CN101175314A - 异构网络间的通信方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无线通信领域，公开了一种异构网络间的通信方法及其系统，使得在对进入URA－PCH状态的终端进行处理时，能够节省不必要的信令和承载开销。本发明中，RNC根据用于判断辖下终端是否已接入演进网络的第一信息，在判定该终端未接入演进网络的情况下，禁止在该终端进入URA－PCH态时通知演进网络的MME/UPE/Anchor该终端的状态，或者在收到属于该URA－PCH态终端的下行数据/信令时，禁止通知该MME/UPE/Anchor在演进网络中该终端的注册区域下发该下行数据/信令，例如不再将收到的下行数据/信令发送到MME/UPE/Anchor，以减少RNC、SGSN和MME/UPE/Anchor上不必要的信令和承载开销。

Description

异构网络间的通信方法及其系统

技术领域

本发明涉及无线通信领域，特别涉及异构网络间的通信技术。

背景技术

3G是英文3rd Generation的缩写，指第三代移动通信技术。相对第一代模拟制式移动通信技术(1G)和第二代全球移动通信系统(Global System formobile Communication，简称“GSM”)、码分多址(Code Division MultipleAccess，简称“CDMA”)等数字移动通信技术(2G)，3G一般地讲是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。然而，随着通信的逐步发展，人们对于移动通信的要求愈来愈高，现有的第三代合作伙伴项目(3rd Generation Partnership Project，简称“3GPP”)的网络构架和协议已经无法满足用户对于移动通信的高要求，于是3GPP提出了一种服务于未来通信需求的演进网络的概念。

为了保证未来10年以至更久的时间内3GPP系统的竞争力，特别是为了加强3GPP系统处理快速增长的IP数据业务的能力，3GPP从2004年下半年开始启动了长期演进(Long Term Evolution，简称“LTE”)项目，以及系统架构演进(System Architecture Evolution，简称“SAE”)项目。LTE的目的是提供一种能够减少时延，提高用户数据速率，增强系统容量和覆盖范围，以及降低运营商整体成本的演进网络。同时，演进的网络结构对于现有网络的后向兼容性也是一个重要的指标。演进的网络架构需要满足的原理中包括：

(1)在终端接入网络的初始化阶段，基本的IP连接需要在演进的网络里建立起来；

(2)演进的网络架构必须将用户数据的时延最小化；

(3)演进网络架构中各功能模块的定义应避免功能重叠或者重复，以避免不必要的信令交互以及时延。

在以上基础上衍生出来的一种较为流行的网络构架如图1所示，主要包含：移动管理实体(Mobility Management Entity，简称“MME”)、用户面实体(User Plane Entity，简称“UPE”)、用户面锚点(User Plane Anchor)和演进网络的无线接入网(LTE Radio Access Network，简称“LTE RAN”)四个逻辑功能模块，以及归属签约用户服务器(Home Subscriber Server，简称“HSS”)等。其中的MME是移动管理模块，负责控制面的移动性管理，包括用户上下文和移动状态管理，分配用户临时身份标识、移动性状态、跟踪区(Tracking Area，简称“TA”)信息等，并对用户进行身份认证，它对应于当前通用移动通信系统(Universal Mobile Telecommunications System，简称“UMTS”)系统内部通用分组无线业务服务支持节点(Serving GPRSSupport Node，简称“SGSN”)的控制平面部分；UPE是用户面实体，负责为空闲状态下的终端的下行数据发起寻呼，管理保存终端的上下文、IP承载参数和网络内路由信息等，它对应于当前UMTS内部SGSN的数据平面部分；用户面锚点可以包含3GPP锚点(3GPP Anchor)和SAE锚点(SAE Anchor)，3GPP Anchor是3GPP系统内不同接入系统间的用户面锚点，SAE Anchor是SAE中3GPP接入系统与非3GPP系统间的用户面锚点。用户面锚点在用户的会话时间内是不变的。LTE RAN为演进网络的无线接入网，其中的节点不做具体限定，一般具有eNodeB(演进基站)，还可以包含控制面服务器(ControlPlane Server，简称“CPS”)，在逻辑上可以将其作为长期演进无线接入网实体(LTE-RAN Entity)。

在实际应用中，以上的演进网络可以与现有的2G/3G网络共存，因此可能同时存在采用不同无线接入技术(Radio Access Technology，简称“RAT”)的网络结构，在该网络结构中，终端需要在不同RAT间移动(如2G/3G网络和演进网络)，在移动的过程中，可能会由于终端变化驻扎在不同的网络而乒乓引起网络注册过程。如图2所示，RA1和RA2为现有的2G/3G的路由区(Routing Area，简称“RA”)，现有的2G/3G网络中终端在每更换一次RA都要发起路由区更新(Routing Area Update，简称“RAU”)过程。当然终端在不更换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终端目前还在网络，防止终端离开网络但由于网络不了解而不断寻呼终端的情况发生。下面对由于终端的位置移动而引起的网络注册过程进行说明。

图2中，TA1，TA2，TA3，TA4是演进网络的跟踪区，类似于2G/3G网络的RA。当一个多模终端在不同的RA和TA间移动时，为了保证在采用不同RAT的网络中均能寻呼到终端，终端需要在移动到的RA和TA中进行注册，如终端在进入RA1时，需要向2G/3G的SGSN注册，当终端进入TA1则又需要向演进网络的MME/UPE/锚点(Anchor)注册，当终端移动出TA1重新进入RA1时需要重新向2G/3G的SGSN注册。然而，该方法在保证寻呼的同时，导致频繁的网络注册过程，带来了大量的注册信令开销。

为了解决该问题，在3GPP SAE的规范文档TR23.882中，提出了若干种方法来避免频繁的网络注册过程对空口造成的极大浪费。目前基本确立一种方案，主要用于减少空闲模式的终端在采用不同RAT网络下的注册/更新对空口的影响。该方案的思路是终端附着(attach)到网络后注册到一种接入网络(2G/3G网络或演进网络)，之后终端移动到另一个接入网络后再注册到该另一个接入网络，这样，终端就同时注册到两种接入系统了，之后终端在这两个网络的对应注册区域(RA或TA)内移动时不用发起任何注册过程。当终端更换RA或TA时要发起普通的RAU过程。终端注册到的两种接入系统的接入实体(2G/3G的SGSN或演进网络的MME)都有终端的上下文(context)。

下面对终端先附着到演进网络SAE中再移动到2G/3G网络中的注册流程进行说明。

如图3所示，在步骤301中，终端附着到SAE，发送attach request(附着请求)消息到MME。

接着，在步骤302和步骤302′中，MME注册到HSS，获取终端的上下文信息，如果MME已有该终端的上下文信息，则无需从HSS中获取。该步骤也可以在之后完成。

接着，在步骤303中，MME从HSS中获取上下文后，向终端发起认证过程。

接着，在步骤304中，终端返回认证响应给MME。如果认证通过，终端注册到MME成功，MME给终端分配SAE临时移动用户标识(SAETemperate Mobile Subscription Identity，简称“S-TMSI”)/S-RA和默认承载IP(default IP)信息。S-RA是SAE的RA，即TA。

接着，在步骤305中，MME/UPE/Anchor确认终端attach成功，允许该终端的接入，将分配给终端的S-TMSI/S-RA，还有默认承载IP的信息发送给该终端。

接着，在步骤306中，终端移动到2G/3G网络(更换了RAT)，发起RAU过程，携带MME分配的S-TMSI/S-RA给SGSN。

接着，在步骤307和步骤307′中，SGSN向S-TMSI/S-RA对应的MME发起SGSN Context Request(SGSN上下文请求)消息来请求终端的上下文；MME收到该请求消息后，将相关上下文发送给该SGSN，该过程我们称之为Context Retrieval(上下文重获)过程。

接着，在步骤308中，可能进行认证过程；SGSN可能会注册到HSS，如步骤309和步骤309′。(也可能SGSN不注册到HSS，而是SGSN将MME作为HSS)。

接着，在步骤310中，SGSN确认上下文接受，可能触发MME/UPE/Anchor转移数据。

接着，在步骤311和步骤311′中，SGSN更新分组数据协议(Packet DataProtocol，简称“PDP”)上下文到MME/UPE/Anchor，因为在用户面，MME/UPE/Anchor对SGSN而言类似原有的通用分组无线业务网关支持节点(GPRS Gateway Support Node，简称“GGSN”)。

接着，在步骤312中，SGSN将U-TMSI/U-RA和S-TMSI/S-RA都分配给终端，终端在U-RA和S-RA之间移动不必发起更新注册消息。U-TMSI表示2G/3G网络的临时移动用户标识，U-RA表示2G/3G网络的RA。

接着，在步骤313中，终端返回RAU过程完成消息。

终端先附着到2G/3G网络中再移动到SAE中的注册流程与终端先附着到SAE中再移动到2G/3G网络中的注册流程相类似，如图4所示，在此不作具体说明。

简单地说，终端首先附着到SGSN，SGSN注册到HSS，之后终端再进入SAE，发起RAU，从SGSN获取上下文，MME注册到HSS，给终端分配S-RA/S-TMSI，之后终端在注册的RA和S-RA内移动则不用发起位置更新/注册消息。当终端移动到注册的S-RA/RA以外的区域，则要发起更新消息。需要说明的是，在终端移动的过程中，如果SGSN没有更换，则在该流程中不必的发起SGSN注册过程。

另外，对于不同RAT共存的网络，即演进网络和2G/3G网络共存时，对于处理终端的移动性和寻呼方法有两种可选的方式：同步模式和异步模式。

采用同步模式具体如图5所示，终端分别在2G/3G网络和演进网络的RAT进行注册，终端在2G/3G网络(如UMTS)，处于connected(连接态)，演进网络的MME/UPE/Anchor保存该终端的connected状态。当该终端在UMTS网络从连接态进入PMM-IDLE态(空闲态)时，进入步骤501，释放SGSN和无线网络控制器(Radio Network Controller，简称“RNC”)之间对应该终端的连接，并且，在步骤502中，SGSN将发送消息通知MME该终端处于空闲态。如果将通用移动通信系统地面无线接入网注册区寻呼信道(UTRAN Registration Area Paging Channel，简称“URA-PCH”)作为inactive(非激活)或者URA-PCH支持限制信令(即当终端注册到两个RAT后，URA-PCH状态的终端在演进网络和UMTS的注册区域间移动时，不会发起注册更新过程)，那么当终端进入URA-PCH态时，服务RNC同步地发送信令通知MME/UPE/Anchor该终端的状态变化(可能通过SGSN)，如在步骤503中，服务RNC通知SGSN该终端进入URA-PCH状态，SGSN收到该通知后，在步骤504中通知MME/UPE/Anchor终端进入IDLE状态，促使MME/UPE/Anchor将该终端的状态更新为dis-connected。其中，URA-PCH状态是终端在通用移动通信系统(Universal Mobile Telecommunications System，简称“UMTS”)的无线资源控制层(Radio Resource Controller，简称“RRC”)状态之一。

这样，当有下行数据或寻呼到达MME/UPE/Anchor时，MME/UPE/Anchor根据终端当前处于2G/3G connected状态还是2G/3G dis-connected状态决定是否发送寻呼到演进网络的无线接入，即E-UTRA。

如图6所示，如果终端处于2G/3G-connected状态(即该终端当前在2G/3G网络，且处于connected状态)，则属于该终端的下行数据将直接发送到2G/3G网络，在2G/3G网络通过SGSN和RNC将该下行数据发送到对应的终端，见步骤601至603。如果终端处于LTE-connected状态(即该终端当前在演进网络，且处于connected状态)，则数据发送到演进网络LTE，通过演进网络的eNodeB下发给终端，见604和605。如果终端处于2G/3G-disconnected和LTE-disconnected状态，则同时在两个网络的RAT下发寻呼请求，见步骤606至步骤608和步骤609至步骤610；终端收到该寻呼请求后，如果终端处于PMM-IDLE状态，则通过SGSN向MME/UPE/Anchor发送寻呼响应消息，见步骤611和612；并在步骤613中，在RNC和SGSN之间建立无线接入承载(Radio Access Bearer，简称“RAB”)；MME/UPE/Anchor收到该寻呼响应后，将该终端的状态变化为2G/3G-connected，并在步骤614和步骤616中，通过SGSN和RNC向终端下发对应的数据；如果终端收到寻呼时，当前处于URA-PCH状态，则通过RNC和SGSN向MME/UPE/Anchor发送响应消息，见步骤617至619；MME/UPE/Anchor收到该寻呼响应后，将该终端的状态变化为2G/3G-connected，并在步骤620和步骤622中，通过SGSN和RNC向终端下发对应的数据；如果终端收到寻呼时，当前处于演进网络LTE，则在步骤623中直接向MME/UPE/Anchor发送响应消息；MME/UPE/Anchor收到该寻呼响应后，将该终端的状态变化为LTE-connected，并在步骤624中建立eNodeB和MME/UPE之间的RAB；接着在步骤625和626中，通过该eNodeB将对应的数据发送给该终端；另外，在步骤627中，发送消息通知SGSN停止在2G/3G网络发送寻呼。

以上是同步模式的处理，对于异步模式，在终端同时注册到演进网络和2G/3G网络的情况下，处于connected态的终端进入PMM-IDLE状态后，并不同步通知MME/UPE/Anchor，从而可能存在终端处于2G/3G的PMM-IDLE状态，但MME/UPE/Anchor不了解终端在2G/3G网络实际状态的情况，仍然判断终端处于connected态，从而发送数据/寻呼到SGSN，因此，SGSN在收到数据/寻呼时，如果发现终端处于PMM-IDLE状态，则除了在2G/3G网络的UTRA(即通用移动通信系统地面无线接入)寻呼该终端外，还要将数据/寻呼返回到MME/UPE/Anchor，要求MME/UPE/Anchor在演进网络的E-UTRA中也进行相应寻呼(寻呼的是终端的注册区域)。若URA-PCH支持限制信令，同样可能存在以下情况：终端处于URA-PCH，由于处于URA-PCH状态的终端在演进网络和2G/3G网络间移动并不通知相应的MME/UPE/Anchor或SGSN，终端并实际不一定处于2G/3G网络，但MME/UPE/Anchor并不了解终端的状态信息，将数据/寻呼发送到SGSN，SGSN再发送到服务RNC，使得服务RNC无法找到该终端。为了避免这一点，服务RNC在收到下行数据/信令后，如果发现终端处于URA-PCH，则除了在2G/3G网络的UTRA内寻呼终端，还将数据/寻呼返回到MME/UPE/Anchor(可能通过SGSN)，要求MME/UPE/Anchor在演进网络的E-UTRA内也进行相应寻呼。

在实际应用中，存在以下问题：现有技术中，为了确保URA-PCH状态的终端在不同网络中均能收到寻呼，增加了网络不必要的信令处理或承载消耗。

造成这种情况的主要原因在于，在现有技术中，在URA-PCH支持限制信令的条件下，RNC要进行特殊处理：同步模式下，当终端进入URA-PCH状态，RNC要向MME/UPE/Anchor反馈该信息；异步模式下，当终端处于URA-PCH状态且有用户的寻呼需求，RNC要向MME/UPE/Anchor返回数据/寻呼。但是并非所有的终端都需要RNC进行这样的处理，在以下情况下终端不需要进行上述处理：

不支持SAE模式的终端，如UMTS单模终端；

没有SAE需求的终端，如双模终端可以由用户设置，在用户希望节省费用时，可以通过设置使终端在接入UMTS时作为单模使用；

SAE受限的终端，如用户签约信息不允许用户使用SAE，尽管用户使用双模终端，但网络检查终端为SAE受限用户，不能使用SAE网络等；

网络没有SAE接入能力或受限，如有些运营商的UMTS网络没有部署SAE网络或部分SGSN与SAE网络没有接口；

终端在SAE未附着(如尚未注册或分离或隐分离)；

终端处于2G/3G网络区域，由于RA区与TA区相距太远等原因，SGSN将到MME的关联取消或标记无效。

在以上情况下，对处于URA-PCH状态的终端进行特殊处理，(即发送信令通知MME/UPE/Anchor或返回数据到MME/UPE/Anchor)，对终端而言毫无意义，且增加了网络不必要的信令处理或承载消耗。

发明内容

本发明各实施方式要解决的主要技术问题是提供一种异构网络间的通信方法及其系统。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种异构网络间的通信方法，包含以下步骤：

网络实体向无线网络控制器RNC发送用于判断终端是否已接入演进网络的第一信息；

RNC根据该第一信息，在该终端未接入演进网络时，禁止向演进网络的接入实体发送第二信息，第二信息用于指示该接入实体在演进网络下发终端的下行数据或信令。

本发明的实施方式还提供了一种异构网络间的通信系统，包含RNC，还包含：

用于向RNC发送用于判断终端是否已接入演进网络的第一信息的设备；

RNC还包含：根据该第一信息，在该终端未接入演进网络时，禁止向演进网络的接入实体发送第二信息的单元，第二信息用于指示该接入实体在该演进网络下发终端的下行数据或信令。

通过比较可以发现，本发明的技术方案与现有技术的主要区别在于，RNC根据用于判断辖下终端是否已接入演进网络的第一信息，在判定该终端未接入演进网络的情况下，禁止在该终端进入URA-PCH态时通知演进网络的MME/UPE/Anchor该终端的状态，在收到属于该URA-PCH态终端的下行数据/信令时，禁止通知该MME/UPE/Anchor在演进网络中该终端的注册区域下发该下行数据/信令，如不再将收到的下行数据/信令发送到MME/UPE/Anchor，以减少RNC、SGSN和MME/UPE/Anchor上不必要的信令和承载开销。(本发明在URA-PCH支持限制信令的条件下，如果CELL-PCH也支持限制信令，则本发明同样适用，只是将URA-PCH换成是CELL-PCH，但本发明实施例以URA-PCH操作为例，CELL-PCH的情况不再描述，但本发明对其不做限制)

该第一信息可以是以下信息之一或其任意组合：终端的演进网络接入能力、终端的演进网络接入需求、终端的演进网络注册情况(如分离还是附着)、终端所在区域演进网络接入受限情况、SGSN与演进网络的关联情况，由RNC根据以上信息判断终端是否能够接入演进网络；第一信息也可以是终端是否接入演进网络的判断结果，RNC根据该判断结果进行简单判断。使用前一种方法，RNC可以根据具体的信息，确定不同的判断条件，进行灵活判断；使用后一种方法，该第一信息可以是只占一个比特的标识，包含的信息量较小，减少传输所需的资源，且RNC实际判断时十分简便。第一信息也可能包括终端在演进网络注册区域的信息，以支持RNC根据该终端当前所在区域与该终端在演进网络的注册区域的距离进行判断。

SGSN在该终端进入连接态或该第一信息发生变化时，通过专用信令或现有信令同步将变化后的第一信息发送给RNC，使得RNC能够在终端进入URA-PCH时，及时、准确地判断是否需要将状态变化发送给MME/UPE/Anchor，避免因信息的不及时而造成终端移动到演进网络时无法正确接收其下行数据或信令。

SGSN也可以在终端进入连接态或该第一信息发生变化时，并不马上发送该第一信息，而是在需要向该RNC发送该终端的下行数据/信令时，在下行数据/信令携带第一信息。避免终端在没有数据需要接收时，频繁进入/退出URA/PCH状态，引发RNC频繁发送第二信息，造成RNC和SGSN上不必要的信令和承载开销。另外，通过在发送给RNC的下行数据/信令中携带该第一信息，可以节约专用信令资源。

此外，为了减少SGSN到RNC的信令和对传统节点的修改，SGSN也可以在根据该第一信息确定终端已接入演进网络时，才向RNC发送第一信息，否则不发送第一信息，RNC如未收到该第一信息，则判定终端未接入演进网络，禁止向演进网络的接入实体发送第二信息；或者，SGSN也可以在根据该第一信息确定终端未接入演进网络时，向RNC发送第一信息，否则不发送第一信息，RNC如未收到该第一信息，则判定终端已接入演进网络，不禁止向演进网络的接入实体发送第二信息。以上两种方法均能够在一定程度上减少SGSN发送第一信息的次数，减少SGSN和RNC之间的信令交互，且不影响RNC对终端的判断。

附图说明

图1是根据现有技术中的演进网络架构示意图；

图2是根据现有技术中的同时存在采用不同RAT的网络结构示意图；

图3是根据现有技术中终端先附着到演进网络再移动到2G/3G网络的注册流程示意图；

图4是根据现有技术中终端先附着到2G/3G网络再移动到演进网络的注册流程示意图；

图5是根据现有技术中同步模式下终端状态更新流程示意图；

图6是根据现有技术中下行数据的发送流程示意图；

图7是根据本发明第一实施方式的异构网络间的通信方法流程图；

图8是根据本发明第三实施方式的异构网络间的通信方法流程图；

图9是根据本发明第五实施方式的异构网络间的通信方法中网络覆盖示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

在本发明中，网络实体向RNC发送用于判断终端是否已接入演进网络的第一信息；RNC根据该第一信息，在该终端未接入演进网络时，禁止向演进网络的接入实体发送第二信息，该第二信息用于指示该接入实体在演进网络下发终端的下行数据或信令。

下面对本发明第一实施方式进行说明，本发明第一实施方式涉及异构网络间的通信方法。本实施方式中，终端在进入URA-PCH状态时，如果该终端已接入演进网络，则同步通知MME/UPE/Anchor；如果该终端未接入演进网络，则禁止同步通知MME/UPE/Anchor，从而避免多余的信令传输和解析，减少RNC、SGSN和MME/UPE/Anchor上不必要的信令和承载开销，具体如图7所示。

在本实施方式中，终端最先接入UMTS网络，尚未接入演进网络。在步骤701中，在终端进入连接态时，SGSN将用于判断终端是否已接入演进网络的第一信息发送给终端的服务RNC(Service RNC，简称“SRNC”)。该第一信息可以是：终端的演进网络接入能力、终端的演进网络接入需求、终端在演进网络的使用情况(如终端的演进网络注册情况、终端所在区域演进网络接入受限情况、终端是否附着或分离或隐分离演进网络等信息)、UMTS的演进网络接入能力(如SGSN是否允许接入演进网络)、SGSN与演进网络的关联情况之一或其任意组合；或是，根据以上信息对终端是否已接入演进网络的判定结果。使用前一种方法，RNC可以根据具体的信息，确定不同的判断条件，进行灵活判断；使用后一种方法，该第一信息可以是只占一个比特的标识，包含的信息量较小，减少传输所需的资源，且RNC实际判断时十分简便。

在本步骤中，由于终端当前并未注册到演进网络，因此该第一信息至少包含终端未接入演进网络的指示，或为终端未接入演进网络的判定结果。

SGSN可以使用专用信令或通过现有的信令消息(如Common ID)将该第一信息传输给终端的SRNC。

接着进入步骤702，SRNC根据接收到的第一信息进行判断，在该第一信息满足以下条件之一或其任意组合时，SRNC判定该终端未接入演进网络：在终端无演进网络接入能力；终端无演进网络接入需求；终端当前未在演进网络注册；终端当前所在区域演进网络接入受限；终端所属SGSN与移动管理实体/用户面实体未建立关联。或在该第一信息为该终端未接入演进网络的判定结果时，SRNC确定该终端未接入演进网络。在本步骤中，终端根据该第一信息判定终端未接入演进网络，接着进入步骤703。

在步骤703中，由于终端未接入演进网络，无需在演进网络中该终端的注册区域寻呼该终端，因此在该终端进入URA-PCH状态时，SRNC禁止将该终端进入URA-PCH状态的消息通知演进网络的MME/UPE/Anchor。在实际应用中，如果该状态消息是通过SGSN发送给MME/UPE/Anchor，则在本步骤中SRNC禁止将该终端进入URA-PCH状态的消息通知SGSN，以减少不必要的信令传输。

如果之后该终端注册到了演进网络，即终端的第一信息发生了改变，则进入步骤704，SGSN将改变后的第一信息发送给该终端的SRNC。使得RNC能够及时、准确地判断是否需要将终端进入URA-PCH状态的信息发送给SGSN，避免因信息的不及时而造成终端移动到演进网络时无法正确接收其下行数据或信令。

接着进入步骤705，SRNC根据该更新后的第一信息进行判断，在判定该终端接入演进网络后，如果当前该终端依然处于URA-PCH状态，或在该终端再次进入URA-PCH状态时，进入步骤706，SRNC同步将终端进入URA-PCH状态的消息通知MME/UPE/Anchor。同样，可以将状态信息发送给SGSN，由SGSN发送给MME/UPE/Anchor。使得在收到属于该终端的下行数据时，RNC和MME/UPE/Anchor可以分别在UMTS和演进网络中该终端的注册区域寻呼该终端，将对应的下行数据发送给该终端，确保终端在异构网络间的移动时，也能够正确接收下行数据。

当终端的第一信息改变，如终端在演进网络分离，或者终端进入新的RA区域，该区域不允许终端接入演进网络(漫游限制)，或SGSN将其与MME的关联置为无效，或终端设置为不需要接入演进网络，或新的SGSN与演进网络之间没有接口，或新的SGSN没有演进网络接入能力等等，接着进入步骤707，SGSN向终端的SRNC发送更新后的第一信息。

接着进入步骤708，SRNC收到更新后的第一信息后，根据该第一信息判定终端未接入演进网络。

接着在步骤709中，在其后终端再次进入URA-PCH状态时，SRNC禁止向MME/UPE/Anchor发送终端进入URA-PCH状态的信息。

在本实施方式中，如果终端跨SGSN或跨RNC移动到其他小区，则相应操作可由终端所在小区所属的SGSN和RNC完成。

另外，SGSN还可以不通过专门的信令或消息传输该第一信息，而是在需要向该终端发送下行数据或信令时，将该第一信息携带在该下行数据或信令中，一同发送给终端的RNC。避免终端在没有数据需要接收时，频繁进入/退出URA/PCH状态，引发RNC频繁发送第二信息，造成RNC和SGSN上不必要的信令和承载开销。另外，通过在发送给RNC的下行数据/信令中携带该第一信息，可以节约专用信令资源。

此外，为了减少SGSN到RNC的信令和对传统节点的修改，SGSN也可以在根据该第一信息确定终端已接入演进网络时，才向RNC发送第一信息，否则不发送第一信息，RNC如未收到该第一信息，则判定终端未接入演进网络，禁止向演进网络的接入实体发送第二信息；或者，SGSN还可以在根据该第一信息确定终端未接入演进网络时，向RNC发送第一信息，否则不发送第一信息，RNC如未收到该第一信息，则判定终端已接入演进网络，不禁止向演进网络的接入实体发送第二信息。以上两种方法均能够在一定程度上减少SGSN发送第一信息的次数，减少SGSN和RNC之间的信令交互，且不会影响RNC对终端的判断。

本发明第二实施方式涉及异构网络间的通信方法，与第一实施方式大致相同，其区别仅在于，第一实施方式主要基于URA-PCH支持限制信令这一条件，在第一实施方式中，终端在进入URA-PCH状态时，如果该终端已接入演进网络，则将终端进入URA-PCH状态的消息同步通知MME/UPE/Anchor；如果该终端未接入演进网络，则禁止将终端进入URA-PCH状态的消息同步通知MME/UPE/Anchor。

而在本实施方式中，通用移动通信系统地面无线接入网小区寻呼信道(CELL Paging Channel，简称“CELL-PCH”)也支持限制信令，如果该终端未接入演进网络，则禁止同步通知MME/UPE/Anchor；而在本实施方式中，终端在进入CELL-PCH状态时，如果该终端已接入演进网络，则将终端进入CELL-PCH状态的消息同步通知MME/UPE/Anchor；如果该终端未接入演进网络，则禁止将终端进入CELL-PCH状态的消息同步通知MME/UPE/Anchor。

本发明第三实施方式涉及异构网络间的通信方法，与第一实施方式大致相同，其区别在于，在第一实施方式中，终端在进入URA-PCH状态后，如果该终端已接入演进网络，则同步通知MME/UPE/Anchor(或者说SGSN)；如果该终端未接入演进网络，则禁止同步通知MME/UPE/Anchor(或者说SGSN)；而在本实施方式中，终端在进入URA-PCH状态后，如果该终端已接入演进网络，则RNC在收到该终端的下行数据或信令时，将该下行数据或信令返回到MME/UPE/Anchor(或者说SGSN)，如果该终端未接入演进网络，则禁止将该下行数据或信令返回到MME/UPE/Anchor(或者说SGSN)。

如图8所示，在本实施方式中，终端最先接入UMTS网络，尚未接入演进网络。在步骤801中，终端进入连接态后，SGSN将用于判断终端是否已接入演进网络的第一信息发送给终端的RNC。由于终端当前并未注册到演进网络，因此该第一信息至少包含终端未接入演进网络的指示，或为终端未接入演进网络的判定结果。

SGSN可以使用专用信令或通过现有的信令消息(如Common ID)将该第一信息传输给终端的RNC。

接着进入步骤802，RNC在该终端进入URA-PCH状态后，每次收到该终端的下行数据或信令时，均根据该第一信息进行判断，在判定终端未接入演进网络时，进入步骤803，RNC禁止将收到的下行数据或信令返回给终端的MME/UPE/Anchor。由于通常而言，RNC是通过SGSN发送该下行数据或信令，故在本步骤中RNC禁止将该下行数据或信令发送给SGSN，以减少RNC和SGSN上不必要的信令和承载开销。

如果之后该终端注册到了演进网络，即终端的第一信息发生了改变，则进入步骤804，SGSN将改变后的第一信息发送给RNC。使得RNC能够及时、准确地判断是否需要将终端的下行数据或信令给SGSN，避免因信息的不及时而造成终端移动到演进网络时无法正确接收其下行数据或信令。

接着进入步骤805，RNC收到该已更新的第一信息之后，根据该第一信息确定终端当前已接入演进网络，如果当前该终端还处于URA-PCH状态，则进入步骤806，RNC每次收到该终端的下行数据或信令后，均将收到的下行数据或信令返回给终端的MME/UPE/Anchor。通常而言，RNC是通过SGSN将该下行数据或信令发送给MME/UPE/Anchor，故在本步骤中RNC将该下行数据或信令返回给SGSN。触发MME/UPE/Anchor在演进网络中寻呼该终端，确保终端在异构网络间移动时，也能够正确接收下行数据。

当终端的第一信息再次改变，如终端在演进网络分离，或者终端进入新的RA区域，该区域不允许终端接入演进网络(漫游限制)，或SGSN将该终端到MME的关联置为无效，或终端设置为不需要接入演进网络，或新的SGSN与演进网络之间没有接口，或新的SGSN没有演进网络接入能力等等，则接着进入步骤807，SGSN向终端的RNC发送更新后的第一信息。

接着进入步骤808，RNC收到更新后的第一信息后，根据该第一信息判定终端未接入演进网络，在步骤809中，RNC之后再收到该终端的下行数据或信令时，不再将该下行数据或信令返回给SGSN。

本发明第四实施方式涉及异构网络间的通信方法，与第三实施方式大致相同，其区别在于，第三实施方式主要基于URA-PCH支持限制信令这一条件，在第三实施方式中，终端在进入URA-PCH状态后，如果该终端已接入演进网络，则RNC在收到该终端的下行数据或信令时，将该下行数据或信令返回到MME/UPE/Anchor(或者说SGSN)，如果该终端未接入演进网络，则禁止将该下行数据或信令返回到MME/UPE/Anchor(或者说SGSN)。

而在本实施方式中，CELL-PCH也支持限制信令，终端在进入CELL-PCH状态后，如果该终端已接入演进网络，则RNC在收到该终端的下行数据或信令时，将该下行数据或信令返回到MME/UPE/Anchor(或者说SGSN)，如果该终端未接入演进网络，则禁止将该下行数据或信令返回到MME/UPE/Anchor(或者说SGSN)。

本发明第五实施方式涉及异构网络间的通信方法，与以上各实施方式大致相同，其区别在于，在以上各实施方式中，RNC仅根据终端的第一信息，确定是否禁止向MME/UPE/Anchor发送第二信息(该第二信息是终端进入URA-PCH或CELL-PCH状态的信息，或属于该终端的下行数据或信令)；而在本实施方式中，SGSN下发的第一信息中还包含该终端在演进网络的注册区域信息或该终端当前所在区域与该终端在演进网络的注册区域的距离信息，RNC根据该终端的第一信息，在终端未接入演进网络，或终端当前所在区域与该终端在演进网络的注册区域之间的距离大于预置门限或为非相邻的区域时，禁止向MME/UPE/Anchor发送该第二信息。

比如说，如图9所示，终端当前处于UMTS的通用移动通信系统地面无线接入网注册区(UTRAN Registration Area，简称“URA”)1中，URA1与演进网络无线接入区域没有相邻，由于终端不可能从URA1直接进入演进网络无线接入区域(否则在此过程中一定会触发URA update或其他过程进行相应处理)，因此当终端处于URA-PCH状态且SGSN发送到RNC的第一信息为终端已接入演进网络时，RNC禁止向MME/UPE/Anchor发送终端进入URA-PCH状态的信息或该终端的下行数据及寻呼(即该第二信息)。如果终端当前处于URA2或URA3，则RNC在该第一信息为终端已接入演进网络时，需要向MME/UPE/Anchor发送该第二信息。

在本发明的各实施方式中，RNC向演进网络接入实体(如MME/UPE/Anchor)发送的第二信息可能通过SGSN转发。如RNC可以直接将第二信息发送到SGSN，再由SGSN根据关联关系将该信息转发给演进网络的接入实体。

最后需要说明，本发明不限制MME、UPE、Anchor实体的关系，它们可以是全分离，形成三个独立的实体，也可以由其中的二个或多个合并成一个实体。本发明以全合并为例进行说明，但并不限制其它组合情况，如果各实体分离，则可通过信令进行交互，如果各实体处于同一个物理实体中，则可以通过内部原语进行交互，在各实体分离时，这些实体和SGSN/RNC之间可能有其他信令或数据过程，本发明在此不做具体描述。

本发明第六实施方式涉及一种异构网络间的通信系统，包含RNC和第一信息发送设备，用于向RNC发送用于判断终端是否已接入演进网络的第一信息。该RNC还包含：根据该第一信息，在该终端未接入演进网络时，禁止向演进网络的接入实体发送第二信息的单元，第二信息用于指示该接入实体在该演进网络下发终端的下行数据或信令。

其中，第一信息是以下之一：终端的演进网络接入能力、终端的演进网络接入需求、终端的演进网络注册情况、终端所在区域演进网络接入受限情况、SGSN与演进网络的关联情况之一或其任意组合；或终端是否已接入演进网络的判定结果。前一种方法，RNC可以根据具体的信息，确定不同的判断条件，进行灵活判断；后一种方法，该第一信息可以是只占一个比特的标识，包含的信息量较小，减少传输所需的资源，且RNC实际判断时十分简便。

第二信息是以下之一：终端进入URA-PCH状态的信息；或，在终端进入URA-PCH状态后，RNC接收到的属于该终端的下行数据或信令；或，终端进入CELL-PCH状态的信息；或，在终端进入CELL-PCH状态后，RNC接收到的属于该终端的下行数据或信令。

该第一信息发送设备可以通过专用信令或现有信令，在该终端进入连接态，或第一信息发生改变时，同步向该RNC发送第一信息。使得RNC能够在终端进入URA-PCH时，及时、准确地判断是否需要将状态变化发送给MME/UPE/Anchor，避免因信息的不及时而造成终端移动到演进网络时无法正确接收其下行数据或信令。

或者，该第一信息发送设备可以在需要向RNC发送该终端的下行数据或信令时，在该下行数据或信令中携带第一信息。避免终端在没有数据需要接收时，频繁进入/退出URA-PCH状态，引发RNC频繁发送第二信息，造成RNC和SGSN上不必要的信令和承载开销。另外，通过在发送给RNC的下行数据/信令中携带该第一信息，可以节约专用信令资源。

该RNC还可以包含：用于判断终端当前所在区域与该终端在演进网络的注册区域之间的距离是否大于预置门限或是否为非相邻区域的单元；用于在判定终端未接入演进网络，和/或终端当前所在区域与该终端在演进网络的注册区域之间的距离大于预置门限或为非相邻的区域时，禁止向演进网络的接入实体发送触发在该演进网络下发该终端的下行数据或信令的第二信息的单元。从而在各种情况下，均尽可能避免RNC发送多余的下行数据或信令，以减少RNC、SGSN和MME/UPE/Anchor上不必要的信令和承载开销。

虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (16)

1.一种异构网络间的通信方法，其特征在于，包含以下步骤：

网络实体向无线网络控制器RNC发送用于判断终端是否已接入演进网络的第一信息；

所述RNC根据该第一信息，在该终端未接入演进网络时，禁止向演进网络的接入实体发送第二信息，所述第二信息用于指示该接入实体在演进网络下发所述终端的下行数据或信令。

2.根据权利要求1所述的异构网络间的通信方法，其特征在于，所述第二信息是以下之一：

所述终端进入通用移动通信系统地面无线接入网注册区寻呼信道URA-PCH状态的信息；或

在所述终端进入URA-PCH状态后，所述RNC接收到的属于该终端的下行数据或信令；或

所述终端进入通用移动通信系统地面无线接入网小区寻呼信道CELL-PCH状态的信息；或

在所述终端进入CELL-PCH状态后，所述RNC接收到的属于该终端的下行数据或信令。

3.根据权利要求1所述的异构网络间的通信方法，其特征在于，所述第一信息是以下之一或其任意组合：

终端的演进网络接入能力、终端的演进网络接入需求、终端的演进网络注册情况、终端所在区域演进网络接入受限情况、通用分组无线业务服务支持节点SGSN与演进网络的关联情况；

满足以下条件之一或其任意组合时，所述RNC判定所述终端未接入演进网络：

所述终端无所述演进网络接入能力；

终端无所述演进网络接入需求；

终端当前未在演进网络注册；

终端当前所在区域演进网络接入受限；

终端所属SGSN与所述移动管理实体/用户面实体未建立关联。

4.根据权利要求1所述的异构网络间的通信方法，其特征在于，所述第一信息是终端是否已接入演进网络的判定结果；

根据终端的演进网络接入能力、和/或终端的演进网络接入需求、和/或终端的演进网络注册情况、和/或终端所在区域演进网络接入受限情况、和/或SGSN与演进网络的关联情况判断该终端是否已接入演进网络，将所述判定结果发送给所述RNC。

5.根据权利要求4所述的异构网络间的通信方法，其特征在于，所述网络实体在满足以下条件之一或其任意组合时，向所述RNC发送所述第一信息：

所述终端进入连接态；

所述第一信息发生改变；

根据所述第一信息确定终端已接入演进网络；

根据所述第一信息确定终端未接入演进网络；

如果所述网络实体在确定终端已接入演进网络后，发送所述第一信息，则所述RNC在未收到所述第一信息时，判定所述终端未接入演进网络；

如果所述网络实体在确定终端未接入演进网络后，发送所述第一信息，则所述RNC在未收到所述第一信息时，判定所述终端已接入演进网络。

6.根据权利要求1所述的异构网络间的通信方法，其特征在于，所述网络实体通过专用信令或现有信令，在所述终端进入连接态，或所述第一信息发生改变时，同步向所述RNC发送所述第一信息；或

所述网络实体在需要向所述RNC发送所述终端的下行数据或信令时，在该下行数据或信令中携带所述第一信息。

7.根据权利要求1所述的异构网络间的通信方法，其特征在于，

所述第一信息还包含所述终端在演进网络的注册区域信息或所述终端当前所在区域与该终端在演进网络的注册区域的距离信息；

所述RNC根据所述终端的第一信息，在所述终端未接入演进网络，和/或所述终端当前所在区域与该终端在演进网络的注册区域之间的距离大于预置门限或为非相邻的区域时，禁止向演进网络的接入实体发送所述第二信息。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的异构网络间的通信方法，其特征在于，在所述RNC根据所述第一信息确定所述终端已接入演进网络后，如果所述终端进入URA-PCH或CELL-PCH状态，或所述RNC在该终端处于URA-PCH或CELL-PCH时收到属于该终端的下行数据或寻呼，则所述RNC向所述演进网络的接入实体发送所述第二信息。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的异构网络间的通信方法，其特征在于，所述网络实体是SGSN，所述演进网络的接入实体是演进网络的移动管理实体MME或用户面实体UPE或锚点。

10.根据权利要求1至7中任一项所述的异构网络间的通信方法，其特征在于，所述第二信息由所述终端所属的SGSN转发给所述演进网络的接入实体。

11.一种异构网络间的通信系统，包含RNC，其特征在于，还包含：

用于向RNC发送用于判断终端是否已接入演进网络的第一信息的设备；

所述RNC还包含：根据该第一信息，在该终端未接入演进网络时，禁止向演进网络的接入实体发送第二信息的单元，所述第二信息用于指示该接入实体在该演进网络下发所述终端的下行数据或信令。

12.根据权利要求11所述的异构网络间的通信系统，其特征在于，所述第二信息是以下之一：

所述终端进入URA-PCH状态的信息；或

在所述终端进入URA-PCH状态后，所述RNC接收到的属于该终端的下行数据或信令；或

所述终端进入CELL-PCH状态的信息；或

在所述终端进入CELL-PCH状态后，所述RNC接收到的属于该终端的下行数据或信令。

13.根据权利要求11所述的异构网络间的通信系统，其特征在于，所述第一信息是以下之一：

终端的演进网络接入能力、终端的演进网络接入需求、终端的演进网络注册情况、终端所在区域演进网络接入受限情况、SGSN与演进网络的关联情况之一或其任意组合；或

终端是否已接入演进网络的判定结果。

14.根据权利要求11所述的异构网络间的通信系统，其特征在于，还包含：通过专用信令或现有信令，在所述终端进入连接态，或所述第一信息发生改变时，同步向所述RNC发送所述第一信息的设备。

15.根据权利要求11所述的异构网络间的通信系统，其特征在于，还包含：在需要向所述RNC发送所述终端的下行数据或信令时，在该下行数据或信令中携带所述第一信息的设备。

16.根据权利要求11至15中任一项所述的异构网络间的通信系统，其特征在于，所述RNC还包含：用于判断所述终端当前所在区域与该终端在演进网络的注册区域之间的距离是否大于预置门限或是否为非相邻区域的单元；

用于在判定所述终端未接入演进网络，和/或所述终端当前所在区域与该终端在演进网络的注册区域之间的距离大于预置门限或为非相邻的区域时，禁止向演进网络的接入实体发送触发在该演进网络下发该终端的下行数据或信令的第二信息的单元。

Images