信息通知、RRC连接释放控制方法及设备
技术领域
本发明涉及通信技术领域,尤其涉及一种信息通知、RRC连接释放控制方法及装置。
背景技术
在许多机器类通信(Machine-type communication,MTC)和智能手机(smartphone)的应用场景中,一种比较典型的情况是传输小数据量数据。采用传统的数据发送方式将会产生较大的信令开销,系统效率较低。具体介绍如下:
MTC作为一种新型的通信理念,其目的是将多种不同类型的通信技术有机结合,例如:机器对机器通信、机器控制通信、人机交互通信、移动互联通信,从而推动社会生产和生活方式的发展。预计未来人对人通信的业务可能仅占整个终端市场的1/3,而更大数量的通信是MTC通信业务。MTC通信又称为机器间(Machine-to-machine,M2M)通信或物联网。
当前的移动通信网络是针对人与人之间的通信设计的,例如:网络容量的确定等。如果希望利用移动通信网络来支持MTC通信就需要根据MTC通信的特点对移动通信系统的机制进行优化,以便能够在对传统的人与人通信不受或受较小影响的情况下,更好地实现MTC通信。
当MTC设备与网络之间进行小数据量的信息传输时,根据实际的业务应用,MTC设备可能安装在某些特定的场景中。例如,家庭用的水、电、煤气,娱乐场所使用的连网游戏机等,这些设备比较明显的特征是固定不动的。又例如安装在地铁、动车/高铁等交通工具上用于实时检测周边环境的设备,较明显的特点是这些设备都是在高速的移动。
长期演进(Long Term Evolvement,LTE)系统中处于空闲(idle)状态的用户设备(User Equipment,UE),如果有数据向网络侧发送时,数据发送前需要进行基于竞争的随机接入过程。具体过程参见图1。
在经过图1所述示过程后,UE的用户面数据由DRB、S1承载,通过eNB、S-GW发送给核心网;UE与核心网的控制信令通过SRB和eNB与MME之间的控制面连接发送给MME。
通用移动通讯系统(Universal Mobile Telecommunications System,UMTS)系统中处于空闲(idle)状态的UE,如果有数据向网络侧发送时,数据发送前需要进行基于竞争的随机接入过程。具体信令流程如图2所示。
WCDMA的基本流程与TD-SCDMA类似,只有随机接入过程不同。UE通过发起preamble进行接入,在收到Node B发送的AICH后,通过E-DCH信道发送CCCH数据。
在LTE/UMTS系统中切换过程所带来的空口信令的开销如图3所示。
尽管在机器类通信(MTC)中,MTC终端的数量将大大超出传统通信终端的数量,但是,在许多MTC的应用场景中,每次上报的数据量并不是很大(通常为几十到几百字节),一个或几个子帧便可传输完成。同时针对当前智能手机,越来越多的应用业务需要手机频繁的发送小数据的传输。然而,这些终端为了发送这些小数据,按照当前的数据发送方式也需要建立起DRB/RB、S1/Iu承载后,才能通过DRB/RB、S1/Iu承载将数据发送给网络侧。从上面所述的信令过程中可以看出,传输小数据量所需要的信令开销相对将非常大,从而严重降低系统效率。为了减少接入过程带来的信令开销,可以把MTC终端长期保持在连接状态,但是终端由于移动也会带来切换信令开销。
发明内容
本发明实施例提供了一种信息通知方法及核心网设备,以及一种RRC连接释放控制方法及RAN侧设备,用以有效地传输MTC设备产生的小数据量数据,降低传输小数据量数据时所消耗的信令开销。
本发明实施例提供的一种信息通知方法,包括:
核心网设备获取用户设备UE的移动性信息;
核心网设备将所述UE的移动性信息通知给为该UE服务的无线接入网RAN侧设备。
该方法通过核心网设备提供特定的信息,实现辅助RAN系统优化信令开销。
较佳地,核心网设备通过如下方式之一获取UE的移动性信息:
通过该UE的国际移动用户识别码IMSI号段来识别UE的移动性信息;
或者,通过归属签约用户服务器HSS获取UE的移动性信息;
或者,通过该UE的附着过程或跟踪区更新过程获取该UE上报的该UE的移动性信息;
或者,通过归属签约用户服务器HSS获取UE的应用场景签约信息,然后根据该应用场景签约信息确定该UE的移动性信息;
或者,通过该UE的附着过程或跟踪区更新过程获取该UE上报的应用场景签约信息,然后根据该应用场景签约信息确定该UE的移动性信息。
较佳地,所述核心网设备将所述UE的移动性信息通知给为该UE服务的RAN侧设备,包括:
所述核心网设备通过核心网设备与RAN侧设备之间的上下文建立过程将所述UE的移动性信息通知给为该UE服务的RAN侧设备。
较佳地,所述UE的移动性信息,为所述UE处于静止状态的信息,或者为所述UE处于低速状态的信息,或者为所述UE处于高速移动状态的信息,或者为所述UE的移动速度值。
较佳地,所述核心网设备为移动性管理实体MME或服务通用分组无线业务支持节点SGSN。
较佳地,所述RAN侧设备为演进型基站eNB或无线网络控制器RNC。
本发明实施例提供的一种无线资源控制RRC连接释放控制方法,包括:
无线接入网RAN侧设备接收核心网设备发送的用户设备UE的移动性信息;
RAN侧设备根据所述UE的移动性信息,在完成数据传输后,判断是否释放该UE的无线资源控制RRC连接。
该方法核心网设备通过S1/Iu接口向RAN侧设备提供MTC设备移动性信息,RAN侧设备根据所提供的移动性信息以判断保持MTC设备在连接状态的适应性,从而有效地传输MTC设备产生的小数据量数据,降低传输小数据量数据时所消耗的信令开销。
较佳地,RAN侧设备接收核心网设备发送的用户设备UE的移动性信息,包括:
RAN侧设备通过核心网设备与RAN侧设备之间的上下文建立过程,接收所述核心网设备发送的所述UE的移动性信息。
较佳地,RAN侧设备根据所述UE的移动性信息,在完成数据传输后,判断是否释放该UE的无线资源控制RRC连接,包括:
RAN侧设备根据所述UE的移动性信息,当确定所述UE处于静止或低速状态时,在完成数据传输后,保持该UE的无线资源控制RRC连接状态;
RAN侧设备根据所述UE的移动性信息,当确定所述UE处于高速移动状态时,在完成数据传输后,释放该UE的无线资源控制RRC连接。
较佳地,该方法还包括:
RAN侧设备根据所述UE的移动性信息,判断是否针对该UE进行测量相关信息的配置。
本发明实施例提供的一种核心网设备,包括:
移动性信息获取单元,用于获取用户设备UE的移动性信息;
通知单元,用于将所述UE的移动性信息通知给为该UE服务的无线接入网RAN侧设备。
通过核心网设备提供特定的信息,实现辅助RAN系统优化信令开销。
较佳地,所述移动性信息获取单元通过如下方式之一获取UE的移动性信息:
通过该UE的国际移动用户识别码IMSI号段来识别UE的移动性信息;
或者,通过归属签约用户服务器HSS获取UE的移动性信息;
或者,通过该UE的附着过程或跟踪区更新过程获取该UE上报的该UE的移动性信息;
或者,通过归属签约用户服务器HSS获取UE的应用场景签约信息,然后根据该应用场景签约信息确定该UE的移动性信息;
或者,通过该UE的附着过程或跟踪区更新过程获取该UE上报的应用场景签约信息,然后根据该应用场景签约信息确定该UE的移动性信息。
较佳地,所述通知单元通过核心网设备与RAN侧设备之间的上下文建立过程将所述UE的移动性信息通知给为该UE服务的RAN侧设备。
较佳地,所述UE的移动性信息,为所述UE处于静止状态的信息,或者为所述UE处于低速状态的信息,或者为所述UE处于高速移动状态的信息,或者为所述UE的移动速度值。
较佳地,所述核心网设备为移动性管理实体MME或服务通用分组无线业务支持节点SGSN。
本发明实施例提供的一种无线接入网RAN侧设备,包括:
移动性信息接收单元,用于接收核心网设备发送的用户设备UE的移动性信息;
处理单元,用于根据所述UE的移动性信息,在完成数据传输后,判断是否释放该UE的无线资源控制RRC连接。
核心网设备通过S1/Iu接口向RAN侧设备提供MTC设备移动性信息,RAN侧设备根据所提供的移动性信息以判断保持MTC设备在连接状态的适应性,从而有效地传输MTC设备产生的小数据量数据,降低传输小数据量数据时所消耗的信令开销。
较佳地,所述移动性信息接收单元通过核心网设备与RAN侧设备之间的上下文建立过程,接收所述核心网设备发送的所述UE的移动性信息。
较佳地,所述处理单元具体用于:
根据所述UE的移动性信息,当确定所述UE处于静止或低速状态时,在完成数据传输后,保持该UE的无线资源控制RRC连接状态;
根据所述UE的移动性信息,当确定所述UE处于高速移动状态时,在完成数据传输后,释放该UE的无线资源控制RRC连接。
较佳地,所述处理单元还用于:
根据所述UE的移动性信息,判断是否针对该UE进行测量相关信息的配置。
较佳地,所述RAN侧设备为演进型基站eNB或无线网络控制器RNC。
附图说明
图1为现有随机接入过程示意图;
图2为现有随机接入过程示意图;
图3为现有切换过程示意图;
图4为本发明实施例提供的一种信息通知方法的流程示意图;
图5为本发明实施例提供的一种RRC连接释放控制方法的流程示意图;
图6为本发明实施例提供的一种系统处理流程示意图;
图7为本发明实施例提供的一种系统处理流程示意图;
图8为本发明实施例提供的一种核心网设备的结构示意图;
图9为本发明实施例提供的一种RAN侧设备的结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种信息通知方法及核心网设备,以及一种RRC连接释放控制方法及RAN侧设备,用以有效地传输MTC设备产生的小数据量数据,降低传输小数据量数据时所消耗的信令开销。
本发明实施例为了有效地传输MTC设备产生的小数据量数据,降低传输小数据量数据时所消耗的信令开销,RAN侧设备,即eNB或RNC,需要一些辅助信息以判断保持或释放UE(即MTC设备)的RRC连接。结合与MTC设备移动速度相关的一些特定的应用场景,对于终端应用于固定位置的场景,UE不会发生切换过程,因此所需要的测量配置、启动、上报、切换等涉及的信令开销不存在,对于这种类型的UE,适合保持在RRC连接状态。而对于UE高速移动的场景,切换过程也会非常频繁,对于这类UE,则不适宜将其长期保持在RRC连接状态。
因此,如何对小数据传输流程进行优化,减少建立和维护用户面连接所需的信令,降低信令开销,提高系统效率是本发明实施例提供的技术方案所要解决的问题。
考虑到UE接入到网络过程较大的信令开销,一种可能的方式是把发送小数据的MTC设备长期保持在连接状态以最大程度的减低RRC接入过程。但是当连接状态终端移动时,切换过程也会带来信令的开销。为了能够最大化的减少信令开销,无线接入网(Radio Access Network,RAN)侧需要能够判断保持或释放终端RRC信令连接的时机。
本发明实施例给出一种通过核心网提供特定的信息辅助RAN系统优化信令开销的方案,即本发明提出一种辅助eNB或无线网络控制器(Radio NetworkController,RNC)优化信令开销的方式。在这种方式中,核心网设备,即MME或SGSN,通过S1/Iu接口向eNB/RNC提供UE的移动性信息,即MTC设备的移动速度状态信息,eNB/RNC根据所提供的移动性信息以判断保持MTC设备在连接状态的适应性。
下面给出本发明实施例提供的技术方案的具体介绍。
MME/服务通用分组无线业务(General Packet Radio Service,GPRS)支持节点(Serving GSN,SGSN)可以通过签约的方式确定UE的移动性信息,例如:
通过该UE的国际移动用户识别码国际移动用户识别码(InternationalMobile Subscriber Identity,IMSI)号段来识别UE的移动性信息;
或者,通过归属签约用户服务器归属签约用户服务器(Home SubscriberServer,HSS)获取UE的移动性信息;
或者,通过该UE的附着(ATTACH)过程或跟踪区更新(TAU)过程获取该UE上报的该UE的移动性信息;
或者,通过归属签约用户服务器HSS获取UE的应用场景签约信息,然后根据该应用场景签约信息确定该UE的移动性信息,例如对于计费应用场景的UE,可以确定该UE是静止的UE;对于高速应用场景的UE,可以确定该UE是处于高速移动状态的UE;
或者,通过该UE的附着过程或跟踪区更新过程获取该UE上报的应用场景签约信息,然后根据该应用场景签约信息确定该UE的移动性信息。
MTC设备的移动性信息可以为静止、低速、高速,或者可以为具体的移动速度值,所移动速度值为0,则表示MTC设备的状态为静止,若移动速度值大于预设的高速门限值,例如大于120公里每小时,则表示MTC设备的状态为高速移动状态。其中,所述的高速门限值可以根据具体应用场景进行设置,例如可以是60、90、120公里每小时等等。若移动速度值大于零,且小于预设的低速门限值,例如小于30公里每小时,则表示MTC设备的状态为低速移动状态。
eNB/RNC如果获知MTC设备的状态为静止,待小数据传输完成后,将此设备长期的保持在RRC连接状态;进一步地,针对该UE不进行测量相关信息的配置,即可以省略测量配置过程。
对于低速移动状态的MTC设备,eNB/RNC可以按照静止的MTC设备进行相应处理,即待小数据传输完成后,将此设备长期的保持在RRC连接状态。或者,也可以根据MTC设备的移动速度值,结合其他参数进行相应处理。
eNB/RNC如果获知MTC设备为高速移动状态,则小数据传输完成后,可以及时的释放此设备的RRC连接,以减少切换带来的信令开销。进一步地,针对该UE不进行测量相关信息的配置,即可以省略测量配置过程。
由此可见,参见图4,核心网侧,本发明实施例提供的一种信息通知方法,包括步骤:
S401、核心网设备获取用户设备UE的移动性信息;
S402、核心网设备将所述UE的移动性信息通知给为该UE服务的无线接入网RAN侧设备。
相应地,参见图5,RAN侧,本发明实施例提供的一种无线资源控制RRC连接释放控制方法,包括:
S501、无线接入网RAN侧设备接收核心网设备发送的用户设备UE的移动性信息;
S502、RAN侧设备根据所述UE的移动性信息,在完成数据传输后,判断是否释放该UE的无线资源控制RRC连接。
下面给出几个具体实施例的说明。
实施例1:
本实施例给出了UE通过ATTACH过程告知MME签约的应用场景信息,eNB获知MTC设备是静止的过程,此处以LTE系统为例,UMTS系统过程类似。
如图6所示,具体流程包括:
步骤S601-S602:UE在ATTACH过程中告知MME签约的场景信息(例如是水电表等),MME根据签约信息可以获知UE是固定的终端。
步骤S603-S605:UE发起RRC连接建立过程。
步骤S606-S607:MME在S1接口的上下文建立过程中(Initial context setuprequest消息)向eNB提供此UE是静止的信息。
其中,所述S1接口,即MME与eNB之间的接口。
步骤S608-S6010:配置DRB,启动安全过程,小数据传输完毕后,eNB不释放UE的RRC连接。
实施例2:
本实施例给出了MME在UE发起附着过程后向HSS获取此UE的应用场景签约信息。当eNB获知MTC设备是高速移动的应用场景时的处理过程,此处以LTE系统为例,UMTS系统过程类似。
如图7所示,具体流程包括:
步骤S701-S703:UE发起ATTACH过程,MME向HSS获取此UE的应用场景签约信息(例如高速场景等),MME根据签约信息获得UE的速度信息。
根据签约信息可以获知UE是高速移动的终端。
步骤S704-S706:UE发起RRC连接建立过程。
步骤S707-S708:MME在S1接口的上下文建立过程中(Initial context setuprequest消息)向eNB提供此UE是高速移动的信息。
步骤S709-S7012:配置DRB,启动安全过程,小数据传输完毕后,eNB释放UE的RRC连接。
参见图8,本发明实施例提供的一种核心网设备,包括:
移动性信息获取单元801,用于获取用户设备UE的移动性信息;
通知单元802,用于将所述UE的移动性信息通知给为该UE服务的无线接入网RAN侧设备。
较佳地,所述移动性信息获取单元801通过如下方式之一获取UE的移动性信息:
通过该UE的国际移动用户识别码IMSI号段来识别UE的移动性信息;
或者,通过归属签约用户服务器HSS获取UE的移动性信息;
或者,通过该UE的附着过程或跟踪区更新过程获取该UE上报的该UE的移动性信息;
或者,通过归属签约用户服务器HSS获取UE的应用场景签约信息,然后根据该应用场景签约信息确定该UE的移动性信息;
或者,通过该UE的附着过程或跟踪区更新过程获取该UE上报的应用场景签约信息,然后根据该应用场景签约信息确定该UE的移动性信息。
较佳地,所述通知单元802通过核心网设备与RAN侧设备之间的上下文建立过程将所述UE的移动性信息通知给为该UE服务的RAN侧设备。
较佳地,所述UE的移动性信息,为所述UE处于静止状态的信息,或者为所述UE处于低速状态的信息,或者为所述UE处于高速移动状态的信息,或者为所述UE的移动速度值。
较佳地,所述核心网设备为移动性管理实体MME或服务通用分组无线业务支持节点SGSN。
参见图9,本发明实施例提供的一种无线接入网RAN侧设备,包括:
移动性信息接收单元901,用于接收核心网设备发送的用户设备UE的移动性信息;
处理单元902,用于根据所述UE的移动性信息,在完成数据传输后,判断是否释放该UE的无线资源控制RRC连接。
较佳地,所述移动性信息接收单元901通过核心网设备与RAN侧设备之间的上下文建立过程,接收所述核心网设备发送的所述UE的移动性信息。
较佳地,所述处理单元902具体用于:
根据所述UE的移动性信息,当确定所述UE处于静止或低速状态时,在完成数据传输后,保持该UE的无线资源控制RRC连接状态;
根据所述UE的移动性信息,当确定所述UE处于高速移动状态时,在完成数据传输后,释放该UE的无线资源控制RRC连接。
较佳地,所述处理单元902还用于:
根据所述UE的移动性信息,判断是否针对该UE进行测量相关信息的配置。
较佳地,所述RAN侧设备为演进型基站eNB或无线网络控制器RNC。
综上所述,本发明实施例提出一种辅助eNB/RNC优化信令开销的方式。在这种方式中,MME/SGSN通过S1/Iu接口向eNB/RNC提供MTC设备移动速度状态信息,eNB/RNC根据所提供的移动性信息以判断保持MTC设备在连接状态的适应性。eNB/RNC如果获知MTC设备的状态为静止,则可以省略测量配置过程,带小数据传输完成后,将此设备长期的保持在RRC连接状态。eNB/RNC如果获知MTC设备为高速移动状态,则小数据传输完成后,可以及时的释放此设备的RRC连接。
MTC应用中,对于终端应用于固定位置的场景,终端不会发生切换过程,因此所需要的测量配置/启动/上报、切换等涉及的信令开销不存在,对于这种类型的终端,适合保持在RRC连接状态。而对于终端高速移动的场景,切换过程也会非常频繁,对于这类终端,则不适宜将其长期的保持在RRC连接状态。本发明实施例针对此特性,提出了核心网发送中断移动状态的信息给RAN设备,以便于RAN优化信令开销。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。