一种状态转换及其控制方法及装置与流程

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种状态转换及其控制方法及装置。

背景技术：

窄带物联网(Narrow Band Internet of Things，NB-IoT)中，提出了用户设备(UE)的无线资源控制(Radio Resource Control，RRC)挂起(Suspend)过程，利用RRC信令，从RRC连接(RRC_CONNECTED)状态转换到RRC挂起(RRC_SUSPENDED)状态。

窄带物联网(Narrow Band Internet of Things，NB-IoT)工作阶段(Work Item,WI)在3GPP版本13(Release 13)阶段通过并启动。

窄带物联网WI阶段的目标是对蜂窝物联网(Cellular Internet of Things，CIoT)的无线接入进行技术标准化。技术基于LTE/LTE-A进行扩展，主要考虑的网络特性/目标是：增强室内覆盖，支持大量低速设备接入，低时延敏感性，降低设备成本，降低设备功耗，优化网络架构等。

传统的LTE/LTE-A网络中，用户设备有两种RRC状态：RRC_CONNECTED(RRC连接态)和RRC_IDLE(RRC空闲态)。UE处于RRC连接态时，UE和演进型基站(eNodeB)同时保存UE的上下文，UE可以收发数据；UE处于RRC空闲态时，eNodeB不保存该UE的上下文，UE和eNodeB之间无法进行数据传输。处于RRC空闲态的UE，需要和eNodeB之间完成RRC连接建立转换到RRC连接态，然后完成安全建立，专用承载建立等过程，才能进行收据收发。处于RRC连接态的UE，需要经过RRC连接释放，专用承载释放等过程回到RRC空闲态。UE处于RRC连接态时，UE和eNodeB都会保存UE的上下文信息，包括接入层(AS层)安全信息，承载相 关信息以及层1/层2的配置信息等；UE处于RRC空闲态时，UE和eNodeB上的上下文信息都会释放。

在CIoT中，因为大量用户设备接入，用户设备的RRC状态转换会带来较大的RRC信令开销。因此在NB-IoT研究中提出了RRC Suspend过程(RRC挂起过程)，UE通过RRC挂起过程进入RRC_SUSPENDED状态(RRC挂起态)。挂起过程用于UE从RRC连接态向RRC挂起态转换时，UE释放RRC连接，进入RRC挂起态，UE的行为与RRC空闲态相同，但UE和eNodeB都保留UE的上下文信息，便于快速恢复RRC和业务连接。在RRC挂起过程中，eNodeB会给UE配置恢复标识(Resume ID)等恢复RRC连接所需信息，用于RRC Resume过程(RRC恢复过程)中快速恢复RRC连接。

根据目前的研究，RRC连接态到RRC挂起态的状态转换(即RRC挂起过程)通过UE和eNodeB之间的RRC信令交互完成。

但是，在大量UE接入的情况下，RRC挂起过程和RRC恢复过程仍然会带来较大的RRC信令开销。

技术实现要素：

本申请实施例提供了一种状态转换及其控制方法及装置，用以解决大量UE接入时，RRC挂起过程和/或RRC恢复过程带来的RRC信令开销问题。

本申请实施例提供的一种状态转换控制方法，包括：

确定用户设备UE需要进行状态转换；

通过非无线资源控制RRC信令，控制所述UE进行状态转换，其中所述状态转换为从RRC连接态到RRC挂起态的转换，或者为从RRC挂起态到RRC连接态的转换。

通过该方法，解决了大量UE接入时，RRC挂起过程和/或RRC恢复过程带来的RRC信令开销问题。

较佳地，所述非RRC信令，包括媒体接入控制MAC信令和/或物理下行 控制信道PDCCH信令。

本申请实施例提供的一种状态转换方法，包括：

接收网络侧发送的非无线资源控制RRC信令；

根据所述非RRC信令，实现状态转换，其中所述状态转换为从RRC连接态到RRC挂起态的转换，或者为从RRC挂起态到RRC连接态的转换。

较佳地，所述非RRC信令，包括媒体接入控制MAC信令和/或物理下行控制信道PDCCH信令。

本申请实施例提供的一种状态转换控制装置，包括：

确定单元，用于确定用户设备UE需要进行状态转换；

控制单元，用于通过非无线资源控制RRC信令，控制所述UE进行状态转换，其中所述状态转换为从RRC连接态到RRC挂起态的转换，或者为从RRC挂起态到RRC连接态的转换。

本申请实施例提供的一种状态转换装置，包括：

接收单元，用于接收网络侧发送的非无线资源控制RRC信令；

转换单元，用于根据所述非RRC信令，实现状态转换，其中所述状态转换为从RRC连接态到RRC挂起态的转换，或者为从RRC挂起态到RRC连接态的转换。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种状态转换控制方法的流程示意图；

图2为本申请实施例提供的一种状态转换方法的流程示意图；

图3为本申请实施例提供的一种MAC分组数据单元(Packet Data Unit，PDU)的格式示意图；

图4为本申请实施例提供的一种状态转换控制装置的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种状态转换装置的结构示意图。

具体实施方式

本申请实施例提供了一种状态转换及其控制方法及装置，用以解决大量UE接入时，RRC挂起过程和/或RRC恢复过程带来的RRC信令开销问题。

参见图1，在网络侧，例如是基站侧，本申请实施例提供的一种状态转换控制方法，包括：

S101、确定用户设备UE需要进行状态转换；

S102、通过非无线资源控制RRC信令，控制所述UE进行状态转换，其中所述状态转换为从RRC连接态到RRC挂起态的转换，或者为从RRC挂起态到RRC连接态的转换。

具体地，所述的非RRC信令，例如可以包括媒体接入控制(Media Access Control，MAC)和/或物理下行控制信道(Physical Downlink Control Channel，PDCCH)命令。即通过以下方法实现UE从RRC连接态到RRC挂起态的转换，或者，从RRC挂起态到RRC连接态的转换。

方法一：引入新的MAC控制单元(MAC CE)，当实现UE从RRC连接态到RRC挂起态的转换时，在MAC CE中携带RRC挂起过程所需信息，例如Resume ID，RRC挂起过程使用此MAC CE完成。当实现UE从RRC挂起态到RRC连接态的转换时，在MAC CE中携带恢复RRC连接过程所需信息。

方法二：引入新的PDCCH命令，当实现UE从RRC连接态到RRC挂起态的转换时，在PDCCH命令中携带挂起过程所需信息，例如Resume ID，RRC挂起过程使用此MAC CE完成。

相应地，在UE侧，参见图2，本申请实施例提供的一种状态转换方法，包括：

S201、接收网络侧发送的非无线资源控制RRC信令；

S202、根据所述非RRC信令，实现状态转换，其中所述状态转换为从RRC连接态到RRC挂起态的转换，或者为从RRC挂起态到RRC连接态的转换。

发明了新的方法，完成RRC连接态和RRC挂起态的状态转换。

下面关于以上方法分别给出详细介绍。

方法一：引入新的MAC控制单元(MAC CE)，完成RRC挂起过程。

a)方法说明：

eNodeB通过给UE发送下行的RRC Suspend MAC CE，释放与UE间的RRC连接，同时使UE进入RRC_SUSPENDED状态。

b)新的MAC控制单元(RRC Suspend MAC CE)：

RRC Suspend MAC CE中携带UE恢复RRC连接时所需的相关信息，例如Resume ID等。

RRC Suspend MAC CE大小与需要携带的信息大小相关。

c)对于MAC子头逻辑信道标识的扩展：

因为引入新的MAC CE，需要扩展现有的下行共享信道逻辑信道标识(3GPP技术规范36.321，表6.2.1-1下行共享信道的逻辑信道标识值)。如下表，现有逻辑信道标识使用5bit字段(LCID可以从00000到11111)，有大量保留值可以使用(01011-11010)。

3GPP TS36.321表6.2.1-1 下行共享信道的逻辑信道标识值

可以在保留值中任选一个值，例如(01011)，用于指示新引入的RRC Suspend MAC CE。

d)新的RRC挂起过程：

eNodeB通过下行共享信道(Physical Downlink Shared Channel，PDSCH)，给UE发送包含RRC Suspend MAC CE的MAC PDU。

RRC Suspend MAC CE中携带UE恢复RRC_CONNECTED状态所需信息，例如Resume ID等。

UE收到来自PDSCH的MAC PDU，解出其中的RRC Suspend MAC CE以及其中携带的Resume ID等信息，然后进入RRC_SUSPENDED状态，同时保留RRC连接相关信息，例如接入层(AS层)安全信息，承载相关信息以及层1/层2的配置信息等。

方法二：利用PDCCH命令，完成RRC挂起过程。

a)方法说明：

eNodeB通过给UE发送下行的PDCCH命令(PDCCH order)，释放与UE间的RRC连接，同时使UE进入RRC_SUSPENDED状态。

b)PDCCH order的下行控制信息(Downlink Control Information，DCI)中携带UE挂起过程所需的信息字段，例如Resume ID等

其中，DCI的格式可以是TS36.212中所定义的现有DCI格式，但需要在现有格式中添加Resume ID等字段，或者是一种新包含挂起相关信息的DCI格式。

c)新的RRC挂起过程：

eNodeB通过下行控制信道(PDCCH)，给UE发送携带挂起相关信息(例如Resume ID)的PDCCH命令。

UE收到PDCCH命令，解出其中的DCI及其携带的Resume ID等信息，然后进入RRC_SUSPENDED状态，同时保留RRC连接相关信息，例如接入层(AS层)安全信息，承载相关信息以及层1/层2的配置信息等。

下面给出几个具体实施例。

实例一：利用新的MAC CE(RRC Suspend MAC CE)完成RRC挂起过程，具体包括：

步骤一：长时间(具体时长可以根据实际需要而定)无数据传输后，eNodeB决定断开和UE之间的RRC连接，将UE置于RRC_SUSPENDED状态；

步骤二：eNodeB通过PDCCH给UE调度下行传输，PDCCH用UE标识(例如C-RNTI)加扰，携带调度授权等信息。传输内容承载在PDSCH中，携带含有padding数据的MAC PDU(需要说明的是：因为要进入挂起态，此时UE无业务数据需要传输)。此MAC PDU格式如图3所示，其中，MAC净荷包含RRC Suspend MAC CE，Padding等；RRC Suspend MAC CE中携带UE挂起过程所需的信息，例如Resume ID等；RRC Suspend MAC CE对应的MAC子头中填入指示RRC Suspend MAC CE的LCID，例如01011；数据部分可以填充padding。

步骤三：UE检测到来自eNodeB用UE小区标识(例如C-RNTI)加扰的PDCCH，进而解调调度授权指示的PDSCH中的数据，例如解调成功，向eNodeB反馈确认(ACK)指示，UE提取RRC Suspend MAC CE，UE记录其中的挂起相关信息，释放RRC连接，并进入RRC_SUSPENDED态。

此时，UE不会删除其保存的RRC连接相关信息，例如接入层(AS层)安全信息，承载相关信息以及层1/层2的配置信息等。

如果UE解调数据失败，向eNodeB反馈非确认(NACK)指示。

步骤四：eNodeB根据UE物理层反馈的ACK/NACK，判断携带RRC Suspend MAC CE是否成功：

如果传输成功，eNodeB释放RRC连接，同时保留RRC连接相关信息，例如接入层(AS层)安全信息，承载相关信息以及层1/层2的配置信息等；

如果传输失败，则发起混合自动重传请求(Hybrid Automatic Repeat reQuest,HARQ)重传，重复步骤三，直至传输成功。

实例二：利用PDCCH命令(PDCCH order)完成RRC挂起过程，具体包括：

步骤一：长时间无数据传输后，eNodeB决定断开和UE之间的RRC连接，将UE置于RRC_SUSPENDED状态；

步骤二：eNodeB下发PDCCH命令给UE，PDCCH用UE标识(例如 C-RNTI)加扰，并且包含下行控制信息(Downlink control information，DCI)，DCI中携带UE挂起过程所需的信息字段，例如Resume ID等；

其中，DCI的格式可以是TS36.212中所定义的现有DCI格式，但需要在现有格式中添加Resume ID等字段，或者是一种新包含挂起相关信息的DCI格式。

步骤三：UE检测到来自eNodeB用UE小区标识(例如C-RNTI)加扰的PDCCH，读取PDCCH命令中的DCI，读取并记录其中的RRC挂起相关信息，例如Resume ID等，然后UE释放RRC连接，并进入RRC_SUSPENDED态。

此时，UE不会删除其保存的RRC连接相关信息，例如接入层(AS层)安全信息，承载相关信息以及层1/层2的配置信息等。

参见图4，在网络侧，例如是基站，本申请实施例提供的一种状态转换控制装置，包括：

确定单元11，用于确定用户设备UE需要进行状态转换；

控制单元12，用于通过非无线资源控制RRC信令，控制所述UE进行状态转换，其中所述状态转换为从RRC连接态到RRC挂起态的转换，或者为从RRC挂起态到RRC连接态的转换。

参见图5，在UE侧，本申请实施例提供的一种状态转换装置，包括：

接收单元21，用于接收网络侧发送的非无线资源控制RRC信令；

转换单元22，用于根据所述非RRC信令，实现状态转换，其中所述状态转换为从RRC连接态到RRC挂起态的转换，或者为从RRC挂起态到RRC连接态的转换。

综上所述，本申请实施例中提供的新的技术方案，完成RRC连接态和RRC挂起态之间的状态转换。

方法一：eNodeB通过给UE发送下行的RRC Suspend MAC CE，释放与UE间的RRC连接，同时使UE进入RRC_SUSPENDED状态。

引入新的RRC Suspend MAC CE

RRC Suspend MAC CE中携带UE恢复RRC连接时所需的相关信息，例如Resume ID等；

RRC Suspend MAC CE大小与需要携带的信息大小相关。

新的MAC子头逻辑信道标识值，用于指示RRC Suspend MAC CE；

新的RRC_CONNECTED态到RRC_SUSPENDED态转换过程，通过MAC CE的方法实现。

方法二：eNodeB通过给UE发送下行的PDCCH命令(PDCCH order)，释放与UE间的RRC连接，同时使UE进入RRC_SUSPENDED状态。

PDCCH order的DCI中携带UE挂起过程所需的信息字段，例如Resume ID等。

DCI的格式可以是TS36.212中所定义的现有DCI格式，但需要在现有格式中添加Resume ID等字段，或者是一种新包含挂起相关信息的DCI格式。

新的RRC_CONNECTED态到RRC_SUSPENDED态转换过程，通过PDCCH order的方法实现。

相对于现有的RRC信令过程，本申请实施例提供的技术方案可以有效减少大量RRC信令过程带来的开销。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算 机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。