制信道(PUCCH)(即，控制信道）。
[0030] 在子幀的第一 0FDM符號(hào)中發(fā)送的PCFICH攜帶關(guān)于用于子幀中控制信道的傳輸?shù)?0FDM符號(hào)的數(shù)量(即，控制區(qū)域的大?。┑腃IF(控制格式指示符）。無線設(shè)備首先接收PCFICH 上的CFI，并且然后監(jiān)測(cè)PDCCH。
[0031] 與roCCH不同，PCFICH是通過子幀中的固定的PCFICH資源而被發(fā)送的，而不用使用 盲解碼。
[0032] PHICH攜帶針對(duì)UL HARQ(混合自動(dòng)重傳請(qǐng)求）的ACK(肯定應(yīng)答)/NACK(否定應(yīng)答） 信號(hào)。在PHICH上發(fā)送針對(duì)由無線設(shè)備發(fā)送的HJSCH上的UL(上行鏈路)數(shù)據(jù)的ACK/NACK信 號(hào)。
[0033]在無線幀的第一子幀的第二時(shí)隙中的前四個(gè)0FDM符號(hào)中發(fā)送PBCH (物理廣播信 道hPBCH攜帶無線設(shè)備與基站進(jìn)行通信所必需的系統(tǒng)信息，并且通過PBCH發(fā)送的系統(tǒng)信息 由MIB(主信息塊)來表示。相比之下，在由H)CCH指示的H)SCH上發(fā)送的系統(tǒng)信息由SIB(系統(tǒng) 信息塊)來表示。
[0034] PDCCH可以攜帶Vo IP (基于因特網(wǎng)協(xié)議的語音）的激活和針對(duì)某個(gè)UE組中的各個(gè)UE 的一組傳輸功率控制命令、較高層控制消息(諸如，PDSCH上發(fā)送的隨機(jī)接入響應(yīng))的資源分 配、DL-SCH上的系統(tǒng)信息、PCH上的尋呼信息、UL-SCH(上行鏈路共享信道)的資源分配信息、 以及DL-SCH(下行鏈路共享信道）的資源分配和傳輸格式?？梢栽诳刂茀^(qū)域內(nèi)發(fā)送多個(gè) PDCCH，并且終端可以監(jiān)測(cè)多個(gè)HXXH。在一個(gè)CCE(控制信道單元)或一些連續(xù)的CCE的聚合 上發(fā)送PDCCH XCE是用于向PDCCH提供每無線信道的狀態(tài)的編碼速率的邏輯分配單元。CCE 與多個(gè)資源單元組對(duì)應(yīng)。根據(jù)CCE的數(shù)量與由CCE提供的編碼速率之間的關(guān)系，確定H)CCH的 格式和roCCH的可能的數(shù)量。
[0035] 通過roCCH發(fā)送的控制信息由下行控制信息(DCI)來表示。DCI可以包括roSCH的資 源分配(其也被稱為DL(下行鏈路)授權(quán)）、PUSCH的資源分配（其也被稱為UL(上行鏈路)授 權(quán)）、針對(duì)某個(gè)UE組中的各個(gè)UE的一組傳輸功率控制命令和/或Vo IP (基于因特網(wǎng)協(xié)議的語 首）的激活。
[0036] 在第二層中存在多個(gè)層。首先，介質(zhì)接入控制(MAC)層用于將各個(gè)邏輯信道映射到 各個(gè)傳輸信道，并且還起到用于將多個(gè)邏輯信道映射到一個(gè)傳輸信道的邏輯信道復(fù)用的作 用。MAC層通過邏輯信道被連接到無線鏈路控制(RLC)層（即，較高層）。邏輯信道根據(jù)所發(fā)送 的信息的類型基本上被劃分為通過其發(fā)送控制平面的信息的控制信道和通過其發(fā)送用戶 平面的信息的業(yè)務(wù)信道。
[0037]第二層的RLC層用于通過分割和連接數(shù)據(jù)來控制數(shù)據(jù)大小，數(shù)據(jù)大小適于在無線 部分中通過由較低層發(fā)送從較高層接收的數(shù)據(jù)。此外，為了保證無線承載所需要的各種類 型的Q〇S，RLC層提供以下三種類型的操作模式:透明模式(TM)、非肯定應(yīng)答模式(UM)以及肯 定應(yīng)答模式(AM)。具體地，為了可靠的數(shù)據(jù)傳輸，AM RLC通過自動(dòng)重傳和請(qǐng)求(ARQ)功能來 執(zhí)行重傳功能。
[0038]第二層的分組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議(PDCP)層執(zhí)行報(bào)頭壓縮功能以減少包含相對(duì)大尺寸 并且不必需的控制信息的IP分組報(bào)頭的大小，以便在當(dāng)發(fā)送IP分組時(shí)具有小的帶寬的無線 部分中有效地發(fā)送諸如IPv4或者IPv6的IP分組。因此，由于在數(shù)據(jù)的報(bào)頭部分中僅發(fā)送基 本信息，所以可以增加無線部分的傳輸效率。此外，在LTE系統(tǒng)中，PDCP層也執(zhí)行安全功能。 安全功能包括用于防止通過第三方進(jìn)行數(shù)據(jù)攔截的加密以及用于防止通過第三方進(jìn)行數(shù) 據(jù)操縱的完整性保護(hù)。
[0039]位于第三層的最高位置處的無線資源控制(RRC)層僅在控制平面中被定義，并且 負(fù)責(zé)與無線承載(RB)的配置、重新配置和釋放相關(guān)的邏輯信道、傳輸信道和物理信道的控 制。這里，RB是指由第二層提供的服務(wù)，以便在UE與E-UTRAN之間傳送數(shù)據(jù)。
[0040] 如果在UE的RRC層與無線網(wǎng)絡(luò)的RRC層之間存在RRC連接，則UE處于RRC_C0NNECTED 狀態(tài)。如果不存在，則UE處于RRC_IDLE狀態(tài)。
[00411以下描述了 UE的RRC狀態(tài)和RRC連接方法。RRC狀態(tài)是指UE的RRC層是否在邏輯上已 連接到E-UTRAN的RRC層。如果UE的RRC層在邏輯上連接到E-UTRAN的RRC層，則這被稱為RRC_ CONNECTED狀態(tài)。如果UE的RRC層在邏輯上未連接到E-UTRAN的RRC層，則這被稱為RRC_IDLE 狀態(tài)。由于處于RRC_C0NNECTED狀態(tài)的UE具有RRC連接，所以E-UTRAN可以