一种移动性管理方法、网关节点及核心网络技术

本发明专利技术公开了一种移动性管理方法、网关节点及核心网络，在服务GPRS节点间重定位过程中，终端接入的原网关节点(GGSN)根据终端的新SGSN发送的更新PDP上下文请求确定需要切换GGSN时，将终端的PDP上下文推送给新GGSN，并将新GGSN的第一地址信息通知新SGSN；新GGSN根据终端的PDP上下文中包含的新SGSN的地址和TEID，向新SGSN发送发往终端的下行数据；新SGSN根据新GGSN的第一地址信息，向新GGSN发送终端的上行数据。采用本发明专利技术可实现位置管理功能，支持终端的身份标识与位置分离，避免路由迂回；且不影响现有重定位流程的一致性，因而具有较好的可行性。

【技术实现步骤摘要】
一种移动性管理方法、网关节点及核心网络
本专利技术涉及移动通信
，尤其涉及一种移动性管理方法、网关节点及核心网络。
技术介绍
现有宽带码分多址（WidebandCodeDivisionMultipleAccess，简称为WCDMA）系统是当前基于无线WCDMA技术实现业务接入的重要系统和方法。WCDMA的核心网架构如图1所示，包括服务GPRS（GeneralPacketRadioService，通用无线分组服务）节点（ServingGPRSSupportNode，简称为SGSN）、关口GPRS节点（GatewayGPRSSupportNode，简称为GGSN）和归属用户签约寄存器等网元，本文中将2G（第二代移动通信技术）中的归属位置寄存器(HomeLocationRegister，简称为HLR)和3G中的归属用户服务器（HomeSubscriberServer，简称为HSS）统称为归属用户签约寄存器，用HLR/HSS表示。由于现有TD-SCDMA（TimeDivision-SynchronousCodeDivisionMultipleAccess，时分同步码分多址）核心网络使用与WCDMA相同架构，以下WCDMA统指WCDMA及TD-SCDMA。SGSN是GPRS网络的一个基本的组成网元，是为了提供GPRS业务而在全球移动通讯系统（GlobleSystemforMobileCommunication，简称为GSM）网络中引进的一个新的网元设备。主要完成分组数据包的路由转发、移动性管理、会话管理、逻辑链路管理、鉴权和加密等功能。GGSN提供数据报文在WCDMA网内和外部数据网之间的路由和封装，起网关作用，它包括PS附着用户的路由信息，路由信息用于把数据报文隧道到MS的当前附着点，即，SGSN。HLR/HSS用于存储用户的分组域签约数据和路由信息。移动网络的一个重要特性是在终端持续移动的过程中仍保持业务的连续性收发，这就是切换功能。对于WCDMA核心网而言，切换功能是在重定位流程及2G、3G系统间切换中实现的，本文主要讨论重定位流程，不涉及2G、3G系统间切换问题。重定位流程完成用户在使用业务数据的过程中使数据在核心网内的接入路径随终端位置改变而改变，从而保证业务的连续性。重定位流程是移动通信核心网中最复杂的流程。涉及到数据转发、路由更新的功能。重定位流程按发生的场景分为：-服务无线网络子系统(ServiceRadioNetworkSubsystem，SRNS)重定位；-联合的硬切换和SRNS重定位；-小区/URA(UTRANRegistrationArea，UTRAN注册区域)联合更新和SRNS重定位；-路由区更新；-SRNS重定位取消。服务SRNS重定位过程服务SRNS重定位过程只在MS（终端）处于PMM－CONNECTED（分组域移动管理-连接）状态时执行，Iur接口用于传送控制信令及用户数据。服务SRNS重定位过程用于在UTRAN（（UniversalTerrestrialRadioAccessNetwork，UMTS无线接入网）侧从源RNC到目标RNC从一个“固定的静止位置”，将UTRAN迁移到CN连接点。在这个过程中，Iu链接是重定位的。如果目标RNC连接在与源RNC相连的同一个SGSN上，则SGSNSRNS（服务无线网络子系统）内部重定位过程被执行，该过程不做SGSN切换。否则，如果目标RNC与源RNC连接在不同SGSN上，则需做SGSN切换场景的服务SRNS重定位过程。图2a所示为源RNC（服务RNC）和目标RNC连接到不同的SGSN上时RNC的重新定位。图2b所示为SRNS重定位过程和路由区更新过程完成后的情形。服务SRNS重定位过程和RA（RoutingArea，路由区）更新后，MS在新SGSN中注册，MS对于新SGSN而言处于PMM-CONNECTED状态，目标RNC将作为服务RNC。服务SRNS重定位过程见图3的说明（基于3GPPTS23.060R6版本）,包括重定位准备过程、重定位执行过程和重定位完成过程，具体如下：步骤301：源RNC决定发起SRNS重定位；步骤302：源RNC发送重定位（RelocationRequired）消息（包含重定位类型、原因、源ID，目标ID，源RNC到目标RNC透明容器等）给原SGSN，发起重定位准备过程。其中，源到目标RNC透明容器包括重定位协调必要的信息，安全功能性和RRC协议上下文信息（包括UE容量）。步骤303：原SGSN根据目标小区ID，如果确定SRNS重定位是SGSN间的SRNS重定位，发送“转发重定位请求(ForwardRelocationRequired)”消息给新SGSN，发起重定位资源分配过程。步骤304a：新SGSN发送重定位请求消息给目标RNC。该重定位请求消息中包括永久NAS（非接入层）UE识别号（如国际移动用户识别码IMSI）、原因、CN域指示器、源RNC到目标RNC的透明容器和要设置的无线接入承载（RadioAccessBearer，简称为RAB）等。步骤304b：目标RNC接受RAB所有必要的资源包括Iu用户面成功分配后，建立与新SGSN的RAB承载，发送重定位请求证实（RelocationRequestAcknowledge）消息给新SGSN；步骤305：目标RNC和新SGSN之间传送用户数据的资源已分配好，并且新SGSN已为SRNS的重定位准备就绪后，新SGSN发送“转发重定位响应(ForwardRelocationResponse)”消息到原SGSN；至此，重定位资源分配过程被成功终结。步骤306：原SGSN发送重定位命令(RelocationCommand)消息给新RNC，继续SRNS的重定位；重定位命令消息中包括：要释放的RAB及受数据转发制约的RAB。原SGSN根据服务质量（QualityofService，简称为QoS）确定受数据转发制约的RAB。步骤307：源RNC从PS域接收到重定位命令消息后，启动数据转发定时器，源RNC开始转发数据。在SRNS重定位中的数据转发应通过Iu接口执行，意味着源SRNC和目标RNC之间的数据交换在源SRNC中复制，并在IP层向目标RNC发送。步骤308：当重定位准备过程被成功终止，并且源RNC准备就绪，源RNC通过发送“目标RNC到源RNC透明容器“中提供的RRC（无线资源控制）消息给MS，触发SRNS重定位的执行。上述RRC消息如可以是物理通道重配置消息(PhysicalChannelReconfiguration)，消息中携带UE信息元和CN透明容器。步骤309：当接收到重定位执行触发时，目标RNC应发送重定位检测消息给新SGSN。当重定位检测消息被发送时，目标RNC应启动源RNC操作。步骤310：目标SRNC向源RNC发送RAN移动性信息，包括本地区域标识和路由小区标识等，还包括终端与SRNC之间的序列号。收到这条信息后，终端开始向目标RNC发送上行数据包。终端完成重配置后，向目标RNC发送RAN移动性信息确认消息，通知目标RNC其已做好接受下行数据的准备。步骤311：目标SRNC通过发送重定位完成消息给新SGSN发起重定位完成过程。步骤312本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种移动性管理方法，其特征在于，在服务GPRS节点SGSN间重定位过程中，终端接入的原网关节点(GGSN)根据所述终端的新SGSN发送的更新分组数据协议PDP上下文请求确定需要切换GGSN时，将所述终端的PDP上下文推送给新GGSN，并将所述新GGSN的第一地址信息通知所述新SGSN；所述新GGSN根据所述终端的PDP上下文中包含的所述新SGSN的地址和隧道端点标识符TEID，向所述新SGSN发送发往所述终端的下行数据；所述新SGSN根据所述新GGSN的第一地址信息，向所述新GGSN发送所述终端的上行数据；所述原GGSN根据所述更新PDP上下文请求中包含的所述新SGSN的地址，通过查询本地配置、或查询外地服务器获取所述新GGSN的第二地址信息，并根据获取到的所述第二地址信息向所述新GGSN发送PDP上下文推送消息，将所述终端的PDP上下文推送给所述新GGSN；所述原GGSN发送的所述PDP上下文推送消息中还包含所述终端的身份标识AID；所述新GGSN收到所述PDP上下文推送消息后，为所述终端分配指向本GGSN的新的路由位置标识RID。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述新GGSN收到所述PDP上下文推送消息后，向所述原GGSN发送PDP上下文推送应答。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述新GGSN向所述原GGSN发送PDP上下文推送应答中包含是否接受切换的指示。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述原GGSN根据所述更新PDP上下文请求中包含的所述新SGSN的地址，根据本地策略、和/或所述新GGSN的负荷信息确定是否需要切换GGSN。5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述新GGSN收到所述PDP上下文推送消息后，如果接受切换，则在发送的所述PDP上下文推送应答中包含所述新GGSN的第一地址信息；所述原GGSN收到PDP上下文推送应答后，将所述新GGSN的第一地址信息包含在发送新SGSN的更新PDP上下文响应中通知给所述新SGSN。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一地址信息包括所述新GGSN的控制面及媒体面IP地址、控制面及媒体面TEID；所述原GGSN在向所述新SGSN发送所述更新PDP上下文响应时，将所述PDP上下文响应中包含的GGSN的地址信息填写为所述新GGSN的第一地址信息。7.如权利要求3所述的方法，其特征在于，如果所述终端需要GGSN对协议数据单元PDU数据包进行PDU序列号排序，则所述新GGSN在发送的所述PDP上下文推送应答中还包含临时转发TEID、临时PDU序列号；所述原GGSN根据所述PDP上下文推送应答中包含的是否接受切换的指示，如果所述新GGSN接受切换，则所述原GGSN向所述新GGSN发送PDP上下文切换消息，包含所述终端的上下行PDU序列号。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述原GGSN使用所述临时转发TEID向所述新GGSN转发发给所述终端的数据。9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述原GGSN使用所述临时PDU序列号排序转发给所述新GGSN的数据。10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述新GGSN为所述终端分配的所述新的RID为所述第二地址信息、或者所述新GGSN的其他地址信息。11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述原GGSN通过如下方式获取所述新的RID：方式一，所述新GGSN将为所述终端分配的所述新的RID通知给所述原GGSN；方式二，所述原GGSN根据所述新SGSN的地址获取到的所述新GGSN的第二地址信息，即为所述终端的新的RID。12.如权利要求1、10或11所述的方法，其特征在于，所述新GGSN或所述原GGSN向所述终端的归属身份位置寄存器ILR发送RID注册请求，携带所述新的RID，所述终端的归属ILR更新保存的所述终端的RID。13.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述原GGSN根据所述新SGSN的地址，查询本地配置获取所述新GGSN的第二地址信息的步骤，具体为：GGSN本地静态配置SGSN与GGSN映射表，所述原GGSN根据所述新SGSN的地址查找所述映射表获取到所述新GGSN的第二地址信息。14.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述原GGSN获取到所述终端新的RID地址后，根据维护的所述终端的对端信息和所述终端的通信对端的AID-RID映射信息查找到通信对端的RID，向所述通信对端接入的GGSN发送RID更新通知，携带该终端的AID和新的RID。15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述原GGSN收到所有AID-RID映射更新通知的应答后，和/或在设置的转发定时器到期后，停止向所述新GGSN转发发给所述终端的数据。16.如权利要求7或15所述的方法，其特征在于，所述原GGSN在停止向所述新GGSN转发后，向所述新GGSN发送停止转发消息；所述新GGSN收到所述停止转发消息后，删除分配的所述临时转发TEID、和/或临时PDU序列号。17.如权利要求11或14所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述原GGSN获取到所述终端新的RID地址后，向互联服务节点ISR发送RID更新通知，携带该终端的AID和新的RID。18.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述重定位过程中，所述原GGSN将维护的所述终端的对端信息和/或所述终端的通信对端的AID-RID映射信息传送到所述新GGSN；所述新GGSN保存收到的所述终端的对端信息和/或所述终端的通信对端的AID-RID映射信息。19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述新GGSN为所述终端分配新的RID后，根据保存和维护的所述终端的对端信息和/或所述终端的通信对端的AID-RID映射信息，查找到通信对端的RID，向所述通信对端接入的GGSN发送RID更新通知，携带该终端的AID和新的RID；和/或，向ISR发送RID更新通知，携带该终端的AID和新的RID。20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述新GGSN收到所述原GGSN传送的所述终端的对端信息和/或所述终端的通信对端的AID-RID映射信息后，检查收到的通信对端发送给所述终端的数据报文中的源AID，如发现新的通信对端和/或RID更新未成功的通信对端，则向这些通信对端接入的GGSN发送和/或重发RID更新通知，并将新的通信对端的AID登记到该终端的对端信息中。21.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述重定位过程中，所述原GGSN收到发送给所述终端的数据报文后，所述原GGSN将所述数据报文经原SGSN发送给源无线侧网元，并经过所述源无线侧网元和目标无线侧网元间的转发通道转发到所述目标无线侧网元，由所述目标无线侧网元发给所述终端；或者，所述原GGSN将所述数据报文经所述重定位过程中建立的所述原GGSN与所述新GGSN之间的转发通道发送给所述新GGSN，所述新GGSN再将所述数据报文经所述新SGSN发送给所述目标无线侧网元，由所述目标无线侧网元发送给所述终端。22.如权利要求18或20所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述新GGSN收到所述终端的数据报文后即在本地维护所述终端的通信对端的AID-RID映射信息，并在收到原GGSN传送的通信对端的AID-RID映射信息后，将收到的所述通信对端的AID-RID映射信息和本地维护的通信对端的AID-RID映射信息合并。23.如权利要求18或20所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述原GGSN在维护对端信息时，通过流实时检测机制和/或检查所述终端的数据报文中的源RID与源AID来发现新的通信对端或需删除的通信对端，将新的通信对端的AID及RID登记到所述终端的对端信息及通信对端的AID-RID映射信息中，将所述终端的对端信息中需删除的通信对端的AID删除。24.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述重定位过程完成后所述终端发起的路由区更新过程中，到所述终端归属的签约寄存器HLR/HSS将所述终端接入的GGSN地址更新为所述新GGSN的地址。25.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：GGSN或ISR向终端归属ILR查询所述终端AID对应的RID时，所述终端归属ILR返回所述终端的RID；同时，所述终端归属ILR记录发起查询的GGSN或ISR...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈炯，骆文，孙默，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：