异系统间网络重选方法、多模终端和系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种异系统间网络重选方法、多模终端和系统，其中，该方法包括：结束2G语音业务或驻留在2G网络的多模终端拟向3G网络进行重选时，多模终端发起PS域会话类业务请求；多模终端在2G网络建立连接后，通过读取2G网络的BSC下发的系统信息获得相邻3G网络信息；2G网络的BSC接收多模终端上报的3G网络测量报告后，发起2G网络向3G网络的PS直接切换过程；多模终端根据相邻3G网络信息由2G网络切换到3G网络，进行位置区和路由区更新，并释放PS域会话类业务。本发明减少了多模终端在向TD网络重选时的脱网时间，进一步保证了多模终端在自2G网络向TD网络切换式重选过程中的呼叫和数据业务的正常进行。
【专利说明】异系统间网络重选方法、多模终端和系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信领域中核心网【技术领域】，具体地，涉及异系统间网络重选方法、多丰吴终端和系统。
【背景技术】
[0002]目前，多模终端(本发明一般指支持GSM和TD-SCDMA双模终端)在GSM和TD-SCDMA网络下的互操作的技术方案有:
[0003]1、现网中GSM网络和TD-SCDMA (以下可以简称TD)网络的互操作方案包括:
[0004](I)在空闲态，多模终端通过重选的方式实现GSM网络和TD-SCDMA网络间的转换，多模终端在异系统的转换过程中会出现脱网，并无法实现主、被叫；
[0005](2)在语音业务时,多模终端容许在CS域(Circuit Switched Domain,电路交换域)从TD-SCDMA网络直接切换至GSM网络，而不容许在CS域从GSM网络系统直接切换到TD-SCDMA网络的方式；
[0006](3)在数据业务，多模终端支持GSM网络和TD-SCDMA网络之间的双向重选，在重选过程中，数据业务会出现中断；
[0007](4)并发业务(数据业务和语音业务同时发起)，语音业务可以从TD-SCDMA网络切换到GSM网络，数据业务被挂起。
[0008]在应用上述GSM网络和TD-SCDMA网络的互操作方案会不可避免的遇到以下问题:
[0009](I)多模终端在TD-SCDMA网络上发起呼叫或者被叫，在语音通话过程中，由于TD-SCDMA网络覆盖不足导致多模终端在CS域从TD-SCDMA网络系统直接切换至GSM网络系统，通话过程中不受影响。但是，当多模终端语音通话结束并挂机后，多模终端将发起从GSM网络重选到TD-SCDMA网络的系统间重选过程，直至重新驻留在TD-SCDMA网络上。在此系统间的重选过程中，会有一段时间脱网，多模终端将无法进行正常的呼叫，也无法作为被
口 H。
[0010]GSM网络下语音业务结束后重新驻留到TD-SCDMA小区的流程如下:
[0011]步骤I，多模终端在通话过程中，如果TD信号弱而GSM信号较强，终端将从TD网络切换到GSM网络，语音结束挂机；
[0012]步骤2，多模终端读取GSM网络系统消息，然后发起GSM网络位置区更新，多模终端在此步骤中，无法做主、被叫，多模终端不可及时间为4-5秒；
[0013]步骤3，多模终端开始测量TD-SCDMA信号，根据GSM向TD网络重选算法进行判断，向TD-SCDMA网络发起重选过程；
[0014]步骤4，多模终端与TD小区完成同步建立后，读取TD小区系统信息，TD终端不可及时延2-3秒，此时多模终端不能做主、被叫；
[0015]步骤5，多模终端发起TD-SCDMA网络位置区更新，不可及时延2-3秒，此时多模终端不能做主、被叫。[0016]步骤6，多模终端在TD-SCDMA网络位置区更新成功后，多模终端重新驻留在TD-SCDMA网络上。
[0017]同理，多模终端从TD网络重选到GSM网络的过程中，会有一段时间脱网和时延。在重选过程中，多模终端将无法进行正常的呼叫，也无法作为被叫，直接影响了用户使用多模终端的客户感知度。
[0018]2、多模终端在数据业务时进行系统间的切换过程
[0019]由TD-SCDMA网络发起分组业务请求并成功接入后，RNC (Radio NetworkController，无线网络控制器)会根据相邻小区的情况发起相应的测量控制，当满足测量上报条件时多模终端将向RNC报告测量结果。RNC中的RRM (Radio Resource Management,无线资源管理)对测量结果进行处理判决并确定切换的目标小区，如果需要切换的目标小区为GSM/GPRS卿2G，下同)小区，则执行网络端触发的TD-SCDMA向GSM/GPRS的小区重选过程。
[0020]TD-SCDMA向GSM/GPRS的小区重选过程，如网络端触发、PS域(PacketSwitchedDomain,分组交换域)业务、Inter-SGSN,包括:
[0021 ] 首先由RNC向多模终端发送CELL CHANGE ORDER FROM UTRAN消息，多模终端接收到该消息后执行向GSM/GPRS的小区重选过程，该过程多模终端从TD网络侧读取目标小区为GSM/GPRS小区，发起在GSM/GPRS网络接入流程:
[0022](I)多模终端在GSM/GPRS网络系统RACH信道上按预定的时间和次数发送CHANNELREQUEST消息，然后，多模终端离开TD-SCDMA网络，并且多模终端将监听BCCH及对应其CCCH寻呼组的所有下行CCCH时隙。其中，CHANNEL REQUEST消息包含随机接入信息、建立原因(包括一阶段分组接入请求、PDCH资源需求等)。
[0023](2)在BSS网络侧收到来自终端发送的指示分组接入的CHANNEL REQUEST消息时，网络侧为该多模终端分配一个临时块流标识(TFI)并指配包含一个roCH的资源，同时发送下行分组指配的IMMEDIATE ASSIGNMENT消息。
[0024](3)多模终端在接收到下行分组指配的IMMEDIATE ASSIGNMENT消息时，多模终端停止监视下行CCCH、转换到BSS指配的roCH，发送Attach Accept消息。该消息上报路由区信息识别(包括位置区代码、路由区代码)，进行GSM/GPRS网络位置区更新。
[0025]然后，多模终端与目标BSS和核心网建立信令连接，并触发路由区更新的过程。终端在接收到ROUTING AREA UPDATE ACCEPT消息完成路由区更新过程，多模终端在2G目标小区继续数据传输，成功完成TD小区重选到GSM/GPRS网络的过程。
[0026]由于在重选过程中，多模终端需要从GSM/GPRS网络空闲模式转化到分组传输模式，在完成路由位置区更新和获得新的IP地址之后，数据业务才能恢复。此系统间重选过程中，业务将会中断6-8秒，同时速率明显下降。
[0027]同理，多模终端从GSM/GPRS网络重选到TD-SCDMA网络的过程中，业务将会中断
6-8秒，直接影响了用户使用多模终端的客户感知度。
[0028]2、多模终端在连接模式下PS域直接切换技术
[0029]PS域直接切换技术方案中，RNC和BSC是两个独立网络系统的网元，分别控制着各自无线网络系统的无线接入管理。多模终端在GPRS分组模式下，采用PS域直接切换技术从GSM/GPRS网络直接切换到TD-SCDMA网络中。[0030]以下是多模终端在连接模式下采用PS域直接切换技术从GPRS网络切换到TD-SCDMA网络的过程:
[0031](I)在GPRS分组传输模式下,多模终端在channel release消息中携带最优TD邻区信息，上报给2G的BSS系统，给BSS系统进行切换判决；该过程由于是在连接模式下进行切换判决，并没有考虑多模终端在空闲态下的系统间转换流程处理；如果判决失败终端将在空闲态下发起系统间重选流程。
[0032](2) GPRS 网络的 BSC 向 CN 发起 PS 域重定位请求(Hardover Required)；
[0033](3)核心网CN向3G的目标RNC (TRNC)发送RELOCATION REQUEST消息从而向TD网络申请PS域资源；
[0034](4)目标 RNC 根据 RELOCATION REQUEST 中指示的业务情况和 Handover toUTRANIE中指示的UE能力信息，进行资源分配，并返回RELOCATION REQUEST ACK消息；
[0035](5) TD终端切换到TD小区，在TD小区进行同步；
[0036](6)当目标 TRNC 收到 UE 的 HANDOVER TO UTRAN COMPLETE,认为切换成功。
[0037]该项技术解决了在GPRS分组模式下系统间切换优化流程中不支持PS域切换的问题，缩短了 PS域业务的系统间切换时延。但是，该技术并不能解决TD终端在空闲状态下的终端脱网问题，无法解决TD终端在无法进行正常的呼叫，也无法作为被叫的不可及时间。
[0038]上述第I种现网中GSM网络和TD-SCDMA网络的互操作方案存在较多缺陷，如表1所示，包括:
[0039]表1
[0040]
【权利要求】
1.一种异系统间网络重选方法，其特征在于，包括: 结束2G语音业务或驻留在2G网络的多模终端拟向3G网络进行重选时，所述多模终端发起PS域会话类业务请求； 所述多模终端在2G网络建立连接后，通过读取2G网络的BSC下发的系统信息获得相邻3G网络信息； .2G网络的BSC接收所述多模终端上报的3G网络测量报告后，发起2G网络向3G网络的PS直接切换过程； 所述多模终端根据所述相邻3G网络信息由所述2G网络切换到所述3G网络，进行位置区和路由区更新，并释放所述PS域会话类业务。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述2G网络为GSM/GPRS网络，所述3G网络为TD-SCDMA网络。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述2G网络向3G网络的PS直接切换过程包括: 2G网络的BSC向核心网发起PS域重定位请求，所述核心网向3G网络的目标无线网络控制器申请3G网络资源； 所述目标无线网络控制器向所述核心网发送RELOCATION REQUESTACK消息； 所述核心网的SGSN向2G网络的BSC下发PS Handover Command指令,并由所述BSC下发到所述多模终端； 所述目标无线网络控制器检测到所述多模终端后，向所述核心网的SGSN发送Relocation Detect消息,进行重定位检测。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述多模终端根据所述相邻3G网络信息由所述2G网络切换到所述3G网络的步骤包括: 所述多模终端自所述相邻3G网络信息中获得新的无线网络临时标识和目标无线网络控制器ID后，目标无线网络控制器向核心网的SGSN发送Relocation Complete消息；所述核心网的SGSN向2G网络的BSC发送Clear Command指令，以释放所述多模终端占用的2G网络。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述进行位置区和路由区更新的步骤包括: 所述多模终端向3G网络的MSC发送LOCATION UPDATA REQUEST消息，进行位置更新，所述LOCATION UPDATA REQUEST消息中携带重选前的LAC、位置更新类型信息； 所述多模终端向核心网的SGSN发送Routing Area Update Request消息； 所述多模终端与所述核心网进行鉴权和加密； 所述MSC根据所述LOCATION UPDATA REQUEST消息生成携带新的LAI的LOCATIONUPDATA ACCEPT消息发送给所述多模终端； 所述多模终端根据所述LOCATION UPDATA ACCEPT消息生成TMSI REALLOCATIONCOMPLETE消息发送给所述SGSN ； 所述SGSN根据所述Routing Area Update Request消息生成携带新的LAI和RAI信息的Routing Area Update ACCEPT消息发送给所述多模终端； 所述多模终端根据所述新的LAI和RAI信息生成Routing AreaUpdateCOMPLETE消息发送给SGSN。
6.一种异系统间网络重选方法，其特征在于，包括: 结束2G语音业务或驻留在2G网络的多模终端拟向3G网络进行重选时，所述多模终端发起PS域会话类业务请求； 所述多模终端在2G网络建立连接后，通过读取2G网络的BSC下发的系统信息获得相邻3G网络信息； 所述多模终端在2G网络下测量得到所述3G满足重选切换条件后，发起向3G网络的重选过程； 所述多模终端根据所述相邻3G网络信息由所述2G网络切换到所述3G网络，进行位置区和路由区更新，并释放所述PS域会话类业务。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述2G网络为GSM/GPRS网络，所述3G网络为TD-SCDMA网络。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述发起向3G网络的重选过程的步骤包括: 所述多模终端接收2G网络的BSC发送的Cell Change Order消息； 与目标无线网络控制器、核 心网建立RRC连接。
9.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述进行位置区和路由区更新的步骤包括: 所述多模终端向3G网络的MSC发送LOCATION UPDATA REQUEST消息，进行位置更新，所述LOCATION UPDATA REQUEST消息中携带重选前的LAC、位置更新类型信息； 所述多模终端向核心网的SGSN发送Routing Area Update Request消息； 所述多模终端与所述核心网进行鉴权和加密； 所述MSC根据所述LOCATION UPDATA REQUEST消息生成携带新的LAI的LOCATIONUPDATA ACCEPT消息发送给所述多模终端； 所述多模终端根据所述LOCATION UPDATA ACCEPT消息生成TMSI REALLOCATIONCOMPLETE消息发送给所述SGSN ； 所述SGSN根据所述Routing Area Update Request消息生成携带新的LAI和RAI信息的Routing Area Update ACCEPT消息发送给所述多模终端； 所述多模终端根据所述新的LAI和RAI信息生成Routing AreaUpdateCOMPLETE消息发送给SGSN。
10.一种异系统间网络重选方法，其特征在于，包括: 多模终端在2G网络上进行VoIP语音通话，所述2G网络的源BSS发送PShandoverRequired 消息给源 SGSN ； 源SGSN向目标MME发送Forward Relocation Request消息，所述目标MME执行目标SGff重定位判决，向目标SGW发送Create Bearer Request消息； 目标SGW分配本地地址，向目标MME反馈Create Bearer Response消息； 目标MME将向目标eNB发送Handover Request消息请求建立承载，目标eNB向目标MME 发送 Handover Request Ack 消息； 目标 MME 向源 SGSN 发送 Forward Relocation Response 消息，源 SGSN 向源 BSS 发送PS Handover RequiredAck 消息； 源BSS向多模终端发送PS handover Command,请求多模终端向目标eNodeB切换。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述2G网络为GPRS/EDGE网络。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，在所述源BSS向多模终端发送PShandover Command的步骤之后还包括: 当多模终端成功接入到目标eNB后，目标eNB发送切换通知消息通知目标MME ； 目标MME发送Forward Relocation Complete通知消息给源 SGSN,源 SGSN发送ForwardRelocation Complete Ack 消息给目标 MME ; 目标MME向目标SGW发送修改承载请求消息，目标SGW通知PGW信息更改； 目标SGW向目标MME发送修改承载响应消息，同时随所述承载响应消息给出SGW用户平面地址和TEID、PGff地址和TEID。
13.一种异系统间网络重选方法，其特征在于，包括: 多模终端在3G网络上进行VoIP语音通话，所述3G网络的源RNC发送RelocationRequired 消息给源 SGSN ； 源SGSN向目标MME发送Forward Relocation Request消息，所述目标MME执行目标SGff重定位判决，向目标SGW发送Create Bearer Request消息； 目标SGW分配本地地址，向目标MME反馈Create Bearer Response消息； 目标MME将向目标eNB发送Handover Request消息请求建立承载，目标eNB向目标MME 发送 Handover Request Ack 消息； 目标 MME 向源 SGSN 发送 Forward Relocation Response 消息，源 SGSN 向源 RNC 发送Relocation RequiredAck 消息； 源RNC向多模终端发送PS handover Command,请求多模终端向目标eNodeB切换。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述3G网络为TD-SCDMA网络。
15.根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于，在所述源RNC向多模终端发送PShandover Command的步骤之后还包括: 当多模终端成功接入到目标eNB后，目标eNB发送切换通知消息通知目标MME ； 目标MME发送Forward Relocation Complete通知消息给源 SGSN,源 SGSN发送ForwardRelocation Complete Ack 消息给目标 MME ; 目标MME向目标SGW发送修改承载请求消息，目标SGW通知PGW信息更改； SGff向目标MME发送修改承载响应消息，同时随所述承载响应消息给出SGW用户平面地址和TEID、PGff地址和TEID。
16.一种异系统间网络重选系统，其特征在于，包括: 多模终端，用于结束2G语音业务或驻留在2G网络拟向3G网络进行重选时，发起PS域会话类业务请求，在2G网络建立连接后，通过读取2G网络的BSC下发的系统信息获得相邻3G网络信息，根据所述相邻3G网络信息由所述2G网络切换到所述3G网络，进行位置区和路由区更新，并释放所述PS域会话类业务； 2G网络的BSC，用于接收所述多模终端上报的3G网络测量报告后，发起2G网络向3G网络的PS直接切换过程。
17.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，还包括:2G网络的BSC,还用于向核心网发起PS域重定位请求,并将PS HandoverCommand指令下发到所述多模终端； 核心网，用于向3G网络的目标无线网络控制器申请3G网络资源； 3G网络的目标无线网络控制器，用于向所述核心网发送REL0CATIONREQUEST ACK消息，检测到所述多模终端后，向核心网的SGSN发送Relocation Detect消息,进行重定位检测； 核心网的SGSN,用于向2G网络的BSC下发PS Handover Command指令。
18.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，还包括: 所述多模终端，用于自所述相邻3G网络信息中获得新的无线网络临时标识和目标无线网络控制器ID; 所述目标无线网络控制器，用于向核心网的SGSN发送RelocationComplete消息；所述核心网的SGSN,用于向2G网络的BSC发送Clear Command指令，以释放所述多模终端占用的2G网络。
19.根据权利要求18所述的系统，其特征在于，还包括: 所述多模终端，用于向3G网络的MSC发送LOCATION UPDATAREQUEST消息，进行位置更新，所述LOCATION UPDATA REQUEST消息中携带重选前的LAC、位置更新类型信息，向核心网的SGSN发送RoutingArea Update Request消息，与所述核心网进行鉴权和加密，根据所述LOCATION UPDATA ACCEPT 消息生成 TMSI REALLOCATION COMPLETE 消息发送给所述 SGSN，根据所述新的LAI和RAI信息生成Routing AreaUpdateCOMPLETE消息发送给SGSN ； 3G网络的MSC，用于根据所述LOCATION UPDATA REQUEST消息生成携带新的LAI的LOCATION UPDATA ACCEPT消息发送给所述多模终端； 所述SGSN,用于根据所述Routing Area Update Request消息生成携带新的LAI和RAI信息的Routing Area Update ACCEPT消息发送给所述多模终端。
20.—种异系统间的多模终端,其特征在于,包括: 请求发起模块，用于结束2G语音业务或驻留在2G网络拟向3G网络进行重选时，发起PS域会话类业务请求； 信息获取模块，用于在2G网络建立连接后，通过读取2G网络的BSC下发的系统信息获得相邻3G网络信息； 重选发起模块，用于在2G网络下测量得到所述3G满足重选切换条件后，发起向3G网络的重选过程； 更新释放模块，用于根据所述相邻3G网络信息由所述2G网络切换到所述3G网络，进行位置区和路由区更新，并释放所述PS域会话类业务。
21.根据权利要求20所述的多模终端，其特征在于，所述重选发起模块包括: 消息接收子模块，用于接收2G网络的BSC发送的Cell Change Order消息； 连接建立子模块，用于与目标无线网络控制器、核心网建立RRC连接。
22.根据权利要求20所述的多模终端，其特征在于，还包括: 位置更新模块，用于向3G网络的MSC发送LOCATION UPDATAREQUEST消息，进行位置更新，所述LOCATION UPDATA REQUEST消息中携带重选前的LAC、位置更新类型信息； 消息发送模块，用于向核心网的SGSN发送Routing Area Update Request消息；鉴权加密模块，用于与所述核心网进行鉴权和加密； 第一消息生成模块，用于根据所述LOCATION UPDATAACCEPT消息生成TMSIREALLOCATION COMPLETE 消息发送给 SGSN ； 第二消息生成模块，根据所述新的LAI和RAI信息生成Routing AreaUpdateCOMPLETE消息发送给SGSN。
23.一种异系统间网络重选系统，其特征在于，包括: 多模终端，用于在2G网络上进行VoIP语音通话； 2G网络的源BSS,用于发送PS handover Required消息给源SGSN ； 源SGSN,用于向目标MME发送Forward Relocation Request消息，向源BSS发送PSHandover Required Ack 消息； 目标MME，用于执行目标SGW重定位判决，向目标SGW发送CreateBearer Request消息；
目标SGW,用于分配本地地址，向目标MME反馈Create Bearer Response消息； 目标MME,用于将向目标eNB发送Handover Request消息请求建立承载，向源SGSN发送 Forward Relocation Response 消息； 目标eNB,用于向目标MME发送Handover Request Ack消息； 源BSS,用于向多模终端发送PS handover Command,请求多模终端向目标eNodeB切换。
24.根据权利要求23所述的系统，其特征在于，还包括: 目标eNB，用于当多模终端成功接入到目标eNB后，发送切换通知消息通知目标MME ；目标MME,用于发送Forward Relocation Complete通知消息给源SGSN,向目标SGW发送修改承载请求消息； 目标SGW，用于向目标MME发送修改承载响应消息，同时随所述承载响应消息给出SGW用户平面地址和TEID、PGW地址和TEID，根据接收的修改承载请求消息通知PGW信息更改；源 SGSN,用于发送 Forward Relocation Complete Ack 消息给目标 MME。
25.一种异系统间网络重选系统，其特征在于，包括: 多模终端，用于在3G网络上进行VoIP语音通话； 3G网络的源RNC,用于发送Relocation Required消息给源SGSN ； 源SGSN,用于向目标MME发送Forward Relocation Request消息，向源RNC发送Relocation Required Ack 消息； 目标MME，用于执行目标SGW重定位判决，向目标SGW发送CreateBearer Request消息； 目标SGW,用于分配本地地址，向目标MME反馈Create Bearer Response消息； 目标MME,用于将向目标eNB发送Handover Request消息请求建立承载，向源SGSN发送 Forward Relocation Response 消息； 目标eNB,用于向目标MME发送Handover Request Ack消息； 源BSS,用于向多模终端发送PS handover Command,请求多模终端向目标eNodeB切换。
26.根据权利要求25所述的系统，其特征在于，还包括:目标eNB，用于当多模终端成功接入到目标eNB后，发送切换通知消息通知目标MME ；目标MME,用于发送Forward Relocation Complete通知消息给源SGSN,向目标SGW发送修改承载请求消息； 目标SGW，用于向目标MME发送修改承载响应消息，同时随所述承载响应消息给出SGW用户平面地址和TE ID、PGW地址和TEID，根据接收的修改承载请求消息通知PGW信息更改；源 SGSN,用于发送 Forward Relocation Complete Ack 消息给目标 MME。
【文档编号】H04W88/06GK103906159SQ201210590760
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2012年12月31日 优先权日:2012年12月31日
【发明者】王清, 卞国东, 李飞, 杜长浩, 乔勇, 戴宸光 申请人:中国移动通信集团江苏有限公司