CN100486349C - 无线网络控制器与核心网间接口的信令连接管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无线网络控制器与核心网间接口的信令连接管理方法。本发明主要包括：在核心网，即SGSN中，当确定空闲的信令连接存在的时间超过预定的时间值时，才释放所述信令连接。本发明的核心思想是在WCDMA系统中提供一种基于延迟释放的Iu连接管理方法，一方面可以最大可能的避免释放Iu连接和手机的行为冲突，减少用户激活数据业务的时延，另一方面还可以防止Iu连接长期不释放导致的手机的待机时间缩水问题。

Description

无线网络控制器与核心网间接口的信令连接管理方法

技术领域

本发明涉及WCDMA移动通信系统，尤其涉及一种无线网络控制器与核心网间接口的信令连接管理方法。

背景技术

在WCDMA(宽带码分多址)系统中，当用户有上下文信令传送的时候，在用户终端(如手机)到SGSN(服务GPRS支持节点)之间必须建立一条用于承载信令消息的信令连接。

如图1所示，在WCDMA系统中，所述的信令连接被分为两段：一段是MS(移动台)与RNS(无线网络子系统)间的Uu接口上的RRC(无线资源控制)连接；另一段是RNS与SGSN间的Iu接口上的Iu连接。

在系统中，当不再需要传送信令消息的时候，该信令连接将会被RNS中的RNC(无线网络控制器)和SGSN释放。所述的SGSN和RNC都可以发起释放Iu连接的过程。当Iu连接释放后，RNC会拆除释放配对的RRC连接。同时，当手机要做数据业务时候，RNC必须为手机分配相应的RAB(无线接入承载)资源，这些无线接入承载资源是绑定于Iu连接上的，即只有Iu连接存在，RAB才能存在，并用于承载数据业务的传输。

目前，在手机的附着请求消息和路由更新消息中，都含有一个信元“Follow On Request(后续请求)”，该信元用于手机指示核心网，在完成附着和路由更新流程后是否要求核心网延长保留Iu连接。通常，根据对协议理解，终端在附着或者路由更新消息中如果将信元“Follow On Request”置为1，即要求CN(核心网)在附着和路由更新结束后继续保留Iu连接，以便终端继续要通过Iu连接上传信令，比如，手机需要紧接着上述操作进行激活PDP(分组数据协议)或者发送短消息的操作。如果将信元“Follow OnRequest”置为0，则认为手机在附着和路由更新完成后，没有后续的信令发送活动，此时，核心网便可以释放所述的Iu连接。

然而，对于信元的设置由于目前规范没有明确的限定，而且核心网厂商、终端厂商对该信元设置的理解也没有协调一致，目前基本上是各个终端厂商根据自己对协议理解，自行设置“Follow On Request”信元值。因此，在实际应用过程中，核心网很难根据该信元的设置判断是否释放所述的Iu信令连接。

另外，一些手机设备在发起的信令活动请求消息，比如，去激活请求等，其中根本就没有包括“Follow On Request”信元，此时，显然无法根据该信元确定是否保留Iu连接。因此，在WCDMA实际应用过程中，无法根据“Follow On Request”信元的设置确定是否保留Iu连接。

针对上述现有技术存在的问题，下面将结合具体的现状进行说明。

例如，目前的部分厂商生产的终端，在附着和路由更新请求消息中携带的“Follow On Request”信元的设置值总是为1，导致SGSN在附着和路由更新流程结束后，一直保留Iu连接，而实际上终端却并没有上传任何信令和数据的需求。同时，由于规范没有明确规定，RNC对该情况也不作任何保护，使得如果SGSN不释放Iu连接，RNC也不主动释放RRC连接，导致手机一直需要维持空中接口的连接，即RRC连接，因此保持较高的无线收发功耗，从而大大缩短手机待机时间。

另外，也有部分终端生产厂商，在附着请求消息中携带的“Follow OnRequest”信元的值总是设置为0，这样SGSN在完成附着后，将立即释放了Iu连接。但事实上，手机本来在附着完成后很可能需要紧接着发起激活PDP操作，然而，因为Iu连接被SGSN释放，只好首先发起服务请求，重建一条信令连接，然后，才能发送激活PDP请求消息到SGSN，这明显增加了用户激活数据业务的时延，影响到运营商为用户提供的服务的质量。

除上述两种情况外，还有一种实际的应用场景就是：当手机发起去激活PDP的处理流程，并且这是用户激活的最后一个PDP时，则当对其去激活处理流程结束后，SGSN将不会收到任何来自手机的指示信息。也就是说，在这种情况下，SGSN不知道后续手机将进行什么操作。因此，SGSN将认为已经没有业务需要继续进行，并会选择立即释放Iu连接，但是，实际上手机的操作可能是在去激活各个PDP后，立即发起激活新的PDP。这样，上述操作过程将导致手机在去激活PDP后，因为SGSN释放了Iu连接，必须重新建立Iu连接，才能发出新的PDP激活请求，同样，该处理过程也增加了激活数据业务的时延。

综上所述，根据目前的协议规范，以及手机终端实现的不确定性，导致手机待机时间大大缩水，或者导致手机激活数据业务时候需要额外的建立连接时延，使得激活业务需要的时延较长。因此，为了有效提高通信系统的服务质量，以及用户终端设备的性能，迫切需要解决上述RNC与核心网间信令连接的管理方法所存在的诸多问题。

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网络控制器与核心网间接口的信令连接管理方法，避免了用户终端开展各项业务的时延，并可以避免影响用户终端设备的性能。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种无线网络控制器与核心网间接口的信令连接管理方法，包括：

A、在核心网系统上，启动监控定时器或计时器；

B、当信令连接建立时，基于所述的监控定时器或计时器记录所述信令连接的创建时间，当基于所述信令连接进行了信令消息的收发时，更新所述信令连接的创建时间；

C、在核心网系统上，定时扫描各个信令连接的创建时间信息，释放创建时间与当前时间的差值大于预定时间值的空闲信令连接。

所述启动监控定时器或计时器包括：启动一个统一的监控定时器或计时器。

所述的步骤C包括：

对于创建时间与当前时间的差值大于预定时间值的空闲信令连接，检查对应的用户终端的状态，如果确定用户终端没有基于所述空闲信令连接实现任何业务，则释放所述空闲信令连接。

所述的步骤C还包括：

当释放相应的信令连接后，删除其对应的创建时间信息；

而且，在扫描过程中，当扫描到的信令连接或释放的信令连接超过预定的值时，则停止扫描过程。

所述的步骤B还包括：

当通过信令连接接收或发送信令消息时，复位所述信令连接对应的监控定时器。

所述的步骤C还包括：

当监控定时器超时时，释放所述监控定时器对应的空闲信令连接。

所述的步骤C包括：

当监控定时器超时时，检查相应用户终端的状态，如果确定用户终端没有基于所述监控定时器对应的空闲信令连接实现任何业务，则释放所述空闲信令连接。

所述的步骤C还包括：

释放所述空闲信令连接后，停止所述空闲信令连接对应的监控定时器。

所述的无线网络控制器与核心网间接口的信令连接管理方法还包括：

在核心网侧，根据保存的分组数据协议PDP上下文信息确定是否存在基于所述相应的信令连接实现的上层数据业务。

所述的业务包括：

短消息、位置业务和PDP激活。

所述的无线网络控制器与核心网间接口的信令连接管理方法还包括：

在核心网侧，不再根据用户终端发来的后续请求指示信息确定是否释放相应的信令连接。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明的实现，当用户的任何信令活动结束后，SGSN都不会立即释放Iu连接。从而使得后续过程中，如果手机要发起新的信令活动或者数据业务，可以使用SGSN保留的Iu连接进行，有效地保证了业务的顺畅和连续性，有效避免了冲突及其带来的时延。相反，如果用户后面没有新的信令活动要进行，则定时器超时后，Iu连接能够及时释放，手机终端也不会因此增加功耗，即不影响手机的待机时间。

附图说明

图1为WCDMA系统中信令连接的示意图；

图2为本发明所述的方法的流程图。

具体实施方式

本发明的核心思想是在WCDMA系统中提供一种基于延迟释放的Iu连接管理方法，一方面可以最大可能的避免释放Iu连接和手机的行为冲突，减少用户激活数据业务的时延，另一方面还可以防止Iu连接长期不释放导致的手机的待机时间缩水问题。

也就是说，本发明为解决现有技术中存在的种种问题，SGSN可以采取一种延迟释放Iu连接的策略，即每次手机的信令和数传活动结束，不立即释放Iu连接，而是统一延迟一段时间后再释放。

为对本发明有进一步的理解，下面将结合附图对本发明所述方法的具体实现方式进行说明。

本发明所述的方法的具体实现方式如图2所示，具体包括以下过程：

步骤21：建立用户终端的Iu连接，即信令连接，并立即启动一个监控定时器进行监控，定时器的超时周期可以由运营商根据实际需要进行配置；

步骤22：监控定时器进行计时，当通过所述Iu连接接收到用户的一个上下行信令时，则所述监控定时器就复位一次，重新开始针对该Iu连接进行监控计时处理；

为与现有技术兼容，本发明在具体实现过程中需要考虑的是：在核心网侧，即在SGSN上，如果信令流程的起始信令请求消息中有信元“Follow OnRequest”，且手机通过请求消息中的“Follow On Request”信元指示流程结束后保留或者不保留Iu连接；但在SGSN上不论“Follow On Request”信元为何值，在流程结束后均不立即释放Iu连接；如果这个信令流程的起始信令请求消息中，根本不含有“Follow On Request”信元，SGSN在信令流程结束后，同样，也不会立即释放Iu连接；

步骤23：判断所述监控定时器是否超时，如果超时，则执行步骤24，否则继续，执行步骤22；

步骤24：当监控定时器超时，检查用户终端的状态，如果用户没有进行任何业务，即判断该Iu连接上是否附着有正在处理的业务，所述的业务包括短消息、位置业务、PDP(分组数据协议)激活，等等，如果有相应的业务，则执行步骤26，否则，执行步骤25；

步骤25：释放所述的Iu连接，并停止该Iu连接对应的监控定时器；

步骤26：如果存在基于该Iu连接的相应的业务，则不释放所述的Iu连接，且该Iu连接将一直被保持，直到相应的业务结束时，该Iu连接将会与相应的业务承载一起被释放。

对于上述针对每个Iu连接设置一个监控定时器的情况：客户可以配置定时器的长度，比如一分钟，那么每个Iu连接都有一个1分钟周期性监控定时器，当收到或者下发信令时候，监控定时器复位，即重新启动；当监控定时器超时候，则检查是否有基于该Iu连接实现的业务，如果没有就释放Iu连接，并停止监控定时器。

本发明提出了延迟释放的一种实现思想，具体的监控定时器的实现还可以采用各种不同的技术方案。

比如，还可以在SGSN系统中只启动一个监控定时器或计时器，统一监控扫描所有Iu连接的情况，而不是每个Iu连接启动一个监控定时器；

具体为分别对每个Iu连接进行计时，即当每个Iu连接创建的时候，基于所述监控定时或计时器记录下其对应的创建时间，此后该Iu连接每收发一个上下行的信令的时候，则更新所述Iu连接对应的创建时间信息，也就是重新基于监控定时或计时器记录该Iu连接对应的创建时间信息；

然后，依靠全系统的监控定时器周期性批量扫描各个Iu连接的创建时间值信息，即检查所有存在的Iu连接对应的创建时间信息，并以监控定时器或计时器当前时间值减去前面记录的相应的Iu连接传送最后一个信令的时间，就可以得到这个Iu连接的不活动时间，并根据其不活动时间的长短确定是否需要释放该Iu连接，即当所述的不活动时间超过预定的值时，则需要进一步根据是否有业务附着在该Iu连接上来确定是否释放该Iu连接，否则，保持所述的Iu连接；

当发现没有数据业务进行，而且不活动时间已经超过系统配置的Iu连接允许的不活动时间，就主动释放该Iu连接。

对于上述统一监控定时器的情况，具体可以为：统一设置一个周期性定时器，比如超时周期为1秒，每次超时就扫描所有的Iu连接，一次最多连续扫描1000个连接，并且一次最多释放200个Iu连接，避免死循环、占用CPU时间过长、引起CPU波动，当本次扫描完1000个连接或者已经释放了200个连接，就停止本次的扫描，等下次定时器超时后继续进行扫描。

在扫描到每个连接的时候，根据这个连接保存的最后一次活动的时间，和当前时间，可以计算出其不活动的时间长度，再和客户配置的时长比较，比如客户配置为1分钟，这样那些上次传送信令到这次扫描时，已经超过1分钟的连接，如果同时没有上层数据业务，将需要被释放。

当然，本发明还可以采用其他的方式对SGSN系统中的各个用户终端的Iu连接进行管理，总的原则就是，各个Iu连接在无信令、无业务的情况下只可以存活设定的时间长，之后，将被释放，从而实现既可以保证业务的连接性，降低创建业务的时延，同时，还可以有效避免无效的Iu连接的长时间存在带来的负面影响。

不难看出，本发明中，依靠上述处理机制，当用户的任何信令活动结束后，SGSN都不会立即释放Iu连接。

如果后续手机要发起新的信令活动或者数据业务，正常情况下信令请求绝对应该在前一个流程结束后的几秒时间内，最坏不应该超过1分钟；这样，只要SGSN保留Iu连接一段时间，比如客户可以设置为一分钟，则后续的信令活动就能使用SGSN保留的Iu连接进行，从而保证了业务的顺畅和连续性，有效避免了冲突和其带来的时延。

反之，如果用户后面没有新的信令活动要进行，同时也没有正在进行的数据业务，定时器超时后，Iu连接能够及时释放，RNC也会及时拆除空中接口的RRC连接，手机也不会因此增加功耗，不影响手机的待机时间。

综上所述，本发明通过延迟释放技术，有效避免释放Iu连接和手机发起的信令活动冲突，减少用户激活数据业务的时延，同时杜绝Iu连接长期不释放导致的手机的待机时间缩水问题。

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的保护范围为准。

Claims (14)

1、一种无线网络控制器与核心网间接口的信令连接管理方法，其特征在于，包括：

A、在核心网系统上，启动监控定时器或计时器；

B、当信令连接建立时，基于所述的监控定时器或计时器记录所述信令连接的创建时间，当基于所述信令连接进行了信令消息的收发时，更新所述信令连接的创建时间；

C、在核心网系统上，定时扫描各个信令连接的创建时间信息，释放创建时间与当前时间的差值大于预定时间值的空闲信令连接。

2、根据权利要求1所述的无线网络控制器与核心网间接口的信令连接管理方法，其特征在于，所述启动监控定时器或计时器包括：启动一个统一的监控定时器或计时器。

3、根据权利要求1所述的无线网络控制器与核心网间接口的信令连接管理方法，其特征在于，所述的步骤C包括：

对于创建时间与当前时间的差值大于预定时间值的空闲信令连接，检查对应的用户终端的状态，如果确定用户终端没有基于所述空闲信令连接实现任何业务，则释放所述空闲信令连接。

4、根据权利要求1所述的无线网络控制器与核心网间接口的信令连接管理方法，其特征在于，所述的步骤C还包括：

当释放相应的信令连接后，删除其对应的创建时间信息；

而且，在扫描过程中，当扫描到的信令连接或释放的信令连接超过预定的值时，则停止扫描过程。

5、根据权利要求1所述的无线网络控制器与核心网间接口的信令连接管理方法，其特征在于，所述的步骤B还包括：

当通过信令连接接收或发送信令消息时，复位所述信令连接对应的监控定时器。

6、根据权利要求5所述的无线网络控制器与核心网间接口的信令连接管理方法，其特征在于，所述的步骤C还包括：

当监控定时器超时时，释放所述监控定时器对应的空闲信令连接。

7、根据权利要求6所述的无线网络控制器与核心网间接口的信令连接管理方法，其特征在于，所述的步骤C包括：

当监控定时器超时时，检查相应用户终端的状态，如果确定用户终端没有基于所述监控定时器对应的空闲信令连接实现任何业务，则释放所述空闲信令连接。

8、根据权利要求6所述的无线网络控制器与核心网间接口的信令连接管理方法，其特征在于，所述的步骤C还包括：

释放所述空闲信令连接后，停止所述空闲信令连接对应的监控定时器。

9、根据权利要求1或6所述的无线网络控制器与核心网间接口的信令连接管理方法，其特征在于，该方法还包括：

在核心网侧，根据保存的分组数据协议PDP上下文信息确定是否存在基于相应的信令连接实现的上层数据业务。

10、根据权利要求3或7所述的无线网络控制器与核心网间接口的信令连接管理方法，其特征在于，所述的业务包括：

短消息、位置业务和PDP激活。

11、根据权利要求1至8任一项所述的无线网络控制器与核心网间接口的信令连接管理方法，其特征在于，该方法还包括：

在核心网侧，不再根据用户终端发来的后续请求指示信息确定是否释放相应的信令连接。

Images