專利名稱：一種演進網(wǎng)絡(luò)中限制信令的實現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于移動通信領(lǐng)域，尤其涉及一種演進網(wǎng)絡(luò)中限制信令的實現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
目前，在第三代伙伴組織計劃(Third Generation Partnership Projects，3GPP)中，各廠商積極研究系統(tǒng)架構(gòu)演進(System Architecture Evolution，SAE)和長期演進(Long Term Evolution，LTE)。LTE的目的是提供一種能夠降低時延、提高用戶數(shù)據(jù)速率以及改進的系統(tǒng)容量和覆蓋的低成本網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)只使用分組交換(Packet Switch，PS)域業(yè)務(wù)，承載網(wǎng)絡(luò)為UE的網(wǎng)際協(xié)議(InternetProtocol，IP)承載。
圖1示出了一種典型的LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，其中，LTE RAN為演進網(wǎng)絡(luò)的無線接入網(wǎng)，其節(jié)點包括演進的節(jié)點B(eNode B)，也可能包括控制面服務(wù)器(Control Plane Server，CPS)，在邏輯上將其作為長期演進無線接入網(wǎng)實體(LTE-RAN Entity)。移動管理實體(Mobility Management Entity，MME)和用戶面實體(UPE，User Plane Entity)也是邏輯實體，MME也稱為控制面網(wǎng)關(guān)(Controll Plane Gateway，CP-GW)，UPE也稱為用戶面網(wǎng)關(guān)(User PlaneGateWay，UP-GW)。MME的功能是保存用戶設(shè)備(User Equipment，UE)的移動管理(Mobility Management，MM)上下文(context)，如用戶的標識、移動性狀態(tài)、跟蹤區(qū)(Tracking Area，TA)信息等，并對用戶進行認證。UPE的功能是空閑(Idle)狀態(tài)的UE終結(jié)下行數(shù)據(jù)的實體，同時觸發(fā)尋呼，保存UE的上下文，如IP地址和路由信息等。User Plane Anchor是用戶面的錨點，在用戶的會話時間內(nèi)是不變的。歸屬用戶服務(wù)器(Home Subscriber Server，HSS)存儲用戶的簽約信息。
在演進網(wǎng)絡(luò)中，UE在不同無線接入技術(shù)(Radio Access Technology，RAT)，例如2G/3G的網(wǎng)絡(luò)和演進網(wǎng)絡(luò)間移動時，會變化駐扎在不同的網(wǎng)絡(luò)，從而引起頻繁的網(wǎng)絡(luò)注冊過程。如圖2所示，RA1和RA2為現(xiàn)有的2G/3G的路由區(qū)(Routing Area，RA)，UE在每更換一次RA都要發(fā)起RAU(Routing AreaUpdate，路由區(qū)更新)過程。當(dāng)然UE在不更換RA的情況下，也有周期性的位置更新過程，其作用是使網(wǎng)絡(luò)了解UE目前還在網(wǎng)絡(luò)中，防止UE離開網(wǎng)絡(luò)而網(wǎng)絡(luò)不了解而不斷尋呼UE的情況發(fā)生，本發(fā)明的以下描述中不涉及UE的周期性更新過程。TA1、TA2、TA3和TA4是演進網(wǎng)絡(luò)的跟蹤區(qū)(Tracking Area，TA)。當(dāng)一個多模UE在這些區(qū)域移動時，會導(dǎo)致頻繁的網(wǎng)絡(luò)注冊過程，使得網(wǎng)絡(luò)能在某種RAT中尋呼到UE，例如UE進入RA1向2G/3G的服務(wù)通用分組無線業(yè)務(wù)支持節(jié)點(Serving GPRS Supporting Node，SGSN)注冊，當(dāng)UE進入TA1則向演進網(wǎng)絡(luò)的MME/UPE注冊，當(dāng)UE移動出TA1進入RA1要向2G/3G的SGSN注冊。這種頻繁的網(wǎng)絡(luò)注冊過程對空口資源是一種極大的浪費，因此需要對UE在不同RAT間的信令進行限制，RAT間限制信令課題就是為解決該問題而提出的。
在3GPP SAE的規(guī)范文檔TR23.882提出了多種方案來解決RAT間限制信令問題。基本思路是UE同時注冊到2G/3G網(wǎng)絡(luò)和演進網(wǎng)絡(luò)，這樣UE在幾個網(wǎng)絡(luò)的注冊區(qū)域移動時不需要發(fā)起任何注冊過程，節(jié)省了信令，但擴大了尋呼范圍，需要在多種RAT中或更大的范圍尋呼UE，增加了尋呼量。
一種典型的解決方案為等價路由區(qū)方案，其實現(xiàn)流程如圖3所示，描述如下1.UE發(fā)送RA更新請求(Routing Area Update Request)或附著請求(AttachRequest)給2G/3G SGSN。
2.其他在RA更新或附著過程的步驟省略，如安全功能。
3.如果UE處于2G/3G網(wǎng)絡(luò)，SGSN發(fā)送注冊請求(Registeration Request)給CP-GW，注冊請求包括現(xiàn)有路由區(qū)標識(Routing Area Identifier，RAI)，CP-GW轉(zhuǎn)發(fā)注冊請求給HSS。
4.HSS發(fā)送注冊確認消息(Registeration Comfirm)給CP-GW。
5.如果UE在2G/3G網(wǎng)絡(luò)，CP-GW發(fā)送包括LERA(List of Equivalent RAs，等價路由區(qū)列表)的注冊確認(Registeration Comfirm)消息，根據(jù)RAI，將注冊確認消息轉(zhuǎn)發(fā)給SGSN，SGSN轉(zhuǎn)發(fā)該注冊確認消息給UE。
如上所述，UE被網(wǎng)絡(luò)分配一個LERA，一個等價路由區(qū)包括若干個RA和TA。當(dāng)UE處于LTE-IDLE(空閑)和inactive(非激活)的UTRA(UniversalTerrestrial Radio Access，通用陸地?zé)o線接入)狀態(tài)時，UE在等價路由區(qū)中移動不必發(fā)起更新。該inactive狀態(tài)就是RRC-IDLE狀態(tài)和URA-PCH狀態(tài)，其他狀態(tài)是否屬于inactive狀態(tài)需要進一步研究，不排除inactive狀態(tài)包括CELL_PCH狀態(tài)或CELL_FACH狀態(tài)。
當(dāng)UE處于URA_PCH狀態(tài)，從UTRA轉(zhuǎn)到演進網(wǎng)絡(luò)接入(E-UTRA)，可以不引起Iu-PS連接釋放，這樣UE如果再次進入UTRA能夠快速的建立業(yè)務(wù)。當(dāng)處于E-UTRA，UE保持周期性URA更新定時器，當(dāng)該定時器到期，UTRA將釋放Iu連接，而且當(dāng)UE之后再進入UTRA，將轉(zhuǎn)為PMM_IDLE狀態(tài)。當(dāng)新的小區(qū)不屬于LERA，UE將發(fā)起常規(guī)的RAU過程。
在上述等價路由區(qū)方案中有解決方案A(Solution A)和解決方案B(SolutionB)兩個尋呼流程，圖4示出了Solution A的尋呼流程，其中，UP-GW有兩個flag(標識)指示分組數(shù)據(jù)協(xié)議(Packet Data Protocol，PDP)上下文(1)是否UE處于LTE-active；(2)最后使用的隧道(last used tunnel)指示UE在E-UTRA還是UTRA/2G有最后的GPRS隧道協(xié)議用戶平面(GPRS Tunneling Protocol for User Plane，GTP-U)隧道。
1.如果一個到達某UE的下行數(shù)據(jù)到達UP-GW，并且該UE的LTE-active ornot指示的flag為not，即UE不處于LTE-active狀態(tài)。
2.如果last used tunnel的flag指示UE最后在SGSN的范圍下，那么UP-GW發(fā)送該下行數(shù)據(jù)給UTRA/2G SGSNA.SGSN為2G-SGSNi.如果MS在Ready狀態(tài)，SGSN下發(fā)數(shù)據(jù)給基站子系統(tǒng)(Base StationSubsystem，BSS)；ii.如果MS在Standby狀態(tài)，SGSN發(fā)送尋呼，并馬上返回一個分組包(Packet)的拷貝送給UP-GW并指示其在更大的范圍(paging in a wider area)尋呼。一旦2G尋呼完成，SGSN返回一個指示給UP-GW是否UE可達。
B.SGSN是3G-SGSNi.如果Iu連接存在，SGSN前轉(zhuǎn)該數(shù)據(jù)給無線網(wǎng)絡(luò)控制器(Radio NetworkController，RNC)，如果UE處于PCH狀態(tài)，RNC馬上返回數(shù)據(jù)拷貝給UP-GW，指示在更大的范圍尋呼(paging in a wider area)，并且并行地在URA區(qū)進行尋呼。一旦UTRA尋呼結(jié)束，RNC給UP-GW發(fā)送是否UE可達的信息。如果UE處于Cell_DCH狀態(tài)，數(shù)據(jù)直接發(fā)給UE；ii.如果Iu連接不存在，SGSN馬上返回給UP-GW數(shù)據(jù)拷貝并指示其在更大范圍尋呼(paging in a wider area)，并且SGSN在UTRA范圍尋呼UE。一旦尋呼完成，需要指示UP-GW UE是否被尋呼到。
3.如果收到下行數(shù)據(jù)，last used tunnel的flag指示UE在E-UTRA覆蓋范圍，并且LTE-Active or not的flag指示為not，那么UP-GW將聯(lián)系CP-GW要求其尋呼UE。
如果UP-GW在上述過程從RNC/SGSN收到數(shù)據(jù)拷貝，帶有原因“在更大范圍尋呼(paging in a wider area)”，UP-GW也會聯(lián)系CP-GW請求其尋呼UE。
4.CP-GW發(fā)送尋呼給其下所有在RA中的接入點(Access Point，AP)和SGSN，這些實體屬于分配給UE的LERA(可能是還沒有尋呼UE的實體)。
5.UE在包括在等價路由區(qū)列表中的E-UTRA、UTRA和2G小區(qū)尋呼。
6.當(dāng)UE接收到尋呼，響應(yīng)服務(wù)請求(service request)/小區(qū)更新(cell update)等消息。在E-UTRA中這些消息要包括足夠信息使得AP能收集UE的上下文，在UTRA/2G中，SGSN指示CP-GW用戶已經(jīng)響應(yīng)尋呼。
7.AP或SGSN然后建立到UP-GW的連接(如果是SGSN需要通過CP-GW)。
8.AP通知CP-GW其控制UE，CP-GW則傳遞服務(wù)質(zhì)量(Quality of Service，Qos)信息給AP。
9.CP-GW通知UP-GW尋呼成功完成。
圖5示出了Solution B的尋呼流程，UP-GW有標識“PDP context”，指示是否UE處于“LTE-active”1.UP-GW收到下行數(shù)據(jù)(Downlink Data)時，LTE-active or not的flag指示為not，或者收到從RNC來的數(shù)據(jù)拷貝帶有“paging in a wider area”請求。
2.UP-GW發(fā)送尋呼請求(Paging)給CP-GW，尋呼請求應(yīng)該指示是否請求了“paging in a wider area”。
3.CP-GW檢查UE的MM狀態(tài)，如果UE處于PMM-IDLE狀態(tài)/GPRS-STANDBY狀態(tài)或LTE-IDLE狀態(tài)，或者尋呼請求中帶有“paging in awider area”，那么進入步驟4，如果UE處于PMM_CONNECTED狀態(tài)/GPRS-READY狀態(tài)，那么進入步驟6。
4.CP-GW發(fā)送尋呼消息給所有的AP和SGSN(可能是還有沒有尋呼UE的AP或SGSN)，尋呼消息中包括要尋呼UE的參數(shù)，如國際移動用戶識別碼(International Mobile Subscriber Identity，IMSI)。UE在所有分配給UE的區(qū)域(E-UTRA、UTRA和2G的小區(qū))尋呼。
5.當(dāng)UE收到尋呼消息，使用Service Request、Cell Update或E-UTRA等價的消息進行響應(yīng)(Paging Response)。SGSN等指示CP-GW終端已經(jīng)響應(yīng)尋呼。
6.CP-GW發(fā)送尋呼響應(yīng)(Paging Response)給UP-GW，指示是否UE處于UTRA/GERA的范圍，當(dāng)UP-GW收到尋呼響應(yīng)，指示UE處于UTRA/GERA，UP-GW下發(fā)數(shù)據(jù)給SGSN，如果UE處于URA_PCH狀態(tài)或Cell_PCH狀態(tài)，RNC/BSC在URA/Cell內(nèi)尋呼UE，并且同時馬上返回數(shù)據(jù)拷貝給UP-GW，通過SGSN，并指示”paging in a wider area”。一旦UTRA尋呼過程完成，RNC/BSC發(fā)給UP-GW指示是否UE可達。如果UE處于Cell_DCH狀態(tài)，數(shù)據(jù)直接發(fā)送給UE。
7.用戶面連接在UP-GW和UE間建立(User Plane Connection established)。
8.UP-GW發(fā)送下行數(shù)據(jù)(Downlink Data)給UE。
如上所述，在現(xiàn)有技術(shù)中，處于URA_PCH狀態(tài)的UE進入E-UTRA不發(fā)起任何注冊/更新過程，這就需要或者修改現(xiàn)有設(shè)備RNC、SGSN和協(xié)議無線接入網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用部分(Radio Access Network Application Part，RANAP)，例如等價路由區(qū)的paging in a wider area等修改；或者擴大尋呼區(qū)如果不修改現(xiàn)有協(xié)議和設(shè)備，即使UE處于CELL_DCH等狀態(tài)，SGSN并不清楚UE是否處于URA_PCH狀態(tài)，為防止漏尋呼，需要在E-UTRA中也尋呼UE，尋呼區(qū)增大，浪費尋呼信令和空口資源。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種演進網(wǎng)絡(luò)中限制信令的實現(xiàn)方法，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的在解決RAT限制信令問題時，處于URA_PCH狀態(tài)的UE進入E-UTRA不發(fā)起任何注冊/更新過程，從而需要對現(xiàn)有設(shè)備和協(xié)議進行修改，或者需要擴大尋呼區(qū)，導(dǎo)致尋呼信令和空口資源浪費的問題。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種演進網(wǎng)絡(luò)中限制信令的實現(xiàn)方法，當(dāng)處于PCH狀態(tài)的UE駐扎到E-UTRA后，向網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)起注冊/更新，網(wǎng)絡(luò)側(cè)置UE為非PMM_CONNECTED狀態(tài)。
所述方法進一步包括當(dāng)UE進入重復(fù)覆蓋區(qū)時，選擇駐扎的優(yōu)選網(wǎng)絡(luò)。
所述優(yōu)選網(wǎng)絡(luò)為UTRA或者E-UTRA。
當(dāng)UE處于PCH狀態(tài)時，所述優(yōu)選網(wǎng)絡(luò)為UTRA。
當(dāng)UE處于IDLE狀態(tài)時，所述優(yōu)選網(wǎng)絡(luò)為E-UTRA。
所述非PMM_CONNECTED狀態(tài)包括釋放Iu接口連接的IDLE狀態(tài)或者保持Iu接口連接的IDLE狀態(tài)。
當(dāng)網(wǎng)絡(luò)記錄UE為所述保持Iu接口連接的IDLE狀態(tài)時，網(wǎng)絡(luò)和UE仍然保持周期性URA更新定時器繼續(xù)計時，如果在周期性URA更新定時器超時前，UE返回UTRA，UE返回到PCH狀態(tài)或者PMM_IDLE狀態(tài)。
當(dāng)網(wǎng)絡(luò)向UE發(fā)起尋呼時，如果一個下行數(shù)據(jù)到達CP-GW，LTE-active or not指示的flag為not，last used tunnel的flag指示UE最后在SGSN的范圍下，且UE的狀態(tài)為PMM_CONNECTED狀態(tài)，SGSN前轉(zhuǎn)該數(shù)據(jù)給RNC，RNC不向UP-GW返回數(shù)據(jù)拷貝以及不發(fā)送在更大范圍尋呼的指示；如果UE的狀態(tài)為非PMM_CONNECTED狀態(tài)，SGSN向UP-GW返回數(shù)據(jù)拷貝并指示其在更大范圍尋呼。
當(dāng)網(wǎng)絡(luò)向UE發(fā)起尋呼時，如果網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)UE處于PMM_CONNECTED狀態(tài)，網(wǎng)絡(luò)指示UP-GW發(fā)送數(shù)據(jù)給SGSN，并下發(fā)給RNC，如果RNC發(fā)現(xiàn)UE處于PCH狀態(tài)，RNC僅向記錄的URA或Cell下發(fā)尋呼，不向UP-GW返回在更大范圍尋呼的指示。
所述PCH狀態(tài)為URA_PCH狀態(tài)或者Cell_PCH狀態(tài)。
所述IDLE狀態(tài)為LTE_IDLE狀態(tài)或者PMM_IDLE狀態(tài)。
在本發(fā)明中，處于PCH狀態(tài)的UE駐扎到E-UTRA后發(fā)起注冊/更新，網(wǎng)絡(luò)側(cè)置UE為非PMM_CONNECTED狀態(tài)，可以節(jié)省尋呼開銷，且不需要對現(xiàn)有設(shè)備和協(xié)議進行改動。同時，與重復(fù)覆蓋區(qū)內(nèi)選擇駐扎的優(yōu)選網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，可以進一步減少網(wǎng)絡(luò)的尋呼范圍。


圖1是一種典型的LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖；圖2是不同RAT的網(wǎng)絡(luò)區(qū)域覆蓋示意圖；
圖3是現(xiàn)有技術(shù)中等價路由區(qū)方案的實現(xiàn)流程圖；圖4是現(xiàn)有技術(shù)中等價路由區(qū)方案中解決方案A的尋呼流程圖；圖5是現(xiàn)有技術(shù)中等價路由區(qū)方案中解決方案B的尋呼流程圖；圖6是本發(fā)明中，在重復(fù)覆蓋區(qū)，UE選擇駐扎的優(yōu)選網(wǎng)絡(luò)為E-UTRA時的尋呼實現(xiàn)示意圖；圖7是本發(fā)明中，在重復(fù)覆蓋區(qū)，UE選擇駐扎的優(yōu)選網(wǎng)絡(luò)為UE最后使用的RAT時的尋呼實現(xiàn)示意圖；圖8是本發(fā)明中，在重復(fù)覆蓋區(qū)，UE選擇駐扎的優(yōu)選網(wǎng)絡(luò)為UTRA時的尋呼實現(xiàn)示意圖；圖9是本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，網(wǎng)絡(luò)側(cè)置UE為PMM_IDLE狀態(tài)時，不釋放Iu接口時的尋呼實現(xiàn)示意圖；圖10是本發(fā)明提供的基于等價路由區(qū)方案的尋呼UE的實現(xiàn)流程圖。
具體實施例方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不需要于限定本發(fā)明。
在本發(fā)明中，處于URA_PCH狀態(tài)的UE駐扎到E-UTRA后發(fā)起注冊/更新過程，網(wǎng)絡(luò)側(cè)置UE為非PMM_CONNECTED狀態(tài)，即釋放Iu接口連接的IDLE狀態(tài)或者保持Iu接口連接的IDLE狀態(tài)。
如果UE發(fā)起更新過程到MME，MME通知SGSN置UE為非PMM_CONNECTED狀態(tài)，即可以置UE為PMM_IDLE狀態(tài)并釋放Iu連接，或者置UE為準PMM_IDLE狀態(tài)，保持UE的Iu連接。UE更新完畢后，UE可能處于LTE-IDLE狀態(tài)，UE是否處于其他狀態(tài)，本發(fā)明中不做限制。但在SGSN處紀錄UE為非PMM_CONNECTED狀態(tài)。
在尋呼時，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)現(xiàn)UE處于PMM_CONNECTED狀態(tài)時，則只在UTRA內(nèi)尋呼，不需要在E-UTRA尋呼，節(jié)省了尋呼開銷，且不需要對現(xiàn)有設(shè)備和協(xié)議進行改動。
在本發(fā)明中，注冊區(qū)是UE和網(wǎng)絡(luò)紀錄的UE登記注冊的區(qū)域，UE在該區(qū)域內(nèi)移動而不需要發(fā)起更新/注冊過程。注冊區(qū)是UE的上下文之一。UE的注冊區(qū)可以包含多個TA和RA等，或者是多個小區(qū)(cell)的集合等。UE的尋呼區(qū)是網(wǎng)絡(luò)要尋呼UE的區(qū)域。一般情況下，UE的注冊區(qū)就是UE的尋呼區(qū)，因為UE在注冊區(qū)內(nèi)移動而不需要發(fā)起更新，網(wǎng)絡(luò)不清楚UE在什么區(qū)域駐留，因此需要在整個注冊區(qū)內(nèi)尋呼UE，例如UE在2G/3G的注冊區(qū)和尋呼區(qū)就是一個RA。在本發(fā)明中，可以使一個列表(list)，其中可以包括幾個TA和其他RAT的注冊區(qū)，例如一個注冊區(qū)是list{TA1，TA2，RA1，URA2}，這樣UE在這些區(qū)域內(nèi)移動而不需要發(fā)起注冊/更新過程。有些情況下尋呼區(qū)可以小于注冊區(qū)，這樣網(wǎng)絡(luò)在小于注冊區(qū)的尋呼區(qū)尋呼UE，能夠節(jié)省尋呼信令和空口資源。
重復(fù)覆蓋區(qū)是2G/3G網(wǎng)絡(luò)與演進網(wǎng)絡(luò)重復(fù)覆蓋的區(qū)域，作為本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，UE進入重復(fù)覆蓋區(qū)后，選擇駐扎的優(yōu)選網(wǎng)絡(luò)，與駐扎到E-UTRA后發(fā)起注冊/更新相結(jié)合，可以使得網(wǎng)絡(luò)的尋呼范圍進一步減少而不增加TAU。當(dāng)UE處于重復(fù)覆蓋區(qū)時，UE駐扎在一個優(yōu)選網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)側(cè)和UE了解如果UE處于某重復(fù)覆蓋區(qū)，那么UE會駐扎到哪個RAT上。這樣在重復(fù)覆蓋區(qū)，網(wǎng)絡(luò)只需要在一種RAT中尋呼，而其它區(qū)域按照正常流程進行尋呼，減小了重復(fù)覆蓋區(qū)的尋呼量，以下針對各種情況分別進行分析。
以在重復(fù)覆蓋區(qū)，UE選擇的駐扎的優(yōu)選網(wǎng)絡(luò)為E-UTRA時，如圖6所示，如果URA_PCH狀態(tài)的UE從UTRA穿越E-UTRA再進入到UTRA，則UE的狀態(tài)變化為URA_PCH狀態(tài)→LTE_IDLE狀態(tài)(或其他狀態(tài))→PMM_IDLE狀態(tài)或URA_PCH狀態(tài)，在進入E-UTRA做一次更新。URA_PCH狀態(tài)的UE進入E-UTRA發(fā)起更新后，SGSN中置UE的狀態(tài)為PMM_IDLE。當(dāng)UE進入LTE_IDLE后如果尋呼，需要在兩種RAT都發(fā)送尋呼。
如果UE在進入LTE_IDLE之前，只要網(wǎng)絡(luò)側(cè)紀錄UE處于PMM_CONNECTED狀態(tài)，則網(wǎng)絡(luò)尋呼UE只需要在UTRA中尋呼，而不需要在E-UTRA中尋呼，這是因為當(dāng)UE處于PMM_CONNECTED狀態(tài)時一定在UTRA中。現(xiàn)有技術(shù)中可能則仍然需要在E-UTRA中尋呼，上述等價路由區(qū)方案中則要修改RNC來達到防止在E-UTRA中尋呼的目的。同樣，對處于PMM_CONNECTED狀態(tài)的其他狀態(tài)如CELL_DCH等狀態(tài)的UE，只需要在UTRA中尋呼而不需要對現(xiàn)有RNC進行修改。
如上所述，在重復(fù)覆蓋區(qū)內(nèi)，UE選擇駐扎的優(yōu)選網(wǎng)絡(luò)為E-UTRA，且UE處于PMM_CONNECTED狀態(tài)時，則在除重復(fù)覆蓋區(qū)的剩下的UTRA區(qū)域中進行尋呼，節(jié)省了尋呼量，即節(jié)省了在E-UTRA內(nèi)以及重復(fù)區(qū)域部分的尋呼，且不需要對現(xiàn)有RNC進行修改。當(dāng)然，處于URA_PCH狀態(tài)的UE進入只要有E-UTRA的區(qū)域，類似于進入新的URA區(qū)域，要發(fā)起更新過程，增加了更新信令。
圖7示出了在重復(fù)覆蓋區(qū)，UE選擇駐扎的優(yōu)選網(wǎng)絡(luò)為UE最后使用的RAT(last used RAT)時的情況，URA_PCH狀態(tài)的UE從UTRA進入重復(fù)覆蓋區(qū)再移動到E-UTRA，然后再返回UTRA。從UTRA進入重復(fù)覆蓋區(qū)時UE的狀態(tài)不變，維持在URA_PCH狀態(tài)，進入到只有E-UTRA的區(qū)域后才駐扎到E-UTRA，發(fā)起更新，并轉(zhuǎn)為LTE-IDLE狀態(tài)，網(wǎng)絡(luò)側(cè)紀錄UE的狀態(tài)為PMM_IDLE狀態(tài)。UE從E-URTA區(qū)進入到重復(fù)覆蓋區(qū)仍然駐扎在E-UTRA，直到進入只有UTRA的區(qū)域才駐扎到UTRA網(wǎng)絡(luò)，UE的狀態(tài)為PMM_IDLE或URA_PCH狀態(tài)(如果采用不釋放Iu連接的方法，并且UE的URA更新定時器未到期，便于快速發(fā)起業(yè)務(wù))，網(wǎng)絡(luò)側(cè)紀錄的UE的狀態(tài)為PMM_IDLE狀態(tài)和LTE_IDLE狀態(tài)。對于網(wǎng)絡(luò)側(cè)紀錄的處于PMM_CONNECTED狀態(tài)的UE，其尋呼區(qū)為UE所在的SRNC下紀錄的UE的區(qū)域，不必在E-UTRA中進行尋呼，能夠延緩發(fā)起更新，并盡量保持URA_PCH狀態(tài)直到進入只有E-UTRA的網(wǎng)絡(luò)。其缺點是尋呼范圍大，而且如果采用Iu接口不釋放、快速發(fā)起業(yè)務(wù)時，UE從E-UTRA進入重復(fù)覆蓋區(qū)仍然處于LTE-IDLE狀態(tài)，業(yè)務(wù)發(fā)起時狀態(tài)轉(zhuǎn)化慢。
圖8示出了在重復(fù)覆蓋區(qū)，UE選擇駐扎的優(yōu)選網(wǎng)絡(luò)為UTRA的情況，URA_PCH狀態(tài)的UE從UTRA進入重復(fù)覆蓋區(qū)再移動到E-UTRA，然后再返回UTRA。從UTRA進入重復(fù)覆蓋區(qū)時UE的狀態(tài)不變，維持在URA_PCH狀態(tài)，進入到只有E-UTRA的區(qū)域后才駐扎到E-UTRA，發(fā)起更新，并轉(zhuǎn)為LTE-IDLE狀態(tài)，網(wǎng)絡(luò)側(cè)紀錄UE的狀態(tài)為非PMM_CONNECTED狀態(tài)。UE從E-URTA區(qū)進入到重復(fù)覆蓋區(qū)后馬上駐扎在UTRA，UE的狀態(tài)為PMM_IDLE或URA_PCH狀態(tài)(如果采用不釋放Iu連接的方法，并且UE的URA更新定時器未到期，便于快速發(fā)起業(yè)務(wù))，網(wǎng)絡(luò)側(cè)紀錄的UE的狀態(tài)為非PMM_CONNECTED狀態(tài)和LTE_IDLE狀態(tài)。對于網(wǎng)絡(luò)側(cè)紀錄的處于PMM_CONNECTED狀態(tài)的UE，其尋呼區(qū)為UE所在的SRNC下紀錄的UE的區(qū)域，不必在E-UTRA中進行尋呼。本方法能夠延緩發(fā)起更新，并盡量保持URA_PCH狀態(tài)除非進入只有E-UTRA的網(wǎng)絡(luò)。與上述兩種情況相比，該方案優(yōu)點是延緩更新的時間，UE盡量駐留在URA_PCH，業(yè)務(wù)發(fā)起時間快。
通過上述比較可以看出，對于PMM_CONNECTED狀態(tài)的UE，在重復(fù)覆蓋區(qū)中，UE選擇駐扎的優(yōu)選網(wǎng)絡(luò)為UTRA時為優(yōu)。
上述都是PMM_CONNECTED狀態(tài)的UE與PMM_IDLE狀態(tài)的UE使用相同的重復(fù)覆蓋區(qū)的駐扎策略，這兩種狀態(tài)的UE也可以使用不同的駐扎策略。
對于IDLE狀態(tài)的UE，通過在重復(fù)覆蓋區(qū)中選擇駐扎的優(yōu)選網(wǎng)絡(luò)能夠節(jié)省尋呼信令，但是如果以節(jié)省尋呼信令為目的，則UE選擇駐扎的優(yōu)選網(wǎng)絡(luò)為E-UTRA時將對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)進行修改，建議UE選擇駐扎的優(yōu)選網(wǎng)絡(luò)為UTRA。但如果UE選擇駐扎的優(yōu)選網(wǎng)絡(luò)為E-UTRA時，除了節(jié)省尋呼，還可以加快業(yè)務(wù)接入時延，因為UE發(fā)起業(yè)務(wù)最好使用演進網(wǎng)絡(luò)，以達到最佳業(yè)務(wù)的目的，而從LTE-IDLE到LTE-active比PMM_IDLE到LTE-active的狀態(tài)轉(zhuǎn)換時間要快。因此建議處于IDLE狀態(tài)的UE采用在重復(fù)覆蓋區(qū)中，選擇駐扎的優(yōu)選網(wǎng)絡(luò)為E-UTRA的方式。
在本發(fā)明中，處于PMM_CONNECTED狀態(tài)的UE進入重復(fù)覆蓋區(qū)，選擇駐扎的優(yōu)選網(wǎng)絡(luò)為UTRA，或者處于IDLE狀態(tài)的UE進入重復(fù)覆蓋區(qū)選擇駐扎的優(yōu)選網(wǎng)絡(luò)為E-UTRA時，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)側(cè)置UE為PMM_IDLE狀態(tài)后，可以釋放或者不釋放Iu接口(從RNC到核心網(wǎng)的端口)。
當(dāng)UE的Iu連接不釋放時，UE能夠快速的發(fā)起業(yè)務(wù)。為了達到UE能夠盡量處于URA_PCH狀態(tài)并且只要有UTRA的覆蓋，UE就能處于URA_PCH狀態(tài)，便于UE快速發(fā)起業(yè)務(wù)，本發(fā)明對上述方案進行進一步優(yōu)化。如圖9所示，URA_PCH狀態(tài)的UE進入只有E-UTRA的區(qū)域后發(fā)起更新，在SGSN設(shè)置標記，表示SGSN標記UE為準PMM_IDLE(即不釋放Iu接口連接的非PMMIDLE狀態(tài))，但是Iu接口并不釋放，網(wǎng)絡(luò)和UE仍然保持周期性URA更新定時器繼續(xù)計時，除非RNC的URA更新定時器超時，UE未發(fā)起URA更新，RNC主動釋放Iu連接，此時SGSN標記UE處于真正PMM_IDLE狀態(tài)。如果在周期性URA更新定時器超時前，UE返回UTRA，UE返回到URA_PCH狀態(tài)或者PMM_IDLE狀態(tài)。
在上述過程中，URA_PCH狀態(tài)的UE最初在UTRA網(wǎng)絡(luò)中，按照“UTRAN/UMTS核心網(wǎng)狀態(tài)/演進網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)”的順序，這時UE的狀態(tài)是URA_PCH狀態(tài)/PMM_CONNECTED狀態(tài)。當(dāng)UE進入演進網(wǎng)絡(luò)并發(fā)起更新后，UE和網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)為URA_PCH狀態(tài)/準PMM_IDLE狀態(tài)/LTE-IDLE狀態(tài)，但UE當(dāng)前所處的狀態(tài)為LTE-IDLE狀態(tài)，UE返回UTRA(周期性URA更新計時器未到期時)后，UE的狀態(tài)為URA_PCH狀態(tài)/準PMM_IDLE狀態(tài)/LTE-IDLE狀態(tài)，當(dāng)UE發(fā)起NAS消息或數(shù)據(jù)后并再次回到URA_PCH后，UE轉(zhuǎn)為URA_PCH狀態(tài)/PMM_CONNECTED狀態(tài)/LTE-IDLE狀態(tài)，當(dāng)UE在準PMM_IDLE狀態(tài)進入E-UTRA后，不必發(fā)起更新，否則如果UE在PMM_CONNECTED狀態(tài)進入E-UTRA后，需要發(fā)起更新，更新后變?yōu)閁RA_PCH狀態(tài)/準PMM_IDLE狀態(tài)。
在Iu接口未釋放前，網(wǎng)絡(luò)側(cè)對準PMM_IDLE狀態(tài)的UE，可能要在所有區(qū)域?qū)ず?，重?fù)覆蓋區(qū)的尋呼需要在兩種RAT都尋呼。這是因為可能發(fā)生這樣的情況，即UE進入E-UTRA轉(zhuǎn)為LTE-IDLE狀態(tài)，并發(fā)起更新，之后UE在URA更新定時器未超時再次進入重復(fù)覆蓋區(qū)或UTRA的URA中，UE根據(jù)URA更新定時器未到期和有UTRA覆蓋的情況，轉(zhuǎn)為URA_PCH狀態(tài)，以便能夠快速的發(fā)起業(yè)務(wù)。而如果網(wǎng)絡(luò)標記UE為IDLE狀態(tài)，在重復(fù)覆蓋區(qū)只在E-UTRA中尋呼，可能對UE漏呼。當(dāng)UE通過Iu接口發(fā)起業(yè)務(wù)或發(fā)起更新，SGSN再次標記UE為PMM_CONNECTED狀態(tài)。
上述不釋放Iu接口的優(yōu)點是UE返回UTRA能夠保持URA_PCH狀態(tài)，便于快速發(fā)起業(yè)務(wù)，缺點是要添加一種狀態(tài)，對現(xiàn)有SGSN要進行改動，對準PMM_IDLE狀態(tài)的UE的尋呼范圍也偏大。
本發(fā)明中，在不釋放Iu接口時，PMM_CONNECTED狀態(tài)的UE進入重復(fù)覆蓋區(qū)，UE選擇駐扎的優(yōu)選網(wǎng)絡(luò)為UTRA，IDLE狀態(tài)的UE進入重復(fù)覆蓋區(qū)，UE選擇駐扎的優(yōu)選網(wǎng)絡(luò)為E-UTRA。在這種情況下，大部分UE處于idle狀態(tài)，UE在UTRA和E-UTRA區(qū)域內(nèi)移動而不需要發(fā)起更新/注冊過程。少部分UE處于URA_PCH狀態(tài)，這些UE進入只有E-UTRA的區(qū)域后發(fā)起更新，因此，對于更多的處于PMM_CONNECTED狀態(tài)的UE的尋呼不必在E-UTRA尋呼，節(jié)省了尋呼開銷，同時不必對現(xiàn)有RNC做任何改動。
在本發(fā)明中，UE選擇駐扎的優(yōu)選網(wǎng)絡(luò)可以通過多種方法實現(xiàn)，例如網(wǎng)絡(luò)可以按照一定的固定順序要求UE優(yōu)先駐扎在哪個網(wǎng)絡(luò)，或者UE根據(jù)自身的配置通知網(wǎng)絡(luò)，其在重復(fù)覆蓋區(qū)要優(yōu)選駐扎哪個網(wǎng)絡(luò)。
具體實現(xiàn)時，可以采用多種方式，例如UE在注冊時上報自身的優(yōu)選接入能力給網(wǎng)絡(luò)，即通知網(wǎng)絡(luò)自身能接入那些RAT。如果UE上報自身的優(yōu)選接入能力，則可以將接入能力按照一個list發(fā)給網(wǎng)絡(luò)，其中按優(yōu)選順序排列。如果網(wǎng)絡(luò)配置，網(wǎng)絡(luò)可以與UE單獨協(xié)商或網(wǎng)絡(luò)下發(fā)廣播給UE，通知該區(qū)域的RAT的優(yōu)選順序，駐扎在其他RAT下的UE聽到廣播消息可以根據(jù)自身的優(yōu)選接入能力選擇優(yōu)選網(wǎng)絡(luò)。顯然，網(wǎng)絡(luò)和UE都知道該區(qū)域的優(yōu)選順序和UE的接入能力。
根據(jù)上述方案，可以對現(xiàn)有等價路由區(qū)方案提供的尋呼流程Solution A進行改進，如圖10所示，主要區(qū)別在于在步驟2中，RNC不必返回“paging in awider area”的指示1.如果一個下行數(shù)據(jù)到達UP-GW，并且LTE-active or not指示的flag為not。
2.如果last used tunnel的flag指示UE最后在SGSN的范圍下，那么UP-GW發(fā)送該下行數(shù)據(jù)給UTRA/2G SGSN。
A.SGSN為2G-SGSNi.如果MS在Ready狀態(tài)，SGSN下發(fā)數(shù)據(jù)給BSS；ii.如果MS在Standby狀態(tài)，SGSN發(fā)送尋呼，并馬上返回一個Packet的拷貝送給UP-GW并指示其在更大的范圍尋呼(paging in a wider area)。一旦2G尋呼完成，SGSN返回一個指示給UP-GW是否UE可達。
B.SGSN是3G-SGSNi.如果UE的狀態(tài)為PMM_CONNECTED狀態(tài)，SGSN前轉(zhuǎn)該數(shù)據(jù)給RNC，RNC將數(shù)據(jù)發(fā)送給UE；ii.如果UE的狀態(tài)為非PMM_CONNECTED狀態(tài)，SGSN馬上返回給UP-GW數(shù)據(jù)拷貝并指示其在更大范圍尋呼(paging in a wider area)，并且SGSN在UTRA范圍尋呼UE。一旦尋呼完成，需要指示UP-GW UE是否被尋呼到。
3.如果收到下行數(shù)據(jù)，last used tunnel的flag指示UE在E-UTRA覆蓋范圍，LTE-Active or not的flag指示為not，則UP-GW將聯(lián)系CP-GW要求其尋呼UE。
如果UP-GW在上面過程從SGSN收到數(shù)據(jù)拷貝，帶有原因“在更大范圍尋呼(paging in a wider area)”，UP-GW也會聯(lián)系CP-GW請求其尋呼UE。
4.CP-GW發(fā)送尋呼給其下所有在RA中的AP和SGSN，該SGSN屬于分配給UE的RA。
5.UE在包括在等價路由區(qū)list中的E-UTRA、UTRA和2G小區(qū)尋呼，PCH狀態(tài)的UE的尋呼范圍只是SRNC紀錄的UE的URA或Cell區(qū)域。
6.當(dāng)UE接收到尋呼，響應(yīng)service request/cell update等消息。在E-UTRA中這些消息要包括足夠信息使得AP能收集UE的context，在UTRA/2G中，SGSN指示CP-GW用戶已經(jīng)響應(yīng)尋呼。
7.AP或SGSN然后建立到UP-GW的連接(如果是SGSN需要通過CP-GW)。
8.AP通知CP-GW其控制UE，CP則傳遞Qos信息給AP。
9.CP-GW通知UP-GW尋呼成功完成。
根據(jù)上述方案，同樣可以對現(xiàn)有等價路由區(qū)方案提供的尋呼流程Solution B進行改進，參見圖5，主要區(qū)別在于取消RNC返回“在更大范圍尋呼(paging ina wider area)”的指示，并且在步驟3中如果網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)UE處于PMM_CONNECTED狀態(tài)后，直接讓UP-GW發(fā)送數(shù)據(jù)給SGSN并下發(fā)給RNC就，不再在其他區(qū)域(除了記錄的UE的URA或Cell的其他區(qū)域)進行尋呼。UP-GW有標識“PDP context”，指示是否UE處于“LTE-active”1.UP-GW收到下行數(shù)據(jù)(Downlink Data)時，LTE-active or not的flag指示為not。
2.UP-GW發(fā)送尋呼請求(Paging)給CP-GW。
3.CP-GW檢查UE的MM狀態(tài)，如果UE處于PMM-IDLE狀態(tài)/GPRS-STANDBY狀態(tài)或LTE-IDLE狀態(tài)，那么進入步驟4，如果UE處于PMM_CONNECTED狀態(tài)/GPRS-READY狀態(tài)，那么進入步驟6。
4.CP-GW發(fā)送尋呼消息給所有的AP和SGSN，尋呼消息中包括要尋呼UE的參數(shù)，如IMSI。UE在所有分配給UE的區(qū)域(E-UTRA、UTRA和2G的小區(qū))尋呼。
5.當(dāng)UE收到尋呼消息，使用Service Request、Cell Update或E-UTRA等價的消息進行響應(yīng)(Paging Response)。SGSN等指示CP-GW終端已經(jīng)響應(yīng)尋呼。
6.CP-GW發(fā)送尋呼響應(yīng)(Paging Response)給UP-GW，指示是否UE處于UTRA/GERA的范圍，當(dāng)UP-GW收到尋呼響應(yīng)，指示UE處于UTRA/GERA，UP-GW下發(fā)數(shù)據(jù)給SGSN，如果UE處于URA_PCH狀態(tài)或Cell_PCH狀態(tài)，RNC/BSC在URA/Cell內(nèi)尋呼UE。如果UE處于Cell_DCH狀態(tài)，數(shù)據(jù)直接發(fā)送給UE。
7.用戶面連接在UP-GW和UE間建立(User Plane Connection established)。
8.UP-GW發(fā)送下行數(shù)據(jù)(Downlink Data)給UE。
對其他方案的改進與上述類似，本發(fā)明不再贅述。
以上以UE處于URA_PCH狀態(tài)為例對本發(fā)明的實現(xiàn)進行了描述，對UE處于CELL_PCH狀態(tài)同樣適用，本發(fā)明不再贅述。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不需要以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種演進網(wǎng)絡(luò)中限制信令的實現(xiàn)方法，其特征在于，當(dāng)處于PCH狀態(tài)的UE駐扎到E-UTRA后，向網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)起注冊/更新，網(wǎng)絡(luò)側(cè)置UE為非PMM_CONNECTED狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法進一步包括當(dāng)UE進入重復(fù)覆蓋區(qū)時，選擇駐扎的優(yōu)選網(wǎng)絡(luò)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述優(yōu)選網(wǎng)絡(luò)為UTRA或者E-UTRA。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，當(dāng)UE處于PCH狀態(tài)時，所述優(yōu)選網(wǎng)絡(luò)為UTRA。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，當(dāng)UE處于IDLE狀態(tài)時，所述優(yōu)選網(wǎng)絡(luò)為E-UTRA。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述非PMM_CONNECTED狀態(tài)包括釋放Iu接口連接的IDLE狀態(tài)或者保持Iu接口連接的IDLE狀態(tài)。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)記錄UE為所述保持Iu接口連接的IDLE狀態(tài)時，網(wǎng)絡(luò)和UE仍然保持周期性URA更新定時器繼續(xù)計時，如果在周期性URA更新定時器超時前，UE返回UTRA，UE返回到PCH狀態(tài)或者PMM_IDLE狀態(tài)。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)向UE發(fā)起尋呼時，如果一個下行數(shù)據(jù)到達CP-GW，LTE-active or not指示的flag為not，last used tunnel的flag指示UE最后在SGSN的范圍下，且UE的狀態(tài)為PMM_CONNECTED狀態(tài)，SGSN前轉(zhuǎn)該數(shù)據(jù)給RNC，RNC不向UP-GW返回數(shù)據(jù)拷貝以及不發(fā)送在更大范圍尋呼的指示；如果UE的狀態(tài)為非PMM_CONNECTED狀態(tài)，SGSN向UP-GW返回數(shù)據(jù)拷貝并指示其在更大范圍尋呼。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)向UE發(fā)起尋呼時，如果網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)UE處于PMM_CONECTED狀態(tài)，網(wǎng)絡(luò)指示UP-GW發(fā)送數(shù)據(jù)給SGSN，并下發(fā)給RNC，如果RNC發(fā)現(xiàn)UE處于PCH狀態(tài)，RNC僅向記錄的URA或Cell下發(fā)尋呼，不向UP-GW返回在更大范圍尋呼的指示。
10.如權(quán)利要求1至9任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述PCH狀態(tài)為URA_PCH狀態(tài)或者Cell_PCH狀態(tài)。
11.如權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述IDLE狀態(tài)為LTE_IDLE狀態(tài)或者PMM_IDLE狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明適用于移動通信領(lǐng)域，提供了一種演進網(wǎng)絡(luò)中限制信令的實現(xiàn)方法，當(dāng)處于PCH狀態(tài)的UE駐扎到E－UTRA后，向網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)起注冊/更新，網(wǎng)絡(luò)側(cè)置UE為非PMM_CONNECTED狀態(tài)。通過本發(fā)明，可以節(jié)省尋呼開銷，且不需要對現(xiàn)有設(shè)備和協(xié)議進行改動。同時，與重復(fù)覆蓋區(qū)內(nèi)選擇駐扎的優(yōu)選網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，可以進一步減少網(wǎng)絡(luò)的尋呼范圍。
文檔編號H04W68/02GK101064923SQ200610060569
公開日2007年10月31日 申請日期2006年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月28日
發(fā)明者郭小龍 申請人:華為技術(shù)有限公司