CN101448305B - 一种在多个分组域网络进行电路域寻呼的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种在多个分组域网络进行电路域寻呼的方法,包括:1)分组域网元判断如果是空闲模式下节约信令功能激活并且移动终端在一个分组域网络中状态在空闲态和连接态之间发生变化,则向移动交换中心/拜访位置寄存器发送消息,将移动终端当前的位置信息通知到移动交换中心/拜访位置寄存器;2)移动交换中心/拜访位置寄存器保存移动终端当前的位置信息;3)当进行电路域寻呼时,移动交换中心/拜访位置寄存器根据移动终端的位置信息决定向移动终端当前所处的一个分组域网络或移动终端可能接入的多个分组域网络发送电路域寻呼。本发明实现了在进行电路域寻呼时,各种情况下都能够正确地进行电路域寻呼,而且减少寻呼信令。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信领域,尤其涉及一种在多个分组域网络进行电路域寻呼的方法。
背景技术
为了保持第三代移动通信系统在移动通信领域的强有力的竞争力,必须提高其网络性能和降低网络建设和运营成本。因此,3GPP(3rd GenerationPartnership Project,第三代合作伙伴计划)的标准化工作组目前正致力研究对PS Core(Packet Switched Core,分组交换核心网)和UTRAN(UniversalMobile Telecommunication System Radio Access Network,全球移动通信系统无线接入网)的演进,目的是使得演进的PS Core(简称EPC)可提供更高的传输速率,更短的传输延时,并支持E-UTRAN(Evolved UTRAN,演进的UTRAN)、GERAN(GSM EDGE radio access network,GSM EDGE无线接入网,其中GSM是Global System for Mobile communications的缩写,即全球移动通讯系统,EDGE是Enhanced Data Rate for GSM Evolution的缩写,即增强型数据速率GSM演进技术)、UTRAN、WLAN(Wireless Local AreaNetwork,无线局域网)及其它非3GPP的接入网络之间的移动性管理。这个演进的移动通信系统,就被称为EPS(Evolved Packet System,演进的分组域系统),其主要包含下面102,103和104所代表各实体。图1中各实体说明如下:
用户设备(User Equipment,简称UE)101。具有能接入两种无线网络能力的终端称为双模终端。本文所述UE是能够接入到UMTS(UniversalMobile Telecommunications System,通用移动通信系统)/GSM和EPS网络的双模终端。
E-UTRAN 102:演进的无线接入网,可以提供更高的上下行速率,更低 的传输延迟和更加可靠的无线传输。E-UTRAN中包含的网元是eNodeB(Evolved NodeB,演进的节点B),为终端的接入提供无线资源。
S-GW(Serving Gateway,服务网关)/P-GW(Packet Data NetworkGateway,简称PDN GW或P-GW,分组数据网网关)103。S-GW是用户面实体,负责用户面数据路由处理。P-GW负责UE接入PDN(Packet DataNetwork,分组数据网)的网关功能。P-GW和S-GW可能合设在一个物理实体中,也可能分设在不同的物理实体中。
移动性管理实体(Mobility Management Entity,简称MME)104,是控制面实体,临时存储用户数据的服务器,负责管理和存储UE上下文(比如UE/用户标识,移动性管理状态,用户安全参数等),为用户分配临时标识,当UE驻扎在该跟踪区域或者该网络时负责对该用户进行鉴权。
UE在EPS网络中的状态有2个与本文相关:空闲态和连接态。空闲态是指UE和网络之间没有信令连接存在,在E-UTRAN不存在UE的上下文信息,E-UTRAN和MME之间不存在信令连接,MME中UE的位置信息可能只准确到跟踪区列表。连接态是指UE和网络之间有信令连接存在,该信令连接由两部分组成:UE与E-UTRAN之间的无线连接和E-UTRAN与MME之间的信令连接,MME中UE的位置信息准确到小区标识。当UE的状态从空闲态变为连接态时,UE和E-UTRAN之间通过空口无线连接时,建立RRC(Radio Resource Control,无线资源控制)连接,当UE的状态从连接态转为空闲态时,RRC连接释放。
IP(Internet Protocol,互联网协议)多媒体子系统(IP Multimedia CoreNetwork Subsystem,简称IMS)是由3GPP提出的一种基于IP的网络架构,其构建了一个开放而灵活的业务环境,支持多媒体应用,并为用户提供丰富的多媒体业务。IMS是基于IP的电信网络架构,与接入技术无关,除了可以为EPS、GPRS(General Packet Radio Service,通用分组无线业务)、WLAN(Wireless Local Area Network,无线局域网)等分组接入网络提供业务外,也可以为GSM、UMTS等移动蜂窝网络提供业务。
GERAN/UTRAN 105:传统GSM/UMTS网络的无线接入网。
GPRS服务支持节点(Serving GPRS Support Node,简称SGSN)106,是 GPRS网络的控制网元,主要作用是记录UE的位置信息,并且在UE和GPRS网关支持节点(Gateway GPRS Supporting Node,简称GGSN)之间完成移动分组数据的发送和接收。
移动交换中心(Mobile Switching Center,简称MSC)/拜访位置寄存器(Visitor Location Register,简称VLR)107。
关口移动交换中心(Gateway Mobile Switching Center,简称GMSC)108。
当UE在GSM/UMTS网络接入时,用户的基本语音业务以及基于语音业务的补充业务是通过电路(Circuit Switched,简称CS)域提供,图1中的MSC/VLR、GMSC属于CS域网元,用户通过CS域与本网内或者其它网络(比如固定电话网、其它移动网)的用户进行语音呼叫类业务。用户的IP业务通过PS(Packet Switch,包交换)域提供。图1中SGSN属于PS域网元。用户通过PS域访问分组数据网,图1中运营商提供的IP网络就是分组数据网。
GPRS中,MSC/VLR和SGSN之间的接口称为Gs接口。Gs接口完成在MSC/VLR和SGSN之间建立Gs关联关系(即在SGSN保存VLR号码,在VLR保存SGSN号码),和在建立Gs关联关系后MSC/VLR通过PS域寻呼到被叫用户的UE。
Gs关联关系是通过联合路由区/位置区更新建立的。联合路由区/位置区更新,就是支持同时附着到UMTS/GSM网络CS和PS域的UE在PS域进行路由区更新时,UE在路由区更新消息中带一个标识,如果网络支持Gs接口,就由SGSN触发CS位置更新过程,这样就在PS域路由区更新过程中包含了一个CS位置区更新过程,在联合路由区/位置区更新结束,SGSN和VLR之间就建立了Gs关联关系。当UE在网络中移动发生SGSN变化时,通过联合位置更新过程,新的SGSN号码会及时更新到VLR中。
当UE在UMTS/GSM网络的CS域和PS域已经附着并且建立Gs关联关系后,MSC/VLR通过SGSN实现CS业务的寻呼。比如UE所属的用户作为被叫用户被本网络或者其它网络的用户呼叫时,就是通过图2所示的CS寻呼流程来实现MSC/VLR寻呼到UE。该流程包含如下步骤:
步骤201:UE所属的用户有一个呼叫,并且是被呼叫的用户;MSC/VLR接收到本次呼叫的初始地址消息(即入呼请求);
步骤202:MSC/VLR开始寻呼UE;在寻呼UE时,MSC/VLR发现存在Gs关联关系,MSC/VLR向Gs关联关系中记录的SGSN发送一个CS寻呼请求消息;
步骤203:SGSN接收到CS寻呼请求消息,给GERAN/UTRAN发送一个合适的PS寻呼消息,该消息中携带IMSI(International Mobile SubscriberIdentity,国际移动用户识别码)等信息,并且消息中有一个标识信息用来标识该寻呼请求是来自于CS域,后续在本文中将这种寻呼消息也称为CS寻呼消息。比如,SGSN和无线接入系统之间通过Iu接口连接时,就是发送一个RANAP(Radio Access Network Application Part,无线接入网络应用部分)寻呼请求消息(其中包括IMSI,用户临时标识TMSI,寻呼区域信息,CS域指示信息等);
步骤204:GERAN/UTRAN接收到寻呼请求消息后,通过空中接口给UE发送一个合适的寻呼请求消息;
步骤205:当UE接收到寻呼请求消息时,从UMTS/GSM网络CS域接入,给GERAN/UTRAN发送寻呼响应消息(为CS域寻呼响应消息);
步骤206:当GERAN/UTRAN接收到寻呼响应消息,就给MSC/VLR发送一个CS寻呼响应。
步骤207:接收到CS寻呼响应消息后,MSC/VLR和UE之间开始进行正常终呼建立过程;呼叫建立完成后,UE所属的用户就可以开始与发起呼叫的用户进行通话;在CS寻呼过程中,当UE处于连接态时,CS寻呼消息通过已有的信令连接发送到UE,当UE处于空闲态时,需要在该UE可能在的区域进行寻呼UE。
当UE在EPS网络接入时,用户的基本语音业务以及基于语音业务的补充业务是通过IMS控制的,EPS系统本身并不能提供和控制语音呼叫业务,只能提供IP数据的承载。但是在EPS网络部署时,有些运营商只在UMTS/GSM网络已经覆盖的重点区域部署EPS网络,用来为用户提供高速 的IP数据业务,没有或者不想部署IMS,此种场景下,希望语音呼叫业务能够并且只能通过已经全面覆盖的UMTS/GSM网络的CS域来提供,这样当UE接入EPS网络时用户就无法进行语音呼叫业务。为了保证用户能够进行语音呼叫,一种最简单也是3GPP现阶段唯一支持的解决方案就是在进行语音呼叫时,让UE从EPS网络接入切换为从UMTS/GSM网络接入,在UMTS/GSM网络CS域完成语音业务。这就是通常所说的呼叫电路域回落(CS fallback,或者称为CS回落)。
现有的呼叫电路域回落实现方法大致如下:在MME和MSC/VLR之间引入Gs接口。当UE开机接入EPS网络时,MME和MSC/VLR之间建立Gs关联关系(在MME中保存VLR号码,在VLR中保存MME号码)。后续当UE在EPS网络中移动时,UE的最新位置信息会更新到MME,如果UE当前所在区域的MME和UE原来所在区域的MME不是同一个MME,即MME发生变化,VLR中保存的MME信息也会及时更新为新的MME号码,保证了VLR中保存的MME信息总是准确的。
在进行语音呼叫时,如果被叫用户的UE是在EPS网络接入,MSC/VLR接收到入呼请求时,通过Gs接口向MME发送CS寻呼消息,MME接收到CS寻呼消息时,进行CS寻呼,寻呼到UE后就开始进行呼叫电路域回落。电路域回落完成后,UE在UMTS/GSM网络CS域进行CS寻呼响应和与MSC/VLR之间进行呼叫建立过程,呼叫建立完成后,UE所属的用户就可以开始和发起呼叫的用户进行通话。UE在EPS网络作为被叫的移动终端的CS寻呼流程如图3所示,包含如下步骤:
步骤301,UE在EPS网络接入,MME和MSC/VLR之间已经建立了Gs关联关系,UE在MSC/VLR和MME中都有注册信息。UE所属的用户有一个呼叫,并且该用户是被呼叫的用户。UE所在的UMTS/GSM网络的GMSC(图中未示出)接收到该呼叫的初始地址消息(即入呼请求)进行查询路由过程,将呼叫接续到MSC/VLR;MSC/VLR接收到该呼叫的入呼请求;
步骤302,MSC/VLR接收到入呼请求,开始寻呼被叫用户的UE。根据VLR中保存的Gs关联关系信息等,MSC/VLR给MME发送一个CS寻呼请 求消息;
步骤303至305,MME接收到MSC/VLR发来的CS寻呼请求消息,开始CS寻呼,进行呼叫电路域回落过程;当进行CS寻呼时,若UE处于空闲态,MME给跟踪区列表的每一个eNodeB发送寻呼消息,也就是说,在空闲态进行CS寻呼时,需要在UE可能在的所有区域进行寻呼;若UE处于连接态,MME和UE之间已经存在信令连接,CS寻呼可以通过已有的信令通道发送到UE;
步骤306至308,呼叫电路域回落完成后,UE在UMTS/GSM网络接入,UE给UTRAN/GERAN发送CS寻呼响应消息;UTRAN/GERAN给MSC/VLR发送CS寻呼响应消息;MSC/VLR接收到UE发来的CS寻呼响应消息,开始正常的CS终呼建立过程。
上面图2和图3分别是没有引入ISR(Idle-mode Signaling Reduction,空闲模式下节约信令)功能或者ISR没有激活时,UE在UMTS/GSM网络和EPS网络的CS寻呼流程,UE在UMTS/GSM网络的CS寻呼流程如图2所示,UE在EPS网络的CS寻呼流程如图3所示。在ISR激活(ISR activation)情况下,上述CS寻呼流程在一些情况下寻呼不到UE。
下面结合图4来说明引入ISR后CS寻呼存在的问题。
在传统的UMTS/GSM和演进的EPS系统共存的时候,由于空口无线的原因,用户在一个时刻只能接入一个系统。当UE在UMTS/GSM和EPS网络的双覆盖区域处于空闲模式时,因为移动或者无线信号强度发生变化等原因可能会在UMTS/GSM和EPS接入方式之间频繁切换,从而因为需要不断进行路由区更新(Routing Area Update,简称RAU,UE在UMTS/GSM网络PS域更新位置的过程)和跟踪区更新(Tracking Area Update,简称TAU,UE在EPS网络更新位置的过程)带来大量信令交互。
为了减少这种更新给网络带来的信令负荷,3GPP中正在研究的一个课题就是ISR,其主要思想就是当UE和网络都支持ISR功能时,SGSN和MME都保存用户上下文信息,UE中也保存有在两个网络的注册信息,这样后续UE再在网络之间切换时就不进行TAU和RAU过程。ISR功能提供了一种用来限制UE在空闲模式因为进行无线接入技术之间切换而进行小区重选带 来位置更新信令的机制。
图4为ISR功能情况下CS寻呼需要解决的问题的示意图,在该图所示过程中ISR激活。该过程如下:
图4所示第一步,UE在EPS网络的跟踪区1(即图4中TA#1)进行接入附着(attach)。在该过程中,UE给ME发送附着请求,MME与相应网元进行交互,并根据附着请求消息中携带的用户当前的跟踪区标识(TrackingArea Identity,简称TAI)等信息生成跟踪区列表(比如,图4中的TA#1和TA#2),并在附着接受消息中将跟踪区列表带给UE,UE接收到附着接受消息,保存跟踪区列表并设置UE在EPS网络中已经更新的标志。在附着过程完成后,UE在EPS网络已经注册,MSC/VLR与MME之间建立了Gs关联关系,VLR中Gs关联关系记录的是MME信息;
图4所示第二步,是当UE从EPS网络移动到UMTS/GSM网络覆盖范围,因为信号质量等原因,UE进行小区重选从UMTS/GSM网络路由区1(即图4中RA#1)接入并进行联合路由区/位置区更新过程。在该过程中,因为SGSN、MME和UE都支持ISR功能,ISR激活,MME中继续保存用户上下文等数据并设置ISR激活标志;SGSN在进行所述联合路由区/位置区更新过程中创建用户上下文并在其中设置ISR激活标志,在联合路由区/位置区更新接受消息中SGSN携带ISR激活信息给UE;UE接收到该消息,设置UE在EPS网络和UMTS/GSM网络PS域都已注册的标志并设置ISR激活标志。当联合路由区/位置区更新完成后,ISR激活,UE在UMTS/GSM网络PS域和EPS网络都已经注册,在EPS网络UE是在跟踪区TA#1和TA#2下注册,在UMTS/GSM网络PS域是在RA#1下注册,VLR中Gs关联关系当前记录的是SGSN信息;
在上述联合路由区/位置区更新过程中,若SGSN、MME和UE中任意一个实体不能支持ISR功能,那么ISR功能就不被激活,MME中用户上下文等信息将被删除或者设置为无效,SGSN在发给UE的联合路由区/位置区更新接受消息中不包含ISR激活标识信息,UE接收到路由区更新接受消息就要设置在EPS网络的注册信息为无效,那么UE就只在UMTS/GSM网络PS域已经注册,后续UE移动到EPS网络覆盖范围接入时要进行跟踪区更 新。
如上所述,ISR激活,就是在UE和网络都支持ISR功能的情况下,UE中保存有在EPS和UMTS/GSM PS两个网络的注册信息,MME和SGSN同时保存用户的信息和ISR激活标志的情况。ISR没有激活,就是在UE中只记录在EPS或者UMTS/GSM PS其中的一个接入注册信息有效,只有MME或者SGSN中保留用户信息的情况。当UE在几个网络覆盖的边缘或者重叠区域移动时,可能会在ISR功能激活和不激活之间不断变化。
图4所示第三步:当UE从UMTS/GSM网络RA#1移动到EPS网络TA#2时,因为UE在EPS网络是已经注册的,并且当前的跟踪区TA#2是在UE中保存的已经注册的跟踪区列表范围内,按照现有技术UE不会再发起跟踪区更新,这样MSC/VLR中保存的Gs关联关系就不会更新。也就是说,当UE在TA#2下接入时,UE是通过EPS网络接入的,VLR中Gs关联关系应该记录MME信息,但是实际上VLR中Gs关联关系中记录的是SGSN信息。
后续,当UE处于空闲态在TA#1、TA#2和RA#1之间移动时,UE都不会发起跟踪区更新和路由区更新,这样MME和SGSN就不知道UE处于EPS网络还是UMTS/GSM网络,MSC/VLR中Gs关联关系记录的是SGSN;当UE在EPS和UMTS/GSM其中一个网络进入连接态时,按照现有技术MME和SGSN之间不会立即同步信息,只会在下一次UE发起TAU或者RAU时才进行上下文同步,也就是当UE在一个网络(如MME所处网络)处于空闲态,在另外一个网络(如SGSN所处网络)处于连接态的情况下,MME不知道UE当前在SGSN下。同样,当UE在MME下进入连接态,SGSN也不知道UE在MME下。并且进入连接态时,MME和SGSN也不会发起到MSC/VLR的位置更新,所以当UE在EPS和UMTS/GSM中的一个进入连接态时,MSC/VLR也不知道UE当前接入的分组域网络。
假设当UE在TA#2下时,UE所属的用户有一个呼叫并且该用户是被叫用户,MSC/VLR需要通过Gs接口寻呼UE,MSC/VLR根据VLR中的Gs关联关系,会将CS寻呼发给SGSN,SGSN会触发在UMTS/GSM网络PS域进行CS寻呼,但是因为UE当前是在EPS网络接入,在UMTS/GSM网络PS域是无法寻呼到UE的,也就是说UE所属的用户在这种那个情况 下无法接收到CS呼叫。
在图4所示场景中,当进行CS寻呼时,若UE在RA#1下,MSC/VLR需要通过SGSN来控制在UTRAN/GERAN进行CS寻呼;若UE在TA#2和TA#1下,MSC/VLR需要通过MME来控制在EUTRAN进行CS寻呼。但是,如上所述,当ISR激活进行CS寻呼时,网络不能确认UE当前是从EUTRAN还是UTRAN/GERAN接入的,所以,为了寻呼到UE,需要通过EUTRAN和UTRAN/GERAN来寻呼UE。
对于该问题现有技术中的一种解决方案是MME和SGSN分别向MSC/VLR进行Gs接口的注册,MSC/VLR同时保存与MME和SGSN两个Gs关联关系。当需要进行CS寻呼时,如图5所示,MSC/VLR因为不知道通过MME还是SGSN能够将CS寻呼消息发送到UE,所以同时向MME和SGSN发送CS寻呼消息,由SGSN和MME分别发起在UTRAN/GERAN和EUTRAN内进行一个CS寻呼过程。该流程包含如下步骤:
步骤501:MSC/VLR接收到一个呼叫的初始地址消息(即入呼请求)。该入呼请求的主叫方可以是固定用户、移动用户等任意类型的用户。MSC/VLR接收到该入呼请求,根据当前Gs关联关系分别向SGSN和MME发送一个CS寻呼请求消息;
步骤502-1,503-1,504-1和502-2,503-2,504-2并行进行。步骤502-1,503-1,504-1是MSC/VLR通过SGSN在UMTS/GSM网络PS域进行CS寻呼的流程;步骤502-2,503-2,504-2是MSC/VLR通过MME在EPS网络进行CS寻呼的流程;
步骤502-1:MSC/VLR向SGSN发送一个CS寻呼请求消息,请求SGSN开始在GERAN/UTRAN中进行CS寻呼;
步骤503-1:SGSN接收到CS寻呼请求,给GERAN/UTRAN发送CS寻呼请求消息,请求GERAN/UTRAN开始寻呼UE;
步骤504-1:GERAN/UTRAN接收到CS寻呼请求,通过无线接口在UE当前所在的区域或者可能在的所有区域进行CS寻呼;
步骤502-2:MSC/VLR向MME发送一个CS寻呼请求消息,请求MME 开始在EUTRAN中进行CS寻呼;
步骤503-2:MME接收到CS寻呼请求,根据自己保存的UE的相关信息,给UE当前在其服务区域的eNodeB或者可能在其服务区域的所有eNodeB发送CS寻呼请求;
步骤504-2:每个接收到CS寻呼请求的eNodeB通过空中接口开始寻呼UE或者将CS寻呼消息通过已经存在的信令链路发送给UE;
步骤505:UE在EUTRAN或者GERAN/UTRAN被寻呼到。在EUTRAN中被寻呼到时,进行呼叫电路域回落,回落后UE从GERAN/UTRAN CS域接入进行CS呼叫;在GERAN/UTRAN被寻呼到时,进行小区重选,重选后UE从GERAN/UTRAN CS域接入进行CS呼叫;
步骤506:UE给GERAN/UTRAN发送CS寻呼响应;
步骤507:GERAN/UTRAN接收到该CS寻呼响应,给MSC/VLR发送CS寻呼响应,MSC/VLR接收到CS寻呼响应,开始正常的CS终呼流程。
当ISR激活且UE处于空闲态时,PS域网元(SGSN、MME)和CS域网元MSC/VLR都无法获知UE当前接入的系统,所以只能在两个接入系统都发起CS寻呼过程。
当ISR激活且UE在UMTS/GSM和EPS其中一个网络处于连接态时,UE当前接入的网络的PS域网元(SGSN或者MME)知道UE当前接入的系统,在该网元中UE的状态是连接态;另一个PS域网元不知道UE当前接入的系统,在该PS域网元中UE的状态是空闲态;MSC/VLR不知道UE当前的状态和接入的系统,在进行CS寻呼时,不知道应该在哪个分组域网络发起CS寻呼,所以需要向MME和SGSN同时发送CS寻呼。当PS域网元SGSN和MME都接收到CS寻呼消息时,假设在MME中UE处于连接态,MME知道UE在EPS网络,会进行CS寻呼,但是SGSN不知道UE当前在EPS网络,接收到MSC/VLR发送的CS寻呼消息仍然会发起UMTS/GSM网络的CS寻呼,并且因为UE在SGSN中是处于空闲态,需要在UE可能在的所有区域进行寻呼将CS寻呼消息发送到UE,也就是需要在比较大的范围内进行寻呼并且建立无线连接,而实际上UMTS/GSM网络中进行的CS寻呼过程是不可能寻呼到UE,所以SGSN发起的上述寻呼过程实际上是浪费无线资源。同理,当UE在UMTS/GSM接入,ISR激活并且UE在UMTS/GSM网络处于连接态时,MM接收到CS寻呼在EPS网络发起的寻呼也是浪费无线资源。
发明内容
本发明提供一种在多个分组域网络进行电路域寻呼的方法,应用于空闲模式下节约信令功能激活且移动终端在所述多个分组域网络中一个处于连接态时电路域寻呼的场景,以解决寻呼时浪费无线资源的问题。
为了解决上述技术问题,本发明提供一种在多个分组域网络进行电路域寻呼的方法,应用于空闲模式下节约信令功能激活且移动终端在所述多个分组域网络中一个处于连接态时进行电路域寻呼的场景,包括如下步骤:
(1)所述分组域网络中与移动交换中心/拜访位置寄存器建立Gs关联关系的分组域网元判断如果是空闲模式下节约信令功能激活并且移动终端在一个分组域网络中状态在空闲态和连接态之间发生变化,则向所述移动交换中心/拜访位置寄存器发送消息,将所述移动终端当前的位置信息通知到所述移动交换中心/拜访位置寄存器;
(2)所述移动交换中心/拜访位置寄存器收到所述消息后,保存所述移动终端当前的位置信息;
(3)当进行电路域寻呼时,所述移动交换中心/拜访位置寄存器判断移动终端在分组域网络中的状态,当所述移动终端在分组域网络中的状态为连接态时,所述移动交换中心/拜访位置寄存器向所述移动终端当前所处的一个分组域网络发送电路域寻呼;当所述移动终端在分组域网络中的状态为空闲态时,所述移动交换中心/拜访位置寄存器向所述移动终端可能接入的多个分组域网络发送电路域寻呼。
本发明所述方法,其中,所述分组域网元是移动性管理实体或通用分组无线业务服务支持节点。
本发明所述方法,其中,
步骤(1)中,所述分组域网元发送给所述移动交换中心/拜访位置寄存器的移动终端当前的位置信息包含所述移动终端在所述分组域网元所属的分组域网络中是否处于连接态的信息;
步骤(2)中,所述移动交换中心/拜访位置寄存器将所述移动终端在所述分组域网元所属的分组域网络中是否处于连接态的信息作为Gs关联关系的一部分进行保存。
进一步地,步骤(1)中,所述分组域网元向所述移动交换中心/拜访位置寄存器发送的移动终端当前的位置信息采用下面两种方式之一实现:
(1.1)在Gs接口消息中增加参数;
(1.2)在Gs接口消息中增加新的消息类型。
进一步地,所述方法包含以下两种情况:所述移动终端在一个分组域网络中状态从空闲态变为连接态和从连接态转为空闲态。
进一步地,所述当前的位置信息采用(1.1)方式实现时,所述Gs接口消息为位置更新消息。
进一步地,当所述移动终端在一个分组域网络中状态从空闲态变为连接态时,所述方法包括如下步骤:
(7.1)所述分组域网络中与所述移动交换中心/拜访位置寄存器建立Gs关联关系的分组域网元判断如果是空闲模式下节约信令功能激活并且移动终端在一个分组域网络中状态从空闲态变为连接态时,则向所述移动交换中心/拜访位置寄存器发送位置更新消息,所述位置更新消息中包含所述移动终端在所述分组域网络中处于连接态信息;
(7.2)所述移动交换中心/拜访位置寄存器接收到所述位置更新消息,进行位置更新并设置所述移动终端在所述分组域网络中处于连接态标志;
(7.3)当所述移动终端在所述分组域网络中处于连接态,进行电路域寻呼时,所述移动交换中心/拜访位置寄存器只向所述移动终端处于连接态的所述分组域网络发送电路域寻呼。
进一步地,当所述移动终端在一个分组域网络中状态从连接态转为空闲态时,所述方法包括如下步骤:
(8.1)所述分组域网络中与所述移动交换中心/拜访位置寄存器建立Gs关联关系的分组域网元判断如果是空闲模式下节约信令功能激活并且移动终端在一个分组域网络中状态从连接态变为空闲态时,则向所述移动交换中 心/拜访位置寄存器发送位置更新消息,所述位置更新消息中携带所述移动终端在所述分组域网络中不处于连接态的信息或者不携带所述移动终端在所述分组域网络中是否处于连接态信息;
(8.2)所述移动交换中心/拜访位置寄存器接收到所述位置更新消息,进行位置更新并清除所述移动终端在所述分组域网络中处于连接态标志;
(8.3)当所述移动终端在所述分组域网络中处于空闲态,进行电路域寻呼时,所述移动交换中心/拜访位置寄存器向所述移动终端可能接入的多个分组域网络发送电路域寻呼。
本发明所述方法,实现了引入ISR功能后在进行电路域寻呼时,各种情况下都能够正确地进行电路域寻呼,而且能够实现在ISR功能激活且移动终端在多个分组域网络其中一个处于连接态时减少寻呼信令,从而达到减少无线信令负荷和节约无线资源的目的。
附图说明
图1是本发明涉及的移动通信网络系统框架示意图;
图2是UE在UMTS/GSM网络PS域的CS寻呼流程示意图;
图3是UE在EPS网络的CS寻呼流程示意图;
图4是引入ISR功能并且ISR激活时CS寻呼需要解决的问题的示意图;
图5是现有技术中对图4所述问题的一种解决方案流程示意图;
图6是本发明实施例更新MSC/VLR中保存的UE位置信息的流程图;
图7是本发明实施例采用位置更新消息实施时,UE从空闲态转为连接态的流程图;
图8是本发明实施例采用位置更新消息实施时,UE从连接态转为空闲态的流程图;
图9是本发明实施例UE处于连接态时的CS寻呼流程图;
图10是本发明应用实例利用位置更新消息实施方式,UE在EPS网络进行业务请求的流程示意图;
图11是本发明应用实例利用位置更新消息实施方式,UE在EPS网络进行S1释放的流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式对本发明所述技术方案进行详细描述。
在ISR功能激活进行CS寻呼时,MSC/VLR因为不能确定UE当前接入的分组域网络,所以需要向MME和SGSN同时发送CS寻呼请求消息来发起在多个分组域网络的CS寻呼过程。当UE在一个PS域网络中进入连接态时,若UE当前接入的分组域网络中与MSC/VLR建立Gs关联关系的PS域网元能够将UE当前的位置信息通知到MSC/VLR,那么MSC/VLR就知道UE当前接入的分组域网络,在进行CS寻呼时就只需要向UE当前接入的分组域网络发送CS寻呼请求消息。
基于上述问题,本发明提供了一种减少PS域寻呼信令的方法。其中更新MSC/VLR中保存的UE位置信息的流程如图6所示,通过该流程MSC/VLR能够获知UE当前是确切在一个分组域网络中接入还是可能在多个分组域网络中的一个分组域网络接入。图6所示流程包含以下步骤:
步骤601,流程开始,UE在UMTS/GSM网络PS域和EPS网络都已经进行过接入,并且ISR功能已经激活;
步骤602,UE的状态在空闲态和连接态之间发生变化时,由UE所接入分组域网络中与MSC/VLR建立Gs关联关系的PS域网元(MME或者SGSN)将UE当前的最新位置信息通知给MSC/VLR,UE最新的位置信息中包含UE在当前所在分组域网络是否进入连接态信息以及UE当前所在位置区/小区标识信息。
步骤603,MSC/VLR接收到PS域网元发送的UE最新位置信息通知消息,进行相应处理并保存UE最新位置信息;
步骤604,流程结束,MSC/VLR知道UE最新位置信息。
在进行电路域寻呼时,MSC/VLR根据记录的UE位置信息来决定是向UE处于连接态的一个分组域网络还是UE可能接入的多个分组域网络发送 电路域寻呼请求消息。
上述方法中,PS域网元向MSC/VLR发送的移动终端最新位置信息可以采用下面两种方式实现:
(1)在现有的Gs接口消息(比如,位置更新消息)中增加参数;
(2)通过在Gs接口消息中增加新的消息类型。
下面图7、8和9是本发明实施例,采用在现有的Gs接口位置更新消息中增加参数“UE在该PS域网元所在分组域网络处于连接态标志”的实现方式来通知MSC/VLR关于UE的最新位置信息,以及当UE处于连接态时的CS寻呼流程。
图7是本发明实施例中UE从空闲态转为连接态的流程图。通过该流程,MSC/VLR能够知道UE当前在UMTS/GSM PS域和EPS其中那个分组域网络接入,在进行电路域寻呼时,只需向所述移动终端处于连接态的所述分组域网络发送CS寻呼。
步骤S701,UE在EPS网络和UMTS/GSM网络PS域都已经进行过接入过程,并且ISR功能已经激活,流程开始;
步骤S702,因为业务或者信令交互过程,分组域网元中UE的状态从空闲态转为连接态,分组域网元向MSC/VLR发送位置更新请求消息,消息中包含UE在该PS域网元所属的分组域网络中处于连接态信息;
步骤S703,MSC/VLR接收到PS域网元发送的位置更新消息,进行位置更新,保存UE在该分组域网络中处于连接态的信息作为Gs关联关系的一部分;
步骤S704,流程结束,MSC/VLR知道UE当前在哪个分组域网络中处于连接态。
图8是本发明实施例中UE从连接态转为空闲态的流程图。在该流程中,UE当前所在分组域网络中与MSC/VLR建立Gs关联关系的PS域网元向MSC/VLR发送位置更新消息,消息中参数和现有技术中相同,MSC/VLR接受到该位置更新请求消息,进行位置更新并清除移动终端在所述分组域网络中处于连接态标志,这样后续进行电路域寻呼时,MSC/VLR向UE可能 接入的多个分组域网络发起电路域寻呼,否则如果MSC/VLR只向UE最近处于连接态的分组域网络发送电路域寻呼,而在空闲态UE可能在UMTS/GSM网络PS域和EPS网络之间进行移动,导致CS寻呼发送不到UE。该流程包含以下步骤:
步骤S801,UE在EPS网络和UMTS/GSM网络PS域都已经进行过接入过程,ISR功能已经激活,并且UE在上述网络中的一个处于连接态,流程开始;
步骤S802,分组域网元中UE状态从连接态转为空闲态,分组域网元向MSC/VLR发送位置更新请求消息,消息中包含UE在该PS域网元所属的分组域网络不处于连接态的信息或者不包含连接状态信息字段;
步骤S803,MSC/VLR接收到PS域网元发送的位置更新消息,进行位置更新并清除Gs关联关系中包含的移动终端在所述分组域网络中处于连接态标志;
步骤S804,流程结束,后续进行CS寻呼时,MSC/VLR不确定UE当前在那个分组域网络接入,需要在UE可能接入的UMTS/GSM网络PS域和EPS网络都进行CS寻呼。
在本发明实施时,当UE处于连接态,这时如果所述UE所属的用户有一个CS呼叫并且是被呼叫的用户时,CS寻呼流程如图9所示,包含以下步骤:
步骤S901,UE在EPS网络或UMTS/GSM网络PS域进入连接态,MSC/VLR接收到本次呼叫的入呼请求,需要通过Gs接口进行CS寻呼,流程开始;
步骤S902,MSC/VLR接收到入呼请求,根据Gs关联关系向UE处于连接态的Gs关联关系的PS域网元发送CS寻呼消息;
步骤S903,UE处于连接态的PS域中的PS域网元接收到CS寻呼消息,发起所在域的CS寻呼;
步骤S904,UE在处于连接态的PS域接收到CS寻呼,流程结束。
图10是本发明应用实例利用位置更新消息实施方式,UE在EPS网络 进行业务请求的流程示意图,在业务请求过程中UE的状态从空闲态转为连接态,MME给MSC/VLR发送位置更新,MSC/VLR进行位置更新并设置UE在EPS中是处于连接态的标志。通过该过程,在ISR激活时,MSC/VLR确切知道UE是在EPS网络下接入,在进行电路域寻呼时,只需要向MME发送CS寻呼请求消息。该流程包含以下步骤:
步骤1001,UE或者网络发起的业务请求过程。在业务请求过程中,UE在MME中的状态从空闲态转为连接态。按照现有技术中UE或者网络发起的业务请求流程完成该步骤;
步骤1002,在业务请求过程完成时或者进行过程中,MME判断如果是ISR激活并且UE的状态是从空闲态转变为连接态,就向MSC/VLR发起位置更新过程。MME给MSC/VLR发送位置更新请求消息,消息中携带UE在EPS是处于连接态的信息,该信息可以通过新增一个参数表示;
步骤1003,MSC/VLR接收到MME发来的位置更新消息,进行位置更新,并设置UE在EPS中处于连接态标志;
步骤1004,上述过程完成后,MSC/VLR给MME发送位置更新应答,MME接收到MSC/VLR发送的位置更新应答消息,知道是因为UE的状态发生变化发起的位置更新流程,不需要给UE发送跟踪区更新接受消息,结束流程。
在上述过程中,MME也可以带一个标志信息,表明该位置更新消息是用来告诉MSC/VLR当前UE是在EPS网络进入连接态,MSC/VLR接收到该位置更新只设置UE在EPS网络处于连接态,并且在设置完成标志信息后不用给MME发送位置更新应答消息。
如果EPS系统中的其它流程使得UE的状态从空闲态转变为连接态,实施方法和上述业务请求流程类似,MME在该流程中判断ISR激活并且UE状态从空闲态变为连接态,就根据MME上的信息向MSC/VLR发起一个位置更新过程。
图11是利用本发明应用实例利用位置更新消息实施方式,UE在EPS网络进行S1释放的流程示意图。在S1释放过程中,UE的状态从连接态转 为空闲态,MME给MSC/VLR发送位置更新消息,通知MSC/VLR清除UE在EPS网络处于连接态的标志信息。后续在进行CS寻呼时,MSC/VLR向UE可能接入的MME和SGSN同时发送CS寻呼消息。该流程包含以下步骤:
步骤1101,网络发起的S1连接释放过程,在该过程中UE在MME中的状态从连接态转为空闲态。按照现有技术中的S1释放流程完成该步骤;
步骤1102,在S1释放过程完成时或者进行过程中,MME判断如果是ISR激活并且UE的状态是从连接态变为空闲态,就向MSC/VLR发起位置更新过程。MME给MSC/VLR发送位置更新请求消息,消息中携带UE在EPS系统中不处于连接态信息,该信息可以通过新增加一个参数表示,也可以如图12所示不带UE在EPS系统中的连接状态信息;
步骤1103,MSC/VLR接收到MME发来的位置更新消息,进行位置更新并清除UE在EPS网络中处于连接态标志;
步骤1104,上述过程完成后,MSC/VLR给MME发送位置更新应答,MME接收到MSC/VLR发来的位置更新应答消息,知道是因为UE的状态发生变化发起的位置更新流程,不需要给UE发送跟踪区更新接受等消息,结束流程。
UE在UMTS/GSM网络PS域中状态在空闲态和连接态之间变化时的实现方法和上述EPS网络所示实现方法类似,此处不再给出。
综上所述,利用本发明的方法,实现了引入ISR功能后在进行电路域寻呼时,各种情况下都能够正确地进行电路域寻呼,而且能够实现了在ISR功能激活且移动终端在多个分组域网络中一个处于连接态时减少寻呼信令,从而减少无线信令负荷和节约无线资源的目的。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种在多个分组域网络进行电路域寻呼的方法,应用于空闲模式下节约信令功能激活且移动终端在所述多个分组域网络中一个处于连接态时进行电路域寻呼的场景,其特征在于,包括如下步骤:
(1)所述分组域网络中与移动交换中心/拜访位置寄存器建立Gs关联关系的分组域网元判断如果是空闲模式下节约信令功能激活并且移动终端在一个分组域网络中状态在空闲态和连接态之间发生变化,则向所述移动交换中心/拜访位置寄存器发送消息,将所述移动终端当前的位置信息通知到所述移动交换中心/拜访位置寄存器;
(2)所述移动交换中心/拜访位置寄存器收到所述消息后,保存所述移动终端当前的位置信息;
(3)当进行电路域寻呼时,所述移动交换中心/拜访位置寄存器判断移动终端在分组域网络中的状态,当所述移动终端在分组域网络中的状态为连接态时,所述移动交换中心/拜访位置寄存器向所述移动终端当前所处的一个分组域网络发送电路域寻呼;当所述移动终端在分组域网络中的状态为空闲态时,所述移动交换中心/拜访位置寄存器向所述移动终端可能接入的多个分组域网络发送电路域寻呼。
2.如权利要求1所述方法,其特征在于,所述分组域网元是移动性管理实体或通用分组无线业务服务支持节点。
3.如权利要求1所述方法,其特征在于,
步骤(1)中,所述分组域网元发送给所述移动交换中心/拜访位置寄存器的移动终端当前的位置信息包含所述移动终端在所述分组域网元所属的分组域网络中是否处于连接态的信息;
步骤(2)中,所述移动交换中心/拜访位置寄存器将所述移动终端在所述分组域网元所属的分组域网络中是否处于连接态的信息作为Gs关联关系的一部分进行保存。
4.如权利要求3所述方法,其特征在于,步骤(1)中,所述分组域网元向所述移动交换中心/拜访位置寄存器发送的移动终端当前的位置信息采用下面两种方式之一实现:
(1.1)在Gs接口消息中增加参数;
(1.2)在Gs接口消息中增加新的消息类型。
5.如权利要求3所述方法,其特征在于,所述方法包含以下两种情况:所述移动终端在一个分组域网络中状态从空闲态变为连接态和从连接态转为空闲态。
6.如权利要求4所述方法,其特征在于,所述当前的位置信息采用(1.1)方式实现时,所述Gs接口消息为位置更新消息。
7.如权利要求6所述方法,其特征在于,当所述移动终端在一个分组域网络中状态从空闲态变为连接态时,所述方法包括如下步骤:
(7.1)所述分组域网络中与所述移动交换中心/拜访位置寄存器建立Gs关联关系的分组域网元判断如果是空闲模式下节约信令功能激活并且移动终端在一个分组域网络中状态从空闲态变为连接态时,则向所述移动交换中心/拜访位置寄存器发送位置更新消息,所述位置更新消息中包含所述移动终端在所述分组域网络中处于连接态信息;
(7.2)所述移动交换中心/拜访位置寄存器接收到所述位置更新消息,进行位置更新并设置所述移动终端在所述分组域网络中处于连接态标志;
(7.3)当所述移动终端在所述分组域网络中处于连接态,进行电路域寻呼时,所述移动交换中心/拜访位置寄存器只向所述移动终端处于连接态的所述分组域网络发送电路域寻呼。
8.如权利要求6所述方法,其特征在于,当所述移动终端在一个分组域网络中状态从连接态转为空闲态时,所述方法包括如下步骤:
(8.1)所述分组域网络中与所述移动交换中心/拜访位置寄存器建立Gs关联关系的分组域网元判断如果是空闲模式下节约信令功能激活并且移动终端在一个分组域网络中状态从连接态变为空闲态时,则向所述移动交换中心/拜访位置寄存器发送位置更新消息,所述位置更新消息中携带所述移动终端在所述分组域网络中不处于连接态的信息或者不携带所述移动终端在所述分组域网络中是否处于连接态信息;
(8.2)所述移动交换中心/拜访位置寄存器接收到所述位置更新消息,进行位置更新并清除所述移动终端在所述分组域网络中处于连接态标志;
(8.3)当所述移动终端在所述分组域网络中处于空闲态,进行电路域寻呼时,所述移动交换中心/拜访位置寄存器向所述移动终端可能接入的多个分组域网络发送电路域寻呼。
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