TD-LTE系统SCTP链路闪断时缩短UE附着时间的方法

摘要

本发明提供了TD-LTE系统SCTP链路闪断时缩短UE附着时间的方法，包括以下步骤：A、演进型基站eNB在UE的无线资源控制RRC连接完成后，判断SCTP链路状态，如果SCTP链路闪断，执行步骤B，否则，执行步骤C；B、eNB启动定时器；如果SCTP链路恢复且eNB建立与移动性管理实体MME的S1连接后定时器尚未超时，则执行步骤C，如果SCTP链路恢复且eNB建立与MME的S1连接后定时器已超时，或SCTP链路未恢复定时器已超时，则本次UE附着失败；C、eNB继续执行附着过程。该方法能够在SCTP链路闪断时缩短UE附着时间。

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信技术，特别是涉及TD长期演进(time division-longterm evolution，TD-LTE)系统流控制传输(SCTP)链路闪断时缩短UE附着时间的方法。

背景技术

TD-LTE系统包括通用地面无线接入网络演进(E-UTRAN)和分组域核心网演进(EPC)，参见图1，图1是TD-LTE系统网络结构示意图：E-UTRAN由演进型基站(eNB)组成；eNB可以通过S1接口和核心网进行通信；也可以通过X2接口实现eNB之间的通信。

当用户设备(UE)开机时，用户需要注册到网络，即开始附着过程，包括无线资源控制(RRC)连接，鉴权，初始上下文建立，UE能力查询，安全模式激活和RRC重配。参见图2，图2是现有技术UE附着过程的流程图，其具体的流程包括如下步骤：

步骤201、UE向eNB发送RRC连接建立请求消息，触发附着过程；

步骤202、eNB收到UE发来的RRC连接建立请求消息后，申请eNB资源，向UE发送RRC连接建立命令消息；

步骤203、UE收到eNB发来的RRC连接建立命令消息后，向eNB发送RRC连接建立完成消息，RRC连接建立完成；

步骤204、eNB收到UE发来的RRC连接建立完成消息后，根据RRC连接建立完成消息构建初始UE消息，并向移动性管理实体(MME)发初始UE消息；

步骤205、MME收到初始UE消息后，通过eNB向UE发送下行非接入层(NAS)消息：鉴权请求消息；

步骤206、UE收到MME的下行NAS消息：鉴权请求消息后，向MME发送上行NAS消息：鉴权响应消息；

步骤207、MME收到UE的上行NAS消息：鉴权响应消息后，进行鉴权，鉴权通过后向eNB发送初始上下文建立请求消息；

步骤208、eNB收到MME发来的初始上下文建立请求消息后，向UE发送UE能力获取请求消息；

步骤209、UE收到UE能力获取请求消息后，向eNB发送UE能力信息消息；

步骤210、eNB收到UE发来的UE能力信息消息后，向MME发送UE能力指示消息，将UE能力上报给MME；

步骤211、eNB将UE能力上报给MME后，进行安全流程，向UE发送安全模式命令消息；

步骤212、UE收到eNB发来的安全模式命令消息后，进行安全配置并向eNB发送安全模式完成消息；

步骤213、eNB收到UE发来的安全模式完成消息后，向UE发送RRC连接重配消息，建立信令无线承载(SRB2)和数据无线承载(DRB)；

步骤214、UE收到eNB发来的RRC连接重配消息后，向eNB发送RRC连接重配完成消息；

步骤215、eNB收到RRC连接重配完成消息后，向MME发送初始上下文建立响应消息；

步骤216、UE向MME发送上行NAS消息：附着完成消息，本次附着过程结束。

根据现有36413技术规范，在UE附着过程中，第一次附着时，UE在RRC连接建立完成后启动定时器T3410，如果T3410超时再启动T3411，如果UE收到鉴权响应，则终止定时器，如果由于网络故障，例如网络阻塞使SCTP链路发生闪断导致定时器超时，S1接口会删除所有专用资源，本次附着失败。根据24301技术规范，UE会给eNB发起一条上行NAS消息：上行信息传输(ULInformationTransfer)，这个上行NAS消息就是附着请求消息；如果本次附着失败，UE会重传附着请求消息进行重新附着，最多重传4次。每次在附着请求发起后UE会启动定时器T3410，时间为15秒，如果T3410超时，则启动定时器T3411，时间为10秒，如果T3411超时，再发起重传。也就是说，两次重传间隔25秒，耗时较长，因此，当SCTP链路闪断时，UE附着时间耗时较长。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种TD-LTE系统SCTP链路闪断时缩短UE附着时间的方法，该方法能够缩短SCTP链路闪断时UE附着时间。

为了达到上述目的，本发明提供了一种TD-LTE系统SCTP链路闪断时缩短UE附着时间的方法，该方法包括一下步骤：

A、演进型基站eNB在UE的无线资源控制RRC连接完成后，判断SCTP链路状态，如果SCTP链路闪断，执行步骤B，否则，执行步骤C；

B、eNB启动定时器；

如果SCTP链路恢复且eNB建立与移动性管理实体MME的S1连接后定时器尚未超时，则执行步骤C，如果SCTP链路恢复且eNB建立与MME的S1连接后定时器已超时，或SCTP链路未恢复定时器已超时，则本次UE附着失败；

C、eNB继续执行附着过程。

步骤A中所述RRC连接完成包括以下步骤：

A0、UE发送RRC连接建立请求消息到eNB，触发UE附着过程；

A1、eNB收到的RRC连接建立请求消息后，向UE发送RRC连接建立命令消息；

A2、UE收到RRC连接建立命令消息后，向eNB发送RRC连接建立完成消息，完成RRC连接。

步骤C包括：eNB发送初始UE消息到MME，继续执行鉴权、初始上下文建立、UE能力查询、完全模式激活和RRC重配流程。

步骤A所述判断SCTP链路闪断后，在执行步骤B之前进一步包括：eNB保存接收到的所述RRC连接建立完成消息中携带的NAS消息；

步骤C中eNB发送初始UE消息到MME之前进一步包括：eNB利用保存的NAS消息构建初始UE消息。

步骤B所述定时器的时间长度小于25秒；

所述SCTP链路恢复且eNB建立与MME的S1连接后定时器尚未超时，在执行步骤C前进一步包括：删除定时器。

步骤B所述SCTP链路恢复且eNB建立与MME的S1连接后定时器已超时，本次UE附着失败后进一步包括，如果eNB接收到UE发来的附着请求消息，则转至步骤C执行。

步骤B所述SCTP链路未恢复定时器已超时，本次UE附着失败后进一步包括：如果SCTP链路恢复，则eNB重新建立与MME的S1连接；

如果eNB接收到UE发来的附着请求消息，则在SCTP链路恢复且eNB建立与MME的S1连接成功的情况下，转至步骤C执行；在SCTP链路恢复但eNB正在建立与MME的S1连接的情况下，启动定时器，直到eNB建立与MME的S1连接成功；在SCTP链路尚未恢复的情况下，返回步骤B执行。

所述eNB接收到UE发来的附着请求消息后进一步包括，eNB保存附着请求消息中携带的NAS消息；

所述eNB接收到UE发来的附着请求消息后，在SCTP链路恢复且eNB建立与MME的S1连接成功的情况下，执行步骤C时，在步骤C中eNB发送初始UE消息到MME之前进一步包括：eNB利用保存的NAS消息构建初始UE消息。

所述eNB接收到UE发来的附着请求消息后，在SCTP链路恢复且eNB正在建立与MME的S1连接的情况下，启动定时器后，如果eNB建立与MME的S1连接成功，则删除定时器，转到步骤C执行。

所述的eNB建立与MME的S1连接包括以下步骤：

B0、eNB发送S1连接建立请求消息到MME；

B1、MME收到S1连接建立请求消息后，发送S1连接建立响应消息到eNB。

由上述技术方案可知，本发明通过在RRC连接完成后，eNB对SCTP链路进行判断，当SCTP链路闪断时，启动定时器TS1，等待链路恢复，如果在定时器TS1时间内，链路恢复，则eNB重新建立与MME的S1连接并发送初始UE消息到MME，继续执行后续附着过程，而不需要在接收到UE侧定时器T3410和T3411全部超时后重传的附着请求后再继续附着过程，因此缩短了UE附着时间。

附图说明

图1是TD-LTE系统网络结构示意图；

图2是现有技术UE附着过程的流程图；

图3是本发明UE附着过程中eNB的处理流程图；

图4是本发明UE附着时SCTP链路出现故障并在规定时间内恢复的处理流程图；

图5是本发明UE附着时SCTP链路出现故障后未在规定时间内恢复的处理流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，一下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。

本发明的基本思想为：eNB判断SCTP链路发生闪断时，启动定时器TS1，如果在定时器TS1时间内SCTP链路恢复，则eNB不需要等待UE重新发送附着请求消息，在重新建立与MME之间的链路后就可以继续附着过程，因而缩短了SCTP链路闪断时UE附着时间。

参见图3，图3是本发明UE附着过程中eNB的处理流程图，其包括以下步骤：

步骤301、RRC连接建立完成。

本步骤中，RRC连接建立完成后，eNB保存RRC连接建立完成消息中携带的NAS消息，用于eNB向MME发送初始UE消息之前构建初始UE消息。

步骤302、eNB判断SCTP链路是否闪断，如果闪断，则执行步骤303，否则，执行步骤315。

eNB的网络传输层每隔一定时间发送向MME发送心跳(Heartbeat)请求，如果连续几个请求都没有得到响应，就认为SCTP链路闪断，如果得到响应，则认为SCTP链路正常，此与现有技术相同，不再赘述。

步骤303、启动定时器TS1，进入定时器等待，当SCTP链路恢复时，eNB重新建立与MME的S1连接。

本步骤中，定时器TS1的时间长度小于T3410和T3411两个定时器的时间长度之和，也即小于25秒。

当SCTP链路发生闪断后恢复时，eNB能够得到MME对其发送的心跳请求的响应，则认为SCTP链路正常，因此也就知道链路恢复。

如果TS1时间内，SCTP链路恢复且eNB重新建立与MME的S1连接，则执行步骤304；如果TS1时间内，SCTP链路恢复且eNB正在建立与MME的S1连接，则执行步骤305；如果TS1时间内，SCTP链路未恢复，则执行步骤306。

步骤304、TS1时间内，SCTP链路恢复且eNB已经建立与MME的S1连接，则跳转至步骤307执行。

步骤305、TS1时间内，SCTP链路恢复且eNB正在建立与MME的S1连接，则跳转至步骤308执行。

步骤306、TS1超时，SCTP链路未恢复。

本步骤中，如果eNB收到UE的附着请求时SCTP链路恢复且eNB已重建与MME的S1链路，则转至步骤309；如果eNB收到UE的附着请求时SCTP链路恢复且eNB正在建立与MME的S1连接，则转至步骤310；如果eNB收到UE的附着请求时SCTP链路尚未恢复，则转至步骤311；

步骤307、删除TS1，转到步骤315执行。

步骤308、eNB继续建立与MME的S1连接，转到步骤312执行。

步骤309、eNB收到UE的附着请求时SCTP链路恢复且eNB已经建立与MME的S 1连接，转到步骤315执行。

步骤310、eNB收到UE的附着请求时SCTP链路恢复且eNB正在建立与MME的S1连接，转到步骤313执行。

步骤311、eNB收到UE的附着请求时SCTP链路尚未恢复，转到步骤303执行。

步骤312、eNB收到UE的附着请求，转到步骤315执行。

步骤313、启动定时器TS1，进入定时器等待，直到eNB建立与MME的S1连接成功，执行步骤314。

步骤314、删除定时器TS1，转到步骤315执行。

步骤315、eNB发送初始UE消息，继续附着过程，也即继续执行鉴权、初始上下文建立、UE能力查询、安全模式激活和RRC重配流程，完成附着过。

下面分别就UE附着时SCTP出现链路故障的情况下，根据链路是否在规定时间内恢复的情况对本发明进一步说明。

参见图4，图4是本发明UE附着时SCTP链路出现故障并在规定时间内恢复的处理流程图，具体流程包括以下步骤：

步骤401、UE向eNB发送RRC连接建立请求消息。

步骤402、eNB收到RRC连接请求消息后，向UE发送RRC连接建立命令消息。

步骤403、UE收到RRC连接建立命令消息后，向eNB发送RRC连接建立完成消息。

步骤404、eNB收到RRC连接建立完成消息后，保存RRC连接建立完成消息中携带的NAS消息，检查SCTP链路状态，确定链路故障。

步骤405、eNB启动定时器TS1，进入定时器等待，等待链路恢复。

步骤406、SCTP链路恢复。

步骤407、SCTP链路恢复后，eNB向MME发送S1建立请求消息，以重新建立与MME的S1连接。

步骤408、MME收到S1建立请求消息，向eNB发送S1建立响应消息，重新建立链路完成。

步骤409、eNB判断确定定时器TS1未超时，删除定时器TS1。

这里，步骤407、408和步骤409的执行顺序可以不按顺序，例如，执行顺序还可以是407、409、408、或409、407、408，在这两种情况下，步骤409判断定时器超时，不再执行后续的步骤410-422，而是在UE侧定时器T3411超时后发送附着请求到eNB，eNB接到附着请求后判断链路已经恢复，利用附着请求中携带的NAS消息，构建初始UE消息，并发送初始UE消息到MME，，此时再继续执行步骤411-422，完成附着过程。

步骤410、eNB将RRC连接建立完成后保存的NAS消息填写到初始UE消息中构建新的初始UE消息，并发送到MME。

步骤411、MME收到初始UE消息后，通过eNB向UE发送下行NAS消息：鉴权请求消息。

步骤412、UE收到下行NAS消息：鉴权请求消息后，向MME发送上行NAS消息：鉴权响应消息。

步骤413、MME收到上行NAS消息：鉴权响应消息后，向eNB发送初始上下文建立请求消息。

步骤414、eNB收到初始上下文建立请求消息后，向UE发送UE能力获取请求消息。

步骤415、UE收到UE能力获取请求消息后，向eNB发送UE能力信息消息。

步骤416、eNB收到UE能力信息消息后，向MME发送UE能力指示消息，将UE能力上报给MME。

步骤417、eNB将UE能力上报给MME后，进行安全流程，向UE发送安全模式命令消息。

步骤418、UE收到安全模式命令消息后，进行安全配置并向eNB发送安全模式完成消息。

步骤419、eNB收到安全模式完成消息后，向UE发送RRC连接重配消息，建立SRB2和DRB。

步骤420、UE收到RRC连接重配消息后，向eNB发送RRC连接重配完成消息。

步骤421、eNB收到RRC连接重配完成消息后，向MME发送初始上下文建立响应消息。

步骤422、UE向MME发送上行NAS消息：附着完成消息，本次附着过程结束。

需要说明的是，图4中的步骤401、402、403、410-422分别对应于图2中的步骤201、202、203、204-216，也就是说，步骤401、402、403、410-422与现有技术的处理相同。

参见图5，图5是本发明UE附着时SCTP链路出现故障后未在规定时间内恢复的处理流程图，其中，步骤501-505、512-524分别与图4中步骤401-405、410-422相同，在此不再赘述。下面对eNB启动定时器TS1后的步骤406-411进行说明。

步骤506、SCTP链路未恢复，定时器TS1超时。

步骤507、SCTP链路恢复。

步骤508、SCTP链路恢复后，eNB向MME发送S1建立请求消息，以重新建立与MME之间的链路。

步骤509、MME收到S1建立请求消息，向eNB发送S1建立响应消息，重新建立链路完成。

步骤510、UE侧定时器T3411超时，重新向eNB发送附着请求消息。

步骤511、eNB检查SCTP链路是否恢复，如果恢复且S1链路已经建立，利用附着请求消息中携带的NAS消息构建初始UE消息，执行步骤512，否则，eNB再次启动定时器TS1，进入定时器等待。

需要说明的是，步骤507、508、509的执行与步骤510、511的执行由具体情况而定，具体来说，分为以下三种情况：

1、SCTP链路恢复时，UE侧定时器T3411尚未超时。此时，先顺序执行步骤507、508、509，SCTP链路恢复后重新建立eNB与MME之间的S1连接，再执行步骤510、511，也即当UE侧定时器T3411超时时，UE重新发送附着请求消息到eNB，eNB接收到附着请求消息后，检查SCTP链路是否恢复，此时SCTP链路已经恢复，故eNB根据UE发送的附着请求消息中携带的NAS消息构建初始UE消息，并向MME发送初始UE消息，继续后续的附着流程，也即步骤512-524。

2、SCTP链路恢复后S1链路连接建立完成前，UE侧定时器T3411超时。此时，eNB顺序执行步骤507、508、509重新建立eNB和MME之间的S1链路的同时还顺序执行步骤510、511。如果步骤509先于步骤511完成，则在执行完步骤511后，也即eNB判断链路是否闪断时S1链路已经建立，此时，继续执行512-524；否则，eNB启动定时器TS1，在步骤509完成后，也即eNB启动定时器后S1链路建立完成，此时，删除定时器TS1，继续执行步骤512-524，这里，启动定时器TS1、S1链路建立完成、删除定时器TS1未在图中画出。

3、UE侧定时器T3411已经超时，SCTP链路仍未恢复。此时，不再执行步骤507、508、509，而是直接执行步骤510、511，也即当UE侧定时器T3411超时时，UE重新发送附着请求消息到eNB，eNB接收到附着请求消息后，检查SCTP链路是否恢复，此时SCTP链路尚未恢复，eNB侧再次启动定时器TS1，进入定时器等待，在此过程中，由于不执行步骤507-509，因此用虚线标示。eNB再次启动定时器TS1后，如果SCTP链路在定时器TS1时间内恢复，则其后续处理流程与图4中SCTP链路恢复后的处理流程相同，不再赘述；如果SCTP链路在定时器TS1时间内未恢复，则其后续处理流程与图5中SCTP链路未在定时器TS1时间内恢复的后续处理流程相同，不再赘述；如果UE侧重传4次附着请求后SCTP链路仍然没有恢复，则本次UE附着过程失败，在这种情况下，步骤512-524一直没有执行，因此用虚线标示。

综上所述，本发明在eNB判断SCTP链路闪断后通过利用定时器功能，根据SCTP链路的恢复时间和定时器TS1的超时情况，控制UE附着过程，使得SCTP链路在规定时间内恢复的情况下不需要等待UE侧重新发送附着请求就能够继续执行后续的附着流程，从而缩短了SCTP链路闪断时UE附着时间。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。