专利名称：Lte系统用户设备的连接建立装置和方法
技术领域：
本发明涉及LTE系统用户设备，特别涉及LTE系统用户设备的连接建 立装置和方法。
背景技术：
未来移动通信网络将沿着宽带化、分组化、扁平化的方向发展，在满 足多样化通信要求的同时，需要极大地提高移动通信系统的容量和降低网 络成本。为了满足用户需求和应对宽带接入技术的挑战，国际标准化组织 3GPP在2004年底启动了长期演进(LTE, Long Term Evolution)项目的 研发工作，这种以OFDM/FDMA为核心的技术可以被看作"准4G"技术。 截止到目前，3GPP已经为LTE项目制订了一系列标准。2009年3月3GPP 组织发布了 LTE标准的最新版本，该版本对LTE协议做了进一步修正。
在LTE协议中，无线资源管理(Radio Resource Control, RRC)层是 LTE系统的控制面，无线资源管理层中包含有连接管理的相关模块，用于 负责用户设备(User Equipment, UE )的无线资源管理层与基站(evolution NodeB, eNB )的无线资源管理层间连接的管理。RRC连接的管理包括RRC 连接的建立、配置和释放。RRC连接的建立过程要求具有事务性、实时性， 并与其它的RRC连接管理过程保持一定的独立性。在LTE协议中只指定 了 RRC连接建立的信令流程，并没有给出建立RRC连接的具体实现方法， 因此还无法直4妄在工业上实现。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种在LTE系统用户设备中建立连接的装置。
本发明的另一个目的是提供一种在LTE系统用户设备中建立连接的 方法。
为了实现上述目的，本发明提供了 一种LTE系统用户设备的连接建立 装置，其特征在于，包括用于执行连接建立过程的连接建立器、用于触控制器、用于维护所述用户设备状态的状 态管理器、用于维护所述用户设备在连接建立过程中所需数据的数据管理 器、用于维护连接建立过程中所用定时器的定时器管理器、用于构造或解
析消息的消息构造和解析器以及用于发送或接收消息的消息收发器；其
中，
所述的连接控制器触发所述的连接建立器发起连接建立请求后，通过
消息构造和解析器、消息收发器将连接建立请求消息发给外部的基站；所 述基站返回连接建立响应消息后，通过所述消息收发器、消息构造和解析 器传送到所述连接控制器，由所述连接控制器触发连接建立器执行连接建 立响应过程。
上述技术方案中，所述的连接建立器包括连接建立请求器和连接建立 响应器；其中，
所述的连接建立请求器负责连接建立请求的合法性检测，并使用所述 的消息构造和解析器、消息收发器来构造并发送连接建立请求消息；
所述的连接建立响应器对连接建立响应消息进行处理。
上述技术方案中，所述状态管理器所维护的用户设备状态包括RRC 状态、连接建立过程状态和停止状态；其中，
所述连接建立过程状态包括连接建立请求处理状态、连接建立请求完 成状态、连接建立响应处理状态和连接建立响应完成状态；所述的连接建 立请求处理状态是所述的连接建立请求器开始运行到结束运行之间，用户 设备所处的状态；所述的连接建立请求完成状态是所述的连接建立请求器 结束运行但所述的连接建立响应器未开始运行时，用户设备所处的状态； 所述的连接建立响应处理状态是所述的连接建立响应器开始运行到运行 结束之间，用户设备所处的状态；连接建立响应完成状态是用户设备在处 理完连接建立过程后的状态，无论连接建立过程是否成功；
所述的停止状态包括"停止"和"非停止"两个状态，其中的"停止"状态 用于标志当前的连接建立过程已经被用户设备停止，不需要触发连接建立 响应过禾呈。
上述技术方案中，所述的连接控制器通过检测所述用户设备的当前状 态来决定是否触发连接建立器中的连接建立请求器或连接建立响应器，或 在收到停止连接建立过程的命令后，通过查看所述用户设备的连接建立过 程状态来决定停止连接建立请求器还是连接建立响应器的工作。
8上述技术方案中，所述的定时器管理器将所有与连接建立过程相关的 定时器组织为一个定时器队列，队列中的一个节点保存一个定时器的超时 时间、运行状态以及超时处理方法。
上述技术方案中，所述的数据管理器记录小区阻塞信息和基站对所要 建立连接的配置消息。
上述技术方案中，所述的数据管理器还记录连接建立过程中对数据管 理器所存储数据的全部修改以实现数据回滚。
本发明还提供了一种采用所述的LTE系统用户设备的连接建立装置 实现连接建立的方法，包括
步骤1 )、所述的连接控制器检测状态管理器所保存的用户设备的当前 状态，在通过状态检测后触发连接建立请求过程；
步骤2)、连接建立请求器执行连接建立请求过程，向基站发送连接建 立i青求消息；
步骤3)、从基站接收连接建立响应消息后，所述的连接控制器检测状 态管理器所保存的用户设备的当前状态，在通过状态检测后触发连接建立 响应器；
步骤4)、所述的连接建立响应器执行连接建立响应过程，完成连接建 立过程。
上述技术方案中，所述的步骤l)包括
步骤l-l)、查看用户设备的RRC状态，若处于RRC空闲状态，则进 入步骤下一步，否则，转入步骤l-4);
步骤l-2)、查看用户设备的连接建立过程的状态，若处于连接建立响 应完成状态，转入下一步，否则，进入步骤l-4);
步骤1-3 )、用户设备通过状态检测，转入步骤1-5 );
步骤l-4)、用户设备未通过状态检测，进入步骤l-6);
步骤l-5)、触发连接建立请求器，进入下一步；
步骤1-6)、结束流程。
上述技术方案中，所述的步骤2)包括
步骤2-l)、检测发起连接建立的原因是否合法，若合法，则进入步骤下 一步，否则进入步骤2-9);
步骤2-2)、使用状态管理器提供的功能，将连接建立过程的状态设置为连接建立请求处理状态，进入下一步；
步骤2-3)、检测用户设备当前接入的小区是否阻塞，若阻塞，则转入步 骤2-8)，否则进入下一步；
步骤2-4)、连接建立请求器为连接建立请求消息的构造组织信息，并将 该信息交给消息构造和解析器；
步骤2-5)、消息构造和解析器构造连接建立请求消息，并将该消息递交 给消息收发器；
步骤2-6 )、消息收发器发送连接建立请求消息；
步骤2-7)、使用状态管理器提供的功能，将连接建立过程的状态设置为 连接建立请求完成状态，然后执行步骤2-9 );
步骤2-8)、使用状态管理器提供的功能，将连接建立过程的状态设置为
连才妻建立响应完成状态； 步骤2-9)、结束流程。 上述技术方案中，所述的步骤3)包括
步骤3-l)、消息收发器接收连接建立响应消息，并递交到消息构造和解 析器；
步骤3-2)、消息构造和解析器对收到连接建立响应消息进行解析，并将 解析结果递交给连接控制器；
步骤3-3 )、连接控制器查看用户设备的停止标志符，若被设置为"停止"， 则转入步骤3-9),否则进入下一步；
步骤3-4)、连接控制器查看状态管理器中的RRC状态，若处于RRC空 闲状态，则进入步骤3-5),否则，转入步骤3-7);
步骤3-5)、查看用户设备的连接建立过程的状态，若处于连接建立请求 完成状态，转入下一步，否则，进入步骤3-7);
步骤3-6)、用户设备通过状态检测，进入步骤3-8);
步骤3-7)、用户设备未通过状态检测，进入步骤3-10);
步骤3-8)、触发连接建立响应器，进入步骤3-ll);
步骤3-9)、使用状态管理器提供的功能将将停止标志符设置为"非停 止"，进入下一步；
步骤3-10)、使用状态管理器提供的功能将用户设备的状态修改为连接建立响应完成，进入下一步； 步骤3-11)、结束流程。 上述技术方案中，所述的步骤4)包括
步骤4-l )、将连接建立过程的状态设置为连接建立响应处理状态；
步骤4-2、判断响应消息的类型，若为连接建立受理消息，则进入下一 步，否则进入步骤4-11 );
步骤4-3)、根据连接建立受理消息的内容，使用数据管理器提供的功能 执行基站对该连接的配置，同时将当前的配置操作和原始数据记录在回滚信 息中，进入下一步；
步骤4-4)、若成功执行所有配置，则进入下一步，否则转入步骤4-10);
步骤4-5)、使用定时器管理器提供的功能停止所有正在运行的定时器， 进入步骤4-6 );
步骤4-6 )、使用状态管理器提供的功能将用户设备的状态修改为连接状 态、连接建立响应完成状态，进入下一步；
步骤4-7)、连接建立请求器为连接建立完成消息的构造组织信息；并将 该信息交给消息构造和解析器；
步骤4-8)、消息构造和解析器构造连接建立完成消息，并将该消息递交 给消息收发器；
步骤4-9)、消息收发器发送连接建立请求完成消息，转入步骤4-12); 步骤4-10)、回滚本次连接建立过程对数据管理器中做出修改的数据， 进入步骤4-12 );
步骤4-11)、使用定时器管理器提供的功能停止和启动相应定时器，进 入步骤4-13 );
步骤4-12)、清空回滚信息，进入步骤4-13);
步骤4-13)、将连接建立过程的状态设置为连接建立响应完成状态，进
入下一步；
步骤4-14)、结束流程。
本发明还提供了一种采用所述的LTE系统用户设备的连接建立装置 停止连接建立过程的方法，包括
步骤5)、所述连接控制器查询所述状态管理器所保存的用户设备的当 前状态，根据状态信息确定连接建立器所要执行的与停止连接建立过程有关的决策；
步骤6 )、连接建立器根据所述决策停止连接建立过程。上述技术方案中，所述的步骤5)包括
步骤5-1 )、用户设备命令连接控制器停止连接建立过程；
步骤5-2)、连接控制器查询当前RRC状态，若为连接状态，则转入步骤5-8),若处于RRC空闲状态，则进入步骤5-3);
步骤5-3)、连接控制器查询当前连接建立过程的状态，若为连接建立请求处理状态，则进入步骤5-4);若为连接建立响应处理状态，则进入步骤5-5);若为连接建立请求完成状态，则进入步骤5-7);若为连接建立响应完成状态，则进入步骤5-8);
步骤5-4)、通知连接建立请求器停止工作，进入步骤5-8);
步骤5-5)、通知连接建立响应器停止工作，进入步骤5-6);
步骤5-6)、回滚本次连接建立过程对数据管理器中做出修改的数据，转入步骤5-8 );
步骤5-7)、利用状态管理器提供的功能，将停止标志位设置为"停止"，进入步骤5-8 );
步骤5-8)、结束流程。
本发明的优点在于本发明的连接建立装置为LTE系统用户设备提供了实现用户设备的RRC层与基站的RRC层间连接的具体实现方式，通过装置中各个部件间的协同操作，有效地完成了 RRC层的连接建立过程。
图1为本发明的LTE系统用户设备的连接建立装置在一个实施例中的结构示意图2为本发明所涉及的LTE系统用户设备所具有的状态的示意图；图3为采用本发明的LTE系统用户设备的连接建立装置建立连接的流程图4为图3所述的建立连接过程中发送连接建立请求的流程图；图5为图4所述的发送连接建立请求过程中的状态检测流程图；图6为连接建立请求器执行连接建立请求过程的流程图；图7为图3所述的建立连接过程中连接建立响应过程的流程12图8为图7所述的连接建立响应过程的状态检测流程图；图9为连接建立响应器执行连接建立响应过程的流程图；图10为采用本发明的LTE系统用户设备的连接建立装置停止连接建立过程的流程图11为图IO所述的停止连接建立过程中对连接建立的停止进行决策的流程图。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施方式
对本发明做进一步的说明。
根据LTE中的相关定义，无线资源控制层(RRC)位于诸如手机的用户设备或基站设备中，RRC的下层依次包括PDCP (分组数据汇聚协议)层、RLC (无线链路控制)层、MAC层以及物理层，RRC的上层包括NAS(非接入)层。用户设备中的RRC层需要与基站设备的RRC层建立连接，用户设备通过本发明的RRC连接建立装置建立连接。
如图1所示，给出了本发明的RRC连接建立装置的一个实施例，该装置包括连接建立器、连接控制器、状态管理器、数据管理器、定时器管理器、消息构造和解析器以及消息收发器。其中，所述的消息收发器与消息构造和解析器之间实现通信连接，而消息构造和解析器分别连接到连接控制器和连接建立器；连接控制器还连接到连接建立器，连接建立器则分别连接到状态管理器、数据管理器以及定时器管理器。下面将对RRC连接建立装置中各个部件的功能进行说明。
所述的连接控制器是整个RRC连接建立装置的控制中心，用于触发或停止连接建立器。
连接建立器是连接建立过程的执行装置，用于控制连接建立的具体流程，连接建立器包括连接建立请求器和连接建立响应器；其中的连接建立请求器负责从触发连接建立开始到向基站端发送连接建立请求消息之间的全过程，而连接建立响应器则负责从收到基站的反馈消息后到完成连接建立之间的全过程。具体的说，连接建立请求器负责连接建立请求的合法性检测，并使用消息构造和解析器、消息收发器提供的功能来构造并发送连接建立请求消息。而连接建立响应器根据基站发出的连接建立响应消息的类型对连接建立响应消息进行处理。
状态管理器负责维护用户设备的状态，包括RRC状态、连接建立过程状态和停止状态，并向连接控制器和连接建立器提供查询、修改用户设备状态的功能。
数据管理器用于维护用户设备在连接建立过程中所需的数据，主要包括小区阻塞信息和基站对该连接的配置消息，并向连接建立器提供查询和修改的功能。
定时器管理器维护连接建立过程所用的定时器，并向连接建立器提供查询状态、启动和停止定时器的功能。
消息构造和解析器包括消息构造器和消息解析器，其中的消息构造器
用于构造连接建立请求消息、连接建立完成消息；消息解析器用于解析连
才妄建立响应消息。
消息收发器包括消息发送器和消息接收器，其中的消息发送器负责发送构造好的连接建立请求消息、连接建立完成消息，消息接收器用于接收连接建立响应消息，并将其送入消息解析器。
以上是RRC连接建立装置的一个实施例中各个部件的功能的说明，下面对结合附图对该部件的功能做进 一 步说明。
在前述对状态管理器的描述过程中提到，采用本发明的RRC连接建立装置的用户设备的状态包括RRC状态、连接建立过程状态和停止状态。其中的RRC状态已经在现有的LTE协议中做了规定，它可进一步分为RRC空闲状态和RRC连接状态。连接建立过程状态是本发明中为了区分连接建立过程中的不同执行阶段而划分的状态，通过这些状态可实现用户设备的状态检测，从而提高RRC连接建立装置的可靠性。停止状态用于标志是否要停止连接建立过程。
具体的说，如图2所示，连接建立过程状态包括连接建立请求处理状态、连接建立请求完成状态、连接建立响应处理状态和连接建立响应完成状态。其中，连接建立请求处理状态是连接建立请求器开始运行到结束运行之间，用户设备所处的状态；连接建立请求完成状态是连接建立请求器结束运行但连接建立响应器未开始运行时，用户设备所处的状态；连接建立响应处理状态是连接建立响应器开始运行到运行结束之间，用户设备所处的状态；连接建立响应完成状态是指用户设备在处理完连接建立过程后的状态，无论连接建立过程是否成功。
停止状态具体包括"停止，，和"非停止"两个状态，其中的"停止"状态用于标志当前的连接建立过程已经被用户设备停止，不需要触发连接建立响应过程。虽然用户设备可以在连接建立的执行过程中停止连接建立，但从用户设备向基站发送连接建立请求到收到基站发出的连接建立响应之间有一段等待时间，即连接建立请求器运行结束到连接建立响应器开始运行之间的时间间隔，若在这一段等待时间内用户设备要求停止连接建立过程，那么可将停止状态设置为"停止"，当连接建立响应到达时，用户设备可以通过查询该状态来快速地决策是否停止执行连接建立响应过程。
用户设备中的上述RRC状态、连接建立过程状态和停止状态都可以用相应的RRC状态标识符、连4妻建立过程的状态标识符和停止状态标识符来记录。状态管理器为连接建立器和连接控制器所提供的查询和修改状态的功能是通过查询和修改RRC状态标识符、连接建立过程的状态标识符和停止状态标识符实现的。此外，通过设置RRC状态、连接建立过程的状态和停止状态，可以在不同的阶段检测用户设备执行连接建立过程的合法性，从而提高整个装置的可靠性。通过查询三种状态，也可以快速定位连接建立过程的运行阶段，从而可以根据用户设备的要求，实时地停止连接建立过程。
在连接建立过程中，涉及到对多个不同定时器的操作，因此在本发明中采用定时器管理器对这些定时器做统一的管理。定时器管理器可将所有与连接建立过程相关的定时器组织为一个定时器队列，队列中的节点保存着某一定时器的超时时间、运行状态以及超时处理方法。定时器管理器提供的对特定定时器的查询和维护功能是通过查找定时器队列中的相应节点，并对该节点进行状态的查询和操作来实现的。具体的说，在连接建立过程中，若需要查询特定定时器的状态，则定时器管理器通过查询定时器队列中对应节点的运行状态来获得该定时器的运行状态；若需要启动某个定时器，则在定时器队列的相应节点中获取超时时间和超时处理方法，进而启动定时器，并更改该节点中的运行状态；若需要停止某个定时器，则找到定时器队列中的相应节点并更改其运行状态。
数据管理器所维护的用户设备在连接建立过程中所需的数据包括小区阻塞信息和基站对该连接的配置消息，其中的小区阻塞消息可从广播消息中获得，基站对连接的配置消息可从基站发送的连接建立响应消息获得，小区阻塞消息和连接配置消息的具体内容可参见3GPP TS36.331。数据管理器在为用户设备维护连接建立过程中所需数据的同时，还为连接建立器提供查询、修改的功能。
在一种优选实施方式中，数据管理器还提供回滚数据的功能，此处所述的回滚数据是指将基站对连接的配置数据恢复为配置前的数据。为了实现回滚数据的功能，数据管理器应记录回滚信息，包括一次连接建立过程中对数据管理器所存储数据的全部修改，直至此次连接建立过程结束。通
常在以下两种情况下需要进行数据回滚第一，在基站提出的对连接的配置中，若有一项配置未能成功完成，则回滚所有的配置数据；第二，完成基站提出的配置后，用户设备要求停止连接建立过程，则回滚所有的配置信息。
连接控制器在触发连接建立器之前，需要检测用户设备的当前状态，只有通过检测，才会触发连接建立器中的连接建立请求器或连接建立响应器。用户设备所能具有的状态在前面的说明中已经做了详细说明，即RRC状态、连接建立过程的状态以及停止状态。具体的说，若用户设备处于RRC连接状态，则用户设备当前已经处于连接状态，不需要发起连接建立过程；若处于RRC空闲状态和连接建立响应完成状态，则说明上一次的连接建立过程已经完成，可以触发连接建立请求过程；若处于RRC空闲状态和连接建立请求完成状态，并且停止状态被设置为"非停止，，，则说明连4妄建立请求过程已经完成，可以触发连4妄建立响应过程。
连接控制器在收到用户设备的停止连接建立过程的命令后，可通过查看用户设备的连接建立过程状态来判断连接建立器中当前工作的是连接建立请求器还是连接建立响应器在工作，并停止其工作。若用户设备已经发送了连接建立消息，但并未收到连接建立响应消息，即完成了连接建立请求过程，但连接建立响应过程暂未开始，则连接控制器可通过将连接状态器中的停止标志符设置为"停止"来标记下一次连接建立响应过程不需要执行。
连接建立器中的连接建立请求器在发起连接建立请求过程之前，要对连接建立发起的原因进行检测，若原因不合法，则不能发起连接建立请求过程。基站发出的连接建立响应消息的类型包括连接建立受理消息和连接建立拒绝消息。连接建立响应器在收到连接建立受理消息后，根据连接建立受理消息的内容，使用数据管理器提供的功能记录基站对该连接的配置和回滚信息；待所有配置都成功完成后，使用定时器管理器提供的功能停止所有正在运行的定时器，使用状态管理器提供的功能修改用户设备的状态。连接建立响应器在修改数据管理器中的数据时，若有一项数据操作失败，则认为连接建立失败，回滚数据管理器中的数据。
在LTE协议中，已经对RRC连接建立的信令流程做了规定。根据规定，用户设备首先向基站发送连接建立请求消息；基站处理该消息并向用户设备发送响应消息，响应消息分为两类，若基站受理用户设备的连接建立请求，则向用户设备发送连接建立受理消息，否则，向用户设备发送连接建立拒绝消息；用户设备在收到基站的响应消息后，根据响应消息的类型和内容执行后续操作，若响应消息为连接建立受理消息，则用户设备还要向基站发送连接建立完成消息。根据上述信令流程，如图3所示，本发明的RRC连接建立装置通过下列步骤实现用户设备与基站间的信令连接过程。
步骤A、执行连接建立请求过程；步骤B、执行连接建立响应过程。具体的说，如图4所示，步骤A包括
步骤Al、连接控制器检测用户设备的状态，根据状态信息实现连接建立请求过程的触发决策；
步骤A2、在触发连接建立请求过程的前提下，连接建立器中的连接建立请求器执行连接建立请求过程。
更进一步的，如图5所示，步骤A1包括
步骤Al.l、查看用户设备的RRC状态，若处于RRC空闲状态，则进入步骤A1.2,否则，转入步骤A1.4;
步骤A1.2、查看用户设备的连接建立过程的状态，若处于连接建立响应完成状态，转入步骤A1.3，否则，进入步骤A1.4;
步骤A1.3、用户设备通过状态检测，转入步骤A1.5;
步骤A1.4、用户设备未通过状态检测，进入步骤A1.6;
步骤A1.5、触发连接建立请求器，进入步骤A1.6;
步骤A1.6、结束流程。
如图6所示，所述步骤A2包括
步骤A2.1、检测发起连接建立的原因是否合法，若合法，则进入步骤A2. 2,否则进入步骤A2. 9;
步骤A2.2、使用状态管理器提供的功能，将连接建立过程的状态设置为连接建立请求处理状态，进入步骤A2.3;
步骤A2.3、检测用户设备当前接入的小区是否阻塞，若阻塞，则转入步 骤A2. 8,否则进入步骤A2. 4;
步骤A2.4、连接建立请求器为连接建立请求消息的构造组织信息，并将 该信息交给消息构造和解析器；
步骤A2.5、消息构造和解析器构造连接建立请求消息，并将该消息递交 给消息收发器；
步骤A2.6、消息收发器发送连接建立请求消息；
步骤A2.7、使用状态管理器提供的功能，将连接建立过程的状态设置为 连接建立请求完成状态，然后执行步骤A2.9;
步骤A2.8、使用状态管理器提供的功能，将连接建立过程的状态设置为 连接建立响应完成状态；
步骤A2.9、结束流程。
如图7所示，步骤B包括
步骤Bl、连接控制器检测用户设备的状态，进行连接建立响应过程 的触发决策；
步骤B2、连接建立器中的连接建立响应器执行连接建立响应过程。 如图8所示，步骤B1包括
步骤Bl.l、消息收发器接收连接建立响应消息，并递交到消息构造和解 析器；
步骤B1.2、消息构造和解析器对收到连接建立响应消息进行解析，并将 解析结果递交给连接控制器；
步骤B1.3、连接控制器查看用户设备的停止标志符，若被设置为"停止，，， 则转入步骤B1.9,否则进入步骤B1.4;
步骤B1.4、连接控制器查看状态管理器中的RRC状态，若处于RRC空 闲状态，则进入步骤B1.5，否则，转入步骤B1.7;
步骤B1.5、查看用户设备的连接建立过程的状态，若处于连接建立请求 完成状态，转入步骤B1.6,否则，进入步骤B1.7;
步骤B1.6、用户设备通过状态检测，进入步骤B1.8;
步骤B1.7、用户设备未通过状态检测，进入步骤B1.10;步骤B1.8、触发连接建立响应器，进入步骤B1.11;
步骤B1.9、使用状态管理器提供的功能将将停止标志符设置为"非停 止"，进入步骤B1.10;
步骤Bl.lO、使用状态管理器提供的功能将用户设备的状态修改为连接 建立响应完成，进入步骤B1.11;
步骤Bl.ll、结束流程。
如图9所示，所述步骤B2包括
步骤B2.1、将连接建立过程的状态设置为连接建立响应处理状态；
步骤B2.2、判断响应消息的类型，若为连接建立受理消息，则进入步骤 B2.3,否则进入步骤B2.11;
步骤B2.3、根据连接建立受理消息的内容，使用数据管理器提供的功能 执行基站对该连接的配置，同时将当前的配置操作和原始数据记录在回滚信 息中，进入步骤B2.4;
步骤B2.4、若成功执行所有配置，则进入步骤B2.5;否则转入步骤B2.10;
步骤B2.5、使用定时器管理器提供的功能停止所有正在运行的定时器， 进入步骤B2.6;
步骤B2.6、使用状态管理器提供的功能将用户设备的状态修改为连接状 态、连接建立响应完成状态，进入步骤B2.7;
步骤B2.7、连接建立请求器为连接建立完成消息的构造组织信息；并将 该信息交给消息构造和解析器；
步骤B2.8、消息构造和解析器构造连接建立完成消息，并将该消息递交 给消息收发器；
步骤B2.9、消息收发器发送连接建立请求完成消息，转入步骤B2.12; 步骤B2.10、回滚本次连接建立过程对数据管理器中做出修改的数据， 进入步骤B2.12;
步骤B2.11、使用定时器管理器提供的功能停止和启动相应定时器，进 入步骤B2.13;
步骤B2.12、清空回滚信息，进入步骤B2.13;
步骤B2.13、将连接建立过程的状态设置为连接建立响应完成状态，进 入步骤B2.14;步骤B2.14、结束流程。
以上是对用户设备与基站间连接建立过程的说明，若用户设备在用户 的控制下实时停止连接建立过程，则如图10所示，这一过程包括
步骤C、连接控制器进行停止连接建立决策；
步骤D、连接建立器停止连接建立过程。
具体的说，如图ll所示，步骤C包括
步骤Cl 、用户设备命令连接控制器停止连接建立过程；
步骤C2、连接控制器查询当前RRC状态，若为连接状态，则转入步骤 C8,若处于RRC空闲状态，则进入步骤C3;
步骤C3、连接控制器查询当前连接建立过程的状态，若为连接建立请 求处理状态，则进入步骤C4;若为连接建立响应处理状态，则进入步骤C5; 若为连接建立请求完成状态，则进入步骤C7;若为连接建立响应完成状态， 则进入步骤C8;
步骤C4、通知连接建立请求器停止工作，进入步骤C8;
步骤C5、通知连接建立响应器停止工作，进入步骤C6;
步骤C6、回滚本次连接建立过程对数据管理器中做出修改的数据，转 入步骤C8;
步骤C7、利用状态管理器提供的功能，将停止标志位设置为"停止"， 进入步骤C8;
步骤C8、结束流程。
本发明的连接建立装置为LTE系统用户设备提供了实现用户设备的 RRC层与基站的RRC层间连接的具体实现方式，通过装置中各个部件间 的协同操作，有效地完成了 RRC层的连接建立过程。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。 尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理 解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案 的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
20
权利要求
1、一种LTE系统用户设备的连接建立装置，其特征在于，包括用于执行连接建立过程的连接建立器、用于触发或停止所述连接建立器的连接控制器、用于维护所述用户设备状态的状态管理器、用于维护所述用户设备在连接建立过程中所需数据的数据管理器、用于维护连接建立过程中所用定时器的定时器管理器、用于构造或解析消息的消息构造和解析器以及用于发送或接收消息的消息收发器；其中，所述的连接控制器触发所述的连接建立器发起连接建立请求后，通过消息构造和解析器、消息收发器将连接建立请求消息发给外部的基站；所述基站返回连接建立响应消息后，通过所述消息收发器、消息构造和解析器传送到所述连接控制器，由所述连接控制器触发连接建立器执行连接建立响应过程。
2、 根据权利要求1所述的LTE系统用户设备的连接建立装置，其特 征在于，所述的连接建立器包括连接建立请求器和连接建立响应器；其中，所述的连接建立请求器负责连接建立请求的合法性检测，并使用所述 的消息构造和解析器、消息收发器来构造并发送连接建立请求消息； 所述的连接建立响应器对连接建立响应消息进行处理。
3、 根据权利要求2所述的LTE系统用户设备的连接建立装置，其特 征在于，所述状态管理器所维护的用户设备状态包括RRC状态、连接建 立过程状态和停止状态；其中，所述连接建立过程状态包括连接建立请求处理状态、连接建立请求完 成状态、连接建立响应处理状态和连接建立响应完成状态；所述的连接建 立请求处理状态是所述的连接建立请求器开始运行到结束运行之间，用户 设备所处的状态；所述的连接建立请求完成状态是所述的连接建立请求器 结束运行但所述的连接建立响应器未开始运行时，用户设备所处的状态； 所述的连接建立响应处理状态是所述的连接建立响应器开始运行到运行 结束之间，用户设备所处的状态；连接建立响应完成状态是用户设备在处 理完连接建立过程后的状态，无论连接建立过程是否成功；所述的停止状态包括"停止"和"非停止"两个状态，其中的"停止"状态 用于标志当前的连接建立过程已经被用户设备停止，不需要触发连接建立 响应过禾呈。
4、 根据权利要求3所述的LTE系统用户设备的连接建立装置，其特 征在于，所述的连接控制器通过检测所述用户设备的当前状态来决定是否 触发连接建立器中的连接建立请求器或连接建立响应器，或在收到停止连 接建立过程的命令后，通过查看所述用户设备的连接建立过程状态来决定 停止连接建立请求器还是连接建立响应器的工作。
5、 根据权利要求1所述的LTE系统用户设备的连接建立装置，其特 征在于，所述的定时器管理器将所有与连接建立过程相关的定时器组织为 一个定时器队列，队列中的一个节点保存一个定时器的超时时间、运行状 态以及超时处理方法。
6、 根据权利要求1所述的LTE系统用户设备的连接建立装置，其特 征在于，所述的数据管理器记录小区阻塞信息和基站对所要建立连接的配 置消息。
7、 根据权利要求6所述的LTE系统用户设备的连接建立装置，其特 征在于，所述的数据管理器还记录连接建立过程中对数据管理器所存储数 据的全部修改以实现数据回滚。
8、 一种采用权利要求1-7之一的LTE系统用户设备的连接建立装置 实现连接建立的方法，包括步骤1 )、所述的连接控制器检测状态管理器所保存的用户设备的当前 状态，在通过状态检测后触发连接建立请求过程；步骤2)、连接建立请求器执行连接建立请求过程，向基站发送连接建 立i青求消息；步骤3)、从基站接收连接建立响应消息后，所述的连接控制器检测状 态管理器所保存的用户设备的当前状态，在通过状态检测后触发连接建立 响应器；步骤4)、所述的连接建立响应器执行连接建立响应过程，完成连接建 立过程。
9、 根据权利要求8所述的连接建立方法，其特征在于，所述的步骤1 ) 包括步骤l-l)、查看用户设备的RRC状态，若处于RRC空闲状态，则进 入步骤下一步，否则，转入步骤l-4);步骤l-2)、查看用户设备的连接建立过程的状态，若处于连接建立响 应完成状态，转入下一步，否则，进入步骤l-4);步骤1-3 )、用户设备通过状态检测，转入步骤1-5 ); 步骤l-4)、用户设备未通过状态检测，进入步骤l-6);步骤l-5)、触发连接建立请求器，进入下一步； 步骤1-6)、结束流程。
10、 根据权利要求8所述的连接建立方法，其特征在于，所述的步骤2) 包括步骤2-l)、检测发起连接建立的原因是否合法，若合法，则进入步骤下 一步，否则进入步骤2-9);步骤2-2)、使用状态管理器提供的功能，将连接建立过程的状态设置为 连接建立请求处理状态，进入下一步；步骤2-3)、检测用户设备当前接入的小区是否阻塞，若阻塞，则转入步 骤2-8),否则进入下一步；步骤2-4)、连接建立请求器为连接建立请求消息的构造组织信息，并将 该信息交给消息构造和解析器；步骤2-5)、消息构造和解析器构造连接建立请求消息，并将该消息递交 给消息收发器；步骤2-6 )、消息收发器发送连接建立请求消息；步骤2-7)、使用状态管理器提供的功能，将连接建立过程的状态设置为 连接建立请求完成状态，然后执行步骤2-9 );步骤2-8)、使用状态管理器提供的功能，将连接建立过程的状态设置为连接建立响应完成状态； 步骤2-9)、结束流程。
11、 根据权利要求8所述的连接建立方法，其特征在于，所述的步骤3) 包括步骤3-l)、消息收发器接收连接建立响应消息，并递交到消息构造和解 析器；步骤3-2)、消息构造和解析器对收到连接建立响应消息进行解析，并将 解析结果递交给连接控制器；步骤3-3 )、连接控制器查看用户设备的停止标志符，若被设置为"停止"， 则转入步骤3-9),否则进入下一步；步骤3-4 )、连接控制器查看状态管理器中的RRC状态，若处于RRC空闲状态，则进入步骤3-5)，否则，转入步骤3-7);步骤3-5)、查看用户设备的连接建立过程的状态，若处于连接建立请求 完成状态，转入下一步，否则，进入步骤3-7);步骤3-6)、用户设备通过状态检测，进入步骤3-8);步骤3-7)、用户设备未通过状态检测，进入步骤3-10);步骤3-8)、触发连接建立响应器，进入步骤3-ll);步骤3-9)、使用状态管理器提供的功能将将停止标志符设置为"非停 止"，进入下一步；步骤3-10)、使用状态管理器提供的功能将用户设备的状态修改为连接 建立响应完成，进入下一步； 步骤3-11)、结束流程。
12、根据权利要求8所述的连接建立方法，其特征在于，所述的步骤 4)包括步骤4-l )、将连接建立过程的状态设置为连接建立响应处理状态；步骤4-2、判断响应消息的类型，若为连接建立受理消息，则进入下一 步，否则进入步骤4-ll);步骤4-3)、根据连接建立受理消息的内容，使用数据管理器提供的功能 执行基站对该连接的配置，同时将当前的配置操作和原始数据记录在回滚信 息中，进入下一步；步骤4-4)、若成功执行所有配置，则进入下一步，否则转入步骤4-10);步骤4-5)、使用定时器管理器提供的功能停止所有正在运行的定时器， 进入步骤4-6 );步骤4-6 )、使用状态管理器提供的功能将用户设备的状态修改为连接状 态、连接建立响应完成状态，进入下一步；步骤4-7)、连接建立请求器为连接建立完成消息的构造组织信息；并将 该信息交给消息构造和解析器；步骤4-8)、消息构造和解析器构造连接建立完成消息，并将该消息递交 给消息收发器；步骤4-9)、消息收发器发送连接建立请求完成消息，转入步骤4-12); 步骤4-10)、回滚本次连接建立过程对数据管理器中做出修改的数据，进入步骤4-12);步骤4-11)、使用定时器管理器提供的功能停止和启动相应定时器，进 入步骤4-13);步骤4-12)、清空回滚信息，进入步骤4-13);步骤4-13)、将连接建立过程的状态设置为连接建立响应完成状态，进入下一步；步骤4-14)、结束流程。
13、 一种采用权利要求1-7之一的LTE系统用户设备的连接建立装置 停止连接建立过程的方法，包括步骤5)、所述连接控制器查询所述状态管理器所保存的用户设备的当 前状态，根据状态信息确定连接建立器所要执行的与停止连接建立过程有 关的决策；步骤6)、连接建立器根据所述决策停止连接建立过程。
14、 根据权利要求13所述的停止连接建立过程的方法，其特征在于， 所述的步骤5)包括步骤5-1 )、用户设备命令连接控制器停止连接建立过程；步骤5-2)、连接控制器查询当前RRC状态，若为连接状态，则转入步 骤5-8)，若处于RRC空闲状态，则进入步骤5-3);步骤5-3)、连接控制器查询当前连接建立过程的状态，若为连接建立请 求处理状态，则进入步骤5-4);若为连接建立响应处理状态，则进入步骤 5-5);若为连接建立请求完成状态，则进入步骤5-7);若为连接建立响应完 成状态，则进入步骤5-8);步骤5-4)、通知连接建立请求器停止工作，进入步骤5-8);步骤5-5)、通知连接建立响应器停止工作，进入步骤5-6);步骤5-6)、回滚本次连接建立过程对数据管理器中做出修改的数据，转 入步骤5-8 );步骤5-7)、利用状态管理器提供的功能，将停止标志位设置为"停止"， 进入步骤5-8 );步骤5-8)、结束流程。
全文摘要
本发明提供一种LTE系统用户设备的连接建立装置，包括用于执行连接建立过程的连接建立器、用于触发或停止连接建立器的连接控制器、用于维护用户设备状态的状态管理器、用于维护用户设备在连接建立过程中所需数据的数据管理器、用于维护连接建立过程中所用定时器的定时器管理器、用于构造或解析消息的消息构造和解析器以及用于发送或接收消息的消息收发器；其中，连接控制器触发所述的连接建立器发起连接建立请求后，通过消息构造和解析器、消息收发器将连接建立请求消息发给外部的基站；基站返回连接建立响应消息后，通过消息收发器、消息构造和解析器传送到连接控制器，由连接控制器触发连接建立器执行连接建立响应过程。
文档编号H04W76/00GK101534568SQ20091008293
公开日2009年9月16日 申请日期2009年4月24日 优先权日2009年4月24日
发明者张玉成, 洁 杜, 石晶林, 董江涛, 钱蔓藜, 伊 黄 申请人:中国科学院计算技术研究所