移動通信系統中支持緊急呼叫的方法

專利名稱：移動通信系統中支持緊急呼叫的方法
技術領域：
本發明涉及通信領域，特別涉及一種移動通信系統中支持緊急呼 叫的方法。
背景技術：
現有的第三代伙伴計劃(以下簡稱3GPP)結構如圖l所示。下面是 對圖l 3GPP系統結構的描述。101用戶設備(以下簡稱UE)是用來接收數據的終端設備。102 Node B是無線網絡子系統中(簡稱RNS)負責無線收/發的節點。103控制無 線網絡控制器(以下簡稱CRNC)是直接控制NodeB的無線網絡控制器。 無線網絡控制器(以下簡稱RNC)和UE之間的接口稱為空中接口 。 104服 務無線網絡控制器(以下簡稱SRNC)是控制承載信息的RNC，如無線資 源控制(以下簡稱RRC)狀態。SRNC和CRNC的接口為Iur接口。 105網 關通用分組無線業務(以下簡稱通用分組無線業務為GPRS)支持節點 (以下簡稱網關GPRS支持節點為GGSN)禾B106服務GPRS支持節點(以下 簡稱SGSN)為數據的傳輸提供路由。SGSN和RNC之間的接口為Iu接口。 107 E-PDN是外部的公共數據網，提供數據源。SAE的系統結構如圖2所示。下面是對圖2SAE系統結構的描述。201用戶設備(以下簡稱UE)是用來接收數據的終端設備。202 EUTRAN是演進系統SAE中的無線接入網絡，也可以叫eNB，負責給LTE(長期演進)手機提供接入無線網絡的接口，并且與手機的移動管理 實體203薩E和用戶平面實體204 Serving Gateway通過Sl接口連接。 203醒E負責管理用戶設備的移動上下文、會話上下文，保存用戶與安全有關的信息。204 Serving Gateway (Serving GW)主要提供用戶平 面的功能。S1-MME接口負責給UE提供無線接入承載建立，將UE發送給 畫E的消息從無線接入網的轉發。203畫E和204 Serving Gateway結合 起來的功能與原來的206SGSN (通用分組無線業務(以下簡稱GPRS) 支持節點)有些類似，MME與ServingGateway有可能處于同一個物理 實體。205PDNGateway負責計費、合法監聽等功能。Serving Gateway 和PDN Gateway有可能處于同一個物理實體。206SGSN是現在UMTS中為 數據的傳輸提供路由的。現有的SGSN是根據接入點名字(以下簡稱APN) 來找到對應的網關GPRS支持節點(以下簡稱GGSN) 。 207 HSS是用戶設 備的家鄉歸屬子系統，它負責保存用戶的信息，包括用戶設備的當前 位置，服務節點的地址，用戶的安全有關的信息，用戶設備激活的分 組數據協議(以下簡稱PDP)上下文等等。208PCRF通過S7接口提供Qos政策和計費準則。通常，用戶數據流是經過205PDNGateway到204 Serving Gateway, Serving Gateway通過GPRS隧道協議(以下簡稱GTP)通道把數據發送 給UE所在的eNB， eNB把數據發送給相應的用戶設備。圖3是SAE中Sl接口的結構，EPC是演進的核心網絡。其中每一個eNB 都與麗E池(Pool)中的多個畫E相連。每一個eNB都與S-GW Pool中的 多個S-GW相連。HNB (包括3G HNB， LTE HNB和其它接入系統下的HNB)是用在家 庭的基站，還可以應用于大學，公司等場所。HNB是即插即用的。HNB 包括開放型的和閉合用戶組型的。閉合用戶組型的HNB與普通宏基站的 區別在于通常不是所有的用戶設備都可以接入HNB。比如只有用戶家 庭的用戶設備可以接入家里的HNB，或者此家人同意其它可以接入的用 戶設備。在一個公司只有公司的員工和其公司允許的合作伙伴可以接 入。有相同接入用戶群的一組HNB (如用在同一公司的HNB)稱為閉合 用戶組(以下簡稱CSG， Closed Subscriber Group)。3G HNB的結構如圖4所示。其中UTRAN部分包括3G HNB和3G麗B GW。 HNB和HNB GW組成HNB RAN。 3G HNB包括原來NodeB的功能和部分脂C的 功能，例如RRC， RLC， MAC等。3G HNB GW是連接核心網的節點設備， 包括NNSF的功能。HNB和HNB GW之間的接口是Iuh。 3G HNB GW通過Iu 接口接入核心網。HNB或者HNB GW可以對UE進行接入控制。HNB或者HNB GW保存HNB 可以接入的UE列表。當HNB RAN收到從UE來的消息的時候，根據UE的 IMSI判斷UE是否可以接入。如果收到的消息中沒有頂SI， HNBRAN可以 發送標識請求消息給UE，收到從UE來的響應消息后得到UE的IMSI。是 HNB還是HNB GW對UE進行接入控制還沒有最終的結論。目前大部分公司 都支持HNB GW對UE進行接入控制的決定，例如允許接入還是不允許接 入。在現有的通信系統中，無線資源管理實體(如HNB， RNC或者eNB) 收到從UE來的無線連接建立請求消息后，根據消息中的信息元素建立 原因可以知道是緊急業務，但是無線資源管理實體的上層節點(如SGSN 和HNB GW)不知道要接入的業務是緊急業務。無線資源管理實體的上 層節點還需要對UE進行接入控制，結果可能會導致緊急業務不能接入 或者延緩緊急業務的接入時間。發明內容本發明的目的是提供一種移動通信系統中支持緊急業務的方法， 通過在無線資源管理實體發送給其上層節點的第一條消息中包含緊急 業務的指示讓其上層節點知道要接入的業務是緊急業務，從而無線資 源管理實體的上層節點按照緊急業務的方式進行處理，如不需要接入 控制，優先分配資源。為實現上述目的， 一種移動通信系統中支持緊急呼叫的方法，包括步驟無線資源管理實體收到UE的消息，指示是緊急呼叫；5用戶設備和無線資源管理實體完成無線連接建立過程； 無線資源管理實體發送消息給無線資源管理實體的上層節點，消息中包含緊急業務的指示；無線資源管理實體的上層節點為UE建立緊急呼叫。 通過本發明給出的移動通信系統中支持緊急業務的方法，減少緊急業務接入的失敗，加快緊急業務接入的速度。


圖1是現有的3GPP系統結構；圖2是SAE系統網絡結構；圖3是S1接口的結構；圖4是3G HNB的結構；圖5是3G系統中通知SGSN緊急業務的方法； 圖6是3G系統中通知HNB GW緊急業務的方法程； 圖7是圖7 SAE系統中通知醒E緊急業務的方法； 圖8是SGSN、醒E、 HNB GW的動作流程； 圖9是頂S緊急業務的接入流程。
具體實施方式
圖5是該方法用在3G系統中的一種實施例。下面是對該實施例的詳細描述。這里忽略了與本發明無關的詳細的技術說明。UE處于空閑模式，UE需要發起緊急業務，UE發起RRC連接建立過程。 501 UE發送RRC連接建立請求消息給RNC。所述消息中信息元素建 立原因設置為緊急呼叫。RNC收到所述的消息后，如果建立的原因是緊 急呼叫，RNC保存建立的原因。在其它情況下，RNC是否需要保存建立 的原因與本發明無關。RNC不需要根據UE是否有接入權限而對UE進行接 入控制(如不需要判斷當前小區是否允許該UE接入)。根據無線資源的 情況對業務的接入進行接入控制不是本發明要強調的。503 RNC發送RRC連接建立消息給UE。504 UE發送RRC連接建立完成消息給RNC。505 UE 發送初始直接轉移消息給RNC，所述消息中包含NAS消息，例如業務請 求，或者路由區域更新(簡稱RAU)請求，或者附著請求等非接入層(簡 稱NAS)消息。506 RNC發送初始UE消息給SGSN。所述消息中包含信息元素緊急業 務指示。該信息元素是可選的。當RRC連接的建立原因是緊急業務的時 候需要存在。所述消息中還包含505中的NAS消息。SGSN收到初始UE消息。如果消息中有緊急業務的指示，SGSN不需 要根據UE是否可以有接入權限而對UE進行接入控制(如不需要判斷UE 是否可以接入當前服務區，服務區包含路由區域(簡稱RA)和位置區 域(簡稱LA))。507 SGSN根據506收到的NAS消息執行現有的流程。例如如果在506 步驟收到的是業務請求消息。SGSN根據現有技術決定是否發送業務接 受消息(NAS消息)給UE。 SGSN發起無線接入承載(簡稱RAB)建立過 程。如果在506收到的路由區域更新請求消息，SGSN發送RAU接受消息(NAS消息)給UE。這些過程與現有技術相同，這里忽略詳細的技術說 明。SGSN發送NAS消息給UE是通過Iu接口的直接轉移消息和空口的下行 直接轉移消息發送給UE的。如果需要接入的緊急呼叫是頂S緊急業務，還需要在UE和IMS實體 之間交換IMS信令，這一部分在圖9進行說明。圖6是該方法用在3GHNB系統中的一種實施例。下面是對該實施例 的詳細描述。這里忽略了與本發明無關的詳細的技術說明。UE處于空閑模式，UE需要發起緊急業務，UE發起RRC連接建立過程。 601 UE發送RRC連接建立請求消息給HNB。所述消息中信息元素建立原 因設置為緊急呼叫。HNB收到所述的消息后，如果建立的原因是緊急呼 叫，HNB保存建立的原因。在其它情況下，HNB是否需要保存建立的原 因與本發明無關。HNB不需要根據UE是否有接入權限而對UE進行接入控 制(如不需要判斷當前HNB小區是否允許該UE接入)。根據無線資源的情況對業務的接入進行接入控制不是本發明要強調的。603 HNB發送 RRC連接建立消息給UE。604 UE發送RRC連接建立完成消息給HNB。605 UE 發送初始直接轉移消息給HNB，所述消息中包含NAS消息，例如業務請 求，或者RAU請求，或者附著請求等非接入層(簡稱NAS)消息。606 HNB發送初始直接轉移消息給HNB GW。所述消息是HNB和HNB GW 之間的接入層消息如HNBAP (家用基站應用協議)消息。所述消息中包 含信息元素緊急業務指示。該信息元素是可選的。當RRC連接的建立原 因是緊急業務的時候需要存在。所述消息中還包含605中的NAS消息。 HNBGW收到初始直接轉移消息。如果消息中有緊急業務的指示，HNBGW 不需要對UE執行接入控制(如不需要HNB GW判斷UE是否有權限接入當 前HNB)，如果收到的消息中不包含UE的IMSI，可選的，HNBGW也不需 要執行標識請求過程來向UE要UE的IMSI。可選的，在HNB向HNB GW發送初始直接轉移消息之前，HNB可以執 行UE注冊過程。HNB發送UE注冊請求消息給HNBGW。所述消息中包含注 冊類型，HNB標識。如果注冊類型是UE，消息中還包含UE標識。可選的， HNB可以通過UE注冊請求發送緊急業務指示給HNB GW。 HNB GW不需要對 UE執行接入控制(如不需要HNB GW判斷UE是否有權限接入當前HNB)。 HNB GW接受UE的接入，發送注冊接受消息給HNB。然后開始執行606步 驟。如果HNB在UE注冊請求消息中包含了緊急業務的指示，貝U606步驟地初始直接轉移消息中就不需要包含緊急業務的指示。607 HNB GW發送RANAP消息初始UE消息給SGSN。所述消息中包含NAS 消息。可選的，消息中包含緊急業務的指示。SGSN收到消息后，如果 消息中包含緊急業務的指示，SGSN不需要根據UE是否可以有接入權限 而對UE進行接入控制(如不需要判斷UE是否可以接入當前服務區，服 務區包含路由區域(簡稱RA)和位置區域(簡稱LA))。如果消息中 有緊急業務的指示，SGSN可以按照緊急業務優先分配資源。8608 SGSN根據607收到的NAS消息發送下行的NAS消息給UE。 SGSN 發送NAS消息給UE是通過Iu接口的直接轉移消息，Iuh接口的直接轉移 消息和空口的下行直接轉移消息發送給UE的。608 SGSN根據607收到的NAS消息執行現有的流程。例如如果在607 步驟收到的是業務請求消息。SGSN根據現有技術決定是否發送業務接 受消息(NAS消息)給UE。 SGSN發起無線接入承載(簡稱RAB)建立過 程。如果在607收到的路由區域更新請求消息，SGSN發送RAU接受消息 (NAS消息)給UE。這些過程與現有技術相同，這里忽略詳細的技術說 明。SGSN發送NAS消息給UE是通過Iu接口的直接轉移消息，Iuh接口的 直接轉移消息和空口的下行直接轉移消息發送給UE的。如果需要接入的緊急呼叫是頂S緊急業務，還需要在UE和IMS實體 之間交換IMS信令，這一部分如圖9所述。對應LTE麗B的結構中有HNB GW的情況，LTE HNB中對緊急業務的 支持與圖6相同。對應LTE HNB的結構中有HNB GW的情況，圖6中SGSN 的功能位于畫E。其中608步驟對應LTE中現有的過程(如LTE中的初始 上下文建立過程，無線承載建立過程和TAU接受過程)。如果LTE HNB 的系統結構中沒有HNB GW，那么LTE HNB中對緊急業務的支持與圖7相 同。圖7是該方法用在SAE系統中的一種實施例。下面是對該實施例的詳細描述。這里忽略了與本發明無關的詳細的技術說明。UE處于空閑模式，UE需要發起緊急業務,UE發起RRC連接建立過程。 701 UE發送RRC連接建立請求消息給eNB。所述消息中信息元素建立原 因設置為緊急呼叫。eNB收到所述的消息后，如果建立的原因是緊急呼 叫，eNB保存建立的原因。在其它情況下，eNB是否需要保存建立的原 因與本發明無關。eNB不需要根據UE是否有接入權限而對UE進行接入控 制(如不需要判斷當前小區是否允許該UE接入)。根據無線資源的情況 對業務的接入進行接入控制不是本發明要強調的。703 eNB發送RRC連 接建立消息給UE。 704 UE發送RRC連接建立完成消息給eNB。 705 UE發送上行信息轉移消息給eNB，所述消息中包含NAS消息，例如業務請求， 或者跟蹤區域更新(簡稱TAU)請求，或者附著請求等NAS消息。706 eNB發送初始UE消息給應E。所述消息中包含信息元素緊急業 務指示。該信息元素是可選的。當RRC連接的建立原因是緊急業務的時 候需要存在。所述消息中還包含705中的NAS消息。MME收到初始UE消息。如果消息中有緊急業務的指示，MME不需要 根據UE是否可以有接入權限而對UE進行接入控制(如不需要判斷UE是 否可以接入當前服務區，服務區包含TA和地址位置等。707麗E根據706收到的NAS消息執行現有的流程。例如如果在706 步驟收到的是業務請求消息。MME發起初始上下文建立過程，包括無線 承載建立過程。如果在706收到的TAU請求消息，固E發送TAU接受消息 (NAS消息)給UE。這些過程與現有技術相同，這里忽略詳細的技術說 明。麗E發送NAS消息給UE是通過S1接口的下行NAS傳輸消息和空口的下 行信息轉移消息發送給UE的。如果需要接入的緊急呼叫是IMS緊急業務，還需要在UE和IMS實體 之間交換IMS信令，這一部分與現有技術相同，這里忽略詳細的技術說 明。其中收到緊急業務指示的節點(例如圖5中的SGSN，圖6中的HNB GW 或者SGSN，圖7中醒E的動作流程如圖8所示。下面是對該圖的詳細描述。對于與該發明無關的現有技術，這里忽略了詳細的技術說明。801無線網絡節點設備(如SGSN，畫E， HNBGW)接收消息，802如 果收到從無線網絡資源管理實體(如RNC， eNB， HNB， HNBGW)來的"初 始直接轉移"606，或者"初始UE消息"506或706， 803所述消息中包 含緊急業務的指示，如果相應的無線網絡節點設備是HNBGW，執行804 步驟。如果相應的無線網絡節點設備是SGSN或者畫E，執行806步驟。804如果收到的消息中包含緊急業務的指示，HNB GW不需要對該 UE進行接入控制(如檢査UE是否在該HNB的注冊列表中)。HNBGW轉發 收到的NAS消息給核心網絡節點設備(如SGSN或者MME)。可選的，805步驟，HNBGW保存緊急業務的信息。如果HNB GW與分 配資源有關，HNB GW需要對要接入的UE優先分配資源。其它的流程與 現有技術相同，這里忽略詳細的技術說明。806 SGSN或者匿E保存緊急業務的信息。可選的，SGSN或者畫E不 需要根據UE是否有接入權限而對UE進行接入控制(如不需要判斷UE是 否可以接入當前服務區，服務區包含路由區域(簡稱RA)和位置區域 (簡稱LA) ) 。 SGSN或者薩E對需要接入的業務優先分配資源。其他的流程與現有技術相同，這里忽略詳細的技術說明。UE檢測到的頂S緊急業務的主要流程如圖9所示。下面是對該圖的詳細說明。901 UE檢測到建立緊急會話的請求。步驟902到步驟906在一定的條件下可以跳過。902如果因為其它正在進行的會話，使得UE沒有足夠的資源和能 力來建立緊急呼叫，UE應當終止進行的通信，釋放保留的承載資源。903如果需要承載注冊而又沒有被執行過，UE應該執行承載注冊 到IP-CAN(IP連接接入網絡)，之后承載注冊過程就不需要被執行了。在此階段，IP-CAN可以給UE分配一個IP地址。904如果需要在IP-CAN為IMS信令的傳輸預留承載資源，UE應當在 IP-CAN預留資源。如果在904步驟IP-CAN沒有給UE分配IP地址，IP-CAN 應該在承載資源請求過程為UE分配IP地址。905 UE執行P-CSCF (代理的呼叫會話控制功能，Proxy-call session control function)發現過程，UE在本地網絡發現適合于緊 急會話的P-CSCF。具有的P-CSCF發現方法依賴于IP-CAN。906如果UE有足夠的信任來驗證IMS網絡，UE發起IMS緊急注冊， UE把在903步驟或者904步驟獲得的IP地址提供給905步驟選擇的 P-CSCF。用于信令的IP地址是在903或者904步驟同步分配的。IMS注冊 請求應當包含緊急公共用戶標識。隱含注冊的緊急公共用戶標識應當 包含關聯的Tel URI (統一的資源標識)，Tel URI用于從PSTN (公共交換電話網絡)呼叫回用戶。S-CSCF (服務的CSCF)可以根據服務系統和規則的內部策略設置被提議注冊的終止。隨后的注冊流程與其它注冊相同。如果UE沒有足夠的信任來監權頂S網絡，UE不發起IMS緊急 注冊請求，UE應該立即向P-CSCF建立緊急會話(如步驟907描述)。 907如果執行了IMS緊急注冊，UE用IMS會話建立過程發起IMS緊急會話建立，建立過程中包含緊急會話的指示和緊急公告用戶標識。否 則UE應該用IMS會話建立過程發起IMS緊急會話建立，建立過程包含緊急會話的指示和任意注冊的公共用戶標識。從圖9的實施例可用看出，頂S緊急呼叫的建立流程主要依靠IMS 信令來完成，通過圖5給出的方法，可以讓SGSN的接入層知道要建立的 是緊急業務，從而按照緊急業務的方式進行處理。盡管本發明按照所述的實施例進行了描述，需要指出的是，這些 實施例都是用來解釋，而不是用來對本發明進行限定。本領域的普通 技術人員能夠很容易對這些實施例進行更改、增加、刪除任何步驟而 不脫離本發明的精神和范圍。
權利要求
1.一種移動通信系統中支持緊急呼叫的方法，包括步驟無線資源管理實體收到UE的消息，指示是緊急呼叫；用戶設備和無線資源管理實體完成無線連接建立過程；無線資源管理實體發送消息給無線資源管理實體的上層節點，消息中包含緊急業務的指示；無線資源管理實體的上層節點為UE建立緊急呼叫。
2. 根據權利要求l所述的方法，其特征在于，所述移動通信系統 中的無線資源管理實體包括家用基站、無線網絡控制實體RNC、增強基 站eNB、家用基站網關。
3. 根據權利要求l所述的方法，其特征在于，所述無線資源管理 實體的上層節點包括家用基站網關、SGSN和畫E。
4. 根據權利要求l所述的方法，其特征在于，所述無線資源管理 實體保存設置為緊急呼叫的建立原因。
5. 根據權利要求l所述的方法，其特征在于，所述無線資源管理 實體發送給無線資源管理實體的上層節點的消息中可以是"初始UE 消息"。
6. 根據權利要求l所述的方法，其特征在于，所述無線資源管理 實體發送給無線資源管理實體的上層節點的消息中可以是UE注冊請求消息。
全文摘要
一種移動通信系統中支持緊急呼叫的方法，包括步驟無線資源管理實體收到UE的消息，指示是緊急呼叫；用戶設備和無線資源管理實體完成無線連接建立過程；無線資源管理實體發送消息給無線資源管理實體的上層節點，消息中包含緊急業務的指示；無線資源管理實體的上層節點為UE建立緊急呼叫。通過本發明給出的移動通信系統中支持緊急業務的方法，減少緊急業務接入的失敗，加快緊急業務接入的速度。
文檔編號H04W4/22GK101621777SQ20081012823
公開日2010年1月6日 申請日期2008年7月4日 優先權日2008年7月4日
發明者孫春迎, 弘 王, 許麗香 申請人:三星電子株式會社;北京三星通信技術研究有限公司