CN100344171C - 无线网络系统及应用无线网络系统实现数据传输的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了实现无线网络系统及应用无线网络系统实现数据传输方法,在处理控制面功能的逻辑节点建立了接入网用户数据传输承载和核心网用户数据传输承载后,处理用户面功能的逻辑节点接收到来自用户终端的业务数据,不经过处理控制面功能的逻辑节点,直接至外部网的目标网关,从而实现了用户面数据和控制面数据完全分离的传输数据的方式。应用本发明所述系统及方法,使得处理控制面和用户面数据的节点在逻辑上完全分离,让网络朝着分布式架构方向发展,使得网络能够更加高效地使用传输资源,以适应未来通信业务和通信技术的发展,增加了组网的便利性,更利于新技术和新业务的应用。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域,特别是指无线网络系统及应用无线网络系统实现数据传输的方法。
背景技术
当今的社会已经进入了一个信息化的社会,没有信息的传递和交流,人们就无法适应现代化快节奏的生活和工作。人们期望随时随地、及时可靠、不受时空限制地进行信息交流,提高工作的效率和经济效益。移动通信综合利用了有线、无线的传输方式,为人们提供了一种快速便捷的通讯手段。
第一代移动通信系统是模拟制式的蜂窝移动通信系统,该系统主要特点是采用频分复用(FDMA)模拟制式,由于实现了频率复用,大大提高了系统容量。第一代移动通信系统在商业上取得了巨大的成功,但是其弊端也日渐显露出来:频谱利用率低、业务种类有限、无高速数据业务、保密性差,易被窃听和盗号、设备成本高以及体积大,重量大等等。
为了解决模拟系统中存在的这些根本性技术缺陷,数字移动通信技术应运而生,这就产生了第二代移动通信系统。第二代移动通信系统是数字制式的蜂窝移动通信系统,其相对于第一代移动通信系统,提高了频谱利用率,支持多种业务服务,并与ISDN等兼容。第二代移动通信系统以传输话音和低速数据业务为目的,因此又称为窄带数字通信系统。
由于网络的发展,数据和多媒体通信有了迅猛的发展势头,第二代移动通信系统已不能满足多媒体通信需求,因此,出现了第三代移动通信系统,第三代移动通信的目标就是宽带多媒体通信。
第三代移动通信系统是一种能提供多种类型、高质量的多媒体业务,能实现全球无缝覆盖,具有全球漫游能力,与固定网络相兼容,并以小型便携式终端在任何时候、任何地点进行任何种类的通信系统。由于其诸多优点,全世界各个运营商、生产厂家与广大用户对此产生浓厚的兴趣。
通用移动通信系统(UMTS,Universal Mobile TelecommunicationsSystem)是采用宽带码分多址接入(WCDMA,Wideband Code DivisionMultiple Access)空中接口技术的第三代移动通信系统,通常也把UMTS系统称为WCDMA通信系统。下面以UMTS为例进行说明。
图1所示为现有技术的基于R5的UMTS的网络构架。UMTS系统采用了与第二代移动通信系统类似的结构,由UMTS陆地无线接入网(UTRAN,UMTS Territorial Radio Access Network)、核心网(CN)与用户设备(MS)构成,并且,该UMTS系统还保持了对全球移动通信系统(GSM)的兼容性,即GSM中的无线子系统(BSS)可以直接通过A接口和Gb接口接入CN。
其中,UTRAN用于处理所有与无线有关的功能,而CN处理UMTS系统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(CS,Circuit Switched Domain)和分组交换域(PS,Packet Switched Domain),分别支持话音和数据业务。
CS域包括移动交换中心服务器(MSC-Server),媒体网关(MGW)和网关移动业务交换中心服务器(GMSC-Server)等节点,其中,MSC-Server用于传输CS域的控制面数据,实现移动性管理,呼叫控制,鉴权加密等功能,GMSC-Server用于实现GMSC的呼叫控制和移动性控制的控制面功能,如实现呼入呼叫的路由以及和外部网通信完成网间结算等功能,MGW用于实现用户面数据的传输;PS域包括服务通用分组无线业务支持节点(SGSN),网关通用分组无线业务支持节点(GGSN)等节点,其中,SGSN用于传输PS域的控制面数据和用户面数据,实现路由转发,移动性管理,会话管理,鉴权加密等功能,GGSN主要负责和外部网络进行接口,同时,GGSN还负责实现用户面数据的传输。归属网络服务器(HSS)用于存储用户签约信息。设备标识寄存器(EIR)用于存储系统设备的标识信息。图1中的细实线表示控制面数据,粗实线表示用户面数据。
图2所示为现有技术的URTAN网络结构图。URTAN中包含有一个或一个以上无线网络子系统(RNS)。一个RNS由一个无线网络控制器(RNC)和一个或多个基站(NodeB)组成。RNC与CN之间的接口是Iu接口,NodeB和RNC通过Iub接口连接。在UTRAN内部,RNC之间通过Iur互联,Iur可以通过RNC之间的直接物理连接或通过传输网连接。
RNC用来分配和控制与之相连或相关的NodeB的无线资源,主要完成连接建立和断开、切换、宏分集合并、无线资源管理控制、功率控制以及组播广播控制功能等;如:执行系统信息广播与系统接入控制功能,切换和RNC迁移等移动性管理功能,宏分集合并、功率控制、无线承载分配等无线资源管理和控制功能。NodeB是WCDMA系统的基站,即无线收发信机,包括无线收发信机和基带处理部件,其主要功能是控制和分配小区的资源,完成Iub接口和Uu接口之间数据流的转换,如,扩频、调制、信道编码及解扩、解调、信道解码,还包括基带信号和射频信号的相互转换等,同时也参与一部分无线资源管理。
参见图1和图2,当用户申请应用某项业务时,首先与UTRAN建立无线资源控制(RRC)连接,即通过NodeB实现用户终端与RNC之间的RRC连接,实现接入网控制面承载;RRC连接建立成功后,由RNC根据用户所申请业务的不同,与核心网中的CS域内的MSC-Server或与PS域内的SGSN进行通信,MSC-Server或SGSN(MSC-Server/SGSN)通过HSS确定用户签约信息有效,且用户当前申请业务所需的CN资源可用后,CN中的MSC-Server/SGSN通过RNC和NodeB通知用户建立无线接入承载(RAB),即实现了接入网控制面承载,RAB的建立成功后,随之建立接入网用户面承载,即随之建立无线承载(RB)。之后,对于CS域的业务而言,用户再通过NodeB和RNC与MGW建立核心网用户面承载,实现用户面协议栈的功能;对于PS域的业务而言,用户再通过NodeB和RNC与SGSN建立核心网用户面承载,经GGSN实现用户面协议栈的功能。
从上述业务实现的过程可以看出,RNC中需要同时支持控制面协议栈和用户面协议栈的功能,同样,在SGSN中也需要同时支持控制面协议栈和用户面协议栈的功能,也就是说,在一个逻辑功能节点中,必须同时支持控制面和用户面协议栈的需求。
通常,用户面协议栈的要求更苛刻,有些功能需要专门的硬件支持;而控制面处理要求不高,可以采用一般的方法实现,随着数据业务的快速增长,用户面容量增长需求更迫切,而控制面容量增长需求则较为缓慢,由于控制面和用户面的处理要求不一样,因此控制面和用户面的通信能力要求相差很远,这样,如果一个节点内部必须同时支持控制面和用户面协议栈的功能,不但造成UMTS内传输资源的浪费,而且使未来扩容非常麻烦,这是因为,如果单个节点的功能过于复杂,将无法使用简单的IP网络建网机制搭建低成本的网络,从而导致组网非常麻烦。尤其当现有网络和IP网络互联时,组网的矛盾更加突出。因此,很可能严重阻碍未来业务的发展。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供无线网络系统及应用无线网络系统实现数据传输的方法,使用户面数据和控制面数据完全分离,以使UMTS网络能够更加高效地使用传输资源,并且使组网更加便利,更加适应未来通信业务和通信技术的发展。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种无线网络系统,包括MSC-Server,该无线网络系统至少还包括:无线收发信机(RTS),用于实现RNC控制面功能的无线接入网络服务器(RAN-Server),用于实现RNC用户面功能、SGSN用户面功能和MGW功能的统一网关(UGW),以及用于实现SGSN控制面功能的服务通用分组无线业务支持节点服务器(SGSN-Server),其中,
所述RTS,用于实现与用户终端之间用户面数据和控制面数据的无线发射和接收;
所述RAN-Server,用于接收经UGW转发的来自用户终端的控制面数据,经UGW和RTS建立与用户终端之间的RRC的传输承载及接入网的用户面数据承载,经RTS建立与用户终端之间的无线链路,实现无线网络层传输;
所述SGSN-Server,用于接收PS域的控制面数据,并验证该发起请求的用户终端合法且核心网当前能够为该用户终端提供其所需的服务后,建立UGW到外部网络中的目标网关的用户面数据传输承载,实现传输网络层传输;
所述MSC-Server,用于接收CS域的控制面数据,并验证该发起请求的用户终端合法且核心网当前能够为该用户终端提供其所需的服务后,建立UGW到外部网络中的目标网关的用户面数据传输承载,实现传输网络层传输;
所述UGW,用于转发经RTS的来自用户终端的控制面数据至RAN-Server、MSC-Server或SGSN-Server,或者,用于转发来自用户终端的用户面数据至外部网络中的目标网关。
较佳地,所述RTS与RAN-Server之间使用RTS应用协议栈作为无线网络层传输承载,使用SCTP及IP,或者,使用异步传输模式(ATM)作为传输网络层承载。
较佳地,所述RTS与UGW之间使用Tt用户部分TtUP协议栈作为无线网络层传输承载,使用UDP及IP,或者,使用ATM作为传输网络层承载。
较佳地,所述UGW与RAN-Server、MSC-Server或SGSN-Server之间,使用ITU-T的H.248协议栈或IETF的MEGACO协议栈作为无线网络层传输承载,使用SCTP及IP,或者,使用ATM作为传输网络层承载。
较佳地,所述RTS、RAN-Server、SGSN-Server、MSC-Server和UGW为不同的逻辑节点,其存在于相同或不同的物理节点上。
一种无线网络系统,包括CS域,该无线网络系统至少还包括:RTS,用于实现RNC控制面功能的RAN-Server,用于实现RNC用户面功能和SGSN用户面功能的UGW,以及用于实现SGSN控制面功能的SGSN-Server,其中,
所述RTS,用于实现与用户终端之间用户面数据和控制面数据的无线发射和接收;
所述RAN-Server,用于接收经UGW转发的来自用户终端的控制面数据,经UGW和RTS建立与用户终端之间的RRC的传输承载及接入网的用户面数据承载,经RTS建立与用户终端之间的无线链路,实现无线网络层传输;
所述SGSN-Server,用于接收PS域的控制面数据,并验证该发起请求的用户终端合法且核心网当前能够为该用户终端提供其所需的服务后,建立UGW到外部网络中的目标网关的用户面数据传输承载,实现传输网络层传输;
所述UGW,用于转发经RTS的来自用户终端的控制面数据至RAN-Server、SGSN-Server或CS域,或者,用于转发来自用户终端的PS域中的用户面数据至外部网络中的目标网关或CS域。
较佳地,所述CS域内至少包括MSC-Server和MGW,其中,
所述MSC-Server,用于接收CS域的控制面数据,并验证该发起请求的用户终端合法且核心网当前能够为该用户终端提供其所需的服务后,建立MGW到外部网络中的目标网关的用户面数据传输承载,实现传输网络层传输;
所述MGW,用于接收经UGW转发的来自用户终端的CS域业务数据后,直接将该业务数据发送至外部网络中的目标网关。
较佳地,所述RTS与RAN-Server之间使用RTS应用协议栈作为无线网络层传输承载,使用SCTP及IP,或者,使用ATM作为传输网络层承载。
较佳地,所述RTS与UGW之间使用Tt用户部分TtUP协议栈作为无线网络层传输承载,使用UDP及IP,或者,使用ATM作为传输网络层承载。
较佳地,所述UGW与RAN-Server、SGSN-Server或MSC-Server,使用ITU-T的H.248协议栈或IETF的MEGACO协议栈作为无线网络层传输承载,使用SCTP及IP,或者,使用ATM作为传输网络层承载;所述UGW与MGW之间使用标准的TCP/IP协议栈作为无线网络层传输承载,或者,使用ATM作为传输网络层承载。
一种无线网络系统,包括MSC-Server,该无线网络系统至少还包括:RTS,用于实现RNC控制面功能的RAN-Server,用于实现RNC用户面功能和MGW功能的UGW,用于实现SGSN控制面功能的SGSN-Server,和用于实现SGSN用户面功能的PS域媒体网关(P-MGW),其中,
所述RTS,用于实现与用户终端之间用户面数据和控制面数据的无线发射和接收;
所述RAN-Server,用于接收经UGW转发的来自用户终端的控制面数据,经UGW和RTS建立与用户终端之间的RRC的传输承载及接入网的用户面数据承载,经RTS建立与用户终端之间的无线链路,实现无线网络层传输;
所述MSC-Server,用于接收CS域的控制面数据,并验证该发起请求的用户终端合法且核心网当前能够为该用户终端提供其所需的服务后,建立UGW到外部网络中的目标网关的用户面数据传输承载,实现传输网络层传输;
所述UGW,用于转发经RTS的来自用户终端的控制面数据至RAN-Server、MSC-Server或SGSN-Server,或者,用于转发来自用户终端的用户面数据至外部网络中的目标网关或P-MGW;
所述SGSN-Server,用于接收PS域的控制面数据,验证该发起请求的用户终端合法且核心网当前能够为该用户终端提供其所需的服务后,建立P-MGW到外部网络中的目标网关的用户面数据传输承载,实现传输网络层传输;
所述P-MGW,用于接收经UGW转发的来自用户终端的PS域中的业务数据后,直接将该业务数据发送至外部网络中的目标网关。
较佳地,所述RTS与RAN-Server之间使用RTS应用协议栈作为无线网络层传输承载,使用SCTP及IP,或者,使用ATM作为传输网络层承载。
较佳地,所述RTS与UGW之间使用Tt用户部分TtUP协议栈作为无线网络层传输承载,使用UDP及IP,或者,使用ATM作为传输网络层承载。
较佳地,所述UGW与RAN-Server、MSC-Server及SGSN-Server之间,使用ITU-T的H.248协议栈或IETF的MEGACO协议栈作为无线网络层传输承载,使用SCTP及IP,或者,使用ATM作为传输网络层承载,
较佳地,所述UGW与P-MGW之间使用标准的TCP/IP协议栈作为无线网络层传输承载,或者,使用ATM作为传输网络层承载。
一种实现数据传输的方法,包括以下步骤:
a、RAN-Server接收来自用户终端的接入请求后,建立接入无线链路,同时建立与用户终端之间的RRC连接;
b、RAN-Server接收到来自用户终端的业务请求后,建立传输数据的无线链路,同时建立接入网的用户数据传输承载,并将接入网的用户数据传输承载配置成功的信息发送给该请求业务所属域内的资源管理服务器,由该资源管理服务器建立UGW与外部网络中的目标网关之间的用户数据传输承载;
c、UGW接收到经RTS转发的来自用户终端的业务数据后,直接将该业务数据发送给外部网络中的目标网关,实现业务数据传输。
较佳地,步骤a所述建立接入无线链路的方法为:
RAN-Server接收到接入请求后,根据无线资源管理算法判断接入网当前资源足够允许接纳该用户后,直接给RTS发送配置信息,建立使用户终端能够接入的无线链路。
较佳地,当无线层2协议全部承载于RTS中时,步骤a所述建立与用户终端之间的RRC连接的方法为:
RAN-Server通过UGW向RTS发送配置信息,配置RTS中的无线层2协议栈,建立RAN-Server与用户终端之间的RRC连接;并且,在RRC连接建立完毕后,RAN-Server通过UGW和RTS向用户终端发送RRC连接建立成功的信息。
较佳地,当无线层2协议全部承载于UGW中时,步骤a所述建立与用户终端之间的RRC连接的方法为:
RAN-Server向UGW发送配置信息,配置UGW中的无线层2协议栈,建立RAN-Server与用户终端之间的RRC连接;并且,在RRC连接建立完毕后,RAN-Server通过UGW和RTS向用户终端发送RRC连接建立成功的信息。
较佳地,步骤b所述建立传输数据的无线链路,包括以下步骤:
b1、RAN-Server接收到经UGW转发的来自用户终端的业务请求后将其封装,然后再通过UGW将该请求发送给该业务所属域内的资源管理服务器;
b2、该资源管理服务器判断该用户终端合法,且核心网当前能够为该用户终端提供其所需的服务后,经UGW向RAN-Server发送无线接入承载建立请求;
b3、RAN-Server接收到步骤b2所述请求后,直接给RTS发送配置信息,建立传输数据的无线链路。
较佳地,当无线层2协议全部承载于RTS中时,步骤b所述建立接入网的用户数据传输承载的方法为:RAN-Server通过UGW向RTS发送配置信息,配置RTS中的无线层2协议栈,建立接入网的用户数据传输承载。
较佳地,当无线层2协议全部承载于UGW中时,步骤b所述建立接入网的用户数据传输承载的方法为:RAN-Server向UGW发送配置信息,配置UGW中的无线层2协议栈,建立接入网的用户数据传输承载。
较佳地,步骤b所述RAN-Server通过UGW向该业务所属域内的资源管理服务器发送接入网的用户数据传输承载建立成功的信息。
较佳地,步骤b所述建立UGW与外部网络中的目标网关之间的用户数据传输承载的方法为:
资源管理服务器接收到接入网的用户数据传输承载配置成功的信息后,分配核心网资源,向UGW发送配置信息,建立UGW与外部网络中的目标网关之间的用户数据传输承载。
较佳地,对于CS域的业务,所述资源管理服务器为MSC-Server;对于PS域的业务,所述资源管理服务器为SGSN-Server。
一种实现数据传输的方法,包括以下步骤:
a、RAN-Server接收到来自用户终端的接入请求后,建立接入无线链路,同时建立与用户终端之间的RRC连接;
b、RAN-Server接收到来自用户终端的业务请求后,建立传输数据的无线链路,同时建立接入网的用户数据传输承载;并将接入网的用户数据传输承载配置成功的信息发送给该请求业务所属域内的资源管理服务器,由CS域内的资源管理服务器建立MGW与外部网络中的目标网关之间的用户数据传输承载,由PS域内的该资源管理服务器建立UGW与外部网络中的目标网关之间的用户数据传输承载;
c、UGW接收到经RTS转发的来自用户终端的业务数据后,判断是CS域的业务数据还是PS域的业务数据,如果是PS域的业务数据,则直接将该业务数据发送给外部网络中的目标网关,实现业务数据传输,如果是CS域的业务数据,则将该业务数据传送给MGW,由MGW直接将该业务数据发送给外部网络中的目标网关。
较佳地,步骤a所述建立使用户终端能够接入的无线链路的方法为:
RAN-Server接收到经RTS和UGW转发的来自用户终端的接入请求后,根据无线资源管理算法判断接入网当前资源足够允许接纳该用户后,直接给RTS发送配置信息,建立接入无线链路。
较佳地,当无线层2协议全部承载于RTS中时,步骤a所述建立与用户终端之间的RRC连接的方法为:
RAN-Server通过RTS和UGW向RTS发送配置信息,配置RTS中的无线层2协议栈,建立RAN-Server与用户终端之间的RRC连接;并且,在RRC连接建立完毕后,RAN-Server通过UGW和RTS向用户终端发送RRC连接建立成功的信息。
较佳地,当无线层2协议全部承载于UGW中时,步骤a所述建立与用户终端之间的RRC连接的方法为:
RAN-Server向UGW发送配置信息,配置UGW中的无线层2协议栈,建立RAN-Server与用户终端之间的RRC连接;并且,在RRC连接建立完毕后,RAN-Server通过UGW和RTS向用户终端发送RRC连接建立成功的信息。
较佳地,步骤b所述建立传输数据的无线链路,包括以下步骤:
b1、RAN-Server接收到经RTS和UGW转发的来自用户终端的业务请求后将其封装,然后再通过UGW将该请求发送给该业务所属域内的资源管理服务器;
b2、该资源管理服务器判断该用户终端合法,且核心网当前能够为该用户终端提供其所需的服务后,经UGW向RAN-Server发送无线接入承载建立请求;
b3、RAN-Server接收到步骤b2所述请求后,直接给RTS发送配置信息,建立传输数据的无线链路。
较佳地,当无线层2协议全部承载于RTS中时,步骤b所述建立接入网的用户数据传输承载的方法为:RAN-Server通过UGW向RTS发送配置信息,配置RTS中的无线层2协议栈,建立接入网的用户数据传输承载。
较佳地,当无线层2协议全部承载于UGW中时,步骤b所述建立接入网的用户数据传输承载的方法为:RAN-Server向UGW发送配置信息,配置UGW中的无线层2协议栈,建立接入网的用户数据传输承载。
较佳地,步骤b所述RAN-Server通过UGW向该业务所属域内的资源管理服务器发送接入网的用户数据传输承载建立成功的信息。
较佳地,步骤b所述建立UGW和MGW与外部网络中的目标网关之间的用户数据传输承载的方法为:
所属域内的资源管理服务器接收到接入网的用户数据传输承载配置成功的信息后,分配核心网资源,向UGW或MGW发送配置信息,建立UGW或MGW与外部网络中的目标网关之间的用户数据传输承载。
较佳地,所述CS域的资源管理服务器为MSC-Server;所述PS域的资源管理服务器为SGSN-Server。
一种实现数据传输的方法,其特征在于,包括以下步骤:
a、RAN-Server接收到来自用户终端的接入请求后,建立接入无线链路,同时建立与用户终端之间的RRC连接;
b、RAN-Server接收到来自用户终端的业务请求后,建立传输数据的无线链路,同时建立接入网的用户数据传输承载;并将接入网的用户数据传输承载配置成功的信息发送给该请求业务所属域内的资源管理服务器,由CS域内的资源管理服务器建立UGW与外部网络中的目标网关之间的用户数据传输承载,由PS域内的该资源管理服务器建立P-MGW与外部网络中的目标网关之间的用户数据传输承载;
c、UGW接收到经RTS转发的来自用户终端的业务数据后,判断是CS域的业务数据还是PS域的业务数据,如果是CS域的业务数据,则直接将该业务数据发送给外部网络中的目标网关,实现业务数据传输,如果是PS域的业务数据,则将该业务数据传送给P-MGW,由P-MGW直接将该业务数据发送给外部网络中的目标网关。
较佳地,步骤a所述建立使用户终端能够接入的无线链路的方法为:
RAN-Server接收到经RTS和UGW转发的来自用户终端的接入请求后,根据无线资源管理算法判断接入网当前资源足够允许接纳该用户后,直接给RTS发送配置信息,建立接入无线链路。
较佳地,当无线层2协议全部承载于RTS中时,步骤a所述建立与用户终端之间的RRC连接的方法为:
RAN-Server通过RTS和UGW向RTS发送配置信息,配置RTS中的无线层2协议栈,建立RAN-Server与用户终端之间的RRC连接;并且,在RRC连接建立完毕后,RAN-Server通过UGW和RTS向用户终端发送RRC连接建立成功的信息。
较佳地,当无线层2协议全部承载于UGW中时,步骤a所述建立与用户终端之间的RRC连接的方法为:
RAN-Server向UGW发送配置信息,配置UGW中的无线层2协议栈,建立RAN-Server与用户终端之间的RRC连接;并且,在RRC连接建立完毕后,RAN-Server通过UGW和RTS向用户终端发送RRC连接建立成功的信息。
较佳地,步骤b所述建立传输数据的无线链路,包括以下步骤:
b1、RAN-Server接收到经RTS和UGW转发的来自用户终端的业务请求后将其封装,然后再通过UGW将该请求发送给该业务所属域内的资源管理服务器;
b2、该资源管理服务器判断该用户终端合法,且核心网当前能够为该用户终端提供其所需的服务后,经UGW向RAN-Server发送无线接入承载建立请求;
b3、RAN-Server接收到步骤b2所述请求后,直接给RTS发送配置信息,建立传输数据的无线链路。
较佳地,当无线层2协议全部承载于RTS中时,步骤b所述建立接入网的用户数据传输承载的方法为:RAN-Server通过UGW向RTS发送配置信息,配置RTS中的无线层2协议栈,建立接入网的用户数据传输承载。
较佳地,当无线层2协议全部承载于UGW中时,步骤b所述建立接入网的用户数据传输承载的方法为:RAN-Server向UGW发送配置信息,配置UGW中的无线层2协议栈,建立接入网的用户数据传输承载。
较佳地,步骤b所述RAN-Server通过UGW向该业务所属域内的资源管理服务器发送接入网的用户数据传输承载建立成功的信息。
较佳地,步骤b所述建立UGW或P-MGW与外部网络中的目标网关之间的用户数据传输承载的方法为:
所属域内的资源管理服务器接收到接入网的用户数据传输承载配置成功的信息后,分配核心网资源,向UGW或P-MGW发送配置信息,建立UGW或P-MGW与外部网络中的目标网关之间的用户数据传输承载。
较佳地,所述CS域的资源管理服务器为MSC-Server;所述PS域的资源管理服务器为SGSN-Server。
应用本发明所述系统,使RNC的控制面功能在一个逻辑节点中实现,SGSN的控制面功能在一个逻辑节点中实现;使RNC中的用户面功能,SGSN中的用户面功能以及CS域的MGW这三部分功能放在一个逻辑节点中实现,或者,使RNC中的用户面功能和SGSN中的用户面功能放在一个逻辑节点中实现,仍保持现有的MGW;或者,使RNC中的用户面功能和现有的MGW放在同一个逻辑节点中实现,将SGSN中的用户面功能放置在一个单独的逻辑节点中实现,该逻辑节点类似于CS域中的MGW。
应用本发明所述方法:在建立了接入网用户数据传输承载和核心网用户数据传输承载后,处理用户面功能的逻辑节点接收到来自用户终端的业务数据,不经过处理控制面功能的逻辑节点,直接至外部网的目标网关,从而实现了用户面数据和控制面数据完全分离的传输数据的方式。
应用本发明所述系统及方法,使得处理控制面和用户面数据的节点在逻辑上完全分离,让网络朝着分布式架构方向发展,使得网络能够更加高效地使用传输资源,以适应未来通信业务和通信技术的发展。应用本发明,对于一个节点而言,其功能得到了简化,增加了组网的便利性,更利于新技术和新业务的应用。同时,这种分布式的架构将更加便于IP相关技术在无线网络架构中的应用。
附图说明
图1所示为现有技术的基于R5的UMTS的网络架构;
图2所示为现有技术的URTAN网络结构图;
图3所示为应用本发明的一种无线网络系统示意图;
图4所示为应用本发明的另一种无线网络系统示意图;
图5所示为应用本发明的再一种无线网络系统示意图;
图6所示为应用本发明的Tt系列接口协议栈模型示意图;
图7所示为应用本发明的U系列接口协议栈模型示意图;
图8所示为应用本发明图3所示无线网络系统的实现数据传输的的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图再对本发明做进一步地详细说明。
本发明的思路是:本着用户面和控制面完全分离的原则提出全新的无线网络系统,将现有NodeB称为无线收发信机(RTS,Radio TranSceiver),将现有的RNC中的控制面功能放到无线接入网络服务器(RAN-Server)中实现,将现有的SGSN中的控制面功能放到服务通用分组无线业务支持节点服务器(SGSN-Server)中实现。将RNC中的用户面功能,SGSN中的用户面功能以及CS域的MGW这三部分功能放在一个逻辑节点中实现,并称该节点为统一网关(UGW,Unified Gateway),或者,将RNC中的用户面功能和SGSN中的用户面功能放在一个逻辑节点中实现,仍保持现有的MGW;或者,将RNC中的用户面功能和现有的MGW放在同一个逻辑节点中实现,将SGSN中的用户面功能放置在一个单独的逻辑节点中实现,该逻辑节点类似于CS域中的MGW。下面对上述情况分别说明。
图3所示为应用本发明的一种无线网络架构示意图。该无线网络架构包括:用于实现与用户终端300之间用户面数据和控制面数据的无线发射和接收的RTS 301,用于实现RNC控制面功能的RAN-Server 302,用于实现RNC用户面功能、SGSN用户面功能和MGW功能的UGW 303,用于实现SGSN控制面功能的SGSN-Server 305,以及MSC-Server 304。并且,定义RTS 301与RAN-Server 302之间的接口为Tt-c;RTS 301与UGW 303之间的接口为Tt-u,UGW 303与RAN-Server 302之间的接口为Uran;UGW 303与MSC-Server 304之间的接口为Ucs;UGW 303与SGSN-Server 305之间的接口为Ups。
其中,RTS 301通过空口用于实现与用户终端300之间用户面数据和控制面数据的无线发射和接收;RAN-Server 302用于接收经UGW 303转发的来自用户终端300的控制信令,经UGW 303和RTS 301建立与用户终端300之间的RRC的传输承载及接入网的用户面数据承载,同时通过Tt-c接口经RTS 301建立与用户终端300之间的无线链路,实现无线网络层传输;SGSN-Server 305用于接收PS域的控制面数据,验证请求业务的用户终端合法且核心网当前能够为该用户终端提供其所需的服务后,经Ups配置UGW303以建立UGW 303到外部网络中的目标网关的用户面数据传输承载,实现传输网络层传输;MSC-Server 304用于接收CS域的控制面数据,验证请求业务的用户终端300合法且核心网当前能够为该用户终端提供服务后,经Ucs接口配置UGW 303以建立UGW 303到外部网络中的目标网关的用户面数据传输承载,实现传输网络层传输;UGW 303用于转发经RTS 301的来自用户终端的控制面数据至RAN-Server 302、MSC-Server 304或SGSN-Server 305,或者,用于转发来自用户终端300的用户面数据至外部网络中的目标网关。以上所述RTS、RAN-Server、SGSN-Server、MSC-Server和UGW为逻辑上分离的节点,可在相同或不同的物理设备中。
图4所示为应用本发明的另一种无线网络系统示意图。图3所示无线网络系统是将RNC的用户面功能、SGSN的用户面功能和MGW的功能都放到UGW中,而图4所示网络系统是,将RNC的用户面功能和SGSN的用户面功能放到UGW中,并保持现有无线网络系统中的MGW不变。这样,图4所示无线网络系统包括CS域,CS域内至少包括MSC-Server 304和MGW 406;图4所示无线网络系统还包括RTS 301、用于实现RNC控制面功能的RAN-Server 302、用于实现RNC用户面功能和SGSN用户面功能的统一网关UGW 303和用于实现SGSN控制面功能的SGSN-Server 305。并且,定义RTS 301与RAN-Server 302之间的接口为Tt-c;RTS 301与UGW 303303之间的接口为Tt-u,UGW 303与RAN-Server 302之间的接口为Uran;UGW 303与MSC-Server 304之间的接口为Ucs;UGW 303与SGSN-Server305之间的接口为Ups,而UGW 303与MGW406之间的接口为标准的TCP/IP接口,MGW406与MSC-Server 304之间的接口为现有的Mc接口。
其中,RTS 30 1用于实现与用户终端之间用户面数据和控制面数据的无线发射和接收;RAN-Server 302用于接收经UGW 303转发的来自用户终端的控制面数据,经UGW 303和RTS 301建立与用户终端之间的无线资源控制RRC的传输承载及接入网的用户面数据承载,经RTS 301建立与用户终端之间的无线链路,实现无线网络层传输;SGSN-Server 305用于接收PS域的控制面数据,并验证该发起请求的用户终端合法且核心网当前能够为该用户终端提供其所需的服务后,配置UGW 303并建立UGW 303到外部网络中的目标网关的用户面数据传输承载,实现传输网络层传输;UGW 303用于转发经RTS 301的来自用户终端的控制面数据至RAN-Server 302、SGSN-Server 305或CS域,或者,用于转发来自用户终端的PS域中的用户面数据至外部网络中的目标网关或CS域。
CS域中的MSC-Server 304用于接收CS域的控制面数据,并验证该发起请求的用户终端合法且核心网当前能够为该用户终端提供其所需的服务后,建立CS域内的MGW 406到外部网络中的目标网关的用户面数据传输承载,实现传输网络层传输;MGW 406接收经UGW 303转发的来自用户终端的CS域业务数据后,直接将该业务数据发送至外部网络中的目标网关。
图5所示为应用本发明的再一种无线网络系统示意图。与图3所示无线网络系统相比,图5所示网络系统是,将RNC的用户面功能和现有无线网络系统中MGW放到UGW中,并且,将SGSN的用户面功能单独设置在一个逻辑节点上并称该逻辑节点为分组域媒体网关(P-MGW)。这样,图5所示无线网络系统包括MSC-Server 304,RTS 301,用于实现RNC控制面功能的RAN-Server 302,用于实现RNC用户面功能和MGW功能的UGW 303,用于实现SGSN控制面功能的SGSN-Server 305,以及用于实现SGSN用户面功能的P-MGW 506。并且,定义RTS 301与RAN-Server 302之间的接口为Tt-c;RTS 301与UGW 303之间的接口为Tt-u,UGW 303与RAN-Server302之间的接口为Uran;UGW 303与MSC-Server 304之间的接口为Ucs;UGW 303与SGSN-Server 305之间的接口为Ups,UGW 303与P-MGW 506之间的接口为标准的TCP/IP接口,P-MGW 506与SGSN-Server 305之间的接口为现有的Mc接口。
其中,RTS 301用于实现与用户终端之间用户面数据和控制面数据的无线发射和接收;RAN-Server 302用于接收经UGW 303转发的来自用户终端的控制面数据,经UGW 303和RTS 301建立与用户终端之间的无线资源控制RRC的传输承载及接入网的用户面数据承载,经RTS 301建立与用户终端之间的无线链路,实现无线网络层传输;MSC-Server 304用于接收CS域的控制面数据,并验证该发起请求的用户终端合法且核心网当前能够为该用户终端提供其所需的服务后,建立UGW 303到外部网络中的目标网关的用户面数据传输承载,实现传输网络层传输;UGW 303用于转发经RTS 301的来自用户终端的控制面数据至RAN-Server 302、MSC-Server 304或SGSN-Server 305,或者,用于转发来自用户终端的用户面数据至外部网络中的目标网关或P-MGW 506;SGSN-Server 305用于接收PS域的控制面数据,验证该发起请求的用户终端合法且核心网当前能够为该用户终端提供其所需的服务后,建立PS域的P-MGW 506到外部网络中的目标网关的用户面数据传输承载,实现传输网络层传输;P-MGW 506用于接收经UGW 303转发的来自用户终端的PS域中的业务数据后,直接将该业务数据发送至外部网络中的目标网关。
上述三种无线网络系统中,RTS与RAN-Server之间的Tt-c接口使用RTS应用协议栈(RTSAP)作为无线网络层传输承载,该RTSAP协议类似于现有的网络中RNC和SGSN之间的RANAP协议(RAN ApplicationProtocol),使用流控制传输协议(SCTP)及国际互联(IP)协议,或者,使用异步传输模式(ATM)作为传输网络层承载。上述RTS与UGW之间的Tt-u接口使用Tt用户部分(TtUP)协议栈作为无线网络层传输承载,使用用户数据协议(UDP)及IP协议,或者,使用ATM作为传输网络层承载。上述Tt系列协议接口协议栈模型如图6所示。
上述三种网络系统中,UGW与RAN-Server之间的Uran接口,UGW与MSC-Server之间的Ucs接口,以及UGW与SGSN-Server之间的Ups接口,均使用ITU-T的H.248协议栈或IETF的媒体网关控制协议(MEGACO,Media Gateway Control)协议栈作为无线网络层传输承载,使用SCTP及IP协议,或者,使用ATM作为传输网络层承载。上述U系列协议接口协议栈模型如图7所示。
对于图4,UGW与MGW之间,使用标准的TCP/IP协议栈作为无线网络层传输承载,或者,使用ATM作为传输网络层承载。
对于图5,UGW与P-MGW之间,使用标准的TCP/IP协议栈作为无线网络层传输承载,或者,使用ATM作为传输网络层承载。
由于无线网络架构中的节点所拥有的协议栈与其所拥有接口的协议栈相对应,因此,RTS中承载有空口协议栈(PHY)、控制面的RTSAP协议栈,TtUP协议栈,以及传输层协议栈;RAN-Server中承载有控制面的RRC和无线资源管理(RRM,Radio Resource Management)协议栈,H.248协议栈,控制面的RSCAP(RSC Application Protocol)协议栈以及传输层协议栈;UGW中承载有用户面的无线层2协议栈即分组数据聚合协议(PDCP,Packet DataConvergence Protocol)、广播组播控制(BMC,Broadcast Multicast Control)、无线链路控制(RLC)和介质访问控制(MAC)协议栈,以及用户面的H.248和GTP(GPRS Tunneling Protocol)协议栈;SGSN-Server中承载有控制面的SM(Session Management)、GMM(GPRS Mobility Management)、RSCAP(RSC Application Protocol),H.248协议栈,传输层协议栈,以及与核心网中其他节点接口所必须包含的协议栈;MSC-Server中承载有控制面的CM、MM和H.248协议栈,传输层协议栈,以及与核心网中其他节点接口所必须包含的协议栈。上述RSCAP类似于现有网络中NodeB和RNC之间的NBAP协议(NodeB Application Protocol),MGW及P-MGW中均承载有TCP/IP接口协议栈以及H.248协议栈。
另外,RTS中还可以承载有用户面的无线层2协议栈即PDCP、BMC、RLC和MAC协议栈,此时,在UGW中将不再承载有无线层2协议栈,或者,在RTS中可以承载有用户面的无线层2协议中的部分协议栈,在UGW中承载有无线层2协议中的其余部分协议栈,例如,在RTS中可以承载有RLC和MAC协议栈,在UGW中承载有PDCP和BMC协议栈。
下面具体说明应用本发明的无线网络系统实现通信的方法。
图8所示为应用本发明图3所示无线网络系统的实现数据传输的的流程示意图。在本实施例中,假设在RTS中承载有无线层2协议栈即PDCP、BMC、RLC和MAC协议栈,用户终端需使用PS域中的数据业务。
步骤801,用户终端在发起业务之前,需要建立到核心网的连接,以便和业务平台上的业务服务器取得联系,在建立用户终端到核心网的连接之前首先应该建立到接入网的连接,因此,用户终端首先发起连接请求;
步骤802~步骤803,RTS收到此请求消息后,将其封装成TtUP消息,通过Tt-u接口发到UGW,再由UGW通过Uran接口将该请求传给RAN-Server;
步骤804~步骤805,RAN-Server接收到上述请求后,根据无线资源管理算法判断接入网当前资源足够允许接纳该用户时,直接通过Tt-c接口向RTS发送配置消息,建立接入无线链路,该配置消息格式由RTSAP规定;同时,RAN-Server发送配置无线层2协议栈的信息,由于本实施例是在RTS中承载有无线层2协议栈,因此,该信息经Uran接口至UGW,再由UGW通过Tt-u接口转发至RTS,配置RTS中的无线层2协议栈即配置PDCP、BMC、RLC和MAC等,建立RAN-Server与用户终端之间的RRC连接;
在RRC连接建立完毕后,RAN-Server通过UGW和RTS向用户终端发送RRC连接建立成功的信息,至此,已成功地建立了RRC传输承载;
步骤806~步骤809,用户终端接收到RRC连接建立成功信息后,用户终端的非接入层协议栈发起真正的业务请求,该业务请求经过RTS的Tt-u接口到达UGW,再经Uran接口至RAN-Server,RAN-Server将接收到的业务请求封装后再通过Uran接口转发到UGW,由于是数据业务,UGW通过Ups接口将该封装后的消息会转发至SGSN-Server;
步骤810~步骤811,SGSN-Server接收到上述业务请求后,与HSS联系以判断该用户终端合法,且判断核心网当前能够为该用户终端提供其所需的服务后,向RAN-Server发送无线接入承载建立请求,该请求通过Ups接口到达UGW,再由UGW通过Uran接口转发至RAN-Server;
步骤812~步骤813,RAN-Server接收到无线接入承载建立请求后,通过Tt-c接口给RTS发送配置信息,建立RAN-Server和RTS之间的传输数据的无线链路,该配置消息格式由RTSAP规定;同时,RAN-Server经Uran接口通过UGW向RTS发送配置信息,配置RTS中的无线层2协议栈,建立接入网的用户数据传输承载;
至此,建立了SGSN-Server和用户终端之间接入网的用户数据传输承载;
步骤814~步骤815,在接入网的用户数据传输承载建立完毕后,RAN-Server通过UGW向SGSN-Server发送接入网的用户数据传输承载建立成功的信息;SGSN-Server接收到接入网的用户数据传输承载配置成功的信息后,分配核心网资源,通过Ups接口向UGW发送配置信息,建立UGW与外部网络中的目标网关之间的用户数据传输承载;
至此,建立了UGW与外部网络中的目标网关之间的用户数据传输承载;
步骤816~步骤818,用户终端发送业务数据到RTS,RTS通过Tt-u接口将数据转发至UGW,UGW不需经过SGSN-Server,直接将数据转发到外部网络中的目标网关,由此网关将用户数据传输到业务平台的业务服务器上。
至此,实现了控制面数据与用户面数据的分离通信。
上述实施例是在RTS中承载了无线层2协议栈即PDCP、BMC、RLC和MAC协议栈,如果在UGW中承载无线层2协议栈即PDCP、BMC、RLC和MAC协议栈,则在步骤804~步骤805中,建立了使用户终端能够接入的无线链路后,RAN-Server通过Uran接口向UGW发送配置信息,配置UGW中的无线层2协议栈,建立RAN-Server与用户终端之间的RRC连接;并且,在RRC连接建立完毕后,RAN-Server通过UGW和RTS向用户终端发送RRC连接建立成功的信息。相应地,在步骤812~步骤813中,RAN-Server经Uran接口向UGW发送配置信息,配置UGW中的无线层2协议栈,以建立接入网的用户数据传输承载。
如果在RTS中承载了部分无线层2协议栈,在UGW中承载了部分无线层2协议栈,例如,RTS中承载有RLC和MAC协议栈,在UGW中承载有PDCP和BMC协议栈,则在步骤804~步骤805中,建立了使用户终端能够接入的无线链路后,RAN-Server既要通过UGW向RTS发送配置信息,配置RTS中的无线层2协议栈,还要向UGW发送配置信息,配置UGW中的无线层2协议栈,以建立RAN-Server与用户终端之间的RRC连接。相应地,在步骤812~步骤813中,RAN-Server既要通过UGW向RTS发送配置信息,配置RTS中的无线层2协议栈,还要向UGW发送配置信息,配置UGW中的无线层2协议栈,以建立接入网的用户数据传输承载。
上述实施例中假设用户终端需使用PS域中的数据业务,如果用户终端需要使用CS域中的语音业务,将上述流程中的SGSN-Server替换为MSC-Server即可。
对于本发明图4所示无线网络系统实现数据传输的的流程与图8所示流程基本相同,其区别在于,由MSC-Server建立MGW与外部网络中的目标网关之间的用户数据传输承载,由SGSN-Server建立UGW与外部网络中的目标网关之间的用户数据传输承载;当UGW接收到经RTS转发的来自用户终端的业务数据后,判断是CS域的业务数据还是PS域的业务数据,如果是PS域的业务数据,则直接将该业务数据发送给外部网络中的目标网关,实现业务数据传输,如果是CS域的业务数据,则将该业务数据传送给MGW,由MGW直接将该业务数据发送给外部网络中的目标网关。其余相同部分在此不再重复叙述。
对于本发明图5所示无线网络系统实现数据传输的的流程与图8所示流程也基本相同,其区别在于,由SGSN-Server建立P-MGW与外部网络中的目标网关之间的用户数据传输承载,由MSC-Server建立UGW与外部网络中的目标网关之间的用户数据传输承载;当UGW接收到经RTS转发的来自用户终端的业务数据后,判断是CS域的业务数据还是PS域的业务数据,如果是CS域的业务数据,则直接将该业务数据发送给外部网络中的目标网关,实现业务数据传输,如果是PS域的业务数据,则将该业务数据传送给P-MGW,由P-MGW直接将该业务数据发送给外部网络中的目标网关。其余相同部分在此不再重复叙述。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (45)
1、一种无线网络系统,包括移动交换中心服务器MSC-Server,其特征在于,该无线网络系统至少还包括:无线收发信机RTS,用于实现无线网络控制器RNC控制面功能的无线接入网络服务器RAN-Server,用于实现RNC用户面功能、服务通用分组无线业务支持节点SGSN用户面功能和媒体网关MGW功能的统一网关UGW,以及用于实现SGSN控制面功能的服务通用分组无线业务支持节点服务器SGSN-Server,其中,
所述RTS,用于实现与用户终端之间用户面数据和控制面数据的无线发射和接收;
所述RAN-Server,用于接收经UGW转发的来自用户终端的控制面数据,经UGW和RTS建立与用户终端之间的无线资源控制RRC的传输承载及接入网的用户面数据承载,经RTS建立与用户终端之间的无线链路,实现无线网络层传输;
所述SGSN-Server,用于接收分组交换PS域的控制面数据,并验证该发起请求的用户终端合法且核心网当前能够为该用户终端提供其所需的服务后,建立UGW到外部网络中的目标网关的用户面数据传输承载,实现传输网络层传输;
所述MSC-Server,用于接收电路交换CS域的控制面数据,并验证该发起请求的用户终端合法且核心网当前能够为该用户终端提供其所需的服务后,建立UGW到外部网络中的目标网关的用户面数据传输承载,实现传输网络层传输;
所述UGW,用于转发经RTS的来自用户终端的控制面数据至RAN-Server、MSC-Server或SGSN-Server,或者,用于转发来自用户终端的用户面数据至外部网络中的目标网关。
2、根据权利要求1所述的无线网络系统,其特征在于,所述RTS与RAN-Server之间使用RTS应用协议栈作为无线网络层传输承载,使用流控制传输协议SCTP及IP,或者,使用异步传输模式ATM作为传输网络层承载。
3、根据权利要求1所述的无线网络系统,其特征在于,所述RTS与UGW之间使用Tt用户部分TtUP协议栈作为无线网络层传输承载,使用UDP及IP,或者,使用ATM作为传输网络层承载。
4、根据权利要求1所述的无线网络系统,其特征在于,所述UGW与RAN-Server、MSC-Server或SGSN-Server之间,使用ITU-T的H.248协议栈或IETF的MEGACO协议栈作为无线网络层传输承载,使用SCTP及IP,或者,使用ATM作为传输网络层承载。
5、根据权利要求1所述的无线网络系统,其特征在于,所述RTS、RAN-Server、SGSN-Server、MSC-Server和UGW为不同的逻辑节点,其存在于相同或不同的物理节点上。
6、一种无线网络系统,包括CS域,其特征在于,该无线网络系统至少还包括:RTS,用于实现RNC控制面功能的RAN-Server,用于实现RNC用户面功能和SGSN用户面功能的UGW,以及用于实现SGSN控制面功能的SGSN-Server,其中,
所述RTS,用于实现与用户终端之间用户面数据和控制面数据的无线发射和接收;
所述RAN-Server,用于接收经UGW转发的来自用户终端的控制面数据,经UGW和RTS建立与用户终端之间的RRC的传输承载及接入网的用户面数据承载,经RTS建立与用户终端之间的无线链路,实现无线网络层传输;
所述SGSN-Server,用于接收PS域的控制面数据,并验证该发起请求的用户终端合法且核心网当前能够为该用户终端提供其所需的服务后,建立UGW到外部网络中的目标网关的用户面数据传输承载,实现传输网络层传输;
所述UGW,用于转发经RTS的来自用户终端的控制面数据至RAN-Server、SGSN-Server或CS域,或者,用于转发来自用户终端的PS域中的用户面数据至外部网络中的目标网关或CS域。
7、根据权利要求6所述的无线网络系统,其特征在于,所述CS域内至少包括MSC-Server和MGW,其中,
所述MSC-Server,用于接收CS域的控制面数据,并验证该发起请求的用户终端合法且核心网当前能够为该用户终端提供其所需的服务后,建立MGW到外部网络中的目标网关的用户面数据传输承载,实现传输网络层传输;
所述MGW,用于接收经UGW转发的来自用户终端的CS域业务数据后,直接将该业务数据发送至外部网络中的目标网关。
8、根据权利要求6或7所述的无线网络系统,其特征在于,所述RTS与RAN-Server之间使用RTS应用协议栈作为无线网络层传输承载,使用SCTP及IP,或者,使用ATM作为传输网络层承载。
9、根据权利要求6或7所述的无线网络系统,其特征在于,所述RTS与UGW之间使用Tt用户部分TtUP协议栈作为无线网络层传输承载,使用UDP及IP,或者,使用ATM作为传输网络层承载。
10、根据权利要求7所述的无线网络系统,其特征在于,所述UGW与RAN-Server、SGSN-Server或MSC-Server,使用ITU-T的H.248协议栈或IETF的MEGACO协议栈作为无线网络层传输承载,使用SCTP及IP,或者,使用ATM作为传输网络层承载;所述UGW与MGW之间使用标准的TCP/IP协议栈作为无线网络层传输承载,或者,使用ATM作为传输网络层承载。
11、一种无线网络系统,包括MSC-Server,其特征在于,该无线网络系统至少还包括:RTS,用于实现RNC控制面功能的RAN-Server,用于实现RNC用户面功能和MGW功能的UGW,用于实现SGSN控制面功能的SGSN-Server,和用于实现SGSN用户面功能的PS域媒体网关P-MGW,其中,
所述RTS,用于实现与用户终端之间用户面数据和控制面数据的无线发射和接收;
所述RAN-Server,用于接收经UGW转发的来自用户终端的控制面数据,经UGW和RTS建立与用户终端之间的RRC的传输承载及接入网的用户面数据承载,经RTS建立与用户终端之间的无线链路,实现无线网络层传输;
所述MSC-Server,用于接收CS域的控制面数据,并验证该发起请求的用户终端合法且核心网当前能够为该用户终端提供其所需的服务后,建立UGW到外部网络中的目标网关的用户面数据传输承载,实现传输网络层传输;
所述UGW,用于转发经RTS的来自用户终端的控制面数据至RAN-Server、MSC-Server或SGSN-Server,或者,用于转发来自用户终端的用户面数据至外部网络中的目标网关或P-MGW;
所述SGSN-Server,用于接收PS域的控制面数据,验证该发起请求的用户终端合法且核心网当前能够为该用户终端提供其所需的服务后,建立P-MGW到外部网络中的目标网关的用户面数据传输承载,实现传输网络层传输;
所述P-MGW,用于接收经UGW转发的来自用户终端的PS域中的业务数据后,直接将该业务数据发送至外部网络中的目标网关。
12、根据权利要求11所述的无线网络系统,其特征在于,所述RTS与RAN-Server之间使用RTS应用协议栈作为无线网络层传输承载,使用SCTP及IP,或者,使用ATM作为传输网络层承载。
13、根据权利要求11所述的无线网络系统,其特征在于,所述RTS与UGW之间使用Tt用户部分TtUP协议栈作为无线网络层传输承载,使用UDP及IP,或者,使用ATM作为传输网络层承载。
14、根据权利要求11所述的无线网络系统,其特征在于,所述UGW与RAN-Server、MSC-Server及SGSN-Server之间,使用ITU-T的H.248协议栈或IETF的MEGACO协议栈作为无线网络层传输承载,使用SCTP及IP,或者,使用ATM作为传输网络层承载。
15、根据权利要求11所述的无线网络系统,其特征在于,所述UGW与P-MGW之间使用标准的TCP/IP协议栈作为无线网络层传输承载,或者,使用ATM作为传输网络层承载。
16、一种应用如权利要求1所述的网络系统实现数据传输的方法,其特征在于,包括以下步骤:
a、RAN-Server接收来自用户终端的接入请求后,建立接入无线链路,同时建立与用户终端之间的RRC连接;
b、RAN-Server接收到来自用户终端的业务请求后,建立传输数据的无线链路,同时建立接入网的用户数据传输承载,并将接入网的用户数据传输承载配置成功的信息发送给该请求业务所属域内的资源管理服务器,由该资源管理服务器建立UGW与外部网络中的目标网关之间的用户数据传输承载;
c、UGW接收到经RTS转发的来自用户终端的业务数据后,直接将该业务数据发送给外部网络中的目标网关,实现业务数据传输。
17、根据权利要求16所述的方法,其特征在于,步骤a所述建立接入无线链路的方法为:
RAN-Server接收到接入请求后,根据无线资源管理算法判断接入网当前资源足够允许接纳该用户后,直接给RTS发送配置信息,建立使用户终端能够接入的无线链路。
18、根据权利要求16所述的方法,其特征在于,当无线层2协议全部承载于RTS中时,步骤a所述建立与用户终端之间的RRC连接的方法为:
RAN-Server通过UGW向RTS发送配置信息,配置RTS中的无线层2协议栈,建立RAN-Server与用户终端之间的RRC连接;并且,在RRC连接建立完毕后,RAN-Server通过UGW和RTS向用户终端发送RRC连接建立成功的信息。
19、根据权利要求16所述的方法,其特征在于,当无线层2协议全部承载于UGW中时,步骤a所述建立与用户终端之间的RRC连接的方法为:
RAN-Server向UGW发送配置信息,配置UGW中的无线层2协议栈,建立RAN-Server与用户终端之间的RRC连接;并且,在RRC连接建立完毕后,RAN-Server通过UGW和RTS向用户终端发送RRC连接建立成功的信息。
20、根据权利要求16所述的方法,其特征在于,步骤b所述建立传输数据的无线链路,包括以下步骤:
b1、RAN-Server接收到经UGW转发的来自用户终端的业务请求后将其封装,然后再通过UGW将该请求发送给该业务所属域内的资源管理服务器;
b2、该资源管理服务器判断该用户终端合法,且核心网当前能够为该用户终端提供其所需的服务后,经UGW向RAN-Server发送无线接入承载建立请求;
b3、RAN-Server接收到步骤b2所述请求后,直接给RTS发送配置信息,建立传输数据的无线链路。
21、根据权利要求20所述的方法,其特征在于,当无线层2协议全部承载于RTS中时,步骤b所述建立接入网的用户数据传输承载的方法为:RAN-Server通过UGW向RTS发送配置信息,配置RTS中的无线层2协议栈,建立接入网的用户数据传输承载。
22、根据权利要求20所述的方法,其特征在于,当无线层2协议全部承载于UGW中时,步骤b所述建立接入网的用户数据传输承载的方法为:RAN-Server向UGW发送配置信息,配置UGW中的无线层2协议栈,建立接入网的用户数据传输承载。
23、根据权利要求21或22所述的方法,其特征在于,步骤b所述RAN-Server通过UGW向该业务所属域内的资源管理服务器发送接入网的用户数据传输承载建立成功的信息。
24、根据权利要求21或22所述的方法,其特征在于,步骤b所述建立UGW与外部网络中的目标网关之间的用户数据传输承载的方法为:
资源管理服务器接收到接入网的用户数据传输承载配置成功的信息后,分配核心网资源,向UGW发送配置信息,建立UGW与外部网络中的目标网关之间的用户数据传输承载。
25、根据权利要求16所述的方法,其特征在于,对于CS域的业务,所述资源管理服务器为MSC-Server;对于PS域的业务,所述资源管理服务器为SGSN-Server。
26、一种应用如权利要求6所述无线网络系统实现数据传输的方法,其特征在于,包括以下步骤:
a、RAN-Server接收到来自用户终端的接入请求后,建立接入无线链路,同时建立与用户终端之间的RRC连接;
b、RAN-Server接收到来自用户终端的业务请求后,建立传输数据的无线链路,同时建立接入网的用户数据传输承载;并将接入网的用户数据传输承载配置成功的信息发送给该请求业务所属域内的资源管理服务器,由CS域内的资源管理服务器建立MGW与外部网络中的目标网关之间的用户数据传输承载,由PS域内的该资源管理服务器建立UGW与外部网络中的目标网关之间的用户数据传输承载;
c、UGW接收到经RTS转发的来自用户终端的业务数据后,判断是PS域的业务数据还是CS域的业务数据,如果是PS域的业务数据,则直接将该业务数据发送给外部网络中的目标网关,实现业务数据传输,如果是CS域的业务数据,则将该业务数据传送给MGW,由MGW直接将该业务数据发送给外部网络中的目标网关。
27、根据权利要求26所述的方法,其特征在于,步骤a所述建立使用户终端能够接入的无线链路的方法为:
RAN-Server接收到经RTS和UGW转发的来自用户终端的接入请求后,根据无线资源管理算法判断接入网当前资源足够允许接纳该用户后,直接给RTS发送配置信息,建立接入无线链路。
28、根据权利要求26所述的方法,其特征在于,当无线层2协议全部承载于RTS中时,步骤a所述建立与用户终端之间的RRC连接的方法为:
RAN-Server通过RTS和UGW向RTS发送配置信息,配置RTS中的无线层2协议栈,建立RAN-Server与用户终端之间的RRC连接;并且,在RRC连接建立完毕后,RAN-Server通过UGW和RTS向用户终端发送RRC连接建立成功的信息。
29、根据权利要求26所述的方法,其特征在于,当无线层2协议全部承载于UGW中时,步骤a所述建立与用户终端之间的RRC连接的方法为:
RAN-Server向UGW发送配置信息,配置UGW中的无线层2协议栈,建立RAN-Server与用户终端之间的RRC连接;并且,在RRC连接建立完毕后,RAN-Server通过UGW和RTS向用户终端发送RRC连接建立成功的信息。
30、根据权利要求26所述的方法,其特征在于,步骤b所述建立传输数据的无线链路,包括以下步骤:
b1、RAN-Server接收到经RTS和UGW转发的来自用户终端的业务请求后将其封装,然后再通过UGW将该请求发送给该业务所属域内的资源管理服务器;
b2、该资源管理服务器判断该用户终端合法,且核心网当前能够为该用户终端提供其所需的服务后,经UGW向RAN-Server发送无线接入承载建立请求;
b3、RAN-Server接收到步骤b2所述请求后,直接给RTS发送配置信息,建立传输数据的无线链路。
31、根据权利要求30所述的方法,其特征在于,当无线层2协议全部承载于RTS中时,步骤b所述建立接入网的用户数据传输承载的方法为:RAN-Server通过UGW向RTS发送配置信息,配置RTS中的无线层2协议栈,建立接入网的用户数据传输承载。
32、根据权利要求30所述的方法,其特征在于,当无线层2协议全部承载于UGW中时,步骤b所述建立接入网的用户数据传输承载的方法为:RAN-Server向UGW发送配置信息,配置UGW中的无线层2协议栈,建立接入网的用户数据传输承载。
33、根据权利要求31或32所述的方法,其特征在于,步骤b所述RAN-Server通过UGW向该业务所属域内的资源管理服务器发送接入网的用户数据传输承载建立成功的信息。
34、根据权利要求31或32所述的方法,其特征在于,步骤b所述建立UGW和MGW与外部网络中的目标网关之间的用户数据传输承载的方法为:
所属域内的资源管理服务器接收到接入网的用户数据传输承载配置成功的信息后,分配核心网资源,向UGW或MGW发送配置信息,建立UGW或MGW与外部网络中的目标网关之间的用户数据传输承载。
35、根据权利要求26所述的方法,其特征在于,所述CS域的资源管理服务器为MSC-Server;所述PS域的资源管理服务器为SGSN-Server。
36、一种应用如权利要求11所述无线网络系统实现数据传输的方法,其特征在于,包括以下步骤:
a、RAN-Server接收到来自用户终端的接入请求后,建立接入无线链路,同时建立与用户终端之间的RRC连接;
b、RAN-Server接收到来自用户终端的业务请求后,建立传输数据的无线链路,同时建立接入网的用户数据传输承载;并将接入网的用户数据传输承载配置成功的信息发送给该请求业务所属域内的资源管理服务器,由CS域内的资源管理服务器建立UGW与外部网络中的目标网关之间的用户数据传输承载,由PS域内的该资源管理服务器建立P-MGW与外部网络中的目标网关之间的用户数据传输承载;
c、UGW接收到经RTS转发的来自用户终端的业务数据后,判断是CS域的业务数据还是PS域的业务数据,如果是CS域的业务数据,则直接将该业务数据发送给外部网络中的目标网关,实现业务数据传输,如果是PS域的业务数据,则将该业务数据传送给P-MGW,由P-MGW直接将该业务数据发送给外部网络中的目标网关。
37、根据权利要求36所述的方法,其特征在于,步骤a所述建立使用户终端能够接入的无线链路的方法为:
RAN-Server接收到经RTS和UGW转发的来自用户终端的接入请求后,根据无线资源管理算法判断接入网当前资源足够允许接纳该用户后,直接给RTS发送配置信息,建立接入无线链路。
38、根据权利要求36所述的方法,其特征在于,当无线层2协议全部承载于RTS中时,步骤a所述建立与用户终端之间的RRC连接的方法为:
RAN-Server通过RTS和UGW向RTS发送配置信息,配置RTS中的无线层2协议栈,建立RAN-Server与用户终端之间的RRC连接;并且,在RRC连接建立完毕后,RAN-Server通过UGW和RTS向用户终端发送RRC连接建立成功的信息。
39、根据权利要求36所述的方法,其特征在于,当无线层2协议全部承载于UGW中时,步骤a所述建立与用户终端之间的RRC连接的方法为:
RAN-Server向UGW发送配置信息,配置UGW中的无线层2协议栈,建立RAN-Server与用户终端之间的RRC连接;并且,在RRC连接建立完毕后,RAN-Server通过UGW和RTS向用户终端发送RRC连接建立成功的信息。
40、根据权利要求36所述的方法,其特征在于,步骤b所述建立传输数据的无线链路,包括以下步骤:
b1、RAN-Server接收到经RTS和UGW转发的来自用户终端的业务请求后将其封装,然后再通过UGW将该请求发送给该业务所属域内的资源管理服务器;
b2、该资源管理服务器判断该用户终端合法,且核心网当前能够为该用户终端提供其所需的服务后,经UGW向RAN-Server发送无线接入承载建立请求;
b3、RAN-Server接收到步骤b2所述请求后,直接给RTS发送配置信息,建立传输数据的无线链路。
41、根据权利要求40所述的方法,其特征在于,当无线层2协议全部承载于RTS中时,步骤b所述建立接入网的用户数据传输承载的方法为:RAN-Server通过UGW向RTS发送配置信息,配置RTS中的无线层2协议栈,建立接入网的用户数据传输承载。
42、根据权利要求40所述的方法,其特征在于,当无线层2协议全部承载于UGW中时,步骤b所述建立接入网的用户数据传输承载的方法为:RAN-Server向UGW发送配置信息,配置UGW中的无线层2协议栈,建立接入网的用户数据传输承载。
43、根据权利要求41或42所述的方法,其特征在于,步骤b所述RAN-Server通过UGW向该业务所属域内的资源管理服务器发送接入网的用户数据传输承载建立成功的信息。
44、根据权利要求41或42所述的方法,其特征在于,步骤b所述建立UGW或P-MGW与外部网络中的目标网关之间的用户数据传输承载的方法为:
所属域内的资源管理服务器接收到接入网的用户数据传输承载配置成功的信息后,分配核心网资源,向UGW或P-MGW发送配置信息,建立UGW或P-MGW与外部网络中的目标网关之间的用户数据传输承载。
45、根据权利要求36所述的方法,其特征在于,所述CS域的资源管理服务器为MSC-Server;所述PS域的资源管理服务器为SGSN-Server。
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