CN101155413A - 一种无线资源控制状态转换的方法及用户设备及网络设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及通讯领域，提供了一种无线资源控制状态转换的方法及用户设备及网络设备。本发明的核心是：通过用户设备UE发送小区更新原因为“发送上行数据”的信息及需要发送的上行数据的流量测量信息的方法，有效解决了现有技术中存在的多次进行UE的无线资源控制RRC状态迁移导致的状态迁移的时延变长、空口资源额外消耗、降低***性能和容量的问题，减少UE的RRC状态转换的时延，进而减少UE发送上行数据的时延；减少UE与UTRAN之间的信令交互，从而达到减少空口资源的额外消耗，即减少无线资源的消耗的技术效果，同时可以提高***的性能和容量。
Description
技术领域
本发明涉及通讯领域，尤其涉及一种无线资源控制状态转换的方法及用户设备及网络设备。
背景技术
3GPP***由UE(用户设备，User equipment)、UTRAN(通用陆地无线接入网络，Universal Terrestrial Radio Access Network)和CN(核心网，Core Network)三部分。UE和UTRAN之间的通讯通过一种被称之为Uu的无线接口完成，UTRAN包括RNC(无线网络控制器，Radio NetworkController)。
Uu接口的协议栈包括RRC(无线资源控制，Radio ResourceControl)、RLC(无线链路控制，Radio Link control)、MAC(媒体接入控制，Medium Access Control)和物理层等协议。
RRC协议提供Uu接口的信令面的连接，用于传输控制在UTRAN和UE之间的信令。RRC协议规定，UE由四种RRC状态，这四种RRC状态分别是URA_PCH(UTRAN登记区_寻呼信道，UTRAN Registration Area_PagingChannel)、CELL_PCH(小区寻呼信道)、CELL_FACH(小区前向接入信道)和CELL_DCH(小区专用信道)，这四种状态可以相互转换，如图1所示。当UE与UTRAN之间有RRC信令连接时，UE处于RRC连接模式，UE处于这四种RRC状态中的一种。
下面我们对这四种RRC状态分别说明一下，同时介绍当UE处于不同的RRC状态时具备的功能以及相应的处理方式：
Cell_DCH状态：UE处于这种RRC这种RRC状态时，指的是UE具有DCCH(专用控制信道)和DTCH(专用业务信道)这两种信道，并且UE可以利用专用或共享信道进行通信过程的状态；该专用信道为只能由该UE使用的无线资源；
Cell_FACH状态：指的是UE具有DCCH和DTCH，可以在FACH(前向接入信道)上接收数据，在RACH(随机接入信道，Random AccessChannel)上发送数据，无需为UE分配专用信道，UE在公共FACH/RACH信道上传递消息的状态；由于不占用专用信道，所以可以节省无线资源，同时不用连续发送接收专用信道，UE也可以省电；
CELL_PCH状态：指的是UE不能使用DCCH和DTCH，不可以在FACH上接收数据，也不可以在RACH上发送数据，只能在下行方向侦听PICH(寻呼指示信道，Paging Indicator Channel)上的寻呼指示消息时的状态；只能发送CELL Update消息给RNC；在小区变换的时候向RNC登记信息，由于PICH是非连续监听的，所以处于该状态的UE比CELL_FACH更加省电；
URA_PCH状态：指的是UE不能使用DCCH和DTCH，不具备在FACH上接收数据以及RACH上发送数据的功能，只在下行方向侦听PICH信道上的寻呼指示消息时的状态；只能发送URA Update或Cell Update消息给RNC。在UTRAN登记区变换的时候向RNC登记。由于UTRAN登记区的范围比小区大得多，所以处于该状态的UE比CELL_PCH更加省电。
当需要让处于CELL_PCH和URA_PCH状态的UE发送或接收数据时，需要先将该UE的状态转换为CELL_FACH状态或CELL_DCH状态，这种转换可以是网络发起的，也可以是UE发起的。
现有技术中，当UE处于CELL_PCH或URA_PCH状态时，如果UE需要发送上行数据给网络，需要先对UE进行Cell Update(小区更新)，将UE的RRC状态转换到CELL_FACH状态或CELL_DCH状态；与处于CELL_PCH状态的UE的状态转换相应的小区更新流程如图2所示，现以此为例，说明与状态转换对应的小区更新流程，具体的操作步骤为：
到步骤20，UE处于CELL_PCH状态下，要发送上行数据，UE首先对自己进行Cell Update，将自己的状态迁移到CELL_FACH；
到步骤21，UE在CCCH(映射到RACH)上发送小区更新消息，该小区更新消息携带有小区更新原因为“发送上行数据”；
到步骤22，RNC收到该消息后，根据小区更新原因，需要将UE的状态保留在CELL_FACH或迁移到CELL_DCH上(这样UE才可以发送数据)，至于是保留在CELL_FACH还是迁移到CELL_DCH状态，需要根据RRM(无线资源管理，Radio Resource Manage)算法或者其他算法来决定。在这种情况下，有的算法是先将UE的状态转换到CELL_FACH后再根据UE的数据流量进行调整，如果UE的数据流量大，就需要将UE的RRC状态调整到CELL_DCH状态；有的算法则是根据目前专用资源和公共资源的使用情况来决定UE的RRC状态；
在这个步骤中，由于RNC中采用的决定UE的RRC状态是切换到CELL_FACH还是CELL_DCH状态的算法在做相关的决定时，并不知道UE需要通过哪个无线承载发送数据以及发送数据的流量，可能会出现在该步骤中决定将UE状态转换到CELL_DCH或CELL_FACH，但之后在UE发送的流量测量报告中，说明了UE的上行数据流量及其对应的无线承载(RadioBearer，RB)的相关信息。如果流量很小或是其所对应的某个RB只需要FACH公共资源，而在Cell update过程中RNC可能将UE的RRC状态转换到CELL_DCH状态，并分配了专用信道，这时候就需要将其再转换到CELL_FACH状态；如果流量很大或是其所对应的某个RB需要专用信道的资源，而在Cell Update过程中将UE的RRC状态保留在CELL_FACH状态，这个时候又需要将其再转换到CELL_DCH状态；
到步骤23，RNC决定UE的RRC状态是保留在CELL_FACH状态或迁移到CELL_DCH状态后，向UE发送小区更新证实消息，通过该小区更新证实消息将RRC状态信息及相关的配置信息传递给UE；
到步骤24，UE收到小区更新证实消息后，根据该小区更新证实消息配置自己的RRC状态，同时对RNC返回移动信息确认消息(或可能其他消息，比如无线信道重配置消息等)；
到步骤25，小区更新流程结束，UE可以发送上行数据。
从上述内容可以看出，由于步骤22中RNC中采用的算法在做相关决定时的不确定性，UE可能需要进行一次以上的RRC状态迁移，才能将该UE的RRC状态迁移到正确的状态，这样导致状态迁移的时延变长，发送数据不够及时；同时UE的每次状态迁移都需要通过空中接口发送RRC消息，UE的RRC状态可能一次以上的状态迁移无疑会导致空口资源额外消耗、降低***得性能和容量。
发明内容
鉴于上述现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种无线资源控制状态转换的方法及网络设备，解决现有技术中存在多次进行UE的RRC状态迁移导致的状态迁移的时延变长、空口资源额外消耗、降低***得性能和容量的问题，从而达到降低状态迁移的时延、减少空口资源的额外消耗以及提高***的性能和容量的技术效果。
本发明的目的是通过以下技术方案实现：
一种无线资源控制状态转换的方法，具体步骤包括：
UE发送小区更新原因为“发送上行数据”的信息及需要发送的上行数据的流量测量信息；
通用陆地无线接入网络UTRAN接收所述信息及流量测量信息，根据所述信息及流量测量信息及相关策略判断UE的无线资源控制RRC状态应迁移到的状态。
所述UTRAN判断UE的RRC状态应迁移到的状态后，UTRAN向UE返回携带有判断结果的信息，UE根据携带有判断结果的信息进行相应的状态迁移。
所述上行流量测量信息包括无线承载RB信息及与之相对应的上行流量信息。
UE在公共控制信道CCCH上发送小区更新原因为“发送上行数据”的信息及需要发送的上行数据的流量测量信息承载在小区更新消息中。
UTRAN根据所述信息及流量测量信息及相关策略判断UE的RRC状态的步骤包括：
UTRAN根据所述流量测量信息及相关参数计算UE需要发送的上行数据的流量的大小；
UTRAN根据所述流量的大小相关策略判断UE的RRC状态应迁移到的状态。
所述步骤还包括：
UTRAN向UE发送按照UTRAN的判断结果决定的UE的RRC状态应迁移到的状态的信息及相关配置信息；
UE根据其接收的所述信息及相关配置信息配置UE的RRC状态，同时向UTRAN返回确认信息确认UE已接收所述信息及相关配置信息。
所述步骤还包括：
UE完成小区更新，发送上行数据。
一种用户设备，所述用户设备包括上行流量测量信息构造器和小区更新消息构造器，
所述上行流量测量信息构造器设置于用户设备UE中，用于构造UE需要向UTRAN发送的上行数据的流量测量信息，将所述流量测量信息作为输出信息输出；
所述小区更新消息构造器，用于在接收到所述流量测量信息后，构造小区更新消息，所述小区更新消息包括所述流量测量信息；将所述小区更新消息作为输出信息输出。
一种通用陆地无线接入网络的网络设备，所述网络设备包括上行流量信息析出模块和判断模块，其中，
所述上行流量信息析出模块设置于通用陆地无线接入网络UTRAN中，用于接收UE向UTRAN发送的小区更新消息，解析所述小区更新消息得到UE向UTRAN发送的上行流量信息；
所述判断模块设置于UTRAN中，用于UTRAN根据所述上行流量信息及相关策略判断UE的RRC状态应迁移到的状态。
所述上行流量信息析出模块包括小区更新消息解析器和上行流量测量信息解析器，
所述小区更新消息解析器用于对UTRAN接收的UE发送的小区更新消息进行解析，若发现所述小区更新消息中携带有UE需要向UTRAN发送的上行数据的流量测量信息，将所述流量测量信息作为输出信息输出；
所述上行流量信息解析器用于对所述流量测量信息进行解析，得到所述上行数据的流量信息，将所述的流量信息输出至判断模块。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明提供了一种无线资源控制RRC状态转换的方法及网络设备，通过用户设备UE发送小区更新原因为“发送上行数据”的信息及需要发送的上行数据的流量测量信息的方法，有效解决了现有技术中存在的多次进行UE的RRC状态迁移导致的状态迁移的时延变长、空口资源额外消耗、降低***性能和容量的问题，减少UE的RRC状态转换的时延，进而减少UE发送上行数据的时延；减少UE与UTRAN之间的信令交互，从而达到减少空口资源的额外消耗，即减少无线资源的消耗的技术效果，同时可以提高***的性能和容量。
附图说明
图1本发明中RRC状态转换示意图；
图2为本发明现有技术的小区更新流程图；
图3为本发明提供的RRC状态转换的流程图；
图4为本发明提供的设置有小区更新消息构造器和上行流量测量信息构造器的UE；
图5为本发明提供的设置有小区更新消息解析器和上行流量测量信息解析器的UTRAN。
具体实施方式
本发明提供了一种无线资源控制状态转换的方法及网络设备，减少UE的无限资源控制RRC状态转换的时延，进而减少UE发送上行数据的时延；减少UE与UTRAN之间的信令交互，从而达到减少空口资源的额外消耗，即减少无线资源的消耗的技术效果，同时提高了***的性能和容量。
本发明的核心思想是UE发送小区更新原因为“发送上行数据”的信息及需要发送的上行数据的流量测量信息，UTRAN接收所述信息及流量测量信息，根据所述流量测量信息及相关策略判断UE的RRC状态应迁移到的状态，以便UE向UTRAN发送上行数据。
UE可以在公共控制信道CCCH上发送所述信息及所述流量测量信息，也可以在其他的信道上发送所述信息及所述流量测量信息，本发明仅以UE在CCCH上发送所述信息及所述流量测量信息为例，对本发明提供的技术方案进行了说明。
具体地讲，本发明提供的UE的RRC状态迁移的操作步骤包括：
当UE处于CELL-PCH或URA-PCH状态时，如果UE要发送上行数据，需要发起Cell Update过程，在Cell Update消息中携带有上行流量测量信息，这样UTRAN就可以清楚地知道UE的上行流量，在UTRAN对UE的RRC状态进行状态迁移的判断，也就是对UE的RRC状态进行状态转换的判断时，就可以将其中的上行流量信息作为决策的判断条件之一，可以只通过Cell Update过程就能够更精确地将UE的RRC状态迁移到的状态。
下面，我们以处于CELL-PCH状态的UE为例，说明本发明提供的RRC状态转换的具体操作流程，与之相应的流程图如图3所示，具体的操作步骤为：
到步骤30，CELL-PCH状态的UE需要向UTRAN发送上行数据，该UE发起Cell Update过程，先将自己的状态迁移到CELL-FACH状态；
到步骤31，该UE在CCCH(映射到RACH)上发送小区更新消息，该消息携带小区更新原因为“发送上行数据”，同时还携带有UE需要向UTRAN发送的上行数据的流量测量信息，该测量信息包含有无线承载(RadioBearer，RB)信息和其对应的上行数据的流量信息；
到步骤32，UTAN收到该小区更新消息后，根据该小区更新消息中包括的小区更新原因以及所述流量测量信息，同时依据其他的相关算法参数，计算并判断需要将UE的状态保留在CELL_FACH或迁移到CELL_DCH上，这是因为只有当UE处于这两种RRC状态之一时，UE才可以发送数据；
到步骤33，UTRAN对UE的RRC状态做出判断之后，也就说UTRAN决定UE的RRC状态是保留在CELL_FACH状态或迁移CELL_DCH状态后，向UE发送小区更新证实消息，将UE应处于何种RRC状态的信息和相关的配置信息发送给UE；
到步骤34，UE收到小区更新证实消息后，按照UE接收到的小区更新证实消息中的UTRAN指示UE的RRC状态配置UE自身的RRC状态，同时向UTRAN发送移动信息确认消息(或可能其他消息，比如无线信道重配置消息等)进行应答，也就是说UE在根据接收到UTRAN发送过来的小区更新证实消息配置自身的RRC状态的同时，向UTRAN返回已接收所述小区更新证实消息的确认信息；
到步骤35，在完成上述RRC状态迁移之后，所述UE完成小区更新流程，向UTRAN发送所述上行数据。
由上述内容可知，本发明采用的小区更新消息中携带有UE需要发送的上行数据的流量测量信息，为了达到使UE通过发送Cell Update消息的方法发送所述上行数据的流量测量信息，本发明在现有的Cell Update消息的基础上添加了上行流量测量信息的信息元素，如表1所示。
表1：本发明在现有Cell Update消息的基础上添加的信息元素
| InformationElement/Group name | Need | Multi | Type andreference | Semantics description | Version |
| Traffic volume measuredresults list(流量测量结果列表) | OP(可选) | Trafficvolumemeasuredresults list10.3.7.67(流量测量结果列表，在10.3.7.67小节描述) |
表1表明，本发明定义的小区更新消息，是在现有技术的小区更新消息的基础上增加了“流量测量结果列表”信息元素。该信息元素包含有无线承载ID，该无线承载对应的缓冲区中数据量信息。有了这些信息，UTRAN收到小区更新消息后，就可以分析UE的上行流量，并以此为根据实施状态迁移的策略算法。
为了进行Cell Update消息的构造，本发明还提供了一种用户设备UE，所述UE包括上行流量测量信息构造器和小区更新消息构造器，其结构如图4所示，其工作原理是上行流量测量信息构造器，用于构造UE需要向UTRAN发送的上行数据的流量测量信息，将该信息作为输出，发送给小区更新消息构造器，在实现中可以通过函数接口API或消息的形式进行传送。小区更新消息构造器收到所述流量测量信息后，构造一个小区更新消息，并将上行流量测量信息构造进小区更新消息中，并输出该小区更新消息的编码。
为了实现对UTRAN接收到的所述小区更新消息进行解析，本发明提供了一种通用陆地无线接入网络UTRAN的网络设备，所述网络设备包括上行流量信息析出模块和判断模块，这两个模块均设置于UTRAN中，所述上行流量信息析出模块包括小区更新消息解析器和上行流量信息解析器，其结构如图5所示，工作原理所述上行流量信息析出模块接收UE向UTRAN发送的小区更新消息，并解析所述小区更新消息得到UE向UTRAN发送的上行流量信息；所述判断模块用于UTRAN根据所述上行流量信息及相关策略判断UE的RRC状态应迁移到的状态；也就是说UTRAN收到UE发来的小区更新消息的编码后，将该编码输入给小区更新消息解析器，小区更新解析器对UTRAN接收的UE发送的小区更新消息的编码进行解析，如果发现其中携带有UE需要向UTRAN发送的上行数据的流量测量信息，就将与所述流量测量信息对应的编码输入给上行流量测量信息解析器，上行流量测量解析器就该编码进行解析，最后输出所述上行数据的流量信息。
至此，本发明仅以处于CELL-PCH状态的UE为例，说明了本发明提供的RRC状态转换的方法，但本发明不只限于这种状态下UE的RRC状态转换，一切基于通过UE向UTRAN发送小区更新原因为“发送上行数据”的信息及需要发送的上行数据的流量测量信息的方式进行RRC状态转换的技术方案，不管采用何种形式，均在本发明的保护范围之内。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种无线资源控制状态转换的方法，其特征在于，具体步骤包括：
UE发送小区更新原因为“发送上行数据”的信息及需要发送的上行数据的流量测量信息；
通用陆地无线接入网络UTRAN接收所述信息及流量测量信息，根据所述信息及流量测量信息及相关策略判断UE的无线资源控制RRC状态应迁移到的状态。
2.根据权利要求1所述的一种无线资源控制状态转换的方法，其特征在于，所述UTRAN判断UE的RRC状态应迁移到的状态后，UTRAN向UE返回携带有判断结果的信息，UE根据携带有判断结果的信息进行相应的状态迁移。
3.根据权利要求1所述的一种无线资源控制状态转换的方法，其特征在于，所述上行流量测量信息包括无线承载RB信息及与之相对应的上行流量信息。
4.根据权利要求1所述的一种无线资源控制状态转换的方法，其特征在于，UE在公共控制信道CCCH上发送小区更新原因为“发送上行数据”的信息及需要发送的上行数据的流量测量信息承载在小区更新消息中。
5.根据权利要求1所述的一种无线资源控制状态转换的方法，其特征在于，UTRAN根据所述信息及流量测量信息及相关策略判断UE的RRC状态的步骤包括：
UTRAN根据所述流量测量信息及相关参数计算UE需要发送的上行数据的流量的大小；
UTRAN根据所述流量的大小相关策略判断UE的RRC状态应迁移到的状态。
6.根据权利要求1或5所述的一种无线资源控制状态转换的方法，其特征在于，所述步骤还包括：
UTRAN向UE发送按照UTRAN的判断结果决定的UE的RRC状态应迁移到的状态的信息及相关配置信息；
UE根据其接收的所述信息及相关配置信息配置UE的RRC状态，同时向UTRAN返回确认信息确认UE已接收所述信息及相关配置信息。
7.根据权利要求6所述的一种无线资源控制状态转换的方法，其特征在于，所述步骤还包括：
UE完成小区更新，发送上行数据。
8.一种用户设备，其特征在于，所述用户设备包括上行流量测量信息构造器和小区更新消息构造器，
所述上行流量测量信息构造器设置于用户设备UE中，用于构造UE需要向UTRAN发送的上行数据的流量测量信息，将所述流量测量信息作为输出信息输出；
所述小区更新消息构造器，用于在接收到所述流量测量信息后，构造小区更新消息，所述小区更新消息包括所述流量测量信息；将所述小区更新消息作为输出信息输出。
9.一种通用陆地无线接入网络的网络设备，其特征在于，所述网络设备包括上行流量信息析出模块和判断模块，其中，
所述上行流量信息析出模块设置于通用陆地无线接入网络UTRAN中，用于接收UE向UTRAN发送的小区更新消息，解析所述小区更新消息得到UE向UTRAN发送的上行流量信息；
所述判断模块设置于UTRAN中，用于UTRAN根据所述上行流量信息及相关策略判断UE的RRC状态应迁移到的状态。
10.根据权利要求9所述的一种通用陆地无线接入网络的网络设备，其特征在于，所述上行流量信息析出模块包括小区更新消息解析器和上行流量测量信息解析器，
所述小区更新消息解析器用于对UTRAN接收的UE发送的小区更新消息进行解析，若发现所述小区更新消息中携带有UE需要向UTRAN发送的上行数据的流量测量信息，将所述流量测量信息作为输出信息输出；
所述上行流量信息解析器用于对所述流量测量信息进行解析，得到所述上行数据的流量信息，将所述的流量信息输出至判断模块。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20080402 |