專利名稱：Ps到cs切換指示符的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于處理用戶設備的連接從分組交換網絡到電路交換網絡的切換的解決方案。
背景技術：
在演進通用地面無線電接入網絡(EUTRAN)中，實時IP多媒體子系統(IMS)和諸如因特網接入等非實時服務均可使用演進分組核心(EPC)來提供。EUTRAN覆蓋最初將受到限制，并且因此，現有話音數據和數據呼叫必須可能切換到例如UTRAN和GERAN。UTRAN/ GERAN網絡部署通常依賴遺留電路交換(CS)核心網絡來處理話音呼叫，而例如非實時數據服務可通過GPRS核心網絡來提供。市場上支持UTRAN和GERAN話音呼叫的并行CS基礎設施的部署預期將在長時間內繼續存在。為了能夠處理此情形，3GPP發行版8中在TS 23. 2016和TS 23. 216中定義了稱為單無線電話音呼叫連續性(SRVCC)的可選功能性。TS 23. 216描述用于錨定在IMS中的電路交換呼叫的在EUTRAN接入與3GPP IxCS 之間和在EUTRAN接入與3GPP UTRAN/GERAN接入之間及在UTRAN(HSPA)接入與3GPP UTRAN/ GERAN接入之間SRVCC的第2階段功能性。GPRS包括保留功能，其允許在UE離開覆蓋范圍時與釋放的無線電接入承載(RAB) 相關聯的活動PDP上下文保留在核心網絡(CN)中。當UE回到覆蓋范圍中時，RAB隨后能夠在以后階段重新建立。在用于上行鏈路和下行鏈路的最大比特率(MBR)設為OKbit/s時， 保留與保證比特率(GBR)服務質量(QoS)相關聯的PDP上下文。當執行從EUTRAN到帶有雙傳輸模式(DTM)分組交換(PS)切換支持的UTRAN/ GERAN的SRVCC時，如TS 23. 216第6. 2. 2. 2節中所述的，存在可導致話音呼叫永久掉話的一個潛在競爭條件。移動性管理實體(MME)區分或“分割”話音承載與所有其它PS承載， 并且啟動其向MSC服務器和SGSN的重定位。在一段時間后，MSC服務器或MGW啟動向IP多媒體子系統(IMS)的會話傳輸，IMS或P-CSCF將通過使用Rx接口來刪除受影響的媒體分量，從而更新PCRF中的服務會話信息_步驟“A”。與此過程并行的是，MSC服務器/MGW響應到源MME的切換請求，而該ME又啟動到 UE的切換命令。UE隨后轉入UTRAN/GERAN，并且切換完成。最后，S4-SGSN通過服務網關 (SGff)更新承載。SGW將請求轉發到分組數據網絡網關(PGW)。由于話音承載不能由S4-SGSN 建立，因此，S4-SGSN將通過觸發向SGW和PGW的承載上下文停用來釋放那些承載。在PGW 接收話音承載已停用的指示時，它將通過Gx接口向PCRF報告此情況-步驟“B”。PCRF現在將能夠匹配通過Rx收到的信息和通過Gx收到的信息，并采取必需的動作，例如，刪除PGW中安裝的PCC規則。然而，在這些過程中，步驟“B”有時可在步驟“A”之前發生。如果情況是如此，則 PCRF將必須假設話音承載已丟失，并向P-CSCF報告此情況。TS23. 228描述在與IMS有關的承載丟失情況下，P-CSCF可實際上啟動整個IMS會話的釋放。
例如TS 23. 060中描述的保留功能在EUTRAN EPS中不受支持，但它也能夠添加到 EPS ；然而，隨后在指示承載已保留-HO到PS時，將必須發送全部QoS信息元素(IE)。允許從MME/S4-SGSN發送QoSIE將最終導致允許從MME/S4-SGSN進行QoS更新的風險，這增加了 PGW中的大量復雜性。
發明內容
因此， 本發明的目的是解決這些問題中的一些問題。這通過在GPRS隧道化版本2 協議中引入新指示符來完成，該指示符用于1.在通過S3接口從EUTRAN到UTRAN/GERAN切換的情況下，從源MME到目標 S4-SGSN,以及2.在通過S16接口的UTRAN/GERAN中的SGSN重定位的情況下，從源S4-SGSN到目標S4-SGSN，以及3.通過S4接口從S4-SGSN到目標SGW，以及4.通過 S5/S8 接口從 SGW 到 PGW，用信號通知EPS承載有關話音例如根據SRVCC的原則已切換到CS域。根據本發明的解決方案在多個方面提供，其中，第一方面是一種連接用戶設備、即 UE的電信網絡中的方法，所述用戶設備無線地與網絡通信。該方法包括以下步驟檢測到要求從基于分組交換(PS)的網絡到基于電路交換(CS)的網絡的切換；在源移動性管理節點中啟動單無線電話音呼叫連續性(SVRCC)；通過關于話音有關參數的信息和PS到CS切換指示符來啟動非話音分量的PC到CS切換；執行切換；從目標移動性管理節點發送帶有非話音有關參數和PS到CS切換指示符的更新請求到服務網關(SGW)；將更新請求從SGW轉發到分組數據網絡網關(PGW)；在PGW中接收更新請求，檢測PS到CS切換指示符，以及在 PGff中處理PS到CS切換指示符。在PGW中處理的步驟包括等待來自策略和計費規則功能節點(PCRF)的判定。該方法可還包括以下步驟從PCRF接收刪除相關聯話音呼叫服務的授權的判定和釋放承載資源。在PGW中處理的步驟可包括將PS到CS切換指示符信息傳送到策略和計費規則功能節點。源和/或目標移動性管理節點可以是MME或SGSN之一。可要求從E-UTRAN或從基于UTRAN-HSPA的網絡到基于UTRAN/GERAN的網絡的切換。啟動切換的步驟可通過前向重定向請求消息來執行。該方法可還包括以下步驟 在PGW中接收話音服務在PS域中不再被授權的指示和釋放PGW中資源。本發明的另一方面提供了一種將用戶設備(UE)無線連接到電信網絡的所述網絡中的節點。該節點可配置成在要求從基于分組交換(PS)的網絡到基于電路交換(CS)的網絡的切換時從服務網關(SGW)接收與單無線電話音呼叫連接性事件(SRVCC)有關的更新請求，其中該節點還配置成在更新請求中檢測與話音分量有關的PS到CS切換指示符，并且處理PS到CS切換指示符。該節點可配置成等待來自策略和計費規則功能節點(PCRF)的判定，或者配置成將與PS到CS切換指示符有關的信息傳送到PCRF。所述節點可以是分組數據網絡網關節點O本發明仍有的另一方面是提供一種電信網絡中的系統。該系統包括分組數據網絡網關(PGW)、移動性管理節點(MME)和服務網關節點(SGW)。MME可布置成獲得對于用戶設備的要求切換消息、啟動話音和非話音分量的承載分割、以及將更新請求發送到布置成將更新請求轉發到PGW的SGW，其中更新請求包括非話音有關參數和分組交換到電路交換切換指示符。
本發明的優點是它有效地解決了可導致正在進行的電話呼叫不必要的丟失的IMS 的競爭條件。指示符因此有利地是強制性的，以便支持EPC中的SRVCC。這意味著在所有以下網絡節點MME、S4-SGSN、SGW、PGff中及可能在PCRF中可能需要支持。引入單獨的指示符而不再使用作為QoS IE—部分的保留指示，這將避免從MME/ S4-SGSN引入QoS更新有關的將來問題，否則，這將增加PGW中的大量復雜性。它也避免了在EPS中引入完整的保留機制(這本來會在GPRS中造成大量混淆)。
下面將參照附圖中所示的示范實施例，以非限制性方式更詳細地描述本發明，其中圖1示意示出根據本發明的網絡；圖2在順序圖中示意示出根據本發明的網絡節點之間的交互；圖3在框圖中示意示出根據本發明的方法；以及圖4在框圖中以示意示出根據本發明的裝置。
具體實施例方式在圖1中，引用標號100概括表示根據本發明的電信網絡。該網絡包括含有移動性管理節點、網關及策略和計費功能節點的核心網絡。本發明解決了兩種不同無線電接入技術之間的切換期間的問題。在圖1所示示例中，示出了從基于3GPP EUTRAN的網絡到基于3GPP UTRAN/GERAN的網絡的切換。在圖1的網絡示例中，UE 101附連到基于EUTRAN的接入網絡102 (AGW)，該接入網絡提供到核心網絡100的接入。在核心網絡中，移動性管理實體(MME) 104為UE提供移動性處理，并且參與例如話音會話到基于UTRAN/GERAN的接入網絡103的傳輸。此外，該網絡包括SGSN 105、服務網關(SGW) 107、分組數據網絡網關(PGW) 108、策略和計費規則功能節點(PCRF) 109及處理UTRAN/GERAN網絡部分中話音有關問題的移動交換中心(MSC) 106。該網絡還連接到IP多媒體子系統(IMS) 110。本發明處理一種情況，其中要執行從帶有話音和非話音承載能力的網絡到主要處理話音承載的網絡的話音承載的切換。本發明在從EUTRAN到UTRAN/GERAN的單無線電話音呼叫連續性(SRVCC)和在從UTRAN(HSPA)到UTRAN/GERAN的SRVCC均適用。參照圖2，它示出從EUTRAN到帶有雙傳輸模式(DTM)和分組交換(PS)切換(HO) 支持的UTRAN/GERAN的SRVCC的順序流的示例。即使例示了從EUTRAN到UTRAN的SRVCC， 也應注意，本發明也對使用基于S4的SGSN時從帶有高速分組接入(HSPA)的UTRAN到帶有 DTM HO的UTRAN/GERAN的SRVC的情況有效。
圖2在順序圖中示出從EUTRAN到帶有DTM HO的UTRAN/GEARN的切換情況。UE 101向源網絡102 (例如，EUTRAN)發送201 —個或幾個指示鏈路質量的測量報告，以及根據報告的內容，源網絡(NW)做出切換判定202，并決定觸發到UTRAN/GEARN的SRVCC切換。 源NW向MME 104發送203要求切換(HO)消息，包括與目標ID，常規源到目標透明容器，可選的另外參數有關的信息以及這是用于CS+PS切換的指示，MME 104又做出承載分割(即分離話音和數據連接)的判定204，并向MSC服務器和SGSN啟動承載重定位。MME (源)向 MSC服務器/媒體網關(MGW) 229發送205指示分組交換(PS)到電路交換(CS)切換請求的消息。MSC/MGW服務器將準備HO消息發送206到目標MSC 106。目標MSC將重定位/切換請求發送207到目標無線電區域網絡(RN)103。在一個實施例中，步驟205-207可更詳細地包括源MME通過向MSC服務器發送SRVCC PS到CS請求(目標ID、STN_SR、MSISDN、源到目標透明容器、MM上下文)消息而啟動話音承載的PS-CS切換過程。基于要求切換消息中收到的目標ID來選擇MSC服務器。目標ID也由MSC服務器用于識別目標RNS/BSS。該消息包括僅與CS域相關的信息。作為在EUTRAN附連過程期間下載的預訂簡檔的一部分， MME從HSS收到STN-SR和MSISDN。MM上下文包含安全有關的信息。CS安全密鑰由MME從 E-UTRAN/EPS域密鑰來推導。CS安全密鑰在MM上下文中發送。MSC服務器通過將準備切換請求消息發送到目標MSC，將PS-CS切換請求與CS MSC間切換請求交互工作。目標MSC通過將重定位請求/切換請求(另外的源到目標透明容器)消息發送到目標RNS/BSS，請求用于CS重定位的資源分配。
MME將前向重定位請求發送208到目標SGSN 105。此前向重定位請求包括不僅用于非話音分量的EPS承載信息，而且包括關于話音有關承載的信息及它們已切換到CS域的指示符；例如，請求可包括源到目標透明容器、MM上下文及PDN連接。這指示目標S4-SGSN 無需嘗試為這些承載建立無線電接入承載(RAB)。目標SGSN與目標無線電網絡(RNS)/基站(BSS)子系統103交換209重定位/切換請求和請求確認。目標SGSN將隨后發送210前向重定位響應到MME。目標RN還發送211重定位/切換請求確認消息到目標MSC。響應于此，目標MSC和MSC服務器交換212準備切換響應和建立電路消息。MSC服務器隨后向IP 多媒體子系統(IMS)發送213用于會話傳輸的啟動(STN-SR)的消息，并且MSC服務器還向 MME發送216PS到CS響應消息。同時，IMS將處理會話傳輸問題，并且更新遠程分支214和釋放IMS接入分支215。MME將發送217切換命令到源網絡，源網絡又發送218從EUTRAN 的切換命令到UE，由此，UE調諧219到UTRAN/GERAN網絡中。隨后，在UE、源NW、MME, MSC服務器、目標MSC、SGSN及目標RN中執行220切換檢測。目標RN將重定位/切換完成消息發送221到目標MSC，并且目標MSC與MSC服務器交換222語音啟用服務(SES)切換消息。MSC服務器與MME交換223PS到CS完成確認消息， 并且發送224更新位置消息到適當的歸屬訂戶服務器(HSS)或歸屬位置寄存器(HLR) 225。 目標RN發送226重定位/切換完成消息到SGSN，SGSN又與MME交換227前向重定位完成確認消息。最后，SGSN、SGW、PGW及PCRF交換228更新承載消息，該消息包括與話音有關承載有關的信息及指示話音承載已切換到CS域的切換指示符。更新承載消息源于SGSN，并發送到SGW，但可轉發到PGW和PCRF。目標SGSN可通過SGW來更新承載；PS到CS HO指示符被設置用于話音承載。
應注意，在Gn/Gp SGSN的情況下，可不為話音承載用信號發送PS到CS指示符。相反，多比特率(MBR)參數可設為等于0以指示到CS域的H0。PGff因此了解情況，并且注意到哪些承載已切換到CS域。PGW可直接將此信息轉發到PCRF，包括切換指示符，或者它可等待PCRF判定以通過Gx刪除相關聯話音呼叫服務的授權。在發生此情況時，PGW將在內部釋放與承載關聯的可能資源參照圖3，以下方法步驟示出本發明的一般示例301.在服務網絡檢測到要求到UTRAN/GERAN的切換(HO)時，帶有話音承載和非話音承載的UE當前在EUTRAN中或在UTRAN (HSPA)中。302.由于目標網絡(NW)依賴用于話音的遺留電路交換(CS)域，因此，源移動性管理實體(MME)或源S4-SGSN為話音承載(分量)啟動到目標MSC服務器的SRVCC。303.并行的是，為非話音承載啟動普通PS到PS切換。然而，包括話音承載，并且 PS到CS切換指示符已設置。304.隨后執行切換，即，UE轉換到UTRAN/GERAN。305.目標S4-SGSN將包括成功建立的非話音承載和為話音承載所設置的PS到CS 指示符的更新請求發送到SGW。306. SGff將消息轉發到PGW。307. PGff接收請求。PGW借助于PS到CS指示符而得知話音承載已切換到CS域。 PGff等待PCRF判定，或者向PCRF報告信息。圖4示出在電信網絡基礎設施中布置成處理根據本發明的方法的部分的節點 400。該節點包括至少一個處理器401、至少一個存儲器單元402和至少一個通信接口 403。 處理器可包括任何適合類型的處理單元，諸如，例如微處理器、數字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)或現場可編程門陣列(FPGA)。處理器布置成執行指令集，如軟件或硬件指令集。例如，軟件指令可被存儲在存儲器單元中，存儲器單元可包括易失或非易失性存儲器類型。存儲器單元可包括具有計算機可讀存儲類型的任何適合存儲器，例如硬盤、RAM、 EPR0M、閃速存儲器等等。存儲器也可用于統計資料、軟件數據等的中間存儲。此外，處理器布置成利用通信接口與網絡中的其它節點通信。通信接口優選是分組類型的，并且優選地利用諸如例如以太網等公共標準化協議。基礎設施網絡中的所有節點包括類似的硬件架構。在本發明中，MME、SGSN和PGW在切換過程中使用切換指示符。本發明可在多種不同情況/網絡配置中使用。切換指示符在GPRS隧道化版本2 協議中使用，并且可適用于以下情況的至少一個，并且指示符用于1.在通過S3接口從EUTRAN到UTRAN/GERAN切換的情況下，從源MME到目標 S4-SGSN,以及2.在通過S16接口的UTRAN/GERAN中SGSN重定位的情況下，從源S4-SGSN到目標 S4-SGSN,以及3.通過S4接口從S4-SGSN到目標SGW，以及4.通過 S5/S8 接口從 SGW 到 PGW，用信號通知EPS承載有關話音例如根據SRVCC的原則已切換到CS域。基于此信息，PGff可采取本地動作，或者它能夠將此信息轉發到PCRF。在本地動作的情況下，PGW例如可避免向PCRF通知與話音承載有關的承載資源已丟失(情況1)。備選的是，PGW可向PCRF通知承載已丟失，但指示符隨后通過Gx接口傳遞 (情況2)。對于情況2，PCRF可通過更新的策略判定來響應PGW。最終，PCRF將通過Rx接口接收話音在PS域中不再被授權的信息。
對于情況1，PCRF將隨后通過Gx接口向PGW通知，服務不再被授權。PGW隨后可在內部釋放資源。對于情況2，PCRF將通過Rx接口收到的信息與通過Gx接口收到的信息相關。如果必需的話，PCRF將向PGW更新其策略判定。在兩種情況下，均避免了背景部分中所述的競爭條件。應注意，“包括” 一詞并不排除所列元素或步驟外其它元素或步驟的存在，并且元素前的詞語“一(a或an)”并不排除存在多個此類元素。還應注意，任何引用標號不限制權利要求的范圍，本發明可至少部分借助于硬件和軟件來實現，以及幾個“部件”或“單元”可由相同的硬件項來表示。上面提到和描述的實施例只作為示例來提供，并且不應限制本發明。本領域的技術人員將明白如下面專利權利要求中所要求權利的本發明范圍內的其它解決方案、使用、 目的和功能。縮寫3GPP 第三代合作伙伴項目AGff 接入網關APN 接入點名稱ARP 分配和保持優先級BSC 基站控制器BSS 基站子系統DTM 雙傳輸模式eNB 演進節點BEPC 演進分組核心EPS 演進分組系統E-UTRAN 演進 UTRANGBR 保證比特率GCS 網關控制會話GGSN 網關GPRS支持節點GPRS 通用分組無線電服務GTP GPRS隧道化協議Gff 網關HI 切換指示符HLR 歸屬位置寄存器HO切換HSPA 高速分組接入ICS IP-CAN 會話IE 信息元素
IMSIP多媒體子系統IP因特網協議
IP-CANIP連接性接入網MBR多比特率MGff媒體網關MME移動性管理實體MSC移動交換中心PBA代理綁定確認PBU代理綁定更新PCC策略和計費控制PCEF策略和計費執行功能PCRF策略和計費規則功能PDN Gff分組數據網絡網關PDN分組數據網絡PDP分組數據協議PMIP代理移動IPQoS服務質量RAT無線電接入技術RNC無線電網絡控制器RNS無線電網絡子系統SAE系統架構演進SGSN服務GPRS支持節點SRVCC單無線電話音呼叫連續性UE用戶設備UMTS通用移動電信系統UTRAN通用地面無線電接入網絡
權利要求
1.一種連接用戶設備、即UE(IOl)的電信網絡(100)中的方法，所述用戶設備無線地 (111)與所述網絡通信，所述方法包括以下步驟-檢測(301)到要求從基于分組交換、即PS的網絡(102)到基于電路交換、即CS的網絡(103)的切換；-在源移動性管理節點(104)中啟動(302)單無線電話音呼叫連續性、即SVRCC ；-通過關于話音有關參數的信息和PS到CS切換指示符來啟動(303)非話音分量的PC 到CS切換；-執行(304)切換；-從目標移動性管理節點(105)發送(305)帶有非話音有關參數和所述PS到CS切換指示符的更新請求到服務網關、即SGW(107)；-將所述更新請求從所述SGW轉發(306)到分組數據網絡網關、即PGW(IOS)；-在所述PGW中接收所述更新請求，檢測所述PS到CS切換指示符，以及在所述PGW中處理(307)所述PS到CS切換指示符。
2.如權利要求1所述的方法，其中在所述PGW中處理的步驟包括等待來自策略和計費規則功能節點、即PCRF(109)的判定。
3.如權利要求2所述的方法，還包括從所述PCRF接收刪除相關聯話音呼叫服務的授權的判定和釋放承載資源的步驟。
4.如權利要求1所述的方法，其中在所述PGW中處理的步驟包括將所述PS到CS切換指示符信息傳送到策略和計費規則功能節點(109)。
5.如權利要求1所述的方法，其中所述源移動性管理節點是MME或SGSN之一。
6.如權利要求1所述的方法，其中所述目標移動性管理節點是MME或SGSN之一。
7.如權利要求1所述的方法，其中要求從基于E-UTRAN的網絡到基于UTRAN/GERAN的網絡的切換。
8.如權利要求1所述的方法，其中要求從基于UTRAN-HSPA的網絡到基于UTRAN/GERAN 的網絡的切換。
9.如權利要求1所述的方法，其中啟動切換的步驟通過前向重定位請求消息(208)來執行。
10.如權利要求1所述的方法，還包括以下步驟在所述PGW中接收話音服務在所述PS 域中不再被授權的指示和釋放所述PGW中的資源。
11.一種將用戶設備、即UE無線連接(111)到電信網絡(100)的所述網絡中的節點 (108)，其中所述節點配置成在要求從基于分組交換、即PS的網絡(102)到基于電路交換、 即CS的網絡(103)的切換時從服務網關、即SGW(107)接收與單無線電話音呼叫連接性事件、即SRVCC有關的更新請求，特征在于所述節點還配置成在所述更新請求中檢測與話音分量有關的PS到CS切換指示符，并且處理所述PS到CS切換指示符。
12.如權利要求11所述的節點，配置成等待來自策略和計費規則功能節點、即 PCRF (109)的判定。
13.如權利要求11所述的節點，配置成將與所述PS到CS切換指示符有關的信息傳送到策略和計費規則功能節點(109)。
14.如權利要求11所述的節點，其中所述節點是分組數據網絡網關節點。
15. 一種電信網絡(100)中的系統，包括 -分組數據網絡網關(108)、即PGW； -移動性管理節點(104) ,BP MME ；以及 -服務網關節點(107)、即SGW；其中所述MME布置成獲得對于用戶設備的要求切換消息、啟動話音和非話音分量的承載分割、以及將更新請求發送到布置成將所述更新請求轉發到所述PGW的所述SGW，其中所述更新請求包括非話音有關參數和分組交換到電路交換切換指示符。
全文摘要
本發明涉及用于處理用戶設備的連接從分組交換網絡到電路交換網絡的切換的解決方案。這提供為節點和系統中實現的方法。所述方法在連接用戶設備、即UE(101)的電信網絡(100)中提供，UE無線地(111)與網絡通信。該方法包括以下步驟檢測(301)要求從基于分組交換(即PS)的網絡(102)到基于電路交換(即CS)的網絡(103)的切換；在源移動性管理節點(104)中啟動單無線電話音呼叫連續性，即SVRCC；通過關于話音有關參數的信息和PS到CS切換指示符，啟動(303)非話音分量的PC到CS切換；執行(304)切換；從目標移動性管理節點(105)發送(305)帶有非話音有關參數和PS到CS切換指示符的更新請求到服務網關，即SGW(107)；將更新請求從SGW轉發(306)到分組數據網絡網關，即PGW(108)；在PGW中接收更新請求，檢測PS到CS切換指示符，以及在PGW中處理(307)PS到CS切換指示符。
文檔編號H04W36/14GK102415150SQ201080018362
公開日2012年4月11日 申請日期2010年4月20日 優先權日2009年4月23日
發明者J·斯滕費爾特, P·赫德曼 申請人:瑞典愛立信有限公司