一种移动通信系统及其路由区/位置区的更新方法
技术领域
本发明涉及移动管理技术,特别是涉及一种移动通信系统,及在该系统中的路由区/位置区的更新方法。
背景技术
在移动通信系统中,用户设备(UE,User Equipment)能够享受网络提供的电路域CS和分组域PS业务。其中,电路域存在多个位置区,每个位置区均通过唯一的位置区标识来(LAI,Location Area Identity)表示,以便拜访位置寄存器确定用户设备的位置。分组域中存在多个路由区,每个路由区也通过唯一的路由区标识(RAI,Routing Area Identity)来表示,以便分组域业务支撑节点确定用户设备的位置。一般来说,一个位置区码(LAC,Location Area Code)区域可能包括一个或多个路由区码(RAC,Routing Area Code)区域。且位置区更新一般都伴随路由区更新,而路由区更新,可能不伴随位置区更新。
图1为CDMA系统中无线接入网部分的系统原理框图。如图1,无线接入设备通过Uu接口与用户设备相连。基站(Node B)和无线网络控制器(RNC,Radio Network Controller)是组成无线接入设备的实体。其中,基站主要用于实现无线收/发的功能,负责接收来自UE的无线数据和向UE发送无线数据;RNC负责用户的资源分配等功能。无线接入设备以小区为单位来管理无线资源。
在现有协议中,如在协议3GPP TS25.331中,一个小区只属于一个位置区/路由区。图2至图5示出了当UE处于不同的状态时,现有技术的位置区/路由区更新方法的流程示意图。下面分别对图2至图5进行说明,其中,以位置区的更新为例进行说明,路由区的更新类似。
图2示出了当UE处于空闲状态时,现有技术的位置区/路由区更新方法的示意图。如图2,处于空闲状态的UE监测服务小区及邻小区的导频强度, 当导频满足小区选择或重选条件之后,UE选择或重选到新小区,读取并根据RNC发送的系统信息(System Information)中的系统信息块1(SystemInformation Block type 1)判断新小区所属的位置区与UE当前登记的位置区是否相同;如是,则不进行位置区更新;否则,则进行位置区的更新。其中,现有3GPP TS25.331协议第10.2.48.8.4节中系统信息块1的结构如下表1所示,以V740版本为例。
参数名称 Information Element/Group name |
必要性Need |
多样性Multi |
类型与参考Type and reference |
描述Semantics description |
核心网信息 CN information elements |
|
|
|
|
核心网公共非接 入层系统信息 CN common GSM-MAP NAS system information |
必须出现MP |
|
非接入层系统信息NAS system information(GSM-MAP)10.3.1.9 |
其中给出该小区所属的位置 区标识 |
核心网域的系统 信息列表 CN domain system information list |
MP |
1 to<maxCNdomains> |
|
Send CN informationfor each CN domain. |
>核心网域的系 统信息 >CN domain system information |
MP |
|
核心网域的系统信息CN domain systeminformation 10.3.1.2 |
其中对于PS域,给出对应的 路由区标识 |
用户设备信息 UE information |
|
|
|
|
用户设备在空闲 模式使用的定时 器和常量 UE Timers and constants in idlemode |
必须出 现且有默认值 MD |
|
用户设备在空闲模式使用的定时器和常量UE Timers and constantsin idle mode 10.3.3.44 |
The UE behaviour isunspecified if this UE isabsent. |
用户设备在连接 模式使用的定时 器和常量 UE Timers and constants in connected mode |
MD |
|
用户设备在连接 模式使用的定时 器和常量 UE Timers and constantsin connected mode10.3.3.43 |
Default value meansthat for all timers andconstants-For parameters withneed MD,the defaultsspecified in 10.3.3.43apply and-For parameters withneed OP,theparameters are absent |
表1
图3示出了当UE处于URA_PCH、CELL_PCH或CELL_FACH状态时,现有技术的位置区/路由区更新方法的示意图。其中,CELL_PCH状态指用户处于小区寻呼信道状态,在这种状态下,用户不能收发业务数据,可以监听寻呼信道,网络侧知道用户在哪个小区。URA_PCH状态指用户处于URA区寻呼信道状态,它与CELL_PCH状态类似,其区别在于网络侧知道用户在哪个URA区域,一个URA区域包括多个小区,URA区域指全球陆地无线接入网注册区域(Universal Terrestrial Radio Access Network Registration Area,UTRAN Registration Area)。CELL_FACH状态指用户处于小区前向接入信道状态。在这种状态下用户可以使用公共信道来收发数据,不需要监听寻呼信道,RNC知道用户位置处于哪个小区。如图3,处于URA_PCH、CELL_PCH或CELL_FACH状态的UE,在UE选择或重选到新小区后,UE发送小区更新消息或URA更新消息至RNC以发起小区更新过程或URA更新过程,并根据RNC返回的小区更新确认消息或URA确认消息中设置的核心网信息(CNinformation info)项所包含的小区所属的位置区信息判断新小区所属的位置区或路由区与UE当前登记的位置区是否相同,如果相同则不进行位置区或路由区的更新,如果不同则进行位置区的更新。其中,如果需进行位置区或路由器更新,则UE先发起无线资源控制(RRC,Radio Resource Control)连接建立过程,然后再进行位置区更新过程,并在更新完成后,网络侧RNC释放RRC连接。路由区的更新类似。示例性地,现有3GPP TS25.331协议第10.3.1.3节中核心网信息的结构如下表2所示,以V740版本为例。
参数名称InformationElement/Group name |
必要性Need |
多样性 Multi |
类型与参考Type and reference |
描述Semanticsdescription |
版本Version |
公共陆地移动网 标识PLMN identity |
可选 项OP |
|
PLMN标识PLMN identity10.3.1.11 |
|
|
核心网公共非接 入层系统信息 CN common GSM-MAPNAS system information |
OP |
|
非接入层系统信息NAS systeminformation(GSM-MAP)10.3.1.9 |
其中给出小区所属位置区信息 |
|
核心网域相关信息CN domain relatedinformation |
OP |
1 to<maxCNdomains> |
|
|
|
>核心网域标识>CN domain identity |
MP |
|
核心网域标识CN domain identity10.3.1.1 |
|
|
>核心网域特定的非接入层系统 信息>CN domain specificGSM-MAP NAS systeminfo |
MP |
|
非接入层系统信息NAS systeminformation(GSM-MAP)10.3.1.9 |
对于PS域,给出小区所属的路由区信 息 |
|
主要PLMN标识Primary PLMN identity |
OP |
|
PLMN标识PLMN identity10.3.1.11 |
|
REL-6 |
表2
图4示出了当UE处于CELL_DCH状态时,现有技术的位置区/路由区更新方法的示意图。CELL_DCH状态指用户处于小区专用信道状态,在这种状态下,用户使用专用信道来收发数据,不需要监听寻呼信道,用户位置为小区级,即RNC知道用户处于哪个小区。如图4,处于CELL_DCH状态的UE,在RNC决定触发UE切换并通过物理信道重配置消息通知UE进行小区更换时,UE根据物理信道重配置消息中设置的核心网信息项中包含的新小区所属的小区信息判断新小区所属的位置区与UE当前登记的位置区是否相同,如果不同则进行位置区的更新。路由区的更新类似。示例性地,核心网信息项的具体内容请参见表2所示。
图5示出了当UE处于CELL_FACH状态下时,如UE未移动,而由无线网络控制器按照指令修改网络侧的小区所属的位置区时,在网络侧完成该修改并发送全球陆地无线接入网(UTRAN,Universal Terrestorial Radio AccessNetwork)移动信息至用户设备后,用户设备根据该UTRAN移动消息中设置的核心网信息全集(CN information into full)项中包含的新小区所属的位置区信息判断新小区所属的位置区与UE当前登记的位置区是否相同,如果不同则进行位置区的更新。路由区的更新类似。示例性地,现有3GPP TS25.331协议第10.3.1.3a节中核心网信息全集的结构如下表3所示,以V740版本为例。
Information Element/Groupname |
性Need |
Multi |
Type and reference |
Semantics description |
Version |
公共陆地移动网标 识PLMN identity |
可选项 OP |
|
PLMN标识PLMN identity10.3.1.11 |
|
|
核心网公共非接入层系统信息 CN common GSM-MAPNAS system information |
OP |
|
非接入层系统信息NAS systeminformation(GSM-MAP)10.3.1.9 |
其中给出小 区所属位置 区信息 |
|
核心网域相关信息CN domain relatedinformation |
OP |
1 to <maxCNdomains> |
|
|
|
>核心网域标识>CN domain identity |
MP |
|
核心网域标识CN domain identity10.3.1.1 |
|
|
>核心网域特定的非接入层系统信息>CN domain specificGSM-MAP NAS system info |
MP |
|
非接入层系统信息NAS systeminformation(GSM-MAP)10.3.1.9 |
对于PS域,给 出小区所属 的路由区信 息 |
|
>核心网域特定的不连续接入循环长度系数>CN domain specific DRXcycle length coefficient |
MP |
|
核心网域特定的不连续接入循环长度系数CN domain specificDRX cycle lengthcoefficient,10.3.3.6 |
|
|
主要PLMN标识Primary PLMN identity |
OP |
|
PLMN标识PLMN identity10.3.1.11 |
|
REL-6 |
表3
图2至图5列出了对位置区更新的情况,对路由区的更新类似。
在人流密度大的地区,比如在地铁出口或者火车站出口等地方,大量用户设备同时移动容易造成大量用户设备的小区同时发生变化,由于在现有协议中,一个小区只属于一个位置区/路由区,因此,在大量用户设备的小区同时变化时,大量用户设备所在的位置区/路由区也同时发生变化,并出现大量的位置区更新/路由区更新,从而导致在网络侧出现瞬时的信令峰值,造成了系统信令开销的增加。为减少这些地方的信令开销,需要考虑如何减少这些地方的位置区/路由区更新峰值。现有技术中,一种方法是将地铁出口或者地铁线交界处等人流密度大而且连续覆盖的区域配置为一个位置区码(LAC,LocationArea Code)区域,这样用户在其间移动时可以减小位置区更新/路由区更新的 数目。但是,现有的这种方法对网络规划和网络优化的要求很高,需要根据测试结果不断调整,对网络配置的改动较大,因此实际的网络情况可能无法达到实现该方法的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种移动通信系统及其位置区/路由区的更新方法,以解决现有技术中在人流密度大的地区位置区/路由区更新峰值较大的技术问题。
为了实现上述目的,本发明提供了一种位置区/路由区的更新方法,其中,包括如下步骤:
步骤一,将小区配置为属于多个位置区/路由区,并将所述小区的配置信息存储在无线网络控制器中;
步骤二,当用户设备所处的小区变化时,所述用户设备从所述无线网络控制器中获取所述变化后的新小区所属的位置区/路由区信息,并判断:所述新小区所属的多个位置区/路由区中是否包含所述用户设备当前登记的位置区/路由区;如是,则所述用户设备不进行位置区/路由区更新;否则,所述用户设备进行位置区/路由区更新;
其中,所述步骤二包括:
当所述用户设备处于小区寻呼信道(CELL_PCH)、小区前向接入信道(CELL_FACH)、或全球陆地无线接入网注册区寻呼信道(URA_PCH)状态时,所述用户设备发送小区更新消息或全球陆地无线接入网注册区(URA)更新消息至无线网络控制器;
所述无线网络控制器发送小区更新确认消息或URA更新确认消息至所述用户设备,所述小区更新确认消息或URA更新确认消息包含所述新小区所属的多个位置区/路由区信息;及
所述用户设备接收所述小区更新确认消息或URA更新确认消息,并读取所述小区更新确认消息或URA更新确认消息中包含的所述新小区所属的位置区/路由区信息。
所述的方法,其中,所述步骤二还包括:
当所述用户设备处于空闲状态时,所述无线网络控制器发送系统信息至所述用户设备,所述系统信息中包含所述新小区所属的多个位置区/路由区信息;及
所述用户设备接收所述小区的系统信息,并从所述系统信息中读取所述新小区所属的位置区/路由区信息。
所述的方法,其中,当所述用户设备处小区寻呼信道状态、小区前向接入信道状态、或全球陆地无线接入网注册区寻呼信道状态时,所述新小区所属的多个位置区/路由区信息包含在所述小区更新确认消息或URA更新确认消息中设置的核心网信息项中。
所述的方法,其中,所述步骤二还包括:
当所述用户设备处于小区专用信道(CELL_DCH)状态时,无线网络控制器发送重配置消息至所述用户设备,所述重配置消息中包含所述变化后的新小区所属的位置区/路由区信息;及
所述用户设备接收所述重配置消息,并读取所述重配置消息中包含的所述新小区所属的位置区/路由区信息。
所述的方法,其中,当所述用户设备处于小区专用信道(CELL_DCH)状态时,所述新小区所属的多个位置区/路由区信息包含在所述重配置消息中设置的核心网信息项中。
本发明还提供了一种位置区/路由区的更新方法,其中,包括如下步骤:
步骤一,将小区配置为属于多个位置区/路由区,并将所述小区的配置信息存储在无线网络控制器中;
步骤二,当用户设备处于小区前向接入信道(CELL_FACH)状态且所述无线网络控制器修改所述用户设备当前所处小区所属的位置区/路由区时,所述用户设备通过所述无线网络控制器发送的通用移动通信系统陆地无线接入网移动信息获得所述修改的位置区/路由区信息,并判断:所述修改的多个位置区/路由区中是否包含所述用户设备当前登记的位置区/路由区;如是,则所述用户设备不进行位置区/路由区更新;否则,所述用户设备进行位置区/路由区更新。
本发明还提供了一种移动通信系统,包括无线网络控制器和用户设备,其中,所述无线网络控制器包括:
小区配置单元,用于按照指令将所述小区配置为属于多个位置区/路由区,并保存所述小区配置信息;
小区信息发送单元,用于在用户设备所处的小区变化时,将所述变化后的新小区所属的位置区/路由区信息发送至用户设备。
所述用户设备包括:
小区信息获取单元,用于在用户设备所处的小区变化时,从所述无线网络控制器中获取所述变化后的新小区所属的位置区/路由区信息;
位置区/路由区更新判断单元,用于判断所述小区信息获取单元获取的所述新小区所属的多个位置区/路由区中是否包含所述用户设备当前登记的位置区/路由区;
位置区/路由区更新单元,用于当所述位置区/路由区更新判断单元判断出的结果为是时,不进行位置区/路由区更新。
本发明还提供了一种无线网络控制器,其中,包括:
小区配置单元,用于按照指令将所述小区配置为属于多个位置区/路由区,并保存所述小区配置信息;
小区信息发送单元,用于在用户设备所处的小区变化时,将所述变化后的新小区所属的位置区/路由区信息发送至用户设备。
本发明还提供了一种用户设备,其中,包括:
小区信息获取单元,用于在用户设备所处的小区变化时,从无线网络控制器中获取所述变化后的新小区所属的位置区/路由区信息;其中,所述从无线网络控制器中获取所述变化后的新小区所属的位置区/路由区信息包括:当所述用户设备处于小区寻呼信道状态、小区前向接入信道状态、或全球陆地无线接入网注册区寻呼信道状态时,发送小区更新消息或全球陆地无线接入网注册区更新消息至无线网络控制器;及,接收无线网络控制器发送的小区更新确认消息或全球陆地无线接入网注册区更新确认消息,并读取所述小区更新确认消息或URA更新确认消息中包含的变化后的所述新小区所属的多个位置区/路由区信息;
位置区/路由区更新判断单元,用于判断所述小区信息获取单元获取的所述新小区所属的多个位置区/路由区中是否包含所述用户设备当前登记的位置区/路由区;
位置区/路由区更新单元,用于当所述位置区/路由区更新判断单元判断出的结果为是时,不进行位置区/路由区更新。
本发明的技术效果在于:
本发明中,将小区配置成属于多个位置区/路由区后,当用户设备所处的小区变化时,如果该变化后的新小区所属的位置区/路由区包含该用户设备当前登记的位置区/路由区,则该用户设备不进行位置区/路由区更新,从而可以减少用户设备小区变化时进行位置区/路由区更新的次数,尤其是通过将人流密度大的小区配置成属于多个位置区/路由区可减少人流密度大的地区位置区/路由区的更新峰值,减少系统的信令开销。
附图说明
图1为CDMA系统中无线接入网部分的系统原理框图。
图2至图5为UE处于不同状态时,现有技术的位置区或路由区更新方法的流程示意图;
图6为本发明一实施例的位置区/路由区更新方法的流程示意图;
图7至图10为UE处于不同状态时,本发明实施例的位置区或路由区更新方法的流程示意图;
图11本发明实施例的移动通信系统的结构示意图。
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,下面将结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。
图6是本发明一实施例的位置区/路由区更新方法的流程示意图。如图6,本发明一实施例的位置区/路由区的更新方法包括如下步骤:
步骤601,将小区配置为属于多个位置区/路由区,并将小区的位置区/路由区配置信息存储在无线网络控制器中;
步骤602,当用户设备所处的小区变化时,用户设备从无线网络控制器中获取该变化后的新小区所属的位置区/路由区信息,并判断:该新小区所属的多个位置区/路由区中是否包含用户设备当前登记的位置区/路由区;如是,则该用户设备不进行位置区/路由区更新;否则,该用户设备进行位置区/路由区更新。
在该实施例中,通常,用户设备所处小区的变化是由于用户设备的移动造成的。
图7至图10为UE处于不同状态时,本发明实施例的位置区/路由区更新方法的流程示意图。其中,图7至图10中具体示出的是位置区的更新流程,路由区的更新与位置区的更新类似。在本发明的这些实施例中,预先将小区配置为属于多个位置区或路由区。
图7示出了当UE处于空闲状态时,本发明实施例的位置区/路由区更新方法的示意图。如图7,处于空闲状态的UE在选择或重选到新小区后,读取并根据RNC发送的系统信息判断新小区所属的位置区是否包含UE当前登记的位置区;如果包含,则UE不进行位置区的更新;否则,UE进行位置区的更新。示例性地,在本发明的该实施例中,RNC发送的系统信息,具体地,本发明实施例的系统信息块1的结构参见下表4。与表1中的系统信息块1相比表,如表4所示,在本发明实施例的系统信息块1中增加了核心网非接入层信息列表(CN NAS system information list)项,用以标示小区可属于多个位置区/路由区。具体地,小区所属的位置区/路由区的数目可以是1个到非接入层系统信息最大数目(1to<maxNASsysinfo>),例如,可设置该最大数目为4。当小区所属的位置区/路由区是多个时,根据小区所属的多个位置区/路由区在列表中给出相应的多个位置区/路由区的信息。当小区所属的位置区/路由区数目为1时,即与现有技术相同。本发明的该实施例中,路由区的更新与位置区的更新类似,在此不赘述。
表4
图8示出了当UE处于URA_PCH、CELL_PCH或CELL_FACH状态时,现有技术的位置区/路由区更新方法的示意图。如图8,处于URA_PCH、CELL_PCH或CELL_FACH状态的UE,在UE选择或重选到新小区后,UE发送小区更新消息或URA更新消息至RNC以发起小区更新过程或URA更新过程,并根据RNC返回的小区更新确认消息或URA确认消息中设置的核心网信息(CN information info)项所包含的小区所属的位置区信息判断新小区所属的位置区是否包含UE当前登记的位置区;如是,则UE不进行位置区的更新;否则,UE进行位置区的更新。示例性地,在本发明的该实施例中,RNC发送的小区更新确认消息或URA确认消息中设置的核心网信息的结构参见下表5。与表2中的核心网信息相比,如表5所示,本发明实施例的核心网信息中增加了核心网非接入层信息列表(CN NAS system information list)项,用以标示小区可属于多个位置区/路由区。具体地,小区所属的位置区/路由区的数目可以是1个到非接入层系统信息最大数目(1to<maxNASsysinfo>)。当小区所属的位置区/路由区是多个时,根据小区所属的多个位置区/路由区在列表中给出相应的多个位置区/路由区的信息。当小区所属的位置区/路由区数目为1时,即与现有技术相同。本发明的该实施例中,路由区的更新与位置区的更新类似,在此不赘述。
表5
图9示出了当UE处于CELL_DCH状态时,本发明实施例的位置区/路由区更新方法的示意图。如图9,处于CELL_DCH状态的UE,在RNC决定触发UE切换并通过重配置消息,如物理信道重配置消息、无线承载重配置消息、传输信道重配置消息、或其它重配置消息通知UE进行小区更换时,UE根据物理信道重配置消息中核心网信息项中包含的新小区所属的小区信息判断新小区所属的位置区是否包含UE当前登记的位置区;如果包含,则UE不进行位置区的更新;否则,UE进行位置区的更新。示例性地,该重配置消息中核心网信息项的具体内容请参见表5所示。本发明的该实施例中,路由区的更新与位置区的更新类似,在此不赘述。
图10示出了当UE处于CELL_FACH状态下时,如UE未移动,而由无线网络控制器按照指令修改网络侧的小区所属的位置区时,在网络侧完成该修改并发送UTARN移动信息至UE后,UE根据该UTRAN移动消息中设置的 核心网信息全集(CN information into full)项中包含的新小区所属的位置区信息判断新小区所属的位置区是否包含UE当前登记的位置区;如是,则UE不进行位置区的更新;否则,UE进行位置区的更新。示例性地,在本发明的该实施例中,该UTRAN移动消息中设置的核心网信息全集(CN information intofull)项的结构参见下表6。与表3所示的核心网信息全集相比,如表6所示,本发明实施例的核心网全集信息中增加了核心网非接入层信息列表(CN NASsystem information list)项,用以标示小区可属于多个位置区/路由区。具体地,小区所属的位置区/路由区的数目可以是1个到非接入层系统信息最大数目(1to<maxNASsysinfo>)。当小区所属的位置区/路由区是多个时,根据小区所属的多个位置区/路由区在列表中给出相应的多个位置区/路由区的信息。当小区所属的位置区/路由区数目为1时,即与现有技术相同。本发明的该实施例中,路由区的更新与位置区的更新类似,在此不赘述。
表6
此外,本发明还公开了一种移动通信系统。图11本发明实施例的移动通信系统的结构示意图。如图11,本发明一实施例的移动通信系统100,包括无线网络控制器101和用户设备102,其特征在于,所述无线网络控制器包括:
小区配置单元103,用于按照指令将所述小区配置为属于多个位置区/路由区,并保存所述小区配置信息;
小区信息发送单元104,用于在用户设备所处的小区变化时,将所述变化后的新小区所属的位置区/路由区信息发送至用户设备。
所述用户设备102包括:
小区信息获取单元105,用于在用户设备所处的小区变化时,从所述无线网络控制器中获取所述变化后的新小区所属的位置区/路由区信息;
位置区/路由区更新判断单元106,用于判断所述小区信息获取单元获取的所述新小区所属的多个位置区/路由区中是否包含所述用户设备当前登记的位置区/路由区;
位置区/路由区更新单元107,用于当所述位置区/路由区更新判断单元判断出的结果为是时,不进行位置区/路由区更新。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。