CN102972067B - 无线接入系统和便携式终端设备 - Google Patents

无线接入系统和便携式终端设备 Download PDF

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Abstract

提供了能够防止在网络中产生空闲模式信令减少(ISR)状态不一致的无线接入系统和便携式终端设备。作为在能够通过使用多个无线接入技术的通信协议通信的便携式终端设备(1)和网络(2)之间激活ISR的结果，便携式终端设备(1)在每次经过固定时间段时，执行多个无线接入技术和便携式终端设备(1)之间的位置注册处理，并且该便携式终端设备(1)能够在已注册的多个无线接入技术之间移动，而不进行新的位置注册处理。此时，如果在携式终端设备(1)和网络(2)之间可能存在ISR状态差异(激活或未激活)，携式终端设备(1)忽略网络(2)发出的在携式终端设备(1)中激活ISR的任何指令。

Description

无线接入系统和便携式终端设备
技术领域
本发明涉及便携式终端设备(例如，移动电话等)，并且特别地，涉及支持关于多个无线电接入技术(RAT)的通信系统的无线电接入系统和便携式终端设备。
背景技术
在如第三代合作伙伴计划(3GPP)标准中的长期演进(LTE)或演进通用地面无线电接入(E-UTRA)所定义的通信系统中，引入了称为″空闲模式信令减少(ISR)″的功能，以便减少当与同多个RAT相关的通信系统(例如全球移动通信系统(GSM)、全球移动电信系统等)兼容的便携式终端设备在不同RAT中移动时，关于网络所发生的位置注册处理的频率。当ISR有效时，便携式终端设备拥有从网络接收的与GSM或UMTS相关的位置注册信息参数和与LTE相关的位置注册信息参数。于是，便携式终端设备做好在GSM/UMTS区域和LTE区域之间移动的准备，针对两种区域已经执行了位置注册处理，不需要执行与网络的位置注册处理。
在3GPP的规范的非专利文献NPL1至NPL3中定义了关于ISR的大体描述。
引用列表
非专利文献
NPL1：TS23.401：General Packet Radio Service (GPRS)enhancements forEvolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN)access(http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/23401.htm)
NPL2：TS24.301：Non-Access-Stratum(NAS)protocol for Evolved PacketSystem(EPS)；Stage 3 (http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/24301.htm)
NPL3：TS24.008：Mobile radio interface Layer 3specification；Corenetwork protocols；Stage 3(http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/24008.htm)
发明内容
技术问题
另外，在由便携式终端设备拥有的位置注册周期定时器超时后，如果一旦在3GPP的ISR功能中从网络提供了ISR激活的指令，随后有时便携式终端设备不启动ISR去激活定时器，使得ISR保持激活。在这种情况下，产生了矛盾的情况；即，网络在ISR被去激活的前提下操作，同时便携式终端设备在ISR被激活的前提下操作。
这是因为，便携式终端设备和网络中的每个各自具有用于同步位置注册状态的位置注册定时器，并且两个定时器相互不完全相同，并且具体地，根据规范，将网络具有的定时器设置得更长。
此外，在网络和便携式终端设备之间出现关于ISR的矛盾的情况下，如果便携式终端设备移入具有不同RAT的区域并且然后执行位置注册处理，则网络不能在不同RAT区域之间接管便携式终端设备的位置注册信息。
这是因为，在便携式终端设备以跨越RAT的方式在区域之间移动的情况下，针对便携式终端设备向网络发送的位置注册请求消息所指定的终端特定标识符取决于ISR是有效还是无效而变得不同(其中，标识符是全球唯一临时标识符(GUTI)、分组临时移动订户身份(P-TMSI)等之一)。如果在网络和便携式终端设备之间出现关于ISR的矛盾的情况下，便携式终端设备基于ISR有效而发送位置注册请求消息，则根据3GPP规范，在网络中不能接管在区域之间移动之前的来自RAT的位置注册信息。
而且，在即使在便携式终端设备移入具有不同RAT的区域之后于是执行位置注册处理，网络仍然不能在不同RAT区域之间接管(takeover)便携式终端设备的位置注册信息的情况下，便携式终端设备可 能从网络接收到解除注册的不必要请求。
这是因为，在网络不能在不同RAT区域之间接管便携式终端设备的位置注册信息的情况下，为了获取正确的便携式终端设备的位置注册信息，允许作为网络的操作，网络请求便携式终端设备立即释放注册并再次执行位置注册处理。
因此，本发明的目的是针对上述主题给出解决方案，并提供能够提前避免关于ISR的与网络的矛盾的情况的无线电接入系统和便携式终端设备。
解决技术问题的技术方案
根据本发明的一个方案，提供了一种无线电接入系统，包括：通过在便携式终端设备和网络之间激活ISR(空闲模式信令减少)，在每次经过特定时间段后的时间，便携式终端设备针对多个无线电接入技术执行位置注册处理，所述便携式终端设备和网络能够通过与所述多个无线电接入技术相关的通信网络互相通信；以及使所述便携式终端设备能够在已经执行了位置注册的无线电接入技术之间移动，而不新执行位置注册处理；其中在所述便携式终端设备和所述网络关于所述ISR是有效还是无效可能各自具有不同状态的情况下，即使所述网络向便携式终端设备提供激活所述ISR的命令，所述便携式终端设备也忽略所述命令。
优选地，在所述ISR无效的情况下，即使在经过所述特定时间段之后，也不针对在当时已经执行了位置注册的无线电接入技术执行位置注册处理，如果所述便携式终端设备针对另一无线电接入技术执行位置注册处理，则即使所述网络向所述便携式终端设备提供用于激活所述ISR的命令，所述便携式终端设备也保持所述ISR无效。
优选地，在针对所述另一无线电接入技术执行位置注册处理之后，所述便携式终端设备移入在当时已执行了位置注册的所述无线电接入技术的情况下，为了执行位置注册处理，所述便携式终端设备请求网络在设置的情况下执行位置注册处理，在所述设置中，所述网络可以在所述另一无线电接入技术和在当时已执行了位置注册的所述无线电 接入技术之间接管位置注册信息。
而且，即使在所述ISR有效的情况下经过所述特定时间段以后，所述便携式终端设备不能针对在当时已进行了位置注册的无线电接入技术执行位置注册处理的情况下，如果不能在经过所述特定时间段后的预定时间段后去激活所述ISR，则即使所述网络向便携式终端设备提供用于激活所述ISR的命令，所述便携式终端设备也忽略该命令。
根据本发明的第二方案，提供了一种无线电终端设备，包括：无线电单元，可以通过与多个无线电接入技术相关的通信系统，经由无线电波与网络通信；通信控制器，用于关于所述多个无线电接入技术中的每个，控制所述无线电单元的通信；其中，所述通信控制器关于所述多个无线电接入技术中的每个，向网络执行位置注册处理；所述通信控制器以能够在已执行了位置注册的无线电接入技术之间移动而不新执行位置注册处理的方式执行ISR；以及在所述通信控制器和所述网络关于所述ISR是有效还是无效可能各自具有不同状态的情况下，即使所述网络提供用于激活所述ISR的命令，所述通信控制器也忽略该命令。
发明的有利效果
根据本发明，能够实现提前避免关于ISR的与网络的矛盾的情况的效果。
附图说明
图1是示出了在无线电接入系统中使用的便携式终端设备的配置示例和根据本发明的示例性实施例使用无线电接入系统的示例的示意图。
图2是用于解释3GPP规范的需求的示意图，也是示出了便携式终端设备和网络的操作的示例的序列图。
图3是示出了图1所示出的便携式终端设备和网络的操作的示例的序列图。
图4是示出了与ISR使用的ISR去激活定时器的操作相关的便携 式终端设备和网络的操作的示例的序列图。
具体实施方式
图1是示出了在无线电接入系统中使用的便携式终端设备的配置示例和根据本发明的示例性实施例使用无线电接入系统的示例的示意图。附图解释了以下描述的内容。
便携式终端设备1和网络2可以通过与多个RAT相关的通信系统相互通信。在这里描述的示例中，所使用的两个RAT是E-UTRAN(LTE)和GERAN/UTRAN(GSM EDGE无线电接入网/通用地面无线电接入网)。
ISR在便携式终端设备1和网络2之间是激活的，于是在每次经过特定时间段时，便携式终端设备1关于多个RAT执行位置注册处理。因此，便携式终端设备1在已执行了位置注册处理的RAT之间是可移动的，不需要新执行位置注册处理。另外，系统以以下方式配置：在便携式终端设备1和网络2关于ISR是有效还是无效可能各自具有不同状态的情况下，即使网络2向便携式终端设备1提供激活ISR的命令，便携式终端设备1也忽略该命令。
便携式终端设备1包括：可以通过与多个RAT相关的通信系统，经由无线电波与网络2通信的无线电单元3；用于关于多个RAT中的每一个，控制该无线电单元3的通信的通信控制器4。便携式终端设备1还包括：用于控制无线电单元3和通信控制器4的操作的主控制器5；和用于存储主控制器5指示的信息并处理读操作和写操作的存储器6。
通信控制器4包括：用于控制与E-UTRAN的连接的LTE控制器7；用于控制与GERAN/UTRAN的连接的2G/3G控制器8；其中E-UTRAN和GERAN/UTRAN作为对应部分在网络2的内部。
LTE控制器7包括LTE收发控制器9和LTE收发处理部分10。LTE收发控制器9被配置具有通信控制软件，用于控制要向网络2发送的消息和数据，且对应地控制从网络2接收的消息和数据。LTE收发处理部分10在LTE收发控制器9处理的一种格式和无线电单元3 处理的另一格式之间，转换要向网络2发送的消息和数据，且对应地转换从网络2接收的消息和数据。
2G/3G控制器8包括2G/3G收发控制器11和2G/3G收发处理部分12。2G/3G收发控制器11被配置具有通信控制软件，用于控制要向网络2发送的消息和数据，且对应地控制从网络2接收的消息和数据。2G/3G收发处理部分12在2G/3G收发处理部分12处理的一种格式和无线电单元3处理的另一格式之间，转换要向网络2发送的消息和数据，且对应地转换从网络2接收的消息和数据。
为了控制无线电单元3的通信，通信控制器4管理以下信息：
-ISR的状态(有效/无效)(利用作为3GPP中便携式通信设备的内部参数的下一更新中使用的临时身份(TIN)进行管理)；
-针对LTE网络的位置注册信息(TAU周期定时器、E-UTRAN去激活ISR定时器、全球唯一临时标识符(GUTI)等)；以及
-针对GERAN/UTRAN网络的位置注册信息(RAU周期定时器、GERAN/UTRAN去激活ISR定时器、分组临时移动订户身份(P-TMSI)等)。
图2是用于解释3GPP规范的需求的示意图，也是示出了便携式终端设备1和网络2的操作的示例的序列图。
在这种情况中，假定ISR在便携式终端设备1的初始条件下是无效的(步骤S1)。假定网络2中的LTE网络21在该时间保存便携式终端设备1的位置注册信息(步骤S2)。此假定意味着在那个时间，便携式终端设备1已成功地执行了针对LTE网络21的位置注册处理。同时，假定网络2中的GERAN/UTRAN网络22在该时间未保存便携式终端设备1的位置注册信息(步骤S3)。此假定意味着在那个时间，便携式终端设备1还没有执行针对GERAN/UTRAN网络22的位置注册处理。
在3GPP中规定，在已执行了位置注册后经过特定时间段后，便携式终端设备1尝试再次执行针对网络2的位置注册处理。利用通过通信控制器4中的位置注册周期定时器(跟踪区域更新(TAU)周期定时器、路由区域更新(RAU)周期定时器等)的超时来检测经过特 定时间段。在图2中示出的示例中，检测到TAU周期定时器的超时。当位置注册周期定时器(TAU周期定时器)超时(步骤S4)时，要求启动位置注册处理，例如TAU。不幸地，在位置注册处理不能启动的情况下(例如在位于LTE区域以外的情况下)，位置注册处理不启动。在这种情况下，3GPP规定位置注册处理不启动，直到下次情况允许其启动。
在此情况下，便携式终端设备1移入GERAN/UTRAN网络22的区域中以便位于GERAN/UTRAN区域中(步骤S5)。便携式终端设备1向GERAN/UTRAN网络22发送位置注册请求消息(例如RAUREQUEST)用于启动位置注册处理，例如路由区域更新(RAU)(步骤S6)。作为响应，GERAN/UTRAN网络22发送表示已经接受来自便携式终端设备1的请求的消息(例如RAUACCEPT)。通过使用消息中的参数，网络2向便携式终端设备1提供用于激活ISR的命令(步骤S8)。
在图2中示出的示例中，虽然便携式终端设备1侧的位置注册周期定时器在步骤S4超时，在该情况下尚未执行针对LTE网络21的位置注册。在此情况下，只要LTE网络21侧拥有的位置注册周期定时器(例如移动可达定时器)没有超时，LTE网络21就假定位置注册仍然有效。因此，存在这种可能性：GERAN/UTRAN网络22假定位置注册成功(步骤S7)LTE网络21和GERAN/UTRAN网络22均处于位置注册成功的条件下，从而网络2认为ISR是有效的。然而，事实上，在步骤S6的位置注册处理之后，LTE网络21的位置注册周期定时器超时(步骤S10)，LTE网络21拥有的关于便携式终端设备1的位置注册信息被释放(步骤S11)。此时，虽然网络2侧认为ISR已去激活，便携式终端设备1侧根据步骤S6的位置注册处理中来自GERAN/UTRAN网络22的命令，认为ISR是有效的(步骤S8)。因此，在携式终端设备1和网络2之间产生了关于ISR的矛盾的情况。
而且，在携式终端设备1和网络2之间产生了关于ISR的矛盾的情况下，即使携式终端设备1移入之前的RAT(图2的情况中的LTE网络21)并基于ISR是有效的，尝试执行位置注册处理(步骤S12)， 网络2终止该处理(步骤S13)。这是因为，便携式终端设备1要向网络2发送的针对位置注册请求消息所指定的终端特定标识符关于ISR是有效还是无效具有矛盾，于是根据3GPP中的规范，在网络2中不能接管在区域之间移动之前来自RAT的位置注册信息。
图3是示出了图1所示出的便携式终端设备1和网络2的操作的示例的序列图。在此操作的示例中，在ISR无效的情况下，即使在经过特定时间段之后，也不针对在当时已执行了位置注册的RAT(在该示例中，为E-UTRAN(LTE))执行位置注册处理，如果便携式终端设备1针对另一RAT(GERAN/UTRAN)执行位置注册处理，则即使网络2向便携式终端设备1提供用于激活ISR的命令，便携式终端设备1也保持ISR无效。
换句话说，在操作以图2中示出的相同方式进行到步骤S6以后，即使在网络2在步骤S6的位置注册处理中提供用于激活ISR的命令的情况下，便携式终端设备1也不激活ISR并仅保持ISR无效(步骤S21)。
因此，当便携式终端设备1接着移入LTE网络21的区域中(步骤S9)，并发送位置注册请求消息(例如TAU REQUEST)时，为了执行针对LTE网络21的位置注册处理，此时要指定的终端特定标识符是针对ISR无效的(步骤S22)。此时，便携式终端设备1通知LTE网络21需要接管GERAN/UTRAN网络22拥有的位置注册信息。因此，LTE网络21可以从GERAN/UTRAN网络22接管在步骤S7保存的位置注册信息(步骤S23)。如果一旦成功接管位置注册信息，在网络2侧ISR变为有效，因而从LTE网络21向便携式终端设备1发送的消息也指示ISR是有效的(步骤S24)。接收该消息后，便携式终端设备1激活ISR(步骤S25)。
在以上描述中，所解释的是例如以下情况：针对LTE网络21的位置注册周期定时器超时，位置注册信息从GERAN/UTRAN网络22转交给LTE网络21。以相反的方式，有可能针对GERAN/UTRAN网络22的位置注册周期定时器超时，位置注册信息从LTE网络21转交给GERAN/UTRAN网络22。
而且，即使在步骤S21，不在便携式终端设备1中实际将ISR设置为无效，通过在步骤S22指定针对网络2ISR无效的终端特定标识符的方式，也可能使便携式终端设备1实际地忽略来自网络2的ISR的激活。
图4是示出了与ISR使用的ISR去激活定时器的操作相关的便携式终端设备1和网络2的操作的示例的序列图。
假定在ISR有效的情况下，在便携式终端设备1中ISR有效(步骤S31)，LTE网络21拥有便携式终端设备1的位置注册信息(步骤S32)，GERAN/UTRAN网络22也拥有便携式终端设备1的位置注册信息(步骤S33)。在上述情况下，在尽管在经过特定时间段后便携式终端设备1的位置注册周期定时器超时(步骤S34)，因为例如处于LTE区域以外，没有位置注册处理可启动，使得位置注册处理不能启动的情况下，启动ISR去激活定时器(在3GPP中定义了E-UTRAN去激活ISR定时器(T3423)和GERAN/UTRAN去激活ISR定时器(T3323))(步骤S35)。当在经过特定时间段后ISR去激活定时器超时(步骤S37)时，便携式终端设备1将ISR设为无效状态(步骤S38)。而且，当LTE网络21的位置注册周期定时器也超时时(步骤S39)，释放便携式终端设备1的位置注册信息(步骤S40)。即使当网络2侧的ISR以此方式进入无效的状态，根据3GPP中的规范定义ISR在便携式终端设备1和网络2中的无效状态是一致的。
然而，如果便携式终端设备1不能执行去激活ISR的处理，便携式终端设备1的ISR仍然处于有效的状态，而同时网络2的ISR处于无效的状态。因此，产生了关于SIR的矛盾的情况。
因此，保证即使网络2提供用于激活ISR的命令，便携式终端设备1在ISR去激活定时器不能启动的情况下忽略该命令。在此背景下，“ISR去激活定时器不能启动的情况”包括例如即使网络提供用于激活ISR的命令，位置注册周期定时器(例如T3412)已经超时的情况。
根据上述本发明的实施例，即使在ISR无效的情况下位置注册周期定时器超时，然后网络2关于在不同RAT中执行的位置注册提供用于激活ISR的命令，操作以以下方式进行：便携式终端设备1忽略该 命令以便不激活ISR。因此，尽管在ISR不处于有效状态，网络2在由便携式终端设备1拥有的位置注册周期定时器超时以后提供用于激活ISR的命令的情况下，也可以提前防止在便携式终端设备1和网络2之间产生关于ISR状态的矛盾的情况。因此，可以例如防止发生不必要的位置注册，以减少与网络2的业务并且降低便携式终端设备1的电池功率损耗。
而且，如上所述，在便携式终端设备1在区域之间以跨越RAT的方式移动的情况下，取决于ISR是有效或无效，将要针对便携式终端设备1向网络2发送的位置注册请求消息指定的终端特定标识符设定为合适的值。因此，即使当便携式终端设备1移入不同RAT的区域并在那里执行位置注册时，通过提前防止在便携式终端设备1和网络2之间产生与ISR状态有关的矛盾的情况，网络2可以跨越不同RAT的区域，接管便携式终端设备1的位置注册信息。因此，不会从网络2接收释放注册的非必要请求。因此，可以保护提供给用户的呼叫连接不被来自网络2的释放注册的这种非必要请求中断。
参考符号列表

Claims (6)

1.一种无线电接入系统，包括：
通过在便携式终端设备和网络之间激活空闲模式信令减少ISR，在每次经过特定时间段后的时间，便携式终端设备针对多个无线电接入技术执行位置注册处理，所述便携式终端设备和网络能够通过与所述多个无线电接入技术相关的通信网络互相通信；以及
使所述便携式终端设备能够在已经执行了位置注册的无线电接入技术之间移动，而不新执行位置注册处理；
其中，当所述特定时间段超时时，即使从所述网络接收到的消息表示所述位置注册被接受并且提供激活ISR的命令，所述便携式终端设备也使所述ISR无效。
2.根据权利要求1所述的无线电接入系统：
其中，当所述特定时间段超时并且尚未执行新的位置注册时，即使从所述网络接收到的消息表示所述位置注册被接受并且提供激活ISR的命令，所述便携式终端设备也使所述ISR无效。
3.根据权利要求1所述的无线电接入系统：
其中，在所述ISR无效的情况下，即使在经过所述特定时间段之后，也不针对在当时已执行了位置注册的无线电接入技术执行位置注册处理，如果所述便携式终端设备针对另一无线电接入技术执行位置注册处理，则即使所述网络向所述便携式终端设备提供用于激活所述ISR的命令，所述便携式终端设备也保持所述ISR无效。
4.根据权利要求3所述的无线电接入系统：
其中，在针对所述另一无线电接入技术执行位置注册处理之后，所述便携式终端设备移入在当时已执行了位置注册的所述无线电接入技术的情况下，为了执行位置注册处理，所述便携式终端设备请求网络在设置的情况下执行位置注册处理，在所述设置中，所述网络能够在所述另一无线电接入技术和在当时已进行了位置注册的所述无线电接入技术之间接管位置注册信息。
5.根据权利要求1所述的无线电接入系统：
其中，即使在所述ISR有效的情况下经过所述特定时间段以后，所述便携式终端设备不能针对在当时已进行了位置注册的无线电接入技术执行位置注册处理的情况下，如果不能在经过所述特定时间段后的预定时间段后去激活所述ISR，则即使所述网络向所述便携式终端设备提供用于激活所述ISR的命令，所述便携式终端设备也保持所述ISR无效。
6.一种便携式终端设备，包括：
无线电单元，能够通过与多个无线电接入技术相关的通信系统，经由无线电波与网络通信；
通信控制器，用于关于所述多个无线电接入技术中的每一个，控制所述无线电单元的通信；
其中，通过激活空闲模式信令减少ISR，在每次经过特定时间段后的时间，所述通信控制器关于所述多个无线电接入技术中的每一个，向所述网络执行位置注册处理，并且以能够在已执行了位置注册的无线电接入技术之间移动而不新执行位置注册处理的方式执行ISR；以及当所述特定时间段超时时，即使从所述网络接收到的消息表示所述位置注册被接受并且提供激活ISR的命令，所述便携式终端设备也使所述ISR无效。
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