CN1937827A - 移动通信系统中快速呼叫建立的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种移动通信系统中快速呼叫建立的方法，包括：RRC连接建立：NAS信令连接建立和NAS信令交互；RAB无线接入承载，其特点是，UE向RNC发送RRC连接请求消息，该连接请求消息中封装有NAS消息；RNC在收到RRC请求消息并解析后，就可以将NAS消息转发给CN，CN根据NAS消息就可以发送RAB指派消息RNC并且开始对被叫进行寻呼。这样处理的优势可以减少信令的交互，同时CN提早下发RAB分配请求消息给RNC，RNC收到CN分配请求消息后，可以完成消息的解析和配置的转换。并且可以提早发送寻呼，缩短接续时延，从而提高终端用户的满意度。

Description

移动通信系统中快速呼叫建立的方法
技术领域
本发明涉及移动通信系统中的呼叫建立方法，尤其涉及第三代移动通信系统(UMTS)的呼叫/会话建立方法。
背景技术
在通信系统中，呼叫建立的持续时间(我们也称为呼叫建立时延或接续时延)是影响用户服务质量的一个重要因素，对于接续时延敏感的业务如交互式游戏、紧急语音呼叫、PoC(Push to talk Over Cellular)等来说，目前UMTS系统中的呼叫建立时延显得较长(一般6～10秒)，本发明的目的就是降低呼叫建立时延，提高用户满意度。
下面简单介绍UMTS系统中的呼叫建立过程，以移动台(UE)呼叫为例，呼叫建立过程示意图如图1所示，图中包括了UMTS系统中几个主要的功能实体：用户端(UE)、基站(NodeB)、无线网络控制器(RNC)和核心网(CN)，另外，该示意图中假设用户发起的分组交换(PS)域的PoC业务，并且RRC(无线资源控制)连接建立在专用信道(DCH)上。
对于主叫端，呼叫建立过程一般包括以下几个主要步骤：
1)RRC连接建立过程；
2)NAS(非接入层)信令连接建立和NAS信令交互过程；
3)RAB(无线接入承载)建立过程。
下面进一步分析各个过程：
RRC(无张资源控制)连接建立的目的是在UE和UTRAN(UMTS陆地无线接入网，包括若干个RNC和NodeB)建立专用的信令连接通道，以在空中接口(UU)传送UE与UTRAN以及UE与CN之间交互的信令。图1中的虚线框phase1：RRC连接建立：描述的是处于空闲模式(IdleMode)下的UE发起的RRC连接建立过程，UE首先发送RRC连接建立请求(RRC ConnectionRequest)消息，该消息在上行公共传输信道RACH(随机接入信道)上发送，实际上，在发送该消息之前，UE的物理层需要先发送PRACH preamble(物理层随机接入信道的功率控制前导)进行接入尝试，如果接入成功，则发送RRC连接建立消息。RNC收到RRC连接建立请求消息后判决是否允许该UE接入，如果允许，则分配相关资源并配置NodeB，该配置过程包括无线链路(RL)建立、IUB接口(RNC与NodeB接口)数据传输承载(ALCAP，接入链路控制协议)建立、IUB接口帧协议(FP)同步等过程。RNC配置好NodeB后，开始配置RNC内部实体，如建立无线链路控制(RLC)和媒体接入控制(MAC)实体等，然后通过公共传输信道FACH(前向接入信道)发送RRC连接建立(RRC Connection Setup)消息，UE收到该消息后配置本端的RLC、MAC和物理层，然后进行专用物理信道的同步过程(L1 Synehronisation)，待同步过程完成后，UE通过上行专用信道(DCH)发送RRC连接建立完成(RRC Connection SetupComplete)消息，至此RRC连接建立成功。协议分析和测试表明，RRC连接建立时延主要包括随机接入过程、RRC Connection Request消息发送、RNC配置NodeB过程、RRC Connection Setup消息的发送、物理层同步、RRC Connection Setup Complete消息发送等引入的时延。
NAS信令连接建立的目的是在UE和CN之间建立信令交互的通道，NAS信令连接建立和信令交互如图1中虚线框phase2：NAS信令：主要包括业务请求(Service Request)、IU接口(RNC与CN之间接口)信令连接控制部分(SCCP)建立、鉴权和加密、安全模式(Security Mode)设置、TMSI(临时移动用户标识)重分配、PDP(分组数据协议)激活请求等过程。根据协议，NAS信令中的鉴权和加密、TMSI重分配等过程可选，在后面的描述中，我们主要描述必选的过程。注意：图1描述的是PS域会话建立过程中的NAS信令，对于CS(电路交换)域的呼叫建立过程，NAS具体信令稍有不同，不过从分析NAS信令过程时延角度出发，CS域和PS域基本一致。协议分析和测试表明，NAS信令连接建立时延主要包括业务请求(Service Request)消息发送、信令连接控制协议(SCCP)连接建立、Security Mode设置、PDP激活请求(用于PS域的业务)/SETUP(用于CS域呼叫)消息发送等引入的时延。
在NAS信令连接建立完成后开始RAB建立过程，如图1中虚线框phase3：无线接入承载的建立：CN发送RAB指派请求(RAB Assignment Request)消息给RNC，RNC收到该消息后进行RAB到RB(无线承载)的映射，然后对NodeB进行RL重配置、ALCAP建立、FP同步等操作，然后发送RB建立(RB Setup)消息给UE，UE收到该消息后配置本端的RLC、MAC和物理层，然后UE发送RB建立完成(RB Setup Complete)消息给RNC，RNC在配置好本端的RLC、MAC之后发送RAB指派响应(RAB Assignment Response)消息通知CN侧RAB建立成功，CN收到该消息后发送接收PDP激活(Activate PDP Context Accept)消息给UE，通知UE可以开始数据的发送了，至此，RAB建立成功。
可见，现有技术中的呼叫建立过程涉及到的信令过程比较多，结果造成呼叫建立时延较长，资料和测试表明，UMTS系统中的呼叫建立时延比GSM系统(第二代移动通信系统)还要长，因此，对于一些对呼叫建立时延比较敏感的业务，有必要降低UMTS系统的呼叫建立时延，以提高用户的满意度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种快速的呼叫建立方法，以降低呼叫建立时延。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
提供一种移动通信系统中快速呼叫建立的方法，包括：RRC连接建立：NAS信令连接建立和NAS信令交互；RAB无线接入承载，其特点是，UE向RNC发送RRC连接请求消息，该连接请求消息中封装有NAS消息；RNC在收到RRC请求消息并解析后，就可以将NAS消息转发给CN，CN根据NAS消息就可以发送RAB指派消息RNC并且开始对被叫进行寻呼。
这样处理的优势可以减少信令的交互，同时CN提早下发RAB分配请求消息给RNC，RNC收到CN分配请求消息后，可以完成消息的解析和配置的转换。并且可以提早发送寻呼，缩短接续时延，从而提高终端用户的满意度。
附图说明
图1是现有的主叫端用户呼叫建立方法的流程图。
图2是本发明的主叫端用户呼叫建立方法的流程图。
具体实施方式
如图2所示：本发明的主叫端用户呼叫建立方法包括如下步骤：
步骤A：RRC连接建立：
步骤B：UE与CN之间的NAS信令连接建立和NAS信令交互；
步骤C：RAB无线接入承载。
所述步骤A具体包括如下步骤：
步骤A1：UE向RNC发送RRC连接请求消息，该消息中封装有NAS消息(即业务请求和PPD激活请求/SETUP消息)；
步骤A2：RNC分配相关资源并配置NodeB；具体包括：RNC向NodeB发送无线链路建立请求；NodeB向RNC返回无线链路建立响应；RNC向NodeB发送数据传输承载建立请求；NodeB向RNC返回数据传输承载建立确定；RNC向NodeB发送下行链路同步信息；NodeB向RNC发送上行链路同步信息；
步骤A3：RNC向CN发送业务请求消息；
步骤A4：RNC与CN之间建立SCCP连接；具体包括：CN向RNC发送SCCP连接请求；RNC与CN返回SCCP连接确定。
步骤A5：RNC向CN发送PDP激活请求(用于PS域呼叫)或者发布SETUP(用于CS域呼叫)消息。
步骤A6：CN向RNC发送公共(common)ID；
步骤A7：CN向RNC发送无线接入承载分配请求；
步骤A8：RNC向UE发送RRC连接建立消息；
步骤A9：UE收到消息后配置本端的RLC、MAC和物理层，然后进行专用物理信道的同步，等同步完成后，UE发送RRC连接建立完成消息，至此RRC连接建立成功
所述步骤B具体包括：
步骤B1：认证和加密；该步骤为可选步骤；具体包括：CN向UE发送认证和加密请求，UE向CN返回认证和加密响应；
步骤B2：安全模式设置；具体包括：CN向UE发送安全模式命令，UE向CN返回安全模式完成消息；
步骤B3：TMSI重分配；该步骤为可选步骤。具体包括：CN向UE发送TMSI重分配命令，UE向CN返回TMSI重分配完成消息；
所述步骤C具体包括：
步骤C1：RNC收到无线接入承载分配请求后，进行无线链路重构。具体包括：RNC向NodeB发送无线链路重构请求；NodeB向RNC发送无线链路重构准备消息；RNC向NodeB发送无线链路重构命令；
步骤C2：数据传输承载的建立和同步；
步骤C3：RNC发送无线承载建立消息给UE；
步骤C4：UE发送无线承载建立完成消息给RNC。
综上所述，本发明与图1所示的现有方法相比，主要区别和优势在于：
(1)、简化主叫UE与CN之间的NAS信令，去掉业务请求、PDP激活请求/SETUP消息。简化之后的NAS信令主要包括鉴权、加密、安全模式、TMSI重分配等过程消息。而且鉴权、加密、TMSI重分配过程又可作为可选消息。实际上必选消息只有安全模式了。这样处理的优势在于缩短NAS信令交互的时延。
(2)、修改主叫RRC连接请求消息，在该消息中封装NAS消息(即业务请求和PDP激活请求/SETUP消息)，这样RNC在收到RRC请求消息并解析后，就可以将业务请求和PDP激活请求/SETUP消息转发给CN。
(3)、CN根据业务请求和PDP激活请求/SETUP消息就可以发送RAB指派消息给RNC并且开始对被叫进行寻呼。

Claims (7)

1、一种移动通信系统中快速呼叫建立的方法，包括：RRC连接建立：NAS信令连接建立和NAS信令交互；RAB无线接入承载；其特征在于，UE向RNC发送RRC连接请求消息，该连接请求消息中封装有NAS消息；RNC在收到RRC请求消息并解析后，就可以将NAS消息转发给CN，CN根据NAS消息就可以发送RAB指派消息RNC并且开始对被叫进行寻呼。
2、根据权利要求1所述的移动通信系统中快速呼叫建立的方法，其特征在于，所述的NAS消息包括：业务请求、PDP激活请求。
3、根据权利要求1所述的移动通信系统中快速呼叫建立的方法，其特征在于，所述的NAS消息包括：业务请求、SETUP消息。
4、根据权利要求1所述的移动通信系统中快速呼叫建立的方法，其特征在于，所述的RRC建立步骤具体包括：
步骤A1：UE向RNC发送RRC连接请求消息，该消息中封装有NAS消息；
步骤A2：RNC分配相关资源并配置Node B；
步骤A3：RNC向CN发送业务请求消息；
步骤A4：RNC与CN之间建立SCCP连接；
步骤A5：RNC向CN发送PDP激活请求(用于PS域呼叫)或者发布SETUP(用于CS域呼叫)消息；
步骤A6：CN向RNC发送common ID；
步骤A7：CN向RNC发送无线接入承载分配请求；
步骤A8：RNC向UE发送RRC连接建立消息；
步骤A9：UE收到消息后配置本端的RLC、MAC和物理层，然后进行专用物理信道的同步，等同步完成后，UE发送RRC连接建立完成消息，至此RRC连接建立成功。
5、根据权利要求1所述的移动通信系统中快速呼叫建立的方法，其特征在于，所述NAS信令连接建立和NAS信令交互步骤包括：安全模式设置。
6、根据权利要求5所述的移动通信系统中快速呼叫建立的方法，其特征在于，所述NAS信令连接建立和NAS信令交互步骤还包括：认证和加密步骤；TMSI重分配步骤。
7、根据权利要求1所述的移动通信系统中快速呼叫建立的方法，其特征在于，所述RAB无线接入承载步骤具体包括：
RNC收到无线接入承载分配请求后，进行无线链路重构；
数据传输承载的建立和同步；
RNC发送无线承载建立消息给UE；
UE发送无线承载建立完成消息给RNC。
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