CN107222934A - 基站承载建立方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基站承载建立方法和系统，接收终端上发的连接请求，根据接收的连接请求执行配置处理，建立与终端的信令无线承载，上发初始UE消息至核心网侧，接收核心网侧下发的承载建立请求，并根据承载建立请求上报承载建立响应至核心网侧；通过信令无线承载下发RRC连接重配置指令至终端，接收终端通过信令无线承载上发的RRC连接重配置响应指令，完成承载建立，接收承载建立请求，并上报承载建立响应，随后再进行建立承载的流程，从而率先打通网络传输的隧道链路，保证“承载建立响应”先于“终端数据”达到网络侧，从而有效避免触发GTP‑U隧道错误。
Description
技术领域
本发明涉及LTE移动通信技术领域，特别是涉及一种基站承载建立方法和系统。
背景技术
在LTE(Long Term Evolution，长期演进)通信传统技术领域，基站在收到网络侧的“承载建立请求”之后，会进行无线侧承载建立流程，在无线侧承载建立完毕后向网络侧上报“承载建立响应”，在此过程中终端建立了无线承载与网络承载。然而由于不排除终端在上报“RRC(Radio Resource Control，无线资源配置)连接重配置完成”后随即上发报文的可能，加之基站内部处理具有一定的时延损耗，存在“承载建立响应”晚于“终端数据”到达核心侧的可能，在一定程度上会触发GTP-U(GPRS Tunnelling Protocol for the userplane，用户层面的GPRS隧道协议)隧道错误指示、链路被释放，影响用户体验，导致用户无法上网，因此，需要对承载建立流程进行优化，避免触发GTP-U隧道错误指示。
发明内容
基于此，有必要针对上述问题，提供一种有效避免触发GTP-U隧道错误指示的基站承载建立方法和系统。
一种基站承载建立方法，包括以下步骤：
接收终端上发的连接请求；
根据接收的连接请求执行配置处理，建立与所述终端的信令无线承载；
上发初始UE消息至所述核心网侧；
接收核心网侧下发的承载建立请求，并根据所述承载建立请求上报承载建立响应至所述核心网侧；
通过所述信令无线承载下发RRC连接重配置指令至所述终端，接收所述终端通过所述信令无线承载上发的RRC连接重配置响应指令，完成承载建立。
一种基站承载建立系统，包括：
请求接收模块，用于接收终端上发的连接请求；
信令无线承载建立模块，用于根据接收的连接请求执行配置处理，建立与所述终端的信令无线承载
初始UE消息上发模块，用于上发初始UE消息至所述核心网侧；
承载建立模块，用于接收核心网侧下发的承载建立请求，并根据所述承载建立请求上报承载建立响应至所述核心网侧；
重配置模块，用于通过所述信令无线承载下发RRC连接重配置指令至所述终端，接收所述终端通过所述信令无线承载上发的RRC连接重配置响应指令，完成承载建立。
上述基站承载建立方法和系统，接收承载建立请求，并上报承载建立响应，随后再进行建立承载的流程，从而率先打通网络传输的隧道链路，保证“承载建立响应”先于“终端数据”达到网络侧，从而有效避免触发GTP-U隧道错误。
附图说明
图1为一实施例中基站承载建立方法流程图；
图2为一实施例中无线信令承载建立时序图；
图3为一实施例中默认承载建立时序图；
图4为一实施例中专有承载建立时序图；
图5为一实施例中基站承载建立系统结构图。
具体实施方式
在一个实施例中，如图1所示，一种基站承载建立方法，包括以下步骤：
步骤S110：接收终端上发的UE连接请求。
具体地，整个EPS系统由核心网侧(EPC)、基站(eNode B，以下简称eNB)和用户设备(UE)3部分组成。其中，EPC负责核心网部分，EPC的信令处理部分称MME(移动性管理实体)，数据处理部分称为服务网关(S-GW)，eNB负责接入网部分，也称E-UTRAN，UE指用户终端设备，EPS系统的接入网络(即LTE系统)。
步骤S120：根据接收的UE连接请求执行配置处理，建立与终端的信令无线承载。
具体地，用户终端设备UE与基站eNB建立RRC连接就建立了信令无线承载，在本实施例中，步骤S120包括步骤122至126，交互时序图如图2所示。
步骤122：接收终端上发的RRC连接请求。
具体地，UE处于空闲模式时，如果UE的NAS(非接入层)请求建立信令连接，UE将发起RRC连接建立请求过程。终端UE上发RRCConnectionRequest(RRC连接请求)给基站eNB，请求建立RRC连接。
步骤124：根据接收的RRC连接请求下发RRC连接建立指令至终端后，为终端分配建立信令无线承载所需的无线资源。
具体地，基站eNB接纳终端UE的RRC连接请求，下发RRCConnectionSetup(RRC连接建立)，其中，RRCConnectionSetup消息，包含建立SRB1信令承载信息和无线资源配置信息，给终端UE分配建立信令无线承载所需的无线资源。
步骤126：接收RRC连接建立完成回应消息，信令无线承载建立完成。
具体地，终端UE收到消息后，上发RRCConnectionSetupComplete(RRC连接建立完成)回应消息给基站eNB，表示RRC连接建立成功，信令无线承载1(SRB1)建立起来了，其中，RRCConnectionSetupComplete包含NAS层Attach request信息。
具体地，在专用信道和公用信道上建立RRC连接完整流程如下：(一)在专用信道上建立：UE通过上行CCCH发送RRC连接请求消息RRC CONNECTION REQUEST，请求建立一个RRC连接；RNC根据RRC连接请求的原因以及系统资源状态，决定UE建立在专用信道上，并分配RNTI、无线资源和其它资源(L1、L2资源)，其中，RNC为基站管理器；RNC向eNB发送无线链路建立请求消息RADIO LINK SETUP REQUEST，请求eNB分配RRC连接所需的特定无线链路资源；eNB资源准备成功后，向RNC应答无线链路建立响应消息RADIO LINK SETUP RESPONSE；RNC使用ALCAP协议建立Iub接口用户面传输承载，并完成RNC与eNB之间的同步过程；RNC通过下行CCCH信道向UE发送RRC连接建立消息RRCConnectionSetup，消息包含RNC分配的专用信道信息；UE确认RRC连接建立成功后，在刚刚建立的上行DCCH信道向RNC发送RRC连接建立完成消息RRCConnectionSetupComplete。RRC连接建立过程结束；(二)在公用信道上建立RRC连接：当RRC连接建立在公共信道上时，因为使用已经建立好的小区公共资源，所以不用建立无线链路和用户面的数据传输承载，只需将UE使用的逻辑信道映射在小区公共信道上，其余过程与RRC连接建立在专用信道的情况相似。
步骤S130：上发初始UE消息至核心网侧。
具体地，核心网侧分为三个部分，MME(Mobility Management Entity,负责信令处理部分)，S-GW(Serving Gateway，负责本地网络用户数据处理部分)，P-GW(PDN Gateway，负责用户数据包与其他网络的处理)，eNB选择MME，向MME发送Initial UE Message(初始UE消息)消息，包含NAS层Attach request消息。通过初始EPS附着，UE可以在EPS网络进行分组域服务的注册，同时，建立缺省的EPS承载，进行用户数据的传输。
步骤S140：接收核心网侧下发的承载建立请求，并根据述承载建立请求上报承载建立响应至核心网侧。进一步地，承载包括默认承载和专有承载。
具体地，根据用户业务需求和QOS(Quality of Service，服务质量)的不同可以分为GBR/Non-GBR承载、默认承载和专有承载，对承载的概念可以理解为“隧道”、“专有通道”、“数据业务链路”。GBR/Non-GBR承载：在承载建立或修改过程中通过例如eNB接纳控制等功能永久分配专用网络资源给某个保证比特速率(Guaranteed Bit Rate，GBR)的承载，可以确保该承载的比特速率。否则不能保证承载的速率不变则是一个Non-GBR承载；默认承载(Default Bearer)：一种满足默认QOS的数据和信令的用户承载，提供“尽力而为”的IP连接。默认承载为Non-GBR承载，默认承载为UE接入网络时首先建立的承载，该承载在整个PDN连接周期都会存在，为UE提供到PDN的“永远在线”的IP连接；专有承载：对某些特定业务所使用的SAE承载。一般情况下专有承载的QOS比默认承载高，专有承载可以是GBR或Non-GBR承载。
在一个实施例中，当承载为默认承载时，步骤S140包括步骤141至步骤144。
步骤141：接收核心网侧下发的默认承载建立请求。
具体地，MME向eNB发送Initial context setup request(默认承载建立请求)消息，包含NAS层Attach Accept消息。
步骤142：根据默认承载建立请求下发UE能力查询指令至终端，并接收终端上发的UE能力信息。
具体地，eNB接收到Initial context setup request(默认承载建立请求)消息，如果不包含UE能力信息，则eNB向UE发送UECapabilityEnquiry(UE能力查询)消息，查询UE能力，UE向eNB发送UECapabilityInformation(UE能力信息)消息，报告UE能力信息。
步骤143：根据UE能力信息上发UE能力信息指示至核心网侧。
具体地，eNB向MME发送UE Capability Info Indication(UE能力信息指示)消息，更新MME的UE能力信息；核心网侧在做各种事件判决或执行各种算法时，均需知道UE的能力，才能做出最切合的决定，比如，UE如果支持CSFB发起的联合附着，那么核心网侧对其执行和处理的过程会不一样，如果UE不支持PSHO的inte-RAT的mobility时，那么核心网侧只能采取NACC/CCO或者Redirect来实现系统间互操作了，所以，由于UE的能力各不相同且差异较大，核心网侧需要获知UE的能力，这就要求UE能力可以通过某种方式上报并同步，通常，UE第一次ATTACH或TAU的时候，UE会主动上报自己的能力。
步骤144：上发默认承载建立响应指令至核心网侧。
具体地，eNB向MME发送Initial context setup response(默认承载建立响应)消息，表明UE上下文建立完成。
在一个实施例中，当承载为专有承载时，步骤S140包括步骤145至步骤149。
步骤145：接收核心网侧下发的默认承载建立请求。
具体地，MME向eNB发送Initial context setup request(默认承载建立请求)消息，包含NAS层Attach Accept消息
步骤146：根据默认承载建立请求下发UE能力查询指令至终端，并接收终端上发的UE能力信息。
具体地，eNB接收到Initial context setup request(默认承载建立请求)消息，如果不包含UE能力信息，则eNB向UE发送UECapabilityEnquiry(UE能力查询)消息，查询UE能力，UE向eNB发送UECapabilityInformation(UE能力信息)消息，报告UE能力信息。
步骤147：根据UE能力信息上发UE能力信息指示至核心网侧。
具体地，eNB向MME发送UE Capability Info Indication(UE能力信息指示)消息，更新MME的UE能力信息。
步骤148：上发默认承载建立响应指令至核心网侧。
具体地，eNB向MME发送Initial context setup response(默认承载建立响应)消息，表明UE上下文建立完成。
步骤149：接收核心网侧下发的专有承载建立请求，并根据专有承载建立请求上发专有承载建立响应至核心网侧。
具体地，EPC下发E-RAB Setup Request(E-RAB建立请求，即承载建立请求)至eNB，eNB根据E-RAB Setup Request上发E-RAB Setup Response(E-RAB建立响应，即承载建立响应)至EPC。基于网络侧下发的承载建立请求快速响应，在空口承载建立之前打通网络侧终端数据传输的隧道链路，有效地防止了承载建立过程中GTP-U错误场景的发生。
在一个实施例中，在步骤144或步骤148之后，还包括步骤：下发安全模式命令至终端，接收终端上发的安全模式完成消息。
具体地，eNB根据Initial context setup request消息中UE支持的安全信息，向UE发送SecurityModeCommand消息，进行安全激活；UE向eNB发送SecurityModeComplete消息，表示安全激活完成。
步骤S150：通过信令无线承载下发RRC连接重配置指令至终端，接收终端通过信令无线承载上发的RRC连接重配置响应指令，完成承载建立。
具体地，eNB向UE发送RRCConnectionReconfiguration(RRC连接重配置)消息进行UE资源重配，包括重配SRB1信令承载信息和无线资源配置，建立SRB2、DRB(包括默认承载)等；UE向eNB发送RRCConnectionReconfigurationComplete(RRC连接重配置完成)消息，表示无线资源配置完成。
在一个实施例中，在步骤S150之后，还包括步骤S160。
步骤S160：接收终端上发的上行信息传输；根据上行信息传输上发上行NAS传输至核心网侧。
具体地，NAS消息无法直接在空口中传输，需要借助RRC消息进行承载，而ULInformation Transfer就是可以承载NAS消息的RRC消息，NAS消息进过加密后，封装到该消息中进行传输。UE向eNB发送ULInformationTransfer(上行信息传输)消息，包含NAS层Attach Complete、Activate default EPS bearer context accept消息；eNB向MME发送上行直传Uplink Nas Transport(上行NAS传输)消息，包含NAS层Attach Complete消息。
在一个较为详细的实施例中，默认承载建立的核心步骤如图3所示，已省略无线信令承载建立及之前的步骤：
步骤1：SRB承载(无线信令承载)建立完毕后，eNB上发Initial UE Message(初始UE消息)至EPC。
步骤2：UE与EPC完成Authentication/Security过程(NAS鉴权/安全模式过程)。
步骤3：EPC建立默认EPS承载等。
步骤4：EPC下发Initial context setup request(初始上下文建立请求，即默认承载建立请求)至eNB。
步骤5：eNB下发UECapabilityEnquiry(UE能力查询)至UE。
步骤6：UE上发UECapabilityInformation(UE能力信息)至eNB。
步骤7：eNB上发UE Capability Info Indication(UE能力信息指示)至EPC。
步骤8：eNB上发Initial context setup response(初始上下文建立响应，即默认承载建立响应)至EPC。
步骤9：eNB下发SecurityModeCommand(安全模式命令)至UE。
步骤10：UE上发SecurityModeComplete(安全模式完成)至eNB。
步骤11：eNB下发RRCConnectionReconfiguration(RRC连接重配置)至UE。
步骤12：UE上发RRCConnectionReconfigurationComplete(RRC连接重配置完成)至eNB。
步骤13：UE上发UL Information Transfer(上行信息传输)至eNB。
步骤14：eNB上发Uplink Nas Transport(上行NAS传输)至EPC。
在一个较为详细的实施例中，专有承载建立的核心步骤如图4所示，已省略默认承载建立(含SRB建立)及之前的步骤：
步骤1：默认承载建立完毕后，eNB收到EPC下发的E-RAB Setup Request(E-RAB建立请求，即承载建立请求)。
步骤2：eNB上发E-RAB Setup Response(E-RAB建立响应，即承载建立响应)至EPC。
步骤3：eNB下发RRCConnectionReconfiguration(RRC连接重配置)至UE。
步骤4：UE上发RRCConnectionReconfigurationComplet(RRC连接重配置完成)e至eNB。
步骤5：UE上发UL Information Transfer(上行信息传输)至eNB。
步骤6：eNB上发Uplink Nas Transport(上行NAS传输)至EPC。
为了解决在网络侧传输过程中“承载建立响应”晚于“终端数据”到达核心侧的问题，核心侧LTE网关依据“在终端隧道建立完毕之前，终端数据却发到网关”为异常场景，触发GTP-U隧道错误指示，导致链路被释放，上述基站承载建立方法，基于网络侧下发的承载建立请求快速响应，在空口承载建立之前率先打通网络侧终端数据传输的隧道链路，有效地防止了承载建立过程中所述GTP-U错误场景的发生，解决了基站因GTP-U错误指示而引发终端承载被释放的问题(尤其是在复杂传输网络中)，极大地提升了客户体验。
在一个实施例中，如图5所示，一种基站承载建立系统，包括请求接收模块110、信令无线承载建立模块120、初始UE消息上发模块130、承载建立模块140和重配置模块150。
在一个实施例中，请求接收模块110用于接收终端上发的连接请求。
在一个实施例中，信令无线承载建立模块120用于根据接收的连接请求执行配置处理，建立与终端的信令无线承载。
在一个实施例中，初始UE消息上发模块130用于上发初始UE消息至核心网侧。
在一个实施例中，承载建立模块140用于接收核心网侧下发的承载建立请求，并根据承载建立请求上报承载建立响应至核心网侧。
在一个实施例中，重配置模块150用于通过信令无线承载下发RRC连接重配置指令至终端，接收终端通过信令无线承载上发的RRC连接重配置响应指令，完成承载建立。
在一个实施例中，信令无线承载建立模块120包括RRC连接请求接收单元、无线资源分配单元和RRC连接建立完成单元。
RRC连接请求接收单元用于接收终端上发的RRC连接请求。
无线资源分配单元用于根据接收的RRC连接请求下发RRC连接建立指令至终端后，为终端分配建立信令无线承载所需的无线资源。
RRC连接建立完成单元用于接收RRC连接建立完成回应消息，信令无线承载建立完成。
在一个实施例中，当承载为默认承载时，承载建立模块140，包括第一默认承载连接请求单元、第一UE能力查询单元、第一UE能力信息指示单元和第一默认承载建立响应单元。
第一默认承载连接请求单元用于接收核心网侧下发的默认承载建立请求。
第一UE能力查询单元用于根据默认承载建立请求下发UE能力查询信令至终端，并接收终端上发的UE能力信息。
第一UE能力信息指示单元用于根据UE能力信息上发UE能力信息指示至核心网侧。
第一默认承载建立响应单元用于上发默认承载建立响应指令至核心网侧。
在一个实施例中，当承载为专有承载时，承载建立模块140，包括第二默认承载连接请求单元、第二UE能力查询单元、第二UE能力信息指示单元、第二默认承载建立响应单元和专有承载建立单元。
第二默认承载连接请求单元用于接收核心网侧下发的默认承载建立请求。
第二UE能力查询单元用于根据默认承载建立请求下发UE能力查询指令至终端，并接收终端上发的UE能力信息。
第二UE能力信息指示单元用于根据UE能力信息上发UE能力信息指示至核心网侧。
第二默认承载建立响应单元用于上发默认承载建立响应指令至核心网侧。
专有承载建立单元用于接收核心网侧下发的专有承载建立请求，并根据专有承载建立请求上发专有承载建立响应至核心网侧。
具体地，基于网络侧下发的承载建立请求快速响应，在空口承载建立之前打通网络侧终端数据传输的隧道链路，有效地防止了承载建立过程中GTP-U错误场景的发生。
在一个实施例中，在第一默认承载建立响应单元或第二默认承载建立响应单元之后，还包括安全模式建立单元，安全模式建立单元用于下发安全模式命令至终端，接收终端上发的安全模式完成消息。
在一个实施例中，在重配置模块150之后，还包括上行信令传输模块，上行信令传输模块用于接收终端上发的上行信息传输，根据上行信息传输上发上行NAS传输至核心网侧。
上述基站承载建立系统，接收承载建立请求，并立即上报承载建立响应，随后再进行建立承载的流程，从而率先打通网络传输的隧道链路，保证“承载建立响应”先于“终端数据”达到网络侧，从而有效避免触发GTP-U隧道错误。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种基站承载建立方法，其特征在于，包括以下步骤：
接收终端上发的连接请求；
根据接收的所述连接请求执行配置处理，建立与所述终端的信令无线承载；
上发初始UE消息至所述核心网侧；
接收核心网侧下发的承载建立请求，并根据所述承载建立请求上报承载建立响应至所述核心网侧；
通过所述信令无线承载下发RRC连接重配置指令至所述终端，接收所述终端通过所述信令无线承载上发的RRC连接重配置响应指令，完成承载建立。
2.根据权利要求1所述的基站承载建立方法，其特征在于，所述根据接收的连接请求执行配置处理，建立与所述终端的信令无线承载的步骤，包括：
接收终端上发的RRC连接请求；
根据所述接收的RRC连接请求下发RRC连接建立指令至所述终端后，为所述终端分配建立信令无线承载所需的无线资源；
接收RRC连接建立完成回应消息，信令无线承载建立完成。
3.根据权利要求1所述的基站承载建立方法，其特征在于，当所述承载为默认承载时，所述接收核心网侧下发的承载建立请求，并根据所述承载建立请求上报承载建立响应至所述核心网侧的步骤，包括：
接收核心网侧下发的默认承载建立请求；
根据所述默认承载建立请求下发UE能力查询信令至所述终端，并接收所述终端上发的UE能力信息；
根据所述UE能力信息上发UE能力信息指示至所述核心网侧；
上发默认承载建立响应指令至所述核心网侧。
4.根据权利要求1所述的基站承载建立方法，其特征在于，当所述承载为专有承载时，所述接收核心网侧下发的承载建立请求，并根据所述承载建立请求上报承载建立响应至所述核心网侧的步骤，包括：
接收核心网侧下发的默认承载建立请求；
根据所述默认承载建立请求下发UE能力查询指令至所述终端，并接收所述终端上发的UE能力信息；
根据所述UE能力信息上发UE能力信息指示至所述核心网侧；
上发默认承载建立响应指令至所述核心网侧；
接收所述核心网侧下发的专有承载建立请求，并根据所述专有承载建立请求上发专有承载建立响应至所述核心网侧。
5.根据权利要求1所述的基站承载建立方法，其特征在于，在所述接收所述终端通过所述信令无线承载上发的RRC连接重配置响应指令的步骤之后，还包括：
接收所述终端上发的上行信息传输；
根据所述上行信息传输上发上行NAS传输至所述核心网侧。
6.一种基站承载建立系统，其特征在于，包括：
请求接收模块，用于接收终端上发的连接请求；
信令无线承载建立模块，用于根据接收的连接请求执行配置处理，建立与所述终端的信令无线承载；
初始UE消息上发模块，用于上发初始UE消息至所述核心网侧；
承载建立模块，用于接收核心网侧下发的承载建立请求，并根据所述承载建立请求上报承载建立响应至所述核心网侧；
重配置模块，用于通过所述信令无线承载下发RRC连接重配置指令至所述终端，接收所述终端通过所述信令无线承载上发的RRC连接重配置响应指令，完成承载建立。
7.根据权利要求6所述的基站承载建立系统，其特征在于，所述信令无线承载建立模块，包括：
RRC连接请求接收单元，用于接收终端上发的RRC连接请求；
无线资源分配单元，用于根据所述接收的RRC连接请求下发RRC连接建立指令至所述终端后，为所述终端分配建立信令无线承载所需的无线资源；
RRC连接建立完成单元，用于接收RRC连接建立完成回应消息，信令无线承载建立完成。
8.根据权利要求6所述的基站承载建立系统，其特征在于，当所述承载为默认承载时，所述承载建立模块，包括：
第一默认承载连接请求单元，用于接收核心网侧下发的默认承载建立请求；
第一UE能力查询单元，用于根据所述默认承载建立请求下发UE能力查询信令至所述终端，并接收所述终端上发的UE能力信息；
第一UE能力信息指示单元，用于根据所述UE能力信息上发UE能力信息指示至所述核心网侧；
第一默认承载建立响应单元，用于上发默认承载建立响应指令至所述核心网侧。
9.根据权利要求6所述的承载建立流程优化系统，其特征在于，当所述承载为专有承载时，所述承载建立模块，包括：
第二默认承载连接请求单元，用于接收核心网侧下发的默认承载建立请求；
第二UE能力查询单元，用于根据所述默认承载建立请求下发UE能力查询指令至所述终端，并接收所述终端上发的UE能力信息；
第二UE能力信息指示单元，用于根据所述UE能力信息上发UE能力信息指示至所述核心网侧；
第二默认承载建立响应单元，用于上发默认承载建立响应指令至所述核心网侧；
专有承载建立单元，用于接收所述核心网侧下发的专有承载建立请求，并根据所述专有承载建立请求上发专有承载建立响应至所述核心网侧。
10.根据权利要求1所述的基站承载建立系统，其特征在于，在所述重配置模块之后，还包括：
上行信令传输模块，用于接收所述终端上发的上行信息传输，根据所述上行信息传输上发上行NAS传输至所述核心网侧。
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