專利名稱：移動性管理狀態(tài)轉換的控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種移動性管理狀態(tài)轉換的控制方法，尤其是一種將移動終端由活躍狀態(tài)轉變?yōu)榭臻e狀態(tài)的控制方法。
背景技術：
為了保持第三代移動通信系統(tǒng)在移動通信領域的強有力的競爭力，提高其網絡性能和降低網絡建設和運營成本，3GPP(3rd Generation PartnershipProject，第三代合作伙伴計劃)的標準化工作組，目前正致力于研究對PSCore(Packet Switch Core，包交換核心網)和UTRAN(Universal MobileTelecommunication System Radio Access Network，全球移動通信系統(tǒng)無線接入網)的演進，這個研究的課題叫做系統(tǒng)架構演進(System ArchitectureEvolution，簡稱SAE)，目的是使得演進的PS Core(簡稱E-PS Core)可提供更高的傳輸速率，更短的傳輸延時、優(yōu)化分組及支持E-UTRAN(EvolvedUTRAN，演進的UTRAN)、UTRAN、WLAN(Wireless Local Area Network，無線局域網)及其他非3GPP的接入網絡之間的移動性管理。
SAE的架構圖如圖1所示，其包括UE、MME(Mobility managementEntity)，UPE(user plane entity)、Inter-AS anchor(Inter-access system anchor)及E-UTRAN。
在SAE的系統(tǒng)中，用戶的移動性管理狀態(tài)定義有以下三種LTE_Detached(去附著狀態(tài))在這種狀態(tài)下UE的位置不可知(比如UE處在關機情況下)，網絡中不存在RRC context，UE不具有上下行收發(fā)能力。此狀態(tài)下UE只具有IMSI。
LTE_Idle(空閑狀態(tài))在這種狀態(tài)下，UE有較低的功耗，網絡中存有可以使UE的移動性管理狀態(tài)快速轉換成LTE_ACTIVE的上下文，UE的移動性能力包括小區(qū)重選，網絡知道UE所屬的跟蹤區(qū)域，UE只有下行接收能力。此狀態(tài)下UE已被分配了IMSI，跟蹤區(qū)域標識，以及1個或多個IP地址。
LTE_Active(活動狀態(tài))在這種狀態(tài)下，網絡側存有UE能夠通信的所有上下文，UE的移動性能力包括切換。此時網絡知道UE屬于哪個小區(qū)，UE具有發(fā)送和接收能力。此狀態(tài)下UE已被分配了IMSI，跟蹤區(qū)域標識，小區(qū)標識，以及1個或多個IP地址。
現有三種狀態(tài)之間的轉換條件如圖2所示。
系統(tǒng)資源分為空口資源、傳輸資源(即E-UTRAN與E-CN之間的資源)和網絡資源(即CN內部資源)，當UE處于LTE_ACTIVE狀態(tài)時，三種資源全部占用，當UE處于LTE_IDLE狀態(tài)時，空口資源釋放，傳輸資源可以保留也可以釋放，網絡資源保留。
在SAE系統(tǒng)中跟蹤與更新、尋呼、注冊等流程都會導致用戶的移動性管理狀態(tài)改變。同時處于對用戶的省電考慮，以及節(jié)省空中資源，或者網絡管理考慮，網絡側需要有能力決定發(fā)起從LTE_ACTIVE到LTE_IDLE的狀態(tài)改變，并控制這一狀態(tài)轉變的過程。
在UMTS系統(tǒng)中移動性管理狀態(tài)和系統(tǒng)資源的連接狀態(tài)是一致的，即通過資源的統(tǒng)一建立和統(tǒng)一釋放來觸發(fā)狀態(tài)一致的，但是在SAE系統(tǒng)中，正常情況下，移動性管理狀態(tài)和系統(tǒng)資源的連接狀態(tài)是一致的，如果有連接就是active狀態(tài)，沒有連接就是IDLE。但為了讓用戶從IDLE恢復到ACTIVE時，能快速的建立連接，采用了先前不釋放連接的方法，即變成IDLE時不釋放連接，但如果用戶長時間為IDLE，也可能網絡側根據自身策略釋放連接。因此有了不一定一致的情況。這種移動性管理狀態(tài)和資源預留的不一致性使得單單通過各個網元中的定時器方法無法正確的轉換各個網元中的移動性管理狀態(tài)，因此需要一種流程來控制SAE系統(tǒng)中的移動性管理狀態(tài)轉換。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種移動性管理狀態(tài)轉換的控制方法，以解決現有技術移動性管理狀態(tài)轉換的控制問題。
為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種移動性管理狀態(tài)轉換的控制方法，其中MME通過網絡控制策略直接發(fā)起從活躍狀態(tài)到空閑狀態(tài)的轉變，或者MME根據網絡側功能實體或者終端UE的請求，通過網絡控制策略決定是否進行從活躍狀態(tài)到空閑狀態(tài)的轉變。
進一步地，MME通過網絡控制策略直接發(fā)起從活躍狀態(tài)到空閑狀態(tài)的轉變時的控制策略是指移動核心網的網管或者策略服務器向MME發(fā)出對某個或某些用戶進行資源釋放或者狀態(tài)轉換的指示，或MME根據自身的條件滿足控制策略時，主動發(fā)起的狀態(tài)轉換。
進一步地，MME的控制策略判斷條件根據標準協(xié)議的定義、運營策略及信令流程的狀態(tài)確定。
進一步地，網絡側功能實體是指包括用戶面功能實體UPE在內的移動網絡的功能實體。
進一步地，用戶面功能實體UPE在檢測到處于活躍狀態(tài)且在接入數據業(yè)務的終端在一定時間內沒有任何上下行數據或者終端欠費時發(fā)送終端移動性管理狀態(tài)轉換請求到MME。
進一步地，處于活躍狀態(tài)的終端在完成業(yè)務的接入，或在一定時間內沒有任何上下行數據，或根據用戶的配置或選擇發(fā)送終端移動性管理狀態(tài)轉換請求到MME。
進一步地，如MME允許進行移動性管理狀態(tài)轉變，則MME在能得知用戶面功能實體UPE中該用戶的狀態(tài)為活躍狀態(tài)時可以通知UPE啟動下行數據緩存功能；MME通知演進的通用無線接入網E-UTRAN釋放分配給該UE的無線資源。
進一步地，MME通知E-UTRAN釋放分配給該UE的無線資源的操作進一步包括如下步驟(a)MME向E-UTRAN發(fā)送釋放空口資源請求；(b)E-UTRAN向UE發(fā)送小區(qū)綁定釋放命令，以通知UE進入空閑狀態(tài)；(c)終端向E-UTRAN返回小區(qū)綁定釋放確認消息，并將本身的狀態(tài)改為空閑狀態(tài)；
(d)E-UTRAN向MME返回釋放完成消息并釋放分配給該UE的無線資源。
進一步地，E-UTRAN釋放分配給該UE的無線資源后，MME發(fā)送用戶面路由更新消息給UPE，通知UPE將移動性管理狀態(tài)更新為空閑狀態(tài)，UPE將自身保存的終端移動性管理狀態(tài)轉變?yōu)榭臻e狀態(tài)，并向MME返回用戶面路由更新確認消息，MME接收到該確認消息后也將自身保存的終端移動性管理狀態(tài)轉變?yōu)榭臻e狀態(tài)。
進一步地，E-UTRAN、MME、UPE中用戶的移動性管理狀態(tài)的改變順序和時間不是固定的，改變的順序和時間取決于運營策略和流程本身的必要性。
相較于現有技術，本發(fā)明移動性管理狀態(tài)轉換的控制方法可由MME根據控制策略控制決定是否從活躍狀態(tài)到空閑狀態(tài)轉變，該控制狀態(tài)的轉變可由用戶功能實體UPE或終端側，也可根據移動核心網的網管或者策略服務器的管理類需求轉變狀態(tài)指示直接發(fā)起，由MME進行狀態(tài)轉換的最后決定可以總調控所有網元的狀態(tài)轉換的一致進行，也可靈活更改策略進行控制。


圖1是系統(tǒng)架構演進SAE的系統(tǒng)架構圖。
圖2是終端移動性管理狀態(tài)轉換的示意圖。
圖3是本發(fā)明第一實施例由網絡側發(fā)起的從LTE_ACTIVE到LTE_IDLE狀態(tài)轉變流程圖。
圖4是本發(fā)明第二實施例由終端側發(fā)起的從LTE_ACTIVE到LTE_IDLE狀態(tài)轉變流程圖。
具體實施例方式
本發(fā)明所應用的系統(tǒng)SAE架構如圖1所示，在該圖中MME(Mobilitymanagement Entity)，UPE(user plane entity)，Inter-AS anchor(Inter-accesssystem anchor)屬于核心網的功能實體，而E-UTRAN表示演進的通用地面無線接入網絡。
根據TR23.882-0a0，SAE核心網的三個功能實體的主要功能如下MME控制面功能實體，負責管理和存儲UE上下文(比如UE/用戶標識，移動性管理狀態(tài)，用戶安全參數等)，產生臨時標識并將其分配給UE，當UE駐扎在該跟蹤區(qū)域或該網絡時負責對該用戶進行鑒權。
UPE用戶面功能實體，用戶面數據路由處理，終結處于閑置狀態(tài)的UE的下行數據，當發(fā)往UE的下行數據到達時，發(fā)起尋呼。管理和存儲UE的上下文，該上下文包括比如IP承載業(yè)務或者網絡內部路由信息的參數等。
Inter-AS anchor多種接入系統(tǒng)間的移動性管理錨點，該錨點是支持3GPP內部以及3GPP和非3GPP定義的多種接入系統(tǒng)間的移動性的用戶面錨點功能實體。
第一實施例用戶面功能實體UPE發(fā)起的從LTE_ACTIVE到LTE_IDLE狀態(tài)轉變流程如圖3所示，其步驟描述如下步驟201如果UPE檢測到某個處于LTE_ACTIVE狀態(tài)并在接入數據業(yè)務的移動終端UE，在滿足一定的條件(比如該UE在一定時間內沒有任何上下行數據、用戶欠費或網絡擁塞)后，向MME發(fā)送釋放請求(releaserequest)消息，以請求將該UE的移動性管理狀態(tài)從LTE_ACTIVE轉變到LTE_IDLE；步驟202MME根據自身的網絡控制策略可以自行發(fā)起或者對請求進行判斷是否需要發(fā)起LTE-ACTIVE到LTE_IDLE的轉變流程；在另一實施例中，如果MME收到移動核心網的網管或者策略服務器根據管理類需求，比如網絡擁塞時發(fā)出對某個或某些用戶進行資源釋放或者狀態(tài)轉換指示，MME將發(fā)起轉換流程，直接執(zhí)行步驟203。MME也可根據自身的條件滿足控制策略時，主動發(fā)起的狀態(tài)轉換。
在SAE核心網中，UPE負責用戶面，而MME負責信令面，由MME進行狀態(tài)轉換的最后決定可以總調控所有網元的狀態(tài)轉換的一致進行，也可以通過更改策略進行狀態(tài)轉換的靈活控制，MME的自身控制策略判斷條件可根據標準協(xié)議的定義、運營策略及信令流程的狀態(tài)等確定。在用戶面沒有數據流，UPE請求轉變狀態(tài)時，如信令面目前還有信令流程未完，MME就不能轉換狀態(tài)。
步驟203若MME判斷需要發(fā)起轉變流程，則在能得知用戶面功能實體UPE中該用戶的狀態(tài)為活躍狀態(tài)時MME可以通知UPE準備進行轉換，UPE收到該通知可以啟動下行數據緩存功能，以確保在轉換流程中有下行數據時而不丟失數據；步驟204MME向E-UTRAN發(fā)送釋放空口資源(即下面的小區(qū)綁定)命令，命令E-UTRAN將UE轉變到LTE_IDLE狀態(tài)；步驟205E-UTRAN向終端發(fā)送小區(qū)綁定釋放消息(Cell AssociationRelease message)，以通知UE進入LTE_IDLE狀態(tài)；步驟206UE向E-UTRAN返回小區(qū)綁定釋放確認消息(Cell AssociationRelease confirm message)，同時UE將本身的狀態(tài)改為LTE_IDLE狀態(tài)；步驟207E-UTRAN向MME返回釋放完成消息(Release Completemessage)，并釋放分配給該UE的無線資源，將自身保存的UE移動性管理狀態(tài)轉變?yōu)長TE_IDLE狀態(tài)；步驟208MME發(fā)送用戶面路由更新消息給UPE，通知UPE綁定釋放流程已經成功結束，并將移動性管理狀態(tài)更新為LTE_IDLE；步驟209UPE將自身保存的UE移動性管理狀態(tài)轉變?yōu)長TE_IDLE狀態(tài)，并向MME返回用戶面路由更新確認消息，MME接收到該確認消息后也將自身保存的UE移動性管理狀態(tài)轉變?yōu)長TE_IDLE狀態(tài)。
本發(fā)明上述實施例適用于包括用戶面功能實體UPE在內的移動網絡的功能實體即網絡側功能實體。
第二實施例終端側發(fā)起的從LTE_ACTIVE到LTE_IDLE狀態(tài)轉變流程如圖4所示，其步驟描述如下
步驟301狀態(tài)為活動的用戶終端在完成業(yè)務的接入，或在一定時間內沒有任何上下行數據，或根據用戶的配置或選擇，向MME發(fā)送釋放請求消息，以請求將UE的移動性管理狀態(tài)從LTE_ACTIVE轉變到LTE_IDLE；步驟302MME根據其控制策略決定是否允許終端從LTE_ACTIVE到LTE_IDLE狀態(tài)轉變；步驟303MME可以通知UPE準備進行轉換，UPE收到該通知可以啟動下行數據緩存功能，以確保在轉換流程中有下行數據時而不丟失數據；步驟304MME向E-UTRAN發(fā)送釋放空口資源請求；步驟305E-UTRAN向終端發(fā)送小區(qū)綁定釋放命令，以通知UE進入LTE_IDLE狀態(tài)；步驟306UE向E-UTRAN返回小區(qū)綁定釋放完成消息，同時UE將本身的狀態(tài)改為LTE_IDLE；步驟307E-UTRAN向MME返回釋放完成消息，并釋放分配給該UE的無線資源；步驟308MME發(fā)送用戶面路由更新消息給UPE，通知UPE將移動性管理狀態(tài)更新為LTE_IDLE；步驟309UPE將自身保存的UE移動性管理狀態(tài)轉變?yōu)長TE_IDLE狀態(tài)，并向MME返回用戶面路由更新確認消息，MME接收到該確認消息后也將自身保存的UE移動性管理狀態(tài)轉變?yōu)長TE_IDLE狀態(tài)。
E-UTRAN、MME、UPE中用戶的移動性管理狀態(tài)的改變順序和時間不是固定的，改變的順序和時間取決于運營策略和流程本身的必要性。
實際應用中，核心網的移動性管理實體需要通過自身的網絡控制策略控制該狀態(tài)轉變流程。同時其他網絡實體如UPE，以及UE也可能向MME發(fā)出LTE_ACTIVE到LTE_IDLE的狀態(tài)轉變請求，以節(jié)省網絡資源和手機的功耗；當用戶出現欠費情況時，網絡側根據運營商的決策可能需要將用戶暫時轉變到LTE_IDLE狀態(tài)；另外，當網絡擁塞或用戶簽約信息改變時，根據運營商的決策，MME可能需要直接發(fā)起LTE_ACTIVE到LTE_IDLE的狀態(tài)轉變。
權利要求
1.一種移動性管理狀態(tài)轉換的控制方法，其特征在于MME通過網絡控制策略直接發(fā)起從活躍狀態(tài)到空閑狀態(tài)的轉變，或者MME根據網絡側功能實體或者終端UE的請求，通過網絡控制策略決定是否進行從活躍狀態(tài)到空閑狀態(tài)的轉變。
2.如權利要求1所述的控制方法，其特征在于MME通過網絡控制策略直接發(fā)起從活躍狀態(tài)到空閑狀態(tài)的轉變時的控制策略是指移動核心網的網管或者策略服務器向MME發(fā)出對某個或某些用戶進行資源釋放或者狀態(tài)轉換的指示，或MME根據自身的條件滿足控制策略時，主動發(fā)起的狀態(tài)轉換。
3.如權利要求1所述的控制方法，其特征在于MME的控制策略判斷條件根據標準協(xié)議的定義、運營策略及信令流程的狀態(tài)確定。
4.如權利要求1所述的控制方法，其特征在于網絡側功能實體是指包括用戶面功能實體UPE在內的移動網絡的功能實體。
5.如權利要求4所述的控制方法，其特征在于用戶面功能實體UPE在檢測到處于活躍狀態(tài)且在接入數據業(yè)務的終端在一定時間內沒有任何上下行數據或者終端欠費時發(fā)送終端移動性管理狀態(tài)轉換請求到MME。
6.如權利要求1所述的控制方法，其特征在于處于活躍狀態(tài)的終端在完成業(yè)務的接入，或在一定時間內沒有任何上下行數據，或根據用戶的配置或選擇發(fā)送終端移動性管理狀態(tài)轉換請求到MME。
7.如權利要求1所述的控制方法，其特征在于如MME允許進行移動性管理狀態(tài)轉變，則MME在能得知用戶面功能實體UPE中該用戶的狀態(tài)為活躍狀態(tài)時可以通知UPE啟動下行數據緩存功能；MME通知演進的通用無線接入網E-UTRAN釋放分配給該UE的無線資源。
8.如權利要求1所述的方法，其特征在于MME通知E-UTRAN釋放分配給該UE的無線資源的操作進一步包括如下步驟(a)MME向E-UTRAN發(fā)送釋放空口資源請求；(b)E-UTRAN向UE發(fā)送小區(qū)綁定釋放命令，以通知UE進入空閑狀態(tài)；(c)終端向E-UTRAN返回小區(qū)綁定釋放確認消息，并將本身的狀態(tài)改為空閑狀態(tài)；(d)E-UTRAN向MME返回釋放完成消息并釋放分配給該UE的無線資源。
9.如權利要求7或8所述的控制方法，其特征在于E-UTRAN釋放分配給該UE的無線資源后，MME發(fā)送用戶面路由更新消息給UPE，通知UPE將移動性管理狀態(tài)更新為空閑狀態(tài)，UPE將自身保存的終端移動性管理狀態(tài)轉變?yōu)榭臻e狀態(tài)，并向MME返回用戶面路由更新確認消息，MME接收到該確認消息后也將自身保存的終端移動性管理狀態(tài)轉變?yōu)榭臻e狀態(tài)。
10.如權利要求7或8所述的控制方法，其特征在于E-UTRAN、MME、UPE中用戶的移動性管理狀態(tài)的改變順序和時間不是固定的，改變的順序和時間取決于運營策略和流程本身的必要性。
全文摘要
本發(fā)明提供一種移動性管理狀態(tài)轉換的控制方法，其中MME通過網絡控制策略直接發(fā)起從活躍狀態(tài)到空閑狀態(tài)的轉變，或者MME根據網絡側功能實體或者終端UE的請求，通過網絡控制策略決定是否進行從活躍狀態(tài)到空閑狀態(tài)的轉變。本發(fā)明由MME進行狀態(tài)轉換的最后決定可以總調控所有網元的狀態(tài)轉換的一致進行，從而實現對移動性狀態(tài)轉換的控制。
文檔編號H04W8/00GK101022653SQ200610054818
公開日2007年8月22日 申請日期2006年2月15日 優(yōu)先權日2006年2月15日
發(fā)明者朱文若, 王志海, 方敏 申請人:中興通訊股份有限公司