CN1984438A - 一种连接建立方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种终端与网络存在电路交换(CS Circuit Switched)连接和分组交换(PS Packet Switched)连接时的快速连接建立方法及系统。该方法包括：A.终端向服务无线网络控制器发送更新消息，所述的更新消息中携带业务请求；B.服务无线网络控制器将所述业务请求发送至核心网；C.终端转至专有连接状态，与核心网之间接续所述业务。该系统包括终端，核心网以及对终端进行管理的服务无线网络控制器，所述终端，设置有消息合并单元，用于在向核心网发送的更新消息中设置业务请求；所述核心网，设置有消息处理单元，用于接收终端发送的更新消息，并根据所述业务请求，为终端接续所述业务。本发明在对现有设备改动很小的情况下，获得较快的呼叫建立时延。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种终端与网络存在电路交换(CS CircuitSwitched)连接和分组交换(PS Packet Switched)连接时的快速连接建立方法及系统。
背景技术
集群无线通信系统，是一种特殊的移动无线电系统或专用移动无线电系统，主要是为户外作业的专业公司及业务部门的移动用户提供生产调度和指挥控制等通信业务。由于系统具有易于使用、建立通话快速及保密性好等优点，在铁路运输、船舶通信、港口导航、航空业务、气象预报、森林、矿区作业、公安、电力、石油、灾难救助等众多专用指挥调度通信领域得到广泛的应用。同时，许多国家的政府还为集群通信系统运营者开放执照申请，将其作为公共接入移动无线电系统，除运营者本身使用外还提供公众服务。
集群无线通信即按即讲(PTT Push To Talk)业务的概念来自于对讲机，其用户体验使用方式和对讲机类似——简单、快捷，半双工通话。PTT的中文意思就是一按即讲，根据开放移动联盟(OMA Open Mobile Alliance)的需求规格，呼叫建立过程时延不应超过1.6s。由于使用者通常为专业用户，PTT业务较普通移动通讯业务的一大特点就是呼叫建立快速。现有宽带码分多址接入系统(WCDMA)或时分同步CDMA系统(TD-SCDMA)不支持PTT业务，其普通呼叫建立过程也较慢，通常超过4s。
在PTT业务中，用户通过预先设定通话群组，通话时无需拨号，按住终端特定的按键，就可以同时将话音传送给群组中其他所有的成员。该方案可以按键即讲，呼叫和通话连接过程在瞬间完成，使被呼方无需任何响应就能接听。该方案中通话过程采用半双工的方式，一方在说话时，其他成员只能听，不能说。
使用PTT业务的用户基本上都不是和传统的语音通信一样专注于打电话，而是在从事其他活动的同时，需要聆听群组内信息，并不时发表自己的意见，报告情况等。如某大厦或生产基地的保安人员在值班时，负责自己所管辖范围的安全管理，同时聆听同伴间的情况，必要时做出相关的反应或援助；并将自己发现的情况汇报告诉同伴。在这样的场合，半双工的通信方式非常适合。
PTT业务和传统的语音通话相互补充，分别用于不同的场合。随着移动通信的发展，出现了把集群通信技术融入到公用移动通信网络的趋势。将PTT业务集成到手机上，用户可以更方便的选择适合于自己的通信方式。
现有技术中，WCDMA或TD-SCDMA用户在与网络有连接的情况下共有4种连接状态，分别是小区寻呼信道(CELL_PCH)、通用陆地无线接入网络注册区寻呼信道(URA_PCH)、小区专用信道(CELL_DCH)和小区前向接入信道(CELL_FACH)。前两个状态，用户经终端只接收网络的寻呼消息，与网络之间没有业务数据的交互，处在该状态的用户可以很快被网络寻呼到，同时终端电池消耗较少；后两个状态，用户经终端与网络之间有业务数据的交互，终端工作在实时的数据收发状态。当用户处在连接状态下，有寻呼到达时，网络寻呼用户，用户响应寻呼，然后转入通话状态。
PTT话音数据走PS域，下面给出用户经终端与网络之间有CS连接和PS连接时的呼叫流程。终端与网络建立了PS域连接后，当终端与网络间没有数据收发时，网络并不立即释放与终端的所有连接，但是当终端没有数据收发时，终端并不占用无线接口的资源，此时终端转入休眠状态，即CELL_PCH或URA_PCH状态。此时由无线接入网(RAN Ratio Access Network)来负责终端的接续，也就是说核心网(CN Core Network)侧继续认为与终端存在连接。当CN发送数据给用户终端时，RAN就会发起RAN侧的寻呼，终端响应寻呼后，RAN为用户终端分配无线资源。
图1为用户作为被叫终端呼叫流程。从图1中可见，当某个业务建立消息到达CN侧的服务GPRS支持点(SGSN Serving GPRS Support Node)时，SGSN判断用户终端与CN有PS域的连接，所以直接发送数据或信令给该终端，详细过程如下：
S01、CN向服务无线网络控制器(SRNC Serving Radio Network Controller)发送数据传送请求；
SGSN判断用户终端(UE)与CN存在PS域连接，SGSN之间在所述连接发送数据或信令消息，根据UE与网络的连接状态，这些数据或信令有多种可能。
S02、与UE有连接的SRNC知道UE目前处在CELL_PCH(或URA_PCH)状态，只能接收寻呼消息，SRNC在下行寻呼信道发送寻呼类型1消息；
S03、UE通过公共控制信道发送小区更新消息(如果UE处在URA_PCH，则发送的是URA更新消息)，消息携带消息类型指示为寻呼响应；
S04、SRNC回复小区更新确认消息，指示UE转到专有连接状态；
S05、UE使用直传消息发送业务请求消息，作为对消息1的响应；
S06、鉴权加密过程，完成用户身份、权限和呼叫加密的过程；
S07、RAB建立过程，建立UE到CN的承载；
S08、包数据协议(PDP Packet Data Protocol)协商过程，协商UE和CN之间的服务质量(QoS)；
S09、SIP信令交互过程，完成呼叫的剩余接续过程。
如图2所示，是步骤S07中RAB建立流程示意图，从图2中可见，无线接入网应用部分(RANAP Radio Access Network Application Part)、Node B应用部分(NBAP Node B Application Part)和无线资源控制(RRC Radio ResourceControl)都是层3协议，ATM适配层2(Q.AAL2 ATM Adaptation Layer)为层2协议。层2向层3提供连接建立服务，层3利用层2建立的连接，层2属于数据连路层。RAB连接建立首先需要RRC连接，其次网络侧需要知道本次呼叫的业务类别。
现有技术方案中，当UE与网络存在PS域连接时，当有呼叫到达被叫网络时，网络发送数据发送请求到被叫。SRNC收到该消息后，发起对被叫的寻呼，用户在随机接入信道响应，然后从休眠状态转到连接状态。这样的过程时延较大。
发明内容
本发明提供一种终端与网络存在CS连接和PS连接时的快速连接建立方法及系统，用以解决现有技术中存在被叫用户连接建立时延过长的问题。
本发明方法包括：
一种连接建立方法，终端与网络存在电路域连接和分组域连接，包括以下步骤：
A、终端向服务无线网络控制器发送更新消息，所述的更新消息中携带业务请求；
B、服务无线网络控制器将所述业务请求发送至核心网；
C、终端转至专有连接状态，与核心网之间接续所述业务。
所述的步骤A中，所述的更新消息中，设置有业务请求指示信息，用于指示所述的更新消息，是否包含业务请求消息。
所述的步骤A之前，还包括：
A1、核心网向服务无线网络控制器发送数据传送请求；
A2、服务无线网络控制器向终端发送寻呼消息。
所述的步骤A中，还包括：
A3、服务无线网络控制器向终端发送更新确认消息。
所述的步骤A中，所述的更新消息是小区更新消息或通用陆地无线接入网络登记区更新消息。
所述的步骤A中，所述的更新消息携带有流程类型标识信息，标识所述的流程类型。
所述的方法，还包括步骤：
D、网络侧与终端进行鉴权加密流程；
E、核心网与终端建立无线接入承载。
所述的步骤E进一步包括：
E1、核心网向服务无线网络控制器发送无线接入承载建立请求；
E2、服务无线网络控制器向终端发送无线承载建立请求；
E3、终端向服务无线网络控制器发送无线承载建立响应；
E4、服务无线网络控制器向核心网发送无线接入承载建立响应。
所述的方法，还包括步骤：
F、核心网与终端进行上下文协商流程。
本发明系统包括：
一种连接建立系统，包括终端，核心网以及对终端进行管理的服务无线网络控制器，所述终端与网络存在电路域连接和分组域连接，
所述终端，设置有消息合并单元，用于在向核心网发送的更新消息中设置业务请求；
所述核心网，设置有消息处理单元，用于接收终端发送的更新消息，并根据所述业务请求，为终端接续所述业务。
所述的终端还设置有流程类型标识设置单元，用于在向服务无线网络控制器发送的更新消息中，设置流程类型标识信息。
所述的终端还设置有业务请求指示信息设置单元，用于在向服务无线网络控制器发送的更新消息中，设置业务请求指示信息。
本发明方案在更新消息中携带业务请求消息，SRNC从中获得业务请求消息直接通过直传消息发送到CN，这样可以减少2条消息的呼叫时延，即省去了更新确认和直传消息的时延，使得本发明在对现有设备改动很小的情况下，获得较快的呼叫建立时延。
附图说明
图1为现有技术中被叫用户连接建立流程示意图；
图2为现有技术中被叫用户RAB建立流程示意图；
图3为本发明实施例1主叫用户连接建立流程示意图；
图4为本发明实施例2被叫用户连接建立系统结构示意图；
图5为本发明的系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图来说明本发明的具体实施方式。
小区更新消息或URA更新消息是对RAN的响应，而业务请求是对CN的响应。但是处于CELL_PCH和URA_PCH状态下的SRNC和UE直接存在连接，所以可以将这两条消息合并，减少2条消息交互造成的时延。
普通呼叫的建立时延要求没有PoC呼叫那样严格，同时普通呼叫由于没有IMS层，所以呼叫的时延也没有PoC的长。所以普通呼叫可以按照现有技术流程完成呼叫的接续也可以按照下述优化后的流程。用户可以在小区更新消息或URA更新消息携带指示位，指出本次呼叫采用消息合并或不采用消息合并。网络由此来判断是否需要解调小区更新消息或URA更新消息中携带的业务请求消息。
实施例1：用户作为主叫的方案。
如图3所示，是本发明用户作为主叫时的流程示意图，从图中可见，主要包括以下步骤：
S11、UE向SRNC发送小区更新消息，所述的小区更新消息中携带有业务请求。
当用户作为主叫发起某呼叫业务时，UE判断本次呼叫是否需要采用消息合并，在本次采用消息合并，则UE在更新消息中携带业务请求消息，指示位指示包含业务请求消息。
步骤S11中的更新消息，如果用户处在CELL_PCH，则发送的是小区更新消息，如果用户处在URA_PCH，则发送的是URA更新消息。本实施例采用的是小区更新消息。
步骤S11中的小区更新消息，可以在专用信道发送。
该过程中，首先用UE在随机接入信道(RACH Random Access CHannel)发送小区更新请求，这个请求消息非常小，告诉网络其要进行小区更新，网络会在前向接入信道(FACH Forward Access Channel)通知UE一条可用的信道，该信道可以是专用信道(DCH Dedicated CHannel)或上行共享信道(USCHUplink Shared CHannel)，在分配的信道发送小区更新消息，此时可以发送所述的业务请求消息。
S12、SRNC取得业务请求消息后，通过直传消息将业务请求发送到CN。
SRNC接收到所述的请求消息后，将所述的业务请求透传给CN，由CN处理相关业务请求。
S13、SRNC给UE回复小区更新确认消息，UE转到专有连接状态。
在SRNC将所述的业务请求透传给CN时，SRNC向UE回复小区更新确认消息，在小区更新确认消息中，携带有相关的参数，UE根据所述小区确认消息，转到专有连接状态。该专有连接状态，为UE跟网络用户面的连接。
S14、鉴权加密过程，完成UE身份、权限和呼叫加密的过程。
当UE接收到更新确认后，可以根据UE的连接情况决定是否发起加密鉴权过程，在UE和Node B之间，Node B与SRNC之间以及SRNC与CN之间进行相关的加密鉴权过程。
该加密鉴权由网络侧来控制，目的是能确定用户的身份，有多种情况可以决定重新进行加密鉴权，例如：长时间没有鉴权加密且无数据传送、请求的业务变化、请求的对端用户变化等。步骤S14可以根据具体的情况而定是否进行。
S15、RAB建立过程，建立UE到CN的承载；
根据UE的连接情况决定是否发起RAB建立过程，如果需要，按照图3建立RAB，可以包括以下步骤：
S151、CN向SRNC发送RAB建立请求消息；
S152、SRNC向UE发送无线承载(RB Radio Bearer)建立请求消息；
S153、UE向SRNC发送RB建立完成消息；
S154、SRNC向CN发送RAB建立响应消息。
是否需要RAB建立过程也是一个可选的方案，如果原RAB已经释放，则需要重新RAB建立。
S16、PDP协商过程，协商UE和CN之间的服务质量(QoS)。
根据UE的连接情况决定是否发起PDP协商过程，如果需要，在CN和UE之间协商QoS。
是否需要PDP协商过程，也是可选择的过程，在业务类型变化后，需要重新进行PDP协商。业务类型变化指与前面的业务比较，数据量、延迟、差错率等要求改变时就要重新协商PDP。
S17、SIP信令交互过程，完成呼叫的剩余接续过程。
至此，CN可以为UE接续所述业务请求，UE与对端可以进行SIP信令交互。
实施例2：用户作为被叫的方案。
在实施例2中，用户作为被叫，接收CN发送的数据传送请求。终端目前处在URA_PCH状态，只能接收寻呼消息，SRNC在下行寻呼信道发送寻呼类型1消息。
如图4所示，是本发明用户作为被叫的流程示意图，从图中可见，主要包括以下步骤：
S21、CN向SRNC发送数据传送请求。
S22、SRNC在下行寻呼信道发送寻呼类型1消息。
与UE有连接的SRNC知道UE目前处在CELL_PCH(或URA_PCH)状态，只能接收寻呼消息，SRNC在下行寻呼信道发送寻呼类型1消息。
S23、UE向SRNC发送小区更新消息，所述的小区更新消息中携带有业务请求。
S24、SRNC取得业务请求消息后，通过直传消息将业务请求发送到CN。
S25、SRNC给UE回复小区更新确认消息，UE转到专有连接状态。
S26、鉴权加密过程，完成UE身份、权限和呼叫加密的过程。
S27、RAB建立过程，建立UE到CN的承载；
S28、PDP协商过程，协商UE和CN之间的QoS。
S29、SIP信令交互过程，完成呼叫的剩余接续过程。
从实施例1和实施例2可以看出，处在CELL_PCH(或URA_PCH)状态的用户做主叫和被叫的流程基本相同，区别是作为被叫的呼叫流程多了寻呼消息。
本发明还提出了一种快速连接建立系统，包括CN、UE以及对UE进行管理的SRNC，UE与CN存在CS连接和PS连接。
本发明在UE上，设置有消息合并单元，用于在向CN发送的更新消息中设置业务请求；
在CN上，设置有消息处理单元，用于接收UE发送的更新消息，并根据所述业务请求，为UE接续所述业务。
本发明在UE上，还设置有流程类型标识设置单元，用于在向SRNC发送的更新消息中，设置流程类型标识信息。通过该流程类型标识信息可以标识出本次被叫用户连接建立方法采用的是优化后的流程还是普通的流程，以方便使用。
本发明在UE上，还设置有业务请求指示信息设置单元，用于在向SRNC发送的更新消息中，设置业务请求指示信息。用于指示所述的更新消息，是否包含业务请求消息。
本发明方案在更新消息中携带业务请求消息，SRNC从中获得业务请求消息直接通过直传消息发送到CN，这样可以减少2条消息的呼叫时延，即省去了更新确认和直传消息的时延，使得本发明在对现有设备改动很小的情况下，获得较快的呼叫建立时延。
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。
Claims (12)
1、一种连接建立方法，终端与网络存在电路域连接和分组域连接，包括以下步骤：
A、终端向服务无线网络控制器发送更新消息，所述的更新消息中携带业务请求；
B、服务无线网络控制器将所述业务请求发送至核心网；
C、终端转至专有连接状态，与核心网之间接续所述业务。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤A中，所述的更新消息中，设置有业务请求指示信息，用于指示所述的更新消息，是否包含业务请求消息。
3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤A之前，还包括：
A1、核心网向服务无线网络控制器发送数据传送请求；
A2、服务无线网络控制器向终端发送寻呼消息。
4、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤A中，还包括：
A3、服务无线网络控制器向终端发送更新确认消息。
5、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤A中，所述的更新消息是小区更新消息或通用陆地无线接入网络登记区更新消息。
6、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤A中，所述的更新消息携带有流程类型标识信息，标识所述的流程类型。
7、如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括步骤：
D、网络侧与终端进行鉴权加密流程；
E、核心网与终端建立无线接入承载。
8、如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的步骤E进一步包括：
E1、核心网向服务无线网络控制器发送无线接入承载建立请求；
E2、服务无线网络控制器向终端发送无线承载建立请求；
E3、终端向服务无线网络控制器发送无线承载建立响应；
E4、服务无线网络控制器向核心网发送无线接入承载建立响应。
9、如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括步骤：
F、核心网与终端进行上下文协商流程。
10、一种连接建立系统，包括终端，核心网以及对终端进行管理的服务无线网络控制器，所述终端与网络存在电路域连接和分组域连接，其特征在于，
所述终端，设置有消息合并单元，用于在向核心网发送的更新消息中设置业务请求；
所述核心网，设置有消息处理单元，用于接收终端发送的更新消息，并根据所述业务请求，为终端接续所述业务。
11、如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述的终端还设置有流程类型标识设置单元，用于在向服务无线网络控制器发送的更新消息中，设置流程类型标识信息。
12、如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述的终端还设置有业务请求指示信息设置单元，用于在向服务无线网络控制器发送的更新消息中，设置业务请求指示信息。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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Owner name: BEIJING ZHIXUN HUOBAN TECHNOLOGY CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: HUAWEI TECHNOLOGY CO., LTD. Effective date: 20150703 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
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Effective date of registration: 20150703 Address after: 100193 Beijing City, northeast of Haidian District, South Road, No. 29, building 3, room 4, room 4516 Patentee after: Beijing wisdom partner Technology Co., Ltd. Address before: 518129 Bantian HUAWEI headquarters office building, Longgang District, Guangdong, Shenzhen Patentee before: Huawei Technologies Co., Ltd. |
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20170718 Address after: 100068, room 17, building 1315, three li, Jiayuan, Beijing, Fengtai District Patentee after: BEIJING BAILETU TECHNOLOGY CO., LTD. Address before: 100193 Beijing City, northeast of Haidian District, South Road, No. 29, building 3, room 4, room 4516 Patentee before: Beijing wisdom partner Technology Co., Ltd. |
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Granted publication date: 20101006 Termination date: 20171215 |
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