CN104081869A - 用于rrc切换的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

在控制无线通信系统中的RRC(无线电资源控制)状态切换的方法中，基于对用户设备的至少所检测的移动性测量，来适应性地控制(S40)在用于所述用户设备的空闲状态与连接状态之间的RRC状态切换。

Description

用于RRC切换的方法和装置
技术领域
本公开内容一般性地涉及无线通信系统，具体地涉及这种系统中的RRC(无线电资源控制)状态切换的管理。
背景技术
蜂窝无线电通信系统中的一个基本特征是切换(HO)。切换是用来支持网络中的移动性的主要功能。当移动终端或者用户设备(UE)在蜂窝网络中移动时，在来自当前小区的信号太微弱而不能支持当前的无线电链路和/或在决定了另一个小区具有更好的可能性以支持用于用户终端的无线电通信时，它必须改变服务小区。
LTE(长期演进)是由3GPP(第3代伙伴计划)所标准化的无线电接入技术。LTE系统使用正交频分复用(OFDM)作为在从系统节点到用户设备的下行链路中的多接入技术(称为OFDMA)。LTE系统通常具有从大约1.4MHZ到20MHz范围的信道带宽，并且支持最大带宽信道上的大于100兆比特每秒的吞吐量。被定义用于LTE下行链路的一种类型的物理信道是物理下行链路共享信道(PDSCH)，其运送来自LTE协议栈中更高层的信息，并且一个或多个具体的传送信道被映射至物理下行链路共享信道。控制信息由物理上行链路控制信道(PUCCH)并且由物理下行链路控制信道(PDCCH)来运送。
LTE无线电接入架构基于被称为eNodeB的LTE无线电基站，其与也被称为用户设备(UE)的移动终端通信。
在LTE中(以及在WCDMA中)，所谓的无线电资源控制(RRC)协议执行用户设备与基站(例如eNodeB)之间的多种功能。在这些功能中，可能提到：广播与NAS(非接入层)和AS(接入层)有关的系统信息，RRC连接的建立、维护、和释放，信令和数据无线电承载的建立、配置、维护、和释放。在这些功能中，对于当前的公开内容，RRC连接的管理是最感兴趣的。
在LTE中，用户设备(UE)可能在如图1中所图示的两种不同的状态中。一种状态，RRC_CONNECTED是当用户设备是活动的并且连接至网络内的具体小区(例如eNodeB)时所使用的状态。一个或者若干个IP地址已经被指配给用户设备，以及被用于用户设备与网络之间的信令目的的用户设备的标识，小区无线电网络临时标识符(C-RNTI)。尽管不同地表达在规范中，但是取决于上行链路是否被同步至网络，能够说RRC_CONNECTED状态包括两种子状态，即IN_SYNC和OUT_OF_SYNC。因为LTE使用基于上行链路的正交FDMA/TDMA(频分多址/时分多址)，所以有必要使来自不同移动终端或者用户设备的上行链路发射同步，以确保它们同时到达接收机。简言之，接收机测量来自每个主动进行发射的移动终端的发射的达到时间，并且在下行链路中发送定时校正命令。只要上行链路被同步，用于用户数据和L1/L2(层1/层2)控制信令的上行链路发射是可能的。假如在给定的时间窗内没有发生上行链路发射，则定时对准显然是不可能的并且上行链路声明未被同步。在这种情况中，移动终端需要执行随机接入过程来恢复上行链路同步。状态RRC_IDLE是其中UE睡眠(即不活动)的所谓的低活动性状态，大多数时间是为了减少电池消耗。上行链路同步不被维持并且因此可能发生的仅有的上行链路发射活动是用以从RRC-IDLE转换至RRC_CONNECTED的随机接入。在下行链路中，如将在下面更详细描述的，UE能够定期地醒来，即变得活动，以便根据通常被称为不连续接收周期(DRX)的事物来监测寻呼信道(PCH)，以便被寻呼用于传入的呼叫。移动终端维护它的(多个)IP地址和其他内部信息，以便在必要时迅速地转换至RRC_CONNECTED。
上面所提到的不连续接收周期(DRX)是如下的功能，该功能实现减少的功率消耗以便于UE减少它们的功率消耗以节省UE电池时间。DRX机制允许UE大多数时间睡眠，同时UE接收机电路关断，并且仅定期地在短时段中醒来以监测寻呼信道。本质上，DRX包括“接通持续期”时段的定期重复，随后是可能的不活动或者睡眠的时段。“接通持续期”定义了强制活动的时段。优选地，UE被配置具有2ms每20ms的接通持续期。在活动时段期间，UE接收用于新数据的指配和许可，此后不活动定时器被启动并且UE准备连续地被调度。其他的活动时段是当UE正期待下行链路HARQ(混合自动重传请求)传输的重传、或者用于上行链路HARQ传输的HARQ反馈、或者在发射调度请求之后。一种已知的DRX方案包括两个级别的不活动性，即在低活动性的时段期间用于功率高效操作的长DRX，以及在更高活动性的时段期间用于低延时的短DRX。对于RRC_IDLE状态中的UE，与基本寻呼调度对准的DRX模态基于组而应用于UE的集合。DRX模态以如下的方式与寻呼调度对准：当醒着时而不是当在电池节省的DRX睡眠模式中时，UE具有读取寻呼消息的可能性。
两种上面所描述的UE的RRC状态能够根据下列各项来总结：
·RRC_CONNECTED：UE RRC连接由网络维持/控制。切换过程被用于移动性管理，并且UE根据经配置的DRX参数而醒来/睡眠。
·RRC_IDLE：UE RRC连接被释放，因此没有与UE有关的信息被存储在eNodeB侧。一旦有数据要向UE发送/从UE接收，RRC连接必须被重建立。小区重选被用于移动性管理，并且UE根据寻呼间隔而醒来/睡眠。
基于上文，明显的是，不同的RRC状态每个都引起不同的信令负载，即对于已连接的UE有更多的有关切换的信令，并且对于RRC空闲UE有更多的RRC重建立信令。另外，不同的RRC状态意味着不同的时延性能，因为反应速度取决于DRX/寻呼周期的长度。
在前面提到的两种RRC状态(即RRC_CONNECTED对RRC_IDLE)之间的从空闲到连接以及从连接到空闲的切换由一个网络实体(通常是eNodeB)来控制。
RRC状态切换的常规的已知方法是“在N秒的UE不活动之后释放UE至空闲”。也就是说，N的值(即不活动定时器)被拿来作为阈值以决定UE的活动/不活动，其在本公开内容中也被记为RRC定时器。
在文件“R2-116036，Signaling considerations for backgroundtraffic，高通公司，RAN2#76，2011年11月14-18日”中所提出的管理RRC状态切换的一种已知方法中，提议了一种RRC切换方案，其本质上地在某种程度上考虑了低/高UE移动性差异。简言之，该方案是“如果1)N秒的不活动并且2)在这N秒中观测到一个或多个HO，则释放UE”，其能够根据下列各项来总结：
·具有“在不活动的N秒中的HO”的UE被视为高移动性UE，并且将在N秒之后被释放。
·不具有“在不活动的N秒中的HO”的UE被视为低移动性UE，并且将被保持在连接模式中。
因此，根据该现有技术文件“R2-116036，Signaling considerationsfor background traffic，高通公司，RAN2#76，2011年11月14-18日”，UE能够根据它们的移动性的级别而被分组为两个级别，即高/低移动性，并且相应地使用两个定时器，即N和无限定时器。
上面所描述的现有技术切换方法的一个问题是，它是一种非常迟钝的手段，其将在高移动性级别导致少于最优性能。
基于上文，存在对于一种改进的RRC状态切换方法的需求，该改进的RRC状态切换方法实现了对无线电资源的使用的优化，而同时维持对于已连接的用户设备的高级别的服务。
发明内容
本公开内容的目的在于消除上面所提到的问题中的一些问题，并且在于根据所包括的独立权利要求来提供方法和装置。优选的实施例由从属权利要求来限定。
在第一方面中，本公开内容提出了如下的方法：通过基于对用户设备的至少所检测的移动性测量而适应性地控制用于该用户设备的空闲状态与连接状态之间的RRC(无线电资源控制)状态切换，来控制无线通信系统中的RRC状态切换。
在第二方面中，本公开内容提出了一种用于控制对无线通信系统中的用户设备的RRC状态切换的装置，该装置包括切换控制器，该切换控制器被配置用于：基于对用户设备的至少所检测的移动性测量，来控制用于该用户设备的空闲状态与连接状态之间的RRC状态切换。
本公开内容的优点包括实现了对用户设备中的RRC状态切换的基于移动性的适应性控制，其共同地最小化用于用户设备的功率消耗、时延和信令开销。
附图说明
通过结合附图地参考下列描述，可以最佳地理解本发明以及它的进一步的目标和优点，在附图中：
图1是用户设备的不同RRC状态的图示；
图2是本公开内容能够实施在其中的无线通信系统的图示；
图3图示了作为RRX定时器长度的效果的所预期的RRC信令的示例；
图4图示了在信令负载上的不同定时器设定的效果；
图5图示了信令与数据RLC比特的比率对比“连接”至“空闲”的定时器长度的比较；
图6图示了用于UL和DL的每数据比特所消耗的RB对比“连接”至“空闲”定时器长度的比较；
图7是本公开内容的方法的一个实施例的示意流程图；
图8是本公开内容的方法的一个实施例的示意流程图；
图9是一个曲线图，该曲线图图示了根据当前公开内容的一个实施例的用于特定业务类型(指示符)的定时器、移动性、和每数据比特所消耗的RB之间的关系；
图10是图示了现有技术与本公开内容的实施例之间的比较的曲线图；
图11图示了UE功率消耗分别对比RRC定时器和DRX长周期时段的比较；
图12是根据本公开内容的装置的一个实施例的示意性框图；
图13是本公开内容的计算机实施方式的示意性框图。
具体实施方式
贯穿附图，相同的参考标号用于类似或者对应的元素。尽管主要在LTE系统的上下文中描述，但是本公开内容等同地可应用至类似的系统，例如WCDMA(宽带码分多址)系统。
图2中所图示的简化的无线电通信网络包括多个无线电基站(eNodeB)，其中的每个无线电基站都具有管理一个或多个无线电小区(为了简单而被称为小区)的可能性。例如，一个无线电基站管理一个或多个小区，诸如当前服务于用户设备(UE)的特定小区。这个小区对于该特定的用户设备被称为源小区或者服务小区。另一个无线电基站管理一个或多个小区，并且又另一个无线电基站管理一个或多个小区。由这些无线电基站所管理的这些小区被称为用于该UE的切换候选小区，并且特别地取决于环境和无线电通信条件，该UE可以切换至这些小区中的任何一个小区。取决于讨论中的无线电通信系统，这些无线电基站可以直接地或者间接地相互连接。
在LTE中，例如参考图2，无线电接入网络(RAN)一般具有单个基本类型的节点，即称为eNodeB的无线电基站。无线电接入网络还具有相关联的操作支持系统(OSS)。每个eNodeB负责一个或多个小区的集合。eNodeB的小区不是必须使用同一天线站点，而是能够具有分离的专属天线站点。eNodeB通常负责多种功能，包括单个小区无线电资源管理(RRM)决定、切换决定、以及在它的小区中在上行链路和下行链路两者中的用户设备的调度。已知的X2接口将无线电通信网络中的任一个eNodeB与任一个其他的eNodeB相连接，并且主要被用来支持活动模式移动性，但是也可以被用于多小区RRM功能。另一个接口，已知的S1接口，将每个eNodeB连接至核心网络(CN)。
用于LTE的核心网络(CN)经常记为演进型分组核心(EPC)，以指示它是从GSM/通用分组无线电服务(GPRS)核心网络的演进。EPC被开发为除了归属订户服务器(HSS)(未示出)之外而在一个节点(移动性管理实体(MME))中具有它的所有功能的单节点架构，归属订户服务器是包含被授权使用LTE核心网络和用户平面网关(未示出)的每个用户设备订户的细节的节点或数据库。EPC经由上面所提到的S1接口而连接至LTE无线电接入网络(RAN)，经由已知的SGi接口而连接至因特网(未示出)，并且使用已知的S6接口而连接至归属订户服务器(HSS)(未示出)。
基于在3GPP框架内的对用于分集数据应用的增强(eDDA)的进行中的研究(RP-110454，LTE RAN Enhancements for Diverse DataApplicationsm，RAN-51，美国堪萨斯城，2011年3月15-18日)，N(例如，表示UE是空闲的秒数的不活动定时器)的最优设定将是采用特定于移动性的方式。其能够简略地解释如下：1)对于低移动性UE，切换(HO)较不频繁地发生，因此应当采用长定时器以避免过多的RRC切换信令，但是2)对于高移动性UE，HO更频繁地发生，因此应当替代地使用短定时器以避免归因于其移动性的信令负担。这个问题显然不能被对于所有不同移动性级别的固定不活动定时器N所解决。
在本公开内容中，发明人已经察觉了对于以适应性的方式为用户设备执行RRC状态切换的需要，其中基于对特定用户设备的至少所检测的当前移动性测量来选择用于该特定用户设备的切换定时器。换句话说，如果UE正在以高速移动，则它将具有与如果它正在以低速移动相比不同的最优定时器。根据进一步的实施例，另外地基于用于用户设备的业务类型来选择最优定时器。用来为移动性和业务的特定组合选择的最优定时器，通过仿真或者实际测量而优选地事先确定，并且能够以表格或者其他存储形式来提供，该表格或者其他存储形式能够被维持在网络中的节点(例如eNodeB)中。然而，还有可能适应性地确定最优定时器。下文中进一步描述对于本公开内容需要被纳入考量的一些考虑。
在旧金山的会议(3GPP WG2#75)期间，讨论了一些令人感兴趣的稿件和分析。来自这些讨论的结论之一是，分析必须考虑到整个系统不冒次优化的风险。两个稿件，即“RP-110454，LTE RANEnhancements for Diverse Data Applications，RAN-51，美国堪萨斯城，2001年3月15-18日”以及“R2-115931，Power consumption andsignaling load for background traffic”，分别分析了RRC信令负载和电池消耗的重要方面。为了确保不同特征的各种方面被组合以改进系统性能，不同的方面应当同时被研究。
图3示出了在分组传输和缓冲器为空之后的作为不同RRC定时器长度的效果的所预期的RRC信令。上部的情况示出了：使用非常短的定时器，RRC连接如何几乎立即被释放，随后是小区选择并且然后当新分组到达缓冲器中时再次设立信令。另一个极端以下部的情况来示例，其中使用长定时器，连接总是接通的，即仅切换信令是必要的。还有具有中等RRC定时器长度的示例，如在中部的情况中所示出的，其可以引起RRC状态切换和切换信令两者。
参考图4，仿真示出了图3中所示例的不活动定时器N的变化中的设定如何影响信令负载，即每数据比特所消耗的RB。这些仿真运行在完整的无线电网络仿真器中。开始于使用恒定的分组到达间隔时间来示出重要的原理(分组大小分布基于即时消息收发业务)，并且稍后还有利用来自即时消息收发的统计数据所创建的基于测量的业务模型。对于详细的仿真器设定，参见附录1。在下文中，度量“每数据比特所消耗的RB”被用来示出信令负载。为了比较不同的分组到达间隔时间(IAT)场景，IAT被固定为5s(短)和20s(长)。图5中图示了作为不活动定时器长度的函数的信令对数据RLC比特的比率之间的关系。
参考图5-图6，所看到的是，信令开销首先由于更多的切换信令而随着定时器的长度增加，然后减小并且最终达到稳定的水平。这个行为能够被解释为，当RRC定时器变得比IAT更长时，来自状态改变的RRC信令减少。切换通常创建小的大小的RLC PDU，这些RLCPDU由于RRC释放/设立而比相同大小的RLC比特消耗更多的PRB资源。作为结果，例如20s IAT场景和60km/h，尽管更长的定时器比利用更短的定时器导致更少的信令RLC比特，但是更多的PRB资源被消耗。图6中进一步图示了对于变化中的UE移动性和不活动定时器长度的上行链路UL信令与下行链路DL信令之间的差异。
如在背景技术部分中所提到的，如果终端(例如用户设备)的移动性没有被纳入考量，则用于终端或用户设备的RRC状态切换策略对功率消耗并且对网络中的信令密度具有主要影响。在当网络高度负载时的情况中，对优化RRC状态切换策略的需求出现了，对于网络来说以信令、UE功率和时延最小化为目标来控制RRC状态切换将是非常有价值的。这当然对关于如文件“RP-110454，LTE RANEnhancements for Diverse Data Applications，RAN-51，美国堪萨斯城，2001年3月15-18日”中所提出的“用于分集数据应用的增强”(eDDA)的进行中的3GPP工作的背景尤其感兴趣。结果，发明人已经察觉了采用用于RRC状态切换的特定于移动性并且可选地特定于业务的RRC定时器作为信令开销与时延QoS性能的平衡的益处。
所先前所提到的，WI eDDA(RP110454，LTE RAN Enhancementsfor Diverse Data Applications，RAN-51，美国堪萨斯城，2001年3月15-18日)的目标之一关注“在已有的RRC状态内的对RRC状态控制机制和RRM机制的增强，其为展现出继续的但是间歇的数据活动的设备提供了系统效率改进和/或减少的UE功率消耗”。上面所提出的调查研究揭示了多个观测，这些观测为本公开内容提供了必要的输入，即对于更高的移动性频率，RRC切换定时器应当更短以节省资源。换句话说，用户设备应当更快速地返回到空闲状态。进一步地，具有低移动性(即缓慢地从一个小区移动至另一个小区)的UE应当停留在RRC连接状态中以减小信令负载。也就是说，RRC切换定时器应当被设置为高值。最后，基于至少移动性或者移动性频率来适应性地控制RRC定时器设定，将减小功率消耗并且减小小区中的信令负载。
根据一个基本的实施例，参考图7，本公开内容实现了：通过基于对用户设备至少所检测的移动性测量，而适应性地控制S40用于该用户设备的空闲状态与连接状态之间的RRC状态切换，来控制用于无线通信系统中的用户设备的RRC状态切换。换句话说，基于当前的移动性(例如用户设备的速率)来控制该切换。在进一步的实施例中，能够另外地基于该用户设备的所检测的当前业务类型指示符来控制RRC状态切换。换句话说，该用户设备是否正经历即时消息收发或VoIP或其他的重负载。
参考图8，将描述本公开内容的进一步的实施例。网络节点(例如eNodeB)提供S10并且维护RRC切换定时器表格或寄存器。该表格或者类似物，包括作为移动性并且可选地作为业务类型的函数的定时器值。随后，该节点检测S20对用户设备的至少当前移动性测量，并且可选地检测S21用于该用户设备的业务类型指示符。基于所检测的移动性和可选的业务类型指示符以及所提供的定时器表格，该节点(例如eNodeB)为该用户设备选择S30最优定时器值。最后，该节点基于所选择的最优定时器值来控制S40对该用户设备的RRC状态切换。这进一步总结在下面的“算法”中。
该eNodeB维护预构建的表格，即timer(m,i)，其是对于具体的移动性值和具体的业务类型即Mobility_Set(m)和Traffic_set(i)的最优值。所谓的“总是连接策略”意味着无限长的定时器。随后，检测UE移动性M和业务类型l。最后，基于该UE移动性和业务来选择RRC定时器。只要RRC定时器没有被选择，就基于m,i来执行迭代。如果UE的移动性M在Mobility_Set(m)内并且业务类型l在Traffic_set(i)内，则定时器表格timer(m,i)中的定时器值相应地被选择。
对移动性测量的检测S20能够在UE处被执行并且随后直接地或者经由一些其他的网络实体而被报告给该eNodeB。备选地，移动性测量能够由该eNodeB(或者其他网络实体)通过它自身或者经由X2接口利用来自周围的eNodeB的支持来检测S20。
在现有技术中，控制用于WCDMA的RRC状态切换基于：预测到达间隔时间并且预测下一数据突发的大小并且随后基于这些预测来控制RRC切换。然而，所建议的方法没有产生所需要的有效性。提议了一种业务适应性信道切换算法，其本质上依赖于对到达间隔时间(IAT)的预测以及对下一数据突发的大小的预测，并且然后基于当前所预测的IAT和突发大小来决定RRC状态切换。这个现有技术方案的问题是，该方案的有效性极大地取决于预测算法的准确性。然而，尚没有清楚的业务模态预测算法可用。
在当前的公开内容中，根据特定的实施例，业务仍然是一个因素。然而，替代依赖于小于最优业务预测算法；当前的公开内容基于用于每个业务类型(对于具体移动性级别)的统计优化的定时器。换句话说，对于每个业务类型(例如VoIP，消息收发、因特网等)，服务质量测量(诸如信令开销、功率消耗、时延等)与RRC状态切换定时器之间的关系被建立并且针对多个移动性测量或间隔而被绘制。
尽管在LTE系统的场景中被陈述，但是本发明不限于LTE系统，它可以等同地实施在利用RRC协议的类似系统(诸如WCDMA)中。
下面将描述各种方法步骤的进一步细节和实施例。
参考图8，eNodeB提供S10预构建的表格timer(m,i)，其是对于具体的移动性值m并且可选地对于具体的业务类型i即Mobility_Set(m)和Traffic_set(i)的最优RRC切换定时器值(其中“总是连接策略”意味着无限长的定时器)。
图9中提供了具有混合分组到达间隔时间的仿真。分组分布基于即时消息收发业务。能够看到，UE速度越低(即越不频繁切换)，最优RRC释放定时器越长，即总是将UE保持在连接模式中可以是有益的。基于这些仿真，对于3/30/60/120km/h的移动性级别的最优定时器分别是64/32/4/4s。结果，随着更高的移动性，RRC不活动定时器应当更短以节省资源，并且对于更低的移动性，UE应当停留在RRC_CONNECTED状态以减小信令负载。
在先前所提到的文件“RP110454，LTE RAN Enhancements forDiverse Data Applications，RAN-51，美国堪萨斯城，2001年3月15-18日”中，比较了用以释放RRC连接的各种触发。提议之一是“请求RAN2考虑，基于移动性的网络所发起的休眠方案是否足以解决对于智能电话的信令关注”。
本质上，“RP110454，LTE RAN Enhancements for Diverse DataApplications，RAN-51，美国堪萨斯城，2001年3月15-18日”中所提出的思想是：仅当1)这个UE对于N秒是不活动的，并且2)在这N秒期间观测到至少一个切换操作时，才释放该UE的RRC连接。图10示出了三种不同触发的比较，即1)固定的定时器，1/2/4/8/16/32/64s；2)上面所提到的“RP110454，LTE RANEnhancements for Diverse Data Applications，RAN-51，美国堪萨斯城，2001年3月15-18日”的基于移动性的方案，其中参数N是2/4/8s；3)特定于移动性的调度方案，其中该定时器被设置为64s用于3km/h，32s用于30km/h，4s用于60km/h和120km/h；基于该仿真的数目在2.1节中产生。度量是每数据比特所消耗的RB。
能够观察到，方案2)的性能在固定的定时器方案与特定于移动性的调度方案之间。对于3km/h的情况，对于低移动性，方案2和3表现得同等好，但是对于更高的移动性(～>＝30km/h)，方案2遭受UE移动性估计的不准确性。这是因为，如果定时器太短(例如，2s、4s)，则难以抓住HO操作，因为观测窗太窄；否则如果定时器太长(例如，8s)，观测窗变得太宽而包含太多HO。因此，为了进一步减小信令开销，RRC定时器需要根据历史UE移动性信息而适应性地被设置。结果地，并且如本公开内容中所提出的，被适配于移动性的级别的RRC不活动定时器设定，将在信令负载方面提供改进的系统性能。
前面提到的定时器表格timer(m,i)能够根据预仿真或测试来构建。例如，图9示出了对于即时消息业务模型的、对于各种UE移动性测量的、信令开销(每数据比特所消耗的RB)对比RRC切换定时器长度的性能。对于每个移动性测量的最优定时器值在该示图中以粗体圆圈来标记。能够观察到，对于60和120km/h移动性的最佳定时器应当是4s，对于30km/h是32s，并且对于3km/h是最长的定时器(即，将UE保持在连接模式中)。以这种方式，对于不同的UE移动性能够获得不同的定时器，并且这能够延展至其他业务场景，例如，游戏业务、语音业务、视频业务。对于不同业务的评估是必要的，因为对于各种业务类型，到达间隔时间(IAT)是不同的，并且IAT将影响最优RRC定时器的值。
除了信令开销之外，要考虑的另一个方面是时延。一般而言，更长的定时器意味着更低的时延，因为更少的时间花费在RRC状态切换上。对于时延的要求是特定于业务的，例如，低时延的要求用于VoIP，但是高时延允许用于电子邮件。因此，根据进一步的实施例，当构建定时器表格时，对于时延的要求以及折中应当被纳入考虑。
根据文件“R2-116036，Signaling considerations for backgroundtraffic，高通公司，RAN2#76，2011年11月14-18日”的前面提到的先前方法(即，其仅应对两个移动性级别—低/高)是相对粗略的方案，并且难以调整N的值以用于高移动性UE。具体地说，如果将N设置得太短，则难以在N间隔内抓住HO操作，但是如果将N设置得太长，则它将已经比最优值大得多。因此，在图6中能够发现，现有技术方案示出了比本公开内容差的性能。在图6中，信令开销(每数据比特所消耗的RB)针对多个RRC切换方案而被绘制为UE移动性的函数，这些RRC切换方案包括：根据现有技术来设置定时器长度以及根据文件“R2-116036，Signaling considerations for backgroundtraffic，高通公司，RAN2#76，2011年11月14-18日”的半固定的定时器长度。
上面的方案能够进一步简化，例如，业务的指标能够被忽略，仅基于UE移动性来设置定时器。
进一步参考图8，检测S20 UE移动性M的步骤能够以各种不同的方式来执行。当UE在连接模式中时用以检测UE移动性M的方法的一个实施例，能够基于通过所谓的X2接口所传递的UE历史信息，正如文件“3GPP TS 36.423 V10.2.0，Evolved Universal Terrestrial RadioAccess Network(E-UTRAN)，X2 application protocol(X2AP)，9.2.38节”中所提出的，该文件提供了UE在每个小区中所度过的持续时间。
另外，检测S21 UE业务类型(指示符)的可选步骤也能够以各种不同的方式来执行。用以检测UE业务l的示例方法基于所谓的DPI(深度分组检查)技术，它能够实施在eNodeB侧，即实现局部决定。通过检测对于具体业务的会话发起/结束，eNodeB将知道这个业务被启动或者正结束，并且能够相应地选择不同的RRC定时器。
注意到以下内容是重要的：如果多个业务同时在进行中，则不同的准则能够被用来做出最终决定，例如，1)具有最短IAT(到达间隔时间)的业务生效，因为它将引起更频繁的RRC状态切换；或者2)具有最低时延要求的业务生效，因为时延性能对于UE体验更加重要。
参考图8，为用户设备选择S30最优RRC切换定时器的步骤能够容易地延展至更加复杂的场景，例如，当UE功率消耗也被考虑时。基于先前的评估，当前的DRX配置范围能够在RRC连接模式和空闲模式中实现可比较的功率消耗，因此对于不同的RRC定时器没有大的差异。然而，如果在因为短DRX周期(例如，～20ms)被使用(例如，由于严格的时延要求)所以连接模式比空闲模式消耗大得多的功率的情况中，则RRC定时器还应当也考虑UE功率消耗。然后定时器表格能够包括另一个索引用于这一点，例如，DRX配置索引。以这种方式，当DRX被配置为太消耗功率时，RRC定时器应当略微地更短些以节省功率，或者以其他方式，RRC定时器能够更长。
根据上文的结论之一是，将低移动性UE保持在CONNECTED模式中以减少信令是有益的。然而，如果功率消耗被包括作为度量，这个结论还将仍然有效吗？在具有基于移动性的RRC定时器设定的方案中，一个缺点是用于低移动性UE；将它们保持在CONNECTED模式以减少信令是更好的，但是根据这里的结果，发现了如果DRX周期被设置为短(例如，因为延时要求)，则CONNECTED模式更加消耗功率。
如图11(其示出了对于不同的RRC定时器和DRX设定的3km/hUE速度的UE功率消耗性能)中所图示的仿真结果，简单地说，利用适当的DRX设定，有可能在CONNECTED模式和IDLE模式中实现可比较的功率消耗。因此，基于信令负载的对RRC释放定时器的假设从功率消耗的视角也是正确的。注意，这些结果示出了，特定于移动性的RRC释放触发从功率消耗的视角来说，对于不特别时延敏感的业务(诸如后台业务和即时消息收发业务)工作得很好。因此，通过基于移动性来选择RRC定时器设定，信令成本将减小，并且因此功率消耗将减小。
参考图12，将描述根据本公开内容的被配置用于控制对无线通信系统中的用户设备的RRC状态切换的用户设备100和装置200。
装置200被配置用于执行和提供如参考方法的上面的实施例所描述的所有功能。特别地，用于控制对无线通信系统中的用户设备的RRC状态切换的装置200包括状态切换控制器40，状态切换控制器40被配置用于：基于对用户设备的至少所检测的移动性测量，来控制用于该用户设备的空闲状态与连接状态之间的RRC状态切换。移动性测量能够提供对于用户设备在通信系统中移动有多快速的指示。根据进一步的实施例，装置200可选地被配置用于：另外地基于所检测的用于该用户设备的业务类型指示符来控制切换。
还是参考图12，根据本公开内容的装置200的一个实施例进一步包括定时器提供器10，定时器提供器10被配置用于：基于具体的移动性并且可选地基于用于用户设备的业务类型组合，来提供包括最优定时器值的表格。另外，装置200包括移动性检测器20并且可选地包括业务检测器21，移动性检测器20被配置用于：检测对用户设备的至少当前移动性测量，业务检测器21被配置用于：检测用于该用户设备的业务类型指示符。进一步地，装置200包括定时器选择器30，定时器选择器30被配置用于：基于所检测的至少当前移动性值并且可选地基于业务类型指示符，而从该表格选择用于该用户设备的最优RRC定时器。最后，状态切换控制器40进一步被配置用于：基于所选择的最优RRC定时器，来控制用于该用户设备的空闲状态与连接状态之间的RRC状态的切换。
控制器装置200能够被提供在无线通信系统中的eNodeB中。上面所描述的步骤、功能、过程、和/或框，可以实施在使用任何常规技术(诸如分立电路或集成电路技术)的硬件中，包括通用电子电路和专用电路两者。
根据用于实现通向无线通信系统的eNodeB的连接的已知措施，用户设备100的实施例包括收发机电路110和接收机电路120。进一步地，用户设备100包括RRC切换单元140，RRC切换单元140被配置用于：使用户设备100在空闲状态(例如RRC_IDLE)与连接状态(例如RRC_CONNECTED)之间切换。切换单元140进一步被配置用于：响应于接收到控制信令，而适应性地切换UE的RRC状态，该控制信令包括由例如eNodeB 200或系统中的其他节点所提供的适应性地选择的RRC状态切换定时器。
备选地，上面所描述的步骤、功能、过程、和/或框中的至少一些步骤、功能、过程、和/或框，可以实施在用于由适当的处理设备执行的软件中，适当的处理设备诸如微处理器、数字信号处理器(DSP)和/或任何适当的可编程逻辑设备，诸如现场可编程门阵列(FPGA)设备。
还应当理解，可能有可能重用网络节点的通用处理能力。例如，这可以通过对已有软件的重编程或者通过添加新软件组件来执行。
该软件可以实现为计算机程序产品，该计算机程序产品通常承载在计算机可读介质上。该软件因此可以被加载到计算机的操作存储器中，以用于由该计算机的处理器来执行。该计算机/处理器不是必须专属地仅执行上面所描述的步骤、功能、过程、和/或框，而是还可以执行其他的软件任务。
根据本公开内容的用于控制无线通信系统中的RRC(无线电资源控制)状态切换的计算机程序产品，可以被配置为：当该计算机程序产品在计算机300上运行时，基于对用户设备的至少所检测的移动性测量，来适应性地控制(S40)在用于所述用户设备的空闲状态与连接状态之间的RRC状态切换。进一步地，根据另一个实施例，该计算机程序产品可以进一步被配置为：基于用于用户设备的至少具体移动性测量，来提供(S10)包括预定RRC定时器值的定时器表格；并且检测(S20)对用户设备的至少当前移动性测量。另外，该计算机程序产品可以被配置为：基于检测的所述至少当前移动性测量，而从提供的所述定时器表格中为所述用户设备选择(S30)最优RRC定时器；并且所述控制步骤(S40)包括：基于选择的所述最优RRC定时器，来适应性地控制(S40)对所述用户设备的RRC状态切换。
在下文中，将参考图13来描述计算机实施方式的示例。计算机300包括处理器310、操作存储器320、以及输入/输出单元330。在这个特定的示例中，上面所描述的步骤、功能、过程、和/或框中的至少一些步骤、功能、过程、和/或框实施在软件325中，软件325被加载到操作存储器320中以用于由处理器310来执行。处理器310和存储器320经由系统总线而相互互连，以实现正常的软件执行。I/O单元330可以经由I/O总线而互连至处理器310和/或存储器320，以实现相关数据的输入和/或输出，相关数据诸如(多个)输入参数和/或作为结果的(多个)输出参数。
本公开内容的优点包括，基于用于具体用户设备的移动性和业务来控制UE RRC状态切换，以有效地并且共同地最小化信令开销、时延和UE功率消耗。
上面所描述的实施例将被理解为本发明的几个说明性的示例。本领域的技术人员将理解，不偏离本发明的范围，可以对实施例做出各种修改、组合和改变。特别地，不同实施例中的不同部分解决方案在技术上可能的场合，能够组合在其他配置中。然而，本发明的范围由所附的权利要求来限定。
仿真设定

Claims (20)

1.一种控制无线通信系统中的RRC(无线电资源控制)状态切换的方法，其特征在于，基于对用户设备的至少所检测的移动性测量，来适应性地控制(S40)在所述用户设备的空闲状态与连接状态之间的RRC状态切换。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以下进一步的步骤：
基于对用户设备的至少具体移动性测量，来提供(S10)包括预定RRC定时器值的定时器表格；
检测(S20)对用户设备的至少当前移动性测量；以及
基于检测的所述至少当前移动性测量，而从提供的所述定时器表格中为所述用户设备选择(S30)最优RRC定时器；并且所述控制步骤(S40)包括基于选择的所述最优RRC定时器，来适应性地控制(S40)所述用户设备的RRC状态切换。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述空闲状态对应于所述用户设备的RRC_IDLE状态，并且所述连接状态对应于所述用户设备的RRC_CONNECTED状态。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，基于所检测的用于所述用户设备的业务类型指示符，来进一步控制(S40)所述用户设备的所述RRC状态切换。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，以下的步骤：
基于具体移动性和业务类型组合，来提供(S10)包括预定RRC定时器值的定时器表格；
检测(S20)对用户设备的至少当前移动性测量；以及
检测(S21)用于所述用户设备的当前业务类型指示符；
基于检测的所述至少当前移动性测量和所检测的当前业务类型指示符，而从提供的所述定时器表格中为所述用户设备选择(S30)最优RRC定时器；
基于选择的所述最优RRC定时器，来适应性地控制(S40)所述用户设备的RRC状态切换。
6.根据权利要求2-5中任一项所述的方法，其特征在于，选择(S30)所述最优RRC定时器，以最小化所述用户设备的信令开销、时延、以及功率消耗中的至少一项。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，选择(S30)所述最优RRC定时器，以共同地最小化所述用户设备的信令开销、时延、以及功率消耗。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，进一步基于DRX索引来选择(S30)所述最优RRC定时器。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其特征在于，所述控制步骤(S40)包括：将选择的所述最优RRC定时器用信号发送给所述用户设备。
10.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其特征在于，所述控制步骤(S40)包括：基于选择的所述RRC定时器，命令所述用户设备切换RRC状态。
11.一种用于控制无线通信系统中的用户设备的RRC状态切换的装置(200)，其特征在于，切换控制器(40)，所述切换控制器(40)被配置用于基于对用户设备的至少所检测的移动性测量，来控制在所述用户设备的空闲状态与连接状态之间的RRC状态切换。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，
定时器提供器(10)，被配置用于基于对用户设备的具体移动性测量，来提供包括最优RRC定时器值的表格；
移动性检测器(20)，被配置用于检测对用户设备的至少当前移动性测量；
定时器选择器(30)，被配置用于基于检测的所述至少当前移动性测量，从所述表格中为所述用户设备选择最优RRC定时器；
所述切换控制器(40)进一步被配置用于基于选择的所述最优RRC定时器，来控制所述用户设备的RRC状态的切换。
13.根据权利要求11或12所述的装置，其特征在于，所述切换控制器(40)进一步被配置用于另外地基于所检测的用于所述用户设备的业务类型指示符来控制切换。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，
定时器提供器(10)，被配置用于基于用于用户设备的具体移动性和业务类型组合，来提供包括最优定时器值的表格；
移动性检测器(20)，被配置用于检测对用户设备的至少当前移动性测量；以及
业务检测器(21)，被配置用于检测用于所述用户设备的业务类型指示符；
定时器选择器(30)，被配置用于基于检测的所述至少当前移动性测量和业务类型指示符，从所述表格中为所述用户设备选择最优RRC定时器；
所述切换控制器(40)进一步被配置用于基于选择的所述最优RRC定时器，来控制所述用户设备的RRC状态的切换。
15.根据权利要求12-14中任一项所述的装置，其特征在于，所述定时器选择器(30)进一步被配置为选择所述RRC定时器，以最小化所述用户设备的信令开销、时延、以及功率消耗中的至少一项。
16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述定时器选择器(30)进一步被配置为选择所述最优RRC定时器，以共同地最小化所述用户设备的信令开销、时延、以及功率消耗。
17.一种在无线通信系统中的节点，其特征在于，所述节点包括根据权利要求11-16中任一项所述的装置(200)。
18.根据权利要求17所述的节点，其特征在于，所述节点是LTE无线通信系统中的eNodeB。
19.一种用于控制无线通信系统中的RRC(无线电资源控制)状态切换的计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品被配置为，当在计算机300上运行时执行如下步骤：基于对用户设备的至少所检测的移动性测量，来适应性地控制(S40)在所述用户设备的空闲状态与连接状态之间的RRC状态切换。
20.根据权利要求19所述的计算机程序产品，进一步被配置为执行步骤：
基于对用户设备的至少具体移动性测量，来提供(S10)包括预定RRC定时器值的定时器表格；
检测(S20)对用户设备的至少当前移动性测量；以及
基于检测的所述至少当前移动性测量，从提供的所述定时器表格中为所述用户设备选择(S30)最优RRC定时器；并且所述控制步骤(S40)包括基于选择的所述最优RRC定时器，来适应性地控制(S40)所述用户设备的RRC状态切换。
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