CN1867163A - 提高用户设备状态跃迁速度的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提高用户设备状态跃迁速度的方法，包括：当用户设备在小区前向接入信道CELL_FACH状态下收到网络侧发送的无线承载重配置完成确认消息后，分别向层2协议实体及物理层发送消息，指示其进入小区寻呼信道CELL_PCH状态；层2协议实体和物理层进行对应的动作，使用户设备进入CELL_PCH状态；当用户设备收到网络侧发送的需要发送数据的寻呼消息或自身触发小区更新后，分别向物理层及层2协议实体发送消息，指示其进入CELL_FACH状态；物理层和层2协议实体进行对应的动作，使用户设备进入CELL_FACH状态，并且启动小区更新过程。利用本发明，可以简化用户设备内部信令处理，提高用户设备状态跃迁速度。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域，具体涉及一种提高用户设备状态跃迁速度的方法。
背景技术
在移动通信系统中，UE(用户设备)有两种基本的运行模式：空闲模式和连接模式。上电开始UE就停留在空闲模式下，通过非接入层标识如IMSI(国际移动用户标识)、TMSI(临时用户身份标识)或P-TMSI(Packet TemporaryMobile Subscider Identity，分组临时移动用户标识)等标志来区分。UTRAN(陆地无线接入网)不保存空闲模式UE的信息，仅能够寻呼一个小区中的所有UE或同一个寻呼时刻的所有UE。当UE完成RRC(无线资源控制)连接建立时，UE从空闲模式转移到连接模式。UE在RRC连接模式下，存在着四种状态，这四种状态反映了UE连接的级别以及UE可以使用哪一种传输信道。当RRC连接释放时，UE从连接模式转移到空闲模式。
在RRC连接模式下，UE的状态分为四种：CELL_DCH状态、CELL_FACH状态、CELL_PCH状态、URA_PCH状态。这些状态定义了UE使用的物理信道种类、测量和移动性管理任务，以及发生状态转移时的动作。其中，CELL_DCH状态下，系统会给UE分配专用信道，用于大流量的数据传输；当UE的活跃性降低，传输的数据量明显减少时，系统可以将UE的状态转为CELL_FACH状态。在CELL_FACH状态下，UE只能使用公共信道与系统通信，上行使用RACH(随机接入信道)，下行使用FACH(前向接入信道)，这种状态适合小数量的数据传输。如果UE的活跃性再降低时，系统可以将UE的状态转为CELL_PCH，在这种情况下，UE只能监听寻呼信道，而不能进行任何数据传输。活跃性最低的状态是URA_PCH状态，在这种状态下，UE也只能监听寻呼信道。URA_PCH状态与CELL_PCH状态的区别在于，当UE位于CELL_PCH状态时，如果当前所在的服务小区发生改变时，就需要向UTRAN汇报一次，而在URA_PCH状态时，只需要当所在的URA(UTRAN登记区域)区发生变化时，才需要汇报。运营商自定义URA区的大小，一般会包含几个小区。
UE的这四种状态不是孤立不变的，而是可以相互转移的。当用户在进行大流量数据传输时，系统会让UE处于CELL_DCH状态，当用户长时间没有数据传输时或数据量较小时，系统会让UE转到CELL_FACH状态或者CELL_PCH状态或者URA-PCH状态；当UE处于CELL_FACH状态时，系统监测到用户上传的数据量超过一定门限时或系统要下传大量的数据给UE时，会让UE转到CELL_DCH状态。系统可以根据用户与系统之间的数据流量情况，让UE在CELL_FACH状态和CELL_PCH状态或URA_PCH状态之间进行转移。当UE处于CELL_PCH状态或URA_PCH状态时，如果有数据要上传或者系统要传数据给UE时，就需要先将UE转移到CELL_FACH状态。
现有协议规定，进入CELL_PCH状态，UE不能使用RACH/FACH信道，而且进入CELL_FACH状态时，需要重新选择SCCPCH(辅助公共控制物理信道)，建立RACH/FACH信道；离开CELL_FACH状态，进入CELL_PCH状态时，需要重新选择SCCPCH，建立PCH/PICH(寻呼信道/寻呼指示信道)。
图1示出了现有技术中CELL_FACH和CELL_PCH之间状态跃迁流程：
1.当UE处于CEL_LFACH状态时，收到RNC发送的无线承载重配置消息，指示UE进入CELL_PCH状态；
2.UE进行无线承载重配置，完成后向RNC发送无线承载重配置完成消息；
3.RNC回应完成确认消息；
4.UE收到该消息后，指示RLC(无线链路控制)禁止发送周期性的状态包；同时删除MAC层的CELL_RNTI(小区无线网络临时标识符)；
5.UE通过系统信息获取SCCPCH(辅助公共控制物理信道)的信息；
6.UE根据该信息配置物理层PCH/PICH(寻呼信道/寻呼指示信道)；
7.UE在CELL_PCH状态时，监听PCCH(寻呼控制信道)的寻呼信息，当监听到需要上行链路数据传输时，需要迁移到CELL_FACH状态；
8.通过系统信息获取SCCPCH的信息；
9.UE根据该信息配置物理层FACH传输信道和SCCPCH物理信道；
10.通过系统信息获取PRACH(物理随机接入信道)的信息；
11.根据该信息配置物理层RACH传输信道和PRACH物理信道；
12.配置完成后，UE进入CELL_FACH状态，UE向RNC发送寻呼响应，报告小区更新信息；
13.RNC回应小区更新确认消息。
可见，这种处理方式使得UE在CELL_PCH状态和CELL_FACH状态之间跃迁时，增加了UE内部信令处理的复杂度，并且延长了UE内部信令的处理时间。
发明内容
本发明的目的是提供一种提高用户设备状态跃迁速度的方法，以克服现有技术中UE在CELL_PCH状态与CELL_FACH状态之间转换时需要重新选择SCCPCH建立相应信道，使得UE内部信令处理复杂、时间长的缺点，简化UE内部信令处理，提高UE在CELL_PCH与CELL_FACH状态之间的跃迁速率。
为此，本发明提供如下的技术方案：
一种提高用户设备状态跃迁速度的方法，包括以下步骤：
A、当所述用户设备在小区前向接入信道CELL_FACH状态下收到网络侧发送的无线承载重配置完成确认消息后，分别向层2协议实体及物理层发送消息，指示层2协议实体及物理层进入小区寻呼信道CELL_PCH状态；
B、所述层2协议实体和所述物理层分别根据收到的进入CELL_PCH状态的消息进行对应的动作，使所述用户设备进入CELL_PCH状态；
C、当所述用户设备收到网络侧发送的需要发送数据的寻呼消息或自身触发小区更新后，分别向所述物理层及所述层2协议实体发送消息，指示所述物理层及所述层2协议实体进入CELL_FACH状态；
D、所述物理层和所述层2协议实体分别根据收到的进入CELL_FACH状态的消息进行对应的动作，使所述用户设备进入CELL_FACH状态，并且启动小区更新过程。
所述步骤C包括：
C1、所述层2协议实体收到进入CELL_PCH状态的消息后，停止接收高层数据；
C2、所述物理层收到进入CELL_PCH状态的消息后，停止接收前向接入信道FACH上的数据，只监听寻呼信道。
所述步骤C1包括：
无线链路控制层停止接收高层数据；
分组数据会聚层停止接收高层数据。
所述步骤D包括：
D1、所述物理层收到进入CELL_FACH状态的消息后，开始接收前向接入信道FACH上的数据；
D2、所述层2协议实体收到进入CELL_FACH状态的消息后，开始接收高层数据。
所述步骤D2具体为：无线链路控制层开始接收高层数据。
所述步骤D还包括：
D3、当所述用户设备进入CELL_FACH状态后，如果收到网络侧发送的小区更新确认消息并成功处理完成以后，则指示分组数据会聚层离开CELL_PCH状态；
D4、所述分组数据会聚层收到离开CELL_PCH状态的消息后，开始接收高层数据。
由以上本发明提供的技术方案可以看出，本发明通过在RLC(无线链路控制)和RRC(无线资源控制)之间增加两条原语，即UE进入CELL_PCH状态后，指示PDCP和RLC进入CELL_PCH状态，指示物理层进入CELL_PCH状态；UE从CELL_PCH状态向CELL_FACH状态跃迁时，指示物理层进入CELL_FACH状态，并指示RLC离开CELL_PCH状态，使得UE在CELL_PCH/URA_PCH状态和CELL_FACH状态跃迁过程中，UE_RRC既不需要删除MAC(媒质接入控制)层和物理层的FACH/RACH公共信道，也不重建MAC层和物理层的FACH/RACH公共信道。如果这期间有PS(分组交换)域的业务，RRC将同样会指示PDCP(分组数据集中协议)进入或者离开CELL_PCH状态。本发明大大简化了UE内部的信令处理，使得UE可以迅速地在CELL_PCH与CELL_FACH状态之间进行跃迁，有效地提高了系统响应速度。
附图说明
图1是现有协议中CELL_FACH和CELL_PCH之间状态跃迁流程图；
图2是本发明方法的实现流程图；
图3是本发明方法中UE在CELL_FACH和CELL_PCH状态之间跃迁时的流程图；
图4是本发明方法中UE在CELL_FACH和CELL_PCH之间状态转换示意图。
具体实施方式
本发明的核心在于UE从CELL_FACH状态跃迁到CELL_PCH/URA_PCH状态时，使UE RRC不删除MAC和物理层的FACH/RACH公共传输信道，也不删除此物理层PRACH/SCCPCH公共物理信道，只需指示物理层现在不能使用FACH信道，同时指示RLC、PDCP此时已经进入CELL_PCH/URA_PCH状态，不能发送数据。这样使UE各个协议实体都进入一种不能发送数据也不能接收FACH数据的状态，达到了一致性。进入CELL_PCH状态后，如果此时有PS(分组交换)域的业务发送、其他信令发送或者网络侧通过寻呼通知UE离开CELL_PCH状态，则RRC启动脱离CELL_PCH状态进入CELL_FACH状态的操作，此操作只需指示RLC、PDCP离开CELL_PCH状态，同时指示物理层可以使用FACH信道即可，此时不需要重建MAC层和物理层对FACH/RACH公共信道的配置。
本技术领域人员知道，UE开机后进行小区搜索，搜索到一个信号强度满足驻留条件的小区进行驻留。当收到网络侧发送的系统信息后，根据该系统信息配置公共传输信道和物理信道，随后UE进入空闲模式。随后，网络侧通过RRC连接建立消息完成UE信令连接的建立，通过RB(Radio bearer，无线承载)建立消息完成UE的业务信道的建立，然后UE进入通话或者其他业务的传输状态。在RB建立完成以后，在UE侧记录当前使用的RAB(Radio access bearer，无线接入承载)对应的RB信息、RB对应的DCH信息。
当出现网络拥塞或者UE在一段时间内没有大量的数据传输时，UE将暂时不使用专用信道，但是UE的信令连接并不断开，此时网络侧将通过RB控制过程指示UE离开CELL_DCH状态，进入CELL_FACH状态。
UE从CELL_DCH状态进入CELL_FACH状态，RRC会按照连接模式重新建立公共传输信道(包括RACH、FACH、PCH)和公共物理信道(包括PRACH、SCCPCH、PICH、FPACH(前向物理接入信道))，然后使用公共的信道发送或者接收数据。如果一段时间内UE连少量数据都不需要发送，网络侧有可能指示UE进入CELL_PCH或URA_PCH状态。由于进入这些状态可能是暂时的，因此可以使UE继续保存RB信息和传输信道信息，同时也不删除物理层公共传输信道和公共物理信道，以提高UE从CELL_FACH状态跃迁到CELL_PCH/URA_PCH状态时的跃迁速度。同样，当UE在CELL_PCH/URA_PCH状态时，由物理层监听寻呼信道，物理层检测到本UE的寻呼信息时，通过MAC上报给RRC，RRC收到寻呼消息后，指示物理层和层2协议实体进入CELL_FACH状态，这时，使UE即可重新使用保存的RB信息和传输信道信息，同时也不需要重建物理层公共传输信道和公共物理信道，提高了UE从CELL_FACH状态跃迁到CELL_PCH/URA_PCH状态时的跃迁速度。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。
参照图2，图2示出了本发明方法的实现流程，包括以下步骤：
步骤201：当UE在CELL_FACH状态下收到网络侧发送的无线承载重配置完成确认消息后，分别向层2协议实体及物理层发送消息，指示层2协议实体及物理层进入小区寻呼信道CELL_PCH状态。
当UE从CELL_DCH进入CELL_FACH状态后，RRC会按照连接模式重新建立公共传输信道(包括RACH/FACH/PCH)和公共物理信道(PRACH/SCCPCH/PICH/FPACH)，然后使用公共的信道发送或者接收数据。
UE在CELL_FACH状态下，如果一段时间内UE连少量数据都不需要发送时，网络侧向UE发送无线承载重配置消息，UE收到该消息后，根据该消息进行无线承载重配置，完成后向网络侧发送无线承载配置完成消息。网络侧收到该消息后，向UE回应无线承载重量配置完成确认消息。
此时，UE并不删除MAC层的CELL_RNTI(小区无线网络临时标识符)，也不需要根据系统信息重新配置物理层PCH/PICH(寻呼信道/寻呼指示信道)信息，而只需分别向层2协议实体和物理层发送消息，指示层2协议实体及物理层进入小区寻呼信道CELL_PCH状态。
进入CELL_PCH状态UE是不能收发数据的，因此层2协议实体和物理层收到相应消息后，进到步骤202。
步骤202：层2协议实体和物理层分别根据收到的进入CELL_PCH状态的消息进行对应的动作，使用户设备进入CELL_PCH状态。
具体动作如下：
层2协议实体收到进入CELL_PCH状态的消息后，PDCP协议实体和RLC协议实体均停止接收高层数据；
物理层收到进入CELL_PCH状态的消息后，停止接收FACH信道上的数据，只监听寻呼信道。
UE在CELL_PCH状态下，如果此时网络侧需要发送数据，可以通过寻呼指示UE发起小区更新，然后网络侧根据需求配置相应的信道，通过小区更新确认消息指示给UE；UE在CELL_PCH状态下，还可由其自身的协议实体触发小区更新，即进入步骤203。
步骤203：当UE收到网络侧发送的寻呼消息或自身触发小区更新后，分别向物理层及层2协议实体发送消息，指示物理层及层2协议实体进入CELL_FACH状态。
步骤204：物理层和层2协议实体分别根据收到的进入CELL_FACH状态的消息进行对应的动作，使用户设备进入CELL_FACH状态，同时UE启动小区更新过程，并向网络侧发送小区更新消息。
具体动作如下：
物理层收到进入CELL_FACH状态的消息后，开始接收FACH信道上的数据。
层2协议实体收到进入CELL_FACH状态的消息后，RLC协议实体开始接收高层数据。
UE进入CELL_FACH状态后，如果此时其他协议实体(比如，NAS层信令发送)有数据要发送则会通知RRC离开CELL_PCH/URA_PCH状态。RRC收到这样的消息后就会发起“上行链路数据发送”的小区更新。
步骤205：UE收到网络侧发送的小区更新确认消息并成功处理该消息后，指示PDCP协议实体离开CELL_PCH状态。
步骤206：PDCP协议实体收到离开CELL_PCH状态的消息后，开始接收高层数据。
在本发明中，如果UE从IDLE(空闲)进入CELL_FACH状态，UE会建立连接模式下的RACH/FACH信道。在CELL_FACH状态下，UE有可能只是建立了信令RB(无线承载)，即SRB1、SRB2、SRB3，UE也有可能建立起了PS(分组交换)域的业务信道，激活了PS域的RAB(无线接入承载)，网络侧和终端通过公共信道发送PS域的业务。如果此时网络侧的重配置消息要求UE在本小区进入CELL_PCH/URA_PCH状态，这种状态可能是暂时的，收到这条重配置消息以后，此时UE并不删除MAC层的传输信道、RLC SRB的信息，以及RABM(无线接入承载管理)对应的RAB信息。同时为了保证RLC和PDCP不发送上行链路数据，RRC通过一条消息指示RLC和PDCP进入CELL_PCH/URA_PCH状态，RLC和PDCP收到这条消息以后就停止了数据和信令的发送和接收，如果此时高层PS域有数据要发送，PDCP会通知RRC需要发送数据。同样如果RLC有数据发送也同样会通知RRC离开CELL_PCH/URA_PCH状态，RRC收到这样的消息就会发起“上行链路数据发送”的小区更新。如果在CELL_PCH状态网络侧需要发送数据，可以通过寻呼指示UE发起小区更新，然后网络侧根据需求配置相应的小区更新确认消息给UE。
可见，利用本发明，UE在CELL_PCH/URA_PCH状态和CELL_FACH状态跃迁过程中，UE RRC既不需要删除MAC层和物理的FACH/RACH公共信道，也不重建MAC层和物理的FACH/RACH公共信道。只需在RLC和RRC之间增加两条消息即可实现这种状态的转换。如果这期间有PS域的业务，RRC将同样会指示PDCP进入或者离开CELL_PCH状态。这样，UE就可以迅速地在CELL_PCH与CELL_FACH状态之间进行状态跃迁并且简化了UE内部的信令处理。
参照图3，图3示出了UE在CELL_FACH和CELL_PCH状态之间跃迁时的流程图：
1.当UE处于CELL_FACH状态时，收到RNC发送的无线承载重配置消息，指示UE进入CELL_PCH状态；
2.UE进行无线承载重配置，完成后向RNC发送无线承载重配置完成消息；
3.RNC回应完成确认消息；
4.UE收到该消息后，指示PDCP、RLC进入CELL_PCH状态；
5.PDCP、RLC停止接收高层数据；
6.UE指示物理层进入CELL_PCH状态；
7.物理层停止接收FACH信道上的数据，只监听寻呼信道；
8.UE在CELL_PCH状态时，监听PCCH(寻呼控制信道)的寻呼信息，当监听到需要上行链路数据传输时，需要迁移到CELL_FACH状态；
9.UE收到寻呼信息后触发“寻呼响应”的小区更新；
10.UE同时指示物理层进入CELL_FACH状态；
11.物理层根据该指示开始接收FACH信道上的数据；
12.UE指示RLC离开CELL_PCH状态；
13.RLC根据该指示开始接收高层数据；
14.UE进入CELL_FACH状态后，向RNC发送小区更新寻呼响应；
15.RNC回应小区更新确认消息；
16.UE收到小区更新确认消息后，指示PDCP离开CELL_PCH状态；
17.PDCP根据该指示开始接收高层数据。
UE在CELL_FACH和CELL_PCH之间状态转换如图4所示：
假设UE的初始状态为CELL_FACH状态，即已经建立公共传输信道。
(1)UE在CELL_FACH状态时，RNC发送RB重配置消息，新状态是CELL_PCH；
(2)UE收到该消息后，由RRC(无线资源控制)指示RLC停止发送、接收数据，UE进入CELL_PCH状态，此时UE并不删除FACH/RACH信道；
(3)RRC收到NAS(非接入层)信令或RLC数据发送请求消息后，进入CELL_FACH状态，此时UE不需要重建FACH/RACH信道，通知RLC现在可以发送数据；
(4)然后，UE向RNC发起上行链路数据传送的小区更新消息。
可见，UE从CELL_FACH状态跃迁到CELL_PCH/URA_PCH状态，UE RRC不删除MAC和物理层的FACH/RACH公共传输信道，也不删除物理层的PRACH/SCCPCH公共物理信道，只要指示物理层现在不能使用FACH信道，同时指示RLC、PDCP此时已经进入CELL_PCH/URA_PCH状态，不能发送数据，这样，UE的各个协议实体就都进入了一种不能发送数据也不能接收FACH数据的状态；
当UE从CELL_PCH/URA_PCH状态跃迁到CELL_FACH状态时，UE RRC不重建MAC和物理层对FACH/RACH公共信道的配置，只是指示RLC、PDCP离开PCH状态，同时指示物理层可以使用FACH信道。如果这期间有PS域的业务发送、其他信令发送或者网络侧通过寻呼通知UE离开CELL_PCH/URA_PCH状态，RRC即可启动脱离CELL_PCH/URA_PCH状态的操作。
通过这种处理方式，大大简化了UE内部的信令处理。
虽然通过实施例描绘了本发明，本领域普通技术人员知道，本发明有许多变形和变化而不脱离本发明的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本发明的精神。
Claims (6)
1、一种提高用户设备状态跃迁速度的方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、当所述用户设备在小区前向接入信道CELL_FACH状态下收到网络侧发送的无线承载重配置完成确认消息后，分别向层2协议实体及物理层发送消息，指示层2协议实体及物理层进入小区寻呼信道CELL_PCH状态；
B、所述层2协议实体和所述物理层分别根据收到的进入CELL_PCH状态的消息进行对应的动作，使所述用户设备进入CELL_PCH状态；
C、当所述用户设备收到网络侧发送的需要发送数据的寻呼消息或自身触发小区更新后，分别向所述物理层及所述层2协议实体发送消息，指示所述物理层及所述层2协议实体进入CELL_FACH状态；
D、所述物理层和所述层2协议实体分别根据收到的进入CELL_FACH状态的消息进行对应的动作，使所述用户设备进入CELL_FACH状态，并且启动小区更新过程。
2、根据权利要求1所述的提高用户设备状态跃迁速度的方法，其特征在于，所述步骤C包括：
C1、所述层2协议实体收到进入CELL_PCH状态的消息后，停止接收高层数据；
C2、所述物理层收到进入CELL_PCH状态的消息后，停止接收前向接入信道FACH上的数据，只监听寻呼信道。
3、根据权利要求2所述的提高用户设备状态跃迁速度的方法，其特征在于，所述步骤C1包括：
无线链路控制层停止接收高层数据；
分组数据会聚层停止接收高层数据。
4、根据权利要求1所述的提高用户设备状态跃迁速度的方法，其特征在于，所述步骤D包括：
D1、所述物理层收到进入CELL_FACH状态的消息后，开始接收前向接入信道FACH上的数据；
D2、所述层2协议实体收到进入CELL_FACH状态的消息后，开始接收高层数据。
5、根据权利要求4所述的提高用户设备状态跃迁速度的方法，其特征在于，所述步骤D2具体为：
无线链路控制层开始接收高层数据。
6、根据权利要求1所述的提高用户设备状态跃迁速度的方法，其特征在于，所述步骤D还包括：
D3、当所述用户设备进入CELL_FACH状态后，如果收到网络侧发送的小区更新确认消息并成功处理完成以后，则指示分组数据会聚层离开CELL_PCH状态；
D4、所述分组数据会聚层收到离开CELL_PCH状态的消息后，开始接收高层数据。
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