[发明专利]无线电资源控制连接重建非接入层数据包重传方法

说明书

本发明提供了提高控制面数据传输效率的方法,当无线电资源控制连接重建时,用户设备和网络在控制面重新同步最近成功接收的下行/上行非接入层数据包序列号,由非接入层重传未成功传送非接入层数据包,并且不重复传输已经成功传送过的非接入层数据包。

技术领域

本发明有关于窄带物联网(NB-IOT)控制面无线电资源控制连接重建(RRCconnection reestablishment)，且尤其有关于非接入层(NAS,non-access stratum)数据包重传的方法。

背景技术

窄带物联网(NB-IoT)是由第三代合作伙伴计划(3GPP)开发的低功率广域覆盖的无线电技术标准，以支援广泛的物联网应用与服务。

窄带物联网在R-14版本中,为了提升移动性以及服务连续性,引入了控制面无线电资源控制连接重建(RRC connection re-establishment)。终端在数据传输时如果发生掉线情况(Radio link failure)，接入层(AS,access stratum)与网络会发起无线电资源控制连接重建的过程。无线电资源控制连接重建可避免重新连线时需走过非接入层恢复(NAS recovery)的完整流程,以减少用户设备的功耗。无线电资源控制连接重建过程最重要的是不掉包并且无重复非接入层数据包的数据传输，本发明针对窄带物联网在ControlPlane CIoT EPS optimizations流程进行控制面无线电资源控制连接重建，提出非接入层数据包重传方法,以保证非接入层数据不掉包并且无重复非接入层数据传输。

窄带物联网(NB-IoT)在控制面(Control Plane)的设计中,移除了PDCP层,同时又支持了数据传输。PDCP层的主要功能有数据封包的标头(Header)压缩与解压缩、数据加密/解密、数据完整性的保护。并且在RLC AM的PDCP重建过程中，提供数据包按序传输到上层,以及重复包的检查。移除PDCP层后,在无线电资源控制连接重建过程,数据传输如何保证完整,按序且不重复传输到非接入层,在一般传输中,是由RLC层来保证。然而,在控制面无线电资源控制连接重建过程中,RLC层会重建,依照NB-IoT R14协议架构设计，非接入层及以上保持在传输数据状态，接入层恢复与网络连接前，根据协议TS36.322section 5.4Re-establishment procedure中的描述，非接入层传下来给接入层待发给网络的数据，或者是接入层已经发出的正在等待网络侧确认(Acknowledgment)的数据，将全部会被丢弃。并且根据协议TS 24.301section6.6.4.4，非接入层会重发接入层没确认发送成功的全部数据，导致数据传输效率低。

举例说明上行数据传输时掉线，无线电资源控制连接重建，如图1所示。其中，用户设备跟网络进行控制面(control plane)业务数据传输，包1～7已经成功送达网络侧，且收到包7确认(ACK),包8-包15已由用户设备应用层(AP,application layer)进到用户设备接入层，其中包8～12已经传送出去,但未获得网络确认,包13-包15正等待发送给网络，此时用户设备发生掉线(RLF,radio link failure)。用户设备重新选择小区(cellselection)，接入层与网络接着发起无线电资源连接重建的过程。根据协议TS36.322section 5.4Re-establishment procedure中的描述,接入层包8～15被丢弃，并且控制面无线电资源连接重建完成，用户设备认为包8～15都没发送成功，连接重建后非接入层重传包8～15，但包8～12之前在网络侧已经收到，是重复包，浪费了网络资源并且对应用层组成数据造成影响。

图2是3GPP协议规定的网络在无线电资源连接重建后下行非接入层数据包重传场景的示意图：网络已经发送包1～4给用户设备但没得到无线电链路控制确认，包5～7还没发送。此时发生掉线并且控制面无线电资源重建完成，旧基站认为包1～7都发送失败通知移动管理实体(Mobility Management Entity，MME)，连接重建后由新基站重传包1～7，但包1～4之前在用户设备侧已经收到，是重复包，浪费了网络资源并且对应用层组成数据造成影响。