专利名称:电路域寻呼实现方法及系统的制作方法
技术领域:
本发明涉及移动通信领域,更具体地说是在引入空闲才莫式下节约 信令功能后实现电路域寻呼的方法及系统。
背景技术:
为了保持第三代移动通信系统在移动通信领域的强有力的竟争
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 (3rd Generation Partnership Project,第三代合作伙伴计划)的标准化 工作组目前正致力研究对PS Core (Packet Switched Core,分组交换 #亥心网)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,目的是使 得演进的PS Core(简称EPC)可提供更高的传输速率,更短的传输延 时,并支持E-UTRAN( Evolved UTRAN,演进的UTRAN) 、 GERAN (GSM EDGE radio access network, GSM EDGE无线接入网,其中 GSM是Global System for Mobile communications的缩写,即全J求移 动通讯系统,EDGE是Enhanced Data Rate for GSM Evolution的缩写, 即增强型数据速率GSM演进技术)、UTRAN、 WLAN( Wireless Local Area Network,.无线局域网)及其它非3GPP的接入网络之间的移动 性管理。这个演进的移动通信系统,就被称为EPS (Evolved Packet System,演进的分组域系统),其基本架构如图l虛线框中所示。图 1中各实体说明如下
用户设备(User Equipment,简称UE)101。具有能接入两种无 线网络能力的终端称为双模终端。本发明所述UE是能够接入到 UMTS/GSM和EPS网络的双模终端。
E-UTRAN 102:演进的无线接入网,可以提供更高的上下行速率,
6更低的传输延迟和更加可靠的无线传输。E-UTRAN中包含的网元是 eNodeB(EvolvedNodeB),为终端的接入提供无线资源。
服务网关(ServingGateway,筒称S-GW)103,是一个用户面实 体,负责用户面数据路由处理。
分组数据网网关(Packet Data Network Gateway,简称PDN GW 或P-GW )104,负责UE接入PDN (Packet Data Network,分组数据 网)的网关功能。PGW和SGW可能合设在一个物理实体中。
移动性管理实体(Mobility Management Entity,简称MME) 105, 是一个控制面实体,临时存储用户数据的服务器,负责管理和存储 UE上下文(比如UE/用户标识,移动性管理状态,用户安全参数等), 为用户分配临时标识,当UE驻扎在该跟踪区域或者该网络是负责对 该用户进4亍鉴4又。
归属用户服务器(Home Subscriber Server,筒称HSS)106,包 含归属位置寄存器(Home Location Register,筒称HLR)功能,保存 有用户的基本数据和业务数据。
IP (Internet Protocol,互联网协议)多:&某体子系统(IP Multimedia Core Network Subsystem,简称IMS )是由3GPP提出的一种基于IP 的网络架构,其构建了 一个开放而灵活的业务环境,支持多媒体应用, 并为用户提供丰富的多媒体业务。IMS是基于IP的电信网络架构, 与接入技术无关,除了可以为EPS、 GPRS (General Packet Radio Service,通用分组无线业务)、WLAN ( Wireless Local Area Network, 无线局域网)等分组接入网络提供业务外,也可以为GSM、 UMTS (Universal Mobile Telecommunications System, 通用移动通4言系统) 等移动蜂窝网络提供业务。
GERAN/UTRAN 107:传统GSM/UMTS网络的无线接入网。
移动交换中心(Mobile Switching Center,简称MSC)/拜访位置 寄存器(Visitor Location Register,简称VLR) 108。通常在实际实现 和布网的时候MSC和VLR这个两个逻辑分开的单元是一个合设的物 理节点。该MSC/VLR也可以是在R4阶段后的新功能实体MSC Server,在本发明中统一用MSC/VLR代表。
关口移动交换中心(Gateway Mobile Switching Center,筒称
7GMSC) 109。
GPRS服务支持节点(Serving GPRS Support Node,简称SGSN) 110,是GPRS网络的控制网元,主要作用是记录UE的位置信息, 并且在UE和GPRS网关支持节点(Gateway GPRS Supporting Node, 筒称GGSN)之间完成移动分组数据的发送和接收。
当UE在GSM/UMTS网络接入时,用户的基本语音业务以及基 于语音业务的补充业务是通过电路(Circuit Switched,简称CS )域 提供,图1中的MSC/VLR、 GMSC属于CS域网元,用户通过CS 域可以与本网内或者其它网络(比如固定电话网、其它移动网)的用 户进行语音呼叫类业务。用户的IP业务通过PS (Packet Switch,包 交换)域提供。图1中SGSN属于PS域网元。用户通过PS域来访 问分组数据网,图1中运营商提供的IP网络就是分组数据网。
GPRS中,MSC/VLR和SGSN之间的接口称为Gs接口 。 Gs接 口完成在MSC/VLR和SGSN之间建立Gs关联关系(即在SGSN保 存VLR号码,在VLR保存SGSN号码),和在建立Gs关联关系后 MSC/VLR通过PS域寻呼到^皮叫用户的UE。
Gs关联关系是通过联合路由区/位置区更新建立的。联合路由区/ 位置区更新,就是支持同时附着到UMTS/GSM网络CS和PS域的 UE在PS域进行路由区更新时,UE在路由区更新消息中带一个标识, 如果网络支持Gs接口,就由SGSN触发CS位置更新过程,这样就 在PS域路由区更新过程中包含了一个CS位置区更新过程,在联合 路由区/位置区更新结束,SGSN和VLR之间就建立了 Gs关联关系。 当UE在网络中移动发生SGSN变化时,通过联合位置更新过程,新 的SGSN号码会及时更新到VLR中。
当UE在UMTS/GSM网络CS域和PS域已经附着并且建立Gs 关联关系后,MSC/VLR通过SGSN实现CS业务的寻呼。在本发明 中CS业务的寻呼称为电路域寻呼或者CS寻呼。比如UE所属的用 户作为被叫用户被本网络或者其它网络的用户呼叫时,就是通过图2 所示的CS寻呼流程来实现MSC/VLR寻呼到UE。该流程包含如下 步骤
步骤201: UE所属的用户有一个呼叫,并且是^1呼叫的用户。MSC/VLR接收到本次呼叫的初始地址消息(即,入呼请求);
步骤202: MSC/VLR开始寻呼UE。在寻呼UE时,MSC/VLR 发现存在Gs关联关系,MSC/VLR给Gs关联关系中记录的SGSN发 送一个CS寻呼请求消息;
步骤203: SGSN接收到CS寻呼请求消息,给GERAN/UTRAN 发送一个合适的PS寻呼消息,该消息中携带IMSI (International Mobile Subscriber Identity,用户7jc久性唯一标识)等信息,并且消息 中有一个标识信息用来标识该寻呼请求是来自于CS域,后续在本发 明中将这种寻呼消息也称为CS寻呼消息。比如,SGSN和无线接入 系统之间为IU连接时,就是发送一个RANAP paging (IMSI,用户 临时标识TMSI,寻呼区域信息,CS域指示信息)消息;
步骤204: GERAN/UTRAN接收到CS寻呼消息,通过空中接口 给UE发送一个合适的无线寻呼消息;
步骤205:当UE接收到一个CS业务寻呼请求消息时,UE从 UMTS/GSM网络CS域接入,给GERAN/UTRAN发送一个CS寻呼 响应消息;
步骤206:当GERAN/UTRAN接收到CS寻呼响应消息,就给 MSC/VLR发送一个CS寻呼响应。比如,RANAP Initial UE (paging response)消息。
步骤207:接收到CS寻呼响应消息后,MSC/VLR和UE之间就 开始进行呼叫建立过程。呼叫建立完成后,UE所属的用户就可以开 始和发起呼叫的用户进行通话。
当UE在EPS网络接入时,用户的基本语音业务以及基于语音业 务的补充业务是通过IMS控制的,EPS系统本身并不能提供和控制 语音呼叫业务,只能提供IP数据的承载。但是在EPS网络部署时, 有些运营商只在UMTS/GSM网络已经覆盖的重点区域部署EPS网 络,用来为用户提供高速的IP数据业务,没有或者不想部署IMS, 此种场景下,希望语音呼叫业务能够并且只能通过已经全面覆盖的 UMTS/GSM网络的CS域来提供,这样当UE接入EPS网络时用户 就无法进行语音呼叫业务。为了保证用户能够进行语音呼叫, 一种最 筒单也是3GPP现阶段唯一支持的解决方案就是在进行语音呼叫时,换为从UMTS/GSM网络接入,在 UMTS/GSM网络CS域来实现语音业务。这就是通常所说的呼叫电 路域回落(CS fallback,或者称为CS回落)。
现有的呼叫电路域回落实现方法大致如下在MME和MSC/VLR 之间引入Gs接口 。当UE开机接入EPS网络时,MME和MSC/VLR 之间建立Gs关联关系(在MME中保存VLR号码,在VLR中保存 MME号码)。MME和MSC/VLR之间新引入的接口也可以是基于 Gs接口原理的任意扩展,比如SGs接口或者Gslike接口,在本发明 中统一使用Gs接口代表。MME和MSC/VLR之间的关联关系也可以 是基于Gs关联关系原理的任意扩展,比如SGs关联关系或者Gs like 关联关系,在本发明中统一使用Gs关联关系或者Gs关联代表。后 续当UE在EPS网络中移动时,UE的最新位置信息会更新到MME, 如果UE当前所在区域的MME和UE原来所在区域的MME不是同 一个MME,即MME发生变化,VLR中保存的MME信息也会及时 更新为新的MME号码,保证了 VLR中保存的MME信息总是准确 的。
在进行语音呼叫时,如果被叫用户的UE是在EPS网络接入, MSC/VLR接收到入呼请求通过Gs接口给MME发CS寻呼消息, MME接收到CS寻呼消息,进行CS寻呼,寻呼到UE后就开始进行 呼叫电路域回落。电路域回落后,UE在UMTS/GSM网络CS域进行 CS寻呼响应和与MSC/VLR之间进行呼叫建立过程,呼叫建立完成 后,UE所属的用户就可以开始和发起呼叫的用户进行通话。UE在 EPS网络作为被叫的移动终端的CS寻呼流程如图3所示,包含如下 步骤
步骤301 , UE在EPS网络接入,MME和MSC/VLR之间已经建 立了 Gs关联关系,UE在MSC/VLR和MME中都有注册信息。UE 所属的用户有一个呼叫,并且该用户是净皮呼叫的用户。UE所在的 UMTS/GSM网络的GMSC接收到该呼叫的初始地址消息(即,入呼请 求)进行查询路由过程,将呼叫接续到MSC/VLR。 MSC/VLR接收 到该呼叫的入呼请求;
步骤302, MSC/VLR接收到入呼请求,开始寻呼被叫用户的UE。 根据VLR中保存的Gs关联关系信息等,MSC/VLR给MME发送一个CS寻呼消息;
步骤303至305, MME接收到MSC/VLR发来的CS寻呼请求消 息,开始CS寻呼,进行呼叫电路域回落过程;
步骤306至308,呼叫电路域回落完成后,UE在UMTS/GSM网 络接入,UE给UTRAN/GERAN发送CS寻呼响应消息。 UTRAN/GERAN给MSC/VLR发送CS寻呼响应消息。MSC/VLR接 收到UE发来的CS寻呼响应消息,开始正常的CS终呼流程。
上面图2和图3分别是没有引入ISR (Idle-mode Signaling Reduction,空闲模式下节约信令)功能或者ISR没有激活时UE在 UMTS/GSM网络和EPS网络的CS寻呼流程,UE在UMTS/GSM网 络的CS寻呼流程如图2所示,UE在EPS网络的CS寻呼流程如图3 所示。在ISR激活(ISR activation)情况下,上述CS寻呼流程在一 些情况下寻呼不到UE。
下面结合图4和图5来解释ISR相关概念和引入ISR后CS寻呼 存在的问题。
ISR功能提供了 一种用来限制UE在空闲模式因为进行无线接入 技术之间小区重选带来的信令的机制。当UE在UMTS/GSM和EPS 网络双覆盖区域处于空闲模式时,因为移动或者无线信号强度发生变 化等原因可能会在UMTS/GSM和EPS接入方式之间频繁切换,从而 因为需要不断进行路由区更新(Routing Area Update,简称RAU, UE 在UMTS/GSM网络PS域更新位置的过程)和跟踪区更新(Tracking Area Update,简称TAU, UE在EPS网络更新位置的过程)带来大 量信令交互。为了减少所述的信令交互过程给网络带来的信令负荷, 目前在3GPP中正在研究的一个课题就是ISR,其主要思想就是当UE 和网络都支持ISR功能时,SGSN和MME都保存用户上下文信息, UE中也保存在两个网络的注册信息,这样后续UE再在网络之间切 换时就不进行TAU和RAU过程。
图4和图5为ISR情况下CS寻呼需要解决的问题的示意图。图 4是问题的一种场景示意图,图5是图4所示场景中接入附着和路由 区更新过程流程图,在该过程中ISR激活。该过程如下
图4所示第一步,UE在EPS网络下跟踪区l(即图4中TA弁1)进
ii行接入附着(attach)。在该过程中,UE给MME发送附着请求, MME与相应网元进4亍交互,MME根据用户当前的3艮踪区标识 (Tracking Area Identity,简称TAI)等信息生成跟踪区列表(比如, 图4中的TA#1和TA#2),并在附着接受消息中将跟踪区列表带给 UE, UE接收到附着接受消息保存跟踪区列表和设置UE在EPS网络 中已经更新的标志。在附着过程完成后,UE在EPS网络已经注册, HSS中保存了 MME标识和VLR号码,VLR中Gs关联关系当前记 录的是MME;
图4所示第一步包含图5中附着流程以下步骤
步骤501, UE在EPS网络TA弁1下进行接入附着过程,UE通过 eNodeB给MME发送附着请求,消息中携带用户标识和跟踪区TA#1 等信息;
步骤502, MME接收到UE发来的跟踪区更新请求消息,对UE 进行认证等操作,然后给HSS发送位置更新请求消息,消息中携带 MME标识(MME Identity)和IMSI;
步骤503, HSS接收到MME发送的位置更新请求后,进行插入 用户签约数据过程,在该过程中HSS保存了 MME标识和IMSI, HSS 将用户的签约数据插入到MME中;
步骤504,当插入用户签约数据完成后,HSS给MME发送位置 更新应答消息;
步骤505, MME根据自己支持Gs接口和用户签约数据等信息判 断需要给MSC/VLR发送更新消息,MME给MSC/VLR发送位置更 新请求,消息中携带MME标识和IMSI等信息;
步骤506, MSC/VLR接收到MME发来的位置更新请求消息, 保存MME标识,此时在MSC/VLR中建立了和MME之间的Gs关 联关系。MSC/VLR给HSS发送位置更新请求消息,消息中携带VLR 号码和IMSI;
步骤507, HSS接收到MSC/VLR发来位置更新请求消息,进行 插入用户签约数据过程,在该过程中HSS保存了 VLR号码和IMSI, HSS将用户的签约数据插入到MSC/VLR;步骤508,当插入用户签约数据完成后,HSS给MSC/VLR发送 位置更新应答消息;
步骤509,当MSC/VLR完成位置更新过程后,MSC/VLR给MME 发送位置更新应答消息。MME在步骤505或者此时保存VLR号码信 息,在MME中建立了与MSC/VLR之间的Gs关联关系;
' 步骤510, MME根据当前的跟踪区信息等生成跟踪区列表,在 图4所示情况下MME生成的跟踪区列表中包含TA弁1和TA#2,MME 给UE发送附着接受消息,消息中包含上述跟踪区列表和用户在 MSC/VLR和MME下分配的用户标识信息;
图4所示第二步,是当UE从EPS网络移动到UMTS/GSM网络 覆盖范围,因为信号质量等原因,UE进行小区重选从UMTS/GSM 网络路由区l(即图4中RA弁l)接入并进行联合路由区/位置区更新过 程。在该过程中,因为SGSN、 MME和UE都支持ISR功能,ISR激 活,MME继续保存用户上下文等数据,SGSN在联合路由区更新接 受消息中携带ISR激活信息给UE, UE接收到该消息标识UE在EPS 网络和UMTS/GSM网络PS域都是注册的。当联合路由区/位置区更 新完成后,ISR激活,UE在UMTS/GSM网络PS域和EPS网络都已 经注册,在EPS网络是在跟踪区TA#1和TA弁2下注册,在UMTS/GSM 网络PS域是在RA#1下注册,HSS中保存了 MME标识、SGSN号 码和地址、VLR号码等信息,VLR中Gs关联关系当前记录的是SGSN
号码;
图4所示第二步包含图5中联合路由区/位置区更新流程以下步
骤
步骤511 , UE从EUTRAN的TA#1接入变为从UTRAN/GERAN 的RA#1接入,因为RA#1没有在网络中注册,UE给SGSN发送路 由区更新请求,消息中包含UE的网络能力、用户位置信息、用户标 识信息和联合路由区/位置区更新标志。UE的网络能力中包含ISR标 志指示该UE支持ISR功能;
步骤512, SGSN根据路由区更新请求消息中的用户位置等信息 推断出MME地址信息,SGSN给MME发送上下文请求消息,消息 中携带了用户标识信息和当前SGSN地址。根据最新现有技术中要求,SGSN'、需要保存MME地址信息,在此,SGSN可以将MME地 址信息保存起来;
步骤513, MME接收到上下文请求消息,给SGSN发送上下文 响应消息,将其上保存的上下文信息传递给SGSN。如果MME能够 为这个UE建立ISR,消息中携带ISR标识信息。根据最新现有技术 中要求,MME需要保存SGSN地址信息,在此,MME可以将接收 到的上下文请求消息中携带的SGSN地址信息保存起来;
步骤514, SGSN给MME发送上下文应答消息,消息中携带ISR 标识,表示SGSN也能够支持ISR功能,指示MME继续保存用户的 上下文等信息。如果不携带ISR标识,MME就标识HSS和S-GW中 J言息无效;
步骤515, SGSN给HSS发送位置更新请求消息,消息中携带 SGSN号码、SGSN地址和IMSI等信息;
步骤516, HSS接收到SGSN发送的位置更新请求后,进行插入 用户签约数据过程,在该过程中HSS保存了 SGSN号码、SGSN地 址和IMSI, HSS将用户的签约数据插入到SGSN;
步骤517,当插入用户签约数据完成后,HSS给SGSN发送位置 更新应答消息;
步骤518, SGSN根据支持Gs接口和当前是路由区/位置区联合 更新,给MSC/VLR发送位置更新消息,消息中携带SGSN号码和IMSI 等信息。,MSC/VLR接收到SGSN发来的位置更新消息,保存SGSN 号码,此时在MSC/VLR中建立了与SGSN之间的Gs关联关系;
步骤519至521,如果UE当前在UMTS/GSM网络的位置区与 在EPS网络时的位置区属于不同的MSC/VLR, MSC/VLR与HSS交 互进行插入用户签约数据等操作,HSS给新的MSC/VLR中插入用户 签约数据,新VLR号码和用户位置信息保存到HSS中,老MSC/VLR 中用户的信息将被删除。如果MSC/VLR没有发生改变,就不进行步 骤519至521所示过程;
步骤522,当MSC/VLR完成位置更新过程后,MSC/VLR给SGSN 发送位置更新应答消息。SGSN在步骤518或者此时保存VLR号码, 在SGSN中就建立了与MSC/VLR之间的Gs关联关系;步骤523, SGSN给UE发送路由区更新接受消息,消息中包含 ISR标识信息,该信息告诉UE当前ISR已经激活,UE在EPS网络 的注册信息(如,跟踪区列表和用户在EPS网络分配的标识)仍然 在网络中保持注册,UE中在EPS网络的注册信息也要保持有效。此 时,UE在EPS网络和UMTS/GSM网络PS域都注册了 。如果路由区 更新接受消息中不包含ISR标识信息,就表示ISR没有激活,UE接 收到路由区更新接受消息就要设置在EPS网络的注册信息为无效, 那么UE就只在UMTS/GSM网络PS域注册了 ;
现在,UE是在MME和SGSN都注册,ISR激活的状态。如果 后续UE移动到一个不支持ISR功能的传统的SGSN (比如,版本8 之前的SGSN)网络下,ISR功能将从激活变为不激活,UE在EPS 网络中的用户信息等将被MME清除,UE中也将设置为在EPS网络 未注册,即UE只在UMTS/GSM网络PS域注册。在此之后,如果 UE又从这个不支持ISR功能的SGSN控制的网络区域移动到支持 ISR功能的SGSN和MME控制的网络区域,进行RAU和TAU后, ISR功能将从不激活变为激活。
如上所述,ISR激活,就是在UE和网络都支持ISR功能的情况 下,UE中保存在EPS和UMTS/GSM PS两个网络的注册信息,MME 和SGSN同时保存用户的信息和ISR激活标志的情况。ISR没有激活, 就是在UE中只记录在EPS或者UMTS/GSM PS的一个接入注册信 息,只有MME或者SGSN下保留用户信息的情况。当UE在几个网 络覆盖的边缘或者重叠区域移动时,可能会在ISR功能激活和不激活 之间不断变化。
图4所示第三步当UE从UMTS/GSM网络RA#1移动到EPS 网络TA弁2时,因为UE在EPS网络是已经注册的,并且当前的跟踪 区TA#2是在UE保存的已经注册的跟踪区列表中,按照现有技术UE 不会再发起跟踪区更新,这样MSC/VLR中保存的Gs关联关系就不 会更新。也就是说,当UE在TA#2下接入时,UE是通过EPS网络 接入的,VLR中Gs关联关系应该记录MME信息,但是实际上VLR 中Gs关联关系中记录的是SGSN号码。
后续当UE在TA#1、 TA#2和RA#1之间移动时,UE都不会发 起跟踪区更新和路由区更新,这样网络就不知道UE当前处于EPS网
15络还是UMTS/GSM网络。假设当UE在TA#2下时,UE所属的用户 有一个呼叫并且该用户是被叫用户,MSC/VLR需要通过Gs接口寻
呼UE, MSC/VLR根据VLR中记录的Gs关联关系,会将CS寻呼发 给SGSN, SGSN会触发在UMTS/GSM网络PS域的寻呼,但是因为 UE当前只是在EPS网络接入,在UMTS/GSM网络PS域是无法寻呼 到UE的,也就是说UE所属的用户在这种那个情况下无法接收到CS 呼叫。
在图4所示场景中,如果UE在RA#1下,MSC/VLR需要通过 SGSN来控制在UTRAN/GERAN进行CS寻呼;如果UE在TA#2和 TA#1下,MSC/VLR需要通过MME来控制在EUTRAN进行CS寻 呼。但是,当ISR激活进行CS寻呼时,网络不能确认UE当前是从 EUTRAN还是UTRAN/GERAN接入的,所以,为了寻呼到UE,需 要通过EUTRAN和UTRAN/GERAN来寻呼UE。
现有技术中有一种解决ISR下CS寻呼的方法,就是在MSC/VLR 中保存SGSN和MME两个Gs关联关系,当需要进行CS寻呼时, 如图6所示,由MSC/VLR根据VLR中保存的两个Gs关联关系,同 时向SGSN和MME各发送一个CS寻呼消息,由SGSN和MME分 别发起在UTRAN/GERAN和EUTRAN内进行一个CS寻呼过程。
支持上述ISR下的CS寻呼方法有以下要求和带来的问题 MSC/VLR需要保存与MME和SGSN两个Gs关联关系;在进行路 由区更新和跟踪区更新时,SGSN和MME都需要将ISR标识信息等 信息带给MSC/VLR,改变了现有消息接口; MSC/VLR需要针对位 置更新消息中ISR激活和未激活两种情况进行不同的处理; MSC/VLR需要处理因为UE在不同的SGSN和MME控制的网络区 域接入而可能发生的ISR激活和不激活变化的各种情况;在进行CS 寻呼时,MSC/VLR需要发起两个CS寻呼;如果釆用MSC/VLR不 需要知道ISR是否激活的实施方法,那么当UE在EPS和UMTS/GSM 网络都进行过接入,即使ISR没有激活的情况下,MSC/VLR中也会 保存和维持两个关联关系信息和处理,直到MME或者SGSN因为长 时间与终端没有进行交互或者终端从网络去附着而给MSC/VLR发送 通知消息,MSC/VLR才能删除无效的关联关系信息和结束相应的处 理。MSC/VLR维护两个Gs关联关系和发起双寻呼的CS寻呼方法,
16在实施时不仅需要MSC的版本,而且可能需要增加MSC/VLR的容 量和信令处理能力。并且如果用户在EPS网络和UMTS/GSM网络4妾 入的网络区域对应的不是同一个MSC/VLR,这时实现在MSC/VLR 中同时保存与MME和SGSN的Gs关联关系就比较困难。上述要求 都增加了 MSC/VLR处理的复杂度,并且网络需要同时支持ISR和 CS回落的情况下,运营商必需升级现有网络中已经在运行的 MSC/VLR设备,升级在一定程度上的存在风险,并且在升级过程中 会影响网络中用户业务的使用。如果要对MSC/VLR进行扩容来增加 MSC/VLR的容量和信令处理能力,就会增加设备提供商和运营商的 成本,从而影响CS回落和ISR等技术以及EPS网络的商用。
发明内容
基于上述问题,本发明提供了一种引入ISR后的电路域寻呼方法 及系统,以解决引入空闲模式下节约信令功能电路域寻呼面临的问 题,并且不需要移动交换中心/拜访位置寄存器处理空闲模式下节约 信令功能相关信息。
为解决上述问题,本发明电路域寻呼方法的技术方案如下
一种电路域寻呼实现方法,应用于在分组域中引入空闲模式下节 约信令功能后对被叫用户设备进行电路域寻呼的场景,其特征在于, 所述方法包括
移动交换中心/拜访位置寄存器与最近一次发来位置更新消息的 分组域网元之间建立Gs关联关系;
进行电路域寻呼时,移动交换中心/拜访位置寄存器向Gs关联关 系中记录的分组域网元发送电路域寻呼请求消息;
所述分组域网元接收到所述电路域寻呼请求消息后,在分组域内 发起一个或者两个电路域寻呼,将所述电路域寻呼发送到被叫用户设 备;或者所述分组域网元向移动交换中心/拜访位置寄存器发送寻呼 响应,不发起电路域寻呼。
进一步地,其中,分组域包括通用移动通信系统/全球移动通讯 系统和演进的分组域系统,电路域寻呼/人通用移动通信系统/全球移 动通讯系统和演进的分组域系统发送到净皮叫用户i殳备,或/人通用移动
17通信系'统/全球移动通讯系统发送到被叫用'户设备,或从演进的分组 域系统发送到被叫用户设备。
进一步地,其中,分组域网元是移动性管理实体、通用分组无线 业务服务支持节点或服务网关。
进一步地,其中,在空闲模式下节约信令功能激活时,分组域网 元在接收到电路域寻呼消息时,发起在通用移动通信系统/全球移动 通讯系统和演进的分组域系统进4亍所述通用移动通信系统/全王求移动 通讯系统和演进的分组域系统电路域寻呼。
若分组域网元是移动性管理实体,移动性管理实体在演进的分组 域系统内发起所述电路域寻呼,且所述移动性管理实体向通用分组无 线业务服务支持节点发送电路域寻呼消息来通知所述通用分组无线 业务服务支持节点在通用移动通信系统/全球移动通讯系统内发起所 述电路域寻呼。
若分组域网元是通用分组无线业务服务支持节点,通用分组无线 业务服务支持节点在通用移动通信系统/全球移动通讯系统内发起所 述电路域寻呼,且所述通用分组无线业务服务支持节点向移动性管理 实体发送电路域寻呼消息通知所述移动性管理实体在演进的分组域 系内发起所述电路域寻呼。
若分组域网元是服务网关,所述服务网关向移动性管理实体和通 用分组无线业务服务支持节点分别发送所述电路域寻呼消息通知所 述移动性管理实体在演进的分组域系内发起所述电路域寻呼和所述 通用分组无线业务服务支持节点在通用移动通信系统/全球移动通讯 系统内发起所述电路域寻呼。
进一步地,其中,在空闲模式下节约信令功能激活并且所述分组 域网元能够获知所述被叫用户设备在通用移动通信系统/全球移动通 讯系统和演进的分组域系统其中任一 网络下接入信息时,分组域网元 发起在被叫用户设备接入网络中进行电路域寻呼。
若分组域网元是移动性管理实体且所述被叫用户设备是在演进 的分组域系统下接入时,移动性管理实体在演进的分组i或系统内发起 所述电路域寻呼。
若分组域网元是移动性管理实体且所述被叫用户设备在通用移动通信系统/全球移动通讯系统下接入时,所述移动性管理实体向通 用分组无线业务服务支持节点发送电路域寻呼消息通知通用分组无 线业务服务支持节点在通用移动通信系统/全球移动通讯系统内发起 所述电路域寻呼。
若分组域网元是通用分组无线业务服务支持节点且所述被叫用 户设备是在演进的分组域系统下接入时,通用分组无线业务服务支持 节点向移动性管理实体发送电路域寻呼消息通知移动性管理实体在 演进的分组域系统内发起所述电路域寻呼。
若分组域网元是通用分组无线业务服务支持节点且所述被叫用 户设备是在通用移动通信系统/全球移动通讯系统下接入时,通用分 组无线业务服务支持节点在通用移动通信系统/全球移动通讯系统内 发起所述电路域寻呼。
若分组域网元是服务网关且被叫用户设备是在演进的分组域系 统下接入时,服务网关向移动性管理实体发送所述电路域寻呼消息通 知移动性管理实体在演进的分组域内发起所述电路域寻呼。
若分组域网元是服务网关且被叫用户设备在通用移动通信系统/ 全球移动通讯系统下接入时,服务网关向通用分组无线业务服务支持 节点发送电路域寻呼消息通知通用分组无线业务服务支持节点在通 用移动通信系统/全球移动通讯系统内发起电路域寻呼。
本发明还提供了 一种电路域寻呼的控制系统,应用于在分组域中 引入空闲模式下节约信令功能后对被叫用户设备进行电路域寻呼的
场景,包括
电路域寻呼发起模块,位于移动交换中心/拜访位置寄存器中, 用于通过Gs接口将电路域寻呼消息发送给分组域网元。
电路域寻呼决策和转发模块,位于移动性管理实体、或通用分组 无线业务服务支持节点、或服务网关中,用于决定所述电路域寻呼从 所述通用移动通信系统/全球移动通讯系统和演进的分组域系统发送 到被叫用户设备,或从通用移动通信系统/全球移动通讯系统发送到 被叫用户设备,或从演进的分组域系统发送到被叫用户设备。
电路域寻呼执行模块,位于移动性管理实体和/或通用分组无线 业务服务支持节点和无线接入网中,用于执行电路域寻呼过程;电路域寻呼响应模块,位于被叫用户设备和无线接入网和/或移 动性管理实体中,用于当接收到电路域寻呼时,向电路域寻呼发起模 块进行应答,结束电路域寻呼过程。
与现有技术相比,本发明所述的方法实现了引入ISR功能后的电 路域寻呼,不仅满足了各种情况下都能够正确进行电路域寻呼的应用 需求,而且使得MSC处理可以保持不变,不需要理解和处理ISR相 关信息和参与到ISR过程中,不需要对现有网络的MSC等进行升级 来支持ISR下的CS回落,减少了现有网络运营成本和风险,保证了 UMTS/GSM网络CS域的可用性,并且减少了 EPS网络的部署成本, 有利于EPS网络了尽快应用。
图l是本发明应用的网络系统框架示意图2是没有引入ISR功能时UE在UMTS/GSM网络PS域的电 路域寻呼流程图3是没有引入ISR功能时UE在EPS网络的电路域寻呼流程图4是引入ISR功能后并且ISR激活时CS寻呼需要解决的问题 的场景示意图5是图4所示问题相关的接入附着和路由区更新流程图; 图6是引入ISR功能后的CS寻呼实现方法示意图; 图7是本发明方法的电路域寻呼流程图8是本发明中MSC/VLR根据Gs关联关系将CS寻呼请求消 息发给了 MME时PS域的处理示意图9是本发明中MSC/VLR根据Gs关联关系将CS寻呼请求消 息发给了 MME时PS域的一种处理流程图10是本发明中MSC/VLR根据Gs关联关系将CS寻呼请求消 息发给了 MME时PS域的另 一种处理流程图,UE在EPS网络寻呼 到时在EPS网络进行CS业务;
图11是本发明中MSC/VLR根据Gs关联关系将CS寻呼请求消
20息发给了 SGSN时PS域的处理示意图12是本发明中MSC/VLR根据Gs关联关系将CS寻呼请求消 息发给了 SGSN时PS域的一种处理流程图13是本发明中MSC/VLR根据Gs关联关系将CS寻呼请求消 息发给了 SGSN时PS域的另一种处理流程图,UE在EPS网络寻呼 到时在EPS网络进行CS业务;
图14是本发明中MSC/VLR根据Gs关联关系将CS寻呼请求消 息发给了 S-GW时PS域的处理流程图15是本发明中MME收到CS寻呼请求消息时,UE当前在EPS 网络接入的情况下PS域的处理示意图16是本发明中MME收到CS寻呼请求消息时,UE当前在 UMTS/GSM网络接入的情况下PS域的处理示意图17是本发明中SGSN收到CS寻呼请求消息时,UE当前在 EPS网络接入的情况下PS域的处理示意图18是本发明中SGSN收到CS寻呼请求消息时,UE当前在 UMTS/GSM网络接入的情况下PS域的处理示意图19是本发明电路域寻呼控制系统图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明所述的电路域寻呼实现方法做进一步详 细说明。
基于引入ISR功能后,MSC/VLR保存双关联关系存在的各种问 题和带来的影响等考虑本发明提出一种电路域寻呼实现方法,该方 法是在引入ISR功能后,MSC/VLR中只保存与最近一次发来位置更 新消息的分组域网元(MME或者SGSN或者S-GW)之间的关^:关 系。在进行CS寻呼时,MSC/VLR根据其中保存的关联关系向分组 域网元发送寻呼消息,寻呼流程如图7所示。
图7是本发明提供的引入ISR功能后的电路域寻呼方法流程示意 图。通过该流程,当用户在PS域接入,MSC/VLR与PS域网元之间 建立Gs关联关系后,在进行CS业务比如呼叫、短消息等时,
21MSC/VLR总是可以通过PS域寻呼到被呼叫的用户的移动终端,从 而能够进行CS业务比如呼叫、短消息等。该流程包括以下步骤
步骤S701 , UE在EPS网络和/或UMTS/GSM网络PS域接入, MSC/VLR接收到CS业务请求,比如UE所属的用户有一个呼叫并 且是作为被呼叫的用户,MSC/VLR接收到本次呼叫的入呼请求。 MSC/VLR需要通过Gs接口寻呼UE,流程开始;
步骤S702, MSC/VLR给VLR中Gs关联关系当前保存的PS域 网元发送一个CS寻呼请求消息;
步骤S703, PS域网元接收到MSC/VLR发来的CS寻呼请求消 息,在PS域(包括EPS网络和UMTS/GSM网络PS域)进行CS寻 呼,该CS寻呼过程可能是在两个网络同时并行进行两个寻呼,也有 可能是按照先后顺序在两个网络进行两个寻呼,也有可能是只在其中 一个网络进行一个寻呼,还有可能是根据设置和/或状态等信息判断 不进行寻呼直接由该PS域网元给MSC/VLR发送响应消息;
步骤S704, UE在EUTRAN或者UTRAN或者GREAN接收到 CS寻呼,进行电路域回落相关处理流程或者/人UMTS/GSM网络CS 域接入,UE给MSC/VLR发送CS寻呼应答消息,或者UE给MME 发送响应消息并由MME给MSC/VLR发送响应消息,流程结束。
在图7所示方法具体实施时,当PS域网元从MSC/VLR接收到 CS寻呼请求消息时,需要才艮据获知的信息分别进行不同的处理。
当ISR没有激活时,和现有技术处理相同,只发起其所在网络的 一个CS寻呼过程或者不发起CS寻呼。当ISR激活时,可以根据具 体情况触发在UMTS/GSM和EPS网络进行两个CS寻呼或者只在其 中一个网络进行一个CS寻呼或者不发起CS寻呼。
图8、 9、 10、 11、 12、 13和14为本发明的第一个实施例,是在 PS域并行进行两个寻呼的情况。应用于ISR激活时的CS寻呼。SGSN 和MME根据自己在TAU和RAU过程中获得的对方信息或者通过查 询HSS获得对方信息,直接与ISR激活的控制对方(MME或者SGSN) 进行交互通知开始在两个网络并行进行CS寻呼过程。S-GW给MME 和SGSN同时各发送一个电路域寻呼消息来通知各发起一个电路域 寻呼。第一个实施例是同时并行进行两个cs寻呼的方法。在进行两个
网络的CS寻呼时,也可以先在一个网络寻呼,如果寻呼不到UE, 再启动在另外一个网络的寻呼过程,这种方法相对第一个实施例所示 并行进行CS寻呼的方法CS业务处理时间比如呼叫建立时间会相对 比较长。在PS域两个网络进行两个CS寻呼的方法适用于UE在两个 网络都是空闲态或者一个网络是空闲态另外一个网络是连接态的情 况。
图8是MSC/VLR根据Gs关联关系将CS寻呼请求消息发给了 MME, PS域的处理示意图。通过该图说明MME如何触发在EPS网 络和UMTS/GSM网络同时并行进行两个CS寻呼过程。步骤如下
步骤801: MSC/VLR中Gs关联关系当前记录的是MME。当 MSC/VLR接收到CS业务请求比如入呼请求时,给MME发送一个 CS寻呼请求消息;
步骤802: MME接收到MSC/VLR发来的CS寻呼请求消息,给 eNodeB发CS寻呼请求,开始在EUTRAN中寻呼UE。在实施时, 该CS寻呼请求消息也可以是CS业务通知消息,该CS寻呼请求或者 CS业务通知消息可以通过CS域寻呼指示或者业务类型信息或者寻 呼原因等各种方式表示是CS业务寻呼;
步骤803: MME根据其在TAU过程中ISR激活时获得的SGSN 信息或者通过查询HSS获得SGSN信息,给相应的SGSN发送CS 寻呼请求。该CS寻呼请求的实现方式可以是通过在现有消息中增加 标志或者是增加新消息;
步骤804: SGSN接收到MME发来的CS寻呼请求,给 GERAN/UTRAN发CS寻呼请求,开始在GERAN/UTRAN中寻呼 UE;
图9是MSC/VLR根据Gs关联关系将CS寻呼请求消息发给了 MME的情况下,PS域的一种处理流程图,即图8的一种实施流程图。 步骤如下
步骤901: MSC/VLR接收到CS业务请求。比如MSC/VLR接收 到一个呼叫的初始地址消息(即入呼请求)。该入呼请求的主叫方可
以是固定用户、移动用户等任意类型的用户。
23步骤902: MSC/VLR接收到该入呼请求,根据当前'Gs关联关系 给MME发送CS寻呼请求消息;
步骤903-1, 904-1和903-2, 904-2, 905-2, 906-2并行进行。
步骤903-1: MME接收到MSC/VLR发来的CS寻呼请求,根据 自己保存的UE的相关信息,给UE当前可能在的一个或者所有 eNodeB发送寻呼请求,请求eNodeB寻呼UE;或者MME给UE当 前可能在的一个或者所有eNodeB发送CS业务通知消息;
步骤904-1:每个接收到CS寻呼请求或者业务通知消息的 eNodeB通过空中接口开始寻呼UE或者将CS寻呼或者业务通知消息 通过已经存在的信令链路发送给UE;
步骤903-2: MME根据自己保存的ISR激活标志信息,判断当 前是ISR激活的情况,与HSS交互查询相关的SGSN信息。如果在 TAU过程ISR激活时MME已经保存SGSN信息,此步骤可以省略;
步骤904-2: MME获得SGSN信息后,给SGSN发送CS寻呼请 求,请求开始在UTRAN/GERAN内寻呼UE;
步骤905-2: SGSN接收到CS寻呼请求,给GERAN/UTRAN发 送CS寻呼消息,请求GERAN/UTRAN开始寻呼UE;
步骤906-2: GERAN/UTRAN接收到CS寻呼请求,通过无线接 口在所有UE当前在的区域或者可能在的所有区域寻呼UE;
步骤907:如果UE在EUTRAN下被寻呼到,进行呼叫电路域回 落或者其它电路域回落处理过程,电路域回落后UE从 GERAN/UTRAN CS域接入进行语音呼叫等CS业务;如果UE在 UTRAN或者GERAN下被寻呼到,UE从GERAN/UTRAN CS域接 入进行语音呼叫等CS业务;
步骤908: UE给GERAN/UTRAN发送CS寻呼响应;
步骤909: GERAN/UTRAN接收到该CS寻呼响应,给MSC/VLR 发送CS寻呼响应,MSC/VLR接收到CS寻呼响应,开始正常的CS 业务终呼流程。
图10是MSC/VLR根据Gs关联关系将CS寻呼请求消息发给了 MME的情况下,PS域的另一种处理流程图,UE在EPS网络寻呼到
24时在EPS网络进行CS业务,即图8的另一种实施流程图。步骤如下
步骤1001: MSC/VLR接收到CS业务请求,比如短消息业务;
步骤1002: MSC/VLR接收到该CS业务请求,根据当前Gs关联关系给MME发送CS寻呼请求消息;
步骤1003-1, 1004-1和1003-2, 1004-2, 1005-2, 1006-2并行进行。
步骤1003-1: MME接收到MSC/VLR发来的CS寻呼请求,根据自己保存的UE的相关信息,给UE当前可能在的一个或者所有eNodeB发送寻呼请求,请求eNodeB寻呼UE;或者MME给UE当前可能在的一个或者所有eNodeB发送CS业务通知消息;
步骤1004-1:每个接收到寻呼请求的eNodeB通过空中接口开始寻呼UE或者将寻呼或者业务通知消息通过已经存在的信令链路发送给UE;
步骤1003-2: MME根据自己保存的ISR激活标志信息,判断当前是ISR激活的情况,与HSS交互查询相关的SGSN信息。如果在TAU过程ISR激活时MME已经保存SGSN信息,此步骤可以省略;
步骤1004-2: MME获得SGSN信息后,给SGSN发送CS寻呼请求,请求开始在UTRAN/GERAN内寻呼UE;
步骤1005-2: SGSN接收到CS寻呼请求,给GERAN/UTRAN发送CS寻呼消息,请求GERAN/UTRAN开始寻呼UE;
步骤1006-2: GERAN/UTRAN接收到CS寻呼请求,通过无线接口在所有UE当前在的区域或者可能在的所有区域寻呼UE;
步骤1007:如果UE在EUTRAN下被寻呼到,UE给MME发送业务请求或者其它响应的信令消息;如果UE在UTRAN或者GERAN下被寻呼到,UE从GERAN/UTRAN CS域接入进行CS业务;
步骤1008-1: UE给GERAN/UTRAN发送CS寻呼响应;
步骤1009-1: GERAN/UTRAN接收到该CS寻呼响应,给MSC/VLR发送CS寻呼响应,MSC/VLR接收到CS寻呼响应,开始正常的CS业务终呼流程。步骤1008-2: UE给MME发送业务请求或者其它响应的信令消
自
步骤1009-2: MME给MSC/VLR发送业务请求或者CS寻呼响 应等其它信令消息,MSC/VLR接收到CS寻呼响应,开始正常的CS 业务终呼流程。
图11是MSC/VLR根据Gs关联关系将CS寻呼请求消息发给了 SGSN, PS域的处理示意图。通过该图说明SGSN如何触发在 UMTS/GSM网络和EPS网络同时进行两个CS寻呼过程。步骤如下
步骤1101: MSC/VLR中Gs关联关系当前记录的是SGSN。当 MSC/VLR接收到CS业务请求比如入呼请求时,给SGSN发送CS 寻呼请求消息;
步骤1102: SGSN接收到MSC/VLR发来的CS寻呼请求,给 GERAN/UTRAN发CS寻呼请求,开始在GERAN/UTRAN中寻呼 UE;
步骤1103: SGSN根据其在RAU过程中ISR激活时获得的MME 信息或者通过查询HSS获得MME信息,给相应的MME发送CS寻 呼请求。该CS寻呼请求的实现方式可以是通过在现有消息中增加标 志或者是增加新消息;
步骤1104: MME接收到SGSN发来的CS寻呼请求消息,给 eNodeB发CS寻呼请求,开始在EUTRAN中寻呼UE。在实施时, 该CS寻呼请求消息也可以是CS业务通知消息,该CS寻呼请求或者 CS业务通知消息可以通过CS域寻呼指示或者业务类型信息或者寻 呼原因等各种方式表示是CS业务寻呼;
图12是MSC/VLR根据Gs关联关系将CS寻呼请求消息发给了 SGSN的情况下,PS域的一种处理流程图,也是本发明的第一个实施 例应用于图4所示场景下的一种实施流程图。步骤如下
步骤1201: MSC/VLR接收到CS业务请求。比如MSC/VLR接 收到一个呼叫的初始地址消息(即入呼请求)。该入呼请求的主叫方 可以是固定用户、移动用户等任意类型的用户。
步骤1202: MSC/VLR接收到该入呼请求,根据当前Gs关联关系给SGSN发送一个CS寻呼请求消息;
步骤1203-1, 1204-1和1203-2, 1204-2, 1205-2, 1206-2并行进行。
步骤1203-1: SGSN接收到CS寻呼请求消息,给GERAN/UTRAN 发送CS寻呼消息,请求GERAN/UTRAN开始寻呼UE;
步骤1204-1: GERAN/UTRAN接收到寻呼请求,通过无线接口 在UE当前在的所有区域或者可能在的所有区域进行CS寻呼;
步骤1203-2: SGSN根据自己保存的ISR激活标志信息,判断当 前是ISR激活的情况,与HSS交互查询相关的MME信息。如果在 RAU过程ISR激活时SGSN已经保存MME信息,此步骤可以省略;
步骤1204-2: SGSN获得MME信息后,给MME发送CS寻呼 请求,请求开始在EUTRAN内寻呼UE;
步骤1205-2: MME接收到SGSN发送的CS寻呼请求,根据自 己保存的UE的相关信息,给UE当前在其服务区域的eNodeB或者 可能在其服务区域的所有eNodeB发送寻呼请求,请求eNodeB寻呼 UE;或者MME给UE当前可能在的一个或者所有eNodeB发送CS 业务通知消息;
步骤1206-2:每个接收到CS寻呼请求的eNodeB通过空中接口 开始寻呼UE或者将CS寻呼或者业务通知消息通过已经存在的信令 链路发送给UE;
步骤1207:如果UE在EUTRAN下^皮寻呼到,进行电路域回落 过程,电路域回落后UE从GERAN/UTRAN CS域接入进行CS业务; 如果UE在UTRAN或者GERAN下被寻呼到,UE从GERAN/UTRAN CS域接入进行CS业务。在图4所示情况下,UE在EUTRAN被寻 呼到。UE或者eNodeB或者MME等触发进行呼叫电路域回落或者 其它电路域回落处理,回落后UE从GERAN/UTRAN CS域接入进行 CS呼叫等CS业务;
步骤1208: UE给GERAN/UTRAN发送CS寻呼响应;
步骤1209: GERAN/UTRAN接收到该CS寻呼响应,给MSC/VLR 发送CS寻呼响应,MSC/VLR接收到CS寻呼响应,开始正常的CS业务终呼流程。
图13是MSC/VLR根据Gs关联关系将CS寻呼请求消息发给了 SGSN的情况下,PS域的另一种处理流程图,UE在EPS网络寻呼到 时在EPS网络进行CS业务,也是本发明的第一个实施例应用于图4 所示场景下另一种实施的流程图。步骤如下
步骤1301: MSC/VLR接收到CS业务请求,比如短消息业务;
步骤1302: MSC/VLR接收到该CS业务请求,根据当前Gs关 联关系给SGSN发送一个CS寻呼请求消息;
步骤1303-1, 1304-1和1303-2, 1304-2, 1305-2, 1306-2并行进行。
步骤1303-1: SGSN接收到CS寻呼请求消息,给GERAN/UTRAN 发送CS寻呼消息,请求GERAN/UTRAN开始寻呼UE;
步骤1304-1: GERAN/UTRAN接收到寻呼请求,通过无线接口 在UE当前在的所有区域或者可能在的所有区域进行CS寻呼;
步骤1303-2: SGSN根据自己保存的ISR激活标志信息,判断当 前是ISR激活的情况,与HSS交互查询相关的MME信息。如果在 RAU过程ISR激活时SGSN已经保存MME信息,此步骤可以省略;
步骤1304-2: SGSN获得MME信息后,给MME发送CS寻呼 请求,请求开始在EUTRAN内寻呼UE;
步骤1305-2: MME接收到SGSN发送的CS寻呼请求,根据自 己保存的UE的相关信息,给UE当前在其服务区域的eNodeB或者 可能在其服务区域的所有eNodeB发送寻呼请求,请求eNodeB寻呼 UE;或者MME给UE当前可能在的一个或者所有eNodeB发送CS 业务通知消息;
步骤1306-2:每个接收到寻呼请求的eNodeB通过空中接口开始 寻呼UE或者将寻呼或者业务通知消息通过已经存在的信令链路发送 给UE;
步骤1307:如杲UE在EUTRAN下^皮寻呼到,UE给MME发送 业务请求或者其它响应的信令消息。在图4所示情况下,UE在 EUTRAN被寻呼到;如果UE在UTRAN或者GERAN下^皮寻呼到,
28UE从GERAN/UTRAN CS域接入进行CS业务;
步骤1308-1: UE给GERAN/UTRAN发送CS寻呼响应;
步骤1309-1: GERAN/UTRAN接收到该CS寻呼响应,给 MSC/VLR发送CS寻呼响应,MSC/VLR接收到CS寻呼响应,开始 正常的CS业务终呼流程。
步骤1308-2: UE给MME发送业务请求或者其它响应的信令消
自
步骤1309-2: MME给MSC/VLR发送业务请求或者CS寻呼响 应等其它信令消息,MSC/VLR接收到CS寻呼响应,开始正常的CS 业务终呼流程。
图14是MSC/VLR与S-GW之间建立Gs关联关系时,MSC/VLR 将CS寻呼请求消息发给S-GW的情况下,PS域的处理流程图。这种 情况下,S-GW判断ISR激活,同时给MME和SGSN各发送一个 CS寻呼消息。MME和SGSN接收到该CS寻呼请求分别在EPS网络 和UMTS/GSM网络PS域进行一个CS寻呼过程。步骤如下
步骤1401: MSC/VLR接收到CS业务请求。比如, 一个呼叫的 初始地址消息(即入呼请求)。该入呼请求的主叫方可以是固定用户、 移动用户等任意类型的用户。
步骤1402: MSC/VLR接收到CS业务请求,比如MSC/VLR接 收到该入呼请求,根据当前Gs关联关系给S-GW发送一个CS寻呼 请求消息;
步骤1403-1, 1404-1, 1405-1和1403-2, 1404-2, 1405-2并行进行。
步骤1403-1: S-GW接收到CS寻呼请求消息,给MME发送一 个CS寻呼消息,请求MME开始在EUTRAN中进行CS寻呼;
步骤1404-1: MME接收到S-GW发送的CS寻呼请求,根据自 己保存的UE的相关信息,给UE当前在其服务区域的eNodeB或者 可能在其服务区域的所有eNodeB发送CS寻呼请求或者CS业务通 知消息;
步骤1405-1:每个接收到CS寻呼请求的eNodeB通过空中接口
29开始寻呼UE或者将CS寻呼或者CS业务通知消息通过巳经存在的 信令链路发送给UE;
步骤1403-2: S-GW接收到CS寻呼请求消息,给SGSN发送一 个CS寻呼消息,请求SGSN开始在GERAN/UTRAN中进行CS寻呼;
步骤1404-2: SGSN接收到S-GW发送的CS寻呼请求,给 GERAN/UTRAN发送CS寻呼消息,请求GERAN/UTRAN开始寻呼 UE;
步骤1405-2: GERAN/UTRAN接收到CS寻呼请求,通过无线 接口在UE当前在的所有区域或者可能在的所有区域进行CS寻呼;
步骤1406: UE在EUTRAN或者GERAN/UTRAN被寻呼到。 在EUTRAN中^皮寻呼到时,进行呼叫电路域回落或者其它电路域回 落处理,回落后UE从GERAN/UTRAN CS域接入进行CS呼叫等CS 业务;在GERAN/UTRAN被寻呼到时,UE从GERAN/UTRAN CS 域接入进行CS呼叫等CS业务;
步骤1407: UE给GERAN/UTRAN发送CS寻呼响应;
步骤1408: GERAN/UTRAN接收到该CS寻呼响应,给MSC/VLR 发送CS寻呼响应,MSC/VLR接收到CS寻呼响应,开始正常的CS 业务终呼流程。
图15、 16、 17和18为本发明的第二个实施例的示意图,PS域 网元能够获知UE当前在那个网络下接入,但是MSC/VLR中保存的 Gs关联关系可能不准确,只发起在一个网络进行CS寻呼,这时采用 实施例一的方法在两个网络进行CS寻呼也可以,但是相对而言比较 浪费网络资源。图15、 16、 17和18为示意图,流程图和图9、图10、 图11、图12所示流程类似,此处不再给出。S-GW接收到MSC/VLR 发来的CS寻呼的处理流程和图14、 15、 16所示类似,此处不再给 出。
该实施例可以应用于这样的场景,当ISR激活,UE在一个网络 是空闲态,在另一个网络是连接态,并且接收到CS寻呼请求消息的 PS域网元能够获知UE当前在那个网络接入。比如,在图4所示的 网络场景下,UE在MME所在的EPS网络进入连接态,因为进入连 接态按照现有技术MME不会发起位置更新过程给MSC/VLR,MSC/VLR的Gs关联关系中记录的是SGSN, MSC/VLR将CS寻呼 请求发给了 SGSN, SGSN判断UE当前不在自己的网络,就不启动 在UTRAN/GERAN下的寻呼,只是将寻呼消息转发给MME,由MME 控制在EUTRAN发起CS寻呼流程。
该实施例也可以应用于这样的场景,当ISR激活,UE在两个网 络都是空闲态,但是接收到CS寻呼请求消息的PS域网元通it^为 规定、实现方法、配置和/或消息交互等方法以及上述方法的组合能 够获知UE当前在那个网络接入。比如,通过规定和/或实现方法保证 当MSC/VLR的Gs关联关系中记录的是SGSN信息时,UE是在 UTRAN/GERAN下接入。这样,SGSN接收到MSC/VLR发送的CS 寻呼请求,判断UE在自己所在的网络,就只启动在UTRAN/GERAN 下的寻呼,不启动在EUTRAN下的寻呼,不将寻呼消息转发给MME。
如上所示,实施例二可以应用于所有PS域网元能够获知UE当 前在那个网络下接入情况下的CS寻呼过程。
图15是MSC/VLR根据Gs关联关系将CS寻呼请求消息发给了 MME, UE当前在EPS网络接入,网络知道UE当前在EPS网络接 入,通过该图说明这种情况下如何进行CS寻呼。步骤如下
步骤1501: MSC/VLR中Gs关联关系当前记录的是MME。当 MSC/VLR接收到CS业务请求比如入呼请求时,给MME发送CS寻 呼请求消息;
步骤1502: MME接收到MSC/VLR发来的CS寻呼请求消息, 给eNodeB发CS寻呼请求或者CS业务通知消息,开始在EUTRAN 中进行CS寻呼。MME知道UE当前在EUTRAN接入,不用给SGSN 发送CS寻呼请求来触发在UTRAN/GERAN下进行CS寻呼。
图16是MSC/VLR根据Gs关联关系将CS寻呼请求消息发给了 MME, UE当前在UMTS/GSM网络接入,网络知道UE当前在 UMTS/GSM网络接入,通过该图说明这种情况下如何进行CS寻呼。 步骤如下
步骤1601: MSC/VLR中Gs关联关系当前记录的是MME。当 MSC/VLR接收到CS业务请求比如入呼请求时,给MME发送CS寻 呼请求消息;'步骤1602: MME接收到MSC/VLR发'来的CS寻呼请求消息, 给相应的SGSN发送CS寻呼请求;
步骤1603: SGSN接收到MME发来的CS寻呼请求,给 GERAN/UTRAN发CS寻呼请求,开始在GERAN/UTRAN中进行 CS寻呼;
图17是MSC/VLR根据Gs关联关系将CS寻呼请求消息发给了 SGSN, UE当前在EPS网络接入,网络知道UE当前在EPS网络接 入,通过该图说明这种情况下如何进行CS寻呼。步骤如下
步骤MSC/VLR中Gs关联关系当前记录的是SGSN。当 MSC/VLR接收到CS业务请求比如入呼请求时,给SGSN发送CS 寻呼请求消息;
步骤1702: SGSN接收到MSC/VLR发来的CS寻呼请求,给相 应的MME发送CS寻呼请求;
步骤1703: MME接收到SGSN发来的CS寻呼请求消息,给 eNodeB发CS寻呼请求或者CS业务通知消息,开始在EUTRAN中 进行CS寻呼;
图18是MSC/VLR根据Gs关联关系将CS寻呼请求消息发给了 SGSN, UE当前在UMTS/GSM网络接入,网络知道UE当前在 UMTS/GSM网络接入,通过该图说明这种情况下如何进行CS寻呼。 步骤如下
步骤1801: MSC/VLR中Gs关联关系当前记录的是SGSN。当 MSC/VLR接收到CS业务请求比如入呼请求时,给SGSN发送CS 寻呼请求消息;
步骤1802: SGSN接收到MSC/VLR发来的CS寻呼请求,给 GERAN/UTRAN发CS寻呼请求,开始在GERAN/UTRAN中进行 CS寻呼;SGSN知道UE当前在UTRAN/GERAN接入,不用给MME 发送CS寻呼请求来触发在EUTRAN进行CS寻呼。
上面给出的实施方法都是PS网元直接决定发起一个还是两个电 路域寻呼的,本发明的另一种实施方法是通过消息交互的方式PS网 元来决定发起一个还是两个电路域寻呼。下面以MME接收到CS寻'呼请求消息为例来说明该实施方法,其它PS网元接收到cs寻呼请
求消息的实现类似。
MME接收到CS寻呼请求,判断如果UE当前在EPS网络处于 连接态,就只给eNodeB发送一个CS寻呼请求,请求在EUTRAN中 进行CS寻呼。如果UE当前处于空闲态并且ISR功能激活,这时 MME不能知道UE当前在SGSN是否处于连接态,MME给SGSN 发送一个CS寻呼请求。SGSN接收到MME发来的CS寻呼请求,如 果UE在SGSN也是空闲态,就给MME发送一个CS寻呼请求响应, 该响应消息告诉MME也要进行CS寻呼;如果UE在SGSN处于连 接态,SGSN只发起在UTRAN/GERAN下的寻呼,不给MME发送 CS寻呼请求响应消息;或者SGSN给MME发送一个CS寻呼请求响 应,该响应消息告诉MME不要进行CS寻呼。
本发明实施时,在终端和PS域网元之间已经建立信令连接并且 该CS业务能够通过存在的信令连接完成的情况下,PS域网元可以直 接给MSC/VLR发送业务请求或者CS寻呼响应等其它信令消息,通 知MSC/VLR开始CS业务,PS域网元可以不发起CS寻呼。
系统实施例
在本实施例中,挺供了一种电路域寻呼的控制系统,应用于在分 组域中引入空闲模式下节约信令功能后对被叫用户设备进行电路域 寻呼的场景。
如图19所示,本实施例电路域寻呼的控制系统包括电路域寻 呼发起模块1901,位于移动交换中心/拜访位置寄存器,用于通过Gs 接口将电路域寻呼消息发送给分组域网元;电路域寻呼决策和转发才莫 块1902,位于移动性管理实体、或通用分组无线业务^^务支持节点、 或服务网关中,用于决定所述电路域寻呼从所述通用移动通信系统/ 全球移动通讯系统和演进的分组域系统发送到被叫用户设备,或从通 用移动通信系统/全球移动通讯系统发送到被叫用户设备,或从演进 的分组域系统发送到被叫用户设备;电路域寻呼执行模块1903,位 于移动性管理实体和/或通用分组无线业务服务支持节点和无线接入 网中,用于执行电路域寻呼过程;电路域寻呼响应模块1904,位于 被叫用户设备和无线接入网和/或移动性管理实体中,用于当接收到
33电路域寻呼时,向电路域寻呼发起模块进行应答,结束电路域寻呼过 程。
综上所述,利用本发明的方法,实现了引入ISR功能后的电路域 寻呼。不仅满足了各种情况下都能够正确进行电路域寻呼的应用需 求,而且使得MSC处理可以保持不变,不需要理解和处理ISR相关 信息和参与到ISR过程中,这样就不需要对现有网络的MSC等进行 升级来支持ISR下的CS回落,减少了现有网络运营成本和风险,保 证了 UMTS/GSM网络CS域的可用性,并且减少了 EPS网络的部署 成本,有利于EPS网络了尽快应用。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明, 对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。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。
3权利要求
1. 一种电路域寻呼实现方法,应用于在分组域中引入空闲模式下节约信令功能后对被叫用户设备进行电路域寻呼的场景,其特征在于,所述方法包括移动交换中心/拜访位置寄存器与最近一次发来位置更新消息的分组域网元之间建立Gs关联关系;进行电路域寻呼时,移动交换中心/拜访位置寄存器向Gs关联关系中记录的分组域网元发送电路域寻呼请求消息;所述分组域网元接收到所述电路域寻呼请求消息后,在分组域内发起一个或者两个电路域寻呼,将所述电路域寻呼发送到被叫用户设备;或者所述分组域网元向移动交换中心/拜访位置寄存器发送寻呼响应,不发起电路域寻呼。
2. 根据权利要求1所述的实现方法,其特征在于,所述分 组域包括通用移动通信系统/全球移动通讯系统和演进的 分组域系统,所述电路域寻呼/人所述通用移动通信系统/ 全j求移动通讯系统和演进的分组i或系统发送到净皮叫用户 设备,或从通用移动通信系统/全球移动通讯系统发送到 被叫用户设备,或从演进的分组域系统发送到被叫用户 设备。
3. 才艮据权利要求1所述的实现方法,其特征在于,所述分 组域网元是移动性管理实体、通用分组无线业务月良务支 持节点或服务网关。
4. 根据权利要求1至3任一所述的实现方法,其特征在于, 在空闲才莫式下节约信令功能激活时,所述分组域网元在接收到电路域寻呼消息时,发起在通用移动通信系统/全J求移动通ifL系统和演进的分组;或系统进4亍所述通用移动 通4言系乡充/全5求移动通ifl系统和演进的分iSJ或系统电路i或 寻呼。
5. 根据权利要求1至3任一所述的实现方法,其特征在于, 在空闲模式下节约信令功能激活并且所述分组域网元能 够获知所述^皮叫用户设备在通用移动通信系统/全J求移动 通讯系统和演进的分组域系统其中任一 网络下接入信息 时,所述分组域网元发起在一皮叫用户i殳备4妄入网络中进 4亍电3各域寻呼。
6. 根据权利要求4所述的实现方法,其特征在于,若所述 分组域网元是移动性管理实体,所述移动性管理实体在 演进的分组域系统内发起所述电路域寻呼,且所述移动 性管理实体向通用分组无线业务服务支持节点发送电路 域寻呼消息来通知所述通用分组无线业务服务支持节点 在通用移动通信系统/全球移动通讯系统内发起所述电3各 域寻呼。
7. 根据权利要求4所述的实现方法,其特征在于,若所述 分组域网元是通用分组无线业务月良务支持节点,所述通 用分组无线业务服务支持节点在通用移动通信系统/全球 移动通讯系统内发起所述电路域寻呼,且所述通用分组 无线业务服务支持节点向移动性管理实体发送电路域寻 呼消息通知所述移动性管理实体在演进的分组域系内发 起所述电路域寻呼。
8. 根据权利要求4所述的实现方法,其特征在于,若所述 分组域网元是服务网关,所述服务网关向移动性管理实 体和通用分组无线业务服务支持节点分别发送所述电^各 域寻呼消息通知所述移动性管理实体在演进的分组域系内发起所述电路域寻呼和所述通用分组无线业务月l务支 持节点在通用移动通信系统/全5求移动通讯系统内发起所 述电鴻J或寻呼。
9. 根据权利要求5所述的实现方法,其特征在于,若所述 分组域网元是移动性管理实体且所述被叫用户设备是在 演进的分组域系统下接入时,所述移动性管理实体在演 进的分组域系统内发起所述电路域寻呼。
10. 根据^L利要求5所述的实现方法,其特征在于,若所述 分组域网元是移动性管理实体且所述净皮叫用户i殳备在通 用移动通4言系统/全^求移动通讯系统下4妻入时,所述移动 性管理实体向通用分组无线业务服务支持节点发送电路 域寻呼消息通知所述通用分组无线业务服务支持节点在 通用移动通信系统/全J求移动通ifl系统内发起所述电路i或 寻呼。
11. 根据权利要求5所述的实现方法,其特征在于,若所述 分组域网元是通用分组无线业务月良务支持节点且所述祐: 叫用户设备是在演进的分组域系统下接入时,所述通用 分组无线业务"l务支持节点向移动性管理实体发送电路 域寻呼消息通知所述移动性管理实体在演进的分组域系 统内发起所述电路域寻呼。
12. 根据权利要求5所述的实现方法,其特征在于,若所述 分组域网元是通用分组无线业务服务支持节点且所述被 叫用户i殳备是在通用移动ii/f言系统/全J求移动通讯系统下 接入时,所述通用分组无线业务服务支持节点在通用移 动通信系统/全J求移动通ifl系统内发起所述电路i或寻呼。
13. 根据权利要求5所述的实现方法,其特征在于,若所述 分组域网元是服务网关且所述被叫用户设备是在演进的 分組域系统下接入时,所述服务网关向移动性管理实体发送所述电蹈Jt或寻呼消息通知所述移动性管理实体在演: 进的分组域内发起所述电^各域寻呼。
14. 根据权利要求5所述的实现方法,其特征在于,若所述 分组域网元是服务网关且所述被叫用户设备在通用移动 通信系统/全球移动通讯系统下4妄入时,所述月l务网关向 通用分组无线业务服务支持节点发送所述电路域寻呼消 息通知所述通用分组无线业务服务支持节点在通用移动 通信系统/全5求移动通讯系统内发起所述电路域寻呼。
15. —种电路域寻呼的控制系统,应用于在分组域中引入空 闲模式下节约信令功能后对被叫用户设备进行电路域寻 呼的场景,其特^正在于,所述系统包4舌电路域寻呼发起模块,位于移动交换中心/拜访位置 寄存器中,用于通过Gs接口将电路域寻呼消息发送给分 组域网元。电路域寻呼决策和转发模块,位于移动性管理实体、 或通用分组无线业务服务支持节点、或服务网关中,用于 决定所述电路i或寻呼,人所述通用移动通信系统/全J求移动 通讯系统和演进的分组域系统发送到被叫用户设备,或从 通用移动通信系统/全J求移动通讯系统发送到#皮叫用户诏 备,或从演进的分组域系统发送到被叫用户设备。电路域寻呼执行模块,位于移动性管理实体和/或通 用分组无线业务服务支持节点和无线接入网中,用于执行 电路域寻呼过考呈;电路域寻呼响应模块,位于被叫用户设备和无线接入 网和/或移动性管理实体中,用于当接收到电路域寻呼时, 向电路域寻呼发起模块进行应答,结束电鴻,域寻呼过程。
全文摘要
本发明提供了一种电路域寻呼实现方法,应用于在分组域中引入空闲模式下节约信令功能后对被叫用户设备进行电路域寻呼的场景,包括进行电路域寻呼时,移动交换中心/拜访位置寄存器向Gs关联关系中记录的分组域网元发送电路域寻呼请求消息;所述分组域网元接收到所述电路域寻呼请求消息后,在分组域内发起电路域寻呼,将所述电路域寻呼发送到被叫用户设备。本发明还提供了一种电路域寻呼的控制系统。本发明不需要对现有网络的MSC等进行升级来支持ISR下的CS回落,减少了现有网络运营成本和风险,保证了UMTS/GSM网络CS域的可用性,并且减少了EPS网络的部署成本,有利于EPS网络了尽快应用。
文档编号H04L12/66GK101499967SQ200810168408
公开日2009年8月5日 申请日期2008年9月28日 优先权日2008年2月3日
发明者磊 余, 余志铭, 朱进国, 耿立平, 英 胡 申请人:中兴通讯股份有限公司