TW200826697A - Telecommunication system and method for early transmission of data - Google Patents

Description

200826697 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明有關於一種電信系統及電信系統中之資料的早 期傳輸之方法，詳言之，但非排他地，有關於依照進化通 用陸上無線電存取網路（evolved Universal Terresuial Radio Access Network; E-UTRAN)及進化通用陸上無線電 存取（E-UTRA)標準。 【先前技術】 通用陸上無線電存取網路（UMTS)的一個已知的缺點 爲與建立用來傳送資料之無線電載送有關之潛伏及延遲。 此UMTS的限制造成諸如透過手機即按即說（P〇C)之應用 比一般封包無線電服務（GPRS)的效能更差。在UMTS中， 必須在執行非存取層（NAS)程序之前完成初始無線電資源 控制（RRC)程序。然後，必須在包含通信期起始協定（SIP) t 發信的任何應用資料得以發生前完成無線電存取載送 (RAB)建立程序。已提出許多解決方法來降低UMTS中的 潛伏，但這些傾向於複雜。 目前，第三代合作計畫（3 GPP)正硏擬進化通用陸上無 線電存取（E-UTRA)及進化通用陸上無線電存取網路（E· UTRAN)之開發，如 3GPP TR 25.912 V7.0.0(2006-06)技術 報告第三代合作計畫；技術規格群（Technical Specification Group)，無線電存取網路（Radio Access Network)(第7版）中所提出，這些及相關的文件以參考方 200826697 式包含於此。第1圖示意性顯示E-UTRAN架構。用戶設 備（UE) 1 與 E-UTRAN 節點 B(NodeB)(eNB) 2 通訊，其中 透過兩者間之無線電鏈結3在無線電載送（RB)上發送資料 。eNB 2與經由標示爲S1的介面與存取閘道（aGW) 4接 介。實際上，E-UTRAN系統中包含有複數個eNB及aGW 。如目前3GPP所面對地，eNB所提供的功能有：附接時 aGW之選擇、在RCC啓動時朝aGW之路由、呼叫訊息的 排程及傳輸、廣播控制通道（BCCH)資訊的排程及傳輸、將 資源分配給UE之上行鏈結及下行鏈結之動態分配、eNB 測量之組態及供應、無線電載送控制、無線電允入控制及 LTE —ACTIVE狀態中的連結移動控制。aGW所提供的功會g 貝U 爲：呼叫定源（paging origination)、LTE —IDLE 狀態管 理、使用面（User Plane; U-plane)加密、封裝資料聚合協 定（Packet Data Convergence Protocol; PDCP)系統架構演 化（System Architecture Evolution; SAE)載送控制及非存 取層（NAS)發信加密與完整性保護。 第2圖顯示在UE 1及aGW 4之間傳輸資料所需之通 信息（m e s s a g i n g)。此通信息用來在U E 1及a G W 4之間建 立RB以及在eNB 2及aGW 4之間建立存取載送，後者包 含移動管理實體（Mobility Management Entity; MME) 5。 由第2圖中標號之步驟來標示在建立資料通訊路徑期間之 延遲及通信息，從步驟1 : 「RACH排程期之延遲」至步 驟16 : 「H-ARQ重傳」，並且這些步驟以所示的順序依 序發生。因此，例如，在步驟2從UE 1傳送隨機存取通 -6 - 200826697 道（RACH)前文至eNB 2之後，在eNB 2會感受到處理延 遲，如步驟3所示，諸如此類。第2圖中使用的縮寫爲追 蹤區域（Tracking Area; TA)及混合自動重覆請求（H-ARQ) 〇 將無線電網路控制器（RNC)功能整合至E-UTRAN中的 eNB中，這些在UMTS中爲分別提供的，以及避免專用通 道及軟交接應可提供發信延遲上顯著之效益。然而，已發 現若能在UE及eNB之間建立無線電載送的發信前先傳送 一些資料，則可降低潛伏。這可安全地進行，只要UE之 前已附接至網路，並且在aGW及UE中已經建立了安全性 環境（context)。此槪念稱爲「早期無線電載送建立」。假 設5 ms的平均S1延遲，與49 ms之總延遲相比，則早期 RB建立可節省約29 ms (針對相同的5 ms S1延遲），省下 約60%。達成早期RB建立的一種方式爲藉由使用「內定 」RB，假設其在附接時便已建立，但任何的提議絕對不能 增加過多的複雜性或安全性問題，並且對於UE可在哪一 個RB上發送資料來說，不提供相同的彈性度。 此外，UE可具有多個RB，且必須能夠識別資料屬於 哪一個RB。正常上，將隧道終點識別符（Tunnel Endpoint Identifier; TEID)欄位加到透過SI介面發送之資料封包中 ，以識別RB。針對早期RB建立，此發信在欲發送至 aGW的上行鏈結封包抵達eNB中時不會完成。早期無線 電載送建立程序亦必須在aGW提供識別封包屬於哪一個 RB的機構。 200826697 【發明內容】 根據本發明之一態樣，一種在電信系統中傳輸資料的 方法’包含下列步驟：在用戶設備及基地台提供與早期無 線電載送關聯的預設値，以及該用戶設備及該基地台使用 該些預設値自主地組態它們之間的早期無線電載送，以在 用戶設備及該基地台之間使用該早期無線電載送傳送資料 。可在RRC連結建立的初始發信交換之後緊接著進行用 ^ 戶設備及基地台之組態。 雖本發明可特別應用於E-UTRAN及E-UTRA，其亦 可應用至根據其他標準之無線系統，其中透過無線電載送 發送資料，並且其中追求早期資料傳輸。在E-UTRAN環 境中，基地台爲eNB。 本發明得設立內定RB以允許資料的早期傳輸，而無 多餘額外的複雜度。 此方法可包含從核心網路下載用戶設備環境，並且接 、 著使用該用戶設備環境中接收到的値重新組態已建立之早 期無線電載送。 除了提供無線電載送組態資訊，在eNB必須要有用於 透過S1介面傳送資料之傳輸參數，以傳輸資料至aGW。 典型上，所涉及之參數爲使用者面實體（User Plane Entity; UPE)IP位址、UDP埠號及隧道終點識別符（teID)。可由 UE提供UPE位址。例如，如針對Iu“flex系統中之控制面 所進行地，將臨時的UE ID映照至UPE位址。並且，在 根據本發明之一方法中，預先組態在eNB之UDP埠，以 200826697 作爲早期無線電載送UDP埠。 對付在eNB之TEID的需求有數種方式。例如，在根 據本發明之一方法中，在eNB緩衝透過早期無線電載送傳 送的資料封包，直到從aGW供應TEID。另一種方法使用 在標頭中具有額外的邏輯通道ID欄位之內定TE ID。在其 他方法中，在該邏輯通道ID與TE ID或甚至TE ID的某部 分之間供應靜態指定映照，使得UPE能夠識別資料封包所 ( 屬之邏輯通道。此爲臨時之關聯。在針對無線電載送建立 以前發送封包的那些例子中，又一方法將邏輯流資訊包含 在PDCP中。可提供此一方法或使用這些方法的組合。 在本發明的另一態樣中，一種電信系統包含至少一基 地台及用戶設備，該基地台包含儲存與早期無線電載送關 聯之預設値的貯存，該用戶設備包含儲存與早期無線電載 送關聯之預設値的貯存，以及令該用戶設備及該基地台的 每一者使用該些儲存的預設値自主地組態它們之間的早期 【 無線電載之機制。系統可爲根據E-UTR AN標準的系統， 基地台可爲eNB。 在本發明的另一態樣中，一種用戶設備包含儲存與在 電信系統中建立早期無線電載送關聯之預設値的貯存。 【實施方式】 參照第3與4圖，UE 6包含貯存7，其中儲存有關於 服務品質、媒體存取控制（MAC)及無線電鏈結控制（RLC) 的預設値。類似地，eNB 8具有儲存相同參數的預設値之 200826697 貯存9。aGW儲存安全性環境（context)。 當UE 6希望連接至由aGW 10所代表的核心網路時 ，會發生某些初始發信，如第4圖中符號1 1所示，以警 報eNB 8並且促使在UE與eNB之間設立發信連結。在這 之後，UE 6及eNB 8分別且獨立地存取保留在貯存7與9 中的儲存値，如符號12與13所示，以在兩者間建立起 RB，此RB爲早期RB。 此外，組態在eNB 8及aGW 10之間的傳輸載送。在 此方法中，所需的資料已經儲存在aGW 10中作爲已儲存 的預設値。儲存在eNB中的資料不包含使用者特定資訊， 如各RB用之TEID。在UE 6與eNB 8之間以及eNB 8與 aGW 1 0之間傳送使用者資料，如符號1 4所示。 在早期RB建立之後，需對RB參數作變更，以變更 成對於一旦完成通信息時會有的那個資料流最適當之較特 定的RB狀況，以允許正式建立此RB。 第5圖顯示與第4圖中所示的配置關連的通信息，其 中步驟具有與第2圖中所示之相同的標號。可見到步驟的 順序現在有所不同，例如步驟1 0發生在步驟1 5與16之 後。藉由相較於其他而延期某些步驟，與第2圖的信息流 相比，可減少系統中的整體延遲。 以包含與資料封包關聯的序列號碼之加密來加密在早 期無線電載送上發送的資料封包。此序列號碼亦用來拋器 複製的封包。 識別封包之R B的數個替代方法顯示於第6至9圖中 -10- 200826697 。S 1介面之早期建立的替代例係顯示在第6圖中。在此 情況中，在eNB中緩衝封包直到接收到來自aGW 1 0之 UE環境回應。 第7圖顯示識別封包屬於哪一個RB之另一種方式， 其中除了在eNB上至aGW S1介面的隧道終點識別符 (TEID)之外，使用額外的標頭元件來識別邏輯通道。 第8圖顯示另一種方法，其中預先組態TEID的特別 値，以識別出早期資料載送專有的邏輯通道。這爲臨時的 分配，並會在建立恰當的載送後立即釋放此臨時分配。因 此，僅需小量的預先組態値。之後將TEID重新組態至正 確者，以識別後來建立之真正的載送之邏輯通道。 最後，在第9圖中，另一種方法爲將邏輯通道ID加 至UE提供的PDCP標頭中。 本發明可以其他特定形式體現，並且可由其他方法加 以實施，而不背離本發明之精神或實質特徵。所述的實施 例，在所有態樣中，皆視爲例示性而非限制性。因此，由 所附之申請專利範圍而非上述說明指出本發明之範疇。所 有在申請專利範圍之等效範疇及意義內的改變皆落入其之 範疇內。 【圖式簡單說明】 參考附圖並僅例示性描述本發明之一些方法及實施例 ，圖中： 第1圖示意性圖解E-UTRAN架構； -11 - 200826697 第2圖示意性圖解與E-U TRAN系統關聯之通信息； 第3與4圖示意性圖解根據本發明之一方法及E-UTRAN系統； 第5圖示意性圖解根據本發明之與E-UTRAN系統關 聯之通信息；以及 第6至9圖示意性圖解替代例。 【主要元件符號說明】 1、 6 :用戶設備（UE) 2、 8 ·· E-UTRAN 節點 B (eNB) 3 :無線電鏈結 4、10 :存取閘道（aGW) 5 :移動管理實體（MME) 7、9 :貯存 -12-

Claims (1)

1. 200826697 十、申請專利範圍 1 · 一種在電信系統中傳輸資料的方法，包含下列步驟 :在用戶設備及基地台提供與早期無線電載送關聯的預設 値，以及該用戶設備及該基地台使用該些預設値各自主地 組態它們之間的早期無線電載送，以在用戶設備及該基地 台之間使用該早期無線電載送傳送資料。 2 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中該些預設値包 含與服務品質、媒體存取控制（MAC)及無線電鏈結控制 (RLC)的至少一者關聯的値。 3 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中緊接在RRC 連結建立的初始發信交換之後進行該用戶設備及該基地台 之該組態。 4 ·如申請專利範圍第1項之方法，進一步包含從核心 網路下載用戶設備環境，並且接著使用該用戶設備環境中 接收到的値重新組態該已建立之早期無線電載送。 5. 如申請專利範圍第1項之方法，其中在該基地台緩 衝透過該早期無線電載送傳送的資料封包，直到從核心網 路供應隧道終點識別符（TEID)給該基地台以在它們之間建 立起介面。 6. 如申請專利範圍第1項之方法，其中由該基地台將 具有額外的邏輯通道ID欄位之內定TEID儲存在並且包含 於各封包中。 7. 如申請專利範圍第1項之方法，其中在該邏輯通道 ID與TEID的至少部分之間供應靜態指定映照，使得使用 -13- 200826697 者面實體（UPE)能夠識別資料封包所屬之邏輯通道。 8 ·如申請專利範圍第1項之方法，進一步包含在封包 資料聚合協定（PDCP)標頭中的邏輯流資訊。 9 ·如申請專利範圍第1項之方法，進一步包含使用包 t _資料封包關聯之序列號碼的加密來加密該早期無線電 _^上發送的資料封包，以及使用該序列號碼來拋棄複製 的封包。 1 〇 ·如申請專利範圍第1項之方法，進一步包含在基 地台之UDP璋，預先組態該UDP埠以作爲早期無線電載 送UDP埠。 1 1 · 一種電信系統，包含至少一基地台及用戶設備， _基地台包含儲存與早期無線電載送關聯之預設値的貯存 ’該用戶設備包含儲存與早期無線電載送關聯之預設値的 貯存’以及令該用戶設備及該基地台的每一者使用該些儲 存的預設値自主地組態它們之間的早期無線電載之機制。 J2·—種用戶設備，包含儲存與在電信系統中建立早 期無線電載送關聯之預設値的貯存。 -14-