通信方法、移动网络系统以及装置 |
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| 申请号 | CN201180021622.7 | 申请日 | 2011-04-27 | 公开(公告)号 | CN102860052B | 公开(公告)日 | 2015-11-25 |
| 申请人 | 日本电气株式会社; | 发明人 | 冈部洵也; 田村利之; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种对于移动管理 节点 重启后的向移动台站的呼入的到来可立即恢复通信服务的系统、方法、装置。承载管理节点维持用于恢复通信服务的特定承载，删除其余承载。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于下一代移动网络系统EPC的通信方法，其特征在于， |
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| 说明书全文 | 通信方法、移动网络系统以及装置技术领域[0001] (关于相关中请的记载) [0003] 本发明涉及通信网络，尤其涉及优先适用于下一代移动网络系统EPC(Evolved Packet Core)的方法和系统、装置。 [0004] 以下例示本说明书中使用的若干缩略语。 [0005] CS：Cricuit Switched，线路交换； [0006] CSFB：Cricuit Switched Fall Back，线路交换回落； [0007] eNodeB(eNB)：evolved NodeB，演进型NodeB； [0008] G-MSC：Gateway Mobile Switching Center，网关移动交换中心； [0009] GPRS：General Packet Radio Service，通用分组无线业务； [0010] GTP-C(GPRS Tunneling Protocol Control Plane，GPRS隧道协议控制界面)[0011] GTP-U(GPRS Tunneling Protocol User Plane，GPRS隧道协议用户界面)[0012] P-MIP：Proxy Mobile Internet Protocol，代理移动互联网协议； [0013] HSS：Home Subscriber Server，归属用户服务器； [0014] IMS：IP Multimedia Subsystem，IP多媒体子系统； [0015] IMSI：International Mobile-Station Subscription Identifier，国际移动台的订阅标识符； [0017] LTE：Long Term Evolution，长期演进； [0018] MME：Mobility Management Entity，移动性管理实体； [0019] MSC：Mobile Switching Center，移动交换中心； [0020] MTC：Machine type communication，机器类型通信； [0021] P-GW(PGW或PDN-GW)：Packet Data Network Gateway，分组数据网网关； [0022] PDN：Packet Data Network，分组数据网； [0023] QCI：QoS Class Identifier，QoS等级标识； [0024] RAI：Routing Area Identity，路由区标识； [0025] RNC：Radio Network Controller，无线网络控制器； [0026] S-GW(或SGW)：Serving Gateway，服务网关； [0027] SGSN：Serving GPRS Support Node，服务GPRS支持节点； [0028] SMS：Short Message Service，短消息服务； [0029] SCTP：Stream Control Transmission Protocol，流控制传输协议； [0030] TA list：Tracking Area List，跟踪区列表； [0031] TAU：Tracking Area Update，跟踪区更新； [0032] TEID：Tunnel Endpoint Identifier，隧道端点标识符； [0033] GRE Key：Generic Routing Encapsulation Key，通用路由封装密钥； [0034] UE：User Equipment，用户设备； [0035] UMTS：Universal Mobile Telecommunications System，通用移动通信系统； [0036] VLR：Visited Location Register，接入位置寄存器； [0037] 3G：Third Generation，第三代； [0038] 3GPP：3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴项目背景技术 [0039] 下一代移动网络系统EPC是将3G(第三代便携式电话通信方式)、LTE等容纳在一个网络中的网络架构(network architecture)。以下，对几个网络节点进行概述。 [0040] MME是移动管理节点。MME在LTE无线接入中承担空闲模式的移动台站UE(“用户装置”、“移动终端”、或简称为“终端”)的跟踪(Tracking)等的移动管理(移动控制)、认证、S-GW、以及在基站eNodeB之间的用户数据传输路径的设定。MME涉及空闲模式的UE的跟踪、寻呼(paging)、承载(bearer)的激活/去激活过程。MME在UE的LTE内切换时进行S-GW的选择。MME与HSS一起进行用户认证。承载是指在eNodeB、S-GW/P-GW间等设定的逻辑的分组传送路径。 [0041] SGSN是3G核心网络中的移动管理节点。SGSN是进行移动台站的移动管理等(服务区内加入者管理、服务区内加入者移动管理、呼出(originating)/呼入(incoming)控制、隧道控制、收费控制、QoS(Quality of Service)控制等)的分组交换机。 [0042] 另外，在LTE核心网络中，在移动终端(UE)处于省电状态的空闲状态(LTE-Idle)中，以由多个小区构成的跟踪区列表(TA list)的精度来进行移动台站(UE)的识别(MME保持被更新的最新的TA list)。当移动台站接收到呼入时，以最后注册的跟踪区列表(TA list)进行寻呼。另一方面，3G核心网络的SGSN通过RA(Routing Area，路由区)进行寻呼。 [0043] S-GW进行用户数据分组的路由和传输。S-GW是管理移动台站UE的上下文(IP承载服务的参数等)的承载管理节点。S-GW根据来自接受到移动台站UE的附着请求的MME的承载设定请求，设定对于P-GW的路径设定请求、eNode方向的承载等。另外，S-GW在下行链路(DL)数据到达终端时触发寻呼。 [0044] P-GW进行向分组数据网络(服务网络：Web浏览服务或IMS等外部网)的移动台站(也称作UE、用户装置、移动终端)的连接。 [0045] 以下，对MME/SGSN的重启进行说明。 [0046] 另外，“重启”、或者“MME/SGSN的重启”是指：由于因故障的服务停止、或以保养等为理由的有意的服务停止等，而在MME/SGSN中进行初始设定动作，其结果是，失去MME/SGSN的动作所需要的加入者信息、承载信息。 [0047] 在非专利文献2(3GPP TS 23.007)中规定有：在检测到MME/SGSN的重启的情况下，S-GW释放已注册在发生了重启的MME/SGSN中的移动台站UE的承载上下文。即，根据非专利文献2的记载，例如在MME失败之后重启时，在MME中，删除所有因该重启受到影响的承载上下文。在S-GW检测到MME的重启时，S-GW删除与重启的MME对应的PDN连接表/承载上下文，释放与PDN连接相关联的S-GW内部资源。 [0048] 在S-GW按照规定在非专利文献2中的上述规范进行动作的情况下，当MME重启时，在移动台站UE自身执行呼出或对MME进行周期实施的周期位置注册(Attach/TAU Request等)之前，S-GW无法进行对移动台站UE的分组呼入动作。 [0049] 当对于移动台站UE有呼入时，网络例如向与注册有该移动台站UE的位置的区域(跟踪区)对应的全部小区都一齐进行寻呼。被寻呼的移动台站UE接入服务区内的小区，呼叫被建立。然而，根据非专利文献2中规定的上述规范，在MME重启后的S-GW中，已删除并释放了与重启的MME对应的所有的承载信息、资源等。即，在S-GW中，从该S-GW向eNodeB方向的无线接入承载、MME之间的会话信息也被删除、释放，即便接收了针对移动台站UE的呼入分组数据也无法进行任何动作。 [0050] 在该状态的S-GW中，作为构成该S-GW和P-GW之间的传输协议的隧道(GTP-U、或P-MIP)的识别信息的TEID、或GRE Key也已被删除。因此，S-GW呼入数据被拒绝(rejec)。响应于来自S-GW的呼入分组数据的拒绝(reject)，P-GW也删除关联资源。 [0051] 现有技术文献 [0052] 非专利文献 [0053] 非专利文献1：3GPP TS 23.203 V9.4.0(2010-03)3rd Generation Partnership Project；Technical Specification Group Services and System Aspects；Policy and charging control architecture(Release 9)、第31页、Table 6.1.7：Standardized QCI characteristics [0054] 非专利文献2：3GPP TS 23.007V9.3.0(2010-03)3rd Generation Partnership Project；Technical Specification Group Core Network and Terminals；Restoration procedures(Release 9)、第27-28页 [0055] 非专利文献3：3GPP TS 23.272 V9.3.0(2010-03)3rd Generation Partnership Project；Technical Specification Group Services and System Aspect；Circuit Switched(CS)fallback In Evolved Packet System(EPS)；Stage2(Release 9)第26-27页发明内容 [0056] 上述的非专利文献1、2、3的公开以引用的方式合并于本说明书中。以下对相关技术进行分析。 [0057] 如上所述，在S-GW按照非专利文献2的上述规范进行动作的情况下，检测到移动管理节点MME/SGSN的重启的S-GW释放被注册在发生了重启的MME/SGSN中的移动台站UE的所有承载。 [0058] 因此，移动管理节点MME/SGSN重启后发生的向移动台站UE的呼入，在该移动台站UE进行用于向网络注册的附着动作之前，无法向该移动台站UE进行通知。即，在MME/SGSN重启后，在直到以移动台站UE自身进行的呼出或者移动台站UE进行的周期位置注册为契机的附着动作完成为止的期间，即便有对该移动台站UE的通信服务的呼入，移动台站UE也无法接收该通信服务。例如，移动台站UE在MME/SGSN重启后，在最大为周期位置注册(TAU请求)的时间间隔(例如45分种)期间，UE为目的地的呼入分组数据无法到达该UE。 [0059] 即，变成分组通信服务停止的状况。这表示在EPS网络上利用IMS的情况下，作为社会基础设施的通信服务等在一定期间无法接受，成为重大的问题。 [0060] 因此，本发明的目的在于提供一种可快速恢复移动管理节点重启后对移动终端的通信服务的系统、方法、装置。 [0061] 根据本发明的一个侧面，提供一种通信方法，其中，承载管理节点维持用于恢复通信服务的特定承载，删除其余的承载。在移动管理节点的重启被进行的情况下，所述承载管理节点维持承载中的至少一个。 [0062] 根据本发明的其他侧面，提供一种通信方法，其中，在移动管理节点重启的情况下，线路交换节点向所述移动管理节点发送通知消息，所述通知消息包含位置注册区域信息和与移动终端关联起来的识别信息，所述移动管理节点对所述位置注册区域信息的区域，开始进行包含与所述移动终端关联起来的所述识别信息的呼叫。 [0063] 根据本发明，提供一种移动网络系统，其中，承载管理节点维持用于恢复通信服务的特定承载，删除其余的承载。所述移动网络系统包括移动管理节点和线路交换节点，其中，在所述移动管理节点的重启被进行的情况下，所述承载管理节点维持已设定的承载中的至少一个。 [0064] 根据本发明，提供一种移动网络系统，其中，所述移动网络系统包括移动管理节点和线路交换节点，其中，在所述移动管理节点重启的情况下，所述线路交换节点向所述移动管理节点发送通知消息，所述通知消息包含位置注册区域信息和与移动终端关联起来的识别信息，所述移动管理节点对所述位置注册区域信息的区域，进行包含与所述移动终端关联起来的所述识别信息的呼叫。 [0065] 根据本发明，提供一种管理承载的节点装置，其中，维持用于恢复通信服务的特定承载，删除其余的承载。在移动管理节点的重启被进行的情况下，节点装置维持已设定的承载中的至少一个。 [0067] 图1是说明本发明一个方式的动作的图； [0068] 图2是说明本发明一个方式的动作的图； [0069] 图3是说明本发明一个方式的动作的图； [0070] 图4是说明本发明一个方式的动作的图； [0071] 图5是说明本发明一个方式的动作的图； [0072] 图6是说明容纳了LTE的分组通信网络的图； [0073] 图7是说明容纳了2G/3G的分组通信网络的图； [0074] 图8是说明容纳了LTE以及2G/3G的分组通信网络的图； [0075] 图9是说明CSFB(Circuit Switch Fall Back)的图； [0076] 图10是说明本发明第一实施方式的顺序的一个例子的图； [0077] 图11是说明本发明第一实施方式的顺序的一个例子的图； [0078] 图12是说明本发明第一实施方式的顺序的一个例子的图； [0079] 图13是说明本发明第二实施方式的动作顺序的一个例子的图； [0080] 图14是说明本发明第二实施方式的动作顺序的一个例子的图； [0081] 图15是说明本发明第二实施方式的动作顺序的一个例子的图； [0082] 图16是说明本发明第三实施方式的动作顺序的一个例子的图； [0083] 图17是说明本发明第三实施方式的动作顺序的一个例子的图； [0084] 图18是说明本发明第四实施方式的动作顺序的一个例子的图； [0085] 图19是说明本发明第四实施方式的动作顺序的一个例子的图； [0086] 图20是说明本发明第四实施方式的动作顺序的一个例子的图； [0087] 图21是说明本发明第五实施方式的动作顺序的一个例子的图； [0088] 图22是说明本发明第五实施方式的动作顺序的一个例子的图； [0089] 图23是说明本发明第五实施方式的动作顺序的一个例子的图； [0090] 图24是说明本发明一个方式的动作顺序的一个例子的图。 具体实施方式[0091] 在本发明优选的一个方式中，在移动管理节点(例如MME/SGSN)重启的情况下，承载管理节点(S-GW)并不释放与移动管理节点(MME/SGSN)关联的承载中的全部。承载管理节点(S-GW)通过保持该承载中的至少一部分或/全部来继续分组呼入服务。即，承载管理节点(例如S-GW)一旦检测到移动体管理节点(MME/SGSN)的重启，则确认移动台站(UE)被容纳在移动体管理节点(MME/SGSN)中。承载管理节点(例如S-GW)关于被容纳在移动体管理节点(MME/SGSN)中的移动台站(UE)，保持被设定为从承载管理节点(S-GW)向外部网(例如PDN)方向的承载中的至少一个。由此，以从外部网(PDN)侧向移动台站(UE)的分组呼入为触发，可将该移动台站(UE)附着到网络，并且能够快速恢复针对移动台站(UE)的通信服务。如上所述，在本发明优选的一个方式中，承载管理节点(例如S-GW)维持用于恢复通信服务的特定承载，删除其余承载。并且，在本发明优选的一个方式中，所述承载管理节点也可以被构成为：在维持所述特定承载的情况下，启动定时器，当所述定时器期满时，删除所述维持着的承载资源。 [0092] 另外，在本发明优选的一个方式中，在移动管理节点(MME/SGSN)重启后，可选择性地将要求高可靠性的服务作为承载选择对象。其结果是，在抑制承载管理节点(S-GW)的资源消耗的同时，避免因位置注册集中导致的拥挤。 [0093] 另外，在本发明优选的一个方式中，承载管理节点(S-GW)保持从移动管理节点(MME/SGSN)通知的、 [0094] 移动终端(UE)的位置注册区域信息(TA list/RAI)和 [0095] 与所述移动终端关联起来的识别信息(IMSI)。在所述移动管理节点(MME/SGSN)重启后，也可以在接收向所述移动终端(UE)的呼入数据时，从所述承载管理节点(S-GW)对所述移动管理节点(MME/SGSN)通知所述位置注册区域信息(TA list/RAI)和所述识别信息(IMSI)，并通过所述移动管理节点(MME/SGSN)只对与所述位置注册区域信息(TA list/RAI)对应的区域进行使用了所述识别信息(IMSI)的一齐寻呼。由此，能够缩小由基站寻呼的区域。 [0096] 图1是用于说明本发明的一个方式的图。管理移动台站UE的注册信息的移动体管理节点MME/SGSN将移动台站UE的位置注册信息事先通知给S-GW。S-GW保持移动台站UE的位置注册信息。另外，S-GW保持S-GW和P-GW之间的各承载。 [0097] 移动体管理节点MME/SGSN发生重启。 [0098] S-GW在通过体检等检测到移动体管理节点MME/SGSN的重启的情况下，不释放而是保持在S-GW和P-GW之间设定的各承载。在该情况下，兼顾稳定的系统修复和通信服务的可用性(availability)的提高，S-GW也可以不释放而维持提供要求高可靠性通信的服务的承载并删除其余承载，所述的服务例如是按照运营商策略等而要求高可用性的通信，例如通过IMS提供的语音服务等(例如S-GW可以不释放而维持适合于从网络侧发起的服务的恢复的、S-GW和P-GW之间的特定的S5/S8承载，并删除其他的S5/S8承载)。 [0099] 在图2所示的例子中，在S-GW通过体检(GTP-echo)等检测到移动体管理节点MME/SGSN的重启的情况下，S-GW释放在该S-GW和P-GW之间设定的承载中除IMS控制用承载服务以外的承载，仅保持IMS控制用承载。如此，通过仅适用于特定服务，在避免对于系统整体的过负荷的同时还可以逐渐恢复MME/SGSN。 [0100] 图3是说明将本发明应用于IMS服务时的动作的图。当分组数据利用被保持在S-GW中的承载而到达时，将分组呼入与IMSI和事先注册在S-GW中的位置注册区域信息一起通知给发生了重启的MME/SGSN，其中IMSI是用于确定UE的ID。由此，MME/SGSN能够使用IMSI和位置注册区域信息来寻呼UE。使用IMSI被寻呼的移动台站UE通过重新注册(附着)到MME/SGSN并重新建立必要的承载，由此能够接收所有的分组通信服务。由此，根据本发明的方式，即便在MME/SGSN重启的情况下，通过将服务的呼入通知给移动台站UE、促使向MME进行附着，能够提高通信服务的可用性。 [0101] 根据本发明的方式，在MME/SGSN重启后，能够以针对UE的分组呼入为触发将UE附着到网络。通过呼入分组的到来，能够对起动了服务的UE立即恢复分组通信服务。 [0102] 另外，根据本发明的方式，在MME/SGSN重启后，能够只将要求高可靠性的服务作为本发明的承载保持对象。由此，抑制S-GW的资源消耗，并且避免因位置注册集中而导致的拥挤。该动作尤其在MTC等容纳了周期地发生分组通信的UE的情况下是不可或缺的功能。即，在该情况下，在MME/SGSN重启后对诸多UE发生分组通信，因此，以该分组通信为触发突发性地发生加入者的恢复操作，其结果是，可能导致系统整体的拥挤。 [0103] 图4、图5是示出将本发明应用到CSFB中的例子的图。CSFB功能即便在LTE上不提供VoIP服务的情况下，也提供利用了3G-CS域的功能的语音服务，因此使用于将语音呼出/呼入切换成3G的功能。CSFB功能可参考非专利文献3(Figure7.2-1 Mobile Terminating Call in idle mode)。 [0104] 如图4所示，MME事先将UE的位置注册信息通知给MSC。当MME重启了时，MSC通过体检等检测MME的重启。如图5所示，当呼出侧的G-MSC接收到呼叫(CS呼入)时，MSC将IMSI和位置注册区域通知给MME。MME使用IMSI和位置注册区域信息能够寻呼UE。 [0105] 以下，说明本发明的例示的实施方式。图6、图7、图8、图9示出了本发明可被应用的网络。 [0106] [实施方式1] [0107] 图6是示出本发明的例示性第一实施方式的网络构成的图。图6示出了容纳了LTE的分组通信网络。如图6所示，包括：移动台站(UE)101、基站(eNodeB)102、MME 103、HSS 106、S-GW 104、P-GW105、外部网(PDN)108、以及IMS 109。IMS 109是通过SIP(Session Initiation Protocol)统合利用线路交换(CS)、分组交换提供的通信服务以实现多媒体服务的通信方式。 [0108] MME 103容纳通过S1-MME接口的eNodeB 102，并进行UE的移动管理、认证、用户传输路径的设定。MME 103通过S6a接口，参考作为管理加入者信息的数据库的HSS 106，进行认证等。MME 103经由S1-MME、S11接口来收发控制信号，进行eNodeB和S-GW之间的S1-U接口上的用户传输路径的发定\释放。S1-U接口上的传输协议为GTP-U。 [0109] S5/S8接口107是S-GW和P-GW之间的接口(用户面)。作为传输协议，设定隧道协议(GTP-U)、或代理移动IP协议(P-MIP)。 [0110] S-GW 104在与eNodeB 102之间进行用户数据的收发，并经由P-GW和S5/S8接口107进行外部PDN单位的通信路径的设定\释放。P-GW 105经由SGi接口而与外部网(PDN)108连接。以下，说明MME重启时的动作。 [0111] [第一阶段] [0112] 图10是对作为第一阶段的向S-GW注册移动台站UE的位置注册区域信息的阶段进行说明的顺序图。在图10中，省略了图6的基站(eNodeB)102。作为前提，假定移动台站UE 1与eNodeB之间设定了无线控制链路。以下说明图10的各步骤。 [0113] 在图10的步骤1中，移动台站UE 1向MME 1发送位置注册请求(Attach Request或TAU Request等)。在LTE中空闲模式(待机)的移动台站UE的位置以位置注册区域信息(跟踪区)这样的单位被管理。跟踪区与3G/UMTS中的位置区(Location Area)或路由区(Routing Area)对应，并由一个或多个小区构成。在各小区中，广播自身小区所属的跟踪区的标识符。空闲模式的移动台站已向服务区内的跟踪区进行了位置注册，并存储有当前已注册了位置的跟踪区的标识符。移动台站UE在小区之间移动时，接收被广播的跟踪区的标识符，并在被广播的跟踪区的标识符与当前注册在自身装置中的跟踪区的标识符不同的情况下，进行位置注册的更新。该位置注册的更新请求称作“TAU请求”。 [0114] 在图10的步骤2中，MME 1对移动台站UE 1分配新的位置注册区域信息(TA List)。 [0115] 在图10的步骤3中，MME 1经由S11接口向S-GW 1通知移动台站UE 1的TA List。S-GW 1将从MME 1通知的TA List作为移动台站UE 1的注册信息保存在S-GW 1内部的存储部(存储器)中。 [0116] 图10的步骤1、2的位置注册动作本身是公知的，并且与本发明的主题没有直接关系，因此省略其细节。 [0117] [第二阶段] [0118] 图11是对作为第二阶段的保持承载的阶段进行说明的顺序图。在图11的步骤1中，移动台站UE 1已附着到MME 1(已发行附着请求)，并且已使用S-GW 1、P-GW 1建立了各种承载。 [0119] 在图11的步骤2中，MME 1发生重启，在MME 1中，已附着的UE1的注册信息被清除。 [0120] 在图11的步骤3中，根据基于GTP Echo处理的体检(Health check)等处理，S-GW1检测到MME 1的重启。 [0121] 在图11的步骤4中，S-GW 1识别出与附着到MME 1的所有移动台站UE(确认UE1被容纳在MME 1中)。 [0122] 在对所有服务提供本发明的情况下，在图11的步骤5中，从与移动台站UE 1相关的S-GW 1向外部网IMS1侧方向的所有承载被保持。 [0123] 图11的步骤6、7不像图11的步骤5那样对与移动台站UE 1相关的所有服务提供根据本发明的承载保持功能，而是只对特定服务(提供语音服务等的IMS服务)保持承载(IMS控制用承载)。 [0124] 在图11的步骤4中，在确认移动台站UE 1被容纳在MME 1中之后，进一步在图11的步骤6中，S-GW 1确认移动台站UE 1所具有的承载中是否有提供IMS的承载(IMS的控制中使用的承载)。此时，在IMS控制用承载的判断中，也可以使用QCI(QoS Class Identifier)值等，该QCI是各承载所具有的信息元素之一。作为使用QCI值的情况的例子，例如在QCI值为“5”时，按照非专利文献1(3GPP TS23.203)的表6.1.7，判断为是IMS控制用(IMS Signaling，IMS信令)的，从而能够判断为是为了提供语音服务而使用的控制用承载。 [0125] 当S-GW 1中所管理的移动台站UE 1相关的承载中有IMS控制用承载时，仅保持该承载，而对于其余的承载，则按照非专利文献2(3GPPTS23.007)的动作，局部地释放。 [0126] 另外，S-GW 1在保持IMS控制用承载(特定的承载)的情况下，考虑移动台站UE1已经重新附着到其他S-GW上的情况，在期满时(超时时)，启动用于释放(删除)该承载资源的定时器。该定时器用于控制在S-GW 1中保持所述特定承载时的保持期间，并且为了防止所保持的承载的释放失败是必要的。通过在该定时器中设定与移动台站UE 1所具有的周期位置注册定时器相同的时间，S-GW 1能够就语音服务的接信仅等待UE 1接下来会提出周期位置注册请求的最低限度的必要时间。另外，此时，在S-GW 1内部的存储部(存储器)中存储移动台站UE 1在MME 1中处于未注册状态的事实。 [0127] 在图11的步骤7中，在MME 1中，移动台站UE 1处于未注册状态，在S-GW 1和P-GW 1中为只保持IMS控制用承载的状态。以上，第二阶段结束。 [0128] 之后，在未执行图12所示的第三阶段的情况下，在图11的步骤6中所启动的定时器期满的时间点(发生了超时时)，S-GW 1删除所保持的与移动台站UE 1相关的所有承载(IMS控制用承载资源)。 [0129] [第三阶段] [0130] 图12是作为第三阶段的、在第二阶段的状态下从IMS等PDN有呼入时的动作的顺序图。以下说明各步骤。 [0131] 在图12的步骤1中，来自IMS 1的针对移动台站UE 1的语音服务的呼入通知到达至S-GW 1。 [0132] 在图12的步骤2中，S-GW 1由于已存储了移动台站UE 1因MME1的重启而处于未注册状态，因此向MME 1发送包含IMSI和事前已注册的TA List的下行数据通知(Downlink Data Notification)，并通知呼入。 [0133] 在图12的步骤3中，在具有被通知的IMSI的移动台站UE 1未附着的情况下，MME1对于所接收的TA List，使用IMSI进行移动台站UE 1的寻呼。然而，有如下情况：在执行步骤3时，移动台站UE 1已经(选择其他S-GW)实施了向MME 1的附着动作。在该情况下，MME 1为了促使S-GW 1释放与移动台站UE 1相关的所有承载，而返回表示已附着的原因的下行数据通知肯定应答(Downlink Data Notification Acknowledge)。 [0134] 在图12的步骤4中，接收了利用IMSI的寻呼的移动台站UE 1进行附着动作。 [0135] 图12的步骤4的移动台站UE的附着动作对于本领域技术人员来说是熟知的，并且与本发明没有直接关系，因此省略其详细构成。 [0136] 另外，当S-GW检测到MME的重启时，在eNodeB和S-GW之间的S1-U接口上的隧道(GTP-U)激活着的情况下，S-GW释放该隧道。 [0137] [实施方式2] [0138] 接下来，作为本发明的例示性第二实施方式，以下对在图7的网络构成中SGSN重启时的动作进行说明。第二实施方式基本上与所述第一实施方式中的MME重启时的动作相同。图7的例子是容纳了2G/3G的构成，其中用2G/3G无线控制装置(NodeB和RNC)110和SGSN 111替换了图6的eNodeB 102和MME 103。2G/3G无线控制装置(NodeB和RNC)110和SGSN 111之间为Iu接口，2G/3G无线控制装置(NodeB和RNC)110和S-GW 104之间为S12接口，SGSN和S-GW之间为S4接口，SGSN111和HSS 106之间为S6d/Gr接口。 [0139] 本实施方式的动作大体上分为三个阶段。 [0140] [第一阶段] [0141] 图13是作为第一阶段的、向S-GW 1中注册移动台站UE的位置注册区域信息的阶段的顺序图。以下说明各步骤。 [0142] 在图13的步骤1中，移动台站UE 1向SGSN 1发出位置注册请求(Attach Request/Routing Area Update Request等)。路由区更新请求(Routing Area Update Request)是向SGSN的位置注册更新请求。 [0143] 在图13的步骤2中，SGSN 1对移动台站UE 1重新分配位置注册区域信息(RAI)。 [0144] 在图12的步骤3中，SGSN 1向S-GW 1通知移动台站UE 1的RAI，S-GW 1保持被通知的RAI作为移动台站UE 1的注册信息。 [0145] 另外，图12的位置注册动作对于本领域技术人员来说是熟知的，并且与本发明没有直接关系，因此省略其详细构成。 [0146] [第二阶段] [0147] 图14是作为第二阶段的、保持承载的阶段的顺序图。以下说明各步骤。 [0148] 在图14的步骤1中，移动台站UE 1已附着到SGSN 1，并已使用S-GW 1、P-GW 1建立了各种承载。 [0149] 在图14的步骤2中，SGSN 1发生了重启处理等，已附着的移动台站UE 1的注册信息被清除。 [0150] 在图14的步骤3中，根据基于GTP Echo处理的体检等处理，S-GW1检测到SGSN 1的重启。 [0151] 在图14的步骤4中，S-GW 1识别出附着到SGSN 1的所有移动台站UE(确认移动台站UE 1被容纳在SGSN 1中)。 [0152] 在对所有服务提供本发明的情况下，在图14的步骤5中，所有承载被保持。 [0153] 图14的步骤6、7不像图11的步骤5那样针对所有服务保持承载，而是只对特定服务(在以下的例子中为提供语音服务等的IMS服务)保持承载。 [0154] 在图14的步骤4中，在确认移动台站UE 1被容纳在SGSN 1中之后，进一步在图14的步骤6中，S-GW 1确认移动台站UE 1所具有的承载中是否有提供IMS的承载(IMS的控制中使用的承载)。此时，在IMS控制用承载的判断中，也可以使用QCI(QoS Class Identifier)值等，该QCI是各承载所具有的信息元素之一。例如，在QCI值为“5”时，按照非专利文献1(3GPP TS23.203)的表6.1.7，判断为是IMS控制用(IMS Signaling)的，从而能够判断为是为了语音服务提供而使用的控制用承载。在有IMS控制用承载的情况下，S-GW 1仅保持该承载，而对于其余的承载，则按照非专利文献2(3GPP TS23.007)的动作，局部地释放(删除)。 [0155] 另外，S-GW 1在保持IMS控制用承载的情况下，考虑移动台站UE1已经重新附着到其他S-GW上的情况，在期满时(超时时)，启动用于释放该承载资源的定时器。该定时器是为了防止所保持的承载的释放失败而必要的。 [0156] 通过在该定时器中设定与移动台站UE 1所具有的周期位置注册定时器相同的时间，S-GW 1能够就语音服务的呼入仅等待UE 1接下来会提出周期位置注册请求的最低限度的必要时间。另外，此时，在S-GW 1中存储移动台站UE 1在SGSN 1中处于未注册状态的事实。 [0157] 在图14的步骤7中，在SGSN 1中，移动台站UE处于未注册状态，在S-GW 1和P-GW1中为只保持IMS控制用承载的状态。 [0158] 之后，在未不执行图15所示的第三阶段的情况下，在图14的步骤6中所启动的定时器期满的时间点，S-GW 1删除所保持的与移动台站UE1相关的所有承载(IMS控制用承载资源)。 [0159] [第三阶段] [0160] 图15是作为第三阶段的、在第二阶段的状态下从IMS等PDN有呼入时的动作的顺序图。 [0161] 在图15的步骤1中，来自IMS 1的针对移动台站UE 1的语音服务的呼入通知到达至S-GW 1。 [0162] 在图15的步骤2中，S-GW 1由于已存储了移动台站UE 1因SGSN1的重启而处于未注册状态，因此向MME 1发送包含IMSI和事前已注册的RAI的下行数据通知(Downlink Data Notification)，并通知呼入。 [0163] 在图13的步骤3中，在具有被通知的IMSI的移动台站UE 1未附着的情况下，SGSN1对于所接收的RAI，使用IMSI进行移动台站UE 1的寻呼。然而，有如下情况：在执行图15的步骤3时，移动台站UE 1已经选择其他S-GW实施了向SGSN 1的附着动作。在该情况下，SGSN 1为了促使S-GW 1释放与移动台站UE 1相关的所有承载，而返回表示已附着的原因(Cause)的下行数据通知肯定应答(Downlink Data Notification Acknowledge)。 [0164] 在图15的步骤4中，接收了利用IMSI的寻呼的移动台站UE 1进行附着动作。图15的步骤4的移动台站UE的附着动作对于本领域技术人员来说是熟知的，并且与本发明没有直接关系，因此省略其详细构成。 [0165] [实施方式3] [0166] 接下来，作为本发明的例示性第三实施方式，以下对使用了基于图8的网络构成的ISR功能(LTE/3G位置注册省略功能)时的动作进行说明。在ISR中，移动台站UE向MME和SGSN上方进行位置注册。在LTE、2G/3G之间切换了无线接入系统的情况下，只要LTE和2GE/3G中的以前注册的位置注册区域没有改变，就省略UE的位置注册。图8是示出容纳LTE以及2G/3G的分组通信网络构成的图。该构成是向图1的构成中添加了与移动台站UE 101连接的2G/3G无线控制装置110和SGSN111的构成。MME 103和SGSN 111通过S3接口而连接，MME 103和SGSN 111分别通过S6a、S6d/Gr接口而与HSS 106连接。S-GW 104通过S4、S11接口而与SGSN 111、MME 103连接。 [0167] [第一阶段] [0168] 作为第一阶段，来自2G/3G的UE 1的位置注册处理如图13所示。来自LTE的位置注册处理适用图10。通过这两个动作，S-GW 1保持RAI以及TA List作为位置注册区域信息。另外，ISR动作时的位置注册处理本身对于本领域技术人员来说是熟知的，并且与本发明没有直接关系，因此省略其详细构成。 [0169] [第二阶段] [0170] 作为第二阶段，图16是示出图8的MME 1重启时的动作的顺序的一个例子的图。图17是示出图8的SGSN 1重启时的动作的顺序的一个例子的图。 [0171] 在图16的步骤1中，移动台站UE 1已向MME 1进行了位置注册，并使用S-GW 1、P-GW 1建立了各种承载。 [0172] 在图16的步骤2中，MME 1发生了重启，MME 1删除已位置注册的移动台站UE 1的注册信息。 [0173] 在图16的步骤3中，根据通过GTP Echo处理的体检等处理，S-GW1检测到MME 1的重启。 [0174] 在图16的步骤4中，S-GW 1已掌握附着到MME 1的移动台站UE1已使用SGSN 1和ISR完成了注册，因此不释放承载。另外，此时，在S-GW 1的内部已存储了移动台站UE 1在MME 1中处于未注册状态。然而，在SGSN 1已重启的情况下，与图11的处理同样地使根据本发明的处理(与移动台站UE 1相关的承载的保持)动作。 [0175] 以下，说明图8的SGSN 1重启时的动作。 [0176] 在图17的步骤1中，移动台站UE 1已向SGSN 1进行了位置注册，并使用S-GW 1、P-GW 1建立了各种承载。 [0177] 在图17的步骤2中，SGSN 1发生重启处理等，已进行位置注册的移动台站UE 1的注册信息被清除。 [0178] 在图17的步骤3中，根据基于GTP Echo处理的体检等处理，S-GW1检测到SGSN 1的重启。 [0179] 在图17的步骤4中，S-GW 1已掌握附着到SGSN 1的移动台站UE1已使用MME 1和ISR功能完成了注册，因此不释放承载。另外，此时，在S-GW 1的内部已存储了移动台站UE 1在SGSN 1中处于未注册状态的事实。然而，在MME 1已重启的情况下，与图14的处理同样地使根据本发明的处理(与移动台站UE 1相关的承载的保持)动作。 [0180] [第三阶段] [0181] 接下来，作为第三阶段，图18是示出从图8的MME 1重启的状况下的PDN有呼入时的动作的顺序的一个例子的图。图19是示出从图8的SGSN 1重启的状况下的PDN有呼入时的动作的顺序的一个例子的图。图20是示出从图8的MME 1和SGSN 1都重启的状况下的PDN有呼入时的动作的顺序的一个例子的图。 [0182] 当从MME 1重启的状况下的PDN有呼入时，在图18的步骤1中，来自PDN1的针对移动台站UE 1的通信服务的呼入通知到达至S-GW1。 [0183] 在图18的步骤2中，S-GW 1向SGSN 1发送通常的下行数据通知(Downlink Data Notification)，并通知呼入。 [0184] 在图18的步骤3中，S-GW 1由于已存储了移动台站UE 1因MME1的重启而处于未注册状态，因此向MME 1发送包含IMSI和事前已注册的TA List的下行数据通知(Downlink Data Notification)，并通知呼入。 [0185] 在图18的步骤4中，SGSN 1进行通常的寻呼(响应于呼入的移动台站的寻呼)。 [0186] 在图18的步骤5中，在具有被通知的IMSI的移动台站UE 1未附着的情况下，MME1针对所接收的TA List，使用IMSI进行移动台站UE 1的寻呼。 [0187] 在图18的步骤6中，在通过LTE接收到利用了IMSI的寻呼的情况下，移动台站UE1进行附着动作。 [0188] 以下，对从SGSN重启的状况下的PDN有呼入的情况进行说明。 [0189] 在图19的步骤1中，来自PDN1的针对移动台站UE 1的通信服务的呼入通知到达至S-GW 1。 [0190] 在图19的步骤2中，S-GW 1向MME 1发送通常的下行数据通知(Downlink Data Notification)，并通知呼入。 [0191] 在图19的步骤3中，S-GW 1由于已存储了移动台站UE 1因SGSN1的重启而处于未注册状态，因此向SGSN 1发送包含IMSI和事前已注册的RAI的下行数据通知(Downlink Data Notification)，并通知呼入。 [0192] 在图19的步骤4中，MME 1进行通常的寻呼。 [0193] 在图19的步骤5中，在具有被通知的IMSI的移动台站UE 1未附着的情况下，SGSN1针对所接收的RAI，使用IMSI进行移动台站UE 1的寻呼。 [0194] 在图19的步骤6中，在通过2G/3G接收到利用了IMSI的寻呼的情况下，移动台站UE 1进行附着动作。 [0195] 以下，对从MME、SGSN都重启的状况下的PDN有呼入时的动作进行说明。 [0196] 在图20的步骤1中，来自PDN1的针对移动台站UE 1的通信服务的呼入通知到达至S-GW 1。 [0197] 在图20的步骤2中，S-GW 1由于已存储了移动台站UE 1因MME1的重启而处于未注册状态，因此向MME 1发送包含IMSI和事前已注册的TA List的下行数据通知，并通知呼入。 [0198] 在图20的步骤3中，S-GW 1由于已存储了移动台站UE 1因SGSN1的重启而处于未注册状态，因此向SGSN 1发送包含IMSI和事前已注册的RAI的下行数据通知，并通知呼入。 [0199] 在图20的步骤4中，在具有被通知的IMSI的移动台站UE 1未附着的情况下，MME1针对所接收的TA List，使用IMSI进行移动台站UE 1的寻呼。 [0200] 在图20的步骤5中，在具有被通知的IMSI的移动台站UE 1未附着的情况下，SGSN1针对所接收的RAI，使用IMSI进行移动台站UE 1的寻呼。 [0201] 在图20的步骤6中，在接收到利用了IMSI的寻呼的情况下，移动台站UE 1进行附着动作。 [0202] 另外，图11、图12、以及图13中的步骤6的移动台站UE的附着动作对于本领域技术人员来说是熟知的，并且与本发明没有直接关系，因此省略其详细构成。 [0203] [实施方式4] [0204] 图9是示出本发明的例示性第四实施方式的网络构成的图。在图9中示出了CSFB(CS Fallback)架构。参考图9，包括：移动台站(UE)101、基站(eNodeB)102、MME 103、HSS 106、MSC/VLR 112、CS网113、以及G-MSC(网关移动交换中心)114。在图9中，说明从呼出源的G-MSC 114向移动台站(UE)101的语音呼入动作。 [0205] 从呼出源的G-MSC114经由CS网113向MSC/VLR 112发送通知有呼入的信号。MSC/VLR 112从呼入信息中确定对应的MME 103，向MME103发送一齐寻呼信号(Paging-Request-message，寻呼请求信号)。MME 103将一齐寻呼信号发送给服务区内的移动台站。在该一齐寻呼信号(寻呼信号)中包含有表示是CS服务的呼叫的信息。移动台站UE 101识别该信息(是CS服务的呼叫)，向MME 103发送CS服务请求信号。MME 103向UE 1发送越区切换命令。移动台站UE 101执行越区切换步骤，并且切换成3G。被切换到3G的移动台站UE 101向MSC/VLR 112发送一齐寻呼应答。其结果是，针对该语音呼入的移动台站的语音通话被开始。以下说明MME重启时的动作。 [0206] 本发明的动作大体上分为三个阶段。 [0207] [第一阶段] [0208] 图21是作为第一阶段的、向MSC中注册移动台站UE的位置注册区域信息的阶段的顺序图。以下说明各步骤。 [0209] 在图21的步骤1中，移动台站UE 1向MME 1发出CSFB用位置注册请求(Attach Request、TAU Request等)。 [0210] 在图21的步骤2中，MME 1对移动台站UE 1重新分配位置注册区域信息(TA List)。 [0211] 在图21的步骤3中，MME 1向MSC1通知移动台站UE 1的TAList。MSC1保持从MME 1通知的TA List作为移动台站UE 1的注册信息。 [0212] 另外，图21的位置注册动作对于本领域技术人员来说是熟知的，并且与本发明没有直接关系，因此省略其详细构成。 [0213] [第二阶段] [0214] 图22是作为第二阶段的保持承载的阶段的顺序图。以下说明各步骤。 [0215] 在图22的步骤1中，移动台站UE 1已附着到MME 1。 [0216] 在图22的步骤2中，MME 1发生重启处理等，已附着的UE 1的注册信息被清除。 [0217] 在图22的步骤3中，根据基于SCTP的体检等处理，MSC1检测到MME 1的重启。 [0218] 在图22的步骤4中，MSC1识别出附着到MME 1的所有移动台站UE(确认UE 1被容纳在MME 1中)。以上为第二阶段。 [0219] [第三阶段] [0220] 接下来，作为第三阶段，图23示出了在第二阶段的状态下有经由CS域(domain)的呼入(语音呼入、或SMS等)时的动作的顺序的一个例子。以下，说明各步骤。 [0221] 在图23的步骤1中，来自G-MSC等的针对移动台站UE 1的语音服务的呼入通知到达至MSC1。 [0222] 在图23的步骤2中，MSC1因为已存储了移动台站UE 1因MME 1的重启而处于未注册状态，因此向MME 1发送包含IMSI和事前已注册的TA List的寻呼请求消息(SGsAP-PAGING-REQUEST message)，并通知呼入。 [0223] 在图23的步骤3中，在具有被通知的IMSI的移动台站UE 1未附着的情况下，MME1针对所接收的TA List，使用IMSI进行移动台站UE 1的寻呼。 [0224] 然而，有如下情况：在执行图23的步骤3时，移动台站UE 1已(选择其他MSC)实施了向MME 1的附着动作。 [0225] 在该情况下，MME 1为了促使MSC1释放与移动台站UE 1相关的所有承载，而向MSC1返回表示已附着的原因的寻呼拒绝消息(SGsAP-PAGING-REJECT message)。 [0226] 在图23的步骤4中，接收了利用IMSI的寻呼的移动台站UE 1进行附着动作。图23的步骤4中的移动台站UE的附着动作对于本领域技术人员来说是熟知的，并且与本发明没有直接关系，因此省略其详细构成。 [0227] 在上述实施方式的附图中，为了简化说明，P-GW仅示出了P-GW1这一个，但在利用P-GW2、P-GW3、P-GWN等多个P-GW的情况下也是相同的。 [0228] 接下来，参考图24，对本发明的方式之一进行说明。图24是用于补充图10等的，是用于说明通过网络触发型的服务请求的加入者数据的重新安装(Subscriber data re-installation by Network Triggered Service Request)。另外，在图24中省略了eNodeB。 [0229] S1)MME将最新的TA列表(latest TA-List)传输给对应的S-GW。即，每当发生移动事件时，MME将UE为单位的TA列表通知给一个或多个S-GW(MME informs the latest TA-list per UE to S-GWs in every mobility event)。该信息(TA列表)在MME故障等情况下是重要的。这是因为能够避免对MME的整个覆盖范围寻呼IMSI。这是因为：由于一个MME中容纳有多个eNodeB，因而向整体覆盖范围进行寻呼对于EPS系统来说负担极大。 [0230] S2)重启MME。 [0231] S3)在增加了一个重启计数器的状态下，GTP Echo消息(GTP-V2Echo response message)被发送给所有关联的S-GW。 [0232] S4)在关联的S-GW中，通过该GTP Echo机制检测MME故障(MME failure)。S-GW能够维持所有的/或选择的承载、IMSI、TA列表。运营商能够基于最上层的服务(IMS)(service on top(IMS))来选择承载。其结果是，承载的维持可以只对重要的服务进行选择。对于其他(被选择的承载)，适用现行的MME重启机构。在S-GW维持承载资源、ISMI、TA列表的情况下，S-GW启动控制该承载资源等的维持期间的定时器。定时器超时时，被维持的承载资源等被删除。该处置在如下情况下是必要的：在UE重新附着到网络上时，该S-GW不被选择(即，在该S-GW中定时器超时时，假设该UE经由与该S-GW不同的其他S-GW重新附着到网络上，从而所述被维持的承载资源(例如作为被维持的特定承载的S5/S8承载)等被删除)。 [0233] S5)DL数据从外部网(PDN)到达至P-GW。 [0234] S6)S-GW从P-GW获得DL数据。 [0235] S7)S-GW 将 包 含 IMSI、TA 列 表 的 下 行 数 据 通 知 消 息 (DL data notification(IMSI，TA list))发送给MME。 [0236] S8)MME对从S-GW接收的TA列表的所有TA，开始IMSI寻呼((Page(IMSI)to TAs specified In TA list)。 [0237] S9)移动台站UE一旦接收到IMSI寻呼，则移动台站UE开始附着(ATTACH)步骤。 [0238] S10)MME接收来自UE的附着(ATTACH)请求，将位置信息更新请求发送给HSS。 [0239] S11)HSS将位置信息更新确认发送给MME。 [0240] S12)MME经由eNodeB向移动台站UE发送ATTACH受理。 [0241] S-GW在检测到MME的重启的情况下，维持承载、IMSI、TA列表。由此，在MME重启之后，来自PDN侧的针对UE的DL数据呼入后，能够立即恢复通信服务。 [0242] 另外，根据本发明的一个方式，在只维持选择的承载的情况下，能够抑制S-GW资源的消耗。并且，通过选择与重要的服务相关的承载来维持，在MME重启后，对于重要度高的服务(例如语音通信等)的呼入到达至移动台站，能够立即恢复通信服务。 [0243] 并且，根据本发明的一个方式，在维持承载或者维持承载、IMSI以及TA列表的情况下，通过定时器来管理该维持期间。并且，在该定时器超时时，释放该维持着的承载、IMSI以及TA列表。由此，在MME重启后，在移动台站UE随着移动而连接到与维持该承载的该S-GW不同的S-GW的情况下，能够避免该S-GW将承载继续维持必要时间以上。 [0244] 如上面所说明的那样，在本发明中能够获得下述的效果。 [0245] 通过追加分组呼入作为被注册在发生了重启的MME/SGSN中的UE的重新注册契机，提高了UE的通信服务的可用性。 [0246] 在将本发明应用到所有服务中的情况下，能够将所有分组呼入作为将UE恢复到网络的契机。但是，在该情况下，S-GW侧的资源会被使用很多，同时位置注册将会集中。S-GW1可保持TA list并进行利用TA list的Page处理，但在从MME 1未能接收到TA list的情况下，也可对MME1管理下的整个区域进行寻呼。但是，在该情况下，无线侧的资源会被使用很多。 [0247] 根据本发明，S-GW可保持RAI并进行利用了RAI的Page处理，但在从SGSN 1未能接收到RAI的情况下，也可对SGSN管理下的整个区域进行寻呼。但在该情况下，无线侧的资源会被使用很多。 [0248] 另外，将上述的非专利文献的各公开内容以引用的方式合并于本说明书中。在本发明的全部公开(包括权利要求书)的范围内，并基于其基本技术思想，可实现实施方式乃至实施方式的改变或调整。另外，在本发明权利要求书的范围内可进行各种公开要素的各种组合和选择。即，本发明毋庸置疑包含本领域技术人员按照包含权利要求书的所有公开内容、技术思想可获得的各种变形、修正。 [0249] 符号说明 [0250] 101 UE [0251] 102 eNodeB [0252] 103 MME [0253] 104 S-GW [0254] 105 P-GW [0255] 106 HSS [0256] 107 S5/S8 [0257] 108 外部网 [0258] 109 IMS [0259] 110 2G/3G 无线控制装置(NodeB/RNC) [0260] 111 SGSN [0261] 112 MSC/VLR [0262] 113 CS网 [0263] 114 G-MSC(网关移动交换中心) |
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