终端管理的方法、终端管理系统、计算机设备及存储介质与流程

[0001]
本发明属于5g无线通信系统技术领域，尤其涉及一种终端管理的方法、终端管理系统、计算机设备及存储介质。


背景技术：

[0002]
目前，5g的三大技术方向包括embb、urllc以及mmtc，其中mmtc作为万物互联的技术方向，主要关注广连接、低时延、小包数传、可靠性以及广覆盖等性能指标。同时，相对于lte，5g在rrc状态中引入了一种新的状态inactive态，该状态是基站保留终端的上下文信息，且面向核心网的承载一直保持着，而且当处于inactive状态的终端发生移动性时，会发起rna位置更新过程。
[0003]
对于小包数传，按照release 16及之前的标准协议，都需要先建立信令连接，通过idle状态迁移到connected状态后，才能发送用户面数据，如图1所示。图1中信令面的信令连接建立至少需要好几十毫秒的时间，因此，对于时延较敏感的mmtc应用来说，怎么能够尽量减少这部分信令建立的时延非常关键。
[0004]
为了降低mmtc用户的小包数传时延，3gpp标准讨论release 17将针对非频繁小包在inactive状态下的传输展开研究，如典型的应用场景包括无线传感器的信息不定期上报等。另外，标准讨论也提到如果时间来得及，也可能在release 17增加idle态下的小包传输时延优化。
[0005]
在release 17中，标准引入了在inactive状态下的mmtc小包时延优化，并且业界提出了如下两种方法：
[0006]
(1)信令中携带用户数据：在随机接入过程中(包括四步随机接入与两步随机接入)的msg3/msga中携带小包数据以降低时延，时延降低可以超过50％。如图2所示。
[0007]
(2)用户数据在用户面传输：通过预分配资源给inactive态的mmtc终端以降低时延，时延降低达到90％以上；下图是资源预分配的小包数传流程，如图3所示。
[0008]
通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：
[0009]
现有的3gpprelease 17的tdoc讨论稿中关于降低小包数传时延的方法还有很多方面没有涉及到，包括：
[0010]
(1)只是给出了小包用户数据可放在信令中传输或者在用户面传输，没有具体的方法描述；
[0011]
(2)基站怎么确定哪些终端要处于inactive状态没有明确，因为处于inactive状态的终端需要基站维持与核心网的传输链路以及终端上下文等信息，需要占用基站宝贵的cpu与内存资源，从而限制了基站接入的终端用户数；因此，需要确定哪些终端可以保留inactive状态，哪些终端必须回到idle状态。
[0012]
(3)哪些终端适合小包用户数据放在信令中传输？哪些终端适合小包数据预先分配资源也没有明确；
[0013]
(4)对有移动性要求的终端，为了目标基站能够快速识别终端传小包数据的方式，
同时也为了减少目标基站的判断终端是否可进入inactive状态而消耗不必要资源，源基站应该怎么传递已经确定在inactive态优化小包用户数据传输的终端标识给目标基站也需要明确。


技术实现要素：

[0014]
为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种终端管理的方法、终端管理系统、计算机设备及存储介质。本发明主要针对基站怎么识别哪些终端需要进入inactive状态，而且更进一步的确定可进入inactive状态的哪些终端适合随机接入信令的小包数传方式？哪些终端适合资源预分配的小包数传方式？并且在识别出的移动终端中，如何传递已经识别出来的终端需要inactive状态且合适的小包数传方式的标识。
[0015]
本发明是这样实现的，一种可降低空口时延的终端管理方法，包括：
[0016]
终端管理模块根据终端的业务特征识别出是否可进入inactive状态；
[0017]
对于可进入inactive状态的终端，通过业务特征是否有规律，以及ta是否变化或者终端是否移动，对于业务特征有规律且ta无变化或者不移动的终端，确定可采用预分配资源方式传输小包数据；对于业务特征无规律，或者ta变化，或者移动的终端，则采用随机接入的信令方式传输小包数据；
[0018]
对识别出可进入inactive状态且可通过信令方式传输小包数据的终端打上标识，当发生rna更新时，在目标基站与源基站之间传递该可进入inactive状态且可通过信令方式传输小包数据的标识，使目标基站直接判断终端进入inactive状态且可采用信令方式传输小包数据；当发生基站间切换时，在目标基站与源基站之间传递所述进入inactive状态标识。
[0019]
进一步，所述终端管理模块根据终端的业务特征识别出是否能进入inactive状态的方法包括：
[0020]
基站与终端进行一次业务交互时，采集终端的该次业务请求起止时间、该次业务请求的业务数据包数量与数据包大小业务信息等，然后上报给终端管理模块，终端管理模块根据基站上报的每个终端的业务信息，得到该终端的业务特征包括业务请求时间间隔、业务时长、每次业务的数据量等，如果所述终端业务特征之业务请求时间间隔以及每次业务数据量满足小包传输定义规格，则判断该终端可进入inactive状态，并指示基站该终端能进入inactive状态。
[0021]
进一步，所述终端根据基站上报的终端业务特征，识别出该终端是否需要进入inactive状态，根据基站上报的ta信息或终端是否移动，以及业务特征是否有规律，确定该终端的小包数据是在随机接入信令中传输，还是通过预分配资源方式来传输，并通知给基站资源分配与调度模块执行。终端管理模块的具体处理方法为：对于业务特征有规律且ta无变化或者不移动的终端，确定可采用预分配资源方式传输小包数据；对于业务特征无规律，或者ta变化，或者移动的终端，则采用随机接入的信令方式传输小包数据。
[0022]
进一步，rna的更新方法包括：
[0023]
当终端在inactive状态下发生rna更新时，源基站在rna更新时在rrc继续请求消息(rrcresumerequest)或rrc继续请求1消息(rrcresumerequest1)中携带进入inactive状态标识给目标基站，目标基站解析后获取rrcresumerequest/rrcresumerequest1消息中携
带可进入inactive状态的标识，或者可进入inactive状态标识且随机接入的信令方式传输小包数据的标识，则通知终端管理模块记录该终端进入inactive状态，且基站继续保持该终端在inactive状态，并且指示终端采用信令方式传输小包数据，同时目标基站与源基站之间通过rrc继续/rrc继续完成消息，完成rna更新。
[0024]
进一步，切换方法包括：
[0025]
当终端管理模块确定终端进入inactive状态时正好发生切换，此时终端处于connected状态，源基站在切换请求消息中携带进入inactive状态标识给目标基站，目标基站解析后获取切换请求消息中携带可进入inactive状态的标识，或者可进入inactive状态标识且随机接入的信令方式传输小包数据的标识，则通知终端管理模块记录该终端进入inactive状态，且目标基站后续保持该终端在inactive状态，并且指示终端采用信令方式传输小包数据，同时目标基站给源基站回切换请求确认消息。
[0026]
进一步，切换方法进一步包括：
[0027]
对于ng口的切换，源基站在切换请求消息中携带可进入inactive标识给amf，然后再通过amf通过handover request消息传递给目标基站。
[0028]
本发明的另一目的在于提供一种可降低空口时延的终端管理系统，包括终端管理模块；
[0029]
所述终端管理模块根据基站上报的终端业务信息获得的该终端的业务特征包括业务请求时间间隔、业务时长、每次业务数据量，识别出该终端是否需要进入inactive状态；并进一步的根据基站上报的ta信息或终端是否移动，以及业务特征是否有规律，确定该终端的小包数据是在随机接入信令中传输，还是通过预分配资源方式来传输，并通知给基站进行资源分配。
[0030]
进一步，所述终端为5g mmtc终端，所述基站为5g基站；
[0031]
所述终端管理模块可放在基站内部，或者网管系统，或者其他网元中；
[0032]
所述终端管理模块位于基站内时，对于跨站的rna更新或者切换，源基站传递终端可进入inactive状态的标识或可进入inactive状态且随机接入的信令方式传输小包数据的标识给目标基站。
[0033]
所述终端管理模块位于基站外如网管系统中时，当发生跨站的rna更新或者切换时，基站通过网管到终端管理模块查询该终端是否可进入inactive标识。
[0034]
本发明的另一目的在于提供一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行可降低空口时延的终端管理方法步骤。
[0035]
本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行所述的可降低空口时延的终端管理方法。
[0036]
结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：
[0037]
本发明提供了一种可降低空口时延的终端管理方法及管理系统，获取终端的业务特征并识别出是否可进入inactive状态；对于可进入inactive状态的终端，可进一步通过终端ta是否变化或者终端是否移动，以及业务特征是否周期性的变化及预测，区分该终端是可使用随机接入的信令方式传输小包数据，还是通过资源预分配的方式传输小包数据；
对识别出可进入inactive状态且可通过随机接入的信令方式传输小包数据的终端，在无线通知区域(rna)更新流程或者切换流程中，源基站可携带该终端可进入inactive状态的标识，或可进入inactive状态且可通过随机接入的信令方式传输小包数据的标识给目标基站。本发明既能更好的达成降低时延的目标，也能保证业务体验，同时还能有效的利用无线资源与达成终端的节能效果。
附图说明
[0038]
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0039]
图1是现有技术提供的对于小包数传发送用户面数据的流程图。
[0040]
图2是现有技术提供的四步随机接入小包数传流程图。
[0041]
图3是现有技术提供的资源预分配小包数传流程图。
[0042]
图4是本发明实施例提供的降低空口时延的终端管理的网络结构图。
[0043]
图5是本发明实施例提供的基站与终端进行业务交互结构图。
[0044]
图6是本发明实施例提供的终端管理模块进入inactive状态与小包数据的传输方式流程图。
[0045]
图7是本发明实施例提供的rna更新流程图。
[0046]
图8是本发明实施例提供的切换流程图。
具体实施方式
[0047]
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0048]
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种可降低空口时延的终端管理方法及管理系统，下面结合附图对本发明作详细的描述。
[0049]
如图4所示，本发明实施例提供的降低空口时延的终端管理的网络结构图。
[0050]
其中，为一种可降低空口时延的终端管理系统，根据终端的业务特征如业务请求时间间隔、业务时长、每次业务数据量等识别出该终端是否可进入inactive状态。
[0051]
进一步的，对于可进入inactive状态的终端，通过其业务特征是否有规律，以及ta是否变化或者终端是否移动，对于ta变化或者移动或者业务特征没有规律的终端，确定小包数据通过随机接入信令方式传输，而对于业务特征有规律，且ta无变化或者不移动的终端，则采用预分配资源方式传输小包数据。
[0052]
对识别出可进入inactive状态且通过信令方式传输小包数据的终端打上标识，当发生rna变化时，需要在目标基站与源基站之间传递这个可进入inactive状态的标识，或可进入inactive状态且随机接入的信令方式传输小包数据的标识，以便目标基站直接判断终端进入inactive态；如果发生切换时，也要在目标基站与源基站之间传递这个可进入inactive状态的标识，或可进入inactive状态且随机接入的信令方式传输小包数据的标
识。
[0053]
该终端管理模块可以放在基站内部，或者网管系统中，扩展的，本发明专利包括但不限于该终端管理模块可放置在基站、网管系统或者其他网元中。
[0054]
终端是5g mmtc终端，基站就是5g基站，终端管理模块是一个功能模块，可以放在基站内部，也可以放在网管系统或者其他网元中。终端管理模块主要的功能是根据基站上报的终端业务信息获得业务特征如业务请求时间间隔、业务时长、每次业务数据量等信息，识别出该终端是否需要进入inactive状态；并进一步的根据基站上报的ta信息或终端是否移动，以及业务特征是否有规律，确定该终端的小包数据是在随机接入信令中传输，还是通过预分配资源方式来传输，并通知给基站资源分配与调度模块执行。
[0055]
该模块根据终端的业务特征如业务请求时间间隔、数据包数量与数据包大小等识别出该终端是否可进入inactive状态；进一步的，对于可进入inactive状态的终端，通过其业务特征是否有规律，以及ta是否变化或者是否移动，对于ta变化或者移动或者业务特征没有规律的终端，确定小包数据通过随机接入信令方式传输，而对于业务特征有规律，且ta无变化或者不移动的终端，则采用预分配资源方式传输小包数据。
[0056]
对识别出可进入inactive状态且通过信令方式传输小包数据的终端打上标识，当发生rna变化时，需要在目标基站与源基站之间传递这个可进入inactive状态标识，以便目标基站直接判断终端进入inactive态；如果发生切换时，也要在目标基站与源基站之间传递这个可进入inactive状态标识。
[0057]
如图5所示，基站与终端进行一次业务交互时，采集终端的该次业务请求起止时间、该次业务请求的业务数据包数量与数据包大小等业务信息，然后上报给终端管理模块，终端管理模块根据基站上报的每个终端的业务信息，得到该终端的业务特征如业务请求时间间隔、每次业务时长、每次业务的数据量等，如果该终端业务特征之业务请求时间间隔以及每次业务数据量满足小包传输定义规格，则判断该终端可以进入inactive状态，并指示基站该终端可以进入inactive状态。基站收到这个指示，内部模块根据ta是否发生变化，确定该终端的具体小包传输方式，或者通过内部模块判断终端是否移动来确定该终端的具体小包传输方式。
[0058]
终端管理模块同时管理终端可进入inactive状态与小包数据的传输方式。如图6所示，基站与终端进行一次业务交互时，采集终端的该次业务请求起止时间、该次业务请求的业务数据包数量与数据包大小等业务信息，以及ta信息或者移动标志，然后上报给终端管理模块，终端管理模块根据基站上报的每个终端的业务信息，得到该终端的业务特征如业务请求时间间隔、每次业务时长、每次业务的数据量等，如果该终端业务特征之业务请求时间间隔以及每次业务数据量满足小包传输定义规格，则判断该终端可以进入inactive状态。同时，只要基站上报了ta值，则终端管理模块根据ta值是否发生变化，确定该终端的具体小包传输方式，即如果满足ta未发生变化且业务请求间隔有规律，则建议采用资源预分配小包传输方式，如果不满足，则建议采用信令小包传输方式；或者如果基站只上报了该终端的移动标志，可以根据该终端移动标志判断其是否移动来确定该终端的具体小包传输方式，即如果通过终端移动标志判断终端没有移动且业务请求间隔有规律，则建议采用资源预分配小包传输方式，否则建议采用信令小包传输方式；终端管理模块得到该终端可以进入inactive状态及建议的小包传输方式后，通过消息指示基站该终端可以进入inactive状
态及建议的小包传输方式。基站收到这个指示，可以对该终端执行可以进入inactive状态的小包传输方式。
[0059]
终端管理模块位于基站内部时，对于终端管理模块确定为采用inactive状态的信令传输小包数据方式的终端，当终端管理模块位于基站外如网管系统中时，当发生跨站的rna更新或者切换时，不需要rna更新或者切换时传递终端可进入inactive标识，基站可以通过网管到终端管理模块查询该终端是否可进入inactive标识；而当终端管理模块位于基站网元内时，对于跨站的rna更新或者切换，则需要源基站传递终端可进入inactive标识给目标基站，具体的传递流程如下所示：
[0060]
针对rna更新流程：如图7所示。
[0061]
当终端在inactive状态下发生rna更新时，因为rna更新后目标基站可能会让终端返回idle状态，因此，需要源基站在rna更新时在rrc继续请求消息或rrc继续请求1消息(rrcresumerequest/rrcresumerequest1)中携带可进入inactive状态标识给目标基站，目标基站解析后发现rrcresumerequest/rrcresumerequest1消息中携带了“可进入inactive状态标识”，则通知终端管理模块记录该终端可以进入inactive状态，且基站继续保持该终端在inactive状态，并且指示终端采用信令方式传输小包数据，同时目标基站与源基站之间通过rrc继续/rrc继续完成消息(rrcresume/rrcresumecomplete)完成rna更新流程。
[0062]
针对切换流程：如图8所示。
[0063]
当终端管理模块正好确定该终端可以进入inactive状态时就发生了切换，此时可能终端处于connected状态，为了避免目标基站重新做一遍源基站已经确定该终端可以进入inactive状态的流程而浪费资源及影响业务体验，因此，需要源基站在切换请求消息中携带可进入inactive状态标识给目标基站，目标基站解析后发现切换请求消息(handover request)中携带了“可进入inactive状态标识”，则通知终端管理模块记录该终端可以进入inactive状态，且目标基站后续保持该终端在inactive状态，并且指示终端采用信令方式传输小包数据，同时目标基站给源基站回切换请求确认消息(handover request acknowledge)。
[0064]
本发明描述了基于xn口的切换，对于ng口的切换也同样适用，只是源基站在切换请求(handover required)消息中携带可进入inactive标识给amf，然后再通过amf通过handover request消息传递给目标基站。
[0065]
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。
[0066]
实施例1：
[0067]
终端管理模块具有管理终端可进入inactive状态以及小包数据的传输方式的两个功能。
[0068]
基站与终端在进行一次业务交互时，采集终端的该次业务请求起止时间、该次业务请求的业务数据包数量与数据包大小等业务信息，以及ta信息或者移动标志，然后上报给终端管理模块，终端管理模块根据基站内部模块上报的每个终端的业务信息，得到该终端的业务特征如业务请求时间间隔、业务时长、每次业务的数据量等，如果该终端业务特征之业务请求时间间隔以及每次业务数据量满足小包传输定义规格比如时间间隔大于10秒小于30秒且包流量小于100字节，则判断该终端可以进入inactive状态。同时，只要基站上报了ta值，则终端管理模块根据ta值是否发生变化，确定该终端的具体小包传输方式，即如
果满足ta未发生变化且业务请求间隔有规律，则建议采用资源预分配小包传输方式，如果不满足，则建议采用信令小包传输方式；或者如果基站只上报了该终端的移动标志，可以根据该终端移动标志判断其是否移动来确定该终端的具体小包传输方式，即如果通过终端移动标志判断终端没有移动且业务请求间隔有规律，则建议采用资源预分配小包传输方式，否则建议采用信令小包传输方式；终端管理模块得到该终端可以进入inactive状态及建议的小包传输方式后，通过消息指示基站该终端可以进入inactive状态及建议的小包传输方式。基站收到这个指示，可以对该终端执行可以进入inactive状态的小包传输方式。
[0069]
实施例2：
[0070]
终端管理模块内置基站，对于终端管理模块根据ta值或者移动性判断后确定为采用inactive状态的信令传输小包数据方式的终端，当发生跨站的rna更新时，则源基站传递终端可进入inactive态下可信令传输小包标识给目标基站，具体的传递流程如下所示：
[0071]
针对rna更新流程：
[0072]
当终端在inactive状态下发生rna更新时，源基站在rna更新时在rrc继续请求消息或rrc继续请求1消息(rrcresumerequest/rrcresumerequest1)中携带可进入inactive状态标识给目标基站，目标基站解析后发现rrcresumerequest/rrcresumerequest1消息中携带了enableinactiveflag“可进入inactive状态标识”被置位1，则通知终端管理模块记录该终端可以进入inactive状态，且基站继续保持该终端在inactive状态，并且指示终端采用信令方式传输小包数据，同时目标基站与源基站之间通过rrc继续/rrc继续完成消息(rrcresume/rrcresumecomplete)完成rna更新流程。
[0073]
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0074]
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。