CN1266956C - 移动通信系统中rnc间小区或用户注册区更新的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种通用移动通信系统(UMTS)中无线网络控制器(RNC)间小区或用户注册区(URA)更新的方法。其由目标RNC发起服务无线网络子系统(SRNS)重定位过程，通过Iu接口RANAP信令传递小区更新和URA更新所需要的用户终端的通信上下文信息，将源RNC内的用户终端通信上下文信息传递到目标RNC。由于不使用Iur接口RNSAP信令，这样，无论RNC间是否存在Iur接口都可以容易且顺利地实现RNC间的小区更新和URA更新过程，同时显著减小处于连接模式下的用户终端在进行小区更新或URA更新时的呼叫中断概率，还可降低网络建设成本。
Description
技术领域
本发明涉及第三代移动通信技术领域，特别涉及通用移动通信系统(UMTS：Universal Mobile Telecommunications System)中的用户终端(UE)的移动性管理技术，具体地说是无线网络控制器(RNC：Radio NetworkController)间小区(Cell)或用户注册区(URA：User Registration Area)更新的方法。
背景技术
在通用移动通信系统(UMTS)中，无线网络控制器(RNC)间小区更新或用户注册区(URA)更新过程的实现，主要是基于Iur接口无线网络子系统应用部分(RNSAP：Radio Network Subsystem Application Part)协议中的信令过程实现的，具体地说是基于上行链路信令传递(Uplink Signalling Transfer)和下行链路信令传递(Downlink Signalling Transfer)过程实现的。实现过程中，还可能根据实际情况对目标RNC发起RNSAP协议中的无线链路建立过程(RADIOLINK SETUP)或公共传输信道资源初始化过程(Common Transport ChannelResources Initialisation)，对源RNC发起RNSAP协议中的无线链路删除(RADIOLINK DELETION)过程或公共传输信道资源释放过程(Common TransportChannel Resources Release)。
RNC间小区更新的处理过程是：当处于小区-专用信道(CELL-DCH，为移动用户所处的一种状态)或小区-前向接入信道(CELL-FACH，为移动用户所处的一种状态)或小区-寻呼信道(CELL-PCH，为移动用户所处的一种状态)或用户注册区-寻呼信道(URA-PCH，为移动用户所处的一种状态)状态的UE，由于小区重选或者其它原因驻留到由另外一个RNC所辖的小区内后，向网络侧无线网络控制器(RNC)发送小区更新消息(CELL UPDATE)；目标RNC(或新的漂移RNC)收到该消息，通过与服务RNC(此时为源RNC)之间的Iur接口(Iur接口是UMTS系统的UTRAN中的两个RNC间的逻辑接口)，向服务RNC(此时为源RNC)发送上行链路信令传递指示(Uplink SignallingTransfer Indication)消息；进而由服务RNC(此时为源RNC)根据无线资源的占用情况决定是否进行服务无线网络子系统(SRNS：Serving Radio NetworkSubsystem)重定位；如果需要进行服务无线网络子系统(SRNS)重定位，由服务RNC(此时为源RNC)发起重定位过程，并在重定位过程结束后由新的服务RNC(此时为目标RNC)向UE发送小区更新确认(CELL UPDATECONFIRM)消息；如果不需要进行服务无线网络子系统(SRNS)重定位，则由服务RNC(可能是源RNC，也可能是新的漂移RNC，若是新的漂移RNC，则是与源RNC相联的另外一个RNC)直接向UE发送小区更新确认(CELLUPDATE CONFIRM)消息；小区更新过程结束，并视需要继续进行后续信令过程。上述UTRAN(Universal Terrestrial Radio Access Network)是通用陆地无线接入网。
对于RNC间的用户注册区(URA)更新，处理过程类似。当处于用户注册区-寻呼信道(URA-PCH)状态的UE，由于小区重选或者其它原因驻留到由另外一个RNC所辖的小区内后，向网络侧发送URA更新消息(URAUPDATE)；目标RNC(或新的漂移RNC)收到该消息，通过与服务RNC(此时为源RNC)之间的Iur接口，发送上行链路信令传递指示(Uplink SignallingTransfer Indication)消息到服务RNC(此时为源RNC)；进而由服务RNC(此时为源RNC)根据无线资源的占用情况决定是否进行SRNS重定位；如果需要进行SRNS重定位，由服务RNC(此时为源RNC)发起重定位过程，并在重定位过程结束后，由新的服务RNC(此时为目标RNC)向UE发送用户注册区重定位确认(URA UPDATE CONFIRM)消息；如果不需要进行SRNS重定位，则由服务RNC(此时为源RNC)通过Iur接口向目标RNC(或新的漂移RNC)发送下行链路信令传递请求(Downlink Signalling Transfer Request)消息，再由目标RNC(或新的漂移RNC)向UE发送用户注册区重定位确认(URAUPDATECONFIRM)消息；URA更新过程结束，并视需要继续进行后续信令过程。
上述信令过程可以参见3GPP TS25.331，TS25.423及TR 25.931协议中的相关描述。
现有技术中一个很大的局限性在于：如果想实现RNC间的小区更新或URA更新，则目标RNC和源RNC/服务RNC之间必须存在Iur接口。而在实际的网络结构中，出于网络规划、网络建设成本等因素的考虑，并非RNC之间都是两两相联的。尤其是在TD-SCDMA系统中，由于使用接力切换代替软切换，可以考虑完全不设置Iur接口，在这种情况下，如果还基于Iur接口的RNSAP协议来实现RNC间的小区更新和URA更新，就变得极为困难甚至不可能。
发明内容
本发明的目的就是提供一种移动通信系统中RNC间小区或URA更新的方法，无论RNC间是否存在Iur接口，都可以顺利地实现RNC间的小区更新及URA更新过程。
实现本发明目的的技术方案是这样的：该移动通信系统中RNC间小区或URA更新的实现方法，包括以下步骤：
A.目标RNC接收到来自用户终端的小区更新或URA更新消息后，发起服务无线网络子系统重定位过程；
B.发起服务无线网络子系统重定位过程的目标RNC通过Iu接口RANAP信令向核心网发出重定位请求消息；
C.核心网接收到重定位请求消息后，通过Iu接口无线网络层控制平面协议信令通知源RNC提供用户终端的通信上下文信息，源RNC组织用户终端的通信上下文信息，通过Iu接口无线网络层控制平面协议信令返回给核心网，核心网接收到用户终端的通信上下文信息后，通过Iu接口无线网络层控制平面协议信令传递给目标RNC；
D.目标RNC利用所获得的用户终端的通信上下文信息为用户终端分配无线资源，并将小区更新确认或URA更新确认消息发送给用户终端；
E.用户终端完成小区更新或URA更新过程，正式被目标RNC接管后，向目标RNC发送对小区更新确认或对URA更新确认消息的响应消息；
F.接收到响应消息的目标RNC向核心网发出服务无线网络子系统重定位完成消息；
G.核心网接收到服务无线网络子系统重定位完成消息后，通知源RNC释放所有被用户终端占用的资源，结束小区更新或URA更新过程。
使用本发明所提供的方法，可以通过通用陆地无线接入网(UTRAN)中的无线网络控制器(RNC)与核心网(CN)之间的逻辑Iu接口RANAP信令(RANAP是Iu接口无线网络层控制平面协议，负责Iu接口CN和RNC之间的信令交互)，十分容易地实现RNC间的小区更新和URA更新过程。由目标RNC发起服务无线网络子系统(SRNS)重定位过程，通过Iu接口RANAP信令传递RNC间的小区更新和URA更新所需要的UE通信上下文信息，无论RNC间是否存在Iur接口，都可以顺利地实现RNC间的小区更新和URA更新过程。可显著减少处于连接模式下的UE在进行小区更新或者URA更新时的呼叫中断概率，并且不再受RNC间是否存在Iur接口的限制。如果RNC间不存在Iur接口，使用本发明所提供的方法可以实现RNC间的小区更新和URA更新；如果RNC间存在Iur接口，仍然可以使用本发明所提供的方法来实现RNC间的小区更新和URA更新，增加了信令过程的灵活性。
此外，由于可以考虑取消Iur接口，采用本发明所提供的方法还能够降低网络建设成本，减少信令交互，提高系统的工作效率。
本发明所提供的方法适用于但不限于UMTS的宽带码分多址接入/频分双工(WCDMA/FDD：Wideband Code Division Multiple Access/Frequency DivisionDuplex)系统，时分双工/高码片速率(TDD/HCR：Time Division Duplex/HighChip Rate)系统和时分双工/低码片速率(TDD/LOW Chip Rate)系统中。
使用本发明所提供的方法，可以在只对Iu接口RANAP协议作出少量补充和修改的情况下，十分容易地实现RNC间小区更新和URA更新过程。
附图说明
图1是本发明RNC间的小区更新过程示意图；
图2是本发明RNC间的URA更新过程示意图。
具体实施方式
UE要完成RNC间的小区更新或者URA更新，必须设法将源RNC内的UE通信上下文信息传递到目标RNC，本发明提供的方法可以不使用Iur接口RNSAP信今，而是通过Iu接口的RANAP信令来实现RNC间的小区更新和URA更新。由目标RNC发起SRNS重定位过程，通过Iu接口的RANAP信令传递UE通信上下文信息。这种情况下的SRNS重定位与现有3GPP TS 25.413协议中定义的SRNS重定位过程有所不同，现有协议中的重定位过程是由源RNC首先发起，而由于小区更新/URA更新消息是由UE新驻留小区的所属RNC也就是目标RNC收到的，因此这时的SRNS重定位过程将由目标RNC发起。
本发明方法对RNC间小区更新的处理过程如图1中所示。
步骤11，当处于CELL-DCH或CELL-FACH或CELL-PCH或URA-PCH状态的UE，由于小区重选或者其它原因驻留到由另外一个RNC所辖的小区内后，通过无线资源控制(RRC：Radio Resource Control)协议过程向目标小区所属的RNC(目标RNC)发送小区更新消息(CELL UPDATE)；
步骤12，目标RNC收到来自UE的CELL UPDATE消息后，根据消息中所带的UTRAN无线网络临时标识(U-RNTI：UTRAN-Radio Network TemporaryIdentity)，解析出服务无线网络控制器标识(SRNC identity)和服务RNC无线网络临时标识(S-RNTI：Serving RNC RNTI)，并发现该UE来自另外一个RNC，需要由本RNC接管，此时目标RNC决定发起SRNS重定位过程；
步骤13，决定发起SRNS重定位过程的目标RNC，通过Iu接口RANAP信令向核心网(CN：Core Network)发出重定位请求消息，CN收到目标RNC的重定位请求消息后，通过Iu接口RANAP信令通知源RNC提供指定UE的通信上下文信息，源RNC组织该UE的通信上下文信息，通过Iu接口RANAP信令将其返回给CN，CN收到指定UE的通信上下文信息后，通过Iu接口RANAP信令传递给目标RNC；
步骤14，目标RNC利用所获得的该UE通信上下文信息，结合本RNC的无线资源占用情况，为该UE分配相应的无线资源，必要的话还会建立无线链路，分配新的服务RNC无线网络临时标识(S-RNTI)，新的小区无线网络临时标识(C-RNTI：Cell RNTI)等标识，指定UE的状态，组织成UE信息元素、CN信息元素、UTRAN信息元素、RB信息元素、传输信道信息元素和物理信道信息元素，通过无线资源控制(RRC：Radio Resource Control)协议过程向UE发送小区更新确认消息(CELL UPDATE CONFIRM)，消息中包括：服务RNC无线网络临时标识(S-RNTI)，服务无线网络控制器标识(SRNC-ID)，新的服务RNC无线网络临时标识(New S-RNTI)，新的服务无线网络控制器标识(NewSRNC-ID)，新的小区无线网络临时标识(New C-RNTI)等参数；
步骤15，UE通过无线资源控制(RRC)协议过程向目标RNC发送UTRAN移动性信息确认等响应消息，待目标RNC收到来自UE的UTRAN移动性信息确认消息(UTRAN MOBILITY INFORMATION CONFIRM)，或者物理信道重配置完成消息(PHYSICAL CHANNEL RECONFIGURATION COMPLETE)，或者传输信道重配置完成消息(TRANSPORT CHANNEL RECONFIGURATIONCOMPLETE)，或者无线承载释放完成消息(RADIO BEARER RELEASECOMPLETE)，或者无线承载重配置完成消息(RADIO BEARERRECONFIGURATION COMPLETE)消息后，表明UE侧已经成功完成小区更新过程，正式被目标RNC接管。目标RNC向CN发出重定位完成消息，通知CN本次SRNS重定位已经完成。
步骤16，CN收到重定位完成消息后，向源RNC发起Iu接口释放(IuRelease)过程，通知源RNC释放所有被该UE占用的资源，至此RNC间的小区更新过程全部结束。
本发明方法对RNC间的URA更新的处理过程如图2中所示。
步骤21，当处于用户注册区-寻呼信道(URA-PCH)状态的UE，由于URA重选或者其它原因驻留到由另外一个RNC所辖的小区内后，通过无线资源控制(RRC：Radio Resource Control)协议过程向目标小区所属的RNC(目标RNC)发送URA更新消息(URA UPDATE)；
步骤22，目标RNC收到来自UE的URA UPDATE消息后，根据消息中所带的UTRAN无线网络临时标识(U-RNTI：UTRAN-Radio Network TemporaryIdentity)，解析出服务无线网络控制器标识(SRNC identity)和服务RNC无线网络临时标识(S-RNTI：Serving RNC RNTI)，并发现该UE来自另外一个RNC，需要由本RNC接管，此时目标RNC决定发起SRNS重定位过程；
步骤23，决定发起SRNS重定位过程的目标RNC，通过Iu接口RANAP信令向CN发出重定位请求消息(RANAP是Iu接口无线网络层控制平面协议，负责Iu接口CN和RNC之间的信令交互)，CN收到目标RNC的重定位请求消息后，通过Iu接口RANAP信令通知源RNC提供指定UE的通信上下文信息，源RNC组织该UE的通信上下文信息，通过Iu接口RANAP信令将其返回给CN，CN收到指定UE的通信上下文信息后，通过Iu接口RANAP信令传递给目标RNC；
步骤24，目标RNC利用所获得的该UE通信上下文信息，结合本RNC的无线资源占用情况，为该UE分配相应的无线资源，分配新的服务RNC无线网络临时标识(S-RNTI)，新的小区无线网络临时标识(C-RNTI：Cell RNTI)等标识，指定UE的状态，组织成UE信息元素、核心网(CN：Core Network)信息元素、UTRAN信息元素、无线承载(RB：Radio Bearer)信息元素，通过无线资源控制(RRC：Radio Resource Control)协议过程向UE发送URA更新确认消息(URA UPDATE CONFIRM)，消息中包括：服务RNC无线网络临时标识(S-RNTI)，服务无线网络控制器标识(SRNC-ID)，新的服务RNC无线网络临时标识(new S-RNTI)，新的服务无线网络控制器标识(new SRNC-ID)等参数；
步骤25，UE通过无线资源控制(RRC)协议过程向目标RNC发送UTRAN移动性信息确认等响应消息(UTRAN MOBILITY INFORMATION CONFIRM)，待目标RNC收到来自UE的UTRAN移动性信息确认消息后，表明UE侧已经成功完成URA更新过程，正式被目标RNC接管。目标RNC向CN发出重定位完成消息，通知CN本次SRNS重定位已经完成。
步骤26，CN收到重定位完成消息后，向源RNC发起Iu接口释放(IuRelease)过程，通知源RNC释放所有被该UE占用的资源，至此RNC间的URA更新过程全部结束。
从图1、图2的流程可以看出，RNC间的小区更新过程与URA更新过程在由目标RNC发起SRNS重定位这一策略上是一致的，不同之处在于小区更新与URA更新所需要传递的参数不尽相同。
本发明的方法，不使用Iur接口RNSAP信令，通过补充定义Iu接口的RANAP信令来实现RNC间的小区更新和URA更新。由目标RNC发起SRNS重定位过程，通过RANAP信令传递小区更新和URA更新所需要的UE通信上下文信息，这样无论RNC间是否存在Iur接口都可以顺利地实现RNC间的小区更新和URA更新过程。
Claims (5)
1.一种移动通信系统中RNC间小区或用户注册区更新的方法，其特征在于该实现方法包括以下步骤：
A.目标RNC接收到来自用户终端的小区更新或用户注册区更新消息后，发起服务无线网络子系统重定位过程；
B.发起服务无线网络子系统重定位过程的目标RNC通过Iu接口无线网络层控制平面协议信令向核心网发出重定位请求消息；
C.核心网接收到重定位请求消息后，通过Iu接口无线网络层控制平面协议信令通知源RNC提供用户终端的通信上下文信息，源RNC组织用户终端的通信上下文信息，通过Iu接口无线网络层控制平面协议信令返回给核心网，核心网接收到用户终端的通信上下文信息后，通过Iu接口无线网络层控制平面协议信令传递给目标RNC；
D.目标RNC利用所获得的用户终端的通信上下文信息为用户终端分配无线资源，并将小区更新确认或用户注册区更新确认消息发送给用户终端；
E.用户终端完成小区更新或用户注册区更新过程，正式被目标RNC接管后，向目标RNC发送对小区更新确认或对用户注册区更新确认消息的响应消息；
F.接收到响应消息的目标RNC向核心网发出服务无线网络子系统重定位完成消息；
G.核心网接收到服务无线网络子系统重定位完成消息后，通知源RNC释放所有被用户终端占用的资源，结束小区更新或用户注册区更新过程。
2.根据权利要求1所述的移动通信系统中RNC间小区或用户注册区更新的方法，其特征在于：所述的步骤A进一步包括：用户终端通过无线资源控制协议过程向目标RNC发送小区更新或用户注册区更新消息；目标RNC从小区更新或用户注册区更新消息中解析出来自源RNC的服务无线网络控制器标识和服务RNC无线网络临时标识，决定发起服务无线网络子系统重定位过程。
3.根据权利要求1所述的移动通信系统中RNC间小区或用户注册区更新的方法，其特征在于：所述的步骤D是由目标RNC通过无线资源控制协议过程向用户终端发送小区更新或用户注册区更新确认消息。
4.根据权利要求1所述的移动通信系统中RNC间小区或用户注册区更新的方法，其特征在于：所述的步骤E是由用户终端通过无线资源控制协议过程向目标RNC发送完成小区更新或用户注册区更新的确认响应消息。
5.根据权利要求1所述的移动通信系统中RNC间小区或用户注册区更新的方法，其特征在于：所述的步骤F，是在目标RNC接收到来自用户终端的通用陆地无线接入网移动性信息确认消息，或者物理信道重配置完成消息，或者传输信道重配置完成消息，或者无线承载释放完成消息，或者无线承载重配置完成消息后，向核心网发出服务无线网络子系统重定位完成消息。
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Effective date of registration: 20110706 Address after: 100191 Haidian District, Xueyuan Road, No. 40, Patentee after: Inst of Telecommunication Science and Technolgoy Address before: 100083 No. 40, Haidian District, Beijing, Xueyuan Road Patentee before: Datang Mobile Communication Equipment Co., Ltd. |
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