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CN100488170C - 一种在分组无线系统中触发路由区更新的方法 - Google Patents

一种在分组无线系统中触发路由区更新的方法 Download PDF

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CN100488170C CNB2006100112869A CN200610011286A CN100488170C CN 100488170 C CN100488170 C CN 100488170C CN B2006100112869 A CNB2006100112869 A CN B2006100112869A CN 200610011286 A CN200610011286 A CN 200610011286A CN 100488170 C CN100488170 C CN 100488170C
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Abstract

本发明公开了一种分组无线系统中触发路由区更新的方法，用于实现在包含等同路由区的分组无线系统中触发路由区更新，包括：步骤101，在控制面功能实体配置、管理和/或更新一个或多个路由区标识池，其中，每一个路由区标识池对应一组等同路由区，路由区标识池中包含与其对应的该组等同路由区中所有路由区的标识；步骤102，在用户设备成功地注册到网络中时，控制面功能实体将当前的路由标识池信息发送给用户设备；步骤103，在用户设备移动过程中，用户设备判断分组无线系统广播的当前路由区标识是否与用户设备当前存储的路由区标识池中所有的路由区标识中的任何一个都不一致；如是，则触发路由区更新流程。

Description

一种在分组无线系统中触发路由区更新的方法
技术领域
本发明属于通信技术中的3GPP分组无线领域，涉及一种在分组无线系统中触发路由区更新的方法，特别是涉及一种在等同路由区中触发路由区更新的方法。
背景技术
随着Wimax(World Interoperability for Microwave Access，全球微波接入互通)的异军突起，第三代移动通信系统要保持其在移动通信领域的强有力的竞争力，必须提高其网络性能和降低网络建设和运营成本。因此，3GPP(3rdGeneration Partnership Project，第三代合作伙伴计划)的标准化工作组，目前正致力于研究对PS Core(Packet Switch Core，包交换核心网)和UTRAN(Universal Mobile Telecommunication System Radio Access Network，全球移动通信系统无线接入网)的演进，这个研究的课题叫做系统架构演进(SystemArchitecture Evolution，简称SAE)，目的是使得演进的PS Core(简称E-PS Core)可提供更高的传输速率，更短的传输延时，优化分组，及支持E-UTRAN(Evolved UTRAN，演进的UTRAN)、UTRAN、WLAN(Wireless Local AreaNetwork，无线局域网)及其他非3GPP的接入网络之间的移动性管理。
3GPP TS23.882中提出了一种旨在减少处在空闲状态下UE(用户设备)在E-UTRAN和UTRAN/GERAN之间的移动性管理的信令交互的架构和解决办法。即提出了一个等同路由区(Equivalent Routing Areas)概念，参见图1互为等同路由区的一个E-UTRAN和一个UTRAN系统架构图。
如图1所示，在该架构中SGSN(Serving GPRS Support Node，服务通用无线分组业务支持节点)11为支持第三代移动通信系统的SGSN，RNC(Radionetwork Controller，无线网络控制器)12为第三代通信系统中的无线网络控制器，SGSN 11通过GTP-U(GPRS Tunnel Protocol-User Plane，GPRS隧道协议-用户面)连接到SAE的UP-GW(User Plane-Gateway，用户面网关)13，SGSN 11通过GTP-C(GPRS Tunnel Protocol-Control Plane，GPRS隧道协议-控制面)连接到SAE的CP-GW(Control Plane-Gateway，控制面网关)14。CP-GW 14是一种控制面功能实体。AP(Access Point，接入点)15为E-UTRAN中的基站，对于具有E-UTRA能力的UE(用户设备)16，SGSN 11不发送直接MAP(Mobile Application Part，移动应用部分)信令给HLR/HSS(HomeLocation Register/Home Subscriber Server，归属位置寄存器/归属用户服务器)，而是通过CP-GW 14发送给HSS或者AAA Server(Authentication，Authorization and Accounting Server，验证、授权和帐户服务器)15。该架构同样可以对应于当UE在E-UTRAN和GERAN(GSM/EDGE Radio AccessNetwork，GSM/EDGE无线接入网)之间移动时的架构，此时，该架构中的SGSN 11代表2G SGSN，RNC12对应于BSC(Base Station Controller，基站控制器)。
对于等同路由区具有以下说明：
E-UTRA覆盖的AP和UTRA/GERA覆盖的小区在独立的路由区或位置区内；
根据附着更新或路由区更新，UE(用户设备)可以被多个等同路由区所接受，典型的例子是，一个E-UTRA的路由区，一个UTRA/GERA的路由区，UE可以在不同的跟踪区域内，同时被分配不同的P-TMSI(Packet TemperateMobile Subscription Identity，分组临时移动用户识别码)；
当UE在LTE-IDLE State(LTE空闲状态，该状态下核心网的网元与E-UTRAN之间没有建立用户面连接，其中，LTE为Long Term Evolution的缩写，意为长期演进)和Inactive UTRA State(非激活状态)时，并移动到新的小区时，只要新的小区属于等同路由区集内，UE和网络之间不发生信令交互；非激活状态是指RRC(Radio Resource Control)-IDLE state和URA-PCH state(UTRAN Registration Area-Paging channel State，UTRAN注册区寻呼信道状态)。
处于URA-PCH State的UE如果从UTRA移动到E-UTRA下时不会导致Iu-PS(Iu Interface-Packet Switch，连接PS域和RNC之间的Iu接口)的释放；
如果新的小区不在等同路由区的列表中，则UE执行正常的Routing AreaUpdate(路由区更新)流程。
图2是等同路由区示意图。在图2中，路由区1和路由区2互为等同路由区，路由区3即不和路由区1互为等同路由区，也不和路由区2互为等同路由区，那么该组等同路由区21的范围就包括路由区1和路由区2，而不包括路由区3。处于空闲状态和非激活状态的UE 22在路由区1和路由区2之间移动时，UE 22不会发起路由区更新；但是当UE 22在路由区1和路由区3之间移动时，或者在路由区2和路由区3之间移动时，UE 22会发起路由区更新。同一个控制面功能实体23控制一组等同路由区范围内的所有路由区。
在传统网络中，当UE发现网络下发的当前路由区标识和自己存储的原来的路由区标识(RAI)不一致的时候，终端就会发起路由区更新流程。但是在等同路由区中，这样的条件不足以触发路由区更新流程。终端必须判断是否已经离开原有的等同路由区，如果是，才能发起路由区更新流程。但是，目前并没有这样的方法让终端可以做出这样的判断。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种分组无线系统中触发路由区更新的方法，以实现在包含等同路由区的分组无线系统中触发路由区更新。
本发明的一目的在于提出一种标识等同路由区的方法，以判断是否能够触发路由区更新。
本发明的另一目的在于提出一种在包含等同路由区的分组无线网络中，触发路由区更新的方法。
本发明的又一目的在于配置、管理等同路由区标识的方法。
为实现本发明的上述目的，本发明提供了一种分组无线系统中触发路由区更新的方法，用于实现在包含等同路由区的分组无线系统中触发路由区更新，其中，包括：
步骤101，运营商在控制面功能实体配置、管理和/或更新一个或多个路由区标识池，其中，每一个路由区标识池对应一组等同路由区，所述路由区标识池中包含与其对应的该组等同路由区中所有路由区的标识；
步骤102，在用户设备成功地注册到网络中时，控制面功能实体将当前的路由区标识池信息发送给用户设备；
步骤103，在用户设备移动过程中，用户设备判断分组无线系统广播的当前路由区标识是否与所述用户设备当前存储的路由区标识池中所有的路由区标识中的任何一个都不一致；如是，则触发路由区更新流程。
所述的触发路由区更新的方法，其中，所述步骤102中，控制面功能实体通过其向用户设备发出的注册确认消息将当前的路由区标识池信息发送给用户设备。
所述的触发路由区更新的方法，其中，当用户设备处于长期演进接入系统时，所述控制面功能实体将当前的路由区标识池信息发送给用户设备的步骤进一步包括：
步骤1301，控制面功能实体发起注册请求；
步骤1302，控制面功能实体向归属用户服务器发送注册请求；
步骤1303，归属用户服务器向控制面功能实体发送注册确认消息；
步骤1304，控制面功能实体将所述当前路由区标识池信息放在注册确认消息中一起发送给用户设备。
所述的触发路由区更新的方法，其中，当用户设备处于长期演进接入系统时，所述控制面功能实体将当前的路由区标识池发送给用户设备的步骤进一步包括：
步骤1401，系统架构演进控制面触发注册请求；
步骤1402，系统架构演进控制面将所述注册请求发送给控制面功能实体；
步骤1403，控制面功能实体向归属用户服务器发送注册请求；
步骤1404，归属用户服务器向控制面功能实体发送注册确认消息；
步骤1405，控制面功能实体将所述当前路由区标识池信息放在注册确认消息中一起发送给系统架构演进控制面；
步骤1406，系统架构演进控制面将包含路由区标识池信息的注册确认消息转发给用户设备。
所述的触发路由区更新的方法，其中，当用户设备处于2G/3G接入系统时，所述控制面功能实体将当前的路由区标识池发送给用户设备的步骤进一步包括：
步骤1501，2G/3G服务通用无线分组业务支持节点触发注册请求；
步骤1502，2G/3G服务通用无线分组业务支持节点将注册请求发给控制面功能实体；
步骤1503，控制面功能实体将注册请求转发给归属用户服务器；
步骤1504，归属用户服务器向控制面功能实体发送注册确认；
步骤1505，控制面功能实体将路由区标识池信息放在注册确认消息中一起发送给2G/3G服务通用无线分组业务支持节点；
步骤1506，2G/3G服务通用无线分组业务支持节点将包含路由区标识池信息的注册确认消息转发给用户设备。
所述的触发路由区更新的方法，其中，进一步包括控制面功能实体分组存储所述当前路由区标识的步骤。
所述的触发路由区更新的方法，其中，所述用户设备能够标识路由区标识池，且其内存储一路由区标识池。
所述的触发路由区更新的方法，其中，所述步骤103进一步包括用户设备按照顺序将所述广播的路由区标识依次和存储的路由区标识池中的每个路由区标识进行比较的步骤。
本发明提出使用路由区标识池的方法，实现在包含等同路由区的分组无线系统中触发路由区更新，本发明的方法对用户设备中数据结构的修改是最小的，对用户设备的处理能力的要求也是最低的。且本发明的方法提出由分组控制面功能实体管理、配置路由区标识池，并仅将路由区标识池发送给用户设备，不用配置给系统中其他设备，对系统原有设备的修改降到最低。
附图说明
图1是互为等同路由区的一个2G/3G(第二代/第三代无线网络)接入系统和一个LTE(长期演进)接入系统架构图；
图2是等同路由区示意图；
图3是在本发明的一实施例中的路由区标识池结构示意图；
图4是在本发明的一实施例中，控制面功能实体将路由区标识池配置给LTE接入系统UE的流程图；
图5是在本发明的另一实施例中，控制面功能实体将路由区标识池配置给LTE接入系统UE的流程图。
图6是在本发明的又一实施例中，控制面功能实体将路由区标识池配置给2G/3G接入系统中UE的流程图；
图7是在本发明的一实施例中，UE判断是否触发路由更新的流程图。
具体实施方式
本发明提出了一种在包含等同路由区的分组无线网络中，触发路由区更新的方法，包括以下步骤：
步骤一，运营商在控制面功能实体中配置、管理和/或更新路由区标识池(RAI pool)，每个路由区标识池对应的是一组等同路由区，即包含该组等同路由区中所有的路由区的标识；
步骤二，当UE成功的注册到网络中时，控制面功能实体在注册确认消息中将目前的路由区标识池发送给UE；
步骤三，在UE移动过程中，当UE发现分组无线系统广播的当前路由区标识，和自己存储的原来的路由区标识池中所有的路由区标识都不一致的时候，就触发UE开始正常的路由区更新流程；当UE发现系统下发的当前路由区标识，和自己存储的原来的路由区标识池中任何一个路由区标识一致的时候，不会触发路由区更新流程。
图3是在本发明的一实施例的路由区标识池的结构示意图。图3示出了m个路由区标识池31至3m。一个路由区标识池对应的是一组等同路由区，即包含该组等同路由区中所有的路由区的标识(n个)。因为一组等同路由区最少由两个不同的路由区组成，所以n大于等于2，控制面功能实体中可能配置一组到多组等同路由区，所以m大于等于1。分组无线系统中控制面功能实体管理路由区标识池和路由区标识之间的对应关系，实际的存储格式还是原有路由区标识的格式，只不过控制面功能实体要对这些路由区标识进行分组储存。这样就保证了对原有数据格式的最小改动。
图4、图5、图6分别是本发明实施例的在不同网络结构的下将路由区标识池配置给UE的流程图。UE向网络发出路由区更新请求或者附着请求能够导向注册流程。当UE向网络发出路由区更新请求或者附着请求后，2G/3GSGSN、控制面功能实体或者是SAE的控制面会向HSS发起注册请求。在注册成功后，HSS会返回注册确认。控制面功能实体将路由区标识池的信息放在注册确认消息中，并通过2G/3G SGSN、控制面功能实体或SAE的控制面将包含路由区标识池的信息发送给UE。由于目前SAE的架构和流程尚未完全确定，所以在SAE网络中会有两种可能性，即控制面功能实体或者是SAE的控制面会向HSS发起注册请求。其中，图4和图5都是说明当UE 41、51处于LTE(长期演进)接入系统中的情况。图4说明注册请求由SAE的控制面42发起，再由管理等同路由区的控制面功能实体43转发。图5说明当SAE的控制面和管理等同路由区的控制面功能是同一个实体时，由管理等同路由区的控制面功能实体52发起注册流程。图6是说明当UE 61处于2G/3G(第二代/第三代无线网络)接入系统中的情况，这时注册请求是2G/3G SGSN 62发起的，再由管理等同路由区的控制面功能实体63转发。
图4是在本发明的一实施例中，控制面功能实体将路由区标识池配置给LTE接入系统UE的流程图。当UE 41处于LTE接入系统，注册请求可以由SAE的控制面42发起，再由管理等同路由区的控制面功能实体43转发，具体包括如下步骤：
步骤401，SAE控制面42触发注册请求。当UE处于LTE接入系统，注册请求可以由SAE的控制面发起，再由管理等同路由区的控制面功能实体转发。
步骤402，SAE控制面42将注册请求发给控制面功能实体43。
步骤403，控制面功能实体43将注册请求转发给HSS 44。
步骤404，HSS 44向控制面功能实体43发送注册确认。
步骤405，控制面功能实体43将路由区标识池信息放在注册确认消息中一起发送给SAE控制面42。
步骤406，SAE控制面42将包含路由区标识池信息的注册确认消息转发给UE。在本发明的一实施例中，UE需要能够辨别路由区标识池，且同一个UE中只需要存储一个路由区标识池。
图5是在本发明的另一实施例中，控制面功能实体将路由区标识池配置给LTE接入系统UE的流程图。当SAE的控制面和管理等同路由区的控制面功能是同一个实体时，可以是由管理等同路由区的控制面功能实体52发起注册请求。
步骤501，管理等同路由区的控制面功能实体52发起注册请求。
步骤502，是控制面功能实体52向HSS 53发送注册请求的步骤。
步骤503，是HSS 53向控制面功能实体52发送注册确认的步骤。
步骤504，是控制面功能实体52将路由区标识池信息放在注册确认消息中一起发送给UE 41的步骤。在本实施例中，UE需要能够辨别路由区标识池，且同一个UE只需要存储一个路由区标识池。
图6是在本发明的又一实施例中，控制面功能实体将路由区标识池配置给2G/3G接入系统中UE的流程图。当UE处于2G/3G接入系统，注册请求是2G/3G SGSN发起的，再由管理等同路由区的控制面功能实体转发。
步骤601，2G/3G SGSN 62触发注册请求。当UE处于2G/3G接入系统，注册请求可以由2G/3G SGSN发起，再由管理等同路由区的控制面功能实体转发。
步骤602，2G/3G SGSN 62将注册请求发给控制面功能实体63。
步骤603，控制面功能实体63将注册请求转发给HSS 64。
步骤603，HSS 64向控制面功能实体63发送注册确认。
步骤605，控制面功能实体63将路由区标识池信息放在注册确认消息中一起发送给2G/3G SGSN 62。
步骤606，2G/3G SGSN 62将包含路由区标识池信息的注册确认消息转发给UE。在本实施例中，UE需要能够辨别路由区标识池，且同一个UE只需要存储一个路由区标识池。
图7是在本发明的一实施例中，处于空闲状态和非激活状态的UE判断是否触发路由更新的流程图。
步骤701，处于用户空闲状态和非激活状态的UE进入新的路由区；，
步骤702，所述UE收到分组无线系统广播的当前路由区标识，并比较所述广播的路由区标识和存储在UE内的路由区标识池中的路由区标识，判断广播的路由区标识是否与存储在UE内的路由区标识池中的所有路由区标识中的任何一个都不一致；如是都不一致，则转入步骤704；如不是，则转入步骤703。其中，由于路由区标识的长度是固定的，UE可以按照顺序将广播的路由区标识依次和存储的路由区标识池中的每个路由区标识进行比较。其中，该广播一般是在空口发送。分组无线系统可以是2G/3G网络，也可以是SAE/LTE网络。
步骤703，当路由区标识池中存在与所述广播的路由区标识一致的路由区标识时，可判断UE进入了一个等同路由区，不用进行路由区更新。
步骤704，当广播的路由区标识和路由区标识池中任何一个路由区标识都不一致时，触发UE的路由区更新流程。
本发明提出使用路由区标识池的方式，实现在包含等同路由区的分组无线系统中触发路由区更新，本发明的方法对UE中数据结构的修改是最小的，对UE的处理能力的要求也是最低的。且本发明的方法提出由分组控制面功能实体管理、配置路由区标识池，并仅将路由区标识池发送给UE，不用配置给系统中其他设备，对系统原有设备的修改降到最低。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (8)

1、一种分组无线系统中触发路由区更新的方法，用于实现在包含等同路由区的分组无线系统中触发路由区更新，其特征在于，包括：
步骤101，运营商在控制面功能实体配置、管理和/或更新一个或多个路由区标识池，其中，每一个路由区标识池对应一组等同路由区，所述路由区标识池中包含与其对应的该组等同路由区中所有路由区的标识；
步骤102，在用户设备成功地注册到网络中时，控制面功能实体将当前的路由区标识池信息发送给用户设备；
步骤103，在用户设备移动过程中，用户设备判断分组无线系统广播的当前路由区标识是否与所述用户设备当前存储的路由区标识池中所有的路由区标识中的任何一个都不一致；如是，则触发路由区更新流程。
2、根据权利要求1所述的触发路由区更新的方法，其特征在于，所述步骤102中，控制面功能实体通过其向用户设备发出的注册确认消息将当前的路由区标识池信息发送给用户设备。
3、根据权利要求2所述的触发路由区更新的方法，其特征在于，当用户设备处于长期演进接入系统时，所述控制面功能实体将当前的路由区标识池信息发送给用户设备的步骤进一步包括：
步骤1301，控制面功能实体发起注册请求；
步骤1302，控制面功能实体向归属用户服务器发送注册请求；
步骤1303，归属用户服务器向控制面功能实体发送注册确认消息；
步骤1304，控制面功能实体将所述当前路由区标识池信息放在注册确认消息中一起发送给用户设备。
4、根据权利要求2所述的触发路由区更新的方法，其特征在于，当用户设备处于长期演进接入系统时，所述控制面功能实体将当前的路由区标识池发送给用户设备的步骤进一步包括：
步骤1401，系统架构演进控制面触发注册请求；
步骤1402，系统架构演进控制面将所述注册请求发送给控制面功能实体；
步骤1403，控制面功能实体向归属用户服务器发送注册请求；
步骤1404，归属用户服务器向控制面功能实体发送注册确认消息；
步骤1405，控制面功能实体将所述当前路由区标识池信息放在注册确认消息中一起发送给系统架构演进控制面；
步骤1406，系统架构演进控制面将包含路由区标识池信息的注册确认消息转发给用户设备。
5、根据权利要求2所述的触发路由区更新的方法，其特征在于，当用户设备处于2G/3G接入系统时，所述控制面功能实体将当前的路由区标识池发送给用户设备的步骤进一步包括：
步骤1501，2G/3G服务通用无线分组业务支持节点触发注册请求；
步骤1502，2G/3G服务通用无线分组业务支持节点将注册请求发给控制面功能实体；
步骤1503，控制面功能实体将注册请求转发给归属用户服务器；
步骤1504，归属用户服务器向控制面功能实体发送注册确认；
步骤1505，控制面功能实体将路由区标识池信息放在注册确认消息中一起发送给2G/3G服务通用无线分组业务支持节点；
步骤1506，2G/3G服务通用无线分组业务支持节点将包含路由区标识池信息的注册确认消息转发给用户设备。
6、根据权利要求2所述的触发路由区更新的方法，其特征在于，进一步包括控制面功能实体分组存储所述当前路由区标识的步骤。
7、根据权利要求1所述的触发路由区更新的方法，其特征在于，所述用户设备能够辨别路由区标识池，且其内存储一路由区标识池。
8、根据权利要求1所述的触发路由区更新的方法，其特征在于，所述步骤103进一步包括用户设备按照顺序将所述广播的路由区标识依次和存储的路由区标识池中的每个路由区标识进行比较的步骤。
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