CN102724770A - 用户设备状态转换方法、设备及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供用户设备状态转换方法、设备及系统。该方法包括：接收用户设备发送的信令连接释放请求消息；若判断获知所述用户设备的协议版本类型为R7以下版本，或所述信令连接释放请求消息未携带信令连接释放原因，则当满足在第一预设时长内未接收到所述用户设备的通信数据包时，将所述用户设备转换为空闲状态。根据本发明提供的用户设备状态转换方法、设备及系统，能够避免因R7以下版本用户设备执行不规范的快速休眠而增加网络大量信令开销。
Description
技术领域
本发明涉及网络通信技术，尤其涉及一种用户设备状态转换方法、设备及系统，属于通信技术领域。
背景技术
在宽带码分多址（Wideband Code Division Multiple Access，WCDMA）网络中，随着移动互联网的发展，智能终端为用户带来越来越丰富的移动互联网业务应用。但是智能终端大屏幕、多任务等特性都会消耗大量电能，导致待机时间缩短。为了平衡终端的待机时间和网络的信令开销，第三代合作伙伴计划（The 3rd Generation Partnership Project，3GPP）在第8版本（REL-8，R8）协议标准中针对移动互联网应用的小数据流量特点，引入了终端的标准快速休眠功能。终端在数据业务会话过程中，当最后一个数据包传输结束后一段时间（如3~10秒）没有数据包继续传输，终端可以发送信令连接释放请求（Signalling Connection Release Indication）消息至无线网络控制器（Radio Network Controller，RNC），该信令连接释放请求消息携带信令连接释放原因（Signalling Connection Release IndicationCause）字段，该字段标识的原因值为用户设备（UE）请求分组交换数据会话结束（UE Requested PS Data session end）或其它原因（any othercause），通知网络侧终端已经决定结束本次数据会话。RNC接收到该消息之后，发起状态迁移流程，指示终端从CELL_DCH状态迁移至CELL_PCH、URA_PCH或CELL_FACH状态。当有数据传输时，再次发起状态迁移流程，例如从CELL_PCH状态迁移至CELL_DCH状态。
但是，在目前R6版本的WCDMA网络中，大量R7以下版本（Pre-R8）的智能终端只从自身省电角度出发，采用了不规范的快速休眠技术，在数据业务会话过程中，如果最后一个数据包发送完毕后一段时间（如3~10秒），没有数据传输，便向RNC发送信令连接释放请求消息，不携带任何原因值。RNC接到这种信令连接释放请求消息后，释放资源，将终端从CELL_DCH态转换到空闲态。当终端再次有数据发送时，RNC需与终端重新建立信令连接。
由于Pre-R8终端的自动信令连接释放功能并非业界的统一标准，不同的终端厂商有不同的实现机制，当这些终端接入网络时，使得WCDMA网络中频繁进行信令连接及释放，增加了网络大量的信令开销。
发明内容
本发明提供用户设备状态转换方法、设备及系统，用以避免因Pre-R8终端执行不规范的快速休眠而增加网络大量信令开销。
一方面，本发明实施例提供一种用户设备状态转换方法，包括：
接收用户设备发送的信令连接释放请求消息；
若判断获知所述用户设备的协议版本类型为R7以下版本，或所述信令连接释放请求消息未携带信令连接释放原因，则当满足在第一预设时长内未接收到所述用户设备的通信数据包时，将所述用户设备转换为空闲状态。
一方面，本发明实施例提供一种无线网络控制器，包括：
第一处理模块，用于接收用户设备发送的信令连接释放请求消息；
第二处理模块，用于若判断获知所述用户设备的协议版本类型为R7以下版本，或所述信令连接释放请求消息未携带信令连接释放原因，则当满足在第一预设时长内未接收到所述用户设备的通信数据包时，将所述用户设备转换为空闲状态。
一方面，本发明实施例提供一种通信系统，包括本发明实施例提供的无线网络控制器，以及与所述无线网络控制器通信的用户设备。
根据本发明提供的用户设备状态转换方法、设备及系统，当UE不执行标准快速休眠而发起信令连接释放消息时，RNC并非在接收到UE发送的信令连接释放消息时，立即释放该UE的Iu连接和RRC连接，而是当满足在第一预设时长内未接收到所述用户设备的通信数据包时，再将所述用户设备转换为空闲状态，能够避免由于UE频繁发起非标准的快速休眠而导致网络信令开销大幅增加，节约了网络信令开销。
附图说明
图1为典型的通用移动通信系统（Universal Mobile TelecommunicationSystem，UMTS）的架构图。
图2为本发明一个实施例的用户设备状态转换方法的流程示意图。
图3为本发明另一实施例的用户设备状态转换方法的信令示意图。
图4为本发明一个实施例的无线网络控制器的结构示意图。
具体实施方式
图1为典型的通用移动通信系统（Universal Mobile TelecommunicationSystem，UMTS）的架构图。如图1所示，UMTS系统包括用户设备（UserEquipment，UE）、UMTS陆地无线接入网（UMTS Terrestrial Radio AccessNetwork，UTRAN）和核心网（Core Network，CN）三个部分，UE与UTRAN之间通过Uu接口通信，UTRAN与CN之间通过Iu（UTRAN to Core NetworkInterface）接口通信。其中，UTRAN由节点B（Node B）和无线网络控制器（Radio Network Controller，RNC）构成，CN包括服务通用分组无线服务技术（General Packet Radio Service，GPRS）支持节点（Serving GPRS SupportNode，SGSN）和网关GPRS支持节点（Gateway GPRS Support Node，GGSN）等。下面以在图1所示的UMTS系统中实施本发明实施例的技术方案为例，对本发明实施例的技术方案进行说明，但其并非用于对本发明实施例的限定，本领域的技术人员能够理解，本发明实施例的技术方案也适用于其它包括UE和RNC的通信系统。
实施例一
本实施例的用户设备状态转换方法例如于图1所示的UMTS系统中的RNC来执行，下面从RNC的角度对本发明实施例的用户设备状态转换方法进行说明。图2为本发明一个实施例的用户设备状态转换方法的流程示意图。如图2所示，该用户设备状态转换方法包括：
步骤S201，接收用户设备发送的信令连接释放请求消息；
步骤S202，若判断获知所述用户设备的协议版本类型为R7以下版本，或所述信令连接释放请求消息未携带信令连接释放原因，则当满足在第一预设时长内未接收到所述用户设备的通信数据包时，将所述用户设备转换为空闲状态。
在本文中，“R7以下版本”表示包括R7版本和低于R7的其它版本，即例如包括R7版本、R6版本和R5版本等；“R8以上版本”表示包括R8版本和高于R8的其它版本，即例如包括R8版本、R9版本和R10版本等。
具体地，RNC与一个或多个Node B连接，对UE经Node B发送的数据进行汇集，用于实现UE与CN的连接建立、断开及无线资源管理等功能。RNC中维护一个UE列表，该UE列表中包括通过该RNC接入CN的全部UE的相关信息，RNC获取各UE的协议版本类型并对应保存在该UE列表中，此外，该UE列表中还记录有各UE的最后一次通信的时间，以及UE标识等信息。
UE中通常配置有一个定时器（以下将该定时器称为第一定时器T1），其中该定时器的时长由UE厂商进行设置。第一定时器T1在UE与CN建立连接时启动、并在进行数据包通信时不断重启，当UE在第一定时器T1的时长内未没有数据包通信时，则第一定时器T1超时，此时UE主动通过Node B向RNC发送信令连接释放消息（Signalling Connection Release Indication）。
表1为3GPP协议标准中R7以下版本UE发送的信令连接释放消息的主要字段列表，表2为3GPP协议标准中R8以上版本UE发送的信令连接释放消息的主要字段列表。如表1和表2中所示，R8以上版本UE发送的信令连接释放消息中包括用于携带信令连接释放原因的原因值的信令连接释放原因（Signalling Connection Release Indication Cause）字段，该字段为必选项，且字段类型为枚举类型，枚举值（即原因值）例如包括“UE请求分组交换（PacketSwitch，PS）数据会话结束（UE Requested PS Data session end）”和“其它原因（any other cause）”两种，其中，对于R8以上版本UE，UE可根据3GPP R8的规范，在执行标准的快速休眠功能时，发送信令连接释放消息，并将信令连接释放原因字段的原因值设置为“UE Requested PS Data session end”或“anyother cause”，而R7以下版本UE发送的信令连接释放消息中不包含该信令连接释放原因字段。
表1
表2
RNC在接收到UE发送的信令连接释放消息后，通过查找UE列表获知该UE的协议版本类型，并通过解析该信令连接释放消息获知信令连接释放消息中是否携带信令连接释放原因字段，判断结果包括以下几种情形：
情形一、UE的协议版本类型为R8以上版本，且信令连接释放消息中携带信令连接释放原因字段，则RNC获知该信令连接释放消息为遵从3GPP协议标准的R8以上版本UE执行的标准快速休眠，此时RNC例如根据3GPP R8的规范，按照信令连接释放原因字段的原因值对UE进行状态转换，即：若原因值为“UE Requested PS Data session end”，则RNC发起无线承载重配置（Radio Bearer Reconfiguration）流程，将UE从“CELL_DCH”状态迁移至“CELL_PCH”状态、“URA_PCH”状态或“CELL_FACH”状态；若原因值为“any other cause”，则RNC发起Iu连接释放和无线资源控制协议（RadioResource Control，RRC）连接释放，将UE从“CELL_DCH”状态迁移至空闲状态。
情形二、UE的协议版本类型为R8以上版本，但信令连接释放消息中未携带信令连接释放原因字段，则RNC获知该信令连接释放消息是由不遵从3GPP协议标准的R8以上版本UE发送的信令连接释放消息，而不是R8以上版本UE遵从3GPP协议标准执行的标准快速休眠。此时，RNC根据UE的通信情况决定是否将UE从“CELL_DCH”状态转换为空闲状态。更为具体地，RNC根据UE列表中记录的UE最后一次通信的时间，判断接收到信令连接释放消息的时间与记录的UE最后一次通信的时间之间的时间间隔是否大于等于第一预设时长，即判断UE未进行通信的时长是否达到第一预设时长，若是，则RNC发起Iu连接释放和RRC连接释放，将UE从“CELL_DCH”状态转换为空闲状态；若否，则RNC根据UE的通信状态继续监测未接收到该UE的通信数据包的时长是否等于第一预设时长，并当等于第一预设时长时，发起Iu连接释放和RRC连接释放，将所述用户设备转换为空闲状态；若在满足未接收到该UE的通信数据包的时长等于第一预设时长之前，再次接收到该UE的通信数据包，则停止监测，并保持该UE处于“CELL_DCH”状态。其中，RNC例如通过自身设置的一个永久在线定时器来实现上述是否满足UE在第一预设时长内未接收到所述UE的通信数据包的判断。
情形三、UE的协议版本类型为R7以下版本，且信令连接释放消息中未携带信令连接释放原因字段，则RNC获知该信令连接释放消息不是R8以上版本UE执行的标准快速休眠。此时RNC采取与情形二相同的处理方式。
根据上述实施例的用户设备状态转换方法，当UE不执行标准快速休眠而发起信令连接释放消息时，RNC并非在接收到UE发送的信令连接释放消息时，立即释放该UE的Iu连接和RRC连接，而是当满足在第一预设时长内未接收到所述用户设备的通信数据包时，再将所述用户设备转换为空闲状态。由于UE根据自身的第一定时器T1发起信令连接释放消息，第一定时器T1的时长并非业界的统一标准，而是由不同的UE厂商来任意设置，因此，通过本实施例的用户设备状态转换方法，由于RNC对于除R8以上版本UE发起的标准快速休眠之外的情况，均根据自身的预设时长来释放UE资源，能够避免由于UE厂商将UE的第一定时器T1时长设置过短、使得UE频繁发起非标准的快速休眠而导致网络信令开销大幅增加，节约了网络信令开销。
进一步地，在上述实施例的基础上，还可通过以下设置，对非标准快速休眠机制导致的Iu连接释放进行统计：
在上述情形一中，原因值为“any other cause”时，RNC在发起Iu连接释放时，向SGSN发送Iu释放请求（Iu release request）消息，并在该Iu释放请求中，将原因值设置为UE生成的信令连接释放（Release due to UEgenerated signaling connection release）；在上述情形二和三中，RNC在发起Iu连接释放时，向SGSN发送Iu释放请求（Iu release request）消息，并在该Iu释放请求中，将原因值设置为UE不活动（UE Inactivity）。
实施例二
图3为本发明另一实施例的用户设备状态转换方法的信令示意图。如图3所示，该实施例的用户设备状态转换方法包括以下流程：
步骤S301，UE向RNC发送RRC连接请求（RRC Connection Request），其中该RRC连接请求携带有用于标识用户设备的协议版本类型的接入设备版本标识（Access stratum release indicator）字段；
具体地，接入设备版本标识字段的类型为枚举类型，枚举值例如包括REL-4（即R4版本）、REL-5（即R5版本）、REL-6（即R7版本）、REL-7（即R7版本）、REL-8（即R8版本）、REL-9（即R9版本）、REL-10（即R10版本）等，UE根据自身的协议版本类型设置接入设备版本标识字段。
步骤S302，RNC接收RRC连接请求，从RRC连接请求中获取UE的协议版本类型；
步骤S303，RRC连接建立完成；
步骤S304，UE与SGSN进行信令交互，初始化直传消息建立与CN的信令链路；
步骤S305，鉴权、安全流程；
步骤S306，UE向SGSN发送激活分组报文协议（PDP）上下文请求；
步骤S307，无线承载（RAB）建立；
步骤S308，SGSN向UE返回激活PDP上下文响应；
步骤S309，UE进行数据包通信；
步骤S310，若UE的第一定时器T1超时，UE向RNC发送信令连接释放消息；
步骤S311，RNC判断UE的协议版本类型是否为R8以上版本，并判断信令连接释放消息是否携带原因值；
若UE的协议版本类型为R8以上版本、且信令连接释放消息携带的原因值为UE请求PS数据会话结束，则执行步骤S312；
若UE的协议版本类型为R8以上版本、且信令连接释放消息携带的原因值为其它原因，则执行步骤S313；
若UE的协议版本类型为R7以下版本、且信令连接释放消息未携带原因值，则执行步骤S314；
步骤S312，包括：S3121，RNC向UE发送无线承载重配置消息；S3122，UE向RNC返回无线承载重配置完成；
步骤S313，包括：S3131，RNC向SGSN发送Iu释放请求；S3132，SGSN向RNC返回Iu释放命令；S3133，RNC向SGSN发送Iu释放完成；S3134，RNC向UE发送RRC连接释放；S3135，UE向RNC返回RRC连接释放完成；
步骤S314，检测永久在线定时器是否超时，并当超时时，执行步骤S313；
其中，RNC预置有一个永久在线定时器，该永久在线定时器的时长为第一预设时长，即RNC通过该永久在线定时器来实现上述是否满足UE在第一预设时长内未接收到所述UE的通信数据包的判断。其中，第一预设时间越长降低网络信令开销效果越好，同时用户长期占用网络资源，用户感知也会一定程度上变好（例如用户发QQ消息或斗地主出牌等响应都会更快），但是终端耗电会增加，同时网络业务资源占用也会增加；第一预设时长越短，则网络信令频繁断开重连，信令开销增大，用户感知一定程度变差（例如用户每一次发QQ消息或斗地主出牌都要重新建立信令连接，响应变慢），但是手机更省电，网络的业务资源占用率也会降低一些。因此其具体数值可根据需要进行设置，例如设置为20秒，此处不作限制。
实施例三
图4为本发明一个实施例的无线网络控制器的结构示意图。如图4所示，该无线网络控制器包括：
第一处理模块41，用于接收用户设备发送的信令连接释放请求消息；
第二处理模块42，若判断获知所述用户设备的协议版本类型为R7以下版本，或所述信令连接释放请求消息未携带信令连接释放原因，则当满足在第一预设时长内未接收到所述用户设备的通信数据包时，将所述用户设备转换为空闲状态。
本实施例的无线网络控制器执行用户设备状态转换的流程与上述任一实施例的用户设备状态转换方法相同，故此处不再赘述。
根据本实施例的无线网络控制器，当UE不执行标准快速休眠而发起信令连接释放消息时，RNC并非在接收到UE发送的信令连接释放消息时，立即释放该UE的Iu连接和RRC连接，而是当满足在第一预设时长内未接收到所述用户设备的通信数据包时，再将所述用户设备转换为空闲状态。由于UE根据自身的第一定时器T1发起信令连接释放消息，第一定时器T1的时长并非业界的统一标准，而是由不同的UE厂商来任意设置，因此，通过本实施例的RNC，由于RNC对于除R8以上版本UE发起的标准快速休眠之外的情况，均根据自身的预设时长来释放UE资源，能够避免由于UE厂商将UE的第一定时器T1时长设置过短、使得UE频繁发起非标准的快速休眠而导致网络信令开销大幅增加，节约了网络信令开销。
进一步地，在上述实施例的无线网络控制器中，还包括第三处理模块，用于接收所述用户设备发送的无线资源控制协议RRC连接请求；解析所述RRC连接请求，根据所述RRC连接请求的接入设备版本标识字段确定所述用户设备的协议版本类型；在本地维护的用户设备列表中记录所述用户设备的协议版本类型。
进一步地，在上述实施例的无线网络控制器中，所述第二处理模块具体用于若判断获知所述用户设备的协议版本类型为R7以下版本，或所述信令连接释放请求消息未携带原因值，则判断无线网络控制器RNC中设置的永久在线定时器是否超时，其中所述永久在线定时器的定时时长为所述第一预设时长，且接收到所述用户设备的通信数据包时重启所述永久在线定时器；当所述永久在线定时器超时时，释放所述用户设备的Iu连接和RRC连接。
实施例四
本实施例提供一种通信系统，包括上述实施例的无线网络控制器，以及与无线网络控制器通信的用户设备。
该通信系统执行用户设备状态转换的流程与上述任一实施例的用户设备状态转换方法相同，故此处不再赘述。
根据本实施例的通信系统，当UE不执行标准快速休眠而发起信令连接释放消息时，RNC并非在接收到UE发送的信令连接释放消息时，立即释放该UE的Iu连接和RRC连接，而是当满足在第一预设时长内未接收到所述用户设备的通信数据包时，再将所述用户设备转换为空闲状态。由于UE根据自身的第一定时器T1发起信令连接释放消息，第一定时器T1的时长并非业界的统一标准，而是由不同的UE厂商来任意设置，因此，通过本实施例的通信系统，由于RNC对于除R8以上版本UE发起的标准快速休眠之外的情况，均根据自身的预设时长来释放UE资源，能够避免由于UE厂商将UE的第一定时器T1时长设置过短、使得UE频繁发起非标准的快速休眠而导致网络信令开销大幅增加，节约了网络信令开销。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (7)
1.一种用户设备状态转换方法，其特征在于，包括：
接收用户设备发送的信令连接释放请求消息；
若判断获知所述用户设备的协议版本类型为R7以下版本，或所述信令连接释放请求消息未携带信令连接释放原因，则当满足在第一预设时长内未接收到所述用户设备的通信数据包时，将所述用户设备转换为空闲状态。
2.根据权利要求1所述的用户设备状态转换方法，其特征在于，所述接收用户设备发送的信令连接释放请求消息之前，还包括：接收所述用户设备发送的无线资源控制协议RRC连接请求；
解析所述RRC连接请求，根据所述RRC连接请求的接入设备版本标识字段确定所述用户设备的协议版本类型；
在本地维护的用户设备列表中记录所述用户设备的协议版本类型。
3.根据权利要求1或2所述的用户设备状态转换方法，其特征在于，所述当满足在第一预设时长内未接收到所述用户设备的通信数据包时，将所述用户设备转换为空闲状态具体包括：
判断无线网络控制器RNC中设置的永久在线定时器是否超时，其中所述永久在线定时器的定时时长为所述第一预设时长，且接收到所述用户设备的通信数据包时重启所述永久在线定时器；
当所述永久在线定时器超时时，释放所述用户设备的通用移动通信系统陆地无线接入网与核心网Iu连接和RRC连接。
4.一种无线网络控制器，其特征在于，包括：
第一处理模块，用于接收用户设备发送的信令连接释放请求消息；
第二处理模块，用于若判断获知所述用户设备的协议版本类型为R7以下版本，或所述信令连接释放请求消息未携带信令连接释放原因，则当满足在第一预设时长内未接收到所述用户设备的通信数据包时，将所述用户设备转换为空闲状态。
5.根据权利要求4所述的无线网络控制器，其特征在于，还包括：
第三处理模块，用于接收所述用户设备发送的无线资源控制协议RRC连接请求；解析所述RRC连接请求，根据所述RRC连接请求的接入设备版本标识字段确定所述用户设备的协议版本类型；在本地维护的用户设备列表中记录所述用户设备的协议版本类型。
6.根据权利要求4或5所述的无线网络控制器，其特征在于，所述第二处理模块具体用于若判断获知所述用户设备的协议版本类型为R7以下版本，或所述信令连接释放请求消息未携带原因值，则判断无线网络控制器RNC中设置的永久在线定时器是否超时，其中所述永久在线定时器的定时时长为所述第一预设时长，且接收到所述用户设备的通信数据包时重启所述永久在线定时器；当所述永久在线定时器超时时，释放所述用户设备的Iu连接和RRC连接。
7.一种通信系统，其特征在于，包括权利要求4-6任一所述的无线网络控制器，以及与所述无线网络控制器通信的用户设备。
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