长期演进网络中终端切换时的定位处理方法及系统
技术领域
本发明涉及长期演进(Long Term Evolution,LTE)网络的定位业务,更具体地说涉及LTE网络中终端切换时的定位处理方法及系统。
背景技术
目前的移动通信技术面临着为用户提供更高的数据速率的问题,需要为网络提供更好的覆盖和更大的容量。为了解决上述问题,第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project,3GPP)在2004年12月启动了无线接入网LTE,演进的接入技术(Evolved-UTRA,E-UTRA)和演进的接入网络(Evolved-UTRAN,E-UTRAN),以及面向全IP的分组域核心网演进项目系统架构演进(System Architecture Evolution,SAE),希望通过对无线接口到核心网络的持续演进和增强,为运营商和用户不断增长的需求提供更好的支持,从而在今后10年甚至更长的时间,一直保持在移动通信领域的技术先发优势。
在LTE定位过程中,如果UE位置移动发生切换时,E-UTRAN内部需要进行一系列的消息交互完成切换。图1所示为一个使用X2接口的E-UTRAN内部演进基站(evolved NodeB,eNB)间切换的流程图,包括如下步骤:
步骤110:源eNB发送切换请求给目标eNB;
步骤120:目标eNB判断切换可以继续,发送切换响应给源eNB,其中提供目标eNB相关信息,如新的小区级无线网络临时标识(Cell-RadioNetwork Temporary Identifier,C-RNTI)、目标eNB安全信息和随机接入参数等;
步骤130:源eNB收到目标eNB的切换响应后,源eNB发送切换命令给终端(UE),其中携带新的C-RNTI、目标eNB安全信息和随机接入参数等;
步骤140:UE收到切换命令后,执行与目标eNB的同步,在成功接入目标小区后,发送切换完成消息给目标eNB;
步骤150:目标eNB更新与移动管理实体(Mobility Management Entity,MME)间承载路径,同时MME通知服务网关新的承载路径;
步骤160:目标eNB发送释放资源消息给源eNB,请求源eNB释放相关资源如UE context等,切换过程结束。
定位业务(LCS,LoCation Services)是移动通信网所提供的一种新型增值业务。该业务通过无线定位技术来获得终端的位置信息(经纬度、移动速度等),提供给终端、移动通讯网络或者其它外部实体,实现各种与位置相关的业务。
目前的定位方法可以分为两大类,即基于网络的定位方法和UE相关(基于UE或UE辅助)的定位方法;其中,基于网络的定位方法中,UE不参与定位过程的定位信令交互,由网络独立完成定位测量、上报;UE相关即基于UE或UE辅助的定位方法中,UE参与到定位测量和上报过程,如OTDOA定位方法。终端可以通过对服务小区或相邻小区的信号进行测量,或者通过内置的定位模块对卫星信号进行测量,以获得用于计算该终端当前位置的数据。
为了支持定位业务,在LTE现有技术的基础上,引入了新的协议:LTE定位协议LPP(LTE Positioning Protocol)和LPPa。其中,LPP指UE和E-SMLC之间定位传输协议;LPPa指eNB和E-SMLC之间定位传输协议。
在LTE定位过程中,如果UE位置移动发生切换,根据需求,需要维持定位业务的连续性。针对基于UE及UE辅助的定位,切换发生时定位业务的连续性在当前协议中没有相关描述,因此需要完善。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供长期演进网络中终端切换时的定位处理方法及系统,能够在定位业务进行过程中UE发生切换时,维持定位业务连续性。
为了解决上述问题,本发明提供了一种长期演进网络中终端切换时的定位处理方法,包括:
在定位业务处理过程中终端发生切换,该终端完成切换后,所述终端发送长期演进定位协议数据单元(LPP PDU)给增强型服务移动位置中心(E-SMLC),在所述LPP PDU中携带所述定位业务所需的信息;
所述E-SMLC收到所述LPP PDU后,执行所述定位业务的后续处理。
相应地,上述方法还具有如下特点:
所述定位业务所需的信息包括定位测量信息,终端定位能力信息,以及请求或更新定位辅助数据中的一种或多种。
相应地,上述方法还具有如下特点:
所述E-SMLC收到所述LPP PDU后,执行所述定位业务的后续处理包括:
所述E-SMLC收到的所述LPP PDU如果包含所述定位测量信息,所述E-SMLC在进行后续定位处理时,结束定位过程,或者发送定位数据请求重新启动终端定位测量过程;
所述E-SMLC收到的所述LPP PDU如果包含所述终端定位能力信息,E-SMLC在进行后续定位处理时,选择定位方法,继续定位过程;
所述E-SMLC收到的所述LPP PDU如果包含所述请求定位辅助数据或更新定位辅助数据的信息,所述E-SMLC在进行后续定位处理时,收集新的定位辅助数据,发送给所述终端;或者重新发送定位辅助数据给所述终端。
相应地,上述方法还具有如下特点:
所述终端完成切换后,通过以下步骤将所述LPP PDU发送到所述E-SMLC:
所述终端通过无线资源控制上行链路信息传输消息(RRC ULInformation Transfer)将所述LPP PDU发给目标eNB;
所述目标eNB通过S1应用协议上行链路非接入层传送消息(S1APUplink NAS Transport),将所述LPP PDU透传给移动管理实体;
所述移动管理实体把所述LPP PDU和终端标识传给所述E-SMLC。
为了解决上述问题,本发明还提供了一种可实现终端切换时的定位处理的系统,包括终端和增强型服务移动位置中心(E-SMLC),用于长期演进网络,包括:
所述终端,用于在定位业务处理过程中该终端发生切换,所述终端完成切换后,构建长期演进定位协议数据单元(LPP PDU)并发送给所述E-SMLC,在所述LPP PDU中携带所述定位业务所需的信息;
所述E-SMLC,用于接收所述终端发送来的所述LPP PDU,并根据所述LPP PDU中携带所述定位业务所需的信息,执行所述定位业务的后续处理。
为了解决上述问题,本发明还提供了一种长期演进网络中终端切换时的定位处理方法,包括:
在定位业务处理过程中终端发生切换,源演进基站(eNB)在发送切换命令前,向增强型服务移动位置中心(E-SMLC)发送长期演进定位(LPPa)协议数据单元(PDU),在所述LPPa PDU中携带所述定位业务所需的信息;
所述E-SMLC收到所述LPP PDU后,执行所述定位业务的后续处理。
相应地,上述方法还具有如下特点:
所述定位业务所需的信息包括定位测量信息,终端定位能力信息,以及请求或更新定位辅助数据中的一种或多种。
相应地,上述方法还具有如下特点:
所述E-SMLC收到所述LPP PDU后,执行所述定位业务的后续处理具体包括:
如果所述LPPa PDU携带的是所述定位测量信息或所述定位能力信息,所述E-SMLC确定为暂停发送定位数据,此时E-SMLC暂停发送定位数据给所述源eNB和所述终端;
如果所述LPPa PDU携带的是所述请求或更新定位辅助数据,所述E-SMLC确定为收集定位辅助数据,此时所述E-SMLC继续收集定位辅助数据,但不发送;
当切换完成后,所述E-SMLC收到更新消息后,包括如下步骤:
如果所述E-SMLC确定为所属暂停发送定位数据,则此时可以发送定位数据给目标eNB或所述终端,继续定位过程;
如果所述E-SMLC确定为所述收集定位辅助数据,此时可以发送收集到的定位辅助数据给目标eNB或所述终端UE;
或者结束定位过程。
相应地,上述方法还具有如下特点:
所述源eNB在发送切换命令前,通过以下步骤向将所述LPPa PDU发送到所述E-SMLC:
所述源eNB判断UE要进行eNB切换后在发送切换请求之前,或者所述源eNB发送切换请求之后接收到切换响应之前,或者所述源eNB接收到切换响应之后发送切换命令之前,构建所述LPPa PDU,通过S1应用位置报告消息(S1AP Location Reporting)发送给移动控制实体;
所述移动控制实体将收到的所述LPPa PDU透传给所述E-SMLC,所述E-SMLC收到所述LPPa PDU后,确定定位业务后续的处理。
为了解决上述问题,本发明还提供了一种可实现终端切换时的定位处理的系统,包括源演进基站(eNB)和增强型服务移动位置中心(E-SMLC),用于长期演进网络,包括:
所述源eNB,用于在定位业务处理过程中终端发生切换,所述源eNB在发送切换命令前,向所述E-SMLC发送长期演进定位协议(LPPa)协议数据单元(PDU),在所述LPPa PDU中携带所述定位业务所需的信息;
所述E-SMLC,用于接收所述源eNB发送来的所述LPPa PDU,并根据所述LPPa PDU中携带所述定位业务所需的信息,执行所述定位业务的后续处理。
为了解决上述问题,本发明还提供了一种长期演进网络中终端切换时的定位处理方法,包括:
在定位业务处理过程中终端发生切换,增强型服务移动位置中心(E-SMLC)收到移动控制实体发送来的表示切换完成的状态更新消息,所述E-SMLC向终端发送携带有定位业务所需数据的长期演进定位协议数据单元(LPP PDU),继续定位过程。
相应地,上述方法还具有如下特点:
所述E-SMLC收到移动控制实体发送来的状态更新消息后,所述E-SMLC向终端发送所述LPP PDU具体包括如下步骤:
所述E-SMLC向目标eNB发送携带有定位业务所需数据长期演进定位协议(LPPa)PDU,其中定位业务所需数据为请求定位辅助数据或请求更新定位辅助数据;
所述目标eNB收到所述LPPa PDU后,根据其中携带的请求或更新定位辅助数据,收集定位辅助数据,并通过LPPa PDU将收集到的定位辅助数据发送给所述E-SMLC;
所述E-SMLC通过所述LPP PDU将定位辅助数据发送给终端。
为了解决上述问题,本发明还提供了一种可实现终端切换时的定位处理的系统,包括移动控制实体和增强型服务移动位置中心(E-SMLC),用于长期演进系统,包括:
所述移动控制实体,用于在切换完成后向所述E-SMLC发送状态更新消息;
所述E-SMLC,用于在收到所述状态更新消息后,向终端发送携带有定位业务所需数据的长期演进定位(LPP)协议数据单元(PDU),继续定位过程。
上述方法和系统针对基于UE或UE辅助的定位业务,通过上述LPP或LPPa协议消息通知,使E-SMLC能及时了解切换过程中定位进展,在切换后根据定位进程,决定后续处理过程,维持了定位业务的连续性。
附图说明
图1是现有技术中切换处理流程图;
图2是本发明实施例一切换时维持定位业务连续性的处理流程图;
图3是本发明实施例二切换时维持定位业务连续性的处理流程图;
图4是本发明实施例三切换时维持定位业务连续性的处理流程图;
图5是本发明实施例四切换时维持定位业务连续性的处理流程图;
图6是本发明实施例五切换时维持定位业务连续性的处理流程图。
具体实施方式
基于UE或UE辅助的定位业务处理过程中,发生切换时,可以在切换过程中续传定位数据给UE,但实现比较复杂。本发明本着LTE从简处理的理念,针对基于UE或UE辅助的定位业务,通过发送LPP协议数据单元(Protocol Data Unit,PDU)或LPPa PDU,能够在切换过程中维持定位连续性。
下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式。
本发明的实施例均以如图1所示的X2接口的E-UTRAN内部eNB间切换流程为例进行说明,但本发明的全部实施例都适用于所有E-UTRAN内部eNB间的切换流程,并不限于X2接口切换,如还可以是S1接口。
实施例一:
本实施例在基于UE或UE辅助的定位业务处理过程中,当发生切换时,UE发送LPP PDU通知增强型服务移动位置中心(Enhanced Serving MobileLocation Center,E-SMLC),由E-SMLC确定执行继续定位过程或者结束定位过程。本实施例的切换过程中维持定位连续性的方案如图2所示,具体包括以下步骤:
步骤210:源eNB发送切换请求给目标eNB;
步骤220:目标eNB判断切换可以继续,发送切换响应给源eNB,其中提供接入目标eNB的相关信息,如新的C-RNTI、目标eNB安全信息和随机接入参数等;
步骤230:源eNB收到目标eNB的切换响应后,发送切换命令给UE,其中携带新的C-RNTI、目标eNB安全信息和随机接入参数等;
步骤240:UE收到切换命令后,执行与目标eNB的同步,在成功接入目标小区后,发送切换完成消息给目标eNB;
步骤250:如果存在进行中的基于UE或UE辅助的定位业务,UE发送LPP PDU给E-SMLC,E-SMLC收到LPP PDU后执行后续的定位处理过程;具体包括如下步骤:
步骤2501:如果存在进行中的基于UE或UE辅助的定位业务,UE构建LPP PDU,通过RRC UL Information Transfer(无线资源控制上行链路信息传输)消息将该LPP PDU发给目标eNB;
其中,该LPP PDU中携带有定位测量信息、终端定位能力信息(如终端支持的定位方法等),请求或更新定位辅助数据中的一种或多种。具体可参见现有的定位流程。
步骤2502:目标eNB通过S1AP Uplink NAS Transport(S1应用协议上行链路非接入层传送)消息,将LPP PDU透传给MME;
步骤2503:MME把LPP PDU和UE标识(ID)传给E-SMLC,E-SMLC收到LPP PDU后,由于此时终端已经连接到目标eNB,因此处理如下:
如果收到的LPP PDU包含定位测量信息,E-SMLC在进行后续定位处理时,可以根据定位QoS、定位发起方等,决定结束定位过程,或者发送定位数据请求重新启动UE定位测量过程,等等。
如果收到的LPP PDU包含终端定位能力信息,E-SMLC在进行后续定位处理时,可以结合网络定位能力、此次定位QoS等选择定位方法,继续定位过程。
如果收到的LPP PDU包含请求定位辅助数据或更新定位辅助数据的信息,E-SMLC在进行后续定位处理时,根据定位方法的不同,可以收集新的定位辅助数据,发送给UE;或者重新发送定位辅助数据给UE。
以上E-SMLC进行的后续定位处理过程可以参见相应的定位处理流程。通过以上处理,可以在UE切换后维持定位过程的连续性;如果LPP PDU中携带有定位测量信息、终端定位能力信息,请求或更新定位辅助数据中的多种时,则同时执行。
步骤260:目标eNB更新与MME间承载路径,同时MME向服务网关通知新的承载路径;
步骤270:目标eNB向源eNB发送释放资源消息,请求源eNB释放相关资源如UE context等,切换过程结束;
步骤280:MME发送status update(状态更新)消息给E-SMLC,通知E-SMLC切换完成。
用于实现实施例一长期演进网络定位业务包括终端和增强型服务移动位置中心(E-SMLC),其中,
终端,用于在定位业务处理过程中该终端发生切换,终端完成切换后,构建LPP PDU并发送给E-SMLC,在LPP PDU中携带所述定位业务所需的信息;
E-SMLC,用于接收终端发送来的LPP PDU,并根据LPP PDU中携带定位业务所需的信息,执行定位业务的后续处理。
实施例二:
本实施例基于UE或UE辅助的定位业务,在切换过程中,源eNB判定UE切换后给目标eNB发送切换请求前,通过源eNB发送LPPa PDU通知E-SMLC,由E-SMLC确定继续定位过程或结束定位过程;当切换完成后E-SMLC根据所确定的结果执行继续定位过程或结束定位过程,如图3所示,具体包括如下步骤:
步骤310:源eNB判定UE要进行eNB切换,如果存在进行中的基于UE或UE辅助的定位业务,源eNB发送LPPa PDU通知E-SMLC,由E-SMLC确定定位业务的后续处理;具体包括如下步骤:
步骤3101:源eNB判断UE要进行eNB切换后,如果存在基于UE或UE辅助的定位业务,源eNB构建LPPa PDU,通过S1AP Location Reporting(S1AP位置报告)消息发送给MME;
其中,该LPPa PDU中包括定位测量信息、终端定位能力信息和请求或更新定位辅助数据中的一种或多种;
步骤3102:MME将收到的LPPa PDU透传给E-SMLC,E-SMLC收到LPPa PDU后,根据定位方法及定位处理过程,确定继续定位过程或结束定位过程;其中,继续定位过程进一步可以是暂停发送定位数据给源eNB和UE,或者收集定位辅助数据;
如果LPPa PDU携带的是定位测量信息或定位能力信息,E-SMLC确定为暂停发送定位数据,此时E-SMLC暂停发送定位数据给源eNB和UE;
如果LPPa PDU携带的是请求或更新定位辅助数据,E-SMLC确定为收集定位辅助数据,此时E-SMLC继续收集定位辅助数据,但不发送;
步骤320:源eNB发送切换请求给目标eNB;
步骤330:目标eNB判断切换可以继续,发送切换响应消息给源eNB,其中提供接入目标eNB的相关信息,如新的C-RNTI、目标eNB安全信息和随机接入参数等;
步骤340:源eNB收到目标eNB的切换响应后,发送切换命令给UE,其中携带新的C-RNTI、目标eNB安全信息和随机接入参数等;
步骤350:UE收到切换命令后,执行与目标eNB的同步,在成功接入目标小区后,发送切换完成消息给目标eNB;在此期间,UE暂停跟定位相关的测量上报过程;
步骤360:目标eNB更新与MME间承载路径,同时MME通知服务网关新的承载路径;
步骤370:目标eNB请求源eNB释放相关资源如UE context等,切换过程结束;
步骤380:MME发送status update消息给E-SMLC,表示切换完成。当E-SMLC收到status update消息后,根据步骤3102所确定的结果继续执行定位过程;
如果是暂停发送定位数据,则此时可以发送定位数据给目标eNB或UE,继续定位过程;
如果是收集定位辅助数据,此时可以发送收集到的定位辅助数据给目标eNB或UE;
或者结束定位过程。
实施例三:
本实施例针对基于UE或UE辅助的定位业务,在源eNB判定UE切换并向目标eNB发送切换请求后,源eNB利用LPPa PDU通知E-SMLC,由E-SMLC确定继续定位过程或结束定位过程,在切换完成后,E-SMLC根据确定的结果执行继续定位过程或结束定位过程,如图4所示。本实施例与实施例二的区别在于源eNB利用LPPa PDU通知E-SMLC的时机不同,其他处理流程同实施例二相同,具体包括如下步骤:
步骤410:源eNB发送切换请求给目标eNB;
步骤420:如果存在进行中的基于UE或UE辅助的定位业务,源eNB发送LPPa PDU通知E-SMLC,由E-SMLC确定继续定位过程或结束定位过程;具体包括:
步骤4201:源eNB发送切换请求给目标eNB后,如果存在基于UE或UE辅助的定位业务,源eNB构建LPPa PDU,通过S1AP Location Reporting消息将该LPPa PDU发给MME;其中包括定位测量信息、终端定位能力信息和请求或更新定位辅助数据中的一种或多种;
步骤4202:MME将收到的LPPa PDU透传给E-SMLC,E-SMLC收到LPPa PDU后,根据定位方法及定位处理过程,确定继续定位过程或结束定位过程;其中,继续定位过程可以是暂停发送定位数据给源eNB和UE或收集定位辅助数据;具体的执行过程参见步骤3102;
步骤430:目标eNB判断切换可以继续,发送切换响应消息给源eNB,其中提供目标eNB相关信息,如新的C-RNTI、目标eNB安全信息和随机接入参数等;
步骤440:源eNB收到目标eNB的切换响应后,发送切换命令给UE,其中携带新的C-RNTI、目标eNB安全信息和随机接入参数等;
步骤450:UE收到切换命令后,执行与目标eNB的同步,在成功接入目标小区后,发送切换完成消息给目标eNB;
步骤460:目标eNB更新与MME间承载路径,同时MME通知服务网关新的承载路径;
步骤470:目标eNB请求源eNB释放相关资源如UE context等,切换过程结束。
步骤480:MME发送status update消息给E-SMLC,表示切换完成。E-SMLC收到status update消息后,根据步骤4202确定的结果,如果确定为暂停发送定位数据给源eNB和UE,则此时可以发送定位数据给目标eNB或UE,继续定位过程;如果是收集定位辅助数据,此时可以发送收集到的定位辅助数据给目标eNB或UE;或者结束定位过程。
实施例四:
本实施例基于UE或UE辅助的定位业务,在源eNB判定UE切换,发送切换请求给目标eNB后,当源eNB收到目标eNB的切换响应后,源eNB利用LPPa PDU通知E-SMLC,由E-SMLC判断确定执行暂停发送定位数据给源eNB,收集定位辅助数据,或者根据需求结束定位过程,具体过程如图5所示,本实施例同实施例二和实施例三的区别仅仅是源eNB通知E-SMLC的时机不同,其它处理过程相同,此处不再赘述。
用于实现实施例二、三和四的长期演进网络定位业务,包括源eNB和E-SMLC,其中:
源eNB,用于在定位业务处理过程中终端发生切换,源eNB在发送切换命令前,向E-SMLC发送LPPa PDU,其中携带定位业务所需的信息;
E-SMLC,用于接收源eNB发送来的LPPa PDU,并根据LPPa PDU中携带定位业务所需的信息,执行定位业务的后续处理。
实施例五:
本实施例为针对基于UE或UE辅助的定位业务,在E-SMLC收到MME的status update消息后,由E-SMLC主动发送定位辅助数据给UE,继续定位过程,如图6所示,具体包括如下步骤:
步骤610-步骤660同步骤110-步骤160,此处不在赘述;
步骤670:MME发送status update消息给E-SMLC,其中携带eNB切换标志位,表示切换完成;
步骤680:E-SMLC收到MME的status update消息后,触发定位辅助数据发送过程;
其中,定位辅助数据发送过程对于不同的定位方法有所不同,包括:
如果是GNSS定位,由于切换后定位辅助数据不需要更新,因此E-SMLC在收到MME到status update消息后,直接发送定位辅助数据给UE;
如果是下行定位方法如OTDOA(观察到达时间差)或其它定位方法,如在UE计算定位结果的E-CID(增强式蜂窝小区识别定位),在切换后定位辅助数据需要更新时,E-SMLC从目标eNB或者其它能够获取新的定位辅助数据的实体如OA&M(操作维护中心)处获取新的定位辅助数据,后续发送给UE。
以OTDOA定位方法时为例,从目标eNB请求定位辅助数据流程如下:
步骤681:E-SMLC构建LPPa PDU,其中携带请求定位辅助数据,并将该LPPa PDU发送给目标eNB,请求定位辅助数据;
步骤682:目标eNB收到LPPa PDU后,根据其中携带的请求定位辅助数据,收集定位辅助数据,并通过LPPa PDU将收集到的定位辅助数据发送给E-SMLC。
步骤683:E-SMLC通过LPP PDU将定位辅助数据发送给UE。
此时,UE可以根据收到的定位辅助数据,对切换后的小区测量后,上报测量信息,从而继续了定位过程。
用于实现实施例五的长期演进网络定位业务包括MME和E-SMLC,其中:
移动控制实体,用于在切换完成后向E-SMLC发送状态更新消息;
E-SMLC,用于在收到状态更新消息后,向终端发送携带有定位业务所需数据的LPP PDU,继续定位过程。
针对基于UE或UE辅助的定位业务,通过上述LPP或LPPa协议消息通知,E-SMLC能及时了解切换过程中定位进展,在切换后根据定位进程,决定后续处理过程,维持了定位业务的连续性。