专利名称：信令跟踪方法、装置和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种在eUTRAN(Evolved UTRAN)中实现基于 IMSI (International Mobile Subscriber Identity，国际移动用户身份标识)空口信令的信令跟踪方法、装置和系统。
背景技术：
信令跟踪是指手机在业务进行过程中和网络侧(包括基站和核心网)控制消息的交互产生的信令进行跟踪，是移动通讯系统进行数据记录和查错的有效手段。由于UE(用户设备)的移动，其位置不固定，但不管如何移动，其IMSI标识不会改变。LTE系统采用由 eNB(演进基站)构成的单层结构，与传统的3G接入网相比，LTE减少了 RNC(Radic) Network ControlIer无线网络控制器)节点，当eNB需要跟踪某个UE或定位某个UE问题，基于IMSI 的信令跟踪就非常必要。但是，LTE中UE并不以IMSI接入，在附着之后会以S-TMSI接入；而 IMSI存在于NAS消息中，对eNB不可见。这样，eNB对于UE能够识别的是S-TMSI (Serving Temporary Mobile Subscriber Identity，服务临时移动用户身份标识)，不能识别IMSI。 因此，目前eNB无法完成基于IMSI的跟踪。现有技术中由MME(Mobility Management Entity，核心网)网管激活MME进行基于IMSI跟踪的跟踪方案，该方案中由MME基于信令触发eNB，对UE进行跟踪，其流程如图1 所示，包括如下步骤步骤101、EMS (MME网管)指示MME发起MME基于IMSI的跟踪任务激活；步骤102、MME在收到UE的“承载资源分配请求”消息后向eNB发送“跟踪开始请求”消息，指定被跟踪的Sl APID (Si链路号)来触发eNB启动对指定UE的跟踪；步骤103、MME收到EMS的“跟踪任务去激活请求”消息后，去激活跟踪任务并停止跟踪，向eNB发送“跟踪任务去激活请求”消息；步骤104、eNB收到MME的“跟踪任务去激活请求”消息，按照跟踪任务号去激活跟踪任务；或者eNB检测到Sl连接断掉，则自动停止跟踪。
发明内容
本发明提供了一种信令跟踪方法、装置和系统，解决了信令跟踪得到的信令跟踪信息不完整的问题。一种信息跟踪方法，包括演进基站接收综合网管下发的跟踪任务参数，所述跟踪任务参数包含指定跟踪的用户设备的国际移动用户身份标识与服务临时移动用户身份标识的对应关系；所述演进基站根据所述国际移动用户身份标识与服务临时移动用户身份标识的对应关系识别相应的用户设备，对所述用户设备的相关信令进行跟踪，所述信令包括空口信令。进一步的，所述演进基站根据所述国际移动用户身份标识与服务临时移动用户身份标识的对应关系识别相应的用户设备，对所述用户设备的相关信令进行跟踪的步骤之前,还包括所述演进基站保存所述跟踪任务参数。进一步的，所述演进基站根据所述国际移动用户身份标识与服务临时移动用户身份标识的对应关系识别相应的用户设备，对所述用户设备的相关信令进行跟踪具体为所述演进基站根据所述服务临时移动用户身份标识识别相应的用户设备，对所述用户设备的相关信令进行跟踪。进一步的，所述空口信令为用户设备无线资源控制协议连接请求或用户设备无线资源控制协议连接响应，所述演进基站根据所述国际移动用户身份标识与服务临时移动用户身份标识的对应关系识别相应的用户设备，对所述用户设备的相关信令进行跟踪具体为在所述用户设备已在当前小区跟踪区注册过时，以服务临时移动用户身份标识识别相应的用户设备，对所述用户设备的相关信令进行跟踪；或，在所述用户设备未在当前小区跟踪区注册过时，以一个随机值作为用户设备标识。进一步的，上述信令跟踪方法还包括所述综合网管向MME下发跟踪任务参数，指示所述MME根据所述跟踪任务参数对相应的用户设备进行信令跟踪；所述MME根据所述跟踪任务参数，对相应的用户设备进行信令跟踪。进一步的，所述信令为用户设备附着请求或用户设备附着响应，所述MME根据所述跟踪任务参数，对相应的用户设备进行信令跟踪包括在用户设备未在当前小区跟踪区注册过时，以国际移动用户身份标识识别相应的用户设备，对所述用户设备的相关信令进行跟踪；或，在用户设备已注册过时，以全球唯一临时标识识别相应的用户设备，对所述用户设备的相关信令进行跟踪，所述全球唯一临时标识中携带有服务临时移动用户身份标识。进一步的，上述信令跟踪方法还包括所述综合网管在所述用户设备的服务临时移动用户身份标识发生变化时，通知所述演进基站更新所述用户设备的国际移动用户身份标识与服务临时移动用户身份标识的对应关系。本发明还提供了一种演进基站，包括参数接收模块，用于接收综合网管下发的跟踪任务参数，所述跟踪任务参数包含指定跟踪的用户设备的国际移动用户身份标识与服务临时移动用户身份标识的对应关系；跟踪模块，用于根据所述国际移动用户身份标识与服务临时移动用户身份标识的对应关系识别相应的用户设备，对所述用户设备的相关信令进行跟踪，所述信令包括空口进一步的，所述参数接收模块，还用于保存所述跟踪任务参数。本发明还提供了一种信令跟踪系统，包括演进基站、综合网管和MME ；所述演进基站，用于接收所述综合网管下发的跟踪任务参数，所述跟踪任务参数包含指定跟踪的用户设备的国际移动用户身份标识与服务临时移动用户身份标识的对应关系，并根据所述国际移动用户身份标识与服务临时移动用户身份标识的对应关系识别相应的用户设备，对所述用户设备的相关信令进行跟踪，所述信令包括空口信令。进一步的，所述综合网管，还用于向所述MME下发跟踪任务参数，指示所述MME根据所述跟踪任务参数对相应的用户设备进行信令跟踪；所述MME，用于根据所述跟踪任务参数，对相应的用户设备进行信令跟踪。本发明提供的信令跟踪方法、装置和系统，匪S向eNB下发跟踪任务参数，所述跟踪任务参数包含指定跟踪的UE的IMSI与S-TMSI的对应关系，这样，eNB就可以根据所述 IMSI与S-TMSI的对应关系识别相应的UE，对所述UE的相关信令进行跟踪，所述信令包括空口信令，解决了在UE接入MME前或与MME断连时空口信令跟踪丢失的问题，保证了信令跟踪信息的完整性。
图1为现有信令跟踪流程图；图2为本发明的实施例提供的一种信令跟踪方法的流程图；图3为图2中步骤201的具体流程图；图4为图2中步骤202的具体流程图；图5为图2中步骤203的具体流程图；图6为图2中步骤204的具体流程图；图7为图2中步骤205的具体流程图；图8为本发明的实施例提供的一种演进基站的结构示意图。
具体实施例方式现有的信令跟踪方法存在以下问题eNB无法得知UE的IMSI，故只能通过UE的S-TMSI识别UE进而进行信令跟踪，而 UE的S-TMSI只有在UE接入核心网后才会下发给eNB，故在UE完成接入前的空口信令交互，即hitial UE Message及之前的空口信令无法被跟踪；且当Sl连接中断后eNB即停止跟踪，导致的后续eNB向UE发送的连接重建立请求和RRC (无线资源控制协议)连接释放请求消息等信令无法被跟踪，这样，就造成了对UE进行信令跟踪得到的信令跟踪信息不完離
iF. ο为了解决上述问题，本发明的实施例提供了一种信令跟踪方法，使用该方法，eNB 能够通过IMSI识别UE，完成对空口信令的跟踪，解决了对UE进行信令跟踪得到的信令跟踪信息不完整的问题，使用该方法完成信令跟踪的流程如图2所示，包括步骤201、NMS通过EMS向MME获取指定IMSI和S-TMSI的对应关系；本步骤具体如图3所示，包括步骤2011、匪S中指定需要跟踪UE的IMSI。步骤2012、NMS根据该IMSI向EMS请求IMSI对应的S-TMSI。步骤2013、EMS将该请求转发给MME，MME返回请求的IMSI对应的S-TMSI。步骤2014、匪S保存IMSI和S-TMSI的对应关系。
步骤202、匪S指示MME执行跟踪任务，将跟踪任务标识(ID)和跟踪任务参数通过 EMS下发到相应区域的MME ；本步骤具体如图4所示，包括步骤2021、匪S通过EMS，向MME下发跟踪任务参数，指示MME对相应的用户设备进行信令跟踪，该参数包含指定UE的IMSI ；本步骤中，通过匪S选择需要进行信令跟踪的MME，并通过EMS，向相应的MME进行指示。步骤2022、MME标识该IMSI被跟踪并保存跟踪任务参数，MME对该跟踪任务以 IMSI或者IMSI所对应的S-TMSI为标识对被跟踪UE进行识别，开始进行跟踪；本步骤中，MME保存一条跟踪任务记录，这条记录包含跟踪任务ID和相应的跟踪任务参数，这样，就对IMSI进行了标识。步骤2203、MME通过EMS，回复匪S的指示，通知匪S跟踪任务激活成功。需要说明的是，在跟踪UE Attach Request (用户设备附着请求)信令时，由于UE Attach Request是NAS (网络接入服务)消息，只能通过MME来进行跟踪，具体分为两种情况 情况一、如果UE是第一次开机，则以IMSI作为UE标识，MME以IMSI为标识跟踪此UE ；情况二、如果UE在当前小区TA(跟踪区)已经注册过，则以GUTI (Globally Unique Temporary Identity,全球唯一临时标识)作为UE标识，而GUTI中带有S-TMSI，MME以 S-TMSI为标识跟踪此UE。⑶TI是根据MME标识和S-TMSI来计算获得的。此外，对于hitial Context Setup Request (初始会话建立请求)及以后的信令由MME根据现有的全网元信令跟踪方案进行跟踪。步骤203、匪S将跟踪任务参数通过eNB网管下发到某个区域所有eNB ；本步骤与步骤202同步，其具体流程如图5所示，包括步骤2031、匪S通过eNB网管将跟踪任务参数下发到指定eNB，在该参数中包括指定UE的IMSI对应的S-TMSI。步骤2032、eNB保存IMSI和S-TMSI对应关系以及跟踪任务参数，把基于IMSI的跟踪转换为对S-TMSI的跟踪，eNB对该跟踪任务以S-TMSI为标识对被跟踪UE进行识别， 开始进行跟踪。步骤2033、eNB通过eNB网管，通知匪S跟踪任务激活成功。特别的，在跟踪UE RRC Connection Request信令时，具体分为两种情况 情况一、如果UE在当前小区TA注册过，则以S-TMSI作为UE标识，eNB通过S-TMSI 来跟踪此UE ；情况二、如果没有注册，第一次开机时以一个随机值作为UE标识，此时eNB无法跟踪此UE。步骤204、匪S通过EMS和eNB网管对MME和eNB下发基于IMSI的跟踪任务去激活请求；在不需要再对UE进行信令跟踪的时候，需要指示MME和eNB停止信令跟踪，本步骤具体如图6所示，包括步骤2041、匪S通过eNB网管对eNB去激活跟踪任务，eNB删除保存的IMSI和 S-TMSI的对应关系和跟踪任务参数。步骤2042、匪S通过EMS对MME去激活跟踪任务，MME标识该IMSI为未跟踪并删除保存的跟踪任务参数。此外，当UE在不同的MME间进行接入切换时，信令跟踪也需要进行相应的处理，具体如图7所示，包括当UE通过Sl 口由源MME切换到目标MME引起S-TMSI发生改变时，由目标MME将变化后的IMSI和S-TMSI对应关系通过匪S告诉给eNB。步骤701、对于源MME，由于UE是从源MME切换出，源MME会自动释放IMSI所对应的 S-TMSI ；步骤702、对于目标MME，UE是从目标MME切换入，目标MME为该IMSI重新分配 S-TMSI ；步骤703、目标MME将变化后的IMSI和S-TMSI对应关系通过EMS主动上报给匪S ；步骤704、NMS通过eNB网管对指定区域内所有eNB更新IMSI和S-TMSI对应关系。在匪S侧，eNB上报的信令跟踪信息中会携带该UE的S-TMSI，MME上报的信令跟踪信息中会携带UE的IMSIAMS根据S-TMSI和IMSI的对应关系，将相同IMSI对应的多个信令跟踪信息进行汇总，得到指定UE完整的信令跟踪信息，其中包括空口信令的信息。本发明还提供了一种eNB，其结构如图8所示，包括参数接收模块801，用于接收NMS下发的跟踪任务参数，所述跟踪任务参数包含指定跟踪的UE的IMSI与S-TMSI的对应关系；跟踪模块802，用于根据所述IMSI与S-TMSI的对应关系识别相应的UE，对所述UE 的相关信令进行跟踪，所述信令包括空口信令。进一步的，所述参数接收模块801，还用于保存所述跟踪任务参数。本发明还提供了一种信令跟踪系统，包括eNB、匪S和MME ；所述eNB，用于接收所述NMS下发的跟踪任务参数，所述跟踪任务参数包含指定跟踪的UE的IMSI与S-TMSI的对应关系，并根据所述IMSI与S-TMSI的对应关系识别相应的 UE,对所述UE的相关信令进行跟踪，所述信令包括空口信令。进一步的，所述匪S，还用于向所述MME下发跟踪任务参数，指示所述MME根据所述跟踪任务参数对相应的UE进行信令跟踪；所述MME，用于根据所述跟踪任务参数，对相应的UE进行信令跟踪。上述eNB和信令跟踪系统，可以与本发明的实施例所提供的一种信令跟踪方法相结合，匪S向eNB下发跟踪任务参数，所述跟踪任务参数包含指定跟踪的UE的IMSI与 S-TMSI的对应关系，这样，eNB就可以根据所述IMSI与S-TMSI的对应关系识别相应的UE， 对所述UE的相关信令进行跟踪，所述信令包括空口信令，解决了在UE接入MME前或与MME 断连时空口信令跟踪丢失的问题，保证了信令跟踪信息的完整性。本领域普通技术人员可以理解上述实施例的全部或部分步骤可以使用计算机程序流程来实现，所述计算机程序可以存储于一计算机可读存储介质中，所述计算机程序在相应的硬件平台上(如系统、设备、装置、器件等)执行，在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用集成电路来实现，这些步骤可以被分别制作成一个个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。上述实施例中的各装置/功能模块/功能单元可以采用通用的计算装置来实现， 它们可以集中在单个的计算装置上，也可以分布在多个计算装置所组成的网络上。上述实施例中的各装置/功能模块/功能单元以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述提到的计算机可读取存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
权利要求
1.一种信令跟踪方法，其特征在于，包括演进基站接收综合网管下发的跟踪任务参数，所述跟踪任务参数包含指定跟踪的用户设备的国际移动用户身份标识与服务临时移动用户身份标识的对应关系；所述演进基站根据所述国际移动用户身份标识与服务临时移动用户身份标识的对应关系识别相应的用户设备，对所述用户设备的相关信令进行跟踪，所述信令包括空口信令。
2.根据权利要求1所述的信令跟踪方法，其特征在于，所述演进基站根据所述国际移动用户身份标识与服务临时移动用户身份标识的对应关系识别相应的用户设备，对所述用户设备的相关信令进行跟踪的步骤之前，还包括所述演进基站保存所述跟踪任务参数。
3.根据权利要求1所述的信令跟踪方法，其特征在于，所述演进基站根据所述国际移动用户身份标识与服务临时移动用户身份标识的对应关系识别相应的用户设备，对所述用户设备的相关信令进行跟踪具体为所述演进基站根据所述服务临时移动用户身份标识识别相应的用户设备，对所述用户设备的相关信令进行跟踪。
4.根据权利要求1所述的信令跟踪方法，其特征在于，所述空口信令为用户设备无线资源控制协议连接请求或用户设备无线资源控制协议连接响应，所述演进基站根据所述国际移动用户身份标识与服务临时移动用户身份标识的对应关系识别相应的用户设备，对所述用户设备的相关信令进行跟踪具体为在所述用户设备已在当前小区跟踪区注册过时，以服务临时移动用户身份标识识别相应的用户设备，对所述用户设备的相关信令进行跟踪；或，在所述用户设备未在当前小区跟踪区注册过时，以一个随机值作为用户设备标识。
5.根据权利要求1所述的信令跟踪方法，其特征在于，该方法还包括所述综合网管向MME下发跟踪任务参数，指示所述MME根据所述跟踪任务参数对相应的用户设备进行信令跟踪；所述MME根据所述跟踪任务参数，对相应的用户设备进行信令跟踪。
6.根据权利要求5所述的信令跟踪方法，其特征在于，所述信令为用户设备附着请求或用户设备附着响应，所述MME根据所述跟踪任务参数，对相应的用户设备进行信令跟踪包括在用户设备未在当前小区跟踪区注册过时，以国际移动用户身份标识识别相应的用户设备，对所述用户设备的相关信令进行跟踪；或，在用户设备已注册过时，以全球唯一临时标识识别相应的用户设备，对所述用户设备的相关信令进行跟踪，所述全球唯一临时标识中携带有服务临时移动用户身份标识。
7.根据权利要求1所述的信令跟踪方法，其特征在于，该方法还包括所述综合网管在所述用户设备的服务临时移动用户身份标识发生变化时，通知所述演进基站更新所述用户设备的国际移动用户身份标识与服务临时移动用户身份标识的对应关系。
8.一种演进基站，其特征在于，包括参数接收模块，用于接收综合网管下发的跟踪任务参数，所述跟踪任务参数包含指定跟踪的用户设备的国际移动用户身份标识与服务临时移动用户身份标识的对应关系；跟踪模块，用于根据所述国际移动用户身份标识与服务临时移动用户身份标识的对应关系识别相应的用户设备，对所述用户设备的相关信令进行跟踪，所述信令包括空口信令。
9.根据权利要求8所述的演进基站，其特征在于， 所述参数接收模块，还用于保存所述跟踪任务参数。
10.一种信令跟踪系统，其特征在于，包括演进基站、综合网管和MME ；所述演进基站，用于接收所述综合网管下发的跟踪任务参数，所述跟踪任务参数包含指定跟踪的用户设备的国际移动用户身份标识与服务临时移动用户身份标识的对应关系， 并根据所述国际移动用户身份标识与服务临时移动用户身份标识的对应关系识别相应的用户设备，对所述用户设备的相关信令进行跟踪，所述信令包括空口信令。
11.根据权利要求10所述的信令跟踪系统，其特征在于，所述综合网管，还用于向所述MME下发跟踪任务参数，指示所述MME根据所述跟踪任务参数对相应的用户设备进行信令跟踪；所述MME，用于根据所述跟踪任务参数，对相应的用户设备进行信令跟踪。
全文摘要
本发明提供了一种信令跟踪方法、装置和系统。涉及移动通信领域；解决了信令跟踪得到的信令跟踪信息不完整的问题。该方法包括演进基站接收综合网管下发的跟踪任务参数，所述跟踪任务参数包含指定跟踪的用户设备的国际移动用户身份标识与服务临时移动用户身份标识的对应关系；所述演进基站根据所述国际移动用户身份标识与服务临时移动用户身份标识的对应关系识别相应的用户设备，对所述用户设备的相关信令进行跟踪，所述信令包括空口信令。本发明所提供的技术方案适用于eUTRAN网络中。
文档编号H04W4/20GK102238506SQ20101016856
公开日2011年11月9日 申请日期2010年5月7日 优先权日2010年5月7日
发明者余启铭 申请人:中兴通讯股份有限公司