專利名稱:不同接入系統(tǒng)共存時多模終端的網(wǎng)絡附著方法
技術領域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡通信領域，尤其涉及不同接入系統(tǒng)共存時多模終端的網(wǎng)絡附著方法，即多模終端在不同接入系統(tǒng)重疊覆蓋區(qū)快速有效地進行網(wǎng)絡注冊的方法，以及基于上述的網(wǎng)絡附著方法完成不同接入系統(tǒng)間切換的方法。
背景技術：
多模終端通常是指能夠在至少兩個接入系統(tǒng)中使用的用戶終端。當多模終端處于不同接入系統(tǒng)重疊覆蓋區(qū)時，終端會根據(jù)當前信號的質(zhì)量狀況決定是否進行系統(tǒng)間切換。目前，很多系統(tǒng)規(guī)定多模終端需要先在目標接入系統(tǒng)中進行網(wǎng)絡注冊，然后才能進行源接入系統(tǒng)向目標接入系統(tǒng)的切換。多模終端在目標接入系統(tǒng)的網(wǎng)絡注冊信令交互過程就稱之為多模終端附著目標接入系統(tǒng)的實現(xiàn)過程。
以下就簡單介紹所述多模終端附著目標接入系統(tǒng)的實現(xiàn)過程首先，當多模終端處于接入系統(tǒng)重疊覆蓋區(qū)且需要進行系統(tǒng)間切換時，向目標接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關發(fā)送附著請求(attach request)消息；然后，目標接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關完成多模終端的安全認證和授權；隨后，目標接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關向多模終端發(fā)送附著接受(attach accept)消息；最后，多模終端向目標接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關發(fā)送附著確認(attachconfirm)消息。
在該實現(xiàn)過程中，包含對多模終端的安全認證和授權、用戶簽約數(shù)據(jù)的配置及用戶標識的重配置等操作。這些操作過程、如多模終端的認證和授權都是一個相對耗費時間的過程，由此造成多模終端從一個接入系統(tǒng)移動到另一個接入系統(tǒng)時耗時很長，甚至造成業(yè)務中斷。并且由于多模終端附著過程中需要多模終端向目標接入系統(tǒng)發(fā)起附著請求，需要很多的網(wǎng)絡交互信令，占用很多空口資源，并且加重了網(wǎng)絡負擔。
以現(xiàn)有3GPP系統(tǒng)(第三代移動通信系統(tǒng))為例，在3GPP系統(tǒng)的規(guī)范中，多模UE(終端)處理跨不同接入系統(tǒng)之間移動性時，首先需要UE在目標接入系統(tǒng)中注冊。如果成功注冊，才能在目標接入系統(tǒng)中進行和繼續(xù)維持業(yè)務活動。目前，多模UE在3GPP系統(tǒng)間移動性方面，基本上都是在目標接入系統(tǒng)中先進行網(wǎng)絡注冊后再進行系統(tǒng)間切換。從多模UE發(fā)出進行系統(tǒng)間切換到切換成功的期間，多模UE附著到目標接入系統(tǒng)的網(wǎng)絡注冊信令過程在整個切換信令中占有很大比重的。網(wǎng)絡附著過程就是將多模UE和欲接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關相綁定后在HSS(用戶簽約服務器)注冊，并在該網(wǎng)關保存有該UE相關信息的過程。
下面介紹當前3GPP TS 23.060-06a General Packet Radio Service-Sevicedescription-Stage 2(release 6)中UE在3GPP UTRAN(通用移動通信系統(tǒng)陸地無線接入網(wǎng))和3GPP GERAN(全球移動通信系統(tǒng)/全球移動通信系統(tǒng)演進的增強數(shù)據(jù)速率無線接入網(wǎng))系統(tǒng)之間移動性過程中的網(wǎng)絡附著情況。UTRAN到GERAN在intra-SGSN(內(nèi)部-服務型通用分組無線業(yè)務支持節(jié)點)內(nèi)的切換、GERAN到UTRAN在intra-SGSN內(nèi)的系統(tǒng)間切換、UTRAN到GERAN在inter-SGSN(外部-服務型通用分組無線業(yè)務支持節(jié)點)之間的切換、GERAN到UTRAN在inter-SGSN之間的切換，其中都包含著需要在目標接入系統(tǒng)中進行網(wǎng)絡附著過程。這四種情況的網(wǎng)絡附著稱作路由區(qū)更新過程(RAU)，實質(zhì)上就是向目標接入系統(tǒng)完成網(wǎng)絡附著。其包含有UE的安全認證和授權過程，用戶簽約數(shù)據(jù)的配置過程，和用戶標識的重新分配過程。
以下以UTRAN到GERAN在intra-SGSN內(nèi)的切換過程為例，說明切換過程中的網(wǎng)絡附著。請參閱圖1，其為UTRAN到GERAN在intra-SGSN內(nèi)的切換過程的流程圖。由于該切換過程是公知技術，在此僅關注與網(wǎng)絡附著相關的幾個步驟步驟2、Routeing Area Update Request(路由區(qū)更新請求)，步驟5、Security Functions(安全功能)，步驟12、Routeing Area Update Accept(路由區(qū)更新接受)，步驟13、Routeing Area Update Complete(路由區(qū)更新完成)幾個重點步驟，其它的步驟可以簡稱為UE Context Transferring(終端上下文傳送)。這些步驟實際上就是UE的網(wǎng)絡附著過程。“路由區(qū)更新請求”步驟用于UE向SGSN上報本終端的新位置信息，以便SGSN更新UE的位置信息，它對應與附著請求消息，“安全功能”步驟用于對多模UE的安全認證和授權，它對應與認證消息，“路由區(qū)更新接受”步驟用于SGSN通知多模終端本網(wǎng)關的路由區(qū)更新已完成，它與附著接受消息對應，“路由區(qū)更新完成”步驟用于多模UE通知SGSN路由區(qū)更新已完成，它與附著確認消息對應。這些信令交互步驟發(fā)生在多模UE決策系統(tǒng)間切換后，信令交互的時間長短影響著系統(tǒng)間切換時業(yè)務中斷的時間長短。
通過上述附著過程可知，當多模UE進行不同接入系統(tǒng)之間的移動性時，需要從多模UE角度發(fā)起另外一個接入網(wǎng)絡的網(wǎng)絡附著過程。由于多模UE網(wǎng)絡附著過程中的UE認證和授權過程是一個相對耗費時間的過程，還需要在新接入系統(tǒng)中重新建立UE上下文。這些都是切換前的準備過程，比較耗費時間的。現(xiàn)有技術不能滿足LTE/SAE(Long Term Evolution/System ArchitectureEvolution，長期演進/系統(tǒng)體系架構演進)提出的系統(tǒng)間切換的中斷時間要求。即現(xiàn)有的系統(tǒng)間切換需要先進行多模UE向目標接入系統(tǒng)的網(wǎng)絡附著過程，而現(xiàn)有的網(wǎng)絡附著非常耗費時間，容易造成業(yè)務中斷。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種不同接入系統(tǒng)共存時多模終端的網(wǎng)絡附著方法，以解決現(xiàn)有技術中網(wǎng)絡附著非常耗費時間，容易造成業(yè)務中斷的技術問題。
為解決上述問題，本發(fā)明公開了一種不同接入系統(tǒng)共存時多模終端的網(wǎng)絡附著方法，包括(1)多模終端先完成與一個接入系統(tǒng)的網(wǎng)絡注冊；(2)當用戶處于不同接入系統(tǒng)重疊覆蓋區(qū)時，注冊成功的接入系統(tǒng)分別完成多模終端向重疊覆蓋區(qū)的其它接入系統(tǒng)的網(wǎng)絡注冊。
步驟(2)中注冊成功的接入系統(tǒng)完成多模終端向其中一欲接入的接入系統(tǒng)的多模終端的網(wǎng)絡注冊具體為a1注冊成功的接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關向欲接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關發(fā)起附著請求，所述附著請求包括多模終端的安全信息；a2欲接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關進行安全驗證合格后，向注冊成功的接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關發(fā)送網(wǎng)絡附著響應；a3注冊成功的接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關向欲接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關傳送多模終端的上下文信息；a4欲接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關向注冊成功的接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關發(fā)送網(wǎng)絡附著確認。
步驟(1)中多模終端開機后，采用基于時間片輪流的方式接收不同接入系統(tǒng)的廣播信息，若多模終端檢測到一個接入系統(tǒng)，則多模終端完成與該接入系統(tǒng)的網(wǎng)絡注冊，否則多模終端與檢測到的多個接入系統(tǒng)的其中一接入系統(tǒng)完成網(wǎng)絡注冊。多模終端根據(jù)預先設定的網(wǎng)絡優(yōu)先級確定先完成網(wǎng)絡注冊的接入系統(tǒng)。
步驟(1)中多模終端先完成與一個接入系統(tǒng)的網(wǎng)絡注冊具體為b1多模終端將用戶注冊信息發(fā)送至接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關，請求進行網(wǎng)絡注冊；b2接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關通過注冊信息找到老接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關，獲得用戶信息；
b3接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關對多模終端進行認證和授權，并保存多模終端的安全信息；b4接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關向用戶簽約服務器HSS進行注冊，要求接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關和多模終端的綁定，以便HSS向老接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關發(fā)送刪除多模終端的注冊信息；b5用戶簽約服務器HSS向接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關配置簽約數(shù)據(jù)、位置更新；b6接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關通知多模終端附著接受；b7多模終端應答網(wǎng)絡附著成功。
步驟(2)中先注冊成功的接入系統(tǒng)根據(jù)網(wǎng)絡部署和多模終端的跟蹤區(qū)Tracking Area級位置主動向其他接入系統(tǒng)發(fā)起網(wǎng)絡注冊。
本發(fā)明還公開了一種接入系統(tǒng)間切換方法，用于多模終端從源接入系統(tǒng)切換至目標接入系統(tǒng)，包括(1)當多模終端處于源接入系統(tǒng)和目標接入系統(tǒng)的重疊覆蓋區(qū)時，多模終端同時附著源接入系統(tǒng)和目標接入系統(tǒng)；(2)若多模終端決定進行系統(tǒng)間切換，則向源接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關發(fā)送系統(tǒng)間切換指令，所述指令中包含目標接入系統(tǒng)的標識和路由區(qū)信息；(3)源接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關通知目標接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關需要向目標接入系統(tǒng)進行切換；(4)源接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關向目標接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關發(fā)送多模終端的上下文信息，目標接入系統(tǒng)配置多模終端的上下文信息后返回確認信息；(5)源接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關向多模終端發(fā)送系統(tǒng)間切換成功。
步驟(1)多模終端同時附著源接入系統(tǒng)和目標接入系統(tǒng)具體為多模終端先完成與源接入系統(tǒng)的網(wǎng)絡注冊；源接入系統(tǒng)再完成多模終端與目標接入系統(tǒng)的網(wǎng)絡注冊。
源接入系統(tǒng)再完成多模終端與目標接入系統(tǒng)的網(wǎng)絡注冊具體為a1源接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關向目標接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關發(fā)起附著請求，所述附著請求包括多模終端的安全信息；a2目標接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關進行安全驗證合格后，向源接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關發(fā)送網(wǎng)絡附著響應；a3源接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關向目標接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關傳送多模終端的上下文信息；a4目標接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關向源接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關發(fā)送網(wǎng)絡附著確認。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點當多模終端處于不同接入系統(tǒng)的重疊覆蓋區(qū)時，UE同時附著該重疊覆蓋區(qū)內(nèi)的所有接入系統(tǒng)，在后續(xù)多模終端決定進行系統(tǒng)間切換時，只需要更新目標接入系統(tǒng)的多模終端的上下文信息，從而減少了整個切換過程中的信令交互，大大縮短了時間。
圖1是UTRAN到GERAN在intra-SGSN內(nèi)的切換過程的流程圖；圖2是本發(fā)明不同接入系統(tǒng)共存時多模終端的網(wǎng)絡附著方法的流程圖；圖3是本發(fā)明不同接入系統(tǒng)間切換方法的流程圖；圖4是基于LTE/SAE演進過程中SA2#49(2005年11月)次會議提出新的系統(tǒng)架構圖；圖5是為多模UE在E-UTRAN和UTRAN/GERAN接入系統(tǒng)共存時的首選E-UTRAN接入系統(tǒng)的注冊過程和激活模式下由E-UTRAN到UTRAN/GERAN切換的消息流程；
圖6是UE首選UTRAN/GERAN接入系統(tǒng)時的網(wǎng)絡附著過程和激活模式下的切換信息流程。
具體實施方式以下結合附圖，具體說明本發(fā)明。
本發(fā)明考慮到多模終端決定進行系統(tǒng)間切換后，需要先進行多模終端向目標接入系統(tǒng)的網(wǎng)絡注冊再進行切換，而注冊過程由于注冊信令交互容易產(chǎn)生時延，因此造成整個切換過程所占用的時間很長，進而容易出現(xiàn)通信中斷等問題。為此，本發(fā)明的核心在于，當多模終端處于不同接入系統(tǒng)的重疊覆蓋區(qū)時，UE同時附著該重疊覆蓋區(qū)內(nèi)的所有接入系統(tǒng)，在后續(xù)多模終端決定進行系統(tǒng)間切換時，只需要更新目標接入系統(tǒng)的多模終端的上下文信息，從而減少了整個切換過程中的信令交互，大大縮短了時間。
請參閱圖2，其為本發(fā)明一種不同接入系統(tǒng)共存時多模終端的網(wǎng)絡附著方法的流程圖，它包括S110多模終端先完成與一個接入系統(tǒng)的網(wǎng)絡注冊；S120當用戶處于不同接入系統(tǒng)重疊覆蓋區(qū)時，注冊成功的接入系統(tǒng)分別完成多模終端向重疊覆蓋區(qū)的其它接入系統(tǒng)的網(wǎng)絡注冊。
以下具體步驟一、步驟S110多模終端開機后，采用基于時間片輪流的方式接收不同接入系統(tǒng)的廣播信息，若多模終端檢測到一個接入系統(tǒng)，則多模終端完成與該接入系統(tǒng)的網(wǎng)絡注冊，否則多模終端與檢測到的多個接入系統(tǒng)的其中一接入系統(tǒng)完成網(wǎng)絡注冊。
也就是說，本發(fā)明存在兩種情況第一種情況是多模終端開機后僅檢測到一個接入系統(tǒng)，則多模終端先完成與該接入系統(tǒng)的網(wǎng)絡注冊，該接入系統(tǒng)稱之為源接入系統(tǒng)。多模終端在后續(xù)的采用基于時間片輪流的方式接收不同接入系統(tǒng)的廣播信息時，在某一時刻多模終端檢測到多個不同接入系統(tǒng)的廣播信息，則多模終端正處于不同接入系統(tǒng)的重疊覆蓋區(qū)，此時需要進行步驟S120源接入系統(tǒng)分別完成多模終端向重疊覆蓋區(qū)的其它接入系統(tǒng)的網(wǎng)絡注冊。第二種情況是當多模終端開機后檢測到多個接入系統(tǒng)的廣播信息，也就是說多模終端正處于不同接入系統(tǒng)的重疊覆蓋區(qū)，多模終端可以根據(jù)預先設定的網(wǎng)絡優(yōu)先級確定先完成網(wǎng)絡注冊的接入系統(tǒng)(源接入系統(tǒng))，然后，源接入系統(tǒng)再完成多模終端向其它接入系統(tǒng)的網(wǎng)絡注冊。網(wǎng)絡優(yōu)先級可以根據(jù)多模終端的預設值、也可以根據(jù)網(wǎng)絡運營商的設定或者根據(jù)多模終端的經(jīng)驗積累值進行。
多模終端與一個接入系統(tǒng)的網(wǎng)絡注冊過程是公知的過程，比如可以采用以下步驟b1多模終端將用戶注冊信息發(fā)送至接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關，請求進行網(wǎng)絡注冊；b2接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關通過注冊信息找到老接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關，獲得用戶信息；b3接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關對多模終端進行認證和授權，并保存多模終端的安全信息；b4接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關向HSS進行注冊，要求接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關和多模終端的綁定，以便HSS向老接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關發(fā)送刪除多模終端的注冊信息；b5用戶簽約服務器HSS向接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關配置簽約數(shù)據(jù)、位置更新；b6接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關通知多模終端附著接受；b7多模終端應答網(wǎng)絡附著成功。
上述公開的僅為多模終端向一個接入系統(tǒng)的網(wǎng)絡注冊過程，這個過程并非局限于此，但考慮到這個網(wǎng)絡注冊過程是公知過程，本發(fā)明也不在此舉例說明。
二、步驟S120先注冊成功的接入系統(tǒng)完成與其它接入系統(tǒng)的多模終端的網(wǎng)絡注冊。先注冊成功的接入系統(tǒng)根據(jù)網(wǎng)絡部署和多模終端的跟蹤區(qū)Tracking Area級位置主動找到重疊覆蓋區(qū)的其它接入系統(tǒng)，并主動向其它接入系統(tǒng)發(fā)起網(wǎng)絡注冊。
注冊成功的接入系統(tǒng)完成多模終端向其中一欲接入的接入系統(tǒng)的多模終端的網(wǎng)絡注冊具體為a1注冊成功的接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關向欲接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關發(fā)起附著請求，所述附著請求包括多模終端的安全信息；a2欲接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關進行安全驗證合格后，向注冊成功的接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關發(fā)送網(wǎng)絡附著響應；a3注冊成功的接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關向欲接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關傳送多模終端的上下文信息；a4欲接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關向注冊成功的接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關發(fā)送網(wǎng)絡附著確認。
多模終端的上下文信息包括用戶簽約信息、策略計費控制規(guī)則、QoS(Quality of Service，服務質(zhì)量)參數(shù)等。上述的通過源接入系統(tǒng)向另一個接入系統(tǒng)進行網(wǎng)絡注冊過程也不是唯一的，比如首先，先注冊成功的接入系統(tǒng)根據(jù)網(wǎng)絡部署和多模終端的TrackingArea(跟蹤區(qū))級位置主動向欲接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關發(fā)起附著請求(attachrequest)消息，該附著請求消息中包含多模終端的安全信息；然后，欲接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關完成多模終端的安全認證和授權；隨后，欲接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關向先注冊成功的接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關發(fā)送附著接受消息；
最后，先注冊成功的接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關向欲接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關發(fā)送附著確認消息。
接入系統(tǒng)為第二代移動通信系統(tǒng)、第三代移動通信系統(tǒng)及后續(xù)演進的移動通信系統(tǒng)。比如為UTRAN、GERAN、IS-95、CDMA2000、I_WLAN、E-UTRAN、non-3GPP接入系統(tǒng)。
上述這個過程，用于實現(xiàn)多模終端同時附著接入系統(tǒng)重疊覆蓋區(qū)的所有接入系統(tǒng)。通常情況下，接入系統(tǒng)重疊覆蓋區(qū)存在兩個接入系統(tǒng)。當然，也可以存在兩個以上接入系統(tǒng)的重疊覆蓋區(qū)。考慮到實現(xiàn)多模終端同時附著多個接入系統(tǒng)，接入系統(tǒng)之間的信令交互可能較多的情況下，可以設定進行多模終端同時附著多個接入系統(tǒng)的條件。比如，可以根據(jù)系統(tǒng)間切換的條件設定進行多模終端附著多個接入系統(tǒng)的條件。如多模終端決定進行系統(tǒng)間切換的條件是目標接入系統(tǒng)的信號強度應大于AdB，則設定進行多模終端附著接入系統(tǒng)的條件時欲接入系統(tǒng)的信號強度應大于BdB(B＜A)，多模終端處于接入系統(tǒng)的重疊覆蓋區(qū)時，源接入系統(tǒng)只向信號強度大于BdB的接入系統(tǒng)發(fā)送網(wǎng)絡注冊請求。
基于上述的不同接入系統(tǒng)共存時多模終端的網(wǎng)絡附著方法，本發(fā)明提供了一種接入系統(tǒng)間切換方法(請參閱圖3)，用于多模終端從源接入系統(tǒng)切換至目標接入系統(tǒng)，它包括S210當多模終端處于源接入系統(tǒng)和目標接入系統(tǒng)的重疊覆蓋區(qū)時，多模終端同時附著源接入系統(tǒng)和目標接入系統(tǒng)；S220若多模終端決定進行系統(tǒng)間切換，則向源接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關發(fā)送系統(tǒng)間切換指令，所述指令中包含目標接入系統(tǒng)的標識和路由區(qū)信息；S230源接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關通知目標接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關需要向目標接入系統(tǒng)進行切換；S240源接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關向目標接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關發(fā)送多模終端的上下文信息，目標接入系統(tǒng)配置多模終端的上下文信息后返回確認信息；S250源接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關向多模終端發(fā)送系統(tǒng)間切換成功。
步驟S210中多模終端同時附著源接入系統(tǒng)和目標接入系統(tǒng)具體為多模終端先完成與源接入系統(tǒng)的網(wǎng)絡注冊；源接入系統(tǒng)再完成多模終端與目標接入系統(tǒng)的網(wǎng)絡注冊。這個過程就是上述圖1公開的過程。從上可知，多模終端決定進行系統(tǒng)間切換時，只需要更新目標接入系統(tǒng)的多模終端的上下文信息，從而減少了整個切換過程中的信令交互，大大縮短了時間。
本發(fā)明以E-UTRAN和UTRAN/GERAN接入系統(tǒng)共存時為例，說明多模UE的網(wǎng)絡附著過程和激活狀態(tài)下的切換。請參閱圖4，其基于LTE/SAE演進過程中SA2#49(2005年11月)次會議提出新的系統(tǒng)架構圖。
E-UTRAN接入系統(tǒng)與GERAN/UTRAN接入系統(tǒng)通過各自的核心網(wǎng)網(wǎng)關連接，GERAN/UTRAN接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關為SGSN/GGSN(通用分組無線業(yè)務網(wǎng)關支持節(jié)點)，這兩個接入系統(tǒng)之間進行切換時需要在2G/3GMME/UPE(移動性管理實體)和SAE MME/UPE(用戶面管理實體)之間進行UE上下文轉移、注冊更新和路由更新，而注冊更新的信息需要目標MME從HSS讀取后執(zhí)行認證、授權過程。PCRF(策略計費控制功能單元)若與MME/UPE直接連接，則MME/UPE從PCRF中直接提取用戶特性參數(shù)，否則，MME/UPE通過Inter AS Anchor(接入系統(tǒng)間錨點)提取用戶特性參數(shù)。用戶特性參數(shù)包括簽約數(shù)據(jù)、HPLMN(歸屬公共陸地移動網(wǎng)絡)、VPLMN(訪問地公共陸地移動網(wǎng)絡)策略等。
請參閱圖5，其為多模UE在E-UTRAN和UTRAN/GERAN接入系統(tǒng)共存時的首選E-UTRAN接入系統(tǒng)的注冊過程和激活模式下由E-UTRAN到UTRAN/GERAN切換的消息流程詳細描述。
S21多模UE開機后，采用基于時間片輪流的方法接收不同接入系統(tǒng)的廣播信息，進行網(wǎng)絡發(fā)現(xiàn)過程。所采用的時間片是相當短的，根據(jù)具體的系統(tǒng)綜合考慮后設置。如果某一時刻只搜索到一個接入網(wǎng)絡，立即進行注冊過程。如果搜索到多個網(wǎng)絡可以根據(jù)UE的配置進入到其中的一個網(wǎng)絡進行注冊過程。圖中表示了UE發(fā)現(xiàn)了兩個接入系統(tǒng)E-UTRAN和UTRAN。
S22根據(jù)不同的接入系統(tǒng)選擇方案，圖中選擇了首先接入E-UTRAN接入系統(tǒng)。UE向MME/UPE發(fā)送Attach Request消息。此消息中包含有老的注冊信息，例如臨時ID，如果沒有老的注冊信息，包含永久ID。所采用的接入系統(tǒng)選擇方案可以是根據(jù)接入網(wǎng)絡的優(yōu)先級進行網(wǎng)絡注冊過程，這個接入網(wǎng)絡的優(yōu)先級可以根據(jù)UE的預設值進行設置，也可以根據(jù)網(wǎng)絡運營商的設置，或者根據(jù)UE的經(jīng)驗積累值進行。
S23MME/UPE向老MME/UPE或老SGSN發(fā)送識別請求。
S24老MME/UPE或老SGSN向MME/UPE發(fā)送識別響應，MME/UPE通過將老的注冊信息發(fā)送給老MME/UPE或者老SGSN，獲取用戶信息，如用戶永久標識。
S25MME/UPE對UE進行認證和授權，并保存UE安全信息。
S26MME/UPE向HSS注冊自己，將自己與服務的UE綁定起來。
S27或者S27’HSS向old MME/UPE或者old SGSN發(fā)送刪除UE注冊信息的指令。
S28HSS向MME/UPE發(fā)送注冊確認的指令，授權默認IP接入承載的用戶簽約數(shù)據(jù)傳送給MME/UPE。默認IP接入承載的策略計費控制信息也傳送給MME/UPE。
S29如果策略計費控制功能單元PCRF與MME/UPE不直接相連，MME/UPE從Inter AS Anchor提取給用戶特性參數(shù)，否則，MME/UPE直接從PCRF提取用戶特性參數(shù)。這些用戶特性參數(shù)包括簽約數(shù)據(jù)、HPLMN、VPLMN策略等。這個從PCRF提取過程可選。然后，MME/UPE建立起到UE的用戶面，配置UE IP地址，設置默認的或特定的策略和計費規(guī)則。
S30MME/UPE配置E-RAN默認IP接入承載的QoS參數(shù)。
S31MME/UPE通知UE網(wǎng)絡附著接受，分配臨時標識和IP地址給UE。
S32UE應答網(wǎng)絡附著成功。至此，首選的網(wǎng)絡附著過程結束。
S33網(wǎng)絡附著成功后，MME/UPE了解Tracking Area級的UE位置狀況，根據(jù)運營商的網(wǎng)絡部署情況，當3GPP RAN網(wǎng)絡和3GPP E-RAN網(wǎng)絡部分重疊時，MME/UPE主動發(fā)起向另一個接入網(wǎng)絡的網(wǎng)絡附著過程。圖中MME/UPE向3GPP UTRAN/GERAN接入網(wǎng)絡的SGSN主動發(fā)起網(wǎng)絡附著過程。此消息中包含有UE的安全信息。
S34SGSN進行安全驗證合格后，向MME/UPE發(fā)送網(wǎng)絡附著響應。
S35MME/UPE和SGSN之間傳送UE上下文信息。包括用戶簽約數(shù)據(jù)、策略計費控制規(guī)則、QoS參數(shù)等。
S36SGSN向MME/UPE發(fā)送網(wǎng)絡附著確認。至此，第二個網(wǎng)絡附著過程結束。
S37如果UE需要進行業(yè)務，UE進入激活模式狀態(tài)。當UE移動到E-UTRAN網(wǎng)絡邊緣時，如果UE決定進行系統(tǒng)間切換時，UE向MME/UPE發(fā)送系統(tǒng)間切換指令。指令中包括有目標系統(tǒng)的標識和路由區(qū)等信息。MME/UPE檢查是否向目標系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關節(jié)點SGSN傳送過UE網(wǎng)絡附著過程，如果是，MME/UPE通知要向目標系統(tǒng)的SGSN進行切換。如果否，進行其它的系統(tǒng)間切換策略，這里不涉及。
S38MME/UPE向SGSN更新UE上下文信息。包括控制面的和用戶面的。同時，SGSN配置UTRAN/GERAN中的UE上下文后返回確認信息。
S39MME/UPE指示UE系統(tǒng)間切換成功。
S40UE切換到3GPP UTRAN/GERAN接入系統(tǒng)中進行正常的業(yè)務。
下圖圖6是UE首選UTRAN/GERAN接入系統(tǒng)時的網(wǎng)絡附著過程和激活模式下的切換信息流程。
詳細描述如下S51多模UE開機后，采用基于時間片輪流的方法接收不同接入系統(tǒng)的廣播信息，進行網(wǎng)絡發(fā)現(xiàn)過程。所采用的時間片是相當短的，根據(jù)具體的系統(tǒng)綜合考慮后設置。如果某一時刻只搜索到一個接入網(wǎng)絡，立即進行注冊過程。如果搜索到多個網(wǎng)絡可以根據(jù)UE的配置快速進入到其中的一個網(wǎng)絡進行注冊過程。圖中表示了UE發(fā)現(xiàn)了兩個接入系統(tǒng)E-UTRAN和UTRAN。
S52根據(jù)不同的接入系統(tǒng)選擇方案，圖中選擇了首先接入UTRAN/GERAN接入系統(tǒng)。UE向SGSN發(fā)送Attach Request消息。此消息中包含有老的注冊信息，例如臨時ID，如果沒有老的注冊信息，包含永久ID。所采用的接入系統(tǒng)選擇方案可以是根據(jù)接入網(wǎng)絡的優(yōu)先級進行網(wǎng)絡注冊過程，這個接入網(wǎng)絡的優(yōu)先級可以根據(jù)UE的預設值進行設置，也可以根據(jù)網(wǎng)絡運營商的設置，或者根據(jù)UE的經(jīng)驗積累值進行。
S53SGSN向老MME/UPE或老SGSN發(fā)送識別請求。
S54老MME/UPE或老SGSN向SGSN發(fā)送識別響應，MME/UPE通過將老的注冊信息發(fā)送給老MME/UPE或者老SGSN，獲取用戶信息，如用戶永久標識。
S55SGSN對UE進行認證和授權，并保存UE安全信息。
S56SGSN向HSS注冊自己，將自己與服務的UE綁定起來。
S57或者S57’HSS向old MME/UPE或者old SGSN發(fā)送刪除UE注冊信息的指令。
S58HSS向SGSN發(fā)送注冊確認的指令，授權默認IP接入承載的用戶簽約數(shù)據(jù)傳送給SGSN。默認IP接入承載的策略計費控制信息也傳送給SGSN。
S59根據(jù)SGSN的策略計費控制規(guī)則用戶特性參數(shù)包括簽約數(shù)據(jù)、HPLMN、VPLMN策略等，SGSN建立起到UE的用戶面，配置UE IP地址，設置默認的或特定的策略和計費規(guī)則。
S60SGSN配置UTRAN/GERAN默認IP接入承載的QoS參數(shù)。
S61SGSN通知UE網(wǎng)絡附著接受。分配臨時標識和IP地址給UE。
S62UE應答網(wǎng)絡附著成功。至此，首選的接入網(wǎng)絡UTRAN/GERAN附著過程結束。
S63網(wǎng)絡附著成功后，SGSN了解Tracking Area級的UE位置狀況，根據(jù)運營商的網(wǎng)絡部署情況，當3GPP UTRAN/GERAN網(wǎng)絡和3GPP E-UTRAN網(wǎng)絡部分重疊時，SGSN主動發(fā)起向另一個接入網(wǎng)絡的網(wǎng)絡附著過程。圖中SGSN向3GPP E-UTRAN接入網(wǎng)絡的核心網(wǎng)網(wǎng)關MME/UPE主動發(fā)起網(wǎng)絡附著過程。此消息中包含有UE的安全信息。
S64MME/UPE進行安全驗證合格后，向SGSN發(fā)送網(wǎng)絡附著響應。
S65MME/UPE和SGSN之間傳送UE上下文信息。包括用戶簽約數(shù)據(jù)、策略計費控制規(guī)則、QoS參數(shù)等。
S66MME/UPE向SGSN發(fā)送網(wǎng)絡附著確認。至此，第二個網(wǎng)絡E-UTRAN附著過程結束。
S67如果UE需要進行業(yè)務，UE進入激活模式狀態(tài)。當UE移動到UTRAN/GERAN網(wǎng)絡邊緣時，如果UE決定進行系統(tǒng)間切換時，UE向SGSN發(fā)送系統(tǒng)間切換指令。指令中包括有目標系統(tǒng)的標識和路由區(qū)等信息。SGSN檢查是否向目標系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關節(jié)點MME/UPE傳送過UE網(wǎng)絡附著過程，如果是，SGSN通知要向目標系統(tǒng)的MME/UPE進行切換。如果否，進行其它的系統(tǒng)間切換策略，這里不涉及。
S68SGSN向MME/UPE更新UE上下文信息。包括控制面的和用戶面的。同時，MME/UPE配置E-UTRAN中的UE上下文后返回確認信息。
S69SGSN指示UE系統(tǒng)間切換成功。
S70UE切換到3GPP E-UTRAN接入系統(tǒng)中進行正常的業(yè)務。
現(xiàn)有技術到目前為止，關于在3GPP LTE/SAE E-UTRAN和3GPPUTRAN/GERAN之間的切換時網(wǎng)絡附著方面沒有處理。通過上述本發(fā)明公開的附著處理流程及切換流程，減少了激活模式下系統(tǒng)間切換過程中由于注冊信令交互而產(chǎn)生的時延，縮短了切換時間，并減少了UE與網(wǎng)絡之間的空口負載。
上述流程僅為本發(fā)明的實例，但本發(fā)明并非局限于上述兩個接入系統(tǒng)之間的附著與切換。任何本領域的技術人員能思之的變化都應落在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種不同接入系統(tǒng)共存時多模終端的網(wǎng)絡附著方法，其特征在于，包括(1)多模終端先完成與一個接入系統(tǒng)的網(wǎng)絡注冊；(2)當用戶處于不同接入系統(tǒng)重疊覆蓋區(qū)時，注冊成功的接入系統(tǒng)分別完成多模終端向重疊覆蓋區(qū)的其它接入系統(tǒng)的網(wǎng)絡注冊。
2.如權利要求
1所述的方法，其特征在于，步驟(2)中注冊成功的接入系統(tǒng)完成多模終端向其中一欲接入的接入系統(tǒng)的多模終端的網(wǎng)絡注冊具體為a1注冊成功的接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關向欲接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關發(fā)起附著請求，所述附著請求包括多模終端的安全信息；a2欲接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關進行安全驗證合格后，向注冊成功的接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關發(fā)送網(wǎng)絡附著響應；a3注冊成功的接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關向欲接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關傳送多模終端的上下文信息；a4欲接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關向注冊成功的接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關發(fā)送網(wǎng)絡附著確認。
3.如權利要求
1或2所述的方法，其特征在于，步驟(1)中多模終端開機后，采用基于時間片輪流的方式接收不同接入系統(tǒng)的廣播信息，若多模終端檢測到一個接入系統(tǒng)，則多模終端完成與該接入系統(tǒng)的網(wǎng)絡注冊，否則多模終端與檢測到的多個接入系統(tǒng)的其中一接入系統(tǒng)完成網(wǎng)絡注冊。
4.如權利要求
3所述的方法，其特征在于，多模終端根據(jù)預先設定的網(wǎng)絡優(yōu)先級確定先完成網(wǎng)絡注冊的接入系統(tǒng)。
5.如權利要求
4所述的方法，其特征在于，網(wǎng)絡優(yōu)先級根據(jù)多模終端的預設值、根據(jù)網(wǎng)絡運營商的設定或者根據(jù)多模終端的經(jīng)驗積累值進行設定。
6.如權利要求
1或者2所述的方法，其特征在于步驟(1)中多模終端先完成與一個接入系統(tǒng)的網(wǎng)絡注冊具體為b1多模終端將用戶注冊信息發(fā)送至接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關，請求進行網(wǎng)絡注冊；b2接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關通過注冊信息找到老接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關，獲得用戶信息；b3接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關對多模終端進行認證和授權，并保存多模終端的安全信息；b4接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關向用戶簽約服務器HSS進行注冊，要求接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關和多模終端的綁定，以便HSS向老接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關發(fā)送刪除多模終端的注冊信息；b5用戶簽約服務器HSS向接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關配置簽約數(shù)據(jù)、位置更新；b6接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關通知多模終端附著接受；b7多模終端應答網(wǎng)絡附著成功。
7.如權利要求
1或2所述的方法，其特征在于，步驟(2)中先注冊成功的接入系統(tǒng)根據(jù)網(wǎng)絡部署和多模終端的跟蹤區(qū)Tracking Area級位置主動向其他接入系統(tǒng)發(fā)起網(wǎng)絡注冊。
8.一種接入系統(tǒng)間切換方法，用于多模終端從源接入系統(tǒng)切換至目標接入系統(tǒng)，其特征在于，包括(1)當多模終端處于源接入系統(tǒng)和目標接入系統(tǒng)的重疊覆蓋區(qū)時，多模終端同時附著源接入系統(tǒng)和目標接入系統(tǒng)；(2)若多模終端決定進行系統(tǒng)間切換，則向源接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關發(fā)送系統(tǒng)間切換指令，所述指令中包含目標接入系統(tǒng)的標識和路由區(qū)信息；(3)源接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關通知目標接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關需要向目標接入系統(tǒng)進行切換；(4)源接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關向目標接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關發(fā)送多模終端的上下文信息，目標接入系統(tǒng)配置多模終端的上下文信息后返回確認信息；(5)源接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關向多模終端發(fā)送系統(tǒng)間切換成功。
9.如權利要求
8所述的方法，其特征在于，步驟(1)多模終端同時附著源接入系統(tǒng)和目標接入系統(tǒng)具體為多模終端先完成與源接入系統(tǒng)的網(wǎng)絡注冊；源接入系統(tǒng)再完成多模終端與目標接入系統(tǒng)的網(wǎng)絡注冊。
10.如權利要求
9所述的方法，其特征在于，源接入系統(tǒng)再完成多模終端與目標接入系統(tǒng)的網(wǎng)絡注冊具體為a1源接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關向目標接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關發(fā)起附著請求，所述附著請求包括多模終端的安全信息；a2目標接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關進行安全驗證合格后，向源接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關發(fā)送網(wǎng)絡附著響應；a3源接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關向目標接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關傳送多模終端的上下文信息；a4目標接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關向源接入系統(tǒng)的核心網(wǎng)網(wǎng)關發(fā)送網(wǎng)絡附著確認。
專利摘要
一種不同接入系統(tǒng)共存時多模終端的網(wǎng)絡附著方法，包括1)多模終端先完成與一個接入系統(tǒng)的網(wǎng)絡注冊；(2)當用戶處于不同接入系統(tǒng)重疊覆蓋區(qū)時，注冊成功的接入系統(tǒng)分別完成多模終端向重疊覆蓋區(qū)的其它接入系統(tǒng)的網(wǎng)絡注冊。當多模終端處于不同接入系統(tǒng)的重疊覆蓋區(qū)時，多模終端同時附著該重疊覆蓋區(qū)內(nèi)的所有接入系統(tǒng)，在后續(xù)多模終端決定進行系統(tǒng)間切換時，只需要更新目標接入系統(tǒng)的多模終端的上下文信息，從而減少了整個切換過程中的信令交互，大大縮短了時間。
文檔編號H04W88/06GK1992958SQ200510048320
公開日2007年7月4日 申請日期2005年12月28日
發(fā)明者習建德, 王文清, 熊春山, 姜怡華 申請人:上海原動力通信科技有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan