CN1949921A - 一种演进后网络中用户终端接入核心网的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种演进后网络中用户终端接入核心网的方法，包括：边缘无线站(ERS)接收来自用户终端(UE)的业务请求，并根据收到的业务请求选择能用来为UE提供服务的网际协议接入网关(IAGW)；ERS在能用来为UE提供服务的所述IAGW中最终确定一个IAGW，将最终确定的IAGW作为要为UE提供服务的IAGW，并与该IAGW建立信令面连接。本发明保证演进后网络中的UE能够顺利接入核心网，提高了用户满意度。

Description

一种演进后网络中用户终端接入核心网的方法

技术领域

本发明涉及无线通信领域，具体涉及一种演进后网络中用户终端接入核心网的方法。

背景技术

目前普遍应用的无线网络总体由无线接入网与核心网组成，其中，无线接入网(UTRAN)通常由一个或几个无线网络子系统(RNS Radio NetworkSubsystem)组成，RNS包括一个无线网络控制器(RNC)、一个或几个基站Node B。无线网络中的无线接入网系统如图1所示，图1为现有技术一种无线网络中的无线接入网系统图。

其中，RNC中建立有无线接口协议栈，即PDCP/BMC/RLC/MAC等无线接口协议栈。这使得RNC完成系统广播、寻呼、无线资源控制及管理、无线接入网应用协议(RANAP)/无线网络子系统应用协议(RNSAP)消息的转发等功能；Node B中则不存在所述无线接口协议栈，即PDCP/BMC/RLC/MAC等无线接口协议栈。因此，Node B只能完成无线信号的扩频、调制、编码、基带信号与射频信号的互换等功能。

RNC 101与CN 100通过Iu接口相连，RNC 101与Node B 102、Node B103通过Iub接口相连。在这种无线接入网络结构中，一个Node B只与一个RNC相连，并且不同的RNC与不同的Node B之间存在基于控制及管理的归属关系，即：Node B 102、Node B 103分别只与RNC 101相连并由RNC 101管理。CN 100中包括两个重要的功能实体：服务通用分组无线业务支持节点(SGSN)和网关通用分组无线业务支持节点(GGSN)。

当用户终端(UE)104要开展业务时，UE 104需要经由Node B 102接入CN 100，使CN 100中的GGSN可以为UE 104提供服务。具体的接入方法如图2所示，图2为现有技术UE接入核心网流程图，该流程包括以下步骤：

步骤201：UE通过UTRAN向其归属的SGSN发送激活PDP上下文请求(Activate PDP Context Request)。

步骤202：SGSN根据来自UE的Activate PDP Context Request向域名服务器(DNS)发送DNS解析请求(DNS-query)。

步骤203：DNS根据来自SGSN的DNS-query为UE选择一个或多个可以为UE提供服务的GGSN，并将选择的GGSN的标识携带于DNS解析响应(DNS-response)中发送给SGSN。

步骤204：SGSN根据来自DNS的GGSN标识，向一个GGSN发送生成PDP上下文请求(Create PDP Context Request)。当然，如果SGSN只收到了一个GGSN标识，SGSN就直接向该GGSN标识所对应的GGSN发送Create PDP Context Request；如果SGSN收到了多个GGSN标识，SGSN则从这多个GGSN标识中选择一个，并向选择的GGSN标识所对应的GGSN发送Create PDP Context Request。

步骤205：GGSN根据来自SGSN的Create PDP Context Request，判断自身是否可为UE服务，如果可以，则分配用于为UE服务的资源并向SGSN发送生成PDP上下文响应(Create PDP Context Response)；否则，GGSN则向SGSN发送服务失败响应。可见，图2是以GGSN可为UE服务为例进行的。

步骤206：SGSN根据来自GGSN的Create PDP Context Response通过UTRAN向UE发送激活PDP上下文接受(Activate PDP Context Accept)消息。UE收到该Activate PDP Context Accept消息后，就认为UE已经顺利地接入了核心网中的GGSN，UE可以通过UTRAN、SGSN与GGSN通信了。

如果SGSN只收到了一个来自DNS的GGSN标识，SGSN则将来自GGSN的服务失败响应通过UTRAN发送给UE；如果SGSN收到了多个来自DNS的GGSN标识，SGSN则再从这多个GGSN标识中另选一个GGSN标识，并重新执行步骤204。可见，步骤204有可能被重复进行多次，直到有一个GGSN可为UE服务为止，或直到SGSN收到的所有GGSN标识所对应的GGSN都无法为UE服务为止。

可见，图2中，UE是通过UTRAN向其归属的SGSN发送Activate PDPContext Request，以进行后续的接入过程。

随着无线通信的发展，人们正在对无线接入网进行演进，其中一种正在被进行理论研究的演进方式所得的无线接入网如图3所示，图3为现有技术另一种无线网络中的无线接入网系统图。其中，网际协议(IP)网络330分别与边缘无线站(ERS)340、ERS 350、ERS 360相连，IP网络330还分别与IP接入网关(IAGW)310、IAGW 320相连。所述ERS对演进前网络中的Node B与RNC进行了整合，可以实现Node B与RNC所能实现的UTRAN的功能；所述IAGW对演进前网络中的SGSN与GGSN进行了整合，可以实现SGSN与GGSN所能实现的CN的功能；并且，ERS与IAGW之间不存在固定的归属等对应关系，每个ERS可以通过IP网络330与不固定的任何一个或多个IAGW建立连接关系。

可见，图3中，UTRAN中的ERS与整合了SGSN的IAGW之间的关系不再是归属关系，而是不固定的多对多的关系，因此，演进后网络中的UE无法像演进前网络中的UE那样，通过ERS向整合了SGSN的IAGW顺利发送Activate PDP Context Request，这导致后续的UE接入CN中的IAGW的接入过程无法进行，降低了用户满意度。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种演进后网络中UE接入CN的方法，保证演进后网络中的UE能够顺利接入核心网。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明公开了一种演进后网络中用户终端接入核心网的方法，该方法包括：

a.边缘无线站ERS接收来自用户终端UE的业务请求，并根据收到的业务请求选择能用来为UE提供服务的网际协议接入网关IAGW；

b.ERS在步骤a选择出的IAGW中确定一个要为UE提供服务的IAGW，并与确定的IAGW建立信令面连接。

步骤a中，所述业务请求中包含接入点名APN，则所述选择IAGW的方法包括：

ERS根据收到的所述业务请求中包含的APN，请求域名服务器DNS进行域名解析；DNS查找能提供所述APN所对应服务的IAGW，并将查找到的IAGW标识发送给ERS。

发送给ERS的IAGW标识是能提供所述APN所对应服务的任意一个IAGW的标识，或是能提供所述APN所对应服务的所有IAGW中工作状态最好的一个IAGW的标识，则步骤b中，所述确定IAGW的方法是：

ERS将收到的IAGW标识所对应的IAGW确定为要为UE提供服务的IAGW。

发送给ERS的IAGW标识是能提供所述APN所对应服务的多个IAGW的标识，并且多个IAGW标识按照任意顺序排列；则步骤b中，所述确定IAGW的方法是：

ERS从收到的多个IAGW标识中任选一个IAGW标识，并将选择的IAGW标识所对应的IAGW确定为要为UE提供服务的IAGW。

发送给ERS的IAGW标识是能提供所述APN所对应服务的多个IAGW的标识，并且多个IAGW标识按照IAGW标识所对应的IAGW工作状态好坏进行排序；则步骤b中，所述确定IAGW的方法是：

ERS从收到的多个IAGW标识中选择一个工作状态排序最靠前的IAGW标识，并将选择的IAGW标识所对应的IAGW确定为要为UE提供服务的IAGW。

步骤b中，所述ERS与IAGW建立信令面连接的过程是：

ERS将来自UE的所述业务请求发送给确定为要为UE提供服务的所述IAGW，该IAGW建立自身与ERS之间的信令面连接。

建立所述信令面连接的方法为：所述IAGW在自身设置包含ERS通信端口在内的连接信息，并确定后续应用该连接信息与ERS进行信令面通信。

步骤b中，所述信令面连接建立完成后，该方法进一步包括：

ERS与IAGW建立用于支持UE通信的用户面承载。

建立完所述用户面承载后，该方法进一步包括：

UE通过ERS与IAGW通信，在通信结束时释放所述用户面承载，并将UE设置为休眠状态。

与现有技术相比，本发明所提供的演进后网络中用户终端接入核心网的方法，由ERS根据来自UE的业务请求选择能用来为UE提供服务的IAGW；并在能用来为UE提供服务的所述IAGW中最终确定一个IAGW，将最终确定的IAGW作为要为UE提供服务的IAGW，与该IAGW建立信令面连接。本发明保证演进后网络中的UE能够顺利接入核心网，提高了用户满意度。

附图说明

图1为现有技术一种无线网络中的无线接入网系统图；

图2为现有技术UE接入核心网流程图；

图3为现有技术另一种无线网络中的无线接入网系统图；

图4为本发明一较佳实施例的UE接入核心网流程图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明详细说明。

本发明提供的演进后网络中用户终端接入核心网的方法，由ERS接收来自UE的业务请求，并根据收到的业务请求选择能用来为UE提供服务的IAGW；ERS在能用来为UE提供服务的所述IAGW中最终确定一个IAGW，将最终确定的IAGW作为要为UE提供服务的IAGW，并与该IAGW建立信令面连接。

参见图4，图4为本发明一较佳实施例的UE接入核心网流程图，该流程包括以下步骤：

步骤401：UE通常处于休眠状态。当UE要开展业务时，UE应用现有技术将自身由休眠状态转为激活状态，并向ERS发送位置区更新(URAUpdate)请求。

步骤402：ERS收到来自UE的URA Update请求后，为UE分配用于通信的空口资源，并将分配的空口资源所对应的无线承载配置参数携带于位置区更新确认(URA Update Confirm)中发送给UE。

步骤403：UE根据来自ERS的无线承载配置参数对自身的空口资源进行重配置，并向ERS发送无线承载重配置完成(Radio Bearer ReconfigurationComplete)消息。

步骤404：UE在空口资源重配置完成后，向ERS发送至少包含接入点名(APN)、服务质量(QoS)的Activate PDP Context Request。在实际应用中，该Activate PDP Context Request通常是被封装在空口直传消息中发送的，所以也可以不在Activate PDP Context Request中携带APN，而是将APN封装于所述空口直传消息中。

步骤405：ERS读取来自UE的Activate PDP Context Request中包含的APN，并将读取的APN携带于DNS-query中发送给DNS。

步骤406：DNS根据来自ERS的DNS-query所包含的APN，在自身保存的IAGW记录中查找能提供所述APN所对应服务的IAGW，并将查找到的IAGW的标识携带于DNS-response中发送给ERS。

步骤407：ERS根据来自DNS的IAGW标识，向一个IAGW发送ActivatePDP Context Request，该Activate PDP Context Request中包含UE发送给ERS的APN和QoS。当然，如果ERS只收到了一个IAGW标识，ERS就直接向该标识所对应的IAGW发送Activate PDP Context Request；如果ERS收到了多个IAGW标识，ERS则从这多个IAGW标识中选择一个，并向选择的IAGW标识所对应的IAGW发送Activate PDP Context Request。所述Activate PDPContext Request通常被打包到ERS与IAGW之间用于建立连接的连接请求(CR)消息中发送。

步骤408：IAGW收到来自ERS的Activate PDP Context Request后，建立自身与ERS之间的信令面连接，并向ERS发送连接确认(CC)消息，告知ERS已与IAGW建立了信令面连接。IAGW在自身设置ERS的通信端口等用于通信的连接信息，并确定后续应用该连接信息与ERS进行信令面通信。

步骤408完成后，UE就可以通过ERS与IAGW进行信令面通信了。由于这时可以进行的信令面通信是后续用户面通信的前提，所以可以认为UE已经成功接入了IAGW。

步骤409：IAGW根据来自ERS的Activate PDP Context Request中包含的APN和QoS，判断自身是否可为UE服务，如果可以，则分配用于为UE服务的资源并向ERS发送无线接入承载任务请求(RAB AssignmentRequest)。

步骤410：ERS根据来自IAGW的RAB Assignment Request建立与IAGW之间的用于支持UE通信的用户面承载，根据该用户面承载重配置UE与ERS之间的无线承载以支持UE通信，并向IAGW发送无线接入承载任务响应(RAB Assignment Response)。

步骤411：IAGW收到来自ERS的RAB Assignment Response后，向ERS发送Activate PDP Context Accept消息。

步骤412：ERS收到来自IAGW的Activate PDP Context Accept消息后，将收到的消息发送给UE。

UE收到来自ERS的Activate PDP Context Accept消息后，UE就可以通过ERS与IAGW进行用户面通信了。

步骤413：当IAGW为UE提供的服务结束后，IAGW向ERS发送包含释放标识的RAB Assignment Request，请求ERS释放为UE建立的与IAGW之间的用户面承载。

步骤414：ERS收到来自IAGW的RAB Assignment Request后，释放为UE建立的与IAGW之间的用户面承载，并向UE发送无线承载重配置(RadioBearer Reconfiguration)消息。

步骤415：UE将自身设置为休眠状态，以保证此后UE可以应用现有技术监听寻呼信道和广播信道。并且，UE向ERS发送Radio BearerReconfiguration Complete消息。

步骤416：ERS收到来自UE的Radio Bearer Reconfiguration Complete消息后，向IAGW发送RAB Assignment Response，告知IAGW已释放ERS与IAGW之间针对UE的用户面承载。

在实际应用中，也可以不进行步骤413至步骤416，以保持ERS和IAGW之间针对UE的用户面承载。这样，当UE后续发起新的呼叫建立过程时，就不需要重建IAGW与ERS之间针对UE的用户面承载，可明显缩短因建立呼叫而产生的延时。

当然，步骤409中，如果IAGW通过判断确定自身不能为UE提供服务，IAGW则向ERS发送服务失败响应。如果ERS只收到了一个来自DNS的IAGW标识，ERS则将来自IAGW的服务失败响应直接发送给UE；如果ERS收到了多个来自DNS的IAGW标识，ERS则再从这多个IAGW标识中另选一个IAGW标识，并重新执行步骤407、步骤408中的相应操作。

可见，步骤407、步骤408有可能被重复进行多次，直到有一个IAGW可为UE服务为止，或直到ERS收到的所有IAGW标识所对应的IAGW都无法为UE服务为止。上述操作将增加UE的通信时延，导致UE无法获得较好的通信质量。为了避免这种情况的发生，可以由DNS实时性或周期性获取通信网络中各IAGW的工作状态，并在步骤406中向ERS发送一个工作状态最好的IAGW的标识，或向ERS发送按照工作状态好坏进行排序的多个IAGW的标识，以保证ERS可以在步骤407中向工作状态最好的IAGW发送Activate PDP Context Request，或是向收到的多个IAGW标识中排序最靠前的IAGW标识所对应的IAGW发送Activate PDP Context Request。

所述DNS获取IAGW工作状态的方法通常为：DNS向IAGW发送工作状态获取命令，IAGW收到该命令后将自身的工作状态发送给DNS；或IAGW主动将自身的工作状态上报给DNS。

所述IAGW的工作状态通常包括IAGW的中央处理器(CPU)占用率、IAGW所剩通信带宽等可确定IAGW服务质量的信息。

由以上所述可以看出，本发明所提供的演进后网络中UE接入CN的方法，可保证演进后网络中的UE能够顺利接入核心网中的IAGW，提高了用户满意度。

Claims (9)

1、一种演进后网络中用户终端接入核心网的方法，其特征在于，该方法包括：

a.边缘无线站ERS接收来自用户终端UE的业务请求，并根据收到的业务请求选择能用来为UE提供服务的网际协议接入网关IAGW；

b.ERS在步骤a选择出的IAGW中确定一个要为UE提供服务的IAGW，并与确定的IAGW建立信令面连接。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a中，所述业务请求中包含接入点名APN，则所述选择IAGW的方法包括：

ERS根据收到的所述业务请求中包含的APN，请求域名服务器DNS进行域名解析；DNS查找能提供所述APN所对应服务的IAGW，并将查找到的IAGW标识发送给ERS。

3、如权利要求2所述的方法，其特征在于，发送给ERS的IAGW标识是能提供所述APN所对应服务的任意一个IAGW的标识，或是能提供所述APN所对应服务的所有IAGW中工作状态最好的一个IAGW的标识，则步骤b中，所述确定IAGW的方法是：

ERS将收到的IAGW标识所对应的IAGW确定为要为UE提供服务的IAGW。

4、如权利要求2所述的方法，其特征在于，发送给ERS的IAGW标识是能提供所述APN所对应服务的多个IAGW的标识，并且多个IAGW标识按照任意顺序排列；则步骤b中，所述确定IAGW的方法是：

ERS从收到的多个IAGW标识中任选一个IAGW标识，并将选择的IAGW标识所对应的IAGW确定为要为UE提供服务的IAGW。

5、如权利要求2所述的方法，其特征在于，发送给ERS的IAGW标识是能提供所述APN所对应服务的多个IAGW的标识，并且多个IAGW标识按照IAGW标识所对应的IAGW工作状态好坏进行排序；则步骤b中，所述确定IAGW的方法是：

ERS从收到的多个IAGW标识中选择一个工作状态排序最靠前的IAGW标识，并将选择的IAGW标识所对应的IAGW确定为要为UE提供服务的IAGW。

6、如权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，步骤b中，所述ERS与IAGW建立信令面连接的过程是：

ERS将来自UE的所述业务请求发送给确定为要为UE提供服务的所述IAGW，该IAGW建立自身与ERS之间的信令面连接。

7、如权利要求6所述的方法，其特征在于，建立所述信令面连接的方法为：所述IAGW在自身设置包含ERS通信端口在内的连接信息，并确定后续应用该连接信息与ERS进行信令面通信。

8、如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤b中，所述信令面连接建立完成后，该方法进一步包括：

ERS与IAGW建立用于支持UE通信的用户面承载。

9、如权利要求8所述的方法，其特征在于，建立完所述用户面承载后，该方法进一步包括：

UE通过ERS与IAGW通信，在通信结束时释放所述用户面承载，并将UE设置为休眠状态。

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