[发明专利]一种适用于TD-LTE网络RRC状态机的测量系统及方法

说明书

本发明请求保护一种适用于TD‑LTE网络RRC状态机的测量方法和系统，属于移动通信技术领域。测量方法包括步骤：预先设定服务器发送数据包到移动终端的规则，并记录数据包经历的单向时延，推算移动终端RRC状态切换时间参数。测量系统包括：用于测量时延的移动终端、服务器，在移动终端和服务端间建立TCP连接，并且利用GPS或者NTP时钟同步，校准移动终端和服务端时钟。本发明优化网络设计和资源分配，为移动终端用户提供一个良好的使用平台。进一步为移动终端应用开发者提供可靠的理论支持，发现应用程序在数据传输过程中对终端能耗的影响，从而协助其在开发过程中优化数据交互过程，以便更好地提升网络传输质量。

技术领域

本发明涉及无线通信领域，特别涉及一种适用于TD-LTE网络中RRC状态机的测量方法和系统。

背景技术

TD-LTE是英文Time Division Long Term Evolution(分时长期演进)的英文简称，是基于3GPP LTE(第三代合作伙伴计划长期演进技术)的一种通讯技术与标准。如图1所示，在扁平化的TD-LTE网络中，eNodeB(演进型NodeB)网元将UMTS网络的NodeB和RNC(无线网络控制器)进行了融合。其中，RRC(无线资源控制协议)被实施在RNC中，RRC协议负责移动终端和基站之间无线数据链路的建立和释放,并在每一个移动终端设备上维护着一个RRC状态机，该状态机负责管理物理链路的状态。通常来说，在移动终端主要有2种RRC状态：(1)RRC_IDLE状态：移动终端没有RRC连接以及用户专有资源，不能够传输数据，在此状态下能耗较低；(2)RRC_CONNECTED状态，即一般所述的RRC连接建立状态，为完成数据传输建立无线数据传输链路，在此状态下能耗很高。移动终端的RRC状态切换包括2个方向，包括从RRC_CONNECTED状态向RRC_IDLE状态的切换，称为Demotion(降级)，这个过程一般由网络运营商设置的不活动计时器来触发，在T时间内观测不到任何数据传输，不活动计时器触发Demotion，其中T时间又被称为尾时间；从RRC_IDLE状态向RRC_CONNECTED状态的切换，称为Promotion(迁升)，这个状态切换过程要带来较大的时延。

LTE网络采用非连续接收机制(DRX，Discontinuous reception)，采用固定的周期，并在寻呼时刻(PO)到来时启动监视PDCCH(物理下行控制信道)的功能，进入空闲模式下的激活期(Onduration Timer)，在激活期需要全面监视PDCCH，在DRX激活期过去之后再次进入睡眠状态，用户装置仅监控每个DRX周期的PO。图2所示为LTE网络中非连续接收机制示意图。

不同TD-LTE网络运营商根据实际情况配置了不同的RRC参数，如图3所示是运营商可能配置的LTE RRC状态机模型。

无线网络运营商通过根据具体情况设置不同的状态Demotion不活动定时器、状态Promotion时延、非连续接收周期与激活期等参数来控制上述状态的转换。由于运营商并不公开这些参数，用户装置无法直接获得上述参数。

目前针对蜂窝网络中移动终端RRC状态机测量技术研究较少，且主要集中在3G网络，缺少针对TD-LTE网络中RRC状态机及其参数的测量。QianFeng等人提出一种适用于UMTS网络的移动终端探测技术来测量RRC状态机。这种方法通过调整用户设备的收/发数据包策略，可以发现不同RRC状态之间切换的特征，进而实现推算RRC状态机及其具体参数。

但是，发明人发现现有的测量方法存在以下问题：(1)LTE网络相对于3G网络来说，因为非连续接收机制的存在，导致这种从移动终端进行主动测量往返时延的方法，会导致RRC状态promotion到连接状态，无法测量LTE网络中空闲状态的下行监听信道非连续周期和非连续周期内激活期的大小。(2)此种方法在测量往返时延过程中，因为没有考虑到大字节数据包与小字节数据包在传输时延上的差异性，会导致RRC状态机参数测量结果不够精确。

发明内容