[發明專利]切換過程中的信令交互及層重建的方法和設備

有效

• 申請號: 201210229436.9
• 申請日: 2012-07-03
• 公開（公告）號: CN103533586A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 劉佳敏;許芳麗
• 申請（專利權）人: 電信科學技術研究院
• 主分類號: H04W36/00
• 分類號: H04W36/00;H04W36/30
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 孔凡紅

技術領域

本發明涉及無線通信領域，尤其涉及一種切換過程中的信令交互及層重建的方法和設備。

背景技術

當前長期演進（Long?Term?Evolution，LTE）系統的協議棧結構如圖1所示。

用戶設備（User?Equipment，UE）端和基站（eNB）端的協議棧從垂直方向上可以分為用戶面和控制面。控制面用于傳輸和處理信令，即信令承載。用戶面用于傳輸和處理數據流，即數據承載。

圖1中，用戶面的分組數據聚合協議（Packet?Data?Convergence?Protocol，PDCP）層主要用來對接收到的數據包進行頭壓縮（/解頭壓縮）、加密（/解密）操作，以及在切換發生時將源eNB亂序接收或尚未獲得確認的發送數據及新數據按序轉發給目標eNB以繼續進行接收和發送?？刂泼娴腜DCP層主要用來對接收到的數據包進行加密（/解密）、完整性保護(/完整性驗證)操作。

為了完成頭壓縮、加密和完整性保護等功能，PDCP層將從高層收到的需要傳輸的數據包即高層的業務數據單元（Service?Data?Unit，SDU）做相應處理然后加上PDCP協議頭，形成PDCP層的協議數據單元（Protocol?Data?Unit，PDU）發送給低層。

根據PDU所攜帶的數據內容和作用的不同，PDCP?PDU分為PDCP控制PDU和PDCP數據PDU，PDCP數據PDU用于數據無線承載（Data?Radio?Bearer，DRB）。如圖2所示，為當前的LTE規范中定義的一種PDCP數據PDU的格式。

PDCP?PDU格式中的各個域為接收端對接收到數據包進行處理提供相應的信息，如：數據/控制（D/C）域用來標識接收到的數據面的PDCP?PDU是數據PDU還是控制PDU。PDCP數據PDU中都包含PDCP序列號（Serial?Number，SN）域，這是因為接收端的PDCP層需要對接收到的PDCP?SDU進行加密、完整性保護等操作，需要使用SN來構成加密和完整性保護所使用的計數（COUNT）值。另外，為了對映射到無線鏈路控制（Radio?Link?Control，RLC）確認模式（Acknowledged?Mode，AM）的數據提供無損切換，切換時需要對亂序的數據包進行重排序，因此也必須對PDCP?SDU進行編號。在加密/解密過程中用的COUNT值由超幀號（HyperFrame?Number，HFN）和PDCP?SN組成，因此，PDCP?SN必須足夠長，以避免由于eNB過載導致塊丟棄而出現HFN誤匹配。為避免塊丟棄出現HFN誤匹配需要的SN長度與無線承載的傳輸速率，數據從源端到目的端傳輸所需要的往返時間（Round?Trip?Time，RTT）有關。另外，SN的長度也要避免發生切換時，接收端對切換過程中亂序提交的數據包進行重排序時使用相同序列號的前面發送的數據包與后面發送的數據包不能區分的情況出現。上行重排序需要的SN的長度與RLC層重排序窗口的長度有關，下行重排序需要的SN的長度與下行鏈路數據傳輸速率和切換時數據由源eNB向目標eNB前轉所花費的時間有關。

LTE系統中PDCP?SN的長度的設計是按下行傳輸速率為100Mbps設計的，而長期演進升級（Long?Term?Evolution-Advanced，LTE-A）系統中，下行傳輸速率增加為1Gbps，當前PDCP?SN的長度將不能滿足要求，另外，為了支持載波聚合（CA）或協作多點（CoMP）傳輸技術的應用，LTE-A系統中的PDCPPDU格式中也可能需要添加其他的域。因此，會出現新的PDCP?PDU格式，典型的會擴展PDCP?SN域的長度。

LTE系統中的X2切換過程如圖3所示：

在X2切換過程中，源eNB根據測量結果，判決執行X2切換操作，由源eNB向目標eNB發送切換請求消息，消息中包含切換后需要改變的接入層密鑰KeNB*以及UE所有承載相關的參數等，隨后目標eNB根據這些參數，配置新的承載，包括信令無線承載（Signalling?Radio?Bearer，SRB）以及DRB的PDCP/RLC/媒體介入控制（Medium?Access?Control，MAC）實體等。如果配置成功，目標eNB將返回切換響應消息。

源eNB向UE發送無線資源控制（Radio?Resource?Control，RRC）重配置消息，該消息攜帶通知UE更換接入層密鑰的NCC以及所有承載的重配置信息，同時，源eNB停止數據和控制面的接收和發送。