CN100438691C - 移动通信系统中减小呼叫建立时延的方法 - Google Patents

移动通信系统中减小呼叫建立时延的方法 Download PDF

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Abstract

本发明是移动通信系统中减小呼叫建立时延的方法。目前的呼叫建立时间较长，在很大程度上影响对接续时延敏感的业务的质量。造成建立时间较长的一个重要原因在于通过空中接口传送的信令消息包长度较大。本发明利用无线承载建立消息中存在准静态参数的实际情况，把这部分准静态参数预先通过广播的方式通知移动台，移动台存储这部分准静态参数，以减少在呼叫建立过程中传送的无线承载建立消息的大小，从而缩短无线承载建立的时间，进而缩短整个呼叫建立过程的时延。

Description

移动通信系统中减小呼叫建立时延的方法
技术领域
本发明涉及移动通信中的呼叫建立方法，尤其涉及第三代移动通信系统中的呼叫建立方法，以有效地减小呼叫建立时间。
背景技术
在移动通信中，从一移动台发出呼叫请求一直到与被呼叫方建立连接，需要移动台、基站、无线网络控制器和核心网等之间交换一定量的信息，以便在主叫台与被叫台之间建立通信链路，这种建立需要一定的持续时间。从通信质量上来说，这种持续时间越短，质量越高。当然对于普通的通信服务来说，这种质量的降低有时还可以容忍，然而对于某些对这种接续时延敏感的业务，例如交互式游戏、或者移动按键通话(PoC，Push to talk Over Cellular)等业务来说，目前的移动通信系统中，尤其是第三代移动通信系统的呼叫建立时延显得较长(一般达到6-10秒)，已在很大程度上影响了这类业务的质量。
图1示出了目前的第三代移动通信系统中主叫端的呼叫建立信令流程的示意图；图2示出了目前的第三代移动通信系统中被叫端的呼叫建立信令流程。如图1所示，当主叫端发出呼叫请求之后，在作为主叫端的移动台UE、基站NodeB、无线网络控制器RNC和核心网CN之间需要进行一系列的动作，以完成呼叫建立。目前的呼叫建立主要包括三个过程：过程1：无线资源控制(RRC)连接建立；过程2：非接入层(NAS)信令连接建立和非接入层(NAS)信令交互过程；以及过程3：无线接入承载(RAB)建立过程。
RRC连接建立过程的目的在于在移动台和陆地无线接入网之间建立专用的信令连接通道，以通过空中接口在移动台UE与陆地无线接入网之间以及移动台UE与核心网CN之间传送交互的信令。
NAS信令连接建立过程的目的在于在移动台UE和核心网CN之间建立信令交互的通道，其主要包括业务请求(Service Request)、IU接口(无线网络控制器RNC与核心网CN之间接口)信令连接控制部分(SCCP)建立、鉴权和加密、安全模式(Security Mode)设置、TMSI(临时移动用户标识)重分配、PDP(分组数据协议)激活请求等过程。
在NAS信令连接建立完成后，开始RAB建立过程。在该过程中，核心网CN发送RAB分配请求(RAB Assignment Request)消息给无线网络控制器RNC，无线网络控制器RNC收到该消息后进行RAB(无线接入承载)到RB(无线承载)的映射，然后对基站NodeB进行无线链路(RL，Radio Link)重配置、接入链路控制应用部分(ALCAP，Access Link Control Application Part)建立、帧协议FP(Frame Protocol)同步等操作，然后无线网络控制器RNC发送无线承载建立(RB Setup)消息给移动台UE，移动台UE收到该消息后配置本端的无线链路控制器RLC(Radio LinkController)、媒体接入控制器MAC(Media Access Controller)和物理层等实体，然后移动台UE发送RB建立完成(RB Setup Complete)消息给无线网络控制器RNC，无线网络控制器RNC在配置好本端的RLC、MAC之后发送RAB分配响应(RABAssignment Response)消息通知核心网CN，RAB建立成功，核心网CN收到该消息后发送接受PDP激活(Activate PDP Context Accept)消息给移动台UE，通知移动台UE可以开始数据的发送了，至此，RAB建立成功。
被叫端的呼叫建立信令流程可参见图2所示，被叫端的RRC连接建立过程、NAS信令连接建立过程以及RAB建立过程与主叫端对应过程基本相同，其在上述三个过程之前增加了一个寻呼过程。
从上面的描述中可以看出，呼叫建立过程涉及到的信令过程较多，而每次信令交互都需要一定的时间进行传输和处理，因而呼叫建立时间较长。
发明内容
本发明的目的在于对已有的移动通信系统中的呼叫建立方法进行改进，缩短呼叫建立的时间，以改善移动通信质量。
申请人通过对上述的过程进行分析发现，在上述过程中，无线承载(RB)建立消息的长度比较大，一般在100字节左右，因此在空中接口上需要传输的时间较长。同时也发现，在无线承载建立消息中，有相当部分的消息内容是准静态的参数，也就是说，有一部分消息内容是不会变化的。
基于上述发现，本发明提供了一种移动通信系统中减小呼叫建立时延的方法，所述移动通信系统包括移动台、基站、无线网络控制器和核心网，该方法包括：无线资源控制连接建立过程、非接入层信令连接建立过程和无线接入承载建立过程，在上述过程之前还包括一个无线承载建立消息的广播预存过程，所述无线承载建立消息的广播预存过程包括：
所述无线网络控制器与所述核心网协商确定各种特定业务的无线承载消息中的准静态消息内容；
所述无线网络控制器以广播方式广播所述无线承载消息中的准静态消息内容；
所述移动台接收所述无线网络控制器广播的准静态消息内容，并存储所述准静态消息内容；和
所述移动台向所述无线网络控制器发送确认消息；
所述无线接入承载建立过程包括：
所述核心网发送无线接入承载分配请求消息给所述无线网络控制器；
在所述无线网络控制器与所述基站之间进行无线链路重建和用户面配置；
所述无线网络控制器把简化的无线承载建立消息传送给所述移动台，所述简化的无线承载建立消息包括动态的无线承载消息内容和关于移动台预存的无线承载消息的索引指示；
所述移动台根据所述简化无线承载建立消息与已存储准静态消息内容对本端实体进行配置，然后向所述无线网络控制器发送无线承载建立完成消息；
所述无线网络控制器配置本端实体之后，向所述核心网发送无线接入承载分配响应消息；
所述核心网收到该无线接入承载分配响应消息后发送接受分组数据协议PDP激活消息给所述移动台，完成无线接入承载的建立。
在上述方法中，所述特定业务包括交互式游戏业务、紧急语音呼叫业务、无线按键通话业务、基本语音呼叫、基本分组域业务、基本流业务和交互业务。
在上述方法中，所述无线承载消息中的准静态消息内容包括：与所述特定业务对应的无线承载映射参数、无线链路控制器实体参数、媒体接入控制器实体参数、传输信道的配置参数。
在上述方法中，所述移动台的本端实体包括本端的无线链路控制器、媒体接入控制器和物理层。
在上述方法中，所述无线网络控制器的本端实体包括本端的无线链路控制器和媒体接入控制器。
由于本发明将无线承载消息中的一些基本不变的数据，通过广播方式事先发送并存储在移动台内，因此，在无线承载建立的过程中，无线网络控制器不需要向移动台发送所有的无线承载消息，减少了发送消息的字节长度，从而缩短了呼叫建立的时间，定量地，本发明提供的方法相对于现有方法来说，简化后的无线承载建立消息的发送时间是原来无线承载建立消息发送时间的1/4～1/3左右，即如果原来无线承载发送时间为400毫秒的话，简化后的无线承载约100～133毫秒。因此从整个呼叫建立过程来看，本发明提供的方法能够比现有方法缩短呼叫建立时延约0.5～1秒。
附图说明
图1是传统的移动通信系统中主叫端的呼叫建立信令流程的示意图；
图2是传统的移动通信系统中被叫端的呼叫建立信令流程的示意图；
图3是本发明的移动通信系统中主叫端的呼叫建立信令流程的示意图。
具体实施方式
下面将参照附图描述本发明的呼叫建立过程的实施例。
如图3所示，其示出了本发明的移动通信系统中主叫端的呼叫建立信令流程的示意图。当然，本发明的方法同样适用于被叫端的呼叫建立过程。
对比图1和图3可知，在整个建立过程中，第一过程：无线资源控制(RRC)连接建立、第二过程：非接入层(NAS)信令连接建立过程，两者是相同的，为节省篇幅和突出本发明的实质性特征，对该两过程不再作详细的描述，我们相信，本领域的普通技术人员可以根据目前的公知技术得以了解和实现。
本发明的改进点在于上述的过程三：即无线接入承载(RAB)建立过程。如上所述，本发明的构思是基于发现了在无线承载建立消息的数据量较大，故占用了相当的发送时间，但这些数据中，有相当部分属于准静态数据。为减少传送的数据量，本发明把无线承载建立消息中的准静态数据事先通过广播方式发送并存储在移动台中，如此在无线接入承载建立的过程中，就可以减少无线网络控制器传送给移动台的无线承载建立消息的数据量。
请参见图3，与图1的方法相比，在本发明的主叫端呼叫建立过程中，增加了一个步骤，即无线承载建立消息的广播预存过程。该过程包括了：
无线网络控制器RNC与核心网CN协商确定各种特定业务的无线承载消息中的准静态消息内容；
无线网络控制器RNC以广播方式广播无线承载消息中的准静态消息内容；
移动台UE接收无线网络控制器RNC广播的准静态消息内容，并存储准静态消息内容；和
移动台UE向无线网络控制器RNC发送确认消息。
在一个具体的实施例中，这些特定业务可以包括交互式游戏业务、紧急语音呼叫业务、移动按键通话业务(PoC)、基本语音呼叫(如12.2kbps的语音业务)、基本分组域业务(如VoIP业务)、基本流业务(如32kbps/64kbps/128kbps流业务)和交互业务(如8kbps/32kbps/64kbps/128kbps/384kbps交互业务)等。所述的准静态消息内容可以包括与特定业务对应的RB映射参数、RLC实体参数、MAC实体参数、传输信道的配置参数之一或者它们的组合等。
移动台UE在无线承载建立消息的预存和确认时，通过设定的方式，通知无线网络控制器RNC是否正确接收和保存了准静态数据。举例来说，移动台UE在空闲模式时，通过位置登记/更新过程通知无线网络控制器RNC是否正确收到并保存了准静态数据；移动台UE在CELL_PCH、CELL_FACH或URA_PCH时，通过小区更新等过程通知无线网络控制器RNC是否正确接收并保存了准静态数据。在完成了上述广播预存过程之后，进入本发明方法中的无线资源控制连接建立过程和非接入层信令连接建立过程。最后的无线接入承载建立过程的步骤如下：
核心网CN发送无线接入承载分配请求消息给无线网络控制器RNC；
在无线网络控制器RNC与基站NodeB之间进行无线链路重建和用户面配置；
无线网络控制器RNC把简化的无线承载建立消息传送给移动台UE。由于在移动台中，已通过无线承载建立消息的广播预存过程，在其内存空间中，已存储了无线承载建立消息中的准静态消息内容，因此，在传送无线承载建立消息的传送时，可以不传送已存储在移动台UE的内存空间中的准静态消息内容，而传送无线承载对应的预存消息内容的索引指示就行了，移动台UE收到简化的无线承载建立消息后根据无线承载对应的预存消息内容索引指示将无线承载建立相关的动态内容和准静态内容结合起来，构建完成无线承载建立消息。因此，这里所谓的简化无线承载建立消息不包括已存储在移动台UE的所述内存空间中的准静态消息内容；
移动台UE在收到上述简化无线承载建立消息后，根据简化的无线承载建立消息与存储在内存空间中的准静态消息内容对本端实体进行配置，然后向无线网络控制器RNC发送无线承载建立完成消息，这里的移动台本端实体可以是RLC、MAC和物理层；
无线网络控制器RNC配置本端实体(例如RLC、MAC)，并向核心网CN发送无线接入承载分配响应消息；
核心网CN收到该无线接入承载分配响应消息后发送接受分组数据协议PDP激活消息给移动台UE，完成无线接入承载的建立。

Claims (5)

1、一种移动通信系统中减小呼叫建立时延的方法，所述移动通信系统包括移动台、基站、无线网络控制器和核心网，该方法包括：无线资源控制连接建立过程、非接入层信令连接建立过程和无线接入承载建立过程，其特征在于，在上述过程之前还包括一个无线承载建立消息的广播预存过程，所述无线承载建立消息的广播预存过程包括：
所述无线网络控制器与所述核心网协商确定各种特定业务的无线承载消息中的准静态消息内容；
所述无线网络控制器以广播方式广播所述无线承载消息中的准静态消息内容；
所述移动台接收所述无线网络控制器广播的准静态消息内容，并存储所述准静态消息内容；和
所述移动台向所述无线网络控制器发送确认消息；
所述无线接入承载建立过程包括：
所述核心网发送无线接入承载分配请求消息给所述无线网络控制器；
在所述无线网络控制器与所述基站之间进行无线链路重建和用户面配置；
所述无线网络控制器把简化的无线承载建立消息传送给所述移动台，所述简化的无线承载建立消息包括动态的无线承载消息内容和关于移动台的预存的无线承载消息的索引指示；
所述移动台根据所述简化无线承载建立消息与已存储准静态消息内容对本端实体进行配置，然后向所述无线网络控制器发送无线承载建立完成消息；
所述无线网络控制器配置本端实体之后，向所述核心网发送无线接入承载分配响应消息；
所述核心网收到该无线接入承载分配响应消息后发送接受分组数据协议PDP激活消息给所述移动台，完成无线接入承载的建立。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述特定业务包括交互式游戏业务、紧急语音呼叫业务、无线按键通话业务、基本语音呼叫业务、基本分组域业务、基本流媒体业务和基本交互业务。
3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无线承载消息中的准静态消息内容包括：与所述特定业务对应的无线承载映射参数、无线链路控制器实体参数、媒体接入控制器实体参数、传输信道的配置参数。
4、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述移动台的本端实体包括本端的无线链路控制器、媒体接入控制器和物理层。
5、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无线网络控制器的本端实体包括本端的无线链路控制器和媒体接入控制器。
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