基于TD-LTE的公网集群同组用户的交叉身份注册方法

摘要

基于TD-LTE的公网集群同组用户的交叉身份注册方法，涉及无线通信领域，具体涉及一种公网集群同组用户的交叉身份注册方法。本发明是为了解决目前无法实现在TD-LTE公网和专网下的交叉身份注册的问题。注册在公网的用户切换到为注册到集群的用户的方法是：在用户通过承载面与集群APP完成双向鉴权以及用户组信息和优先级同步的情况下实现切换；注册在集群的用户切换到为注册到公网的用户的方法是：集群网络去附着但是保留用户在公网中的注册状态的情况下实现切换。本发明适用于基于TD-LTE的公网集群同组用户的交叉身份注册。

主权项

基于TD‑LTE的公网集群同组用户的交叉身份注册方法，其特征是：用户注册到集群网络的注册过程由以下步骤实现：步骤一、用户主动发起集群通信的注册请求，并向基站发送附着请求信息；所述附着请求信息包括用户的IMSI或GUTI，还包括用户网络能力信息、分组数据网络类型信息、附着类型信息、非接入层序号信息、非接入层信息和被选择的网络指示RRC参数；步骤二、基站接收步骤一中的附着请求信息，并根据附着请求信息中的被选择网络指示RRC参数获得用户当前所属的MME；基站发送返回信息给该用户所属于的MME集群模块；所述返回信息中包括带有附着请求信息的控制信息、被选网络信息和收到信息的小区TAI+ECGI信息；步骤三、该用户所属的MME集群模块发出用户附着信息，该用户附着信息经PDN‑GW转发至集群管理中心；所述用户附着信息包括用户的IMSI或GUTI，以及服务网的标志网络类型SN ID；步骤四、集群管理中心根据用户的IMSI或GUTI，并寻找对应的永久密钥K；如果判断结果为是，则执行步骤四一；如果判断结果为否，则执行步骤四二；步骤四一、根据密钥K计算认证向量；并将该认证向量发送至该用户所属的MME集群模块；并执行步骤五；所述认证向量中包括随机数RAND、鉴权令牌AUTN、预期回应值XRES和密钥KASME信息；步骤四二、集群管理中心发出拒绝附着信息，并转发给该用户所属的MME集群模块，该用户所属的MME集群模块发送拒绝附着信息给该用户；结束基于TD‑LTE的公网集群同组用户的交叉身份注册；步骤五、该用户所属的MME集群模块接收集群管理中心发出的认证向量，保留该认证向量中的XRES值，并向该用户发送认证信息；所述认证信息包括鉴权令牌AUTN和随机数RAND；步骤六、该用户接收该认证信息后，首先验证认证向量中的AUTN值的新鲜性，如果验证通过，则执行步骤六一；如果验证未通过，则执行步骤六二；步骤六一、该用户完成对集群管理中心的认证，并根据认证向量中的随机数RAND值和鉴权令牌AUTN值计算出回应值RES，并将该RES值发送给该用户所属的MME集群模 块；并执行步骤六一一；步骤六一一、该用户所属的MME集群模块接收该RES值，并与认证向量中的XRES值进行比较，并判断该两个值是否一致，如果一致，则执行步骤六二二；如果不一致，则执行步骤六二；步骤六二二；集群管理中心完成对该用户的认证；并执行步骤七；步骤六二、结束基于TD‑LTE的公网集群同组用户的交叉身份注册；步骤七、HSS和该用户所属的MME集群模块相互之间交互用户信息；所述交互的用户信息包括用户的群组信息、ID信息和用户签约信息；步骤八、判断该用户所属的MME集群模块中是否有该用户的激活的上下文信息，如果判断结果为是，则执行步骤八一；如果判断结果为否，则执行步骤九；步骤八一、该用户所属的MME集群模块发送删除会话请求信息，该删除会话请求信息通过S‑GW发送至PDN‑GW；并执行步骤九；步骤九、PDN‑GW通过S‑GW向该用户所属的MME集群模块发送答复响应删除会话请求信号，并发送公网承载信息应答信号；步骤十、该用户所属的MME集群模块接收步骤九中的答复响应删除会话请求信号和公网承载信息应答信号后，该用户所属的MME集群模块删除该用户的激活的上下文信息；并为该用户分配一个EBI标识，并发送创建会话请求信号，该创建会话请求信号经S‑GW和PDN‑GW转发至集群管理中心；同时，该用户所属的MME集群模块保留接收到的公网承载信息应答信号；步骤十一、集群管理中心通过PDN‑GW和S‑GW向该用户所属的MME集群模块发送创建会话响应响应信号；步骤十二、该用户所属的MME集群模块向基站发送无线承载建立请求信号，所述无线承载建立请求信号中包括有允许附着信号和保留用户无线承载信息；步骤十三、基站收到接收允许附着信号和保留用户无线承载信号；步骤十四、基站根据无线承载建立请求信号建立RRC连接重配置信号，并向发送给该用户；步骤十五、该用户接收RRC连接重配置信号，并进行资源重新配置，包括默认承载重新配置和低层参数重新配置；重新配置完成后，该用户在SRB1上发送出一条RRC连接重配置完成的消息；步骤十六、基站向该用户所属的MME集群模块发送无线承载建立请求信号的响应信 号；步骤十七、该用户发送上行消息直传信号给基站；所述上行消息直传信号包括附着完成Attach Complete信息；步骤十八、基站通过上行链路NAS直传消息向该用户所属的MME集群模块发送Attach Complete信号；发送成功后，该用户所属的MME集群模块将该用户的集群标志位修改为在线状态；同时，该用户所属的MME集群模块将Attach Complete信号发送给集群调度管理中心，完成该用户的身份注册；用户退出集群网络并返回到公网注册的过程由以下步骤实现：步骤A、该用户向基站发送上行链路非接入层传输消息；所述上行链路非接入层传输消息包括去附着请求信息；所述去附着信息包括该用户的IMSI和该用户组信息；步骤B、基站向该用户所属的MME集群模块发送上行链路非接入层直传信号；所述上行链路非接入层直传信号包括NAS层去附着信号；步骤C、该用户所属的MME集群模块将该用户的去附着请求信号通过S‑GW发至PDN‑GW；步骤D、PDN‑GW接收去附着请求信号，根据该用户的IMSI和会话结束状态判断该用户是否在寻呼标志位上；如果判断结果为是，则执行步骤D1；如果判断结果为否，则执行步骤D2；步骤D1、则终止对该用户的呼叫，并执行步骤E；步骤D2、集群管理中心将该用户的状态修改为去附着，更新用户资源并发送去附着指令；并执行步骤E；步骤E、该用户所属的MME集群模块向HSS发出请求信息；所述请求信息包括用户的群组信息和位置信息；步骤F、HSS接收步骤E的请求信息后，返回应答用户信息和应答群组信息；步骤G、该用户所属的MME集群模块接收步骤F中的应答用户信息和应答群组信息，并通过S‑GW和PDN‑GW向集群管理中心发出删除该用户在集群中的会话请求信号；所述集群中的会话请求信号还包括该用户的群组信息变更信息；步骤H、集群管理中心接收该会话请求信号，并判断该用户的去附着请求是否合法，如果判断结果为是，则执行步骤H1；如果判断结果为否，则执行步骤H2；步骤H1、集群管理中心改变该用户的状态和该用户在群组中的标志位，并通过PDN‑GW和S‑GW发送会话删除应答信号；并执行步骤I；步骤H2、用户退出集群网络失败，结束该用户返回到公网注册的过程；步骤I、该用户所属的MME集群模块接收会话删除应答信号，并删除该用户的会话消息，并通知HSS，取消该用户的集群位置信息；步骤J、HSS改变该用户在集群网络和群组中的状态，并将改变后用户的状态通知该用户所属的MME集群模块；步骤K、该用户所属的MME集群模块将该用户在集群通信中的激活状态修改为休眠状态，并通知HSS；步骤L、该用户所属的MME集群模块判断计时器是否超时，如果判断结果为是，则执行步骤L1；如果判断结果为否，则执行步骤L2；步骤L1、该用户所属的MME集群模块根据用户前次在公网中的注册信息，通过S‑GW向PDN‑GW发送请求恢复公网的承载信息；所述请求恢复公网的承载信息中包含该用户的IMSI前次保留的用户承载信息；并执行步骤M1；步骤L2、该用户所属的MME集群模块通过S‑GW和PDN‑GW发出创建用户承载请求信号，并执行M2；步骤M1、PDN‑GW接收请求恢复公网的承载信息，核实该用户的身份后，向MME发送恢复用户承载应答信号；并执行步骤N；步骤M2、PDN‑GW接收创建用户承载请求信号，并根据为该用户建立的计时器信息和用户身份，通过S‑GW向该用户所属的MME集群模块发送创建承载应答；并执行步骤N；步骤N、该用户所属的MME集群模块向基站发出去附着应答，并通知基站释放集群无线承载信号，以及恢复或者重建该用户的公网无线承载信号；步骤O、基站收到去附着应答、释放集群无线承载信号和恢复或者重建该用户的公网无线承载信号后，然后释放用户的集群无线链路信息，并且发送该用户附着到公网中的RRC重配信息进行用户资源重配；并将去附着应答和RRC重配信息发送给该用户；步骤P、该用户收到基站发送的去附着应答后，根据RRC重配信息设置该用户的终端参数，重配置完成后向基站发出重配完成应答消息；步骤Q、基站将该用户已经退出集群网络并进入到公网的应答消息通知该用户所属的 MME集群模块；步骤R、该用户所属的MME集群模块通过S‑GW和PDN‑GW将该用户已经退出集群网络并进入到公网的应答消息转发给集群管理中心；步骤S、该用户所属的MME集群模块分别向S‑GW和PDN‑GW发送更新用户的承载消息；步骤T、S‑GW和PDN‑GW分别更新用户的承载，并向该用户所属的MME集群模块发送应答消息；步骤U、该用户所属的MME集群模块向HSS发送信息，将该用户的状态改为注册在公网；步骤V、HSS向该用户所属的MME集群模块发送应答信号，完成该用户在公网上的身份注册。