专利名称:一种正确为用户终端选择服务网络的方法
技术领域：
本发明涉及移动通信网络接入技术，尤指一种正确为用户终端选择服务网络的方法。
背景技术：
通用移动通信系统(UMTS)是第三代合作伙伴计划(3GPP)组织定义的一种第三代无线通信网络技术标准，该标准已经发布了版本-99(REL-99)、REL-4、REL-5和REL-6。图1是现有技术UTMS的网络结构示意图，如图1所示，UMTS网络由核心网(Core Network)和UTMS陆地无线接入网(UTRAN，UMTS Terrestrial Radio Access Network)组成，下文中将UTRAN简称为接入网。核心网包括电路域(CS，Circuit Switch)和分组域(PS，Packet Switch)两个部分，其中，电路域包括移动交换中心/拜访位置寄存器(MSC/VLR)和归属位置寄存器(HLR)，分组域包括服务GPRS支持节点(SGSN)和网关GPRS支持节点(GGSN)；接入网由若干无线网络子系统(RNS)组成，每个RNS由一个无线网络控制器(RNC)和若干基站NodeB组成，RNC与NodeB之间的接口为Iub接口，用户终端(UE)通过Uu接口与NodeB间通信。接入网与电路域核心网的接口为Iu-CS，接入网与分组域核心网的接口为Iu-PS接口。
目前，3GPP正在研究UMTS网络演进后的下一代网络，并制定演进网络的技术标准，本文中将UMTS网络演进后的下一代网络简称为演进网络(Evolved Network)。演进网络只提供分组业务，另外语音、视频电话等实时业务也采用分组的方式来实现，演进网络应该要能支持与UMTS网络之间的切换和漫游。
图2是演进网络与UTMS的连接结构示意图，如图2所示，UMTS网络和演进网络均可通过Gi接口与外部的分组数据网(PDN，Packet Data Network)连接，分组数据网可以是因特网络(Internet)，或其他分组数据网如企业内部的私有网络等。演进网络包括演进无线接入网(Evolved RAN)和演进分组核心网(Evolved Packet Core)，演进无线接入网与演进分组核心网间通过R1接口互连。为实现演进网络与UMTS网络之间的切换和漫游，可以是UTRAN通过R3接口与演进分组核心网互连，也可以是SGSN通过Gn+接口与演进分组核心网互连，还可以是UTRAN、SGSN均分别与演进分组核心网互连。
需要说明的是，演进网络的技术标准正在制定当中，演进无线接入网和演进分组核心网的内部结构还无明确定义，R1、R3和Gn+接口表示的只是存在一种接口关系，接口的实际名称由3GPP制定的技术标准最终确定；由于演进网络只提供分组业务，因此图2中只示出演进网络与UMTS的分组域之间的关系，而电路域部分未示出；随着演进网络的应用，必然出现同时支持演进网络和UMTS的混合UE，即混合UE既可以通过UTMS提供服务，也可以通过演进网络提供服务。当混合UE位于UTRAN覆盖区内且UMTS与演进网络存在互连时，混合UE应注册到演进网络，以便用户获得更好的服务质量，而该混合UE的业务由演进分组核心网来提供。比如若UTRAN与演进分组核心网互连，则混合UE的移动性管理和会话管理等业务的信令消息经R3接口被发送到演进分组核心网，由演进分组核心网执行混合UE的移动性管理和会话管理功能；若UTRAN与演进分组核心网不互连，但是SGSN与演进分组核心网互连，则SGSN向演进分组核心网请求为混合UE注册，业务数据的链路将由SGSN经Gn+接口到达演进分组核心网。
可见，当混合UE请求注册或请求建立业务时，UTRAN或SGSN需要决定是否将注册请求和业务请求发给演进网络的演进分组核心网，也就是说，只有具有接入演进网络能力的混合UE，才可以通过演进分组核心网进行注册请求和业务请求，而且，需要UTRAN和SGSN识别UE是否具有接入演进网络的能力。
基于现有UTMS的UTRAN和SGSN不能识别UE是否具有接入演进网络的能力，因此，当UTRAN与演进网络的演进分组核心网互连时，UTRAN只能将混合UE的注册和业务相关的消息发送到SGSN，选择UTMS为混合UE提供服务，混合UE不能注册到演进网络，用户不能使用演进网络提供的服务；同样，当UTRAN与演进网络的演进分组核心网不互连，但是SGSN与演进分组核心网互连时，SGSN不能将混合UE的注册和业务相关的消息发送到演进分组核心网，混合UE不能注册到演进网络，用户不能使用演进网络提供的服务。
从上述分析可见，当UTMS与演进网络互连时，现有技术不能为混合UE正确选择服务网络，导致同时支持演进网络和UMTS的用户不能得到更好的网络服务。
发明内容有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种正确为用户终端选择服务网络的方法，能够为同时支持演进网络和UMTS的用户提供更好的网络服务。
为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的一种正确为用户终端选择服务网络的方法，为用户终端UE设置接入能力标识；该方法还包括以下步骤A.所述UE将自身接入能力标识携带在信令消息中，提供给UMTS陆地无线接入网UTRAN或核心网；所述UTRAN或核心网根据所述接入能力标识，判断UE是否具有接入演进网络的能力，若所述接入能力标识中存在用于标识UE具有接入演进网络的能力的演进网络接入能力标识，则UE具有接入演进网络的能力，进入步骤B；否则UE不具有接入演进网络的能力，进入步骤C；B.将UE接入演进网络进行处理，结束本流程；C.将UE入通用移动通信系统UTMS进行处理。
所述信令消息为无线资源控制连接请求RRC Connection Request消息，所述判断UE是否具有接入演进网络的能力的方法为所述UTRAN判断来自UE的无线资源控制连接请求RRC ConnectionRequest消息中携带的接入能力标识中是否存在演进网络接入能力标识，若存在，则UTRAN判断UE具有接入演进网络的能力；否则，UTRAN判断UE不具有接入演进网络的能力。
所述信令消息为UE能力信息UE Capability Information消息，所述判断UE是否具有接入演进网络的能力的方法为所述UTRAN判断来自UE的UE能力信息UE Capability Information消息中携带的接入能力标识中是否存在演进网络接入能力标识，若存在，则UTRAN判断UE具有接入演进网络的能力；否则，UTRAN判断UE不具有接入演进网络的能力。
所述信令消息为在Iu连接建立及NAS消息传送中的初始UE消息Initial UEMessage中，所述判断UE是否具有接入演进网络的能力的方法为所述核心网的服务GPRS支持节点SGSN判断来自UTRAN的初始UE消息Initial UE Message中携带的接入能力标识中是否存在演进网络接入能力标识，若存在，则SGSN判断UE具有接入演进网络的能力；否则，SGSN判断UE不具有接入演进网络的能力。
所述接入能力标识设置在用于标识UE所支持的网络的版本号的接入层的版本指示中；所述接入层的版本指示参数取值包括版本4REL-4，和/或REL-5，和/或REL-6，和/或演进网络接入能力标识。
所述演进网络接入能力标识为标识UE所支持的演进网络的版本号。
所述接入能力标识设置在用于标识UE支持的非UTRAN接入技术的接入能力的不同无线接入技术间UE无线接入能力参数中；所述不同无线接入技术间UE无线接入能力参数包括表示UE具有接入全球移动通信系统GSM网络的能力及相关参数的GSM参数项；表示UE具有接入cdma200网络的能力及相关参数的cdma2000参数项；表示UE能够通过GERAN的Iu接口接入UMTS核心网及相关参数的GERAN Iu参数项；演进网络接入能力标识。
所述演进网络接入能力标识为表示UE具有接入演进网络的能力的演进网络参数项。
所述演进网络参数项中存储演进网络的名称。
所述接入能力标识携带在用于标识UE是否具有接入演进网络的能力的演进网络能力Evolved Network Capability参数中。
由上述技术方案可见，本发明通过为UE设置演进网络接入能力标识，当UE需要与网络通信时，将自身演进网络接入能力标识携带在信令消息中，提供给接入网或核心网；接入网或核心网根据所述演进网络接入能力标识，判断UE是否具有接入演进网络的能力，若所述接入能力标识中存在用于标识UE具有接入演进网络的能力的演进网络接入能力标识，则UE具有接入演进网络的能力，将UE接入演进网络进行处理，由演进网络为UE提供服务；否则，UE不具有接入演进网络的能力，将UE接入UTMS进行处理，由UTMS为UE提供服务。
本发明方法，在UTMS与演进网络互连时，正确为UE选择服务网络，使得同时支持演进网络和UMTS的用户得到了更好的网络服务。
图1是现有技术UTMS的网络结构示意图；图2是演进网络与UTMS的连接结构示意图；图3是本发明方法的流程图；图4是本发明RRC连接建立的流程图；图5是本发明UE能力信息交互的流程 图6是本发明Iu连接建立及NAS消息传送的流程图。
具体实施方式本发明的核心思想是为UE设置接入能力标识；UE将自身接入能力标识携带在信令消息中，提供给接入网或核心网；接入网或核心网根据所述接入能力标识，判断UE是否具有接入演进网络的能力，若所述接入能力标识中存在用于标识UE具有接入演进网络的能力的演进网络接入能力标识，则UE具有接入演进网络的能力，将UE接入演进网络进行处理；否则，UE不具有接入演进网络的能力，将UE接入UTMS进行处理。
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举较佳实施例，对本发明进一步详细说明。
图3是本发明方法的流程图，为了正确为UE选择服务网络，本发明方法包括以下步骤步骤300为UE设置接入能力标识。
接入能力标识用于标识UE支持的服务网络，现有技术中，接入能力标识可以是目前3GPP标准的接入层的版本指示(Access stratum releaseindicator)如REL-4、REL-5和REL-6，或三种非UTRAN的接入网络标识如全球移动通信系统(GSM)、GSM/EDGE无线接入网(GERAN)和cdma200；另外规定若接入标识中无指示，则表明UE支持REL-99。其中，EDGE为增强型数据速率GSM演进技术。
本发明中，若在接入网络标识中设置有演进网络接入能力标识，则表明UE具有接入演进网络的能力。
步骤301～步骤302UE将自身接入能力标识携带在信令消息中，提供给接入网或核心网，接入网或核心网根据所述接入能力标识判断UE是否存在接入演进网络的能力，若具有，则进入步骤303；否则，进入步骤304。
判断的方法就是若所述接入能力标识中存在用于标识UE具有接入演进网络的能力的演进网络接入能力标识，则UE具有接入演进网络的能力；若所述接入能力标识中不存在演进网络接入能力标识，则UE不具有接入演进网络的能力。
步骤303将UE接入演进网络进行处理，由演进网络为UE提供服务，结束本流程。
步骤304将UE接入UTMS进行处理，由UTMS为UE提供服务。
下面列举几个相关业务，具体描述本发明方法的实现。
图4是本发明RRC连接建立的流程图，包括以下步骤步骤400UE向UTRAN发送无线资源控制连接请求(RRC ConnectionRequest)消息。
按照相关协议规定，UE与UTRAN间Uu接口中的RRC协议负责管理无线资源，UE与UTRAN通信之前必须先建立RRC连接。建立RRC连接的目的，是为UE分配初始的无线信道，使UE与UTRAN至少能够进行信令消息的交互。
按照相关协议规定，UE向UTRAN发送的RRC Connection Request消息中携带UE的标识、RRC连接建立原因、UE支持的信道类型，以及UE在接入层的版本指示(Access stratum release indicator)等参数。其中，接入层的版本指示为一可选参数，该可选参数用于标识UE所支持的3GPP标准的版本号。该可选参数为枚举类型，可取值为REL-4、REL-5和REL-6，分别表示UE支持的版本是REL-4、REL-5和REL-6版本；若RRC ConnectionRequest消息中不携带此可选参数，则表明UE所支持的是REL-99版本。
对于3GPP正在制定的演进网络的标准，目前尚未确定演进网络的版本号，这里假设演进网络的版本号为REL-x。本步骤中，扩展RRC ConnectionRequest消息中携带的接入层的版本指示参数，增加一个新的版本号REL-x，即在接入层的版本指示参数中增加标识UE所支持的演进网络的版本号。
步骤401UTRAN向UE返回RRC连接建立(RRC Connection Setup)消息。
UTRAN收到RRC Connection Request消息后，如果消息中携带的接入层的版本指示参数中存在演进网络的版本号REL-x，则UTRAN判断UE具有接入演进网络的能力，将UE接入演进网络，由演进网络为UE提供服务；否则，UTRAN判断UE不具有接入演进网络的能力，将UE接入UMTS。
UTRAN为UE创建上下文并存储UE的相关信息，为UE分配无线信道资源，并为UE建立所需要的无线信道。最后，UTRAN向UE发送RRCConnection Setup消息，消息中携带UTRAN为UE分配的无线信道资源的参数。
步骤402UE向UTRAN应答RRC连接建立完成(RRC Connection SetupComplete)消息，以向UTRAN指示UE与UTRAN的RRC连接建立完成。
另外，在RRC连接建立过程中，还可以通过在RRC Connection Request消息中，新增用于标识UE支持的非UTRAN接入技术的接入能力的不同无线接入技术间UE无线接入能力(Inter-RAT UE radio access capability)参数，来实现正确为用户终端选择服务网络。该Inter-RAT UE radio access capability参数中除了包括相关协议规定的表示UE具有接入GSM网络的能力及相关参数的GSM参数项、表示UE具有接入cdma200网络的能力及相关参数的cdma2000参数项、表示UE能够通过GERAN的Iu接口接入UMTS核心网及相关参数的GERAN Iu参数项等之外，还包括表示UE具有接入演进网络的能力的Evolved Network参数项，需要说明的是，Evolved Network表示演进网络的名称，实际名称取决于3GPP对演进网络的定义。
这样，当UTRAN收到RRC Connection Request消息时，若Inter-RAT UEradio access capability参数中指示有Evolved Network参数项，则UTRAN判断UE具有接入演进网络的能力。
在RRC连接建立过程中，当UTRAN收到RRC Connection Request消息，且RRC Connection Request消息中携带的接入层的版本指示参数中存在演进网络的版本号REL-x，或者RRC Connection Request消息中携带Inter-RAT UEradio access capability参数且该Inter-RAT UE radio access capability参数中指示有Evolved Network参数项，则UTRAN判定UE具有接入演进网络的能力，通过演进网络为UE提供服务。
图5是本发明UE能力信息交互的流程图，包括以下步骤步骤500UTRAN向UE发送UE能力信息询问(UE Capability Enquiry)消息。
按照相关协议规定，RRC连接建立之后，UTRAN在必要时，比如为UE的业务分配无线资源时，可向UE询问UE的能力信息。
步骤501UE收到UE Capability Enquiry消息后，向UTRAN发送UE能力信息(UE Capability Information)消息，在该UE Capability Information消息中指出UE的能力信息。
本步骤也可以是UE的接入能力发生改变时，UE主动向UTRAN上报自身的当前能力信息。
按照相关协议规定，UE Capability Information消息中可以携带接入层的版本指示参数；另外，UE Capability Information消息中还携带有Inter-RAT UEradio access capability参数。
按照图4中所描述的方法，在UE能力信息交互过程中，同样可以通过扩展RRC Connection Request消息中携带的接入层的版本指示参数，增加一个新的版本号REL-x，即在接入层的版本指示参数中增加标识UE所支持的演进网络的版本号，或者在Inter-RAT UE radio access capability参数中增加表示UE具有接入演进网络的能力的Evolved Network参数项，来实现正确为UE选择服务网络的方法。
这样，在UE能力信息交互过程中，当UTRAN收到UE CapabilityInformation消息，且UE Capability Information消息中携带的接入层的版本指示参数中存在演进网络的版本号REL-x，或者UE Capability Information消息中携带Inter-RAT UE radio access capability参数且该Inter-RAT UE radioaccess capability参数中指示有Evolved Network参数项，则UTRAN判定UE具有接入演进网络的能力，通过演进网络为UE提供服务。
步骤502UTRAN收到UE Capability Information消息后，存储该UECapability Information消息中携带的能力信息，将所述能力信息参数用于无线资源分配策略中，并向UE返回UE能力信息确认(UE Capability InformationConfirm)消息，确认已经收到UE上报的能力信息。
图6是本发明Iu连接建立及NAS消息传送的流程图，按照相关协议规定，在UMTS网络中，Iu接口的无线接入网络应用部分(RANAP)协议负责管理Iu接口的资源，UE与核心网如SGSN之间通信前，必须先建立Iu连接；Iu连接建立后，UTRAN才能在Iu接口传递UE与SGSN间交换的信令消息，这些信令消息是与移动管理相关的GPRS移动性管理(GMM)消息、会话管理相关的会话管理(SM)消息，以及短消息相关的短消息业务(SMS)消息，由于GMM/SM/SMS属于非接入层(NAS，Non-Access Stratum)协议，可以将GMM/SM/SMS消息统称为NAS消息(NAS Message)。如图6所示，本发明Iu连接建立及NAS消息传送包括以下步骤步骤600实现RRC建立连接过程。
UE发送第一条NAS Message之前，先建立RRC连接。这里假设在RRC连接建立过程中，UE已经向UTRAN指示其能力信息，且在能力信息中指出该UE具有接入演进网络的能力，具体过程参见本发明中对图4的描述，这里不再重述。
步骤601UE将NAS Message作为数据封装在RRC协议的初始直传(Initial Direct Transfer)消息中，并发送给UTRAN。
在Initial Direct Transfer消息中携带所封装的数据的目的地是分组域核心网的目的地信息。
步骤602UTRAN向SGSN发送初始UE消息(Initial UE Message)。
按照相关协议规定，UTRAN收到Initial Direct Transfer消息后，根据消息中携带的目的地信息，获知被封装的NAS Message发送给某SGSN。由于该Initial Direct Transfer消息是UE发给SGSN的第一条NAS消息，因此UTRAN需要与SGSN建立Iu连接，UTRAN为Iu连接分配标识和相关资源，然后向SGSN发送Initial UE Message消息，NAS Message同样作为数据被封装在Initial UE Message消息中。
根据3GPP定义的UMTS技术标准，SGSN无需知道UE的接入能力，也就是说，SGSN不能判断UE具有接入哪种网络的能力。
本发明中，在Initial UE Message消息中新增一参数，用于标识UE是否具有接入演进网络的能力，比如增加演进网络能力(Evolved NetworkCapability)参数，Evolved Network Capability参数只是一个表现形式，实际技术标准中，可能使用不同的参数名称，或者不同的参数，比如在Initial UEMessage消息中增加Inter-RAT UE radio access capability参数且该Inter-RATUE radio access capability参数指示有Evolved Network参数项。
步骤603SGSN收到Initial UE Message消息后，创建Iu连接的上下文和UE的上下文，将NAS Message提交给当前提供服务的网络的GMM/SM/SMS协议层处理。当SGSN需要向UE发送NAS Message时，SGSN将NAS Message封装在Direct Transfer消息中发送给UTRAN。
本发明中，当SGSN收到第一条NAS Message时，SGSN可以根据InitialUE Message消息中是否携带Evolved Network Capability参数，来判断UE是否具有接入演进网络的能力。若Initial UE Message消息中携带Evolved NetworkCapability参数，或者Initial UE Message消息中携带Inter-RAT UE radio accesscapability参数且该Inter-RAT UE radio access capability参数中选择的是Evolved Network参数项，则UTRAN判定UE具有接入演进网络的能力，SGSN将与演进核心网建立连接关系，并通过演进网络为UE提供服务。
步骤604UTRAN收到Direct Transfer消息后，将NAS Message取出并再次封装到RRC协议的下行直传(Downlink Direct Transfer)消息中发给UE。UE收到Downlink Direct Transfer消息后，获取NAS Message，并将NASMessage提交给当前提供服务的网络的上层协议GMM/SM/SMS进行处理。
综上，本发明方法通过在接入网络标识中增设演进网络接入能力标识，实现了在UTMS与演进网络互连时，正确为UE选择服务网络，使得同时支持演进网络和UMTS的用户得到了更好的网络服务。
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，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种正确为用户终端选择服务网络的方法，其特征在于，为用户终端UE设置接入能力标识；该方法还包括以下步骤A.所述UE将自身接入能力标识携带在信令消息中，提供给UMTS陆地无线接入网UTRAN或核心网；所述UTRAN或核心网根据所述接入能力标识，判断UE是否具有接入演进网络的能力，若所述接入能力标识中存在用于标识UE具有接入演进网络的能力的演进网络接入能力标识，则UE具有接入演进网络的能力，进入步骤B；否则UE不具有接入演进网络的能力，进入步骤C；B.将UE接入演进网络进行处理，结束本流程；C.将UE接入通用移动通信系统UTMS进行处理。
2.根据权利要求
1所述的方法，其特征在于，所述信令消息为无线资源控制连接请求RRC Connection Request消息，所述判断UE是否具有接入演进网络的能力的方法为所述UTRAN判断来自UE的无线资源控制连接请求RRC ConnectionRequest消息中携带的接入能力标识中是否存在演进网络接入能力标识，若存在，则UTRAN判断UE具有接入演进网络的能力；否则，UTRAN判断UE不具有接入演进网络的能力。
3.根据权利要求
1所述的方法，其特征在于，所述信令消息为UE能力信息UE Capability Information消息，所述判断UE是否具有接入演进网络的能力的方法为所述UTRAN判断来自UE的UE能力信息UE Capability Information消息中携带的接入能力标识中是否存在演进网络接入能力标识，若存在，则UTRAN判断UE具有接入演进网络的能力；否则，UTRAN判断UE不具有接入演进网络的能力。
4.根据权利要求
1所述的方法，其特征在于，所述信令消息为在Iu连接建立及NAS消息传送中的初始UE消息Initial UE Message中，所述判断UE是否具有接入演进网络的能力的方法为所述核心网的服务GPRS支持节点SGSN判断来自UTRAN的初始UE消息Initial UE Message中携带的接入能力标识中是否存在演进网络接入能力标识，若存在，则SGSN判断UE具有接入演进网络的能力；否则，SGSN判断UE不具有接入演进网络的能力。
5.根据权利要求
2或3所述的方法，其特征在于所述接入能力标识设置在用于标识UE所支持的网络的版本号的接入层的版本指示中；所述接入层的版本指示的参数取值包括版本4REL-4，和/或REL-5，和/或REL-6，和/或演进网络接入能力标识。
6.根据权利要求
5所述的方法，其特征在于，所述演进网络接入能力标识为标识UE所支持的演进网络的版本号。
7.根据权利要求
2、3或4所述的方法，其特征在于所述接入能力标识设置在用于标识UE支持的非UTRAN接入技术的接入能力的不同无线接入技术间UE无线接入能力参数中；所述不同无线接入技术间UE无线接入能力参数包括表示UE具有接入全球移动通信系统GSM网络的能力及相关参数的GSM参数项；表示UE具有接入cdma200网络的能力及相关参数的cdma2000参数项；表示UE能够通过GERAN的Iu接口接入UMTS核心网及相关参数的GERAN Iu参数项；演进网络接入能力标识。
8.根据权利要求
7所述的方法，其特征在于，所述演进网络接入能力标识为表示UE具有接入演进网络的能力的演进网络参数项。
9.根据权利要求
8所述的方法，其特征在于，所述演进网络参数项中存储演进网络的名称。
10.根据权利要求
4所述的方法，其特征在于所述接入能力标识携带在用于标识UE是否具有接入演进网络的能力的演进网络能力Evolved NetworkCapability参数中。
专利摘要
本发明公开了一种正确为用户终端选择服务网络的方法，该方法包括为UE设置接入能力标识；UE将自身接入能力标识携带在信令消息中，提供给接入网或核心网；接入网或核心网根据所述接入能力标识，判断UE是否具有接入演进网络的能力，若所述接入能力标识中存在用于标识UE具有接入演进网络的能力的演进网络接入能力标识，则UE具有接入演进网络的能力，将UE接入演进网络进行处理；否则，则UE不具有接入演进网络的能力，将UE接入UTMS进行处理。本发明方法，在UTMS与演进网络互连时，实现了正确为UE选择服务网络，使得同时支持演进网络和UMTS的用户得到了更好的网络服务。
文档编号H04W48/18GK1997206SQ200610000311
公开日2007年7月11日 申请日期2006年1月4日
发明者周四红, 张文林, 刘岚 申请人:华为技术有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan