单用户跟踪方法、系统和设备

摘要

本发明的实施例公开了一种单用户跟踪方法、系统和设备。该方法包括：获得用户终端UE的临时移动用户标识S－TMSI所对应的空口链路，UE的S－TMSI所对应的专有S1链路的标识，以及UE的专有S1链路的标识所对应的国际移动用户标识IMSI或国际移动台设备标识IMEI；根据所述获得的内容，获得UE的IMSI或IMEI与UE的S－TMSI的映射关系；根据该UE的IMSI或IMEI到跟踪任务列表中查询该UE是否为待跟踪的UE，如果是则上报该UE的S－TMSI对应的空口链路和专有S1链路上的信令。本发明的实施例中，通过获得UE的S－TMSI与IMSI或IMEI的映射关系，进而获得UE的IMSI或者IMEI，实现了基于IMSI或者IMEI的单用户跟踪功能。

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种单用户跟踪方法、系统和设备。

背景技术

LTE(Long Term Evolution，长期演进)是3G的演进技术，具有可扩展带宽、低延时、高速率、支持和现有网络的互操作、高覆盖范围、支持高速移动、降低建网成本等特点。LTE网络中的eNodeB(evolved NodeB，演进基站)包含了3G网络中的RNC(Radio Network Controller，无线网络控制器)和NodeB网元的功能。

eNodeB单用户跟踪是指EMS(Element Management System，网元管理系统)在某个eNodeB网元上发起指定IMSI(International Mobile SubscriberIdentity，国际移动用户标识)或者IMEI(International Mobile Station EquipmentIdentity，国际移动台设备标识)的跟踪会话，MME(Mobility ManagementEntity，移动管理实体)扩展标准信令，增加新的信元，通过MME和eNodeB网元之间的安全的S1链路传递IMSI和IMEI信息。如果发生切换，源eNodeB通过X2链路上的标准信令将跟踪会话传播到目标eNodeB，从而可以获得指定IMSI或者IMEI的用户的完整信令过程。

单用户跟踪的应用场景包括但不限于：

(1)开局：初始建站时进行拨测，出现问题时使用信令跟踪进行定位。

(2)移动台验证：与不同厂商的UE(User Equipment，用户设备)进行对接，出现问题时可以通过跟踪进行问题定位。

(3)处理用户投诉：用户出现掉话、信号差等语音问题或者GPRS(GeneralPacket Radio Service，通用无线分组业务)速率慢等数据业务的问题进行投诉时会采用跟踪进行定位。

在LTE网络中，考虑到空口数据安全的需求，UE不会在空口信令中携带IMSI和IMEI信息；同时由于无线网的eNodeB和核心网的MME网元之间的链路为IP(Internet Protocol，网际协议)承载链路，同样考虑到IP承载链路可能带来的数据安全问题，一般不在IP承载链路中传递IMSI和IMEI信息。

UE和MME都不会通过eNodeB网元传递IMSI和IMEI信息，只要UE检测到本地保存有合法的S-TMSI(S-Temporary Mobile Subscriber Identity，临时移动用户标识)，就不会上报IMSI和IMEI，因此eNodeB无法根据IMSI和IMEI过滤并上报信令到EMS。

发明人发现现有技术中的实现方式存在以下问题：MME或者其他核心网设备无法向eNodeB或者管理eNodeB的EMS提供IMSI或者IMEI所对应的S-TMSI，使得eNodeB无法根据IMSI或IMEI进行基于S-TMSI的单用户跟踪。

发明内容

本发明的实施例提供一种单用户跟踪方法、系统和设备，用于实现基于IMSI或IMEI所进行的单用户跟踪。

本发明的实施例提供一种单用户跟踪方法，包括：

获得用户终端UE的临时移动用户标识S-TMSI所对应的空口链路，UE的S-TMSI所对应的专有S1链路的标识，以及UE的专有S1链路的标识所对应的国际移动用户标识IMSI或国际移动台设备标识IMEI；

根据所述获得的内容，获得所述UE的IMSI或IMEI与所述UE的S-TMSI的映射关系；

根据所述UE的IMSI或IMEI到跟踪任务列表中查询所述UE是否为待跟踪的UE，如果是则上报所述UE的S-TMSI对应的空口链路和专有S1链路上的信令。

本发明的实施例还提供一种单用户跟踪系统，包括：

eNodeB，用于获得用户终端UE的S-TMSI所对应的空口链路，UE的S-TMSI所对应的专有S1链路的标识，以及UE的专有S1链路的标识所对应的IMSI或IMEI；根据所述获得的内容，获得UE的IMSI或IMEI与UE的S-TMSI的映射关系；根据所述UE的IMSI或IMEI到跟踪任务列表中查询所述UE是否为待跟踪的UE，如果是则上报所述UE的S-TMSI对应的空口链路和专有S1链路上的信令；

移动性管理实体MME，用于向eNodeB发送初始上下文建立消息或者跟踪启动消息，所述消息中携带UE的专有S1链路的标识所对应的IMSI或IMEI；

网元管理系统EMS，用于向eNodeB发送待跟踪的UE的IMSI或IMEI，并接收eNodeB发送的待跟踪UE的S-TMSI对应的空口链路和专有S1链路上的信令。

本发明的实施例还提供一种演进基站eNodeB，包括：

获得单元，用于获得用户终端UE的临时移动用户标识S-TMSI所对应的空口链路，UE的S-TMSI所对应的专有S1链路的标识，以及UE的专有S1链路的标识所对应的国际移动用户标识IMSI或国际移动台设备标识IMEI；

映射关系获得单元，用于根据获得单元获得的内容，获得UE的IMSI或IMEI与UE的S-TMSI的映射关系；

处理单元，用于根据所述UE的IMSI或IMEI到跟踪任务列表中查询所述UE是否为待跟踪的UE，如果是则上报该UE的S-TMSI对应的空口链路和专有S1链路上的信令。

与现有技术相比，本发明的实施例具有以下优点：

通过获得UE的S-TMSI与IMSI或IMEI的映射关系，实现了基于IMSI或者IMEI的单用户跟踪功能，使得eNodeB可以根据IMSI或IMEI进行用户跟踪并上报UE的信令到EMS。

附图说明

图1是本发明的实施例中所使用到的GUTI和S-TMSI的组成示意图；

图2是本发明的实施例中单用户跟踪方法的流程图；

图3是本发明的另一实施例中单用户跟踪方法的流程图；

图4是本发明的另一实施例中MME根据自身的GUTI分配原则为UE重分配GUTI的流程图；

图5是本发明的实施例中eNodeB的结构示意图；

图6是本发明的另一实施例中eNodeB的结构示意图

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

UE在LTE网络中的唯一标识是S-TMSI，S-TMSI的分配方法如下：

UE附着MME时，MME会为该UE分配一个GUTI(Globally UniqueTemporary Identity，全球唯一临时标识)，如图1所示，GUTI由GUMMEI(Globally Unique MME Identifier，MME全球唯一标识)以及M-TMSI(-Temporary Mobile Subscriber Identity，MME内移动用户临时标识)组成；GUMMEI由MCC(Mobile Country Code，移动用户所属国家代号)、MNC(Mobile Network code，移动网号码)和MMEI(MME Identifier，MME标识)组成；MMEI由MMEGI(MME Group ID，MME组ID)和MMEC(MME Code，MME码)组成。而S-TMSI由M-TMSI和MMEC组成。因此从S-TMSI的组成来看，S-TMSI可以根据GUTI得到，因此在GUTI变化时，S-TMSI也会随之变化。

MME会保存它分配的GUTI和IMSI、或者S-TMSI和IMSI的映射关系，同时在HSS(Home Subscriber Server，归属用户服务器)/HLR(Home LocationRegister，归属地位置寄存器)上也会保存GUTI和IMSI以及IMEI、或者S-TMSI和IMSI以及IMEI之间的映射关系。HSS/HLR上面保存的信息更全更准确，如果在MME上无法获得此映射关系，可以到HSS/HLR上获得此映射关系。

UE内会保存最近一次MME分配的S-TMSI，在无线资源连接请求消息(Radio Resource Connection Request)中会携带S-TMSI信息来唯一标识UE身份，S-TMSI在MME内唯一，里面也包含MME信息，如果UE附着到其他MME时，其他MME检测到这个S-TMSI不是自己分配的，则重新为UE分配新的S-TMSI，同时根据S-TMSI分配规则，MME可能也会定期或者不定期重新为UE分配新的S-TMSI。

本发明的实施例中提供一种单用户跟踪方法，如图2所示，包括：

步骤s201、eNodeB获得用户终端UE的S-TMSI所对应的空口链路，UE的S-TMSI所对应的专有S1链路的标识，以及UE的专有S1链路的标识所对应的IMSI或IMEI。

步骤s202、eNodeB根据所述获得的内容，获得UE的IMSI或IMEI与UE的S-TMSI的映射关系。

步骤s203、eNodeB根据该UE的IMSI或IMEI到跟踪任务列表中查询该UE是否为待跟踪的UE，如果是则上报该UE的S-TMSI对应的空口链路和专有S1链路上的信令。

本发明的上述实施例提供的方法中，通过获得UE的S-TMSI与IMSI或IMEI的映射关系，实现了基于IMSI或者IMEI的单用户跟踪功能，使得eNodeB可以根据IMSI或IMEI进行用户跟踪并上报UE的信令到EMS。

本发明的另一实施例中，提供了一种单用户跟踪方法，如图3所示，包括：

步骤s301、EMS发送跟踪会话激活(Trace Session Activation)消息到eNodeB，消息中携带UE的IMSI或者IMEI。eNodeB接收到该消息后，保存跟踪会话到跟踪任务列表，同时激活对该UE的单用户跟踪任务。

步骤s302、UE从idle(空闲)状态切换到RRC_CONNECT状态时，发送无线资源连接请求(RRC Connect Request)消息到eNodeB，消息中携带UE中保存的MME最近一次分配的S-TMSI。eNodeB接收到该消息后，保存此UE对应的S_TMSI、以及UE的S-TMSI所对应的空口链路。

具体的，eNodeB根据获得的S-TMSI导出相应的MME；如果无法导出MME，则eNodeB会根据一定的算法自动选择新的MME，新的MME会为UE重新分配新的GUTI，GUTI包含S-TMSI。

另外需要说明的是，在UE触发的业务请求过程或者网络侧触发的业务请求过程中，eNodeB和MME网元已经为此UE创建了一条专用的S1链路，该链路在eNodeB侧通过eNB UE S1 AP ID唯一标识，同时eNodeB还为此UE创建了空口链路。上述空口链路和S1链路上的信令都和此UE相关。此步骤中，eNodeB已经获得S-TMSI和空口链路以及S1链路的映射关系，但是由于eNodeB此时仅知道此UE的S-TMSI，而跟踪会话中指定的UE标识为IMSI或者IMEI，因此eNodeB无法判断该UE相关的空口链路以及S1链路上的信令是否需要上报到EMS。eNodeB必须获得S-TMSI和IMSI或IMEI的映射关系后才能决定是否需要上报此UE相关的信令到EMS。由于eNodeB在获得S-TMSI和IMSI或IMEI的映射关系之前，无法判断信令是否需要上报EMS，因此eNodeB需要缓存这部分信令。

步骤s303、eNodeB发送初始UE消息给MME；

步骤s304、MME通过本地或者和与HSS/HLR之间的接口，从HSS/HLR得到S-TMSI和IMSI/IMEI之间的映射关系。

步骤s305、在确保eNodeB和MME网元之间的IP承载链路的数据安全后，MME发送初始上下文建立请求(Initial Context Setup Request)消息到eNodeB，消息中携带IMSI/IMEI信息以及此UE专用的S1链路的标识(eNB UE S1 APID)。

步骤s306、eNodeB获得S-TMSI和IMSI/IMEI的映射关系

具体的，eNodeB收到MME发送的初始上下文建立请求消息后，解析其中的eNB UE S1 AP ID、IMSI/IMEI信息，根据在步骤s303中已经获得的S-TMSI和eNB UE S1 AP ID的映射关系，可以获得S-TMSI和IMSI/IMEI的映射关系。

步骤s307、eNodeB将UE对应的空口链路和S1链路上的信令发送到EMS。

具体的，eNodeB判断跟踪任务列表中是否包含对此IMSI/IMEI的跟踪，如果包含，则eNodeB将此UE对应的空口链路和S1链路上的信令上报到EMS，同时将缓存和此UE相关的信令上报到EMS，从而实现指定IMSI/IMEI的单用户跟踪功能，如果不需要对此UE进行跟踪，eNodeB丢弃和此UE相关的缓存信令。

通过上述步骤，实现了eNodeB的单用户跟踪。

另外，MME除了通过初始上下文建立请求消息向eNodeB发送IMSI/IMEI信息外，还可以在SAE(System Architecture Evolution，系统结构演进)承载建立请求(SAE Bear Setup Request)消息中携带IMSI/IMEI信息并发送到eNodeB。

另外，在eNodeB的单用户跟踪过程中，UE的S-TMSI可能会重新分配，对由不同原因所造成UE的S-TMSI重新分配，以下分别描述eNodeB的单用户跟踪中的相应处理方法。

本发明的另一实施例中，如图4所示，MME根据自身的GUTI分配原则为UE重分配GUTI，导致UE的S-TMSI发生变化，包括：

步骤s401、MME向UE发送GUTI重分配命令(GUTI ReallocationCommand)，携带新的GUTI。

步骤s402、MME与UE间的GUTI重分配完成(GUTI ReallocationComplete)。

对于由MME主动发起的GUTI分配所导致的S-TMSI变化，eNodeB无法获知UE被重新分配S-TMSI，但是和UE相关的无线链路承载以及S1链路也没有重新分配，因此不会影响此UE相关的链路上的信令上报到EMS。

本发明的另一实施例中，当UE附着的MME发生变化时，UE向eNodeB发送附着请求(Attach Request)，eNodeB向新的MME发送附着(Attach)消息，新的MME向UE发送身份请求(Identity Request)消息，根据该身份请求消息，UE可以获得新的MME分配的S-TMSI。UE从新附着的新的MME获得新的S-TMSI后，发送无线资源连接请求(RRC Connect Request)消息到eNodeB，消息中携带最近一次分配的S-TMSI。之后的步骤同上述图3中所示的步骤s303～s307。如果UE附着的MME没有变化，S-TMSI可能不会变化。

本发明的另一实施例中，当UE所在的TA(Tracking Area，跟踪区)发生变化时，UE向eNodeB发送TAU(TA Update，跟踪区更新)请求(TAU Request)消息，eNodeB选择新的MME，新的MME与之前的MME进行交互，更新结束后，新的MME向UE发送TAU接受(TAU Accept)消息，其中包括新的MME为UE分配的新的S-TMSI。UE根据该TAU Accept消息获得新的S-TMSI，发送无线资源连接请求(RRC Connect Request)消息到eNodeB，消息中携带最近一次分配的S-TMSI。由于此过程需要为UE重新创建空口链路和S1链路，新的空口链路和S1链路应该和新分配的S-TMSI相关，eNodeB除了更新UE的S-TMSI之外，还会修改S-TMSI和IMSI/IMEI之间的映射关系，并将新的空口链路和S1链路上的信令上报到EMS。

需要说明的是，本发明实施例提供的方法适用于扁平网络中接入网侧因无用户标识IMSI/IMEI造成无法根据用户标识IMSI/IMEI进行单用户跟踪的情况，其适用于LTE、Wimax等网络环境下的单用户跟踪。

本发明的上述实施例提供的方法中，通过获得UE的S-TMSI与IMSI或IMEI的映射关系，进而获得UE的IMSI或IMEI，实现了基于IMSI或IMEI的单用户跟踪功能，使得eNodeB可以根据IMSI或IMEI进行用户跟踪并上报UE的信令到EMS。另外，当UE的S-TMSI因GUTI重新分配等原因发生变化时，也不会影响eNodeB对该UE的后续信令的跟踪。

本发明的实施例还提供一种单用户跟踪系统，包括：

eNodeB，用于获得用户终端UE的S-TMSI所对应的空口链路，UE的S-TMSI所对应的专有S1链路的标识，以及UE的专有S1链路的标识所对应的IMSI或IMEI；根据所述获得的内容，获得UE的IMSI或IMEI与UE的S-TMSI的映射关系；根据该UE的IMSI或IMEI到跟踪任务列表中查询该UE是否为待跟踪的UE，如果是则上报该UE的S-TMSI对应的空口链路和专有S1链路上的信令；

移动性管理实体MME，用于向eNodeB发送初始上下文建立消息或者跟踪启动消息，该消息中携带UE的专有S1链路的标识所对应的IMSI或IMEI；

网元管理系统EMS，用于向eNodeB发送待跟踪的UE的IMSI或IMEI，并接收eNodeB发送的待跟踪UE的S-TMSI对应的空口链路和专有S1链路上的信令。

本发明的实施例还提供一种eNodeB，其结构如图5所示，包括：

获得单元11，用于获得用户终端UE的临时移动用户标识S-TMSI所对应的空口链路，UE的S-TMSI所对应的专有S1链路的标识，以及UE的专有S1链路的标识所对应的国际移动用户标识IMSI或国际移动台设备标识IMEI；

映射关系获得单元12，用于根据获得单元11获得的内容，获得UE的IMSI或IMEI与UE的S-TMSI的映射关系；

处理单元13，用于根据该UE的IMSI或IMEI到跟踪任务列表中查询该UE是否为待跟踪的UE，如果是则上报该UE的S-TMSI对应的空口链路和专有S1链路上的信令。

本发明的另一实施例中，如图6所示，eNodeB中，还包括：

跟踪任务存储单元14，用于接收网元管理系统EMS发送的跟踪激活消息，消息中携带待跟踪UE的IMSI或IMEI，将待跟踪UE的IMSI或IMEI信息保存到跟踪任务列表并提供给处理单元13。

缓存单元15，用于在映射关系获得单元12获得UE的IMSI或IMEI与UE的S-TMSI的映射关系前，缓存该UE的空口链路以及专有S1链路上的信令并在需要时提供给处理单元13。

检测单元16，用于检测到UE的S-TMSI或UE的链路发生变化时，通知处理单元13根据变化后的UE的S-TMSI或UE的链路，上报UE的相关链路上的信令。

另外，获得单元11具体可以包括：

第一获得子单元111，用于接收UE发送的无线资源连接请求RRC消息，获得所述RRC消息中携带的与该UE对应的S-TMSI以及空口链路；

第二获得子单元112，用于在为UE创建专有链路时，获得该UE的S-TMSI所对应的专有S1链路的标识；

第三获得子单元113，用于接收UE附着的MME发送的初始上下文建立消息或者跟踪启动消息，获得消息中携带的UE的专有S1链路的标识所对应的IMSI或IMEI。

本发明的上述实施例提供的系统和设备中，通过获得UE的S-TMSI与IMSI或IMEI的映射关系，进而获得UE的IMSI或者IMEI，实现了基于IMSI或者IMEI的单用户跟踪功能，使得eNodeB可以根据IMSI或IMEI进行用户跟踪并上报UE的信令到EMS。另外，当UE的S-TMSI因GUTI重新分配等原因发生变化时，不会影响eNodeB对该UE的后续信令的跟踪。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可以通过硬件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。