CN104244457A - 无线链路资源释放的方法及用户设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种无线链路资源释放方法和用户设备，本方法包括：用户设备监测数据通信过程中的传输层信令状态；所述用户设备根据检测到的传输层信令状态预判是否满足对应的无线链路资源释放的条件；符合无线链路资源释放的条件时，所述用户设备发送用于释放无线链路资源的消息。本发明无线链路资源释放方法和用户设备可以提高用户设备的节电效果。

Description

无线链路资源释放的方法及用户设备
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种无线链路资源释放的方法及用户设备。
背景技术
当前智能手机已经非常普及，同时其也彻底改变了人们的生活习惯，很多人都会经常拿着手机看新闻、上QQ微信、刷微博，但由于电池技术已经很多年没有突破性进展，所以功能多，性能强、屏幕大的智能手机面临更大功耗问题。尤其是上面提到的各种业务，都要连接网络，且经常会自动刷新，也就是即使黑屏也要连接数据业务获取服务器的消息更新通知，所以对电池的消耗很快。另一方面，各种各样的数据业务，也给网络造成了很大的负荷问题，这种数据业务导致的过于频繁业务建立和释放对各运营商的网络影响巨大。因此，各个终端或芯片厂家推出了很多节电措施，本专利涉及的就是一种有效的节电手段。
3GPP和3GPP2无线组织都定义了很多的数据通信过程的休眠策略，其共同的特点在于暂时通信保持网络侧数据通信相关模块的链路，通过恰当的策略释放或重建更为稀有的无线链路资源。从而达到节约网络资源和终端节点的两个目标。例如3GPP定义的Fast Dormancy或3GPP2定义的Dormancy机制。
Fast Dormancy是3GPP定义的一种终端休眠的策略，其分为两个阶段，第一个阶段是在终端和网络某一端仅支持到Release7或之前的版本，称之为Pre-R8的Fast Dormancy，其特点是仅告知网络要暂时断开业务连接，并不告知断开的原因；第二个阶段就是网络和终端都是Release8之后的版本，其特点是在向网络申请断开无线业务连接时，同时携带原因码（cause code）字段，通知网络断开无线业务连接的原因。目前Fast Dormancy仅仅是在RRC层定义了其信令流程，并未明确说明其在上层的策略，大多数终端厂商采取的策略是在一定场景下（如黑屏），终端如果一段时间内没有数据传输，就在底层调用Fast Dormancy，断开数据通信所对应的无线链路。
在智能手机或平板电脑已经非常普及的今天，数据业务也呈现爆发性的增长，但电池技术一直没有新的突破，终端续航能力已经面临巨大挑战，但现有技术的终端节能效果仍不够理想。
传输层（Transport Layer）是OSI中最重要、最关键的一层，是唯一负责总体的数据传输和数据控制的一层。传输层提供端到端的交换数据的机制，检查分组编号与次序。传输层对其上三层如会话层等，提供可靠的传输服务，对网络层提供可靠的目的地站点信息。
传输层的任务是根据通信子网的特性，最佳的利用网络资源，为两个端系统的会话层之间，提供建立、维护和取消传输连接的功能，负责端到端的可靠数据传输。在这一层，信息传送的协议数据单元称为段或报文。
主要功能：
为端到端连接提供传输服务，这种传输服务分为可靠和不可靠的，其中TCP(Transmission Control Protocol，传输控制协议)是典型的可靠传输，而UDP(User Data Protocol，用户数据包协议)则是不可靠传输。
为端到端连接提供流量控制，差错控制，服务质量(Quality of Service，QoS)等管理服务。
传输层主要包含如下几种协议：TCP、UDP、SPX、NetBIOS、NetBEUI，其中，SPX协议已经很少用到，目前只有证券、寻呼等行业还有一些应用。NetBIOS协议是由IBM公司开发，主要用于数十台计算机的小型局域网。在互联网上几乎很少使用。NetBEUI是基于NetBIOS的改进，也是类似的情况。当前互联网上广泛采用的主要是TCP协议和UDP协议，其中大部分场景都是TCP协议，TCP协议的特点是有建立和释放过程，消息传输过程有应答机制，消息的完整性好；UDP协议的特点是没有建立和释放过程，消息传输过程没有应答机制，消息传输时延小，但完整性没有保障。这一点上，对于移动互联网情况和互联网基本一致。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种无线链路资源释放方法和用户设备，以解决用户设备的节能效果不够理想的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种无线链路资源释放的方法，该方法包括：
用户设备监测数据通信过程中的传输层信令状态；
所述用户设备根据检测到的传输层信令状态预判是否满足对应的无线链路资源释放的条件；
符合无线链路资源释放的条件时，所述用户设备发送用于释放无线链路资源的消息。
进一步地，所述传输层信令状态为仅包含UDP信令，所述无线链路资源释放的条件为：
最后一条UDP信令为所述用户设备发送，且达到所述最后一条UDP信令的发送时刻后的第一预定时间；或，最后一条UDP信令为所述用户设备接收，且达到所述最后一条UDP信令的接收时刻后的第二预定时间。
进一步地，所述传输层信令状态为仅包含TCP信令，所述无线链路资源释放的条件为：所有TCP端口关闭。
进一步地，所述传输层信令状态为同时包含UDP信令和TCP信令，所述无线链路资源释放的条件为：
最后一条UDP信令为所述用户设备发送，且达到第一时刻和所有TCP端口关闭的时刻中的后一时刻，其中，所述第一时刻为达到所述最后一条UDP信令的发送时刻后的第一预定时间的时刻；或，
最后一条UDP信令为所述用户设备接收，且达到第二时刻所和所有TCP端口关闭的时刻中的后一时刻，其中，所述第二时刻为所述最后一条UDP信令的接收时刻后的第二预定时间的时刻。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种用户设备，该用户设备包括：
信令状态检测单元，用于监测数据通信过程中的传输层信令状态；
条件预判单元，用于根据检测到的传输层信令状态预判是否满足对应的无线链路资源释放的条件；
释放消息发送单元，用于在符合无线链路资源释放的条件时，发送用于释放无线链路资源的消息。
进一步地，所述传输层信令状态为仅包含UDP信令，所述无线链路资源释放的条件为：
最后一条UDP信令为所述用户设备发送，且达到所述最后一条UDP信令的发送时刻后的第一预定时间；或，最后一条UDP信令为所述用户设备接收，且达到所述最后一条UDP信令的接收时刻后的第二预定时间。
进一步地，所述传输层信令状态为仅包含TCP信令，所述无线链路资源释放的条件为：所有TCP端口关闭。
进一步地，所述传输层信令状态为同时包含UDP信令和TCP信令，所述无线链路资源释放的条件为：
最后一条UDP信令为所述用户设备发送，且达到第一时刻和所有TCP端口关闭的时刻中的后一时刻，其中，所述第一时刻为达到所述最后一条UDP信令的发送时刻后的第一预定时间的时刻；或，
最后一条UDP信令为所述用户设备接收，且达到第二时刻所和所有TCP端口关闭的时刻中的后一时刻，其中，所述第二时刻为所述最后一条UDP信令的接收时刻后的第二预定时间的时刻。
本发明无线链路资源释放方法和用户设备通过监测数据通信过程中的传输层信令状态，预判是否满足对应的无线链路资源释放的条件，并在满足条件时发送用于释放无线链路资源的消息，也即通过判定传输层信令状态来修改无线链路状态，最终达到终端节电和高效利用无线网络资源的目的。
附图说明
图1为本发明线链路资源释放方法实施例1的示意图；
图2为本发明线链路资源释放方法实施例2的示意图；
图3为本发明线链路资源释放方法实施例3的示意图；
图4为本发明线链路资源释放方法实施例4的示意图；
图5为实施例4中仅UDP信令传输场景的处理策略的示例；
图6为实施例4中仅TCP信令传输场景的处理策略的示例；
图7为实施例4中TCP信令和UDP信令同时传输场景的处理策略的示例；
图8为本发明用户设备的模块结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明所述技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1
本发明无线链路资源释放的方法实施例1，如图1所示，该方法包括：
步骤101：用户设备监测数据通信过程中的传输层信令状态为仅包含UDP信令；
步骤102：所述用户设备根据检测到的传输层信令状态预判是否满足对应的无线链路资源释放的条件；
该实施例1中，所述传输层信令状态为仅包含UDP信令，所述无线链路资源释放的条件为：
最后一条UDP信令为所述用户设备发送，且达到所述最后一条UDP信令的发送时刻后的第一预定时间；或，最后一条UDP信令为所述用户设备接收，且达到所述最后一条UDP信令的接收时刻后的第二预定时间。
步骤103：符合无线链路资源释放的条件时，所述用户设备发送用于释放无线链路资源的消息。
该用户设备发送的消息可以是无线链路资源释放的请求消息，也可以是通知网络侧当前适于释放无线链路资源的通知消息，具体地，本发明不做限定。
实施例2
本发明无线链路资源释放的方法实施例2，如图2所示，该方法包括：
步骤201：用户设备监测数据通信过程中的传输层信令状态为仅包含TCP信令；
步骤202：所述用户设备根据检测到的传输层信令状态预判是否满足对应的无线链路资源释放的条件；
该实施例2中，所述传输层信令状态为仅包含TCP信令，所述无线链路资源释放的条件为：所有TCP端口关闭。
步骤203：符合无线链路资源释放的条件时，所述用户设备发送用于释放无线链路资源的消息。
实施例3
本发明无线链路资源释放的方法实施例3，如图3所示，该方法包括：
步骤301：用户设备监测到数据通信过程中的传输层信令状态为同时包含UDP信令和TCP信令；
步骤302：所述用户设备根据检测到的传输层信令状态预判是否满足对应的无线链路资源释放的条件；
该实施例中，所述传输层信令状态为同时包含UDP信令和TCP信令，所述无线链路资源释放的条件为：
最后一条UDP信令为所述用户设备发送，且达到第一时刻和所有TCP端口关闭的时刻中的后一时刻，其中，所述第一时刻为达到所述最后一条UDP信令的发送时刻后的第一预定时间的时刻；或，
最后一条UDP信令为所述用户设备接收，且达到第二时刻所和所有TCP端口关闭的时刻中的后一时刻，其中，所述第二时刻为所述最后一条UDP信令的接收时刻后的第二预定时间的时刻。
步骤303：符合无线链路资源释放的条件时，所述用户设备发送用于释放无线链路资源的消息。
本发明无线链路资源释放方法实施例在无线通信的环境下，结合无线链路控制方面的协议和传输层协议的特点，通过判定传输层信令状态来修改无线链路状态，最终达到终端节电和高效利用无线网络资源的目的。更确切的说，终端在数据链路建立以后，通过查询其传输层状态，尤其是指TCP或UDP信令的状态，预判终端继续传输数据的可能性，也即，终端的数据传输是否已经暂时完成，判断在释放无线链路的合理性，然后通过发送无线链路的管理信令，断开和网络的数据连接，从而在降低终端耗电同时，使无线资源及时释放，缓解网络拥塞。
实施例4
本发明无线链路资源释放的方法实施例4以UMTS网络下的Release8的Fast dormancy机制为基础，终端结合各个场景为例进行说明，如图4所示，该方法包括：
步骤401：终端（也称用户设备）向网络申请无线链路资源，比如向UMTS网络发起RRC链路连接请求；
步骤402：网络给终端分配无线链路资源，终端建立和网络的无线连接（比如终端完成RRC连接和RAB连接），其中包含鉴权等身份认证过程；
步骤403：终端通过PDP协议获取IP地址和DNS服务器；
如果终端本机存储的IP消息或DNS服务器地址有效，终端需要向网络申请IP地址和DNS服务器地址，如果终端的IP和DNS地址未过期，则使用原有IP地址和DNS服务器，无需执行步骤403；
步骤404：终端和网络之间建立基于IP的数据连接；
步骤405：终端和网络的数据通信过程中，检测传输层信令状态；
可能传输TCP信令或UDP信令，也有可能二者皆有；如果终端向网络发送基于IP的TCP消息请求，终端需要和远端应用服务器建立TCP连接；
如果数据通信过程中仅包含UDP信令传输，则执行步骤406；如果仅包含TCP信令的传输；则执行步骤407；如果同时包含UDP信令和TCP信令的传输；则执行步骤408；
步骤406：仅有UDP信令传输的场景，终端监测UDP信令传输过程。如果最后一条UDP消息为终端所发，在最后一条UDP信令传输T1秒(比如4秒)后之时，然后执行步骤409；如果最后一条UDP信令为终端所收，在最后一条UDP信令传输T2（比如2秒）秒后之时，执行步骤步骤409，具体如图5所示；
可理解地，T1和T2的取值可根据经验或统计确定。
步骤407：仅有TCP信令传输的场景，终端监测TCP信令传输过程。在最后一个TCP端口关闭时（即是第二个FIN的ACK之时），执行步骤409，具体如图6所示；
步骤408：既有UDP信令又有TCP传输的场景中，终端监测传输层TCP和UDP信令的传输状态。对于UDP信令的传输过程，如果终端最后一条UDP信令为终端所发，比较最后一条UDP传输信令T1秒后的时间和TCP的所有端口关闭的时间，以最后的时间点为准，执行步骤409；如果终端最后一条UDP信令为终端所收，比较最后一条UDP传输信令T2秒后的时间和TCP的所有端口关闭的时间，以最后的时间点为准，执行步骤409，具体如图7所示；
步骤409：立即发送用于释放无线链路资源的消息（比如SCRI消息），请求断开网络连接；
网络判定是否允许终端断开无线链路，如果网络允许终端断开无线链路，则断开无线链路，比如网络发送rrcConnectionReleaseComplete消息给终端，终端也回复网络rrcConnectionReleaseComplete消息，终端进入IDLE状态；网络如果不允许终端断开无线链路且继续有数据传输，则跳转到步骤405；网络如果不允许终端断开无线链路且没有继续数据传输则网络要求终端进入Cell PCH或URAPCH，后续机制按照3GPP对应RRC规范定义执行或网络主动释放链路。
为了实现上述方法实施例，本发明还提供了一种用户设备，如图8所示，该用户设备包括：
信令状态检测单元，用于监测数据通信过程中的传输层信令状态；
条件预判单元，用于根据检测到的传输层信令状态预判是否满足对应的无线链路资源释放的条件；
释放消息发送单元，用于在符合无线链路资源释放的条件时，发送用于释放无线链路资源的消息。
对应于方法实施例1，所述传输层信令状态为仅包含UDP信令，所述无线链路资源释放的条件为：
最后一条UDP信令为所述用户设备发送，且达到所述最后一条UDP信令的发送时刻后的第一预定时间；或，最后一条UDP信令为所述用户设备接收，且达到所述最后一条UDP信令的接收时刻后的第二预定时间。
对应于方法实施例2，所述传输层信令状态为仅包含TCP信令，所述无线链路资源释放的条件为：所有TCP端口关闭。
对应于方法实施例3，所述传输层信令状态为同时包含UDP信令和TCP信令，所述无线链路资源释放的条件为：
最后一条UDP信令为所述用户设备发送，且达到第一时刻和所有TCP端口关闭的时刻中的后一时刻，其中，所述第一时刻为达到所述最后一条UDP信令的发送时刻后的第一预定时间的时刻；或，
最后一条UDP信令为所述用户设备接收，且达到第二时刻所和所有TCP端口关闭的时刻中的后一时刻，其中，所述第二时刻为所述最后一条UDP信令的接收时刻后的第二预定时间的时刻。
本发明无线链路资源释放的方法和用户设备在无线通信的环境下，结合无线链路控制方面的协议和传输层协议的特点，通过判定传输层信令状态来修改无线链路状态，最终达到终端节电和高效利用无线网络资源的目的，在终端上实现高效调度，在合适的时间断开无线连接，控制数据流量的方法。在目前智能机续航问题突出，网络无线资源由于过多数据流量请求的当前环境下，在能源角度和无线资源角度，都具有很好的实施效果。
本发明方法和传统的节电措施比较具有如下特点：
结合OSI的传输状态，将上层协议和底层协议相结合，节电效果大幅提高；
针对UDP消息和TCP消息的特点，设计不同的策略，使节电措施更加合理高效；
适用于所有制式的无线网络，兼容性良好；
适用于各种类型的终端，尤其是智能终端。

Claims (8)

1.一种无线链路资源释放的方法，其特征在于，该方法包括：
用户设备监测数据通信过程中的传输层信令状态；
所述用户设备根据检测到的传输层信令状态预判是否满足对应的无线链路资源释放的条件；
符合无线链路资源释放的条件时，所述用户设备发送用于释放无线链路资源的消息。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述传输层信令状态为仅包含用户数据包协议（UDP）信令，所述无线链路资源释放的条件为：
最后一条UDP信令为所述用户设备发送，且达到所述最后一条UDP信令的发送时刻后的第一预定时间；或，最后一条UDP信令为所述用户设备接收，且达到所述最后一条UDP信令的接收时刻后的第二预定时间。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述传输层信令状态为仅包含传输控制协议（TCP）信令，所述无线链路资源释放的条件为：所有TCP端口关闭。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述传输层信令状态为同时包含UDP信令和TCP信令，所述无线链路资源释放的条件为：
最后一条UDP信令为所述用户设备发送，且达到第一时刻和所有TCP端口关闭的时刻中的后一时刻，其中，所述第一时刻为达到所述最后一条UDP信令的发送时刻后的第一预定时间的时刻；或，
最后一条UDP信令为所述用户设备接收，且达到第二时刻所和所有TCP端口关闭的时刻中的后一时刻，其中，所述第二时刻为所述最后一条UDP信令的接收时刻后的第二预定时间的时刻。
5.一种用户设备，其特征在于，该用户设备包括：
信令状态检测单元，用于监测数据通信过程中的传输层信令状态；
条件预判单元，用于根据检测到的传输层信令状态预判是否满足对应的无线链路资源释放的条件；
释放消息发送单元，用于在符合无线链路资源释放的条件时，发送用于释放无线链路资源的消息。
6.如权利要求5所述的用户设备，其特征在于，所述传输层信令状态为仅包含用户数据包协议（UDP）信令，所述无线链路资源释放的条件为：
最后一条UDP信令为所述用户设备发送，且达到所述最后一条UDP信令的发送时刻后的第一预定时间；或，最后一条UDP信令为所述用户设备接收，且达到所述最后一条UDP信令的接收时刻后的第二预定时间。
7.如权利要求5所述的用户设备，其特征在于，所述传输层信令状态为仅包含传输控制协议（TCP）信令，所述无线链路资源释放的条件为：所有TCP端口关闭。
8.如权利要求5所述的用户设备，其特征在于：所述传输层信令状态为同时包含UDP信令和TCP信令，所述无线链路资源释放的条件为：
最后一条UDP信令为所述用户设备发送，且达到第一时刻和所有TCP端口关闭的时刻中的后一时刻，其中，所述第一时刻为达到所述最后一条UDP信令的发送时刻后的第一预定时间的时刻；或，
最后一条UDP信令为所述用户设备接收，且达到第二时刻所和所有TCP端口关闭的时刻中的后一时刻，其中，所述第二时刻为所述最后一条UDP信令的接收时刻后的第二预定时间的时刻。
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