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CN107277939B - 一种控制ue状态转换的方法 - Google Patents

一种控制ue状态转换的方法 Download PDF

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CN107277939B CN201610213129.XA CN201610213129A CN107277939B CN 107277939 B CN107277939 B CN 107277939B CN 201610213129 A CN201610213129 A CN 201610213129A CN 107277939 B CN107277939 B CN 107277939B
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Beijing Xinwei Telecom Technology Inc
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Beijing Xinwei Telecom Technology Inc
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    • H04W72/20—Control channels or signalling for resource management
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Abstract

本发明提出一种控制UE状态转换的方法，包括：UE处于RRC_IDEL状态时，如果有业务需求，则进入RRC_CONNECTED状态；UE处于RRC_CONNECTED状态时，如果既没有上行数据发送也没有下行数据接收的时长超过指定时长一，则UE进入RRC_LIGHTCONNECTED状态；UE处于RRC_LIGHTCONNECTED状态时，如果有上行数据发送或有下行数据接收，则进入RRC_CONNECTED状态；如果既没有上行数据发送也没有下行数据接收的时长超过指定时长二，则进入RRC_IDLE状态。

Description

一种控制UE状态转换的方法
技术领域
本发明涉及通讯领域，具体而言，涉及一种控制UE状态转换的方法。
背景技术
随着无线移动通信技术的发展，人们对高速率，低延迟，低成本提出了越来越高的要求。LTE(Long Term Evolution)项目就在这样的背景下产生了，追求更高的峰值速率和更短的传输时延。
LTE项目的主要性能目标包括：在20MHz频谱带宽能够提供下行100Mbps、上行50Mbps的峰值速率，改善小区边缘用户的性能，提高小区容量；降低系统延迟，用户平面内部单向传输时延低于5ms，控制平面从睡眠状态到激活状态迁移时间低于50ms，从驻留状态到激活状态的迁移时间小于100ms；支持100Km半径的小区覆盖；能够为350Km/h高速移动用户提供>100kbps的接入服务；支持成对或非成对频谱；支持可变带宽，最大20M带宽。
LTE在网络架构上采用由NodeB构成接入网的单层扁平化全IP网络结构，这种结构有利于简化网络和减小延迟，实现了低时延，低复杂度和低成本的要求。与传统的3GPP接入网相比，LTE减少了RNC节点。eNB不仅具有原来NodeB的功能外，还能完成原来RNC的大部分功能，包括物理层、MAC层、RRC、调度、接入控制、承载控制、接入移动性管理等。Node B和Node B之间将采用网格(Mesh)方式直接互连，这也是对原有UTRAN结构的重大修改。逐步趋近于典型的IP宽带网结构。
在物理层技术上，LTE采用了OFDM(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing)，MIMO(Multiple Input Multiple Output)等先进的无线传输技术以及基于信道的链路自适应调度方式和干扰协调技术。进一步提高了用户的速率和小区吞吐量，改善小区边缘性能。
随着无线通信技术的发展，以及低时延、高速率的进一步渴望，在LTE-A阶段引入新的技术，例如载波聚合CA(Carrier Aggregation)，中继Relay技术、多点协作CoMP(Coordinated Multipoint)、eICIC(Enhanced Inter-Cell Interference Coordination)等无线技术。
为了进一步增加LTE容量，LTE提出很利用非授权频谱来扩大LTE容量，例如LAA(Licensed-Assisted Access)，LWA(LTE WLAN Aggregation)，LWIP(LTE WLAN RadioLevel Integration with IPsec Tunnel)等技术。
当前在LTE技术演进中，物联网技术，MTC技术迅速发展，未来的网络部署面临高密集网络节点部署，海量终端连接的局面，所以面对如此巨大的终端连接数量，对于网络侧的信令负荷是个挑战，例如RRC接口的信令，S1接口信令。
为了降低空口和网络侧的信令负荷，提升网络性能，LTE R14版本中提出了一种新的UE连接状态，取名为RRC_LightConnection，该连接状态处于原有的RRC_IDLE和RRC_CONNECTED状态之间，可以有效降低空口和网络侧的信令负荷。但是目前还没有提出一种有效的控制该连接状态与RRC_IDLE和RRC_CONNECTED状态之间的状态转换方法。
发明内容
本发明提出一种新的UE连接状态RRC_LightConnection与原有的RRC_IDLE和RRC_CONNECTED状态之间的转换方法，该方法包括：
UE处于RRC_IDEL状态时，如果有业务需求，则进入RRC_CONNECTED状态；UE处于RRC_CONNECTED状态时，如果既没有上行数据发送也没有下行数据接收的时长超过指定时长一，则UE进入RRC_LIGHTCONNECTED状态；UE处于RRC_LIGHTCONNECTED状态时，如果有上行数据发送或有下行数据接收，则进入RRC_CONNECTED状态，如果既没有上行数据发送也没有下行数据接收的时长超过指定时长二，则进入RRC_IDLE状态。
优选的，上述方法的具体实现可以为：
UE处于RRC_CONNECTED状态时，如果既没有上行数据发送也没有下行数据接收的时长超过指定时长一，则eNB下发连接状态转换命令指示UE由RRC_CONNECTED状态进入RRC_LIGHTCONNECTED状态，同时给UE配置一个指定区域并将所述指定区域发给MME保存，在所述指定区域内UE处于RRC_LIGHTCONNECTED状态时不需要进行测量上报和移动性管理，下发连接状态转换命令的eNB存储UE的上下文，同时UE自身也存储进入RRC_LIGHTCONNECTED状态前的UE上下文；
UE处于RRC_LIGHTCONNECTED状态时，如果有上行数据发送，则进行以下操作一：UE随机接入并将原小区的E-CGI通知给目标小区，目标小区所在的eNB根据所述原小区的E-CGI、原小区分配的C-RNTI、Short MAC-I获取UE此前的上下文，并协商安全密钥，同时和MME之间进行S1接口上GTP隧道切换转移，然后下发安全激活信息()及RRC恢复命令给UE，UE随后进入RRC_CONNECTED状态正常进行数据业务；如果有下行数据接收，则MME触发寻呼消息，并且按照所述指定区域将寻呼消息发送给指定的eNB，并在寻呼消息中携带发送寻呼消息的目标小区列表，UE接收到寻呼消息后，进行所述操作一；如果既没有上行数据发送也没有下行数据接收的时长超过指定时长二，则eNB请求MME释放UE，eNB得到MME释放UE的响应后，下发连接状态转换命令指示UE进入RRC_IDEL状态。
优选的，上述方法还包括：UE处于RRC_LIGHTCONNECTED状态时，如果UE将要移动出所述指定区域，则UE随机接入到所述指定区域内的小区，并将原小区的E-CGI、原小区分配的C-RNTI以及目标小区的E-CGI通知给随机接入的小区，同时指示随机接入的目的是指定区域更新，随机接入的小区所在的eNB给UE配置一个新的指定区域，UE保持RRC_LIGHTCONNECTED状态。
优选的，上述方法中，eNB下发连接状态转换命令的方式可以是PDCCH order形式、或者MAC CE形式、或者RRC信令。所述指定区域可以在RRC连接建立过程中的RRCConnection Reconfiguration消息中下发，也可以在连接状态转换命令中下发。所述安全激活信息包括：安全参数NCC(Next Hop Chaining Counter，下一跳链计数)以及对应的安全算法。
本发明确定了RRC_LightConnection状态与RRC_IDLE和RRC_CONNECTED状态之间转换关系以及触发机制，可以控制RRC_LightConnection与RRC_IDLE和RRC_CONNECTED状态之间的状态转换，满足业务需求。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明实施例的各状态之间的转化制约关系图；
图2是本发明实施例的进入RRC_LIGHTCONNECTED连接状态的流程图；
图3是本发明实施例的UE处于RRC_LIGHTCONNECTED状态时，有上行业务数据发送的流程图；
图4是本发明实施例的UE处于RRC_LIGHTCONNECTED状态时，有下行业务数据接收的流程图；
图5是本发明实施例的UE处于RRC_LIGHTCONNECTED状态时，将要移出指定区域的流程图；
图6是本发明实施例的UE由RRC_LIGHTCONNECTED状态进入RRC_IDEL状态的流程图。
具体实施方式
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。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
本发明的RRC_LightConnection与RRC_IDLE和RRC_CONNECTED状态之间的转化制约关系如图1所示，RRC_LIGHTCONNECTED不用于跨MME，S-GW的场景。图1中，UE处于RRC_IDEL状态时，如果有业务需求，则进入RRC_CONNECTED状态。UE处于RRC_CONNECTED状态时，如果既没有上行数据发送也没有下行数据接收的时长超过指定时长一，则UE进入RRC_LIGHTCONNECTED状态。UE处于RRC_LIGHTCONNECTED状态时，如果有上行数据发送或有下行数据接收，则进入RRC_CONNECTED状态；如果既没有上行数据发送也没有下行数据接收的时长超过指定时长二，则进入RRC_IDLE状态。
下面的实施例将详细说明UE的各种状态转换场景。
如图2所示，UE处于RRC_IDEL状态时，如果有业务需求，UE进行随机接入过程并和eNB建立RRC连接，则UE进入RRC_CONNECTED状态，eNB根据业务情况，例如既没有上行业务数据发送，也没有下行业务数据接收的时长超过指定定时器T1时间长度，则eNB决定将UE的状态由RRC_CONNECTED变为RRC_LIGHTCONNECTED。下发该命令的方式可以是PDCCH order形式、或者MAC CE形式、或者是RRC信令。同时eNB会给UE配置一个E-CGI list或者cell idlist或者eNB ID list，在该区域内UE处于RRC_LIGHTCONNECTED状态时不需要进行测量上报不需要进行移动性管理。该E-CGI list或者cell id list或者eNB ID list可以在RRC连接建立过程中的RRC Connection Reconfiguration消息中下发，也可以在UE连接状态转换命令中下发。下发UE连接状态转换命令的eNB会负责存储UE的上下文。同时UE自己也会存储进入RRC_LIGHTCONNECTED状态前的UE上下文。eNB在发送UE连接状态转换命令时，会将配置的该E-CGI list或者cell id list或者eNB ID list发给MME保存。
如图3所示，UE处于RRC_LIGHTCONNECTED状态时，如果有上行业务数据发送，则UE获取当前所在小区的系统广播信息，进行竞争随机接入过程，并在MSG3中携带C-RNTI，RRC_LIGHTCONNECTED状态前所在小区的E-CGI，short MAC-I以及上行数据发送请求指示，这四个消息可以全部包含一个MAC CE(MAC控制单元)中，也可以分别使用一个MAC CE。目标小区所在的eNB根据原来小区的E-CGI获取UE此前的上下文，并协商安全密钥，同时和MME之间进行S1接口上GTP隧道的切换转移。然后下发MSG4消息给UE，在MSG4消息中携带安全激活信息及其RRC恢复命令。UE随后进入RRC_CONNECTED状态可以正常进行数据业务。安全激活信息包括：安全参数NCC(Next Hop Chaining Counter，下一跳链计数)以及对应的选择的安全算法。
如图4所示，UE处于RRC_LIGHTCONNECTED状态时，如果有下行数据接收，则MME触发寻呼消息，并且按照该E-CGI list或者cell id list或者eNB ID list发送给指定的eNB，同时如果配置了cell list(小区列表)，也则会将该cell list发送给目标eNB用于辅助eNB在特定的小区内发送寻呼消息。UE接收到寻呼消息后，进行竞争随机接入过程，并在MSG3中携带C-RNTI，RRC_LIGHTCONNECTED状态前所在小区的E-CGI，short MAC-I以及下行数据接收请求指示。目标小区所在的eNB根据原来小区的E-CGI获取UE此前的上下文，并协商安全密钥，同时和MME之间进行了S1接口上GTP隧道的切换转移。然后下发MSG4消息给UE，在MSG4消息中携带安全激活信息及其RRC恢复命令。UE随后进入RRC_CONNECTED状态可以正常进行数据业务。安全激活信息包括：安全参数NCC以及对应的选择的安全算法。
如图5所示，UE处于RRC_LIGHTCONNECTED状态时，进行了移动，并且将要移动出该E-CGI list或者cell id list或者eNB ID list，则UE在移动到目标小区之前，进行竞争随机接入过程，随机接入到该E-CGI list或者cell id list或者eNB ID list内的小区，并在MSG3中携带RRC_LIGHTCONNECTED状态前所在小区的E-CGI，原小区分配的C-RNTI，目标小区的E-CGI以及小区列表更新指示。随机接入的小区所在的eNB给UE配置一个新的指定区域，即在MSG4消息中携带新的E-CGI list或者cell id list或者eNB ID list信息，UE仍保持RRC_LIGHTCONNECTED状态。
如图6所示，UE处于RRC_LIGHTCONNECTED状态时，由下发UE连接状态转换命令的eNB在下发连接状态转换命令后启动定时器T2，如果T2超过，则该eNB通过发送S1信令请求MME释放UE，并删除存储的UE的上下文，MME下发寻呼消息指示该eNB进入RRC-IDLE状态，eNB得到该MME释放UE的响应后，下发连接状态转换命令指示UE进入Idle状态。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种控制UE状态转换的方法，其特征在于，所述方法包括：
UE处于RRC_IDEL状态时，如果有业务需求，则进入RRC_CONNECTED状态；
UE处于RRC_CONNECTED状态时，如果既没有上行数据发送也没有下行数据接收的时长超过指定时长一，则UE进入RRC_LIGHTCONNECTED状态，同时给UE配置一个指定区域并将所述指定区域发给MME保存，在所述指定区域内UE处于RRC_LIGHTCONNECTED状态时不需要进行测量上报和移动性管理，下发连接状态转换命令的eNB存储UE的上下文，同时UE自身也存储进入RRC_LIGHTCONNECTED状态前的UE上下文；
UE处于RRC_LIGHTCONNECTED状态时，如果有上行数据发送或有下行数据接收，则进入RRC_CONNECTED状态，如果既没有上行数据发送也没有下行数据接收的时长超过指定时长二，则进入RRC_IDLE状态，具体为：
如果有上行数据发送，则进行以下操作一：UE随机接入并将原小区的E-CGI通知给目标小区，目标小区所在的eNB根据所述原小区的E-CGI、原小区分配的C-RNTI、Short MAC-I获取UE此前的上下文，并协商安全密钥，同时和MME之间进行S1接口上GTP隧道切换转移，然后下发安全激活信息及RRC恢复命令给UE，UE随后进入RRC_CONNECTED状态正常进行数据业务；
如果有下行数据接收，则MME触发寻呼消息，并且按照所述指定区域将寻呼消息发送给指定的eNB，并在寻呼消息中携带发送寻呼消息的目标小区列表，UE接收到寻呼消息后，进行所述操作一；
如果既没有上行数据发送也没有下行数据接收的时长超过指定时长二，则eNB请求MME释放UE，eNB得到MME释放UE的响应后，下发连接状态转换命令指示UE进入RRC_IDEL状态。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
UE处于RRC_LIGHTCONNECTED状态时，如果UE将要移动出所述指定区域，则UE随机接入到所述指定区域内的小区，并将原小区的E-CGI、原小区分配的C-RNTI以及目标小区的E-CGI通知给随机接入的小区，同时指示随机接入的目的是指定区域更新，随机接入的小区所在的eNB给UE配置一个新的指定区域，UE保持RRC_LIGHTCONNECTED状态。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：
eNB下发连接状态转换命令的方式是PDCCH order形式、或者MAC CE形式、或者RRC信令。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：
所述指定区域在RRC连接建立过程中的RRC Connection Reconfiguration消息中下发，或者在连接状态转换命令中下发。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：
所述安全激活信息包括：下一跳链计数安全参数以及对应的安全算法。
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