CN100563134C - 移动通信系统中的连接释放方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种移动通信系统中的连接释放方法，该方法包括：1)在每个小区内，仅设置一条下行公共控制物理信道，广播信道、寻呼信道和前向接入信道复用在同一条下行公共控制物理信道；并设置下行公共控制物理信道的监视控制信道周期和睡眠控制信道周期；2)在非连续解调状态下，用户设备周期性非连续地读取所述公共控制物理信道；3)无线接入网要释放非连续解调状态下的连接时，在监视控制信道周期上，由前向接入信道通过下行公共控制物理信道向用户设备下发连接释放消息；4)用户设备解调出该信息后，释放连接。本发明方法不但降低了系统处理的复杂度，同时降低了连接释放过程的时延及系统开销。

Description

移动通信系统中的连接释放方法

技术领域

本发明涉及移动通信系统的连接技术，特别涉及移动通信系统中的连接释放方法。

背景技术

在WCDMA系统中，下行公共信道一般分为三层：最底层为下行公共物理信道、上一层为下行公共传输信道、最上层为下行公共逻辑信道。

通常，下行公共物理信道至少包括用于广播小区和系统特定信息的第一公共控制物理信道(PCCPCH)和第二公共控制物理信道(SCCPCH)，用于携带寻呼指示信息(PI)的寻呼指示信道(PICH)和用于指示随机接入的获得指示信道(AICH)。

下行公共传输信道至少包括用于传输广播信息的广播信道(BCH)、用于承载特定用户信息的前向接入信道(FACH)和寻呼信道(PCH)。

下行公共逻辑信道至少包括用于点对点地传输专用控制信息的专用控制逻辑信道(DCCH)、用于传输公共控制信息的公共控制逻辑信道(CCCH)、以及用于传输寻呼信息的寻呼控制信道(PCCH)和用于广播系统控制信息的广播控制信道(BCCH)。

其中，下行公共信道之间的映射关系参见图1、图2(a)-(f)，图1为现有技术中下行公共逻辑信道映射到下行公共传输信道示意图；图2(a)-(f)为现有技术中下行公共传输信道映射到下行公共物理信道不同映射方式示意图。

如图1所示，下行公共逻辑信道的DCCH和CCCH可以映射到下行公共传输信道的FACH信道上；PCCH可以映射到PCH信道上；BCCH可以影射到BCH信道上。

下行公共传输信道到下行公共物理信道的映射关系有很多种映射方式，如图2(a)-如图2(f)所示，：如图2(a)为方式1，表示BCH信道映射到PCCPCH信道；PCH信道和FACH信道可以映射到SCCPCH信道，有多种映射方式：如图2(b)为方式2，表示一条PCH信道和一条FACH信道可以映射到一条SCCPCH信道；如图2(c)为方式3，表示一条PCH信道和多条FACH信道可以映射到一条SCCPCH信道；如图2(d)为方式4，表示一条FACH信道可以映射到一条SCCPCH信道；如图2(e)为方式5，表示一条PCH信道可以映射到一条SCCPCH信道；如图2(f)为方式6，表示多条FACH信道可以映射到一条SCCPCH信道。通常一个小区内仅有一条PCCPCH信道，但是可以有多条SCCPCH信道。

无线资源控制(RRC)协议的连接模式下，依据用户设备(UE)使用的信道，UE与无线接入网(UTRAN)之间存在一个RRC连接，相当于UE在UTRAN中已经注册，UTRAN为UE分配了一个临时的无线网络标识(RNTI)，此时UTRAN能够″看到″连接状态下的UE。这种连接模式有四种连接状态：

1、小区-寻呼信道(CELL-PCH)状态：此状态下UE不能使用随机接入信道(RACH)，仅仅能够采用非连续解调(DRX)周期性监视寻呼，即UE非连续周期性地监视与该SCCPCH相关联的PICH。在PICH帧里，每个UE与某一特定的PI相联系，当一个PICH帧中的该UE的特定寻呼指示PI取值为1时，表明随后的SCCPCH上PCH可能有针对该UE的寻呼消息，此时读取随后的SCCPCH信道，便可以获取PCH上的寻呼消息。这种DRX机制大大节省了UE的电池消耗。

2、注册-寻呼信道(URA-PCH)状态：与CELL-PCH状态类似，不能使用随机接入信道(RACH)接入，仅能采用非连续解调DRX周期性监视寻呼，不能传送业务，其监视寻呼方法同上。

3、小区-前向接入信道(CELL-FACH)状态：可以使用RACH信道，并连续监视FACH信道，能够承载一些低速率的分组业务。该状态下，UE连续地监视该SCCPCH上的FACH信道，从而可以获得映射在FACH上的DCCH和CCCH。

4、小区-专用信道(CELL-DCH)状态：该状态为UE分配了专用信道，前面三个状态均没有为UE分配专用信道。该状态下可以支持多种业务。

以上描述说明，CELL-PCH状态和URA-PCH状态为非连续解调状态。

随着应用的变化，这几个连接状态之间可以互相转移。当业务发送完毕或者长时间没有数据传输时，网络将会释放相应物理信道资源并转到CELL-PCH状态或者URA-PCH状态。分组域UE与UTRAN保持一个这样的RRC连接(CELL-PCH或URA-PCH)，相对于空闲模式，几乎没有在无线资源上增加开销。但是高层的会话一直保持，相应的无线接入承载(RAB)并未释放，因此在UE重新进行业务传输时，响应时间大大减小。

UE在CELL-PCH和URA-PCH状态下，下行仅仅是非连续监视PCH，不能监视FACH。根据WCDMA逻辑信道与传输信道之间映射关系，该状态下UE只能接收PCCH，无法接收DCCH和CCCH。而RRC连接释放消息(RRCCONNECTION RELEASE)必须在DCCH或者CCCH上下发，不能在PCCH上下发。因此，目前UTRAN侧发起释放RRC连接的过程参见图3，图3为现有技术中非连续解调状态下连接释放过程示意图，该过程需要如下步骤：

步骤301、UTRAN设置该UE对应的监视帧所对应的PI为1，下发PICH。

步骤302、UE收到PICH解调出对应PI＝1后，随后解调根据公式″Index ofselected SCCPCH″＝IMSI mod K(i)选择出的SCCPCH，其中K为广播消息给出的当前小区中携带了FACH的SCCPCH的信道数U-RNTI为该UTRAN为UE分配的无线网络临时标识。″Index of selected SCCPCH″为选中SCCPCH的索引。。

步骤303、UTRAN通过PCCH向UE发送寻呼消息PAGE TYPE 1，寻呼处于CELL-PCH或URA-PCH状态下UE，此时PCCH映射到PCH，PCH映射到公式(i)选择出的SCCPCH。

步骤304、处于CELL-PCH或URA-PCH状态下的UE接到寻呼后，通过小区更新消息CELL UPDATE向UTRAN响应。

步骤305、同时，UE转入CELL-FACH，利用连续解调公式：″Index of selectedSCCPCH″＝U-RNTI mod K(ii)选择出SCCPCH。其中K为广播消息给出的当前小区中携带了FACH的SCCPCH的信道数，例如图2中的(b)，(c)，(d)和(f)所示；仅仅携带PCH的SCCPCH，如图2中的(e)所示不被计算在内。U-RNTI为该UTRAN为UE分配的无线网络临时标识。″Index of selected SCCPCH″为选中SCCPCH的索引。

步骤306、UTRAN通过公共控制信道CCCH下发RRC CONNECTIONRELEASE给UE。此时CCCH映射到FACH，FACH映射到公式(ii)选择出的SCCPCH。

步骤307、UE收到该消息后释放RRC连接。

由于CELL-PCH和URA-PCH状态下只是监视相应的PCH，不能监视FACH。因此，在释放RRC连接时，UTRAN不能直接发送RRC CONNECTION RELEASE消息给UE，而只能是先寻呼UE，使其转到CELL-FACH状态，以便通过公式(ii)接收FACH。

UTRAN收到UE的CELL UPDATE后再在CCCH信道上下发RRCCONNECTION RELEASE释放这一连接。可见，现有技术的这种释放方法需要UTRAN和UE之间的一次物理层PI设置和三次RRC消息交互，延迟较大，且增加了系统开销。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种移动通信系统中的连接释放方法，使得在无线接入网侧需要释放连接时，简化处理过程，降低连接释放过程的时延及系统开销。

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

一种移动通信系统中的连接释放方法，该方法包括以下步骤：

1)在每个小区内，仅设置一条下行公共控制物理信道，设置至少包括一条广播信道、一条寻呼信道、和一条或一条以上前向接入信道的传输信道，广播信道、寻呼信道和前向接入信道复用在上述下行公共控制物理信道；

该下行公共控制物理信道的控制信道周期分为监视控制信道周期和睡眠控制信道周期，用户设备仅在监视控制信道周期通过下行公共控制物理信道监视前向接入信道；

2)在非连续解调状态下，用户设备周期性非连续地读取所述下行公共控制物理信道；且无线接入网和用户设备同时判断当前下行公共控制物理信道的控制信道周期是否为监视控制信道周期，如果是，则用户设备先解调下行公共控制物理信道，然后解调映射在其上的广播信道，寻呼信道和前向接入信道；否则，用户设备不解调下行公共控制物理信道；

3)无线接入网需要释放非连续解调状态下的连接时，无线接入网在监视控制信道周期中，由前向接入信道通过下行公共控制物理信道向该监视控制信道周期对应的用户设备下发连接释放消息；

4)用户设备解调步骤3)所述的下行公共控制物理信道，根据该下行公共控制物理信道与前向接入信道的映射关系，解调出前向接入信道上的连接释放消息后，释放连接。

步骤1)所述的广播信道、寻呼信道和前向接入信道复用方法可以为：在下行公共物理信道控制信道周期内，广播信道、寻呼信道，前向接入信道复用在同一个物理层数据包中。

所述下行公共控制物理信道可以按照预定时间设置控制信道周期，该预定时间是根据业务传输质量要求预先设定的。

所述步骤1)可以进一步包括为每个控制信道周期设置一个监视控制信道周期索引，无线接入网和用户设备根据该监视控制信道周期索引判断当前控制信道周期是否为监视控制信道周期。

所述监视控制信道周期索引可以由国际移动用户标识和监视间隔K确定，且该确定关系同时保证小区内用户设备均匀监视所有的控制信道周期。

判断当前控制信道周期是否为监视控制信道周期的可以方法为：如果监视控制信道周期索引对K取模＝国际移动用户标识对K取模，则当前控制信道周期为监视控制信道周期；否则，当前控制信道周期为睡眠控制信道周期。

判断当前控制信道周期是否为监视控制信道周期的方法也可以为：如果监视控制信道周期索引对K取模＝国际移动用户标识与K的哈希函数值，则当前控制信道周期为监视控制信道周期；否则，当前控制信道周期为睡眠控制信道周期。

由本发明的技术方案可见，本发明的这种移动通信系统中的无线资源控制连接释放方法，适当地修改了下行公共信道之间复用关系，省去了宽带码分多址系统中的PICH信道，使得非连续解调状态时，仍旧能够监视到复用于同一下行公共控制物理信道的前向接入信道，因此可以接收映射在该信道上的连接释放消息。这样，在无线接入网侧需要释放连接时，可以省去寻呼和用户设备响应两个步骤，不但降低了系统处理的复杂度，同时降低了连接释放过程的时延及系统开销。

附图说明

图1为现有技术中下行公共逻辑信道映射到下行公共传输信道示意图；

图2(a)-(f)为现有技术中下行公共传输信道映射到下行公共物理信道不同映射方式示意图；

图3为现有技术中非连续解调状态下连接释放过程示意图；

图4为本发明中一个较佳实施例的下行公共信道之间的映射关系示意图；

图5为图4所示实施例非连续解调状态下连接释放过程示意图；

图6为图4所示实施例中监视控制信道周期与睡眠控制信道周期示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明进一步详细说明。

参见图4，图4为本发明中一个较佳实施例的下行公共信道之间的映射关系示意图。本发明适当地修改了下行公共信道之间复用关系，如图4所示：

在每个小区内，下行公共控制物理信道404仅设置为一条，传输信道至少设置一条广播信道401、一条寻呼信道402、和一条或多条前向接入信道403。广播信道401、寻呼信道402和前向接入信道403复用在上述同一条下行公共控制物理信道404上，不再保留宽带码分多址系统中的寻呼指示信道。

其中，下行公共控制物理信道404按照预定时间设置控制信道周期，且该控制信道周期分为监视控制信道周期和睡眠控制信道周期，预定时间是根据业务传输质量要求预先设定的。每个控制信道周期设置一个控制信道周期索引，供无线接入网和用户设备判断当前下行公共控制物理信道的控制信道周期是否为监视控制信道周期。在下行公共物理信道的控制信道周期内，广播信道401、寻呼信道402，前向接入信道403复用在同一个物理层数据包中。用户设备在监视控制信道周期通过下行公共控制物理信道404监视前向接入信道403；否则在睡眠控制信道周期，用户设备不监视前向接入信道403。

以下以本发明进行RRC连接释放的过程为例进行说明。参见图5，图5为图4所示实施例非连续解调状态下连接释放过程示意图。该过程包括以下步骤：

步骤501、502，在非连续解调状态下，用户设备周期性非连续地读取所述公共控制物理信道；且无线接入网和用户设备同时判断当前公共控制物理信道周期是否为监视控制信道周期，如果是，则用户设备解调下行公共控制物理信道，进而解调映射其上的广播信道，寻呼信道和前向接入信道；否则，用户设备不解调下行公共控制物理信道。

其中，判断当前公共控制物理信道周期是否为监视控制信道周期的方法可以用判断“监视周期索引mod K＝F(IMSI，K)”是否成立来实现，F(IMSI，K)函数可以是取模，可以是散列HASH函数，当然也可以是其他的函数。只要在K确定时，F(IMSI，K)取值范围为[0..K-1]。并且随着IMSI变化，其取值均匀。即对于随机的给出N个IMSI(N是一个较大的数)，其函数F(IMSI，K)取值等于0、等于1、等于2、、、等于K-1的个数在[N/K]附近。另外，采用监视周期索引mod K＝F(IMSI，K)同时还保证了小区内用户设备监视所有的控制信道周期，即监视各个控制信道周期的用户设备数量相差不大。

当F(IMSI，K)函数为取模时，判断方法为：在用户设备每K个控制信道周期中监视一次前向接入信道时，如果监视控制信道周期索引对K取模＝国际移动用户标识对K取模，则当前控制信道周期为监视控制信道周期；否则，当前控制信道周期为睡眠控制信道周期。例如，参见图6，图6为图4所示实施例中监视控制信道周期与睡眠控制信道周期示意图。其中，监视间隔K＝8，当监视控制信道周期索引mod K＝IMSI mod K＝5时：黑色为监视控制信道周期，该周期内用户设备解调下行公共物理信道、白色为睡眠控制信道周期，该周期内用户不解调下行公共物理信道。

当F(IMSI，K)函数散列HASH函数时，判断方法为：在用户设备每K个控制信道周期中监视一次前向接入信道时，如果监视控制信道周期索引对K取模＝国际移动用户标识与K的哈希函数值，则当前控制信道周期为监视控制信道周期；否则，当前控制信道周期为睡眠控制信道周期。

由于散列函数作为一类函数，其定义大致就是具有上述性质的函数，且其实现方法较多。因此，上述两种方法只是两种实施方式，本发明并不限于这两种方法，采用其他散列函数也可以实现。

步骤503，无线接入网需要释放非连续解调状态下的RRC连接时，无线接入网在当前控制周期为监视控制信道周期上，由前向接入信道通过下行公共控制物理信道向该监视控制信道周期对应的用户设备下发RRC连接释放消息。

步骤504、用户设备解调步骤503所述的下行公共控制物理信道，根据其与前向接入信道的映射关系，读取到前向接入信道上的RRC连接释放消息；用户设备解调出该信息后，释放RRC连接。

由上述的实施例可见，本发明的这种移动通信系统中的连接释放方法，适当地修改了下行公共信道之间复用关系，省去了宽带码分多址系统中的PICH信道，使得非连续解调状态时，仍旧能够监视到复用于同一下行公共控制物理信道的前向接入信道，因此可以接收映射在该信道上的连接释放消息。这样，在无线接入网侧需要释放连接时，可以省去寻呼和用户设备响应两个步骤，不但降低了系统处理的复杂度，同时降低了连接释放过程的时延及系统开销。

Claims (7)

1、一种移动通信系统中的连接释放方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1)在每个小区内，仅设置一条下行公共控制物理信道，设置至少包括一条广播信道、一条寻呼信道、和一条或一条以上前向接入信道的传输信道，广播信道、寻呼信道和前向接入信道复用在上述下行公共控制物理信道；

该下行公共控制物理信道的控制信道周期分为监视控制信道周期和睡眠控制信道周期，用户设备仅在监视控制信道周期通过下行公共控制物理信道监视前向接入信道；

2)在非连续解调状态下，用户设备周期性非连续地读取所述下行公共控制物理信道；且无线接入网和用户设备同时判断当前下行公共控制物理信道的控制信道周期是否为监视控制信道周期，如果是，则用户设备先解调下行公共控制物理信道，然后解调映射在其上的广播信道，寻呼信道和前向接入信道；否则，用户设备不解调下行公共控制物理信道；

3)无线接入网需要释放非连续解调状态下的连接时，无线接入网在监视控制信道周期中，由前向接入信道通过下行公共控制物理信道向该监视控制信道周期对应的用户设备下发连接释放消息；

4)用户设备解调步骤3)所述的下行公共控制物理信道，根据该下行公共控制物理信道与前向接入信道的映射关系，解调出前向接入信道上的连接释放消息后，释放连接。

2、如权利要求1所述的连接释放方法，其特征在于，步骤1)所述的广播信道、寻呼信道和前向接入信道复用方法为：在下行公共物理信道控制信道周期内，广播信道、寻呼信道，前向接入信道复用在同一个物理层数据包中。

3、如权利要求1所述的连接释放方法，其特征在于：所述下行公共控制物理信道按照预定时间设置控制信道周期，该预定时间是根据业务传输质量要求预先设定的。

4、如权利要求1所述的连接释放方法，其特征在于：所述步骤1)进一步包括为每个控制信道周期设置一个监视控制信道周期索引，无线接入网和用户设备根据该监视控制信道周期索引判断当前控制信道周期是否为监视控制信道周期。

5、如权利要求4所述的连接释放方法，其特征在于：所述监视控制信道周期索引由国际移动用户标识和监视间隔K确定，且在确定监视控制信道周期索引的同时保证小区内用户设备均匀监视所有的控制信道周期。

6、如权利要求5所述的连接释放方法，其特征在于，所述判断当前控制信道周期是否为监视控制信道周期的方法为：判断监视控制信道周期索引对K取模是否等于国际移动用户标识对K取模，如果是，则当前控制信道周期为监视控制信道周期；否则，当前控制信道周期为睡眠控制信道周期。

7、如权利要求5所述的连接释放方法，其特征在于，所述判断当前控制信道周期是否为监视控制信道周期的方法为：判断监视控制信道周期索引对K取模是否等于国际移动用户标识与K的哈希函数值，如果是，则当前控制信道周期为监视控制信道周期；否则，当前控制信道周期为睡眠控制信道周期。

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