专利名称：一种用户数据无线承载需求的通知方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种在长期演进(LTE)系统中，使用无线资 源控制(RRC)信令实现用户数据无线承载需求的通知方法及系统。
背景技术：
目前移动通信系统已经发展到了 LTE。LTE采用了正交频分复用(OFDM)、多输入多 输出(MIMO)等技术，在无线网络组网上采用2层结构，并引入了演进的家庭基站(HeNB)，包 含有HeNB的LTE的结构如图1所示。图1中包括用户设备(UE，User Equipment)、增强 型基站(eNB，evelved NodeB)、HeNB 和核心网络(EPC，Evolved Packet Core)。其中，UE 可以是手机或个人电脑；eNB、HeNB即无线接入网(RAN)，RAN用于处理所有与无线有关的功 能；EPC处理所有的数据连接包括互联网话音呼叫(VoIP)，并实现与外部网络的交换和路 由功能。LTE系统中，用户数据传输的协议结构如图2所示。图2中，包数据聚合协议 (PDCP)在UE和RAN中，分别执行数据包的报头压缩/解压缩、完整性保护和传输用户数据； 在切换时，将其维护的数据包对应的序列号和缓存的数据包转发到目的eNB。PDCP实体分 别设置在UE和RAN中，可以设置为一个或多个。其中，传输用户数据即为将由数据包生成 的PDCP协议数据单元(PDCP-PDU)转发到无线链路控制(RLC)层。图2中，Application 指应用层；IP指网际协议；MAC指媒体接入控制；Ll指物理层；Relay指中继转发功能，比如 eNB和S-GW能够把前一节点的数据转到下一节点，对数据内容不作任何业务处理；GTP-U指 通用分组无线服务系统隧道协议-用户面；UDP指用户数据报协议，是面向非连接的协议； L2指链路层；Serving GW指服务网关，缩写为S-GW ;PDN GW指分组数据网关，缩写为P-GW ； UE与eNB之间的接口是LTE-Uu ；eNB与S-GW之间的接口是Sl-U ；S-Gff与P-GW之间的接口 是 S5/S8。以上行数据为例，当采用图2所示的用户数据传输的协议结构时，PDCP实体传送 数据的流程包括以下步骤步骤101、在UE中，UE的Application的数据封装成IP数据包或者点对点协议 (PPP)数据包发送给UE中的PDCP实体。步骤102、UE中的PDCP实体遵照鲁宾报文头压缩(RoHC，RObust HeaderCompression)，对数据包进行报头压缩，生成PDCP-PDU后传送给UE中的RLC层。步骤103、UE中的RLC层对该PDCP-PDU增加RLC报头后发送给MAC层；在UE中 的MAC层，对已经增加了 RLC报头的PDCP-PDU增加MAC报头后发送给UE的Ll层；在UE的 Ll层，对该增加RLC报头和MAC报头的PDCP-PDU进行编码调制等操作后发送给UE所属的 eNB。步骤104、eNB对该PDCP-PDU进行编码解调等操作后发送到eNB中的MAC层，eNB 中的MAC层去除步骤103中添加的MAC报头，将去除MAC报头后的PDU发送给eNB中的RLC 层；eNB中的RLC层去除步骤103中添加的RLC报头后，将去除MAC报头和RLC报头后的PDCP-PDU发送给eNB中的PDCP实体。步骤105、PDCP实体使用RoHC将PDCP-PDU进行报头解压缩，生成IP数据包或者 PPP数据包。步骤106、eNB将IP数据包或者PPP数据包通过GTP-U隧道经Sl-U接口发送给 S-Gff, S-Gff再将IP数据包或者PPP数据包发送给P-GW。上述的是从UE到外部网络发送数据包的过程，也就是上行发送数据包的过程。从 外部网络发送数据包到UE的过程，即下行发送数据包的过程和上行发送数据包的过程类 似，只是eNB中的PDCP实体负责对下行数据包进行PDCP报头压缩形成PDCP-PDU并传输， 而UE中的PDCP实体负责对接收到的PDCP-PDU进行报头解压缩并传输。在上述过程中， 事先通过信令建立了用户数据传输的通道，包括无线承载、演进的分组系统(EPS，Evolved Packet System)承载等，其中，UE与演进的通用陆地无线接入网(E-UTRAN)之间的RRC子 层完成了无线承载的建立。在LTE系统中，HeNB是基站的一种，主要用于私人用户的专用资源，部署在家庭、 团体、公司或者学校等私人场所使用，只限定某些用户的接入。HeNB主要是用来解决小范围 的E-UTRAN蜂窝覆盖，通过固定线路，比如数字用户线(DSL)连接到接入网，用户的各种业 务都可以通过HeNB来完成，例如电话、上网等。HeNB吸引用户的方面在于它丰富的、基于位 置的业务，较好的服务质量和差异化计费方面的优势。HeNB的功能沿用了部分普通eNodeB 的基本功能，还可能会增加一些面向用户的私用功能，譬如说HeNB拥有者可以配置HeNB的 使用，比如增加/删除用户、家庭网关的功能、家电网络控制等等。HeNB的优点有通过DSL连接到接入网，节省运营商架设基站以及维护费用；解 决室内覆盖以及eNodeB的容量问题，另外，由于HeNB覆盖范围小，给少数用户提供全部小 区无线资源的特点，它可以更充分地利用LTE的高速接入特性；以及提供优惠的资费，移动 运营商抢占固网运营市场，一般认为HeNB会使用包月的资费。HeNB作为家庭数据接入时， 是目前运营商所关注的一个热点，一般认为该产品应该能够通过家庭宽带接入链路连接到 接入网关，进而连接移动核心网；用户的使用方式如同无线保真(Wi-Fi)路由器，可以即插 即用、无线上网，区别在于用户不再需要另外的终端设备，而只需要使用通用的LTE手机或 LTE数据卡。HeNB作为中小型企业/办公室数据接入时，应用类似于家庭数据接入产品，但 是需要扩展其接入容量，以便能够给办公室全员提供服务，该产品可以通过企业租用的数 据线路连接到接入网关，进而连接移动核心网，另外不同于家庭应用场景，企业应用场景将 存在大量内部语音/数据通信，因此也存在实现话音和数据内部交换的需求。HeNB还与允许封闭用户组(CSG，Closed Subscriber Group)概念有关，允许接入 家庭基站覆盖区域的用户称为CSG用户。属于这个用户组的一个或多个HeNB覆盖的区域 也就是CSG区域。每个CSG在一个公众陆地移动电话网(PLMN)中用唯一的标志进行标识， 称为CSG ID。一个小区只能属于一个CSG区域或一个跟踪区(ΤΑ, Tracking Area)。CSGs 和TAs在地理上是可以交迭的。属于同一个CSG区域的多个小区可能在地理位置上是不连 续的，可能同处于一个或多个TA。通过小区广播消息可以知道这个小区是CSG小区或TA小 区。只有经过授权的用户才能允许接入到CSG中，CSG的概念与TA类似，都是由若干 个小区组成。通过在UE和移动性管理实体(MME)中设定允许访问的白用户对HeNB的访问，在MME中存储TA和CSG的对应关系数据库，在附着(ATTACH)或跟踪 区更新(TAU，TraCking AreaUpdate)过程将允许访问的白名单下发到许可的CSG用户。白 名单就是在UE和MME中设定的允许UE访问的CSG列表。LTE全部采用包(packet)数据传输，特别地，同一 eNB/HeNB下的UE之间传输的用 户数据都是包数据。随着HeNB的发展，人们还在探讨把一些家庭电子设备经由HeNB管理。 可见，归属于HeNB的UE具有相对位置固定、在同一小区下UE间发生业务居多等特点。针对上述的一些特定情形，包括实时传输协议(RTP)报文数据等报文数据，传输 于同一 HeNB下的UE之间时，仍然要经过EPC，这就降低了 UE间的数据传输效率，也加大了 EPC的处理负荷。但是，EPC往往不知道UE上会发生什么样的业务以及哪些业务的用户数 据可以不必要经过EPC的转发，这就需要UE能够把用户数据无线承载需求通知给E-UTRAN， 由E-UTRAN做好用户数据的转发准备并完成转发。然而，目前还没有实现UE通知E-UTRAN 用户数据无线承载需求的方案。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种用户数据无线承载需求的通知方法及 系统，使E-UTRAN能获知UE的用户数据无线承载需求，以便后续通过E-UTRAN的判决优化 用户数据的传输。为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的一种用户数据无线承载需求的通知方法，该方法包括用户设备UE通过无线资源 控制RRC信令，将用户数据无线承载需求通知给演进的通用陆地无线接入网E-UTRAN。其中，所述E-UTRAN收到所述用户数据无线承载需求后，根据所述用户数据无线 承载需求，判决是否转发数据；如果是，则转发数据；否则，通知所述UE在UE所在的本小区 内直接传输数据。其中，所述RRC信令具体为UE在本小区内直接传输数据的请求信令时，所述UE在 本小区内直接传输数据的请求信令中携带的表征无线承载需求的参数包括对端UE标识、 业务类型和数据类型。其中，所述E-UTRAN解析出所述表征无线承载需求的参数后，与E-UTRAN本地存储 的数据传输列表中的参数进行匹配，当匹配时，授权UE能在本小区内直接传输数据，将授 权许可反馈给所述UE;其中，E-UTRAN本地存储的数据传输列表中的参数包括对端UE标识、业务类型和 数据类型。其中，通过请求指示标识，标识当前RRC信令具体为UE在本小区内直接传输数据 的请求信令。其中，该方法进一步包括所述UE通过RRC信令，向所述E-UTRAN请求取消UE在 本小区内直接传输数据。其中，该方法进一步包括配置所述E-UTRAN为是否支持UE在本小区内直接传 输数据。一种用户数据无线承载需求的通知系统，该系统包括UE侧的通知单元，用于UE 通过RRC信令，将用户数据无线承载需求通知给E-UTRAN。
其中，该系统还包括E-UTRAN的判决单元，用于所述E-UTRAN收到所述用户数据无线承载需求，当根据用户数据无线承载需求判决出转发数据时，由所述E-UTRAN转发数据； 当根据用户数据无线承载需求判决出不转发数据时，通知所述UE在UE所在的本小区内直 接传输数据。其中，所述判决单元还包括解析模块，用于所述E-UTRAN解析出所述表征无线承 载需求的参数后，与E-UTRAN本地存储的数据传输列表中的参数进行匹配，当匹配时，授权 UE能在本小区内直接传输数据，将授权许可反馈给所述UE ；其中，所述表征无线承载需求的参数包括对端UE标识、业务类型和数据类型； E-UTRAN本地存储的数据传输列表中的参数包括对端UE标识、业务类型和数据类型。本发明的UE通过RRC信令，将用户数据无线承载需求通知给E-UTRAN。采用本发明，由UE向E-UTRAN提出用户数据无线承载需求，使E-UTRAN能获知UE 的用户数据无线承载需求，以便后续通过E-UTRAN的判决优化用户数据的传输。针对后续 优化用户数据的传输而言，通过RRC信令，E-UTRAN收到UE通知的用户数据无线承载需求， 一方面，使E-UTRAN能根据该需求判决是转发数据、还是在UE所在的小区内直接传输数据， 使E-UTRAN的处理具有更大的灵活性；另一方面，当在UE所在的小区内直接传输数据时，不 仅提高了 UE间的数据传输效率，而且减轻核心网的数据传输与处理压力。从而，采用本发 明，实现了用户数据的传输优化。
图1为LTE组网时设备组成的简单示意图；图2为正常的LTE用户数据传输在各设备协议层之间的示意图；图3为本发明的信令流程示意图。
具体实施例方式本发明的基本思想是UE通过RRC信令，将用户数据无线承载需求通知给 E-UTRAN。下面结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述。一种用户数据无线承载需求的通知方法，该方法包括UE通过RRC信令，将用户数 据无线承载需求通知给E-UTRAN。这里，E-UTRAN收到UE通知的用户数据无线承载需求后，根据用户数据无线承载 需求，判决是否转发数据；如果是，则转发数据；否则，通知UE在UE所在的本小区内直接传 输数据。这里，RRC信令具体为UE在本小区内直接传输数据的请求信令时，UE在本小区内 直接传输数据的请求信令中携带的表征无线承载需求的参数包括对端UE标识、业务类型 和数据类型。这里，E-UTRAN收到UE通知的用户数据无线承载需求后，在判决数据传输的方式 是由E-UTRAN转发、还是通知UE在UE所在的本小区内直接传输数据时，首先E-UTRAN解析 出表征无线承载需求的参数后，与E-UTRAN本地存储的数据传输列表中的参数进行匹配， 当匹配时，授权UE能在本小区内直接传输数据，将授权许可反馈给UE,即通知UE在UE所在的本小区内直接传输数据。其中，E-UTRAN本地存储的数据传输列表中的参数包括对端UE标识、业务类型和数据类型。这里，通过请求指示标识，标识当前RRC信令具体为UE在本小区内直接传输数据 的请求信令。这里，该方法进一步包括UE通过RRC信令，向E-UTRAN请求取消UE在本小区内 直接传输数据。这里，该方法进一步包括配置E-UTRAN为是否支持UE在本小区内直接传输数 据。综上所述，本发明主要包括以下内容本发明的目的是提供由UE向E-UTRAN提出用户数据无线承载需求的实现方案，用 于提高用户数据传输速度和减轻核心网的处理压力，从而对用户数据的传输进行优化。该实现方案包括以下内容一、UE与E-UTRAN之间已经建立用户数据无线承载，当要发起业务时，根据业务特 征，确定用户数据传输方式是否在本小区内。二、当明确发送数据的本端UE、和接收数据的对端UE都在同一个小区时，即本端 UE和对端UE都在本小区时，UE准备表征无线承载需求的参数，包括对端UE标识、业务类 型、数据类型。三、UE通过UE在本小区内直接传输数据的请求信令，把表征无线承载需求的参数 发送给E-UTRAN。这里，UE在本小区内直接传输数据的请求信令是RRC信令，也可称为RRC业务配
置信令。四、E-UTRAN收到UE的请求信令后，验证对端UE标识、业务类型、数据类型是否可 直接在本小区内传输，根据验证结果向UE发送对应请求的响应。当能够在本小区传输业务 数据时，E-UTRAN准备缓冲区等资源。这里，验证对端UE标识、业务类型、数据类型是否可直接在本小区内传输具体过 程是=E-UTRAN解析出表征无线承载需求的参数后，与E-UTRAN本地存储的数据传输列表中 的参数进行匹配，当匹配时，授权UE能在本小区内直接传输数据，将授权许可反馈给UE。其 中，E-UTRAN本地存储的数据传输列表中的参数包括对端UE标识、业务类型和数据类型。五、UE发生相应的业务时，就可以在本小区内直接传输用户数据。上述实现方案进一步包括UE可以请求E-UTRAN取消本小区内用户数据直接传输 的请求。上述实现方案进一步包括=E-UTRAN可以配置为是否支持在本小区内用户数据直 接传输功能。综上所述，通过本发明，实现了由UE向E-UTRAN提出用户数据无线承载需求，请求 E-UTRAN做好用户数据在本小区内传输的准备，这样可以提高了用户数据传输速度和减轻 核心网的处理压力，并且对其它子层如MAC、RLC等没有影响，也不需要增加另外的物理实 体。图1描述的是本发明的所涉及的组网结构图，是包含有HeNB的LTE的简单示意 图，包括UE、eNB、HeNB和EPC。在图1中，包括两个UE，一个UE是手机，一个UE是个人电脑，而且两个UE中一个UE作为本端UE，另一个UE作为对端UE。图1对应了如下的具体实 现场景用户在家庭居所内，通过HeNB在一支手机和一台个人电脑之间传输用户数据，比 如影视媒体流数据，显然，如果用户已经预付了分组数据流量费用，这样的数据无须经过核 心网。图2是LTE用户数据传输的协议结构示意图，可见，用户数据的传输要从UE、经 eNB、S-Gff, P-GW最后才开始到达业务服务网络。这个过程中，从PDCP子层开始，最接近用 户数据的真正内容。方法实施例
图3是本发明的信令流程示意图，为简明起见，图中只画出了主要的信令。UE与 E-UTRAN之间已经建立用户数据无线承载，这一过程是正常的LTE中的UE与E-UTRAN之间 的过程，即UE与E-UTRAN之间已经完成了 RRC连接建立过程，已经存在一个信令无线承载 (SRB, Signalling Radio Bearer) 0当要发起业务时，例如要发起VoIP呼叫、传输用户文件 等等，这时，根据业务特征，确定用户数据传输方式是否在本小区内，一种场景是用户从手 机向个人电脑发送视频文件，这里的手机、个人电脑都通过LTE无线制式连接到HeNB，而且 是连接到同一个HeNB，向运营商申请的是按月不计流量的包月计费。此时，如图3所示的信 令流程包括以下步骤步骤201、UE发送RRC业务配置信令到E-UTRAN。这里，RRC业务配置信令中，UE准备好表征无线承载需求的参数，包括请求指 示标识、对端UE标识、业务类型、数据类型。例如，对端UE标识是一个统一资源标识 (URI, Uniform Resource Identifier)、业务类型是文件传输协议(FTP，File Transport Protocol)、数据类型是FTP端口号；或者，对端UE标识是一个URI、业务类型是VoIP、数据 类型是 RTP、实时传输控制协议(RTCP，Real time Transport Control Protocol)端口号， 等等。也就是说，UE发送的RRC业务配置信令中包括这些参数。其中，RRC信令有各种类 型，通过请求指示标识，可以标识当前RRC信令的类型是RRC业务配置信令，即为UE在本 小区内直接传输数据的请求信令。这里，RRC业务配置信令在已经建立的SRB上发送，属上行消息，经专用控制信道 (DCCH, Dedicated Control Channel) 7I专送。步骤202、E-UTRAN对RRC业务配置信令进行响应，并发送RRC业务配置完成信令
给UE。这里，E-UTRAN收到RRC业务配置信令后，验证包括本端UE和对端UE的UE对是否 皆在本小区，以及业务类型、数据类型是否可直接在本小区内传输，根据验证结果向UE发 送响应。当能够在本小区传输业务数据时，E-UTRAN准备缓冲区等资源。这里，RRC业务配置完成信令在已经建立的SRB上发送，属下行消息，经DCCH传送。需要指出的是，E-UTRAN返回响应给UE时，只需要响应UE是否满足UE的请求，不 必要要求UE重建立承载，即使不满足UE请求也是这样。如果E-UTRAN配置为不支持在本 小区内用户数据直接传输功能，则E-UTRAN返回响应给UE的消息中，指示不支持该功能，原 来建立的用户数据承载没有变化。UE还可以用上述的信令流程，来请求E-UTRAN取消本小区内用户数据直接传输的 请求，这样的流程仅是参数值的变化，比如，可以将RRC信令中的请求指示标识设置为1，以标识当前RRC信令具体为UE在本小区内直接传输数据的请求信令；相应地，可以将RRC信 令中的请求指示标识设置为0，以标识当前RRC信令具体为请求E-UTRAN取消本小区内用 户数据直接传输的请求信令。上述实施例，核心网适用于3GPP LTE等网络。上述RRC业务配置信令可以表示为 RRCServiceConf iguration ；RRC 业务配置完成信令可以表示为 RRCServiceConf iguration Complete。一种用户数据无线承载需求的通知系统，该系统包括UE侧的通知单元，用于UE 通过RRC信令，将用户数据无线承载需求通知给E-UTRAN。
这里，该系统还包括E-UTRAN的判决单元，用于E-UTRAN收到UE通知的用户数据 无线承载需求，当根据用户数据无线承载需求判决出转发数据时，由E-UTRAN转发数据；当 根据用户数据无线承载需求判决出不转发数据时，通知UE在UE所在的本小区内直接传输 数据。这里，判决单元还包括解析模块，用于E-UTRAN解析出表征无线承载需求的参数 后，与E-UTRAN本地存储的数据传输列表中的参数进行匹配，当匹配时，授权UE能在本小区 内直接传输数据，将授权许可反馈给UE。其中，表征无线承载需求的参数包括对端UE标识、业务类型和数据类型； E-UTRAN本地存储的数据传输列表中的参数包括对端UE标识、业务类型和数据类型。以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
权利要求
一种用户数据无线承载需求的通知方法，其特征在于，该方法包括用户设备UE通过无线资源控制RRC信令，将用户数据无线承载需求通知给演进的通用陆地无线接入网E UTRAN。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述E-UTRAN收到所述用户数据无线承载 需求后，根据所述用户数据无线承载需求，判决是否转发数据；如果是，则转发数据；否则， 通知所述UE在UE所在的本小区内直接传输数据。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述RRC信令具体为UE在本小区内 直接传输数据的请求信令时，所述UE在本小区内直接传输数据的请求信令中携带的表征 无线承载需求的参数包括对端UE标识、业务类型和数据类型。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述E-UTRAN解析出所述表征无线承载 需求的参数后，与E-UTRAN本地存储的数据传输列表中的参数进行匹配，当匹配时，授权UE 能在本小区内直接传输数据，将授权许可反馈给所述UE ；其中，E-UTRAN本地存储的数据传输列表中的参数包括对端UE标识、业务类型和数据 类型。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，通过请求指示标识，标识当前RRC信令具 体为UE在本小区内直接传输数据的请求信令。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括所述UE通过RRC信 令，向所述E-UTRAN请求取消UE在本小区内直接传输数据。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括配置所述E-UTRAN 为是否支持UE在本小区内直接传输数据。
8.一种用户数据无线承载需求的通知系统，其特征在于，该系统包括UE侧的通知单 元，用于UE通过RRC信令，将用户数据无线承载需求通知给E-UTRAN。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，该系统还包括E-UTRAN的判决单元，用于 所述E-UTRAN收到所述用户数据无线承载需求，当根据用户数据无线承载需求判决出转发 数据时，由所述E-UTRAN转发数据；当根据用户数据无线承载需求判决出不转发数据时，通 知所述UE在UE所在的本小区内直接传输数据。
10.根据权利要求8或9所述的系统，其特征在于，所述判决单元还包括解析模块，用于 所述E-UTRAN解析出所述表征无线承载需求的参数后，与E-UTRAN本地存储的数据传输列 表中的参数进行匹配，当匹配时，授权UE能在本小区内直接传输数据，将授权许可反馈给 所述UE ；其中，所述表征无线承载需求的参数包括对端UE标识、业务类型和数据类型； E-UTRAN本地存储的数据传输列表中的参数包括对端UE标识、业务类型和数据类型。
全文摘要
本发明公开了一种用户数据无线承载需求的通知方法，该方法包括用户设备(UE)通过无线资源控制(RRC)信令，将用户数据无线承载需求通知给演进的通用陆地无线接入网(E-UTRAN)。本发明还公开了一种用户数据无线承载需求的通知系统，该系统包括UE侧的通知单元，用于UE通过RRC信令，将用户数据无线承载需求通知给E-UTRAN。采用本发明的方法及系统，使E-UTRAN能获知UE的用户数据无线承载需求，以便后续通过E-UTRAN的判决优化用户数据的传输。
文档编号H04W72/04GK101964954SQ20091008986
公开日2011年2月2日 申请日期2009年7月24日 优先权日2009年7月24日
发明者刘海军 申请人:中兴通讯股份有限公司