用于重新选择负责控制平面的网络节点的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及移动通信。
【背景技术】
[0002] 在建立用于移动通信系统的技术标准的3GPP中，为了处理第四代通信以及几个相 关论坛和新技术，已经从2004年末开始对长期演进/系统架构演进(LTE/SAE)技术的研究， 作为优化和改进3GPP技术的性能的部分努力。
[0003] 已经基于3GPP SA WG2执行的SAE是关于旨在确定网络的结构以及旨在支持与 3GPP TSG RAN的LTE任务一致的异构网络之间的移动性的网络技术的研究，并且是3GPP的 最近的重要标准化问题之一。SAE是用于将3GPP系统开发成支持基于IP的各种无线接入技 术的任务，出于使传输时延最小化同时具有更加改进的数据传输能力的优化的基于分组的 系统的目的，已经实施该任务。
[0004] 在3GPP SA WG2中定义的演进分组系统(EPS)较高级参考模型包括非漫游情况和 具有各种场景的漫游情况，并且对于其细节，可以参照3GPP标准文件TS 23.401和TS 23.402。已经从EPS较高级参考模型简略地配置图1的网络配置。
[0005] 图1示出了演进的移动通信网络的配置。
[0006] 如所示，演进的UMTS陆地无线接入网（E-UTRAN)连接至演进分组核心网（EPC) oE-UTRAN是在3GPP版本8之后定义的无线接入网，并且也被称为第四代(4G)(即，LTE)网络。在 LTE之前的无线接入网（即，第三代(3G)无线接入网）是UTRAN。
[0007] E-UTRAN包括向用户设备(UE)提供控制平面和用户平面的基站(BS)或（eNodeB) 2(LBS(或eNodeB)20可以借助于X2接口互连。
[0008] 可以基于通信系统中公知的开放系统互联（0SI)模型的低三层将UE与BS(或 eN〇deB)20之间的无线电接口协议的层分成第一层(L1)、第二层(L2)和第三层(L3)。在这些 层之中，属于第一层的物理(PHY)层通过使用物理信道提供信息传输服务，并且属于第三层 的无线资源控制(RRC)层用于控制UE与网络之间的无线资源。为此，RRC层在UE与BS之间交 换消息。
[0009] 此外，EPC可以包括各种构成元件。在这些元件之中，在图1中示出了移动性管理实 体(MME)51、服务网关(S-GW)52、分组数据网关(PDN GW)53以及归属用户服务器(HSS)54。
[0010] BS(或eNodeB)20通过S1被连接至EPC的MME 51，并且经由Sl-u被连接至S-GW 52。
[0011] S-GW 52是在无线接入网（RAN)与核心网之间的边界点处操作并且具有保持 eNodeB 22与PDN GW 53之间的数据路径的功能的元件。此外，如果终端(或用户设备(UE)) 在由eNodeB 22提供服务的区域内移动，则S-GW 52起到本地移动性锚点的作用。也就是说， 为了E-UTRAN(即，在3GPP版本8之后定义的通用移动电信系统（演进的UMTS)陆地无线接入 网络）内的移动性，分组可以通过S-GW 52进行路由。此外，S-GW 52可以起到针对与另一个 3GPP网络（即，在3GPP版本8之前定义的RAN，例如，UTRAN或全球移动通信系统（GSM) (GERAN)/增强型数据速率全球演进(EDGE)无线接入网）的移动性的锚点的作用。
[0012] PDN GW(或P-GW)53与朝向分组数据网络的数据接口的端点相对应。PDN GW53可以 支持策略执行功能、分组过滤、收费支持等。此外，PDN GW(或P-GW)53可以起到用于与3GPP 网络和非3GPP网络(例如，不可靠的网络(诸如，互通无线局域网（Ι-WLAN)、码分多址(CDMA) 网络)或可靠的网络(诸如，WiMax))的移动性管理的锚点的作用。
[0013] 在图1的网络配置中，S-GW 52和PDN GW 53被示出为单独的网关，但是可以根据单 个网关配置选项实现这两个网关。
[0014] MME 51是用于执行终端到网络连接的接入以及用于支持网络资源的分配、跟踪、 寻呼、漫游、跨区切换等的信令和控制功能的元素 。MME 51控制与用户和会话管理相关的控 制平面功能。MME 51管理多个eNodeB 22,并且执行用于选择网关以便切换到另一个2G/3G 网络的传统信令。此外，MME 51执行诸如安全过程、终端到网络会话处理以及空闲终端位置 管理的功能。
[0015] SGSN处理诸如用户的移动性管理和针对不同的接入3GPP网络（例如，GPRS网络和 UTRAN/GERAN)的认证的所有分组数据。
[0016] ePDG用作针对不可靠的非3GPP网络(例如，I -WLAN和Wi -F i热点）的安全节点。
[0017] 如参照图1所示，具有IP能力的终端（或UE)可以基于非3GPP接入以及基于3GPP接 入经由EPC内的各种元件接入由服务商（即，运营商)提供的IP服务网络(例如，頂S)。
[0018] 此外，图1示出了各种参考点（例如，Sl-υ和S1-MME)。在3GPP系统中，连接存在于E-UTRAN和EPC的不同的功能实体中的两个功能的概念上的链接被称为参考点。下面，表1定义 了图1中所示的参考点。除了表1的示例所示的参考点之外，可以根据网络配置的不同存在 各种参考点。
[0019] [表 1]
[0020]
[0021 ]图2是示出常见的E-UTRAN和常见的EPC的架构的示例性图。
[0022] 如图2所示，eNodeB 20可以执行以下功能:诸如，当RRC连接被激活时路由至网关、 寻呼消息的调度和传输、广播信道(BCH)的调度和传输、在上行链路和下行链路中到UE的资 源的动态分配、eNodeB 20的测量的配置和提供、无线承载的控制、无线准入控制以及连接 移动性控制。EPC可以执行诸如寻呼的生成、LTE_IDLE状态的管理、用户平面的加密、EPS承 载的控制、NAS信令的加密以及完整性保护的功能。
[0023]图3是示出UE与eNodeB之间的控制平面中的无线接口协议的结构的示意性图，以 及图4是示出UE与eNodeB之间的控制平面中的无线接口协议的结构的另一个示意性图。 [0024] 无线接口协议以3GPP无线接入网标准为基础。无线接口协议水平地包括物理层、 数据链路层和网络层，并且竖直地被划分为用于信息的传输的用户平面和用于控制信号 (或信令)的传送的控制平面。
[0025]可以基于在通信系统中公知的开放系统互联(0SI)参考模型的低三层将协议层分 成第一层(L1)、第二层(L2)及第三层(L3)。
[0026]下面描述了图3所示的控制平面的无线协议和图4的用户平面中的无线协议的层。 [0027]物理层PHY(即，第一层)使用物理信道提供信息传送服务。PHY层通过传输信道被 连接至位于较高层级处的介质接入控制(MAC)层，并且通过传输信道在MAC层与PHY层之间 传送数据。此外，通过PHY层在不同的PHY层（即，在发送者侧的PHY层和接收者侧的PHY层)之 间传送数据。
[0028]物理信道由时间轴上的多个子帧和频率轴上的多个子载波组成。这里，一个子帧 由时间轴上的多个符号和多个子载波组成。一个子帧由多个资源块组成，并且一个资源块 由多个符号和多个子载波组成。传输时间间隔(TTI)(即，传输数据的单位时间）为与一个子 帧对应的lms。
[0029] 根据3GPP LTE，存在于发送者侧和接收者侧的物理层的物理信道可被分为：物理 下行链路共享信道(PDSCH)和物理上行链路共享信道(PUSCH)(即，数据信道）；以及物理下 行链路控制信道(PDCCH)、物理控制格式指示信道(PCFICH)、物理混合ARQ指示信道(PHICH) 和物理上行链路控制信道(PUCCH)(即，控制信道）。
[0030] 在子帧的第一 0FDM符号中发送的PCFICH携带关于用于子帧中控制信道的传输的 0FDM符号的数量(即，控制区域的大小）的CIF(控制格式指示符）。无线设备首先接收PCFICH 上的CFI，并且然后监测PDCCH。
[0031] 与roCCH不同，PCFICH是通过子帧中的固定的PCFICH资源而被发送的，而不用使用 盲解码。
[0032] PHICH携带针对UL HARQ(混合自动重传请求）的ACK(肯定应答)/NACK(否定应答） 信号。在PHICH上发送针对由无线设备发送的HJSCH上的UL(上行链路)数据的ACK/NACK信 号。
[0033]在无线帧的第一子帧的第二时隙中的前四个0FDM符号中发送PBCH (物理广播信 道hPBCH携带无线设备与基站进行通信所必需的系统信息，并且通过PBCH发送的系统信息 由MIB(主信息块)来表示。相比之下，在由H)CCH指示的H)SCH上发送的系统信息由SIB(系统 信息块)来表示。
[0034] PDCCH可以携带Vo IP (基于因特网协议的语音）的激活和针对某个UE组中的各个UE 的一组传输功率控制命令、较高层控制消息(诸如，PDSCH上发送的随机接入响应)的资源分 配、DL-SCH上的系统信息、PCH上的寻呼信息、UL-SCH(上行链路共享信道)的资源分配信息、 以及DL-SCH(下行链路共享信道）的资源分配和传输格式。可以在控制区域内发送多个 PDCCH，并且终端可以监测多个HXXH。在一个CCE(控制信道单元)或一些连续的CCE的聚合 上发送PDCCH XCE是用于向PDCCH提供每无线信道的状态的编码速率的逻辑分配单元。CCE 与多个资源单元组对应。根据CCE的数量与由CCE提供的编码速率之间的关系，确定H)CCH的 格式和roCCH的可能的数量。
[0035] 通过roCCH发送的控制信息由下行控制信息(DCI)来表示。DCI可以包括roSCH的资 源分配(其也被称为DL(下行链路)授权）、PUSCH的资源分配（其也被称为UL(上行链路)授 权）、针对某个UE组中的各个UE的一组传输功率控制命令和/或Vo IP (基于因特网协议的语 首）的激活。
[0036] 在第二层中存在多个层。首先，介质接入控制(MAC)层用于将各个逻辑信道映射到 各个传输信道，并且还起到用于将多个逻辑信道映射到一个传输信道的逻辑信道复用的作 用。MAC层通过逻辑信道被连接到无线链路控制(RLC)层（即，较高层）。逻辑信道根据所发送 的信息的类型基本上被划分为通过其发送控制平面的信息的控制信道和通过其发送用户 平面的信息的业务信道。
[0037]第二层的RLC层用于通过分割和连接数据来控制数据大小，数据大小适于在无线 部分中通过由较低层发送从较高层接收的数据。此外，为了保证无线承载所需要的各种类 型的Q〇S，RLC层提供以下三种类型的操作模式:透明模式(TM)、非肯定应答模式(UM)以及肯 定应答模式(AM)。具体地，为了可靠的数据传输，AM RLC通过自动重传和请求(ARQ)功能来 执行重传功能。
[0038]第二层的分组数据汇聚协议(PDCP)层执行报头压缩功能以减少包含相对大尺寸 并且不必需的控制信息的IP分组报头的大小，以便在当发送IP分组时具有小的带宽的无线 部分中有效地发送诸如IPv4或者IPv6的IP分组。因此，由于在数据的报头部分中仅发送基 本信息，所以可以增加无线部分的传输效率。此外，在LTE系统中，PDCP层也执行安全功能。 安全功能包括用于防止通过第三方进行数据拦截的加密以及用于防止通过第三方进行数 据操纵的完整性保护。
[0039]位于第三层的最高位置处的无线资源控制(RRC)层仅在控制平面中被定义，并且 负责与无线承载(RB)的配置、重新配置和释放相关的逻辑信道、传输信道和物理信道的控 制。这里，RB是指由第二层提供的服务，以便在UE与E-UTRAN之间传送数据。
[0040] 如果在UE的RRC层与无线网络的RRC层之间存在RRC连接，则UE处于RRC_C0NNECTED 状态。如果不存在，则UE处于RRC_IDLE状态。
[00411以下描述了 UE的RRC状态和RRC连接方法。RRC状态是指UE的RRC层是否在逻辑上已 连接到E-UTRAN的RRC层。如果UE的RRC层在逻辑上连接到E-UTRAN的RRC层，则这被称为RRC_ CONNECTED状态。如果UE的RRC层在逻辑上未连接到E-UTRAN的RRC层，则这被称为RRC_IDLE 状态。由于处于RRC_C0NNECTED状态的UE具有RRC连接，所以E-UTRAN可以