专利名称：多载频系统无线网络控制器间终端载频信息交互的方法
技术领域：
本发明涉及移动通信技术，更具体的说，本发明涉及一种多载频TD-SCDMA移动通信系统中通过Iur接口在漂移无线网络控制器和服务无线网络控制器之间实现终端载频信息交互的方法。
背景技术：
TD-SCDMA是目前迅速发展的第三代移动通信的三个主要标准之一，这是一种采用了时分双工方式、并在上行方向保证所有终端信号同步到达基站的基于码分多址的移动通信系统，又称为时分-同步码分多址移动通信系统。TD-SCDMA系统由第三代合作伙伴计划(3GPP)组织进行标准化，对这一系统的详细描述可参见3GPP的有关标准和技术报告。
图1给出了TD-SCDMA系统的网络结构。系统由用户设备UE、无线接入网(UTRAN)部分和核心网(CN)部分组成。其中无线接入网由1或多个无线网络子系统(RNS)组成，每个RNS包括一个无线网络控制器(RNC)和一个或多个基站(Node B)组成。RNC与核心网之间的接口为Iu接口，Node B和RNC之间的接口为Iub接口，而RNC之间进行通信的接口为Iur接口，上述接口及其接口之间通信的协议均在3GPP相关规范中定义。
在早期的3GPP标准中，每个Node B被定义为在一个小区仅支持一个载频，然而由于单个载频所能支持的话务量有限，不能满足日益增长的移动通信要求。为此，在TD-SCDMA系统中引入了多载频的概念，即一个Node B下的每个小区均支持多个载频，其中一个载频为主载频，而其余的载频为辅助载频，这样就可以大大地提高TD-SCDMA系统的容量，其具体技术细节可参看TD-SCDMA的相关行业标准。然而，由于最初的系统在进行系统设计时没有预见到这种多载频引入后带来的影响，因此在涉及网络实体间的消息交互时，原有的协议以及消息交互方法就不能满足多载频TD-SCDMA系统的需求。特别是在实际的网络中，很有可能会出现仅支持单载频小区的系统和支持多载频的系统共存的情况，此时在支持单载频小区的RNC和支持多载频小区的RNC之间的通信方式就会收到很大约束，在修改协议时必须考虑这种后向兼容性。
例如，当终端在切换过程中需要经过Iur接口与网络保持通信连接时，在这种情况下通过Iur接口连接的两个RNC分别称为服务无线网络控制器(SRNC)和漂移无线网络控制器(DRNC)，其中SRNC负责处理终端与核心网(CN)之间通信连接和终端进行信令交互、DRNC控制终端所在小区的无线资源，此时终端切换前后的原小区和目标小区分别由SRNC和DRNC控制。原小区和目标小区可能分别是采用单载频技术的基站或采用多载频技术的基站，而对于终端来说即可能是仅支持单载频技术的终端也可能是能够支持多载频技术的终端。所谓能够支持多载频技术的终端是指该终端与网络通信时，网络可以在终端所在的小区内的不论主载频还是辅助载频中任意选择一个载频分配资源，而仅支持单载频技术的终端即使在一个采用多载频技术的小区内，网络也只能为其分配使用主载频上的资源。这样，在涉及跨越Iur接口进行无线资源的管理与控制时，在多载频系统情况下，无法在多载频系统中的辅载频执行如图2、3、4、5所示的无线链路建立过程、无线链路增加过程、同步无线链路重配置过程与物理信道重配置过程，致使资源分配与控制不尽合理，不能充分利用DRNC所管辖小区的辅载频资源，甚至可能引起主载频资源紧张而辅载频资源得不到利用的极端情况，不能充分发挥多载频系统在容量和通信质量方面的优势。
发明内容
本发明解决的问题是在多载频TD-SCDMA系统中，在涉及跨越Iur接口进行无线资源的管理与控制时，如何交互终端所使用的载频信息，以便充分地利用多载频系统的资源，满足移动通信系统的容量需求。由于这一问题的解决方案还包括对3GPP有关协议的修改，而在一个TD-SCDMA系统中，原有的支持单载频技术的无线网络控制器是按照以前协议而开发的，这就要求所发明的方法针对原有的按照以前协议开发的支持单载频技术的无线网络控制器也保持后向兼容性，从而使TD-SCDMA系统Iur接口既保持原有单频点系统配置下工作的能力，同时也具有在多频点系统配置下工作的能力，从而在Iur接口过程上满足终端在多频点系统Iur接口的移动性需求。
为解决上述问题，本发明公开了一种多载频系统实现无线网络控制器间终端载频信息交互的方法，包括以下步骤A、DRNC根据接收到的来自SRNC的消息对终端执行无线资源管理过程；B、DRNC根据无线资源管理过程的执行结果确定是否需要在发向SRNC的响应消息中包含载频信息元素；在上述本发明方法的步骤A之前还可以包括以下步骤SRNC向DRNC发送无线链路建立消息，其中，当终端支持多载频技术时，所述发送的消息中包括“UE specific requirement indicator”信息元素，否则，所述发送的消息中不包括“UE specific requirement indicator”信息元素。
可选地，所述步骤B的过程具体为B1、DRNC对无线资源管理过程中分配给终端的载频信息进行判断；B2、如果终端被分配的载频信息为小区中的主载频，则执行步骤B3，否则执行步骤B4；B3、DRNC向SRNC发送响应消息，其中不包括载频信息元素，然后转步骤B5；B4、DRNC向SRNC发送响应消息，其中包括载频信息元素，用于指明终端被分配的载频编号信息；B5、结束。
所述步骤中DRNC向SRNC发送的响应消息为无线链路建立响应消息或者是无线链路增加响应消息。
可选地，所述步骤B的过程也可以具体为B1、DRNC对无线资源管理过程中分配给终端的载频信息进行判断；B2、如果终端被分配的载频信息与执行无线资源管理过程之前的载频信息一致，则执行步骤B3，否则执行步骤B4；B3、DRNC向SRNC发送响应消息，其中不包括载频信息元素，然后转步骤B5；B4、DRNC向SRNC发送响应消息，其中包括载频信息元素，用于指明终端被新分配的载频编号信息；B5、结束。
所述步骤中DRNC向SRNC发送的响应消息为无线链路建立响应消息或者是无线链路重配置准备好消息。
一种多载频系统实现无线网络控制器间终端载频信息交互的方法，其特征在于，包括以下步骤A、DRNC检测到需要修改终端的物理信道参数配置时，确定是否需要在发送给SRNC的物理信道重配置请求消息中包含载频信息元素；B、DRNC向SRNC发送物理信道重配置请求消息。
所述步骤A具体为A1、DRNC确定终端所在的小区是否支持多载频；A2、如果终端所在的小区是否支持多载频，则确定在发送给SRNC的物理信道重配置请求消息中包含载频信息元素，否则则确定在发送给SRNC的物理信道重配置请求消息中不包含载频信息元素。
本发明通过在涉及Iur接口进行无线资源的管理与控制时，在执行无线链路建立、无线链路增加、同步无线链路重配置或物理信道重配置等过程中，在相应的Iur接口消息中增加用于表示终端的载频编号的信息元素，使得SRNC可以控制DRNC中的终端，从而可以充分利用DRNC中小区的资源，发挥多载频系统在容量和通信质量方面的优势。同时，本发明的方法针对原有的按照以前协议开发的支持单载频技术的基站也保持了后向兼容性，从而使TD-SCDMA系统Iur接口既保持原有单频点系统配置下工作的能力，同时也具有在多频点系统配置下工作的能力，从而在Iur接口过程上满足终端在多频点系统Iur接口的移动性管理需求。
图1是TD-SCDMA系统的无线网络结构图；图2是本发明方法针对无线链路建立、无线链路增加和同步无线链路重配置过程的实施例的实现流程图；图3是本发明方法针对无线链路建立和无线链路增加过程细化的实施流程图；图4是本发明方法针对同步无线链路重配置过程细化的实施流程图；图5是本发明方法针对物理信道重配置过程实施例的实现流程图。
具体实施例方式
本发明的核心在于对于多载频系统，在涉及跨越Iur接口进行无线资源的管理与控制时，在相应的Iur接口消息中增加用于表示终端的载频编号的信息元素，使得SRNC可以控制DRNC中的终端，并取决于进行无线资源的管理与控制的具体过程而在相应的消息中采用不同的方法来确定是否增加该载频信息元素。
本技术领域人员知道，保持移动用户与核心网的Iu(UTRAN与CN之间的接口)连接的RNC是SRNC，负责核心网和用户之间的数据传送和Iu接口RANAP(无线接入网络应用部分)信令的转送和接收，负责进行无线资源控制，负责对空中接口的数据进行L2(媒体接入控制MAC与无线链路控制RLC)层的处理，并执行基本无线资源管理操作，如切换判决、负荷控制、分组数据调度和RAB(无线接入承载)的参数向空口传输信道参数的转化等。DNRC是SRNC以外的其他RNC，它们控制该移动用户使用的小区，除非该用户使用公共传输信道，DRNC不会进行用户面数据的L2层处理，而只是将Iub接口数据透明的通过Iur接口的路由传递给SNRC。当UE因发生切换而进入由DRNC控制的小区的服务范围时，对UE的无线链路控制就分别需要SRNC和DRNC分别来参与完成，并通过信令交互来保证对无线资源管理的一致性。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。
图2示出了本发明方法的具体实施流程，这一流程适合于无线链路建立、无线链路增加和同步无线链路重配置等过程，包括以下步骤步骤201DRNC根据接收到的来自SRNC的消息对终端执行无线资源管理过程；在这一步骤中，DRNC在终端所在的小区内为其分配资源，并根据资源分配的结果进行无线链路控制。其中，在无线链路建立时，DRNC必须知道终端是否支持多载频处理能力，因此在这一步骤之前，SRNC需要向DRNC发送无线链路建立消息，其中，当终端支持多载频技术时，发送的消息中包括“UE specificrequirement indicator”信息元素，否则，所述发送的消息中不包括这一信息元素，以向DRNC指示终端是否支持多载波处理能力。实际上，如果SRNC采用现有技术，既便终端能够支持多载频，则此SRNC也不能向DRNC指示终端是否支持多载波，这主要是由于所必须遵循的通信协议的版本的限制，此时，如果DRNC收到该SRNC发送的无线链路建立请求消息，则只能认为终端只支持单载波而只在主载波上尝试为该终端分配资源而不管其是否支持多载波。而在无线链路增加时，由于DRNC已经获得了UE是否支持多载频的信息，因此不必在无线链路增加请求消息中判断是否需要增加“UE specific requirement indicator”信元。
目前3GPP TS25.423标准定义的无线链路建立过程中的RADIO LINKSETUP REQUEST消息结构如表1所示。
表1目前的方案只针对单频点系统，因此无法在该消息中指明频点信息。在本发明中，在SRNC发送给DRNC的RADIO LINK SETUP REQUEST消息中增加可选的“UE specific requirement indicator”信元，如表2所示，提供DRNC将无线链路建立在多载频小区的可能性。其中增加的“UE specific requirement indicator”信元用于将UE支持多载频的信息指示给DRNC。
表2步骤202DRNC根据无线资源管理过程的执行结果确定是否需要在发向SRNC的响应消息中包含载频信息元素。
需要说明的是，如果所涉及的过程为无线链路建立过程，在SRNC发给DRNC的无线链路建立消息中，会有存在还是不存在D-RNTI信息元素两种。当存在D-RNTI信息元素时，则DRNC发向SRNC的无线链路建立响应消息中必须携带载频信息元素，本发明的方法则适合于后一种情况。
当涉及无线链路建立过程和无线链路增加过程时，步骤202又可以进一步分解为以下的具体步骤步骤301DRNC对无线资源管理过程中分配给终端的载频信息进行判断；步骤302如果终端被分配的载频信息为小区中的主载频，则执行步骤303，否则执行步骤304；步骤303DRNC向SRNC发送响应消息，其中不包括载频信息元素，然后转步步骤305；
步骤304DRNC向SRNC发送响应消息，其中包括载频信息元素，用于指明终端被分配的载频编号信息；步骤305结束。
其中当涉及无线链路建立过程时，DRNC向SRNC发送的响应消息为无线链路建立响应消息，它需要采用3GPP TS25.423标准定义的无线链路建立过程中的RADIO LINK SETUP REQUEST消息结构，目前的消息结构如表3所示。
表3该方案只针对单频点系统，没有对多载频系统如何使用该消息作出进一步的说明，因此不同的设备制造商在实现时存在理解上的歧异，这样开发出来的设备在互连互通时就存在消息不兼容的现象。
在本发明中，在DRNC响应的的RADIO LINK SETUP RESPONSE消息中增加对已有“UARFCN”信元的注释，如表4及其注释所示，用于保持该信元已有作用的基础上，扩展该消息在多载频情况下的应用。
表4Note1若无线链路建立在多载频小区的辅载频上，RADIO LINK SETUP RESPONSE消息中包含频点信息信元，向SRNC指示所建立无线链路的载频信息当涉及无线链路增加过程时，DRNC向SRNC发送的响应消息为无线链路增加响应消息，它需要采用3GPP TS25.423标准定义的无线链路建立过程中的RADIO LINK ADDITION RESPONSE消息结构，目前的消息结构如表5所示。
表5该方案只针对单频点系统，即SRNC会默认为UE的资源在主载频上或者是与无线链路增加过程之前的载频保持不变，而当DRNC分配的资源发生变化时，这一消息结构就无法对这种情况给予指示。
在本发明中，在DRNC响应的RADIO LINK ADDITION RESPONSE消息中增加可选的频点信息信元，如表6所示，只有无线链路增加在多载频小区的辅载频上时该信元在消息中出现，而当无线链路增加在单载频小区或增加在多载频小区的主载频时该信元不出现。频点信息信元用于携带增加的无线链路的频点信息，该信元的详细描述参见3GPP TS25.4239.2.1.66.
表6当涉及同步无线链路重配置过程时，步骤202又可以进一步分解为以下的具体步骤步骤401DRNC对无线资源管理过程中分配给终端的载频信息进行判断；步骤402如果终端被分配的载频信息与执行无线资源管理过程之前的载频信息一致，则执行步骤403，否则执行步骤404；步骤403DRNC向SRNC发送响应消息，其中不包括载频信息元素，然后转步骤405；步骤404DRNC向SRNC发送响应消息，其中包括载频信息元素，用于指明终端被新分配的载频编号信息；步骤405结束。
其中DRNC向SRNC发送的响应消息为无线链路重配置准备好消息，它需要采用3GPP TS25.423标准定义的同步无线链路重配置过程中的RADIO LINKRECONFIGURATION READY消息结构，目前的消息结构如表7所示。
表7该方案只针对单频点系统，即SRNC会默认为UE的资源在主载频上或者是与同步无线链路重配置过程之前的载频保持不变，而当DRNC分配的资源发生变化时，这一消息结构就无法对这种情况给予指示。
在本发明中，在DRNC响应的RADIO LINK RECONFIGURATION READY消息中增加可选的载频信息信元，如表8所示，若重配置的无线链路与原来所在载频不同，该信元出现，若重配置的无线链路与原来所在载频相同，该信元不出现。频点信息信元用于携带重配置的无线链路的频点信息，该信元的详细描述参见3GPP TS25.4239.2.1.66.
表8而对于物理信道重配置过程，虽然也是需要在相应的Iur接口消息中增加用于表示终端的载频编号的信息元素使得SRNC可以获得DRNC中小区的资源使用状况，但具体的执行过程有所不同。因此，这里再给出本发明的一个实施例，针对物理信道重配置过程，具体包括以下步骤步骤501DRNC检测到需要修改终端的物理信道参数配置时，确定是否需要在发送给SRNC的物理信道重配置请求消息中包含载频信息元素；这一过程是由DRNC主动发起的，其具体执行的过程包括
首先、DRNC确定终端所在的小区是否支持多载频；其次、如果终端所在的小区支持多载频，则确定在发送给SRNC的物理信道重配置请求消息中包含载频信息元素，否则则确定在发送给SRNC的物理信道重配置请求消息中不包含载频信息元素。
步骤502DRNC向SRNC发送物理信道重配置请求消息。
当DRNC向SRNC发送物理信道重配置请求消息时，需要采用3GPPTS25.423标准定义的物理信道重配置过程中的PHYSICAL CHANNELRECONFIGURATION REQUEST消息结构，目前的消息结构如表9所示。
表9该方案只针对单频点系统，即SRNC会默认为DRNC为UE分配的资源在多载频系统的主载频或者单载频系统上，而当DRNC分配的资源所处的载频发生变化时，这一消息结构就无法对这种情况给予指示。
在本发明中，在DRNC发送给SRNC的PHYSICAL CHANNELRECONFIGURATION REQUEST消息中增加可选的频点信息信元，该信元用于在多载频系统时DRNC向SRNC指示所请求重配置的物理信道所在的载频信息。
表10本发明的方法针对原有的按照以前协议开发的支持单载频技术的无线网络控制器保持了后向兼容性，使TD-SCDMA系统Iur接口既保持原有单频点系统配置下工作的能力，同时也具有在多频点系统配置下工作的能力，从而满足终端在多频点系统Iur接口上的移动性管理需求。发明的方法使得SRNC可以控制DRNC中的终端，从而可以充分利用DRNC中小区的资源，避免主载频资源紧张而辅载频资源得不到充分利用的情况出现，充分发挥多载频系统在容量和通信质量方面的优势。
以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。
权利要求
1.一种多载频系统无线网络控制器间终端载频信息交互的方法，其特征在于，包括以下步骤A、漂移无线网络控制器DRNC根据接收到的来自服务无线网络控制器SRNC的消息对终端执行无线资源管理过程；B、DRNC根据无线资源管理过程的执行结果确定是否需要在发向SRNC的响应消息中包含载频信息元素。
2.如权利要求1所述的多载频系统无线网络控制器间终端载频信息交互的方法，其特征在于，在步骤A之前还包括SRNC向DRNC发送无线链路建立消息，其中，当终端支持多载频技术时，所述发送的消息中包括“UE specific requirement indicator”信息元素，否则，所述发送的消息中不包括“UE specific requirement indicator”信息元素。
3.如权利要求1所述的多载频系统实现无线网络控制器间终端载频信息交互的方法，其特征在于，所述步骤B的过程具体为B1、DRNC对无线资源管理过程中分配给终端的载频信息进行判断；B2、如果终端被分配的载频信息为小区中的主载频，则执行步骤B3，否则执行步骤B4；B3、DRNC向SRNC发送响应消息，其中不包括载频信息元素，然后转步骤B5；B4、DRNC向SRNC发送响应消息，其中包括载频信息元素，用于指明终端被分配的频点信息；B5、结束。
4.如权利要求1所述的多载频系统实现无线网络控制器间终端载频信息交互的方法，其特征在于，所述步骤B的过程具体为B1、DRNC对无线资源管理过程中分配给终端的载频信息进行判断；B2、如果终端被分配的载频信息与执行无线资源管理过程之前的载频信息一致，则执行步骤B3，否则执行步骤B4；B3、DRNC向SRNC发送响应消息，其中不包括载频信息元素，然后转步骤B5；B4、DRNC向SRNC发送响应消息，其中包括载频信息元素，用于指明终端被新分配的载频编号信息；B5、结束。
5.如权利要求3所述的多载频系统实现无线网络控制器间终端载频信息交互的方法，其特征在于，所述步骤B中DRNC向SRNC发送的响应消息为无线链路建立响应消息。
6.如权利要求3所述的多载频系统实现无线网络控制器间终端载频信息交互的方法，其特征在于，所述步骤B中DRNC向SRNC发送的响应消息为无线链路增加响应消息。
7.如权利要求4所述的多载频系统实现无线网络控制器间终端载频信息交互的方法，其特征在于，所述步骤B中DRNC向SRNC发送的响应消息为无线链路重配置准备好消息。
8.一种多载频系统无线网络控制器间终端载频信息交互的方法，其特征在于，包括以下步骤A、漂移无线网络控制器DRNC检测到需要修改终端的物理信道参数配置时，确定是否需要在发送给服务无线网络控制器SRNC的物理信道重配置请求消息中包含载频信息元素；B、DRNC向SRNC发送物理信道重配置请求消息。
9.如权利要求8所述的多载频系统实现无线网络控制器间终端载频信息交互的方法，其特征在于，所述步骤A具体为A1、DRNC确定终端所在的小区是否支持多载频；A2、如果终端所在的小区支持多载频，则确定在发送给SRNC的物理信道重配置请求消息中包含载频信息元素，否则则确定在发送给SRNC的物理信道重配置请求消息中不包含载频信息元素。
全文摘要
本发明公开了一种多载频系统无线网络控制器间终端载频信息交互的方法，在执行无线链路建立、无线链路增加、同步无线链路重配置或物理信道重配置等过程中，在相应的Iur接口消息中增加用于表示终端所分配频点的载频信息元素，使得SRNC可以控制DRNC中的终端，从而可以充分利用DRNC中小区的资源，发挥多载频系统在容量和通信质量方面的优势。本发明的方法针对原有的按照以前协议开发的支持单载频技术的无线网络控制器保持了后向兼容性，使TD－SCDMA系统Iur接口既保持原有单频点系统配置下工作的能力，同时也具有在多频点系统配置下工作的能力，从而满足终端在多频点系统Iur接口上的移动性管理需求。
文档编号H04W72/04GK1913698SQ20051008995
公开日2007年2月14日 申请日期2005年8月8日 优先权日2005年8月8日
发明者胡海静, 刘贤, 王大润 申请人:大唐移动通信设备有限公司