专利名称：一种用户设备在不同核心网络节点之间转移的处理方法
技术领域：
本发明涉及核心网络领域，特别是指一种用户设备在不同核心网络节点之间转移的处理方法。
背景技术：
根据第三代合作项目(3GPP，3rd Generation Partnership Project)标准，无线接入网络(RAN，Radio Access Network)节点可与多个核心网络(CN，Core Network)节点相连，形成多对多的对应关系。RAN节点可为无线网络控制器(RNC，Radio Network Controller)或基站控制器(BSC，Basic StationController)。电路域的CN节点为移动交换中心(MSC，Mobile SwitchingCentre)，分组域的CN节点为服务通用分组无线业务支持节点(SGSN，Serving GPRS Support Node)。
3GPP标准中提出了池区域的概念，池区域是指多个RAN节点覆盖的区域，用户设备(UE，User Equipment)在池区域中漫游时，为该UE提供服务的CN节点可不改变，这样能够减少由于CN节点改变而引发的位置更新流程的执行次数，减少CN节点之间的信令交互。为UE提供服务的CN节点也可称为服务CN节点。
一个池区域通常由多个CN节点并行地提供服务，当然也可由一个CN节点提供服务。一个池区域由多个CN节点并行地提供服务时，这些CN节点就组成了一个CN节点池，即MSC池或SGSN池。一个CN节点池可同时为多个池区域提供服务，即一个CN节点池可与多个池区域相对应。
为了在一个CN节点池中唯一标识一个CN节点，CN节点池中的每个CN节点分配有一个或多个网络资源标识(NRI，Network ResourceIdentifier)，并通过操作维护将分配的NRI配置在CN节点中，用以标识一个CN节点池中的不同CN节点。当CN节点为UE分配临时移动用户标识(TMSI，Temporary Mobile Subscriber Identity)或分组临时移动用户标识(P-TMSI，Packet Temporary Mobile Subscriber Identity)时，在TMSI/P-TMSI中插入该CN节点的NRI。可变长度为0至10比特(bits)的NRI位于TMSI/P-TMSI的第23比特位至第14比特位。TMSI是由电路域的CN节点、即MSC为UE分配的；P-TMSI是由分组域的CN节点、即SGSN为UE分配的。TMSI/P-TMSI中NRI的实际有效比特长度取决于网络规划，并可通过操作维护中心(OMC，Operation and Maintenance Centre)进行配置。
一个池区域的每个RAN节点中配置有CN节点池中NRI与各CN节点之间的对应关系。CN节点池中，每个CN节点中配置有NRI与其他CN节点之间的对应关系。
UE进入池区域时，服务CN节点在为UE分配的TMSI/P-TMSI中携带该服务CN节点的NRI。在该池区域中，UE每次建立到CN节点的非接入层(NAS，Non-Access Stratum)连接时，RNC根据NRI将初始NAS消息路由至对应于NRI的CN节点。这样，可使UE在一个池区域内使用同一个CN节点。
宽带码分多址(WCDMA)系统中包括电路域核心网络和分组域核心网络，电路域CN节点为MSC，分组域CN节点SGSN，RNC可同时与MSC和SGSN建立连接。WCDMA系统的接入网络被逻辑地划分为位置区(LA，Location Area)和路由区(RA，Routing Area)，LA用于电路域，RA用于分组域，每个位置区由位置区标识(LAI，Location Area Identity)唯一标识，每个路由区由路由区标识(RAI，Routing Area Identity)唯一标识。小区广播的系统消息中携带有该小区所属区域的LAI/RAI。UE接收系统消息，获取并存储LAI/RAI图1示出了位置区更新(LAU，Location Area Update)/路由区更新(RAU，Routing Area Update)流程图，如图1所示，UE的LAU/RAU的处理过程包括以下步骤步骤101UE与RNC建立无线资源控制(RRC，Radio Resource Control)连接，RNC为UE分配和建立空中接口的信道资源。RRC连接的建立过程遵循3GPP标准TS25.331的规定。
步骤102UE向RNC发送直传消息(INITIAL DIRECT TRANSFER)，请求RNC将该直传消息中携带的非接入层消息(NAS Message)路由至CN节点，并与CN节点建立Iu连接，该非接入层消息为UE向CN节点发送的LAU/RAU请求。
步骤103RNC收到直传消息后，根据该直传消息中携带的CN域标识(CN Domain ID)参数，选择电路域CN节点或分组域CN节点，如果采用CN节点池，则RNC根据直传消息中携带的路由参数(Routing Parameter)选择CN节点。RNC向CN节点发送初始UE消息(INITIAL UE MESSAGE)，并与CN节点建立Iu连接，该初始UE消息中携带有非接入层消息。
步骤104CN节点收到初始UE消息后，通过非接入层消息参数获取LAU/RAU请求，必要时CN节点为UE分配TMSI/P-TMSI，然后CN节点向UE返回LAU/RAU响应，该LAU/RAU响应中携带有新分配的TMSI/P-TMSI和对应于该CN节点LAI/RAI。
步骤105UE收到LAU/RAU响应后，存储TMSI/P-TMSI和LAI/RAI，然后向CN节点发送LAU/RAU完成消息(LAU/RAU Complete)。
步骤106CN节点收到LAU/RAU完成消息后，向RNC发送Iu释放命令(IU RELEASE COMMAND)，指示RNC释放Iu连接。
步骤107RNC收到Iu释放命令后，释放RRC连接和Iu连接。
步骤108RRC连接和Iu连接释放后，RNC向CN节点返回Iu释放完成消息，至此，LAU/RAU过程处理完毕。
根据以上描述可见，空闲态UE每次进行LAU/RAU时，都需要建立RRC连接和Iu连接；LAU/RAU结束后，相应地，需要释放建立的RRC连接和Iu连接。
CN节点池内，每个CN节点配置有虚拟NRI和非广播LAI/RAI，虚拟NRI不能与CN节点中各CN节点已经使用的NRI相同，非广播LAI/RAI为不在系统消息中广播的特殊LAI/RAI。CN节点池中，每个CN节点均配置有其他CN节点的非广播LAI/RAI与CN节点地址之间的对应关系。每个RAN节点中均配置有CN节点池中各CN节点的虚拟NRI与CN节点地址之间对应关系。CN节点地址可为CN节点全球标识(Global CN-ID)、IP地址或信令点地址如果CN节点池中的某个CN节点过载，当该CN节点中的用户终端设备执行LAU或RAU时，由RAN节点根据CN节点池中各CN节点负载状况，将用户终端设备转移至负载较低的CN节点，使得CN节点池中各CN节点的负载保持平衡。
图2示出了现有技术中UE服务CN节点转移流程图，如图2所示，UE服务CN节点转移的处理过程包括以下步骤步骤201UE与RNC建立RRC连接，RNC为UE分配和建立空中接口的信道资源。RRC连接的建立过程遵循3GPP标准TS25.331的规定。
步骤202UE向RNC发送直传消息，请求RNC将该直传消息中携带的非接入层消息路由至CN节点，并与CN节点建立Iu连接，该非接入层消息为UE向CN节点发送的LAU/RAU请求。
步骤203RNC收到直传消息后，根据直传消息中携带的路由参数、即原CN节点的NRI选择原CN节点，然后向原CN节点发送初始UE消息，并与CN节点建立Iu连接，该初始UE消息中携带有非接入层消息。
步骤204原CN节点收到初始UE消息后，通过非接入层消息参数获取LAU/RAU请求，由于原CN节点过载，需要将UE转移至CN节点池中的其他CN节点，原CN节点为UE分配TMSI/P-TMSI，该TMSI/P-TMSI中包含有原CN节点的虚拟NRI，然后原CN节点向UE返回LAU/RAU响应，该LAU/RAU响应中携带有新分配的TMSI/P-TMSI和原CN节点的非广播LAI/RAI。
步骤205UE收到LAU/RAU响应后，存储TMSI/P-TMSI和LAI/RAI，然后向原CN节点发送LAU/RAU完成消息。
步骤206原CN节点收到LAU/RAU完成消息后，向RNC发送Iu释放命令，指示RNC释放Iu连接。
步骤207RNC收到Iu释放命令后，释放RRC连接和Iu连接。
步骤208RRC连接和Iu连接释放后，RNC向原CN节点返回Iu释放完成消息。
步骤209UE确定存储的LAU/RAU响应中携带的非广播LAI/RAI与系统消息中广播的LAI/RAI不一致，UE再次发起LAU/RAU流程，与RNC建立RRC连接。
步骤210UE向RNC发送直传消息，请求RNC将该直传消息中携带的非接入层消息路由至相应CN节点，并与相应CN节点建立Iu连接，该非接入层消息为UE向相应CN节点发送的LAU/RAU请求。
步骤211RNC收到直传消息后，由于直传消息中携带的路由参数为原CN节点的虚拟NRI，因此，RNC根据CN节点池中各CN节点的负载状况，为UE选择新的CN节点、即目标CN节点作为UE的服务CN节点，然后RNC向目标CN节点发送初始UE消息。
步骤212目标CN节点收到初始UE消息后，通过非接入层消息参数获取LAU/RAU请求，目标CN节点为UE分配TMSI/P-TMSI，该TMSI/P-TMSI中包含有目标CN节点的NRI，然后目标CN节点向UE返回LAU/RAU响应，该LAU/RAU响应中携带有新分配的TMSI/P-TMSI和对应于目标CN节点的LAI/RAI。
步骤213UE收到LAU/RAU响应后，存储TMSI/P-TMSI和LAI/RAI，然后向目标CN节点发送LAU/RAU完成消息。
步骤214目标CN节点收到LAU/RAU完成消息后，向RNC发送Iu释放命令，指示RNC释放Iu连接。
步骤215RNC收到Iu释放命令后，释放RRC连接和Iu连接。
步骤216RRC连接和Iu连接释放后，RNC向目标CN节点返回Iu释放完成消息。
通过以上描述可见，UE由原CN节点转移至目标CN节点的过程中，需要建立和释放两次RRC连接，在RRC连接建立的过程中，UE与RNC之间需要进行信令交互，而且交互的信令均在空中接口使用公共信道或专用信道进行传输，RNC为实现与UE的信令交互，需要配置NodeB与RNC之间的协议栈。UE服务CN节点的转移过程中，短时间内就需要释放和重建一次RRC连接，由于RRC连接的释放与重建所需的信令都要占用信道资源，将导致对空中接口的信道资源的浪费；由于RRC连接的释放和重建需要额外的处理时间，延长了UE服务CN节点的转移过程所需的处理时间；由于RRC建立过程中，RNC、NodeB需要为UE分配并占用无线资源，这需要占用网络设备的中央处理器(CPU，Central Processing Unit)的资源，网络设备的处理能力被消耗。因此，综上所述，现有的UE服务CN节点转移的执行效率较低。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用户设备在不同核心网络节点之间转移的处理方法，提高UE服务CN节点转移的执行效率。
为了达到上述目的，本发明提供了一种用户设备在不同核心网络节点之间转移的处理方法，该方法包含以下步骤A、空闲态用户设备UE与无线网络控制器RNC建立无线资源控制RRC连接，RNC与原核心网络CN节点建立Iu连接，然后通过RNC发起位置更新；B、原CN节点向UE返回位置更新响应，并指示RNC释放Iu连接及保持建立的RRC连接，RNC根据原CN节点的指示释放Iu连接；C、UE通过RNC再次发起位置更新，目标CN节点向UE返回位置更新响应，并指示RNC释放Iu连接及RRC连接，RNC根据原CN节点的指示释放Iu连接及RRC连接。
步骤B中所述保持建立的RRC连接的指示携带在原CN节点向RNC发送的Iu释放命令中。
所述保持建立的RRC连接的指示为在所述Iu释放命令中的原因值参数中增加的原因值。
所述保持建立的RRC连接的指示为服务CN节点转移，或为负载重分配。
步骤B中所述位置更新响应中携带有原CN节点的非广播位置标识；步骤C中所述UE通过RNC再次发起位置更新是通过UE确定收到的非广播标识与系统消息中广播的位置标识不一致来实现的。
所述步骤B进一步包括原CN节点确定目标CN节点作为UE的服务CN节点。
步骤C中所述UE通过RNC再次发起位置更新，与目标CN节点向UE返回位置更新响应，之间进一步包括RNC确定目标CN节点作为UE的服务CN节点。
根据本发明提出的方法，在UE服务CN节点转移过程中，只建立和释放一次RRC连接，即原CN节点指示RNC释放Iu连接的同时，指示RNC保持RRC连接，这样，RNC会保持已建立的RRC连接，就不会在UE服务CN节点转移过程中释放和重建一次RRC连接，提高了UE服务CN节点转移的执行效率，降低了对信道资源和CPU资源的占用，节省了空中接口的信道资源和网络设备的处理能力。另外，由于本发明中RNC只建立和释放一次RRC连接，缩短了UE服务CN节点的转移过程所需的处理时间。
图1示出了位置区/路由区更新流程图；图2示出了现有技术中UE服务CN节点转移流程图；图3示出了本发明中UE服务CN节点转移流程图。
具体实施例方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。
本发明中，在UE服务CN节点转移过程中，只建立和释放一次RRC连接，即原CN节点指示RNC释放Iu连接的同时，指示RNC保持RRC连接，这样，RNC会保持已建立的RRC连接，就不会在UE服务CN节点转移过程中释放和重建一次RRC连接，提高了UE服务CN节点转移的执行效率，降低了对信道资源和CPU资源的占用。
图3示出了本发明中UE服务CN节点转移流程图，如图3所示，UE服务CN节点转移的处理过程包括以下步骤步骤301UE与RNC建立RRC连接，RNC为UE分配和建立空中接口的信道资源。RRC连接的建立过程遵循3GPP标准TS25.331的规定。
步骤302UE向RNC发送直传消息，请求RNC将该直传消息中携带的非接入层消息路由至CN节点，并与CN节点建立Iu连接，该非接入层消息为UE向CN节点发送的LAU/RAU请求。
步骤303RNC收到直传消息后，根据直传消息中携带的路由参数、即原CN节点的NRI选择原CN节点，然后向原CN节点发送初始UE消息，并与CN节点建立Iu连接，该初始UE消息中携带有非接入层消息。
步骤304原CN节点收到初始UE消息后，通过非接入层消息参数获取LAU/RAU请求，由于原CN节点过载，需要将UE转移至CN节点池中的其他CN节点，原CN节点为UE分配TMSI/P-TMSI，该TMSI/P-TMSI中包含有原CN节点的虚拟NRI，然后原CN节点向UE返回LAU/RAU响应，该LAU/RAU响应中携带有新分配的TMSI/P-TMSI和原CN节点的非广播LAI/RAI。
步骤305UE收到LAU/RAU响应后，存储TMSI/P-TMSI和LAI/RAI，然后向原CN节点发送LAU/RAU完成消息。
步骤306原CN节点收到LAU/RAU完成消息后，向RNC发送Iu释放命令，指示RNC释放Iu连接；该Iu释放命令中携带有RRC连接保持指示，指示RNC保持已建立的RRC连接。RRC连接保持指示可通过在Iu释放命令的原因值参数中增加新的原因值来实现，该RRC连接保持指示可为服务CN节点转移、负载重分配等。
步骤307RNC收到Iu释放命令后，释放Iu连接，并保持已建立的RRC连接，不再对RRC连接进行释放。Iu连接释放后，RNC向原CN节点返回Iu释放完成消息。
步骤308UE确定存储的LAU/RAU响应中携带的非广播LAI/RAI与系统消息中广播的LAI/RAI不一致，UE再次发起LAU/RAU，向RNC发送直传消息，请求RNC将该直传消息中携带的非接入层消息路由至相应CN节点，并与相应CN节点建立Iu连接，该非接入层消息为UE向相应CN节点发送的LAU/RAU请求。
步骤309RNC收到直传消息后，由于直传消息中携带的路由参数为原CN节点的虚拟NRI，因此，RNC根据CN节点池中各CN节点的负载状况，为UE选择新的CN节点、即目标CN节点作为UE的服务CN节点，然后RNC向目标CN节点发送初始UE消息。
步骤310目标CN节点收到初始UE消息后，通过非接入层消息参数获取LAU/RAU请求，目标CN节点为UE分配TMSI/P-TMSI，该TMSI/P-TMSI中包含有目标CN节点的NRI，然后目标CN节点向UE返回LAU/RAU响应，该LAU/RAU响应中携带有新分配的TMSI/P-TMSI和对应于目标CN节点的LAI/RAI。
步骤311UE收到LAU/RAU响应后，存储TMSI/P-TMSI和LAI/RAI，然后向目标CN节点发送LAU/RAU完成消息。
步骤312目标CN节点收到LAU/RAU完成消息后，向RNC发送Iu释放命令，指示RNC释放Iu连接。
步骤313RNC收到Iu释放命令后，释放RRC连接和Iu连接。
步骤314RRC连接和Iu连接释放后，RNC向目标CN节点返回Iu释放完成消息。
以上仅以由RNC为UE选择目标CN节点的UE服务CN节点转移过程为例，对本发明提出的UE服务CN节点转移过程进行描述，本发明同样适用于由原CN节点为UE选择目标CN节点的UE服务CN节点转移过程，本发明还可适用于其他并非由于CN节点负载原因而引发的UE服务CN节点转移过程，均是在原CN节点指示RNC释放Iu连接的同时，指示RNC保持已建立的RRC连接。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
权利要求
1.一种用户设备在不同核心网络节点之间转移的方法，其特征在于，该方法包含以下步骤A、空闲态用户设备UE与无线网络控制器RNC建立无线资源控制RRC连接，RNC与原核心网络CN节点建立Iu连接，然后通过RNC发起位置更新；B、原CN节点向UE返回位置更新响应，并指示RNC释放Iu连接及保持建立的RRC连接，RNC根据原CN节点的指示释放Iu连接；C、UE通过RNC再次发起位置更新，目标CN节点向UE返回位置更新响应，并指示RNC释放Iu连接及RRC连接，RNC根据原CN节点的指示释放Iu连接及RRC连接。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B中所述保持建立的RRC连接的指示携带在原CN节点向RNC发送的Iu释放命令中。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述保持建立的RRC连接的指示为在所述Iu释放命令中的原因值参数中增加的原因值。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述保持建立的RRC连接的指示为服务CN节点转移，或为负载重分配。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B中所述位置更新响应中携带有原CN节点的非广播位置标识；步骤C中所述UE通过RNC再次发起位置更新是通过UE确定收到的非广播标识与系统消息中广播的位置标识不一致来实现的。
6.根据权利要求1、2或5所述的方法，其特征在于，所述步骤B进一步包括原CN节点确定目标CN节点作为UE的服务CN节点。
7.根据权利要求1、2或5所述的方法，其特征在于，步骤C中所述UE通过RNC再次发起位置更新，与目标CN节点向UE返回位置更新响应，之间进一步包括RNC确定目标CN节点作为UE的服务CN节点。
全文摘要
本发明公开了一种用户设备在不同核心网络节点之间转移的处理方法，该方法包含空闲态UE与RNC建立RRC连接，RNC与原CN节点建立Iu连接，然后通过RNC发起位置更新；原CN节点向UE返回位置更新响应，并指示RNC释放Iu连接及保持建立的RRC连接，RNC根据原CN节点的指示释放Iu连接；UE通过RNC再次发起位置更新，目标CN节点向UE返回位置更新响应，并指示RNC释放Iu连接及RRC连接，RNC根据原CN节点的指示释放Iu连接及RRC连接，RNC就不会在UE服务CN节点转移过程中释放和重建一次RRC连接，提高了UE服务CN节点转移的执行效率，降低了对信道资源和CPU资源的占用，节省了空中接口的信道资源和网络设备的处理能力。
文档编号H04W76/06GK1882169SQ200510077420
公开日2006年12月20日 申请日期2005年6月16日 优先权日2005年6月16日
发明者周四红 申请人:华为技术有限公司