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1. (CN101415171) Method and apparatus for position update
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一种进行位置更新的方法及装置


技术领域
本发明涉及演进的分组系统(Evolved Packet System,EPS),特别是涉 及在EPS接入到电路域(Circuit Switched Domain,CS)通信系统的位置更新的 方法及装置。
背景技术
如图1所示,是第三代合作伙伴计划(3GPP)组织定义的一种现有的移 动通信网络示意图。该移动通信网络包括无线接入网络(Radio Access Network,RAN)和核心网络(Core Network,CN)两部分。其中,RAN包 括基站(如BTS/NodeB)和基站控制器(如BSC/RNC)。CN从逻辑上分为 电路交换域(Circuit Switched Domain,CS)和分组交换域(Packet Switched Domain,PS)。CS域主要处理语音业务,PS域主要处理分组业务。CS域的 信令面控制实体为移动交换中心/访问位置寄存器(Mobile Switching Center/Visiting Location Register,MSC/VLR),PS域的信令面控制实体为服 务GPRS支持节点(Serving GPRS Support Node,SGSN),SGSN和MSC/VLR 可以通过Gs接口相连。
为了应对无线宽带技术的挑战,保持3GPP网络的领先优势,3GPP在2004 年底制定了长期演进计划(Long Term Evolution,LTE)。除了对无线接入网 演进的研究,3GPP还要进行系统架构方面的演进工作,并将其定义为系统架 构演进(System Architecture Evolution,SAE)。因此整个计划按照结构划分 也可以分为两个部分:无线侧(即LTE)和网络侧(即SAE)。目前,3GPP 已经确定了LTE/SAE系统架构,并将SAE重新命名为演进的分组系统 (Evolved Packet System,EPS)。演进分组网络核心网的信令面控制实体为 移动性管理实体(Mobility Management Entity,MME)。一种典型的EPS架 构如图2所示。
而对于2G或3G时代的运营商而言,已经建成了成熟的电路域(CS)网 络,提供了丰富的语音类业务及部分增值业务。因此在向LTE/SAE演进过程 中,如何充分利用已有的CS网络,保护运营商投资,并且尽可能降低运营商 的建网成本和加快业务推出速度就对运营商极其重要。
如图3所示,是现有的一种演进的分组网络接入CS网络的示意图。其是 通过采用MME和S-GW共同模拟RNC向CS域的MSC提供Iu-CS接口, eNodeB、MME和服务网关(Serving Gateway,S-GW)共同构成CS域的接入 网,从而达到重用CS网络完成语音业务的目的。
如图4所示,是现有的另一种演进的分组网络接入CS网络的示意图。其 是采用UE通过演进分组网络的分组数据网络网关(Packet Data Network Gateway,P-GW)连接到CS域的MSC,此时UE到CS域的信令可以通过MME 发送给MSC,也可以通过P-GW发送给MSC。
在传统的3GPP移动通信网络中,UE开机后需要向网络发起注册流程, 在核心网信令面控制实体(MSC/VLR或SGSN)上登记当前所处的位置区, 同时UE也需要记录当前网络侧指定的位置区。具体来说,需要在MSC/VLR 上登记UE所处的位置区标识(Location Area Identity,LAI),在SGSN上登 记UE所处的路由区标识(Route Area Identity,RAI)。接入侧的基站会向UE 广播当前所处的位置区或路由区信息,UE将收到的位置区或路由区信息与存 储的位置区或路由区信息进行比较,如果位置区发生了改变,则发起到MSC 的位置区更新流程;如果路由区发生了改变,则发起到SGSN的路由区更新 流程。
在演进的分组网络EPS中,以上处理类似,但对位置区的定义发生了改 变,称之为“跟踪区”(Tracking Area)。LTE中的基站也会广播当前所处的 跟踪区信息,UE将收到的跟踪区信息和存储的跟踪区信息进行比较,如果跟 踪区发生了改变,则发起到MME的跟踪区更新流程。
位置区、路由区和跟踪区的更新流程还可以周期性的进行,即当相关定 时器超时后,即使UE所处的位置区、路由区或跟踪区没有发生变化,UE也 会主动向网络发起周期性的位置区、路由区或跟踪区更新处理。
在本文中,所述术语“位置”指移动通信中用户设备所处的区域,包括但 不限于路由区(RA)、位置区(LA)和跟踪区(TA);而“位置信息”: 表示用户设备所处位置的相关信息,包括但不限于位置区标识(LAI)、路由 区标识(RAI)和跟踪区标识(TAI);“位置更新”指移动通信中当用户设 备发生位置上的移动时,更新用户设备位置信息的过程,包括但不限于位置 区更新、路由区更新、跟踪区更新、联合路由区/位置区(RA/LA)更新和联 合跟踪区/位置区(TA/LA)更新等;“位置更新请求”指请求进行相应位置 更新的过程,包括但不限于位置区更新请求、路由区更新请求、跟踪区更新 请求、联合路由区/位置区(RA/LA)更新请求和联合跟踪区/位置区(TA/LA) 更新请求等。
目前在移动通信网络中进行UE的位置区更新过程存在两种实现方法,一 种是单独的CS位置区更新流程,还有一种是利用SGSN和MSC/VLR之间存 在的Gs接口进行的联合路由区/位置区(RA/LA)更新流程。两种方法的主要 区别在于,前者通过CS的接入网连接到MCS/VLR完成CS的位置区更新处 理,而后者则通过PS的接入网连接到SGSN完成路由区更新的同时,通过 SGSN和MSC/VLR之间的Gs接口完成到CS域的位置区更新处理。下面结 合图5对现有的联合路由区/位置区更新流程进行说明。
步骤S51、当UE检测到路由区或位置区发生改变后,向SGSN发送路由 区更新请求消息,其中,携带有标识该更新的类型的信息,即联合RA/LA更 新标识。
步骤S52、SGSN收到该消息后,发起对UE的鉴权流程,该流程为可选 的流程。
步骤S53、SGSN向归属位置寄存器(Home Location Register,HLR)发 起更新位置流程,完成SGSN到HLR的注册,以及获取用户在PS域的签约 数据。
步骤S54、SGSN通过Gs接口向MSC/VLR发送位置更新请求消息,指 示MSC/VLR进行位置更新处理。
步骤S55、MSC/VLR向HLR发起更新位置流程,完成MSC/VLR到HLR 的注册,以及获取用户在CS域的签约数据。
步骤S56、MSC/VLR通过Gs接口向SGSN发送位置更新接受消息,该 消息中可包括MSC/VLR为UE重新分配的临时移动用户标识(Temporary Mobile Subscriber Identity,TMSI)。
步骤S57、SGSN向UE发送路由区更新接受消息中,该消息中可包括 SGSN为UE重新分配的分组临时移动用户标识(Packet TMSI,P-TMSI)以及 MSC/VLR为UE分配的TMSI。
步骤S58、如果为UE重新分配了TMSI或P-TMSI,UE向SGSN返回路 由区更新完成消息。
步骤S59、如果MSC/VLR为UE重新分配了TMSI,则SGSN通过Gs 接口向MSC/VLR发送TMSI重分配完成消息。
图5中的流程得以正常工作需要首先满足两个条件:1)基站同时向UE 广播路由区标识和位置区标识;2)网络可以通过路由区标识得到当前所处的 位置区标识。
但是,这两个条件在演进的分组网络中不能得到满足。目前演进分组网 络默认是不通过接入网基站接入现有的电路域核心网,因此只需要广播跟踪 区标识,而不需要广播位置区标识。而在跟踪区标识定义中不需要考虑和现 有位置区标识以及路由区标识的联系,因此不能通过跟踪区标识得到当前所 处的位置区标识。
故,在利用演进的分组网络接入传统电路域,完成电路域业务场景下, 由于演进分组网络的接入网不能向UE广播位置区标识信息,导致UE不能感 知到位置区的变化,因此不能采用如图5的方法正常完成电路域的位置区更 新处理。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例所要解决的技术问题在于,提供一种进行位置 更新的方法及装置,以实现演进的分组网络接入传统电路域时的电路域的位 置区更新处理。
本发明实施例所采用的技术方案为,提供一种进行位置更新的方法,应 用于包括移动性管理实体和移动业务交换中心/拜访位置寄存器的通信系统 中,包括如下步骤:
当用户设备通过包括移动性管理实体的分组域通信系统接入到包括移动 业务交换中心/拜访位置寄存器的电路域通信系统时,收集用户设备位置更新 信息;
判断是否需要发起位置更新;
当判断结果为需要发起位置更新时,移动性管理实体向移动业务交换中 心/拜访位置寄存器发送请求消息,触发位置更新流程。
相应的,本发明实施例提供一种用户设备,用于通过演进的分组域通信 系统接入到电路域通信系统进行通信,包括:
收集单元,用于收集位置更新信息;
判断单元,用于接收收集单元收集的位置更新信息,并根据所述信息判 断是否发出位置更新请求指示;
请求单元,用于根据判断单元的指示,发出位置更新请求消息,所述位 置更新请求消息为位置区更新请求消息或携带有更新类型标识的跟踪区更新 请求消息,所述更新类型标识为联合的LA/TA更新标识或LA更新标识。
相应的,本发明实施例提供一种移动性管理实体,用于对用户设备进行 移动性管理,并将通过演进接入网基站接入的用户设备连接到电路域通信系 统中,包括:
接收单元,用于接收来自用户设备的位置更新请求,所述位置更新请求 携带位置更新信息;
判断单元,用于根据接收单元所接收的位置更新信息判断是否发起位置 更新的指示;
请求单元,用于根据判断单元的指示,向电路域通信系统的移动业务交 换中心/拜访位置寄存器发出位置更新请求。
综上,本发明实施例的进行位置更新的方法及装置,通过演进分组网络 无线覆盖下的用户设备感知当前位置区的变化,或者通过移动性管理实体来 判断所述用户设备的当前位置区的变化,并通过分组域接入完成到电路域的 位置更新处理,从而为电路域业务通过演进分组网络进行处理提供了基础。
附图说明
图1是现有的一种3GPP组织定义的移动通信网络示意图;
图2是现有的一种EPS架构示意图;
图3是现有的一种演进的分组网络接入CS网络的示意图;
图4是现有的另一种演进的分组网络接入CS网络的示意图;
图5是现有的一种联合路由区/位置区更新流程示意图;
图6是本发明中LA与TA列表对应关系示意图;
图7是本发明一个实施例中单独的位置更新流程图;
图8是本发明一个实施例中联合的LTE/CS附着流程图;
图9是本发明一个实施例中联合的TA/LA更新流程图;
图10是本发明实施例中MME代替UE发起位置更新的一种流程示意图;
图11是本发明实施例中MME代替UE发起位置更新的另一种流程示意 图;
图12是本发明实施例中MME代替UE发起周期性的位置更新的一种流 程示意图;
图13是本发明一种实施例中对应的装置的结构示意图;
图14是图13中判断单元的一个实施例示意图;
图15是图13中判断单元的另一个实施例示意图;
图16是本发明另一实施例中对应的装置的结构示意图;
图17是图16中判断单元的一个实施例示意图;
图18是图16中判断单元的另一个实施例示意图。
具体实施方式
下面结合附图以优选实施例对本发明进行详细说明。
请参见图6所示,是本发明实施例中LA与TA List对应关系示意图;在 演进分组网的接入网中,基站(eNodeB)会广播所属的跟踪区标识(TAI), 因此网络可以将当前UE所属的位置区标识(LAI)以及该位置区对应的跟踪 区标识(TAI)一起发送给UE。而一个位置区可能对应多个跟踪区,此时可 以将这些跟踪区形成一个跟踪区表(TA List)一起发送给UE。如图6中所示, LA1和TA1、TA2、TA3的大小一致,所以网络可以将LAI1和TA List{TAI1,TAI2,TAI3}一起发送给UE。当UE收到基站广播的TAI,通过比较 该TAI是否位于跟踪区列表(TA List)中来判断UE当前的位置区是否发生 改变。以上述的TA List{TAI1,TAI2,TAI3}为例进行说明,比如当前UE位于 TA3中,UE收到基站广播的TAI3,发现TAI3位于TA List中,则可判断UE 仍然位于LAI1中;当UE移动到TA4中时,UE收到基站广播的TAI4,发现 TAI4没有包括在上述TA List中,则UE可判断当前位置区发生了改变(已经 离开了LAI1),需要发起到CS域的位置区更新流程。
演进的分组网可以在多种消息中将LAI和对应的TA List发送给UE,例 如发送给UE的CS位置更新接受消息、EPS附着接受消息以及跟踪区更新接 受消息等。
下面通过图7至图9分别介绍本发明实施中将LAI和对应的TA List发送 给UE的过程。
如图7所示,是本发明一个实施例中的单独的位置更新流程示意图。
步骤S71、UE通过演进的分组网向MM发送位置区更新请求消息。
步骤S72、MME向MSC/VLR发送位置区更新请求消息,该消息中包含 当前UE所处的LAI。
步骤S73、MSC/VLR和HLR/HSS之间进行更新位置流程,完成MSC/VLR 到HLR/HSS的注册,获取用户在CS域的签约数据。
步骤S74、MSC/VLR向MME发送位置更新接受消息,该消息中可以包 括MSC/VLR为UE分配的新的临时移动用户标识(Temporary Mobile Subscriber Identity,TMSI)和LAI。
步骤S75、MME向UE发送位置区更新接受消息。该消息中可以包括 MSC/VLR为UE分配的新的TMSI,同时,MME根据从MSC/VLR收到的 LAI或者MME中存储的当前UE所处的LAI,得到对应的TA List,并将该 TA List包括在位置区更新接受消息中。而MSC/VLR提供的LAI也可以作为 可选项发送给UE。
所述的TA List中可以包括至少一个TAI,该TA List与从MSC/VLR得 到的LAI对应的LA位置相同。
步骤S76、如果MSC/VLR为UE分配了新的TMSI,则UE向MME发送 TMSI重分配完成消息。
步骤S77、MME向MSC/VLR转发TMSI重分配完成消息。
如图8所示,是本发明一个实施例中联合的LTE/CS附着流程示意图。
步骤S81、UE向MME发送附着请求消息。
步骤S82、MME向HLR/HSS发起更新位置流程,将MME注册到 HLR/HSS,同时获取用户的演进分组网络签约数据。MME可以利用该流程向 HLR/HSS获取LAI和TA List的对应关系表。
步骤S83、MME向MSC/VLR发送位置区更新请求消息,代替UE发起 到CS域的注册,该消息中包含当前UE所处的LAI。
步骤S84、MSC/VLR向HLR/HSS发起更新位置流程,将MSC/VLR注 册到HLR/HSS,同时获取用户在CS域的签约数据。
步骤S85、MSC/VLR向MME发送位置更新接受消息,该消息中可以包 括MSC/VLR为UE分配的TMSI和LAI。
步骤S86、MME发起到SAE GW的缺省承载建立流程。这里的SAE GW 包括S-GW和P-GW,这里不进行区分。
步骤S87、MME向UE发送附着接受消息,该消息中可以包括MME为 UE分配的SAE-TMSI(以下简称为S-TMSI)和EPS TA List,以及MSC/VLR 为UE分配的TMSI。同时,MME根据从MSC/VLR收到的LAI或者MME 中记录的当前UE所处的LAI,得到对应的TA List,并将该TA List包括在该 附着接受消息中。而MSC/VLR提供的LAI也可以作为可选项发送给UE。
所述的EPS TA List是EPS网络中根据当前UE所处的TA分配的EPS网 络的TA List,当UE在该EPS TA List中移动时,即使TA发生了变化,也不 需要发起跟踪区更新流程。
所述的TA List中可以包括至少一个TAI,该TA List与从MSC/VLR得 到的LAI对应的LA位置相同。当UE在该TA List中移动时,即使TA发生 了变化,也不需要发起位置区更新流程。
EPS TA List和与LA对应的TA List中包括的TAI可以相同,也可以不 同。
步骤S88、如果为UE重新分配了TMSI或S-TMSI,UE向MME发送附 着完成消息。
步骤S89、如果MSC/VLR为UE分配了新的TMSI,则MME向MSC/VLR 发送TMSI重分配完成消息。
步骤S810、MME发起到SAE GW的承载更新流程。这里SAE GW指 S-GW,主要目的是将eNodeB(基站)分配的路由消息更新给S-GW。
以上流程中,步骤S83~S85和步骤S86的顺序可以交换,即也可以先执 行步骤S86,再执行步骤S83~S85步。步骤S89和步骤S810的顺序也可以 交换。
该流程是UE发起联合的EPS附着和CS注册流程中完成的,当UE只是发起 单独的EPS附着流程中(即不包括步骤S83~步骤S85),在MME向UE发送的 附着接受消息中也可以包括UE当前所处的LAI和LA对应的TA List信息。
如图9所示,是本发明一个实施例中进行联合的TA/LA更新流程示意图。
步骤S91、UE向MME发送跟踪区更新请求消息。该消息中可以携带更新 类型标识,以指示网络以何种方式来完成到CS域的位置更新处理。所述的更 新类型标识可以是联合的TA/LA更新标识或LA更新标识。
步骤S92、MME向HLR/HSS发起更新位置流程,将MME注册到HLR/HSS, 同时获取用户的演进分组网络签约数据。MME可以利用该流程向HLR/HSS获 取LAI和TA List的对应关系表。
步骤S93、如果步骤S91中的更新类型标识指示需要发起到CS域的位置更 新,或者MME根据当前UE所处的跟踪区判断位置区发生改变,或者是周期性 的位置更新,需要向CS域发起位置更新处理,MME向MSC/VLR发送位置区 更新请求消息,代替UE发起到CS域的位置更新,该消息中包含当前UE所处的 LAI。
步骤S94、MSC/VLR向HLR/HSS发起更新位置流程,将MSC/VLR注册到 HLR/HSS,同时获取用户在CS域的签约数据。
步骤S95、MSC/VLR向MME发送位置更新接受消息,该消息中可以包括 MSC/VLR为UE分配的TMSI和LAI。
步骤S96、MME向UE发送跟踪区更新接受消息,该消息中可以包括MME 为UE分配的S-TMSI和EPS TA List,以及MSC/VLR为UE分配的TMSI。同时, MME根据从MSC/VLR收到的LAI或者MME中记录的当前UE所处的LAI,得到 对应的TA List,并将该TA List包括在该跟踪区更新接受消息中。而MSC/VLR 提供的LAI也可以作为可选项发送给UE。
所述的EPS TA List是EPS网络中根据当前UE所处的TA分配的EPS网络的 TA List,当UE在该EPS TA List中移动时,即使TA发生了变化,也不需要发 起跟踪区更新流程。
所述的TA List中可以包括至少一个TA,该TA List与从MSC/VLR得到的 LAI对应的LA位置相同。当UE在该TA List中移动时,即使TA发生了变化,也 不需要发起位置区更新流程。
EPS TA List和与LA对应的TA List中包括的TAI可以相同,也可以不同。
步骤S97、如果MME为UE分配了新的S-TMSI或MSC/VLR为UE分配了新 的TMSI,则UE向MME发送跟踪区更新完成消息。
步骤S98、如果MSC/VLR为UE分配了新的TMSI,则MME向MSC/VLR发 送TMSI重分配完成消息。
该流程是UE发起联合的TA/LA更新流程中完成的,如果UE指示网络只进 行CS域的位置更新,则不进行EPS网络中的跟踪区更新处理,即不包括步骤 S92。或当UE只是发起单独的TA更新流程中(即不包括步骤S93~S95)。以 上两种场景中,MME向UE发送的跟踪区更新接受消息中也可以包括UE当前 所处的LAI和LA对应的TA List信息。
本发明实施例中所述的LAI和TA List的对应关系表可以在MME中配置, 也可以配置在网络中的数据中心中,当MME启动后可以主动向该数据中心获 取该LAI和TA List的对应关系表,或通过相关流程获取该LAI和TA List的对应 关系表;当该对应关系表发生改变时,数据中心也能主动将新的对应关系表 发送给MME。例如,该数据中心可以为HLR/HSS。LAI和TA List的对应关系 表配置在HLR/HSS中,MME可以在与HLR/HSS进行更新位置流程时从 HLR/HSS中获取LAI和TA List的对应关系表,或当MME启动后通过专门的信 令向HLR/HSS获取LAI和TA List的对应关系表。
当UE从演进的分组网络获得与当前LA对应的TA List,以及可选的当前的 LAI后,当UE采用实施例所述的方法检测到当前的位置区发生了改变或周期 性的位置区更新定时器超时后,可以采用图7所示的单独的位置区更新流程或 图9所示的联合TA/LA更新流程来完成通过演进的分组网络到CS域的位置区 更新流程。
如果不做特殊说明,位置区更新流程指这里所述的单独的位置区更新流 程和联合TA/LA更新流程的统称。
其中,具体的步骤与前述对图7和对图9的描述大致相同,下面主要描述 一下不同的地方:
再请参见图7,UE通过收集用户设备的位置更新信息,检测到当前的位置 区发生变化或周期性位置区更新定时器超时,则判断需要发起位置更新,在 本实施例中,进行单独的位置区更新流程包括:
步骤S71、UE向MME发送位置区更新请求消息,该消息中可以包括UE 存储的在先LAI(old LAI)和/或对应的TA List。eNodeB在向MME转发该消 息时会携带当前UE所处的TAI。
UE检测当前的位置区是否发生变化采用上述实施例所用的方法,即用户 设备接收演进分组网络基站所广播的当前TAI信息,并根据TAI信息是否包括 在预先存储的TA List(对应于在先LAI)中,以判断其当前位置区是否发生变 化。如果当前TAI不在存储的LA对应的TA List中,则说明位置区发生了变化, 则判断需要发起位置区更新流程。
步骤S72、MME收到该位置区更新请求消息后,获得UE的在先LAI和 当前LAI。对于UE的在先LAI,MME可以根据如下两种方式获得:
1)如果该位置区更新请求消息包括了UE记录的在先LAI,则直接使用 该在先LAI;或者
2)如果该位置区更新请求消息包括了在先LAI所对应的TA List,则MME 根据LAI与TA List的对应关系得到对应的在先LAI。
对于UE的当前LAI,则MME利用eNodeB提供的UE当前所处的TAI, 根据LAI和TA List的对应表,找到该TAI所属的TA List,进而得到对应的 LAI。
后续步骤与前述的步骤S73~S77相同,在此不进行详述。
再请参见图9,UE通过收集用户设备的位置更新信息,检测到当前的位 置区发生变化或周期性位置区更新定时器超时,则判断需要发起位置更新, 在本实施例中,进行联合TA/LA更新流程包括:
步骤S91、UE向MME发送跟踪区更新请求消息,该消息中可以包括UE 记录的在先LAI和/或对应的TA List。eNodeB在向MME转发该消息时会携 带当前UE所处的当前TAI。
UE检测当前的位置区是否发生变化采用上述实施例所用的方法,即用户 设备接收演进分组网络基站所广播的当前TAI信息,并根据TAI信息是否包 括在UE存储的TA List中,来判断其当前位置区是否发生变化。如果当前TAI 不在存储的TAList中,则说明位置区发生了变化,需要发起位置区更新流程。
如果此时UE也需要发起跟踪区更新流程,则UE需指示网络同时发起跟 踪区更新和位置区更新处理;否则只需要指示网络发起到CS域的位置区更新 处理。指示方式可以是UE在跟踪区更新请求消息携带更新类型标识信元,包 括联合的TA/LA更新标识或单独LA更新标识。
当UE的周期性位置更新定时器超时,也可以发起该联合更新流程,类型 可以为周期LA更新。
步骤S93、MME收到该跟踪区更新请求消息后,获得UE原先所在的LAI (即在先LAI)和当前所处的LAI(即当前LAI)。对于UE的在先LAI,MME 可以根据如下两种方法获得:
1)如果该跟踪区更新请求消息包括了UE记录的在先LAI,则直接使用 在先LAI;或者
2)如果该跟踪区更新请求消息包括了在先LAI所对应的TA List,则MME 根据LAI与TA List的对应关系得到对应的在先LAI。
对于UE的当前LAI,则MME利用eNodeB提供的UE当前所处的TAI, 根据LAI和TA List的对应表,找到该TAI所属的TA List,进而得到对应的 当前LAI。
其他步骤与步骤S92、步骤S94~S98相同,在此不进行详述。
在本发明的其他实施例中,用户设备和移动性管理实体还可以采取其他 的方式来判断当前的位置区是否发生了变化。例如,在一个实施例中采用如 下的方式:
按照协议规定LAI由MCC、MNC和LAC组成,即LAI=MCC+MNC+LAC; 而TAI由MCC、MNC和TAC组成,即TAI=MCC+MNC+TAC。因此只要能 够从TAC直接推导出LAC的信息,则UE就能够通过当前的TAI信息推导 出当前LAI信息。
方法一:在TAC的特定位置中填写对应的LAC信息。比如TAC的第一 个字节或比特开始填写LAC;从TAC字段中相应位置就可以获得LAC信息。
方法二:TAC的值通过一个确定的算法推导出对应的LAC。比如TAC 的前两个字节对应的数值加上一个特定的值即可得到对应的LAC。
当UE收到演进分组网络的基站所广播的当前TAI后,可以利用以上方 法,推导出当前的LAI,判断该LAI是否与UE所存储的在先LAI是否相同, 如果不同,则发起位置区更新流程,完成到CS域的位置更新处理。MME也 可以根据UE或eNodeB提供的TAI,利用以上方法,推导出对应的LAI。
在此实施例中,其实现到CS域的位置更新过程与图7和图9中所描述的 流程基本相似,所不同的是,该实施例中对于图7和图9中MME不再需要向 UE发送LAI对应的TA List;另外,UE在发起位置更新请求时也存在一些变 化,以下对发生变化的步骤进行描述。
再请参照图7,在通过当前TAI推导出当前LAI的实施例中,UE通过收 集位置更新信息,检测到当前的位置区发生变化或周期性位置区更新定时器 超时,则需要进行位置更新,在一个实施例中,单独的位置区更新流程如下:
S71、UE向MME发送位置区更新请求消息,该消息中可以包括UE记录 的在先LAI或在先TAI(old TAI)。eNodeB在向MME转发该消息时会携带 当前UE所处的TAI(即当前TAI)。
S72、MME收到该位置区更新请求消息后,获得UE的在先LAI和当前 的LAI。对于UE的在先LAI,MME可以根据如下两种方法获得:
1)如果位置区更新请求消息中包括了UE存储的在先LAI,则直接使用 该LAI;
2)如果位置区更新请求消息中包括了在先TAI,则MME可以根据前述 的推导方法,推导出对应的在先LAI。
对于UE的当前LAI,则MME可以根据上述推导方法,通过eNodeB提 供的当前TAI得到对应的当前LAI。
后续的步骤与前述介绍的步骤S73~S77的步骤相同,在此不进行详述。
再请参照图9,在通过当前TAI推导出当前LAI的实施例中,UE检测到 当前的位置区发生变化或周期性位置区更新定时器超时,联合TA/LA更新流 程:
步骤S91、UE向MME发送跟踪区更新请求消息,该消息中可以包括UE 的在先LAI或在先TAI。eNodeB在向MME转发该消息时会携带当前UE所 处的TAI。
如果此时UE也需要发起跟踪区更新流程,则UE需指示网络同时发起跟 踪区更新和位置区更新处理;否则只需要指示网络发起到CS域的位置区更新 处理。指示方式可以是UE在跟踪区更新请求消息携带更新类型标识信元,包 括联合的TA/LA更新标识或单独LA更新标识。
当UE的周期性位置更新定时器超时,也可以发起该联合更新流程,类型 可以为周期LA更新。
步骤S93、MME收到该跟踪区更新请求消息后,获得UE的在先LAI和 当前LAI。对于UE的在先LAI,MME可以根据如下两种方法获得:
1)如果跟踪区更新请求消息中包括了UE存储的在先LAI,则直接使用 该LAI;
2)如果跟踪区更新请求消息中包括了TAI,则MME可以根据上述的推 导方法得到对应的在先LAI。
对于UE的当前LAI,则MME可以根据上述的推导方法,通过eNodeB 提供的当前所处的TAI得到对应的当前LAI。
其他步骤与步骤S92、步骤S94~S98相同,在此不进行详述。
作为该实施例的一个扩充,LTE的基站除了能广播TAI外,还能直接广 播当前的位置区标识(LAI);对于UE发送给MME的有关信令(如附着请 求,位置区更新等),除了携带当前所处的TAI外,还能携带当前所处的LAI。 在该情况下,UE能根据收到的当前LAI和保存的在先LAI进行比较,以决 定是否发生了位置区改变,如果两者不同,则表示发生位置区改变,则需要 发起位置更新,例如可以通过LTE/SAE发起到CS域的位置区更新流程。
上述的实施例中示出了,在演进行分组网络中,当UE感知其位置区发生 了变化,则发起到CS域的位置区更新流程处理的过程。在本发明的其他一些 实施例中,也可以不需要UE判断其位置区是否发生了变化,只需监控其跟踪 区是否发生了变化,只需发起跟踪区更新处理,而由演进分组网络的移动性 管理实体(MME)来判断UE的位置区是否发生了改变,当移动性管理实体 MME判断位置区发生了改变,则代替UE完成到CS域的位置区更新处理。 同样,对于周期性的位置区更新流程也可以由MME来代替UE完成,即MME 中记录并执行UE的周期性位置更新定时器,当该定时器超时后,根据UE当 前记录的跟踪区得到所处的位置区,并代替UE发起到MME的周期性位置区 更新处理。
请参见图10所示,是本发明中MME代替UE发起位置更新的一种流程 示意图;
步骤S101、当UE满足跟踪区更新流程的触发条件时,UE向MME发送 跟踪区更新请求消息。该消息中可以携带UE存储的在先LAI。
步骤S102、MME向HLR/HSS发起更新位置流程,向HLR/HSS登记 MME,并获取用户在演进分组网络中的签约数据。MME也可以在该流程中 向HLR/HSS获取LAI和TAI的对应关系信息。
步骤S103、MME判断UE的位置区是否发生变化,如果位置区发生了改 变,则发起到CS域的位置更新处理。向MSC/VLR发送位置区更新请求消息。
在具体的实例中,MME判断预先存储在MME中的用户设备的在先LAI 或UE在S101中携带的在先LAI所对应的TA列表是否包含所述当前TAI信 息,如果判断结果为肯定的结果,则判定所述UE的当前位置区未发生变化, 否则,则判定所述UE的当前位置区已发生变化,则需要发起位置更新。
在另外的具体的实例中,也可以,MME从所述当前TAI信息的TAC字 段中取出LAC信息,或对该TAC字段根据预定算法计算得到LAC信息;
根据所述LAC信息生成所述UE的当前LAI信息;
在先LAI可以采用上述从TAI中推导出当前LAI的方法获得,也可以使 用UE在步骤S101中携带的在先LAI,或者使用原先存在MME中的在先LAI。
判断所述当前LAI信息与在先LAI信息是否相同,如果两者相同,则判 定UE的当前位置区未发生变化,否则,则判定UE的当前位置区已发生变化, 则需要发起位置更新。
步骤S104、MSC/VLR向HLR/HSS发起更新位置流程,将MSC/VLR注 册到HLR/HSS,同时获取用户在CS域的签约数据。
步骤S105、MSC/VLR向MME发送位置更新接受消息,该消息中可以包 括MSC/VLR为UE分配的TMSI和LAI。
步骤S106、MME向UE发送跟踪区更新接受消息,该消息中可以包括 MME为UE分配的S-TMSI,也可以包括MSC/VLR为UE分配的TMSI和 LAI。
步骤S107、如果MME为UE分配了新的S-TMSI或MSC/VLR为UE分 配了新的TMSI,则UE向MME发送跟踪区更新完成消息。
步骤S108、如果MSC/VLR为UE分配了新的TMSI,则MME向MSC/VLR 发送TMSI重分配完成消息。
同样,本发明实施例中所述的LAI和TA List的对应关系表可以在MME 中配置,也可以配置在网络中的数据中心中,当MME启动后可以主动向该数 据中心获取该LAI和TA List的对应关系表,或通过相关流程获取该LAI和 TA List的对应关系表;当该对应关系表发生改变时,数据中心也能主动将新 的对应关系表发送给MME。例如,该数据中心可以为HLR/HSS。LAI和TA List的对应关系表配置在HLR/HSS中,MME可以在与HLR/HSS进行更新位 置流程时从HLR/HSS中获取LAI和TA List的对应关系表,或当MME启动 后通过专门的信令(如请求信令)向HLR/HSS获取LAI和TA List的对应关 系表。
请参见图11所示,是本发明中MME代替UE发起位置更新的另一种流 程示意图;
步骤S111、当UE跟踪区更新流程的触发条件时,UE向MME发送跟踪 区更新请求消息。该消息中可以携带UE存储的在先LAI。
步骤S112、MME向HLR/HSS发起更新位置流程,向HLR/HSS登记 MME,并获取用户在演进分组网络中的签约数据。MME也可以在该流程中 向HLR/HSS获取LAI和TAI的对应关系信息。
步骤S113、MME根据UE记录的TAI和当前所处的TAI,以及记录LAI 和TAI的对应关系,判断UE的位置区是否发生变化,如果位置区发生了改 变,则需要发起到CS域的位置更新处理,向MSC/VLR发送位置区更新请求 消息。其中,判断位置区是否发生了变化的方法可参照对图10的步骤S103 的说明,在此不再进行赘述。
步骤S114、MSC/VLR向HLR/HSS发起更新位置流程,将MSC/VLR注 册到HLR/HSS,同时获取用户在CS域的签约数据。
步骤S115、MSC/VLR向MME发送位置更新接受消息,该消息中可以包 括MSC/VLR为UE分配的TMSI和LAI。
步骤S116、MME向UE发送跟踪区更新接受消息,该消息中可以包括 MME为UE分配的S-TMSI。
步骤S117、如果MME为UE分配了新的S-TMSI,则UE向MME发送 跟踪区更新完成消息。
步骤S118、MME向UE发送位置区更新接受消息,该消息中可以包括 MSC/VLR为UE分配的TMSI和LAI。
步骤S119、如果MSC/VLR为UE分配了新的TMSI,则UE向MME发 送TMSI重分配消息。
步骤S1110、MME向MSC/VLR转发TMSI重分配完成消息。
其中,步骤S116~S117和步骤S118~S1110的顺序没有先后关系。
请参见图12所示,是本发明中MME代替UE发起周期性的位置更新的 一种流程示意图;
当周期性的位置区更新流程由MME代替发起时,MME记录并启动UE 的周期性位置更新定时器,当该定时器超时后,代替UE发起的CS域的周期 性位置更新处理:
MME代替UE发起CS域的周期性位置更新处理还可应用在某些特殊的 场景下,例如UE的服务MME发生了变化,会执行跟踪区更新流程,但当前 的位置区没有发生变化,所以此时新侧的MME不会向MSC/VLR发起正常的 位置更新,但由于新侧的MME可能重启了周期性位置更新定时器,如果等新 侧的MME的周期性位置更新定时器超时再向MSC/VLR发送位置更新处理, 可能会导致MSC/VLR上的可达定时器超时,从而将UE隐式分离掉。因此, 在该场景下,当UE改变了服务MME,新侧的MME需要立即代替UE发起 周期性位置更新,该流程可以结合UE发起的TAU来处理,即图10或图11 的处理流程,也可以采用下述图12的处理流程。
步骤S121、当MME中记录的UE周期性位置更新定时器超时后或该UE 的服务MME发生了改变时,MME向MSC/VLR发送位置区更新请求消息, 类型为周期性位置区更新。该消息中的在先LAI和当前LAI可以根据MME 中记录的UE所处的跟踪区,结合LAI和TAI的对应关系得到。对于在先LAI 也可以从MME中记录的LAI直接获取。
步骤S122、MSC/VLR向HLR/HSS发起更新位置流程,将MSC/VLR注 册到HLR/HSS,同时获取用户在CS域的签约数据。
步骤S123、MSC/VLR向MME发送位置更新接受消息,该消息中可以包 括MSC/VLR为UE分配的TMSI和LAI。MME可以记录该LAI和TMSI。
步骤S124、MME向UE发送位置区更新接受消息或TMSI重分配命令消 息,该消息中可以包括MSC/VLR为UE分配的TMSI和LAI。
步骤S125、如果MSC/VLR为UE分配了新的TMSI,则UE向MME发 送TMSI重分配完成消息。
步骤S126、MME向UE发送跟踪区更新接受消息,该消息中可以包括 MSC/VLR为UE分配的TMSI和LAI。
步骤S127、如果MSC/VLR为UE分配了新的TMSI,则UE向MME发 送跟踪区更新完成消息。
步骤S128、如果MSC/VLR为UE分配了新的TMSI,则MME向MSC/VLR 发送TMSI重分配完成消息。
其中,步骤S124~S125和步骤S126~S127只需要执行一项,也可以均 不执行。
如图13所示,是本发明一个实施例中对应的装置的结构示意图;其中, 用户设备1包括:
收集单元10,用于收集位置更新信息,例如演进分组网络基站所广播的 TAI等信息;
判断单元12,用于接收收集单元10所收集的位置更新信息,并根据所述 信息判断是否发出位置更新请求指示,例如可以通过将位置更新信息中的当 前TAI信息及其与LAI信息的对应关系,判断其当前位置区是否发生变化, 从而确定是否要发出位置更新请求指示;
存储单元14,用于存储在先LAI信息,和/或所述在先LAI信息所对应的 TA列表信息。
请求单元16,用于根据判断单元12的指示,,通过演进的分组网络的移 动性管理实体(MME)2发出位置更新请求消息,所述位置更新请求消息可 以是位置区更新请求消息或携带有更新类型标识的跟踪区更新请求消息,所 述更新类型标识为联合的LA/TA更新标识或LA更新标识。
可选的,还包括一定时触发单元18,设置有周期性的位置区更新定时器。 则所述收集单元10收集的位置更新信息则为该周期性位置区更新定时器状态 信息;当所述判断单元12判断到收集单元10中的周期性位置区更新定时器 状态信息为超时时,则向请求单元16发出位置更新请求指示,请求单元16 即会发起位置区更新流程。
其中,移动性管理实体(MME)2包括:
接收单元200,用于接收来自用户设备的位置更新请求,例如,跟踪区更 新请求或位置区更新请求消息;
LAI信息获取单元202,用于根据接收单元200所接收的所述跟踪区更新 请求或位置区更新请求消息,获取用户设备的在先LAI和当前LAI信息或/ 和更新类型指示;
位置区更新路由单元204,用于根据所述LAI信息获取单元202获取的 信息,进行到电路域核心网的位置区更新流程。
进一步的,所述移动性管理实体2包括LAI与TA列表对应关系获取单 元206,用于从网络数据中心3中获得其所配置的或更新的LAI与TAList对 应关系。其中,LAI信息获取单元202可以通过该对应关系,以通过TAI获 取对应的LAI。
另外,移动性管理实体2可以将LAI与TA对应关系获取单元206获取 的LAI与TA List对应关系提供(如发送)给用户设备1。
其中,所述的LAI和TA List的对应关系可以在MME2中配置,也可以 网络数据中心3中配置,如果在网络数据中心3中配置,则网络数据中心3 设置有存储所述对应关系的LAI和TA列表对应关系表30。当MME2启动后 即主动向该网络数据中心3获取该LAI和TA List的对应关系;或者网络数据 中心3主动将变化后的新的对应关系发送给MME2;或者MME2利用相关流 程从网络数据中心3获取所述对应关系。
具体实施时,请参见图14和图15;所述判断单元12还可以包括:
TA列表比较单元120,将收集单元10所收集的位置更新信息中的当前 TAI信息与存储单元14中的所述TA列表进行比较;
判定指定单元122,如果TA列表比较单元120比较的结果为该TA列表 中包含所述当前TAI信息,则判定其位置区未发生变化,否则,则判定其位 置区已发生变化,并向请求单元16发出位置更新请求指示。
或者,所述判断单元12还可以包括:
当前LAI获取单元124,用于在收集单元10所收集的位置更新信息中的 当前TAI信息的TAC字段中取出LAC信息,或对该TAC字段根据预定算法 计算得到LAC信息,并根据所述LAC信息生成所述用户设备的当前LAI信 息;
比较单元126,比较当前LAI获取单元124所生成的当前LAI信息与存 储单元14中存储的在先LAI信息是否相同;
判定指示单元128,如果比较单元126的比较结果为两者相同,则判定其 位置区未发生变化,否则,则判定其位置区已发生变化,并向请求单元16发 出位置更新请求指示。
如图16所示,是本发明另一实施例中对应的装置的结构示意图;其中,
用户设备(UE)1包括:
收集单元185,用于收集位置更新信息,例如演进分组网络基站所广播的 当前跟踪区TAI信息;
跟踪区更新发起单元19,用于在UE判断到当前跟踪区TAI发生变化后, 向MME发起跟踪区更新请求消息;
移动性管理实体(MME)2包括:
接收单元20,用于接收位置更新信息,例如来自用户设备1的位置更新 请求(如跟踪区更新请求)中的位置更新信息;
判断单元22,用于根据接收单元20所接收的位置更新信息判断是否发起 位置更新指示,例如根据所获取的跟踪区更新请求中当前TAI信息,及其与 LAI信息的对应关系,判断所述用户设备1的当前位置区是否发生变化,从 而确定是否发起位置更新指示;
存储单元24,用于存储用户设备1的在先LAI信息,及该在先LAI信息 所对应的TA列表信息。
请求单元26,用于在判断单元22的指示,向电路域核心网发起位置区更 新流程。
LAI与TA列表对应关系获取单元210,用于从网络数据中心3中获得网 络数据中心3所配置的或更新的LAI与TA列表对应关系。其中,判断单元 22可以通过该对应关系,获取TAI相对应的LAI,来判断用户设备1的当位 置区是否发生了变化。
另外,移动性管理实体2可以将LAI与TA对应关系获取单元210获取 的LAI与TA List对应关系提供(如发送)给用户设备1。
其中,所述的LAI和TA List的对应关系可以在MME2中配置,也可以 网络数据中心3中配置,如果在网络数据中心3中配置,则网络数据中心3 设置有存储所述对应关系的LAI和TA列表对应关系表30。当MME2启动后 即主动向该网络数据中心3获取该LAI和TA List的对应关系;或者MME2 利用特定流程向网络数据中心3获取该对应关系;或者网络数据中心3主动 将变化后的新的对应关系发送给MME2。
可选的,还包括一定时触发单元28,设置有周期性的位置区更新定时器, 此时,接收单元20接收的位置更新信息则为该周期性位置区更新定时器状态 信息;当所述判断单元22判断到接收单元20中的周期性位置区更新定时器 状态信息为超时时,则向请求单元26发出位置更新请求指示,请求单元26 则可以直接向电路域核心网发起位置区更新流程。
具体实施时,请参见图17和图18,
所述判断单元22还可以包括:
TA列表比较单元220,将所述接收单元20所接收的位置信息中的当前 TAI信息与存储单元24中的TA列表进行比较;
判定指示单元222,如果TA列表比较单元220比较的结果为该TA列表 中包含所述当前TAI信息,则判定所述用户设备的当前位置区未发生变化, 否则,则判定所述用户设备的位置区已发生变化,并向请求单元26发送发起 位置更新的指示。
或者,所述判断单元22还可以包括:
当前LAI获取单元224,用于在所述接收单元20所接收的位置信息中用 户设备的当前TAI信息的TAC字段中取出LAC信息,或对该TAC字段根据 预定算法计算得到LAC信息;并根据所述LAC信息生成所述用户设备的当 前LAI信息;
比较单元226,比较当前LAI获取单元224所生成的当前LAI信息与存 储单元24中存储的在先LAI信息是否相同;
判定指示单元228,如果比较单元226的比较结果为两者相同,则判定所 述用户设备的位置区未发生变化,否则,则判定所述用户设备的位置区已发 生变化,并向请求单元26发送发起位置更新的指示。
综上,本发明实施例的进行位置更新的方法及装置,通过演进分组网络 无线覆盖下的用户设备感知当前位置区的变化,或者通过移动性管理实体来 判断所述用户设备的当前位置区的变化,并通过分组域接入完成到电路域的 位置更新处理,从而为电路域业务通过演进分组网络进行处理提供了基础。 并且对于UE通过其他分组网络(CDMA/WiMax/WLAN等)接入CS核心网 也有一定的借鉴意义。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本 发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在 本发明的保护范围之内。