专利名称：一种重附着方法、系统及用户设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及移动通信技术，尤其涉及一种重附着方法、系统及用户设备。
技术背景为了增强未来移动网络的竟争能力，第三代合作伙伴计划(3GPP， The 3rd Generation Partnership Project)下 一阶段的主要发展方向是3GPP系统架 构演进(SAE, System Architecture Evolution) 。 SAE是多网络融合的网络 架构，用户可以通过3GPP接入系统接入3GPP核心网络，也可以通过非3GPP 接入系统(如无线局域网WLAN、微波存取全球互通网络WiMAX等等) 接入3GPP网络。图1所示为目前已有的SAE网络架构示意图，如图l所示，无线演进 网络的核心网(Evolved Packet Core)主要包括移动性管理实体(MME， Mobility Management Entity ) /用户数据面实体(UPE ， User Plane Entity )、 3GPP锚点(Anchor)和SAE Anchor三个逻辑功能模块；接入系统锚点 (IASA， Inter Access Systems Anchor)包括3 GPP Anchor和SAE Anchor 。 其中，MME负责控制面的移动性管理，包括用户上下文和移动状态管理、 分配用户临时身份标识、安全功能等；UPE负责空闲状态下为下行数据发起 寻呼，管理保存网际协议(IP)承载参数和网络内路由信息等；3GPP Anchor 是2G/3G和长期演进(LTE， Long Term Evolution )接入系统之间的锚点； SAE Anchor则充当不同接入系统间的用户面锚点。MME 、 UPE 、 3 GPP Anchor 和SAE Anchor之间的物理组合关系待定。在实际应用场景中，网络侧可能会触发用户设备(UE, User Equipment) 重新附着到SAE网络上，触发原因诸如负荷分担、根据UE位置重新选择一
个拓朴上更优的MME/UPE等等。现有的UE重附着流程参见图2所示，主 要包括以下步骤步骤201:源MME/UPE向UE发送重附着请求(Re-Attachment Request )，请求UE重新附着。重附着时，UE和源UPE将释放承载信息和无线资源连接(RRC)。 步骤202: UE发现新的SAE/LTE接入系统，并且执行系统接入和网络选择。步骤203: UE向目的MME/UPE发送附着请求(Attach R叫uest)。附着请求中可能包括一些从前的注册信息，如临时身份标识；如果UE 没有从前的注册信息，那么可在该附着请求中携带永久身份信息。在网络共 享情况下，该附着请求中可携带选定的网络或MME/UPE信息，演进无线接 入网(E - RAN, Evolved RAN )根据这些信息选择MME/UPE。另外，该附 着请求中还可携带默认IP接入承载信息，如用户期望的IP地址和接入点名 称(APN， Access Point Name )。步骤204:目的MME/UPE根据从前的注册信息向源MME/UPE发送获 取用户信息的请求。步骤205:源MME/UPE将用户信息(如永久用户身份标识)返回给目 的MME/UPE 。步骤206:目的MME/UPE对用户进行认证(Authentication)。步骤207:目的MME/UPE向家乡签约用户服务器(HSS， HomeSubscriber Server)发送注册请求，进行注册。步骤208: HSS通知源MME/UPE,源MME/UPE删除用户注册信息或将用户标识设置为不在网络中。步骤209: HSS通知目的MME/UPE注册成功，向目的MME/UPE传输默认IP接入承载的授权信息、策略控制和计费控制等。步骤210:目的MME/UPE按照某种机制选定一个IASA。步骤211: IASA和目的MME/UPE、 UE进行IP层的用户面路由配置。
步骤212:目的MME/UPE向E-RAN提供用于默认IP接入承栽的服务 质量(QoS， Quality of Service )配置信息。步骤213:目的MME/UPE接受UE的附着请求，向UE返回附着接受 消息(Attach Accept),并给UE分配一个临时身份标识和一个IP地址。步骤214: UE向目的MME/UPE返回附着成功确认消息。从现有的重附着流程来看，UE在收到网络侧的一个重附着请求后，重 新执行了一个全新的附着过程，在此过程中UE需要重新建立默认IP承载， 分配新的IP地址，整个重新附着过程较为繁瑣，且需要花费较长的时间， 如果此时UE有其他业务连接的话，其他的业务连接都需要重新建立，容易 造成业务中断，影响用户的业务感受。发明内容有鉴于此，本发明的目的在于提供一种重附着方法、系统及用户设备， 简化重新附着过程。为达到上述目的，本发明提供的重附着方法包括以下步骤A、 源移动性管理实体MME向用户设备UE发送重附着请求；B、 UE收到重附着请求后，保留其在源用户数据面实体UPE上的承栽信息 和无线资源连接，并附着到目的MME和源UPE上。本发明还提供了一种重附着系统，包括用户设备UE、源移动性管理实体 MME、目的MME和源用户数据面实体UPE,其中， 源MME，用于向UE发送重附着请求；UE,用于接收来自源MME的重附着请求，保留其在源UPE上的承栽信息 和无线资源连接，并用于向目的MME发送附着请求，接收来自目的MME的 附着接受消息；目的MME，用于接收来自UE的附着请求，在注册成功后向UE返回附着 接受消息，并用于获取源UPE信息，通知源UPE更新该UE的归属MME信息； 源UPE,用于保留该UE的承载信息，并用于接收来自目的MME的通知，
更新所述UE的归属MME信息。另外，本发明还提供了一种用户设备，该设备包括接收单元、发送单元 和控制单元，其中，接收单元，用于接收来自源移动性管理实体MME的重附着请求，并将收 到的重附着请求发送给控制单元；控制单元，用于接收来自接收单元的重附着请求，并根据该重附着请求中 携带的触发重附着的原因值保留该用户设备在源用户数据面实体UPE上的承 栽信息和无线资源连接，并将附着到目的MME上的附着请求发送给发送单元；发送单元，用于接收来自控制单元的附着请求，并将收到的附着请求发 送给目的MME。由此可见，在本发明中，当MME和UPE分离且在特定的重附着原因 下(如MME需要负荷重分配)，UE在收到源MME的重附着请求执行重 附着流程时，保留其上次使用的源UPE的承载信息和无线资源连接，无需 进行释放，这样，目的MME就可以不按照一般的附着过程重新选择一个新 的UPE，而是选择原有的UPE继续为UE服务，由于原有UPE上保留有该 UE的承栽信息，因此不需要为UE分配新的IP地址，也不需要重新建立IP 承载，从而可以简化UE重新附着的过程，缩短UE重新附着的时间。对于 重附着前有业务进行的UE来说，也不需要重新建立业务连接，这样可以减 少UE获得服务的中断时间；并且，对于有IMS能力的UE来说，由于UE 可以保持IP地址不更改，因此就不需要重新进行IMS注册。
图1为现有技术中的SAE网络架构示意图。图2为现有技术中的重附着流程示意图。图3为本发明中的重附着系统结构示意图。图4为本发明中的用户设备结构示意图。图5为本发明实施例一中的重附着流程示意图。
图6为本发明实施例二中的重附着流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面参照附图并举 实施例，对本发明作进一步详细说明。本发明所提供的重附着方法的基本思想是，当MME和UPE分离时， 在特定的重附着原因下(如MME需要负荷重分配)，UE和UPE在发起新 的附着过程前不删除存有的承栽信息(如分组数据协议上下文PDP Context 等)和RRC连接，而是继续使用原来的无线资源承载。UE通过原来的E-RAN设备连接到新的MME上时，新的MME获取UE上次附着到网络上使 用的UPE信息，这样MME就可以不按照一般附着过程重新选择一个新的 UPE，而是选择原有的UPE为之服务，由于原有UPE上保留有该UE的承 载信息，因此不需要分配新的IP地址，也不需要重新建立IP承栽。对应本发明所提供的方法，本发明还提供了一种重附着系统，参见图3 所示，该系统主要包括UE、源MME、目的MME和源UPE，其中，源MME 用于向UE发送重附着请求；UE用于接收来自源MME的重附着请求，保留其 在源UPE上的承载信息和无线资源连接，并用于向目的MME发送附着请求， 接收来自目的MME的附着接受消息；目的MME用于接收来自UE的附着请 求，在注册成功后向UE返回附着接受消息，并用于获取源UPE信息，通知源 UPE更新该UE的归属MME信息；源UPE用于保留该UE的承载信息，并用 于接收来自目的MME的通知，更新所述UE的归属MME信息。参见图4所示，所述用户设备UE可包括接收单元、发送单元和控制单元， 其中，接收单元，用于接收来自源MME的重附着请求，并将收到的重附着请 求发送给控制单元；控制单元，用于接收来自接收单元的重附着请求，并根据 该重附着请求中携带的触发重附着的原因值保留该用户设备在源UPE上的承 栽信息和无线资源连接，并将附着到目的MME上的附着请求发送给发送单元； 发送单元，用于接收来自控制单元的附着请求，并将收到的附着请求发送给目 的MME。需要说明的是，在实际的重附着过程中，完整的重附着系统可能还会涉及到其它更多的实体，如E-RAN、 HSS等，下面将结合具体实施例进行详 细说明。MME和UPE分离可进一步具体细分为两种情况，即会话管理(SM, Session Management)功能在MME上和SM功能在UPE上，下面通过两个 具体实施例并结合图3对这两种情况下的重附着过程进行详细说明。实施例一参见图5所示，当SM功能在MME上时，本发明所提供的重附着过程 主要包括以下步骤步骤501:源MME向UE发送重附着请求(Re-Attachment R叫uest)， 请求UE重新附着，该请求中携带触发重附着的原因值，如MME负荷重分配。在源MME触发UE重附着之前，源UPE保留UE上次附着在网络上所 使用的承栽信息，不进行承载资源的释放。步骤502: UE收到源MME发起的重附着请求后，当发现该请求中携 带的原因值属于无需改变UPE的原因(如MME负荷重分配)时，则保留 其上次附着的承载信息和RRC连接，也就是说，保留UE在源UPE上的承 栽信息和RRC连接。步骤503: UE向目的MME发送附着请求(Attach Request),其中包 括UE的承载信息，该承载信息中包括UE之前附着的UPE信息。如果UE有之前的注册信息，则也可在附着请求中携带之前的注册信息， 如临时身份标识；如果UE没有从前的注册信息，则可在该附着请求中携带 永久身份信息。在网络共享情况下，该附着请求中可携带选定的网络或MME 信息，E-RAN根据这些信息选择目的MME。另外，该附着请求中还可携 带IP接入承载信息，如用户的IP地址和APN等。步骤504:如果UE提供了从前的注册信息，目的MME则根据从前的 注册信息向源MME发送获取用户信息的请求。步骤505:源MME将用户信息(如永久用户身份标识)返回给目的 MME。在步骤503中，如果UE没有将之前附着的UPE信息发送给目的MME， 那么，在步骤505中，源MME还要将该UE之前附着的UPE信息发送给目 的MME。步骤506:目的MME对用户进行认证(Authentication)。 步骤507:目的MME向HSS发起注册请求。步骤508: HSS收到注册请求后，通知源MME删除该UE的用户信息 或将该UE的用户标识设置为不在网络中。步骤509: HSS通知目的MME注册成功。步骤510:目的MME向HSS确认注册成功。步骤511:目的MME通知UPE更新该UE的归属MME信息。此处的UPE既是源UPE、又是目的UPE。步骤512:目的MME为该UE分配新的RRC密钥(RRCkey),用于 空口 RRC信令的安全性保护，并将分配的新RRC key发送给E - RAN,比 如通过用户上下文建立请求(Setup UE Context)发送。步骤513: E-RAN收到新RRCkey后，向目的MME返回确认，比如 通过用户上下文建立响应(Setup UE Context Ack )返回。步骤514:目的MME接受UE的附着请求，返回附着接受消息(Attach Accept)给UE，并给UE分配一个临时身份标识。目的MME也可以不给UE分配临时身份标识。步骤515: UE向目的MME返回附着成功确认消息(Attach Complete )。至此，整个重附着过程完成。需要说明的是，图5中虚线所表示的步骤为可选步骤。 实施例二参见图6所示，当SM功能在UPE上时，本发明所提供的重附着过程
主要包括以下步骤步骤601-610:与步骤501 510分别一致，这里不再赘述。步骤611:目的MME通知UPE更新该UE的归属MME信息，并向UPE发送新的用于空口 RRC信令的安全性保护的RRC key，比如通过附着请求Attach Request发送。此处的UPE既是源UPE、又是目的UPE。步骤612: UPE收到新RRC key后，向E-RAN转发，如通过用户上下文建立请求(Setup UE Context)转发。步骤613: E-RAN收到RRC key后，向UPE返回确认，比如通过用户上下文建立响应(Setup UE Context Ack )返回。步骤614: UPE向目的MME返回附着响应Attach Response。 步骤615 616:与步骤514 515分别一致，这里不再赘述。 需要说明的是，图6中虚线所表示的步骤为可选步骤。 以上所述对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，所应理解的是，以上所述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，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1、一种重附着方法，其特征在于，该方法包括以下步骤A、源移动性管理实体MME向用户设备UE发送重附着请求；B、UE收到重附着请求后，保留其在源用户数据面实体UPE上的承载信息和无线资源连接，并附着到目的MME和源UPE上。
2、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括源UPE 保留所述UE的承载信息。
3、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述重附着请求携带触发重 附着的原因值。
4、 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述触发重附着的原因值为 MME负荷重分配。
5、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B所述UE附着到目的 MME上包括Bl、 UE向目的MME发送附着请求；B2 、目的MME收到附着请求后，对UE进行认证，到家乡签约用户服务 器HSS进行注册，并在注册成功后向UE返回附着接受消息；B3 、 UE收到目的MME发送来的附着接受消息后，向目的MME返回附着 成功确认消息。
6、 根据权利要求l或5所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括目 的MME获取源UPE信息，并通知源UPE更新所述UE的归属MME信息
7、 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述目的MME获取源UPE 信息的方式包括目的MME从源MME获取源UPE信息；或者，UE将源UPE信息携带在附着请求中发送给目的MME。
8、 根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括目 的MME重新分配无线资源连接密钥RRC key,并将分配的RRC key发送给演 进无线接入网E-RAN。
9、 一种重附着系统，其特征在于，该系统包括用户设备UE、源移动性管 理实体MME、目的MME和源用户数据面实体UPE,其中，源MME，用于向UE发送重附着请求；UE，用于接收来自源MME的重附着请求，保留其在源UPE上的承载信息 和无线资源连接，并用于向目的MME发送附着请求，接收来自目的MME的 附着接受消息；目的MME，用于接收来自UE的附着请求，在注册成功后向UE返回附着 接受消息，并用于获取源UPE信息，通知源UPE更新该UE的归属MME信息；源UPE，用于保留该UE的承栽信息，并用于接收来自目的MME的通知， 更新所述UE的归属MME信息。
10、 根据权利要求9所述的系统，其特征在于，该系统进一步包括演进 无线接入网E - RAN，用于接收来自目的MME的无线资源连接密钥RRC key;所述目的MME进一步用于重新分配RRC key,并将分配的RRC key发送 给E - RAN。
11、 一种用户设备，其特征在于，该设备包括接收单元、发送单元和控 制单元，其中，接收单元，用于接收来自源移动性管理实体MME的重附着请求，并将收 到的重附着请求发送给控制单元；控制单元，用于接收来自接收单元的重附着请求，并根据该重附着请求中 携带的重附着原因值保留该用户设备在源用户数据面实体UPE上的承载信息 和无线资源连接，并将附着到目的MME上的附着请求发送给发送单元；发送单元，用于接收来自控制单元的附着请求，并将收到的附着请求发送 给目的MME。
全文摘要
本发明公开了一种重附着方法，该方法包括以下步骤A.源移动性管理实体MME向用户设备UE发送重附着请求；B.UE收到重附着请求后，保留其在源用户数据面实体UPE上的承载信息和无线资源连接，并附着到目的MME和源UPE上。本发明还提供了一种重附着系统，该系统包括UE、源MME、目的MME和源UPE。另外，本发明还提供了一种用户设备，该设备包括接收单元、发送单元和控制单元。本发明能够简化UE重新附着的过程，缩短UE重新附着的时间，从而可以减少业务中断。
文档编号H04W36/18GK101166296SQ20061014093
公开日2008年4月23日 申请日期2006年10月17日 优先权日2006年10月17日
发明者吴问付, 朱志明, 王珊珊, 胡伟华 申请人:华为技术有限公司