CN1972514A - 用于利用跟踪区域配置移动通信网络的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的一个目标是一种利用跟踪区域配置蜂窝移动通信网络的方法，该方法包括：利用将与无线接入网络实体相关联的至少一个跟踪区域配置该无线接入网络实体的步骤；对于所述至少一个跟踪区域，在移动性管理功能和/或寻呼协调功能上注册因此配置的无线接入网络实体的步骤。

Description

用于利用跟踪区域配置移动通信网络的方法
技术领域
本发明一般地涉及移动通信网络。
背景技术
一般地，移动通信网络服从标准化；因此关于这样的网络的细节可以在由相应的标准化组织公布的相应的标准中找到。
这样的网络通常包括无线接入网(RAN)和核心网(CN)，并且通常具有分级结构。
例如，如在图1中再现的，在GSM(个别为UMTS)中，诸如基站(BS)(个别为NodeB)之类的RAN节点以分级的方式连接到诸如基站控制器(BSC)(个别为无线网络控制器(RNC))之类的RAN节点。同样地，诸如BSC(个别为RNC)之类的RAN节点以分级的方式连接到诸如移动交换中心/访问者位置寄存器(MSC/VLR)(用于电路交换(CS)域)或GPRS(通用无线分组业务)服务支持节点(SGSN)(用于分组交换(PS)域)之类的CN节点，接着以分级的方式连接到诸如用于CS域的网关移动交换中心(GMSC)或用于PS域的网关GPRS支持节点(GGSN)之类的其他CN节点。诸如BS/NodeB之类的RAN节点经由无线接口与未特别示出的移动站(MS)(个别为用户设备(UE))进行通信。诸如GMSC/GGSN之类的CN节点与未特别示出的其它网络进行通信。
通常，诸如MSC/VLR和/或SGSN之类的CN节点负责许多功能，特别包括移动性管理(MM)功能和寻呼协调(PC)功能。
移动性管理(MM)功能包括，针对非主动参与连接的MS/UE(特别是空闲模式中的MS/UE)，利用由一组小区构成的区域(通常称为位置区域(LA)或路由区域(RA))的精确性保持对MS/UE位置的跟踪，并且利用在诸如归属位置寄存器(HLR)或归属用户服务器(HSS)之类的用户数据库中保存的用户数据检查在所述LA/RA基础上的用户访问权利。
寻呼协调(PC)功能包括，当例如针对呼入呼叫或会话存在与MS/UE建立联系的需求时，联络合适的RAN节点以便在MS/UE已注册的最近的LA/RA上发送寻呼消息。
在每个小区中，相应的LA/RA在无线接口上进行广播，从而从一个小区向另一个小区移动的MS/UE可以知道LA/RA是否已经发生改变。当LA/RA已经改变时，为了在新LA/RA中注册该MS/UE而执行MM程序(例如位置更新程序)。
LA/RA配置对于网络优化是重要的，特别是对于优化网络中的信令通信量，特别是对于移动性管理功能和寻呼协调功能。通常通过运行和维护(Q&M)操作来执行LA/RA配置。
在如图1中为了示例而再现的分级结构中，这样的LA/RA配置通常包括两种操作：LA/RA和BSC/RNC节点之间的映射由CN中的O&M进行配置，以及属于给定LA/RA的一组小区由BSC/RNC中的Q&M进行配置。
每次在RAN配置中发生改变时，例如当添加或移除新的BS/NodeB时，RAN操作者必须相应地配置RAN节点(BSC/RNC)。这对于CN配置没有影响，即如果至少一个由BSC/RNC控制的小区处于现存的LA/RA中，则CN操作者不必相应地配置CN节点(MSC/SGSN)。换言之，尽管RAN节点的配置可能相对频繁地发生改变，然而在上述再现的分级结构中CN节点可以在永久或半永久的基础上进行配置。
现在，这样的网络的结构正向着下一代网络演变。这种下一代网络的结构的例子如图2中所示。这种趋势是将从上面再现的分级结构变成“扁平”结构，或者换言之将减少“中间”节点(如上面再现的分级结构中的BSC/RNC)的数量，从而减少建立延迟和用户面延迟。特别地，这种趋势是在用户面以及可能也在控制面将从诸如GGSN-SGSN-BSC/RNC-BS/NodeB的四节点变成诸如ASGW(接入系统网关)-ENB(增强型NodeB)的两节点。MM功能和PC功能(在控制面中)可以位于ASGW或单独的节点(如图2中标为MM/PC的节点)中。PC功能可以位于CN或RAN中。通常，负责MM功能的网络实体被称为移动性管理实体(MME)，而负责PC功能的网络实体被称为寻呼协调实体(PCE)，而不考虑这些功能可位于的物理网络节点。诸如ENB、ASGW、MME、PCE之类的节点通过基于IP的传输网络或干线互相连接。
如本发明所认识到的，在这样的下一代移动网络的结构中，存在着利用跟踪区域(TA)(其中TA是更通用的术语，其特别涵盖了此前使用的术语LA/RA)改善和/或简化网络的配置的需求。
例如，在PC功能定位于CN中的结构中，每次向TA中加入ENB或从TA中移除ENB时，CN操作者将必须相应地改变PCE配置。换言之，这样将导致要在CN中配置大量的ENB地址，对于CN操作者的大工作量以及在CN和RAN中的配置操作之间缺乏协调的风险，特别是当CN操作者和RAN操作者是不同的时候(例如在共享网络的情况下，其中在若干不同的CN操作者之间共享RAN网络)，更是如此。再换种说法，与上面再现的分级结构的情况相反，CN节点不再能够在永久或半永久的基础上进行配置。
发明内容
本发明特别能够解决部分或全部的上述问题，或者避免部分或全部的上述缺陷。更一般地，本发明能够改善和/或简化网络配置操作，特别是与移动性管理和/或寻呼协调功能有关。
在本发明的一个方面中，通过一种利用跟踪区域配置蜂窝移动通信网络的方法来达到这些以及其他目标，该方法包括：
-利用将与无线接入网络实体相关联的至少一个跟踪区域配置该无线接入网络实体的步骤，
-对于所述至少一个跟踪区域，在移动性管理功能和/或寻呼协调功能上注册因此配置的无线接入网络实体的步骤。
在第一实施例中，所述注册步骤包括：
-对于所述至少一个跟踪区域，其中所述无线接入网络实体在至少一个负责所述移动性管理功能的移动性管理实体和/或负责所述寻呼协调功能的寻呼协调实体上注册的步骤。
在所述第一实施例中，在所述移动性管理实体和/或寻呼协调实体上注册的所述步骤优选地包括：
-向所述移动性管理实体和/或寻呼协调实体发送注册请求的步骤。
在所述第一实施例中，所述配置步骤优选地包括：
-给所述无线接入网络实体配置目的地址以便发送所述注册请求的步骤。
在所述第一实施例中，所述注册步骤优选地包括：
-当所述移动性管理实体和/或寻呼协调实体接收到注册请求时，在所述RAN实体和所述移动性管理/寻呼协调实体之间执行相互认证的步骤。
在所述第一实施例中，所述注册步骤优选地包括：
-当注册请求被接受时，给所述移动性管理实体和/或寻呼协调实体配置目的地址以便向所述无线接入网络实体发送移动性管理和/或寻呼协调消息的步骤。
在第二实施例中，在具有IP组播能力的传输网中，所述注册步骤包括：
-为了接收移动性管理和/或寻呼协调消息，其中无线接入网络实体注册到与所述至少一个跟踪区域关联的IP多播组的步骤。
在所述第二实施例中，所述注册步骤优选地包括：
-关联IP组播地址与所述跟踪区域的步骤。
在所述第二实施例中，所述关联步骤优选地包括：
-询问用于将与所述跟踪区域关联的域名转化成IP组播地址的域名服务器的步骤。
在所述第二实施例中，所述关联步骤优选地包括：
-基于在所有无线接入网络和移动性管理和/或寻呼协调实体上配置的预定模式并基于所述跟踪区域的标识，自动构建与所述跟踪区域关联的DNS名的步骤。
在本发明的另一方面，通过一种无线接入网络实体达到这些以及其他目标，该无线接入网络实体包括：
-用于当利用将与所述无线接入网络实体相关联的至少一个跟踪区域配置了所述无线接入网络实体时，对于所述至少一个跟踪区域，在移动性管理功能和/或寻呼协调功能上注册所述无线接入网络实体的装置。
在第一实施例中，所述用于注册的装置包括：
-用于对于所述至少一个跟踪区域，在至少一个负责所述移动性管理功能的移动性管理实体和/或负责寻呼协调功能的寻呼协调实体上注册的装置。
在所述第一实施例中，所述用于注册的装置优选地包括：
-用于向所述移动性管理实体和/或寻呼协调实体发送注册请求的装置。
在所述第一实施例中，所述用于注册的装置优选地包括：
-用于当由移动性管理实体和/或寻呼协调实体接收到注册请求时，在所述RAN实体和所述移动性管理/寻呼协调实体之间执行认证的装置。
在第二实施例中，在具有IP组播能力的基于IP的传输网中，所述用于注册的装置包括：
-为了接收移动性管理和/或寻呼协调消息，用于注册到与所述至少一个跟踪区域关联的IP组播组群的装置。
在所述第二实施例中，所述用于注册的装置优选地包括：
-用于关联IP组播地址与所述跟踪区域的装置。
在所述第二实施例中，所述用于关联的装置优选地包括：
-用于询问用于将与所述跟踪区域关联的域名转化成IP组播地址的域名服务器的装置。
在所述第二实施例中，所述用于注册的装置优选地包括：
-基于在所有无线接入网络和移动性管理和/或寻呼协调实体上配置的预定模式并基于所述跟踪区域的标识，自动构建与所述跟踪区域关联的DNS名的装置。
在本发明的另一方面，通过一种对于至少一个跟踪区域，通过一种负责移动性管理功能和/或寻呼协调功能的移动通信网络的实体达到这些以及其他目标，在第一实施例中，该移动通信网络的实体包括：
-对于所述至少一个跟踪区域，用于在所述实体上注册无线接入网络实体的装置。
在所述第一实施例中，所述用于注册的装置包括：
-用于从所述无线接入网络实体接收注册请求的装置。
在所述第一实施例中，所述用于注册的装置优选地包括：
-用于当从所述无线接入网络实体接收到注册请求时，在所述RAN实体和所述移动性管理/寻呼协调实体之间执行认证的装置。
在所述第一实施例中，所述用于注册的装置优选地包括：
-用于当接受了注册请求时，通过在与TA关联的RAN实体列表中添加或移除RAN实体目的地址而配置所述实体，以便向所述无线接入网络实体发送移动性管理和/或寻呼协调消息的装置。
在本发明的另一方面，对于至少一个跟踪区域，通过一种负责移动性管理功能和/或寻呼协调功能的移动通信网络的实体达到这些以及其他目标，在第二实施例中，在具有IP组播能力的基于IP的传输网中，该移动通信网络的实体包括：
-用于关联IP组播地址与所述跟踪区域的装置。
在所述第二实施例中，所述用于关联的装置优选地包括：
-用于询问用于将与所述跟踪区域关联的域名转化成IP组播地址的域名服务器的装置。
在所述第二实施例中，所述用于关联的装置优选地包括：
-基于在所有无线接入网络和移动性管理和/或寻呼协调实体上配置的预定模式并基于所述跟踪区域的标识，自动构建与所述跟踪区域关联的DNS名的装置。
附图说明
本发明的上述以及其他目标从下面结合附图的描述中将变得更加显而易见：
图1旨在再现移动通信网络的分级结构的一个例子；
图2旨在说明其中可以应用本发明的下一代网络的结构的一个例子；
图3旨在根据第一实施例说明根据本发明的方法的一个例子；
图4旨在根据第二实施例说明根据本发明的方法的一个例子。
具体实施方式
本发明也可以被解释如下。
本发明认识到，特别是在向下一代结构演变的背景中，存在着利用跟踪区域来改善和/或简化移动通信网络的配置的需求。
特别地，本发明认识到存在着在配置过程中引入某些自动化的需求。
特别地，本发明引入了在移动性管理功能和/或寻呼协调功能上自动注册RAN实体的概念。
下面，将更加详细地考虑相应于ENB的RAN实体和PC功能的例子；然而应该注意到本发明并不限于该例子。
在该例子中，本发明提议利用ENB(或基站或等同节点)的跟踪区域配置数据向适合的寻呼协调功能(PC)自动注册ENB(或基站或等同节点)。该注册可以在ENB启动时执行、周期性地执行或在任意时刻执行。ENB由RAN操作者利用对应于ENB所支持的小区的跟踪区域来配置。然后，ENB在寻呼协调功能上注册，因此指示出于寻呼目的要将其(ENB)关联到这个/这些TA。
本发明还提议用于例如在诸如PC功能之类的功能上自动注册RAN实体(例如ENB)的不同的实施例。
第一实施例也被称为在应用级上的注册。在图3中说明了根据该第一实施例的方法的例子。
如步骤1中所示，ENB(或任何RAN节点)由RAN操作者利用该ENB支持的小区及其关联的跟踪区域来对其进行配置。跟踪区域可以是为了移动注册-寻呼目的而定义的任何移动性区域，例如GSM网络的位置区域和路由区域。对于每个跟踪区域，ENB也由RAN操作者利用管理该跟踪区域的PCE的地址来进行配置。如步骤2中所示，在ENB启动时、周期性地或在任意其他时刻，ENB向PCE发送跟踪区域注册消息或注册请求。如步骤3中所示，每个PCE为了防止假ENB注册可以执行适当的认证。如步骤4中所示，PCE接受或拒绝来自ENB的跟踪区域注册请求。当注册请求被接受时，PCE在与该跟踪区域关联的无线接入网络实体列表中添加(和/或可能移除，根据注册消息中的信息)该ENB地址，如步骤5中所示。当需要寻呼UE时，调用PCE以在给定的TA中寻呼该UE。如步骤6中所示，PCE通知已注册了该跟踪区域的所有ENB。如步骤7中所示，ENB在对应于该跟踪区域的小区中寻呼该UE。
第二实施例也被称为在传送级上的注册。图4中说明了根据这个第二实施例的方法的例子。
该第二实施例利用了传输网的IP组播能力。关于IP协议的细节及其关联的IP组播能力将不在这里复述。这些细节可以特别地在由IETF(因特网工程任务组)所公布的文件中找到，例如特别是在因特网组群管理协议(IGMP)的RFC 2236中。
在该第二实施例中，ENB注册到与其支持的小区的TA相关联的IP组播地址。通过由PCE向IP组播地址发送寻呼消息而寻呼UE，该IP组播地址相应于已经注册该UE的TA。换言之，该第二实施例利用了IP组播的便利，以便执行该自动注册。
换言之，在该第二实施例中，每个跟踪区域与组播地址关联。每个ENB订阅与ENB关联的跟踪区域相关联的每个组播地址。要在跟踪区域中寻呼UE的PCE发送这样的组播IP消息，其具有对应于该跟踪区域的组播目的地址。
优选地，如图4中所示，由ENB/PCE从域名服务器(DNS)自动获得与位置/跟踪区域诸如“LAxy”(其中xy为位置/跟踪区域编号)关联的IP组播地址。ENB/PCE自动构建与位置/跟踪区域“LAxy”关联的DNS名(如在步骤10、11中所示)，询问用于转化该DNS名的DNS(如在步骤12、13中所示)，以及获取作为结果(如在步骤14、15中所示)的将与该跟踪区域关联的IP组播地址。ENB利用例如IGMP协议(如果使用IPv4)或例如MLD(如果使用IPv6)注册到该IP组播地址(如在步骤16中所示)。该将与跟踪区域关联的IP组播地址由PCE所使用以便发送关于该位置/跟踪区域“LAxy”的寻呼请求(如在步骤17中所示)。当接收到关于与跟踪区域关联的IP组播地址的寻呼请求时，ENB在相应于该跟踪区域的小区上寻呼UE，如步骤18中所示。
优选地，DNS名通过利用固定的模式来构成，该固定模式是由所有ENB/PCE中的O&M利用类似于“LAxy”的模式配置的(简单配置如对于所有ENB/PCE为有效)。好处是没有必要去定义从PCE到ENB的特定的IP组播配置消息。
本发明也具有为了本发明的目的的无线接入网络实体和负责移动性管理功能和/或寻呼协调功能的实体，其包括用于实施根据本发明的方法的装置，例如上面结合图3或图4所公开的。
上述装置的具体实施并没有对本领域的普通技术人员提出任何特别的问题，并且因此这些装置对于本领域的普通技术人员来说并不需要按照它们的功能进行比上面所做出的更全面的公开。

Claims (25)

1.一种利用跟踪区域配置蜂窝移动通信网络的方法，其包括：
-利用将与无线接入网络实体相关联的至少一个跟踪区域配置所述无线接入网络实体的步骤，
-对于所述至少一个跟踪区域，将如此配置的无线接入网络实体注册到移动性管理功能和/或寻呼协调功能上的步骤。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述注册步骤包括：
-对于所述至少一个跟踪区域，其中所述无线接入网络实体注册到至少一个负责所述移动性管理功能的移动性管理实体和/或负责所述寻呼协调功能的寻呼协调实体上的步骤。
3.根据权利要求2所述的方法，其中在所述至少一个移动性管理实体和/或寻呼协调实体上注册的所述步骤包括：
-与所述至少一个移动性管理实体和/或寻呼协调实体交换注册请求/注册确认消息的步骤。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述配置步骤包括：
-给所述无线接入网络实体配置至少一个目的地址以便发送所述注册请求的步骤。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述注册步骤包括：
-当所述移动性管理实体和/或寻呼协调实体接收到注册请求时，在所述注册无线接入网络实体和所述移动性管理/寻呼协调实体之间执行认证的步骤。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述注册步骤包括：
-当来自无线接入网络实体的对于跟踪区域的注册请求被接受时，通过在与所述跟踪区域关联的无线接入网络实体列表中添加或移除无线接入网络实体地址而配置所述移动性管理实体和/或寻呼协调实体的步骤。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，在具有IP组播能力的传输网中，所述注册步骤包括：
-为了接收移动性管理和/或寻呼协调信令，将无线接入网络实体注册到与所述至少一个跟踪区域关联的IP多播组中的步骤。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述注册步骤包括：
-将IP组播地址与所述跟踪区域相关联的步骤。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述关联步骤包括：
-询问用于将与所述跟踪区域关联的域名转化成IP组播地址的域名服务器的步骤。
10.根据权利要求8所述的方法，其中所述关联步骤包括：
-基于在所有无线接入网络和移动性管理和/或寻呼协调实体上配置的预定模式并基于所述跟踪区域的标识，自动构建与所述跟踪区域关联的DNS名的步骤。
11.一种用于移动通信网络的无线接入网络实体，其包括：
-用于当利用将与所述无线接入网络实体相关联的至少一个跟踪区域配置了所述无线接入网络实体时，对于所述至少一个跟踪区域，将所述无线接入网络实体注册到移动性管理功能和/或寻呼协调功能上的装置。
12.根据权利要求11所述的无线接入网络实体，其中所述用于注册的装置包括：
-用于对于所述至少一个跟踪区域，在负责所述移动性管理功能的移动性管理实体和/或负责所述寻呼协调功能的寻呼协调实体上注册的装置。
13.根据权利要求12所述的无线接入网络实体，其中所述用于注册的装置包括：
-用于向所述移动性管理实体和/或寻呼协调实体发送注册请求的装置。
14.根据权利要求12所述的无线接入网络实体，其中所述用于注册的装置包括：
-用于当由移动性管理实体和/或寻呼协调实体接收到注册请求时，执行认证的装置。
15.根据权利要求11所述的无线接入网络实体，其中在具有IP组播能力的基于IP的传输网中，所述用于注册的装置包括：
-为了接收移动性管理和/或寻呼协调消息，用于在与所述至少一个跟踪区域关联的IP多播组上注册的装置。
16.根据权利要求15所述的无线接入网络实体，其中所述用于注册的装置包括：
-用于把IP组播地址与所述跟踪区域相关联的装置。
17.根据权利要求16所述的无线接入网络实体，其中所述用于关联的装置包括：
-用于询问用于将与所述跟踪区域关联的域名转化成IP组播地址的域名服务器的装置。
18.根据权利要求16所述的无线接入网络实体，其中所述用于关联的装置包括：
-基于在所有无线接入网络和移动性管理和/或寻呼协调实体上配置的预定模式并基于所述跟踪区域的标识，自动构建与所述跟踪区域关联的DNS名的装置。
19.一种移动通信网络的实体，对于至少一个跟踪区域负责移动性管理功能和/或寻呼协调功能，所述移动通信网络的实体包括：
-对于所述至少一个跟踪区域，用于在所述实体上注册无线接入网络实体的装置。
20.根据权利要求19所述的实体，其中所述用于注册的装置包括：
-用于从所述无线接入网络实体接收注册请求的装置。
21.根据权利要求19所述的实体，其中所述用于注册的装置包括：
-用于当从所述无线接入网络实体接收到注册请求时，执行认证的装置。
22.根据权利要求19所述的实体，其中所述用于注册的装置包括：
-用于当接受了注册请求时，通过在与所述跟踪区域关联的无线接入网络实体列表中添加(和/或可能移除)所述无线接入网络实体地址而配置所述移动性管理和/或寻呼协调实体的装置。
23.一种用于移动通信网络的实体，在具有IP组播能力的基于IP的传输网中，对于至少一个跟踪区域，负责移动性管理功能和/或寻呼协调功能，所述用于移动通信网络的实体包括：
-用于关联IP组播地址与所述跟踪区域的装置。
24.根据权利要求23所述的实体，其中所述用于关联的装置包括：
-用于询问用于将与所述跟踪区域关联的域名转化成IP组播地址的域名服务器的装置。
25.根据权利要求23所述的实体，其中所述用于关联的装置包括：
-基于在所有无线接入网络和移动性管理和/或寻呼协调实体上配置的预定模式并基于所述跟踪区域的标识，自动构建与所述跟踪区域关联的DNS名的装置。
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