专利名称：一种防止iu接口信令连接吊死的方法
技术领域：
本发明涉及移动通信领域，尤指一种防止IU接口信令连接吊死的方法。
背景技术：
在移动通信系统中，核心网(CN，Core Network)和无线网络控制器(RNC，Radio Network Controller)之间的接口称为IU接口。用户设备(UE，User Equipment)要得到通信服务，就必须先建立无线资源控制(RRC)连接，并在RRC连接建立完成之后通过Uu接口的初始直接传输(Initial DirectTransfer)过程发起一个业务。RNC收到Initial Direct Transfer消息后，通过RANAP协议的″初始用户消息(Initial UE Message)″流程为该UE建立CN和RNC之间的IU接口信令连接，CN通过所建立的IU接口信令连接与RNC进行交互，此后CN可以通过IU接口的RAB ASSIGNMENT REQUEST过程执行UE的业务建立。
当某个UE的业务终止时，为该UE建立的IU接口信令连接处于既不利用也不释放的闲置状态，同时RNC为该UE建立的RRC连接也处于闲置状态，即所述IU接口信令连接被吊死。这种IU接口信令连接吊死会造成空口资源和IU接口资源的严重浪费。
为防止IU接口信令连接吊死的情况发生，CN会发起″IU释放(IURelease)″流程释放IU接口信令连接。″IU Release″流程具体如下CN向RNC发出IU释放命令(IU RELEASE COMMAND)消息，要求RNC释放所述UE在电路交换域(CS)或分组交换域(PS)等相关域的IU接口信令连接。RNC收到消息后，释放所述IU接口信令连接，然后回复IU释放完成(IU RELEASE COMPLETE)消息，之后如果所有域都没有IU接口信令连接，则RNC释放对应的RRC连接。
由于通信过程中可能存在以下异常情况其一、在某个UE无业务的情况下，CN并没有主动释放该业务的IU接口信令连接；其二、CN主动发起的释放IU接口信令连接的消息丢失。这些异常情况将使上述防止IU接口信令连接吊死的方法失效，所以IU接口信令连接仍会被异常吊死，从而降低系统的容量和性能，造成严重后果。
为防止上述异常情况的出现，在RNC上设置定时器。当RNC检测到某个UE无业务时启动该定时器，如果在定时器超时前该UE发起新业务则关闭定时器；如果定时器超时后该UE仍无业务数据需要发送，RNC主动发起原因值为″用户不活动(user inactivity)″的IU释放请求(IU Release Request)流程，用以释放该UE的IU接口信令连接。
但是，这种异常情况下防止IU接口信令连接吊死的方法存在以下缺点(一)与25.413协议不甚吻合。当某个UE处于无业务状态时，RNC发起IU Release Request流程，并将原因值设置为″user inactivity″。然而，协议中规定的user inactivity是指一个或多个非实时业务处于不活动状态，而非无业务状态。
(二)可能导致协议规定的″继续(Follow on)″功能失效。23.060和24.008协议规定如果UE在位置更新消息中带有Follow-on Request信元，且信元参数为″Follow-on request pending″，则CN启动T3255定时器，在T3255定时器超时前，即使该UE无业务，CN也需保持该UE的IU接口信令连接，使得以后的无线接入承载(RAB)能建立在已有的IU接口信令连接上。只有在T3255定时器超时后，CN才能释放该UE的IU接口信令连接。如果RNC设置的定时器长度小于CN的T3255定时器，RNC主动发起的IURelease Request流程将在T3255定时器超时前，就释放IU接口信令连接，从而使该UE的″Follow on″功能失效。
为了防止″Follow on″功能失效现象发生，RNC需要通过与CN协商后才能正确地设置定时器长度。由于整个通信系统中存在多个CN节点，故RNC需要和所有CN节点协商。对于通信系统而言，不同设备之间过多的数据协商必然使网络规划和数据配置过于复杂，因此需要一个更好的方法来解决上述种种问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种防止IU接口信令连接吊死的方法，最大程度地防止系统资源闲置，保证系统资源的优化使用。
为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的一种防止IU接口信令连接吊死的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤a、无线网络控制器检测到用户设备处于无业务单信令时，启动无业务单信令时状态的计时；b、无线网络控制器判断用户设备在设定的定时长度内是否有新业务发生，如果有则返回执行步骤a，否则无线网络控制器进行至少一次状态迁移将所述用户设备的无线资源控制连接从当前状态迁移到比当前状态资源占用少的状态。
进一步地，步骤b所述状态迁移的方法为无线网络控制器向用户设备发出携带无线资源控制状态信元的消息，消息中的无线资源控制状态信元设置为比当前状态资源占用少的状态，用户设备根据无线资源控制状态信元将无线资源控制连接配置为所述比当前状态资源占用少的状态。
较佳地，所述携带无线资源控制状态信元的消息为无线承载重配置消息，或者为传输信道重配置消息。
进一步地，无线网络控制器为每个状态设置一个定时长度，步骤b所述将无线资源控制连接迁移到比当前状态资源占用少的状态的方法为b1、无线网络控制器将无线资源控制连接从当前状态迁移到比当前状态资源占用少的下一级状态，并启动下一级状态的状态计时；b2、无线网络控制器判断用户设备在步骤b1所述下一级状态的定时长度内是否有新业务发生，如果有则返回执行步骤a；否则判断是否需要向比当前状态占用资源更少的状态进行迁移，如果需要则返回执行步骤b1，否则结束流程。
进一步地，所述用户处于无业务单信令时为CELL_DCH状态，则步骤b所述将无线资源控制连接迁移到比当前状态资源占用少的状态的方法为b11、无线网络控制器将所述用户设备的无线资源控制连接迁移到CELL_FACH状态，并启动CELL_FACH状态的状态计时；b12、无线网络控制器判断用户设备在CELL_FACH状态设定的定时长度内是否有新业务发生，如果有则返回执行步骤a，否则无线网络控制器将所述用户设备的无线资源控制连接迁移到CELL_PCH状态。
进一步地，所述用户处于无业务单信令时为CELL_DCH状态，步骤b所述进行状态迁移的方法为无线网络控制器将所述用户设备的无线资源控制连接一次迁移到CELL_FACH状态，或者迁移到CELL_PCH状态，或者迁移到URA_PCH状态。
进一步地，所述用户处于无业务单信令时为CELL_FACH状态，步骤b所述进行状态迁移的方法为无线网络控制器将所述用户设备的无线资源控制连接一次迁移到CELL_PCH状态，或者迁移到URA_PCH状态。
进一步地，所述用户处于无业务单信令时为CELL_PCH状态，步骤b所述将无线资源控制连接迁移到比当前状态资源占用少的状态的方法为b21、无线网络控制器收到用户设备发出的小区更新消息后，向所述用户设备回复小区更新完成消息，将小区更新完成消息中的无线资源控制状态信元设置为URA_PCH状态；b22、用户设备根据无线资源控制状态信元将无线资源控制连接配置为URA_PCH状态。
进一步地，步骤b之后该方法进一步包括无线网络控制器判断自身是否到达系统资源拥塞门限，如果到达则从所有用户设备中选择无业务单信令且当前处于资源占有最少状态的用户设备，并拆除所选择的用户设备的IU接口信令连接。
较佳地，所述选择用户设备的方法为无线网络控制器选择处于所述资源占有最少状态的时间最长的用户设备。
由上述技术方案可见，本发明的这种防止IU接口信令连接吊死的方法通过对无业务单信令UE所占用的RRC连接进行状态迁移，使其逐渐减小对系统资源的占用，在避免系统资源闲置的情况下以最少的资源保持信令连接，使无业务的UE尽可能地做到永久在线，从而实现系统资源的优化使用。
该方法还可以在系统资源极度拥塞的情况下，由RNC主动释放不必要的IU接口信令连接来缓解系统压力。由于IU接口信令连接仅在极端情况下被释放，从而在最大程度上保证″Follow on″功能不失效。
图1为现有协议中空闲模式与UTRAN RRC连接模式之间的状态迁移示意图；图2为本发明一个较佳实施例中防止IU接口信令连接吊死的方法流程图。
具体实施例方式
本发明方法的核心思想是首先、无线网络控制器检测到用户设备处于无业务单信令时，启动无业务单信令时状态的计时；接着、无线网络控制器判断用户设备在设定的定时长度内是否有新业务发生，如果有则返回执行第一步骤，否则无线网络控制器执行一次状态迁移，将无线资源控制连接从当前状态迁移到比当前状态资源占用少的下一级状态；然后、无线网络控制器启动下一级状态的状态计时，并判断用户设备在所述下一级状态的定时长度内是否有新业务发生，如果有则返回执行第一步骤，否则无线网络控制器根据系统资源占用情况或预先规划判断是否需要向比当前状态占用资源更少的状态进行迁移，如果需要则执行后续状态迁移过程，否则结束流程。
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。
根据25.331协议规定，图1为UE在空闲模式(Idle Mode)101与UTRANRRC连接模式(UTRAN RRC Connected Mode)之间进行状态迁移的示意图。处于UTRAN RRC连接模式的UE包括以下四种状态，分别是CELL_DCH状态102、CELL_FACH状态103、CELL_PCH状态104和URA_PCH状态105。
协议规定UE可以从在小区中呼叫等待的空闲状态101进入CELL_DCH状态102或CELL_FACH状态103，还可以从CELL_DCH状态102或CELL_FACH状态103返回空闲状态101；当UE处于CELL_DCH状态102时，可以通过状态迁移进入CELL_FACH状态103、CELL_PCH状态104或URA_PCH状态105，还可以从CELL_FACH状态103返回CELL_DCH状态102；当UE处于CELL_FACH状态103时，可以通过状态迁移进入CELL_PCH状态104或URA_PCH状态105，还可以从CELL_PCH状态104或URA_PCH状态105返回CELL_FACH状态103。
从资源占用的角度来看，处于CELL_DCH状态102的UE占用专用信道进行大数据量传输，故资源占用最多；处于CELL_FACH状态103的UE使用的是小区中的公共信道，由于公共信道由小区中的所有UE共享，所以单个UE只能利用公共信道进行小量数据传输，故资源占用比CELL_DCH状态102少；处于CELL_PCH状态104或URA_PCH状态105的UE无法进行数据传输，只能侦听寻呼信道(PCH)，并在UE所在的小区(CELL)或者UE所在的UTRAN注册区(URA)发生改变时，通过返回CELL_FACH状态103发送小区更新消息(CELL UPDATE)或者URA更新消息(URAUPDATE)向网络侧上报UE当前所驻留的CELL或者URA，故资源占用更少。由于URA_PCH状态105定义的是UE在URA之间移动时才向网络侧上报UE位置的更新情况，且每个URA可包括一个或多个CELL，所以处于URA_PCH状态105的UE与网络侧的信令交互较之CELL_PCH状态104更少，即URA_PCH状态105的资源占用最少。
基于图1所示的状态迁移示意图，假设UE处于无业务单信令情况时为CELL_DCH状态102，RNC预先设置定时器T1和定时器T2，这两个定时器的定时长度可以根据实际需要设定、调整，本发明一个较佳实施例中防止IU接口信令连接吊死的方法如图2所示，包括以下步骤步骤201、RNC检测到UE处于无业务单信令的情况时启动定时器T1。
所述无业务单信令是指UE在初始接入网络时仅建立信令连接却尚未建立业务连接的情况，或者UE在业务终止后拆除业务连接却保留信令连接的情况。
步骤202、RNC判断UE在定时器T1超时前是否发起新业务，如果是则关闭定时器T1并返回执行步骤201，否则执行步骤203。
步骤203、RNC保持该UE的IU接口信令连接并通过状态迁移将该UE的无线资源控制(RRC)连接从CELL_DCH状态102变到CELL_FACH状态103。
该步骤中，由于定时器T1超时前UE没有发起新业务，故UE直至定时器T1超时的时候仍处于无业务单信令的情况。
3GPP TS 25331协议规定，无线承载重配置消息(RADIO BEARERRECONFIGURATION)或传输信道重配置消息(TRANSPORT CHANNELRECONFIGURATION)中都有无线资源控制状态(RRC STATE)信元。该步骤中，RNC可以通过发送上述两条消息中的任一条消息并将RRC STATE信元设置为CELL_FACH来发起状态迁移，UE接收到消息后，根据RRCSTATE信元的设置将RRC连接从当前所处的CELL_DCH状态变到CELL_FACH状态。
步骤204、RNC启动定时器T2并判断UE在定时器T2超时前是否发起新业务，如果是则关闭定时器T2并返回执行步骤201，否则执行步骤205。
步骤205、RNC通过状态迁移将该UE的RRC连接从CELL_FACH状态103变到CELL_PCH状态104，从而减少该UE对系统资源的占用。
该步骤中，RNC将RADIO BEARER RECONFIGURATION消息或TRANSPORT CHANNEL RECONFIGURATION消息中的RRC STATE信元设置为CELL_PCH，并发送消息到UE。UE接收到消息后，将RRC连接变为CELL_PCH状态104。
通过图2所示的方法，RNC经过两次状态迁移逐步减小无业务单信令UE对系统资源的占用。以上所述的方法仅为本发明一个较佳的实施例，在实际应用中，当RNC检测到UE处于无业务单信令时，可以根据整个系统的资源占用情况和系统需要决定为UE进行几次状态迁移以及最终将UE的RRC连接迁移到哪个资源占用少的状态。比如UE处于无业务单信令情况时为CELL_DCH状态102，RNC仅设置一个定时器，并在该定时器超时后直接将UE的RRC连接从CELL_DCH状态102变到CELL_PCH状态104；或者，RNC将RRC连接从CELL_DCH状态102变到CELL_FACH状态103后，不再对RRC连接进行状态迁移。再比如UE处于无业务单信令情况时为CELL_FACH状态103，RNC设置一个定时器监视UE处于CELL_FACH状态103的时间，如果该定时器超时，RNC直接将UE的RRC连接从CELL_FACH状态103变到CELL_PCH状态104。
从图1看出，RNC还可以设置一个定时器监视UE处于CELL_DCH状态102或CELL_FACH状态103的时间，并在定时器超时后，将无业务单信令UE的RRC连接从CELL_DCH状态102或CELL_FACH状态103变到URA_PCH状态105，从而在保持无业务单信令UE的IU接口信令连接的同时，更加节约系统资源。
对于RRC连接处于CELL_PCH状态的情况，由于现有技术中UE需要周期性地通过CELL UPDATE过程通知网络侧其当前所处的位置，故当UE执行CELL UPDATE过程时，UE从CELL_PCH状态变为CELL_FACH状态，利用小区的公共信道发送CELL UPDATE消息给RNC。RNC收到CELLUPDATE消息后，给UE发送CELL UPDATE CONFIRM消息，指示UE返回到CELL_PCH状态。
当RRC连接处于CELL_PCH状态时，由于图1所示的状态迁移示意图中不存在从CELL_PCH状态变到URA_PCH状态的路径，故UE无法直接迁移到占用系统资源更少的URA_PCH状态。为实现从CELL_PCH状态到URA_PCH状态的迁移，可以利用CELL_FACH状态进行中转，具体方法如下1、UE开始执行CELL UPDATE过程，从CELL_PCH状态变为CELL_FACH状态，向RNC发出小区更新消息(CELL UPDATE)。
2、RNC收到CELL UPDATE消息后，给UE发送小区更新完成消息(CELL UPDATE CONFIRM)，并将消息中的RRC STATE信元设置为URA_PCH。
3、UE接收到消息后，根据RRC STATE信元的指示进入URA_PCH状态。
从上述说明看出，RNC可以为每种状态分别设置一个定时器，当UE到达某个状态时，相应定时器启动计时来监视UE在所述状态的驻留时间。仅当某个状态的定时器超时后，RNC才将UE从所述状态迁移到下一级资源占用更少的状态，并启动下一级状态对应的定时器。
RNC还可以仅设置一个定时器，当UE到达某个状态时启动定时器计时，在定时器超时后关闭该定时器执行状态迁移，将UE从所述状态迁移到下一级资源占用更少的状态，并在UE到达下一级状态时再次启动定时器计时。
进一步地，RNC判断自身是否到达系统资源拥塞门限，如果到达则可以通过释放一个或者多个处于CELL_PCH状态或URA_PCH状态UE的IU接口信令连接彻底取消该用户设备对系统资源的占用，以缓解系统压力，否则RNC不必释放任何一个UE的IU接口信令连接。
在选择待释放IU接口信令连接时，可以采用先进先出的算法，优先释放无业务单信令且最早进入CELL_PCH状态或URA_PCH状态的UE的IU接口信令连接，从而在最大程度上保证″Follow on″功能不失效。
由上述的实施例可见，本发明的这种防止IU接口信令连接吊死的方法通过状态迁移使无业务单信令UE逐渐减小对系统资源的占用，在避免系统资源闲置的情况下使无业务的UE尽可能地做到永久在线，从而实现系统资源的优化使用。
权利要求
1.一种防止IU接口信令连接吊死的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤a、无线网络控制器检测到用户设备处于无业务单信令时，启动无业务单信令时状态的计时；b、无线网络控制器判断用户设备在设定的定时长度内是否有新业务发生，如果有则返回执行步骤a，否则无线网络控制器进行至少一次状态迁移将所述用户设备的无线资源控制连接从当前状态迁移到比当前状态资源占用少的状态。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤b所述状态迁移的方法为无线网络控制器向用户设备发出携带无线资源控制状态信元的消息，消息中的无线资源控制状态信元设置为比当前状态资源占用少的状态，用户设备根据无线资源控制状态信元将无线资源控制连接配置为所述比当前状态资源占用少的状态。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述携带无线资源控制状态信元的消息为无线承载重配置消息，或者为传输信道重配置消息。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，无线网络控制器为每个状态设置一个定时长度，步骤b所述将无线资源控制连接迁移到比当前状态资源占用少的状态的方法为b1、无线网络控制器将无线资源控制连接从当前状态迁移到比当前状态资源占用少的下一级状态，并启动下一级状态的状态计时；b2、无线网络控制器判断用户设备在步骤b1所述下一级状态的定时长度内是否有新业务发生，如果有则返回执行步骤a；否则判断是否需要向比当前状态占用资源更少的状态进行迁移，如果需要则返回执行步骤b1，否则结束流程。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述用户处于无业务单信令时为CELL_DCH状态，则步骤b所述将无线资源控制连接迁移到比当前状态资源占用少的状态的方法为b11、无线网络控制器将所述用户设备的无线资源控制连接迁移到CELL_FACH状态，并启动CELL_FACH状态的状态计时；b12、无线网络控制器判断用户设备在CELL_FACH状态设定的定时长度内是否有新业务发生，如果有则返回执行步骤a，否则无线网络控制器将所述用户设备的无线资源控制连接迁移到CELL_PCH状态。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户处于无业务单信令时为CELL_DCH状态，步骤b所述进行状态迁移的方法为无线网络控制器将所述用户设备的无线资源控制连接一次迁移到CELL_FACH状态，或者迁移到CELL_PCH状态，或者迁移到URA_PCH状态。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户处于无业务单信令时为CELL_FACH状态，步骤b所述进行状态迁移的方法为无线网络控制器将所述用户设备的无线资源控制连接一次迁移到CELL_PCH状态，或者迁移到URA_PCH状态。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户处于无业务单信令时为CELL_PCH状态，步骤b所述将无线资源控制连接迁移到比当前状态资源占用少的状态的方法为b21、无线网络控制器收到用户设备发出的小区更新消息后，向所述用户设备回复小区更新完成消息，将小区更新完成消息中的无线资源控制状态信元设置为URA_PCH状态；b22、用户设备根据无线资源控制状态信元将无线资源控制连接配置为URA_PCH状态。
9.根据权利要求1至8任一项所述的方法，其特征在于，步骤b之后该方法进一步包括无线网络控制器判断自身是否到达系统资源拥塞门限，如果到达则从所有用户设备中选择无业务单信令且当前处于资源占有最少状态的用户设备，并拆除所选择的用户设备的IU接口信令连接。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述选择用户设备的方法为无线网络控制器选择处于所述资源占有最少状态的时间最长的用户设备。
全文摘要
本发明公开了一种防止IU接口信令连接吊死的方法。该方法的过程包括无线网络控制器检测到用户设备处于无业务单信令时，启动无业务单信令时状态的计时；无线网络控制器判断用户设备在设定的定时长度内是否有新业务发生，如果有则返回执行上一步骤，否则无线网络控制器进行至少一次状态迁移将所述用户设备的无线资源控制连接从当前状态迁移到比当前状态资源占用少的状态。本发明的这种方法通过状态迁移使无业务单信令UE逐渐减小对系统资源的占用，在避免系统资源闲置的情况下使无业务的UE尽可能地做到永久在线，从而实现系统资源的优化使用。
文档编号H04W76/04GK1878341SQ200510075339
公开日2006年12月13日 申请日期2005年6月10日 优先权日2005年6月10日
发明者徐晓琳, 段忠毅 申请人:上海华为技术有限公司