CN103648127A

CN103648127A - 用于lte系统带广播包识别的ue活动性检测方法

Info

Publication number: CN103648127A
Application number: CN201310683591.2A
Authority: CN
Inventors: 余刚; 潘晟; 余庆祥; 罗先礼; 杨阳
Original assignee: Wuhan Research Institute of Posts and Telecommunications Co Ltd
Current assignee: Wuhan Research Institute of Posts and Telecommunications Co Ltd
Priority date: 2013-12-13
Filing date: 2013-12-13
Publication date: 2014-03-19
Anticipated expiration: 2033-12-13
Also published as: CN103648127B

Abstract

一种用于LTE系统带广播包识别的UE活动性检测方法，包括：步骤1，初始化所有处于连接状态的UE的活动性状态为激活、活动性指标为0，启动周期活动性检测定时器；步骤2，如果不是广播包则为相应的UE更新活动性指标；步骤3，检查周期活动性检测定时器是否超时，如果没有超时回到步骤2，如果超时进入步骤4；步骤4，对本次检测的UE集合进行遍历检测；步骤5，如果有UE的活动性状态发生迁移则向L3上报；步骤6，L3对上报的迁移事件进行处理；步骤7，将本次检测的UE集合的所有UE对应的活动性指标置零；步骤8，确定下次检测的UE集合，返回步骤2。本发明可节省系统资源，将有限的物理资源有效公平地分配给最需要的终端用户。

Description

用于LTE系统带广播包识别的UE活动性检测方法

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，具体涉及一种用于LTE系统带广播包识别的UE活动性检测方法。

背景技术

LTE（Long term evolution，长期演进）系统中，在基站已经有大用户量接入的情况下，一方面，在有新的用户接入或建立新的业务承载时，可能存在系统资源不足，导致新的用户无法接入；另一方面，基站进行资源调度和某些参数配置时，可能需要同时处理成百甚至上千个UE，相应的算法复杂度和运算时间随UE数量增加而显著提高。为了解决这些问题，基站一般采取：1.通过定时检测UE的活动性状态，把那些长期在线但没有业务数据传输的UE释放；2.抢占低优先级UE的承载资源。UE为用户设备。

在方法1中，一般根据UE实时数据的传输情况（只针对DRB），将处于连接状态的UE划分为两种子状态：激活状态（Active State，UE已建立RRC连接、且有业务数据传输）和休眠状态（Dormant State，UE已建立RRC连接、但在一段持续时间内无业务数据传输）。DRB为数据无线承载，RRC为无线资源控制。状态转换机制为：根据UE业务实时传输情况，基站监视UE的活动性，判断处于连接状态的UE处于“激活(active)”状态或者“休眠(Dormant)”状态。当UE持续一段时间无数据传输时，将从激活状态转入休眠状态；当UE有数据传输时，再从休眠状态转回激活状态；如果UE长时间保持在休眠状态，基站主动发起RRC连接释放过程，释放UE上下文和相关资源，即释放状态。

处于连接状态的UE，在很多情况下，没有有效数据传输，只会往基站发送广播包。在方法1中，因为只考虑了UE的DRB上是否有数据传输，没有考虑数据的类型，所以会把以太网广播包等非业务数据包当成有效数据，导致一个没有任何业务数据传输的UE长期在系统中存在，从而浪费系统资源。

方法2是在系统资源不足的情况下，使得高优先级的UE通过抢占低优先级UE的资源而能够接入，但目前没有高效实用的相应技术方案提出。

发明内容

本发明的目是针对上述技术问题，通过在PDCP增加带广播包识别的UE活动性检测方法，提供一种有效的对接入LTE基站的UE进行活动性检测的方法。

本发明的技术方案为一种用于LTE系统带广播包识别的UE活动性检测方法，包含以下步骤：

步骤1，设所有当前所有处于连接状态的UE构成本次检测的UE集合，初始化所有处于连接状态的UE的活动性状态为激活、活动性指标为0，启动周期活动性检测定时器；

步骤2，对经过PDCP的上行或下行的数据包进行识别和统计，如果不是广播包，为相应的UE更新活动性指标，进入步骤3；如果是广播包，直接进入步骤3；

步骤3，检查周期活动性检测定时器是否超时，如果没有超时，回到步骤2，继续对数据包进行识别和统计；如果超时，进入步骤4；

步骤4，对本次检测的UE集合进行遍历检测，包括以下子步骤，

步骤4.1，取出检测集合中的首个UE；

步骤4.2，取出UE的活动性指标，如果高于预设门限则转入步骤4.6，否则执行步骤4.3；

步骤4.3，如果UE的活动性状态为激活则执行步骤4.3.1；否则执行步骤4.3.2；

步骤4.3.1，检查UE对应的休眠定时器是否在运行：如果没有运行，则执行步骤4.4；否则执行步骤4.5；

步骤4.3.2，检查UE的释放定时器是否超时，如果是，则将UE加入休眠到释放列表，然后执行步骤4.7；否则直接执行步骤4.7；

步骤4.4，为UE开启休眠定时器，然后执行步骤4.7；

步骤4.5，检查休眠定时器是否超时，如果是，执行步骤4.5.1～4.5.5，否则执行步骤4.7；

步骤4.5.1，将UE的活动性状态改为休眠；

步骤4.5.2，将UE加入激活到休眠列表；

步骤4.5.3，停止UE的休眠定时器；

步骤4.5.4，启动UE的释放定时器；

步骤4.5.5，此UE检测完毕，执行步骤4.7；

步骤4.6，如果UE的活动性状态为激活，则重启休眠定时器，此UE检测完毕，执行步骤4.7；否则，执行步骤4.6.1～4.6.4，

步骤4.6.1，将UE的活动性状态改为激活；

步骤4.6.2，停止UE对应的释放定时器；

步骤4.6.3，将UE加入休眠到激活列表；

步骤4.6.4，此UE检测完毕，执行步骤4.7；

步骤4.7，判断检测UE集合是否已经遍历完毕，如果还有UE需要检测，则提取下个UE，返回步骤4.2对下一个UE继续处理；如果本次检测UE集合遍历完毕，退出步骤4，进入步骤5；

步骤5，根据步骤4检测的结果，如果有UE的活动性状态发生迁移，则向L3上报；

步骤6，L3对上报的迁移事件进行处理；

步骤7，将本次检测的UE集合的所有UE对应的活动性指标置零；

步骤8，确定下次检测的UE集合，返回步骤2。

而且，步骤2中，基于掩码长度小于等于24及长度为32的IP，广播包的识别方法为，

取出IP头部的32位目的IP地址，转化为点分十进制格式A.B.C.D，其中0≤B,C,D≤255，0<A≤255，如果D为255即为广播包的地址。

而且，步骤5中，UE的活动性状态发生迁移的判断条件为，激活到休眠、休眠到释放和休眠到激活列表不全为空，对不为空的列表向L3上报；然后清空列表。

而且，步骤6中，L3对上报的迁移事件的处理方法为，

收到激活到休眠列表，记录相关信息，但不加以处理；

收到休眠到释放列表，释放相关UE的RRC连接，以及删除UE上下文；

收到休眠到激活列表，记录相关信息，但不加以处理。

而且，步骤1中，为相应的UE更新活动性指标的方式为，将更新前的活动性指标和相应数据量根据预设规则映射成的活动性指标之和，作为更新后的活动性指标。

本发明对于一定周期内，让有业务数据传输的UE，保持激活状态及其业务的正常进行；对那些长期在线，无任何数据传输或除了广播包外没有其它业务数据传输的UE，将其转为休眠状态或主动释放，从而节省系统资源，将有限的物理资源有效公平地分配给最需要的终端用户。如果系统已经实现UE活动性检测功能，只需要增加广播包的识别功能；如果系统没有实现UE状态功能，使用本发明的方法可以方便实现一个高效的UE活动性检测功能，本发明的技术方案简单可行。

附图说明

图1是本发明实施例的LTE基站L2/L3间上行流量/消息走向图；

图2是本发明实施例的UE活动性检测总体流程图；

图3是本发明实施例的广播包识别及流量统计流程图。

具体实施方式

结合附图，提供本发明实施例具体描述如下。

实施例所提供用于LTE系统带广播包识别的UE活动性检测方法，可由本领域技术人员采用软件技术实现自动运行流程。具体实施时，可在LTE基站系统（eNB）的L2层中，由本技术领域人员在L2层采用软件模块化技术设置或改进UE活动性检测模块，通过UE活动性检测模块开启UE活动性检测功能并执行本流程。L2表示物理链路层面，建议其中采用包数据汇聚协议模块PDCP，实施例的技术方案基于PDCP实现，UE活动性检测模块可设置于包数据汇聚协议模块PDCP中。

如图1所示，现有技术的LTE基站L2/L3间上行流量/消息走向涉及如下单元，

101，MAC，Medium-access control(媒体接入控制模块)；

102，Radio Link Control(无线链路控制模块)；

103，PDCP，Packet Data Convergence Protocol(包数据汇聚协议模块)；

104，L3，LTE BBU协议栈第三层(包括RRC、S1AP，X2AP功能模块)；

105，GTP-U，GPRS Tunnelling Protocol for the User Plane（用户层面的GPRS隧道协议）。

LTE基站L2/L3间上行流量/消息走向为，依次从MAC、RLC、PDCP分别输出到L3和GTP-U。

如图2所示，实施例所提供方法包括以下步骤：

步骤1，开始UE活动性检测，所有当前所有处于连接状态的UE构成本次检测的UE集合，并为所有处于连接状态的UE，设置活动性检测初始值(包括初始化活动性状态为激活；活动性指标为0)；启动UE周期活动性检测定时器(activityDetectionTimer)。

为控制检测周期，本发明建立了周期活动性检测定时器。为了支持状态转换机制，还建立了休眠定时器和释放定时器。实施例的各定时器设置如下：

表1定时器设置表

具体实施时，各定时器可由本领域技术人员自行根据情况设置时间长度。

实施例还建立以下三种列表：

激活到休眠列表，用于存放满足以下条件的UE：

在前一个检测周期内活动性状态为激活，本检测周期的活动性状态为休眠。

休眠到释放列表，用于存放满足以下条件的UE：

在前一个检测周期内活动性状态为休眠，本检测周期的活动性状态为释放。

休眠到激活列表，用于存放满足以下条件的UE：

这些列表初始都为空。

步骤2，对经过PDCP的上行/下行数据包进行识别和统计。如果不是广播包，为传输该流量的DRB相应的UE更新活动性指标；如果是广播包，不更新UE活动性指标。

如图3所示，步骤2的流程可设计为：eNB L2统计流程开始，判断是否是广播包，是则eNB L2统计流程结束，否则为DRB对应的UE更新活动性指标，然后eNB L2统计流程结束。

目前数据包一般采用掩码长度小于等于24及长度为32的IP，实施例的步骤2中，广播包的识别方法为：

取出IP头部的32位目的IP地址，将其转化为点分十进制格式A.B.C.D(0≤B,C,D≤255，0<A≤255；如果D为255即为广播地址。

实施例的步骤2中，更新UE活动性指标的方法为：

上行：更新后UE活动性指标

=更新前的UE活动性指标+本次上行数据量映射成的活动性指标

下行：更新后UE活动性指标

=更新前的UE活动性指标+本次下行数据量映射成的活动性指标。

本领域技术人员可自行预先设定数据量与活动性指标的映射规则。实施例中，本次下行数据量映射成的活动性指标根据如下表所示预设映射规则得到：

表2传输字节数和UE活动性指标的映射关系表

业务数据传输字节数(N_TX)	UE活动性指标(V_UE)
		N_TX=0	0
N_TX=32	1
		32<=N_TX<512	2
512<=N_TX<4096	3
		4096<=N_TX<65536	4
N_TX>=65536	5

步骤3，检查周期活动性检测定时器(activityDetectionTimer)是否超时。如果没有超时，回到步骤2，继续对数据包进行识别和统计；如果超时，进入步骤4。

步骤4，对本次检测的UE集合，进行遍历检测。UE集合可以构成UE列表，按表进行检测。

实施例的步骤4中，UE活动性检测的方法为：

步骤4.1，取出检测集合中的首个UE；

步骤4.2，取出UE的活动性指标，如果高于预设门限（可以根据实际情况由本领域技术人员配置，建议默认值为0）,则转入步骤4.6；否则，执行步骤4.3；

步骤4.3，如果UE的活动性状态为激活，执行步骤4.3.1；否则执行步骤4.3.2；

步骤4.4，为UE开启休眠定时器，即基站最近一次出现activityDetectionTimer到时时，满足“UE的活动性指标不高于预设门限，活动性状态为激活，且休眠定时器没有在运行”的条件时开启，以实现当UE持续一段时间无数据传输时，从激活状态转入休眠状态；然后执行步骤4.7；

步骤4.5，此时UE已经开启休眠定时器，检查休眠定时器是否超时，如果是，执行下面步骤4.5.1～4.5.5，否则执行步骤4.7；

步骤4.5.1，将UE活动性状态改为休眠；

步骤4.5.2，将UE加入激活到休眠列表；

步骤4.5.3，停止UE的休眠定时器；

步骤4.5.4，启动UE的释放定时器；

步骤4.5.5，此UE检测完毕，执行步骤4.7；

通过步骤4.5.1～4.5.5，实现当UE长时间保持在休眠状态，基站主动发起RRC连接释放过程，释放UE上下文和相关资源，即释放状态。

步骤4.6，此时活动性指标高于门限，如果UE的活动性状态为激活,则重启休眠定时器，此UE检测完毕，执行步骤4.7；否则，执行步骤4.6.1～4.6.4：

步骤4.6.1，将UE的活动性状态改为激活；

步骤4.6.2，停止UE对应的释放定时器（在之前检测周期的步骤4.5.4启动的）；

步骤4.6.3，将UE加入休眠到激活列表；

步骤4.6.4，此UE检测完毕，执行步骤4.7；

通过步骤4.6.1～4.6.4，实现当UE有数据传输时，再从休眠状态转回激活状态。

步骤4.7，判断检测UE集合是否已经遍历完毕，如果还有UE需要检测，则提取下个UE，返回步骤4.2对下一个UE继续处理；如果本次检测UE集合遍历完毕，退出步骤4，进入步骤5。

步骤5，根据检测的结果，如果有UE的活动性状态发生迁移（即激活到休眠列表、休眠到释放列表、休眠到激活列表不全为空），则向L3上报。上报后，三种列表激活到休眠；休眠到释放；休眠到激活均清空。

步骤6，L3对上报的迁移事件进行处理。

实施例的步骤6中，L3对L2上报事件的处理方法为：

收到激活到休眠列表：记录相关信息，包括L2上报的UE的当前活动性状态，但不加以处理；

收到休眠到释放列表：释放相关UE的RRC连接（以及删除UE上下文）；

收到休眠到激活列表：记录相关信息，包括L2上报的UE的当前活动性状态，但不加以处理。

步骤7，将本次检测的UE集合的所有UE对应的活动性指标置零。

步骤8，确定下次检测的UE集合，返回步骤2开始执行下一个检测周期的处理。

以上所述为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，其他类似于本发明的思想和原则的方案，均应在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种用于LTE系统带广播包识别的UE活动性检测方法，其特征在于，包含以下步骤：

步骤4.1，取出检测集合中的首个UE；

步骤4.4，为UE开启休眠定时器，然后执行步骤4.7；

步骤4.5，检查休眠定时器是否超时，如果是，执行步骤4.5.1 ~ 4.5.5，否则执行步骤4.7；

步骤4.5.1，将UE的活动性状态改为休眠；

步骤4.5.2，将UE加入激活到休眠列表；

步骤4.5.3，停止UE的休眠定时器；

步骤4.5.4，启动UE的释放定时器；

步骤4.5.5，此UE检测完毕，执行步骤4.7；

步骤4.6，如果UE的活动性状态为激活，则重启休眠定时器，此UE检测完毕，执行步骤4.7；否则，执行步骤4.6.1~4.6.4，

步骤4.6.1，将UE的活动性状态改为激活；

步骤4.6.2，停止UE对应的释放定时器；

步骤4.6.3，将UE加入休眠到激活列表；

步骤4.6.4，此UE检测完毕，执行步骤4.7；

步骤6，L3对上报的迁移事件进行处理；

步骤8，确定下次检测的UE集合，返回步骤2。

2.根据权利要求1所述用于LTE系统的带广播包识别的UE活动性检测方法，其特征在于：步骤2中，基于掩码长度小于等于24及长度为32的IP，广播包的识别方法为，

3.根据权利要求1所述用于LTE系统的带广播包识别的UE活动性检测方法，其特征在于：

步骤5中， UE的活动性状态发生迁移的判断条件为，激活到休眠、休眠到释放和休眠到激活列表不全为空，对不为空的列表向L3上报；然后清空列表。

4.根据权利要求1所述用于LTE系统的带广播包识别的UE活动性检测方法，其特征在于：

步骤6中，L3对上报的迁移事件的处理方法为，

收到激活到休眠列表，记录相关信息，但不加以处理；

收到休眠到激活列表，记录相关信息，但不加以处理。

5.根据权利要求1或2或3或4所述用于LTE系统的带广播包识别的UE活动性检测方法，其特征在于：步骤1中，为相应的UE更新活动性指标的方式为，将更新前的活动性指标和相应数据量根据预设规则映射成的活动性指标之和，作为更新后的活动性指标。