专利名称：Lte网络中的小数据量业务优化方法及网络侧设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种LTE网络中的小数据量业务优化方法及网络侧设备，属于无线通信领域。
背景技术：
随着智能終端和物联网终端的发展和大規模普及，用户的使用习惯开始发生巨大改变，越来越多的用户热衷于通过手机使用微博、即时通信等应用，这类业务永远在线、有心跳包传输，通常被称为小数据量业务。由于小 数据量业务需要使终端频繁地进行信令链接重建，因此会引起网络的信令负荷加重等问题。在现有的LTE (Long Term Evolution,长期演进)通信系统中，为了最大程度简化RRC (Radio Resource Control,无线资源控制)处理,减少时延,提高用户体验感，因而只保留了两个RRC状态，即RRC空闲(RRC_IDLE)态和RRC连接(RRC_C0NNECTED)态。其中，当终端不发起业务时，通常处于RRC_IDLE态，此时，网络侧也没有终端的RRC上下文，只进行一些诸如监听寻呼、小区广播消息等操作，在基站(eNodeB)之内也不存储RRC上下文；当终端建立业务后，进入RRC_C0NNECTED态，网络侧具有该终端的上下文，并知道终端所在的小区，网络和終端之间进行数据传送，进行切換和邻区测量，以及控制终端进行非连续发送/ 接收(DTX/DRX)。对于LTE系统来说，由于终端在运行小数据量业务时会频繁地在RRC_IDLE和RRC_CONNECTED态之间转换，这会给网络带来巨大的信令负荷。为了改善该缺陷，现有技术中主要针对低移动性的移动终端采用延长终端处于RRC_C0NNECTED态的时长的方法来减少网络中的信令负荷。具体地，当终端开始有小数据包传输时，将从RRC_IDLE态转移到RRC_CONNECTED态，当进入到RRC_C0NNECTED态后，将尽量延长终端驻留在该态的时长。然而，通过使低移动性的终端长期处于RRC_C0NNECTED状态的办法，虽然可以降低移动终端在运行小数据量业务时在RRC_IDLE态和RRC_C0NNECTED态之间的频繁转换，但这种办法无疑会增加终端的耗电量。为此，又引入了 DRX(Discontinuous Receiving,非连续接收)技术来缓解智能终端的耗电问题。但是，在引入DRX技术后，由于智能终端的多祥性，在不同品牌不同型号的終端上运行的业务与网络的交互数据发送/接收间隔也不尽相同，如果采用同样的DRX配置，可能会増大某些终端接收数据的时延，或者在未有数据传输时便结束終端休眠，造成电池电量的浪费，这在一定程度上将会影响到用户的体验感。
发明内容
本发明提供ー种LTE网络中的小数据量业务优化方法及网络侧设备，用以在减轻信令负荷的同时，改善用户的体验感。本发明一方面提供ー种LTE网络中的小数据量业务优化方法，其中包括网络侧设备当接收到来自于移动终端的业务建立请求吋，识别所述移动終端要建立的业务类型；
当所述业务类型为小数据量业务时，根据所述移动终端的頂EI查询所述移动终端所使用的操作系统类型；根据所述操作系统类型及所述业务类型在预设的終端信息表中查询相应的连接策略信息；根据所述连接策略信息为所述移动终端建立业务连接，并将所述移动終端驻留在RRC连接态；为所述移动终端配置所述连接策略信息中包含的DRX參数。
本发明另一方面提供一种网络侧设备，其中包括类型识别模块，用于当接收到来自于移动终端的业务建立请求时，识别所述移动终端要建立的业务类型；类型查询模块，用于当类型识别模块所述业务类型为小数据量业务时，根据所述移动终端的MEI查询所述移动終端所使用的操作系统类型；策略查询模块，用于根据所述操作系统类型及所述业务类型在预设的終端信息表中查询相应的连接策略信息；业务建立模块，用于根据所述连接策略信息为所述移动终端建立业务连接，并将所述移动终端驻留在RRC连接态；參数配置模块，用于为所述移动終端配置所述连接策略信息中包含的DRX參数。本发明通过将运行小数据量业务的移动终端驻留在RRC连接态，避免了其在RRC空闲态和RRC连接态之间的频繁转换，从而减轻了信令负荷；并且，通过根据预设的连接策略信息为移动終端配置相应的DRX參数，使得DRX參数更加适应小数据量业务，因此改善了因DRX技术的引入而引起的时延和能耗问题，从而为用户提供了更好的体验感。
图I为本发明所述LTE网络中的小数据量业务优化方法实施例的流程图；图2为图I所示步骤300中提到的終端信息表的构建流程图；图3为图I所示步骤400中提到的建立业务连接的流程图；图4为图I所示步骤500中提到的配置DRX參数的流程图；图5为本发明所述网络侧设备实施例的结构示意图；图6为图5所示建表模块的具体结构示意图；图7为图5所示业务建立模块的具体结构示意图；图8为图5所示參数配置模块的具体结构示意图。
具体实施例方式图I为本发明所述LTE网络中的小数据量业务优化方法实施例的流程图，如图所示，包括如下步骤步骤100，网络侧设备当接收到来自于移动终端的业务建立请求时，识别所述移动终端要建立的业务类型。其中，所述网络侧设备例如可以为基站或核心网设备等；所述业务建立请求是由移动终端向网络侧设备发送的用于请求建立业务连接的消息。
步骤200，当所述业务类型为小数据量业务时，网络侧设备根据所述移动终端的IMEI查询所述移动終端所使用的操作系统类型。其中，所述IMEI是指国际移动设备身份码(International Mobile EquipmentIdentity),用于卩隹ー标识一台移动终端设备；具体地，可以先通过IMEI查询出所述移动终端的生产厂商和型号，然后根据该型号查询出该移动終端所使用的操作系统类型。尽管移动终端的操作系统可以进行版本更新，但其操作系统的类型通常不会发生变化。步骤300，网络侧设备根据所述操作系统类型及所述业务类型在预设的終端信息表中查询相应的连接策略信息。其中，连接策略信息是用于指示如何对所述移动终端进行连接处理的信息，保存在終端信息表中，该终端信息的建立过程将在后续内容进行介绍。
步骤400，网络侧设备根据所述连接策略信息为所述移动终端建立业务连接，并将所述移动终端驻留在RRC连接态。其中，所述业务类型可以通过在改进的分组核心(Evolved Packet Core,简称EPC)网中的网关网元(P-GW)上开启深层报文检测(Deep Packet Inspection,简称DPI)功能而获知。具体的建立业务连接过程将在后续内容进行介绍。另外，如果所述业务类型不是小数据量业务，则可以采用现有技术方式进行处理，与本发明无关，因此不再赘述。步骤500，网络侧设备为所述移动終端配置所述连接策略信息中包含的DRX參数。其中，所述DRX參数包括DRX周期(Cycle)、DRX工作时长(On Duration Timer)和DRX休眠时长(Inactivity Timer);所述DRX周期是指ー个DRX周期所包含的子巾贞数目，在该周期中，移动终端不对接收到的任何数据进行处理，目的是为了降低能耗；所述DRX工作时长是指允许连续监听HXXH子帧的数目；所述DRX休眠时长是指当終端收到调度新数据的roccH指示后，允许连续监听的roccH子帧数目。此处需要说明的是，所述DRX參数中也可以包含其他内容，但由于与本发明无关，因此不再赘述。本发明通过将运行小数据量业务的移动终端驻留在RRC连接态，避免了其在RRC空闲态和RRC连接态之间的频繁转换，从而减轻了信令负荷；并且，通过根据预设的连接策略信息为移动終端配置相应的DRX參数，使得DRX參数更加适应小数据量业务，因此改善了因DRX技术的引入而引起的时延和能耗问题，从而为用户提供了更好的体验感。以下介绍上述步骤300中提到的終端信息表的构建过程，如图2所示，包括如下步骤步骤310，在具有不同操作系统类型的测试终端上分别运行多种业务，并记录所述多种业务的数据包传输特征信息。其中，所述测试終端是为了构建终端信息表而使用的終端设备，测试终端的IMEI和操作系统类型对于测试人员来说都是已知的，具体地，所述测试終端为多个，分别使用不同类型的操作系统；所述多种业务既包含小数据量业务，也包含除小数据量业务以外的其他业务；这些业务分别在不同的测试终端上运行。步骤320，根据所述数据包传输特征信息设定连接策略信息。其中，所述数据包传输特征信息包括小数据包传输间隔和小数据包大小。具体地，当所述业务为小数据量业务时，记录各种小数据量业务的小数据包传输间隔和小数据包大小；然后根据所述小数据包传输间隔设定所述DRX周期，根据所述小数据包大小的平均值设定所述DRX工作时长，根据所述小数据包大小的最大值设定所述DRX休眠时长。通过根据小数据包传输间隔配置DRX周期，使得移动终端在不接收小数据包时处于休眠状态，从而节约移动终端的能耗；根据小数据包大小的平均值设定DRX工作时长，并根据小数据包大小的最大值设定DRX休眠时长，使得移动终端在接收到小数据包时始终处于工作状态，从而避免移动终端在对接收到的小数据包进行处理时带来时延。可见，本步骤使DRX參数更加适应小数据量业务，因此改善了因DRX技术的引入而引起的时延和能耗问题，从而为用户提供了更好的体验感。另外，如果不同的业务具不同的小数据包大小，则可以根据相应的小数据包大小重新配置DRX工作时长和DRX休眠时长；如果所述业 务不是小数据量业务，则可以采用现有技术方式设定连接策略，与本发明无关，因此不再赘述。步骤330，将所述连接策略信息与所述业务类型和所述操作系统类型相关联保存为所述終端信息表。可见，在所述终端信息表中，连接策略信息与操作系统类型和业务类型是相关联保存的，因此通过操作系统类型和业务类型便可以查询到相应的连接策略信息。经过发明人的刻苦钻研发现，同一种小数据量业务在装有不同类型操作系统的移动终端上运行时，其数据包传输特征各不相同；但在装有相同类型操作系统的移动终端上运行时，其数据包传输特征相差无几。因此，本发明所述连接策略信息可以仅与操作系统类型和业务类型相关联，而不用与移动终端的各种型号相关联。由于移动終端型号的数量众多，而操作系统类型的数量是有限的，因此，有利减少终端信息表的数据量。以下介绍步骤400中提到的根据所述连接策略信息为所述移动终端建立业务连接的过程，如图3所示，包括如下步骤步骤410，根据所述MEI识别所述移动终端的类型。当所述移动终端为MTC終端时，执行步骤420 ;所述移动终端为非MTC终端时，执行步骤430。如前所述，MEI唯一标识一台移动终端设备，因此可以通过生产厂家提供的数据库查询到移动终端的类型。步骤420，判断网络侧当前是否处于拥塞状态。是则执行步骤421 ;否则执行步骤422。步骤430，为所述非MTC終端立即建立业务连接。其中，所述非MTC终端是指除MTC终端以外的移动终端，由于这类移动终端对时延具有敏感性，因此需要优先为他们建立业务连接，以提高用户的体验感。步骤421，根据预设的延迟时间，为所述MTC終端延迟建立业务连接。其中，MTC (Machine Type Communication,机器类通信)终端是指在物联网中使用的移动终端，根据物联网的传输特性，MTC会产生大量的小数据量业务应用，从而产生高信令负荷。然而，由于MTC終端对时延具有不敏感性，因此在本步骤中，当网络侧当前处于拥塞状态时，为所述MTC終端延迟建立业务连接，从而减小对现网中非MTC终端的影响，同时也有利于降低MTC终端的小数据量业务带来的网络信令负荷。具体地，可以由网络侧设备针对MTC终端设置一个计时器，在该计时器停止计时之前不给MTC终端的小数据量业务分配无线资源，使其无法建立业务连接；当计时器结束计时后，如果网络侧的拥塞状况依旧，则设置该计时器重新计时；直到网络侧不再拥塞时才为MTC終端分配无线资源，建立业务连接。步骤422，为所述MTC终端立即建立业务连接。当网络侧未处于拥塞状态时，与非MTC终端类似，也为MTC终端立即建立业务连接。以下介绍步骤500中提到的DRX參数的具体配置过程，如图4所示，包括如下步骤步骤510，将为所述移动終端待配置的DRX 周期与为所述移动终端已配置的DRX周期进行比较。其中，所述待配置的DRX周期是指在步骤500中预计要配置给所述移动终端的DRX參数；所述已配置的DRX周期是指在执行步骤500之前，已经配置给移动终端的DRX參数。由于ー个移动终端可以执行多个小数据量业务，不同的小数据量业务具有不同的小数据包传输间隔，例如，业务A的小数据包传输间隔为100s，业务B的小数据包传输间隔为150s，业务C的小数据包传输间隔为200s，因此有可能需要为移动終端多次配置DRX休眠时长。步骤520，如果所述待配置的DRX周期小于所述已配置的DRX周期，则为所述移动終端配置所述待配置的DRX周期；步骤530，否则为所述移动終端保持所述已配置的DRX周期。通过图4所示步骤使得配置给移动终端的DRX周期为多个待配置的DRX周期中的最小值，例如在上例中，将DRX休眠时长配置为100s，从而保证多次配置的DRX休眠时长均不会造成时延。图5为本发明所述网络侧设备实施例的结构示意图，用以实现上述方法，如图所示，该网络侧设备至少包括类型识别模块10、类型查询模块20、策略查询模块30、业务建立模块40和參数配置模块50，其工作原理如下当网络侧设备接收到来自于移动终端的业务建立请求时，由类型识别模块10识别所述移动终端要建立的业务类型；当类型识别模块10识别出所述业务类型为小数据量业务吋，由类型查询模块20根据所述移动终端的頂EI查询所述移动終端所使用的操作系统类型；由策略查询模块30根据所述操作系统类型及所述业务类型在预设的終端信息表中查询相应的连接策略信息。此后，由业务建立模块40根据所述连接策略信息为所述移动终端建立业务连接，并将所述移动終端驻留在RRC连接态；并由參数配置模块50为所述移动终端配置所述连接策略信息中包含的DRX參数。其中，所述DRX參数可以包括DRX周期、DRX工作时长和DRX休眠时长。具体地，所述网络侧设备还可以进ー步包括建表模块60，用以构建上述終端信息表，如图6所示，其工作原理如下当在具有不同操作系统类型的测试终端上分別运行多种业务后，由记录单元61记录所述多种业务的数据包传输特征信息；然后由设定单元62根据所述数据包传输特征信息设定连接策略信息；最后由关联单元63将所述连接策略信息与所述业务类型和所述操作系统类型相关联保存为所述終端信息表。具体地，如图7所示，所述业务建立模块40的工作原理如下
先由识别单元41根据所述IMEI识别所述移动终端的类型；当所述移动终端为MTC终端且网络侧当前处于拥塞状态时，由延迟建立単元42根据预设的延迟时间，为所述MTC终端延迟建立业务连接；当所述移动终端为MTC终端且网络侧当前未处于拥塞状态时，由立即建立单元43为所述MTC终端立即建立业务连接；当所述移动终端为非MTC终端时，由立即建立单元43为所述非MTC终端立即建立业务连接。具体地，如图8所示，所述參数配置模块50的工作原理如下先由比较单元51将为所述移动終端待配置的DRX周期与为所述移动终端已配置的DRX周期进行比较；当所述待配置的DRX周期小于所述已配置的DRX周期吋，由配置単元52为所述移动终端配置所述待配置的DRX周期；否则由配置単元52为所述移动终端保持所述已配置的DRX周期。 本实施例所述设备通过将运行小数据量业务的移动终端驻留在RRC连接态，避免了其在RRC空闲态和RRC连接态之间的频繁转换，从而减轻了信令负荷；并且，通过根据预设的连接策略信息为移动終端配置相应的DRX參数，使得DRX參数更加适应小数据量业务，因此改善了因DRX技术的引入而引起的时延和能耗问题，从而为用户提供了更好的体验感。本领域普通技术人员可以理解实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于ー计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括R0M、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管參照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
权利要求
1.一种LTE网络中的小数据量业务优化方法，其特征在于，包括 网络侧设备当接收到来自于移动终端的业务建立请求时，识别所述移动终端要建立的业务类型； 当所述业务类型为小数据量业务时，根据所述移动终端的MEI查询所述移动终端所使用的操作系统类型； 根据所述操作系统类型及所述业务类型在预设的终端信息表中查询相应的连接策略信息； 根据所述连接策略信息为所述移动终端建立业务连接，并将所述移动终端驻留在RRC连接态； 为所述移动终端配置所述连接策略信息中包含的DRX参数。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，在所述网络侧接收所述业务建立请求之前还包括 在具有不同操作系统类型的测试终端上分别运行多种业务，并记录所述多种业务的数据包传输特征信息； 根据所述数据包传输特征信息设定连接策略信息； 将所述连接策略信息与所述业务类型和所述操作系统类型相关联保存为所述终端信息表。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述业务为小数据量业务时，所述记录所述多种业务的数据包传输特征信息包括记录各种小数据量业务的小数据包传输间隔和小数据包大小； 所述DRX参数包括DRX周期、DRX工作时长和DRX休眠时长，所述根据所述数据包传输特征信息设定连接策略信息包括根据所述小数据包传输间隔设定所述DRX周期，根据所述小数据包大小的平均值设定所述DRX工作时长，根据所述小数据包大小的最大值设定所述DRX休眠时长。
4.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述根据所述连接策略信息为所述移动终端建立业务连接包括 根据所述IMEI识别所述移动终端的类型； 当所述移动终端为MTC终端且网络侧当前处于拥塞状态时，根据预设的延迟时间，为所述MTC终端延迟建立业务连接； 当所述移动终端为MTC终端且网络侧当前未处于拥塞状态时，为所述MTC终端立即建立业务连接； 当所述移动终端为非MTC终端时，为所述非MTC终端立即建立业务连接。
5.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述DRX参数包括DRX周期，为所述移动终端配置所述DRX参数包括 将为所述移动终端待配置的DRX周期与为所述移动终端已配置的DRX周期进行比较； 如果所述待配置的DRX周期小于所述已配置的DRX周期，则为所述移动终端配置所述待配置的DRX周期； 否则为所述移动终端保持所述已配置的DRX周期。
6.一种网络侧设备，其特征在于，包括类型识别模块，用于当接收到来自于移动终端的业务建立请求时，识别所述移动终端要建立的业务类型； 类型查询模块，用于当类型识别模块所述业务类型为小数据量业务时，根据所述移动终端的IMEI查询所述移动终端所使用的操作系统类型； 策略查询模块，用于根据所述操作系统类型及所述业务类型在预设的终端信息表中查询相应的连接策略信息； 业务建立模块，用于根据所述连接策略信息为所述移动终端建立业务连接，并将所述移动终端驻留在RRC连接态； 参数配置模块，用于为所述移动终端配置所述连接策略信息中包含的DRX参数。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，还包括建表模块，其中包括 记录单元，用于当在具有不同操作系统类型的测试终端上分别运行多种业务后，记录所述多种业务的数据包传输特征信息； 设定单元，用于根据所述数据包传输特征信息设定连接策略信息； 关联单元，用于将所述连接策略信息与所述业务类型和所述操作系统类型相关联保存为所述终端信息表。
8.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述业务建立模块包括 识别单元，用于根据所述IMEI识别所述移动终端的类型； 延迟建立单元，用于当所述移动终端为MTC终端且网络侧当前处于拥塞状态时，根据预设的延迟时间，为所述MTC终端延迟建立业务连接； 立即建立单元，用于当所述移动终端为MTC终端且网络侧当前未处于拥塞状态时，为所述MTC终端立即建立业务连接；并当所述移动终端为非MTC终端时，为所述非MTC终端立即建立业务连接。
9.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述DRX参数包括DRX周期，所述参数配置模块包括 比较单元，用于将为所述移动终端待配置的DRX周期与为所述移动终端已配置的DRX周期进行比较； 配置单元，用于当所述待配置的DRX周期小于所述已配置的DRX周期时，为所述移动终端配置所述待配置的DRX周期；否则为所述移动终端保持所述已配置的DRX周期。
全文摘要
本发明提供一种LTE网络中的小数据量业务优化方法及网络侧设备。其中方法包括网络侧设备当接收到来自于移动终端的业务建立请求时，识别所述移动终端要建立的业务类型；当所述业务类型为小数据量业务时，根据所述移动终端的IMEI查询所述移动终端所使用的操作系统类型；根据所述操作系统类型及所述业务类型在预设的终端信息表中查询相应的连接策略信息；根据所述连接策略信息为所述移动终端建立业务连接，并将所述移动终端驻留在RRC连接态；为所述移动终端配置所述连接策略信息中包含的DRX参数。本发明减轻了信令负荷，并改善了因DRX技术的引入而引起的时延和能耗问题，从而为用户提供了更好的体验感。
文档编号H04W8/24GK102769842SQ20121024362
公开日2012年11月7日 申请日期2012年7月13日 优先权日2012年7月13日
发明者冉萌, 孙乐, 张涛, 文博, 李福昌, 李轶群, 贺琳, 陈国利, 陈昊 申请人:中国联合网络通信集团有限公司, 中讯邮电咨询设计院有限公司