CN100426779C

CN100426779C - 用于在通信网络中提供连接的系统和方法

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Publication number: CN100426779C
Application number: CNB018098738A
Authority: CN
Inventors: 图亚·赫尔塔; 塞尔吉·豪蒙特
Original assignee: Nokia Oyj
Current assignee: Convenson Wireless Licensing Co ltd
Priority date: 2000-05-22
Filing date: 2001-01-19
Publication date: 2008-10-15
Anticipated expiration: 2021-01-19
Also published as: DE60137627D1; EP3425973B1; AU2001226797A1; KR100917744B1; US7782818B2; US20040017798A1; EP2007088A3; CA2410095C; WO2001091370A2; JP3828424B2; EP3425973A1; CN1430840A; WO2001091370A3; CN101340732B; CA2774301A1; KR100927534B1; JP2003534714A; EP2007088A2; AU2000245676A1; BR0111035A

Abstract

本发明提出了一种用于在通信网络中提供连接的系统，所述通信网络包括多个网络单元，被设置成借助第一网络单元以及可供选择的核心网单元建立连接，所述网络单元存储可由所述第一网络单元选择的核心网单元列表，所述核心网单元用于保存关于移动用户终端的状态信息，所述移动用户设备被设置成向所述第一网络单元发送核心网单元标识符，所述核心网单元标识符用于标识所需要的核心网单元，所述第一网络单元被设置成基于所述发送的标识符而选择核心网单元，至少两个同一类型的核心网单元被分配了相同的区域标识符，在所述移动用户设备注册一个位置或者路由区域时，用于处理所述注册的核心网单元被设置成向所述用户设备返回其核心网单元标识符。

Description

用于在通信网络中提供连接的系统和方法

技术领域

本发明涉及一种用于在通信网络中提供连接的系统和方法。该通信网络可以是纯数据网，用于发送数据和/或诸如语音的其他类型信息的网络，或可以是专门保留用于非数据信息的网络。该网络可以是电路交换网络，诸如GPRS或UMTS网络的分组交换网络，或该网络可由不同类型的网络组合而成。

背景技术

在通信网络中提供连接时通常涉及多个网络单元，包括连接始发网络单元，连接终接网络单元和/或一个或多个中间网络单元，如基站、基站收发信台、基站控制器和/或用于处理信令和/或用户业务的一个或多个支持节点。

举例来说，在基于GPRS和基于UMTS的网络中，从诸如移动台(MS)的用户设备始发或在其终止的连接(例如呼叫)是利用与SGSN(服务GPRS支持节点)以及可能的GGSN(网关GPRS支持节点)通信的无线网络控制器(RNC)接通连接收端或始发设备的。连接收端或始发设备可以位于同一个或不同网络。尤其是在移动用户设备的情况下，移动用户设备的实际位置是用路由区(例如在空闲状态)的分辨率或用小区(例如在处理诸如呼叫的连接时)的精细分辨率定义的。应指出，路由区(RA)是结合GPRS使用的标准术语，而GSM和UMTS电路交换系统使用术语位置区(LA)。在这两种情况下，所述区域均是指移动台在服务节点(例如SGSN或MSC/VLR)注册的区域，以及最终服务节点寻呼移动台以建立下行链路连接的区域。在本申请中，术语区域将用于指示位置区和/或路由区。

整个网络的覆盖区通常被划分为多个区域(RA或LA)，其中有一个区域(在基于GPRS或UMTS的网络中)分配给一个服务节点(一个服务节点典型地处理许多区域)。当具备关于用户设备当前所处区域的信息时，负责处理往返这个用户设备的连接的服务节点可以明确确定。

然而，例如在GSM和UMTS中，路由区或位置区和所分配的SGSN之间的这种一对一关系在SGSN故障或进行诸如软件更新的必要维护操作的情况下很不利。在这种情况下，路由区必须完全关闭而且至少暂时不能用于提供连接。

当以至少两个服务节点，如两个SGSN，能处理同一路由区的方式改变网络结构时，这种情形将大为改善。在这种情况下，例如基站控制器(BSC)或无线网络控制器(RNC)可使用诸如Iu和/或Gb的不同接口。通过利用两种无线电接口以及只提供一个基站收发信台(BTS)可支持多个类型的移动台。

提供两个或多个支持节点服务同一路由区具备几个优点，例如，万一之前使用的SGSN变得过载或紊乱，则可通过使RNC(可能具有可用的SGSN列表)使用另一SGSN得以复原。此外，不用关闭该区域就能实现诸如软件更新的维护操作。另外也能减少因SGSN间的切换导致的网络信令。

举例来说，可提供多个SGSN用于覆盖诸如伦敦区的城区，而且在该城市内移动的移动台总是能利用其原始SGSN来处理连接。

例如，在诸如Iu接口的接口上可引入IP网络，这种接口目前主要用作RNC和SGSN之间的点对点Iu接口。当在Iu接口上引入IP网络或某一其他适当类型的网络时，一个RNC可连接多个SGSN。

如果一个网络单元(例如负责控制与用户设备的无线电连接)能连接做为选择提供的不同支持节点，那么在寻找和选择适当的网络节点，例如用于信令连接的SGSN时，将存在问题。这种信令连接可以例如用于在用户设备(例如MS)和诸如SGSN的网络节点之间传送L3(第三层)消息(如移动性管理MM和会话管理SM)。此外，如果是支持节点间的切换，新支持节点将从寻找曾服务该用户设备直至切换的原支持节点受益。

发明内容

本发明提供了一种用于部分或完全解决或至少减轻上述问题的解决方案。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于在通信网络中提供连接的系统，所述通信网络包括多个网络单元，并且被设置成借助第一网络单元以及一个或多个可供选择的核心网单元建立连接，至少一个所述网络单元存储可由所述第一网络单元选择的核心网单元列表，

其中所述至少一个核心网单元用于保存关于至少一个移动用户终端的状态信息，

其中所述至少一个移动用户设备被设置成向所述第一网络单元发送核心网单元标识符，所述核心网单元标识符用于标识所需要的核心网单元，并且所述第一网络单元被设置成基于所述发送的标识符而选择核心网单元，

其中至少两个同一类型的核心网单元被分配了相同的区域标识符，

其中在所述移动用户设备注册一个位置或者路由区域时，用于处理所述注册的核心网单元被设置成向所述用户设备返回其核心网单元标识符。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用于在通信网络中选择地址的方法，所述通信网络包括多个网络单元，并且被设置成借助第一网络单元以及一个或多个可供选择的核心网单元建立连接，至少一个所述网络单元存储可由所述第一网络单元选择的核心网单元列表，

其中所述至少一个移动用户设备向所述第一网络单元发送核心网单元标识符，所述核心网单元标识符用于标识所需要的核心网单元，并且所述第一网络单元基于所述发送的标识符而选择核心网单元，

其中在所述移动用户设备注册一个位置或者路由区域时，用于处理所述注册的核心网单元向所述用户设备返回其核心网单元标识符。

根据本发明的再一个方面，提供了一种用于在通信网络中提供连接的系统中的网络单元，所述通信网络被设置成经由所述网络单元以及一个或多个可供选择的核心网单元建立连接，

其中所述网络单元被设置成接收从移动用户设备发送的核心网标识符，所述核心网标识符用于标识所需要的核心网单元，并且所述网络单元被设置成基于所述接收的标识符而选择核心网单元，

其中在所述移动用户设备注册一个位置或者路由区域时，所述网络单元被设置成向所述用户设备发送用于处理所述注册的核心网单元的核心网单元标识符。

本发明提供了一种用于使诸如无线网络控制器或基站控制器的第一网络单元决定哪个支持节点(例如SGSN)用于连接(例如信令连接或用户业务连接)的解决方案。提供信令连接用于在诸如用户设备(例如MS)的网络单元和支持节点之间传送诸如L3消息的消息，例如MM和SM。因此，第一网络单元做为选择也可与服务例如同一路由区的不同支持节点相连。这种实现就具有上述优点。

如果切换诸如SGSN的不同支持节点之间的连接，本发明还提供一种使新支持节点能找到服务用户设备到现在的原支持节点的结构和方法。

根据本发明，诸如“路由区身份(RAI)”的区域标识符可被第一网络单元(例如RNC)用来导出可替代选择的第二网络单元如支持节点的列表。在这个列表中，不同支持节点由它们的地址识别。这个列表可以预先在RNC内配置。根据另一实施例，第一网络单元可发送包含该标识符(例如RAI)的消息或请求到诸如DNS(域名系统)服务器的另一网络单元，以便作为响应接收由RAI指示的服务该路由区的可能存在的第二网络单元列表。这就使得无需预先配置列表，而且如果可能存在的第二网络单元列表包含IP地址则DNS尤为适合。

另一网络单元优选包含存储可能存在的第二网络单元列表(表格)的存储器，或与之协作，而且可发送该列表作为滚动或分配列表以分布负载。该列表可以例如以多个部分的形式发送，每个部分仅指示一个或两个(或多个)可选择的第二网络单元。该列表也可以规定顺序排序，例如基于发送该列表请求的第一网络单元的地址，或首先为这个区域指示缺省第二网络单元。该排序可以是，在该列表中指示的头一个第二网络单元总是最靠近第一网络单元的网络单元，而所列出的第二网络单元中的第二个是其次靠近第一网络单元的网络单元，等等。

在实施例中，在该列表中第二网络单元的列举顺序也可基于有关每个所列第二网络单元的实际或之前负载的信息。作为选择，第二网络单元的列举顺序可以保持不变，但将附加信息附在该列表上以指示所列第二网络单元的实际或之前的负载条件。在后一情况下，第一网络单元适合于还检查负载条件信息，并选择一个具有最小负载的第二网络单元或至少是一个负载较小的第二网络单元。

考虑负载修改第二网络单元的列举顺序，或在该列表上附上负载信息，优选通过为该网络提供的操作和维护系统(O&M)执行。

根据本发明的一种可能实现方式，对要向其规划诸如软件更新的维护操作的第二网络单元而言，在软件更新前可以将其从该列表(将发送给询问的第一网络单元)中撤出一段时间，如几个小时。通过这种方式，能确保不存在或至少不会有很多连接或语境(context)将仍由这个第二网络单元处理。

根据本发明的一种可能实现方式，如果第二网络单元不响应，则可从该列表选择另一个第二网络单元。

根据一种可能实现方式，诸如CN(核心网)标识符的标识符可以添加到消息中，例如RRC(无线电资源控制)消息，该消息用于启动连接和/或携带诸如L3消息的消息(例如，附属请求、路由区更新请求或服务请求)。第一网络单元(例如RNC)检查来自RRC消息中的标识符(例如CN标识符)。另外，第一网络单元也适合于从该用户设备实际所处的小区推导出诸如RAI的区域标识符。区域标识符和CN标识符的组合能无歧义地识别该服务节点。第一网络单元从列表中导出服务节点地址。在一个实施例中，第一网络单元利用区域标识符和/或CN标识符请求诸如DNS服务器的列表发送网络单元发送分配给所发送的标识符的第二网络单元列表。

某些系统，如GSM或UMTS系统，具有不同类型的服务节点(例如SGSN和MSC/LR)服务同一区域。在UMTS系统中，RRC信令包含识别CN类型的参数(CN域身份)。在GSM中，从所建立的信道类型可隐含识别出CN类型。

在这些系统中，除了区域标识符和CN标识符的组合，还需要CN类型的指示以无歧义地识别该服务节点。

根据本发明的一种可能实现方式，可设置其中一个第二网络单元作为服务连接收端或始发设备(如MS)当前所处路由区的缺省第二网络单元。只要没有选择其它网络单元(即，CN标识符没有被MS发送)，则将设定第一网络单元使用这个缺省第二网络单元来处理连接。

根据本发明的实施例，选择覆盖某一路由区的一个可用第二网络单元可以依据来自诸如用户设备(例如移动台)的另一网络单元的信息执行。如果用户设备希望建立与某一支持节点(第二网络单元)的连接，例如信令连接，该支持节点例如已经预先处理了往返这个用户设备的连接，则该用户设备优选发送诸如CN标识符的附加信息到例如第一个网络单元(可以为RNC)。举例来说，用户设备已经建立了与某一支持节点，例如SGSN，的信令连接，之后该信令连接被释放，而且用户设备希望再次与同一支持节点建立信令连接。

根据本发明的一个方面，用户设备接着可添加诸如CN标识符的标识符信息到一个消息中，该消息例如可用于携带L3消息(例如路由区更新请求或服务请求)。如果MS移动到无法由其注册的前一服务节点处理的新区域，RNC将选择一个新服务节点，该新服务节点将能通过利用CN标识符(根据这个实施例添加到路由区更新请求中)和原RAI(在GSM和UMTS中在路由区更新请求中发送)的组合推导出原服务节点地址。另外，或者作为选择，第一网络单元(例如RNC)可核对来自L3消息的CN标识符信息。

新服务节点应在例如路由区更新认可或附加认可中发送其CN标识符到MS。

本发明还提供了一种通过新支持节点寻找和选择原支持节点(例如原SGSN)的可能性，尤其是在节点间切换之后。应指出，在能用原RAI找到原SGSN的结构中(当只有一个SGSN服务由RAI指定的特定路由区时)，寻找原SGSN不存在问题。然而，在一个路由区由多个支持节点平行覆盖的情况下，如果新支持节点能检测出原支持节点以便例如拷贝用于处理连接的语境信息，如PDP(分组数据协议)语境信息，就更为便利了。

根据本发明的一个方面，存储覆盖某一区域，如RA(路由区)或LA(位置区)的第二网络单元(即，支持节点)列表的网络单元，可另外对每个支持节点存储用于识别这个支持节点的CN标识符。这个标识符可作为新信元发送(即，显式发送)或可以编码成为诸如临时身份的另一信元的一部分(即，隐含发送)。隐含发送CN标识符的例子有，CN标识符可以由PTMSI(分组临时移动台身份)的一些位(例如最后4位)形成。

存储可用于相应区域(例如RA或LA)的第二网络单元列表的网络单元可以是DNS服务器，而且优选存储映射到相应区域指示器，如RAI(路由区域身份)或LAI(位置区域身份)的支持节点列表。这个网络单元可响应发送给它的区域指示器不仅返回分配给相应区域(例如RAI)的每个支持节点(第二网络单元)的IP地址，而且还返回分配给这些支持节点的网络单元标识符，最终返回支持节点类型。负责选择用于处理连接(例如信令连接)的第二网络单元的网络单元接着可选择具有对应于从用户设备发送的网络单元标识符的网络单元标识符的那个第二网络单元作为选择标准。

作为选择，存储列表的网络单元可查询CN标识符和区域标识符，以便只返回正确的支持节点的地址。

支持节点的类型可用于例如同时适合2G和3G SGSN的网络。在此情况下，RNC(只针对3G)只基于所指示的支持节点类型选择指示为3G支持节点的支持节点。

第二网络单元可优选保存有关用户设备的状态信息(例如位置、用户数据等)。该状态信息允许保持与同一服务节点，例如同一SGSN的连接。如果没有状态信息，用户设备在每个连接可能改变服务节点，例如SGSN。

当MS在CN区域内移动时，优选在同一可选择的第二网络单元内保持该连接。

为避免出现处理问题，根据本发明一方面，可用于路由区的其中一个第二网络单元(例如SGSN)可以是主网络单元，如果该网络单元自身不处理诸如PDP语境的语境信息，则可用作中继，而且可基于例如从用户设备发送的标识符连同PTMSI确定原第二网络单元。在这种情况下，在负责处理与用户设备的连接的时间周期期间内(例如在开始或结束时)，该标识符可能已经连同PTMSI从原支持节点发送到用户设备。用户设备因此知道处理其连接的支持网络单元，如支持节点。这个实施例尤其适用于MS移动的SGSN并未更新以找到适当的原(即，前)SGSN的情形。

第二网络单元也可以是MSC(移动交换中心)或其他类型的服务单元，例如在电路交换网络中。

本发明提供的解决方案还适用于提供不同代的网络单元(如2GSGSN和3G SGSN)处理同一路由区的连接的情况。支持节点的选择可依据所建立和/或请求的连接类型，或用户设备的类型。举例来说，本发明可以在GERAN系统(GSM/EDGE无线接入网)中使用。

本发明能有效适应至少部分基于IP的蜂窝网。IP网络基本上是对等结构，而诸如GSM、UMTS等的常规蜂窝网则典型地基于分层体系结构，其中无线接入网(RAN)，或具体地说用于控制无线接入的控制器，如RNC、RNS、BTS、BSS和类似控制器，由单个服务节点(例如MSC/VLR；SGSN；...)处理。

本发明提出了一种通用结构和方法，其中提供例如用户设备的无线接入(例如RAI)的一个网络单元与许多服务节点，如核心网(CN)节点相连。这就减少了CN节点间区域更新程序的数量而且提高了可靠性。本发明因此提出了一种用于蜂窝系统的新体系结构，其中一个无线接入网(或提供或控制无线接入的网络单元)以及位置区(LA)或路由区(RA)可以由同一类型的多个服务节点处理。用于确定与哪个服务节点进行连接的路由功能，优选位于无线接入网(RAN)内或提供或控制该无线接入的相应网络单元内，而不是位于无线接入网和服务节点之间，或位于服务节点内。位于RAN内的路由功能另外提供或包括用于选择与之相连的服务节点的方法。

此外，根据本发明的方法和系统可用于检测用户设备实际注册的节点，具有服务该用户设备的当前位置区(或路由区)的服务节点列表的其中一个网络单元。这个列表优选包括缺省服务节点。将用于处理连接的服务节点优选以下述方式确定：当用户设备尚未发送诸如核心网(CN)标识符的标识符时，将从该列表中选择缺省服务节点，如果定义的话。如果用户设备已经发送了诸如CN标识符的标识符，则选择对应这个标识符的服务节点。缺省服务节点可定义为在用于该路由或位置区的列表的特定位置上提到的服务节点，例如在该列表上提到的第一服务节点。当从用户设备未发送标识符时，从该列表中由RAN选择在特定位置上提到的服务节点，例如首先提到的服务节点。

这种方法和结构可以被无线接入网(或控制节点或部件的RAN)用来寻找将使用的服务节点。同样，这种方法和结构可被新服务节点用来寻找用户设备注册过的原服务节点，或可被新服务节点用来寻找用户设备注册过MSC/VLR，尤其是在使用Gs接口的情况下。

根据本发明的一个方面，诸如MS的用户设备适合于通过利用CN标识符选择服务节点。CN标识符可以是最近使用的标识符，或可以是存储于用户设备的例如SIM卡上的预先配置的，即预定的CN标识符。

此外，根据本发明的方法和系统可用于允许许多运营商(每个运营商拥有他们自己的服务节点)共用公共无线接入网(由另一运营商拥有)。如果每个运营商使用不同的CN标识符，而且如果MS配置用于总是基于从SIM卡中读出的预约信息使用同一CN标识符(甚至在最开始的附加请求中，那么MS将总是与这个运营商(他们从此运营商购买SIM卡)拥有的SGSN相连。

附图说明

图1是根据本发明的系统的一个实施例的基本结构；

图2是用于在用户设备和服务节点之间建立连接的消息流；

图3是用于选择所想要的服务节点的方法；

图4是在根据本发明另一个实施例的系统和方法中的消息流；

图5是在DNS服务器中存储的具体表格；

图6是根据本发明涉及UMTS的实施例在路由区更新程序中执行的方法步骤；

图7是根据本发明的另一个实施例在组合小区/URA更新和SRNS重定位程序中执行的步骤；

图8是在根据本发明另一个实施例的系统和方法中的消息流；以及

图9是在根据本发明另一个实施例的系统和方法中的消息流。

具体实施方式

图1是根据本发明的系统的实施例的基本结构。该系统实现为网络1或构成其一部分，网络1包括至少一个或通常多个用户设备2，在此实施例中，用户设备2为移动台MS。用户设备也可以是任何其他类型的设备，如固定终端。尽管图中只示出了一个用户设备2，但通常有多个用户设备加入网络1，而且表示连接始发或收端设备。

假设与构成网络1或另一网络的一部分的另一设备连接或建立连接，则与用户设备2的无线电连接得以提供并由无线接入网(RAN)处理。在此实施例中，RAN包括无线网络控制器(RNC)3，其为无线接入网的一部分或表示无线接入网，用于与用户设备2进行无线电连接。通常，在网络1中对网络1的不同区域的无线电覆盖将提供多个无线接入网和控制器3。RNC 3(第一网络单元)可选择性地与不同服务节点相连，在此实施例中这些服务节点为SGSN 4和6。

该网络还可包括另外的或替换的服务节点，如移动交换中心(MSC)，他们通常与来访位置寄存器(VLR)组合。服务节点4、6如果必要的话可与网关节点5相连，在此网关节点5为GGSN而且提供与其他网络连接的可能性。

另外，提供DNS(域名系统)服务器7，其可构成网络1的一部分或可以是网络外部组件。DNS服务器7可以由RNC 3访问，而且通常也可由诸如服务节点4、6和/或网关节点5的其他网络单元访问。在图1中通信可能性表示为双头箭头。

DNS服务器7包括存储器(未示出)或具有访问其的可能性，该存储器存储可选择用于覆盖网络1的路由区或位置区的服务节点列表(表格)。

图5是在存储器中存储的表格例子。根据这个例子，该表格包含多个列和行。左列”SGSN”列出了可用的服务节点。SGSN 1可对应SGSN 4，SGSN 2可对应SGSN 6，而SGSN 3、SGSN 4可对应图1中未示出但覆盖网络1的其他路由或位置区的另外服务节点。该表格还包含列”SGSN的IP地址”，列举各个可用的服务节点的IP地址。列”SGSN名称”或”(SGSN标识符)”列出了识别各个服务节点的标识符。在此例中，节点类型(2G或3G)嵌入标识符中。列”路由区”列出了由各个服务节点覆盖的路由区或位置区。举例来说，服务节点SGSN 1、SGSN 2、SGSN 3和SGSN 4可用于覆盖同一个第一路由区RA1，而服务节点SGSN 1、SGSN 2、SGSN 3和SGSN 5可选择用于覆盖第二路由区RA2，例如在移动台从路由区RA1移动到路由区RA2后，移动台可位于RA2。

取决于本发明的实施例的具体实现，所存储的列表不必包含图5所示的所有列。例如，可以省略列”SGSN”和/或”路由区”(如果由RNC处理的所有RA使用同一标识符，而且该列表对每个RNC是特定的)。作为选择，该列表还可包含用于选择适当的服务节点的附加信息。例如，可以添加列”服务节点类型”和/或指示某些或所有特定区域的缺省节点的列。

一般来说，根据本发明的网络或体系的结构包括两个或多个同一类型的CN(核心网)节点(例如MSC和/或SGSN)，它们与同一无线接入网或节点RAN(例如，BSS”基站分系统”；UTRAN”UMTS地面无线接入网”；GERAN”GSM/EDGE无线接入网”)相连并分配给同一位置区(LA)和/或路由区(RA)。一个或多个提供的RAN包含，或能从诸如DNS服务器7的网络单元下载预先配置的CN节点列表。CN节点优选与CN标识符相联系，至少对所分配的LA/RA来说CN标识符是唯一的。

根据本发明优选实施例的系统和方法优选以如下方式构成：每当用户设备注册到一个位置或路由区时(例如通过执行附加或区域更新程序)，处理该注册的CN节点例如在MM(移动性管理)信令中返回其CN标识符到该用户设备。该用户设备适合于存储接收的CN标识符，以表示实际处理连接的服务节点。此外，如果希望的话，当用户设备建立与无线电网络的连接时，可设计用户设备指示该CN标识符(如果已知的话和/或如果希望重新建立与之前使用的CN的连接的话)。例如在RRC连接建立期间，CN标识符可以例如在无线电信令中指示。

为确保向后兼容性，新信元(诸如CN标识符的标识符)是同时在MM及RRC信令中发送的可选信元(如果对这两种协议使用显示信元的话)。这就确保了不支持这种功能的用户设备也将与新网络单元协同工作。由于这种用户设备从不发送CN标识符，因此它总是与设置为在不接收任何CN标识符时选择的缺省节点的CN节点相连。同样，当用户设备应移动到不支持这种功能的RAN时，RNC的构成忽视任何CN标识符并总是与其所连接的唯一一个CN节点建立连接。

如果CN节点不支持这种功能，则不返回任何CN标识符到用户设备。可配置用户设备删除之前存储的CN标识符以便下一时刻它能连接缺省节点。在这种情况下，在下一连接请求中用户设备无法发送任何CN标识符，因此将与为此区域提供的缺省CN节点相连。在所有这些情况下，其结果类似于现有系统。

如果一个CN节点不支持这种功能，它应配置为缺省CN节点。

当GSM无线接入(连接)用在基于GPRS的网络或其他类型的基于分组的网络中时，利用每个分组传送发送TLLI(临时逻辑链路标识符)给基站控制器BSC。当考虑添加独立的CN标识符时，由于必须利用每个分组传送发送CN标识符，将导致沉重的无线电负担。根据本发明一个实施例，CN标识符将隐含发送，即在TTLI内编码。应指出，TTLI总是通过改变头3位从PTMSI中导出的。这种编码可以通过以规定方式编码临时身份(PTMSI和TLLI)实现，例如利用后4位指示CN标识符。这种解决方案既不会增加无线电负载也不会增加信令负载。当发送路由区更新(RAU)和/或附加请求消息时，用户设备自动发送原TLLI。编码新PTMSI以便包含服务该连接的服务网络单元的CN标识符，并在RAU/附加响应消息中在无线电信令级别将该新PTMSI送回。因此，可以引入这种发送CN标识符的功能到基于GPRS的网络中而不用改变协议。但它要求BSC实现本发明中描述的方法以对每个分组传送选择正确的SGSN。

在UMTS网络中，上述的解决方案同样可行，但需要RNC读出在L3 MM消息中发送的PTMSI，而这些消息当前只由RNC中继。然而在此优选向该用户设备引入一个新信元(即，为了显式发送CN标识符)以识别负责连接用户设备的服务节点。在UMTS网络中，RNC保存RRC语境。因此，当包含CN标识符到RRC语境中时经常不必发送CN标识符。

在GPRS网络中(包括GSM和UMTS)，在SGSN间路由区更新期间将出现另外的问题。在这种切换期间，新SGSN需要找到迄今处理与用户设备连接的原SGSN。例如，必须从原SGSN发送PDP(分组数据协议)语境信息到新SGSN。

根据本发明的实施例，用户设备优选在RA(路由区)更新请求消息中包括CN标识符，而DNS服务器5依据来自RNC 3的指示原路由区标识符的相应询问返回负责该路由区的SGSN的IP地址列表。CN标识符与如图5所示的每个IP地址隐含或显式相关。如果列表上的位置指示CN标识符则CN标识符是隐含指示的。在这种情况下不必单独发送CN(例如SGSN)标识符。当在图5所示的列表例子中，路由区标识符指定路由区RA1时，从DNS服务器7返回包含SGSN 1和SGSN 2并且指示它们的IP地址的列表到RNC 3。

当显式发送CN标识符时，相关标识符”2G_SGSNIDENTIFIER_13”和”3G_SGSN IDENTIFIER_14”连同IP地址一起发送。尤其是与IP地址相关的规范名称从DNS服务器7返回到RNC3，表示CN标识符的值。这个概念有效使用了DNS的结构，这种结构基于在例如RFC 1034和1035中定义的规范名称(CNAME)或别名。因此，作为DNS的部分响应，分别发送在图5中由两个中心列和与同一路由区(例如RA1)相关的行指示的IP地址和规范名称(CNAME)列表。

利用这种功能，RNC或BSC能基于用户设备所使用的技术和SGSN标识符很容易地选择适当的SGSN，这种SGSN标识符能从例如GPRS中的TLLI，以及上述的UMTS中的扩展CN标识符识别。

当CN标识符只是隐含指示时，它由列表上的位置表示。例如，当不发送SGSN NAME标识符时，第一个SGSN1被确定为将用于处理路由区1的用户设备连接的SGSN，这个SGSN因此用作例如缺省服务节点，以用于在未指示CN标识符(SGSN标识符)时进行连接处理。

否则，将选择具有分配的对应用户设备2所指示的CN标识符的CN标识符的SGSN作为处理该连接的SGSN，或作为发送语境信息到新SGSN的SGSN。在SGSN间切换的后一情况下，新SGSN可基于CN标识符和识别原SGSN并且在后续消息中连同PTMSI一起从用户设备发送(对CN标识符显式或隐含发送)的区域标识符检测原SGSN。RAN或新SGSN在向DNS服务器7发送询问时，因此能检测例如原SGSN的IP地址。

作为选择，可提供主SGSN，其在自身不处理PDP语境时用作中继并基于例如CN标识符确定原SGSN。DNS服务器7或主SGSN可以拥有映射到RAI(在图5的列”路由区”中的RA1、RA2)的SGSN列表。在后一情况下，不是必须提供给DNS服务器这种映射到RAI的SGSN列表。

有关原SGSN的信息可以被新SGSN用来改变在原SGSN中包含的所有PDP语境到一个或甚至所有用户设备的新SGSN，尤其是在打算对原SGSN执行维护操作，如软件更新时。

如果需要利用另一SGSN来服务一个或多个SGSN标识符，则可修改SGSN地址和SGSN标识符列表。当发送这些SGSN标识符时可与这个另一SGSN进行后续信令连接。这还需为现有的PDP语境等更新GTP隧道。

图2涉及诸如RNC 3的无线接入网控制器使用所提出的方法确定使用哪个SGSN以处理与用户设备MS 2的连接的情况。在步骤1)，MS 2发送一个请求，例如RRC连接消息，该消息选择性包含识别MS 2可注册的服务节点的CN标识符。RNC 3从MS所处的小区直接检测新RAI。接着，RNC通过利用图5所描绘的列表和提出的方法选择SGSN。这个列表可以在RNC中预先配置或从另一网络单元重新获得，如步骤2)和3)所示。

在步骤2)，RNC发送一个请求到DNS服务器7请求可用于路由区的SGSN列表。这个请求指示路由区身份RAI。DNS服务器7通过只选择对应所指示的路由区的那些SGSN检查包含诸如图5所示的SGSN列表的表格存储器。在步骤3)，DNS服务器7返回所选择的SGSN列表到RNC 3。

作为步骤2)和3)的替代，RNC 3也可在步骤2)另外发送或只发送从MS 2接收的CN标识符到DNS服务器7。DNS服务器7在此情况下优选使用CN标识符从该列表中选择适当的SGSN，并在步骤3)只返回适当的SGSN的IP地址。RNC 3接着在步骤4)至6)利用这个接收的所需SGSN的IP地址建立连接。RNC 3根据下述建议的方法选择一个SGSN：

如果CN Id正在或曾在信令中发送，那么RNC利用该CN Id作为密钥和区域选择适当的服务节点。

应指出，该区域并不需要用在由RNC处理的区域具有同一配置(例如RNC只处理一个RA)的特殊情况下。

另外，RNC可检查服务节点的类型。在UMTS系统中，RNC在处理分组连接时需要选择SGSN类型的服务节点(而非MSC/VLR类型)。另外，如果存在不同SGSN类型(例如2G和3G)，RNC需要为RNC选择一个适当的类型，即，3G SGSN。

如果RNC找到一个适当的服务节点，它将使用该列表中指示的服务节点地址建立连接。

如果RNC没有找到适当的节点，它可能选择支持这个区域的适当类型的任何服务节点。这个选择可基于优选的服务节点(例如位置靠近RNC的节点)，或基于已知的计费节点的相应负载信息(例如，来自操作和维护或DNS系统)选择负载较小的服务节点，或基于上述这两种情况的组合随机进行以分散负载。

如果在信令中没有发送CN Id，则RNC可根据下述任何一个实施例选择服务节点：

在第一个优选实施例中，假定所有MS支持发送CN标识符(例如，在GPRS系统中，CN标识符被隐含编码作为PLLI的一部分)，RNC可选择支持这个区域的适当类型的任何一个服务节点。这个选择可基于优选的服务节点(例如位置靠近RNC的节点)，或基于已知的计费节点的相应负载信息(例如，来自操作和维护程序或DNS系统)选择负载较小的服务节点，或基于上述这两种情况的组合随机进行以分散负载。如果上述的某些信息由该列表的顺序隐含指示(例如，服务节点从低负载到高负载排列)，则RNC 3优选选择在该列表的特定位置上指示的SGSN。

在第二个优选实施例中，假设某个MS(典型的传统MS)不支持CN标识符的发送(例如，第一代UMTS移动台将不发送CN标识符作为RRC信令的一部分)，RNC必须为这个区域选择一个缺省服务节点。这就需要确保下一次从同一移动台(仍不由其CN标识符指示)建立连接，再次选择同一节点。当然，由于每个区域的缺省节点是唯一的，因此在区域改变时可选择新的服务节点(类似于现有特性)。另外，当服务节点改变时，在诸如GPRS的系统中，新服务节点需要找到原服务节点。当不发送CN标识符时，新服务节点还需要利用处理原区域的缺省服务节点。通过这种方式，原服务节点的地址总是能被无歧义地重新获得。

RNC 3接下来以已知方式执行必要的步骤，以在MS 2和所选择的SGSN 4之间建立连接。

另外，或者作为选择，在响应3)中发送的SGSN列表可包含诸如将由RNC 3核对的负载信息的附加信息，以确定所选择的SGSN。

与所选择的SGSN的连接可能失败，在此情况下RNC将利用支持这个区域的适当类型的另一服务节点重试。

如果所选择的SGSN(和连接失败)是根据第二个优选实施例的SGSN，则可选择一个新SGSN作为缺省配置，典型的作为第二缺省配置。在此情况下，当服务节点改变时，新服务节点将首先尝试连接缺省SGSN(如前所述)。如果缺省SGSN停机或不知道该用户，那么在不发送CN标识符时新SGSN应利用处理原区域的第二缺省服务节点重试。通过这种方式，原服务节点的地址总是能被无歧义地重新获得。

当SGSN被调度用于操作和维护程序时，优选在调度的维护时间点之前从响应3)送回的列表中排除该SGSN某一或确定的时间间隔，如几个小时，以便与这个SGSN新建立连接。在此情况下，DNS服务器7将被操作和维护系统通知为维护操作而被调度的SGSN，而且将不再从该列表中选择这个SGSN，或在从存储器重新获得可用的SGSN时从对RNC 3的发送中排除该SGSN。因此，当为操作和维护程序关闭SGSN时，在这个SGSN中注册的用户数最少。这些用户连接可能仅仅是丢失，或他们可被发送到这个区域与被关闭的SGSN具有相同CN标识符的新SGSN。

图2所示用于在MS 2和SGSN 4之间建立连接的步骤4)至6)为例行操作，在此不再详细解释。

图3涉及例如在重新建立连接时，MS 2打算与某一SGSN 6连接的情形。在此情况下，MS 2发送诸如RRC消息的请求，该请求包括识别所想要的SGSN 6的SGSN标识符。在请求1)中，可另外指示路由区身份(RAI)或位置区身份(LAI)。

作为选择，RNC 3可从其他参数中推导出路由(或位置)区，由此推导出路由(或位置)区身份。类似于图2的步骤2)，RNC 3在图3的步骤2)请求DNS服务器7通过指示诸如RAI的定位位置作为选择标准返回SGSN列表。DNS服务器7从诸如图5所示的服务节点列表重新获得IP地址和对应并能服务所指示的位置区的SGSN标识符子表。DNS服务器7在步骤3)的响应中返回这个子表到RNC 3。RNC 3从在步骤3)接收的子表中选择对应在步骤1)由MS 2指示的SGSN标识符的SGSN(在此为SGSN 6)，并执行已知的连接步骤4)至6)以在MS 2和所想要的SGSN 6之间建立连接。

作为步骤2)和3)的替代，RNC 3也可在步骤2)另外或只发送从MS 2接收的SGSN标识符到DNS服务器7。DNS服务器7在此情况下优选使用SGSN标识符以从该列表中选择适当的SGSN，并在步骤3)仅返回适当的SGSN的IP地址。RNC 3接着在步骤4)至6)利用这个接收的所想要的SGSN的IP地址建立连接。

图4是根据本发明的方法和系统的同一个或另一个实施例的可选或附加功能。根据图4，设置其中一个SGSN，在此为SGSN 4，作为特定路由区RA的缺省SGSN。类似于图2和3的步骤1)，图4的步骤1)包括：从MS 2发送诸如RRC连接请求的消息到RNC 3，指示路由区标识符RAI。RNC 3从缺少任意一个请求与特定SGSN的连接的SGSN标识符，识别为所指示的路由区选择缺省SGSN的可能性。RNC 3接着在步骤2)查询数据库8以返回缺省SGSN 4的地址，并在查询消息中指示该路由区身份。数据库8的结构类似于图5所示的表格，而且可包含在DNS服务器7或另一服务器中或由其访问。数据库8在响应3)返回缺省SGSN的地址，该地址以惯例方式被RNC 3用于在MS 2和缺省SGSN 4之间建立连接，如步骤4)至6)所示。

图6示出了在本发明的优选实现中与UMTS有关的路由区更新程序的步骤。与前面的说明相比，这个实施例的某些修改用粗体加以强调。

路由区更新发生在附加的MS检测到其已进入新RA或周期性的RA更新定时器超时时。SGSN通过发现其还处理原RA检测到这是SGSN内部路由区更新。在此情况下，SGSN拥有关于MS的必要信息，而且无需通知GGSN或HLR有关新MS的位置。周期性的RA更新总是SGSN内部路由区更新。如果网络工作在模式I，那么同时附属GPRS和IMSI的MS应执行组合RA/LA更新程序。

在UMTS中，RA更新为SGSN内部或SGSN间RA更新，组合RA/LA更新或仅为RA更新，由处于PMM-CONNECTED或PMM-IDLE状态的MS指示。所有RA更新情况都包含在图6示意的程序中。

图6示意的用于执行UMTS RA更新程序的步骤将利用图6的步骤编号方式描述。

1)如果尚未执行的话，建立RRC连接。MS利用在无线电接口上包含CN标识符(如果存储到MS的话)的RRC消息(初始直接传送或上行链路直接传送)发送路由区更新请求消息(P-TMSI、原RAI、原P-TMSI签名、更新类型、跟随请求、CN标识符)到新SGSN。CN标识符和原RAI被新SGSN用于寻找原SGSN。如果存在挂起的上行链路业务(信令或用户数据)，则应由MS设置跟随请求。SGSN可使用跟随请求指示作为实现选项以在完成RA更新程序之后释放或保持Iu连接。更新类型应指示：

-RA更新，如果RA更新由改变RA触发；

-周期性RA更新，如果RA更新由周期性RA更新定时器的超时触发；

-组合RA/LS更新，如果MS仍附属IMSI，而且LA更新应以网络操作模式I执行(参见子条款”SGSN和MSC/VLR之间的交互”)；或

-带IMSI附属请求的组合RA/LA更新，如果MS希望以网络操作模式I执行IMSI附加。

SRNC应根据在RNC中预先配置的列表发送请求给对应MS发送的CN标识符的SGSN。如果尚未发送CN标识符，应选择这个区域的缺省SGSN(目的是支持传统MS)。

注意：如果这个RNC不与原SGSN相连，则应选择一个新SGSN。将选择在这个区域具有与原SGSN相同的CN标识符的SGSN，或如果这种SGSN不存在，则选择另一个SGSN。

SRNC在转发消息到3G-SGSN之前，应添加包含MS所处区域的RAC和LAC的路由区身份。这个RA身份对应由SRNC发送给MS的MM系统消息中的RAI。

注意：发送路由区更新请求消息给SGSN触发了所涉及的MS在UTRAN和SGSN之间的信令连接建立。

2)如果RA更新为SGSN间路由区更新，而且如果MS处于PMM-IDLE状态，新SGSN发送SGSN语境请求消息(原P-TMSI、原RAI、原P-TMSI签名)到原SGSN以为MS获得MM和PDP语境。原SGSN验证原P-TMSI签名并以适当的错误理由作出响应，如果它与原SGSN中存储的值不匹配的话。这应启动新SGSN中的安全功能。如果安全功能正确鉴权MS，新SGSN应发送SGSN语境请求(IMSI、原RAI、MS经验证)消息到原SGSN。MS经验证指示新SGSN已鉴权该MS。如果原P-TMSI签名有效，或如果新SGSN指示它已鉴权该MS，则原SGSN以SGSN语境响应(原因、IMSI、MM语境、PDP语境)作出响应。如果MS在原SGSN中未知，则原SGSN以适当的错误理由作出响应。原SGSN启动定时器。

3)可执行安全功能。这些程序在子条款”安全功能”中定义。如果安全功能没有正确鉴权MS，则应拒绝路由区更新，而且新SGSN应发送拒绝指示到原SGSN。原SGSN应继续工作就好象从未接收到SGSN语境请求。

4)如果RA更新为SGSN间路由区更新，新SGSN发送SGSN语境确认消息到原SGSN。原SGSN在其语境中标记MSC/VLR关联以及GGSN和HLR中的信息无效。如果在完成继续进行的路由区更新程序之前MS启动路由区更新程序返回原SGSN，这将触发MSC/VLR、GGSN以及HLR的更新。

5)如果RA更新为SGSN间RA更新，而且如果MS处于PMM-IDLE状态，新SGSN发送更新PDP语境请求(新SGSN地址、协商的QoS、隧道终点标识符)到所涉及的GGSN。GGSN更新它们的PDP语境字段，并返回更新PDP语境响应(隧道终点标识符)。注意：如果RA更新是由处于PMM-CONNECTED状态的MS启动的SGSN间路由区更新，那么如同说明书子条款”服务RNS重定位程序”描述的那样发送更新PDP语境请求消息。

6)如果RA更新为SGSN间RA更新，新SGSN通过发送更新位置(SGSN号、SGSN地址、IMSI)到HLR通知HLR SGSN的变化。

7)如果RA更新为SGSN间RA更新，HLR发送取消位置(IMSI、取消类型)到原SGSN，其中取消类型设置为更新程序。如果在步骤2)描述的定时器不运行，那么原SGSN清除MM语境。否则，仅在定时器超时时清除这些语境。它还能确保万一MS在完成继续进行的路由区更新之前启动另一SGSN间路由区更新到新SGSN，则保存MM语境到原SGSN中。原SGSN以取消位置确认(IMSI)进行确认。

8)如果RA更新为SGSN间RA更新，HLR发送插入用户数据(IMSI、预约数据)到新SGSN。新SGSN验证MS在新RA的存在。如果由于地区预约限制不允许MS附加到RA中，则SGSN以适当的理由拒绝路由区更新请求，而且可返回插入用户数据确认(IMSI、受限的SGSN区域)消息到HLR。如果通过了所有检查，则SGSN为MS创建MM语境并返回插入用户数据确认(IMSI)消息到HLR。

9)如果RA更新为SGSN间RA更新，HLR通过发送更新位置确认(IMSI)到新SGSN确认该更新位置。

10)如果更新类型指示带有IMSI附属请求的组合RA/LA更新，或如果LA随路由区更新改变，那么必须建立其联系，而且新SGSN发送位置更新请求(新LAI、IMSI、SGSN号、位置更新类型)到VLR。位置更新类型应指示IMSI附加，如果在步骤1的更新类型指示带有IMSI附属请求的组合RA/LA更新的话。否则，位置更新类型应指示通常的位置更新。VLR编号是借助SGSN中的表格从RAI翻译过来的。SGSN一旦在步骤8)从HLR中接收到第一个插入用户数据消息就启动新MSC/VLR的位置更新程序。VLR通过存储SGSN号创建或更新与SGSN的关系。

11)如果VLR中的用户数据标记为未被HLR确认，新VLR通知该HLR。HLR取消原VLR，并在新VLR中插入用户数据(这个信令并未从现有的GSM信令中修改，而且包含在此用于示意目的)：

a)新VLR发送更新位置(新VLR)给HLR。

b)HLR通过发送取消位置(IMSI)到原VLR取消原VLR中的数据。

c)原VLR以取消位置确认(IMSI)进行确认。

d)HLR发送插入用户数据(IMSI、GSM用户数据)给新VLR。

e)新VLR以插入用户数据确认(IMSI)进行确认。

f)HLR以更新位置确认(IMSI)响应新VLR。

12)新LVR分配新TMSI，并以位置更新接受(VLR TMSI)响应SGSN。如果VLR未改变，则VLR TMSI是选项。

13)新SGSN验证MS在新RA中的存在。如果由于漫游限制不允许MS附加到SGSN，或如果预约核对失败，那么SGSN以适当的理由拒绝路由区更新。如果通过所有核对，则新SGSN为MS建立MM语境。新SGSN以路由区更新接受(P-TMSI、VLR TMSI、P-TMSI签名、新CN标识符)响应MS。

14)MS通过返回路由区更新完成消息到SGSN确认TMSI的重分配。

15) 如果VLR TMSI被MS确认则新SGSN发送TMSI重分配完成消息到新VLR。

注意：只有执行了步骤9、才执行步骤11、12和15。

注意：本案例假设Gs接口没有变化，而且对应一个LA仍由单个MSC/VLR处理的情形。因此，SGSN从LAI(当前解决方案)中导出MSC/VLR地址。

在许多MSC/VLR处理同一LA的情况下，而且使用Gs接口，上面提出的解决方案应通过向消息1(路由区更新请求)和消息13(路由区更新接受)中添加CN标识符(最终与指示CS的CN类型相关)得以增强。另外应在Gs接口向消息10(位置更新请求)和消息12(位置更新接受)添加CN标识符。这是假设SGSN能从LAI和CN标识符，或至少仅从LAI推导出MSC地址(只要有一个SGSN总是为同一LA选择相同的MSC地址，如果SGSN不改变的话不会执行不必要的MSC/VLR间位置更新)。

使用基于CN标识符选择服务节点的方法的程序的另一例子是组合小区/URA和SRNS重定位程序。

这个程序只对处于PMM-CONNECTED状态的MS执行，其中Iur携带控制信令但不携带用户数据。

组合小区/URA更新和SRNS重定位程序用于在UTRAN一侧从源SRNC到目的RNC移动UTRAN到CN连接点，同时在UTRAN中执行小区重选择。在该程序中，重新定位Iu链路。如果目标RNC连接与源SRNC相同的SGSN，则执行SGSN内部的SRNS重定位程序。如果路由区改变，那么这个程序之后紧随SGSN内部路由区更新程序。SGSN通过注意到它还处理原RA检测到这是SGSN内部路由区更新。在此情况下，SGSN拥有关于MS的必要信息，而且无需通知HLR该新MS的位置。

在组合小区/URA更新和SRNS重定位以及路由区更新之前，注册MS到原SGSN。源RNC用作服务RNC。

在组合小区/URA更新和SRNS重定位以及路由区更新之后，注册MS到新SGSN。MS对新SGSN处于PMM-CONNECTED状态，而且目标RNC用作服务RNC。

图7示意了用于PS域的组合小区/URA更新和SRNS重定位程序。该顺序对SGSN内SRNS重定位和SGSN间SRNS重定位均有效。下面参考图7所示的编号方式描述这些步骤。

1)MS在已经进行小区重新选择后发送小区更新/URA更新消息到UTRAN。目标RNC一接收到该消息就通过Iur转发接收的消息到源SRNC。源SRNC决定对目标RNC执行组合小区/URA更新和SRNS重定位。

2)源SRNC通过发送重定位所需的消息(重定位类型、原因、源ID、目标ID、源RNC至目标RNC透明容器)到原SGSN启动重定位预备程序。源SRNC应设置重定位类型为”UE未涉及”。源RNC至目标RNC透明容器包含重定位协调、安全功能所必需的信息以及RRC协议语境信息(包括UE能力)。

3)原SGSN从目标ID确定SRNS重定位是SGSN内SRNS重定位还是SGSN间SRNS重定位。如果是SGSN间SRNS重定位，则原SGSN通过发送转发重定位请求(IMSI、隧道终点标识符信令、MM语境、PDP语境、目标识别、UTRAN透明容器、RANAP原因)消息到新SGSN启动重定位资源分配程序。新SGSN地址是从目标ID和之前发送给MS的CN标识符推导出来的。同时，在原SGSN在MM和PDP语境上启动定时器，参见子条款”位置管理程序(只限于UMTS)”中的路由区更新程序。转发重定位请求消息仅在SGSN间SRNS重定位的情况下才适用。

4)新SGSN发送重定位请求消息(永久NAS UE身份、原因、CN域指示器、源RNC至目标RNC透明容器、将设置的RAB)到目标RNC。对请求建立的每个RAB，将建立的RAB应包含诸如RAB ID、RAB参数、传输层地址以及Iu传输关联的信息。RAB ID信元包含NSAPI值，而RAB参数信元给出Q0S语境。传输层地址是用户数据的SGSN地址，而Iu传输关联对应隧道终点标识符数据。

在成功分配包含Iu用户平面用于所接受的RAB的所有必要资源后，目标RNC应发送重定位请求确认(RAB建立、RAB无法建立)消息到新SGSN。目标RNC将对要建立的每个RAB(由IP地址和隧道终点标识符定义)从源SRNC接收转发的下游PDU，以及从新SGSN接收下游PDU。

5)当已经分配用于在目标RNC和新SGSN间发送用户数据的资源而且新SGSN准备重定位SRNS时，转发重定位响应消息(原因、RANAP原因、以及目标RNC信息)从新SGSN发送到原SGSN。这个消息指示新SGSN和目标RNC准备从源SRNC接收尚未被MS确认的下游分组，即，重定位资源分配程序被成功终止。RANAP原因是将从目标RNC转发到源RNC的信息。目标RNC信息，用于将建立的每个RAB的一个信元，包含RNC隧道终点标识符和用于从源SRNC转发数据到目标RNC的RNC IP地址。转发重定位响应消息仅在SGSN间SRNS重定位的情况下适用。

6)原SGSN通过发送重定位指令(将释放的RAB，以及须经数据转发的RAB)消息到源SRNC继续SRNS的重定位。原SGSN基于QoS决定RAB是否须经数据转发，而且这些RAB应包含在须经数据转发的RAB中。对须经数据转发的每个RAB，信元应包含RAB ID，传输层地址以及Iu传输关联。传输层地址和Iu传输关联用于从源RNC转发DL N-PDU到目标RNC。

7)源RNC一旦从PS域接收到重定位指令消息，就应启动数据转发定时器。当重定位预备程序成功终止而且当源SRNC作好准备时，源SRNC应通过发送重定位提交(SRNS语境)消息到目标RNC触发SRNS重定位的执行。这个程序的目的是从源RNC发送SRNS语境到目标RNC。SRNS语境为每个涉及的RAB发送而且包含在上行和下行链路方向下一个步发送的GTP-PDU的序列号，以及已用于从MS发送和接收数据的后续PDCP序列号。对于利用RLC未确认模式的连接，不使用PDCP序列号。

8)发送重定位提交消息后，源SRNC开始为须经数据转发的RAB转发数据。在SRNS重定位的数据转发应通过Iu接口实现，这意味着在源SRNC和目标RNC之间交换的数据在源SRNC复制并在IP层路由到目标RNC。

9)当接收到重定位执行触发时，目标RNC应发送重定位检测消息到新SGSN。对于SRNS重定位类型”UE未涉及”，重定位执行触发是接收到来自Iur接口的重定位提交消息。当发送重定位检测消息时，目标RNC应启动SRNC操作。

10)发送完毕重定位检测消息后，目标SRNC通过发送小区更新确认/URA更新确认消息响应MS。这两个消息都包含UE信元和CN信元。UE信元还包括新SRNC身份和S-RNTI。CN信元还包括位置区识别和路由区识别。在对MS存在的所有Iu信令连接中该程序应协调。

11)接收到重定位检测消息后，CN可从源RNC切换用户平面到目标SRNC。如果SRNS重定位是SGSN间SRNS重定位，则新SGSN发送更新PDP语境请求消息(新SGSN地址、SGSN隧道终点标识符、协商的QoS)到所涉及的GGSN。GGSN更新它们的PDP语境字段并返回更新PDP语境响应(GGSN隧道终点标识符)消息。

12)当MS自己重新配置后，发送RNPI重分配完成消息到目标RNC。

13)当目标SRNC接收到RNTI重分配完成消息时，即，通过无线电协议与UE成功交换新SRNC-ID+S-RNTI时，目标SRNC应通过发送重定位完成消息到新SGSN启动重定位完成程序。重定位完成程序的目的是由目标SRNC向CN指示完成了SRNS的重定位。如果在重定位检测中用户平面未被切换，CN应在接收到重定位完成后从源RNC切换用户平面到目标SRNC，如果SRNS重定位是SGSN间SRNS重定位，新SGSN通过发送转发重定位完成消息通知原SGSNSRNS重定位程序完成。

14)一旦接收到重定位完成消息或如果这是SGSN间SRNS重定位；转发重定位完成消息，原SGSN发送Iu释放指令消息给源RNC。当RNC数据转发定时器超时时，源RNC以Iu释放完成进行响应。

15)MS完成小区/URA更新以及RNTI重分配程序后，而且如果新路由区识别不同于原路由区识别，MS启动路由区更新程序。参见子条款”位置管理程序(只针对UMTS)”。应指出，这只是执行的RA更新程序的子集，因为MS处于PMM-CONNECTED状态。

应指出，当执行RAU程序时，MS指示与原SGSN使用的CN标识符相同的标识符以寻找新SGSN，以便由新SRNC选择的SGSN与原SGSN已经选择的那个相同。

另一可选解决方案是，原SGSN基于目标ID选择选择任何一个能与目标RNC相连的SGSN。接着，新SGSN通过在消息4(重定位请求)和消息10(小区更新确认/URA更新确认消息)中添加CN标识符发送其CN标识符到MS。接着，MS使用CN ID更新选择正确的SGSN。

在优选实现中，优化CN标识符的编码以允许足够多的服务节点处理同一区域，但不增加太多的无线电信令。优选的编码因此将使用4位，以提供16个服务节点但没有太大的开销。

为了简化实现，给定代码(例如，0000)应指示所有区域的缺省服务节点。而另一代码(例如，0001)应指示第二缺省服务节点。这种实现将无需配置另外的参数作为缺省值。另外，当节点(例如，RNC)选择缺省值时，其可以实现为利用CN标识符的已知缺省值(例如，0000)查询列表并重新获得(缺省)服务节点地址。

考虑Gs接口和同时附加PS/CS，如果SGSN和MSC之间的关联创建(例如，UE(用户设备)执行组合PS/CS附加)，SGSN自身安装或访问转换表以从RAI推导出MSC地址。如果多个MSC可控制同一位置区，则需要改变转换表。还可提供另外的标识符，MS标识符，以寻找控制位置区的特定MSC。

图8示意了在根据本发明另一个实施例的系统和方法中的消息流。这个实施例涉及MVNO(移动虚拟网络运营商)，其拥有至少一个自己的核心网(CN)单元6、10、11，如MSC/VLR(移动交换中心/来访位置寄存器)和/或SGSN 6。

这个实施例优选但不唯一针对GPRS以及未来的UMTS系统，尤其是在诸如SGSN/MSC的多个CN单元能与同一RNC相连的情况下。在这个实施例中，不同的CN单元可属于不同的运营商。MS 2优选在其上插入或可插入的SIM上存储CN ID(标识符)。

图8和9的实施例包括在连接网络时利用运营商ID选择属于正确的MVNO运营商的CN节点的功能。有两种方法：(1)运营商ID被广播到MS 2以及MS 2作出决定；(2)从MS 2发送运营商ID到RNC 3以及RNC 3选择CN ID。根据图8的实施例针对第一种方法，而图9的实施例实现第二种方法。利用这两种方法，一个MVNO运营商可以拥有一个以上诸如SGSN的节点覆盖同一区域。

图8所示的第一种方法包括步骤1，广播信息到MS 2指示某一MVNO运营商和这个区域使用的CN ID之间的映射关系。MS 2接着执行选择步骤2以根据存储的内部选择标准选择其喜好的运营商(即，MVNO)。所选择的运营商的相应的CN ID(在步骤1接收或在MS 2内存储)作为发送给RNC 3的部分RRC连接请求消息3插入。如上所述对于前面的实施例，RNC 3将与所发送的CN ID识别的相应CN单元6、10或11建立连接，如步骤4-6所示。

MSC/VLR的CN ID和同一运营商的SGSN最好相同以限制广播信息量。

另外，对这个MVNO的SGSN和/或MSC/VLR的可用性可以在步骤1的广播消息中指示。

在这个实施例的优选实现中，在步骤1只广播部分CN ID(例如头2位)，而其它必要位，例如后2位，由MS 2随意选择。这使得MVNO在每个RAN拥有多个CN单元。

广播的信息举例如下：

CN Id11<->03343(mnc033 mcc43)

CN Id10<->03340(mnc033 mcc40

CN Id01<->03345(mnc033 mcc45

(mnc，移动网代码；mcc，移动国家代码)

如果MS 2没有偏好(或不支持该功能)，它在步骤3不发送CNID并优选接着与缺省CN单元相连。

在优选实施例中，全球运营商拥有全球运营商ID。一种实用方式是从未使用的国家代码范围内分配全球运营商ID，例如：

99901＝Orange

99902＝Vodafone

99903＝Virgin

应指出，同样的原理也适用于GPRS，其中CN ID被发送到BSC优选作为随机TLLI的一部分(无需改动无线电协议)。

另一可选实现是避免广播任何参数，而是让MS 2在第一RRC消息中发送(连同或代替CN ID)运营商标识符。这种可选方案是在根据图9的实施例中实现的。运营商标识符优选mnc/mcc(如同在SIM上那样容易)，但也可以是全球运营商ID(参见上述)或其他类型的标识符。

图9是在根据本发明这个实施例的系统和方法中的消息流。这个实施例同样涉及MVNO(移动虚拟网络运营商)，其具有至少一个自己的核心网单元6、10和11，如MSC/VLR(移动交换中心/来访位置寄存器)和/或SGSN 6。

本可选方案的优选实现是，未存储CN ID的MS 2在进行第一RRC连接时在连接请求消息1中添加其运营商标识符。RNC 3拥有用于检测其中一个可用CN ID是否对应这个运营商标识符的装置(例如，访问可配置的数据库)。这种检测或选择由步骤2表示。如果其中一个可用CN ID对应从MS 2发送的运营商标识符，则选择这个CN ID并与对应所选择的CN ID的CN节点6、10或11建立连接。CN节点将在MM信令中向MS 2指示所选择的CN标识符(CN ID)。该连接是以根据图9的步骤3至5的已知方式建立的。

在可选实现中，MVNO使用跨越全部主机PLMN的相同CN标识符(即，MVNO使用跨越不同LA(或RA)的相同CN标识符)。这意味着当MS从一个CN区域移动到另一区域时，同一CN标识符对应新CN区域中同一MVNO的节点。应指出，CN区域是从一个CN节点可到达的所有区域，而且由一个或多个位置区LA(或路由区RA)组成。在小规模网络中，它可覆盖整个国家。同样，小MVNO对整个国家可以只有一个CN节点，而另一MVNO可以有多个CN节点。

在此情况下，MS在后续RRC连接建立消息中将只发送CN ID而不是运营商标识符，只要其仍处于同一PLMN内。

如果MS执行PLMN重选择，那么它优选在第一RRC连接建立消息中同时发送CN ID和运营商标识符。新RNC接着利用运营商标识符选择新CN ID。CN ID可基于配置使用，而且在MVNO与跨国运营商有协议的情况下很有用(同一CN节点可覆盖一个以上国家/PLMN)。

在另一情况下，MVNO可使用跨越不同LA(或RA)的不同CN标识符(但在一个LA(或RA)内CN标识符是唯一的)。这意味着当MS从一个LA(或RA)移动到另一LA(或RA)时，同一MVNO在新LA(或RA)可使用不同CN。

在此情况下，MS将在后续RRC连接建立消息中只发送CN ID而不是运营商标识符，只要它仍在同一LA(或RA)内。

如果MS改变LA(或RA)，那么它优选在第一RRC连接建立消息中同时发送CN ID和运营商标识符。新RRC可接着利用运营商标识符选择新CN ID。在此仍可基于配置使用CN ID，而且在MVNO与跨国运营商有协议的情况下很有用(同一CN节点可覆盖一个以上国家/PLMN，和/或MVNO可以在每个区域有两个或多个CN节点)。

应指出，同一原理可适用于GPRS无线电通信，但要求修改TBF(临时分组流)请求，因为运营商标识符不可能存在于TLLI编码空间。

当MVNO在每个区域有一个以上节点时，优选下述实现。

-RNC将包括，或访问对应一个运营商标识符的CN ID列表。如果从MS 2只发送运营商标识符到RNC 3，那么RNC 3可选择这些节点中的任何一个(例如，基于可用性、接近性、负载共享...)，如果运营商标识符和CN ID是从MS 2发送的，那么RNC 3优选选择同一CN ID。

如果发送了不属于该列表的运营商ID，则选择缺省CN ID。

运营商ID： ---＞CN ID

99901(＝Orange) ---＞1；2；3(以优选顺序)

99902(＝Vodafone) ---＞11；12；13；14(使用轮询)

99903(＝Virgin) ---＞7；8(以优选顺序)

缺省(主机可能是Voda) ---＞11；12；13；14(使用轮询)

根据图8、9的实施例的本发明克服了修改SIM卡的缺陷。许多运营商优选保留同一SIM卡以避免更换旧SIM卡的成本。

另外，通过无线电广播信息或从MS 2发送运营商ID(例如，在SIM上读出)更为灵活。

不同CN ID可用于不同地域。例如，如果Orange是整个欧洲的MVNO，那么SIM不必知道哪种CN ID用在哪个国家。

根据图8、9的发明覆盖了MVNO的领域。它利用每个无线电网络有多个CN的特征由此提供解决方案。

尽管上面描述了优选实施例，但本发明并不局限于此，而是可以利用不同结构的服务节点，如MSC/VLR，在不同类型的网络中实现。

同样，权利要求书也应取其广义，这样识别处理区域的单元的目标ID实际上可以当作是区域的标识符，即由这个单元处理的区域。

Claims

1.一种用于在通信网络中提供连接的系统，所述通信网络包括多个网络单元，并且被设置成借助第一网络单元以及一个或多个可供选择的核心网单元建立连接，至少一个所述网络单元存储可由所述第一网络单元选择的核心网单元列表，所述可供选择的核心网单元是服务支持节点，

至少两个同一类型的核心网单元被分配了相同的区域标识符，

其中在所述移动用户设备注册一个位置或者路由区域时，用于处理所述注册的核心网单元被设置成向所述用户设备返回其核心网单元标识符，

其中所述移动用户设备将核心网单元标识符添加到连接启动消息中，所述连接启动消息被从所述移动用户设备发送到所述第一网络单元，用以启动连接，所述第一网络单元是无线电网络控制器，并且检查被添加到所述连接启动消息中的核心网单元标识符，并且发送连接请求到所述选择的核心网单元。

2.根据权利要求1的系统，其中所述列表由区域标识符定义。

3.根据权利要求1或2的系统，其中所述区域标识符是位置或路由区身份(LAI或RAI)或目标ID。

4.根据权利要求1的系统，其中所述用户设备被设置成存储用于表示处理连接的服务节点的接收到的核心网单元标识符。

5.根据权利要求1的系统，其中无线接入网被设置成广播所述列表到用户设备，这些用户设备用于从所述列表中选择标识符。

6.根据权利要求1的系统，其中在用户设备在CN区域内移动时，在相同的可选择核心网单元内保持所述连接。

7.根据权利要求1的系统，其中可选择的核心网单元列表被以预定顺序发送到所述第一网络单元。

8.根据权利要求7的系统，其中所述顺序取决于在所述列表中指示的核心网单元的负载。

9.根据权利要求7或8的系统，其中所述顺序取决于所述第一网络单元和核心网单元之间的地理距离。

10.根据权利要求7、8或9的系统，其中所述顺序取决于所述第一网络单元的地址。

11.根据权利要求1的系统，其中所述核心网单元属于分组交换网。

12.根据权利要求1的系统，其中第一网络单元提供对一个或多个用户设备的无线电接入。

13.根据权利要求1的系统，其中所述第一网络单元为服务GPRS支持节点SGSN。

14.根据权利要求1的系统，其中用于存储列表的所述至少一个网络单元为DNS服务器。

15.根据项权利要求14的系统，其中所述DNS服务器被设置成返回核心网单元的IP地址列表。

16.根据项权利要求15的系统，其中所述DNS服务器将核心网单元的IP地址列表连同它们的规范名称一起返回。

17.根据权利要求1的系统，其中在核心网单元将经过至少临时或部分地阻断其未来连接处理能力的操作时，在启动所述操作之前从所述列表中排除所述核心网单元预定长的时间。

18.根据权利要求1的系统，其中所述第一网络单元被设置成从这样的消息中检测所述标识符，即所述消息将被从第三连接始发或终接网络单元发送到第一网络单元或其中一个核心网单元，或者被设置成根据与所述第三网络单元相关的位置信息推导出所述标识符。

19.根据权利要求1的系统，其中所述标识符被发送作为将从第三连接始发或终接网络单元发送到所述第一网络单元或其中一个核心网单元的消息的一部分。

20.根据权利要求1的系统，其中一个所述核心网单元被设定为缺省的核心网单元，在没有其他核心网单元可供选择时，所述缺省的核心网单元将被用于处理所述连接。

21.根据权利要求1的系统，其中一个所述核心网单元被设定为主核心网单元，在另一核心网单元被选择用于处理所述连接时，所述主核心网单元将被用于处理与所述另一核心网络单元的连接，或者向所述另一核心网单元传送信息。

22.根据权利要求21的系统，其中所述将被传送到所述另一核心网单元的信息为语境信息。

23.一种用于在通信网络中选择地址的方法，所述通信网络包括多个网络单元，并且被设置成借助第一网络单元以及一个或多个可供选择的核心网单元建立连接，至少一个所述网络单元存储可由所述第一网络单元选择的核心网单元列表，所述可供选择的核心网单元是服务支持节点，

其中在所述移动用户设备注册一个位置或者路由区域时，用于处理所述注册的核心网单元向所述用户设备返回其核心网单元标识符，

24.根据权利要求23的方法，其中所述列表由区域标识符定义。

25.根据权利要求23或24的方法，其中所述区域标识符为位置或路由区身份(LAI或RAI)或目标ID。

26.根据权利要求23的方法，其中所述用户设备存储用于表示处理连接的服务节点的接收到的核心网单元标识符。

27.根据权利要求23的方法，其中在用户设备在CN区域内移动时，在相同的可选择核心网单元内保持所述连接。

28.根据权利要求23的方法，其中无线接入网用于广播所述列表到用户设备，这些用户设备用于从所述列表中选择标识符。

29.根据权利要求23的方法，其中可选择的核心网单元的列表被以预定顺序发送到所述第一网络单元。

30.根据权利要求29的方法，其中所述顺序取决于在所述列表中指示的核心网单元的负载。

31.根据权利要求29或30的方法，其中所述顺序取决于所述第一网络单元的地址。

32.根据权利要求31的方法，其中所述顺序取决于所述第一网络单元和核心网单元之间的地理距离。

33.根据权利要求23的方法，其中所述核心网单元属于分组交换网。

34.根据权利要求23的方法，其中所述第一网络单元提供对于一个或多个用户设备的无线电接入。

35.根据权利要求23的方法，其中所述第一网络单元为服务GPRS支持节点SGSN。

36.根据权利要求23的方法，其中所述用于存储列表的至少一个网络单元为DNS服务器。

37.根据项权利要求36的方法，其中所述DNS服务器返回核心网单元的IP地址列表。

38.根据项权利要求37的方法，其中所述DNS服务器将核心网单元的IP地址列表连同它们的规范名称一起返回。

39.根据权利要求23的方法，其中在核心网单元将经过至少临时或部分地阻断其未来连接处理能力的操作时，在启动所述操作之前，从所述列表中排除所述核心网单元预定长的时间。

40.根据权利要求23的方法，其中所述第一网络单元被设置成从这样的消息中检测所述标识符，即所述消息将被从第三连接始发或终接网络单元发送到第一网络单元或其中一个核心网单元，或者被设置成根据与所述第三网络单元相关的位置信息推导出所述标识符。

41.根据权利要求23的方法，其中所述标识符被发送作为将从第三连接始发或终接网络单元发送到所述第一网络单元或其中一个核心网单元的消息的一部分。

42.根据权利要求23的方法，其中一个所述核心网单元被设定为缺省的核心网单元，在没有其他核心网单元可供选择时，所述缺省的核心网单元将被用于处理所述连接。

43.根据权利要求23的方法，其中一个所述核心网单元被设定为主核心网单元，在另一核心网单元被选择用于处理所述连接时，所述主核心网单元将被用于处理与所述另一核心网络单元的连接，或者向所述另一核心网单元传送信息。

44.根据权利要求43的方法，其中所述将发送给所述另一核心网单元的信息为语境信息。

45.一种移动用户设备，用于根据权利要求1至22任一项的系统中或者根据权利要求23至44任一项的方法中，其中所述移动用户设备被设置成存储核心网(CN)单元标识符，并且所述移动用户设备将无线电信令中的核心网单元标识符添加到连接启动消息中，所述连接启动消息被从所述移动用户设备发送到无线电网络控制器，用以启动连接。

46.根据权利要求45的用户设备，其中所述存储的CN单元标识符为网络发送的最新CN单元标识符。

47.根据权利要求45或46的用户设备，其中运营商标识符或CN单元标识符存储于所述用户设备的SIM卡上。

48.一种无线电网络控制器，用于根据权利要求1至22任一项的系统中或者根据权利要求23至44任一项的方法中，

其中所述无线电网络控制器从移动用户设备接收在连接启动消息中的核心网单元标识符，所述核心网单元标识符用于识别所需要的核心网单元，

所述所述无线电网络控制器基于所述接收的核心网单元标识符，选择核心网单元，

所述所述无线电网络控制器检查包含在从所述用户设备接收的连接启动消息中的核心网单元标识符以启动连接，并且向所述选择的核心网单元发送连接请求。