CN201266926Y - 无线发射/接收单元与网络节点 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种用于在多模式系统中执行附着过程的设备。无线通信系统包括第二代(2G)系统、第三代(3G)系统、3G系统及非3G系统的长期演进(LTE)和系统架构演进(SAE)。为执行附着过程，无线发射/接收单元(WTRU)将附加请求消息发送到新的服务GPRS支持节点(SGSN)，该消息指示附加类型。然后，新的SGSN和WTRU基于附加类型执行附着过程，所述附加类型可以指示仅GPRS附着、GPRS和SAE附着或第三代合作伙伴计划(3GPP)和非3GPP附着。

Description

无线发射/接收单元与网络节点
技术领域
本实用新型涉及无线通信。
背景技术
第三代(3G)无线通信系统的长期演进(LTE)和系统架构演进(SAE)正在被开发以提供更高的数据速率、更低的延迟和对多个无线电接入技术(RAT)的支持。LTE的主要特征包括增强的空中接口，该空中接口用以使用对常规过程的更有效、更优化来处理更高的数据率，从而减少信令过程的数量并减少建立延迟，以及包括网络设计，该网络设计用以允许任何空中接口的互相连接和协同工作，例如全球移动通信系统(GSM)、通用分组无线电业务(GPRS)、宽带码分多址(WCDMA)、码分多址2000(CDMA 2000)、IEEE802.xx等。
实用新型内容
本实用新型公开了一种用于执行附着过程的设备。具体来说，本实用新型公开了一种无线发射/接收单元(WTRU)，其特征在于，该WTRU包括：处理器，该处理器被配置成生成一附加请求消息，该附加请求消息指示WTRU的能力、被该WTRU所支援的移动性管理的一类型以及一附加请求类型，该附加请求类型指示用于系统架构演进(SAE)和非SAE附加的一请求；电耦合到所述处理器的发射机，该发射机被配置成发射该附加请求消息；以及电耦合到所述处理器的接收机，该接收机被配置成接收一附加接受消息。
本实用新型还公开了一种网络节点，其特征在于，该网络节点包括：接收机，该接收机被配置成接收一附加请求消息，该附件请求消息指示WTRU的能力、被该WTRU所支援的移动性管理的一类型以及一附加请求类型，该附加请求类型指示用于系统架构演进(SAE)和非SAE附加的一请求；以及电耦合到所述处理器的发射机，该发射机被配置成根据该附加请求消息来发射用于执行与所述WTRU相关联的附着过程的指导信息。
所述附着过程在多模式无线通信系统中被执行，该多模式无线通信系统包括第二代(2G)系统、3G系统、3G系统以及非3G系统的LTE和SAE中的至少一者。无线发射/接收单元(WTRU)将附加请求消息发送到新的服务GPRS支持节点(SGSN)，该消息指示附加类型。然后，新的SGSN和WTRU基于附加类型执行附着过程。附加类型可以指示仅GPRS附着、GPRS和SAE附着或第三代合作伙伴计划(3GPP)和非3GPP附着。
这里公开的新的架构允许在核心网处用于数据会话的多个移动性管理，以及在3GPP网络和其他网络之间的相互作用(例如CDMA2000、微波接入全球互通(WiMAX)等)。
附图说明
从以下描述中可以更详细地了解本实用新型，这些描述是以实施例的方式给出的，并且可以结合附图被理解，其中：
图1是简化的附着过程的信令图；
图2A-2D合起来是在切换期间实施的附着过程的信令图；
图3是被用于执行图2A-2D的附着过程的WTRU的框图；
图4是被用于执行图2A-2D的附着过程的SGSN/移动性管理实体(MME)的框图；
图5是被用于执行图2A-2D的附着过程的网关GPRS支持节点(GGSN)/3G接入网关(aGW)的框图；以及
图6是被用于执行图2A-2D的附着过程的SAE aGW的框图。
具体实施方式
下文引用的术语“无线发射/接收单元(WTRU)”包括但不局限于用户设备(UE)、移动站、固定或移动用户单元、寻呼机、蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、计算机或能在无线环境中工作的其它任何类型的用户设备。下文引用的术语“基站”包括但不局限于Node-B、站点控制器、接入点(AP)或是能在无线环境中工作的其它任何类型的接口设备。
图1是在无线通信系统100中实施的简化的附着过程150的信令图，该无线通信系统100包括WTRU105、无线电接入网络(RAN)110、SGSN/MME 115、GGSN/3G aGW120、SAE aGW 125和策略和计费规则功能(PCRF)单元130。在通电时，WTRU 105在RAN110(即2G、3G或LTE RAN)中建立到演进型Node-B(eNB)的初始接入(步骤152)。WTRU 105、RAN 110和SSGN/MME 115执行结合的附着过程(步骤154)。对于在图1中表示的各种结合的附着过程，注册进程的范围(即仅GPRS、仅GPRS和LTE/SAE以及3GPP和非3GPP)被指示。
SGSN/MME 115被配置成通过检查包括在从WTRU 105接收的附加请求消息中的信息元素(IE)来确定注册类型。传统信息类型将识别“仅GPRS”注册。SAE注册将由指示WTRU 105的能力的IE来标记，指示该WTRU 105为SAE WTRU或LTE WTRU。在支持非3GPP情况下，WTRU 105将指示支持非3GPP系统所需要的移动性管理类型(即GPRS隧道协议(GTP)或移动网际协议(MIP))。对于MIP来说，WTRU 105指示MIPv4、代理MIP或MIPv6是否正在被实施。这也可以通过指示被支持的IP版本被传送。对于MIPv6，WTRU 105将指示支持双栈IPv6。在IPv4的情况下，网络被配置成支持代理MIP。
在仅GPRS的情况下，响应于初始附加，SGSN/MME 115将发送附着接受消息(没有被分配的IP地址)到WTRU 105。在SAE的情况下，GGSN/3G aGW 120将发送所述附着接受消息到SGSN/MME 115，该SGSN/MME 115将该消息转发到WTRU 105。这一附着接受消息将包括IP地址和IP协议的类型(v4或v6)。在SAE和非3GPP的情况下，附着接受消息将指示成功的本地代理(HA)注册进程，从而WTRU 105中的MIP的客户端被启动。这响应于由WTRU 105发送的初始附着请求消息，该消息指示其支持哪一个移动性管理以用于非3GPP系统中的相互作用(即3GPP GTP、MIP(v4、v6))。
如果注册用于仅GPRS，则附着过程在WRU 105和SGSN/MME 115之间执行。一旦附着被建立，则发送附着接受消息(步骤156)。
如果注册用于3GPP SAE/LTE，则GTP-U隧道在GPRS网关支持节点(GGSN)/3G接入网关(aGW)和RAN的eNB之间被建立。一旦附着被建立，则发送附着接受消息(步骤160)。
如果注册用于3GPP SAE/LTE和非3GPP接入，则在步骤162执行用于SAE非3GPP以及策略和计费规则功能(PCRF)(例如用于建立移动网络协议(MIP)本地代理(HA)、MIP注册或类似的)。一旦附着被建立，则在步骤164发送附着接受消息。
图2A是在无线通信系统200中实施的简化的附着过程250的信令图，该无线通信系统200包括WTRU205、RAN 210、新的SGSN/MME 215、旧的SGSN/MME 220、GGSN/3GaGW 225、SAE aGW 230、新的访问的定位寄存器(VLR)235、本地定位寄存器(HLR)240和旧的VLR 245。WTRU 205通过附加请求消息到新的SGSN/MME 215的传输来启动附加过程(步骤252)。附加请求消息包括国际移动用户标识(IMSI)、附加类型等等(步骤254)。可替换地，代替发送所述IMSI，附着请求消息可以包括分组-临时移动用户标识(P-TMSI)和旧的路由区域标识(RAI)。附加类型指示附着类型，例如2G、3G或SAE多模式附着。
如果WTRU 205用P-TMSI识别其自身，则新的SGSN/MME 215从RAI导出旧的SGSN地址以请求WTRU 205的IMSI信息(步骤256)。新的SGSN/MME 215发送识别请求消息到旧的SGSN/MME 220(步骤258)。识别请求消息包括P-TMSI、旧的RAI、旧的P-TMSI特征等。旧的SGSN/MME 220对照记录来核查P-TMSI(步骤260)，并发送识别响应消息和WTRU 205的IMSI到新的SGSN/MME(步骤262)。如果WTRU 205在旧的SGSN/MME 220中已知，则在步骤262中旧的SGSN/MME 220用包括IMSI、验证三态或验证五态的识别请求消息来响应。如果在旧的SGSN/MME 220中WTRU不已知或旧的P-TMSI与存储在旧的SGSN/MME 220中的值不匹配，则在步骤262中旧的SGSN/MME220用在识别响应消息中的适当差错指示来响应。
如果WTRU205在新的SGSN/MME 215和旧的SGSN/MME 220中不已知(步骤264)，则新的SGSN/MME 215发送标识(ID)请求(设置到IMSI的ID类型)到WTRU 205(步骤266)。WTRU 205用包括WTRU 205的IMSI的ID响应来响应(步骤268)。
如果没有用于WTRU的多模式(MM)上下文是明显的(步骤270)，则由WTRU、新的SGSN/MME215和HLR 240来执行验证过程(步骤272A和272B)。
参考图2B，用于仅GPRS的附着过程350被进一步详细描述。基于运营商配置(步骤352)，国际移动设备标识(IMEI)核查过程可以可选地由WTRU 205、新的SGSN/MME215和GGSN/3G aGW 225来执行(步骤354A和354B)。
如果SGSN/MME号码自从最后的GPRS分离时已经改变，或如果这是最开始的附着，则新的SGSN/MME 215通过发送更新定位消息到HLR来更新HLR 240(步骤356和358)。更新的定位消息包括SGSN/MME号码、SGSN/MME地址、IMSI等。
HLR240将SGSN/MME号码与记录进行比较，并且发送取消定位消息(包括IMSI和/或取消类型)到旧的SGSN/MME(步骤362和364)。旧的SGSN/MME 220用具有IMSI的取消定位应答(ACK)来进行应答(步骤366)。然后，HLR 240发送插入用户数据消息到新的SGSN/MME 215(步骤368)。插入用户数据消息包括IMSI、GPRS/SAE订阅数据、分组数据协议(PDP)类型、PDP地址、接入点名称(APN)、服务质量(QoS)、允许的虚拟公共陆地移动网络(VPLMN)和接受的或拒绝的指示的多系统注册。
新的SGSN/MME 215核查在新的路由区域(RA)中是否不允许WTRU 205(步骤370)。如果由于地域性订阅限制或接入限制，WTRU不被允许在RA中附加，则新的SGSN/MME
215用适当的原因来拒绝附加请求，并且可以返回插入用户数据应答(ACK)(包括IMSI和/或SGSN区域被限制的消息)到HLR240(步骤372)。如果订阅核查由于其他原因失败，则新的SGSN/MME也用适当的原因来拒绝附加请求，并将插入用户数据ACK(包括IMSI和/或SGSN区域被限制的消息)返回到HLR(步骤372)。如果所有的核查都成功，则新的SGSN/MME 215构造用于WTRU 205的MM上下文(步骤374)，并且将插入用户数据ACK(包括IMSI)返回到HLR 240(步骤376)。然后，HLR240更新MM上下文(步骤378)，并且发送更新定位ACK到新的SGSN/MME 215(步骤380)。
参考图2C，用于GPRS的具有IMSI附加类型的附加过程450被更加详细地描述。如果在附加请求中指示的附加类型指示了结合的GPRS/IMSI附着，则新的VLR 235应当被更新。新的SGSN/MME 215发送定位更新请求到新的VLR235(步骤452)。定位更新请求包括新的LAI、IMSI、SGSN号码、定位更新类型等。
新的VLR 235通过存储SGSN号码来创建与新的SGSN/MME 215之间的关联。如果定位更新在移动切换中心(MSC)之间，则新的VLR 235发送更新定位消息(包括IMSI和新的VLR地址)到HLR 240(步骤454)。然后，HLR 240发送取消定位消息到旧的VLR245(步骤456)。旧的VLR245用取消定位ACK来进行应答(步骤458)。HLR
240发送插入用户数据消息(包括IMSI和/或用户数据)到新的VLR 235(步骤460)。新的VLR 235用具有IMSI的插入用户数据ACK来应答(步骤462)。在完成MSC之间的定位更新过程之后，HLR 240利用IMSI以更新定位ACK来响应新的VLR235(步骤464)。新的VLR 235以定位更新接受消息(包括VLR TMSI)来响应新的SGSN/MME215(步骤466)。
在图2C中也显示了第二附加类型，该附加类型是具有IMSI附加过程的SAE/非3GPP。在步骤468中，新的SGSN/MME 215发送创建PDP上下文请求消息到GGSN/3G aGW225。GGSN/3G aGW 225用创建PDP上下文响应消息来响应新的SGSN/MME 215(步骤470)。新的SGSN/MME 215发送用于建立隧道的消息到GGSN/3G aGW(步骤472)和用于建立无线电接入承载(RAB)的消息到RAN(步骤474)。然后，RAB在WTRU 205和RAN210之间被建立，并且在GTP-U隧道在RAN和GGSN/3G aGW之间被建立(步骤478)之后，RAN 210将隧道建立和RAB设置ACK发送到新的SGSN/MME 215(步骤476)。
参考图2D，用于SAE的具有IMSI附加类型的附加过程550被描述。GGSN/3G aGW225识别多模式注册，并调用非3GPP注册和移动性协议(步骤552)。GGSN/3G aGW 225将非3GPP附加请求消息发送到SAE aGW(步骤554)。SAE aGW 230建立用于WTRU 205的会话状态和系统间移动性注册(如MIP)(步骤556)。然后，QoS简档被从策略和计费规则功能(PCRF)单元250下载(步骤558)。SAE aGW 230将非3GPP附加接受消息发送到GGSN/3G aGW 225(步骤560)。GGSN/3G aGW 230将基于3GPP和基于非3GPP的附加接受消息发送到新的SGSN/MME215(步骤562)。
新的SGSN/MME 215将附加接受消息转发到WTRU 205，该消息指示3GPP和非3GPP附着成功或失败(步骤564)。然后，WTRU 205将附加完成消息发送到新的SGSN/MME(步骤266)。
图3是被配置成实施图2A-2D的附着过程的WTRU 300的框图。WTRU 300包括发射机305、接收机310、处理器315和天线320。
处理器315被配置成生成至少一个IE，该IE指示WTRU的能力和支持在非3GPP系统中的WTRU所需要的移动性管理类型中的至少一者。所述IE可以指示WTRU是有SAE能力或LTE能力的。所述IE可以指示GTP或MIP移动性管理被需要以支持在非3GPP系统中的WTRU。对于MIP移动性管理，所述IE还可以指示是否需要MIPv4、代理MIP或MIPv6移动性管理。附加请求消息可以包括IMSI和附加类型指示符。附加类型指示符可以指示2G多模式附着、3G多模式附着或SAE多模式附着。
发射机305被配置成发射附加请求消息，该消息包括至少一个IE和一个IMSI。可替换地，发射机305可以被配置成发射附加请求消息，该消息包括P-TMSI、旧的RAI和附加类型指示符。接收机310被配置成接收附加接受消息和标识请求消息。
图4是被配置成实施图2A-2D的附着过程的SGSN/MME 400的框图。SGSN/MME 400包括发射机405、接收机410、处理器415和天线420。接收机410被配置成接收附加请求消息，该消息包括附加类型指示符和优选的移动性管理信息中的至少一者。处理器415被配置成基于附加类型指示符来确定注册进程的范围。注册进程的范围可以为仅GPRS、仅GPRS和SAE/LTE或3GPP和非3GPP。
图5是被配置成实施图2A-2D的附着过程的GGSN/3G aGW 500的框图。GGSN/3G aGW500包括发射机505、接收机510、处理器515和天线520。处理器515被配置成识别多模式注册，并调用非3GPP注册/移动性协议。发射机505被配置成发射非3GPP附加请求消息。接收机510被配置成响应于非3GPP附加请求消息来接收非3GPP附加接受消息。
图6是被配置成实施图2A-2D的附着过程的SAE aGW 600的框图。SAE aGW 600包括发射机605、接收机610、处理器615和天线620。接收机610被配置成接收非3GPP请求消息和服务质量(QoS)简档。处理器615被配置成建立用于WTRU的会话状态和系统间移动性注册。发射机605被配置成发射非3GPP附加接受消息以指示系统间移动性注册已经被完成。系统间移动性注册可以是MIP注册。
虽然本实用新型的特征和元素在优选的实施方式中以特定的结合进行了描述，但每个特征或元素可以在没有所述优选实施方式的其他特征和元素的情况下单独使用，或在与或不与本实用新型的其他特征和元素结合的各种情况下使用。本实用新型提供的方法或流程图可以在由通用计算机或处理器执行的计算机程序、软件或固件中实施，其中所述计算机程序、软件或固件是以有形的方式包含在计算机可读存储介质中的。关于计算机可读存储介质的实例包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、寄存器、缓冲存储器、半导体存储设备、内部硬盘和可移动磁盘之类的磁介质、磁光介质以及CD-ROM碟片和数字多功能光盘(DVD)之类的光介质。
举例来说，恰当的处理器包括：通用处理器、专用处理器、常规处理器、数字信号处理器(DSP)、多个微处理器、与DSP核心相关联的一个或多个微处理器、控制器、微控制器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)电路、任何一种集成电路(IC)和/或状态机。
与软件相关联的处理器可以用于实现一个射频收发机，以便在无线发射接收单元(WTRU)、用户设备(UE)、终端、基站、无线网络控制器(RNC)或是任何主机计算机中加以使用。WTRU可以与采用硬件和/或软件形式实施的模块结合使用，例如相机、摄像机模块、可视电话、扬声器电话、振动设备、扬声器、麦克风、电视收发机、免提耳机、键盘、蓝牙
Figure Y200820002793D0009105657QIETU
模块、调频(FM)无线单元、液晶显示器(LCD)显示单元、有机发光二极管(OLED)显示单元、数字音乐播放器、媒体播放器、视频游戏机模块、因特网浏览器和/或任何无线局域网(WLAN)模块。

Claims (4)

1.一种无线发射/接收单元(WTRU)，其特征在于，该WTRU包括：
处理器，该处理器被配置成生成一附加请求消息，该附加请求消息指示WTRU的能力、被该WTRU所支援的移动性管理的一类型以及一附加请求类型，该附加请求类型指示用于系统架构演进(SAE)和非SAE附加的一请求；
电耦合到所述处理器的发射机，该发射机被配置成发射该附加请求消息；以及
电耦合到所述处理器的接收机，该接收机被配置成接收一附加接受消息。
2.一种网络节点，其特征在于，该网络节点包括：
接收机，该接收机被配置成接收一附加请求消息，该附件请求消息指示WTRU的能力、被该WTRU所支援的移动性管理的一类型以及一附加请求类型，该附加请求类型指示用于系统架构演进(SAE)和非SAE附加的一请求；以及
电耦合到所述处理器的发射机，该发射机被配置成根据该附加请求消息来发射用于执行与所述WTRU相关联的附着过程的指导信息。
3.根据权利要求1所述的无线发射/接收单元(WTRU)，其特征在于：
该接收机进一步被配置成接收一标识请求消息；
该处理器进一步被配置成生成一标识响应消息，该标识响应消息包括该WTRU的一国际移动用户标识；以及
该发射机进一步被配置成发射所述标识响应消息。
4.根据权利要求2所述的网络节点，其特征在于：
该发射机进一步被配置成自该WTRU发射一标识请求消息；以及
该接收机进一步被配置成接收一标识响应消息以响应该标识请求消息，该标识响应消息包括该WTRU的一国际移动用户标识。
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