[发明专利]一种适用于UMTS网络RRC状态机的测量方法和系统

摘要

本发明请求保护一种适用于UMTS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：预先设定移动终端和服务器的发/收数据包规则，测量并记录数据包经历的时延，再通过对时延测量结果的分析，推算出UMTS网络移动终端不同RRC状态之间切换规则和状态机具体参数。测量系统包括：时延测量模块401、结果存储模块402及结果分析模块403。本发明所提出的测量方法操作简单，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。此测量方法具有很大的实际应用价值。 1

主权项

1.一种适用于UMTS网络RRC状态机的测量系统，其特征在于：包括时延测量模块、结果存储模块及结果分析模块；其中

时延测量模块：用于对通用移动通信系统UMTS网络中移动终端无线资源控制协议RRC状态机的单向时延进行测量，在服务器和移动终端之间预先设置了服务器发送数据包到移动终端的规则和移动终端接收数据包的规则，发送/接收数据包规则主要包括设置数据包大小、数据包发送/接收时间间隔，在移动终端和服务端间建立TCP连接，并且采用GPS或者NTP网络时间协议时钟同步法，校准使移动终端和服务端达到时钟同步；并将单向时延测量结果发送给测量结果存储模块；

测量结果存储模块：用于记录并存储服务器发送数据包到移动终端的单向时延结果；

时延结果分析模块：调用测量结果存储模块的时延测量结果，计算相邻两次测量结果的斜率，寻找存在斜率突变的跃迁点，确定跃迁点处对应的测量时延结果和休眠时间，根据发送/接收不同大小数据包时延不同和移动终端RRC状态切换会产生较大时延的特性，得出移动终端无线资源控制协议RRC状态机的参数，具体包括状态迁升promotion方式、状态降级demotion方式、状态demotion不活动定时器测量、状态迁升promotion时延、上行数据链路门限值及下行数据链路门限值。

2.一种适用于UMTS网络RRC状态机的测量方法，其特征在于：包括以下步骤：

201、预先在服务器和移动终端之间设置服务器发送数据包到移动终端的规则和移动终端接收数据包的规则；在移动终端和服务端间建立TCP连接，并且采用GPS或者网络时间协议NTP时钟同步法，校准使移动终端和服务端达到时钟同步；

202、测量并记录服务器发送数据包到移动终端的单向时延测量结果；

203、从步骤202中单向时延测量结果中计算相邻两次测量结果的斜率，寻找斜率突变的跃迁点，得到跃迁点处对应的测量时延结果和休眠时延，利用不同大小数据包所需传输时间不同和移动终端RRC状态切换会产生较大时延的特性，得出移动终端RRC状态切换时间参数，具体包括以下参数的测量：状态迁升promotion方式、状态降级demotion方式、状态demotion不活动定时器测量、状态迁升promotion时延、上行数据链路门限值及下行数据链路门限值。

3.根据权利要求2所述的一种适用于UMTS网络RRC状态机的测量方法，其特征在于：步骤203中状态迁升promotion方式的测量具体包括以下步骤：(1)使移动终端网络接口处于空闲状态；(2)服务器发送一个小字节的数据包到移动终端；(3)服务端与客户端进行时钟同步；(4)服务器发送一个大字节的数据包到移动终端，待终端接收数据包，记录数据包经历的单向时延D₁；(5)服务器再次发送一个大字节的数据包到移动终端，待终端接收数据包，记录数据包经历的单向时延D₂，且D₂中不包括状态切换时延；(6)如果满足

|D₁‑D₂|>500ms，则RRC状态迁升方式为IDLE→FACH→DCH；否则，为RRC状态迁升方式IDLE→DCH。

4.根据权利要求2所述的一种适用于UMTS网络RRC状态机的测量方法，其特征在于：步骤203中状态降级demotion方式的测量具体包括以下步骤：(1)设置循环计时器初始值0和最大执行次数M；(2)服务器发送一个大字节的数据包到移动终端；(3)移动终端接收到数据包后，进行休眠N秒；(4)服务端与客户端进行时钟同步；(5)服务器发送一个小字节的数据包到移动终端，记录数据包经历的单向时延值D_N3；(6)服务器再次发送一个大字节的数据包到移动终端；(7)移动终端接收到数据包后，进行休眠N秒；(8)服务端与客户端进行时钟同步；(9)服务器第三次发送一个大字节的数据包到移动终端；记录数据包经历的单向时延D_N4；(10)循环以上步骤(2)～(9)，共需要循环M次；(11)服务器又发送一个大字节数据包到移动终端，记录数据包经历的单向时延D₃；(12)服务器发送一个小字节数据包到移动终端，记录数据包经历的单向时延D₄；(13)若存在|D_N4‑D_N3|‑|D₄‑D₃|>1000ms，则RRC状态降级方式为DCH→FACH→IDLE，否则，则判断RRC状态降级方式为DCH→IDLE。

5.根据权利要求2所述的一种适用于UMTS网络RRC状态机的测量方法，其特征在于：状态降级demotion不活动定时器的测量具体包括以下步骤：(1)设置循环计时器初始值0和最大执行次数M；(2)服务器发送一个大字节数据包到移动终端；(3)在移动终端接收到数据包后，进行休眠N秒；(4)服务端与客户端进行时钟同步；(5)服务器再次发送一个大字节的数据包到移动终端，记录数据包经历的单向时延D_N5；(6)重复步骤(2)～(5)，共需要循环M次；(7)计算记录时延D_N5中相邻两次测量结果的斜率，寻找存在斜率突变的点n，点n对应休眠时间N；(8)若存在两个斜率突变的点n，分别对应休眠时间N₁、N₂，则DCH状态切换到IDLE状态的不活动定时器为N₂，DCH状态切换到FACH状态的不活动定时器为N₁，FACH状态切换到IDLE状态的不活动定时器为N₂‑N₁；若存在一个斜率突变的点n，对应休眠时间N₃，DCH状态切换到IDLE状态的不活动定时器为N₃。

6.根据权利要求2所述的一种适用于UMTS网络RRC状态机的测量方法，其特征在于：状态promotion时延测量方法包括以下步骤：(1)设置循环计时器初始值0和最大执行次数M；(2)服务器发送一个大字节数据包到移动终端；(3)在移动终端接收到数据包后，进行休眠N秒；(4)服务端与客户端进行时钟同步；(5)服务器再次发送一个大字节的数据包到移动终端，记录数据包经历的单向时延D_N6；(6)重复步骤(2)～(5)，共需要循环M次；(7)服务器又发送一个大字节数据包到移动终端，记录数据包经历的单向时延D₆；(8)计算记录的时延D_N6中相邻两次测量结果的斜率，寻找存在斜率突变的点n，点n对应测量的时延为X；(9)若存在两个斜率突变的点n，分别对应测量的时延为X₁、X₂，IDLE状态迁升到DCH状态切换时延为X₂‑D₆，FACH状态迁升到DCH状态切换时延为X₁‑D₆；若存在一个斜率突变的点n，测量时延为X₃，IDLE状态迁升到DCH状态切换时延为X₃‑D₆。

7.根据权利要求2所述的一种适用于UMTS网络RRC状态机的测量方法，其特征在于：步骤203中上行数据链路门限值的确定包括以下具体步骤：(1)设置循环计时器初始值n和最大执行次数M；(2)服务器发送一个大字节数据包到移动终端；(3)在移动终端接收到数据包后，进行休眠N秒；(4)服务端与客户端进行时钟同步；(5)服务器发送一个(100+n*10)字节的数据包到移动终端，记录数据包经历的单向时延D_n7；(6)重复步骤(2)～(5)，共需要循环M‑n次；(7)计算记录的时延D_n7中相邻两次测量结果的斜率，寻找存在斜率突变的点m，点m处对应发送数据包的大小为(100+n*10)字节，即为触发FACH状态切换到