专利名称：无线通讯系统处理无线链接失败的方法及其相关装置的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种用于无线通讯系统处理无线链接失败的方法及其相关 装置，尤指一种于无线通讯系统中的方法及其相关装置，其于检测无线链接 失败后，进入无线资源状态。
背景技术：
在无线通讯系统中，无线传输环境对信号的破坏、不利信号传播的状况或系统故障会导致客户端与无线网络端之间的无线链接失败(Radio Link Failure, RLF)。在客户端进行某些应用服务期间，若发生无线链接失败时， 使用者可能立即察觉用来提供服务的无线电承载(Radio Bearer)无预期延迟 或中断。因此，许多机制用来检测或处理无线链接失败、要求特定参数与定 时器触发正常程序的步骤，或是用来决策程序中的链接。举例来说，小区更 新程序(Cel 1 Update Procedure)能处理无线链接失败，而不用来々企测无线《连 接失败。因此，通过这些机制重建失败的无线链接，能让使用者不察觉服务 异状，或至少让失效的无线链接尽早恢复连结。客户端从系统信息区块(System Information Block, SIB)中接收定时器 (Timer)与参数(Parameter),如T313、 T314/T315、 N302、 N315、 N313、 T302 或T307,并利用部分定时器与参数配合计数器(如V302)来处理一些特定状 况。举例来说，于重建失败连结时，定时器T314及T315用作重建定时器， 其于小区更新及重新配置决定重新建立连结之后，决定系统进入闲置模式 (IDLE mode)的时机。其中，定时器T314及T315分别用于线路交换及封包交 换服务领域。对于基地台(Node-Bs)中的定时器T314及T315，其设定值是由 无线网络控制器所给定，且通常比客户端所使用的设定值来得大。相对地， 在第三代移动通讯联盟所提出的长期演进系统(Long Term Evolution, LTE) 中，其服务领域仅采纳封包交换技术，并且将导入更多元的服务及应用。因 此，对于前面提及的相关机制，其在长期演进系统中较佳的使用方式尚待决定。在通用移动通讯系统(Universal Mobile Teleco隨unications System, 匿TS)中，前向交递(Forward Handover)用来恢复中断的无线链接或失败的重 设程序。于正常的交递失败且客户端无法返回来源基地台时，客户端可向目 地基地台启动小区更新程序。在长期演进系统中，有效的前向交递是必须的， 并且相关的前向交递特性能增强无线4连接连结及服务的连续性。在通用移动通讯系统中，服务领域的定时器用于无线链接失败检测过程 中，决定系统何时进入闲置状态。然而，长期演进系统仅具有线路交换服务 领域。因此，若比较通用移动通讯系统与长期演进系统，假定长期演进主动 (LTE —ACTIVE)状态(对应于无线资源控制联机状态RRC-CO丽ECTED)的无线链 接失败与小区专属通道(CELL-DCH)状态的无线链接失败两者能相提并论。基 于此情况下，在长期演进系统中，应只使用定时器T315决定系统进入长期演 进闲置(LTE-IDLE)模式(对应于无线资源控制闲置模式RRC-IDLE)的时机。在已知技术中，使用多少个定时器来决定系统何时进入闲置模式，以及 如何设定每个定时器的问题仍然悬而未决。虽然长期演进系统仅使用 一个服 务领域，但不表示一个服务领域仅需要一个定时器。在通用移动通讯系统中， 两个服务领域所使的定时器可独立运作。此外，不同特性的服务，如实时(Real Time)及非实时服务，也会影响其定时器的设定值。在长期演进系统中，所采 用的服务及新引进的应用将符合各种服务质量需求，以及对于无线链接失败 的承受时间的不同灵敏度，如脱离同步状态。除此之外，在考虑客户端的容许度(如双接收器或多重接收器)的情况下， 若多个服务或应用同时进行时，客户端将同时维护不同频率层下的至少一个 无线链接，或同时监控多个频带。因此，有一情况可能发生于客户端，也就 是于某一频率层发生无线链接失败时，其它频率层保持良好的无线链接。同 样地，另一可能情形为于一服务提供实体发生故障时，其它服务提供实体仍 然正常提供服务。因此，即使在客户端仅有一个接收器的情况下，不同的服 务需要各自独立的定时器。若只使用 一个定时器将限制客户端的接收能力， 并影响需求不同(如不同服务质量需求)的服务。另一方面，在通用移动通讯系统中，定时器是由无线网络控制器所设定。 然而，长期演进系统已移除无线网络控制器，并且用来设定定时器的网络实 体层级也尚未决定。已知的是，系统架构演进承载服务(System ArchitectureEvolution Bearer Service, SAE Bearer Service)将由网关层级(Access Gateway, AGW)来决定。此外，网关层级的功能实体也掌握网络组态设定及信 令与使用者层面的负载状况。如此一来，基地台的功能实体将能对传输状态 作更快的响应。再者，在通用移动通讯系统中，定时器T313与参数N313用来检测无线 链接失败。参数N313为连续数个脱离同步指示(Out of Sync Indications) 的最大值，其中脱离同步指示来自于从第一层(实体层)；定时器T313则配合 参数N313运作。此外，定时器T302、参数N302与计数器(或称变数)V302用 于小区更新或无线通讯接取网络注册区域(UTRAN Registration Area, URA) 更新程序。计数器V302由客户端自行设定，并非通过系统信息区块接收而得。类似前述的已知待解决的问题，在长期演进系统中，使用多少个定时器 与参数来检测或处理无线链接失败，以及如何设定这些定时器与参数仍然悬 而未决。此外，单一应用可能具有多个移动(Mobility)与服务质量的标准。 举例来说，对于客户端来说，来自于同一游戏或多媒体广播及群播服务的供 应端的服务可为实时或非实时，并且其移动标准可分为「无」、r低」、「中J 或r高」。如此一来， 一个服务应用有时候常常需要启动小区更新程序或随机 存取禾呈序(Random Access Procedure)。另一方面，乂于于某些应用来i^，才企测 无线链接失败的时机是相当关键的。长期演进系统的随机存取程序为用来处 理无线链接失败，其具有与小区更新程序类似功能，但采用不同技术与步骤。 此外，移动标准是依照客户端移动的速度与变化，以及服务范围来决定的。 例如，家用基地台的服务范围小于广域基地台的服务范围。因此，在长期演进系统中，客户端与加强式基地台(evolved NodeB, eNB) 两端的定时器与参数能不依靠无线电承载重建(Bearer Re-establishment) 下进行更新与重新设定是业界所预期的。为此，经由起始小区更新程序或相 同功能的程序(如随机存取程序)，用于恢复无线链接失败的定时器与参数的 设定值假设是在系统架构演进承载服务建立期间所接收到。于前述的内文中，长期演进闲置与长期演进主动状态-假设分别对应至无 线资源控制闲置与无线资源控制连结状态。于本文中，长期演进系统的小区 更新程序在功能与概念上，表示用来重新建立或更新客户端位置的程序。
发明内容
因此，本发明提供用于无线通讯系统的封包交换服务领域中于处理无线 链接失败的方法及其相关装置。本发明是揭露一种用于无线通讯系统的封包交换服务领域中处理无线链 接失败的方法。该方法包含有若从网络实体接收的指示消息作为行为准则依 据及(或)进入无线资源状态的触发条件，由客户端执行相关操作，以及由该 客户端进入该无线资源状态或停留在该无线资源状态。本发明揭露一种用于无线通讯系统的通讯装置，用以正确处理无线链接 失败。该通讯装置包含有控制电路、中央处理器及储存装置。该控制电路用 来实现该通讯装置的功能。该中央处理器设于该控制电路中，用来执行程序 码以操控该控制电路。该储存装置设于该控制电路中且耦接于该中央处理器， 用来储存该程序码。其中，该程序码中包含有程序码用来若从网络实体接收该无线资源状态。本发明还揭露一种用于无线通讯系统的封包交换服务领域中处理无线链接失败的方法，包含有若从网络实体接收的指示消息作为行为准则依据或 进入无线资源状态的触发条件，由客户端执行相关操作；以及由该客户端进 入该无线资源状态或停留在该无线资源状态。
图1为一无线通讯装置的功能方块图。图2为图1中程序码的示意图。图3为本发明实施例流程的流程图。[主要元件标号说明]100 移动通讯装置102 输入装置104 输出装置106 控制电路108 中央处理器110 储存装置112 程序码114收发器200应用程序层202第三层206第二层218第一层220无线链接失败处理程序码222无线资源控制单元30流程300、302、 304 步骤具体实施方式
请参考图1,图1为无线通讯装置100的功能方块图。为求简洁，图1 仅绘出无线通讯装置100的输入装置102、输出装置104、控制电路106、中 央处理器108、储存装置IIO、程序码112及收发器114。在无线通讯装置中，控制电路106通过中央处理器108执行储存于储存 装置110的程序码112,从而控制无线通讯装置100的运作，可通过输入装 置102(如键盘)接收使用者输入的信号，或通过输出装置104(如屏幕、喇叭 等)输出画面、声音等信号。收发器114用以接收或发送无线信号，将所接收 的信号传送至控制电路106，或将控制电路106所产生的信号以无线电方式 输出。换言之，以通讯协议的架构而言，收发器114可视为第一层的一部分， 而控制电路106则用来实现第二层及第三层的功能，或是更高通讯协议层的 功能。4交佳地，无线通讯装置100运用于长期演进(Long Term Evolution, LTE)或系统架构演进(System Architecture Evolution, SAE)移动通讯系统。请继续参考图2，图2为图1中程序码112的示意图。程序码112包含 有应用程序层200、第三层202、第二层206连接于第一层218。无线资源控 制单元222位于第三层202,用来控制第一层218及第二层206，以及与其它 无线通讯装置，如一基地台或一类基地台实体(Node-B Like Entity),进行 点对点(Peer-to-Peer)通讯。此外，无线资源控制单元222可改变无线通讯 装置100的无线资源控制状态，其根据网络系统需求或通讯环境变化，转换 于闲置才莫式(Idle Mode)、分离状态(Detached State)或主动状态(Active State)状态之间。程序码112包含无线链接失败处理程序码220，用以处理 无线链4妻失败(Radio Link Failure, RLF)。请参考图3，图3为本发明较佳实施例流程30的流程图。流程30用来 处理无线链接失败，其可被编译为移动通讯装置100的无线链接失败处理程 序码220,并包含以下步骤步骤300:开始。步骤302:若从网络实体接收的指示消息作为行为准则依据及(或)进入 无线资源状态的触发条件，客户端执行相关操作。步骤304:该客户端进入该无线资源状态或停留在该无线资源状态。 步骤306:结束。根据流程30,于长期演进系统中，指示消息可来自于加强式基地台 (Evolved Node-B, eNB)、存取网关(Access Gateway, aGW)、核心网络(Core Network)、或服务供应端(Service Provider),并用来告知客户端应执行相 关操作或进入闲置模式，如长期演进闲置模式(LTE-IDLE)或长期演进分离模 式(LTE-DETACHED),或是告知客户端应停留或重新进入主动才莫式，如长期演 进主动模式(LTE_ACTIVE)。根据行为准则，于客户端中，用来检测无线链接 失败及(或)无线链接重建及(或)位置更新承的程序可以停止或延期，并且(或) 客户端遵循指示消息的指令。何时去执行相关操作或进行状态转换是根据行为准则、触发条件、指示 信息种类或内容，例如，根据行为准则、触发条件、指示信息种类或内容， 可能在接收到指示消息后马上或一段时间之后，去执行相关操作或进行状态 转换。只要接收指示消息的时间不晚于前述程序的终止时间，客户端辨识该 指示消息，并决定采取何种能减少信令及延迟的操作。客户端通过前向指示 消息或前向指示程序取得该指示消息，而其它加强式基地台传送该指示消息。 于无线链接重建阶段终止之前，若用于取得该指示消息的程序未受限制，则 前向指示程序可与其它前述的无线链接重建程序(由无线链接检测阶段所触 发)同时进行。此外，指示消息取得程序设定为于转换基地台之前或之后，取 代无线链接重建程序。若与来源基地台建立的无线链接存在，客户端遵循该 指示消息，其中该指示消息是通过与来源基地取得。当检测出与来源基地台 建立的无线链接已失败，前向指示程序可由该客户端或网络层级实体(如加强 式基地台、存取网关、核心网络或服务供应端)起始来取得。当客户端等待来源基地台所传送的重建程序或位置更新程序的确认或回 复信息过程中，客户端可执行测量与小区重置程序。若该客户端通过与另一 加强式基地台建立的重建程序或位置更新程序起始取得指示消息，以停留或 重新进入长期演进主动状态时，则该程序可为前向交递。若由网络实体起始 指示消息，则该程序可为网络(服务)控制行为或网络协助的无线链接处理程 序。接着，客户端可对来源加强式基地台与目的加强式基地台，执行重建程 序或位置更新程序，而最终客户端将根据重建程序或位置更新程序的确认消 息的接收时序，决定维护与来源加强式基地台或目的加强式基地台的连结关 系。若客户端较先从目的加强式基地台接收到重建程序或位置更新程序的确 认消息时，客户端遵循重建程序或位置更新程序的确认消息的指示。若客户 端先接收到来自于来源加强式基地台的重建程序或位置更新程序的确认消 息，或不晚于来自于目的加强式基地台的重建程序或位置更新程序的确认消 息，则客户端应只维护与来源加强式基地台的连结关系。于检测无线链接失败之前，客户端可接收指示消息，其包含行为准则与 (或)来自于来源加强式基地台的转态指令。此外，客户端也可能因为无线链 接失败，而从另一加强式基地台接收指示消息。「前向」操作意即客户端先与 来源加强式基地台或服务加强式基地台失去联系，进而与目的加强式基地台 或非服务加强式基地台沟通互动。指示消息取得程序及重建程序使用相同的程序模式，但其目的不同。以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均 等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一种用于无线通讯系统的封包交换服务领域中处理无线链接失败的方法，包含有若从网络实体接收的指示消息作为行为准则依据或进入无线资源状态的触发条件，由客户端执行相关操作；以及由该客户端进入该无线资源状态或停留在该无线资源状态。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中该网络实体是基地台实体、网关实 体、核心网络实体、或服务供应端。
3. 根据权利要求1所述的方法，其中该相关操作包含可为该客户端所辨 识以能使该客户端遵照该指示消息的至少一程序，或是该相关操作是无线链 接程序，其中该无线链接程序是无线链接检测程序、无线链接重建程序或位置更新程序。
4. 根据权利要求1所述的方法，其中该无线资源状态是闲置状态、分离 状态或主动状态。
5. 根据权利要求1所述的方法，其中该指示消息是于无线链接失败检测 阶段之前被接收，或不晚于该无线链接失败检测阶段或重建阶段的终止时间 被接收，或于闲置状态期间被接收。
6. 根据权利要求1所述的方法，其中该客户端通过前向指示消息或前向 程序取得该指示消息，且该指示消息是由另一网络实体传送。
7. 根据权利要求1所述的方法，其中于无线链接重建阶段终止之前，若 用于取得该指示消息的程序未受限制，则该程序与该无线链接重建程序同时 进行。
8. 根据权利要求l所述的方法，其中指示消息取得程序设定为于状态转 换之前或之后，替代该无线链接重建程序。
9. 根据权利要求1所述的方法，其中若与来源网络实体建立的无线链接 存在，该客户端遵循该指示消息，该指示消息通过与来源网络实体取得。
10. 根据权利要求6所迷的方法，其中当检测出与来源网络实体建立的 无线链接失败，该前向指示消息是由该客户端、加强式基地台、存取网关、 核心网络或服务供应端起始来取得。
11. 根据权利要求7所述的方法，其还包含于等待来源网络实体所传送的重建确认信息或回复信息过程中，由该客户端执行测量程序及小区重置程 序。
12. 根据权利要求IO所述的方法，其中若该客户端通过与另一网络实体 进行的重建程序或位置更新程序起始该指示消息的取得，则该程序是前向移 动程序，用以让该客户端停留在主动状态或重新进入该主动状态。
13. 根据权利要求IO所述的方法，其中若该网络实体起始该指示消息的 取得，则该程序是网络控制行为或由网络协助的无线链接处理程序。
14. 根据权利要求11所述的方法，其还包含由该客户端同时对该来源网络实体与目的网络实体，执行重建程序或位 置更新程序；以及由该客户端根据该重建程序或该位置更新程序的确认消息的接收时序， 维护与该来源网络实体或该目的网络实体的连结关系。
15. 根据权利要求14所述的方法，其中若较先从该目的网络实体接收到 该重建程序或该位置更新程序的确认消息时，该客户端遵循该重建程序或该 位置更新程序的确认消息的指示。
16. 根据权利要求14所述的方法，其中若先接收到来自于该来源网络实 体的该重建程序或该位置更新程序的第 一确认消息，或不晚于来自于该目的 网络实体的该重建程序或该位置更新程序的第二确认消息，该客户端维护与 该来源网络实体的连结关系。
17. 根据权利要求8所述的方法，其中该指示消息取得程序与该重建程 序使用相同程序模式，但其目的不同。
18. —种用于无线通讯系统的通讯装置，用以正确处理无线链接失败， 该通讯装置包含有控制电路，用来实现该通讯装置的功能；中央处理器，设于该控制电路中，用来执行程序码以操控该控制电路；以及储存装置，设于该控制电路中且耦接于该中央处理器，用来储存该程序码；其中该程序码包含有程序码，用来若从网络实体接收的指示消息作为行为准则依据或进入无线资源状态的触发条件，由客户端执行相关操作；以及程序码，用来由该客户端进入该无线资源状态或停留在该无线资源状态。
19. 根据权利要求18所述的通讯装置，其中该网络实体是基地台实体、 网关实体、核心网络实体、或服务供应端。
20. 根据权利要求18所述的通讯装置，其中该相关操作包含可为该客户 端所辨识以能使该客户端遵照该指示消息的至少 一程序，或是该相关操作是 无线链接程序，其中该无线链接程序是无线链接检测程序、无线链接重建程 序或位置更新程序。
21. 根据权利要求18所述的通讯装置，其中该无线资源状态是闲置状态、 分离状态或主动状态。
22. 根据权利要求18所述的通讯装置，其中该指示消息是于无线链接失 败检测阶段之前被接收，或不晚于该无线链接失败检测阶段或重建阶段的终 止时间被接收，或于闲置状态期间被接收。
23. 根据权利要求18所述的通讯装置，其中该客户端通过前向指示消息 或前向程序取得该指示消息，且该指示消息是由另一网络实体传送。
24. 根据权利要求18所述的通讯装置，其中于无线链接重建阶段终止之 前，若用于取得该指示消息的程序未受限制，则该程序与该无线链接重建程 序同时进行。
25. 根据权利要求18所述的通讯装置，其中指示消息取得程序设定为于 状态转换之前或之后，替代该无线链接重建程序。
26. 根据权利要求18所述的通讯装置，其中若与来源网络实体建立的无 线链接存在，该客户端遵循该指示消息，该指示消息通过与来源网络实体取的。
27. 根据权利要求23所述的通讯装置，其中当检测出与来源网络实体建 立的无线链接失败，该前向指示消息是由该客户端、加强式基地台、存取网 关、核心网络或服务供应端起始来取得。
28. 根据权利要求24所述的通讯装置，其中该程序码还包含于等待来源 网络实体所传送的重建确认信息或回复信息过程中，由该客户端执行测量程序及小区重置程序。
29. 根据权利要求27所述的通讯装置，其中若该客户端通过与另一网络 实体进行的重建程序或位置更新程序起始该指示消息的取得，则该程序是前 向移动程序，用以让该客户端停留在主动状态或重新进入该主动状态。
30. 根据权利要求27所述的通讯装置，其中若该网络实体起始该指示消 息的取得，则该程序是网络控制行为或由网络协助的无线链接处理程序。
31. 根据权利要求28所述的通讯装置，其中该程序码还包含 由该客户端同时对该来源网络实体与目的网络实体，执行重建程序或位置更新程序；以及由该客户端根据该重建程序或该位置更新程序的确认消息的接收时序， 维护与该来源网络实体或该目的网络实体的连结关系。
32. 根据权利要求31所述的通讯装置，其中若较先从该目的网络实体接 收到该重建程序或该位置更新程序的确认消息时，该客户端遵循该重建程序 或该位置更新程序的确认消息的指示。
33. 根据权利要求31所述的通讯装置，其中若先接收到来自于该来源网 络实体的该重建程序或该位置更新程序的第一确认消息，或不晚于来自于该目的网络实体的该重建程序或该位置更新程序的第二确认消息，该客户端维 护与该来源网络实体的连结关系。
34. 根据权利要求25所述的通讯装置，其中该指示消息取得程序与该重 建程序使用相同程序模式，但其目的不同。
全文摘要
为了提升处理无线链接失败的效率，本发明提供一种用于无线通讯系统的封包交换服务领域中处理无线链接失败的方法。该方法包含有若从网络实体接收的指示消息作为行为准则依据或进入无线资源状态的触发条件，由客户端执行相关操作，以及由该客户端进入该无线资源状态或停留在该无线资源状态。
文档编号H04L12/56GK101150767SQ20071015452
公开日2008年3月26日 申请日期2007年9月21日 优先权日2006年9月21日
发明者任宇智 申请人:华硕电脑股份有限公司