移动终端接入网络的方法及锚点管理设备的制作方法

文档序号:7659056阅读:213来源:国知局
专利名称:移动终端接入网络的方法及锚点管理设备的制作方法
技术领域
本发明涉及一种接入网络的方法,特别是一种移动终端基于锚点记录信
息附着网络、切换网络以及更新网络路由的方法;本发明还涉及一种锚点管 理设备,特别涉及一种用于记录移动锚点的服务器设备;属于移动通信技术 领域。
背景技术
随着宽带无线接入概念的出现,无线保真(WirelessFidelity,以下简 称Wi-Fi )和微波存耳又全球互通(Worldwide Interoperability for Microwave Access,以下简称WiMAX)等无线接入技术迅猛发展。相比之下宽 带码分多址移动通信(Wideband Code Division Multiple Access, 以下简 称WCDMA)/高速下行链路分组接入(High Speed Downlink Package Access, 以下简称HSDPA) /高速上行链路分组接入(high speed uplink packet access,以下简称HSUPA)虽然在支持移动性和服务质量(Quality of Service, QoS )方面有较大的优势,但它们的空中接口和网络结构过于复杂, 因此,在无线频谱利用率和传输时延等能力方面明显落后。另一方面,以正 交频分多址接入(Orthogonal Frequency Division Multiple Access , 以 下简称OFDMA)技术为核心的新一代技术逐渐成熟,接入速率提升到了IOO 兆位/秒(Mbit/s)的级別,相形之下只有2 Mbit/s带宽的WCDMA的传输速 率、14.4 Mbit/s带宽的HSDPA的峰值速率已经明显落后,并无法满足未来 发展的需求。为此,第三代移动通信系统合作组织(3rd Generation Partnership Project,以下简称3GPP )在2004年底经过认真的讨论决定 采用过去为第三代移动通信技术(3rd Generation,简称3G)或第四代移动
通信技术(4rd Generation,简称3G )发展的技术来使用3G频段,并制定 了长期演化计划(Long Term Evolution,简称LTE)。
除了对无线接入网演进的研究,3GPP还要进行系统架构方面的演进工作, 并将其定义为演进的第三代移动通信系统架构(3GPP System Architecture Evolution ,筒称SAE)。因此,整个计划按照结构划分也可以分为两个部 分无线侧( 一般指LTE )和网络侧( 一般指SAE )。无线侧工作目标主要包 括以下几个方面频谱利用率,用户吞吐量,时延上的性能提高;无线网络 的简化;对基于分组业务的多々某体广播和多々某体服务(Multi broadcast and Multimedia service, 简称MBMS)、网际协议(Internet Protocol ,以下 简称IP)多媒体子系统(IP Multimedia Subsystem,简称IMS )提供有 效支持。网络侧工作目标主要包括以下几个方面时延,容量,吞吐量的性 能改进;核心网简化;基于IP业务和服务的优化;对非3GPP接入技术的支 持和切换的简化。
参见图l,其为一个SAE网络在漫游情形下的架构的实例。包括演进的 通用移动通信系统(Universal Mobile Telecommunications System, 简称 ■S)陆地无线接入网(Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network, 简称E-UTRAN);此外,SAE网络还支持多种非3GPP (non-3GPP)的无线接 入网,例如Wimax、无线局域网(WLAN)等,这些接入网分为可信与非可信 两大类,分别通过"S2a,, 、 "S2b"接口接入;此外,还有"S2c"接口支持 由终端发起的移动管理。SAE网络除了支持non-3GPP接入外,也支持non-3GPP 与3GPP间的移动性。
未来,SAE网络将演进为分组形式的网络。因此,终端在接入位置的移动 过程中,能拥有不变的业务IP地址。为移动终端分配IP地址的是数据报文网 关(Packet Data Network Gateway,简称PDN GW),该数据报文网关在一 些接入网络中具有移动锚点的特性,也称为移动锚点。为了支持移动终端在 各不相同的多种无线接入网间的移动性,SAE网络把数据报文网关PDN GW作为 异系统间切换的锚点,并由 一个锚点管理实体网元来管理移动终端当前所使
用的锚点。该锚点管理实体可以是家乡用户服务器(Home SubscriberServer, 简称HSS) /认证授权计费服务器(Authorization, Authentication and Accounting, 简称AAA)。
参见图2 ,其为SAE网络中E-UTRAN基于通用分组无线业务(General Packet Radio Service,简称GPRS)隧道协议(GPRS Tunnel ing Protocol, 简称GTP)接入的流程示意图,其中
步骤A1,移动终端UE发起附着请求移动终端UE发起附着请求给基站 eNodeBj
步骤A2,基站eNodeB转发附着请求基站eNodeB将附着请求转发给移动 管理实体画E;
步骤A3,接入鉴权移动管理实体匿E完成对移动终端UE对应的用户的认
证;
步骤A4至步骤A7:移动管理实体丽E从家乡签约服务器HSS获取移动终端 UE对应的用户的签约数据,并且获取该移动终端UE对应的用户原先从 Non-3GPP网络接入时的数据报文网关PDN GW的锚点信息;具体是步骤A4: 移动管理实体匿E向家乡签约服务器HSS发送移动终端UE更新位置区的消息, 步骤A5、 A6:移动管理实体画E和家乡签约服务器HSS之间通过插入用户签约 数据的请求与应答,实现移动终端UE对应的用户签约数据的插入,以及获取 该移动终端UE对应的用户原先从Non-3GPP网络接入时的数据才良文网关PDN GW 的锚点信息的操作;步骤A7:家乡签约服务器HSS向移动管理实体画E发送移 动终端UE更新位置区的应答消息,完成前述的操:作;
步骤A8至步骤A11:移动管理实体醒E建立基于GTP的承载;其中,承载的 目标数据报文网关PDNGW就是前述从HSS获取的锚点信息;具体的是步骤A8、 A9:移动管理实体薩E通过服务网关(Serving GW),在一些接入网络中称作 本地锚点或者拜访地锚点,向数据报文网关PDN GW发起创建缺省承载请求;
步骤A9、 A10:数据报文网关PDN GW通过本地锚点Serving GW向移动管理实体 MME发送创建缺省承载响应信息;
步骤A12至步骤A17:移动管理实体醒E通过基站eNodeB与移动终端UE交 互,完成附着,并且移动管理实体醒E与本地锚点Serving GW交互,建立无线 资源;具体是步骤A12:移动管理实体應E向基站eNodeB发送附着接受消息; 步骤A13:基站eNodeB向移动终端UE发送无线承载建立的请求;步骤A14:移 动终端UE响应基站eNodeB发送的无线承载建立的请求;步骤A15:基站eNodeB 向移动管理实体醒E发送附着完成消息;步骤A16:移动管理实体薩E向本地锚 点Serving GW发送更新承载的请求;步骤A17:本地锚点Serving GW响应移动 管理实体画E发送更新承载的请求。至此,完成了移动终端UE附着网络的过程。
基于上述的实例,当移动终端UE由一种接入网络切换到另 一种接入网络 时,移动管理实体(对E-UTRAN而言是固E,对non-3GPP而言是接入网关—— 代理移动IP记录代理(Proxy Mobility Agent,简称PMA )/拜访地代理(FA )) 从HSS/AAA中获取移动终端UE当前所使用的锚点,并作为新的数据通道连接的 目标数据报文网关PDN GW。这样,只要切换前后移动终端UE使用了相同的数 据报文网关PDN GW访问数据报文网,就能获取相同的IP地址,从而实现了数 据业务的连续性。
前述的现有技术方案对不同的接入网,虽然能够确保前述各种不同的或 者相异的系统之间切换的锚点一一数据报文网关PDN GW在切换前后保持不 变,从一定程度上保证了数据业务的连续性;但是,在漫游的情况下,移动 终端UE在相异系统之间切换时,例如从Non-3GPP系统切换到3GPP系统时, 本地锚点Serving GW作为Non-3GPP接入演进的分组系统(Evolved Packet System,简称EPS)的锚点(EPS是3GPP对SAE的重新命名),移动终端UE 在附着到3GPP网络时,需要重建数据报文网关PDN GW到移动终端UE的所有承 载,因此,切换的过程将涉及本地锚点Serving GW的重新选择和本地锚点 Serving GW到数据报文网关PDN GW承载的重新建立,这使得系统切换的延迟
很大。
实际上如果切换前后,移动终端UE所属的本地锚点Serving GW或者由多 个本地锚点Serving GW构成的"本地锚点池"没有发生变化,移动终端UE从 3GPP网络接入时能保持切换前的Non-3GPP网络接入时的本地锚点Serving GW 不变,即3GPP接入时的本地锚点Serving GW和切换前的Non-3GPP接入时是同 一本地锚点Serving GW,因此,移动终端UE在3GPP附着时只需重建移动终端 UE到本地锚点Serving GW的所有承载,可以确保再次选择该本地锚点Serving GW的可用性,并能强化系统的可靠性,避免重新选择的本地锚点Serving GW 不可用时所带来的延迟,从一定程度上将减少系统切换所带来的延迟。反之 从3GPP网络切换到Non-3GPP网络亦是如此。

发明内容
本发明的第一个方面是通过一些实施例提供一种移动终端接入网络的方 法,移动终端在附着、切换网络或者更新网络路由时,^^艮据记录的本地锚点 地址信息进行附着的操作,减少切换附着网络的延迟。
本发明的第二个方面是通过另一些实施例提供一种锚点管理设备,用于 保存和维护移动终端附着网络的移动锚点的地址信息,以支持当移动终端在
附着、切换网络或者更新网结J各由时减少切换的延迟。
本发明的第一个方面通过如下的一些实施例实现移动管理实体接收移 动终端建立承载信道的请求,根据从锚点管理实体获取的锚点信息建立所述 的承载信道;该锚点信息包括本地锚点信息和/或移动锚点地址信息。
本发明前述实施例的方法,将事先保存的本地锚点信息用于移动终端进 行的网络切换,使得整个系统能够在需要时获取本地锚点的地址信息,从而 能够保持系统切换时本地锚点的地址信息不变;另外由于切换前登记的本地 锚点可用,因此可以保证切换后再次选择该本地锚点的可用性,避免了接入 网络附着时重选本地锚点而发生失效的情形,这样就节省了本地锚点和家乡
锚点之间承载建立的时间。换句话说,采用前述实施例的技术方案,移动终 端在系统切换时,可优化承载建立的过程,获取切换前相同的本地锚点,能 够保证本地锚点的可用性,因此只需更新本地锚点到家乡锚点的承载,而无 须重建该两锚点之间的承载,因此加速了移动终端在系统之间的切换。
本发明的第二个方面通过如下另 一些实施例实现 一种锚点管理设备, 包括用于存储并且维护和移动终端对应的本地锚点地址信息的第一单元, 以及第二单元,该第二单元用于和移动管理实体、本地锚点和/或移动锚点交 互,获取前述的本地锚点地址信息,并向第一单元进行登记;和/或向前述的 移动管理实体提供该本地锚点的地址信息。
本发明第二方面的实施例,将本地锚点信息进行保存,使得整个系统能 够在需要时获取本地锚点的地址信息,从而能够保持系统切换时本地锚点的 地址信息不变,可以保证切换后再次选择该本地锚点的可用性,避免了接入 网络附着时重选本地锚点而发生失效的情形,这样就节省了本地锚点和家乡 锚点之间承载建立的时间。在移动终端在相异系统切换时,可从本实施例的 设备中获取切换前相同的本地锚点,因而能保证本地锚点的可用性,只需更 新本地锚点到家乡锚点的承载,而无须重建该两锚点之间的承载,因此为加 速移动终端在相异系统之间的切换提供了必要的支持。
下面通过一些具体的实施方式,对本发明的内容^:进一步的详细描述。


图1为SAE系统架构示意图2为现有技术中SAE网络E-UTRAN的接入信令流程示意图; 图3为本发明第一类实施例的信令流程示意图; 图4为本发明第二类实施例的信令流程示意图; 图5为本发明第三类实施例的信令流程示意图; 图6为本发明第四类实施例的信令流程示意图7为本发明第五类实施例的信令流程示意图8为本发明移动终端由非3GPP网络切换到3GPP网络实施例的信令流 程示意图9为本发明移动终端由3GPP网络切换到非3GPP网络实施例的信令流 程示意图10为基于本地锚点登记而从网络侧发起的一次激活流程的示意图。
具体实施例方式
作为实现本发明 一个前提条件,管理锚点信息的网元一一锚点管理实体, 例如HSS/AAA ,维护着用于记录锚点设备的锚点信息。该锚点信息包括本 地锚点的地址,例如服务网关的地址,和移动锚点的地址,例如数据报 文网关的地址。此锚点管理实体能够向移动管理实体或者移动终端提供用户 当前的锚点信息。锚点管理实体获取锚点信息的方式可以是在移动终端建 立连接的过程中,由锚点设备,例如服务网关、数据报文网关,或者移动 管理实体,或者移动终端向锚点管理实体登记移动终端当前的本地锚点信息 地址。
参见图3,其为本发明方法的第一类实施例的流程示意图;当漫游状态的 移动终端附着接入网络,或者从一个接入网络切换到另一个接入网络,或者 进行网络路由更新的时候,执行下述的步骤
1、 终端发送连接建立请求给移动管理实体;
2、 移动管理实体从相应的锚点管理实体中获取锚点信息;
3、 如果移动管理实体从锚点管理实体获取的锚点信息中含有本地锚点信 息,则优先使用本地锚点发起连接建立请求;如果移动终端当前位置超出了 前述本地锚点所覆盖的范围,移动管理实体则重新选择新的本地锚点发起建 立连接的请求;
4、 本地锚点发送连接建立请求给移动锚点;
5、移动锚点向锚点管理实体注册登记相应的本地锚点信息;其中,本地 锚点的信息可以从连接建立请求消息中获取; 6 、移动锚点回复连接建立响应给本地锚点;
7、 本地锚点向锚点管理实体注册登记自己的信息;
8、 本地锚点回复连接建立响应给移动管理实体;
9、 移动管理实体向锚点管理实体注册登记本地锚点信息;
10、 移动管理实体回复连接建立响应给终端。
实际上,在前述的流程中,由于注册登记本地锚点的地址信息只需要一 次即可,因此,上述的步骤5、 7、 9可以任选执行其中之一。
参见图4,其为本发明方法的第二类实施例的流程示意图;漫游时的移动 终端UE从non-3GPP接入网接入时,基于前述锚点管理实体(HSS/AAA )中登记 有本地锚点Serving GW的地址信息,该移动终端UE附着接入网络的流程具体 如下
首先,移动终端UE发起IP安全协议隧道建立请求给演进的WLAN数据网关 ePDG,演进的WLAN数据网关ePDG通过3GPP代理认证授权计费服务器3GPP AAA Proxy和锚点管理实体HSS/AAA对移动终端UE进行鉴权认证;在这个过程中, 演进的WLAN数据网关ePDG从锚点管理实体HSS/AAA获取的锚点信息;
步骤Bl,演进的WLAN数据网关ePDG发起代理绑定请求。如果,在前述步 骤中,演进的WLAN数据网关ePDG从锚点管理实体HSS/AAA获取的锚点信息中含 有本地锚点Serving GW的地址信息,则演进的WLAN数据网关ePDG优先使用该 本地锚点Serving GW作为建立承载的锚点,如果移动终端UE当前的位置超出 了前述本地锚点Serving GW所覆盖的区域范围,演进的WLAN数据网关ePDG则 会重新选择新的本地锚点Serving GW,并向其发起代理绑定更新请求;
步骤B2,本地锚点Serving GW转发代理绑定请求消息给数据报文网关PDN GW。前述的代理绑定请求消息中携带有一些标识,该标识用于指示代理绑定 请求消息来自于本地锚点Serving GW,或者该代理绑定请求消息中携带有本
地锚点Serving GW的地址消息;
步骤B3,数据报文网关PDN GW向锚点管理实体HSS/AAA注册登记本地锚点 Serving GW的地址信息;数据报文网关PDN GW可以在代理绑定更新请求消息 中获取该本地锚点Serving GW的地址信息;
步骤B4,数据报文网关PDN GW发送代理绑定应答消息给本地锚点Serving
GW;
步骤B5,本地锚点Serving GW向锚点管理实体HSS/AAA注册自己的地址; 步骤B6,本地锚点Serving GW发送代理绑定应答消息给演进WLAN数据网 关ePDG;
步骤B7,演进的WLAN数据网关ePDG向锚点管理实体HSS/AAA注册登记更新 的锚点信息,该锚点信息包括本地锚点Serving GW和^:据才艮文网关PDN GW 的地址;
随后,移动终端UE和演进的WLAN数据网关ePDG之间IPsec完成通道的建
立;
步骤B8,演进的WLAN数据网关ePDG在密钥交换协议(IKEv2 )配置负荷的 IKEv2消息发送给移动终端UE;此后,移动终端UE和数据I艮文网关PDN GW之间 完成IP通道的连接建立。
实际上,在前述的附着过程中,由于注册登记本地锚点Serving GW的地 址信息只需要一次即可,因此,上述的步骤B3、 B5、 B7可以任选执行其中之
参见图5,其为本发明方法的另一类实施例的流程示意图;当移动终端UE 在3GPP接入网络接入时,基于锚点管理实体HSS/AAA中登记的本地锚点 Serving GW的地址信息,该移动终端UE附着3GPP接入网络的流程具体如下
步骤C1 ,移动终端UE发送附着请求给基站eNodeB;
步骤C2,基站eNodeB转发附着请求给移动管理实体醒E;
步骤C3,移动管理实体画E完成对移动终端UE对应的用户的接入鉴权认
证;
步骤C4,移动管理实体醒E从锚点管理实体HSS/AAA获取用户的签约数据, 并且获取用户切换前从Non-3GPP接入时的锚点信息,该锚点信息包括本地 锚点Serving GW和数据才艮文网关PDN GW的地址信息;
步骤C5,如果在前述的步骤C4中,移动管理实体固E从锚点管理实体 HSS/AAA获取的锚点信息中含有本访地锚点Serving GW的地址信息,则移动管 理实体隨E优先使用该本地锚点Serving GW,如果移动终端UE当前位置超出了 该本地锚点Serving GW所覆盖的范围,移动管理实体MME则重新选择新的本地 锚点Serving GW发起创建缺省承载请求;
步骤C6,本地锚点Serving GW转发缺省承载建立消息给数据报文网关PDN
GW;
步骤C7,数据报文网关PDN GW向锚点管理实体HSS/AAA注册登记本地锚点 Serving GW的地址信息;该本地锚点Serving GW的地址信息可以是数据才艮文 网关PDN GW从创建缺省承载请求消息中获取;
步骤C8,数据报文网关PDN GW发送创建缺省承载响应消息给本地锚点 Serving GW;
步骤C9,本地锚点Serving GW向锚点管理实体注册自己的地址; 步骤CIO,本地锚点Serving GW发送创建缺省承载响应消息给移动管理实 体画E;
步骤Cll,移动管理实体應E向锚点管理实体HSS/AAA注册登记更新的锚点 信息,锚点信息包括本地锚点Serving GW和数据报文网关PDN GW地址;
步骤C12,移动管理实体画E发送附着接受消息给基站eNodeB;移动终端 UE和基站eNodeB之间建立相应的空口承载资源;
步骤C13,基站eNodeB发送附着完成消息给移动管理实体画E;
步骤C14,移动管理实体画E发送更新承载请求消息给本地锚点Serving
GW;
步骤C15,本地锚点Serving GW发送更新承载响应消息给移动管理实体 醒E;至此,附着完成。
实际上,基于和前述实施例同样的原因,由于注册登记本地锚点Serving GW的地址信息只需要一次即可,因此,上述的步骤C7、 C9、 Cll可以任选执行 其中之一。
参见图6,其为本发明方法的又一类实施例的流程示意图;当移动终端UE 从3GPP丽TS/GPRS网络附着时,基于锚点管理实体HSS/AAA中登记的本地锚点 Serving GW的地址等信息,该移动终端UE附着3GPP函TS/GPRS网络的处理流 程如下
步骤Dl,移动终端UE发起附着请求给GPRS服务支持节点(Serving GPRS Support Node,以下简称SGSN);
步骤D2, SGSN和锚点管理实体HSS/AAA交互,完成对移动终端UE相对应的 用户的鉴权认证;
步骤D3, SGSN向锚点管理实体HSS/AAA发起位置更新请求;
步骤D4,锚点管理实体HSS/AAA向SGSN传递移动终端UE对应的用户签约数
据;
步骤D5, SGSN发送插入用户签约数据响应消息给锚点管理实体HSS/AAA;
步骤D6,锚点管理实体HSS/AAA发送更新位置响应消息给SGSN;
步骤D7, SGSN根据从锚点管理实体HSS/AAA获取的锚点信息中含有本访地 锚点Serving GW的地址信息,则SGSN优先使用该本地锚点Serving GW,如果 移动终端UE当前位置超出了该本地锚点Serving GW所覆盖的范围,SGSN则重 新选择新的本地锚点Serv ing GW发起建立承载请求;
步骤D8,本地锚点Serving GW转发建立承载请求消息给数据报文网关PDN GW,该建立承载请求消息中携带有本地锚点Serving GW的地址消息;
第D9,数据报文网关PDN GW向锚点管理实体HSS/AAA注册登记本地锚点 Serving GW的地址信息;本地锚点Serving GW的地址信息可以由数据报文网
关PDN GW在建立承载请求消息中获取;
步骤DIO,数据才艮文网关PDN GW发送建立岸义载响应消息给本地锚点 Serving GW;
步骤Dll,本地锚点Serving GW向锚点管理实体注册自己的地址;
步骤D12,本地锚点Serving GW发送建立承载响应消息纟合SGSN;
步骤D13, SGSN向锚点管理实体HSS/AAA注册登记更新的锚点信息,锚点 信息包括本地锚点Serving GW和数据报文网关PDN GW地址;最后,接入网络 (Access Network)准备空中接口资源,完成附着。
基于和前述各实施例同样的原因,由于注册登记本地锚点Serving GW的 地址信息只需要一次即可,因此,上述的步骤D9、 D11和D13可以任选执行其 中之一。
前述第2、 3类是实例实际上是移动终端进行网络切换的处理流程,其依 然需要使用本地锚点进行承载的建立
参见图7,其为本发明方法的再一类实施例的流程示意图;这是移动终端 更新路由的一个具体的处理流程;当移动终端UE附着EPS网络时,可以在跟踪 区域更新流程中登记本地锚点Serving GW的地址到锚点管理实体HSS/AAA之 中;其流程具体如下
步骤E1,移动终端UE进入新的跟踪区域后,发送跟踪区域更新请求消息 给基站eNodeB;
步骤E2,基站eNodeB转发跟踪区域更新请求消息给基站eNodeB跟踪区所 属的新的移动管理实体new画E;
步骤E3,移动终端UE所在的跟踪区的新的移动管理实体new画E向旧的移 动管理实体o 1 d醒E请求移动终端UE的承载上下文;
步骤E4,旧的移动管理实体oldMME将移动终端UE相关的7K载上下文消息 传递给新的移动管理实体new画E;
步骤E5,新的移动管理实体newMME对移动终端UE进行接入鉴权;需要说明的是该鉴权的步骤,可根据实际的需要而执行;
步骤E6,新的移动管理实体new謹E收到旧的移动管理实体old MME传递 来的移动终端UE的相关承载上下文后,发送承载上下文响应回复消息给旧的 移动管理实体old醒E;
步骤E乙新的移动管理实体new醒E根据从旧的移动管理实体01d固E获 取的承载上下文中含有本访地锚点Serving GW的地址信息,则新的醒E优先使 用该本地锚点Serving GW,如果移动终端UE当前位置超出了该本地锚点 Serving GW所覆盖的范围,新的移动管理实体new画E则重新选择新的本地锚 点Serving GW发起建立承载请求;
步骤E8,新的本地锚点new Serving GW发送更新承载请求消息给数据报 文网关PDN GW,该更新承载请求消息中携带有新的本地锚点new Serving GW 的地址信息;
步骤E9,数据报文网关PDN GW向锚点管理实体HSS/AAA注册登记新的本地 锚点new Serving GW信息;该新的本地锚点new Serving GW的地址信息可以 从更新承载请求消息中获取;
步骤EIO,数据报文网关PDN GW发送更新承载回复消息给新的本地锚点 new Serving GW;
步骤Ell,新的本地锚点new Serving GW向锚点管理实体HSS/AAA注册自 己的地址;
步骤E12,新的本地锚点new Serving GW发送建立承载回复消息给新的移 动管理实体new画E;
步骤E13,新的移动管理实体new画E向锚点管理实体HSS/AAA注册登记更 新的锚点信息,该新的锚点信息包括新的本地锚点new Serving GW和数据报 文网关PDN GW;也址。
为了节省锚点管理实体HSS/AAA以及旧的本地锚点old Serving GW的资 源,还可以执行如下的步骤E14-E18:
步骤E14,锚点管理实体HSS/AAA发送取消位置消息症合旧的移动管理实体 old薩E;
步骤E15,旧的移动管理实体old固E回复取消位置响应消息给锚点管理 实体HSS/AAA;
步骤E16,锚点管理实体HSS/AAA发送位置更新响应消息给新的移动管理 实体new画E;
步骤E17,旧的移动管理实体old画E给旧的本地4苗点old Serving GW发 送删除承载请求消息;
步骤E18,旧的本地锚点old Serving GW收到删除承载请求消息后,删除 其与移动终端UE关联的相应上下文,并回复删除承载响应消息给旧的移动管 理实体old画E;
步骤E 19,新的移动管理实体newMME发送跟踪区域更新接受消息给移动 终端UE;
步骤E 20,移动终端UE发送跟踪区域更新完成消息给新的移动管理实体 new画E。
另外,与前述各个实施例一样,步骤E9、 Ell、 E13可可以任选执行其中 之一。
参见图8,依前所述数据报文网关PDNGW作为移动终端UE的业务数据网 关,同时也是non-3GPP网络/3GPP网络之间移动的锚点。用户认证服务器 HSS/AAA作为锚点管理实体。假设移动终端UE开始在一个non-3GPP覆盖的无线 接入网内,随后移动到了3GPP的E-UTRAN覆盖的无线网络的情景,移动终端UE 在漫游的情况下在Non-3GPP接入网附着,且通过本地锚点Serving GW接入到 演进的分组核心网络中,将本地锚点Serving GW的地址信息登记到锚点管理 实体HSS/AAA中,当移动终端UE由Non-3GPP向3GPP切换时,移动终端UE在3GPP 附着时,如果锚点管理实体HSS/AAA中保存有前述本地锚点Serving GW的地址 信息,那么移动管理实体醒E就可以从锚点管理实体HSS/AAA中获取切换前,
移动终端在Non-3GPP网络接入时的本地锚点Serving GW的;也址。有时,本地 锚点Serving GW可能是多个本地锚点Serving GW组成的"本地锚点池",这 时,移动管理实体固E可以在其中优选从锚点管理实体HSS/AAA中获取的那个 本地锚点Serving GW地址,并发起该本地锚点Serving GW到lt据4艮文网关PDN GW的承载更新,这样就节省了本地锚点Serving GW与数据报文网关PDN GW之 间承载建立的时间。
另外由于移动终端UE切换前在Non-3GPP网络接入时,登记的本地锚点 Serving GW可用,这样就可以保证切换后在3GPP接入时再次选择该本地锚点 Serving GW的可用性,因此,避免了移动终端UE在3GPP网全备附着时重选本地 锚点Serving GW时,发生所选的本地锚点Serving GW失步丈的情形。当然,移 动管理实体醒E可以根据一定规则选择使用从锚点管理实体HSS/AAA中获取的 本地锚点Serving GW的地址信息或重新选择新的Serving GW。
参见图9,数据报文网关PDNGW作为移动终端的业务凄史据网关,同时也是 non-3GPP/3GPP间移动的锚点。当移动终端UE接入到non-3GPP网络时,由数据 报文网关PDN GW作为家乡代理(Home Agent,简称HA )。用户认证服务器 HSS/AAA作为锚点管理实体。假设移动终端UE开始在一个3GPP网络的E-UTRAN 覆盖的无线接入网内,随后移动到了 non-3GPP网络覆盖的无线网络。
移动终端UE在3GPP网络附着时,将本地锚点Serving GW的地址消息登记 到锚点管理实体HSS/AAA。移动终端UE从3GPP网络向Non-3GPP网络切换,移动 终端UE在Non-3GPP网络附着时,可从锚点管理实体HSS/AAA中获取切换前的本 地锚点Serving GW的地址,有时,本地锚点Serving GW可能是多个本地锚点 Serving GW组成的"本地锚点池",可以优选锚点管理实体HSS/AAA中获取的 本地锚点Serving GW地址,发起本地锚点Serving GW到凄t据报文网关PDN GW 的承载更新,这样,同样节省了本地锚点Serving GW和凝j居"^艮文网关PDN GW 之间建立承载的时间。
另外由于移动终端UE切换前接入3GPP网络时,登记的本地锚点Serving
GW可用,因此可以保证在切换到Non-3GPP网络的接入时,再次选择该本地锚 点Serving GW的可用性,避免了移动终端UE在Non-3GPP网纟各附着时重选本地 锚点Serving GW时,所选的本地锚点Serving GW发生失效的情形。当移动终 端UE接入Non-3GPP网络时,可以根据一定规则选择使用从锚点管理实体 HSS/AAA中获取的本地锚点Serving GW的地址信息或重新选择新的Serving GW。
综上所述,将本地锚点Serving GW的地址信息保存在锚点管理实体 HSS/AAA中所带来的好处,移动终端UE在系统之间切换时,可利用前述保存的 本地锚点Serving GW的地址信息优化承载建立的过程,即当切换前后位于同 一本地锚点Serving GW或者同一 "本地锚点池"时,可以获:f又与切换前相同 的本地锚点Serving GW,因此能够保证本地锚点Serving GW的可用性。在建 立新的承载时,只需更新本地锚点Serving GW到数据报文网关PDN GW的承载, 而无须重建前述本地锚点Serving GW到数据报文网关PDN GW这两个节点之间 的承载,因而加速了移动终端UE在相异系统间的切换速度。
因此,本发明各个实施例中的关键技术因素是将本地锚点Serving GW的 地址信息登记到锚点管理实体HSS/AAA之中,并当移动终端在接入网络之间切 换时,利用登记的该本地锚点Serving GW的地址信息完成承载的建立,缩短 了移动终端UE在系统间的切换时间。
事实上,前述将本地锚点Serving GW的地址信息登记到锚点管理实体 HSS/AAA之中还有其他方面的益处。参见图IO,其为依照3GPP编号为 "TS23. 060"协议,从网络侧发起的一次激活流程当GPRS服务支持网关 (Gateway GPRS Support Node,以下简称GGSN)收到一个分组数据协议 (Packet Data Protocol,简称PDP)数据包时,如果GGSN上没有相应移动 终端UE的承载上下文,GGSN会发送GPRS的路由消息(Send Routing Info for GPRS)消息给归属位置寄存器(HLR) , HLR返回GPRS的路由消息应答(Send Routing Info for GPRS Ack)消息给GGSN,该应答消息中携带HLR中登记的 SGSN的地址;GGSN从HLR返回的GPRS的路由消息应答消息中获取SGSN的地址, 并向该SGSN地址发送数据报到达(PDU Notification Request)消息,SGSN 发送数据包到达通知回复(PDU Notification Response)消息给GGSN;最后, SGSN发送请求PDP上下文激活(Request PDP Context Activation)消息给 移动终端,要求激活相应的上下文。
从上述网络侧发起的一次激活流程中可以看出如果移动终端UE支持静 态IP的话,当数据报文网关PDN GW (在上述的激活流程中是GGSN)收到PDP 数据包后,如果该数据报文网关PDN GW为新的数据报文网关PDN GW,且该数 据报文网关PDN GW没有建立移动终端UE相关的承载上下文时,该数据报文网 关PDNGW可以去向锚点管理实体(在前述的激活流程中是HLR)查询当前移动 终端UE所附着的本地锚点Serving GW (在前述的激活流程中是SGSN ),在得 到该本地锚点Serving GW的地址后,数据报文网关PDN GW可以发起网络侧的 承载激活请求给本地锚点Serving GW,从而建立该数据净艮文网关PDN GW到移 动终端UE的承载通道。
基于上述的各个实施例,本领域普通技术人员可以理解实现上述方法 实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成,前述的程序 可以存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,执行包括上述方 法实施例的步骤;而前述的存储介质包括静态存储器(ROM)、动态存储器 (RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
此外,为了实现上述各个方法实施例,需要一种锚点管理设备,该锚点 管理设备中至少应当设置这样的部件
第一单元,用于存储并且维护和移动终端对应的本地锚点地址信息;
第二单元,用于和移动管理实体、本地锚点和/或移动锚点交互,获取和 移动终端对应的本地锚点地址信息,并向前述第一单元进行登记;具体的登 记过程,参见前述各个方法的实施例,在此不再赘述。
另外,为了在需要时,能够向移动管理实体提供前述的本地锚点地址信
息,该锚点管理设备中还可以设置第三单元,用以在需要时向移动管理实体 提供所述的本地锚点地址信息。所谓的需要时,通常是指接收到移动管理实 体发送的要求提供本地锚点地址信息的请求或者查询命令的时候。
如前所述的设备,可以和前面方法实施例中的锚点管理实体一体设置,
或者说集成于锚点管理实体,例如前述的HSS/AAA,之中,也可以独立地 设置为一个单独的设备,连接在演进的第三代移动通信系统中,并可以由网 络中各个网元访问。
有关如何利用锚点管理设备中存储的本地锚点地址信息实现移动终端在 漫游的场景下,在接入网络之间切换的处理流程,参见本发明前述方法的各 个实施例。
最后应说明的是以上各个实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对 本发明进行限制,尽管参照上述各个实施例对本发明的主要技术方案进行了 详细说明,本领域的普通技术人员应当理解其依然可以在本发明前述各个 实施例的技术方案基础上进行修改或者等同替换;而这些修改或者等同替换 并不脱离本发明各个实施例所揭示的技术方案的精神和范围。
权利要求
1、一种移动终端接入网络的方法,其特征在于,包括移动管理实体接收移动终端建立连接的请求;所述移动管理实体根据从锚点管理实体获取的锚点信息,建立所述的连接;
2、 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括向所述锚点管理 实体登记所述锚点信息的步骤。
3、 根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述移动管理实体根据从 锚点管理实体获取的锚点信息建立所述的连接具体包括移动管理实体从锚点管理实体中获取锚点信息,当所述锚点信息中含有 本地锚点地址,且所述移动终端当前所在的位置位于该本地锚点所覆盖的范 围内,则使用所述本地锚点发起连接建立请求,否则重新选择新的本地锚点 发起建立连接的请求;所述本地锚点发送连接建立请求给移动锚点;移动锚点回复连接建立响 应给本地4苗点;本地锚点通过移动管理实体向移动终端回复连接建立响应。
4、 根据权利要求3所述的方法,其特征在于所述向所述锚点管理实体 登记所述锚点信息的步骤具体包括移动锚点从建立连接的请求消息中获取本地锚点的信息,并向锚点管理 实体登记相应的本地锚点信息;或者,本地锚点直接向锚点管理实体登记自己的信息;或者, 移动管理实体向锚点管理实体登记本地锚点信息。
5、 根据权利要求2所述的方法,其特征在于所述移动管理实体根据从 锚点管理实体获取的锚点信息建立所述的连接具体包括移动管理实体从锚点管理实体获取锚点信息,当所述锚点信息中含有本地锚点地址,且所述移动终端当前所在的位置位于该本地锚点所覆盖的范围 内,向该本地锚点发起代理绑定请求,否则选择新的本地锚点并向该新的本地锚点发起代理绑定更新请求;所述本地锚点向移动锚点转发代理绑定请求消息;该代理绑定请求消息 中携带有指示标识,用于指示所述代理绑定请求消息来自的本地锚点,或者 所述代理绑定请求消息中带有所述本地锚点的地址信息;所述移动锚点通过所述本地锚点向移动管理实体发送代理绑定应答消自、.移动管理实体和所述移动终端建立IP安全协议隧道承载信道,所述移动 终端通过该承载信道和数据报文网关连接建立IP通道。
6、 根据权利要求5所述的方法,其特征在于所述向所述锚点管理实体 登记所述锚点信息的步骤具体包括所述移动锚点从代理绑定更新请求消息中获取本地锚点信息,并向锚点管理实体登记所述的本地锚点信息;或者,所述本地锚点将自身的地址信息向锚点管理实体登记;或者, 所述移动管理实体获得所述本地锚点信息后,向锚点管理实体登记锚点信息。
7、 根据权利要求2所述的方法,其特征在于所述移动管理实体根据从 锚点管理实体获取的锚点信息建立所述的连接具体包括所述移动管理实体从锚点管理实体获取所述移动终端对应的用户签约数 据,并且获取所述用户切换前的锚点信息;当所述锚点信息中含有本地锚点地址,且所述移动终端当前所在的位置 位于该本地锚点所覆盖的范围内,移动管理实体向该本地锚点发起创建承载 请求;否则选择新的本地锚点并向该新的本地锚点发起创建承载请求;本地锚点向移动锚点发送承载建立消息;所述移动锚点通过本地锚点向移动管理实体发送创建承载响应消息; 所述移动管理实体向基站发送附着接受消息,基站和移动终端建立相应的空中接口承载资源;基站发送附着完成消息给移动管理实体;移动管理实体向本地锚点发送更新承载请求消息,本地锚点发送更新承 载响应消息给移动管理实体。
8、 根据权利要求7所述的方法,其特征在于所述向所述锚点管理实体 登记所述锚点信息的步骤具体包括移动锚点从创建承载请求消息中获取本地锚点的地址,并向锚点管理实 体登记;或者,本地锚点向锚点管理实体登记其地址;或者, 移动管理实体向锚点管理实体登记更新的锚点信息。
9、 根据权利要求2所述的方法,其特征在于所述移动管理实体根据从 锚点管理实体获取的锚点信息建立所述的连接具体包括移动管理实体与锚点管理实体交互,进行位置更新的处理; 当所述锚点信息中含有本地锚点地址,且所述移动终端当前所在的位置 位于该本地锚点所覆盖的范围内,移动管理实体通过该本地锚点向移动锚点 发送建立承载请求消息,该建立承载请求消息中携带有该选择的本地锚点的 地址;否则移动管理实体选择新的本地锚点并向该新的本地锚点发送建立承 载请求消息;移动锚点通过本地锚点向移动管理实体发送建立承载响应消息,接入网 建立空中接口资源。
10、 根据权利要求9所述的方法,其特征在于所述向所述锚点管理实体 登记所述锚点信息的步骤具体包括移动锚点从建立承载请求消息中获取本地锚点的地址信息,并向锚点管 理实体登记该本地锚点的地址信息;或者,本地锚点向锚点管理实体登记其地址信息;或者, 移动管理实体向锚点管理实体登记更新的锚点信息。
11、 根据权利要求2所述的方法,其特征在于所述移动管理实体根据从 锚点管理实体获取的锚点信息建立所述的连接具体包括移动管理实体获得所述移动终端的承载上下文后,向所述移动终端跟踪 区域更新前的移动管理实体发送承载上下文响应回复消息;当所述锚点信息中含有本地锚点地址,且所述移动终端当前所在的位置 位于该本地锚点所覆盖的范围内,移动管理实体通过本地锚点发送承载建立 请求消息;否则移动管理实体选择新的本地锚点并向该新的本地锚点发送承 载建立请求消息,该承载建立请求消息中携带所述本地锚点的地址信息;移动锚点通过所述本地锚点向移动管理实体发送更新承载回复消息;锚点管理实体向所述移动终端跟踪区域更新前的移动管理实体发送取消 位置消息,并发送位置更新响应消息给移动管理实体;移动管理实体发送跟 踪区域更新接受消息给所述移动终端所述移动终端发送跟踪区域更新完成消 息给移动管理实体。
12、 根据权利要求11所述的方法,其特征在于,还包括所述移动终端跟踪区域更新前的移动管理实体收到所述取消位置消息 后,向锚点管理实体回复取消位置响应消息;所述移动终端跟踪区域更新前的移动管理实体向所述移动终端跟踪区域 更新前的本地锚点发送删除承载请求消息;所述移动终端跟踪区域更新前的本地锚点收到所述删除承载请求消息 后,删除所述移动终端关联的相应上下文,并回复删除承载响应消息给所述 移动终端跟踪区域更新前的移动管理实体。
13、 根据权利要求11或12所述的方法,其特征在于所述向所述锚点管理实体登记所述锚点信息的步骤具体包括移动锚点从更新承载请求消息中获取本地锚点信息,并向锚点管理实体 登记;或者,本地锚点向锚点管理实体登记其自身的地址;或者, 所述移动管理实体向锚点管理实体登记锚点信息。
14、 一种锚点管理设备,其特征在于,包括第一单元,用于存储并且维护和移动终端对应的本地锚点地址信息; 第二单元,用于和移动管理实体、本地锚点和/或移动锚点交互,获取所 述和移动终端对应的本地锚点地址信息,并向所述第一单元登记。
15、 根据权利要求14所述的设备,其特征在于,还包括第三单元,用 于向所述移动管理实体提供所述的本地锚点地址信息。
16、 根据权利要求14或15所述的设备,其特征在于所述设备为独立 的物理实体或集成于HSS/AAA中。
全文摘要
本发明通过一些实施例公开了一种移动终端接入网络的方法,移动管理实体接收移动终端建立通道连接的请求;该移动管理实体根据从锚点管理实体获取的锚点信息建立通道连接;本发明还通过另一些实施例公开了一种锚点管理设备,该设备包括,用于存储并且维护本地锚点地址信息的第一单元和第二单元,该第二单元用于和移动管理实体、本地锚点和/或移动锚点交互,获取所述本地锚点地址信息,并向第一单元登记。前述方法和设备使得移动终端在系统切换时可优化承载建立的过程,通过获取登记的与切换前相同的本地锚点,能够保证本地锚点的可用性,加速了移动终端在系统间切换的速度。
文档编号H04B7/26GK101365228SQ20071013755
公开日2009年2月11日 申请日期2007年8月7日 优先权日2007年8月7日
发明者刘会勇, 颖 胡 申请人:华为技术有限公司
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