CN101064923B - 一种演进网络中限制信令的实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于移动通信领域，提供了一种演进网络中限制信令的实现方法，当处于PCH状态的UE驻扎到E-UTRA后，向网络侧发起注册/更新，网络侧置UE为非PMM_CONNECTED状态。通过本发明，可以节省寻呼开销，且不需要对现有设备和协议进行改动。同时，与重复覆盖区内选择驻扎的优选网络相结合，可以进一步减少网络的寻呼范围。

Description

一种演进网络中限制信令的实现方法

技术领域

本发明属于移动通信领域，尤其涉及一种演进网络中限制信令的实现方法。

背景技术

目前，在第三代伙伴组织计划(Third Generation Partnership Projects，3GPP)中，各厂商积极研究系统架构演进(System Architecture Evolution，SAE)和长期演进(Long Term Evolution，LTE)。LTE的目的是提供一种能够降低时延、提高用户数据速率以及改进的系统容量和覆盖的低成本网络，该网络只使用分组交换(Packet Switch，PS)域业务，承载网络为UE的网际协议(InternetProtocol，IP)承载。

图1示出了一种典型的LTE网络架构，其中，LTE RAN为演进网络的无线接入网，其节点包括演进的节点B(eNode B)，也可能包括控制面服务器(Control Plane Server，CPS)，在逻辑上将其作为长期演进无线接入网实体(LTE-RAN Entity)。移动管理实体(Mobility Management Entity，MME)和用户面实体(UPE，User Plane Entity)也是逻辑实体，MME也称为控制面网关(Controll Plane Gateway，CP-GW)，UPE也称为用户面网关(User PlaneGateWay，UP-GW)。MME的功能是保存用户设备(User Equipment，UE)的移动管理(Mobility Management，MM)上下文(context)，如用户的标识、移动性状态、跟踪区(Tracking Area，TA)信息等，并对用户进行认证。UPE的功能是空闲(Idle)状态的UE终结下行数据的实体，同时触发寻呼，保存UE的上下文，如IP地址和路由信息等。User Plane Anchor是用户面的锚点，在用户的会话时间内是不变的。归属用户服务器(Home Subscriber Server，HSS)存储用户的签约信息。

在演进网络中，UE在不同无线接入技术(Radio Access Technology，RAT)，例如2G/3G的网络和演进网络间移动时，会变化驻扎在不同的网络，从而引起频繁的网络注册过程。如图2所示，RA1和RA2为现有的2G/3G的路由区(Routing Area，RA)，UE在每更换一次RA都要发起RAU(Routing AreaUpdate，路由区更新)过程。当然UE在不更换RA的情况下，也有周期性的位置更新过程，其作用是使网络了解UE目前还在网络中，防止UE离开网络而网络不了解而不断寻呼UE的情况发生，本发明的以下描述中不涉及UE的周期性更新过程。TA1、TA2、TA3和TA4是演进网络的跟踪区(Tracking Area，TA)。当一个多模UE在这些区域移动时，会导致频繁的网络注册过程，使得网络能在某种RAT中寻呼到UE，例如UE进入RA1向2G/3G的服务通用分组无线业务支持节点(Serving GPRS Supporting Node，SGSN)注册，当UE进入TA1则向演进网络的MME/UPE注册，当UE移动出TA1进入RA1要向2G/3G的SGSN注册。这种频繁的网络注册过程对空口资源是一种极大的浪费，因此需要对UE在不同RAT间的信令进行限制，RAT间限制信令课题就是为解决该问题而提出的。

在3GPP SAE的规范文档TR23.882提出了多种方案来解决RAT间限制信令问题。基本思路是UE同时注册到2G/3G网络和演进网络，这样UE在几个网络的注册区域移动时不需要发起任何注册过程，节省了信令，但扩大了寻呼范围，需要在多种RAT中或更大的范围寻呼UE，增加了寻呼量。

一种典型的解决方案为等价路由区方案，其实现流程如图3所示，描述如下：

1.UE发送RA更新请求(Routing Area Update Request)或附着请求(AttachRequest)给2G/3G SGSN。

2.其他在RA更新或附着过程的步骤省略，如安全功能。

3.如果UE处于2G/3G网络，SGSN发送注册请求(Registeration Request)给CP-GW，注册请求包括现有路由区标识(Routing Area Identifier，RAI)，CP-GW转发注册请求给HSS。

4.HSS发送注册确认消息(Registeration Comfirm)给CP-GW。

5.如果UE在2G/3G网络，CP-GW发送包括LERA(List of Equivalent RAs，等价路由区列表)的注册确认(Registeration Comfirm)消息，根据RAI，将注册确认消息转发给SGSN，SGSN转发该注册确认消息给UE。

如上所述，UE被网络分配一个LERA，一个等价路由区包括若干个RA和TA。当UE处于LTE-IDLE(空闲)和inactive(非激活)的UTRA(UniversalTerrestrial Radio Access，通用陆地无线接入)状态时，UE在等价路由区中移动不必发起更新。该inactive状态就是RRC-IDLE状态和URA-PCH状态，其他状态是否属于inactive状态需要进一步研究，不排除inactive状态包括CELL_PCH状态或CELL_FACH状态。

当UE处于URA_PCH状态，从UTRA转到演进网络接入(E-UTRA)，可以不引起Iu-PS连接释放，这样UE如果再次进入UTRA能够快速的建立业务。当处于E-UTRA，UE保持周期性URA更新定时器，当该定时器到期，UTRA将释放Iu连接，而且当UE之后再进入UTRA，将转为PMM_IDLE状态。当新的小区不属于LERA，UE将发起常规的RAU过程。

在上述等价路由区方案中有解决方案A(Solution A)和解决方案B(SolutionB)两个寻呼流程，图4示出了Solution A的寻呼流程，其中，UP-GW有两个flag(标识)指示分组数据协议(Packet Data Protocol，PDP)上下文：

(1)是否UE处于LTE-active；

(2)最后使用的隧道(last used tunnel)指示UE在E-UTRA还是UTRA/2G有最后的GPRS隧道协议用户平面(GPRS Tunneling Protocol for User Plane，GTP-U)隧道。

1.如果一个到达某UE的下行数据到达UP-GW，并且该UE的LTE-active ornot指示的flag为not，即UE不处于LTE-active状态。

2.如果last used tunnel的flag指示UE最后在SGSN的范围下，那么UP-GW发送该下行数据给UTRA/2G SGSN：

A.SGSN为2G-SGSN：

i.如果MS在Ready状态，SGSN下发数据给基站子系统(Base StationSubsystem，BSS)；

ii.如果MS在Standby状态，SGSN发送寻呼，并马上返回一个分组包(Packet)的拷贝送给UP-GW并指示其在更大的范围(paging in a wider area)寻呼。一旦2G寻呼完成，SGSN返回一个指示给UP-GW是否UE可达。

B.SGSN是3G-SGSN：

i.如果Iu连接存在，SGSN前转该数据给无线网络控制器(Radio NetworkController，RNC)，如果UE处于PCH状态，RNC马上返回数据拷贝给UP-GW，指示在更大的范围寻呼(paging in a wider area)，并且并行地在URA区进行寻呼。一旦UTRA寻呼结束，RNC给UP-GW发送是否UE可达的信息。如果UE处于Cell_DCH状态，数据直接发给UE；

ii.如果Iu连接不存在，SGSN马上返回给UP-GW数据拷贝并指示其在更大范围寻呼(paging in a wider area)，并且SGSN在UTRA范围寻呼UE。一旦寻呼完成，需要指示UP-GW UE是否被寻呼到。

3.如果收到下行数据，last used tunnel的flag指示UE在E-UTRA覆盖范围，并且LTE-Active or not的flag指示为not，那么UP-GW将联系CP-GW要求其寻呼UE。

如果UP-GW在上述过程从RNC/SGSN收到数据拷贝，带有原因“在更大范围寻呼(paging in a wider area)”，UP-GW也会联系CP-GW请求其寻呼UE。

4.CP-GW发送寻呼给其下所有在RA中的接入点(Access Point，AP)和SGSN，这些实体属于分配给UE的LERA(可能是还没有寻呼UE的实体)。

5.UE在包括在等价路由区列表中的E-UTRA、UTRA和2G小区寻呼。

6.当UE接收到寻呼，响应服务请求(service request)/小区更新(cell update)等消息。在E-UTRA中这些消息要包括足够信息使得AP能收集UE的上下文，在UTRA/2G中，SGSN指示CP-GW用户已经响应寻呼。

7.AP或SGSN然后建立到UP-GW的连接(如果是SGSN需要通过CP-GW)。

8.AP通知CP-GW其控制UE，CP-GW则传递服务质量(Quality of Service，Qos)信息给AP。

9.CP-GW通知UP-GW寻呼成功完成。

图5示出了Solution B的寻呼流程，UP-GW有标识“PDP context”，指示是否UE处于“LTE-active”：

1.UP-GW收到下行数据(Downlink Data)时，LTE-active or not的flag指示为not，或者收到从RNC来的数据拷贝带有“paging in a wider area”请求。

2.UP-GW发送寻呼请求(Paging)给CP-GW，寻呼请求应该指示是否请求了“paging in a wider area”。

3.CP-GW检查UE的MM状态，如果UE处于PMM-IDLE状态/GPRS-STANDBY状态或LTE-IDLE状态，或者寻呼请求中带有“paging in awider area”，那么进入步骤4，如果UE处于PMM_CONNECTED状态/GPRS-READY状态，那么进入步骤6。

4.CP-GW发送寻呼消息给所有的AP和SGSN(可能是还有没有寻呼UE的AP或SGSN)，寻呼消息中包括要寻呼UE的参数，如国际移动用户识别码(International Mobile Subscriber Identity，IMSI)。UE在所有分配给UE的区域(E-UTRA、UTRA和2G的小区)寻呼。

5.当UE收到寻呼消息，使用Service Request、Cell Update或E-UTRA等价的消息进行响应(Paging Response)。SGSN等指示CP-GW终端已经响应寻呼。

6.CP-GW发送寻呼响应(Paging Response)给UP-GW，指示是否UE处于UTRA/GERA的范围，当UP-GW收到寻呼响应，指示UE处于UTRA/GERA，UP-GW下发数据给SGSN，如果UE处于URA_PCH状态或Cell_PCH状态，RNC/BSC在URA/Cell内寻呼UE，并且同时马上返回数据拷贝给UP-GW，通过SGSN，并指示”paging in a wider area”。一旦UTRA寻呼过程完成，RNC/BSC发给UP-GW指示是否UE可达。如果UE处于Cell_DCH状态，数据直接发送给UE。

7.用户面连接在UP-GW和UE间建立(User Plane Connection established)。

8.UP-GW发送下行数据(Downlink Data)给UE。

如上所述，在现有技术中，处于URA_PCH状态的UE进入E-UTRA不发起任何注册/更新过程，这就需要或者修改现有设备RNC、SGSN和协议无线接入网络应用部分(Radio Access Network Application Part，RANAP)，例如等价路由区的paging in a wider area等修改；或者扩大寻呼区：如果不修改现有协议和设备，即使UE处于CELL_DCH等状态，SGSN并不清楚UE是否处于URA_PCH状态，为防止漏寻呼，需要在E-UTRA中也寻呼UE，寻呼区增大，浪费寻呼信令和空口资源。

发明内容

本发明的目的在于提供一种演进网络中限制信令的实现方法，旨在解决现有技术中存在的在解决RAT限制信令问题时，处于URA_PCH状态的UE进入E-UTRA不发起任何注册/更新过程，从而需要对现有设备和协议进行修改，或者需要扩大寻呼区，导致寻呼信令和空口资源浪费的问题。

本发明是这样实现的，一种演进网络中限制信令的实现方法，当处于PCH状态的UE驻扎到E-UTRA(Evolved Universal Terrestrial Radio Access，演进的通用陆地无线接入)网络后，向网络侧发起注册或更新，网络侧将所述UE的状态改变为非PMM_CONNECTED状态；。

所述方法进一步包括：

当UE进入重复覆盖区时，选择驻扎的优选网络。

所述优选网络为UTRA(Universal Terrestrial Radio Access Network，通用陆地无线接入)网络或者E-UTRA网络。

当UE处于PCH状态时，所述优选网络为UTRA网络。

当UE处于IDLE状态时，所述优选网络为E-UTRA网络。

所述非PMM_CONNECTED状态包括释放Iu接口连接的IDLE状态或者保持Iu接口连接的IDLE状态。

当网络记录UE为所述保持Iu接口连接的IDLE状态时，网络和UE仍然保持周期性URA(UTRAN Registration Area，通用陆地无线接入网络注册区)更新定时器继续计时，如果在周期性URA更新定时器超时前，UE返回UTRA网络，UE返回到PCH状态或者PMM_IDLE状态。

当网络向UE发起寻呼时，如果一个下行数据到达CP-GW，LTE活动与否(LTE-active or not)的标志(flag)为否(not)，最后使用的隧道(last used tunnel)的标志(flag)指示UE最后在SGSN的范围下，且UE的状态为PMM_CONNECTED状态，SGSN前转该数据给RNC，RNC不向UP-GW返回数据拷贝以及不发送在更大范围寻呼的指示；

如果UE的状态为非PMM_CONNECTED状态，SGSN向UP-GW返回数据拷贝并指示其在更大范围寻呼。

当网络向UE发起寻呼时，如果网络发现UE处于PMM_CONNECTED状态，网络指示UP-GW发送数据给SGSN，并下发给RNC，如果RNC发现UE处于PCH状态，RNC仅向记录的URA或小区(Cell)下发寻呼，不向UP-GW返回在更大范围寻呼的指示。

所述PCH状态为URA_PCH状态或者Cell_PCH状态。

所述IDLE状态为LTE_IDLE状态或者PMM_IDLE状态。

在本发明中，处于PCH状态的UE驻扎到E-UTRA网络后发起注册/更新，网络侧置UE为非PMM_CONNECTED状态，可以节省寻呼开销，且不需要对现有设备和协议进行改动。同时，与重复覆盖区内选择驻扎的优选网络相结合，可以进一步减少网络的寻呼范围。

附图说明

图1是一种典型的LTE网络架构图；

图2是不同RAT的网络区域覆盖示意图；

图3是现有技术中等价路由区方案的实现流程图；

图4是现有技术中等价路由区方案中解决方案A的寻呼流程图；

图5是现有技术中等价路由区方案中解决方案B的寻呼流程图；

图6是本发明中，在重复覆盖区，UE选择驻扎的优选网络为E-UTRA时的寻呼实现示意图；

图7是本发明中，在重复覆盖区，UE选择驻扎的优选网络为UE最后使用的RAT时的寻呼实现示意图；

图8是本发明中，在重复覆盖区，UE选择驻扎的优选网络为UTRA时的寻呼实现示意图；

图9是本发明的优选实施例中，网络侧置UE为PMM_IDLE状态时，不释放Iu接口时的寻呼实现示意图；

图10是本发明提供的基于等价路由区方案的寻呼UE的实现流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不需要于限定本发明。

在本发明中，处于URA_PCH状态的UE驻扎到E-UTRA后发起注册/更新过程，网络侧置UE为非PMM_CONNECTED状态，即释放Iu接口连接的IDLE状态或者保持Iu接口连接的IDLE状态。

如果UE发起更新过程到MME，MME通知SGSN置UE为非PMM_CONNECTED状态，即可以置UE为PMM_IDLE状态并释放Iu连接，或者置UE为准PMM_IDLE状态，保持UE的Iu连接。UE更新完毕后，UE可能处于LTE-IDLE状态，UE是否处于其他状态，本发明中不做限制。但在SGSN处纪录UE为非PMM_CONNECTED状态。

在寻呼时，当网络侧发现UE处于PMM_CONNECTED状态时，则只在UTRA内寻呼，不需要在E-UTRA寻呼，节省了寻呼开销，且不需要对现有设备和协议进行改动。

在本发明中，注册区是UE和网络纪录的UE登记注册的区域，UE在该区域内移动而不需要发起更新/注册过程。注册区是UE的上下文之一。UE的注册区可以包含多个TA和RA等，或者是多个小区(cell)的集合等。UE的寻呼区是网络要寻呼UE的区域。一般情况下，UE的注册区就是UE的寻呼区，因为UE在注册区内移动而不需要发起更新，网络不清楚UE在什么区域驻留，因此需要在整个注册区内寻呼UE，例如UE在2G/3G的注册区和寻呼区就是一个RA。在本发明中，可以使一个列表(list)，其中可以包括几个TA和其他RAT的注册区，例如一个注册区是list{TA1，TA2，RA1，URA2}，这样UE在这些区域内移动而不需要发起注册/更新过程。有些情况下寻呼区可以小于注册区，这样网络在小于注册区的寻呼区寻呼UE，能够节省寻呼信令和空口资源。

重复覆盖区是2G/3G网络与演进网络重复覆盖的区域，作为本发明的一个优选实施例，UE进入重复覆盖区后，选择驻扎的优选网络，与驻扎到E-UTRA后发起注册/更新相结合，可以使得网络的寻呼范围进一步减少而不增加TAU。当UE处于重复覆盖区时，UE驻扎在一个优选网络中，网络侧和UE了解如果UE处于某重复覆盖区，那么UE会驻扎到哪个RAT上。这样在重复覆盖区，网络只需要在一种RAT中寻呼，而其它区域按照正常流程进行寻呼，减小了重复覆盖区的寻呼量，以下针对各种情况分别进行分析。

以在重复覆盖区，UE选择的驻扎的优选网络为E-UTRA时，如图6所示，如果URA_PCH状态的UE从UTRA穿越E-UTRA再进入到UTRA，则UE的状态变化为URA_PCH状态→LTE_IDLE状态(或其他状态)→PMM_IDLE状态或URA_PCH状态，在进入E-UTRA做一次更新。URA_PCH状态的UE进入E-UTRA发起更新后，SGSN中置UE的状态为PMM_IDLE。当UE进入LTE_IDLE后如果寻呼，需要在两种RAT都发送寻呼。

如果UE在进入LTE_IDLE之前，只要网络侧纪录UE处于PMM_CONNECTED状态，则网络寻呼UE只需要在UTRA中寻呼，而不需要在E-UTRA中寻呼，这是因为当UE处于PMM_CONNECTED状态时一定在UTRA中。现有技术中可能则仍然需要在E-UTRA中寻呼，上述等价路由区方案中则要修改RNC来达到防止在E-UTRA中寻呼的目的。同样，对处于PMM_CONNECTED状态的其他状态如CELL_DCH等状态的UE，只需要在UTRA中寻呼而不需要对现有RNC进行修改。

如上所述，在重复覆盖区内，UE选择驻扎的优选网络为E-UTRA，且UE处于PMM_CONNECTED状态时，则在除重复覆盖区的剩下的UTRA区域中进行寻呼，节省了寻呼量，即节省了在E-UTRA内以及重复区域部分的寻呼，且不需要对现有RNC进行修改。当然，处于URA_PCH状态的UE进入只要有E-UTRA的区域，类似于进入新的URA区域，要发起更新过程，增加了更新信令。

图7示出了在重复覆盖区，UE选择驻扎的优选网络为UE最后使用的RAT(last used RAT)时的情况，URA_PCH状态的UE从UTRA进入重复覆盖区再移动到E-UTRA，然后再返回UTRA。从UTRA进入重复覆盖区时UE的状态不变，维持在URA_PCH状态，进入到只有E-UTRA的区域后才驻扎到E-UTRA，发起更新，并转为LTE-IDLE状态，网络侧纪录UE的状态为PMM_IDLE状态。UE从E-URTA区进入到重复覆盖区仍然驻扎在E-UTRA，直到进入只有UTRA的区域才驻扎到UTRA网络，UE的状态为PMM_IDLE或URA_PCH状态(如果采用不释放Iu连接的方法，并且UE的URA更新定时器未到期，便于快速发起业务)，网络侧纪录的UE的状态为PMM_IDLE状态和LTE_IDLE状态。对于网络侧纪录的处于PMM_CONNECTED状态的UE，其寻呼区为UE所在的SRNC下纪录的UE的区域，不必在E-UTRA中进行寻呼，能够延缓发起更新，并尽量保持URA_PCH状态直到进入只有E-UTRA的网络。其缺点是寻呼范围大，而且如果采用Iu接口不释放、快速发起业务时，UE从E-UTRA进入重复覆盖区仍然处于LTE-IDLE状态，业务发起时状态转化慢。

图8示出了在重复覆盖区，UE选择驻扎的优选网络为UTRA的情况，URA_PCH状态的UE从UTRA进入重复覆盖区再移动到E-UTRA，然后再返回UTRA。从UTRA进入重复覆盖区时UE的状态不变，维持在URA_PCH状态，进入到只有E-UTRA的区域后才驻扎到E-UTRA，发起更新，并转为LTE-IDLE状态，网络侧纪录UE的状态为非PMM_CONNECTED状态。UE从E-URTA区进入到重复覆盖区后马上驻扎在UTRA，UE的状态为PMM_IDLE或URA_PCH状态(如果采用不释放Iu连接的方法，并且UE的URA更新定时器未到期，便于快速发起业务)，网络侧纪录的UE的状态为非PMM_CONNECTED状态和LTE_IDLE状态。对于网络侧纪录的处于PMM_CONNECTED状态的UE，其寻呼区为UE所在的SRNC下纪录的UE的区域，不必在E-UTRA中进行寻呼。本方法能够延缓发起更新，并尽量保持URA_PCH状态除非进入只有E-UTRA的网络。与上述两种情况相比，该方案优点是延缓更新的时间，UE尽量驻留在URA_PCH，业务发起时间快。

通过上述比较可以看出，对于PMM_CONNECTED状态的UE，在重复覆盖区中，UE选择驻扎的优选网络为UTRA时为优。

上述都是PMM_CONNECTED状态的UE与PMM_IDLE状态的UE使用相同的重复覆盖区的驻扎策略，这两种状态的UE也可以使用不同的驻扎策略。

对于IDLE状态的UE，通过在重复覆盖区中选择驻扎的优选网络能够节省寻呼信令，但是如果以节省寻呼信令为目的，则UE选择驻扎的优选网络为E-UTRA时将对现有网络进行修改，建议UE选择驻扎的优选网络为UTRA。但如果UE选择驻扎的优选网络为E-UTRA时，除了节省寻呼，还可以加快业务接入时延，因为UE发起业务最好使用演进网络，以达到最佳业务的目的，而从LTE-IDLE到LTE-active比PMM_IDLE到LTE-active的状态转换时间要快。因此建议处于IDLE状态的UE采用在重复覆盖区中，选择驻扎的优选网络为E-UTRA的方式。

在本发明中，处于PMM_CONNECTED状态的UE进入重复覆盖区，选择驻扎的优选网络为UTRA，或者处于IDLE状态的UE进入重复覆盖区选择驻扎的优选网络为E-UTRA时，当网络侧置UE为PMM_IDLE状态后，可以释放或者不释放Iu接口(从RNC到核心网的端口)。

当UE的Iu连接不释放时，UE能够快速的发起业务。为了达到UE能够尽量处于URA_PCH状态并且只要有UTRA的覆盖，UE就能处于URA_PCH状态，便于UE快速发起业务，本发明对上述方案进行进一步优化。如图9所示，URA_PCH状态的UE进入只有E-UTRA的区域后发起更新，在SGSN设置标记，表示SGSN标记UE为准PMM_IDLE(即不释放Iu接口连接的非PMM_IDLE状态)，但是Iu接口并不释放，网络和UE仍然保持周期性URA更新定时器继续计时，除非RNC的URA更新定时器超时，UE未发起URA更新，RNC主动释放Iu连接，此时SGSN标记UE处于真正PMM_IDLE状态。如果在周期性URA更新定时器超时前，UE返回UTRA，UE返回到URA_PCH状态或者PMM_IDLE状态。

在上述过程中，URA_PCH状态的UE最初在UTRA网络中，按照“UTRAN/UMTS核心网状态/演进网络状态”的顺序，这时UE的状态是URA_PCH状态/PMM_CONNECTED状态。当UE进入演进网络并发起更新后，UE和网络的状态为URA_PCH状态/准PMM_IDLE状态/LTE-IDLE状态，但UE当前所处的状态为LTE-IDLE状态，UE返回UTRA(周期性URA更新计时器未到期时)后，UE的状态为URA_PCH状态/准PMM_IDLE状态/LTE-IDLE状态，当UE发起NAS消息或数据后并再次回到URA_PCH后，UE转为URA_PCH状态/PMM_CONNECTED状态/LTE-IDLE状态，当UE在准PMM_IDLE状态进入E-UTRA后，不必发起更新，否则如果UE在PMM_CONNECTED状态进入E-UTRA后，需要发起更新，更新后变为URA_PCH状态/准PMM_IDLE状态。

在Iu接口未释放前，网络侧对准PMM_IDLE状态的UE，可能要在所有区域寻呼，重复覆盖区的寻呼需要在两种RAT都寻呼。这是因为可能发生这样的情况，即UE进入E-UTRA转为LTE-IDLE状态，并发起更新，之后UE在URA更新定时器未超时再次进入重复覆盖区或UTRA的URA中，UE根据URA更新定时器未到期和有UTRA覆盖的情况，转为URA_PCH状态，以便能够快速的发起业务。而如果网络标记UE为IDLE状态，在重复覆盖区只在E-UTRA中寻呼，可能对UE漏呼。当UE通过Iu接口发起业务或发起更新，SGSN再次标记UE为PMM_CONNECTED状态。

上述不释放Iu接口的优点是UE返回UTRA能够保持URA_PCH状态，便于快速发起业务，缺点是要添加一种状态，对现有SGSN要进行改动，对准PMM_IDLE状态的UE的寻呼范围也偏大。

本发明中，在不释放Iu接口时，PMM_CONNECTED状态的UE进入重复覆盖区，UE选择驻扎的优选网络为UTRA，IDLE状态的UE进入重复覆盖区，UE选择驻扎的优选网络为E-UTRA。在这种情况下，大部分UE处于idle状态，UE在UTRA和E-UTRA区域内移动而不需要发起更新/注册过程。少部分UE处于URA_PCH状态，这些UE进入只有E-UTRA的区域后发起更新，因此，对于更多的处于PMM_CONNECTED状态的UE的寻呼不必在E-UTRA寻呼，节省了寻呼开销，同时不必对现有RNC做任何改动。

在本发明中，UE选择驻扎的优选网络可以通过多种方法实现，例如网络可以按照一定的固定顺序要求UE优先驻扎在哪个网络，或者UE根据自身的配置通知网络，其在重复覆盖区要优选驻扎哪个网络。

具体实现时，可以采用多种方式，例如UE在注册时上报自身的优选接入能力给网络，即通知网络自身能接入那些RAT。如果UE上报自身的优选接入能力，则可以将接入能力按照一个list发给网络，其中按优选顺序排列。如果网络配置，网络可以与UE单独协商或网络下发广播给UE，通知该区域的RAT的优选顺序，驻扎在其他RAT下的UE听到广播消息可以根据自身的优选接入能力选择优选网络。显然，网络和UE都知道该区域的优选顺序和UE的接入能力。

根据上述方案，可以对现有等价路由区方案提供的寻呼流程Solution A进行改进，如图10所示，主要区别在于在步骤2中，RNC不必返回“paging in awider area”的指示：

1.如果一个下行数据到达UP-GW，并且LTE-active or not指示的flag为not。

2.如果last used tunnel的flag指示UE最后在SGSN的范围下，那么UP-GW发送该下行数据给UTRA/2G SGSN。

A.SGSN为2G-SGSN：

i.如果MS在Ready状态，SGSN下发数据给BSS；

ii.如果MS在Standby状态，SGSN发送寻呼，并马上返回一个Packet的拷贝送给UP-GW并指示其在更大的范围寻呼(paging in a wider area)。一旦2G寻呼完成，SGSN返回一个指示给UP-GW是否UE可达。

B.SGSN是3G-SGSN：

i.如果UE的状态为PMM_CONNECTED状态，SGSN前转该数据给RNC，RNC将数据发送给UE；

ii.如果UE的状态为非PMM_CONNECTED状态，SGSN马上返回给UP-GW数据拷贝并指示其在更大范围寻呼(paging in a wider area)，并且SGSN在UTRA范围寻呼UE。一旦寻呼完成，需要指示UP-GW UE是否被寻呼到。

3.如果收到下行数据，last used tunnel的flag指示UE在E-UTRA覆盖范围，LTE-Active or not的flag指示为not，则UP-GW将联系CP-GW要求其寻呼UE。

如果UP-GW在上面过程从SGSN收到数据拷贝，带有原因“在更大范围寻呼(paging in a wider area)”，UP-GW也会联系CP-GW请求其寻呼UE。

4.CP-GW发送寻呼给其下所有在RA中的AP和SGSN，该SGSN属于分配给UE的RA。

5.UE在包括在等价路由区list中的E-UTRA、UTRA和2G小区寻呼，PCH状态的UE的寻呼范围只是SRNC纪录的UE的URA或Cell区域。

6.当UE接收到寻呼，响应service request/cell update等消息。在E-UTRA中这些消息要包括足够信息使得AP能收集UE的context，在UTRA/2G中，SGSN指示CP-GW用户已经响应寻呼。

7.AP或SGSN然后建立到UP-GW的连接(如果是SGSN需要通过CP-GW)。

8.AP通知CP-GW其控制UE，CP则传递Qos信息给AP。

9.CP-GW通知UP-GW寻呼成功完成。

根据上述方案，同样可以对现有等价路由区方案提供的寻呼流程Solution B进行改进，参见图5，主要区别在于取消RNC返回“在更大范围寻呼(paging ina wider area)”的指示，并且在步骤3中如果网络发现UE处于PMM_CONNECTED状态后，直接让UP-GW发送数据给SGSN并下发给RNC就，不再在其他区域(除了记录的UE的URA或Cell的其他区域)进行寻呼。UP-GW有标识“PDP context”，指示是否UE处于“LTE-active”：

1.UP-GW收到下行数据(Downlink Data)时，LTE-active or not的flag指示为not。

2.UP-GW发送寻呼请求(Paging)给CP-GW。

3.CP-GW检查UE的MM状态，如果UE处于PMM-IDLE状态/GPRS-STANDBY状态或LTE-IDLE状态，那么进入步骤4，如果UE处于PMM_CONNECTED状态/GPRS-READY状态，那么进入步骤6。

4.CP-GW发送寻呼消息给所有的AP和SGSN，寻呼消息中包括要寻呼UE的参数，如IMSI。UE在所有分配给UE的区域(E-UTRA、UTRA和2G的小区)寻呼。

5.当UE收到寻呼消息，使用Service Request、Cell Update或E-UTRA等价的消息进行响应(Paging Response)。SGSN等指示CP-GW终端已经响应寻呼。

6.CP-GW发送寻呼响应(Paging Response)给UP-GW，指示是否UE处于UTRA/GERA的范围，当UP-GW收到寻呼响应，指示UE处于UTRA/GERA，UP-GW下发数据给SGSN，如果UE处于URA_PCH状态或Cell_PCH状态，RNC/BSC在URA/Cell内寻呼UE。如果UE处于Cell_DCH状态，数据直接发送给UE。

7.用户面连接在UP-GW和UE间建立(User Plane Connection established)。

8.UP-GW发送下行数据(Downlink Data)给UE。

对其他方案的改进与上述类似，本发明不再赘述。

以上以UE处于URA_PCH状态为例对本发明的实现进行了描述，对UE处于CELL_PCH状态同样适用，本发明不再赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不需要以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种演进网络中限制信令的实现方法，其特征在于，

当处于PCH状态的用户设备UE驻扎到演进的通用陆地无线接入E-UTRA网络后，向网络侧发起注册或更新，网络侧将所述UE的状态改变为非PMM_CONNECTED状态；

所述非PMM_CONNECTED状态包括释放Iu接口连接的IDLE状态或者保持Iu接口连接的IDLE状态。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

当UE进入重复覆盖区时，选择驻扎的优选网络。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述优选网络为通用陆地无线接入UTRA网络或者E-UTRA网络。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，当所述UE处于PCH状态时，所述优选网络为UTRA网络。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，当所述UE处于IDLE状态时，所述优选网络为E-UTRA网络。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当网络记录所述UE为所述保持Iu接口连接的IDLE状态时，网络和所述UE仍然保持周期性的通用陆地无线接入网络注册区URA更新定时器继续计时，如果在周期性URA更新定时器超时前，所述UE返回UTRA网络，UE返回到PCH状态或者PMM_IDLE状态。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当网络向所述UE发起寻呼时，如果一个下行数据到达控制面网关CP-GW，LTE活动与否的标志为否，最后使用的隧道的标志指示所述UE最后在服务通用分组无线业务支持节点SGSN的范围下，且所述UE的状态为PMM_CONNECTED状态，SGSN前转该数据给无线网络控制器RNC，RNC不向用户面网关UP-GW返回数据拷贝以及不发送在更大范围寻呼的指示；

如果所述UE的状态为非PMM_CONNECTED状态，所述SGSN向所述UP-GW返回数据拷贝并指示其在更大范围寻呼。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当网络向所述UE发起寻呼时，如果网络发现所述UE处于PMM_CONNECTED状态，网络指示UP-GW发送数据给SGSN，并下发给RNC，如果所述RNC发现UE处于PCH状态，RNC仅向记录的URA或小区下发寻呼，不向UP-GW返回在更大范围寻呼的指示。

9.如权利要求1至8任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述PCH状态为URA_PCH状态或者Cell_PCH状态。

10.如权利要求1或5所述的方法，其特征在于，所述IDLE状态为LTE_IDLE状态或者PMM_IDLE状态。

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