CN102724771A - 一种用户去附着方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用户去附着方法和系统，均可在确定用户要退出连接态时，直接发起针对用户的去附着。本发明的用户去附着技术创造性地提出当用户退出连接态时直接发起去附着，这样就取消了用户的空闲状态，从而避免了空闲态下的很多流程处理过程，可以减少系统复杂度，降低网络负荷，同时提高IPv4地址的利用率。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，具体涉及一种用户去附着方法和系统。
背景技术
为了更好的满足用户对无线连接带宽的需求，3GPP(3rd GenerationPartnership Project，第三代合作伙伴计划)定义了GPRS(General packet radioservice，通用分组无线业务)的演进系统LTE(Long Term Evolution，长期演进)系统和EPC(evolved Packet Core，演进的分组核心网)，架构如图1所示，各网元的功能如下说明：
演进的无线节点(evolved NodeB，eNodeB)可以在空口上提供比UTRAN/GERAN(Universal Mobile Telecommunication System Radio AccessNetwork/GSM EDGE Radio Access Network，全球移动通信系统无线接入网)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。eNodeB为终端的接入提供无线资源，同时和核心网移动性管理实体(Mobility Management Entity，MME)之间建立S1控制面链接。所述UTRAN/GERAN指GPRS的无线网络，其中UTRAN代表3G，GERAN代表2G。
MME是控制面实体，临时存储用户数据的服务器，负责管理和存储用户设备(User Equipment，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GUTI(Globally Unique TemporaryIdentity，全球唯一临时标识)；还负责在用户从LTE接入时对用户进行鉴权。MME和eNodeB之间通过S1-C接口相连。
SAE网关(SAE Gateway，System Architecture Evolution GW，SAE GW)是用户面实体，负责用户面数据路由处理。SAE GW一般分为服务网关(ServingGW，SGW)和分组数据网网关(PDN GW，PGW)，其中Serving GW负责LTE和2G/3G之间移动性的锚点、空闲状态下下行数据触发MME寻呼；PDN GW负责UE接入PDN(Packet Data Network，分组数据网)的网关功能，为用户分配用户IP(Internet Protocol，网际协议)地址。PDN GW和Serving GW可能合设在一个物理实体中。
UE在MME中注册并鉴权，从PDN GW获取IP地址，为用户提供服务。
图2是用户在LTE中的注册以及S1接口删除的流程图，该流程包括以下步骤：
步骤201，终端开机之后，LTE模块发现用户处于LTE覆盖范围，则LTE模块选择合适小区，向eNodeB发起RRC(Radio Resource Control，无线资源控制)建立请求，建立RRC连接，然后发起注册请求，其中携带有用户永久用户标识IMSI；
步骤202，eNodeB选择合适的MME，将注册请求转发到所选MME。根据3GPP定义的规范，MME启动鉴权过程，如果鉴权成功，则MME向HSS获取用户签约数据，并进行签约数据检查。
步骤203，MME签约数据检查成功，则选择对应的PDN GW和Serving GW，然后向Serving GW发起创建会话请求。
步骤204，Serving GW分配用户面隧道信息，然后向PDN GW转发创建会话请求，其中携带有Serving GW的用户面隧道信息。
步骤205，PDN GW分配用户面隧道信息，向Serving GW返回创建会话响应。通过协商之后，成功建立了Serving GW和PDN GW之间的用户面隧道。
步骤206，Serving GW为S1-U接口分配用户面隧道信息，向MME返回创建会话响应，MME保存Serving GW的S1-U用户面隧道信息。
步骤207，MME根据PDN GW返回的服务质量(QoS)信息，请求eNodeB建立用户面的无线资源。这样，UE经由eNodeB、Serving GW到PDN GW的用户面通道就打通了。
步骤208，MME分配临时用户标识GUTI，返回eNodeB注册响应，其中携带有该GUTI。
步骤209，eNodeB将注册响应返回给UE。
步骤210，MME将eNodeB分配的S1-U用户面隧道信息在承载更新请求中携带给Serving GW。
步骤211，Serving GW保存收到的S1-U用户面隧道信息，并返回MME承载更新响应。
用户的IP地址可以在步骤205中由PDN GW分配，然后通过MME返回给UE；也可以在步骤209之后，由UE通过其他方式获得。通过上述过程，终端完成了在LTE的注册过程。终端注册状态迁移到已注册，移动性状态迁移到连接态。
步骤212，eNodeB由于一些内部处理，可能发起S1接口的释放请求。
步骤213，MME收到eNodeB的S1接口释放请求，或者MME本地决定需要释放S1接口，于是MME先向Serving GW发起释放接入承载请求。
步骤214，Serving GW收到释放接入承载请求之后，释放eNodeB的S1-U隧道信息，并返回释放接入承载响应。
步骤215，MME向eNodeB发起S1 UE上下文释放请求。
步骤216，如果RRC连接存在，则eNodeB发起RRC释放过程。
步骤217，eNodeB返回S1 UE上下文释放响应。
上述过程之后，UE注册状态不变，仍然是已注册，但是UE的移动性状态迁移到空闲态，Serving GW中仍然有用户控制面信息，但是删除了S1接口上的eNodeB用户面隧道信息，PDN GW上仍然保留了用户的上下文和IP地址。
用户在空闲态时，3GPP定义了很多移动性管理机制，比如当用户移动时需要发起位置更新、网络侧发起的寻呼过程、用户收到寻呼之后的接入过程、用户空闲(Idle)到连接态的接入过程、Idle模式下3G和LTE的互通等，为了避免空闲模式下3G和LTE之间来回选网而导致的过多注册消息，还定义了ISR(Idle mode signaling reduction，空闲模式信令缩减)过程，这些过程导致终端和网络均非常复杂。
另外，IPv4地址的短缺问题也是运营商所关注的。现在系统中大部分处于空闲的用户网络还是保留IPv4地址的，随着移动用户特别是数据卡用户的逐渐增多，在IPv6没有大规模部署的情况下，IPv4地址短缺问题会越来越突出。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种用户去附着方法和系统，以减少系统复杂度，降低系统负荷。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种用户去附着方法，该方法包括：
确定用户要退出连接态时，直接发起针对用户的去附着。
所述确定用户要退出连接态的方法为：
在收到演进的无线节点eNodeB的S1接口释放请求，或者移动性管理实体MME本地决定需要释放S1接口时，确定用户要退出连接态。
发起所述去附着之前，进一步确定需要去附着。
所述确定需要去附着的方法为：
MME根据用户签约信息，或者终端能力信息，或者S1接口信息决定需要将用户去附着。
所述发起针对用户的去附着，包括：
向终端发起去附着请求，以及后续的删除会话过程。
一种用户去附着系统，该系统包括连接态判决单元、去附着单元；其中，
所述连接态判决单元，用于确定用户要退出连接态；
所述去附着单元，用于在连接态判决单元确定用户要退出连接态后，直接发起针对用户的去附着。
所述连接态判决单元在确定用户要退出连接态时，具体用于：
在收到eNodeB的S1接口释放请求，或者MME本地决定需要释放S1接口时，确定用户要退出连接态。
所述去附着单元在发起所述去附着之前，进一步用于确定需要去附着。
所述去附着单元在确定需要去附着时，具体用于：
根据用户签约信息，或者终端能力信息，或者S1接口信息决定需要将用户去附着。
所述去附着单元在发起针对用户的去附着时，具体用于：
向终端发起去附着请求，以及触发后续的删除会话过程。
本发明的用户去附着技术创造性地提出当用户退出连接态时直接发起去附着，这样就取消了用户的空闲状态，从而避免了空闲态下的很多流程处理过程，可以减少系统复杂度，降低网络负荷，同时提高IPv4地址的利用率。
附图说明
图1为网络系统框架示意图；
图2为现有技术中用户在LTE中注册以及S1接口删除的流程图；
图3为本发明实施例的用户在LTE中注册以及S1接口删除的流程图；
图4为核心网用户注册状态迁移原理示意图；
图5为本发明实施例的用户去附着流程简图；
图6为本发明实施例的用户去附着系统图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明所述方法做进一步详细说明。
图3是本发明中用户在LTE中注册以及S1接口删除导致用户进入未注册状态的流程图，该流程包括以下步骤：
步骤301，UE(也可称为终端)在LTE发起注册过程，该过程与图2的步骤201至步骤211相同。
步骤302，eNodeB由于一些内部处理，可能发起S1接口的释放请求。
步骤303，MME收到eNodeB的S1接口释放请求，或者MME本地决定需要释放S1接口，进而根据用户签约信息，或者终端能力信息，或者S1接口信息决定需要将该用户去附着，于是MME向终端发起去附着请求。
步骤304，UE返回去附着响应。
步骤305，MME向Serving GW发起删除会话请求。
步骤306，Serving GW收到删除会话请求之后，转发给PDN GW。
步骤307，PDN GW收到删除会话请求之后，删除用户上下文，删除用户IP地址，并返回删除会话响应。
步骤308，Serving GW删除用户上下文，向MME返回删除会话响应。
步骤309，MME向eNodeB发起S1UE上下文释放请求。
步骤310，如果RRC连接存在，则eNodeB发起RRC释放过程。
步骤311，eNodeB返回S1UE上下文释放响应。
通过上述过程，MME将终端去附着，UE进入未注册状态，Serving GW和PDN GW不保存用户上下文，释放用户的IPv4地址。终端没有处于Idle状态，从而避免了Idle状态下的移动性处理，降低了系统负荷。
当用户需要发送数据时，需要重新发起注册过程并获取IP地址；该方法中因为用户已经去注册，所以也不支持网络主动寻呼的过程。用户只有重新注册之后，才能和其他用户通讯。
上述步骤303中，MME可以根据用户签约，或者终端能力，或者S1接口信息来决定是否需要去附着还是进入空闲态。用户签约信息是从用户归属服务器中签约并在插入用户数据过程中带给MME的；终端能力是在注册请求中带给MME的，S1接口信息是S1接口上MME本地配置的信息。
图4是MME中用户注册状态迁移图，由图4可见，用户处于未注册状态，通过注册过程，将用户迁移到已注册状态；而当S1接口释放时，MME需要将用户从已注册状态迁移到未注册状态，删除承载并释放IP地址。
由以上所述技术描述可见，本发明的用户去附着操作思路可以表示如图5所示的流程，该流程包括以下步骤：
步骤510：确定用户要退出连接态。
步骤520：直接发起针对用户的去附着。
为了保证上述技术描述以及操作思路能够顺利实现，可以进行如图6所示的设置。参见图6，图6为本发明实施例的用户去附着系统图，该系统包括相连的连接态判决单元、去附着单元。
在实际应用时，连接态判决单元能够确定用户要退出连接态；去附着单元能够在连接态判决单元确定用户要退出连接态后，直接发起针对用户的去附着。
需要说明的是，所述连接态判决单元在确定用户要退出连接态时，具体用于：在收到eNodeB的S1接口释放请求，或者MME本地决定需要释放S1接口时，确定用户要退出连接态。所述去附着单元在发起所述去附着之前，进一步用于确定需要去附着。所述去附着单元在确定需要去附着时，具体用于：根据用户签约信息，或者终端能力信息，或者S1接口信息决定需要将用户去附着。所述去附着单元在发起针对用户的去附着时，具体用于：向终端发起去附着请求，以及触发后续的删除会话过程。
综上所述可见，无论是方法还是系统，本发明的用户去附着技术创造性地提出当用户退出连接态时直接发起去附着，这样就取消了用户的空闲状态，从而避免了空闲态下的很多流程处理过程，可以减少系统复杂度，降低网络负荷，同时提高IPv4地址的利用率。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种用户去附着方法，其特征在于，该方法包括：
确定用户要退出连接态时，直接发起针对用户的去附着。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定用户要退出连接态的方法为：
在收到演进的无线节点eNodeB的S1接口释放请求，或者移动性管理实体MME本地决定需要释放S1接口时，确定用户要退出连接态。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，发起所述去附着之前，进一步确定需要去附着。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定需要去附着的方法为：
MME根据用户签约信息，或者终端能力信息，或者S1接口信息决定需要将用户去附着。
5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述发起针对用户的去附着，包括：
向终端发起去附着请求，以及后续的删除会话过程。
6.一种用户去附着系统，其特征在于，该系统包括连接态判决单元、去附着单元；其中，
所述连接态判决单元，用于确定用户要退出连接态；
所述去附着单元，用于在连接态判决单元确定用户要退出连接态后，直接发起针对用户的去附着。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述连接态判决单元在确定用户要退出连接态时，具体用于：
在收到eNodeB的S1接口释放请求，或者MME本地决定需要释放S1接口时，确定用户要退出连接态。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述去附着单元在发起所述去附着之前，进一步用于确定需要去附着。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述去附着单元在确定需要去附着时，具体用于：
根据用户签约信息，或者终端能力信息，或者S1接口信息决定需要将用户去附着。
10.根据权利要求6至9任一项所述的系统，其特征在于，所述去附着单元在发起针对用户的去附着时，具体用于：
向终端发起去附着请求，以及触发后续的删除会话过程。
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