移動通訊系統及尋呼方法與流程
2023-06-10 18:13:21 2

本發明涉及通信領域,具體而言,涉及一種移動通訊系統及尋呼方法。
背景技術:
移動通信目前已經發展到4g階段。4g的網絡架構和前幾代相比,主要特點是基於全網際網路協議(internetprotocol,簡稱為ip)傳輸,圖1是相關技術中4g網絡架構的示意圖,如圖1所示,4g網絡架構中各網元的功能如下:
終端(userequipment,簡稱為ue),主要通過無線空口接入4g網絡並獲得服務,終端通過空口和基站交互信息,通過非接入層(non-accessstratum,簡稱為nas)和核心網的移動性管理實體交互信息。
基站負責終端接入網絡的空口資源調度和以及空口的連接管理。
移動管理實體(mobilitymanagemententity,簡稱為mme):核心網控制面實體,主要負責對用戶的鑑權、授權以及籤約檢查,以保證用戶是合法用戶;用戶移動性管理,包括位置註冊和臨時標識分配;維護idle和connect狀態以及狀態遷移;在connect狀態下的切換;分組數據網(packetdatanetwork,簡稱為pdn)連接以及承載的維護,包括創建、修改和刪除等會話管理的功能;用戶idle狀態下觸發尋呼等功能。
服務網關servinggw:核心網用戶面功能實體,主要負責漫遊情況下和pdngw的交互;用戶idle狀態下收到下行數據包進行緩存並通知移動管理實體尋呼用戶;跨基站的用戶面錨點以及跨2g/3g/4g移動性的用戶面錨點等功能。
分組數據網關pdngw:核心網用戶面功能實體,是終端接入pdn網絡的接入點,負責分配用戶ip地址,網絡觸發的承載建立、修改和刪除,還具有服務質量(qualityofservice,簡稱為qos)控制計費等功能,是用戶在3gpp系統內以及和非3gpp系統之間切換的錨點,從而保證ip地址不變,保證業務連續性。
圖2是相關技術中4g網絡中終端註冊流程示意圖,如圖2所示,該註冊流程的步驟包括:
步驟s201,終端和基站之間建立無線資源連結(radioresourceconnection,簡稱為rrc)連接,通過該過程,ue和基站之間建立一個空口的信令連接,後續ue和基站之間的信息交互都通過該連接。
步驟s202,終端通過rrc連接,向移動管理實體發起註冊請求,該消息中帶有用戶永久標識國際移動用戶識別碼(internationalmobilesubscriberidentificationnumber,簡稱為imsi)。可選的還帶有和會話相關的信息,比如接入點名字(accesspointname,簡稱為apn),用於 選擇合適的pdngw和pdntype(pdntype,用於指示ipv4、ipv6或者ipv4v6、或者非ip)。基站在消息中加上用戶當前小區信息之後,發給移動管理實體。
步驟s203,移動管理實體根據imsi從鑑權中心獲取密鑰,並按照認證算法計算鑑權請求信息,然後向終端發起鑑權請求。
步驟s204,終端首先對網絡進行鑑權,成功之後,終端計算鑑權響應信息,並發送給移動管理實體,移動管理實體接受終端返回的鑑權響應信息,檢查終端是否合法。鑑權成功之後,移動管理實體向基站發起安全模式命令,基站和ue之間對空口信息進行加密和完整性保護,ue和移動性管理實體之間的nas信令也進行完整性保護。
步驟s205,移動性管理實體從歸屬用戶伺服器(homesubscriberserver,簡稱為hss)獲取籤約信息並進行籤約檢查,主要檢查是否允許用戶在當前位置接入,以及請求的apn是否允許。如果用戶沒有請求apn信息,則通過籤約信息獲取預設的apn。
步驟s206,如果籤約檢查通過,移動管理實體於是根據請求的apn或者籤約中預設apn,以及用戶當前位置信息,通過dns過程選擇合適的servinggw和pdngw。
步驟s207,移動管理實體向選擇的服務網關sgw發起建立會話建立請求,消息中帶有請求的apn、pdn類型、籤約qos等信息;
步驟s208,sgw向選擇的pgw轉發收到的建立會話建立請求消息。
步驟s209,pgw收到會話建立請求之後,pgw根據本地策略確定預設承載所需的qos信息,pgw可能還需要和策略中心(policyandchargingrulefunction,簡稱為pcrf)交互,確定qos和計費策略。pgw還可能為用戶分配ip地址,然後pgw將qos策略以及可選的用戶ip地址在建立會話響應中返回給sgw。
步驟s210,sgw將收到的建立會話響應轉發給mme。在上述步驟中,sgw和pgw之間還協商用戶面隧道標識,從而建立sgw和pgw之間預設承載的用戶面隧道。
步驟s211,mme向基站發起用戶初始上下文建立請求,其中帶有sgw為s1-u接口分配的隧道標識、預設承載的qos等信息。
步驟s212,基站和ue之間進行信息交互,為預設承載分配空口資源,建立空口無線通道,然後基站分配s1-u的隧道標識,並向mme返回初始上下文建立響應,消息中帶有基站分配的s1-u隧道標識。
步驟s213,mme向sgw發送更新承載請求,將基站分配的s1-u隧道標識發送給sgw。
步驟s214,sgw向mme發送更新承載響應。通過上述過程,建立了基站和sgw之間預設承載的用戶面通道。
步驟s215,mme根據用戶當前小區信息分配用戶註冊位置列表,並分配臨時標識,通過基站向終端返回註冊接受消息,帶有分配的註冊位置列表以及臨時標識,以及可選的用戶ip 地址。注意步驟s215可能和步驟s211在一條消息中發送給基站,從而減少基站和mme之間的消息數量。
步驟s216,基站向終端發送註冊響應;
步驟s217,終端保存註冊位置列表和臨時標識,並向mme返回註冊完成消息。後續終端將使用臨時標識接入網絡,避免使用永久標識imsi,從而提高安全性。當終端在註冊位置列表中的區域移動的時候,無需通知網絡,當終端移出註冊位置列表的時候,需要發起位置更新過程,通知網絡最新位置信息,網絡在該過程中根據最新位置信息重新分配註冊位置列表和臨時標識。終端在註冊位置列表中的區域內移動的時候,還需要周期性的發起位置更新通知網絡,以便於網絡檢測終端不可達。
如果在步驟s209中pgw沒有為用戶分配ip地址,那麼ue在註冊之後,通過新建立的ue和pgw之間的通道,利用dhcp的方式獲取ip地址。
終端註冊成功之後,如果沒有數據傳輸,空口和s1接口將被釋放,終端進入idle空閒態,這時候,基站刪除用戶的上下文,但是sgw和pgw之間的用戶面隧道仍然保留。當有下行數據到達pgw的時候,通過該用戶面隧道發給sgw,sgw緩存下行數據並通知mme發起尋呼。
圖3是相關技術中下行數據觸發mme尋呼的流程示意圖,如圖3所示,該流程的步驟包括:
步驟s301,下行數據包通過用戶面隧道發送到sgw。
步驟s302,sgw發現終端目前處於空閒狀態,比如沒有基站的用戶面隧道標識,這時候將緩存用戶數據。
步驟s303,sgw向mme發起下行數據通知過程。
步驟s304,mme在用戶註冊區域內的基站發起尋呼,帶有用戶臨時標識,基站發起尋呼該用戶。
步驟s305,終端監聽到尋呼後,發起業務接入請求消息,其中帶有mme分配的臨時標識。
步驟s306,mme向基站發起用戶初始上下文建立請求,其中帶有sgw為s1-u接口分配的隧道標識、預設承載的qos等信息。
步驟s307,基站和ue之間進行信息交互,為預設承載分配空口資源,建立空口無線通道。終端通過檢測到空口承載的建立,默認網絡側已經成功處理了接入服務請求,此後終端可以上行數據。基站分配s1-u的隧道標識,並向mme返回初始上下文建立響應,消息中帶有基站分配的s1-u隧道標識。
步驟s308,mme向sgw發送更新承載請求,將基站分配的s1-u隧道標識發送給sgw。
步驟s309,sgw向mme發送更新承載響應。通過上述過程,建立了基站和sgw之間預設承載的用戶面通道。
步驟s310,sgw將緩存的用戶數據通過新建立的s1-u隧道和空口承載發送給終端。
因為相關技術中的4g網絡主要為人和人服務,pdngw的位置可以部署的較高,上述系統可以很好的滿足4g的業務需求。到了5g時代,隨著對物和物之間通訊的支持,pdngw的位置可能很低,而mme可能部署的位置比較高,mme由於包含了會話管理相關功能,所有會話管理的流程都需要經過mme,導致效率不高而且流程複雜。同時由於mme功能過於複雜導致不便於後續功能維護,特別是隨著虛擬化技術的應用,一種網絡功能需要很方便的部署到虛機上,這時候對其他功能的影響需要越少越好,比如在修改會話管理相關功能的時候,不希望影響到移動性管理的功能。
針對相關技術在4g網絡架構中mme即包含了移動性管理也包含了會話管理的功能,從而在5g應用過程中流程效率不高且由於mme功能過於複雜導致不便於後續功能修改和維護的問題,目前尚未存在有效的解決方案。
技術實現要素:
本發明提供了一種移動通訊系統及尋呼方法,以至少解決相關技術中在4g網絡架構中mme即包含了移動性管理也包含了會話管理的功能,從而在5g應用過程中由於mme功能過於複雜導致不便於後續功能維護的問題。
根據本發明的一個方面,提供了一種移動通訊系統,包括:基站、移動管理功能實體、會話管理功能實體、數據網網關;所述移動管理功能實體,用於在收到終端的會話建立請求過程中,向所述會話管理功能實體發送所述基站中用戶上下文標識;所述會話管理功能實體,還用於向所述基站發送攜帶有基站中用戶上下文標識的終端初始上下文建立消息;所述基站,還用於通過所述用戶上下文標識找到所述終端對應的上下文,並與所述終端進行信息交互,建立空口無線通道。
進一步地,所述基站中上下文標識是用戶臨時標識,或是基站側分配的唯一標示該用戶上下文的一個標識。
進一步地,所述移動管理功能實體,用於在收到所述終端的會話建立請求過程中,向所述會話管理功能實體發送所述終端的註冊位置信息以及分配給所述終端的臨時標識;所述會話管理功能實體,用於接收通過所述數據網網關發送的下行數據;並在判定所述終端為空閒狀態時,緩存所述下行數據,以及通過所述基站向所述終端轉發尋呼消息,其中,所述尋呼消息中攜帶有所述臨時標識。
進一步地,所述基站,用於接收所述終端通過所述終端與基站之間的無線資源連接rrc發送的註冊請求,並將所述註冊請求發送到所述移動管理功能實體;所述移動管理功能實體,用於在成功註冊用戶之後,通過所述基站轉發響應於註冊請求的註冊響應,其中,所述註冊響應中攜帶有根據所述終端當前小區信息分配的註冊位置列表和分配的臨時標識。
進一步地,所述基站,用於接收所述終端發送的會話建立請求,並將所述會話請求並將會話建立請求發送給所述移動管理功能實體;所述移動管理功能實體,用於接收所述終端發送的用於建立會話的會話建立請求,其中,所述會話建立請求中攜帶有所述臨時標識、會話類型、接入點名字apn;所述移動管理功能實體,用於選擇會話管理功能,並向所述會話管理功能實體發送所述會話建立請求,其中,所述會話建立請求中還攜帶有終端能力、基站的用戶上下文標識和/或為終端分配的臨時標識以及註冊位置列表;所述會話管理功能實體,用於在收到數據網網關的承載建立請求之後,向所述基站發送終端初始上下文建立請求,其中,所述建立請求中攜帶有基站的用戶上下文標識;所述基站,還用於根據所述用戶臨時標識,找到用戶對應的無線上下文,並通過rrc和所述終端進行信息交互,建立空口無線通道。
進一步地,所述會話管理功能實體,用於在接收通過所述數據網關發送的下行數據包時,判段所述終端是否處於空閒狀態;在所述終端為空閒狀態時,向所述終端註冊區域內的基站發送尋呼消息,其中,所述尋呼消息中攜帶所述終端的臨時標識;所述基站,用於向所述終端轉發所述尋呼消息;所述移動管理功能實體,還用於在所述終端監聽到所述尋呼後,接收所述終端發起的業務接入請求消息,並將所述業務接入請求消息轉發給所述會話管理功能實體,其中,所述業務接入請求消息中攜帶有所述基站的用戶上下文標識;所述會話管理功能實體,還用在接收到業務接入請求消息後,向所述基站發起所述終端初始上下文建立請求,其中,所述建立請求中攜帶有基站的用戶上下文標識;所述基站,還用於根據所述用戶臨時標識,找到用戶對應的無線上下文,並通過rrc和所述終端進行信息交互,建立空口無線通 道。
進一步地,所述移動管理功能實體,還用於接收所述終端註冊完成的消息,並向所述會話管理功能實體發送位置更新通知消息,其中,所述位置更新通知消息中攜帶有新接入小區信息、新註冊位置列表以及新臨時標識;所述會話管理功能實體,用於保存所述新接入小區信息、所述新註冊位置列表以及所述新臨時標識。
根據本發明的另一個方面,提供了一種基站,所述基站,用於接收終端通過所述終端與基站之間的無線資源連接rrc發送的會話建立請求,並將所述會話請求發送給移動管理功能;所述基站,還用於在在接受到所述會話管理功能發起的所述終端初始上下文建立請求,根據其中所帶的用戶上下文標識;所述基站,還用於根據用戶上下文標識找到用戶對應的無線上下文,並通過rrc和所述終端進行信息交互,建立和終端的空口通道。
進一步地,所述基站中上下文標識為用戶臨時標識,或者是基站側分配的唯一標示該用戶上下文的一個標識。
根據本發明的再一個方面,提供了一種移動管理功能實體,移動管理功能實體,用於在終端位置更新過程中,向會話管理功能實體發送分配給所述終端的臨時標識和/或所述終端的註冊位置信息;和/或,所述移動管理功能實體,用於在接收所述終端發送的用於建立會話的會話建立請求;所述移動管理功能實體,用於選擇會話管理功能,並向所述會話管理功能實體發送所述會話建立請求,其中,所述會話建立請求中還攜帶有終端能力、基站中上下文標識,和/或註冊位置信息以及分配的臨時標識。
根據本發明的又一個方面,提供了一種會話管理功能實體,會話管理功能實體,用於在接收通過數據網關發送的下行數據包時,判段終端是否處於空閒狀態;在所述終端為空閒狀態時,向所述終端註冊區域內的基站發送尋呼消息,其中,所述尋呼消息中攜帶所述終端的臨時標識;和/或,所述會話管理功能實體,還用於接收移動管理功能實體轉發的所述終端在接收到尋呼消息後發送的業務接入請求消息,其中,所述業務接入請求消息中攜帶有基站中上下文標識;所述會話管理功能實體,還用於在接收到業務接入請求消息後,向所述基站發起所述終端初始上下文建立請求,其中,所述建立請求中攜帶有基站中上下文標識。
根據本發明的另一個方面,提供了一種基於移動通訊系統的尋呼方法,所述系統包括:基站、移動性管理功能實體移動管理功能實體、會話管理功能實體、數據網網關,在終端會話建立請求過程中,所述移動管理功能實體向所述會話管理功能實體發送所述基站中用戶上下文標識;所述會話管理功能實體向所述基站發送攜帶有基站中上下文標識的終端初始上下文建立消息;所述基站通過所述用戶上下文標識找到所述終端對應的上下文,並與所述終端進行信息交互,建立空口無線通道。
進一步地,所述基站中上下文標識為用戶臨時標識,或者是基站側分配的唯一標示該用戶上下文的一個標識。
進一步地,在所述終端會話建立過程中,所述移動管理功能實體向所述會話管理功能實 體發送所述終端的註冊位置信息和分配給所述終端的臨時標識;所述會話管理功能實體接收通過所述數據網網關發送的下行數據;並在判定所述終端為空閒狀態時,緩存所述下行數據;並觸發通過所述基站向所述終端轉發尋呼消息,其中,所述尋呼消息中攜帶有所述臨時標識。
進一步地,所述基站接收所述終端發送的註冊請求,並將該註冊請求發送到所述移動管理功能實體;在所述移動管理功能實體註冊成功後,所述移動管理功能實體通過所述基站轉發響應於註冊請求的註冊響應,其中,所述註冊響應中攜帶有根據所述終端當前小區信息分配的註冊位置列表和分配的臨時標識。
進一步地,移動管理功能實體接收所述終端發送的用於建立會話的會話建立請求,其中,所述會話建立請求中攜帶有所述臨時標識、會話類型、接入點名字apn;所述移動管理功能實體選擇會話管理功能,並向所述會話管理功能實體發送所述會話建立請求,其中,所述會話建立請求中還攜帶有終端能力、基站中用戶上下文標識、和/或註冊位置列表和分配的臨時標識;會話管理功能實體向所述基站發送終端初始上下文建立請求,其中,所述建立請求中攜帶有基站中用戶上下文標識;所述基站通過所述臨時標識找到所述終端對應的上下文,並通過與所述終端進行信息交互,建立空口無線通道。
進一步地,在接收通過所述數據網關發送的下行數據包時,所述會話管理功能實體判段所述終端是否處於空閒狀態;在所述終端為空閒狀態時,向所述終端註冊區域內的基站發送尋呼消息,其中,所述尋呼消息中攜帶所述終端的臨時標識;所述基站向所述終端轉發所述尋呼消息;所述移動管理功能實體接收所述終端發起的業務接入請求消息,並將所述業務接入請求消息轉發給所述會話管理功能實體,其中,所述業務接入請求消息中攜帶有所述基站用戶上下文標識;在接收到業務接入請求消息後,所述會話管理功能實體向所述基站發起所述終端初始上下文建立請求,其中,所述建立請求中攜帶有基站用戶上下文標識;所述基站根據所述基站用戶上下文標識找到用戶對應的無線上下文,並和所述終端進行信息交互,建立空口無線通道。
進一步地,所述移動管理功能實體收到終端的位置更新消息之後,完成位置更新過程,並根據當前小區信息為所述終端分配新的用戶註冊位置列表,以及新的臨時標識;並向終端返回攜帶有所述新的用戶註冊位置列表和所述新的臨時標識位置更新響應消息;所述移動管理功能實體向所述會話管理功能實體發送位置更新通知消息,其中,所述位置更新通知消息中攜帶有新接入小區信息、新註冊位置列表以及新臨時標識;所述會話管理功能實體保存所述新接入小區信息、所述新註冊位置列表以及所述新臨時標識。
通過本發明,移動管理功能實體,用於在收到終端的會話建立請求過程中,向會話管理功能實體發送基站中用戶上下文標識;以及會話管理功能實體,還用於向基站發送攜帶有基站中用戶上下文標識的終端初始上下文建立消息;以及基站,還用於通過用戶上下文標識找到終端對應的上下文,並與終端進行信息交互,建立空口無線通道;從而解決了相關技術中在4g網絡架構中mme即包含了移動性管理也包含了會話管理的功能,從而在5g應用過程中由於mme功能過於複雜導致不便於後續功能維護的問題。
附圖說明
此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解,構成本申請的一部分,本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明,並不構成對本發明的不當限定。在附圖中:
圖1是相關技術中4g網絡架構的示意圖;
圖2是相關技術中4g網絡中終端註冊流程示意圖;
圖3是相關技術中下行數據觸發mme尋呼的流程示意圖;
圖4是根據本發明實施例的移動通訊系統的流程圖;
圖5是根據本發明實施例的基於移動通訊系統的尋呼方法的流程圖;
圖6是根據本發明可選實施例的移動通訊系統的架構示意圖;
圖7是根據本發明可選實施例的在移動通訊系統下的註冊流程圖;
圖8是根據本發明可選實施例的在移動通訊系統下的會話連接建立流程圖;
圖9是根據本發明可選實施例在移動通訊系統中下行數據觸發尋呼過程的流程示意圖;
圖10是根據本發明可選實施例中用戶位置更新過程中移動性管理功能通知會話管理功能的流程示意圖。
具體實施方式
下文中將參考附圖並結合實施例來詳細說明本發明。需要說明的是,在不衝突的情況下,本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。
需要說明的是,本發明的說明書和權利要求書及上述附圖中的術語「第一」、「第二」等是用於區別類似的對象,而不必用於描述特定的順序或先後次序。
在本實施例中提供了一種移動通訊系統,圖4是根據本發明實施例的移動通訊系統的流程圖,如圖4所示,該系統包括:基站102、移動管理功能實體104、會話管理功能實體106、數據網網關108;
移動管理功能實體104,用於在收到終端的會話建立請求過程中,向會話管理功能實體發送基站中用戶上下文標識;
會話管理功能實體106,還用於向基站發送攜帶有基站中用戶上下文標識的終端初始上下文建立消息;
基站102,還用於通過用戶上下文標識找到終端對應的上下文,並與終端進行信息交互,建立空口無線通道。
通過本實施例的系統,移動管理功能實體104,用於在收到終端的會話建立請求過程中,向會話管理功能實體發送基站中用戶上下文標識;以及會話管理功能實體106,還用於向基站發送攜帶有基站中用戶上下文標識的終端初始上下文建立消息;以及基站102,還用於通過用戶上下文標識找到終端對應的上下文,並與終端進行信息交互,建立空口無線通道;從而解決了相關技術中在4g網絡架構中mme即包含了移動性管理也包含了會話管理的功能,從而在5g應用過程中由於mme功能過於複雜導致不便於後續功能維護的問題。
本實施例中涉及到的基站中上下文標識是用戶臨時標識,或是基站側分配的唯一標示該用戶上下文的一個標識。
在本實施例的可選實施方式中,該移動管理功能實體104,用於在收到終端的會話建立請求過程中,向會話管理功能實體發送終端的註冊位置信息以及分配給終端的臨時標識;會話管理功能實體106,用於接收通過數據網網關發送的下行數據;並在判定終端為空閒狀態時,緩存下行數據,以及通過基站向終端轉發尋呼消息,其中,尋呼消息中攜帶有臨時標識。
在本實施例的另一個可選實施方式中,該基站102,用於接收終端通過終端與基站之間的無線資源連接rrc發送的註冊請求,並將註冊請求發送到移動管理功能實體;移動管理功能實體104,用於在成功註冊用戶之後,通過基站轉發響應於註冊請求的註冊響應,其中,註冊響應中攜帶有根據終端當前小區信息分配的註冊位置列表和分配的臨時標識。
在本實施例的再一個可選實施方式中,該基站102,還用於接收終端發送的會話建立請求,並將會話請求並將會話建立請求發送給移動管理功能實體;移動管理功能實體104,用於接收終端發送的用於建立會話的會話建立請求,其中,會話建立請求中攜帶有臨時標識、會話類型、接入點名字apn;以及用於選擇會話管理功能,並向會話管理功能實體發送會話建立請求,其中,會話建立請求中還攜帶有終端能力、基站的用戶上下文標識和/或為終端分配的臨時標識以及註冊位置列表;會話管理功能實體106,用於在收到數據網網關的承載建立請求之後,向基站發送終端初始上下文建立請求,其中,建立請求中攜帶有基站的用戶上下文標識;以及基站102,還用於根據用戶臨時標識,找到用戶對應的無線上下文,並通過rrc和終端進行信息交互,建立空口無線通道。
在本實施例的再一個可選實施方式中,該會話管理功能實體106,用於在接收通過數據網關發送的下行數據包時,判段終端是否處於空閒狀態;在終端為空閒狀態時,向終端註冊區域內的基站發送尋呼消息,其中,尋呼消息中攜帶終端的臨時標識;基站102,用於向終端轉發尋呼消息;移動管理功能實體104,還用於在終端監聽到尋呼後,接收終端發起的業務接入請求消息,並將業務接入請求消息轉發給會話管理功能實體,其中,業務接入請求消息中攜帶有基站的用戶上下文標識;會話管理功能實體106,還用在接收到業務接入請求消息後,向基站發起終端初始上下文建立請求,其中,建立請求中攜帶有基站的用戶上下文標識;基站102,還用於根據用戶臨時標識,找到用戶對應的無線上下文,並通過rrc和終端進行信息交互,建立空口無線通道。
在本實施例的又一個可選實施方式中,移動管理功能實體106,還用於接收終端註冊完成 的消息,並向會話管理功能實體發送位置更新通知消息,其中,位置更新通知消息中攜帶有新接入小區信息、新註冊位置列表以及新臨時標識;會話管理功能實體108,用於保存新接入小區信息、新註冊位置列表以及新臨時標識。
在本實施例的一個可選實施例中,還提供了一種基站,該基站102,用於接收終端通過終端與基站之間的無線資源連接rrc發送的會話建立請求,並將會話請求發送給移動管理功能;以及還用於在在接受到會話管理功能發起的終端初始上下文建立請求,根據其中所帶的用戶上下文標識,以及還用於根據用戶上下文標識找到用戶對應的無線上下文,並通過rrc和終端進行信息交互,建立和終端的空口通道。
可選地,該基站中上下文標識為用戶臨時標識,或者是基站側分配的唯一標示該用戶上下文的一個標識。
在本實施例的另一個可選實施例中,還提供了一種移動管理功能實體,該移動管理功能實體104,用於在終端位置更新過程中,向會話管理功能實體發送分配給終端的臨時標識和/或終端的註冊位置信息;和/或,移動管理功能實體104,用於在接收終端發送的用於建立會話的會話建立請求;移動管理功能實體104,用於選擇會話管理功能,並向會話管理功能實體發送會話建立請求,其中,會話建立請求中還攜帶有終端能力、基站中上下文標識,和/或註冊位置信息以及分配的臨時標識。
在本實施例的另一個可選實施例中,還提供了一種會話管理功能實體,會話管理功能實體106,用於在接收通過數據網關發送的下行數據包時,判段終端是否處於空閒狀態;在終端為空閒狀態時,向終端註冊區域內的基站發送尋呼消息,其中,尋呼消息中攜帶終端的臨時標識;和/或,會話管理功能實體106,還用於接收移動管理功能實體轉發的終端在接收到尋呼消息後發送的業務接入請求消息,其中,業務接入請求消息中攜帶有基站中上下文標識;會話管理功能實體106,還用於在接收到業務接入請求消息後,向基站發起終端初始上下文建立請求,其中,建立請求中攜帶有基站中上下文標識。
圖5是根據本發明實施例的基於移動通訊系統的尋呼方法的流程圖,其中,該系統包括:基站、移動性管理功能實體移動管理功能實體、會話管理功能實體、數據網網關,如圖5所示,該方法的步驟包括:
步驟s502:在終端會話建立請求過程中,移動管理功能實體向會話管理功能實體發送基站中用戶上下文標識;
步驟s504:會話管理功能實體向基站發送攜帶有基站中上下文標識的終端初始上下文建立消息;
步驟s506:基站通過用戶上下文標識找到終端對應的上下文,並與終端進行信息交互,建立空口無線通道。
需要說明的是,該基站中上下文標識為用戶臨時標識,或者是基站側分配的唯一標示該用戶上下文的一個標識。
本方法的步驟還包括:在終端會話建立過程中,移動管理功能實體向會話管理功能實體發送終端的註冊位置信息和分配給終端的臨時標識;會話管理功能實體接收通過數據網網關發送的下行數據;並在判定終端為空閒狀態時,緩存下行數據;並觸發通過基站向終端轉發尋呼消息,其中,尋呼消息中攜帶有臨時標識。
本方法的步驟還包括:基站接收終端發送的註冊請求,並將該註冊請求發送到移動管理功能實體;在移動管理功能實體註冊成功後,移動管理功能實體通過基站轉發響應於註冊請求的註冊響應,其中,註冊響應中攜帶有根據終端當前小區信息分配的註冊位置列表和分配的臨時標識。
本方法的步驟還包括:移動管理功能實體接收終端發送的用於建立會話的會話建立請求,其中,會話建立請求中攜帶有臨時標識、會話類型、接入點名字apn;移動管理功能實體選擇會話管理功能,並向會話管理功能實體發送會話建立請求,其中,會話建立請求中還攜帶有終端能力、基站中用戶上下文標識、和/或註冊位置列表和分配的臨時標識;會話管理功能實體向基站發送終端初始上下文建立請求,其中,建立請求中攜帶有基站中用戶上下文標識;基站通過臨時標識找到終端對應的上下文,並通過與終端進行信息交互,建立空口無線通道。
本方法的步驟還包括:在接收通過數據網關發送的下行數據包時,會話管理功能實體判段終端是否處於空閒狀態;在終端為空閒狀態時,向終端註冊區域內的基站發送尋呼消息,其中,尋呼消息中攜帶終端的臨時標識;基站向終端轉發尋呼消息;移動管理功能實體接收終端發起的業務接入請求消息,並將業務接入請求消息轉發給會話管理功能實體,其中,業務接入請求消息中攜帶有基站用戶上下文標識;在接收到業務接入請求消息後,會話管理功能實體向基站發起終端初始上下文建立請求,其中,建立請求中攜帶有基站用戶上下文標識;基站根據基站用戶上下文標識找到用戶對應的無線上下文,並和終端進行信息交互,建立空口無線通道。
本方法的步驟還包括:移動管理功能實體收到終端的位置更新消息之後,完成位置更新過程,並根據當前小區信息為終端分配新的用戶註冊位置列表,以及新的臨時標識;並向終端返回攜帶有新的用戶註冊位置列表和新的臨時標識位置更新響應消息;移動管理功能實體向會話管理功能實體發送位置更新通知消息,其中,位置更新通知消息中攜帶有新接入小區信息、新註冊位置列表以及新臨時標識;會話管理功能實體保存新接入小區信息、新註冊位置列表以及新臨時標識。
下面結合本發明的可選實施例對本發明進行舉例說明;
圖6是根據本發明可選實施例的移動通訊系統的架構示意圖,如圖6所示,在該架構中,mme的會話管理功能被從mme分離出來,和sgw合併為新的會話管理功能,負責會話的創建、更新和刪除。原有的mme只負責處理移動管理功能,包括註冊、位置管理、籤約管理等。終端、基站和數據網網關的功能不變。和移動管理功能、會話管理功能相關的接口也有所變化,另外,需要說明的是,本實施例中涉及到的將會話管理功能從mme中獨立出來,指的是ue到pdngw之間的點對點通路,會話管理指的是對這個通路的管理、包括創建、修 改和刪除等功能。下面結合具體的可選實施例和附圖對本可選實施例進行詳細的說明。
可選實施例一
圖7是根據本發明可選實施例的在移動通訊系統下的註冊流程圖,如圖7所示,該流程的步驟包括:
步驟s701,終端和基站之間建立rrc連接,通過該過程,ue和基站之間建立一個空口的信令連接,後續ue和基站之間的信息交互都通過該連接。
步驟s702,終端通過rrc連接,向移動管理功能發起註冊請求,該消息中帶有用戶永久標識imsi。基站在消息中加上用戶當前小區信息之後,發給移動管理功能。
步驟s703,移動管理功能將nas消息進行完整性校驗並解密,然後根據imsi從鑑權中心獲取密鑰,並按照認證算法計算鑑權請求信息,然後向終端發起鑑權請求。
步驟s704,終端首先對網絡進行鑑權,成功之後,終端計算鑑權響應信息,並發送給移動管理功能,移動管理功能接受終端返回的鑑權響應信息,檢查終端是否合法。鑑權成功之後,移動管理功能向基站發起安全模式命令,基站和ue之間對空口信息進行加密和完整性保護,ue和移動性管理功能之間的nas信令也進行完整性保護。
步驟s705,移動性管理功能從hss獲取籤約信息並進行籤約檢查,主要檢查是否允許用戶在當前位置接入。
步驟s706,移動管理功能根據用戶當前小區信息分配用戶註冊位置列表,並分配臨時標識,向基站返回註冊接受消息,帶有分配的註冊位置列表以及臨時標識。
步驟s707,基站向終端返回該註冊接收消息;
步驟s708,終端保存註冊位置列表和臨時標識,並向移動管理功能返回註冊完成消息。後續終端將使用臨時標識接入網絡,避免使用永久標識imsi,從而提高安全性。當終端在註冊位置列表中的區域移動的時候,無需通知網絡,當終端移出註冊位置列表的時候,需要發起位置更新過程,通知網絡最新位置信息,網絡在該過程中根據最新位置信息重新分配註冊位置列表和臨時標識。終端在註冊位置列表中的區域內移動的時候,還需要周期性的發起位置更新通知網絡,以便於網絡檢測終端不可達。
可選實施例二
圖8是根據本發明可選實施例的在移動通訊系統下的會話連接建立流程圖,如圖8所示,該流程的步驟包括:
步驟s801,終端和基站之間建立rrc(radioresourceconnection)連接,通過該過程,ue和基站之間建立一個空口的信令連接,後續ue和基站之間的信息交互都通過該連接。具體的建立過程不是本專利發明內容因此忽略。在該過程中基站保存有用戶臨時標識。
步驟s802,終端通過rrc連接,向移動管理實體發起建立會話建立請求,該消息中帶有 用戶臨時標識以及和會話相關的信息比如apn(accesspointname,接入點名字)和會話類型(指示ipv4、ipv6或者ipv4v6、或者非ip)。基站在消息中加上用戶當前小區信息之後,發給移動管理功能。
步驟s803,移動管理功能將nas消息進行完整性校驗並解密之後,獲得請求apn等信息,然後根據用戶當前小區信息以及apn等信息,選擇會話管理功能。如果終端沒有請求apn,則使用籤約中的預設apn。
步驟s804,移動管理功能不處理終端的建立會話建立請求消息,而是向選擇的會話管理功能發送建立會話建立請求消息。移動管理功能同時還需要將用戶當前的臨時標識、註冊位置列表、psm(powersavingmode,終端節能模式)等尋呼相關信息,以及終端能力和基站中用戶上下文標識通知會話管理功能。終端能力是用戶在註冊過程中發送給移動管理功能並保存在移動管理功能中。移動管理功能還將請求的apn或者預設apn對應的籤約qos信息和請求的會話類型發送給會話管理功能。
步驟s805,會話管理功能保存尋呼相關信息、終端能力等,然後根據apn信息選擇合適的數據網網關。
步驟s806,會話管理功能向選擇的數據網網關發送建立會話建立請求,其中帶有apn信息、會話類型以及對應的qos信息。
步驟s807,數據網網關收到會話建立請求之後,根據本地策略確定預設承載所需的qos信息,可選的還和策略中心pcrf(policyandchargingrulefunction)交互,確定qos和計費策略。根據用戶請求,數據網網關還可能為用戶分配ip地址,然後數據網網關將qos策略以及可選的用戶ip地址在建立會話響應中返回給會話管理功能。
步驟s808,會話管理功能向基站發起用戶初始上下文建立請求,其中帶有基站中用戶上下文標識、sgw為ng1-u接口分配的隧道標識、預設承載的qos等信息。
步驟s809、基站通過基站中用戶上下文標識,找到用戶對應的無線上下文,然後通過rrc和ue進行信息交互,為預設承載分配空口資源,建立空口無線通道。基站分配ng1-u的隧道標識,並向會話管理功能返回初始上下文建立響應,消息中帶有基站分配的ng1-u隧道標識。
步驟s810,會話管理功能向移動管理功能返回建立會話響應,其中包括qos參數等會話相關信息,可選的,還帶有數據網網關為用戶分配的ip地址。
步驟s811,移動管理功能對消息進行完整性保護和加密,然後將該消息發送給終端。終端對該消息完整性校驗和解密之後,獲知會話連接建立成功,保存會話相關信息。之後終端可以通過新建立的會話連接發送或者接受數據。
如果在步驟s808中數據網關沒有為用戶分配ip地址,那麼ue在註冊之後,根據需要通過新建立的ue和數據網關之間的會話連接,利用dhcp的方式獲取ip地址。
可選實施例三
如果沒有數據傳輸,空口和ng1接口將被釋放,終端進入idle空閒態,這時候,基站刪除用戶的上下文,但是會話管理功能和數據網網關之間的用戶面隧道仍然保留。當有下行數據到達數據網網關的時候,通過該用戶面隧道發給會話管理功能,會話管理功能根據註冊位置信息向基站發起尋呼。圖9是根據本發明可選實施例在移動通訊系統中下行數據觸發尋呼過程的流程示意圖,如圖9所示,該流程的步驟包括:
步驟s901,下行數據包通過用戶面隧道發送到會話管理功能。
步驟s902,會話管理功能發現終端目前處於空閒狀態,比如沒有基站的用戶面隧道標識,這時候將緩存用戶數據。
步驟s903,會話管理功能在用戶註冊區域內的基站發起尋呼,帶有用戶臨時標識,基站發起尋呼該用戶。
步驟s904,終端監聽到尋呼後,發起業務接入請求消息,其中帶有用戶臨時標識。基站根據用戶臨時標識,將業務接入請求消息轉發給分配該臨時用戶標識的移動管理功能。
步驟s905,移動管理功能將業務接入請求轉發給對應的會話管理功能,帶有基站中用戶上下文標識。如果用戶有多個會話管理功能,那麼移動管理功能需要通知所有的會話管理功能。
步驟s906,會話管理功能向基站發起用戶初始上下文建立請求,其中帶有基站中用戶上下文標識、會話管理功能為ng1-u接口分配的隧道標識、預設承載的qos等信息。
步驟s907、基站通過基站中用戶上下文標識,找到用戶對應的無線上下文,然後通過rrc和ue進行信息交互,為預設承載分配空口資源,建立空口無線通道。終端通過檢測到空口承載的建立,默認網絡側已經成功處理了接入服務請求,此後終端可以上行數據。基站分配ng1-u的隧道標識,並向會話管理功能返回初始上下文建立響應,消息中帶有基站分配的ng1-u隧道標識。
通過上述過程,建立了基站和會話管理功能之間預設承載的用戶面通道。
步驟s908,會話管理功能將緩存的用戶數據通過新建立的ng1-u隧道和空口承載發送給終端。
可選實施例四
圖10是根據本發明可選實施例中用戶位置更新過程中移動性管理功能通知會話管理功能的流程示意圖,如圖10所示,該流程的步驟包括:
步驟s1001,終端和基站之間建立rrc連接,通過該過程,ue和基站之間建立一個空口的信令連接,後續ue和基站之間的信息交互都通過該連接。
步驟s1002,終端通過rrc連接,向移動管理功能發起位置更新過程,該消息中帶有用 戶臨時標識。基站在消息中加上用戶當前小區信息之後,發給移動管理功能。
步驟s1003,移動管理功能將nas消息進行完整性校驗並解密,然後檢查籤約以判斷是否允許用戶在當前位置接入,如果允許則保存用戶當前小區信息,並根據當前小區信息分配新的用戶註冊位置列表,並分配新的臨時標識,通過基站向終端返回位置更新接受消息,帶有分配的註冊位置列表以及臨時標識。
步驟s1004,終端保存註冊位置列表和臨時標識,並向移動管理功能返回註冊完成消息。
步驟s1005,移動管理功能向用戶所有的會話管理功能發送位置更新通知消息,該消息包含有用戶最新接入小區、新的註冊位置列表以及新臨時標識。如果終端能力發生變化,則含有用戶最新的終端能力信息。如果終端的psm參數等尋呼信息發生變化,則該消息還含有這些最新的尋呼信息。
步驟s1006,會話管理功能保存這些信息,並在後續需要尋呼用戶的時候,使用最新信息來尋呼用戶。
需要說明的是,在本實施例的可選實施例中並未限制會話管理功能和數據網網關的控制面功能以及用戶面功能必須合一。也就是說,本可選實施例中的上述方案同樣適用於控制面功能和用戶面功能分離的場景。
本發明的實施例還提供了一種存儲介質。可選地,在本實施例中,上述存儲介質可以被設置為存儲用於執行以下步驟的程序代碼:
步驟s1:在終端會話建立請求過程中,移動管理功能實體向會話管理功能實體發送基站中用戶上下文標識;
步驟s2:會話管理功能實體向基站發送攜帶有基站中上下文標識的終端初始上下文建立消息;
步驟s3:基站通過用戶上下文標識找到終端對應的上下文,並與終端進行信息交互,建立空口無線通道。可選地,本實施例中的具體示例可以參考上述實施例及可選實施方式中所描述的示例,本實施例在此不再贅述。
顯然,本領域的技術人員應該明白,上述的本發明的各模塊或各步驟可以用通用的計算裝置來實現,它們可以集中在單個的計算裝置上,或者分布在多個計算裝置所組成的網絡上,可選地,它們可以用計算裝置可執行的程序代碼來實現,從而,可以將它們存儲在存儲裝置中由計算裝置來執行,並且在某些情況下,可以以不同於此處的順序執行所示出或描述的步驟,或者將它們分別製作成各個集成電路模塊,或者將它們中的多個模塊或步驟製作成單個集成電路模塊來實現。這樣,本發明不限制於任何特定的硬體和軟體結合。
以上所述僅為本發明的優選實施例而已,並不用於限制本發明,對於本領域的技術人員來說,本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內,所作的任何修改、等 同替換、改進等,均應包含在本發明的保護範圍之內。