一种演进网络中限制信令的实现方法

文档序号:7957008阅读:142来源:国知局
专利名称:一种演进网络中限制信令的实现方法
技术领域
本发明属于移动通信领域,尤其涉及一种演进网络中限制信令的实现方法。
背景技术
目前,在第三代伙伴组织计划(Third Generation Partnership Projects,3GPP)中,各厂商积极研究系统架构演进(System Architecture Evolution,SAE)和长期演进(Long Term Evolution,LTE)。LTE的目的是提供一种能够降低时延、提高用户数据速率以及改进的系统容量和覆盖的低成本网络,该网络只使用分组交换(Packet Switch,PS)域业务,承载网络为UE的网际协议(InternetProtocol,IP)承载。
图1示出了一种典型的LTE网络架构,其中,LTE RAN为演进网络的无线接入网,其节点包括演进的节点B(eNode B),也可能包括控制面服务器(Control Plane Server,CPS),在逻辑上将其作为长期演进无线接入网实体(LTE-RAN Entity)。移动管理实体(Mobility Management Entity,MME)和用户面实体(UPE,User Plane Entity)也是逻辑实体,MME也称为控制面网关(Controll Plane Gateway,CP-GW),UPE也称为用户面网关(User PlaneGateWay,UP-GW)。MME的功能是保存用户设备(User Equipment,UE)的移动管理(Mobility Management,MM)上下文(context),如用户的标识、移动性状态、跟踪区(Tracking Area,TA)信息等,并对用户进行认证。UPE的功能是空闲(Idle)状态的UE终结下行数据的实体,同时触发寻呼,保存UE的上下文,如IP地址和路由信息等。User Plane Anchor是用户面的锚点,在用户的会话时间内是不变的。归属用户服务器(Home Subscriber Server,HSS)存储用户的签约信息。
在演进网络中,UE在不同无线接入技术(Radio Access Technology,RAT),例如2G/3G的网络和演进网络间移动时,会变化驻扎在不同的网络,从而引起频繁的网络注册过程。如图2所示,RA1和RA2为现有的2G/3G的路由区(Routing Area,RA),UE在每更换一次RA都要发起RAU(Routing AreaUpdate,路由区更新)过程。当然UE在不更换RA的情况下,也有周期性的位置更新过程,其作用是使网络了解UE目前还在网络中,防止UE离开网络而网络不了解而不断寻呼UE的情况发生,本发明的以下描述中不涉及UE的周期性更新过程。TA1、TA2、TA3和TA4是演进网络的跟踪区(Tracking Area,TA)。当一个多模UE在这些区域移动时,会导致频繁的网络注册过程,使得网络能在某种RAT中寻呼到UE,例如UE进入RA1向2G/3G的服务通用分组无线业务支持节点(Serving GPRS Supporting Node,SGSN)注册,当UE进入TA1则向演进网络的MME/UPE注册,当UE移动出TA1进入RA1要向2G/3G的SGSN注册。这种频繁的网络注册过程对空口资源是一种极大的浪费,因此需要对UE在不同RAT间的信令进行限制,RAT间限制信令课题就是为解决该问题而提出的。
在3GPP SAE的规范文档TR23.882提出了多种方案来解决RAT间限制信令问题。基本思路是UE同时注册到2G/3G网络和演进网络,这样UE在几个网络的注册区域移动时不需要发起任何注册过程,节省了信令,但扩大了寻呼范围,需要在多种RAT中或更大的范围寻呼UE,增加了寻呼量。
一种典型的解决方案为等价路由区方案,其实现流程如图3所示,描述如下1.UE发送RA更新请求(Routing Area Update Request)或附着请求(AttachRequest)给2G/3G SGSN。
2.其他在RA更新或附着过程的步骤省略,如安全功能。
3.如果UE处于2G/3G网络,SGSN发送注册请求(Registeration Request)给CP-GW,注册请求包括现有路由区标识(Routing Area Identifier,RAI),CP-GW转发注册请求给HSS。
4.HSS发送注册确认消息(Registeration Comfirm)给CP-GW。
5.如果UE在2G/3G网络,CP-GW发送包括LERA(List of Equivalent RAs,等价路由区列表)的注册确认(Registeration Comfirm)消息,根据RAI,将注册确认消息转发给SGSN,SGSN转发该注册确认消息给UE。
如上所述,UE被网络分配一个LERA,一个等价路由区包括若干个RA和TA。当UE处于LTE-IDLE(空闲)和inactive(非激活)的UTRA(UniversalTerrestrial Radio Access,通用陆地无线接入)状态时,UE在等价路由区中移动不必发起更新。该inactive状态就是RRC-IDLE状态和URA-PCH状态,其他状态是否属于inactive状态需要进一步研究,不排除inactive状态包括CELL_PCH状态或CELL_FACH状态。
当UE处于URA_PCH状态,从UTRA转到演进网络接入(E-UTRA),可以不引起Iu-PS连接释放,这样UE如果再次进入UTRA能够快速的建立业务。当处于E-UTRA,UE保持周期性URA更新定时器,当该定时器到期,UTRA将释放Iu连接,而且当UE之后再进入UTRA,将转为PMM_IDLE状态。当新的小区不属于LERA,UE将发起常规的RAU过程。
在上述等价路由区方案中有解决方案A(Solution A)和解决方案B(SolutionB)两个寻呼流程,图4示出了Solution A的寻呼流程,其中,UP-GW有两个flag(标识)指示分组数据协议(Packet Data Protocol,PDP)上下文(1)是否UE处于LTE-active;(2)最后使用的隧道(last used tunnel)指示UE在E-UTRA还是UTRA/2G有最后的GPRS隧道协议用户平面(GPRS Tunneling Protocol for User Plane,GTP-U)隧道。
1.如果一个到达某UE的下行数据到达UP-GW,并且该UE的LTE-active ornot指示的flag为not,即UE不处于LTE-active状态。
2.如果last used tunnel的flag指示UE最后在SGSN的范围下,那么UP-GW发送该下行数据给UTRA/2G SGSNA.SGSN为2G-SGSNi.如果MS在Ready状态,SGSN下发数据给基站子系统(Base StationSubsystem,BSS);ii.如果MS在Standby状态,SGSN发送寻呼,并马上返回一个分组包(Packet)的拷贝送给UP-GW并指示其在更大的范围(paging in a wider area)寻呼。一旦2G寻呼完成,SGSN返回一个指示给UP-GW是否UE可达。
B.SGSN是3G-SGSNi.如果Iu连接存在,SGSN前转该数据给无线网络控制器(Radio NetworkController,RNC),如果UE处于PCH状态,RNC马上返回数据拷贝给UP-GW,指示在更大的范围寻呼(paging in a wider area),并且并行地在URA区进行寻呼。一旦UTRA寻呼结束,RNC给UP-GW发送是否UE可达的信息。如果UE处于Cell_DCH状态,数据直接发给UE;ii.如果Iu连接不存在,SGSN马上返回给UP-GW数据拷贝并指示其在更大范围寻呼(paging in a wider area),并且SGSN在UTRA范围寻呼UE。一旦寻呼完成,需要指示UP-GW UE是否被寻呼到。
3.如果收到下行数据,last used tunnel的flag指示UE在E-UTRA覆盖范围,并且LTE-Active or not的flag指示为not,那么UP-GW将联系CP-GW要求其寻呼UE。
如果UP-GW在上述过程从RNC/SGSN收到数据拷贝,带有原因“在更大范围寻呼(paging in a wider area)”,UP-GW也会联系CP-GW请求其寻呼UE。
4.CP-GW发送寻呼给其下所有在RA中的接入点(Access Point,AP)和SGSN,这些实体属于分配给UE的LERA(可能是还没有寻呼UE的实体)。
5.UE在包括在等价路由区列表中的E-UTRA、UTRA和2G小区寻呼。
6.当UE接收到寻呼,响应服务请求(service request)/小区更新(cell update)等消息。在E-UTRA中这些消息要包括足够信息使得AP能收集UE的上下文,在UTRA/2G中,SGSN指示CP-GW用户已经响应寻呼。
7.AP或SGSN然后建立到UP-GW的连接(如果是SGSN需要通过CP-GW)。
8.AP通知CP-GW其控制UE,CP-GW则传递服务质量(Quality of Service,Qos)信息给AP。
9.CP-GW通知UP-GW寻呼成功完成。
图5示出了Solution B的寻呼流程,UP-GW有标识“PDP context”,指示是否UE处于“LTE-active”1.UP-GW收到下行数据(Downlink Data)时,LTE-active or not的flag指示为not,或者收到从RNC来的数据拷贝带有“paging in a wider area”请求。
2.UP-GW发送寻呼请求(Paging)给CP-GW,寻呼请求应该指示是否请求了“paging in a wider area”。
3.CP-GW检查UE的MM状态,如果UE处于PMM-IDLE状态/GPRS-STANDBY状态或LTE-IDLE状态,或者寻呼请求中带有“paging in awider area”,那么进入步骤4,如果UE处于PMM_CONNECTED状态/GPRS-READY状态,那么进入步骤6。
4.CP-GW发送寻呼消息给所有的AP和SGSN(可能是还有没有寻呼UE的AP或SGSN),寻呼消息中包括要寻呼UE的参数,如国际移动用户识别码(International Mobile Subscriber Identity,IMSI)。UE在所有分配给UE的区域(E-UTRA、UTRA和2G的小区)寻呼。
5.当UE收到寻呼消息,使用Service Request、Cell Update或E-UTRA等价的消息进行响应(Paging Response)。SGSN等指示CP-GW终端已经响应寻呼。
6.CP-GW发送寻呼响应(Paging Response)给UP-GW,指示是否UE处于UTRA/GERA的范围,当UP-GW收到寻呼响应,指示UE处于UTRA/GERA,UP-GW下发数据给SGSN,如果UE处于URA_PCH状态或Cell_PCH状态,RNC/BSC在URA/Cell内寻呼UE,并且同时马上返回数据拷贝给UP-GW,通过SGSN,并指示”paging in a wider area”。一旦UTRA寻呼过程完成,RNC/BSC发给UP-GW指示是否UE可达。如果UE处于Cell_DCH状态,数据直接发送给UE。
7.用户面连接在UP-GW和UE间建立(User Plane Connection established)。
8.UP-GW发送下行数据(Downlink Data)给UE。
如上所述,在现有技术中,处于URA_PCH状态的UE进入E-UTRA不发起任何注册/更新过程,这就需要或者修改现有设备RNC、SGSN和协议无线接入网络应用部分(Radio Access Network Application Part,RANAP),例如等价路由区的paging in a wider area等修改;或者扩大寻呼区如果不修改现有协议和设备,即使UE处于CELL_DCH等状态,SGSN并不清楚UE是否处于URA_PCH状态,为防止漏寻呼,需要在E-UTRA中也寻呼UE,寻呼区增大,浪费寻呼信令和空口资源。

发明内容
本发明的目的在于提供一种演进网络中限制信令的实现方法,旨在解决现有技术中存在的在解决RAT限制信令问题时,处于URA_PCH状态的UE进入E-UTRA不发起任何注册/更新过程,从而需要对现有设备和协议进行修改,或者需要扩大寻呼区,导致寻呼信令和空口资源浪费的问题。
本发明是这样实现的,一种演进网络中限制信令的实现方法,当处于PCH状态的UE驻扎到E-UTRA后,向网络侧发起注册/更新,网络侧置UE为非PMM_CONNECTED状态。
所述方法进一步包括当UE进入重复覆盖区时,选择驻扎的优选网络。
所述优选网络为UTRA或者E-UTRA。
当UE处于PCH状态时,所述优选网络为UTRA。
当UE处于IDLE状态时,所述优选网络为E-UTRA。
所述非PMM_CONNECTED状态包括释放Iu接口连接的IDLE状态或者保持Iu接口连接的IDLE状态。
当网络记录UE为所述保持Iu接口连接的IDLE状态时,网络和UE仍然保持周期性URA更新定时器继续计时,如果在周期性URA更新定时器超时前,UE返回UTRA,UE返回到PCH状态或者PMM_IDLE状态。
当网络向UE发起寻呼时,如果一个下行数据到达CP-GW,LTE-active or not指示的flag为not,last used tunnel的flag指示UE最后在SGSN的范围下,且UE的状态为PMM_CONNECTED状态,SGSN前转该数据给RNC,RNC不向UP-GW返回数据拷贝以及不发送在更大范围寻呼的指示;如果UE的状态为非PMM_CONNECTED状态,SGSN向UP-GW返回数据拷贝并指示其在更大范围寻呼。
当网络向UE发起寻呼时,如果网络发现UE处于PMM_CONNECTED状态,网络指示UP-GW发送数据给SGSN,并下发给RNC,如果RNC发现UE处于PCH状态,RNC仅向记录的URA或Cell下发寻呼,不向UP-GW返回在更大范围寻呼的指示。
所述PCH状态为URA_PCH状态或者Cell_PCH状态。
所述IDLE状态为LTE_IDLE状态或者PMM_IDLE状态。
在本发明中,处于PCH状态的UE驻扎到E-UTRA后发起注册/更新,网络侧置UE为非PMM_CONNECTED状态,可以节省寻呼开销,且不需要对现有设备和协议进行改动。同时,与重复覆盖区内选择驻扎的优选网络相结合,可以进一步减少网络的寻呼范围。


图1是一种典型的LTE网络架构图;图2是不同RAT的网络区域覆盖示意图;
图3是现有技术中等价路由区方案的实现流程图;图4是现有技术中等价路由区方案中解决方案A的寻呼流程图;图5是现有技术中等价路由区方案中解决方案B的寻呼流程图;图6是本发明中,在重复覆盖区,UE选择驻扎的优选网络为E-UTRA时的寻呼实现示意图;图7是本发明中,在重复覆盖区,UE选择驻扎的优选网络为UE最后使用的RAT时的寻呼实现示意图;图8是本发明中,在重复覆盖区,UE选择驻扎的优选网络为UTRA时的寻呼实现示意图;图9是本发明的优选实施例中,网络侧置UE为PMM_IDLE状态时,不释放Iu接口时的寻呼实现示意图;图10是本发明提供的基于等价路由区方案的寻呼UE的实现流程图。
具体实施例方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不需要于限定本发明。
在本发明中,处于URA_PCH状态的UE驻扎到E-UTRA后发起注册/更新过程,网络侧置UE为非PMM_CONNECTED状态,即释放Iu接口连接的IDLE状态或者保持Iu接口连接的IDLE状态。
如果UE发起更新过程到MME,MME通知SGSN置UE为非PMM_CONNECTED状态,即可以置UE为PMM_IDLE状态并释放Iu连接,或者置UE为准PMM_IDLE状态,保持UE的Iu连接。UE更新完毕后,UE可能处于LTE-IDLE状态,UE是否处于其他状态,本发明中不做限制。但在SGSN处纪录UE为非PMM_CONNECTED状态。
在寻呼时,当网络侧发现UE处于PMM_CONNECTED状态时,则只在UTRA内寻呼,不需要在E-UTRA寻呼,节省了寻呼开销,且不需要对现有设备和协议进行改动。
在本发明中,注册区是UE和网络纪录的UE登记注册的区域,UE在该区域内移动而不需要发起更新/注册过程。注册区是UE的上下文之一。UE的注册区可以包含多个TA和RA等,或者是多个小区(cell)的集合等。UE的寻呼区是网络要寻呼UE的区域。一般情况下,UE的注册区就是UE的寻呼区,因为UE在注册区内移动而不需要发起更新,网络不清楚UE在什么区域驻留,因此需要在整个注册区内寻呼UE,例如UE在2G/3G的注册区和寻呼区就是一个RA。在本发明中,可以使一个列表(list),其中可以包括几个TA和其他RAT的注册区,例如一个注册区是list{TA1,TA2,RA1,URA2},这样UE在这些区域内移动而不需要发起注册/更新过程。有些情况下寻呼区可以小于注册区,这样网络在小于注册区的寻呼区寻呼UE,能够节省寻呼信令和空口资源。
重复覆盖区是2G/3G网络与演进网络重复覆盖的区域,作为本发明的一个优选实施例,UE进入重复覆盖区后,选择驻扎的优选网络,与驻扎到E-UTRA后发起注册/更新相结合,可以使得网络的寻呼范围进一步减少而不增加TAU。当UE处于重复覆盖区时,UE驻扎在一个优选网络中,网络侧和UE了解如果UE处于某重复覆盖区,那么UE会驻扎到哪个RAT上。这样在重复覆盖区,网络只需要在一种RAT中寻呼,而其它区域按照正常流程进行寻呼,减小了重复覆盖区的寻呼量,以下针对各种情况分别进行分析。
以在重复覆盖区,UE选择的驻扎的优选网络为E-UTRA时,如图6所示,如果URA_PCH状态的UE从UTRA穿越E-UTRA再进入到UTRA,则UE的状态变化为URA_PCH状态→LTE_IDLE状态(或其他状态)→PMM_IDLE状态或URA_PCH状态,在进入E-UTRA做一次更新。URA_PCH状态的UE进入E-UTRA发起更新后,SGSN中置UE的状态为PMM_IDLE。当UE进入LTE_IDLE后如果寻呼,需要在两种RAT都发送寻呼。
如果UE在进入LTE_IDLE之前,只要网络侧纪录UE处于PMM_CONNECTED状态,则网络寻呼UE只需要在UTRA中寻呼,而不需要在E-UTRA中寻呼,这是因为当UE处于PMM_CONNECTED状态时一定在UTRA中。现有技术中可能则仍然需要在E-UTRA中寻呼,上述等价路由区方案中则要修改RNC来达到防止在E-UTRA中寻呼的目的。同样,对处于PMM_CONNECTED状态的其他状态如CELL_DCH等状态的UE,只需要在UTRA中寻呼而不需要对现有RNC进行修改。
如上所述,在重复覆盖区内,UE选择驻扎的优选网络为E-UTRA,且UE处于PMM_CONNECTED状态时,则在除重复覆盖区的剩下的UTRA区域中进行寻呼,节省了寻呼量,即节省了在E-UTRA内以及重复区域部分的寻呼,且不需要对现有RNC进行修改。当然,处于URA_PCH状态的UE进入只要有E-UTRA的区域,类似于进入新的URA区域,要发起更新过程,增加了更新信令。
图7示出了在重复覆盖区,UE选择驻扎的优选网络为UE最后使用的RAT(last used RAT)时的情况,URA_PCH状态的UE从UTRA进入重复覆盖区再移动到E-UTRA,然后再返回UTRA。从UTRA进入重复覆盖区时UE的状态不变,维持在URA_PCH状态,进入到只有E-UTRA的区域后才驻扎到E-UTRA,发起更新,并转为LTE-IDLE状态,网络侧纪录UE的状态为PMM_IDLE状态。UE从E-URTA区进入到重复覆盖区仍然驻扎在E-UTRA,直到进入只有UTRA的区域才驻扎到UTRA网络,UE的状态为PMM_IDLE或URA_PCH状态(如果采用不释放Iu连接的方法,并且UE的URA更新定时器未到期,便于快速发起业务),网络侧纪录的UE的状态为PMM_IDLE状态和LTE_IDLE状态。对于网络侧纪录的处于PMM_CONNECTED状态的UE,其寻呼区为UE所在的SRNC下纪录的UE的区域,不必在E-UTRA中进行寻呼,能够延缓发起更新,并尽量保持URA_PCH状态直到进入只有E-UTRA的网络。其缺点是寻呼范围大,而且如果采用Iu接口不释放、快速发起业务时,UE从E-UTRA进入重复覆盖区仍然处于LTE-IDLE状态,业务发起时状态转化慢。
图8示出了在重复覆盖区,UE选择驻扎的优选网络为UTRA的情况,URA_PCH状态的UE从UTRA进入重复覆盖区再移动到E-UTRA,然后再返回UTRA。从UTRA进入重复覆盖区时UE的状态不变,维持在URA_PCH状态,进入到只有E-UTRA的区域后才驻扎到E-UTRA,发起更新,并转为LTE-IDLE状态,网络侧纪录UE的状态为非PMM_CONNECTED状态。UE从E-URTA区进入到重复覆盖区后马上驻扎在UTRA,UE的状态为PMM_IDLE或URA_PCH状态(如果采用不释放Iu连接的方法,并且UE的URA更新定时器未到期,便于快速发起业务),网络侧纪录的UE的状态为非PMM_CONNECTED状态和LTE_IDLE状态。对于网络侧纪录的处于PMM_CONNECTED状态的UE,其寻呼区为UE所在的SRNC下纪录的UE的区域,不必在E-UTRA中进行寻呼。本方法能够延缓发起更新,并尽量保持URA_PCH状态除非进入只有E-UTRA的网络。与上述两种情况相比,该方案优点是延缓更新的时间,UE尽量驻留在URA_PCH,业务发起时间快。
通过上述比较可以看出,对于PMM_CONNECTED状态的UE,在重复覆盖区中,UE选择驻扎的优选网络为UTRA时为优。
上述都是PMM_CONNECTED状态的UE与PMM_IDLE状态的UE使用相同的重复覆盖区的驻扎策略,这两种状态的UE也可以使用不同的驻扎策略。
对于IDLE状态的UE,通过在重复覆盖区中选择驻扎的优选网络能够节省寻呼信令,但是如果以节省寻呼信令为目的,则UE选择驻扎的优选网络为E-UTRA时将对现有网络进行修改,建议UE选择驻扎的优选网络为UTRA。但如果UE选择驻扎的优选网络为E-UTRA时,除了节省寻呼,还可以加快业务接入时延,因为UE发起业务最好使用演进网络,以达到最佳业务的目的,而从LTE-IDLE到LTE-active比PMM_IDLE到LTE-active的状态转换时间要快。因此建议处于IDLE状态的UE采用在重复覆盖区中,选择驻扎的优选网络为E-UTRA的方式。
在本发明中,处于PMM_CONNECTED状态的UE进入重复覆盖区,选择驻扎的优选网络为UTRA,或者处于IDLE状态的UE进入重复覆盖区选择驻扎的优选网络为E-UTRA时,当网络侧置UE为PMM_IDLE状态后,可以释放或者不释放Iu接口(从RNC到核心网的端口)。
当UE的Iu连接不释放时,UE能够快速的发起业务。为了达到UE能够尽量处于URA_PCH状态并且只要有UTRA的覆盖,UE就能处于URA_PCH状态,便于UE快速发起业务,本发明对上述方案进行进一步优化。如图9所示,URA_PCH状态的UE进入只有E-UTRA的区域后发起更新,在SGSN设置标记,表示SGSN标记UE为准PMM_IDLE(即不释放Iu接口连接的非PMMIDLE状态),但是Iu接口并不释放,网络和UE仍然保持周期性URA更新定时器继续计时,除非RNC的URA更新定时器超时,UE未发起URA更新,RNC主动释放Iu连接,此时SGSN标记UE处于真正PMM_IDLE状态。如果在周期性URA更新定时器超时前,UE返回UTRA,UE返回到URA_PCH状态或者PMM_IDLE状态。
在上述过程中,URA_PCH状态的UE最初在UTRA网络中,按照“UTRAN/UMTS核心网状态/演进网络状态”的顺序,这时UE的状态是URA_PCH状态/PMM_CONNECTED状态。当UE进入演进网络并发起更新后,UE和网络的状态为URA_PCH状态/准PMM_IDLE状态/LTE-IDLE状态,但UE当前所处的状态为LTE-IDLE状态,UE返回UTRA(周期性URA更新计时器未到期时)后,UE的状态为URA_PCH状态/准PMM_IDLE状态/LTE-IDLE状态,当UE发起NAS消息或数据后并再次回到URA_PCH后,UE转为URA_PCH状态/PMM_CONNECTED状态/LTE-IDLE状态,当UE在准PMM_IDLE状态进入E-UTRA后,不必发起更新,否则如果UE在PMM_CONNECTED状态进入E-UTRA后,需要发起更新,更新后变为URA_PCH状态/准PMM_IDLE状态。
在Iu接口未释放前,网络侧对准PMM_IDLE状态的UE,可能要在所有区域寻呼,重复覆盖区的寻呼需要在两种RAT都寻呼。这是因为可能发生这样的情况,即UE进入E-UTRA转为LTE-IDLE状态,并发起更新,之后UE在URA更新定时器未超时再次进入重复覆盖区或UTRA的URA中,UE根据URA更新定时器未到期和有UTRA覆盖的情况,转为URA_PCH状态,以便能够快速的发起业务。而如果网络标记UE为IDLE状态,在重复覆盖区只在E-UTRA中寻呼,可能对UE漏呼。当UE通过Iu接口发起业务或发起更新,SGSN再次标记UE为PMM_CONNECTED状态。
上述不释放Iu接口的优点是UE返回UTRA能够保持URA_PCH状态,便于快速发起业务,缺点是要添加一种状态,对现有SGSN要进行改动,对准PMM_IDLE状态的UE的寻呼范围也偏大。
本发明中,在不释放Iu接口时,PMM_CONNECTED状态的UE进入重复覆盖区,UE选择驻扎的优选网络为UTRA,IDLE状态的UE进入重复覆盖区,UE选择驻扎的优选网络为E-UTRA。在这种情况下,大部分UE处于idle状态,UE在UTRA和E-UTRA区域内移动而不需要发起更新/注册过程。少部分UE处于URA_PCH状态,这些UE进入只有E-UTRA的区域后发起更新,因此,对于更多的处于PMM_CONNECTED状态的UE的寻呼不必在E-UTRA寻呼,节省了寻呼开销,同时不必对现有RNC做任何改动。
在本发明中,UE选择驻扎的优选网络可以通过多种方法实现,例如网络可以按照一定的固定顺序要求UE优先驻扎在哪个网络,或者UE根据自身的配置通知网络,其在重复覆盖区要优选驻扎哪个网络。
具体实现时,可以采用多种方式,例如UE在注册时上报自身的优选接入能力给网络,即通知网络自身能接入那些RAT。如果UE上报自身的优选接入能力,则可以将接入能力按照一个list发给网络,其中按优选顺序排列。如果网络配置,网络可以与UE单独协商或网络下发广播给UE,通知该区域的RAT的优选顺序,驻扎在其他RAT下的UE听到广播消息可以根据自身的优选接入能力选择优选网络。显然,网络和UE都知道该区域的优选顺序和UE的接入能力。
根据上述方案,可以对现有等价路由区方案提供的寻呼流程Solution A进行改进,如图10所示,主要区别在于在步骤2中,RNC不必返回“paging in awider area”的指示1.如果一个下行数据到达UP-GW,并且LTE-active or not指示的flag为not。
2.如果last used tunnel的flag指示UE最后在SGSN的范围下,那么UP-GW发送该下行数据给UTRA/2G SGSN。
A.SGSN为2G-SGSNi.如果MS在Ready状态,SGSN下发数据给BSS;ii.如果MS在Standby状态,SGSN发送寻呼,并马上返回一个Packet的拷贝送给UP-GW并指示其在更大的范围寻呼(paging in a wider area)。一旦2G寻呼完成,SGSN返回一个指示给UP-GW是否UE可达。
B.SGSN是3G-SGSNi.如果UE的状态为PMM_CONNECTED状态,SGSN前转该数据给RNC,RNC将数据发送给UE;ii.如果UE的状态为非PMM_CONNECTED状态,SGSN马上返回给UP-GW数据拷贝并指示其在更大范围寻呼(paging in a wider area),并且SGSN在UTRA范围寻呼UE。一旦寻呼完成,需要指示UP-GW UE是否被寻呼到。
3.如果收到下行数据,last used tunnel的flag指示UE在E-UTRA覆盖范围,LTE-Active or not的flag指示为not,则UP-GW将联系CP-GW要求其寻呼UE。
如果UP-GW在上面过程从SGSN收到数据拷贝,带有原因“在更大范围寻呼(paging in a wider area)”,UP-GW也会联系CP-GW请求其寻呼UE。
4.CP-GW发送寻呼给其下所有在RA中的AP和SGSN,该SGSN属于分配给UE的RA。
5.UE在包括在等价路由区list中的E-UTRA、UTRA和2G小区寻呼,PCH状态的UE的寻呼范围只是SRNC纪录的UE的URA或Cell区域。
6.当UE接收到寻呼,响应service request/cell update等消息。在E-UTRA中这些消息要包括足够信息使得AP能收集UE的context,在UTRA/2G中,SGSN指示CP-GW用户已经响应寻呼。
7.AP或SGSN然后建立到UP-GW的连接(如果是SGSN需要通过CP-GW)。
8.AP通知CP-GW其控制UE,CP则传递Qos信息给AP。
9.CP-GW通知UP-GW寻呼成功完成。
根据上述方案,同样可以对现有等价路由区方案提供的寻呼流程Solution B进行改进,参见图5,主要区别在于取消RNC返回“在更大范围寻呼(paging ina wider area)”的指示,并且在步骤3中如果网络发现UE处于PMM_CONNECTED状态后,直接让UP-GW发送数据给SGSN并下发给RNC就,不再在其他区域(除了记录的UE的URA或Cell的其他区域)进行寻呼。UP-GW有标识“PDP context”,指示是否UE处于“LTE-active”1.UP-GW收到下行数据(Downlink Data)时,LTE-active or not的flag指示为not。
2.UP-GW发送寻呼请求(Paging)给CP-GW。
3.CP-GW检查UE的MM状态,如果UE处于PMM-IDLE状态/GPRS-STANDBY状态或LTE-IDLE状态,那么进入步骤4,如果UE处于PMM_CONNECTED状态/GPRS-READY状态,那么进入步骤6。
4.CP-GW发送寻呼消息给所有的AP和SGSN,寻呼消息中包括要寻呼UE的参数,如IMSI。UE在所有分配给UE的区域(E-UTRA、UTRA和2G的小区)寻呼。
5.当UE收到寻呼消息,使用Service Request、Cell Update或E-UTRA等价的消息进行响应(Paging Response)。SGSN等指示CP-GW终端已经响应寻呼。
6.CP-GW发送寻呼响应(Paging Response)给UP-GW,指示是否UE处于UTRA/GERA的范围,当UP-GW收到寻呼响应,指示UE处于UTRA/GERA,UP-GW下发数据给SGSN,如果UE处于URA_PCH状态或Cell_PCH状态,RNC/BSC在URA/Cell内寻呼UE。如果UE处于Cell_DCH状态,数据直接发送给UE。
7.用户面连接在UP-GW和UE间建立(User Plane Connection established)。
8.UP-GW发送下行数据(Downlink Data)给UE。
对其他方案的改进与上述类似,本发明不再赘述。
以上以UE处于URA_PCH状态为例对本发明的实现进行了描述,对UE处于CELL_PCH状态同样适用,本发明不再赘述。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不需要以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种演进网络中限制信令的实现方法,其特征在于,当处于PCH状态的UE驻扎到E-UTRA后,向网络侧发起注册/更新,网络侧置UE为非PMM_CONNECTED状态。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法进一步包括当UE进入重复覆盖区时,选择驻扎的优选网络。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述优选网络为UTRA或者E-UTRA。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,当UE处于PCH状态时,所述优选网络为UTRA。
5.如权利要求3所述的方法,其特征在于,当UE处于IDLE状态时,所述优选网络为E-UTRA。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述非PMM_CONNECTED状态包括释放Iu接口连接的IDLE状态或者保持Iu接口连接的IDLE状态。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,当网络记录UE为所述保持Iu接口连接的IDLE状态时,网络和UE仍然保持周期性URA更新定时器继续计时,如果在周期性URA更新定时器超时前,UE返回UTRA,UE返回到PCH状态或者PMM_IDLE状态。
8.如权利要求1所述的方法,其特征在于,当网络向UE发起寻呼时,如果一个下行数据到达CP-GW,LTE-active or not指示的flag为not,last used tunnel的flag指示UE最后在SGSN的范围下,且UE的状态为PMM_CONNECTED状态,SGSN前转该数据给RNC,RNC不向UP-GW返回数据拷贝以及不发送在更大范围寻呼的指示;如果UE的状态为非PMM_CONNECTED状态,SGSN向UP-GW返回数据拷贝并指示其在更大范围寻呼。
9.如权利要求1所述的方法,其特征在于,当网络向UE发起寻呼时,如果网络发现UE处于PMM_CONECTED状态,网络指示UP-GW发送数据给SGSN,并下发给RNC,如果RNC发现UE处于PCH状态,RNC仅向记录的URA或Cell下发寻呼,不向UP-GW返回在更大范围寻呼的指示。
10.如权利要求1至9任一权利要求所述的方法,其特征在于,所述PCH状态为URA_PCH状态或者Cell_PCH状态。
11.如权利要求5或6所述的方法,其特征在于,所述IDLE状态为LTE_IDLE状态或者PMM_IDLE状态。
全文摘要
本发明适用于移动通信领域,提供了一种演进网络中限制信令的实现方法,当处于PCH状态的UE驻扎到E-UTRA后,向网络侧发起注册/更新,网络侧置UE为非PMM_CONNECTED状态。通过本发明,可以节省寻呼开销,且不需要对现有设备和协议进行改动。同时,与重复覆盖区内选择驻扎的优选网络相结合,可以进一步减少网络的寻呼范围。
文档编号H04W68/02GK101064923SQ200610060569
公开日2007年10月31日 申请日期2006年4月28日 优先权日2006年4月28日
发明者郭小龙 申请人:华为技术有限公司
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