專利名稱：一種移動(dòng)終端網(wǎng)絡(luò)附著方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線通信領(lǐng)域，尤其涉及當(dāng)核心網(wǎng)設(shè)備失效后，附著于其上的移動(dòng)終端重新進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)附著的方法。
背景技術(shù)：
通用移動(dòng)通信系統(tǒng)(Universal Mobile Telecommunications System，UMTS)是3GPP組織定義的一種第三代無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示。UMTS網(wǎng)絡(luò)由核心網(wǎng)、無(wú)線接入網(wǎng)和用戶設(shè)備組成。核心網(wǎng)包括電路域和分組域，電路域提供基于電路交換的業(yè)務(wù)(例如語(yǔ)音業(yè)務(wù))，而分組域提供基于分組交換的業(yè)務(wù)(例如Internet訪問(wèn))。無(wú)線接入網(wǎng)提供無(wú)線的空中接口，用戶設(shè)備是用戶使用的終端設(shè)備。
分組域核心網(wǎng)由服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn)(Serving GPRS Support Node，SGSN)、網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(diǎn)(Gateway GPRS Support GGSN)組成；電路域核心網(wǎng)為移動(dòng)交換中心MSC(Mobile Switching Center，MSC)；無(wú)線接入網(wǎng)由無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器(Radio Network Controller，RNC)和小區(qū)基站NodeB組成。每個(gè)SGSN和MSC可連接若干個(gè)RNC，每個(gè)RNC可連接若干個(gè)NodeB。由RNC和NodeB組成的無(wú)線接入網(wǎng)在UMTS網(wǎng)絡(luò)中，被稱為UMTS陸地?zé)o線接入網(wǎng)絡(luò)(UMTS Terrestrial Radio Access Network，UTRAN)。
當(dāng)前，3GPP組織正在研究UMTS網(wǎng)絡(luò)向后演進(jìn)的下一代網(wǎng)絡(luò)(也稱為演進(jìn)網(wǎng)絡(luò))，并制定演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)將具有很多新的特點(diǎn)，例如只提供分組型業(yè)務(wù)，語(yǔ)音、視頻電話等實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)也將以分組的方式來(lái)提供；實(shí)現(xiàn)全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)設(shè)備通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)互連，每個(gè)移動(dòng)終端附著后分配IP地址。演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性。
參見(jiàn)圖2，為演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的主要組成部分示意圖。演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)由三部分組成演進(jìn)無(wú)線接入網(wǎng)E-RAN(Evolved Radio Access Network)、演進(jìn)分組核心網(wǎng)(Evolved Packet Core，EPC)和移動(dòng)臺(tái)(Mobile Station，MS)(移動(dòng)臺(tái)即移動(dòng)終端)。演進(jìn)分組核心網(wǎng)中有三個(gè)邏輯功能實(shí)體移動(dòng)性管理實(shí)體(MobilityManagement Entity，MME)、用戶面實(shí)體(User Plane Entity，UPE)和接入系統(tǒng)間錨點(diǎn)(Inter AS Anchor，IASA)。
MME用于實(shí)現(xiàn)移動(dòng)性管理，UPE用于實(shí)現(xiàn)分組會(huì)話管理和用戶面分組數(shù)據(jù)的處理，IASA用于實(shí)現(xiàn)演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)與外部分組數(shù)據(jù)網(wǎng)(Packet Data Network，PDN)的接入、以及演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)與其他非3GPP網(wǎng)絡(luò)(如無(wú)線局域網(wǎng)WLAN)之間的切換和漫游功能。演進(jìn)無(wú)線接入網(wǎng)主要提供無(wú)線的空中接口(例如無(wú)線信道)，以及無(wú)線資源相關(guān)的功能(例如功率控制、無(wú)線資源管理)。演進(jìn)無(wú)線接入網(wǎng)與演進(jìn)分組核心網(wǎng)之間為S1接口，演進(jìn)分組核心網(wǎng)與外部分組數(shù)據(jù)網(wǎng)之間的接口為Gi接口。
三個(gè)邏輯功能實(shí)體MME、UPE和IASA如何部署在不同的物理設(shè)備，3GPP組織目前沒(méi)有確定，有四種可能的方式，方式一MME/UPE/IASA三個(gè)邏輯功能實(shí)體位于同一個(gè)物理設(shè)備；方式二MME/UPE合并于一個(gè)物理設(shè)備，而IASA位于另一個(gè)物理設(shè)備；方式三UPE與IASA合并在一個(gè)物理設(shè)備，而MME位于另一個(gè)物理設(shè)備；方式四MME/UPE/IASA三個(gè)實(shí)體相互分離；本發(fā)明適用于以上四種方式，為了更清楚地描述本發(fā)明的技術(shù)特征，本發(fā)明以方式一為例，即如圖2所示，MME/UPE/IASA三個(gè)邏輯功能實(shí)體位于同一個(gè)物理設(shè)備，即EPC設(shè)備。
參見(jiàn)圖3，為演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)。在圖3所示的演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)中，EPC設(shè)備與E-RAN之間通過(guò)IP承載網(wǎng)絡(luò)互連，即S1接口的傳輸由IP傳輸網(wǎng)絡(luò)提供，因此EPC設(shè)備與E-RAN多對(duì)多互連。若干EPC設(shè)備組成一個(gè)EPC設(shè)備池，與之相連的所有E-RAN的覆蓋區(qū)形成池區(qū)域(Pool Area)。MS第一次進(jìn)入該池區(qū)域時(shí)，由E-RAN選擇一個(gè)合適的EPC設(shè)備為該MS提供服務(wù)(例如選擇負(fù)載較輕的EPC設(shè)備)。在池區(qū)域內(nèi)，將由同一個(gè)EPC設(shè)備為MS提供服務(wù)，該EPC設(shè)備為服務(wù)EPC設(shè)備。只有在異常情況下(例如EPC設(shè)備過(guò)載或重啟時(shí))，MS將被轉(zhuǎn)移到其他EPC設(shè)備，服務(wù)EPC設(shè)備才發(fā)生改變。
與UMTS網(wǎng)絡(luò)類似，在演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)中，MS開(kāi)機(jī)之后必須首先選擇網(wǎng)絡(luò)并執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)注冊(cè)，只有成功注冊(cè)之后MS才能使用演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)所提供的業(yè)務(wù)。網(wǎng)絡(luò)注冊(cè)就是MS附著到演進(jìn)核心網(wǎng)的過(guò)程，演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)對(duì)MS進(jìn)行鑒權(quán)，鑒權(quán)成功后演進(jìn)分組核心網(wǎng)為MS分配臨時(shí)標(biāo)識(shí)和IP地址、創(chuàng)建通信上下文信息、建立缺省IP承載(缺省IP承載用于承載一些特殊的業(yè)務(wù)，例如無(wú)須計(jì)費(fèi)的業(yè)務(wù)、IMS業(yè)務(wù)的SIP信令數(shù)據(jù)等)。演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋區(qū)域被劃分為不同的跟蹤區(qū)(Tracking Area，TA)，每個(gè)跟蹤區(qū)由跟蹤區(qū)標(biāo)識(shí)(Tracking Area Identity，TA ID)唯一標(biāo)識(shí)。MS有一個(gè)周期定時(shí)器，用于定時(shí)(約40分鐘～幾個(gè)小時(shí))觸發(fā)周期性TA更新。周期定時(shí)器超時(shí)或者M(jìn)S移動(dòng)到新的跟蹤區(qū)，將觸發(fā)TA更新流程，TA更新的流程與網(wǎng)絡(luò)注冊(cè)流程類似。執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)附著或TA更新流程時(shí)，若服務(wù)EPC設(shè)備失效，E-RAN會(huì)選擇新的EPC設(shè)備作為服務(wù)EPC設(shè)備。
參見(jiàn)圖4，為演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)附著流程示意圖，MS進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)附著的步驟包括1、開(kāi)機(jī)后，MS搜索網(wǎng)絡(luò)。若發(fā)現(xiàn)若干個(gè)網(wǎng)絡(luò)(例如；UMTS網(wǎng)絡(luò)、演進(jìn)網(wǎng)絡(luò))，MS需要選擇合適的網(wǎng)絡(luò)。在此，MS選擇了演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)(關(guān)于如何選擇網(wǎng)絡(luò)已超出本發(fā)明范圍，在此不祥述)。
2、MS向EPC設(shè)備發(fā)送附著請(qǐng)求消息，消息中攜帶有用戶標(biāo)識(shí)。當(dāng)E-RAN收到附著請(qǐng)求消息后，E-RAN為MS選擇一個(gè)合適的EPC設(shè)備，并將附著請(qǐng)求消息路由到該EPC設(shè)備(關(guān)于E-RAN如何選擇EPC設(shè)備已超出本發(fā)明范圍，在此不祥述)。
3、家鄉(xiāng)用戶服務(wù)器(Home Subscriber Server，HSS)和EPC設(shè)備對(duì)MS進(jìn)行鑒權(quán)(關(guān)于鑒權(quán)過(guò)程已超出本發(fā)明范圍，在此不祥述)。
4、鑒權(quán)成功后，EPC設(shè)備向HSS發(fā)送注冊(cè)請(qǐng)求消息，消息中至少攜帶EPC設(shè)備的標(biāo)識(shí)。
5、HSS存儲(chǔ)EPC設(shè)備的標(biāo)識(shí)并應(yīng)答一條注冊(cè)確認(rèn)消息，在消息中攜帶該移動(dòng)用戶的簽約數(shù)據(jù)；6、HSS注冊(cè)成功后，EPC設(shè)備為MS分配臨時(shí)標(biāo)識(shí)和IP地址，為MS創(chuàng)建通信上下文信息并建立缺省IP承載。
7、EPC設(shè)備向MS應(yīng)答一條附著接受消息，消息中攜帶為MS分配的臨時(shí)標(biāo)識(shí)和IP地址，消息中還攜帶周期TA更新定時(shí)器時(shí)長(zhǎng)。臨時(shí)標(biāo)識(shí)中攜帶有EPC設(shè)備在EPC設(shè)備池內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)資源標(biāo)識(shí)(Network Resource Identity，NRI)，如在P-TMSI中，有10Bit用于表示NRI。
8、MS存儲(chǔ)附著接受消息中攜帶的臨時(shí)標(biāo)識(shí)、IP地址等參數(shù)。若附著確認(rèn)消息中攜帶有新的臨時(shí)標(biāo)識(shí)或IP地址，MS需要向EPC設(shè)備應(yīng)答一條附著確認(rèn)消息，指示新的臨時(shí)標(biāo)識(shí)或IP地址已經(jīng)被使用。至此，MS已經(jīng)成功注冊(cè)到演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)，獲得了臨時(shí)標(biāo)識(shí)和IP地址。
9、如果MS具有IP多媒體子系統(tǒng)(IP Multimedia System，IMS)能力且用戶需要使用IMS業(yè)務(wù)，MS將執(zhí)行IMS注冊(cè)。(關(guān)于IMS注冊(cè)過(guò)程已超出本發(fā)明范圍，在此不祥述)演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)中，MS有兩種狀態(tài)空閑態(tài)LTE-Idle和激活態(tài)LTE-Active。MS完成網(wǎng)絡(luò)注冊(cè)之后若沒(méi)有數(shù)據(jù)傳輸，則由LTE-Active態(tài)釋放到LTE-Idle態(tài)。LTE-Idle態(tài)下，EPC設(shè)備保存有MS的上下文信息、IP地址和缺省IP承載，E-RAN將釋放MS的網(wǎng)絡(luò)資源、刪除MS的上下文信息，EPC設(shè)備與MS之間沒(méi)有數(shù)據(jù)鏈路。若MS與網(wǎng)絡(luò)之間需要傳輸數(shù)據(jù)或者執(zhí)行其他信令活動(dòng)(例如位置更新活動(dòng))時(shí)，MS再遷移到LTE-Active態(tài)。LTE-Active態(tài)下，E-RAN有MS的上下文信息，MS分配有無(wú)線信道資源，MS與網(wǎng)絡(luò)之間可隨時(shí)傳輸分組數(shù)據(jù)和信令消息。
EPC設(shè)備過(guò)載或準(zhǔn)備重啟時(shí)，其中的部分或全部移動(dòng)用戶可被轉(zhuǎn)移到其他的EPC設(shè)備中，由其他的EPC設(shè)備提供服務(wù)。但是，如果服務(wù)EPC設(shè)備失效(例如設(shè)備故障、設(shè)備損壞、系統(tǒng)癱瘓或掉電)，EPC設(shè)備中正在進(jìn)行的通信業(yè)務(wù)被中斷。此時(shí)，若MS未發(fā)起新的業(yè)務(wù)呼叫，而網(wǎng)絡(luò)有下行數(shù)據(jù)需要發(fā)送給MS(如外部分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)有分組數(shù)據(jù)要發(fā)送給MS)時(shí)，由于服務(wù)EPC設(shè)備不可用，無(wú)法與MS建立連接，數(shù)據(jù)不能通過(guò)EPC設(shè)備傳送到MS而被丟棄，因此下行業(yè)務(wù)不能建立。只有在MS進(jìn)行跟蹤區(qū)更新時(shí)，才能通過(guò)重新執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)附著過(guò)程，選擇另一個(gè)可用的EPC設(shè)備作為服務(wù)EPC設(shè)備，建立下行的被叫業(yè)務(wù)。
通常，MS會(huì)執(zhí)行周期性TA更新，但周期時(shí)間比較長(zhǎng)(40分鐘～幾個(gè)小時(shí))，因此，在EPC設(shè)備失效后的很長(zhǎng)一段時(shí)間，MS的被叫業(yè)務(wù)無(wú)法建立。
同樣，在UMTS網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)SGSN失效時(shí)，也沒(méi)有解決方案解決受影響的移動(dòng)終端在一段時(shí)間內(nèi)不能建立下行業(yè)務(wù)的問(wèn)題。因此，在UMTS網(wǎng)絡(luò)的核心網(wǎng)(電路域核心網(wǎng)MSC或分組域核心網(wǎng)中的SGSN)失效，以及在演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)中的EPC設(shè)備失效后，如何保證受影響的移動(dòng)終端保持后續(xù)業(yè)務(wù)，是UMTS網(wǎng)絡(luò)和演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)需要解決的問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種移動(dòng)終端重新附著網(wǎng)絡(luò)的方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中當(dāng)核心網(wǎng)設(shè)備失效后，網(wǎng)絡(luò)在一段時(shí)間內(nèi)無(wú)法為受影響的用戶建立下行業(yè)務(wù)的問(wèn)題。
本發(fā)明方法包括無(wú)線接入網(wǎng)獲知移動(dòng)終端附著的核心網(wǎng)設(shè)備失效后廣播系統(tǒng)信息，攜帶失效核心網(wǎng)設(shè)備標(biāo)識(shí)；移動(dòng)終端根據(jù)該核心網(wǎng)設(shè)備標(biāo)識(shí)判斷是否附著于該失效的核心網(wǎng)設(shè)備，若是，則發(fā)起網(wǎng)絡(luò)附著；否則，不作處理。
所述失效核心網(wǎng)設(shè)備標(biāo)識(shí)為該核心網(wǎng)設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中的唯一標(biāo)識(shí)，或在所屬核心網(wǎng)設(shè)備池中的標(biāo)識(shí)。
根據(jù)本發(fā)明的上述方法，所述移動(dòng)終端根據(jù)所述失效核心網(wǎng)設(shè)備標(biāo)識(shí)判斷是否附著于該失效的核心網(wǎng)設(shè)備，包括步驟將所述失效核心網(wǎng)設(shè)備標(biāo)識(shí)與移動(dòng)終端本地保存的核心網(wǎng)設(shè)備標(biāo)識(shí)進(jìn)行比較，若相同，則判斷該移動(dòng)終端附著于所述失效的核心網(wǎng)設(shè)備；否則，判斷該移動(dòng)終端未附著于所述失效的核心網(wǎng)設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的上述方法，所述無(wú)線接入網(wǎng)獲知所述核心網(wǎng)設(shè)備失效，包括步驟所述無(wú)線接入網(wǎng)檢測(cè)到所述核心網(wǎng)設(shè)備的傳輸鏈路故障時(shí)，判斷所述核心網(wǎng)設(shè)備失效；或所述無(wú)線接入網(wǎng)在指定時(shí)間內(nèi)未收到所述核心網(wǎng)設(shè)備發(fā)送的周期性探測(cè)消息時(shí)，判斷所述核心網(wǎng)設(shè)備失效；或所述無(wú)線接入網(wǎng)收到操作維護(hù)系統(tǒng)發(fā)送的所述核心網(wǎng)設(shè)備失效的信息時(shí)，確定所述核心網(wǎng)設(shè)備失效。
所述無(wú)線接入網(wǎng)獲知核心網(wǎng)設(shè)備失效后，立即或延遲廣播所述系統(tǒng)信息。
根據(jù)本發(fā)明的上述方法，所述無(wú)線接入網(wǎng)廣播的所述系統(tǒng)信息中攜帶網(wǎng)絡(luò)附著期限參數(shù)，指示移動(dòng)終端在該期限參數(shù)指定的時(shí)間內(nèi)發(fā)起網(wǎng)絡(luò)附著。
所述移動(dòng)終端收到所述系統(tǒng)信息后，根據(jù)攜帶的所述網(wǎng)絡(luò)附著期限參數(shù)產(chǎn)生一個(gè)不超過(guò)該期限參數(shù)值的隨機(jī)時(shí)間長(zhǎng)度，并開(kāi)始計(jì)時(shí)；當(dāng)計(jì)時(shí)時(shí)間達(dá)到該隨機(jī)時(shí)間長(zhǎng)度時(shí)，所述移動(dòng)終端發(fā)起網(wǎng)絡(luò)附著。
所述網(wǎng)絡(luò)附著期限參數(shù)值小于周期跟蹤區(qū)更新的周期。
若所述網(wǎng)絡(luò)附著期限參數(shù)值為零，則移動(dòng)終端在收到廣播的系統(tǒng)信息后，立即發(fā)起網(wǎng)絡(luò)附著。
根據(jù)本發(fā)明的上述方法，移動(dòng)終端發(fā)起網(wǎng)絡(luò)附著后，所述無(wú)線接入網(wǎng)在失效核心網(wǎng)設(shè)備所屬的核心網(wǎng)設(shè)備池中選擇一個(gè)新的核心網(wǎng)設(shè)備作為所述移動(dòng)終端的服務(wù)核心網(wǎng)設(shè)備；
所述移動(dòng)終端附著到該新的核心網(wǎng)設(shè)備上。
根據(jù)本發(fā)明的上述方法，所述無(wú)線接入網(wǎng)為演進(jìn)無(wú)線接入網(wǎng)E-RAN，所述核心網(wǎng)設(shè)備為演進(jìn)分組核心網(wǎng)EPC設(shè)備；或所述無(wú)線接入網(wǎng)為無(wú)線接入網(wǎng)RAN或UMTS網(wǎng)絡(luò)無(wú)線接入網(wǎng)UTRAN，所述核心網(wǎng)設(shè)備為服務(wù)通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)支持節(jié)點(diǎn)SGSN或移動(dòng)交換中心MSC。
本發(fā)明的有益效果如下(1)采用本發(fā)明，當(dāng)核心網(wǎng)設(shè)備失效后，附著在該核心網(wǎng)設(shè)備中的移動(dòng)終端能夠及時(shí)重新發(fā)起網(wǎng)絡(luò)附著，被無(wú)線接入網(wǎng)轉(zhuǎn)移到其他核心網(wǎng)設(shè)備中繼續(xù)為用戶提供業(yè)務(wù)，避免網(wǎng)絡(luò)在一段時(shí)間內(nèi)無(wú)法為受影響的用戶建立下行業(yè)務(wù)。
(2)無(wú)線接入網(wǎng)獲知核心網(wǎng)設(shè)備失效后，延遲一段時(shí)間再向其覆蓋區(qū)域內(nèi)的移動(dòng)終端廣播系統(tǒng)信息，從而避免了因核心網(wǎng)設(shè)備失效造成無(wú)線接入網(wǎng)在釋放大量網(wǎng)絡(luò)資源的同時(shí)處理大量受影響的移動(dòng)終端的網(wǎng)絡(luò)附著請(qǐng)求而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)過(guò)載。
(3)無(wú)線接入網(wǎng)在向移動(dòng)終端廣播的系統(tǒng)信息中攜帶附著期限參數(shù)，使受核心網(wǎng)設(shè)備失效影響的移動(dòng)終端能夠在該期限指定的時(shí)間內(nèi)發(fā)起網(wǎng)絡(luò)附著。
(4)受核心網(wǎng)設(shè)備失效影響的移動(dòng)終端根據(jù)網(wǎng)絡(luò)附著期限參數(shù)產(chǎn)生隨機(jī)時(shí)間值，并在計(jì)時(shí)時(shí)間達(dá)到該隨機(jī)時(shí)間時(shí)，發(fā)起網(wǎng)絡(luò)附著，從而避免了同一時(shí)刻有大量的移動(dòng)終端發(fā)起網(wǎng)絡(luò)附著而導(dǎo)致無(wú)線接入網(wǎng)和核心網(wǎng)過(guò)載。
圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的UMTS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)中演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的主要組成部分示意圖；圖3為現(xiàn)有技術(shù)中演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為現(xiàn)有技術(shù)中演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)附著流程圖；圖5為本發(fā)明核心網(wǎng)設(shè)備失效后的網(wǎng)絡(luò)附著的流程示意圖；
圖6為本發(fā)明演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)中EPC設(shè)備失效時(shí)的網(wǎng)絡(luò)附著流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的思路是當(dāng)接入網(wǎng)獲知核心網(wǎng)設(shè)備失效后，通過(guò)廣播系統(tǒng)信息指示所有受影響的移動(dòng)終端執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)附著，移動(dòng)終端成功完成網(wǎng)絡(luò)附著后，被轉(zhuǎn)移到其他核心網(wǎng)設(shè)備中。
參見(jiàn)圖5，為本發(fā)明核心網(wǎng)設(shè)備失效后的網(wǎng)絡(luò)附著的流程示意圖，具體步驟包括S1、無(wú)線接入網(wǎng)獲知核心網(wǎng)設(shè)備失效。
無(wú)線接入網(wǎng)獲知核心網(wǎng)設(shè)備失效的方法至少有三種1)通過(guò)檢測(cè)S1接口的傳輸鏈路來(lái)判斷核心網(wǎng)設(shè)備是否失效。例如，若S1接口的所有傳輸鏈路故障或中斷，則可認(rèn)為該核心網(wǎng)設(shè)備失效。
2)通過(guò)檢測(cè)接入網(wǎng)與核心網(wǎng)設(shè)備之間發(fā)送的周期性探測(cè)消息來(lái)判斷核心網(wǎng)設(shè)備是否失效。若接入網(wǎng)在一段時(shí)間內(nèi)未收到核心網(wǎng)設(shè)備的探測(cè)消息，則認(rèn)為該核心網(wǎng)設(shè)備失效。
3)通過(guò)操作維護(hù)O&M命令獲知核心網(wǎng)設(shè)備失效。一旦操作維護(hù)系統(tǒng)檢測(cè)到核心網(wǎng)設(shè)備失效，操作維護(hù)系統(tǒng)向與該失效的核心網(wǎng)設(shè)備相連的所有無(wú)線接入網(wǎng)發(fā)送O&M命令，指示出該核心網(wǎng)設(shè)備已經(jīng)失效。
S2、無(wú)線接入網(wǎng)在延遲一段時(shí)間后，向其覆蓋區(qū)域內(nèi)的移動(dòng)終端廣播特定的系統(tǒng)信息。
通常，無(wú)線通信系統(tǒng)都提供廣播信道，用于向覆蓋區(qū)域內(nèi)所有移動(dòng)終端廣播網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)信息，例如運(yùn)營(yíng)商信息、網(wǎng)絡(luò)特性信息、無(wú)線接入?yún)?shù)等。當(dāng)無(wú)線接入網(wǎng)獲知某核心網(wǎng)設(shè)備失效后，無(wú)線接入網(wǎng)向覆蓋區(qū)域內(nèi)的所有移動(dòng)終端廣播特定的系統(tǒng)信息，該系統(tǒng)信息用來(lái)指示受核心網(wǎng)設(shè)備失效影響的移動(dòng)終端執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)附著。
由于核心網(wǎng)設(shè)備失效后，無(wú)線接入網(wǎng)將釋放所有受其影響的移動(dòng)終端所占用的資源。當(dāng)接入網(wǎng)獲知某核心網(wǎng)設(shè)備失效時(shí)，無(wú)線接入網(wǎng)正在執(zhí)行大量的資源釋放處理，釋放那些在核心網(wǎng)設(shè)備失效前在進(jìn)行業(yè)務(wù)的移動(dòng)終端所占用的無(wú)線資源，若此時(shí)廣播系統(tǒng)消息指示移動(dòng)終端執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)附著，大量移動(dòng)終端請(qǐng)求執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)附著將急劇增加無(wú)線接入網(wǎng)和核心網(wǎng)設(shè)備的負(fù)載。因此，無(wú)線接入網(wǎng)可在檢測(cè)到核心網(wǎng)設(shè)備失效的一段時(shí)間(例如5分鐘，具體實(shí)現(xiàn)可由通過(guò)O&M來(lái)配置)后，再?gòu)V播特定的系統(tǒng)信息，這樣可以有效避免網(wǎng)絡(luò)過(guò)載。
廣播的系統(tǒng)信息至少攜帶以下參數(shù)1)失效核心網(wǎng)設(shè)備標(biāo)識(shí)該標(biāo)識(shí)可以是核心網(wǎng)設(shè)備在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的唯一標(biāo)識(shí)，也可以是僅用于在其所屬的核心網(wǎng)設(shè)備池內(nèi)識(shí)別該核心網(wǎng)設(shè)備的標(biāo)識(shí)，例如網(wǎng)絡(luò)資源標(biāo)識(shí)(NetworkResource Identity，NRI)，每個(gè)NRI唯一對(duì)應(yīng)一個(gè)核心網(wǎng)設(shè)備。系統(tǒng)信息中必須攜帶該失效核心網(wǎng)設(shè)備標(biāo)識(shí)，否則附著在其他核心網(wǎng)設(shè)備中的移動(dòng)終端也會(huì)根據(jù)系統(tǒng)信息的指示執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)附著。
2)網(wǎng)絡(luò)附著期限值該期限值用于指示受核心網(wǎng)設(shè)備失效影響的移動(dòng)終端，從接收到廣播的系統(tǒng)信息開(kāi)始，在指定的時(shí)間內(nèi)必須發(fā)起網(wǎng)絡(luò)注冊(cè)。若將期限值設(shè)置為0，則指示移動(dòng)終端在收到廣播的系統(tǒng)信息后，立即發(fā)起網(wǎng)絡(luò)附著。期限值應(yīng)不大于正常情況下周期TA更新的周期。
S3、移動(dòng)終端收到特定的系統(tǒng)信息后，判斷自身是否附著在了失效的核心網(wǎng)設(shè)備上，若是，則執(zhí)行步驟S5；否則，執(zhí)行步驟S4。
移動(dòng)終端收到特定的系統(tǒng)信息后，將系統(tǒng)信息中攜帶的失效核心網(wǎng)設(shè)備標(biāo)識(shí)與移動(dòng)終端存儲(chǔ)的核心網(wǎng)設(shè)備標(biāo)識(shí)作比較，若兩者相同，則說(shuō)明該移動(dòng)終端附著的核心網(wǎng)設(shè)備已經(jīng)失效，該移動(dòng)終端會(huì)受到核心網(wǎng)設(shè)備失效的影響，需要根據(jù)系統(tǒng)信息的指示發(fā)起網(wǎng)絡(luò)附著；若兩者不同，則說(shuō)明該移動(dòng)終端不受核心網(wǎng)設(shè)備失效的影響，移動(dòng)終端不作任何處理。
S4、移動(dòng)終端若判斷其不受核心網(wǎng)設(shè)備失效的影響，則不作任何處理。
S5、移動(dòng)終端判斷網(wǎng)絡(luò)附著期限值是否為零，若是，則執(zhí)行步驟S8；否則，執(zhí)行步驟S6。
S6、移動(dòng)終端根據(jù)網(wǎng)絡(luò)附著期限值產(chǎn)生隨機(jī)時(shí)間數(shù)，并設(shè)置開(kāi)啟定時(shí)器。
若在步驟S3中，移動(dòng)終端判斷附著的核心網(wǎng)設(shè)備失效，則還要進(jìn)一步檢查系統(tǒng)信息中攜帶的網(wǎng)絡(luò)附著期限值(假定數(shù)值為K)。若K＝0，則移動(dòng)終端立即發(fā)起網(wǎng)絡(luò)附著；否則，移動(dòng)終端產(chǎn)生一個(gè)0～K的隨機(jī)時(shí)間長(zhǎng)度，并使用該隨機(jī)時(shí)間值設(shè)置并啟動(dòng)一個(gè)定時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)。啟動(dòng)的定時(shí)器可以是控制周期TA更新的周期定時(shí)器，也可以是特定的定時(shí)器，或其他定時(shí)器。
S7、移動(dòng)終端判斷定時(shí)器是否超時(shí)，若是，則執(zhí)行步驟S8；否則，繼續(xù)保持定時(shí)器的計(jì)時(shí)狀態(tài)。
S8、移動(dòng)終端發(fā)起并完成網(wǎng)絡(luò)附著。
若在步驟S7中移動(dòng)終端啟動(dòng)的定時(shí)器超時(shí)，則在此步驟中，需停止定時(shí)器，并發(fā)起網(wǎng)絡(luò)附著。若在步驟S5中判斷網(wǎng)絡(luò)附著期限參數(shù)值K＝0，則移動(dòng)終端會(huì)在收到廣播的系統(tǒng)信息后立即發(fā)起網(wǎng)絡(luò)附著。
網(wǎng)絡(luò)附著的過(guò)程，與移動(dòng)終端開(kāi)機(jī)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)附著過(guò)程相同。由于當(dāng)前移動(dòng)終端的服務(wù)核心網(wǎng)設(shè)備失效，因此在網(wǎng)絡(luò)附著過(guò)程中，無(wú)線接入網(wǎng)在核心網(wǎng)設(shè)備池內(nèi)選擇一個(gè)新的核心網(wǎng)設(shè)備為移動(dòng)終端提供服務(wù)，所選核心網(wǎng)設(shè)備成為移動(dòng)終端新的服務(wù)核心網(wǎng)設(shè)備。新的服務(wù)核心網(wǎng)設(shè)備為移動(dòng)終端分配臨時(shí)標(biāo)識(shí)、分配IP地址、創(chuàng)建通信上下文信息、建立缺省IP承載。
移動(dòng)終端成功附著到新的核心網(wǎng)設(shè)備之后，若該移動(dòng)終端具有IMS能力且用戶需要使用IMS業(yè)務(wù)，則移動(dòng)終端執(zhí)行IMS注冊(cè)。此時(shí)的IMS注冊(cè)與開(kāi)機(jī)后執(zhí)行的IMS注冊(cè)相同。完成IMS注冊(cè)后，移動(dòng)終端的服務(wù)核心網(wǎng)設(shè)備地址和移動(dòng)終端的IP地址被成功注冊(cè)到IMS系統(tǒng)。
至此，受核心網(wǎng)設(shè)備失效影響的移動(dòng)終端在指定時(shí)間內(nèi)被成功轉(zhuǎn)移到核心網(wǎng)設(shè)備池內(nèi)的其他核心網(wǎng)設(shè)備中。
移動(dòng)終端成功附著到新的核心網(wǎng)設(shè)備和IMS系統(tǒng)之后，該移動(dòng)終端的所有業(yè)務(wù)可以正常建立。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)有下行數(shù)據(jù)發(fā)送給MS時(shí)，可通過(guò)當(dāng)前的服務(wù)核心網(wǎng)設(shè)備建立的數(shù)據(jù)鏈路傳送到MS，使下行的被叫業(yè)務(wù)正常進(jìn)行。
上述方法可應(yīng)用于3G系統(tǒng)，如UMTS，也可以應(yīng)用于演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)。在UMTS網(wǎng)絡(luò)中，在核心網(wǎng)MSC或SGSN失效后，由無(wú)線接入網(wǎng)UTRAN獲知核心網(wǎng)MSC或SGSN失效、進(jìn)行系統(tǒng)消息廣播，以及網(wǎng)絡(luò)附著的處理。在演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)中，在核心網(wǎng)EPC設(shè)備失效后，由演進(jìn)無(wú)線接入網(wǎng)E-RAN獲知EPC設(shè)備失效、進(jìn)行系統(tǒng)消息廣播，以及網(wǎng)絡(luò)附著的處理。
下面以演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)為例，對(duì)移動(dòng)終端在EPC設(shè)備失效后的網(wǎng)絡(luò)附著過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)描述。
參見(jiàn)圖6，為本發(fā)明演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)中EPC設(shè)備失效時(shí)的網(wǎng)絡(luò)附著流程圖。該EPC設(shè)備為MME/UPE/IASA設(shè)備。假定有K個(gè)EPC設(shè)備組成EPC設(shè)備池，有N個(gè)E-RAN與EPC設(shè)備池通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)互連，有M個(gè)MS附著在EPC1。EPC設(shè)備池內(nèi)，EPC1運(yùn)行正常。在EPC1附著有M個(gè)MS，這些MS包括處于空閑態(tài)的MS和處于連接態(tài)的MS。E-RAN不為空閑態(tài)的MS分配無(wú)線資源，而為連接態(tài)的MS分配有無(wú)線資源。EPC1失效后，附著在EPC1上的M個(gè)MS重新附著到EPCK的過(guò)程，包括1、EPC1失效，原因可能是設(shè)備故障、設(shè)備損壞、系統(tǒng)癱瘓。
2、E-RAN獲知EPC1失效。例如，操作維護(hù)系統(tǒng)經(jīng)O&M命令通知所有E-RAN，EPC1已經(jīng)失效，或者通過(guò)檢測(cè)S1接口的承載鏈路，可判斷EPC1故障。
3、獲知EPC1失效一段時(shí)間后，E-RAN在廣播的系統(tǒng)信息中增加特殊的指示信息，指示信息中包括失效EPC設(shè)備的標(biāo)識(shí)和網(wǎng)絡(luò)附著期限值。E-RAN在廣播信道上不斷發(fā)送系統(tǒng)信息。
4、MS收到系統(tǒng)信息后，檢查系統(tǒng)信息攜帶的參數(shù)，若系統(tǒng)信息中攜帶有失效EPC設(shè)備的標(biāo)識(shí)(例如，EPC1的NRI標(biāo)識(shí))，且與MS存儲(chǔ)的EPC設(shè)備的標(biāo)識(shí)相同，說(shuō)明該MS附著的EPC1失效，MS將會(huì)受到EPC1失效的影響，需要根據(jù)接收到的系統(tǒng)信息發(fā)起網(wǎng)絡(luò)附著。若兩個(gè)EPC設(shè)備標(biāo)識(shí)不相同，說(shuō)明MS未附著在EPC1，則MS不再執(zhí)行后續(xù)流程。
5、受EPC1失效影響的MS進(jìn)一步檢查系統(tǒng)信息中攜帶的網(wǎng)絡(luò)附著期限值(假定網(wǎng)絡(luò)附著期限值為K)，MS產(chǎn)生一個(gè)0～K的隨機(jī)時(shí)間值，MS使用該隨機(jī)時(shí)間值設(shè)置并啟動(dòng)一個(gè)定時(shí)器。
6、定時(shí)器超時(shí)，受EPC1失效影響的MS發(fā)起網(wǎng)絡(luò)附著流程。
網(wǎng)絡(luò)附著流程的執(zhí)行過(guò)程與MS開(kāi)機(jī)時(shí)執(zhí)行的網(wǎng)絡(luò)附著流程完全相同(參見(jiàn)圖4中的步驟1～8)。執(zhí)行新的網(wǎng)絡(luò)附著過(guò)程中，E-RAN為MS選擇新的EPC設(shè)備作為服務(wù)EPC設(shè)備。本實(shí)施例中，EPCK被選擇作為了新的服務(wù)EPC設(shè)備。對(duì)于不同的MS，E-RAN可能會(huì)選擇不同的EPC設(shè)備作為各MS的服務(wù)EPC設(shè)備，與E-RAN選擇服務(wù)EPC設(shè)備的算法實(shí)現(xiàn)有關(guān)。MS發(fā)起網(wǎng)絡(luò)附著流程的同時(shí)，還要將定時(shí)器停止計(jì)時(shí)。
7、受EPC1失效影響的MS成功附著到EPCK之后，若該MS具有IMS能力且用戶需要使用IMS業(yè)務(wù)，則該MS還要執(zhí)行IMS注冊(cè)。此時(shí)的IMS注冊(cè)過(guò)程，與MS開(kāi)機(jī)時(shí)執(zhí)行的IMS注冊(cè)過(guò)程完全相同。
在上述流程中，若在步驟5中，MS判斷網(wǎng)絡(luò)附著期限值位K＝0，則MS立即執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)附著。
另外，E-RAN可在廣播特定的系統(tǒng)信息一段時(shí)間后，停止特定信息的廣播，E-RAN廣播的時(shí)間長(zhǎng)度，可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)設(shè)定或配置。
通過(guò)以上流程描述可知，當(dāng)核心網(wǎng)設(shè)備失效后，附著在該核心網(wǎng)設(shè)備中的移動(dòng)終端能夠及時(shí)重新發(fā)起網(wǎng)絡(luò)附著，被無(wú)線接入網(wǎng)轉(zhuǎn)移到其他核心網(wǎng)設(shè)備中繼續(xù)為用戶提供業(yè)務(wù)，避免網(wǎng)絡(luò)在一段時(shí)間內(nèi)無(wú)法為受影響的用戶建立下行業(yè)務(wù)。另外，無(wú)線接入網(wǎng)在獲知核心網(wǎng)設(shè)備失效后，經(jīng)過(guò)小段時(shí)間的延遲再向移動(dòng)終端廣播系統(tǒng)信息，從而避免了接入網(wǎng)在釋放大量網(wǎng)絡(luò)資源的同時(shí)執(zhí)行大量的網(wǎng)絡(luò)附著處理而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)過(guò)載。無(wú)線接入網(wǎng)向移動(dòng)終端廣播的系統(tǒng)信息中攜帶附著期限參數(shù)，受核心網(wǎng)設(shè)備失效影響的移動(dòng)終端根據(jù)該期限參數(shù)產(chǎn)生隨機(jī)時(shí)間值，并根據(jù)該隨機(jī)時(shí)間值發(fā)起網(wǎng)絡(luò)附著，保證了移動(dòng)終端在指定的網(wǎng)絡(luò)附著期限內(nèi)都重新發(fā)起網(wǎng)絡(luò)附著，并同時(shí)均衡了無(wú)線接入網(wǎng)和核心網(wǎng)設(shè)備的負(fù)載，避免了同一時(shí)刻有大量的移動(dòng)終端發(fā)起網(wǎng)絡(luò)附著而加大網(wǎng)絡(luò)負(fù)載。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種移動(dòng)終端重新附著網(wǎng)絡(luò)的方法，包括無(wú)線接入網(wǎng)獲知移動(dòng)終端附著的核心網(wǎng)設(shè)備失效后廣播系統(tǒng)信息，攜帶失效核心網(wǎng)設(shè)備標(biāo)識(shí)；移動(dòng)終端根據(jù)該核心網(wǎng)設(shè)備標(biāo)識(shí)判斷是否附著于該失效的核心網(wǎng)設(shè)備，若是，則發(fā)起網(wǎng)絡(luò)附著；否則，不作處理。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述失效核心網(wǎng)設(shè)備標(biāo)識(shí)為該核心網(wǎng)設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中的唯一標(biāo)識(shí)，或在所屬核心網(wǎng)設(shè)備池中的標(biāo)識(shí)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述移動(dòng)終端根據(jù)所述失效核心網(wǎng)設(shè)備標(biāo)識(shí)判斷是否附著于該失效的核心網(wǎng)設(shè)備，包括步驟將所述失效核心網(wǎng)設(shè)備標(biāo)識(shí)與移動(dòng)終端本地保存的核心網(wǎng)設(shè)備標(biāo)識(shí)進(jìn)行比較，若相同，則判斷該移動(dòng)終端附著于所述失效的核心網(wǎng)設(shè)備；否則，判斷該移動(dòng)終端未附著于所述失效的核心網(wǎng)設(shè)備。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述無(wú)線接入網(wǎng)獲知所述核心網(wǎng)設(shè)備失效，包括步驟所述無(wú)線接入網(wǎng)檢測(cè)到所述核心網(wǎng)設(shè)備的傳輸鏈路故障時(shí)，判斷所述核心網(wǎng)設(shè)備失效；或所述無(wú)線接入網(wǎng)在指定時(shí)間內(nèi)未收到所述核心網(wǎng)設(shè)備發(fā)送的周期性探測(cè)消息時(shí)，判斷所述核心網(wǎng)設(shè)備失效；或所述無(wú)線接入網(wǎng)收到操作維護(hù)系統(tǒng)發(fā)送的所述核心網(wǎng)設(shè)備失效的信息時(shí)，確定所述核心網(wǎng)設(shè)備失效。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述無(wú)線接入網(wǎng)獲知核心網(wǎng)設(shè)備失效后，立即或延遲廣播所述系統(tǒng)信息。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述無(wú)線接入網(wǎng)廣播的所述系統(tǒng)信息中攜帶網(wǎng)絡(luò)附著期限參數(shù)，指示移動(dòng)終端在該期限參數(shù)指定的時(shí)間內(nèi)發(fā)起網(wǎng)絡(luò)附著。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述移動(dòng)終端收到所述系統(tǒng)信息后，根據(jù)攜帶的所述網(wǎng)絡(luò)附著期限參數(shù)產(chǎn)生一個(gè)不超過(guò)該期限參數(shù)值的隨機(jī)時(shí)間長(zhǎng)度，并開(kāi)始計(jì)時(shí)；當(dāng)計(jì)時(shí)時(shí)間達(dá)到該隨機(jī)時(shí)間長(zhǎng)度時(shí)，所述移動(dòng)終端發(fā)起網(wǎng)絡(luò)附著。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)附著期限參數(shù)值小于周期跟蹤區(qū)更新的周期。
9.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，若所述網(wǎng)絡(luò)附著期限參數(shù)值為零，則移動(dòng)終端在收到廣播的系統(tǒng)信息后，立即發(fā)起網(wǎng)絡(luò)附著。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，移動(dòng)終端發(fā)起網(wǎng)絡(luò)附著后，所述無(wú)線接入網(wǎng)在失效核心網(wǎng)設(shè)備所屬的核心網(wǎng)設(shè)備池中選擇一個(gè)新的核心網(wǎng)設(shè)備作為所述移動(dòng)終端的服務(wù)核心網(wǎng)設(shè)備；所述移動(dòng)終端附著到該新的核心網(wǎng)設(shè)備上。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述無(wú)線接入網(wǎng)為演進(jìn)無(wú)線接入網(wǎng)E-RAN，所述核心網(wǎng)設(shè)備為演進(jìn)分組核心網(wǎng)EPC設(shè)備；或所述無(wú)線接入網(wǎng)為無(wú)線接入網(wǎng)RAN或UMTS網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線接入網(wǎng)UTRAN，所述核心網(wǎng)設(shè)備為服務(wù)通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)支持節(jié)點(diǎn)SGSN或移動(dòng)交換中心MSC。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種移動(dòng)終端網(wǎng)絡(luò)附著方法，包括無(wú)線接入網(wǎng)獲知移動(dòng)終端附著的核心網(wǎng)設(shè)備失效后廣播系統(tǒng)信息，攜帶失效核心網(wǎng)設(shè)備標(biāo)識(shí)；移動(dòng)終端根據(jù)該核心網(wǎng)設(shè)備標(biāo)識(shí)判斷是否附著于該失效的核心網(wǎng)設(shè)備，若是，則發(fā)起網(wǎng)絡(luò)附著；否則，不作處理。采用本發(fā)明方法，可保證在移動(dòng)終端附著的核心網(wǎng)設(shè)備失效后，能夠及時(shí)發(fā)起網(wǎng)絡(luò)附著流程，轉(zhuǎn)移到有效的核心網(wǎng)設(shè)備，從而避免移動(dòng)終端的業(yè)務(wù)受到影響。
文檔編號(hào)H04W24/04GK101052206SQ20061006709
公開(kāi)日2007年10月10日 申請(qǐng)日期2006年4月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月4日
發(fā)明者周四紅 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司