CN100502555C - 一种在终端中实现移动管理连接的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在终端中实现移动管理连接的方法，对于移动性管理连接在移动性管理实体中设置一数据结构用于保存不同连接管理实体的所有的移动性管理连接信息，包括终端侧移动性管理连接建立的流程，包括步骤：所述连接管理实体向移动性管理实体发送业务请求消息，请求移动性管理实体向网络侧发送连接管理业务请求；所述移动性管理实体为该业务根据其用于表示不同连接管理实体的移动性管理连接分配事务标识；所述移动性管理实体向无线资源控制实体发送建立移动性管理连接请求。本发明方法大大降低了MM连接管理的复杂性，提供了灵活简便的实现方案；同时将事务ID和消息序列数的也放在管理中，不同的CM实体不必单独维护事务ID。

Description

一种在终端中实现移动管理连接的方法

技术领域

本发明涉及一种移动管理连接的实现方法，特别涉及一种在终端中的实现多连接管理实体的移动管理连接的方法。

背景技术

为了能更清楚的描述本发明，下面对一些背景知识做一些介绍。如图1所示给出了现有技术无线访问网的网络概略图。其中，核心网61连接无线接入网62和63，例如，无线接入网62为GSM系统，无线接入网63为UTMS系统，UTMS系统为陆地移动访问网可以定义为基站和无线访问控制器的集合可以和电路交换网CN和GSM中包交换系统GPRS连接。一双模终端64可以根据用户的服务选择接入所述两个无线接入网62、63之一，GSM或者UTMS网络。

典型的无线接人网62和63分别由基站14和控制单元13组成。在GSM系统62中，控制单元称为基站控制器BSC；在UMTS系统中控制部分称为无线接入控制器RNC。图1还示出了核心网MSC11，其用于终端的电路交换控制；服务GPRS支持节点SGSN12用于终端的包交换控制。

如图2给出了现有技术的一个电路交换方式下MM(MobilityManagement，移动性管理，以下简称MM)连接建立过程中涉及的主要网络实体和协议实体。

在无线网络中由于移动终端的移动性给网络和终端增加了额外的功能需求，移动终端的移动性使其和网络在服务期间的连接和资源分配都会从一个基站转移到另一个基站。这样为了保证移动终端能正常享受网络服务，需要在不同的网络实体间传送信息，其中移动性管理MM和无线资源控制RRC就是用于此方面的协议。

MM移动性管理主要用于提供移动终端的移动所带来得管理和安全控制，同时为上层业务实体CM(Connection Management，连接管理，以下简称CM)提供MM连接；RRC主要用于控制空口无线资源的使用，另外移动终端和BSC/RNC的连接以及切换等也是由RRC控制。

所述MM协议的执行主要是移动终端和MSC；RRC的执行主要是移动终端和BSC/RNC。

图2中显示了移动终端MS的MM、RRC实体，分别是移动终端MS中得MM实体、GMM实体，和RRC实体；在网络侧包括RNC中RRC实体，MSC中MM实体，SGSN中的MM实体。所述MM和RRC实体的典型实现方式是一系统中的软件模块，完成相应的移动性管理和无线资源控制。

此处用户设备UE侧的MM是实现电路域的移动性管理，UE侧的GMM是实现包交换域的移动性管理。GPRS的一些服务的移动性连接独立存在，不依赖于MSC，其相关移动性管理在网络侧是由SGSN执行的，在UE侧由GMM来执行的。

一个典型的CM业务，比如电路域呼叫过程首先需要和网络侧建立一个RRC层的连接，在此连接上建立RR信令连接(无线资源信令连接)，MM实体在此RR信令连接上建立MM连接，在此MM连接上进行呼叫相关的信令传送，完成呼叫流程；在支持多呼叫的情况下呼叫实体CM可能发起几个MM连接，用于建立多个呼叫，在业务实体中使用事务ID来区分不同的呼叫，这种情况下涉及到事务ID的管理。

另外对于不同的CM实体发起用于不同业务的MM连接，在这种情况下MM连接的管理，包括终端侧发起的MM连接建立和网络侧发起的MM连接建立，以及两种情况下的MM连接释放，将变得异常复杂，现有技术不能进行有效的MM连接管理，其协议实现的复杂度很高。

发明内容

基于现有MM连接管理的复杂性和实施过程中的多样性，本发明的目的是提出一种集中MM连接管理的实现方法，用以降低MM连接管理的复杂性，统一实施过程的管理。

本发明的技术方案包括：

一种在终端中实现移动管理连接的方法，对于移动性管理连接在移动性管理实体中设置一数据结构用于保存不同连接管理实体的所有的移动性管理连接信息，所述方法包括终端侧移动性管理连接建立的流程，包括步骤：

A：所述连接管理实体向移动性管理实体发送业务请求消息，请求移动性管理实体向网络侧发送连接管理业务请求；

B：所述移动性管理实体为该连接管理实体分配连接事务标识；

C：所述移动性管理实体向无线资源控制实体发送建立移动性管理连接请求。

所述的方法，其中，所述终端侧移动性管理连接建立的流程，还包括步骤：

A1：对是否存在无线资源信令连接进行判断；如果在RR信令连接存在的情况下，移动性管理实体直接向无线资源控制发送移动性管理连接信令数据传送数据；

B1：所述无线资源控制实体向网络侧发送信令数据，数据中保护连接管理的服务请求，隐含建立移动性管理连接。

所述的方法，其中，所述终端侧移动性管理连接建立的流程，还包括步骤：

A2：在RR信令连接不存在的情况下，所述无线资源控制建立信令连接：

A21：所述无线资源控制向网络侧发送连接建立请求；

A22：RR的无线资源控制层链路建立成功。

所述的方法，其中，所述数据结构包括元素：

PD：用于表示不同连接管理实体的移动性管理连接；

TI：用于表示同一连接管理实体的不同移动性管理连接；

DIRECTION：用于表示是网络还是终端发起的移动性管理连接。

所述的方法，其中，还包括所述终端侧移动性管理连接释放的流程，包括步骤：

L1：所述连接管理实体相关业务流程结束，向移动性管理实体发送移动性管理连接释放请求；

M1：所述移动性管理实体判断由PD和TI标识的连接是否为本端发起，如是释放此连接的事务标识，删除连接数据；

N1：如果本连接为最后一个连接，则进入等待网络释放信令链路状态；否则循环上述步骤的释放过程。

所述的方法，其中，还包括终端侧基于移动性管理连接进行数据传送的流程，包括步骤：

L2：所述连接管理实体发送传送信令数据请求到移动性管理实体，消息中携带PD和TI；

M2：所述移动性管理实体根据消息中PD和TI判断该移动性管理连接是否存在；

N2：如果不存在，则丢弃该消息；如果存在，则发送信令数据传送请求到无线资源控制实体。

所述的方法，其中，还包括接收到网络侧发送给终端连接管理实体的信令数据的流程，包括：

L3：所述移动性管理实体接收到无线资源控制发送来的给连接管理实体的数据；

M3：判断信令消息数据中的PD和TI标识的移动性管理连接是否存在，同时对消息中的序列数进行合法性检测；

N3：只有在移动性管理连接存在和序列数合法的情况下将数据传送到PD标识的连接管理实体；否则丢弃该消息。

所述的方法，其中，还包括对于MM实体的状态迁移过程为：

所述移动性管理实体在同时管理多个连接管理实体的移动性管理连接时，所述移动性管理实体是在使用移动性管理连接管理数据区的同时通过其自身的状态迁移来实现的。

所述的方法，其中，所述状态迁移在移动性管理连接存在时：

所述连接管理实体发送移动性管理连接请求时，已经存在至少一个激活的移动性管理连接，所述移动性管理实体处在连接激活状态，为该新的连接请求分配新的事务标识；并发送连接建立请求消息给无线资源控制实体，状态迁入等待额外的移动性管理连接激活状态。

所述的方法，其中，所述状态迁移在移动性管理连接不存在时：

所述移动性管理实体处于空闲状态，为该新的连接请求分配新的事务标识，发送连接请求消息给无线资源控制实体，进入等待无线资源控制的信令连接建立成功状态，在接收到无线资源控制实体的RR信令建立成功后迁入等待额外的移动性管理连接激活状态。

本发明所提供的一种在终端中实现移动管理连接的方法，大大降低了MM连接管理的复杂性，提供了灵活简便的实现方案；同时将事务ID和消息序列数的也放在此管理中；不同的CM实体不必单独维护事务ID；另外在后续增加新的CM实体也不影响已经存在的MM连接管理。

附图说明

图1为现有技术的无线访问网的网络概略图；

图2为现有技术的一个MM连接建立过程中涉及的主要网络实体和协议实体示意图；

图3为本发明方法的在MM连接建立过程中MM实体自身的状态迁移图；

图4为本发明方法的终端侧MM连接建立时的流程图；

图5为本发明方法的终端侧MM连接释放时的流程图；

图6为本发明方法的终端侧基于MM连接进行数据传送的流程图；

图7为本发明方法的接收到网络侧发送给终端CM实体的信令数据流程。

具体实施方式

以下结合附图，将对本发明的各较佳实施例进行较为详细的说明。

本发明在终端中实现移动管理连接的方法中，在MM连接建立过程中MM实体自身的状态迁移图如图3所示，311、312和313是不存在MM连接的情况下进行新的MM连接时的状态迁移路线。状态MM idle表示处于空闲状态，不存在MM连接；wait for rr connection状态表示MM实体已经向RRC实体发送RR信令连接建立请求消息，等待其回应RR信令连接建立成功；状态wait for outgoing MM connection表示RR信令连接已经建立成功，MM实体等待MM连接建立成功消息，比如网络侧的CM SERVICE ACCEPT或者RRC实体发送来的完整性模式启动完成消息；MM connection active表示MM连接已经激活。

321和322是表示存在MM连接的情况下进行新的连接时的状态迁移路线；321迁移路线表示此时存在激活的MM连接，MM实体向RRC实体发送新的MM连接请求。322迁移路线表示MM连接建立成功。

331和332是仅存在一个MM连接的情况下，MM连接连接释放时的状态迁移路线。341是在多于一个MM连接存在的情况下单个连接释放的状态迁移路线。

本发明方法的MM连接管理数据和算法，如图4所示的，对于MM连接，在MM实体中设计一种数据结构用于保存不同CM实体的所有的MM连接信息，同时对于终端发起的MM连接，MM实体同时为其分配事务标识ID。

其具体步骤如图4所示的终端侧MM连接建立时的流程图，包括：

步骤101：所述CM实体向MM实体发送业务请求消息，请求MM实体向网络侧发送CM业务请求；

步骤102：所述MM实体为该业务根据其PD(用于表示不同CM实体的MM连接)分配事务ID；

步骤103：所述MM实体向RRC实体发送建立MM连接请求；

步骤104：对是否存在RR信令连接进行判断；

步骤201：如果在RR信令连接存在的情况下，MM实体直接向RRC发送MM连接信令数据传送数据；

步骤301和302是在RR信令连接不存在的情况下，RRC首先建立信令连接：

步骤301：RRC向网络侧发送连接建立请求；

步骤302：RR的RRC层链路建立成功；

步骤303：RRC实体向网络侧发送信令数据，数据中保护CM的服务请求，隐含建立MM连接。

本发明方法中对于存储单个MM连接数据结构，其包括的元素有PD、TI和DIRECTION：

PD：用于表示不同CM实体的MM连接；

TI：同一CM实体的不同MM连接；。

DIRECTION：用于表示是网络还是终端发起的MM连接。

对于所述事务ID的管理：

不同CM实体的事务ID由MM实体共同维护，MM实体提供事务ID的分配和释放接口，包括：

GetTransactionId(入参PD)，括号内的表示是其参数，入参PD表示为哪个CM实体分配事务ID，不同的CM实体有不同的事务ID资源，不同CM实体的事务ID可以相同。

FreeTransactionId(入参事务ID，入参PD)，入参事务ID表示要释放的事务ID，入参PD表示释放的是哪个CM实体的事务资源。

对本发明方法的具体实施中，从终端侧发起的MM连接建立，请参阅图3和图4：

所述MM实体接收到CM实体的业务请求消息后，MM实体需要为该业务请求建立MM连接；首先为将要建立的MM连接分配事务ID；发送MM连接建立请求消息给RRC实体，随后判断是否存在RR信令连接，如果存在的话直接进入等待MM连接激活状态；如果RR信令连接不存在的话进入RR信令连接建立确认状态。在MM连接激活状态收到网络侧的业务请求消息确认或者RRC实体的完整性保护流程启动消息后认为发起的MM连接已经建立，进入MM连接激活状态。在等待RR信令建立确认状态收到RRC的RR连接建立确认消息后进入等待MM连接激活状态，后续流程同上。在新的MM连接建立成功后MM实体通知CM实体，并携带事务ID信息。

对于网络侧发起的MM连接建立：

所述MM实体在RR信令连接存在且不允许释放RR连接状态或者回应网络侧的寻呼消息后，接收到RRC实体完整性保护消息或者第一条CM层消息，将为此消息中的PD和TI建立一MM连接，标识MM连接为网络发起，并通知相应的CM实体。

对于CM实体信令数据接收过程，如图7所示的接收到网络侧发送给终端CM实体的信令数据流程：

所述MM实体将网络侧发送来的CM实体数据透传给CM实体，消息中携带PD和TI，CM实体根据TI来区分不同的事务；此前MM实体需要根据消息中PD和TI判断是否存在MM连接，并建议消息序列数的合法性。其具体步骤包括：

步骤701：所述MM实体接收到RRC发送来的给CM实体的数据；

步骤702：判断信令消息数据中的PD和TI标识的MM连接是否存在，同时对消息中的序列数进行合法性检测；

步骤703：只有在MM连接存在和序列数合法的情况下将数据传送到PD标识的CM实体；否则在步骤704丢弃该消息。

对于CM实体信令数据发送，如图6所示终端侧基于MM连接进行数据传送的流程图：

所述CM实体将要发送的信令数据携带PD和TI发送信令数据给MM实体，MM实体根据PD和TI判断MM连接是否存在，如果不存在则直接丢弃消息；如果存在连接则判断此CM实体消息是否需要分配消息序列号，为其分配消息序列号；随后MM将数据发送RRC实体，RRC实体发送给网络侧。其具体步骤为：

步骤601：所述CM实体发送传送信令数据请求到MM实体，消息中携带PD和TI；

步骤602：所述MM实体根据消息中PD和TI判断该MM连接是否存在；

步骤604：如果不存在，则丢弃该消息；

步骤603：如果存在，则发送信令数据传送请求到RRC实体。

本发明方法中对MM连接的释放，如图5所示的，其包括：

所述CM实体通知MM进行MM连接的释放，释放消息中携带PD和TI，MM判断此连接如果是终端发起的MM连接，首先释放该MM连接的事务ID，然后释放相应的MM连数据区。根据是否存在其它MM连接进行状态迁移，如果还存在，则MM连接处于MM连接激活状态；如果不存在其他MM连接，则进入等待网络释放RR信令连接状态。

其具体步骤如图5所示的为：

步骤501：所述CM实体相关业务流程结束，向MM实体发送MM连接释放请求；

步骤502：所述MM实体判断由PD和TI标识的连接是否为本端发起，本端的情况是释放此连接的事务ID，删除连接数据；

步骤503：如果本连接为最后一个连接，则进入等待网络释放信令链路状态；否则循环上述步骤的释放过程。

对于MM实体的状态迁移：

所述MM实体可以同时管理多个CM实体的MM连接，包括一个CM实体的多个MM连接的情况，MM实体是在使用MM连接管理数据区的同时通过其自身的状态迁移来实现的。下面以MM连接建立时已经存在MM连接和不存在MM连接的两种情况来说明其状态迁移。

1、对于MM连接存在的情况：

所述CM实体发送MM连接请求时MM已经存在至少一个激活的MM连接，此时MM实体处在连接激活状态，此时为该新的连接请求分配新的事务ID，发送连接建立请求消息给RRC实体，状态迁入等待额外的MM连接激活状态。

2、对于MM连接不存在的情况：

MM连接不存在的时，MM实体处于IDLE状态，此时为该新的连接请求分配新的事务ID，发送连接请求消息给RRC实体，进入等待RRC的信令连接建立成功状态，在接收到RRC实体的RR信令建立成功后迁入等待额外的MM连接激活状态。

本发明的在终端中实现移动管理连接的方法，由于不同CM实体可以建立多个MM连接和多个CM实体可以同时建立MM连接，给MM连接的管理带来的复杂性给出了一种集中MM连接管理方法，所有CM实体的MM连接管理统一在MM实体中，连接管理不区分不同CM实体，连接管理使用统一的数据和算法，简化了MM连接管理。

本发明方法为不同的CM实体提供了统一的消息序列数管理，包括本端发送消息的序列数填充和网络侧序列数的检查。将CM层事务ID管理的统一化，CM实体不需进行事务ID的管理，由此进一步简化了MM连接管理的复杂性。

本发明方法在增加了新的CM实体后，不用为新的CM实体增加新的MM连接管理功能，使用现有统一管理方式即可，因此其实现方案灵活简便。

应当理解的是，上述针对具体实施例的描述较为详细，并不能因此而理解为对本发明专利保护范围限制，本发明的专利保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1、一种在终端中实现移动管理连接的方法，对于移动性管理连接在移动性管理实体中设置一数据结构用于保存不同连接管理实体的所有的移动性管理连接信息，所述方法包括终端侧移动性管理连接建立的流程，所述流程包括步骤：

A：所述连接管理实体向移动性管理实体发送业务请求消息，请求移动性管理实体向网络侧发送连接管理业务请求；

B：所述移动性管理实体为该连接管理实体分配连接事务标识；

C：所述移动性管理实体向无线资源控制实体发送建立移动性管理连接请求。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述终端侧移动性管理连接建立的流程，还包括步骤：

A1：对是否存在无线资源信令连接进行判断；如果在RR信令连接存在的情况下，移动性管理实体直接向无线资源控制实体发送移动性管理连接信令数据并传送数据；

B1：所述无线资源控制实体向网络侧发送信令数据，数据中保存连接管理的服务请求，隐含建立移动性管理连接。

3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述终端侧移动性管理连接建立的流程，还包括步骤：

A2：在RR信令连接不存在的情况下，所述无线资源控制实体建立信令连接：

A21：所述无线资源控制实体向网络侧发送连接建立请求；

A22：RR的无线资源控制层链路建立成功。

4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述数据结构包括元素：

PD：用于表示不同连接管理实体的移动性管理连接；

TI：用于表示同一连接管理实体的不同移动性管理连接；

DIRECTION：用于表示是网络还是终端发起的移动性管理连接。

5、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括所述终端侧移动性管理连接释放的流程，所述流程包括步骤：

L1：所述连接管理实体相关业务流程结束，向移动性管理实体发送移动性管理连接释放请求；

M1：所述移动性管理实体判断由PD和TI标识的连接是否为本端发起，如是，释放此连接的事务标识，删除连接数据；

N1：如果本连接为最后一个连接，则进入等待网络释放信令链路状态；否则循环上述步骤的释放过程。

6、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括终端侧基于移动性管理连接进行数据传送的流程，所述流程包括步骤：

L2：所述连接管理实体发送传送信令数据请求到移动性管理实体，信令数据消息中携带PD和TI；

M2：所述移动性管理实体根据信令数据消息中PD和TI判断该移动性管理连接是否存在；

N2：如果不存在，则丢弃该信令数据消息；如果存在，则发送传送信令数据请求到无线资源控制实体。

7、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括接收到网络侧发送给终端连接管理实体的信令数据的流程，所述流程包括：

L3：所述移动性管理实体接收到无线资源控制实体发送来的给连接管理实体的信令数据；

M3：判断信令数据中的PD和TI标识的移动性管理连接是否存在，同时对信令数据中的序列数进行合法性检测；

N3：只有在移动性管理连接存在和序列数合法的情况下将信令数据传送到PD标识的连接管理实体；否则丢弃该信令数据。

8、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括对于MM实体的状态迁移过程为：

所述移动性管理实体在同时管理多个连接管理实体的移动性管理连接时，所述移动性管理实体是在使用移动性管理连接管理数据区的同时通过其自身的状态迁移来实现的。

9、根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述状态迁移在移动性管理连接存在时：

所述连接管理实体发送移动性管理连接请求时，已经存在至少一个激活的移动性管理连接，所述移动性管理实体处在连接激活状态，为新的连接请求分配新的事务标识；并发送连接建立请求消息给无线资源控制实体，状态迁入等待额外的移动性管理连接激活状态。

10、根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述状态迁移在移动性管理连接不存在时：

所述移动性管理实体处于空闲状态，为新的连接请求分配新的事务标识，发送连接请求消息给无线资源控制实体，进入等待无线资源控制实体的信令连接建立成功状态，在接收到无线资源控制实体的RR信令建立成功后迁入等待额外的移动性管理连接激活状态。

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