在空闲信令缩减有效时减少UTRAN/GERAN/E‑UTRAN网络中寻呼的系统和方法 |
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| 申请号 | CN201310061323.7 | 申请日 | 2013-02-27 | 公开(公告)号 | CN103731918B | 公开(公告)日 | 2017-09-08 |
| 申请人 | 思科技术公司; | 发明人 | 斯瑞德哈·巴斯卡兰; 阿蒂塔亚·普拉卡什; 卡尔蒂克·拉瓦尔; 尼拉夫·萨洛特; 普栈·塔纳; | ||||
| 摘要 | 提供了在空闲信令缩减有效时减少UTRAN/GERAN/E‑UTRAN网络中寻呼的系统和方法，甚至在UE的当前 位置 不已知的情况下，用于在支持多种无线电接入技术（RAT）的移动网络上通过基于消息的方案来避免过度寻呼，其中该多种无线电接入技术诸如是LTE和GSM/EDGE/UMTS技术二者。阻止在UE不存在于其中的接入网络中进行寻呼，确保了寻呼信道中的无线电资源的有效利用并减轻了其他 接口 上的信令负担。用户设备（UE）被同时连接至服务通用分组无线电系统（GPRS）支持 节点 （SGSN）和移动性管理实体（MME）。通过在SGSN和MME之间使用信令，即使在UE处于空闲模式或者无效时，UE的位置也可以被追踪而无需不必要的寻呼。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于减少移动设备的寻呼的方法，包括： |
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| 说明书全文 | 在空闲信令缩减有效时减少UTRAN/GERAN/E-UTRAN网络中寻呼的系统和方法 技术领域[0001] 本公开总地涉及移动无线网络，更具体地涉及用于在使用空闲状态信令缩减（ISR）机制时减少对手持设备的寻呼的系统和方法。 背景技术[0002] 在无线网络领域，诸如手机或者装配有无线宽带的膝上型电脑之类的现代移动台站通常利用无线电接入网络（RAN）来连接分组数据网络（PDN），其中现代移动台站通过分组数据网络经由互联网协议（IP）获取对互联网上的主机的接入。这种连接性是由移动网络运营商提供的，其中移动网络运营商建造并维护无线电接入点、联网交换机和网关、以及与某些标准兼容的高带宽链路的网络。一种这样的标准被称为长期演进（LTE）。其他标准是通用分组无线电系统（GPRS）和通用移动电信系统（UMTS）。LTE、UMTS和GPRS标准由非盈利的产业协会“第三代合作伙伴计划（3GPP）”发布。 [0003] 提供基于IP分组的连接性的移动台站由网络网关支持，其中联网网关向移动台站发送下行分组，并且从寻址到公共互联网上的网络节点或者上游网络节点的移动台站接收分组。当网关执行对无效（inactive）移动台站进行定位的过程以请求建立信令连接时，该处理被称为寻呼。发明内容 [0004] 一种方法，包括：在实现第一无线电接入技术RAT的第一核心网络节点处接收对于移动设备的请求；判定所述移动设备是否被连接至所述第一核心网络节点并且在所述第一核心网络节点处处于有效状态；如果所述 移动设备没有被连接至所述第一核心网络节点，则判定所述移动设备是否被连接至第二核心网络节点，所述第一网络节点基于所述第一核心网络节点处的有关所述第二核心网络节点的状态的存储信息来做出判定，其中所述存储信息基于在接入指示消息中接收到的接收信息；以及如果所述移动设备没有被连接至所述第一核心网络节点而是被连接至所述第二核心网络节点并且在所述第二核心网络节点处处于有效状态，则所述第一核心网络节点随后避免寻呼所述移动节点，以允许数据经由所述第二核心网络节点被发送至所述移动节点，其中所述第一核心网络节点和所述第二核心网络节点与不同的RAT接入网络通信。 [0005] 一种系统，包括：存储器，用于存储指令；一个或多个接口，用于使用第一无线电接入技术与移动节点通信，并且与相应的核心网络节点通信，其中所述相应的核心网络节点用于使用第二无线电接入技术与所述移动节点通信；移动性管理模块，用于经由所述一个或多个接口与所述移动节点通信；以及处理器，该处理器与所述一个或多个接口通信并且被配置为运行存储在所述存储器中的所述指令，所述指令被配置为促使所述系统：判定所述移动设备是否被连接至所述移动性管理模块并且在所述移动管理模块处处于有效状态；如果所述移动设备没有被连接至所述移动性管理模块，则判定所述移动设备是否被连接至所述相应的核心网络节点，所述移动性管理模块能够基于所述移动性管理模块处的有关所述相应的核心网络节点的状态的存储信息作出判定，其中所述存储信息基于在所述接入指示消息中接收到的接收信息；以及如果所述移动设备没有被连接至所述移动性管理模块而是被连接至所述相应的核心网络节点并且在所述相应的核心网络节点处处于有效状态，则随后避免寻呼所述移动节点，以允许数据经由所述相应的核心网络节点被发送至所述移动节点。 [0006] 一种方法，包括：在主要核心网络节点处检测用于移动设备的服务网关SGW的故障，其中所述主要核心网络节点用于经由第一无线电接入技术RAT与移动设备进行通信；判定所述移动设备是否被连接至所述主要核心网络节点并且处于有效状态；如果所述移动设备没有被连接至所述主要核心网络节点，则促使所述移动设备被连接并进入有效状态；向能够使 用第二无线电接入技术进行通信的相应的核心网络节点发送活动性通知消息；以及通过所述第二无线电接入技术请求在所述相应的核心网络节点处与所述移动节点相关联的承载的去激活，其中所述活动性通知消息向所述相应的核心网络节点指示，所述移动节点在所述主要核心网络节点上是有效的。附图说明 [0007] 图1是示出根据一些实施例的具有多种无线电接入技术的3GPP网络的示意图。 [0008] 图2是反映根据一些实施例的在释放去往用户设备（UE）的信令连接和重建与UE的信令连接期间当空闲信令缩减（ISR）机制有效时支持缩减寻呼的增强的呼叫流示意图。 [0009] 图3是反映根据一些实施例的当ISR有效时的移动终止位置报告（Mobile Terminated Location Reporting）的呼叫流示意图。 [0010] 图4是反映根据一些实施例的当ISR有效时支持缩减寻呼的对于移动终止位置报告的增强的呼叫流示意图。 [0011] 图5是反映根据一些实施例的当ISR有效并且在移动性管理实体（MME）处于演进分组系统（EPS）连接管理（ECM）连接（CONNECTED）状态的HSS发起的分离的呼叫流示意图。 [0012] 图6是反映根据一些实施例的当ISR有效并且UE处于分组移动性管理（PMM）-CONNECTED状态时的归属订户服务器（HSS）发起的分离或者公共管理分离（admin detach）的呼叫流的呼叫流示意图。 [0014] 图8是反映根据一些实施例的当ISR有效并且UE在服务通用分组无线电服务（GPRS）支持节点（SGSN）处于PMM-CONNECTED/就绪状态时的HSS发起的分离呼叫流的呼叫流示意图。 [0015] 图9是反映根据一些实施例的当ISR有效并且UE处于IDLE（空闲） 模式时的服务网关（SGW）路径故障处理的呼叫流示意图。 [0016] 图10是反映根据一些实施例的当ISR有效并且UE处于IDLE状态时的SGW路径故障处理的呼叫流示意图。 [0017] 图11是反映根据一些实施例的当ISR有效并且UE处于ECM-CONNECTED状态时的SGW路径故障处理的呼叫流示意图。 [0018] 图12是反映根据一些实施例的当ISR有效并且UE处于PMM-CONNECTED状态时的SGW路径故障处理的呼叫流示意图。 [0019] 图13是示出根据一些实施例的无线电接入技术（RAT）间UE附接通知的流程图。 [0020] 图14是示出根据一些实施例的使用请求和响应的RAT间UE附接通知的流程图。 [0021] 图15是反映根据一些实施例的当ISR有效并且UE处于IDLE时的UE有效RAT通知处理的呼叫流示意图。 [0022] 图16是示出根据一些实施例的使用UE有效RAT通知的RAT间UE附接通知的流程图。 具体实施方式[0025] 提供了用于在支持多种无线电接入技术（RAT）的移动网络上通过基于消息的方案来避免过度寻呼的系统和方法，其中该多种无线电接入技术诸如是长期演进（LTE）和全球移动通信系统（GSM）/增强型数据速率GSM演进（EDGE）/通用移动通信系统（UMTS）技术二者。 [0026] 本公开具体描述了在移动设备（这里称为用户设备（UE））的当前位置未知的情况下避免过度寻呼的方法。寻呼信道中的无线电资源非常稀缺，所以应该尽可能地节省。在UE不存在于其中的接入网络中减少或者阻止寻呼可以确保寻呼信道中的无线电资源的有效利用，并且可以降低其他接口上的信令负担。 [0027] 在一个实施例中，用户设备（UE）被同时连接到服务通用分组无线电 系统（GPRS）支持节点（SGSN）和移动性管理实体（MME）。通过在SGSN和MME之间使用信令，UE的位置可以被追踪，从而可以在不需要不必要的寻呼的情况下判定UE的位置（即使在UE处于空闲（IDLE）模式或者无效时）。 [0028] 在一个实施例中，可以使用这样一种方法，该方法包括：第一核心网络节点接收对于实现第一无线电接入技术（RAT）的第一核心网络节点处的移动设备的请求；判定移动设备是否被连接至第一核心网络节点并且在第一核心网络节点处处于有效状态；以及如果移动设备没有被连接至第一核心网络节点，则判定移动设备是否被连接至第二核心网络节点，其中第一网络节点基于第一核心网络节点处的有关第二核心网络节点的状态的存储信息来做出判定，其中该存储信息是基于在接入指示消息中接收的接收信息的；以及如果移动设备没有被连接至第一核心网络节点而是被连接至第二核心网络节点并且在第二核心网络节点处于有效状态，则第一核心网络节点随后避免寻呼该移动设备，以允许数据经由第二核心网络节点被发送至移动设备，其中第一核心网络节点和第二核心网络节点与不同的RAT接入网络通信。 [0029] 在另一个实施例中，可以使用这样一种方法，该方法包括：在用于经由第一无线电接入技术（RAT）与移动设备通信的主要核心网络节点检测用于移动设备的服务网关（SGW）的故障；判定移动设备是否被连接至主要核心网络节点并且处于有效状态；如果移动设备没有被连接至主要核心网络节点，则促使移动设备被连接并被置于有效状态；向能够使用第二无线电接入技术进行通信的相应的核心网络节点发送活动性通知消息；以及在第二无线电接入技术上请求与该相应的核心网络节点处的移动节点相关联的承载的去激活，其中活动性通知消息向相应的核心网络节点指示，移动节点在主要核心网络节点上是有效的。 [0030] LTE是移动网络技术中的最新标准，并且显著改善了现有的GSM/EDGE和UMTS技术上的用户体验。LTE的初始部署与现有的GSM/EDGE和UMTS无线电接入技术共存，并且用户设备（UE）在空闲模式中尤其是在LTE部署的初始阶段在多种无线电接入技术（RAT）之间 漫游，其中覆盖在有些区域中可以是不完全的。LTE和UMTS技术之间的互连在3GPP技术规范（TS）23.401中有描述，并且可以包括使用Gn或者S3接口的MME和SGSN之间的通信。本申请还预见了LTE和其他无线电接入技术之间的进一步互连的使用，如本领域已知的。 [0031] 使用LTE和UMTS二者的UE可以执行联合附接过程，以附接到演进分组系统（EPS）和非EPS服务（例如，电路交换（CS）服务）二者，或者附接到EPS服务和“仅短消息服务（SMS）”服务二者，从而保持对两组域的接入。UE可以执行联合追踪区域更新（TAU）过程，以更新实际的追踪区域对EPS和非EPS核心网络节点的注册（参见3GPP TS 23.401和3GPP TS 24.301）。在这些过程期间，服务MME对提供CS和/或SMS服务的访问位置寄存器（VLR）发起非EPS服务过程的位置更新。该位置更新从而使用SGs接口在MME和VLR之间建立了关联（参见3GPP TS23.272和3GPP TS 29.118）。 [0032] 当VLR接收到后续的电路交换终止服务请求（诸如，电路交换呼叫或者SMS）时，VLR利用“CS呼叫指示符”或者“SMS指示符”向服务MME发送SGs寻呼请求消息。该请求根据需要触发CS后退过程（fallback procedure）或者经由LTE的SMS传输（参见3GPP TS 23.272和3GPP TS 29.118）。这些后退过程进而使得UE能够从LTE网络无缝过渡到遗留的电路交换网络，以得到某些服务。 [0033] 当无线电接入技术发生改变时，诸如从GSM边缘无线电接入网络（GERAN）/通用陆地无线电接入网络（UTRAN）改变为演进UTRAN（E-UTRAN）或者从E-UTRAN改变到GERAN/UTRAN时，订户通常发起用于LTE的追踪区域更新（TAU）过程或者用于UMTS的路由区域更新（RAU）过程。追踪区域更新（TAU）消息促使追踪区域列表在MME处被以UE的位置进行更新，并且还使MME以UE的当前追踪区域（TA）来更新归属订户服务器（HSS）。路由区域更新（RAU）消息在UMTS网络中执行类似的功能。但是，UE被认为在任意给定时刻仅属于一种无线电接入技术（RAT），并且每当UE从一种无线电接入技术移动到另一种无线电接入技术时UE通常发起追踪区域更新或者路由区域更 新。 [0034] LTE的空闲模式信令缩减（ISR）特征提供了一种在空闲模式中在RAT间小区重选（inter-RAT cell re-selection）期间减少信令负担的机制。当使用ISR时，处于空闲状态的UE可以在E-UTRAN和GERAN/UTRAN网络之间移动，而无需发起追踪区域更新或者路由区域更新过程。相反，单个UE可以同时被注册在E-UTRAN追踪区域（TA）和GERAN/UTRAN路由区域（RA）中，并且用于这两种注册的两个周期性定时器可以独立运转。这减少或者消除了UE在E-UTRAN和GERAN/UTRAN网络之间移动时发起更新过程的需要。但是，尽管ISR过程使得UE处的电池功率被高效利用，但是在某些情况下这种功率高效是以多个核心网络节点处的复杂且冗余的寻呼过程为代价的。这是因为，UE被同时注册在了两个RAN处。 [0035] 空闲模式信令缩减可以被用在多种UE状态中，这些UE状态包括演进分组系统（EPS）连接管理（ECM）-空闲（EMC-IDLE）、分组移动性管理（PPM）-空闲（PMM-IDLE）、以及GPRS-STANDBY状态。当ISR被使用时，SGSN将为S4SGSN。如TS23.401的附件J中的图J.3-1中提及的呼叫流程中所示，ISR在UE、MME、SGSN以及SGW处被激活。 [0036] 当UE变为附接到一种无线电接入技术（RAT）并且随后执行路由区域更新或者追踪区域更新以连接到另一种RAT时，ISR激活发生。例如，对于最初附接在SGSN处然后对MME进行追踪区域更新的订户来说，MME从SGSN获取上下文，并且还向SGSN通知其能够进行ISR。在将订户上下文传输给MME后，SGSN将保留订户上下文并且可以选择不对它们进行释放，从而使得订户现在同时被注册在SGSN和MME二者。一旦完成协商，MME可以向UE发送ISR激活标志被设置的TAU接受消息。 [0037] 替代地，如果订户最初附接在MME然后对SGSN进行路由区域更新，则SGSN从MME获取上下文并且还向MME通知其能够进行ISR。在将订户上下文传输给SGSN后，MME将保留订户上下文并且可以选择不释放它们，从而使得订户当前被同时注册到SGSN和MME二者。SGSN然后向UE发送ISR激活标志被设置的RAU接受消息。 [0038] 替代地，如果订户最初附接在SGSN并且处于被连接（CONNECTED）状态，则订户可以请求到MME的连接模式RAT间切换。SGSN将订户的上下文发送到MME，并且还指示其能够进行ISR。在将订户上下文传输给MME后，SGSN将保留订户上下文并且可以选择不释放订户上下文，从而使得订户当前被同时注册在SGSN和MME二者。订户随后将在已经建立的信令连接上对MME进行追踪区域更新。在TAU接受消息中，MME将向UE指示ISR是有效的。 [0039] 类似地，当订户最初附接在MME、处于被连接状态并且请求到SGSN的连接模式RAT间切换时，ISR被以类似方式激活（除了SGSN和MME的角色被交换，并且订户可以使用路由区域更新而不是追踪区域更新以外）。对于ISR激活的进一步示例，鼓励读者参考TS23.401的章节J.3，图J.3.1（这里作为参考被结合于此）。 [0040] 当ISR针对给定的UE被激活时，MME和SGSN二者必须分别获知相应的节点。所以，尽管附接请求/附接接受本身并不会导致MME-SGSN关联，但是这种关联在ISR激活之后被创建。ISR的激活可以被认为导致了如上所述的UE、MME、SGSN以及SGW的关联。该关联的一个必然结果是，关联中的节点之一（例如，SGW）的故障将要求ISR在连接至发生故障的SGW的所有UE处被去激活。 [0041] 在ISR针对UE被激活后，SGW为该UE保持去往相关联的MME的一个控制隧道以及去往SGSN的一个控制隧道。在任意给定的时间，SGW将根据UE是否具有通过E-UTRAN或者UTRAN的有效无线电连接，使得与eNodeB、SGSN/RNC或者非他们二者的数据隧道有效。如果UE是空闲（IDLE）的，则SGW将不具有到e-NodeB或者SGSN的有效数据隧道。因此，如果SGW接收到下行链路数据，则其将请求SGSN和MME二者寻呼UE以找到UE并经由下行链路数据通知（DDN）设立数据隧道。UE将通过其当前所在的RAT设立无线电连接。 [0042] 替代地，当UE移动或者变得不能经由一个或两个RAN接入并且寻呼处理被发起以定位RAN时，ISR激活的UE将在其所注册的RA以及所注 册的所有TA中被寻呼。该UE仅对其当前所在的接入网络中的寻呼请求进行响应。其他接入网络的寻呼信道上的寻呼是不必要的，并且即使在响应经由其他寻呼信道被从UE接收到时也难以停止。这导致断开的接入网络中的寻呼信道的低效使用。 [0043] 另外，在其他情况下，SGSN/MME可能不知道UE在其他核心网络节点处的注册。这导致在占用寻呼信道（该寻呼信道导致无响应）的一个接入网络中对ISR激活的UE的低效寻呼、以及在UE仍然连接的接入网络中寻呼UE的失败。 [0044] 另外，一旦UE通过一个无线电接入网络建立了连接性，那么SGW可以要求其他无线电接入网络上的核心网络节点停止寻呼的情况将非常有益。但是，这种机制仅在SGW和MME/SGSN之间被定义。 [0045] 在无法减少或者停止不必要的寻呼的情况下，网络中存在一些其他情景。当前的3GPP规范没有避免在某些情境中UE不存在的接入网络中的过度或者浪费的寻呼。下面的段落列出了其中E-UTRAN和UTRAN/GERAN二者中发生并行寻呼的情况下的各种情景，并且描述了处理这些情况的系统和方法的实施例。 [0046] 可以预见至少六种情景。在具有有效数据连接的第一种情景中，UE具有通过多个RAN中的一个RAN的有效无线电连接，SGW具有去往eNodeB或者SGSN的有效数据隧道。当下行链路数据在SGW处被接收到时，这种情景导致SGW直接将分组转发给以下节点而无需过度寻呼，其中SGW具有去往该节点的有效数据隧道。 [0047] 在仅具有控制连接的第二种情景中，UE处于空闲状态。SGW仅具有到SGSN和MME二者的控制连接。当下行链路数据在SGW处被接收到时，SGW向SGSN和MME二者发送下行链路数据通知消息。MME和SGSN二者将经由E-UTRAN和UTRAN/GERAN并行寻呼UE。UE将接收到寻呼并且向其当前连接的RAN发送服务请求。MME或者SGSN将接收服务请求，将发送修改承载请求给SGW，并且将建立数据路径。但是，由于SGW能够要求其他核心网络节点停止寻呼，所以可以避免过度寻呼。 [0048] 在涉及S4路径故障的第三种情景中，UE处于ECM-CONNECTED状态。在这种状态中，UE具有到MME的有效S1-AP连接，但是没有到SGSN的Iu连接。现在，SGSN发现了S4接口路径故障。此时，SGSN将对UE的PDP上下文去激活，并且将触发对UE的寻呼，以随后发送去激活PDP上下文请求。然而，UE已经具有去往MME的控制连接。如果MME也已经检测到SGW路径故障，其也将向UE发送去激活请求，从而使得SGSN不必进行寻呼。当前，一些SGSN通过不对UE进行任何寻呼并且在ISR有效时在SGSN进行本地PDP去激活，来处理这种情况。但是，这种情景下的SGSN行为没有在任何规范中明确描述。在一些实施例中，可以通过使SGSN知道US具有MME处的控制连接，可以避免SGSN进行不必要的寻呼。S4路径故障触发对于具有与该SGW的有效PDP连接的所有UE的PDP去激活。如果很多这样的UE处于空闲状态，则针对这些UE的寻呼将被发起，这将导致RAN上的过度负担。如果SGSN可以避免针对已经驻留在E-UTRAN上的UE的无用寻呼，则将可以避免RAN阻塞。 [0049] 在第四种情景中(网关移动位置中心(GMLC)的情况)，UE处于空闲状态。当相关联的GLMC想要获取UE的位置时，其向归属订户服务器(HSS)查询有关UE注册在的当前SGSN/MME的信息。如果ISR有效，则HSS将SGSN注册和MME注册二者发送给GLMC。GLMC随后向SGSN和MME二者发送“提供订户位置”消息。然后，SGSN和MME二者将寻呼UE。UE将接收两个寻呼消息之一，并且将设立与节点之一(该节点可以是在UE变为空闲之前最后关联的节点)的信令连接。 [0050] 但是，即使在已经建立了信令连接时，也无法停止相应节点处的寻呼。相反，寻呼将继续，直到其在该相应的节点上超时为止。如果(例如)在网络中同时采用了位置报告和ISR特征，那么由于位置追踪应用、地理围栏(geo-hencing)应用、或者允许追踪其他用户的位置的应用可以周期性地执行寻呼以允许追踪UE的位置，这将是个问题。如果ISR有效并且UE是空闲的，则寻呼将在E-UTRAN和UTRAN二者上进行。 [0051] 根据一些实施例，相应节点上的寻呼可能是不需要的，并且可以在建 立信令连接的节点通过S3隧道向相应节点通知寻呼不再需要时被停止。例如，如果第一SGSN/MME正在执行对UE的寻呼，并且SGSN或者MME知道UE已经具有对等MME/SGSN处的信令连接，则第一节点根本不需要寻呼UE，因为对等节点将追踪UE位置并且将响应于GMLC。 [0052] 在第五种场景中，UE处于与SGSN或者MME的连接模式。ISR针对UE被激活。相关联的HSS向SGSN和MME二者发送取消位置消息，以撤销订阅。UE所连接的核心网络节点将向UE发送分离请求(Detach Request)。但是，UE没有连接到的核心网络节点将发送搜索UE的寻呼请求。如果UE在一个节点中的状况对于相应的节点是可用的(或者可获得的)，则可以避免未连接的节点核心网络节点上的寻呼。但是，如果UE处于空闲模式，则寻呼可以被最小化。这种情况可能不是经常出现的情况，并且即使经常出现，对于单个UE的过度寻呼也不会导致RAN中的大问题。但是，这种情况可以通过某些实施例改善。 [0053] 在第六种场景中，UE在SGSN处于空闲状态，并且在MME处于ECM-CONNECTED状态。当PGW发起的承载去激活请求被接收到时，SGW可以将删除承载请求转发给SGSN和MME二者。MME可以将承载去激活请求发送至UE。但是，SGSN没有被连接至UE，因此可能会寻呼UE。在这种情况下，由SGSN进行的寻呼是不必要的。 [0054] 场景3和4会导致RAN中的过度寻呼，并且会导致RAN中的阻塞。具体地，以下部分提出了使得未连接的核心网络节点(SGSN/MME)知道UE在相应节点(MME/SGSN)处的状况的解决方案。本公开以下用“本地节点”来指代正在执行处理或者发送消息的核心网络节点，并且用“远程节点”或者“通信节点”来指代与本地节点通信的核心网络节点，其中本地节点是SGSN或者MME(或者其他核心网络节点)，远程节点是与本地节点(或者其他核心网络节点)通信的MME或者SGSN。这两种节点可以被称为对等节点。 [0055] 本公开的一些实施例提供了用于以下处理的系统和方法：当ISR有效时追踪UE在哪里具有有效的信令连接；在UE无效时避免接入网络处的无用寻呼；当UE在E-UTRAN接入网络和GERAN/GERAN接入网络二者 处空闲时执行交叉寻呼；以及当ISR有效时避免由于路径故障期间的过度寻呼导致的RAN的阻塞；以及当ISR有效时避免由于位置报告期间的过度寻呼导致的RAN的阻塞。 [0056] 本公开的某些实施例提供了相对于现有方法的以下有益效果中的一个或多个有益效果： [0057] 1.可以减少对寻呼信道的利用，因为当UE已经被连接至另一个接入网络时UE不处于的接入网络中的不必要的寻呼被避免。 [0058] 2.可以减少用于ISR激活的UE的与SGSN/MME相关联的其他接口上的信令。 [0059] 3.可以利用少量的附加消息来实现信令的减少。所提出的消息交换中的大多数消息交换仅仅背负现有的标准消息上的附加信息。所以，所提出的解决方案利用最少的附加信令实现了网络资源优化。 [0060] 图1是示出根据一些实施例的具有多种无线电接入技术的3GPP网络的示意图。用户设备（UE）102经由LTE-Uu接口与演进通用移动电信系统（UMTS）陆地无线电接入网络（E-UTRAN）104连接。EUTRAN104经由S4接口连接至移动性管理实体106，并且经由S1接口连接至服务网关（SGW）108。同时，EUTRAN104、MME106、以及SGW108提供了LTE网络需要的一些关键服务。 [0061] UE102还潜在地连接至全球移动通信系统（GSM）增强型数据速率GSM演进（EDGE）无线电接入网络（GERAN）110和UMTS陆地无线电接入网络（UTRAN）112，这两个网络提供GSM、EDGE、以及UMTS服务。GERAN110和UTRAN112连接至提供GSM、EDGE、以及UMTS服务的核心网络节点（诸如，服务通用分组无线电服务（GPRS）支持节点（SGSN）114）。GERAN110和UTRAN112还与LTE E-EUTRAN104共享服务网络108（除了提供UMTS服务的相应节点以外）。 [0062] 归属订户服务器（HSS）116、SGW108、分组数据网络（PDN）网关118、以及策略与计费规则功能（PCRF）120被UMTS、GSM、EDGE、以及LTE网络中的每一个网络共享，以提供包括通过PDN网关118连接运营商分组网络的服务以及经由PCRF120提供管理/计费服务。运营商可 以经由其自身的网络（122所示）提供各种基于互联网协议（IP）的服务。 [0063] UE可以一次使用一种以上无线电接入技术(RAT)，或者可以在多种RAT之间切换，以接收不间断的服务。在图1中，这由UE 102和EUTRAN 104之间的示出有效连接的实线、以及UE 102和GERAN 110之间的示出空闲或者无效连接的虚线表示。可以预见其他组合，并且可以在下面讨论其他组合，这些组合包括：与一个或其他网络连通、与所有网络连通、以及不与网络连通(即，空闲)。 [0064] 图2是反映根据一些实施例的当ISR有效时在释放去往用户设备(UE)的信令连接以及重建与UE的信令连接期间支持缩减寻呼的增强的呼叫流示意图。在所示出的呼叫流示意图中，UE 102已经预先连接至MME 106并且释放了与MME的连接从而变为空闲，并且正在进行连接至SGSN 114的处理。UE 102在核心网络节点MME 106、SGSN 114以及SGW 108处使ISR激活，如步骤206所示，并且HSS 116已经被利用关于UE 102的ISR状态和UE 102的位置的信息进行了更新。 [0065] 在步骤207，SGSN 114向MME 106发送回响消息。该回响消息可以是S3回响消息。在一些实施例中，可以通过添加包含附加信息元素(IE)、节点特征接入连接状况追踪能力(Node Feature Access Connection Status Tracking Capability)的字段来修改回响消息。如果接收核心网络节点不支持附加IE，则附加IE可以优雅地降级(通过要求不执行任何动作)。但是，如果接收核心网络节点支持附加IE，则其可以被理解为对于接收节点就有关接收节点是否具有接入连接状况追踪能力进行响应的请求(即，节点能力请求)。在步骤208，MME 106通过向SGSN 114发送包含响应的回响消息，来对该消息进行相应地响应。一般，接入设立指示消息和接入释放指示消息二者可以使用回响消息、S3消息或者其他类型的消息来传送。接入设立指示消息和接入释放指示消息是接入指示消息类型的消息，即它们指示UE是否驻留在特定的无线电接入网络上。 [0066] 一旦MME响应，则MME和SGSN二者都知道这两个节点都支持接入连接状况追踪，因为它们具有关于自身节点处的追踪的先验信息（即，MME106具有关于MME106是否可以执行追踪的信息）并且它们已经接收到了关于相应节点处的追踪能力的信息。该信息在步骤209和210被分别存储在SGSN114和MME106处。一种示例性的存储方法可以是关于给定节点的追踪能力和给定节点的标识符（即，MME106-＞支持追踪）的对应关系表或者查找表。可以预见不同的存储方法。该信息可以在以下描述的处理步骤中被提取并使用。步骤209和210还反映了SGSN114和MME106存储UE102的当前状态（即，UE102当前经由有效连接而连接至SGSN114）。 [0067] 在步骤211，UE102在SGSN114发起Iu协议释放过程，这导致UE被释放。（UE102和SGSN114之间的双向箭头反映了释放请求和释放响应二者）。一旦释放被完成，则SGSN114向MME106发送接入释放指示212。在步骤213，MME106利用以下事实对其追踪信息数据进行更新：SGSN114不再连接至UE102，但是UE现在处于空闲状态。 [0068] 在步骤214，连接在UE102和SGSN114之间被设立。该连接可以经由UE发起的路由区域更新（RAU）或者经由核心网络经由SGSN发起的服务请求被设立。服务请求是对无线电连接的请求；在一些情况中，其可以是UE对用于SGSN（或MME）上已经存在的会话的无线电资源的请求（当UE已经在早些时间连接至SGSN并且已经进入空闲状态时）。一旦无线电连接被设立，则UE退出空闲状态并且进入PMM-CONNECTED状态。在步骤215，SGSN114向MME106发送接入设立指示，以指示UE102现在被连接至SGSN114。然后，MME106保存UE的状态供随后使用，如步骤216所示。 [0069] 在ISR激活期间可以在MME和SGSN之间交换下面的附加信息，以实现UE在至少一个无线电接入网络上可用的情况下的寻呼缩减。 [0070] 1.可以向SGSN通知MME的接入连接状况追踪能力。 [0071] 2.可以向MME通知SGSN的接入连接状况追踪能力。 [0072] 在本公开的一些实施例中，如果SGSN和MME二者都支持追踪给定UE在相应节点上的接入侧连接状况的能力，那么在ISR有效时可以支持寻呼废止。可以通过交换这里描述的某些参数来确定SGSN或者MME处 对于接入连接状况追踪能力的支持。 [0073] SGSN和MME可以使用被作为3GPP控制平面上的正常通信的一部分（节点特征信息元素（IE）的一部分）发送的现有的GPRS隧道协议版本2（GTPv2）回响消息来相互交换接入连接状况追踪能力信息。 [0074] 在用于ISR激活的呼叫流中不需要任何改变。可以经由S3接口上的一对新提出的“接入释放指示”和“接入设立指示”消息来使本地核心网络节点知道UE在通信节点中的状况。 [0075] 在第一ISR在SGSN和MME之间被UE激活之后，回响消息可以在S3接口上在SGSN和MME之间被交换。当UE执行ISR激活时，本地节点随后可以使用节点级GTP回响消息中的节点特征信息元素（IE）来向远程或者相应节点通知其自身的接入连接状况追踪能力。SGSN和MME之间的回响过程至少可以在一个S3隧道在SGSN和MME之间被建立的情况下发生一次。对于SGSN和MME之间发生的回响过程，至少一个UE应该是ISR有效的。在一些实施例中，在第一ISR激活之后，回响消息可以在SGSN和MME之间被交换。这也可以减少在执行ISR激活的UE首先建立SGSN和MME之间的控制隧道的情况下的信令。 [0076] 在一些实施例中，本地节点可以向远程或相应节点通知UE的状态变化。UE可以经由接入设立指示消息/接入释放指示消息在ECM空闲/PMM空闲/待机和ECM连接/PMM连接/就绪状态之间改变，或者反之亦然。当UE设立信令连接或者释放其信令连接时，SGSN/MME可以将当前时间戳包括在接入设立指示/接入释放指示消息中。该时间戳提供了UE是在多近的时间在发送接入指示消息的节点处具有信令连接的度量。 [0077] 根据一些实施例，一旦本地节点获知了UE在远程节点中的状态，其将可以决定在随后的情况中是寻呼UE还是避免进行寻呼。例如，如果MME获知UE在SGSN处于连接状态，并且如果MME接收到了提供订户位置（Provide Subscriber Location）消息，则其不需要寻呼UE。如果UE在对等节点中的状态也是空闲状态，则MME/SGSN可以执行对UE的寻呼。另外，通过获知UE在对等节点处具有信令连接的最后时间戳，SGSN/MME将能够决定在UE在SGSN和MME二者均处于空闲状态的情 况下谁将首先寻呼。基于该时间戳信息，SGSN/MME可以执行或者可以确定执行交叉寻呼，从而使得UE首先在UE位于的或者驻留在的最近的接入网络或接入技术中被寻呼。一旦在最近的RAT中寻呼UE的尝试失败，则UE可以在另一个接入网络中被寻呼。 [0078] 示例使用实例 [0079] 下面的示例使用实例示出了所描述的实施例的各种用途。当ISR有效时知道UE在对等节点中的状况的本系统可以被用于任意的以下场景，其中需要作出有关寻呼UE的决定。 [0080] 对于ISR激活的UE的移动终止位置请求： [0081] 如果ISR对于LTE接入是有效的，则访问网关移动位置中心（V-GMLC）从归属订户服务器（HSS）接收SGSN地址和MME地址二者。V-GMLC然后可以发起PS-MT-LR过程和EPC-MT-LR过程。这可以导致在与MME过程相关联的UE的每个注册TA中以及与SGSN过程相关联的UE的注册RA中执行UE的单独寻呼。UE然后可以仅响应于一个寻呼请求，从而使得只有一个MT-LR过程继续并且其它MT-LR过程终止。V-GMLC将发现针对每个MT-LR过程其从MME和SGSN中的哪一个接收到了响应。 [0082] 当UE仅响应于一个寻呼请求时，另一个接入网络中的寻呼过程被终止。寻呼过程的终止可以在特定的接入网络中穷尽所有寻呼重试（直到给定用户或者行政调度球（given user-or administratively-scheduled ball））之后发生。 [0083] 图3是反映根据一些实施例的利用无线电资源的呼叫流的呼叫流示意图。UE102经由eNodeB305和MME106连接至LTE网络，并且经由无线电网络控制器（RNC）/基站控制器（BSC）304和SGSN114连接至UMTS网络。UE102还与GMLC301通信，其中GMLC301可以为LTE网络和UMTS网络提供位置服务（LCS）。位置服务允许用户、管理实体、网络、服务提供者、或者其他实体识别并报告用户或UE的位置。LCS特征的示例性说明在3GPP TS22.071版本9.1.0中提供。 [0084] 在步骤307，在SGSN114和MME106，空闲状态信令缩减（ISR） 针对订户和UE102被激活。如本公开中的其他部分所描述的，ISR的目的在于降低追踪区域更新（TAU）/路由区域更新（RAU）消息的频率。ISR可以在TAU接受/RAU接受消息中被激活。 [0085] 在步骤308，GMLC301向SGSN114提供订户位置。在步骤309，GMLC301向MME106提供订户位置。随后，在步骤310，SGSN经由RNC/BSC304寻呼UE，并且在步骤311，MME106经由eNodeB305寻呼UE102。 [0086] 在步骤312，位置报告过程在SGSN114、RNC/BSC204、以及UE102之间被发起，如下面的步骤313-319所描述的。位置报告由核心网络（未示出）上的节点或者由UE102请求，并且位置报告请求由MME106和SGSN114二者接收。在步骤313，MME106对eNodeB305执行寻呼，以定位UE102。在步骤314，SGSN114向RNC/BSC304发送位置请求消息，以定位UE102。在步骤315，RNC/BSC304向SGSN114发送位置报告消息。在这里示出的情形中，UE102首先响应于SGSN114苏醒，并且当其随后在步骤313接收到来自MME106的寻呼时，UE102不进行响应。一旦SGSN114具有关于UE102的位置的信息，则在步骤316，其将订户位置确认消息发送给GMLC301。MME106此时还没有结束其寻呼过程。 [0087] 在步骤317，MME106继续对eNodeB305执行寻呼。在步骤318，MME106已经超时，并且停止寻呼。一旦寻呼期满，MME106就确定位置并准备向GMLC301发送响应。在步骤319，MME106将其订户位置确认消息发送给GMLC201。 [0088] 图4是反映根据一些实施例的当ISR有效时的移动中止位置报告的呼叫流示意图。UE102经由eNodeB305和MME106连接至LTE网络，并且经由无线电网络控制器（RNC）/基站控制器（BSC）304和SGSN114连接至UMTS网络。UE102还与GMLC301通信。步骤407-412可以相当于图3中的步骤307-312。注意，MME在步骤411开始寻呼eNodeB205。 [0089] 在步骤413，SGSN114向MME106发送接入设立指示。在一些实施例中，每当接入设立指示被发送时，接入设立确认消息就可以被返回；这 种确认消息没有在图3中示出，但是可以存在。在步骤414，MME106将停止对eNodeB的寻呼，并且将在被LCS客户端请求时利用最后获知的UE位置来发送提供订户位置响应。这进一步在下面的步骤415-418中示出。在步骤415，SGSN114向RNC/BSC204发送位置请求消息。在步骤416，MME106向GMLC201发送订户位置响应。在步骤417，RNC/BSC204向GMLC201发送位置报告。在步骤418，SGSN114向GMLC201提供订户位置确认418。 [0090] 根据图4的公开，在步骤416，MME106不需要等待UE102对MME进行响应。这是因为MME106已经被告知UE102当前连接至SGSN114，这隐含地指示出UE102在SGSN的路由区域中。这使得MME106向GMLC201发送订户的适当位置。 [0091] 在一些实施例中，本系统基于UE经由SGSN对寻呼进行响应或者UE经由MME对寻呼进行响应，来修改呼叫流。 [0092] 如果在SGSN和MME处配置了交叉寻呼，则SGSN/MME可以基于UE最近在哪里是可用的来决定寻呼哪个RAT。对于最近不可用的RAT的寻呼可以随后执行。这导致交叉寻呼模式（其中，第二网络在一定的延迟之后被寻呼）。 [0093] 在对于ISR激活的UE的HSS发起的分离、行政分离（administrative detach）或者基于本地策略的分离的情况中，如果UE在MME/SGSN处于空闲/待机状态，则该节点可能需要执行寻呼。如果UE连接在另一个CN节点（诸如图中所示处于PMM连接状态），则寻呼将失败。该不必要的寻呼可以利用所提出的方法来避免。 [0094] 在一些实施例中，本系统修改呼叫流，以使能用于ECM连接状态的ISR激活的订户的取消位置（订阅撤销）消息的处理。MME将向UE发送分离请求，并且UE将利用分离接受进行响应。SGSN可以执行寻呼，并且在寻呼期满时向HSS发送确认消息或确认（ack）。 [0095] 在一些实施例中，本系统修改呼叫流，以处理PMM连接/就绪状态的ISR激活的订户的取消位置（订阅撤销）。SGSN将向UE发送分离请求，并且UE将利用分离接受进行响应。MME可以执行寻呼，并且在寻呼期满 时，MME可以向HSS发送确认。 [0096] 图5是反映根据一些实施例的当ISR有效并且UE处于ECM-CONNECTED状态时的HSS发起的分离或者行政（admin）分离的呼叫流的呼叫流示意图。UE102经由eNodeB205和MME106连接至LTE网络，并且在MME106与追踪区域相关联。UE还经由RNC/BSC204和SGSN114连接至UMTS网络，但是可以处于空闲状态。UE102还连接至SGW108和HSS116。 [0097] 在步骤508，HSS116向SGSN114发送取消位置请求。SGSN114接收该取消请求，并且在步骤509向RNC/BSC204发送寻呼请求。在步骤510，SGSN114还向SGW108发送删除会话请求。随后，在步骤511，HSS116向MME106发送取消位置（订阅撤销）请求。 [0098] 在步骤512，MME向UE102发送分离请求。在步骤513，MME106还向SGW108发送删除会话请求。UE102在步骤514以分离接受对MME106进行响应。在步骤515，SGW108向SGSN114发送删除会话响应。在步骤516，SGW108还向MME106发送删除会话响应。在步骤517，SGSN114向RNC/BSC204发送寻呼请求。在步骤518，MME106向HSS116发送取消位置确认消息。但是，MME114不向SGSN114发送任何信息。 [0099] 在步骤519和520，SGSN114继续向RNC/BSC204发送寻呼消息以确定UE的位置，直到在步骤521发生寻呼期满为止。在步骤522，SGSN114向HSS116发送取消位置确认。 [0100] 图6是反映根据一些实施例的当ISR有效并且在SGSN处于PMM-CONNECTED状态时的HSS发起的分离的呼叫流示意图。UE102经由eNodeB205和MME106连接至LTE网络，并且在MME106与追踪区域相关联，但是可以处于空闲状态。UE还经由RNC/BSC204和SGSN114连接至UMTS网络。UE102还连接至SGW108和HSS116。该示意图示出了由MME执行的对ISR激活的订户的HSS发起的分离。与图5中不同，UE102在SGSN114而不是MME被附接至路由区域。由于UE被附接在SGSN114，所以在MME106处进行UE的寻呼直到在步骤621发生 超时为止。 [0101] 在步骤608，HSS116向MME106发送取消位置请求。MME106接收该取消请求，并且在步骤609向eNodeB205发送寻呼请求。在步骤610，MME106还可以向SGW108发送删除会话请求。随后，在步骤611，HSS116向SGSN114发送取消位置（订阅撤销）请求。 [0102] 在步骤612，SGSN114向UE102发送分离请求。在步骤613，SGSN114还向SGW108发送删除会话请求。UE102在步骤614以分离确认对MME106进行响应。在步骤615，SGW108向MME106发送删除会话响应。在步骤616，SGW108向SGSN114发送删除会话响应。在步骤617，MME106向eNodeB205发送寻呼请求。在步骤618，SGSN114向HSS116发送取消位置确认消息。但是，SGSN114不向MME106发送任何信息。 [0103] 在步骤619和620，MME106继续向eNodeB205发送寻呼消息，以确定UE的位置，直到在步骤621发生寻呼期满为止。在步骤622，MME106向HSS116发送取消位置确认。在一些实施例中，本系统修改呼叫流，以利用所提出的方案来处理具有ECM连接状态的ISR激活的订户的取消位置（订阅撤销）。MME将发送分离请求，并且等待来自订户的分离接受。SGSN现在知道UE在MME中的状况，所以SGSN可以选择不执行寻呼，相反向HSS发送取消位置确认。 [0104] 图7是反映根据一些实施例的当ISR有效并且UE在MME处于ECM-CONNECTED状态时对HSS发起的分离呼叫流的修改的呼叫流示意图。UE102经由eNodeN205和MME106连接至LTE网络，并且在MME106与追踪区域相关联。UE还经由RNC/BSC204和SGSN114连接至UMTS网络，但是可以处于空闲状态。UE102还连接至SGW108和HSS116。 [0105] 该图示出了在SGSN和MME二者执行的针对处于空闲状态的ISR有效的订户的HSS发起的分离。当SGSN和MME二者从HSS接收到取消位置时，它们二者将同时寻呼UE。当UE退出空闲状态并且附接至无线电接入网络之一时，其首先附接至的核心网络节点将向其对等方发送接入设立指示，并且该对等方将停止寻呼。如果交叉寻呼被配置，则SGSN和MME中的一者或者二者可以决定在UE以前驻留在的最近的接入中寻呼UE。 [0106] 如上所述，UE在MME处于ECM-CONNECTED状态，而不处于空闲状态。在这种情况下，当MME从HSS接收到取消位置消息时，MME106可以选择不寻呼UE，因为UE具有与MME的信令连接。相反，MME将使用信令连接直接向UE发送分离请求。SGSN114还可以知道，当UE建立了与MME的信令连接时，UE通过其从MME接收的接入设立指示连接在MME。如果SGSN114和MME106二者都不知道UE的当前位置，则这两个核心网络节点将寻呼UE102。一旦UE响应，则接收到响应的节点将向相应的节点发送接入设立指示，从而使得相应节点处的寻呼可以被停止。 [0107] 在步骤702，UE102被以ECM-CONNECTED或者PMM-CONNECTED状态连接至MME106和SGSN114，并且使ISR有效。在步骤703，MME106使用标准协议向SGSN114发送回响消息，可选地向SGSN114指示其被连接至UE。在步骤704，UE102进入空闲状态。在步骤705，UE102退出空闲状态并且向MME106发送服务请求消息，并且请求建立与MME的连接。在步骤706，MME106接收服务请求，但是在进行响应之前，其向SGSN114发送接入设立指示，并且指示其现在被连接至UE102。在步骤707，SGSN114接收来自HSS116的取消位置消息。但是，在步骤708，因为其知道MME106被连接，所以SGSN114向UE102发送删除会话请求作为响应，而不向UE102发送取消位置消息。 [0108] 随后，在步骤709，HSS116向MME106发送取消位置（订阅撤销）请求。MME106知道其被连接至UE102，并且在步骤710，MME106向UE102发送分离请求，并且随后立即在步骤711，MME106可以向SGW108发送删除会话请求。在步骤712，分离请求被UE接受。SGW108接收删除会话请求。由于SGW108正在针对MME106和SGSN114二者处理UE102的通信，所以SGW108随后在步骤713向SGSN114发送删除会话响应。在步骤714，SGSN114知道UE在MME106的状况，并且可以选择不寻呼UE。相反，在步骤713接收到删除会话请求后，其执行清 理过程，并且在步骤715向HSS116发送取消位置确认消息。同时，SGW108在步骤716向MME106发送其删除会话响应。然后，MME完成其清理过程，并且向717发送取消位置确认消息。 [0109] 图8是反映根据一些实施例的当ISR有效并且UE在SGSN处于PMM-CONNECTED/就绪状态时的HSS发起的分离呼叫流的呼叫流示意图。UE102经由eNodeB205和MME106连接至LTE网络，并且在MME106处与追踪区域相关联，但是可以处于空闲状态。UE还经由RNC/BSC204和SGSN114连接至UMTS网络，并且在SGSN处于PMM-CONNECTED状态。UE102还连接至SGW108和HSS116。 [0110] 该图示出了在SGSN和MME二者处执行的对于处于空闲状态的ISR有效的订户的HSS发起的分离。当SGSN和MME二者接收到来自HHS的取消位置时，它们二者将同时寻呼UE。当UE退出空闲状态并且附接至无线电接入网络之一时，其首先附接的核心网络节点将发送接入设立指示给其对等方，并且对等方将停止寻呼。如果配置了交叉寻呼，则SGSN和MME中的一者或者两者可以决定在UE驻留在的最近的接入中寻呼UE。 [0111] 在步骤802，UE102以ECM-CONNECTED或者PMM-CONNECTED状态连接至SGSN114和MME106，并且使ISR有效。在步骤803，MME106使用标准协议将回响消息发送给SGSN114，可选地向SGSN114指示其被连接至UE。在步骤804，UE102进入空闲状态。在步骤805，UE102退出空闲状态，并且向SGSN114发送服务请求消息，请求建立与SGSN的连接。在步骤806，SGSN114接收到服务请求，但是在响应之前，其向MME106发送接入设立指示，并且指示其现在连接至UE102。在步骤807，SGSN114从HSS116接收取消位置消息。在步骤808，SGSN114以删除会话请求消息对SGW108进行响应。 [0112] 在步骤809，HSS116向MME106发送取消位置（订阅撤销）请求。同时，SGSN114知道其被连接至UE102，并且在步骤810，SGSN114向UE102发送分离请求。在步骤811，MME106响应于取消位置请求而发送删除会话请求给SGW108。在步骤812，UE发送分离接受给SGSN114。在步骤813，SGW108发送删除会话响应给SGSN114。 [0113] 由于接入建立指示806，在步骤814，MME106知道UE在SGSN114中的状况，所以其可以选择不寻呼UE，相反执行清理并且向HSS116发送取消位置确认（在步骤817）。同时，SGSN114完成其自身的分离和清理，并且在步骤815发送其自身的取消位置确认给HSS116。 [0114] 当SGW发生故障时，即使其后来变得可用，当前版本的3GPP标准也会由于在SGW故障变得已知时使得承载被拆毁或者被取消分配而引起延迟，并且在承载被重新建立或者重新分配时而引起进一步的延迟。特别地，当承载被重新分配时，诸如MME或者SGSN之类的管理实体可以发起寻呼UE，以重新建立承载。但是，如上所述，寻呼UE会引起巨大的无线电分配开销，并且还会引起巨大延迟，尤其是在MME和SGSN二者都发起寻呼时。所以，期望改善MME检测到SGW故障并且重启时的延迟，并且可以通过向MME或者SGSN通知UE当前连接的RAT来实现改善。 [0115] 在用于ISR激活的订户的SGW/S4/S11发生故障的情况下，如果SGSN/MME知道UE在相应的节点中的状况，则信令可以被优化。在一些实施例中，本系统修改在SGW故障时用于ECM连接状态的ISR激活的订户的呼叫流。MME连接至UE，并且将在检测到SGW故障时向UE发送分离请求。SGSN没有连接至UE并且相反将在检测到SGW故障时开始寻呼。 [0116] 图9是反映根据一些实施例的当ISR有效且UE处于空闲状态时的SGW路径故障处理的呼叫流示意图。一旦检测到SGW故障，SGSN和MME将同时寻呼UE。在一些情况下，UE将驻留到E-UTRAN覆盖区域上，并且连接至MME。现在连接至UE的MME将向UE发送分离请求。MME随后将向SGSN发送接入设立指示，促使SGSN停止寻呼。 [0117] UE102经由eNodeB205和MME106连接至LTE网络，并且经由RNC/BSC204和SGSN114连接至UMTS网络。UE102还连接至SGW108。在步骤902，UE可以在MME处于空闲状态，在SGSN处于空闲状态，ISR在UE、MME106以及SGSN114处已经被激活。 [0118] 在步骤907，SGW108发生故障。在步骤908和909，SGSN114和MME106二者都检测到了SGW108处的故障。这使得MME和SGW尝试联系UE102以去激活ISR。去激活可以使用追踪区域更新（TAU）或者路由区域更新（RAY）消息来执行。这将导致寻呼由MME在步骤911执行，并且由SGSN在步骤910、913以及915执行，因为MME和SGSN二者都不知道UE102是连接至MME106还是连接至SGSN114。 [0119] 在步骤912，UE102出现在E-UTRAN（未示出），并且在步骤914，UE102经由eNodeB205向MME106发送服务请求。这导致MME106在步骤916将分离请求发送至UE102，并且在步骤917将接入设立指示发送至SGSN114。一旦SGSN114接收到接入设立指示，其停止寻呼，并且在步骤918采取适当的后续动作（诸如，向MME106发送接入设立确认消息919）。最后，当UE102在步骤920将分离接受发送至MME106，MME106将分离通知921发送至SGSN114，SGSN114在步骤922在本地清理UE，并且SGSN还将分离通知确认923发送至MME106时，分离过程完成。 [0120] 图10是反映根据一些实施例的当ISR有效并且UE处于空闲状态时的SGW路径故障处理的呼叫流示意图。一旦检测到SGW故障，SGSN和MME将同时寻呼UE。在一些情况下，UE将驻留到UTRAM覆盖区域上并且连接至SGSN。当前连接至UE的SGSN将向UE发送分离请求。SGSN随后将向MME发送接入设立指示，促使MME停止寻呼。 [0121] UE102经由eNodeB205和MME106连接至LTE网络，并且经由RNC/BSC204和SGSN114连接至UTMS网络。UE102也被连接到SGW108。在步骤1002，UE可以在MME处于空闲状态并且在SGSN处于空闲状态，ISR在UE、MME106以及SGSN114处已经被激活。 [0122] 在步骤1007，SGW108发生故障。在步骤1008和1009，SGSN114和MME106二者检测到SGW108处的故障。这使得MME和SGW尝试联系UE102以去激活ISR。去激活可以使用追踪区域更新（TAU）或者路由区域更新（RAU）消息来执行。这将导致寻呼可以在步骤1013由SGSN执行，并且在步骤1010、1013以及1015由MME执行，因为MME和SGSN二者都不知道UE102是连接至MME106还是连接至SGSN114。 [0123] 在步骤1012，UE102在UTRAN（未示出）处出现，并且在步骤1014，UE102经由RNC/BSC204向SGSN114发送服务请求。这导致SGSN114在步骤1016向UE102发送去激活分组数据协议（PDP）请求和分离请求，并且在步骤1017向MME106发送接入设立指示。一旦MME106接收到接入设立指示，其在步骤1018停止寻呼，并且采取适当的后续动作（诸如，向SGSN114发送接入设立确认消息1019）。最后，当UE102在步骤1020将去激活PDP上下文接受和分离接受发送至SGSN114，SGSN114将分离通知1021发送至MME106，MME106在步骤1022在本地清理UE，并且MME还将分离通知确认1023发送至SGSN114时，分离过程完成。 [0124] 图11是反映根据一些实施例的当ISR有效并且UE处于ECM-CONNECTED状态时的SGW路径故障处理的呼叫流示意图。在检测到SGW故障时，MME将向UE发送分离请求。由于SGSN早前已经知道UE在MME的状况，所以在检测到SGW故障时，SGSN可以选择不执行寻呼，并且相反将等待来自MME的分离通知。 [0125] UE102经由eNodeB205和MME106连接至LTE网络，并且经由RNC/BSC204和SGSN114连接至UMTS网络。UE可以在MME处于ECM-CONNECTED状态，并且在SGSN处于空闲状态。UE102还连接至SGW108。在步骤1107，ISR已经在UE、MME106、以及SGSN114被激活。 [0126] 在步骤1108，SGW108发生故障。在步骤1109和1110，SGSN114和MME106二者检测到SGW108处的故障并且发起分离过程。与图9中不同，SGSN114不执行寻呼。这是因为，如步骤1111所反映的，SGSN知道UE与MME通信。相反，SGSN114等待来自MME的分离通知。 [0127] 在步骤1112，MME106经由eNodeB205向UE102发送分离请求。在步骤1113，UE102经由eNodeB205向MME发送分离接受。然后在1114，MME106向SGSN114发送分离通知。在步骤1115，SGSN执行本地清理过程，并且在步骤1116，SGSN向MME106发送分离确认，完成分离过程。 [0128] 图12是反映根据一些实施例的当ISR有效且UE处于PMM-CONNECTED状态时的SGW路径故障处理的呼叫流示意图。UE102经由eNodeB205和MME106连接至LTE网络，并且经由RNC/BSC204和SGSN114连接至UMTS网络。UE可以在SGSN处于PMM-CONNECTED状态，并且在MME处于空闲状态。UE102还连接至SGW108。在步骤1207，ISR已经在UE、MME106、和SGSN114处被激活。与图10中不同，先前的回响消息（未示出）已经允许SGSN114和MME106共享有关UE的最后的已知位置的信息。 [0129] 在步骤1208，SGW108发生故障。在步骤1209和1210，SGSN114和MME106分别检测到了SGW108处的故障并且发起分离过程。与图10中不同，MME106知道UE在SGSN处的状况，所以可以选择不对UE102进行寻呼；相反，在步骤1211，MME等待来自SGSN的分离通知。在步骤1212，SGSN114发送去激活PDP请求给UE102，然后发送分离请求给UE102。在步骤1213，UE102以对这两个请求的接受作为响应。在步骤1214，SGSN114发送分离通知给MME106。在步骤 1215，MME106执行本地清理过程，并且在步骤1216，MME向SGSN114发送分离确认，完成分离过程。 [0130] 在一些实施例中，PGW发起的承载去激活的情况类似于在SGW故障时针对承载去激活的以上覆盖的情况。当ISR有效且UE通过MME处于ECM-CONNECTED状态，并且PGW发起承载去激活时，首先，PGW发送删除承载请求给SGW。SGW转发删除承载请求给SGSN和MME二者。MME将要求UE去激活承载，而SGSN将寻呼UE。注意，根据本公开，如果SGSN知道UE在MME已经处于连接状态，则可以避免SGSN进行的寻呼。在一些实施例中，当UE在SGSN处于PMM-CONNECTED状态时，这个过程被切换。 [0131] 图13是描绘根据一些实施例的RAT间UE附接通知的流程图。在图13中，诸如SGSN或者MME之类的核心网络节点与UE和核心网络通信。UE可以处于一个以上无线电接入网络上。 [0132] 在步骤1301，核心网络节点从UE接收反映UE附接到核心网络节点 或者UE从核心网络节点分离的UE连接/空闲消息。在步骤1302，核心网络节点基于UE连接/空闲消息，向管理其他RAN的核心网络节点发送接入设立指示/接入释放指示消息。在核心网络节点为MME的情况下，另一个核心网络节点是SGSN；反之亦然。 [0133] 在步骤1303，除了发送具有关于UE的信息的接入设立指示/接入释放指示消息以外，核心网络节点还接收并且存储来自从其他RAN接收的接入设立指示/接入释放指示消息的状况。在步骤1304，核心网络节点随后从核心网络接收对于UE的请求。这可以是下行链路数据通知、寻呼请求、SGW故障消息、HSS发起的承载分离消息、或者其他消息。在步骤1305，在核心网络节点发起对UE的寻呼以传递相关消息之前，核心网络节点可以查阅其自身的RAT处以及任何其他RAT（该核心网络节点以前接收到了关于该RAT的信息）处的UE的保存状态。 [0134] 在步骤1306，如果UE没有被连接但是UE被连接在另一个RAT处，则核心网络节点选择不执行寻呼。相反，核心网络节点可以例如，沉默地失败、执行分离操作、将数据转发给相应的RAT、或者将指示UE被附接至相应节点的消息发送回核心网络。在步骤1307，如果UE没有被连接在另一个RAT管理节点处，则核心网络节点可以根据需要执行寻呼，以重新激活UE。在步骤1308，如果UE被连接，则核心网络节点可以满足进入的请求而无需寻呼。最后，在步骤1309，如果指示UE被附接或者连接到其他位置的后续消息被接收到，则核心网络节点可以选择在此刻停止寻呼。 [0135] 图14是描绘根据一些实施例的使用请求和响应的RAT间UE附接通知的流程图。在图14中，诸如SGSN或者MME之类的核心网络节点与UE和核心网络通信。UE可以处于一个以上无线电接入网络上。 [0136] 在步骤1401，核心网络节点从核心网络接收请求UE从核心网络分离、或者请求UE连接至网络以提取数据（即，下行链路数据通知）、或者请求其他UE行动的消息。在步骤1402，核心网络节点可以执行确定UE的当前RAT的过程。这可以通过评估UE相对于核心网络节点的连接状态来进行。例如，如果核心网络节点是MME，并且UE当前处于ECM- CONNECTED状态，则UE可以被认为驻留在MME处。 [0137] 在步骤1403，如果UE的位置不在核心网络节点上但是是已知的（即，如果UE驻留在另一个RAT或者网络上），则核心网络节点可以向核心网络发送应答消息而不必寻呼UE。在步骤1405，如果UE被连接在核心网络节点，则核心网络节点可以通过经由有效连接将请求传递给UE来满足该请求。 [0138] 但是，如果UE没有驻留在UE上，或者如果UE处于空闲状态，则核心网络节点不能确凿地确定UE的位置。在步骤1404，如果UE的位置是未知的，则核心网络节点可以向请求有关UE的信息的一个或多个其他网络节点发送请求消息。可以使用包括IMSI、TMSI、或者其他标识符的标识符来指定UE。其他网络节点是管理其他RAN的节点，并且还可以被配置为对指示UE是否驻留在相应节点上的请求消息进行响应。例如，如果UE没有驻留在核心网络节点的无线电接入技术上，则核心网络节点可以向另一个无线电接入技术上的特定核心网络节点查询UE是否驻留在相应的无线电接入网络上。核心网络节点可以接收响应，并本地存储该响应。 [0139] 在步骤1408，如果核心网络节点随后接收到指示UE被连接至另一个RAT或者另一个网络的消息，则核心网络节点可以停止寻呼，并且可以向核心网络返回适当的响应。 [0140] 替代实施例 [0141] 在一些实施例中，代替MME和SGSN在每次设立/拆断时向对方通知与UE的信令连接的设立/拆断，本地节点只有在被要求进行寻呼时才可以执行对于远程节点的有关UE连接状况的明确查询。在一些实施例中，该查询可以根据需求使用现有的S3消息、回响消息、新S3消息或者其他消息。每个节点可以被使能以查询另一个节点；但是，在本地节点已经接收到来自远程节点的查询的情况下，其不需要执行对远程节点的查询。查询和/或响应可以被配置为包括UE在本地节点（即，发送查询或者响应的节点）的连接状况。查询和响应可以被配置为包括时间戳。 [0142] 例如，在一些实施例中，当MME和SGSN二者均被要求执行对于UE的寻呼时，首先接收到触发器的节点可以向相应节点发送充当询问的 回响消息，以确定UE在远程节点处的状态。如果在远程节点处的状态不是空闲状态，则本地节点可以避免进行寻呼。在一些实施例中，本地节点可以向核心网络返回状况消息，以指示UE位于另一个接入网络处；在其他实施例中，可以不要求来自本地节点的任何响应，因为远程节点将对寻呼请求进行响应。 [0143] 在一些实施例中，本系统修改呼叫流，以使能针对处于ECM连接状态的ISR激活的订户的取消位置（订阅撤销）处理。MME将发送分离请求给UE，并且UE将以分离接受来响应。SGSN将进行寻呼，并且将在所有寻呼期满时发送确认消息或者“确认（ack）”给HSS。 [0144] 在一些实施例中，本系统修改呼叫流，以处理针对具有PMM连接/就绪状态的ISR激活的订户的取消位置（订阅撤销）。SGSN将发送分离请求给UE，并且UE将用分离接受来响应。MME可以执行寻呼，并且在所有寻呼期满时，MME可以向HSS发送确认。 [0145] UE有效RAT通知（UE Active RAT Notification） [0146] 下面描述了被称为UE有效RAT通知的替代实施例。在一些实施例中，UE有效RAT通知技术可以被用来解决SGW故障和重启的问题。明确的去激活请求、以及PDP上下文或承载的去激活的使用可以不同于这里描述的某些其他实施例。UE有效RAT通知消息是提供有关UE连接到的RAT的信息的新S3消息，所以改善了延迟并且减少了无线电资源利用。 [0147] 在一些实施例中，在初始时间，ISR是有效的，并且MME、SGSN和SGW中的每一个都具有UE的ISR状态。当ISR状态被保持在UE、MME、SGSN以及SGW处时，ISR依然有效。在SGW故障的情况下，SGW丢失所有UE上下文，并且在SGW处重建UE上下文从而使得ISR也可以在不需要额外的查询的情况下被再次激活是非常复杂的。基于此原因，当UE会话已经经由另一个SGW或者重新启动的SGW被恢复时，当SGW故障或者SGW重启被检测到时ISR可以在UE、MME以及SGSN中的每处被去激活。为了对所有受影响的UE处的ISR去激活，每个UE可以被带入有效状态。 [0148] 对于在MME或者SGSN处已经处于有效状态的UE，不需要寻呼。 但是，如果UE在SGSN处于有效状态，则MME将假设UE处于空闲状态。类似地，如果UE在MME处于有效状态，则SGSN将假设UE处于空闲状态。然后，假设UE处于空闲状态的节点将发起寻呼。对于处于空闲状态的UE，MME和SGSN二者必须对该UE进行寻呼，以查明UE是驻留在E-UTRAN上还是驻留在UTRAN上。只有一个节点将在寻呼过程中成功，并且将促使UE在其当前驻留在的RAT上发起服务请求过程。相应的RAT节点（即，UE驻留在E-UTRAN上的情况下的SGSN以及UE驻留在GERAN/UTRAN上的情况下的MME）将继续寻呼，除非消息被发送以取消寻呼。UE有效RAT通知应该针对这样的UE被发送，以促使相应的节点避免发起不必要的寻呼过程，或者促使相应的节点停止已经进行的寻呼过程。 [0149] 在一些实施例中，如果当MME获知SGW108的故障时UE在MME处于ECM-IDLE状态，则MME106最近没有与UE102通信并且不确定其状态。MME首先寻呼UE以使其进入ECM-CONNECTED状态。如果UE没有上线，则UE可能不在MME的范围，或者可能已经连接至另一个RAT。在这种情况下，MME减少短间距的重传。MME还核查UE有效RAT通知消息是否已经被从SGSN接收到；如果是，则MME将释放其自身的UE会话，因为SGSN已经指示UE通过GERAN/UTRAN RAT被连接。 [0150] 在一些情况下，MME和SGSN没有一个能够到达UE。在这些情况下，MME和SGSN二者都将进行寻呼，直到发生超时为止。一旦超时，MME将释放PDN连接上下文和UE MM上下文，并且将假设UE处于GERAN/UTRAN覆盖区域中。 [0151] 在一些实施例中，当SGW接收到用于UE的数据并且向MME或者SGW发送下行链路数据通知时，DDN消息可以促使MME和SGW发起寻呼。当UE驻留在E-UTRAN或者UTRAN上并且响应于核心网络节点之一时，相应的节点将继续寻呼。具有有效连接的核心网络节点可以向相应节点发送UE有效RAT通知。 [0152] 图15是反映根据一些实施例的当ISR有效且UE在E-UTRAN覆盖区 域中处于IDLE状态时的UE有效RAT通知处理的呼叫流程图。UE102经由eNodeB205和MME106连接至LTE网络，并且经由RNC/BSC204和SGSN114连接至UMTS网络。UE在MME和SGSN处可以处于IDLE状态。UE102还连接至SGW108。 [0153] 在步骤1502，ISR已经在UE102、MME106、SGSN114、以及SGW108处被激活。在步骤1507，SGW108发生故障。在步骤1508，该故障可以被SGSN114检测到。在步骤1509，该故障可以被MME106检测到。可以利用来自SGW或者其他主机的GTP回响消息来进行故障检测。一旦检测到故障，假设在核心网络中支持SGW恢复过程，则MME和SGSN二者将发起这些恢复过程，以经由新选择的SGW或者经由重新启动的SGW来对UE会话进行恢复。恢复过程允许UE会话的创建或重新使用（而无需分离以前的UE会话），从而减少了对分离和附接消息的需求，并且在3GPP技术报告（TR）23.857中进一步描述。这些恢复过程可以结合这里描述的其他实施例使用。 [0154] 此时，由于在SGW故障之后ISR不能被保持，所以MME和SGSN可能继续在本地去激活ISR。但是，此时，MME和SGSN二者都保持UE会话，因为不知道UE现在驻留在哪个RAT上。所以，为了获知RAT当前驻留在哪个RAT上，并且为了指示ISR状态的去激活，MME和SGSN发起寻呼过程以唤醒处于IDLE状态的UE102。 [0155] 在步骤1510、1513、和1515，SGSN114试图唤醒UE102，以去激活UE处的ISR。但是，UE102驻留在E-UTRAN上，并且在步骤1511响应于来自MME106的寻呼，在步骤1512苏醒并且驻留在E-UTRAN上。在步骤1514，UE102经由eNodeB205向MME106发送服务请求。在步骤1516，MME106选择向SGSN114通知有关UE在步骤1514重新连接的情况；该信息是经由特定的S3消息（UE有效RAT通知消息）传送的。UE有效RAT通知消息指示，UE在发送者（在这种情况下，发送者是MME106）的RAT上是有效的。该消息被定义为一种新的类型的S3消息，并且被根据S3协议的其他消息进行处理。UE有效RAT通知可以包括去激活请求，并且可以使PDP上下文或者承载被去激活（因为接收到该通知消 息）。在步骤1517，该消息促使SGSN释放UE会话，因为SGSN当前知道UE102被连接到了MME。这还促使SGSN不发起寻呼，从而减少了寻呼（如果SGSN已经执行寻呼）。这实现了减少信令、节省无线电资源、以及减少延迟的目的。贯穿这段时间，SGSN114继续寻呼UE。 [0156] 在步骤1517，如上所述，SGSN114接收UE有效RAT通知。然后其停止寻呼并且采取后续动作（包括在本地释放会话）。在步骤1518，SGSN114向MME106发送UE有效RAT通知确认消息。在步骤1519，MME106向UE102发送服务响应消息。最后，MME106执行重新建立与UE的以前有效的会话所必须的任何剩余的UE会话恢复过程。在会话恢复过程没有被执行的情况下，MME106可以使用分离/重附接消息，而不使用会话恢复过程。 [0157] 在一些实施例中，UE有效RAT通知消息可以被从SGSN发送给MME。当UE驻留在UTRAN上并且响应于来自SGSN的寻呼时，这种情况发生。用于这种情况的呼叫流基本上类似于图15，除了服务请求1514被引导至SGSN114，UE有效RAT通知1518被从MME106引导至SGSN114以外。步骤1517也可以在MME106处被执行，并且步骤1520也在SGSN114处被执行。 [0158] 图16是描绘根据一些实施例的使用UE有效RAT通知的RAT间UE附接通知的流程图。在图16中，MME被示出为与UE和核心网络通信。但是，在一些实施例中，SGSN或者其他核心网络节点可以实现上述步骤。在步骤1601，上游SGW发生故障。在步骤1602，回响消息向MME指示故障。在步骤1603，MME确定UE当前是否处于ECM-CONNECTED状态；如果不是，则其在步骤 1606寻呼UE。如果UE已经被连接，或者如果连接被成功建立，则在步骤1604终止ISR的消息可以被发送到UE。接下来，在步骤1605，MME向SGSN发送UE有效RAT通知消息，请求终止寻呼过程并且去激活SGSN处的承载。 [0159] 在一些实施例中，MME可能没有成功建立到UE的连接；相反，SGSN可能建立了到UE的连接。在步骤1607（该步骤在步骤1606之前或者与步骤1606同时发生），MME可以从SGSN接收UE有效RAT通知消 息。如果这样做，则MME在步骤1608将立即停止寻呼UE，因为该消息指示UE与SGSN通信并且MME不需要完成所请求的连接任务。 [0160] 硬件和软件 [0161] 上述的用户设备可以使用多种接入技术与多个无线电接入网络通信，并且与有线通信网络通信。用户设备可以是提供诸如文字信息处理、网页浏览、游戏、电子书能力、操作系统、以及全键盘之类的高级能力的智能电话。用户设备可以运行诸如Symbian OS、iOS、RIM的Blackberry、Windows Mobile、Linux、Palm WebOS、或者Android之类的操作系统。屏幕可以是可以被用来向移动设备输入数据的触摸屏幕，并且该屏幕可以代替全键盘被使用。用户设备可以具有运行应用或者与通信网络中的服务器提供的应用通信的能力。用户设备可以从网络上的这些应用接收更新和其他信息。 [0162] 用户设备还包括很多其他设备，诸如电视（TV）、视频投影仪、机顶盒或者机顶单元、数字视频记录器（DVR）、计算机、上网本、膝上型电脑、以及可以与网络通信的任意其他音频/视觉装备。用户设备还可以将全球定位坐标、简档信息、或者其他位置信息保存在其堆栈或者存储器中。用户设备可以具有诸如计算机可读介质、闪存、磁盘驱动、光驱、可编程只读存储器（PROM）、和/或只读存储器（ROM）之类的存储器。用户设备可以配置有一个或多个处理器，这些处理器处理指令并且运行可以被存储在存储器中的软件。处理器还可以与存储器和接口通信，以与其他设备通信。处理器可以是诸如将CPU、应用处理器、以及闪存结合在一起的片上系统之类的任何可用的处理器。接口可以被以硬件或软件实现。接口可以被用来从网络以及本地源（诸如，电视的遥控器）接收数据和控制信息二者。用户设备还可以提供诸如键盘、触摸屏、追踪球、触摸板、和/或鼠标之类的各种用户接口。在一些实施例中，用户设备还可以包括扬声器和显示设备。 [0163] 上述用于媒体增强的系统在一些实施例中可以被实现在网络设备中。该网络设备可以实现多种不同的集成功能。在一些实施例中，以下功能中的一种或多种功能可以被实现在网络设备上：安全网关（SeGW）、接入 网关、网关通用分组无线业务服务节点（GGSN）、服务GPRS支持节点（SGSN）、分组数据互通功能（PDIF）、接入服务网络网关（ASNGW）、用户面实体（UPE）、IP网关、会话初始化协议（SIP）服务器、代理呼叫会话控制功能（P-CSCF）、询问呼叫会话控制功能（I-CSCF）、服务网关（SGW）、分组数据网络网关（PDN GW）、移动性管理实体（MME）、移动性接入网关（MAG）、HRPD服务网关（HSGW）、本地移动锚点（LMA）、分组数据服务节点（PDSN）、外部代理（FA）、和/或归属代理（HA）。 [0164] 在某些实施例中，功能是由网络设备中的硬件和软件的组合提供的。通用硬件可以被配置在网络设备中，以提供这些特定功能中的一个或多个功能。网关还可以支持源自毫微微基站的会话，其中毫微微基站将使用宽带网络连接至网关。人或公司可以在家或者办公室使用毫微微基站来支持一个或多个移动节点。网关可以在从毫微微基站到宏基站的切换期间提供基于触发的流量管理，同时保持用于移动节点的流量管理。媒体交付增强网关可以被实现为以下各项的任意组合：xGSN、xGW、xGW-SGW、以及xGW-PGW。 [0165] 在一些实施例中，网络设备可以使用集成电路板或卡的集合来实现。这些卡包括用于相互之间的通信的输入/输出接口、用于执行指令以及运行存储在存储器中的模块的至少一个处理器、以及用于存储数据的存储器。根据一些实施例的实现网关的网络设备的特征将在下面进一步描述。 [0166] 图17示出了根据一些实施例的网络设备的实施方式。网络设备1700包括用于装载应用卡和线卡的槽1702。中板可以被用在网络设备中，以提供网内设备通信、功率连接、以及各种安装卡之间的传输路径。中板可以包括诸如交换结构（switch fabric）1704、控制总线1706、系统管理总线、冗余总线1708、以及时分复用（TDM）总线之类的总线。交换结构1704是通过在应用卡和线卡之间建立卡间通信实现的贯穿网络设备的用于用户数据的基于IP的传输路径。控制总线1706将网络设备内的控制和管理处理器互连。网络设备管理总线提供诸如供应功率、监控温度、板状态、数据路径错误、卡复位、以及其他失效切换特征之类的系统功能的管 理。冗余总线1708在硬件故障的情况下提供冗余链路和用户数据的传输。TDM总线对系统上的语音服务提供支持。 [0167] 操作系统软件可以以Linux软件内核为基础，并且可以运行网络设备中的诸如监控任务并提供协议堆栈的特定应用。替代地，操作系统软件可以以Cisco iOS、Cisco CatOS、Cisco IOS XR、Juniper JUNOS、QNS、或者其他操作系统为基础。该软件允许网络设备资源被单独分配用于控制和数据路径。例如，某些分组加速器卡和分组服务卡可以被专门用于执行路由或者安全控制功能，同时其他分组加速器卡/分组服务卡被专门用于处理用户会话流量。当网络要求改变时，在一些实施例中，硬件资源可以被动态利用以满足这些要求。该系统可以被虚拟化以支持多个逻辑服务实例，诸如技术功能（例如，SeGW、PGW、SGW、MME、HSGW、PDSN、ASNGW、PDIF、HA、或者GGSN）。 [0168] 网络设备的软件可以被划分为执行特定功能的一系列任务。这些任务根据需要相互通信，以共享贯穿网络设备的控制和数据信息。任务是执行与系统控制或会话处理有关的特定功能的软件处理。在一些实施例中，三种类型的任务在网络设备中操作：关键任务、控制器任务、以及管理器任务。关键任务控制与网络设备处理诸如网络设备初始化、错误检测、以及恢复任务之类的呼叫的能力有关的功能。控制器任务向用户遮掩软件的分布特性，并且执行诸如监控从属管理器的状态、在同一子系统中提供管理器内（intra-manager）通信、以及通过与属于其他子系统的控制器通信来使能子系统间通信之类的任务。管理器任务可以控制系统资源并保持系统资源之间的逻辑映射。 [0169] 在应用卡中的处理器上运行的个别任务可以被划分为子系统。子系统是执行特定任务的软件元件，或者是作为多个其他任务的顶点的软件元件。单个子系统可以包括关键任务、控制器任务、和管理器任务。可以再网络设备上运行的一些子系统包括系统初始化任务子系统、高可用性任务子系统、恢复控制任务子系统、共享配置任务子系统、资源管理子系统、虚拟专用网络子系统、网络处理单元子系统、卡/槽/端口子系统、以及会话子系统。 [0170] 系统初始化任务子系统负责在系统启动时开启一组初始任务，并且根据需要提供个别任务。高可用性任务子系统与恢复控制任务子系统一起工作，以通过监控网络设备的各种软件和硬件组件来保持网络设备的操作状态。恢复控制任务子系统负责执行对于网络设备中发生的故障的恢复活动，并且从高可用性任务子系统接收恢复行动。处理任务被分发给并行运行的多个实例，所以如果不可恢复的软件故障发生，则用于该任务的整个处理能力不会被丢失。用户会话处理可以被进一步分组到会话集合中，从而使得如果在一个子组的用户中碰到问题，则在另一个子组中该问题将被隔离。 [0171] 该架构还允许处理的检查点，这是一种保护系统免受可能发生故障的任何关键软件处理的影响的机制。软件架构的自修复属性通过预测故障并且立即在本地或者横跨卡边界生成镜像处理从而继续操作（没有服务中断或者仅有很小的服务中断）来保护该系统。这种独特架构允许系统在最高弹性等级执行，并且在确保完全的计费数据完整性的同时保护用户的数据会话。 [0172] 共享的配置任务子系统为网络设备提供设置、提取以及接受网络设备配置参数改变的通知的能力，并且负责存储用于在网络设备中运行的应用的配置数据。资源管理子系统负责将资源（例如，处理器和存储器能力）分配给任务，并且负责监控任务对资源的使用。 [0173] 虚拟专用网络（VPN）子系统管理网络设备中的VPN相关实体的行政和操作方面，其中该管理包括创建单独VPN上下文、在VPN上下文中开启IP服务、管理IP池和订户IP地址、以及在VPN上下文中分发IP流信息。在某些实施例中，在网络设备中，IP操作是在特定的VPN上下文中完成的。网络处理单元子系统负责以上针对网络处理单元列出的很多功能。卡/槽/端口子系统负责协调与诸如新插入的卡上的端口的发现和配置之类的卡活动有关所发生的时间，并且确定线卡如何映射到应用卡。 [0174] 在某些实施例中，会话子系统负责处理和监控移动订户的数据流。移动数据通信的会话处理器任务包括：（例如）用于LTE网络的S1/S5/S8接口终端、用于CDMA网络的A10/A11接口终端、用于GPRS和/或UMTS网络的GSM隧道协议（GTP）终端、异步PPP处理、IPsec、分组过滤、分组调度、Diffserv代码点标记、统计收集、IP转发、以及AAA服务。这些项目中的每个项目的责任可以被分布在从属任务（称为管理器）中，以提供更多的有效处理和更大的冗余。单独的会话控制器任务充当集成控制节点，以调整和监控管理器并与其他有效子系统通信。会话子系统还管理诸如负载转换、过滤、统计采集、监督、以及调度之类的特定的用户数据处理。 [0175] 在提供仿真的过程中，由于MIPv4是从移动节点接收到的，所以会话子系统可以建立MIPv4终结，并且建立去往核心网络的PMIPv6会话。会话管理器可以追踪处理和会话映射，以提供仿真和网络之间的切换。数据库也可以被用来在会话之间映射信息，以及在一些实施例中存储例如，NAI、HoA、AE信息。 [0176] 网络设备允许系统资源被单独分配用于控制和数据路径。例如，某些PAC/PSC可以被专门用于执行路由和安全控制功能，同时其他PAC/PSC被专门用于处理用户会话流量。当网络要求增长并且呼叫模型改变时，可以添加硬件资源来适应要求更多处理能力的诸如加密、分组过滤之类的处理。 [0177] 图18示出了根据某些实施例的网络设备的软件构造的逻辑视图。如所示出的，软件和硬件可以被分布在网络设备中，并且跨越不同的电路板、处理器和存储器。图18包括主要开关处理器卡（SPC）/系统管理卡（SMC）1800a、辅助SPC/SMC1800b、PAC/PSC1802a-1802d、通信路径1804、以及同步路径1806。SPC/SMC1800包括存储器1808、处理器1810、启动配置1812、高可用性任务1814、资源管理器1816、开关结构控制1818、以及控制器任务1820。 [0178] SPC/SMC1800管理并控制包括网络设备中的其他卡在内的网络设备。SPC/SMC1800可以被主要和辅助布置的形式配置，其中辅助布置提供了冗余和损坏安全。在SPC/SMC1800上运行的模块或任务可以与网络设备级控制和管理有关（network device wide control and management）。启动配置任务1812包括用于着手测试网络设备的信息。网络设备还可以 被配置为在不同的配置中启动，并且可以提供不同的实施方式。这些可以配置包括哪些功能和服务能够在SPC/SMC1800上运行。高可用性任务1814通过监控设备并管理恢复工作来维持网络设备的操作状态，以避免服务中断。资源管理器追踪针对网络设备上的会话和要求的可用资源并且分配这些资源。这可以包括在网络设备上运行的不同处理器和任务中间的负载均衡。可以再系统上分发处理，以符合网络模型和特定的处理要求的需求。例如，大多数任务可以被配置为在SPC/SMC1800或者PAC/PSC1802上执行，同时一些处理器密集型任务也可以在多个PAC/OSC1802上执行以利用多个CPU资源。这些任务的分发对于用户来说是不可见的。开关结构控制1818控制网络设备中的通信路径。控制器任务模块1820可以管理网络资源中的任务，以提供例如VPN服务，分配端口，以及创建、删除和修改用户设备的会话。 [0179] PAC/PSC1802是设计用于分组处理以及与在网络设备上提供各种网络功能有关的任务的高速处理卡。PAC/PSC1802包括存储器1824、网络处理单元（NPU）1826、处理器1828、硬件引擎1830、加密组件1832、压缩组件1834、以及滤波器组件1836。硬件引擎1830可以被该卡用来支持用于进行压缩、分类流量调度、转发、分组过滤以及统计汇编的并行分布式处理。这些组件可以提供在某些实施例中可以比使用通用处理器更有效地完成的专门处理。 [0180] 每个PAC/PSC1802能够支持多种上下文。PAC/PSC1802还能够运行各种任务或者模块。PAC/PSC1802a向路由管理器1822提供不同域的每个覆盖路由。PAC/PSC1802b提供会话管理器1838和AAA管理器1840。会话管理器1838管理与一个或多个用户设备相对应的一个或多个会话。会话允许用户设备与网络通信，用于语音呼叫和数据。AAA管理器1840利用网络中的AAA服务器来管理计费、认证和授权。PAC/PSC1802提供深度分组检测任务1842和信令解复用1844。深度分组检测任务1842提供对超出层4范围的分组信息的检测，以供网络设备使用和分析。信令解复用1844可以与其他模块结合，提供服务可升级性（scalability）。PAC/PSC1802d通过备用任务1846来提供冗余。备用任务1846存储状态信息和其 他任务信息，从而使得备用任务可以在卡发生故障的情况下或者在存在移除卡的预定事件的情况下立即替换有效任务。 [0181] 在一些实施例中，实现处理或者数据库的软件包括诸如C、C++、C#、Java、或者Perl之类的面向对象的语言或者高级程序。软件也可以根据需要被以汇编语言实现。在网络设备中实现的分组处理可以包括由上下文确定的任何处理。例如，分组处理可以包含高级数据链路控制（HDLC）成帧、报头压缩、和/或加密。在某些实施例中，软件可以被存储在诸如，只读存储器（ROM）、可编程只读存储器（PROM）、电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）、闪存、或者可以由通用或者专用处理单元读取以执行本文中描述的处理的磁盘之类的存储介质或者设备上。处理器可以包括任何微处理器（单核或者多核）、片上系统（SoC）、微控制器、数字信号处理器（DSP）、图形处理单元（GPU）、或者诸如x86微处理器之类的能够处理指令的任何其他集成电路。 [0182] 尽管在前面的示例实施例中描述并举例说明了本公开，但是应该理解的是，仅以示例方式做出了本公开，并且在不脱离仅受所附权利要求限定的本公开的精神和范围的条件下可以对本公开的实施方式的细节进行各种改变。其他实施例落入所附权利要求的范围内。例如，可以在公共因特网上的虚拟信道上实现带外信道。 |
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