CN101820647B - 移动通信系统、移动通信方法、移动台以及交换机 - Google Patents

移动通信系统、移动通信方法、移动台以及交换机 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种移动通信系统、移动通信方法、移动台以及交换机。通过只限制拥挤主要原因的处理，在不影响本不应该限制的处理的情况下，避免拥挤。在本发明的移动通信系统中，交换机MSC/SGSN包括：拥挤主要原因检测部(11)，其检测交换机MSC/SGSN中的拥挤发生因素；以及限制指示发送部(12)，其根据检测出的拥挤发生因素，对无线线路控制站RNC发送用于指示在交换机MSC/SGSN中应限制的处理类别的处理类别限制指示，无线线路控制站RNC包括报告信息发送部(22)，其对移动台UE发送包含接收到的处理类别限制指示的报告信息。

Description

移动通信系统、移动通信方法、移动台以及交换机
本申请是2007年10月10日提交的申请号为2007101809742、名称为“移动通信系统、移动通信方法、移动台以及交换机”的申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种移动通信系统、移动通信方法、移动台以及交换机。
背景技术
在现有的移动通信系统中存在如下问题：例如，在电车跨越位置登录区域时，由于乘坐该电车的所有用户的移动台同时开始发送位置登录请求，因此大大压迫无线容量以及交换机的处理负荷。
另外，还存在如下问题：在由于特定的事件(例如，电视企划等的申请)而进行大量的发信处理时，由于发送用于进行该发信处理的主叫请求，因此大大压迫无线容量以及交换机的处理负荷。
为了解决上述问题，在当前的3GPP标准规格中，规定了“Domain SpecificAccess Control(以下称为DSAC)”。在该DSAC中，在网络中发生了拥挤时等，分开限制线路交换机中的处理和分组交换机中的处理。
此外，在没有应用DSAC时，在线路交换网络或分组交换网络中发生了拥挤的情况下，线路交换机以及分组交换机中的所有处理都被限制(禁止)。因此，移动台通过线路交换机以及分组交换机中的任何一个都不能进行主叫、被叫处理或位置登录处理。
另外，在应用了DSAC时，在线路交换网络或分组交换网络中发生了拥挤的情况下，禁止发生了拥挤的域、即发生了拥挤的网络中的交换机(线路交换机或分组交换机)中的所有处理。因此，移动台无法通过发生了拥挤的网络中的交换机(线路交换机或分组交换机)进行主叫、被叫处理或位置登录处理。
参照图1至图3，说明在应用现有的DSAC的移动通信系统中限制各交换机中的处理的动作。
如图1至图3所示，在步骤S1000中，线路交换机MSC或分组交换机检测线路交换网络或分组交换网中的拥挤的发生。
在步骤S1001中，检测到了上述拥挤的交换机(线路交换机MSC或分组交换机SGSN)对无线线路控制站RNC发送用于指示限制线路交换机MSC或分组交换机SGSN中的所有处理的“CS限制指示”或“PS限制指示”。
无线线路控制站RNC在步骤S1002中生成包含接收到的CS限制指示或PS限制指示的报告信息，并在步骤S1003中，通过无线基站BTS对下属的位置登录区域发送上述报告信息。
其结果为，移动台无法通过发生了拥挤的网络中的交换机(线路交换机或分组交换机)进行主叫、被叫处理或位置登录处理。
【非专利文献1】3GPP TS.24.008V6.1.2.0(6.c.0)，2006年3月发行
【非专利文献2】3GPP TS.25.331V6.5.0，2005年3月发行
发明内容
一般来讲，网络中的主要的拥挤原因是位置登录处理以及发信处理等特定的处理，因此只要限制这些处理中的一些处理就足够了，大部分情况下不需要对交换机中的所有处理进行限制。
尽管如此，在应用如上所述的现有的DSAC的移动通信系统中，是针对属于特定的位置登录区域的所有移动台，来限制线路交换机或分组交换机中的所有处理。因此，存在如下问题：由于不必要的限制，影响了向本不应该限制的在服务区内的移动台的被叫处理、或新移动至该特定的位置登录区域的移动台的位置登录处理。
因此，本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提供一种移动通信系统、移动通信方法、移动台以及交换机，它们通过只限制成为拥挤的主要原因的处理，能够在不影响本不应该限制的处理的情况下避免拥挤。
附图说明
图1是在用于说明现有的移动通信系统中进行CS限制或PS限制时的动作的图。
图2是表示在现有的移动通信系统中进行CS限制时的动作的顺序图。
图3是表示在现有的移动通信系统中进行PS限制时的动作的顺序图。
图4是本发明的第一实施方式的交换机的功能框图。
图5是本发明的第一实施方式的无线线路控制站的功能框图。
图6是表示本发明的第一实施方式的无线线路控制站中接收的限制信息的一例的图。
图7是表示本发明的第一实施方式的无线线路控制站中接收的限制信息的一例的图。
图8是表示本发明的第一实施方式的无线线路控制站中接收的限制信息的一例的图。
图9是表示本发明的第一实施方式的无线线路控制站中接收的限制信息的一例的图。
图10是表示本发明的第一实施方式的无线线路控制站中接收的限制信息的一例的图。
图11是本发明的第一实施方式的移动台的功能框图。
图12是用于说明本发明的第一实施方式的移动通信系统中进行CS位置登录限制时的动作的图。
图13是表示在本发明的第一实施方式的移动通信系统中进行CS位置登录限制时的动作的顺序图。
图14是用于说明在本发明的第一实施方式的移动通信系统中进行PS位置登录限制时的动作的图。
图15是表示在本发明的第一实施方式的移动通信系统中进行PS位置登录限制时的动作的顺序图。
图16是用于说明在本发明的第一实施方式的移动通信系统中进行CS主叫限制时的动作的图。
图17是表示在本发明的第一实施方式的移动通信系统中进行CS主叫限制时的动作的顺序图。
图18是表示在本发明的第一实施方式的移动通信系统中进行CS主叫限制以及CS位置登录限制时的动作的顺序图。
图19是表示在本发明的第一实施方式的移动通信系统中进行CS主叫限制以及PS位置登录限制时的动作的顺序图。
图20是表示在本发明的第一实施方式的移动通信系统中解除CS位置登录限制时的动作的顺序图。
具体实施方式
(本发明的第一实施方式的移动通信系统的结构)
参照图4至图12，说明本发明的第一实施方式的移动通信系统的结构。
如图12所示，本实施方式的移动通信系统具备：交换机(线路交换机MSC或分组交换机SGSN)、无线线路控制站RNC、多个基站BS#A、BS#B、以及多个移动台UE#1、UE#2。
线路交换机MSC是负责线路交换服务的装置，进行对移动台UE的线路交换网络的位置登录处理、以及线路交换网络中的通信控制。
另外，分组交换机SGSN是负责分组交换服务的装置，进行对移动台UE的分组交换网络的位置登录处理、以及分组交换网络中的通信控制。
如图4所示，交换机MSC或SGSN具备拥挤主要原因检测部11和限制指示发送部12。
拥挤主要原因检测部11检测交换机MSC或SGSN中的拥挤发生因素。
具体而言，拥挤主要原因检测部11在交换机MSC或SGSN中对是由于哪一个处理的原因而发生了拥挤进行检测。
例如，拥挤主要原因检测部11也可以构成为根据CPU使用率来检测拥挤的发生。例如，拥挤主要原因检测部11在检测到CPU使用率比预定阈值高的的进程(例如，位置登录进程或主叫进程)时，判断为由于该进程的原因而发生了拥挤。
此外，拥挤主要原因检测部11也可以构成为对是由于一个拥挤主要原因而发生了拥挤进行检测，也可以构成为对是由于多个拥挤主要原因而发生了拥挤进行检测。
限制指示发送部12根据由拥挤主要原因检测部11检测出的拥挤发生因素，对无线线路控制站RNC发送用于指示在交换机MSC或SGSN中应限制的处理类别(例如，位置登录处理或发信处理)的处理类别限制指示。
例如，限制指示发送部12可以构成为：在检测到CPU使用率比预定阈值高的的进程(例如，位置登录进程或主叫进程)时，发送用于指示限制与该进程对应的移动台UE侧的处理(例如，位置登录处理或发信处理)的处理类别限制指示(例如，位置登录限制指示或主叫限制指示)。
此外，限制指示发送部12可以构成为：发送用于限制一个处理的处理类别限制指示，也可以构成为：发送用于限制多个处理的处理类别限制指示。
无线线路控制站RNC是负责与移动台UE之间的无线通信控制的装置。
另外，无线线路控制站RNC在与移动台UE之间通过无线线路交换预定信息，并且将在与移动台UE之间进行了交换的预定信息通知给交换机MSC/SGSN。
如图5所示，无线线路控制站RNC具备处理类别限制指示接收部21和报告信息发送部22。
处理类别限制指示接收部21接收从交换机MSC/SGSN发送的处理类别限制指示。
报告信息发送部22生成包含由处理类别限制指示接收部21接收到的处理类别限制指示的报告信息，并发送给移动台UE。
这里，报告信息发送部22独立生成并发送线路交换网络用的报告信息和分组交换网络用的报告信息。
此外，报告信息发送部22可以生成并发送用于限制一个处理的报告信息，也可以生成并发送用于限制多个处理的报告信息。
图6表示由报告信息发送部22生成的报告信息的一例。
如图7所示，在现有的移动通信系统中使用的报告信息被构成为：在由3GPP规定的“SIB3(System Information Block Type 3)”中包含通常限制指示、CS限制指示或PS限制指示。
相对于此，在本实施方式的移动通信系统中，如图8至图10所示，报告信息发送部22在“SIB3”追加处理类别限制指示(位置登录限制指示或主叫限制指示等)后对多个移动台UE进行广播。
具体而言，报告信息发送部22也可以如图8所示，在“SIB3”追加位置登录限制指示、主叫限制指示或被叫限制指示等表示处理类别限制指示的信息要素，并对各个信息要素定义“CS限制的有无(true或false)”以及“PS限制的有无(true或false)”。
例如，在CS限制为“true”、位置登录限制指示为“true”、此外的处理类别限制指示为“false”的情况下，相关移动台UE可以判断为“只限制了线路交换机MSC中的位置登录处理”。
另外，报告信息发送部22也可以如图9所示，在“SIB3”中的表示CS限制指示的信息要素以及表示PS限制指示的信息要素内分别追加表示处理类别限制指示的信息要素，并在追加的表示各处理类别限制指示的信息要素内分别定义“位置登录限制的有无”、“主叫限制的有无”或“被叫限制的有无”等。
例如，在限制了线路交换机MSC中的位置登录处理以及分组交换机SGSN中的发信处理时，表示CS限制指示的信息要素内的“Access class”成为“true”，表示CS限制指示的信息要素内的、表示处理类别限制指示的信息要素中只有“位置登录限制指示”成为“true”，表示PS限制指示的信息要素内的“Accessclass”成为“true”，表示PS限制指示的信息要素内的、表示处理类别限制指示的信息要素中只有“主叫限制指示”成为“true”。
另外，报告信息发送部22也可以如图10所示，对“SIB3”中的表示CS限制指示的信息要素以及表示PS限制指示的信息要素分别追加表示处理类别限制指示的信息要素，并在所追加的表示各处理类别限制指示的信息要素内定义“位置登录限制的有无”、“主叫限制的有无”或“被叫限制的有无”等。
根据图10所示的例子，报告信息发送部22可以与“CS限制的有无”或“PS限制的有无”无关地定义“位置登录限制的有无”、“主叫限制的有无”或“被叫限制的有无”等。
例如，即使在CS限制以及PS限制双方都为“false”的情况下，移动台UE也会对在表示处理类别限制指示的信息要素中成为“true”的处理。
此外，报告信息发送部22也可以构成为：在无线容量本身发生了拥挤时，自己生成并发送包含处理类别限制指示的报告信息。
如图11所示，移动台UE具备报告信息接收部31、解析部32、位置登录处理部33、发信处理部34、以及被叫处理部35。
报告信息接收部31接收从无线线路控制站RNC发送的报告信息。
解析部32根据由报告信息接收部31接收到的报告信息中所包含的处理类别限制指示，解析应限制的特定的交换机(线路交换机MSC或分组交换机SGSN)中的特定处理(参照图6)。
位置登录处理部33、发信处理部34和被叫处理部35抑制由解析部32解析出的特定的交换机(线路交换机MSC或分组交换机SGSN)中的特定的处理。
具体而言，位置登录处理部33通过对线路交换机MSC或分组交换机SGSN发送CS位置登录请求或PS位置登录请求来进行位置登录处理。
另外，位置登录处理部33抑制由解析部32解析出的特定的交换机(线路交换机MSC或分组交换机SGSN)中的位置登录处理。
具体而言，发信处理部34通过对线路交换机MSC或分组交换机SGSN发送CS主叫请求或PS主叫请求来进行发信处理。
另外，发信处理部34抑制由解析部32解析出的特定的交换机(线路交换机MSC或分组交换机SGSN)中的发信处理。
具体而言，被叫处理部35通过接收来自线路交换机MSC或分组交换机SGSN的CS被叫通知或PS被叫通知来进行被叫处理。
另外，被叫处理部35抑制由解析部32解析出的特定的交换机(线路交换机MSC或分组交换机SGSN)中的被叫处理。
(本发明的第一实施方式的移动通信系统的动作)
参照图11至图20，说明本发明的第一实施方式的移动通信系统的动作。此外，在图11至图20的例子中，由于基站BS只进行信息转发，因此省略说明。
第一，参照图12至图14，说明在本实施方式的移动通信系统中进行CS位置登录限制或PS位置登录限制时的动作。
在步骤S100电车从位置登录区域A移动至位置登录区域B时，在步骤S101中，该电车内的用户的移动台UE#1在位置登录区域B中一齐发送位置登录请求(CS位置登录请求、PS位置登录请求或CS/PS位置登录请求)。
在步骤S102中，在交换机(线路交换机MSC或分组交换机SGSN)中，大量的位置登录请求到达而发生拥挤。
在步骤S103中，交换机MSC或SGSN对无线线路控制站RNC发送用于限制该交换机中的位置登录处理的位置登录限制指示(CS位置登录限制指示或PS位置登录限制指示)。
无线线路控制站RNC在步骤S104中生成包含接收到的位置登录限制指示的报告信息，并在步骤S105中通过广播对位置登录区域B发送所生成的报告信息。
在步骤S106中，上述移动台UE#1通过接收上述报告信息并进行解析，识别到在位置登录区域B内限制了位置登录处理，从而抑制位置登录区域B中的位置登录处理。
此外，在上述情况下，由于已经处于位置登录区域B的移动台UE#2已经进行了位置登录处理，因此也可以进行主叫、被叫处理。
尤其，在沿着线路等的位置登录区域的边界，无线线路控制站RNC由于一直进行包含位置登录限制指示的报告信息的发送(此外，限制率在运用中变更)，因而不会一齐进行位置登录处理，由此可以将如上所述的拥挤防止于未然。
第二，参照图15至图17，说明在本实施方式的移动通信系统中进行CS主叫限制或PS主叫限制时的动作。
在步骤S201中，移动台UE在特定的事件中一齐发送主叫请求(CS主叫请求(例如语音电话主叫请求或电视电话主叫请求)或PS主叫请求(例如i-mode(注册商标)连接请求或邮件发送请求))。
在步骤S202中，在交换机(线路交换机MSC或分组交换机SGSN)中，大量的主叫请求到达而发生拥挤。
在步骤S203中，交换机MSC或SGSN对无线线路控制站RNC发送用于限制该交换机中的发信处理的主叫限制指示(CS主叫限制指示或PS主叫限制指示)。
无线线路控制站RNC在步骤S204中生成包含接收到的主叫限制指示的报告信息，并在步骤S205中通过广播对特定区域发送所生成的报告信息。
在步骤S206中，移动台UE通过接收并解析上述报告信息，识别到在该特定区域内限制了发信处理，从而抑制该特定区域中的发信处理。
第三，参照图18说明在本实施方式的移动通信系统中进行CS主叫限制和CS位置登录限制时的动作。
多个移动台UE在步骤S301中发送CS主叫请求，并且在步骤S302中发送CS位置登录请求。
在步骤S303中，在线路交换机MSC中，大量的CS主叫请求以及CS位置登录请求到达而发生拥挤。
在步骤S304中，线路交换机MSC对无线线路控制站RNC发送用于限制该线路交换机MSC中的CS发信处理以及CS位置登录处理的CS主叫限制指示以及CS位置登录限制指示。
无线线路控制站RNC在步骤S305中生成包含接收到的CS主叫限制指示以及CS位置登录限制指示的报告信息，并在步骤S306中通过广播对特定区域发送所生成的报告信息。
在步骤S307中，移动台UE通过接收并解析上述报告信息，识别到在该特定区域内限制了CS发信处理以及CS位置登录处理，从而抑制该特定区域中的CS发信处理以及CS位置登录处理。
第四，参照图19说明在本实施方式的移动通信系统中进行CS主叫限制以及PS位置登录限制时的动作。
多个移动台UE在步骤S401中发送CS主叫请求，并且在步骤S402中发送PS位置登录请求。
在步骤S403中，在线路交换机MSC中，大量的CS主叫请求到达而发生拥挤。
在步骤S404中，线路交换机MSC对无线线路控制站RNC发送用于限制该线路交换机MSC中的CS发信处理的CS主叫限制指示。
另外，在步骤S405中，在分组交换机SGSN中，大量的PS位置登录请求到达而发生拥挤。
在步骤S406中，分组交换机SGSN对无线线路控制站RNC发送用于限制该分组交换机SGSN中的PS位置登录处理的PS位置登录限制指示。
无线线路控制站RNC在步骤S407中生成包含接收到的CS主叫限制指示以及PS位置登录限制指示的报告信息，并在步骤S408中通过广播对特定区域发送所生成的报告信息。
在步骤S409中，移动台UE通过接收并解析上述报告信息，识别到在该特定区域内限制了CS发信处理以及PS位置登录处理，从而抑制该特定区域中的CS发信处理以及PS位置登录处理。
第五，参照图20说明在本实施方式的移动通信系统中解除CS位置登录限制时的动作。
在步骤S501中，无线线路控制站RNC生成包含CS位置登录限制指示的报告信息，并使用广播作为“SYSTEM INFORMATION”来进行发送。
在步骤S502中，移动到了特定区域的移动台UE通过接收并解析上述报告信息，识别到在该特定区域中限制了CS位置登录处理，从而抑制该特定区域中的CS位置登录处理。
在步骤S503中，移动台UE使用“Routing Area Update Request(updatetype：RA updating)”，对上述特定区域中的分组交换机SGSN发送PS位置登录请求。
在步骤S504中，移动台UE从该分组交换机SGSN接收通知上述特定区域中的PS位置登录处理已经完成了的“Routing Area Update Accept(updateresult：RA updated)”。
在步骤S505中，线路交换机MSC对无线线路控制站RNC发送用于指示上述特定区域中的CS位置登录处理的限制解除的CS位置登录限制解除指示。
无线线路控制站RNC在步骤S506中生成包含接收到的CS位置登录限制解除指示的报告信息，并在步骤S507中发送“Paging Typel(bcch modify)”后，在步骤S508中将所生成的报告信息作为“SYSTEM INFORMATION”通过广播发送给上述特定区域。
在步骤S509中，移动台UE通过接收并解析上述报告信息，识别到在上述特定区域中解除了位置登录处理的限制。
在步骤S510中，移动台UE使用“Routing Area Update Request(update type：combined RA·LA updating with IMSI attach)”，对上述特定区域中的分组交换机SGSN发送CS位置登录请求。
在步骤S511中，分组交换机SGSN对应接收到的“Routing Area UpdateRequest(update type：combined RA·LA updating with IMSI attach)”，对线路交换机MSC进行移动台UE的CS位置登录处理。
在步骤S512中，分组交换机SGSN对移动台UE发送通知上述特定区域中的CS位置登录处理已经完成了的“Routing Area Update Accept(update result：combined RA/LA updated)”。
(本发明的第一实施方式的移动通信系统的作用·效果)
根据本发明的第一实施方式的移动通信系统，交换机MSC或SGSN的限制指示发送部12确定各交换机中的成为拥挤主要原因的处理并对其进行限制，由此可以避免对本不应该限制的处理的恶劣影响。
另外，根据本发明的第一实施方式的移动通信系统，交换机MSC或SGSN的限制指示发送部12在特定场所(线路上的位置登录区域边界等)通过一直发送处理类别限制指示，在该特定场所预先限制特定处理(位置登录处理)，由此可以避免拥挤状态。

Claims (4)

1.一种移动通信系统，其具备管理无线通信控制处理装置和移动台，其特征在于，
所述管理无线通信控制处理装置包括：报告信息发送部，该报告信息发送部对移动台发送报告信息，所述报告信息包含通常限制指示、CS限制指示或PS限制指示，以及包含处理类别限制指示，所述处理类别限制指示包括位置登录限制的有无、主叫限制的有无或者被叫限制的有无，
所述移动台包括：
报告信息接收部，其接收从所述管理无线通信控制处理装置发送的报告信息；以及
处理部，以接收到的包含在所述报告信息中的所述通常限制指示、CS限制指示或PS限制指示，和所述处理类别限制指示的结合为基础，抑制交换机中的特定处理。
2.根据权利要求1所述的移动通信系统，其特征在于，
所述处理类别限制指示包括表示位置登录处理限制有无的位置登录处理限制指示、表示被叫处理限制有无的被叫限制指示及表示主叫处理限制有无的主叫限制指示中的任何一个。
3.一种移动通信方法，其特征在于，包括如下步骤：
管理无线通信控制处理装置对移动台发送报告信息，所述报告信息包含通常限制指示、CS限制指示或PS限制指示，以及包含处理类别限制指示，所述处理类别限制指示包括位置登录限制的有无、主叫限制的有无或者被叫限制的有无；以及
所述移动台以接收到的包含在所述报告信息中的所述通常限制指示、CS限制指示或PS限制指示，和所述处理类别限制指示的结合为基础，抑制交换机中的特定处理。
4.一种移动台，其特征在于，包括：
报告信息接收部，其接收从管理无线通信控制处理装置发送的报告信息；
解析部，其根据在接收到的报告信息中包含的处理类别限制指示，对应限制的特定交换机中的特定处理进行解析，所述处理类别限制指示包括位置登录限制的有无、主叫限制的有无或者被叫限制的有无；以及
处理部，以接收到的包含在所述报告信息中的通常限制指示、CS限制指示或PS限制指示，和所述处理类别限制指示的结合为基础，抑制交换机中的特定处理。
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