CN101754398A - 长期演进系统中基站获取用户设备无线能力信息的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种长期演进系统中基站获取用户设备无线能力信息的方法，包括：移动管理实体向基站发送初始上下文建立请求消息，基站判断收到的初始上下文建立请求消息中是否包含禁止系统间切换的网络类型信息单元IE，若包含，则基站将未包含在禁止系统间切换的网络类型IE中的无线接入技术类型写入查询消息中，并将该查询消息发送给用户设备UE；否则，基站将协议支持的全部无线接入技术类型写入查询消息中，并将该查询消息发送给UE；UE收到所述查询消息后，向基站发送自身支持的无线接入技术的UE无线能力信息。本发明方法避免了基站在填写查询消息时的盲目性，减小了空中接口的开销，从而缩短了长期演进系统中用户设备接通过程的时延。

Description

长期演进系统中基站获取用户设备无线能力信息的方法

技术领域

本发明涉及第三代伙伴计划(3GPP，3rd Generation Partnership Project)中移动通信长期演进(LTE，Long Term Evolution)系统信息获取技术，特别涉及一种LTE系统中基站获取用户设备(UE，User Equipment)无线能力信息的方法。

背景技术

在LTE系统中，由于只有分组交换(PS，Packet Switching)域，话音业务使用国际互联网协议(IP，Internet Protocol)承载，对时延的要求很严格。UE从空闲态跃迁到激活态的时间不能超过100毫秒，从而给整个LTE系统的设计提出了严格要求。在LTE系统中，基站即演进型节点B(eNB，Evolution NodeB)获取UE无线能力信息的过程为UE从空闲态跃迁到激活态过程中的重要过程之一，因此，UE无线能力信息获得过程的时延也是整个上述过程时延的重要影响因素之一。

图1为LTE系统中UE、eNB及移动管理实体(MME，Mobility ManagementEntity)之间的接口关系示意图，如图1所示，UE和eNB之间的接口是UU接口，该UU接口为无线接口；eNB和MME之间的接口是S1接口，该S1接口是有线接口；其中，MME为核心网(CN，Core Network)的一个实体。

UE无线能力信息包括UE支持的系统(指无线技术)、频段、协议版本、射频能力、测量能力、物理层能力等，不同的系统有不同的能力。现阶段UE的无线能力主要分为EUTRA能力(见TS 36.331中的详细定义)、UTRAN能力(见TS25.331中的详细定义)、GERAN能力(见TS24.008和TS44.018中的详细定义)。

在LTE系统中，eNB获取UE无线能力信息的方法有以下两种：

第一种是：当MME存储有UE无线能力信息时，在向eNB发送的初始上下文建立请求(Initial Context Setup Request)消息中携带UE无线能力信息，eNB收到后保存该UE无线能力信息；

第二种是：当MME不存在UE无线能力信息时，在向eNB发送的初始上下文建立请求消息中未携带UE无线能力信息，如此就会触发eNB向UE发送UE无线能力查询消息，简称查询消息。查询方法具体为：eNB向UE发送查询消息，UE根据该查询消息中携带的接入技术类型，向eNB发送相应接入技术的UE无线能力信息，eNB保存该UE无线能力信息并将该信息发送给MME。

上述第二种方法中，eNB向UE查询无线能力的触发方是MME，由于MME及eNB均不知道UE支持哪种无线接入技术，eNB在向UE查询UE无线能力时，不知道应该填写哪种接入技术类型，这就导致eNB在向UE查询UE无线能力时处于盲目状态，现有技术采用的解决方法为在查询消息中包含协议支持的全部无线接入技术类型。但是，随着无线技术的发展，接入技术类型会越来越多，查询消息中需要包含的接入技术类型也就越来越多，由于每种接入技术类型的UE无线能力信息均比较大，通常占几十个字节，这样，查询的接入技术类型越多，UE传给eNB的UE能力信息也越多，这就导致空中接口的开销增大，直接影响了UE接通时延。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种LTE系统中eNB获取UE无线能力信息的方法，能减小空中接口的开销，缩短LTE中UE接通过程的时延。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种长期演进LTE系统中基站获取用户设备UE无线能力信息的方法，移动管理实体MME向基站发送初始上下文建立请求消息，包括：

基站判断收到的初始上下文建立请求消息中是否包含禁止系统间切换的网络类型信息单元IE，若包含，则基站将未包含在禁止系统间切换的网络类型IE中的无线接入技术类型写入查询消息中，并将该查询消息发送给UE；否则，基站将协议支持的全部无线接入技术类型写入查询消息中，并将该查询消息发送给UE；

UE收到所述查询消息后，向基站发送自身支持的无线接入技术的UE无线能力信息。

上述技术方案中，基站进行所述判断之前，该方法进一步包括：基站判断收到的初始上下文建立请求消息中是否含有UE无线能力信息，若含有，则基站保存所述UE无线能力信息，UE无线能力信息获取过程结束；否则，基站判断收到的初始上下文建立请求消息中是否包含禁止系统间切换的网络类型IE。

上述技术方案中，该方法进一步包括：基站收到所述UE无线能力信息后，保存收到的UE无线能力信息，并将所述UE无线能力信息发送给MME，所述MME根据UE的激活请求向基站发送初始上下文建立请求消息。

上述技术方案中，所述激活请求为UE注册请求、或UE呼叫请求。所述UE为手机、无线网卡、或车载台。

上述技术方案中，所述无线接入技术类型为通用陆地无线接入EUTRA、通用陆地无线接入网络UTRAN、和/或全球移动通讯系统GSM/增强型数据速率GSM演进技术无线接入网络GERAN。

本发明提供的LTE系统中eNB获取UE无线能力信息的方法，与现有的方法相比，在MME发送的初始上下文建立请求消息包含禁止系统间切换的网络类型信息单元(IE，Information Element)的情况下，eNB仅将未包含在该禁止系统间切换的网络类型IE中的无线接入技术类型写入查询消息，减少了查询消息中包含的接入技术类型个数，优化了eNB向UE发送的UE无线能力查询消息，避免了eNB在填写UE支持的接入技术类型时的盲目性，减小了空中接口的开销，从而缩短了LTE中UE接通过程的时延。

附图说明

图1为UE、eNB及MME之间的接口关系示意图；

图2为本发明eNB获取UE无线能力信息的方法流程示意图。

具体实施方式

本发明的基本思想是：在eNB通过向UE发送查询消息的方式获取UE无线能力信息时，如果MME发送的初始上下文建立请求消息中包含禁止系统间切换的网络类型IE，则eNB仅将未包含在该禁止系统间切换的网络类型IE中的无线接入技术类型写入查询消息，并将该查询消息发送给UE，UE根据收到的查询消息中的无线接入技术类型，向eNB发送自身支持的无线接入技术的UE无线能力信息。与现有技术中查询消息包含协议支持的全部无线接入技术类型相比，本发明方法中eNB在获取UE无线能力信息时有针对性，减少了空中接口的开销，从而缩短了UE接通时延。

本发明中UE可为手机、无线网卡或车载台等。

图2为本发明eNB获取UE无线能力信息的方法流程示意图，如图2所示，该方法包括：

步骤100、根据UE的激活请求，MME向eNB发送初始上下文建立请求消息。

该步骤中，MME根据CN的网络配置情况，可在初始上下文建立请求消息中包含有切换限制相关的IE，称为切换限制列表(Handover Restriction List)，在该IE中可进一步包含名称为禁止系统间切换的网络类型(Forbidden InterRATs)的IE，该禁止系统间切换的网络类型IE中包含了MME禁止UE切换的网络类型。该禁止系统间切换的网络类型IE主要用于禁止UE向该IE中所列出的网络切换。

步骤101、eNB判断初始上下文建立请求消息中是否含有UE无线能力信息，若含有，则eNB保存该UE无线能力信息，UE无线能力信息获取过程结束；若消息中未含UE无线能力信息，则执行步骤102。

步骤102、eNB判断初始上下文建立请求消息中是否包含含有禁止系统间切换的网络类型IE，若包含，则执行步骤103；若未包含，则执行步骤104。

步骤103、eNB将未包含在禁止系统间切换的网络类型IE中的无线接入技术类型写入查询消息，并将该查询消息发送给UE，然后执行步骤105；

该步骤中，初始上下文建立请求消息中包含切换限制列表IE，并且切换限制列表IE中含有禁止系统间切换的网络类型IE，则从协议支持的全部无线接入技术类型列表中，删除禁止系统间切换的网络类型IE中包含的无线接入技术类型，得到新的无线接入技术类型列表，查询消息中包含无线接入技术类型(RAT-TYPE)字段，将得到的新的无线接入技术类型列表中的无线接入技术类型填入查询消息中的RAT-TYPE字段。

步骤104、eNB将协议支持的全部无线接入技术类型写入查询消息，并将该查询消息发送给UE，然后执行步骤105；

该步骤中，初始上下文建立请求消息中未包含切换限制列表IE，或者切换限制列表中未包含禁止系统间切换的网络类型IE，此时eNB将协议支持的全部无线接入技术类型写入查询消息中的RAT-TYPE字段。

步骤105、收到该查询消息后，UE根据该查询消息中的无线接入技术类型，向eNB发送自身支持的无线接入技术的UE无线能力信息；

该步骤中，如果UE对查询消息中的某种无线接入技术不支持，则不组织和发送该种无线接入技术的UE无线能力信息。

步骤106、eNB保存该UE无线能力信息，并将该UE无线能力信息发送给MME，该UE无线能力信息获取过程结束。

下面结合实施例具体说明本发明的LTE系统中eNB获取手机无线能力信息的方法。

实施例1

以一个手机开机过程中的附着(Attach)过程为例，在该过程中，MME中未存储该手机的无线能力信息，手机向MME发送注册请求，MME收到该注册请求后，向eNB发送初始上下文建立请求消息，eNB判定初始上下文建立请求消息中未含有该手机无线能力信息，则触发eNB向手机发送查询消息以获取手机无线能力信息。本实施例eNB获取手机无线能力信息的方法包括：

步骤1、收到手机的注册请求后，MME通过S1接口向eNB发送初始上下文建立请求消息。

步骤2、eNB判断初始上下文建立请求消息中是否含有手机无线能力信息，若含有，则eNB保存该手机无线能力信息，手机无线能力信息获取过程结束；若消息中未含手机无线能力信息，则执行步骤3。

步骤3、eNB判断初始上下文建立请求消息中是否包含禁止系统间切换的网络类型IE，若包含，执行步骤4；若未包含，则执行步骤5。

步骤4、eNB将未包含在禁止系统间切换的网络类型IE中的无线接入技术类型写入查询消息，并将该查询消息发送给手机，然后执行步骤6；

比如，现有无线接入技术类型有LTE系统的演进型通用陆地无线接入(EUTRA，Evolved Universal Terrestrial Radio Access)、3G系统的通用陆地无线接入网络(UTRAN，Universal Terrestrial Radio Access Network)及基于全球移动通讯系统(GSM，Global System for Mobile Communications)/增强型数据速率GSM演进技术(EDGE，Enhanced Data rates for GSM Evolution)的GSM/EDGE无线接入网络(GERAN，GSM/EDGE Radio Access Network)等。TS 36.331中，对应{EUTRA，UTRAN，GERAN}，UE无线能力信息中的无线接入技术类型IE中的取值为{0，1，2}。

若禁止系统间切换的网络类型IE为{GERAN}，则从协议默认的无线接入技术类型集合{EUTRA，UTRAN，GERAN}中删除GERAN，得到集合{EUTRA，UTRAN}，即{0，2}，组成新的无线接入技术类型集合，将{0，2}写入查询消息的RAT-TYPE字段；若禁止系统间切换的网络类型IE为{all}，即不允许不同网络间的切换，仅支持LTE系统，则将GERAN及UTRAN从协议默认的无线接入技术类型集合{EUTRA，UTRAN，GERAN}中删除，得到新的集合{EUTRA}，将对应的取值{0}写入查询消息的RAT-TYPE字段。

步骤5、eNB将协议支持的全部无线接入技术类型写入查询消息，并将该查询消息发送给手机，然后执行步骤6；

该步骤中，无线接入技术类型集合包括协议支持的全部无线接入技术类型{EUTRA、UTRAN、GERAN}，将对应的取值{0、1、2}写入查询消息的RAT-TYPE字段，eNB通过UU接口，将该查询消息发送到手机。

步骤6、手机根据查询消息中的无线接入技术类型，通过UU接口向eNB发送自身支持的无线接入技术的手机无线能力信息；

该步骤中，如果手机对该查询消息中的某种无线接入技术不支持，则不组织和发送该种无线接入技术的手机无线能力信息。本实施例中，手机只支持EUTRA技术，则手机只组织EUTRA无线接入技术，填写到手机无线能力消息中，然后将该手机无线能力消息通过UU接口发给eNB。

步骤7、eNB保存手机上发送的手机无线能力信息，并通过S1接口将该手机无线能力信息发送给MME，该手机无线能力信息获取过程结束。

实施例2：

以一个手机的普通呼叫过程为例，在该手机开机过程中，MME已存储了该手机的无线能力信息，故在手机拨号呼叫过程中，手机向MME发送呼叫请求，MME收到该呼叫请求后，向eNB发送初始上下文建立请求消息，eNB判定该初始上下文建立请求消息中含有手机无线能力信息，则eNB保存该手机无线能力信息，手机无线能力信息获取过程结束。

若因为CN异常，造成MME在呼叫开始时丢失了该手机无线能力信息，则MME向eNB发送的初始上下文建立消息中未含有该手机无线能力信息，从而触发eNB向手机查询手机无线能力，具体查询方法同实施例1。

实施例3：

以一个无线网卡的上网注册过程为例，无线网卡用户使用便携式电脑进行无线上网，在用户通过无线网卡进行注册时，无线网卡也需要做一个Attach过程。在此过程中，无线网卡向MME发送注册请求，MME收到该注册请求后，向eNB发送初始上下文建立请求消息，若该初始上下文建立请求消息中未含有该无线网卡无线能力信息，则触发eNB向无线网卡查询无线网卡无线能力，具体查询方法同实施例1。

实施例4：

以一个车载台的无线上网注册或话音呼叫过程为例，在车载台用户打开电源，进行用户注册时，车载台也会做一个Attach过程，在该Attach过程或者车载台进行话音呼叫过程中，车载台向MME发送注册请求或呼叫请求，MME收到该注册请求或呼叫请求后，向eNB发送初始上下文建立请求消息若，若MME向eNB发送的初始上下文建立请求消息中含有车载台无线能力信息，则eNB保存该车载台无线能力信息，车载台无线能力信息获取过程结束；若MME向eNB发送的初始上下文建立请求消息中未含有车载台无线能力信息，则触发eNB向车载台查询车载台无线能力，具体查询方法同实施例1。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种长期演进LTE系统中基站获取用户设备UE无线能力信息的方法，移动管理实体MME向基站发送初始上下文建立请求消息，其特征在于，该方法包括：

基站判断收到的初始上下文建立请求消息中是否包含禁止系统间切换的网络类型信息单元IE，若包含，则基站将未包含在禁止系统间切换的网络类型IE中的无线接入技术类型写入查询消息中，并将该查询消息发送给UE；否则，基站将协议支持的全部无线接入技术类型写入查询消息中，并将该查询消息发送给UE；

UE收到所述查询消息后，向基站发送自身支持的无线接入技术的UE无线能力信息。

2.根据权利要求1所述的LTE系统中基站获取UE无线能力信息的方法，其特征在于，基站进行所述判断之前，该方法进一步包括：基站判断收到的初始上下文建立请求消息中是否含有UE无线能力信息，若含有，则基站保存所述UE无线能力信息，UE无线能力信息获取过程结束；否则，基站判断收到的初始上下文建立请求消息中是否包含禁止系统间切换的网络类型IE。

3.根据权利要求2所述的LTE系统中基站获取UE无线能力信息的方法，其特征在于，该方法进一步包括：基站收到所述UE无线能力信息后，保存收到的UE无线能力信息，并将所述UE无线能力信息发送给MME。

4.根据权利要求3所述的LTE系统中基站获取UE无线能力信息的方法，其特征在于，所述MME根据UE的激活请求向基站发送初始上下文建立请求消息。

5.根据权利要求4所述的LTE系统中基站获取UE无线能力信息的方法，其特征在于，所述激活请求为UE注册请求、或UE呼叫请求。

6.根据权利要求5所述的LTE系统中基站获取UE无线能力信息的方法，其特征在于，所述UE为手机、无线网卡、或车载台。

7.根据权利要求1至6任一项所述的LTE系统中基站获取UE无线能力信息的方法，其特征在于，所述无线接入技术类型为通用陆地无线接入EUTRA、通用陆地无线接入网络UTRAN、和/或全球移动通讯系统GSM/增强型数据速率GSM演进技术无线接入网络GERAN。

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