專利名稱：減少寬帶碼分多址系統(tǒng)中呼叫建立時間的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及第3代移動通信系統(tǒng)中的呼叫建立方法，尤其涉及一種WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access，寬帶碼分多址)減少呼叫建立時間的方法。
背景技術(shù)：
ITU-T(國際電聯(lián)電信委員會)發(fā)展第三代移動通信系統(tǒng)的目標(biāo)是統(tǒng)一IMT-2000的標(biāo)準(zhǔn)，但由于技術(shù)、商業(yè)和政治等原因，經(jīng)過多年的評選、融合，最后確立了5種IMT-2000無線傳輸技術(shù)(RTT，Radio Transmission Technology)規(guī)范，即WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA、UMC-136和DECT，其中基于CDMA技術(shù)的WCDMA、cdma2000和TD-SCDMA成為第三代移動通信系統(tǒng)的主流無線傳輸技術(shù)規(guī)范。而WCDMA技術(shù)作為已商用的成熟技術(shù)，已經(jīng)成為了被廣泛采納的第三代空中接口。WCDMA網(wǎng)絡(luò)將不再局限于語音和低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，而是同時提供可視電話、高速因特網(wǎng)接入、視頻流和網(wǎng)絡(luò)游戲等移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
WCDMA系統(tǒng)在提供豐富多彩的無線業(yè)務(wù)服務(wù)和更寬的無線帶寬的同時，也因為信令流程復(fù)雜而導(dǎo)致呼叫建立時間的延長。根據(jù)商用網(wǎng)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，目前WCDMA系統(tǒng)的平均呼叫建立時間要比GSM系統(tǒng)的平均呼叫建立時間長2秒左右，這對于習(xí)慣了GSM呼叫建立時間的用戶來講，當(dāng)其升級為WCDMA用戶后需要忍受更長的呼叫建立時間，這無疑是很難接受的，呼叫建立時間過長已經(jīng)成為制約WCDMA大規(guī)模應(yīng)用的主要原因之一。3GPP已經(jīng)認(rèn)識到了呼叫延時問題的嚴(yán)重性并成立了專門的工作組對其進(jìn)行研究。
目前國內(nèi)外已有減小呼叫建立時延的專利。如申請日為2003年11月16日的申請序列號為687319的題為“Signaling transport over a bearer network for lowlatency services”的美國專利公布了一種減少呼叫建立延時的方法，該方法對于那些需要較少呼叫建立延時的業(yè)務(wù)，申請專門的承載來進(jìn)行信令傳輸以減少呼叫建立的時間。該方法針對不同的信令需要申請專用的資源進(jìn)行傳輸，實現(xiàn)時太過復(fù)雜。又如公告日為2004年12月22日公開號為CN1557084題為“通過封裝信令消息減少呼叫建立等待時間”的中國專利申請公布了一種減少呼叫建立延時的方法，該方法是利用CDMA2000系統(tǒng)的短數(shù)據(jù)突發(fā)(short data burst)的特性，將多個消息打包封裝到一個消息中，通過減少空中接口消息交互的次數(shù)來達(dá)到減少呼叫建立延時的目的。該方法需要利用CDMA2000系統(tǒng)短數(shù)據(jù)突發(fā)的特性才能實現(xiàn)，對無此特性的其它通信系統(tǒng)沒有借鑒的意義。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有的WCDMA系統(tǒng)中減少呼叫建立延時方法中所存在的問題和不足，本發(fā)明的目的是提供一種實現(xiàn)簡單、兼容性強且明顯減少了呼叫建立用時的寬帶碼分多址系統(tǒng)中呼叫建立方法。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的一種減少寬帶碼分多址系統(tǒng)中呼叫建立時間的方法，包括以下步驟(1)地面無線接入網(wǎng)觸發(fā)用戶終端進(jìn)行無線資源控制的連接，所述用戶終端向所述地面無線接入網(wǎng)中的無線網(wǎng)絡(luò)控制器發(fā)送無線資源控制連接建立請求消息，該消息中攜有初始直傳消息；(2)所述無線網(wǎng)絡(luò)控制器接收到無線資源控制連接建立請求消息后，將初始直傳消息包含的非接入層的連接管理業(yè)務(wù)請求消息透傳至核心網(wǎng)，并同時發(fā)起所述地面無線接入網(wǎng)接入層資源的建立過程，從而實現(xiàn)非接入層和接入層信令的并行執(zhí)行；(3)所述無線網(wǎng)絡(luò)控制器接收到需要下傳的非接入層信令時，判斷無線資源控制連接是否建立完畢，若已建立完畢則直接下傳該非接入層信令，若未完成則緩存該非接入層信令，收到無線資源控制連接建立完成消息后立即下發(fā)該非接入層信令。
優(yōu)選地，所述步驟(2)中地面無線接入網(wǎng)接入層資源的建立過程具體為所述無線網(wǎng)絡(luò)控制器根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)資源首先向所述用戶終端發(fā)送無線資源控制連接建立消息以進(jìn)行空中資源的建立，同時進(jìn)行Iub口的無線鏈路、承載、幀協(xié)議的建立，使空中資源和地面資源并行建立。
優(yōu)選地，該方法還包括以下步驟Iu信令連接過程中，所述無線網(wǎng)絡(luò)控制器接收到核心網(wǎng)發(fā)送的無線接入承載指派消息后，首先向所述用戶終端發(fā)送無線承載建立消息，以進(jìn)行空中資源的建立；同時啟動所述地面無線接入網(wǎng)與所述核心網(wǎng)之間資源建立及所述地面無線接入網(wǎng)內(nèi)接入層資源的建立，使Iu信令連接過程中的空中資源和地面資源并行建立。
根據(jù)3GPP協(xié)議規(guī)定的WCDMA系統(tǒng)呼叫建立過程，可以知道其分為接入層(Access Stratum)建立過程和非接入層(Non Access Stratum)建立過程，而接入層的建立過程又分為地面資源的建立過程和空中資源的建立過程。本發(fā)明將接入層信令與非接入層信令并行進(jìn)行處理，同時在接入層中將地面資源的建立和空中資源的建立并行進(jìn)行，而并行方式的實行大大減少了整個呼叫的用時，本發(fā)明能有效減少呼叫建立時間1秒以上。本發(fā)明僅需對現(xiàn)有流程進(jìn)行較小的改動即可實現(xiàn)呼叫延時的明顯減少，在不增加任何硬件成本的條件下即可輕易實現(xiàn)。


圖1是現(xiàn)有WCDMA系統(tǒng)呼叫信令流程示意圖；圖2是本發(fā)明的呼叫信令流程示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
WCDMA系統(tǒng)由三部分組成核心網(wǎng)(CN)、地面無線接入網(wǎng)(UTRAN)和移動終端(UE)。其中，UTRAN是由一個或多個無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)(RNS)組成。一個RNS由一個無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)和一個或多個Node B組成。RNC可以通過Iur接口與另一個RNC相連。RNC與Node B之間通過Iub接口相連。CN負(fù)責(zé)處理與外部網(wǎng)絡(luò)之間的呼叫和數(shù)據(jù)連接的交換和路由選擇。UTRAN處理所有與無線接入相關(guān)的功能。UE則是與用戶的接口。CN與UTRAN之間的接口稱為Iu接口，UTRAN與UE之間的接口稱為Uu接口。
如圖1所示，現(xiàn)有的WCDMA系統(tǒng)呼叫信令按3GPP協(xié)議規(guī)定，分為接入層過程和非接入層(與無線接入無關(guān)的高層協(xié)議模塊)過程。其中接入層過程又分為空中資源(涉及Uu接口的信令)建立過程和地面資源(涉及Iu接口、Iub接口的信令)建立過程。WCDMA系統(tǒng)呼叫流程實質(zhì)上包括RRC連接和Iu信令連接兩大部分。RRC連接是UE與UTRAN的RRC協(xié)議層之間建立的一種雙向點到點的連接，即在UE與UTRAN之間建立了一條信令通路，以實現(xiàn)無線資源的分配等。對一個UE來說，至多存在一條RRC連接，其在呼叫建立之初建立，在通話結(jié)束后釋放，其間一直維持。Iu信令連接建立了UE與CN之間的信令通路，主要傳輸UE與CN之間非接入層信令。在UTRAN中，非接入層信令是通過上下行直接傳輸信令透明傳輸?shù)摹u信令連接包括了UE鑒權(quán)、無線接入承載(RAB)、無線承載(RB)和無線鏈路(RL)等建立過程。
由圖1可知，現(xiàn)有WCDMA系統(tǒng)呼叫建立過程中，接入層過程和非接入層過程是串行進(jìn)行的，接入層的地面資源建立和空中資源建立也是串行進(jìn)行的。而串行處理信令的方式必然會導(dǎo)致處理效率的低下。
通過分析可知，絕大部分情況下非接入層的狀態(tài)機是與接入層無關(guān)的，只有非接入層依賴于接入層建立承載時，非接入層的狀態(tài)機才與接入層相關(guān)。在非接入層的狀態(tài)機與接入層無關(guān)時可以考慮采用并行信令的方式進(jìn)行處理。同樣地，對于地面資源和空中資源也可以采用并行的方式建立，對于網(wǎng)絡(luò)側(cè)任一資源分配失敗則整個資源分配失敗。本發(fā)明正是基于這一點而實現(xiàn)呼叫延時減少的，以下詳細(xì)說明之。
如圖2所示，本發(fā)明是在現(xiàn)有WCDMA系統(tǒng)呼叫信令基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)而實現(xiàn)的。
UTRAN觸發(fā)UE進(jìn)行RRC連接時，UE向RNC發(fā)送RRC Connect Setup Request(RRC連接建立請求)消息，該消息中攜有空中口的Initial Direct Transfer(初始直傳)消息；RNC收到該RRC Connect Setup Request消息后，組織INITIAL DIRECTTRANSFER消息(該消息中包含的就是CM SERVICE REQUEST(CM業(yè)務(wù)請求)消息)透明轉(zhuǎn)發(fā)給CN，將UE的非接入層消息透明轉(zhuǎn)發(fā)給CN，啟動非接入層過程，同時發(fā)起接入層資源的建立過程。本發(fā)明通過將CM(連接管理)SERVICEREQUEST消息的提前發(fā)送，實現(xiàn)了非接入層過程和接入層過程的并行執(zhí)行。
對于RNC來講，消息11′即是一個下行直傳消息與上行直傳消息的交互過程。由于本發(fā)明采用了接入層和非接入層的并發(fā)處理，消息11′交互中的下行直傳可能在消息9′之前就被RNC收到，為了保證消息序列的正確發(fā)送，RNC緩存下行直傳的消息11′，在收到消息9′(RRC連接完成)后再發(fā)送，這樣就保證了后續(xù)的消息順序。
對于RRC連接過程中接入層的地面資源建立和空中資源建立，本發(fā)明同樣是采用并行的方式進(jìn)行處理的。RNC接收到前述RRC Connect Setup Request消息后，會根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)資源情況分配相應(yīng)的資源，并通過RRC Connect Setup(RRC連接建立)消息向UE發(fā)送，同時進(jìn)行Iub口的無線鏈路(RL)、承載(RB)、幀協(xié)議(FP)的建立，使空中資源和地面(消息4′、5′、6′、7′、8′涉及的)資源并行建立。
同樣地，對于Iu信令連接過程，同樣可使用地面資源建立和空中資源并行建立的方式。
對于圖2中接入層的消息18′至27′，在RNC收到CN的無線接入承載指派請求(RAB ASSIGNMENT REQUEST)后，同時進(jìn)行空中資源的建立和地面資源的建立，即先發(fā)送空口的Radio Bearer Setup(無線承載建立)消息，然后再進(jìn)行地面(消息信令20′、21′、22′、23′、24′、25′涉及的)資源(Iu口、Iub口)的分配。
由于目前系統(tǒng)的空口資源建立的延時要大于地面資源建立的延時，所以對于UE來講其并不知道網(wǎng)絡(luò)側(cè)是采用并行方式還是串行方式來進(jìn)行資源分配的。對于WCDMA系統(tǒng)演進(jìn)后空口資源建立延時可能小于地面資源建立延時的情況，由于UE采用的是確認(rèn)模式發(fā)送的響應(yīng)消息，這樣利用消息的重發(fā)機制可以保證網(wǎng)絡(luò)側(cè)收到UE的響應(yīng)消息。
由于本發(fā)明并行了接入過程和非接入過程，本發(fā)明減少了原呼叫流程中非接入層消息9、11之間的一次應(yīng)答過程；由于空中資源和地面資源的建立過程是并行的，這必將減少該兩個建立過程中耗時較短的過程。對于目前空口資源建立時間長于地面資源的建立時間的情況，本發(fā)明減少了圖1中消息2～5、19～24所代表的地面資源建立所占用的時間。
本發(fā)明不僅限于呼叫建立流程，本發(fā)明同樣適用于位置更新、路由區(qū)更新等信令過程，也能明顯地減少這些信令過程的延時。在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可根據(jù)本發(fā)明作出其他相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種減少寬帶碼分多址系統(tǒng)中呼叫建立時間的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(1)地面無線接入網(wǎng)觸發(fā)用戶終端進(jìn)行無線資源控制的連接，所述用戶終端向所述地面無線接入網(wǎng)中的無線網(wǎng)絡(luò)控制器發(fā)送無線資源控制連接建立請求消息，該消息中攜有初始直傳消息；(2)所述無線網(wǎng)絡(luò)控制器接收到無線資源控制連接建立請求消息后，將初始直傳消息包含的非接入層的連接管理業(yè)務(wù)請求消息透傳至核心網(wǎng)，并同時發(fā)起所述地面無線接入網(wǎng)接入層資源的建立過程，從而實現(xiàn)非接入層和接入層信令的并行執(zhí)行；(3)所述無線網(wǎng)絡(luò)控制器接收到需要下傳的非接入層信令時，判斷無線資源控制連接是否建立完畢，若已建立完畢則直接下傳該非接入層信令，若未完成則緩存該非接入層信令，收到無線資源控制連接建立完成消息后立即下發(fā)該非接入層信令。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減少寬帶碼分多址系統(tǒng)中呼叫建立時間的方法，其特征在于，所述步驟(2)中地面無線接入網(wǎng)接入層資源的建立過程具體為所述無線網(wǎng)絡(luò)控制器根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)資源首先向所述用戶終端發(fā)送無線資源控制連接建立消息以進(jìn)行空中資源的建立，同時進(jìn)行Iub口的無線鏈路、承載、幀協(xié)議的建立，使空中資源和地面資源并行建立。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的減少寬帶碼分多址系統(tǒng)中呼叫建立時間的方法，其特征在于，該方法還包括以下步驟Iu信令連接過程中，所述無線網(wǎng)絡(luò)控制器接收到核心網(wǎng)發(fā)送的無線接入承載指派消息后，首先向所述用戶終端發(fā)送無線承載建立消息，以進(jìn)行空中資源的建立；同時啟動所述地面無線接入網(wǎng)與所述核心網(wǎng)之間資源建立及所述地面無線接入網(wǎng)內(nèi)接入層資源的建立，使Iu信令連接過程中的空中資源和地面資源并行建立。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的減少寬帶碼分多址系統(tǒng)中呼叫建立時間的方法，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)控制器向所述用戶終端發(fā)送的無線資源控制連接建立消息是在連接管理業(yè)務(wù)請求消息發(fā)送之后立即進(jìn)行的。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的減少寬帶碼分多址系統(tǒng)中呼叫建立時間的方法，其特征在于，所述寬帶碼分多址系統(tǒng)中空中資源的建立過程延遲于地面資源建立過程；若地面資源建立過程延遲于空中資源的建立過程，則在地面資源建立前重發(fā)相應(yīng)的空中資源建立完成消息，等待地面資源建立的完成。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的減少寬帶碼分多址系統(tǒng)中呼叫建立時間的方法，其特征在于，所述空中資源和地面資源任一分配失敗則整個資源分配失敗。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種減少寬帶碼分多址系統(tǒng)中呼叫建立時間的方法，包括UTRN觸發(fā)用戶終端進(jìn)行RNC的連接，用戶終端向UTRN中的RNC發(fā)送RNC連接建立請求消息，該消息中攜有初始直傳消息；RNC接收到RNC連接建立請求消息后，將初始直傳消息包含的非接入層的連接管理業(yè)務(wù)請求消息透傳至核心網(wǎng)，并同時發(fā)起UTRN接入層資源的建立過程，從而實現(xiàn)非接入層和接入層信令的并行執(zhí)行；RNC接收到需要下傳的非接入層信令時，判斷RNC連接是否建立完畢，若已建立完畢則直接下傳該非接入層信令，若未完成則緩存該非接入層信令，收到RNC連接建立完成消息后立即下發(fā)該非接入層信令。本發(fā)明僅需對現(xiàn)有流程進(jìn)行較小的改動即可實現(xiàn)呼叫延時的明顯減少，在不增加任何硬件成本的條件下即可輕易實現(xiàn)。
文檔編號H04W76/02GK1960563SQ20051011741
公開日2007年5月9日 申請日期2005年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月31日
發(fā)明者續(xù)斌 申請人:中興通訊股份有限公司