專利名稱：無線演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)中移動(dòng)管理的限制信令方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)，具體的涉及一種無線演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)中不同無線接入類型(RAT)間的移動(dòng)管理方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
通用移動(dòng)通信系統(tǒng)(UMTS)是采用WCDMA空中接口技術(shù)的第三代(3G)移動(dòng)通信系統(tǒng)，通常也把UMTS系統(tǒng)稱為WCDMA通信系統(tǒng)。UMTS系統(tǒng)采用了與第二代(2G)移動(dòng)通信系統(tǒng)類似的結(jié)構(gòu)，包括無線接入網(wǎng)絡(luò)(RAN)和核心網(wǎng)絡(luò)(CN)。其中無線接入網(wǎng)絡(luò)用于處理所有與無線有關(guān)的功能，而CN處理UMTS系統(tǒng)內(nèi)所有的話音呼叫和數(shù)據(jù)連接，并實(shí)現(xiàn)與外部網(wǎng)絡(luò)的交換和路由功能。CN從邏輯上分為電路交換域和分組交換域。UMTS陸地?zé)o線接入網(wǎng)(UTRAN)、CN與用戶設(shè)備(User Equipment，UE)一起構(gòu)成了整個(gè)UMTS系統(tǒng)。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。
UTRAN包含一個(gè)或幾個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)(RNS)。一個(gè)RNS由一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)和一個(gè)或多個(gè)基站(Node B)組成。RNC用來分配和控制與之相連或相關(guān)的NodeB的無線資源，主要完成Uu接口物理層協(xié)議的處理。它的主要功能是擴(kuò)頻、調(diào)制、信道編碼及解擴(kuò)、解調(diào)、信道解碼，還包括基帶信號(hào)和射頻信號(hào)的相互轉(zhuǎn)換等功能。NodeB則完成Iub接口和Uu接口之間的數(shù)據(jù)流的轉(zhuǎn)換，同時(shí)也參與一部分無線資源管理；其主要功能是擴(kuò)頻、調(diào)制、信道編碼及解擴(kuò)、解調(diào)、信道解碼，還包括基帶信號(hào)和射頻信號(hào)的相互轉(zhuǎn)換等功能。UTRAN的結(jié)構(gòu)如圖2所示。
以上的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)是基于第三代合作協(xié)議(3GPP)Rel6以前版本的架構(gòu)，考慮到未來網(wǎng)絡(luò)的競(jìng)爭(zhēng)能力，3GPP正在研究一種全新的演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)以滿足未來十年甚至更長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用需求，包括系統(tǒng)架構(gòu)演進(jìn)(SAE)和接入網(wǎng)的長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)，其中演進(jìn)的接入網(wǎng)稱為E-UTRAN。網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的目標(biāo)是希望提供一種低時(shí)延、高數(shù)據(jù)速率、高系統(tǒng)容量和覆蓋、低成本、完全基于IP的網(wǎng)絡(luò)。由于是一種全新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，因此現(xiàn)有架構(gòu)的所有節(jié)點(diǎn)、功能和流程都將發(fā)生實(shí)質(zhì)性的變化。
現(xiàn)有技術(shù)一為了保證與現(xiàn)有系統(tǒng)的兼容，3GPP的網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的目標(biāo)之一就是實(shí)現(xiàn)E-UTRAN和UTRAN、GERAN(GSM/EDGE無線接入網(wǎng))之間的移動(dòng)性管理。目前提出了一種解決所述3GPP接入系統(tǒng)間移動(dòng)性管理的方案，該方案基于如圖3所示的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。LTE RA為演進(jìn)的E-UTRA小區(qū)，2G/3G RA為傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的UMTS或GPRS(通用分組無線業(yè)務(wù))小區(qū)。當(dāng)UE在演進(jìn)的SAE網(wǎng)絡(luò)和傳統(tǒng)的2G/3G網(wǎng)絡(luò)間漫游時(shí)，用戶(UE)為了接收網(wǎng)絡(luò)提供的業(yè)務(wù)需要向網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)起路由區(qū)更新過程。
在這種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下，用戶發(fā)起的路由區(qū)更新流程如圖4所示，具體描述如下1、當(dāng)空閑狀態(tài)下的UE從2G/3G網(wǎng)絡(luò)覆蓋下進(jìn)入演進(jìn)的SAE網(wǎng)絡(luò)覆蓋下，UE通過監(jiān)聽廣播信道獲得其所在的演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)路由區(qū)標(biāo)識(shí)信息(RAI)。發(fā)現(xiàn)與原有的2G/3G網(wǎng)絡(luò)路由區(qū)標(biāo)識(shí)不匹配，則UE向網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)起路由區(qū)更新流程；2、UE發(fā)送一個(gè)路由區(qū)更新請(qǐng)求到新移動(dòng)管理實(shí)體/用戶面實(shí)體(MME/UPE)，消息包括原來的注冊(cè)信息(如臨時(shí)身份等，如果沒有臨時(shí)身份就用永久身份)，路由區(qū)更新請(qǐng)求還可以包括缺省IP接入承載信息(如用戶優(yōu)選的IP地址和接入點(diǎn)名稱(APN))；3、新MME/UPE將接收到的原注冊(cè)信息發(fā)送給原來的MME/UPE以獲取用戶的信息；4、原來的MME/UPE發(fā)送用戶信息(如永久用戶身份)給新MME/UPE；5、UE通過新的MME/UPE進(jìn)行鑒權(quán)；
6、新MME/UPE通過UE的用戶信息獲得歸屬用戶服務(wù)器(HSS)的位置，并向HSS將自身注冊(cè)成UE的新服務(wù)節(jié)點(diǎn)；7、HSS將在原MME/UPE中UE的信息刪除；8、HSS確認(rèn)MME/UPE注冊(cè)成功，授權(quán)使用缺省IP接入承載的用戶簽約信息轉(zhuǎn)移給MME/UPE，計(jì)費(fèi)策略信息也隨之轉(zhuǎn)移到MME/UPE；9、新MME/UPE確認(rèn)UE的網(wǎng)絡(luò)注冊(cè)成功，并分配一個(gè)新的臨時(shí)標(biāo)識(shí)給UE；10、新MME/UPE更新到系統(tǒng)間錨點(diǎn)(Inter AS Anchor)的路由區(qū)，之后下行的數(shù)據(jù)包都到達(dá)新的MME/UPE。
但該技術(shù)方案的缺陷在于在空閑模式(LTE_IDLE)下，UE從2G/3G網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)到SAE/LTE接入系統(tǒng)時(shí)，將發(fā)生位置更新的一系列過程，包括MME/UPE之間UE上下文的轉(zhuǎn)移、MME向HSS注冊(cè)、UPE向系統(tǒng)間錨點(diǎn)做路由更新等，從而導(dǎo)致一系列的空閑模式下的位置管理信令流量。而由于演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)建網(wǎng)初期E-UTRA小區(qū)覆蓋范圍較小，隨著UE的漫游，其在E-UTRAN和UTRAN、GERAN之間頻繁移動(dòng)，從而導(dǎo)致系統(tǒng)頻繁進(jìn)行位置更新的流程，極大地增加了空閑模式下的信令流量負(fù)荷。
現(xiàn)有技術(shù)二現(xiàn)有技術(shù)的另外一種方案可解決系統(tǒng)頻繁進(jìn)行位置更新的問題。在3GPP傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)部署中，GSM和UMTS小區(qū)可歸于同一路由區(qū)(或位置區(qū)LA)。尋呼時(shí)SGSN在整個(gè)路由區(qū)內(nèi)尋呼。有效的避免了GSM和UMTS間頻繁的位置更新操作?，F(xiàn)有技術(shù)二的方案為傳統(tǒng)方案在E-UTRAN中的繼承，即設(shè)置同時(shí)支持E-UTRA，UTRA和GSM小區(qū)的路由區(qū)，如圖5所示。但該技術(shù)要求2G/3G和演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)共用核心網(wǎng)內(nèi)的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)SGSN，從而導(dǎo)致SGSN需要支持Gb、Iu-PS以及演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)中的接口，設(shè)備復(fù)雜性極大；而且由于核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)共用，使得網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的靈活性大大降低。
現(xiàn)有技術(shù)三另外還有一種方案是將E-UTRA小區(qū)和GSM/UTRAN小區(qū)劃分到不同的路由區(qū)(其中E-UTRAN的稱為TA區(qū)(跟蹤區(qū))，GSM/UTRAN的稱為RA區(qū))。但是UE在完成附著或位置更新過程后同時(shí)被多個(gè)路由區(qū)接受。這些路由區(qū)成為等價(jià)路由區(qū)。UE在該區(qū)域內(nèi)的漫游時(shí)，不需要發(fā)起位置更新過程以維持位置信息，有效的減少了空閑狀態(tài)下移動(dòng)的信令負(fù)荷。
對(duì)該方案的尋呼流程具體描述如下用戶面網(wǎng)關(guān)(UP-GW)記錄兩個(gè)標(biāo)識(shí)信息一是UE是否處于活動(dòng)(LTE_Active)狀態(tài)，二是UE上一次在路由區(qū)內(nèi)的活動(dòng)是在E-UTRA中還是UTRA/GSM中進(jìn)行。當(dāng)下行數(shù)據(jù)到達(dá)UP-GW時(shí)，UP-GW判斷這兩個(gè)標(biāo)識(shí)信息1、若UE處于LTE_Active狀態(tài)，則網(wǎng)絡(luò)直接向UE發(fā)送下行數(shù)據(jù)；2、若UE上一次在路由區(qū)內(nèi)活動(dòng)是在E-UTRA中進(jìn)行，且UE處于LTE_Idle狀態(tài)，存在UE漫游至等價(jià)路由區(qū)GSM/UTRA一側(cè)的可能性，網(wǎng)絡(luò)在整個(gè)路由區(qū)內(nèi)發(fā)起尋呼；3、若UE上一次在路由區(qū)內(nèi)活動(dòng)是在現(xiàn)有的UMTS網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行，GW首先向UMTS網(wǎng)絡(luò)發(fā)送下行數(shù)據(jù)；a)若UE處于激活態(tài)，數(shù)據(jù)可直接下發(fā)至UE，不需要后續(xù)的尋呼流程；b)若UE處于待機(jī)(standby)，URA_PCH，CELL_PCH，PMM_IDLE等非活動(dòng)狀態(tài)，則UE有可能漫游至E-UTRAN側(cè)，UMTS網(wǎng)絡(luò)中處理對(duì)應(yīng)的上述四種狀態(tài)的對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)將收到的下行數(shù)據(jù)回傳至網(wǎng)關(guān)(GW)，同時(shí)通知GW在整個(gè)路由區(qū)內(nèi)尋呼UE。
但該技術(shù)又存在如下缺點(diǎn)首先，該技術(shù)要求對(duì)現(xiàn)有3G網(wǎng)絡(luò)的接入網(wǎng)部分進(jìn)行改造，使之能夠支持Iu接口上新的信令流程，這會(huì)帶來很大的兼容性問題；其次，在核心網(wǎng)有數(shù)據(jù)發(fā)往空閑狀態(tài)下的UE時(shí)，數(shù)據(jù)需要通過核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)發(fā)往3G網(wǎng)絡(luò)的RNC，某些情況下又要把數(shù)據(jù)從RNC發(fā)回給核心網(wǎng)，產(chǎn)生了不必要的數(shù)據(jù)回環(huán)傳輸，并增加了信令流程的復(fù)雜度。
另外，該技術(shù)定義的等價(jià)路由區(qū)要求UE存儲(chǔ)整個(gè)等價(jià)路由區(qū)內(nèi)的所有路由區(qū)標(biāo)識(shí)/跟蹤區(qū)標(biāo)識(shí)(RAI/TAI)，而演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期可能會(huì)在一個(gè)RA區(qū)內(nèi)有大量的TA區(qū)以熱點(diǎn)形式分布，因此等價(jià)路由區(qū)中的RAI/TAI列表長(zhǎng)度也會(huì)較長(zhǎng)，從而增加了UE的存儲(chǔ)量，也增加了相關(guān)信令的長(zhǎng)度。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)如上所述的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)中不同無線接入類型(RAT)間空閑模式下移動(dòng)性管理的方案，以解決空閑模式下的UE在不同RAT間移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生大量信令負(fù)荷的問題。本發(fā)明提出了一種新的系統(tǒng)架構(gòu)，并給出了該架構(gòu)下的信令流程。同時(shí)，本發(fā)明還意在實(shí)現(xiàn)下列方面的改進(jìn)不過多增加設(shè)備接口，降低設(shè)備的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度；提高網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的靈活性；保證現(xiàn)有3G接入網(wǎng)絡(luò)的兼容性；降低空閑模式下呼叫UE的信令流程復(fù)雜度。
為了實(shí)現(xiàn)所述的目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為一種無線演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)中移動(dòng)性管理的限制信令方法，包括如下步驟a.建立演進(jìn)路由區(qū)，該演進(jìn)路由區(qū)包括2G/3G網(wǎng)絡(luò)中的路由區(qū)RA和相鄰的演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)中的路由區(qū)TA；b.每一演進(jìn)路由區(qū)對(duì)應(yīng)一個(gè)路由區(qū)標(biāo)識(shí)RAI，使所述演進(jìn)路由區(qū)的RA/TA共用一個(gè)路由區(qū)標(biāo)識(shí)RAI，并在每個(gè)RA/TA內(nèi)廣播；c.空閑模式下的用戶在所述演進(jìn)路由區(qū)內(nèi)移動(dòng)時(shí)，不進(jìn)行路由區(qū)更新。
所述的方法還包括對(duì)所述演進(jìn)路由區(qū)內(nèi)不同的RA/TA分配不同的移動(dòng)用戶標(biāo)識(shí)碼。
所述的方法還包括d1.當(dāng)用戶設(shè)備UE從所述演進(jìn)路由區(qū)移動(dòng)至所述演進(jìn)路由區(qū)外時(shí)，該UE發(fā)起包括所述演進(jìn)路由區(qū)的RAI和用戶標(biāo)識(shí)碼在內(nèi)的路由區(qū)更新請(qǐng)求信息；d2.所述演進(jìn)路由區(qū)外的新的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述請(qǐng)求信息中的RAI和/或用戶標(biāo)識(shí)碼找到原來的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，從而進(jìn)行信令交互，完成路由區(qū)的更新。
所述d2包括如果所述新的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)支持對(duì)所述用戶識(shí)別碼的解析，則該新的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述路由區(qū)標(biāo)識(shí)RAI確定原來的演進(jìn)路由區(qū)，并根據(jù)用戶標(biāo)識(shí)碼找到所述演進(jìn)路由區(qū)中對(duì)應(yīng)的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)。
所述步驟d2是指演進(jìn)區(qū)外的新的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)(如SGSN)接收用戶發(fā)起的路由區(qū)更新請(qǐng)求，根據(jù)所述請(qǐng)求中的路由區(qū)標(biāo)識(shí)RAI確定原來的演進(jìn)路由區(qū)，并根據(jù)所述用戶標(biāo)識(shí)碼找到所述演進(jìn)路由區(qū)中對(duì)應(yīng)的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)(SGSN或SAE MME/UPE)，并向該核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送信令請(qǐng)求UE的上下文；原來的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)、新的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)以及歸屬用戶服務(wù)器(HSS)之間進(jìn)行信令交互，進(jìn)行上下文倒換、安全、注冊(cè)信息獲取、位置更新等過程；新的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)和UE之間進(jìn)行路由區(qū)更新確認(rèn)，從而完成路由區(qū)更新。
所述d2包括如果所述新的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)不支持對(duì)所述用戶識(shí)別碼的解析，則該新的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述RAI找到所述演進(jìn)路由區(qū)，并在該演進(jìn)路由區(qū)內(nèi)指定一演進(jìn)路由區(qū)代理；由所述演進(jìn)路由區(qū)代理解析所述的用戶識(shí)別碼，以找到所述演進(jìn)路由區(qū)中對(duì)應(yīng)的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，并將新的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信令轉(zhuǎn)發(fā)至所述演進(jìn)路由區(qū)中對(duì)應(yīng)的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)。
所述步驟d2是指演進(jìn)路由區(qū)外的新的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)(如SGSN)接收所述用戶發(fā)起的路由區(qū)更新請(qǐng)求，根據(jù)所述請(qǐng)求中包含的路由區(qū)標(biāo)識(shí)RAI確定原來的演進(jìn)路由區(qū)，并在該演進(jìn)路由區(qū)指定一代理，向該代理發(fā)送信令請(qǐng)求UE的上下文，信令中包含原來的用戶標(biāo)識(shí)碼；演進(jìn)路由區(qū)的代理根據(jù)接收到的用戶標(biāo)識(shí)碼解析出原來的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)(如SGSN或SAE MME/UPE)，并將接收到的信令轉(zhuǎn)發(fā)給該核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)；原來的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)、新的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)以及HSS之間進(jìn)行信令交互；
新的SGSN和UE之間進(jìn)行路由區(qū)更新確認(rèn)，路由區(qū)更新完成。
所述的用戶標(biāo)識(shí)碼為P-TMSI；所述的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)包括2G/3G網(wǎng)絡(luò)的SGSN/GGSN、演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的SGSN/GGSN或演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的MME/UPE。
所述步驟c包括當(dāng)有下行數(shù)據(jù)發(fā)往空閑模式下的UE，由演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性管理實(shí)體(MME)發(fā)起整個(gè)演進(jìn)路由區(qū)的尋呼過程。
所述的方法還包括下行數(shù)據(jù)到達(dá)系統(tǒng)間錨點(diǎn)，該系統(tǒng)間錨點(diǎn)根據(jù)最近一次的路由狀態(tài)決定發(fā)往2G/3G用戶面實(shí)體或演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)用戶面實(shí)體，并且數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)發(fā)，不進(jìn)行緩存。
如果數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)用戶面實(shí)體，則由演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)用戶面實(shí)體進(jìn)行數(shù)據(jù)緩存；演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)用戶面實(shí)體向演進(jìn)路由區(qū)內(nèi)所有基站發(fā)起尋呼消息，并通過2G/3G移動(dòng)性管理實(shí)體作為代理向所有演進(jìn)路由區(qū)內(nèi)的2G/3G接入網(wǎng)發(fā)起尋呼。
如果從所述的2G/3G接入網(wǎng)收到尋呼響應(yīng)，則2G/3G移動(dòng)性管理實(shí)體(MME)將所述響應(yīng)以及2G/3G用戶面實(shí)體和演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)用戶面實(shí)體之間轉(zhuǎn)發(fā)通道的請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給所述演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性管理實(shí)體；演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性管理實(shí)體通知演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)用戶面實(shí)體將緩存的數(shù)據(jù)由演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)用戶面實(shí)體轉(zhuǎn)發(fā)至2G/3G用戶面實(shí)體，同時(shí)將UE上下文由演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性管理實(shí)體轉(zhuǎn)移到2G/3G移動(dòng)性管理實(shí)體，并切換系統(tǒng)間錨點(diǎn)路徑至2G/3G用戶面實(shí)體，進(jìn)入2G/3G接入網(wǎng)的正常流程。
如果數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到2G/3G用戶面實(shí)體，且其2G/3G網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)為PMM_IDLE狀態(tài)，則由2G/3G用戶面實(shí)體進(jìn)行數(shù)據(jù)緩存，并通知演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性管理實(shí)體，由演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性管理實(shí)體向演進(jìn)路由區(qū)中的演進(jìn)接入網(wǎng)進(jìn)行尋呼，并由2G/3G移動(dòng)性管理實(shí)體作為代理向2G/3G接入網(wǎng)發(fā)起尋呼；
如果演進(jìn)接入網(wǎng)收到尋呼響應(yīng)，則演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性管理實(shí)體將該響應(yīng)轉(zhuǎn)發(fā)給2G/3G移動(dòng)性管理實(shí)體，同時(shí)在轉(zhuǎn)發(fā)消息中包括建立起2G/3G用戶面實(shí)體和演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)用戶面實(shí)體之間轉(zhuǎn)發(fā)通道的請(qǐng)求，接著將緩存數(shù)據(jù)從2G/3G用戶面實(shí)體轉(zhuǎn)發(fā)到演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)用戶面實(shí)體，同時(shí)建立用戶面承載，并切換系統(tǒng)間錨點(diǎn)路徑至演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)用戶面實(shí)體。
如果數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到2G/3G用戶面實(shí)體，且其2G/3G狀態(tài)為URA_PCH狀態(tài)，則數(shù)據(jù)在2G/3G用戶面實(shí)體緩存，并復(fù)制一份數(shù)據(jù)發(fā)送到2G/3G網(wǎng)絡(luò)的基站控制器，由基站控制器進(jìn)行尋呼或數(shù)據(jù)直傳。
一種無線演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)中移動(dòng)性管理的限制信令系統(tǒng)，包括演進(jìn)路由區(qū)，該演進(jìn)路由區(qū)包括2G/3G接入網(wǎng)中的路由區(qū)RA和相鄰的演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)中的路由區(qū)TA，每一演進(jìn)路由區(qū)對(duì)應(yīng)一個(gè)路由區(qū)標(biāo)識(shí)RAI；2G/3G核心網(wǎng)，與演進(jìn)路由區(qū)中的2G/3G接入網(wǎng)相連；該2G/3G核心網(wǎng)包括2G/3G移動(dòng)性管理實(shí)體(MME)，用作控制面的管理；以及2G/3G用戶面實(shí)體，用于數(shù)據(jù)面的處理；演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)核心網(wǎng)，與演進(jìn)路由區(qū)中的演進(jìn)接入網(wǎng)絡(luò)相連接，其包括演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性管理實(shí)體，用于控制面的管理，以及演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)用戶面實(shí)體，用于數(shù)據(jù)面的處理；歸屬用戶服務(wù)器，與2G/3G移動(dòng)性管理實(shí)體以及演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性管理實(shí)體相連接，用于存儲(chǔ)用戶信息；系統(tǒng)間錨點(diǎn)，與2G/3G用戶面實(shí)體和演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)用戶面實(shí)體連接，用于接收并轉(zhuǎn)發(fā)外部數(shù)據(jù)；其中，所述的2G/3G移動(dòng)性管理實(shí)體與演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性管理實(shí)體相連，所述2G/3G用戶面實(shí)體和演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)用戶面實(shí)體通過直接的接口相連。
在所述演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性管理實(shí)體中存儲(chǔ)UE的移動(dòng)性管理和會(huì)話管理上下文，所述上下文包括UE在2G/3G網(wǎng)絡(luò)中的上下文及在演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)中的上下文；所述2G/3G移動(dòng)性管理實(shí)體保存UE在2G/3G網(wǎng)絡(luò)中的移動(dòng)性管理和會(huì)話管理上下文。
本發(fā)明簡(jiǎn)化了原有的限制信令方案中所要求的等價(jià)路由區(qū)方案，降低了對(duì)UE存儲(chǔ)區(qū)的要求和相關(guān)信令的長(zhǎng)度；同時(shí)該方案也解決了在演進(jìn)路由區(qū)共用一個(gè)RAI的情況下，當(dāng)UE從演進(jìn)路由區(qū)內(nèi)向非演進(jìn)路由區(qū)進(jìn)行路由區(qū)更新時(shí)，如何尋找原有的演進(jìn)路由區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)(如SGSN或SAE MME/UPE)的問題。根據(jù)本發(fā)明，空閑模式下的UE在不同的無線接入技術(shù)網(wǎng)絡(luò)之間移動(dòng)時(shí)不需要和網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行任何信令交互，大大降低了信令的負(fù)荷；并且本發(fā)明中UE在接入網(wǎng)中的狀態(tài)只保存在接入網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)元上，從而很好的保持了RAN和CN功能分離的原則，不需要對(duì)現(xiàn)有的2G/3G的接入網(wǎng)部分做任何修改，因此具有很好的兼容性；同時(shí)，在空閑模式下呼叫UE時(shí)沒有數(shù)據(jù)來回重復(fù)傳輸?shù)倪^程，降低了過程的復(fù)雜度。


圖1為現(xiàn)有UMTS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖2為現(xiàn)有UTRAN的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖；圖3為現(xiàn)有技術(shù)一的3GPP接入系統(tǒng)間網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)；圖4為在圖3所示的網(wǎng)路架構(gòu)下，用戶發(fā)起路由區(qū)更新的流程圖；圖5為現(xiàn)有技術(shù)二系統(tǒng)框架示意圖；圖6為本發(fā)明的構(gòu)建了演進(jìn)路由區(qū)的系統(tǒng)架構(gòu)圖；圖7為本發(fā)明的演進(jìn)路由區(qū)的結(jié)構(gòu)圖；圖8為本發(fā)明的SAE網(wǎng)絡(luò)至2G/3G網(wǎng)絡(luò)時(shí)的移動(dòng)性管理流程圖；圖9為本發(fā)明的2G/3G網(wǎng)絡(luò)至SAE網(wǎng)絡(luò)時(shí)的移動(dòng)性管理流程圖；圖10為用戶進(jìn)入到演進(jìn)路由區(qū)以外路由區(qū)，新的SGSN支持P-TMSI解析情況下的信號(hào)流圖；圖11為用戶進(jìn)入到演進(jìn)路由區(qū)以外路由區(qū)，新的SGSN不支持P-TMSI解析情況下的信號(hào)流圖。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
為了讓空閑模式下的UE在演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)有2G/3G網(wǎng)絡(luò)之間移動(dòng)時(shí)不進(jìn)行信令交互，也就是不要進(jìn)行RA更新過程，為此，本發(fā)明基于演進(jìn)路由區(qū)(ERAEvolved RA)的概念，給出實(shí)現(xiàn)方案。
本發(fā)明將相鄰的2G/3G網(wǎng)絡(luò)中的RA區(qū)和演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)中的TA區(qū)共同劃為一個(gè)演進(jìn)路由區(qū)。每個(gè)演進(jìn)路由區(qū)對(duì)應(yīng)于一個(gè)路由區(qū)標(biāo)識(shí)(RAI)，該演進(jìn)路由區(qū)內(nèi)的所有RA/TA都使用同樣的RAI，該RAI在每個(gè)RA/TA內(nèi)廣播。演進(jìn)路由區(qū)在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時(shí)確定。演進(jìn)路由區(qū)的結(jié)構(gòu)如圖7所示。UE在空閑狀態(tài)下在同一個(gè)演進(jìn)路由區(qū)內(nèi)移動(dòng)時(shí)，由于接收到的RAI相同，即使跨越不同的RA/TA區(qū)，也不進(jìn)行RA更新流程。
基于演進(jìn)路由區(qū)的概念，本發(fā)明提出了如圖6所示的架構(gòu)。在該架構(gòu)中，演進(jìn)的無線接入網(wǎng)和UTRAN的小區(qū)共屬于一個(gè)前面描述的演進(jìn)路由區(qū)(ERA)。2G/3G的核心網(wǎng)按照功能劃分為2G/3G移動(dòng)性管理實(shí)體(MME)和2G/3G用戶面實(shí)體(UPE)，其中2G/3G MME對(duì)應(yīng)于SGSN(服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn))，2G/3G UPE對(duì)應(yīng)于SGSN或者SGSN/GGSN(網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(diǎn))。演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)核心網(wǎng)包括演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性管理實(shí)體(用于控制面的管理)，以及演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)用戶面實(shí)體(用于數(shù)據(jù)面的處理)。對(duì)本發(fā)明如圖6所示的系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)解釋如下1)外部網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)名稱(APN)的數(shù)據(jù)通過Gi接口與系統(tǒng)間錨點(diǎn)(InterAS Anchor)相連；2)系統(tǒng)間錨點(diǎn)分別與2G/3G用戶面實(shí)體(UPE)和SAE用戶面實(shí)體(UPE)相連；3)2G/3G UPE和SAE UPE之間有直接的接口相連；4)歸屬用戶服務(wù)器(HSS)分別與2G/3G MME和SAE MME相連；5)2G/3G MME和SAE MME之間有直接的接口相連；
6)2G/3G核心網(wǎng)(GPRS Core)和UTRAN相連，演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)核心網(wǎng)(EvolvedPacket Core)和演進(jìn)的無線接入網(wǎng)(Evolved RAN)相連。
本發(fā)明將用戶(UE)分為兩類，一種是只支持2G/3G網(wǎng)絡(luò)的UE，稱為UTRAN的UE，另一類是同時(shí)支持SAE網(wǎng)絡(luò)和2G/3G網(wǎng)絡(luò)的UE，稱為E-UTRAN的UE；對(duì)于E-UTRAN的UE而言，其GPRS移動(dòng)管理(GMM)上下文和會(huì)話管理(SM)的上下文在一個(gè)演進(jìn)路由區(qū)中只有一份，存放在SAE MME處，包括其在2G/3G網(wǎng)絡(luò)中的上下文和在SAE中的上下文；2G/3G MME只保存UTRAN的UE的GMM和SM的上下文，對(duì)于E-UTRAN的UE而言，只作為上下文的一個(gè)代理(Proxy)，對(duì)上下文進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)和臨時(shí)存儲(chǔ)。
在UE進(jìn)行附著或者路由區(qū)更新的過程中，該UE被接入到一個(gè)ERA中，并在SAE MME處記錄其上下文；當(dāng)UE在LTE_IDLE和非激活的UTRA狀態(tài)(URA_PCH或RRC_IDLE)之間變換時(shí)，只要UE還處在同一個(gè)ERA中，則UE不和網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行任何信令交互，否則進(jìn)行正常的RA更新流程。
在此，對(duì)用戶的模式稍作說明。在2G/3G網(wǎng)絡(luò)中，每一個(gè)用戶在核心網(wǎng)看來有兩個(gè)狀態(tài)，稱為空閑(PMM_IDLE)狀態(tài)和連接(PMM_CONNECTED)狀態(tài)。PMM_CONNECTED狀態(tài)下在接入網(wǎng)看來又有四個(gè)狀態(tài)，分別為URA_PCH、CELL_PCH、CELL_DCH和CELL_FACH狀態(tài)。本發(fā)明將2G/3G網(wǎng)絡(luò)中PMM_CONNTECTED狀態(tài)下的URA_PCH/CELL_PCH狀態(tài)以及PMM_IDLE狀態(tài)統(tǒng)稱為非激活狀態(tài)。而在SAE網(wǎng)絡(luò)中，每一個(gè)用戶只有兩個(gè)狀態(tài)，稱為L(zhǎng)TE_IDLE和LTE_ACTIVE狀態(tài)，非激活狀態(tài)就是指LTE_IDLE狀態(tài)。
下面說明當(dāng)有下行數(shù)據(jù)發(fā)往空閑模式下的用戶時(shí)本發(fā)明的流程從外部網(wǎng)絡(luò)到來的下行數(shù)據(jù)首先到達(dá)系統(tǒng)間錨點(diǎn)(Inter AS Anchor)，系統(tǒng)間錨點(diǎn)根據(jù)最近一次的數(shù)據(jù)連接(已經(jīng)建立好的路由)來決定數(shù)據(jù)向哪里轉(zhuǎn)發(fā)。
1.如果是向演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)核心網(wǎng)(Evolved Packet Core)轉(zhuǎn)發(fā)，演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)核心網(wǎng)收到數(shù)據(jù)，首先查看UE狀態(tài)。
a)如果其演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)是活動(dòng)狀態(tài)(LTE_Active)，則將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至演進(jìn)網(wǎng)基站(eNodeB)，進(jìn)入正常下行數(shù)據(jù)流程；b)如果其演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)是空閑狀態(tài)(LTE_IDLE)，則數(shù)據(jù)在SAE UPE緩存，同時(shí)從SAE MME向所有ERA中的E-UTRAN發(fā)起的尋呼，并通過2G/3G的代理功能向所有ERA中的UTRAN發(fā)起的尋呼，該尋呼消息中包含尋呼所必須的參數(shù)(如2G/3G網(wǎng)絡(luò)中的用戶永久身份標(biāo)識(shí)(IMSI))；i.如果從E-UTRAN收到尋呼響應(yīng)，則進(jìn)入E-UTRAN側(cè)的后續(xù)正常流程；ii.如果從UTRAN收到尋呼響應(yīng)，則2G/3G MME將該響應(yīng)轉(zhuǎn)發(fā)給SAE MME，同時(shí)在轉(zhuǎn)發(fā)消息中包括建立起2G/3G UPE和SAE UPE之間轉(zhuǎn)發(fā)通道的請(qǐng)求；iii.緩存數(shù)據(jù)從SAE UPE轉(zhuǎn)發(fā)到2G/3G UPE，同時(shí)切換系統(tǒng)間錨點(diǎn)處的路徑，將SAE MME中的UE上下文轉(zhuǎn)移到2G/3G MME中，之后進(jìn)入U(xiǎn)TRAN側(cè)的后續(xù)正常流程；2.如果是向2G/3G網(wǎng)絡(luò)的GPRS核心網(wǎng)(GPRS Core)轉(zhuǎn)發(fā)，GPRS核心網(wǎng)收到數(shù)據(jù)，如果是發(fā)往UTRAN的UE，則走原有2G/3G網(wǎng)絡(luò)的正常流程a)如果2G/3G狀態(tài)是核心網(wǎng)空閑狀態(tài)(PMM_IDLE)，則數(shù)據(jù)在2G/3G UPE緩存，同時(shí)通知SAE MME向所有ERA中的E-UTRAN發(fā)起的尋呼，并通過2G/3G的代理功能向所有ERA中的UTRAN發(fā)起的尋呼I.如果從UTRAN收到尋呼響應(yīng)，則進(jìn)入U(xiǎn)TRAN側(cè)的后續(xù)正常流程；II.如果從E-UTRAN收到尋呼響應(yīng)，則SAE MME將該響應(yīng)轉(zhuǎn)發(fā)給2G/3G MME，同時(shí)包括建立起2G/3G UPE和SAE UPE之間轉(zhuǎn)發(fā)通道的請(qǐng)求，接著緩存數(shù)據(jù)從2G/3G UPE轉(zhuǎn)發(fā)到SAE UPE，同時(shí)建立用戶面承載，切換Inter AS Anchor處的路徑，之后進(jìn)入E-UTRAN側(cè)的后續(xù)正常流程；
b)如果3G狀態(tài)是核心網(wǎng)連接狀態(tài)(PMM_CONNECTED)，有兩種方案可以選擇。
方案一數(shù)據(jù)在2G/3G UPE緩存，并通知SAE MME向所有ERA中的E-UTRAN發(fā)起的尋呼，同時(shí)復(fù)制一份數(shù)據(jù)發(fā)送到基站控制器I.2G/3G UPE將數(shù)據(jù)發(fā)送到基站控制器BSC(或RNC)如果該UE處于DCH狀態(tài)，則進(jìn)入正常下行數(shù)據(jù)流程；如果該UE處于URA_PCH狀態(tài)，則基站控制器在用戶注冊(cè)區(qū)域(URA)范圍內(nèi)尋呼，之后進(jìn)行后續(xù)的正常流程；如果尋呼失敗，則表明UE不在UTRAN覆蓋范圍內(nèi)，連接釋放；II.SAE MME發(fā)起到所有ERA中E-UTRAN的尋呼如果尋呼失敗，則走正常尋呼失敗流程，2G/3G UPE清空下發(fā)數(shù)據(jù)的緩存；如果尋呼成功，則將緩存數(shù)據(jù)從2G/3G UPE轉(zhuǎn)發(fā)到SAE UPE，同時(shí)切換Inter AS Anchor的路徑到SAE UPE，之后進(jìn)行后續(xù)正常的流程。
方案二如果3G狀態(tài)是PMM_CONNECTED，則數(shù)據(jù)在2G/3G UPE緩存，同時(shí)復(fù)制一份數(shù)據(jù)發(fā)送到基站控制器如果該UE處于DCH狀態(tài)，則進(jìn)入正常下行數(shù)據(jù)流程，同時(shí)向2G/3G UPE發(fā)送清空下發(fā)數(shù)據(jù)緩存的請(qǐng)求，2G/3G UPE在接收到該請(qǐng)求后將之前的緩存清空；如果該UE處于URA_PCH狀態(tài)，則基站控制器在URA范圍內(nèi)尋呼，同時(shí)向2G/3G MME發(fā)送在更大范圍內(nèi)尋呼的請(qǐng)求；如果UE在URA范圍內(nèi)響應(yīng)尋呼，則向2G/3G UPE發(fā)送清空下發(fā)數(shù)據(jù)緩存的請(qǐng)求，2G/3G UPE在接收到該請(qǐng)求后將之前的緩存清空，之后進(jìn)行后續(xù)正常的流程；如果UE在演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)響應(yīng)尋呼，則將緩存數(shù)據(jù)從2G/3G UPE轉(zhuǎn)發(fā)到SAEUPE，同時(shí)切換Inter AS Anchor的路徑到SAE UPE，之后進(jìn)行后續(xù)正常的流程。
下面根據(jù)上述的流程描述，給出幾種不同情況下的移動(dòng)性管理流程圖。
實(shí)施例1.最近一次數(shù)據(jù)連接到SAE網(wǎng)絡(luò)，UE狀態(tài)是LTE_IDLE和PMM_IDLE(其中PMM_IDLE是2G/3G網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)，LTE_IDLE是輸出SAE網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài))，且實(shí)際上駐扎在2G/3G網(wǎng)絡(luò)下。該實(shí)施例的移動(dòng)性管理流程圖如圖8所示。
1、數(shù)據(jù)到達(dá)系統(tǒng)間錨點(diǎn)(Inter AS Anchor)；2、系統(tǒng)間錨點(diǎn)根據(jù)當(dāng)前的路由狀態(tài)，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到SAE UPE，SAE UPE開始緩存數(shù)據(jù)；3、SAE MME向演進(jìn)路由區(qū)內(nèi)的所有eNodeB發(fā)起尋呼消息，同時(shí)通過2G/3GMME作為代理向無線網(wǎng)絡(luò)控制器/基站控制器(RNC/BSC)發(fā)起尋呼消息，該尋呼消息中包含尋呼所必須的參數(shù)(如2G/3G網(wǎng)絡(luò)中的用戶永久身份標(biāo)識(shí)(IMSI))；4、2G/3G網(wǎng)絡(luò)下的UE給出尋呼響應(yīng)，2G/3G MME將該響應(yīng)轉(zhuǎn)給SAE MME，同時(shí)包括建立下行轉(zhuǎn)發(fā)通道的請(qǐng)求；5、SAE UPE將緩存的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到2G/3G UPE，同時(shí)SAE MME中的UE上下文轉(zhuǎn)移到2G/3G MME中；6、Inter AS Anchor將路徑切換到2G/3G UPE，開始正常業(yè)務(wù)傳輸。
實(shí)施例2.最近一次數(shù)據(jù)連接到2G/3G網(wǎng)絡(luò)，UE狀態(tài)是LTE_IDLE和PMM_CONNECTED(URA_PCH)(其中PMM_CONNECTED是2G/3G網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)，LTE_IDLE是輸出SAE網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài))，且實(shí)際上駐扎在SAE網(wǎng)絡(luò)下。該實(shí)施例的移動(dòng)性管理流程圖如圖9所示1、數(shù)據(jù)到達(dá)系統(tǒng)間錨點(diǎn)(Inter AS Anchor)；2、系統(tǒng)間錨點(diǎn)根據(jù)當(dāng)前的路由狀態(tài)，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到2G/3G UPE，2G/3GUPE開始緩存數(shù)據(jù)；3、2G/3G MME檢測(cè)到UE處于PMM_CONNECTED狀態(tài)，2G/3G UPE將數(shù)據(jù)復(fù)制一份發(fā)往基站控制器；
4、基站控制器檢測(cè)到UE處于URA_PCH狀態(tài)，發(fā)起尋呼過程，同時(shí)向2G/3GMME發(fā)送要求在更廣范圍內(nèi)進(jìn)行尋呼的請(qǐng)求，該請(qǐng)求被轉(zhuǎn)發(fā)到SAEMME，SAE MME向SAE網(wǎng)絡(luò)下的UE發(fā)起尋呼；5、SAE網(wǎng)絡(luò)下的UE給出尋呼響應(yīng)；6、SAE MME收到該響應(yīng)后，通知2G/2G UPE將緩存數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到eNodeB；7、系統(tǒng)間錨點(diǎn)將路徑切換到SAE UPE。
在本發(fā)明中，當(dāng)UE從URA_PCH狀態(tài)下切換到LTE_IDLE狀態(tài)時(shí)，其用戶注冊(cè)區(qū)域(URA)更新的定時(shí)器仍然保持，如果該定時(shí)器超時(shí)，則UTRA釋放連接，當(dāng)UE再回到UTRA覆蓋下時(shí)，將進(jìn)入PMM_IDLE狀態(tài)，否則回URA_PCH狀態(tài)；周期性的路由區(qū)更新定時(shí)器仍然保存，定時(shí)器超時(shí)時(shí)進(jìn)行正常的周期性路由區(qū)更新流程。
根據(jù)本發(fā)明的無線演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)空閑模式下移動(dòng)管理的限制信令方法，當(dāng)有數(shù)據(jù)要發(fā)往空閑模式下的UE時(shí)，由SAE MME發(fā)起整個(gè)演進(jìn)路由區(qū)的尋呼過程；如果UE在2G/3G網(wǎng)絡(luò)中處于URA_PCH狀態(tài)，則將數(shù)據(jù)復(fù)制一份發(fā)往基站控制器，由基站控制器進(jìn)行尋呼或者數(shù)據(jù)直傳過程，在該過程中沒有基站控制器的數(shù)據(jù)回傳，因此不需要對(duì)現(xiàn)有的UTRAN進(jìn)行修改；下行數(shù)據(jù)到達(dá)Inter AS Anchor后，根據(jù)最近一次的路由狀態(tài)決定數(shù)據(jù)應(yīng)該發(fā)往哪一個(gè)UPE，數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)發(fā)，在Inter AS Anchor中不做任何緩存；下行數(shù)據(jù)在整個(gè)傳輸過程中只在SAE UPE或者2G/3G UPE處進(jìn)行緩存。
因此，通過本發(fā)明的無線演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)空閑模式下移動(dòng)管理的限制信令方法，空閑模式下的UE在RAT之間移動(dòng)時(shí)不需要和網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行任何信令交互，大大降低了信令的負(fù)荷；并且本發(fā)明中UE在接入網(wǎng)中的狀態(tài)只保存在接入網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)元上，從而很好的保持了RAN和CN功能分離的原則，不需要對(duì)現(xiàn)有的2G/3G的RAN部分做任何修改，因此具有很好的兼容性；同時(shí)，在空閑模式下呼叫UE時(shí)沒有數(shù)據(jù)來回重復(fù)傳輸?shù)倪^程，降低了過程的復(fù)雜度。
但演進(jìn)路由區(qū)內(nèi)多個(gè)RA/TA區(qū)共用一個(gè)RAI的問題在于，當(dāng)UE從演進(jìn)路由區(qū)內(nèi)移動(dòng)到演進(jìn)路由區(qū)外的某一個(gè)路由區(qū)時(shí)而在做路由區(qū)更新過程時(shí)，新的SGSN無法根據(jù)原來的RAI號(hào)確定原來的SGSN或SAE MME/UPE，從而無法獲取UE的上下文。為了解決這個(gè)問題，本發(fā)明對(duì)移動(dòng)用戶的標(biāo)識(shí)號(hào)(如分組臨時(shí)移動(dòng)用戶標(biāo)識(shí)碼(P-TMSI))進(jìn)行號(hào)段分配，在演進(jìn)路由區(qū)內(nèi)的不同RA/TA區(qū)分配不同的號(hào)段，當(dāng)UE移動(dòng)到演進(jìn)路由區(qū)外而發(fā)起路由區(qū)更新時(shí)，其更新請(qǐng)求中包含RAI和P-TMSI號(hào)。當(dāng)UE從演進(jìn)路由區(qū)向非演進(jìn)路由區(qū)移動(dòng)而發(fā)生路由區(qū)更新時(shí)，如果新的SGSN支持P-TMSI解析，則通過RAI和P-TMSI聯(lián)合解析的方案找到原來的演進(jìn)路由區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的SGSN或SAE MME/UPE；如果新的SGSN不支持P-TMSI解析，則通過先由RAI找到演進(jìn)路由區(qū)內(nèi)的代理、然后再由代理對(duì)P-TMSI進(jìn)行解析的方案找到原來的演進(jìn)路由區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的SGSN或SAE MME/UPE。
對(duì)本發(fā)明的演進(jìn)路由區(qū)進(jìn)行更詳細(xì)的表述便是1)演進(jìn)路由區(qū)在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時(shí)確定，將相鄰的2G/3G網(wǎng)絡(luò)中的RA區(qū)和演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)中的TA區(qū)共同劃為一個(gè)演進(jìn)路由區(qū)；2)每個(gè)演進(jìn)路由區(qū)對(duì)應(yīng)于一個(gè)RAI(路由區(qū)標(biāo)識(shí))，該演進(jìn)路由區(qū)內(nèi)的所有RA/TA都使用同樣的RAI，該RAI在每個(gè)RA/TA內(nèi)廣播；3)演進(jìn)路由區(qū)內(nèi)的SGSN和SAE MME對(duì)應(yīng)于不同的移動(dòng)用戶標(biāo)識(shí)碼集合(如分組臨時(shí)移動(dòng)用戶標(biāo)識(shí)碼(P-TMSI)號(hào)段)；移動(dòng)用戶標(biāo)識(shí)碼有一個(gè)集合，該集合內(nèi)的不同標(biāo)識(shí)碼可以分為不同的用戶，用于臨時(shí)表示某一用戶。每個(gè)路由區(qū)內(nèi)可以分配的標(biāo)識(shí)碼所組成的集合和其他路由區(qū)內(nèi)的集合是不相交的。在本實(shí)施例中對(duì)應(yīng)于不同的P-TMSI號(hào)段。
4)UE在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)附著或者RA/TA更新時(shí)，UE被接入到相應(yīng)的一個(gè)RA/TA區(qū)中；5)當(dāng)UE進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)附著或者RA/TA更新時(shí)，根據(jù)其所對(duì)應(yīng)的SGSN或MME不同，分配與該SGSN/SAE MME對(duì)應(yīng)的號(hào)段內(nèi)的P-TMSI；6)UE在空閑狀態(tài)下在同一個(gè)演進(jìn)路由區(qū)內(nèi)移動(dòng)時(shí)，由于接收到的RAI相同，即使跨越不同的RA/TA區(qū)，也不進(jìn)行路由區(qū)更新流程。
下面對(duì)本發(fā)明的由演進(jìn)路由區(qū)內(nèi)移動(dòng)至演進(jìn)路由區(qū)外的路由區(qū)更新過程進(jìn)行說明。
首先，如果新的SGSN支持直接通過RAI和P-TMSI號(hào)尋找到原來的SGSN或SAEMME/UPE，則可以直接建立起通路，其流程如圖10所示。
1)UE進(jìn)入到演進(jìn)路由區(qū)以外的路由區(qū)，向新的SGSN發(fā)起路由區(qū)更新請(qǐng)求，請(qǐng)求中包含原來的RAI和P-TMSI；2)新的SGSN根據(jù)RAI確定原來的演進(jìn)路由區(qū)，同時(shí)根據(jù)P-TMSI找到演進(jìn)路由區(qū)中對(duì)應(yīng)的SGSN或SAE MME/UPE，并向該SGSN或SAE MME/UPE發(fā)送信令請(qǐng)求UE的上下文；3)原來的SGSN或SAE MME/UPE、新的SGSN以及HSS之間進(jìn)行信令交互，完成上下文倒換、安全、注冊(cè)信息獲取、位置更新等過程；4)新的SGSN和UE之間進(jìn)行路由區(qū)更新確認(rèn)，路由區(qū)更新完成。
其次，如果新的SGSN不支持對(duì)P-TMSI的解析，只能根據(jù)RAI找到整個(gè)演進(jìn)路由區(qū)，則在演進(jìn)路由區(qū)內(nèi)指定一個(gè)SGSN或SAE MME/UPE作為演進(jìn)路由區(qū)的代理，該代理具有兩個(gè)功能1)代表整個(gè)演進(jìn)路由區(qū)與外部建立互通，2)對(duì)P-TMSI進(jìn)行解析，找到對(duì)應(yīng)的SGSN或SAE MME/UPE。
新的SGSN接收到UE的包含RAI和P-TMSI的路由區(qū)更新請(qǐng)求后，首先根據(jù)RAI找到演進(jìn)路由區(qū)的代理，并將請(qǐng)求信令轉(zhuǎn)發(fā)給該代理，該代理再對(duì)該信令中的P-TMSI進(jìn)行解析，找到對(duì)應(yīng)的SGSN或SAE MME/UPE，從而建立起所需要的互聯(lián)。其流程如圖11所示。
1)UE進(jìn)入到演進(jìn)路由區(qū)以外的RA區(qū)，向新的SGSN發(fā)起路由區(qū)更新請(qǐng)求，請(qǐng)求中包含原來的RAI和P-TMSI；2)新的SGSN根據(jù)RAI確定原來的演進(jìn)RA區(qū)，同時(shí)也等于找到該演進(jìn)路由區(qū)的代理，并向該代理發(fā)送信令，請(qǐng)求UE的上下文，信令中包含原來的P-TMSI；3)演進(jìn)RA區(qū)的代理根據(jù)接收到的P-TMSI解析出原來的SGSN或SAE MME/UPE并將接收到的信令轉(zhuǎn)發(fā)給該SGSN或SAE MME/UPE；
4)原來的SGSN或SAE MME/UPE、新的SGSN以及HSS之間進(jìn)行信令交互，完成上下文倒換、安全、注冊(cè)信息獲取、位置更新等過程；5)新的SGSN和UE之間進(jìn)行RA更新確認(rèn)，路由區(qū)更新完成。
綜上所述，本發(fā)明給出了一種新的無線演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)中不同RAT間空閑模式下移動(dòng)的限制信令方案，該方案簡(jiǎn)化了原有的限制信令方案中所要求的等價(jià)路由區(qū)方案，降低了對(duì)UE存儲(chǔ)區(qū)的要求和相關(guān)信令的長(zhǎng)度；同時(shí)該方案也解決了在演進(jìn)路由區(qū)共用一個(gè)RAI的情況下，當(dāng)UE從演進(jìn)路由區(qū)內(nèi)向非演進(jìn)路由區(qū)進(jìn)行路由區(qū)更新時(shí)，如何尋找原有的演進(jìn)路由區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的SGSN或SAE MME/UPE的問題。根據(jù)本發(fā)明，空閑模式下的UE在RAT之間移動(dòng)時(shí)不需要和網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行任何信令交互，大大降低了信令的負(fù)荷；并且本發(fā)明還保持了RAN和CN功能分離的原則，不需要對(duì)現(xiàn)有的2G/3G的RAN部分做任何修改，因此具有很好的兼容性；同時(shí)，在空閑模式下呼叫UE時(shí)沒有數(shù)據(jù)來回重復(fù)傳輸?shù)倪^程，降低了過程的復(fù)雜度。
以上具體實(shí)施方式
僅用于說明本發(fā)明，而非用于限定本發(fā)明。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種無線演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)中移動(dòng)管理的限制信令方法，其特征在于包括如下步驟a.建立演進(jìn)路由區(qū)，該演進(jìn)路由區(qū)包括2G/3G網(wǎng)絡(luò)中的路由區(qū)RA和相鄰的演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)中的路由區(qū)TA；b.每一演進(jìn)路由區(qū)對(duì)應(yīng)一個(gè)路由區(qū)標(biāo)識(shí)RAI，使所述演進(jìn)路由區(qū)的RA/TA共用所述路由區(qū)標(biāo)識(shí)RAI，并在每個(gè)RA/TA內(nèi)廣播；c.空閑模式下的用戶在所述演進(jìn)路由區(qū)內(nèi)移動(dòng)時(shí)，不進(jìn)行路由區(qū)更新。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包括對(duì)所述演進(jìn)路由區(qū)內(nèi)不同的RA/TA分配不同的移動(dòng)用戶標(biāo)識(shí)碼集合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于還包括d1.當(dāng)用戶設(shè)備UE從所述演進(jìn)路由區(qū)移動(dòng)至所述演進(jìn)路由區(qū)外時(shí)，發(fā)起包括所述演進(jìn)路由區(qū)的RAI和用戶標(biāo)識(shí)碼在內(nèi)的路由區(qū)更新請(qǐng)求信息；d2.所述演進(jìn)路由區(qū)外的新的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述請(qǐng)求信息中的RAI和/或用戶標(biāo)識(shí)碼找到原來的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，從而進(jìn)行信令交互，完成路由區(qū)的更新。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述d2包括如果所述新的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)支持對(duì)所述用戶識(shí)別碼的解析，則所述新的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述路由區(qū)標(biāo)識(shí)RAI確定原來的演進(jìn)路由區(qū)，并根據(jù)用戶標(biāo)識(shí)碼找到所述演進(jìn)路由區(qū)中對(duì)應(yīng)的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述步驟d2是指用戶所在的演進(jìn)路由區(qū)外的新的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)接收所述用戶發(fā)起的路由區(qū)更新請(qǐng)求，根據(jù)所述請(qǐng)求中的路由區(qū)標(biāo)識(shí)RAI確定原來的演進(jìn)路由區(qū)，并根據(jù)所述用戶標(biāo)識(shí)碼找到所述演進(jìn)路由區(qū)中對(duì)應(yīng)的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，并向該核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送信令請(qǐng)求UE的上下文；原來的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)、新的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)以及歸屬用戶服務(wù)器之間進(jìn)行信令交互；新的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)和UE之間進(jìn)行路由區(qū)更新確認(rèn)，路由區(qū)更新完成。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述d2包括如果所述新的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)不支持對(duì)所述用戶識(shí)別碼的解析，則該新的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述RAI找到所述演進(jìn)路由區(qū)，并在該演進(jìn)路由區(qū)內(nèi)指定一演進(jìn)路由區(qū)代理；由所述演進(jìn)路由區(qū)代理解析所述的用戶識(shí)別碼，以找到所述演進(jìn)路由區(qū)中對(duì)應(yīng)的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，并將新的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信令轉(zhuǎn)發(fā)至所述對(duì)應(yīng)的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述步驟d2是指所述演進(jìn)路由區(qū)外的新的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)接收用戶發(fā)起的路由區(qū)更新請(qǐng)求，根據(jù)所述請(qǐng)求中包含的路由區(qū)標(biāo)識(shí)RAI確定所述演進(jìn)路由區(qū)，并在該演進(jìn)路由區(qū)指定一代理，向該代理發(fā)送信令以請(qǐng)求UE的上下文，所述信令中包含原來的用戶標(biāo)識(shí)碼；演進(jìn)路由區(qū)的代理根據(jù)接收到的用戶標(biāo)識(shí)碼解析出原來的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，并將接收到的信令轉(zhuǎn)發(fā)給該核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)；原來的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)、新的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)以及歸屬用戶服務(wù)器之間進(jìn)行信令交互；新的SGSN和UE之間進(jìn)行路由區(qū)更新確認(rèn)，路由區(qū)更新完成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述的用戶標(biāo)識(shí)碼為P-TMSI。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)包括2G/3G網(wǎng)絡(luò)的SGSN/GGSN、演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的SGSN/GGSN或演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的MME/UPE。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟c包括當(dāng)有下行數(shù)據(jù)發(fā)往空閑模式下的用戶時(shí)，由演進(jìn)網(wǎng)移動(dòng)管理實(shí)體發(fā)起整個(gè)演進(jìn)路由區(qū)的尋呼過程。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于還包括下行數(shù)據(jù)到達(dá)系統(tǒng)間錨點(diǎn)，該系統(tǒng)間錨點(diǎn)根據(jù)最近一次的路由狀態(tài)決定發(fā)往2G/3G用戶面實(shí)體或演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)用戶面實(shí)體，并且數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)發(fā)，不進(jìn)行緩存。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于如果數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)用戶面實(shí)體，則由演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)用戶面實(shí)體進(jìn)行數(shù)據(jù)緩存；演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)用戶面實(shí)體向演進(jìn)路由區(qū)內(nèi)所有基站發(fā)起尋呼消息，并通過2G/3G移動(dòng)性管理實(shí)體作為代理向所有演進(jìn)路由區(qū)內(nèi)的2G/3G接入網(wǎng)發(fā)起尋呼。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于如果從所述的2G/3G接入網(wǎng)收到尋呼響應(yīng)，則2G/3G移動(dòng)性管理實(shí)體將所述響應(yīng)以及2G/3G用戶面實(shí)體和演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)用戶面實(shí)體之間轉(zhuǎn)發(fā)通道的請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給所述演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性管理實(shí)體；將緩存的數(shù)據(jù)由演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)用戶面實(shí)體轉(zhuǎn)發(fā)至2G/3G用戶面實(shí)體，將UE上下文由演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性管理實(shí)體轉(zhuǎn)移到2G/3G移動(dòng)性管理實(shí)體，并切換系統(tǒng)間錨點(diǎn)的路徑至2G/3G用戶面實(shí)體，進(jìn)入2G/3G接入網(wǎng)的正常流程。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于如果數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到2G/3G用戶面實(shí)體，且其2G/3G狀態(tài)為空閑狀態(tài)，則由2G/3G用戶面實(shí)體進(jìn)行數(shù)據(jù)緩存，并通知演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性管理實(shí)體，由演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性管理實(shí)體向演進(jìn)路由區(qū)中的演進(jìn)接入網(wǎng)進(jìn)行尋呼，并由2G/3G移動(dòng)性管理實(shí)體作為代理向2G/3G接入網(wǎng)發(fā)起尋呼。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于如果從演進(jìn)接入網(wǎng)收到尋呼響應(yīng)，則演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性管理實(shí)體將該響應(yīng)以及2G/3G用戶面實(shí)體和演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)用戶面實(shí)體之間轉(zhuǎn)發(fā)通道的請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給2G/3G移動(dòng)性管理實(shí)體，將緩存數(shù)據(jù)從2G/3G用戶面實(shí)體轉(zhuǎn)發(fā)到演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)用戶面實(shí)體，建立用戶面承載，并切換系統(tǒng)間錨點(diǎn)的路徑至演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)用戶面實(shí)體。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于如果數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到2G/3G用戶面實(shí)體，且其2G/3G狀態(tài)為連接狀態(tài)，則數(shù)據(jù)在2G/3G用戶面實(shí)體緩存，并復(fù)制一份數(shù)據(jù)發(fā)送到2G/3G網(wǎng)絡(luò)的基站控制器，由基站控制器進(jìn)行尋呼或數(shù)據(jù)直傳。
17.一種無線演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)中移動(dòng)管理的限制信令系統(tǒng)，其特征在于包括演進(jìn)路由區(qū)，該演進(jìn)路由區(qū)包括2G/3G接入網(wǎng)中的路由區(qū)RA和相鄰的演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)中的路由區(qū)TA，每一演進(jìn)路由區(qū)對(duì)應(yīng)一個(gè)路由區(qū)標(biāo)識(shí)RAI；2G/3G核心網(wǎng)，與演進(jìn)路由區(qū)中的2G/3G接入網(wǎng)相連；該2G/3G核心網(wǎng)包括2G/3G移動(dòng)性管理實(shí)體，用作控制面的管理；以及2G/3G用戶面實(shí)體，用于數(shù)據(jù)面的處理；演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)核心網(wǎng)，與演進(jìn)路由區(qū)中的演進(jìn)接入網(wǎng)絡(luò)相連接，其包括演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性管理實(shí)體，用于控制面的管理，以及演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)用戶面實(shí)體，用于數(shù)據(jù)面的處理；歸屬用戶服務(wù)器，與2G/3G移動(dòng)性管理實(shí)體以及演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性管理實(shí)體相連接，用于存儲(chǔ)用戶信息；系統(tǒng)間錨點(diǎn)，與2G/3G用戶面實(shí)體和演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)用戶面實(shí)體連接，用于接收并轉(zhuǎn)發(fā)外部數(shù)據(jù)；其中，所述的2G/3G移動(dòng)性管理實(shí)體與演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性管理實(shí)體相連，所述2G/3G用戶面實(shí)體和演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)用戶面實(shí)體通過直接的接口相連。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其特征在于在所述演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性管理實(shí)體中存儲(chǔ)UE的移動(dòng)性管理和會(huì)話管理上下文，所述上下文包括UE在2G/3G網(wǎng)絡(luò)中的上下文及在演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)中的上下文；所述2G/3G移動(dòng)性管理實(shí)體保存UE在2G/3G網(wǎng)絡(luò)中的移動(dòng)性管理和會(huì)話管理上下文。
全文摘要
本發(fā)明提供一種無線演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)空閑模式下移動(dòng)管理的限制信令方法及系統(tǒng)，所述方法包括a.建立演進(jìn)路由區(qū)，該演進(jìn)路由區(qū)包括2G/3G網(wǎng)絡(luò)中的路由區(qū)RA和相鄰的演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)中的路由區(qū)TA；b.每一演進(jìn)路由區(qū)對(duì)應(yīng)一個(gè)路由區(qū)標(biāo)識(shí)RAI，使所述演進(jìn)路由區(qū)的RA/TA共用所述路由區(qū)標(biāo)識(shí)RAI，并在每個(gè)RA/TA內(nèi)廣播；c.空閑模式下的用戶在所述演進(jìn)路由區(qū)內(nèi)移動(dòng)時(shí)，不進(jìn)行路由區(qū)更新。根據(jù)本發(fā)明，空閑模式下的UE在RAT之間移動(dòng)時(shí)不需要和網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行任何信令交互，大大降低了信令的負(fù)荷；并且具有很好的兼容性；同時(shí)，在空閑模式下呼叫UE時(shí)沒有數(shù)據(jù)來回重復(fù)傳輸?shù)倪^程，降低了過程復(fù)雜度。
文檔編號(hào)H04W68/00GK101043705SQ200610065298
公開日2007年9月26日 申請(qǐng)日期2006年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月21日
發(fā)明者鄧永鋒, 杭大明 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司