CN101374258A

CN101374258A - 一种实现网络后向兼容的***和附着、去附着方法

Info

Publication number: CN101374258A
Application number: CNA2007101414663A
Authority: CN
Inventors: 段小琴; 张戬; 李庆禹; 吴晓波
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2007-08-20
Filing date: 2007-08-20
Publication date: 2009-02-25
Anticipated expiration: 2027-08-20
Also published as: CN101374258B; WO2009024089A1

Abstract

本发明公开了一种实现网络后向兼容的***，包括：策略和计费规则功能实体PCRF，归属用户服务器HSS，演进移动交换中心EMSC和演进媒体网关EMGW；本发明还同时公开了一种附着的方法，包括：UE向目标MME发送附着请求消息，目标MME根据UE业务状态进行鉴权、位置更新后，由HSS向目标MME发送更新位置确认消息；UE获取目标eMSC地址信息，初始附着到目标eMSC；若提供服务的所述MME和eMSC发生改变，则UE进行跟踪区域更新及位置更新，重附着到新的目标MME和eMSC。本发明还公开了一种去附着的方法。本发明可以在演进网络中继续使用电路域业务，实现了后向兼容性，能够更大限度的利用传统电路域实体，保证***升级的平滑过渡并保护了运营商的现有投资。

Description

一种实现网络后向兼容的***和附着、去附着方法

技术领域

本发明涉及第三代移动通信技术，特别涉及一种实现网络后向兼容的***和附着、去附着方法。

背景技术

目前，随着通信技术的发展，第三代移动通信技术已经日趋成熟。通用移动通信***(Universal Mobile Telecommunications System，UTMS)是采用宽带码分多址接入(Wideband Code Division Multiple Access，WCDMA)空中接口技术的第三代移动通信***，该***采用了与第二代移动通信***类似的结构，包括无线接入网络(Radio Access Network，RAN)和核心网络(Core Network，CN)。其中，RAN用于处理所有与无线业务有关的功能，而CN处理UTMS***内所有的话音呼叫和数据连接，并实现与外部网络的交换和路由功能。CN从逻辑上分为电路交换域(Circuit SwitchedDomain，CS域)和分组交换域(Packet Switched Domain，PS域)。陆地无线接入网(UMTS Territorial Radio Access Network，UTRAN)、CN与用户设备(User Equipment，UE)一起构成了整个UMTS***。

上述的网络架构是基于3GPP Re16以前的版本的架构，考虑到未来网络的竞争力，3GPP正在研究一种全新的演进网络架构以满足未来十年或更长时间内移动网络的应用需求，包括***架构演进(System ArchitectureEvolution，SAE)和接入网的长期演进(Long Term Evolution，LTE)，其中演进的接入网称为Evolved-UTRAN(E-UTRAN)。网络演进的目标是能够提供一种低时延、高数据速率、高***容量和覆盖率、低成本、完全基于网际协议(Internet Protocol，IP)的网络。

目前在3GPP中，各厂商都在积极研究SAE、LTE，LTE目的是提供一种能够降低时延、提高用户数据速率、***容量和覆盖率得以改进的低成本的网络。因此，在UMTS向SAE演进的过程中，将存在UMTS和SAE两种网络并存的阶段，3GPP标准中TS23.401-v110中规定的演进网络架构如图1所示，各模块之间的连接关系详见于3GPP标准中的相关章节描述，此处仅就与本发明相关模块的功能进行简单介绍，其中包括：

服务网关(Serving Gateway，S-GW)101是idle状态的UE终结下行数据的实体，触发寻呼并同时保存UE的上下文信息，如UE的IP地址和路由信息等。

分组数据网网关(Packet Data Network Gateway，PDN GW)102是用户面的锚点，在用户的会话时间段内保持不变；同时，策略和计费执行功能(Policy and Charging Enforcement Function，PCEF)也位于该实体上。

策略和计费规则功能实体(Policy and Charging Rules Function，PCRF)103，用于生成策略和计费控制(Policy and Charging Control，PCC)规则并将其下发到PCEF上，并由PCEF来执行该规则，在图1所示网络架构下，即为PCRF103将规则下发到PDN GW102上，并由其来执行该规则。

归属用户服务器(Home Subscriber Server，HSS)105，用于支持用户注册并存放用户身份、位置数据和过滤策略信息，以及对于用户进行网络接入的认证和授权控制信息的管理。

移动性管理实体(Mobility Management Entity，MME)104，用于保存UE的移动性管理上下文，如用户的标识、移动性状态、跟踪区(TrackingArea，TA)信息等，并对用户进行认证。

MME104通过S3接口与服务GPRS支撑节点(Serving GPRS SupportNode，SGSN)相连，2G/3G用户可以通过UTRAN/GERAN(GSM/EDGE RadioAccess Network，GSM/EDGE无线接入网；GSM：Global system for mobilecommunications，全球移动通信***；EDGE：Enhanced data rates for GSMevolution，GSM演进的增强型数据速率)接入SGSN，演进网络架构是兼容2G/3G的，这主要是为了***的平滑演进。因为在演进网络的布网初期只能进行E-UTRAN的热点覆盖，在热点覆盖区域以外，用户将只能通过UTRAN/GERAN接入到网络。

因此，在这种情况下，必然会涉及到UE在演进网络覆盖区域内和2G/3G网络之间移动而引发的切换问题，也就要求网络在域和无线接入技术(RadioAccess Technology，RAT)改变时保证业务的连续性。

由以上可见，演进网络对于现有网络的后向兼容能力的高低也是一个重要的技术指标。为了保护运营商的现有投资和设备，并最大限度的利用传统的电路域的实体，目前3GPP提出了一种在演进网络PS域中承载CS域数据、信令的方案，该方案目前被称为演进移动交换中心(evolved Mobile SwitchingCenter，eMSC)，且在3GPP标准的TR23.882中对此进行了专门的讨论，并提出：在LTE/SAE中，采用控制实体eMSC来控制来自不同接入区域的业务，从而将CS域和LTE/SAE间业务连续性的问题简单化；同时语音和并行IP多媒体子***(IP Multimedia Sub-system，IMS)会话的交互是由终端实现的，并建议了新的接口，给出了原理性的建议，但目前标准中并未涉及eMSC方案的架构细节，同时对于该架构下的各种相关业务流程，如：UE附着到eMSC的细节、idle状态下移动性管理的细节以及去附着细节等，也未涉及。

由以上所述可知，现有技术并未解决演进网络对于UMTS网络的后向兼容性问题，无法实现保持UE在演进网络和2G/3G网络间移动时业务的连续性，也无法实现各种相应的业务流程，比如UE附着到eMSC、idle状态下移动性管理以及去附着等，而这势必会影响到运营商网络的部署和用户业务的使用。

发明内容

本发明的实施例提供一种实现网络后向兼容的***，使得UE能够在演进网络中继续使用传统电路域业务。

本发明的实施例还提供一种附着到eMSC的方法，使得UE能够顺利接入所述网络后向兼容的***。

本发明的实施例还提供一种网络后向兼容的***中进行UE去附着的方法，使得UE能够在不使用时顺利从所述网络后向兼容的***中注销。

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

一种实现网络后向兼容的***，包括：策略和计费规则功能实体PCRF、归属用户服务器HSS、演进移动交换中心EMSC和演进媒体网关EMGW；

PCRF，用于接收由EMSC发送的应用层会话信息，根据所述应用层会话信息制订相应的策略和计费规则；

EMSC，用于从HSS请求用户信息并由所述用户信息确定UE，并接收该UE的控制面信令，将所述控制面信令转换为基于电路域的控制消息发送给EMGW；

HSS，用于存放用户信息；

EMGW，用于根据所述基于电路域的控制消息，将承载业务从基于分组域转换成基于电路域。

一种附着到eMSC的方法，包括：

UE向目标MME发送附着请求消息，目标MME根据UE业务状态进行鉴权、位置更新后，由HSS向目标MME发送更新位置确认消息；UE获取目标eMSC地址信息，初始附着到目标eMSC；若提供服务的所述MME和eMSC发生改变，则UE进行跟踪区域更新及位置更新，重附着到新的目标MME和eMSC。

一种UE去附着的方法，包括：

UE删除MME到PDN GW之间的承载，然后由MME向eMSC/VLR发送IMSI去附着请求，eMSC/VLR接收所述IMSI去附着请求，删除eMSC/VLR到MME的连接信息，并向MME发送IMSI去附着接受消息。

由上述的技术方案可见，本发明通过在演进网络中引入演进后的传统电路域中的移动交换中心MSC和媒体网关MGW，实现了在演进网络中继续使用传统电路域业务的功能，使得演进网络中的分组域用户能够和传统电路域用户进行通信，因此实现了良好的后向兼容性，同时通过附着、去附着的方法，使得用户能够在演进网络和传统网络中切换，实现了更大限度的利用传统电路域实体，保证***升级的平滑过渡并保护了运营商的现有投资。

附图说明

图1为现有技术中演进网络组成结构示意图。

图2为本发明较佳实施例中第一种网络架构当UE位于归属网络时的网络组成结构示意图。

图3为本发明较佳实施例中第一种网络架构当UE位于拜访网络且用户业务Local Breakout(本地疏导)时的网络组成结构示意图。

图4为本发明较佳实施例中第一种网络架构当UE位于拜访网络且用户业务Home-Routed(路由回归属网络)时的网络组成结构示意图。

图5为本发明较佳实施例中第二种网络架构当UE位于归属网络时的网络组成结构示意图。

图6为本发明较佳实施例中第二种网络架构当UE位于拜访网络且用户业务Local Breakout时的网络组成结构示意图。

图7为本发明较佳实施例中第二种网络架构当UE位于拜访网络且用户业务Home-Routed时的网络组成结构示意图。

图8为本发明较佳实施例中第三种网络架构当UE位于归属网络时的网络组成结构示意图。

图9为本发明较佳实施例中第四种网络架构当UE位于归属网络时的网络组成结构示意图。

图10为现有技术中UE附着到演进网络的流程示意图。

图11为本发明较佳实施例中UE以缺省承载为信令承载并通过IP层面的连通性附着到eMSC的流程示意图。

图12为本发明较佳实施例中UE以专有承载为信令承载并通过IP层面的连通性附着到eMSC的流程示意图。

图13为本发明较佳实施例中联合附着方式下由UE汇报自身CSoPS的能力并附着到eMSC的流程示意图。

图14为本发明较佳实施例中联合附着方式下由网络汇报自身CSoPS的能力并附着到eMSC的流程示意图。

图15为本发明较佳实施例中通过PCC方式附着到eMSC的流程示意图。

图16为本发明较佳实施例中通过联合位置更新重附着到新eMSC的流程示意图。

图17为本发明较佳实施例中通过IP层面连通性重附着到新eMSC的流程示意图。

图18为本发明较佳实施例中由UE发起的联合去附着方式的流程示意图。

图19为本发明较佳实施例中由UE发起的通过IP层面连通性进行去附着的流程示意图。

图20为本发明较佳实施例中在PS域运行CS业务且通过IP连通性进行信令交互时含有IP Sec层的控制面协议栈结构示意图。

图21为本发明较佳实施例中在PS域运行CS业务且通过IP连通性进行信令交互时没有IP Sec层的控制面协议栈结构示意图。

图22为本发明较佳实施例中在PS域运行CS业务时含有IP Sec层的用户面协议栈的结构示意图。

图23为本发明较佳实施例中在PS域运行CS业务时没有IP Sec层的用户面协议栈的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例通过提出具体的eMSC架构方案，使得UE在演进网络和2G/3G网络间移动时业务连续性能够得到保持，从而可以实施各种相应的业务流程，并确保通过PS域可以承载CS域业务(CS over PS，简称CSoPS)。使用本方案在网络侧增加一个新的功能实体eMSC，并对UE进行支持CSoPS的升级后，则UE和网络侧都可以支持CSoPS能力，从而可保障UE在演进网络和2G/3G网络间移动时的业务连续性。

其中，引入eMSC实体后的演进网络可以采用以下几种网络架构:

实施例一

图2示出了第一种网络架构当UE位于归属网络时的网络组成结构，包括：

PDN GW202、PCRF203、EMSC204、EMGW205(evolved Media GateWay，演进的媒体网关)、HSS206、S-GW207、MME209和SGSN208，其中EMSC204进一步包括eMGCF2041模块和eMSC/VLR2042模块，EMGW205进一步包括eIM-MGW2051模块和eMGW2052模块。

其中，UE201通过接口L1与EMSC204中的eMSC/VLR2042相连，该接口用以进行模拟CS域的注册、位置更新、移动性管理以及语音呼叫控制信令等CS控制面信令的交互。

EMSC204通过接口C与HSS206相连，用于从HSS206请求用户身份、位置数据和过滤策略信息等CS域相关信息，同时根据接收到的由UE201通过接口L1发送的语音呼叫控制信令，通过Mn接口向eIM-MGW2051发送控制消息，该消息中包含Codec业务类型、UE的媒体面参数、承载比特率等；根据UE的承载业务请求，通过接口Rx+触发PCRF203建立保障比特率(Guaranteed Bit Rate，GBR)承载，以实现语音呼叫的媒体面数据从UE到PDN GW间的QoS保证，此外，还通过Rx+接口为PCRF203制订策略和计费控制规则提供其他应用层会话信息；如果呼叫为出局呼叫，则EMSC204通过ISUP/BICC接口与对端实体交互呼叫信令，否则如果呼叫为局内呼叫，则eMSC204通过Iu-CS/A接口与接入网实体交互呼叫信令(该种情况在图中未示出)。EMSC204进一步包括eMGCF2041模块和eMSC/VLR2042模块，eMGCF2041用于控制EMGW205实体中的eIM-MGW2051模块和eMGW2052模块进行媒体流的编解码格式转换，eMSC/VLR2042根据接收到的由UE201通过接口L1发送的语音呼叫控制信令，通过Mc接口控制eMGW2052进行媒体面的相关操作。

EMGW205为演进的媒体网关，按照功能可以划分为eIM-MGW2051模块和eMGW2052模块，两者分别为PS域逻辑模块和CS域逻辑模块，该实体对外分别与PS域实体和CS域实体相连，对内，两个逻辑模块之间通过内部接口Nc相连。eIM-MGW2051通过SGi接口与PDN GW202交互媒体面数据；如果呼叫为出局呼叫，则eMGW2052通过Nb接口与对端实体交互媒体面数据，否则如果呼叫为局内呼叫，则eMGW2052通过Iu-CS/A接口与接入网实体交互媒体面数据(图中未示出该情况)；eIM-MGW2051和eMGW2052之间通过内部接口Nb进行媒体面数据的交互时，需要将媒体面数据在PS域媒体面数据和CS域媒体面数据间做一个转换，即:eIM-MGW2051向eMGW2052发送媒体面数据时要转换为CS域媒体面数据，反之，eMGW2052向eIM-MGW2051发送媒体面数据时要转换为PS域媒体面数据。

PCRF203通过Rx+接口与eMSC204相连，用于接收EMSC204下发的各种应用层会话信息，进而得到用户接入网络的限制、用户当前正在进行的应用业务及用户签约信息等，然后制订相应的策略和计费规则，并将制订的规则通过S7接口下发PDN GW202执行。

PDN GW202通过S7接口与PCRF203相连，接收由PCRF203制订下发的规则并执行，建立所需的媒体面承载；通过SGi接口与eIM-MGW2051相连，用于对PS域内的用户数据流进行过滤并向eIM-MGW2051发送；通过S5接口与S-GW207相连。

S-GW207为演进网络的服务网关，MME209为演进网络的核心网控制面实体，SGSN208为2G/3G网络的核心网控制面实体并具有用户面实体的功能，这三个实体功能及其与相邻实体的接口在现有标准中均有描述，本处不再赘述。

图3所示为第一种网络架构当UE位于拜访网络且用户业务LocalBreakout时的网络组成结构，在这种场景下，HSS306位于归属网络，其余所有模块均为位于拜访网络中的功能实体，且其中各部分连接关系与功能均与图2所述相同，此处不再赘述。

图4所示为第一种网络架构当UE位于拜访网络且用户业务Home-Routed时的网络组成结构，在这种场景下，HSS406和PDN GW402位于归属网络，网络中还包含归属网络中的H-PCRF4031，H-PCRF4031和拜访网络中的V-PCRF4032通过接口S9通讯，其余所有实体均为位于拜访网络中的功能实体，且其中各部分连接关系与功能均与图2所述相同，此处不再赘述。

从以上描述可以得出，第一种网络架构具有如下特点：

1、该架构引入了新功能实体eMSC，其具有电路域传统MSC-Server的功能，同时还具备与PCC***的接口，因此其功能类似于IMS域中的代理呼叫服务器控制功能(Proxy Call ServerControl Function，P-CSCF)，可以通过Rx+接口触发建立专有GBR承载(模拟电路域业务的分组域承载)，用以传输语音呼叫媒体流，从而使语音流从UE到PDN GW间的传输得到QoS保障；

2、语音呼叫的媒体面数据由eMGW直接发送到UE，在PS域内媒体面数据将承载在通过eMSC触发建立的GBR承载(模拟电路域业务的分组域承载)上；

3、UE可以通过到eMSC的接口L1发送模拟CS域的注册信令、位置更新消息、切换消息以及语音呼叫信令等。

可见，该架构具有以下优点：

只需建立承载语音呼叫的信令面和数据面逻辑通路，eMSC类似IMS域P-CSCF实体，EMGW为通信对端实体，可重用IMS域呼叫架构；

1)对现有演进网络设备的改动很小，因此对现有LTE/SAE***影响最小；

2)可重用PCC***，对各个接口的改动较小

3)可通过MME，屏蔽eMSC对UE的移动性管理。即：eMSC上不需要知道UE所在的位置信息。当然，我们不排除UE和eMSC之间通过IP层面的连接时，虽然UE的IP地址没有发生变化，但由于UE位置区的变换，仍然会触发引起eMSC的重新选择过程，即eMSC需要获知UE的物理位置信息。

实施例二

图5示出了第二种网络架构当UE位于归属网络时的网络组成结构，包括：

PDN GW502、PCRF503、EMSC504、EMGW505、HSS506、MME507、S-GW508和SGSN509，其中EMSC504进一步包括eMGCF5041和eMSC/VLR5042，EMGW505进一步包括eIM-MGW5051和eMGW5052。其中各部分功能及相互间的连接关系与实施例一中类似，区别在于，EMSC504与MME507之间通过Gs+接口(该接口类似于2G/3G中的Gs接口)相连，该接口用于在EMSC504和MME507之间交互信令，例如：切换消息、上报UE位置消息或附着消息、位置更新、移动性管理等控制面信令等，还可以通过该接***互语音呼叫控制信令，此时，当语音呼叫控制信令在UE501和EMSC504间交互时，语音呼叫控制信令可以通过UE501和MME507间的非接入层消息(Non-Access Stratum，NAS)以及MME507与EMSC504之间的Gs+接口进行桥接。

EMSC504通过接口C与HSS506相连，用于从HSS506请求用户身份、位置数据和过滤策略信息等CS域相关信息，同时根据接收到的通过MME和EMSC204之间的Gs+接口发送的控制信令，通过Mn接口控制eIM-MGW5051建立UE和eIM-MGW间的媒体流关联。该Gs+接口也可仅仅用作转发UE从PS域切换到CS域间的切换信令。

S-GW为演进网络的服务网关，MME为演进网络的核心网控制面实体，SGSN为2G/3G网络的核心网控制面实体并具有用户面实体的功能，这三个实体功能及其与相邻实体的接口在现有标准中均有描述，本处不再赘述。

图6所示为第二种网络架构当UE位于拜访网络且用户业务LocalBreakout时的网络组成结构，图7所示为第二种网络架构当UE位于拜访网络且用户业务Home-Routed时的网络组成结构，与实施例一类似，这两种情况与图5所述网络架构的关系与实施例一中各图间关系相同，本领域技术人员完全可以根据实施例一中的描述合理导出，故此处不再赘述。

从以上描述可以看出，第二种网络架构具有如下特点：

1)引入了新功能实体eMSC，其具有电路域传统MSC-Server的功能，同时还具备与PCC***的接口，因此其类似于IMS域中的P-CSCF功能实体，可以通过Rx+接口触发建立专有GBR承载(模拟电路域业务的分组域承载)，用以传输语音呼叫媒体流，从而使语音流从UE到PDN GW间的传输得到QoS保障；

2)语音呼叫的媒体面数据由eMGW直接发送到UE，在PS域媒体面数据将承载在通过eMSC触发建立的GBR承载上；

3)UE可以建立到eMSC间的逻辑通道/接口，用以进行模拟CS域的注册和发送语音呼叫信令等，比如：可以通过建立UE和eMSC之间的专有信令面承载实现该逻辑通道/接口，则可以通过IP连通性发送CS控制面信令；这时，MME和eMSC之间的Gs+接口仅用做转发切换消息时使用.

4)引入MME和eMSC间的接口Gs+，以传递附着消息、位置更新消息、切换消息等。

该架构具有以下优点：

1)当Gs+接口仅在切换过程中使用时，只需建立承载语音呼叫的信令面和数据面逻辑通路，eMSC类似IMS域P-CSCF实体，MGW为通信对端实体，可重用IMS域呼叫架构；

2)可重用PCC***，对各个接口的改动较小；

3)当Gs+接口仅在切换过程中使用时，通过MME，可屏蔽eMSC对UE的移动性管理；

4)当Gs+接口还用来做为移动性管理接口时，不需要建立UE和eMSC间CS域呼叫的信令面通道(如该接口用来传递UE模拟的CS域附着，呼叫等各种电路域业务的信令，并可用做传递切换消息时使用)；

5)当Gs+接口还用来做为移动性管理接口时，可重用目前TS23.060中关于联合附着、联合位置更新的流程。

实施例三

图8所示为第三种网络架构下当UE位于归属网络时的网络组成结构，包括：

PCRF803，EMSC804，EMGW805，HSS806，MME807，ServingGateway808和SGSN809，其中EMSC804进一步包括eMGCF8041和eMSC/VLR8042，EMGW805进一步包括eIM-MGW8051、eMGW8052和PDNGW802。

其中，EMGW805中包括PDN GW802实体，分别与Serving Gateway808及PCRF803相连，在EMGW805内部，PDN GW802还与eIM-MGW8051通过SGi接口相连，用于保证媒体面承载通路的连通。所述PDN GW802与与实施例一、二中单独的PDN GW作用相同，只不过本实施例将PDN GW集成到EMGW805当中，PDN GW802通过S7+接口与PCRF803相连，接收由PCRF803制订下发的策略并执行，建立所需的媒体面承载，通过SGi接口与eIM-MGW8051相连，对PS域内的用户数据流进行过滤并向eIM-MGW8051发送。

除此之外，所有模块的连接关系、工作方式及功能等均与实施例二当UE位于归属网络时的网络组成结构相同，此处不再赘述。

从以上分析可以看出，第三种网络架构具有如下特点:

引入了新功能实体eMSC，其具有电路域传统MSC-Server的功能，同时还具备与PCC***的接口，因此其角色类似于IMS域中的P-CSCF功能实体，可以通过Rx+接口触发建立专有GBR承载，用以传输语音呼叫媒体流，从而使语音流从UE到PDN GW间的传输得到QoS保障；

引入新功能实体eMGW，做为用户语音呼叫的锚点，类似PS域PDNGW，具有与Serving-GW间的S5+接口；

语音呼叫的媒体面数据由eMGW直接发送到UE，在PS域媒体面数据将承载在通过eMSC触发建立的GBR承载上；

引入MME和eMSC间的接口Gs+，以传递附着消息、位置更新消息、切换消息等；

在切换时，eMSC在PS域内具有MME的角色，此时需要MME注册自身地址到eMSC；

eMSC可以通过Gs+接口获知UE的位置信息；

UE通过建立的逻辑通道模拟CS域的注册，发送语音呼叫信令或通过信令面发送注册，呼叫信息；

PDN-GW功能集成于EMGW中，UE附着时，MME需要根据签约数据(比如:缺省APN)直接选择这个PDN GW；当存在多APN的情况下，需要通过一个特殊标识(可以是类似APN的特殊标识)来选择PDN GW；

以上提到的MME选择PDN-GW实体的情况时，不仅仅考虑在该架构下可以使用，在本专利的其它架构下也可适用。这样，MME可以选择一个更合适的PDN-GW来满足更好的承载服务需求，选择的条件可以参考用户的签约数据，运营商的偏好，设备的负载，网络的拓扑等，但不局限这些方式。

引入UE和eMSC间的L1接口，用以传递模拟CS域的呼叫信令，但该框架下该接口可以省去，UE和eMSC间的CS域呼叫信令可以通过UE和MME间的NAS消息，由MME桥接到eMSC。

该架构具有以下优点：

EMGW与PDN GW合一，直接做为用户面语音数据锚点，可实现更好的QoS保证。

实施例四

图9所示为第四种网络架构当UE位于归属网络时的网络组成结构，包括：

PDN GW902，PCRF903，EMSC904，EMGW905，HSS906，MME907，S-GW908和SGSN909此外，该架构中的Gs+接口并非必需的接口。其中各部分功能及相互间的连接关系与实施例一或二类似，区别在于：在eMSC和PDN GW之间引入Iu-CP-Cs+接口，在eMGW和PDN GW之间引入Iu-UP-Cs+接口，所以PDN GW扮演了类似RNC的角色，且PDN-GW和eMGW间的QoS保证可以采用现有的Iu-CS接口机制来实现。对是否部署PCC架构没有要求，该架构下，可通过PCC***建立GBR承载，也可通过目前Iu-CS接口的方式建立承载。这里我们不局限eMSC和PDN-GW之间仅仅是Iu-CS接口。在该架构下，eMSC可以根据收到的电路域呼叫指令，直接控制PDN-GW发起CsoverPS业务的承载建立。另外，该架构对现有演进网络所作改动很小。

在上述四种网络架构中，当UE和eMSC之间通过IP连通性进行信令交互时，根据控制面协议栈是否具有IP Sec层可以分为两种，具体包括：

图20为有IP Sec层的控制面协议栈结构示意图，该协议栈结构下接口L1的控制面协议栈为图20中所示IP Sec层到CC/SS/SMS层，其承载于IP层之上。

图21为没有IP Sec层的控制面协议栈结构示意图，该协议栈结构下接口L1的控制面协议栈为图21中所示UDP层到CC/SS/SMS层，其承载于IP层之上。

需要说明的是，由于该协议栈架构下的控制面协议栈承载于IP层之上，而接口L1用于传输电路域信令，因此所述控制面协议栈结构，无论是否具有IP Sec层，都仅能用于前文所述的通过IP连通性承载信令传输的网络架构。

在拥有L1接口时，也可以直接封装CC，SS，SM/MM/RANAP协议栈到一种隧道协议中(例如GRE隧道，GRE：Generic Routing Encapsulation，通用路由封装)，然后将封装好的报文封装到IP层面的报文中。

类似地，在上述四种网络架构中，媒体面数据都是承载在IP层之上的，根据用户面协议栈是否具有IP Sec层也可以分为两种，具体包括：

图22为有IP Sec层的用户面协议栈的结构示意图，该协议栈结构下媒体面数据通过RTP、UDP和IP Sec协议承载于IP层之上。

图23为没有IP Sec层的用户面协议栈的结构示意图，该协议栈结构下媒体面数据通过RTP和UDP协议承载于IP层之上。

需要说明的是，由于电路域的媒体面数据都承载在IP层之上，因此所述用户面协议栈架构，无论是否具有IP Sec层，都适用于前文所述的所有网络架构。

此外，需要特别说明的是，对于本发明上述所有实施例中所述的EMSC和EMGW，是本发明实施例中统一设定并使用的名称，并不能仅局限于字面的理解。EMSC和EMGW可以是独立设置的两个实体，所述EMSC和EMGW之间可以通过上述架构中Mn和Mc接口相连，也可以通过一个增强的接口，诸如H.248这样的协议进行连接。所述EMSC和EMGW也可以是功能上进行区分、物理上并未严格分离的单个实体。同样地，对于EMSC中的eMGCF和eMSC/VLR而言，它们可以是独立设置的两个实体，组合完成所述EMSC的功能，也可以是功能上进行区分、物理上并未严格分离的单个实体；同时，对于EMGW中的eIM-MGW和eMGW而言，它们可以是独立设置的两个实体，组合完成所述EMSC的功能，也可以是功能上进行区分、物理上并未严格分离的单个实体，且所述EMSC与EMGW不存在实体的对应关系，即，当所述EMSC为单个实体时，所述EMGW可以为独立设置的两个实体。因此应该理解，对于该架构的任何等同、替换的结构都应视为包含在本发明保护范围之内。

在移动通信***中，用户要使用网络提供的业务，必须首先附着到网络，也就是用户注册到网络的过程，UE开机时所进行的附着过程称为初始附着。3GPP的TS23.401-v110中5.3.2章节给出了UE在演进网络中的附着流程，如图10所示，包括：

步骤1001：UE向演进基站eNodeB发起附着请求，在该请求中将携带自身的网络能力信息及PDN地址信息，若UE没有有效的***架构演进临时移动用户标识(SAE Temporary Mobile Subscriber Identity，S-TMSI)，则携带国际移动用户标识(International Mobile Subscriber Identity，IMSI)，否则携带S-TMSI以及同这个S-TMSI相关联的跟踪区标识(Tracking AreaIdentification，TAI)。

步骤1002：eNodeB根据预定机制选择一个MME，并将附着请求消息转发到该MME。

步骤1003：如果UE使用S-TMSI做标识，且前次与本次附着的为不同的MME时，称前次附着的MME为源MME，本次附着的为目标MME，则目标MME向源MME发送包含S-TMSI及与之相关的TAI的标识请求消息以请求UE的IMSI，源MME将UE的IMSI与鉴权五元组包含在标识响应消息中返回目标MME。如果UE在源MME内不可知，则源MME返回一个适当的错误原因。

步骤1004：如果UE在目标MME和源MME内均不可知，则目标MME向UE发送标识请求消息以请求IMSI，UE将返回IMSI。

步骤1005：如果在网络中并不存在任何UE的上下文信息，则必须进行鉴权流程，否则该流程是可选的。

步骤1006：如果在目标MME存在该UE激活的承载上下文，则目标MME将向网关(包括S-GW和PDN GW)发送删除承载消息以删除这些承载上下文，网关将返回删除承载响应消息。

步骤1007：如果MME自从上次去附着之后发生了改变，或者本次附着为该UE第一次附着到网络，则目标MME发送更新位置消息给HSS。

步骤1008：HSS删除源MME上的用户上下文。

步骤1009：如果在源MME上存在这个UE的激活态的承载上下文，则源MME向网关发送删除承载请求消息以删除这些承载上下文。网关返回删除承载响应消息给源MME。

步骤1010：HSS向目标MME发送***用户签约数据消息，MME将对该UE在新跟踪区(Tracking Area，TA)下的存在性进行确认，如果确认成功，目标MME将构建用户上下文并返回***用户签约数据确认消息给HSS。

步骤1011：HSS向目标MME发送更新位置确认消息。

步骤1012：目标MME根据S-GW选择功能选择一个S-GW，并发送建立缺省承载请求消息给选定的S-GW，该请求消息中包括：IMSI、MME上下文ID、RAT类型、缺省承载QoS和PDN地址信息，其中的RAT类型将在后续的PCC决策时使用。

步骤1013：S-GW在其EPS承载表格中创建一个新条目并发送建立缺省承载请求消息给PDN GW，该请求消息中包括:用户面的S-GW地址、S-GW用户面TEID、S-GW控制面TEID、RAT类型、缺省承载QoS、PDN地址信息。从该步骤起直至步骤1021，S-GW将缓存任何来自PDN GW的下行分组数据。

步骤1014：根据情况，比如：是否布置了PCC***，PDN GW可能需要同PCRF交互以获取缺省PCC规则，该交互可能导致多个专用承载的建立。

步骤1015：PDN GW返回建立缺省承载响应消息给S-GW，该响应消息包括：PDN GW用户面地址、PDN GW用户面TEID、PDN GW控制面TEID，如果PDN地址信息被重新分配则在该响应消息中还将包含该地址信息。

步骤1016：S-GW返回建立缺省承载响应消息给目标MME，该响应消息包括:S-GW用户面地址、S-GW用户面TEID、S-GW上下文ID，如果PDN地址信息被重新分配则在该响应消息中还将包含该地址信息。

步骤1017：目标MME发送附着接受消息给eNodeB，该消息包括:S-TMSI、TA列表，如果PDN地址信息被重新分配则在该响应消息中还将包含该地址信息。

步骤1018：eNodeB发送无线承载建立请求消息给UE，同时，附着接受消息也将被一同发送给UE。

步骤1019：UE发送包含附着完成信息的无线承载建立响应消息给eNodeB。

步骤1020：eNodeB转发附着完成消息给目标MME。S1控制面消息将包含eNodeB的TEID和eNodeB的地址用以进行S1接口的下行数据传输。在附着接受消息之后，一旦UE获得了PDN地址信息，则UE可以向eNodeB发送上行分组数据，并被隧道传输到S-GW和PDN网关。

步骤1021：目标MME发送更新承载请求消息给S-GW。

步骤1022：S-GW返回更新承载响应消息到目标MME。S-GW随后将发送缓存在其上的下行分组数据。

步骤1023：目标MME在接收到更新承载响应消息后，如果已经建立了EPS承载，则目标MME可以发送包含PDN GW地址的更新位置请求消息给HSS，以为非3GPP的接入做准备。

步骤1024：HSS存储PDN GW地址并发送更新位置响应给目标MME。

当***引入eMSC实体后，为在PS域继续使用CS域的业务，UE也需要附着到eMSC。在附着过程中，网络侧需要获知UE是否支持CSoPS的能力，从而在网络侧也支持CSoPS能力的前提下进一步根据UE是否支持CSoPS的能力判决是否在附着到MME的同时进一步附着到eMSC，以便后续可以在PS域发起CSoPS业务；另一方面，如果附着到eMSC的请求是由UE发起的，则UE也需要获知网络侧是否支持CSoPS的能力。对于网络侧获知UE是否支持CSoPS的能力，可以通过UE在附着请求消息中携带，也可以由网络侧保存UE的CSoPS能力，比如：保存在HSS中；对于UE获知网络侧是否支持CSoPS的能力，可以通过网络侧向其覆盖范围内的UE发送的***广播消息携带该能力，比如：通过在***广播消息中增加MIB(Master information block，主信息块)广播块来广播网络网络侧、无线侧的能力，还可以通过在UE附着到MME之后发送给UE的Attach Accept消息中携带网络侧是否支持CSoPS的能力，此外，如果UE为类似SIP终端的智能终端，则UE知道其目前位于LTE内需要向eMSC发起注册，从而主动发起到eMSC的附着过程。

针对UE初始附着到eMSC，不同的网络架构及应用场景下会有不同的初始附着方式及流程，流程中各消息的时序关系也会根据情况有所调整。按照附着到eMSC的方式不同，该附着过程大致分为以下几种：一、通过IP层面的连通性附着；二、联合附着；三、通过PCC***附着。以下分别对上述几种情况作具体说明:

方式一：

当演进网络中不存在Gs+接口时，可以通过IP层面的连通性进行UE初始附着到eMSC的过程，具体可分为UE通过缺省承载或专用承载来承载CS控制面信令以附着到eMSC。

实施例五

图11示出了通过IP层面的连通性进行附着的方式下，UE通过缺省承载附着到eMSC的流程图，其中包括以下步骤：

步骤1101～步骤1117：与图10中步骤1001～步骤1024相同，如果eMSC的发现由网络侧进行，则需在步骤1112、步骤1113中将eMSC的地址包含在附着接受消息中发送给UE。此外，eMSC的发现也可以由UE进行，具体的eMSC发现机制会在下文中进一步说明。

步骤1118：UE收到步骤1113中携带的消息后判断需要发起到eMSC的附着，如果控制面协议栈中含有IP Sec层，则需要根据收到的eMSC地址建立UE到eMSC之间的安全关联。

步骤1119：UE通过IP连通性向目标eMSC/VLR发送IMSI附着请求消息，其中UE到PDN GW这段承载为缺省承载。

步骤1120：目标eMSC/VLR向HSS发送更新位置消息。

步骤1121：如果eMSC/VLR发生改变，则HSS删除源eMSC/VLR上的用户上下文。

步骤1122：HSS向目标eMSC/VLR***用户签约数据。

步骤1123：HSS向目标eMSC/VLR发送更新位置确认消息。

步骤1124：目标eMSC/VLR向UE发送IMSI附着接受消息。

步骤1125：如果UE的TMSI被重新分配，则UE向目标eMSC/VLR发送IMSI附着完成消息。

其中，eMSC发现机制主要有以下方式:

1、在附着请求消息或在发起建立承载的建立承载请求消息中，在该请求消息的信元协议配置选项(Protocol Configuration Options，PCO选项)中携带请求eMSC地址的信息，PDN GW或MME通过解析PCO选项中的参数来查询eMSC地址，例如配置eMSC的地址或PDN GW通过动态主机配置协议(Dynamic Host Configuration Protocol，DHCP)查询机制获取eMSC地址。

2、在HSS中为用户配置或保存eMSC地址信息，并由HSS提供该信息给MME。比如:HSS直接提供eMSC的地址，即预先在网络规划时，在一个MME池内配置相应的eMSC及其地址信息，当UE附着到网络后，MME从HSS中获取到eMSC地址，当发生位置更新后，如果MME发生了变换，HSS会提供相关的更新后的目标eMSC的地址信息。

3、MME根据预设的机制，比如:根据位置信息、运营商策略、网络拓扑或网络侧配置的MME和eMSC间的对应关系等，为UE选择一个eMSC，并将其保存在MM context中，以便MME在切换时可以发现eMSC。其中，两种可能的方法为：A、HSS指示一个类似接入点名(Access Point Name，APN)的指示，该指示携带是否允许漫游或位置区标识，MME根据这些信息去发现eMSC；B、为了实现MME与eMSC的移动性的关联，MME可以根据目标侧ID信息，通过配置查询发现控制实体eMSC，比如：MME将在请求eMSC地址时携带一个位置的标识，例如在DNS查询过程中，在域名后增加一个位置区的标识，以便可以查询到一个更合理的eMSC。

4、UE自行发起类似DHCP或域名服务器(Domain Name Server，DNS)的过程，获取eMSC的地址。比如：在DHCP请求报文中扩展来指示获取eMSC的地址，或通过分配给UE的移动台国际ISDN号码(Mobile StationInternational ISDN Number，MSISDN)，用面向电话呼叫的统一资源定位(Telephone Uniform Resource Locator，Tel-URL)的格式在DHCP中请求。

5、网络向位于其覆盖范围内的UE发送广播，其中包括网络是否支持CSoPS的能力以及eMSC地址。

6、当Gs+接口用在重定位时，MME需要重定位到一个正确的eMSC，可根据目标小区标识(Target Cell ID)等参数判断一个正确的eMSC，但要确保这个选择的eMSC和UE注册的eMSC是同一个实体。因此在这种情况下，可以将eMSC的地址做为移动性管理上下文(Mobility ManagementContext，MM context)的内容保存在MME中，以便MME在重定位eMSC的时候能够发现正确的eMSC。

7、MME指示分组数据网网关(PDN GW，Packet Data Network GateWay)按现有技术中P-CSCF的发现机制去发现eMSC，为了实现MME与eMSC的移动性的关联，MME将携带一个位置的指示，如TA等，请求PDN GW去发现eMSC，并返回结果给MME。

实施例六

利用缺省承载来承载CS控制面信令，其QoS无法保障，比如时延比较大、带宽难以保障等，因此还可以采用专有承载来承载CS控制面信令的方法来完成UE附着到eMSC的过程，图12示出了通过IP层面的连通性进行附着的方式下，UE通过专有承载附着到eMSC的流程图，其中包括以下步骤:

步骤1201～步骤1211：与图10中步骤1001～步骤1016相同。

步骤1212：建立用于承载eMSC信令的专用承载，该步骤将建立专用承载的有线链路部分。

步骤1213：目标MME向eNodeB发送附着接受消息，该消息包括：S-TMSI、TA列表，如果PDN地址信息被重新分配还将在该响应消息中包含该地址信息，此外，该消息中还进一步包括eMSC地址以及专用承载参数。

步骤1214：eNodeB发送无线承载建立请求消息给UE，同时，附着接受消息也将被一同发送给UE。所述无线承载建立请求消息将包含eMSC地址以及专用承载参数。

步骤1215～步骤1218：与图10中步骤1019～1024相同，同时还将进行专用承载无线链路的建立。

步骤1219：UE收到1114步骤的消息后判断需要发起到eMSC的附着，如果控制面协议栈中含有IP Sec层，则需要根据收到的eMSC地址建立UE到eMSC的安全关联。

步骤1220：UE通过IP连通性向目标eMSC/VLR发送IMSI附着请求消息，其中UE到PDN GW这段承载为前述步骤所建立的专用承载。

步骤1221：目标eMSC/VLR向HSS发送更新位置消息。

步骤1222：如果eMSC/VLR发生改变，则HSS删除源eMSC/VLR上的用户上下文。

步骤1223：HSS向目标eMSC/VLR***用户签约数据。

步骤1224：HSS向目标eMSC/VLR发送更新位置确认消息。

步骤1225：目标eMSC/VLR向UE发送IMSI附着接受消息。

步骤1226：如果UE的TMSI被重新分配，则UE向目标eMSC/VLR发送IMSI附着完成消息。

需要说明的是，本流程中，eMSC的发现机制与实施例五中所述的方法相同。此外，本流程中要建立承载CS控制面信令的专有承载，步骤1212为专有承载有线链路部分的建立，步骤1213～步骤1218中除了缺省承载无线链路部分的建立外，还要建立专有承载无线链路部分。

上述CS控制面专有承载的建立是由MME触发的，类似于演进网络中缺省承载的建立方法，除此之外，CS控制面专有承载建立的触发机制还包括以下几种：

1、在附着过程中，由PDN GW触发自上而下的建立该专有承载以承载CS控制面信令。

2、在UE附着到MME之后，在附着接受消息中携带eMSC地址并由UE发起向该eMSC附着的过程，首先通过缺省承载来承载CS控制面信令向eMSC发起附着请求，进而eMSC通过PCRF触发建立该专用承载，当该专用承载建立完成之后，CS控制面承载将由缺省承载转移到专用承载。

3、由UE触发建立该专有承载，类似于演进网络中由UE触发的专有承载建立过程。

方式二：

当演进网络中存在Gs+接口时，UE初始附着到MME的同时初始附着到eMSC，也称联合附着，并进一步根据是由UE主动汇报CSoPS的能力还是由网络汇报CSoPS的能力而分成两种情况。

实施例七

如果UE在附着请求消息中通过其中的参数Attach Type表示UE是否具备CSoPS的能力，如是，则进而由网络侧根据自身是否支持CSoPS的能力判断是否发起到eMSC的附着过程，相应流程如图13所示，包括以下步骤：

步骤1301：UE向eNodeB发起附着请求，eNodeB为UE选择MME实体，并将该附着请求转发给相应的MME，该附着请求消息中包括：UE的网络能力、PDN地址、Attach Type参数、S-TMSI以及同这个S-TMSI相关联的TAI或者IMSI。Attach Type参数用于向网络侧指示进行哪种类型的附着，比如：仅附着到演进网络、在此前已经IMSI附着的情况下附着到演进网络以及联合附着到演进网络和CS网络，在本实施例中UE将指示网络进行联合附着，该参数同时也表示UE具备CSoPS的能力。

步骤1302～步骤1310：与图10中步骤1002～步骤1011相同。

步骤1311：网络侧进行自身是否支持CSoPS能力的判断，如果支持，则目标MME向目标eMSC/VLR发送位置更新请求以进行联合附着。

步骤1312：目标eMSC/VLR向HSS发送更新位置消息。

步骤1313：如果eMSC/VLR发生改变，则HSS删除源eMSC/VLR的用户上下文。

步骤1314：HSS向目标eMSC/VLR***用户签约数据。

步骤1315：HSS向目标eMSC/VLR发送更新位置确认消息。

步骤1316：目标eMSC/VLR向目标MME发送位置更新接受消息。

步骤1317～步骤1319：建立缺省承载，相关步骤与图10中步骤1012～步骤1016相同。

步骤1320～步骤1321：流程与图10步骤1017～步骤1018相同，区别在于，在这两个步骤中，将携带UE是否已经成功联合附着到eMSC的信息。

步骤1322～步骤1325：流程与图10步骤1019～步骤1024相同。

步骤1326：如果UE的TMSI被重新分配，则目标MME将向目标eMSC/VLR发送TMSI重新分配完成消息。

需要说明的是，本流程的UE附着方式为联合附着方式，因此需要知道目标eMSC的地址，eMSC的发现机制与前文所述相同。此外，步骤1311～步骤1316为联合附着到eMSC的过程，步骤1317～步骤1319为建立缺省承载的过程，两个过程并不具有严格的时序上的先后性，本实施例中所描述的是先进行联合附着再建立缺省承载，但也可以先建立缺省承载再进行联合附着。

实施例八

如果UE在附着请求消息中不携带UE是否具备CSoPS能力的标识，而是在UE附着到MME之后由网络告知UE该网络是否支持CSoPS的能力，进而由UE根据自身是否具备CSoPS的能力判断是否发起到eMSC的初始附着流程，则相应的流程图如图14所示，包括以下步骤:

步骤1401～步骤1413：流程与图10中步骤1001～步骤1016相同。

步骤1414：目标MME向eNodeB发送附着接受消息，该消息包括:S-TMSI、TA列表，如果PDN地址信息被重新分配则在该消息中还将包含该地址信息，此外，如果网络侧支持CSoPS的能力，则将在该消息中包括该信息，进一步地，如果eMSC地址由网络侧来发现，该消息中还将包括eMSC地址。

步骤1415：eNodeB发送无线承载建立请求消息给UE，同时，附着接受消息也将被一同发送给UE，如果步骤1414所述附着接受消息包含了网络具备CSoPS能力的标识和/或eMSC地址等信息，则该步骤中也在附着接受消息中包含相应信息。

步骤1416～步骤1419：流程与图10中步骤1019～步骤1024相同，如果UE接收到步骤1415所示消息后，判断得知网络侧支持CSoPS的能力，且UE也具备CSoPS的能力，则在步骤1416～步骤1417中携带IMSI附着到指定eMSC的请求信息。

步骤1420：目标MME向目标eMSC/VLR发送IMSI附着请求消息。

步骤1421：目标eMSC/VLR向HSS发送更新位置消息。

步骤1422：如果eMSC/VLR发生改变，则HSS删除源eMSC/VLR上的用户上下文。

步骤1423：HSS向目标eMSC/VLR***用户签约数据。

步骤1424：HSS向目标eMSC/VLR发送更新位置确认消息。

步骤1425：目标eMSC/VLR向目标MME发送IMSI附着接受消息，并由MME转发给UE。

步骤1426：如果UE的TMSI被重新分配，则UE经由目标MME向目标eMSC/VLR发送IMSI附着完成消息。

需要说明的是，本流程中的eMSC发现机制与前文所述相同。

方式三：

网络中不存在Gs+接口，UE还可以通过PCC***附着到eMSC。

实施例九

在本实施例中，UE通过NAS消息向MME发送请求附着到eMSC的信息，MME进而将该请求通过GPRS隧道控制面协议(GPRS TunnelingProtocol for Control plane，GTP-C)消息发送给PDN GW，再通过PCC***将该请求发送给eMSC。在这种附着过程中，UE在附着请求消息中通过Attach Type参数携带UE具备CSoPS能力的标识，然后由网络侧根据自身是否具备CSoPS的能力，来判断是否发起到eMSC的初始附着过程，相应的流程如图15所示，包括以下步骤：

步骤1501：UE向eNodeB发起附着请求，eNodeB为UE选择MME实体，并将该附着请求转发给相应的MME，该附着请求消息中包括：UE的网络能力、PDN地址、Attach Type参数、S-TMSI以及同这个S-TMSI相关联的TAI或者IMSI。Attach Type参数用于向网络侧指示进行哪种类型的附着，比如:仅附着到演进网络、在此前已经IMSI附着的情况下附着到演进网络以及联合附着到演进网络和CS网络，在本实施例中UE将指示网络进行联合附着，该参数同时也表示UE具备CSoPS的能力。

步骤1502～步骤1510：流程与图10步骤1003～步骤1011相同。

步骤1511：本步骤中，在目标MME发往S-GW并进一步发送到PDN GW的建立缺省承载请求消息中携带IMSI附着请求消息。

步骤1512：本步骤中，在PDN GW向PCRF发送的PCRF交互消息中携带IMSI附着请求消息。

步骤1513：PCRF向目标eMSC/VLR发送IMSI附着请求消息。

步骤1514：目标eMSC/VLR向HSS发送更新位置消息。

步骤1515：如果eMSC/VLR发生改变，则HSS删除源eMSC/VLR上的用户上下文。

步骤1516：HSS向目标eMSC/VLR***用户签约数据。

步骤1517：HSS向目标eMSC/VLR发送更新位置确认消息。

步骤1518：目标eMSC/VLR向PCRF发送IMSI附着接受消息。

步骤1519：PCRF向PDN GW发送PCRF交互确认消息，同时携带IMSI附着接受消息。

步骤1520：本步骤中，在PDN GW发往S-GW并进一步发送到目标MME的建立缺省承载确认消息中携带IMSI附着接受消息。

步骤1521：本步骤中，在附着接受消息中包括：表示不仅UE附着到了MME、IMSI也附着到了eMSC的信息。

步骤1522：本步骤中，在无线承载建立请求消息中包括：表示不仅UE附着到了MME、IMSI也附着到了eMSC的信息。

步骤1523～步骤1526：与图10中步骤1019～1024相同。

步骤1527：如果UE的TMSI被重新分配，则目标MME向目标eMSC/VLR发送TMSI重新分配完成消息。

需要说明的是，本流程中的eMSC发现机制与前文所述相同。

在上述附着流程中，都存在如何去发现一个最优的PDN GW来承载CS语音呼叫的问题，在实际应用中，有关PDN GW的选择有如下可能方法：

1)当eMSC完全做为一个上层实体时，与PDN GW无关，仅需要保持UE和eMSC的IP层连通性；

2)附着时，MME根据签约数据或APN的指示能够查询到一个特定的PDN GW，这个PDN GW和各eMSC之间有更优的物理区域的配置，或基于用户的签约数据HSS直接提供一个合适的PDN GW的地址给MME；

3)当multi-APN存在时，UE发起呼叫时直接选择一个新的PDN GW(不同于缺省承载的PDN GW)，并据此PDN GW来建立专有承载以承载CS控制面信令。

在上述附着流程中，当MME和eMSC间存在接口时，还存在如何选择一个正确的MME来完成后续的切换流程的问题，可能选择方法有：

1)所有MME的功能一致，可以确保执行统一的功能；

2)在eNodeB选择一个MME后，判断该MME是否支持CSoPS的能力，如果不支持可根据自身的配置参数re-route到一个支持CSoPS能力的MME上；

3)eNB上配置相关的参数，来选择到一个正确的MME，即支持CSoPS能力的MME。

在向eMSC附着的过程中，eMSC有可能会对UE进行鉴权(该操作在上述附着实施例中均未示出)，比如：UE通过IP连通性注册到eMSC时，eMSC将发起和UE间的安全的认证以协商安全参数，则eMSC可通知UE后续不需要建立UE和eMSC的安全关联。

上述附着流程为初始附着流程，即：UE开机时附着到网络的流程。下面，对已附着到网络的UE由于移动导致其需要重新附着到新的eMSC的场景进行说明。

在UE附着到eMSC后，若用户在Idle状态下移动时，有可能导致其服务当前为UE提供服务的MME发生改变，进而会导致eMSC的改变，为了应对这种情况，就需要进行idle状态下的移动性管理，也就是重新附着到新的目标MME和目标eMSC的过程。根据网络架构可能存在的区别，类似于初始附着流程的划分方法，可以分为有Gs+接口情况下的Idle状态下的移动性管理和没有Gs+接口情况下的Idle状态下的移动性管理两种情况。

实施例十

当网络架构中存在Gs+接口时，将进行联合位置更新，本实施例以MME和S-GW同时改变的情况为例进行说明，其重附着流程如图16所示，包括以下步骤:

步骤1601：UE经由eNodeB向目标MME发起跟踪区更新请求。

步骤1602：目标MME向源MME请求用户上下文。

步骤1603：网络对用户进行鉴权。

步骤1604：目标MME向源MME发送上下文确认消息。

步骤1605：由于S-GW发生改变，目标MME向目标S-GW发送创建承载请求消息。

步骤1606：目标S-GW与PDN GW之间更新承载信息。

步骤1607：目标S-GW向目标MME发送创建承载响应消息。

步骤1608：目标MME向HSS发送更新位置消息。

步骤1609：HSS删除源MME上的用户上下文。

步骤1610：源MME向S-GW发送删除承载请求消息以删除这些承载上下文。S-GW返回删除承载响应消息给源MME。

步骤1611：HSS向目标MME***用户签约数据。

步骤1612：HSS向目标MME发送更新位置确认消息。

步骤1613：目标MME向目标eMSC/VLR发送位置更新请求以进行联合位置更新。

步骤1614：目标eMSC/VLR向HSS发送更新位置消息。

步骤1615：如果eMSC/VLR发生改变，则HSS删除源eMSC/VLR上的用户上下文。

步骤1616：HSS向目标eMSC/VLR***用户签约数据。

步骤1617：HSS向目标eMSC/VLR发送更新位置确认消息。

步骤1618：目标eMSC/VLR向目标MME发送位置更新接受消息。

步骤1619：目标MME向UE发送跟踪区更新接受消息。

步骤1620：UE向目标MME发送跟踪区更新完成消息。

步骤1621：如果UE的TMSI被重新分配，则目标MME向目标eMSC/VLR发送TMSI重新分配完成消息。

需要说明的是，本方法采用联合位置更新，在处理过程中需要确定目标eMSC的地址，eMSC的发现机制与前文所述方法相同。

此外，本实施例是假定MME和S-GW同时改变的情况，实际应用中也可能S-GW并未发生改变，此时对应的流程应为:步骤1605和步骤1607改为目标MME向S-GW通知UE的服务MME实体发生了改变，由S-GW记录该变化并回复响应消息，该操作是为了后续对Idle状态下的UE发起寻呼之用，相应地，不必再进行步骤1606和步骤1610的操作，其余部分均与前文所述相同。

实施例十一

如果网络架构中不存在Gs+接口时，就需要通过IP连通性来进行重附着过程，本实施例以MME和S-GW同时改变的情况为例进行说明，这种情况下的重附着流程如图17所示，包括以下步骤：

步骤1701～步骤1712d：与图16步骤1601～步骤1612相同，在此过程中要判断eMSC是否发生变化，并获得其地址。

步骤1713：目标MME向UE发送跟踪区更新接受消息，同时将新的eMSC地址反馈给UE。

步骤1714：UE向目标MME发送跟踪区更新完成消息。

步骤1715：如果控制面协议栈中含有IP Sec层，则UE需要根据收到的eMSC地址，建立UE到目标eMSC之间的安全关联。

步骤1716：UE通过IP连通性向目标eMSC/VLR发送位置区更新请求消息，其中UE到PDN GW这段承载是此前为承载CS控制面信令建立的承载，该承载可能是缺省承载也可能是专用承载。

步骤1717：目标eMSC/VLR向HSS发送更新位置消息。

步骤1718：如果eMSC/VLR发生改变，则HSS删除源eMSC/VLR上的用户上下文。

步骤1719：HSS向目标eMSC/VLR***用户签约数据。

步骤1720：HSS向目标eMSC/VLR发送更新位置确认消息。

步骤1721：目标eMSC/VLR向UE发送位置区更新接受消息。

步骤1722：UE向目标eMSC/VLR发送位置区更新完成消息。

需要说明的是，本方法处理过程中需要确定eMSC的地址，其发现机制与前文所述相同。此外，还需要补充说明的是，在SAE中没有位置区(LocationArea，LA)的概念，在TA发生变化时，UE可以触发一个逻辑的LAU的过程，或由网络侧实体通知UE去做相关模拟CS域的位置更新，以实现eMSC的迁移。eMSC上保存有UE所在TA的信息，或保存有UE所在LA的信息，LA可从TA推导出。eMSC将根据运营商的策略、数据的配置等条件确定是否下发模拟的TMSI给UE。New eMSC会根据UE所在的位置关系、标识等条件确定old eMSC。甚至UE在位置更新消息中自行上报old eMSC的ID。

此外，本实施例是假定MME和S-GW同时改变的情况，实际应用中也可能S-GW并未发生改变，此时对应的流程应为：步骤1705和步骤1707改为目标MME向S-GW通知UE的服务MME实体发生了改变，由S-GW记录该变化并回复响应消息，该操作是为了后续对Idle状态下的UE发起寻呼之用，相应地，不必再进行步骤1706和步骤1710的操作，其余部分均与前文所述相同。

在上述Idle状态下移动性管理流程中，与附着流程类似，也存在如何去发现一个最优的PDN GW以承载CS语音呼叫的问题、发现一个最优的支持CSoPS能力的MME的问题以及eMSC可能需要对UE进行鉴权的问题，其方法同附着流程类似，此处不再赘述。

当用户不再使用网络服务，例如关机或电池电量用尽，或网络通知用户不能继续接入网络时，将由用户或网络发起去附着流程。

根据触发去附着业务的实体的不同，可以将去附着过程分为两种情况，即：UE发起的去附着过程和网络侧发起的去附着过程。

首先讨论由UE发起的去附着过程：根据网络架构的不同，与前文的分类标准类似，可以根据网络中是否存在Gs+接口，把去附着过程进一步分为两种情况：有Gs+接口时采用联合去附着的方式；没有Gs+接口时通过IP连通性先从eMSC去附着进而从演进网络去附着。

实施例十二

如果网络中存在Gs+接口，则采用联合去附着的方式，具体去附着流程如图18所示，包括以下步骤:

步骤1801：UE向MME发送去附着请求消息。

步骤1802：MME向S-GW发送删除承载请求消息，S-GW进而向PDNGW发送删除承载请求消息。

步骤1803：如果网络中布置了PCC架构，则PDN GW同PCRF进行交互，通知PCRF承载已经释放，否则直接执行步骤1804。

步骤1804：PDN GW向S-GW发送删除承载响应消息，S-GW进而向MME发送删除承载响应消息。

步骤1805：MME向eMSC/VLR发送IMSI去附着请求消息。

步骤1806：eMSC/VLR向MME发送IMSI去附着接受消息。

步骤1807：如果不是由于UE电量用尽所引起的关机，则MME向UE发送去附着接受消息，否则直接执行步骤1808。

步骤1808：MME发起信令连接释放过程。

需要说明的是，步骤1802～步骤1804为删除承载的过程，步骤1805～步骤1806为IMSI去附着过程，这两个过程在时序上并无严格的先后，也没有顺序上的相互关联性。可以如实施例中所述删除承载过程在前，IMSI去附着过程在后，也可能是IMSI去附着过程在先，删除承载过程在后，还可能是两个过程同时进行。

实施例十三

如果网络中不存在Gs+接口，则需要通过IP连通性先进行去附着eMSC的过程，进而进行去附着演进网络的过程，流程如图19所示，包括以下步骤:

步骤1901：如果控制面协议栈中含有IP Sec层，且UE和其服务eMSC/VLR之间不存在安全关联，则由UE触发建立到目标eMSC之间的安全关联，否则直接执行步骤1902。

步骤1902：UE通过IP连通性向eMSC/VLR发起IMSI去附着请求消息，其中，从UE到PDN GW之间的承载是此前为UE建立的承载CS控制面信令的承载。

步骤1903：eMSC/VLR通过IP连通性向UE发送IMSI去附着接受消息。

步骤1904：UE向MME发起去附着请求消息。

步骤1905：MME向S-GW发送删除承载请求消息，S-GW进而向PDNGW发送删除承载请求消息。

步骤1906：如果网络中布置了PCC架构，则PDN GW同PCRF进行交互，通知PCRF承载已经释放。

步骤1907：PDN GW向S-GW发送删除承载响应消息，S-GW进而向MME发送删除承载响应消息。

步骤1908：如果不是因为UE电量用尽所引起的关机，则MME向UE发送去附着接受消息，否则直接执行步骤1909。

步骤1909：MME发起信令连接释放过程。

需要说明的是，本方法是通过IP连通性IMSI去附着eMSC，因此必须先IMSI去附着eMSC，才能进一步去附着演进网络。否则，如果先去附着演进网络，则UE到PDN GW之间的承载会被释放，从而就无法通过IP连通性完成IMSI去附着eMSC的过程。

对于由网络侧发起的去附着流程，即：MME发起的去附着流程或者HSS发起的去附着流程，与由UE发起的去附着流程类似，也分为有Gs+接口情况下的联合去附着和无Gs+接口情况下的通过IP连通性去附着两种流程。对于通过IP连通性去附着eMSC，同样必须先IMSI去附着eMSC再去附着演进网络，此时，可以由MME通知UE发起IMSI去附着eMSC的过程，也可以由MME向S-GW发起IMSI去附着请求，进而通过PDN GW发送到eMSC。具体流程与实施例十二、十三类似，只是去附着请求是有网络侧发起的，此处不再赘述。

应该理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用于列举本发明的所有技术特征。因此，以上所述并非用于限定本发明的精神和保护范围，任何熟悉本领域的技术人员所做出的等同变化或替换，都应视为涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种实现网络后向兼容的***，其特征在于，该***包括：策略和计费规则功能实体PCRF、归属用户服务器HSS、演进移动交换中心EMSC和演进媒体网关EMGW；

HSS，用于存放用户信息；

2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，该***中进一步包括移动性管理实体MME、服务网关S-GW，服务支撑节点SGSN和分组数据网网关PDN GW；

PDN GW与PCRF相连，用于接收由PCRF发送的策略并执行，建立所需的媒体面承载；用于将接收到的S-GW发来的分组域PS内的用户数据流进行过滤后发给EMGW；

所述MME，用于与SGSN，S-GW和HSS交互用户信息，并将所述用户信息发送给EMSC。

3.根据权利要求1所述的***，其特征在与，所述EMSC进一步包括：eMSC/VLR和eMGCF；所述EMGW进一步包括：eIM-MGW和eMGW；

eIM-MGW，通过SGi接口接收PDN GW发送的媒体面数据，将接收到的媒体面数据通过内部接口Nc转换为基于CS域后，发送给eMGW；还用于接收eMGW发送的转换为基于PS域的媒体面数据，向PDN GW转发；

eMGW，用于接收eIM-MGW发送的转换为基于CS域的媒体面数据；若呼叫为出局呼叫，则eMGW通过Nb接口发送媒体面数据，若呼叫为局内呼叫，则eMGW通过Iu-CS/A接口向接入网实体发送媒体面数据；还用于将通过Nb接口接收到的CS域的媒体面数据通过内部接口Nc进行到PS域的转换，并发送给eIM-MGW；

eMGCF，用于从HSS请求用户信息，根据用户信息选择UE，并接收该UE发送的控制信令，根据该控制信令向eIM-MGW发送控制消息，将所述控制信令发送给PCRF；

eMSC/VLR，用于从HSS请求用户信息，根据用户信息选择UE，并接收该UE发送的控制信令，根据该控制信令通过Mc接口向eMGW发送控制消息，将eMGCF发送的PS域内的控制信令转换为基于CS域的控制消息后发送给eMGW。

4.根据权利要求2所述的***，其特征在于，所述MME通过Gs+接口与EMSC相连，向其发送各种PS域内的控制信令；所述EMSC进一步包括：eMSC/VLR和eMGCF；所述EMGW进一步包括：eIM-MGW和eMGW；

eMGCF，用于从HSS请求用户信息，根据用户信息选择UE，接收该UE发送的控制信令，并接收MME通过Gs+接口发送的控制信令，根据所述控制信令向eIM-MGW发送控制消息，将所述控制信令发送给PCRF；

eMSC/VLR，用于从HSS请求用户信息，根据用户信息选择UE，接收该UE发送的控制信令，并接收MME通过Gs+接口发送的控制信令，根据所述控制信令通过Mc接口向eMGW发送控制消息，将eMGCF发送的PS域内的控制信令转换为基于CS域的控制消息后发送给eMGW。

5.一种附着到eMSC的方法，其特征在于，该方法包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述初始附着到目标eMSC的方法为：

目标MME接收HSS发送的更新位置确认消息后，建立到PDN GW的缺省承载；然后目标MME经eNodeB通知UE获取的目标eMSC的地址信息，UE通过附着到目标MME建立UE到PDN GW之间的缺省承载；

UE通过IP连通性向目标eMSC发送IMSI附着请求消息，目标eMSC与HSS交互进行位置更新后，向UE返回IMSI附着接受消息。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述目标eMSC与HSS交互进行位置更新的方法包括：

目标eMSC向HSS发送包含用户签约数据的更新位置消息；

HSS接收所述更新位置消息，向目标eMSC***用户签约数据，然后向目标eMSC发送更新位置确认消息。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述UE进行跟踪区域更新的方法为：

UE与将用户信息发送到目标MME，目标MME再将承载连接到目标S-GW上去，并向UE发送跟踪区域更新接收消息通知承载连接建立；

UE接收所述跟踪区域更新接收消息后，向目标MME发送跟踪区域更新完成消息；

如果UE的TMSI被重新分配，则目标MME向目标eMSC发送TMSI重新分配完成消息。

9.一种UE去附着的方法，其特征在于，该方法包括：

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，若UE和其eMSC/VLR之间不存在安全关联时，所述MME向eMSC/VLR发送IMSI去附着请求之前进一步包括：UE触发建立到目标eMSC之间的安全关联。