CN100539754C - 在支持atm和ip的utran中传输网络层控制信令的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于通过使用传输网络层TNL信令来控制UMTS陆地无线电访问网络UTRAN的用户平面的方法和设备，所述UTRAN包括经由传输网络层连接到第二边缘节点的第一边缘节点。通过使用在所述UTRAN的第一和第二边缘节点之间的节点B应用部分来建立无线电链路，为每个TNL流在所述第一和第二边缘节点之间传送基于RSVP-TE的TNL信令消息，并且通过使用RSVP-TE消息来标识每个TNL流，其中所述对象SESSION和SENDER_TEMPLATE包括基于IP的5元组流信息，所述流信息适于被用作TNL流身份标识。

Description

在支持ATM和IP的UTRAN中传输网络层控制信令的方法和设备
标题
传输网络控制信令
技术领域
本发明涉及一种移动电话网中的方法和设备。特别地是，本发明涉及一种用于在通用移动电话系统陆地无线电访问网络(Universal MobileTelephony System Terrestrial Radio Access Network UTRAN)中传输网络层(transport network layer TNL)控制信令的方法和设备。
背景技术
UMTS陆地无线电访问网络(UMTS Terrestrial Radio Access NetworkUTRAN)是由3GPP标准化组织所规定的第三代移动式网络的无线电访问网络(Radio Access Network RAN)。在图2a中示出了UTRAN接口的通用协议模型。该协议模型可以被分成两个逻辑上独立的层：无线电网络层(Radio Network Layer RNL)和传输网络层(TNL)，并且被正交分成用户平面和控制平面，如在3GPP TS 25.401，3GPP，TSG RAN：UTRAN整体说明中所进一步描述的。
依照图1，UTMS的主要部分是核心网络101、UTRAN 102以及也被称为移动终端的用户设备(user equipment UE)107。在核心网络101和UTRAN 102之间的接口被称作Iu接口108，并且在所述UTRAN 102和用户设备107之间的接口被称作Uu接口111。UTRAN 102包括无线电网络子系统(Radio Network Subsystems RNS)。在两个RNS之间的接口被称作Iur接口109。RNS包括RNC 104以及也被称为基站的一个或多个节点B105。在RNC 104和节点B 105之间的接口被称作Iub接口110。用106来标示节点B的覆盖区域(即小区)。
作为一般倾向，早期版本的UTRAN是基于ATM的，而新版本的UTRAN是基于IP技术的。基于混合ATM和IP的网络也是可以的。在两个传输技术之间存在显著差异，所述差异的原因在于ATM是面向连接的而IP是较少连接的传输方法。
在基于ATM的UTRAN中，用户数据使用AAL2而TNL信令使用AAL5协议。AAL2和AAL5连接在虚拟连接(Virtual Connections VC)和虚拟路径(Virtual Paths VP)中传输，其都由管理系统或ATM信令配置。对于不同类型的用户通信业务，定义不同的服务类别，诸如恒定比特率(Constant Bitrate CBR)、可变比特率(Variable Bitrate VBR)、未指定的比特率(Unspecified Bitrate UBR)，它们用不同的通信业务参数表征。由为每个VP/VC运行的调用许可控制机制(Call Admission Controlmechanism CAC)来确保所要求的服务质量(Quality of Service QoS)。
IP会被引入将来的UTRAN版本中，因此必须计划从ATM到IP的迁移路径。在UTRAN中从ATM到IP传输技术的平滑迁移要求基于ATM和IP的网络部分共同存在。必须为如图1中所图示的Iu、Iur、Iub接口提供在ATM和IP网络部分之间的互操作性。如果这些节点不支持ATM和IP技术，那么互工作部件(Inter-working Unit IWU)必须在ATM和IP网络部分之间操作。
用于AAL2/ATM网络的传输网络控制平面的当前可用且基本的解决方案是如ITU-T推荐Q.2630.2：“AAL type 2 signalling protocol(Capability Set 2)”中所描述的Q.2630信令。使用Q.2630来在ATMUTRAN网络中建立AAL2连接，但是Q.2630信令不适于配置ATM层。在ATM UTRAN中，使用永久性和半永久性的VP和VC，所述VP和VC由管理系统来手动配置。
在IP网络中，分组被标准IP路由协议路由，并且基于IP的传输协议向IP分组递送提供了可靠或不可靠的传输服务。为了在IP网络中提供QoS，其中在相同的时段内传输不同的通信业务类型，开发了两个根本上不同的体系结构：综合服务(Integrated Services IntServ)和区别服务(Differentiated Services DiffServ)。在IntServ中，向每个通信业务流提供路由器中的资源，而在DiffServ中，根据通信业务类型的每跳特性(Per Hop Behaviour PHB)来分类所述通信业务类型，并且通常按每个PHB来提供资源。
DiffServ中的资源管理(Resource Management in DiffServ RMD)方法可以用于IP网络中的动态资源管理，所述方法在L.Westberg等人的
“Resource Management in DiffServ Framework”(Internet Draft，Work inProgress，2001年)有所描述；以及在L.Westberg等人的“ResourceManagement in DiffServ(RMD)：A Functionality and Performance BehaviorOverview”(Protocols for High Speed Networks，2002年，柏林)中有所描述。在RMD中，以两种规模来进行资源管理：在边缘节点进行每个流量保留，在边缘节点中进行每个通信业务分类保留或基于测量的保留。RMD与基于IntServ的保留方法相比较的主要优点在于内节点中的可扩展性和轻量级的协议实现方式。
对于基于IP的UTRAN网络中的TNL控制，使用基于IP的TNL信令协议IP-ALCAP。IP-ALCAP符合3GPP[3GPP TSG RAN WG3：R3-021366“A2IP Signalling Protocol(Q.IPALCAP Spec.draft)”的规范；WO 03/019897A1示出了用于在IP-ALCAP和Q.2630之间互工作的解决方案。QoS由在IP路由器中过提供资源或通过使用复杂的资源保留方案(例如在IP-ALCAP中使用IntServ方法)而得到确保，所述资源保留方案对于每个连接都需要保留状态。在图2a中对于Iub接口示出了在TNL控制平面和用户平面中可用的协议栈。
把IP传输引入UTRAN中的动机例如在于它更好地支持了窄链路中混合通信业务类型、数目增加的基于IP的应用并且基于IP的操作和维护。进一步优点在于IP与数据链路层无关，高度部署IP路由器降低了它们的价格，而且可以使用路由表的动态更新和自动配置能力。
混合ATM和IP的传输也是可以的。在典型的混合ATM-IP网络中，较高层RAN(HRAN)是基于IP的并且较低层RAN(LRAN)是基于ATM的，并且互工作部件(IWU)在ATM和IP网络部分之间操作。在IWU中，Q.AAL2和IP-ALCAP消息必须被转换。参见图2b。
下面列出了上述IP-ALCAP解决方案的缺点的例子：
标准的IP路由协议不与IP-ALCAP互操作。IP-ALCAP是基于每跳的双向连接建立，像Q.2630，因此路由选择是静态的。在链路或节点故障的情况下或在链路中拥塞的情况下，必须终止连接并且必须在RNC和节点B之间建立新的连接。
不适于使用IP-ALCAP来在IP路由器中进行资源保留，并且不能使用像RMD那样的基于Diffserv的资源保留方案。另外，如在RSVP中一样，不可以使用IP-ALCAP软状态的资源管理。
上述的基于ATM/AAL2的UTRAN的标准解决方案还具有以下缺点：
为了能够动态建立ATM VC，需要ATM信令协议，其与用于建立用户连接的Q.AAL2信令无关。由于VC配置很少改变，所以不值得为此实现独立的信令协议。因此，典型情况下经由管理系统来手动配置ATM层VC和VP。
混合的IP和ATM/AAL2网络遭受以下缺点：
在混合的ATM-IP网络中，必须使用两个不同的协议来建立AAL2连接：ATM部分中的Q.AAL2和IP部分中的IP-ALCAP。在ATM和IP部分之间需要用于TNL控制平面的互工作功能。
在混合的ATM-IP网络中，使用两个寻址结构，在IP部分中的IP寻址和在ATM部分中的ATM终端系统寻址(ATM End System AddressesAESA)，这使寻址变得复杂。在RNC中，需要在IP和ATM之间转换地址，并且必须维护ATM和IP地址表。
从ATM到IP的迁移只在大步骤中是可以的，具有显著的即时投入：在IP部分中，用于控制平面的硬件和软件均必须被代替。诸如以太网、MPLS、光交换之类的未来链路层技术会要求实现新的TNL信令协议。
发明内容
因而，本发明的目的在于提供一种克服上述缺点的改进的传输网络控制信令。
在本发明的一个方面，提供了一种用于通过使用传输网络层TNL信令来控制UMTS陆地无线电访问网络UTRAN的用户平面的方法，所述UTRAN包括经由传输网络层连接到第二边缘节点的第一边缘节点，所述方法包括步骤：
通过使用所述UTRAN的第一和第二边缘节点之间的节点B应用部分来建立无线电链路，所述方法特征在于它还包括步骤：
为每个TNL流在所述第一和第二边缘节点之间传送基于RSVP-TE的TNL信令消息，
通过使用RSVP-TE消息来标识每个TNL流，其中对象SESSION和SENDER_TEMPLATE包括基于IP的5元组流信息，所述流信息适于被用作TNL流身份标识。
在本发明的另一个方面，提供了一种用于通过使用传输网络层TNL信令来控制UMTS陆地无线电访问网络UTRAN的用户平面的设备，所述UTRAN包括经由传输网络层连接到第二边缘节点的第一边缘节点，所述设备包括用于通过使用所述UTRAN的第一和第二边缘节点之间的节点B应用部分来建立无线电链路的装置，所述设备特征在于所述设备包括用于为每个TNL流在所述第一和第二边缘节点之间传送基于RSVP-TE的TNL信令消息的装置，
用于通过使用RSVP-TE消息来标识每个TNL流的装置，其中对象SESSION和SENDER_TEMPLATE包括基于IP的5元组流信息，所述流信息适于被用作TNL流身份标识。
本发明的优点如下：
本发明可以使用基于标准IP的路由选择和管理，这样就允许更多自动配置和更灵活的故障处理。通过使用利用RMD对象所扩展的RSVP-TE，可以执行基于DiffServ的资源保留。
本发明还适于双向信令，并且可以使用软保留状态，所述软保留状态导致更简单的信令和更健壮的设计。
引入基于RSVP-TE的信令表现出从ATM迁移到IP有更小的迁移步骤。作为第一迁移步骤，控制平面可以被改变到基于IP的RSVP-TE，只要求在RNC和节点B中更新软件。然后用户平面可以被改变到从HRAN开始的IP。将来的诸如以太网、MPLS、光交换之类的链路层技术也可以更容易地适用于UTRAN。因而，基于RSVP-TE的信令解决方案可以用来在UTRAN中控制AAL2/ATM TNL。还可以使用依照本发明的信令解决方案来在UTRAN中控制混合的AAL2/ATM和基于IP的TNL，因此在混合的基于IP-ATM的UTRAN中不需要TNL中的互工作功能，或者只需要很轻量级的互工作功能。
可以用一个协议来控制ATM和AAL2层，这与现有技术的解决方案形成对比，其中Q.AAL2信令用于控制AAL2层并且使用管理系统来配置ATM层。
依照本发明解决方案的另一个优点在于可以执行对ATM层的动态配置，而在具有Q.AAL2和管理系统的现有技术解决方案中，则使用永久的VC和VP。
可以由一个协议来控制IP、ATM和AAL2层。此特征减少了所要求的信令和运营维护成本。
由于使用基于标准IP的管理系统，使用IP寻址和DNS命名结构，这意味着并不要求ATM ASEA。
在AAL2/ATM部分中，可以和在Q.AAL2信令的情况下一样来使用相同的AAL2许可控制。
附图说明
为了更完整地理解本发明，结合附图参考以下的详细描述，其中：
图1示意地图示了可以实现本发明的UTRAN。
图2a示意地示出了UTRAN协议模型的逻辑划分。
图2b示意地示出了在UTRAN中从ATM到IP的迁移步骤。HRAN是基于IP的而LRAN是基于AAL2/ATM的。TNL控制平面是IP-ALCAP和Q.AAL2。
图3a依照本发明实施例示出了基于IP的UTRAN中的信令方案。
图3b依照本发明实施例示出了混合IP/ATM UTRAN中的信令方案。
图4a是依照本发明实施例的用于单向保留的信令方案。
图4b依照本发明实施例示出了用于双向保留的双道PATH和RESV消息的信令方案。
图5是具有在PATH和RESV消息中所发送的对象的表。
图6依照本发明的一个实施例示意地图示了具有AAL2标记范围的LABEL对象和对象LABEL_REQUEST。
图7是依照本发明方法的流程图。
具体实施方式
现在将参考附图更完整地描述本发明，其中示出了本发明的优选实施例。然而，本发明可以采用许多不同的形式来实现并且不应当被解释为仅限于这里所阐明的实施例；相反地，提供这些实施例以便本公开是彻底且完整的，并且将向那些本领域技术人员完整地表达了本发明的范围。在附图中，同样的数字涉及同样的元件。
依照本发明的传输网络层(TNL)信令解决方案适于在UMTS陆地无线电访问网络(UTRAN)TNL中实现。UTRAN包括经由如上所述的TNL连接到至少一个节点B的至少一个RNC。依照本发明的TNL信令是基于标准IP资源保留-通信量工程协议(RSVP-TE)的，其是用于支持标记切换隧道的RSVP的扩展，所述RSVP描述在R.Braden等人：Resource ReSerVation Protocol(RSVP)——版本1功能说明，RFC 2205，1997年9月；以及描述在D.Awduche：Extensions to RSVP for LSPTunnels，RFC 3209，2001年12月中。按每个流连接执行RSVP-TE信令并且使用标准的RSVP-TE消息和对象。
TNL信令所需要的功能之一是流标识。对于每个连接，TNL信令消息必须包含流标识信息。依照当前的RSVP-TE消息，标准的SESSION(会话)对象携带节点B的IP地址、UDP端口号和协议ID。SENDER_TEMPLATE包括RNC IP地址和UDP端口号。依照这种方式，SESSION和SENDER_TEMPLATE是包含了基于IP的5元组流信息的对象。依照本发明，该身份标识在UTRAN中用于在TNL信令中的流标识。SESSION和SENDER_TEMPLATE信息由边缘节点(诸如节点B或IWU)处理而不是在内节点中处理。
因而，本发明涉及一种用于通过使用传输网络层TNL信令来控制UMTS陆地无线电访问网络UTRAN的用户平面的方法和设备，所述UTRAM包括经由传输网络层连接到第二边缘节点的第一边缘节点，其中通过使用在所述UTRAN的第一和第二边缘节点之间的节点B应用部分来建立无线电链路，为每个TNL流在所述第一和第二边缘节点之间传送基于RSVP-TE的TNL信令消息，并且每个TNL流通过使用RSVP-TE消息来标识，其中对象SESSION和SENDER_TEMPLATE包括基于IP的5元组流信息，所述5元组流信息被用作TNL流身份标识。
依照本发明的第一实施例，TNL信令解决方案适于在基于IP的UTRAN中实现。为每个连接，建立一个RSVP-TE隧道，并且如上所述使用标准的RSVP-TE对象和消息。为了实现双向保留，为下游用户通信业务建立一个隧道，并且为上游用户通信业务建立另一个隧道。
在图3a中示出了依照本发明第一实施例在基于完全IP的网络的情况下，在RNC和节点B之间的网络模型。所述网络模型包括RNC、节点B(也被标示为基站)和内部路由器。使用RMD原理的术语把RNC和节点B称为边缘节点。
依照本发明第一实施例的解决方案还可以用于混合IP/ATM网络的情况，其中互工作部件(IWU)适于在IP和ATM网络部分之间操作。在图3b中示出了此方案。在这种情况下，IWU是RMD域的边缘。
参照图3a和3b，依照现有技术由在RNC和节点B之间的节点B应用部分(Node B Application Part NBAP)信令来建立无线电链路连接。通过在RNC发送无线电链路建立请求来开始建立。所述请求由节点B在无线电链路建立响应消息中应答。在NBAP信令中，和图3a和3b所示的一样，交换IP地址和UDP端口号。选择性地，还可以发送DiffServ码点(DiffServ Code Point DSCP)。
如图3a和3b所示，通过TLN消息、双道PATH消息和双道消息RESV来建立双向的资源保留。TNL信令必须提供的两个功能是流定义和资源保留。
依照本发明如上所述来执行流标识。另外如上所述，PDR对象包含流身份标识，所述流身份标识是源和目的边缘节点IP地址和DSCP字段的组合。
在图3a和3b中示出了用于建立双向连接的消息序列。在RMD域中，按照标准的路由协议对上游和下游路由所述消息。不同于标准的RSVP和RSVP-TE原理，在RMD域中并不把每跳的路由选择状态存储在路由器中。依照第一实施例，引入被配置成包含标准的RSVP-TE对象和下面将进一步描述的两个对象(即PHR和PDR)的RSVP-TE消息，以便依照“DiffServ中的资源管理(Resource Management in DiffServRMD)”方法来执行资源保留。为了提供QoS，需要资源保留。在L.Westberg等人的“Resource Management in DiffServ Framework”中(InternetDraft，Work in Progress，2001年)和L.Westberg等人的“ResourceManagement in DiffServ(RMD)：A Functionality and Performance BehaviorOverview”中(Protocols for HighSpeed Networks，2002年，柏林)所公开的RMD原理中定义了PHR和PDR对象。
本发明第一实施例的资源保留方案是基于RMD架构的。在RMD中，只有边缘节点(诸如RNC和IWU，和在图3b中图示的混合IP和ATM/AAL2网络中的一样)使用复杂的保留方法并且维护每个流的资源保留状态。在图3a和3b中所示的、诸如IP路由器的内节点中，只适于使用非常简单的资源保留方法，例如求和资源单元并且只适于维护聚集的保留状态。
RSVP-TE消息适于包含标准的RSVP-TE对象和RMD具体对象：PHR和PDR对象。RNC通过向节点B发送PATH消息来开始信令。PATH消息包括PDR对象和PHR对象。PHR包含诸如用于内节点和下游方向的带宽之类的简单保留信息。PDR对象像上面所述的那样包含流身份标识，并且还可以包含用于上游保留的资源保留信息。在所经过的每个内节点中处理PHR对象，并且进行保留。由RNC所发送的PDR对象只边缘节点处理，即在节点B或IWU处理。
在节点B中处理PATH消息之后，所述节点B用RESV消息作出响应。在RMD域中，RESV消息按照标准路由协议进行路由，而在RMD域之外，RESV消息像在RSVP的情况中那样被随后在相反方向上发送到PATH消息。在RMD域的内部和外部使用不同的路由选择。在RMD域内，使用诸如OSPF或BGP之类的标准IP路由选择。在RMD域外，和在RSVP的情况下一样进行路由选择：PATH把传输状态安装在路由器中(存储前一跳的IP地址和端口号)并且向此地址发送RESV。依照这种方式，RESV遵循与相反方向上的PATH相同的路由。如果上游和下游IP路由是不同的(IP路由选择是不对称的)，那么在RMD域内部与外部所使用的方法之间存在差异。边缘节点，即在图3a中所示出的完全IP情况下的节点B或在如图3b所示的混合ATM/IP的情况下的IWU，把PDR对象插入到RESV消息中。此PDR对象包含保留确认信息。
也由节点B发送PATH消息。边缘节点(在完全IP情况下是节点B或在混合ATM/IP情况下是IWU)为在上游方向上的资源保留插入PHR和PDR对象。PHR在每个内节点中处理，而PDR只在RNC中处理。依照与下游方向相同的方式来进行资源保留。
在接收PATH之后，RNC向节点B发回RESV消息。可以采用RESV把包含保留确认信息的PDR对象发送到RESV中的边缘节点。
DiffServ域中的保留状态是软状态，在连接时间期间周期性地刷新所述软状态。如在RSVP-TE和RMD架构中所描述的那样，通过发送PATH消息来在RMD域中进行资源刷新。在超时时段之后，除去没有刷新的资源。
拆解(tear down)和故障处理操作遵循RMD的方案，并且可以依照与基本操作情况下相同的方式来导出消息操作。
依照本发明第二实施例，TNL信令包括将用于UTRAN的ATM/AAL2域中RSVP-TE的扩展。即，可以不考虑传输技术而使用一个单个的控制协议，即IP和/或ATM/AAL2。因此，在使用混合AAL2/ATM和IP传输解决方案的网络中，在ATM/AAL2网络和IP网络之间的TNL控制平面中不需要IWU。然而，依照第二实施例的TNL信令除当前RSVP-TE之外以及除依照本发明第一实施例的TNL信令之外，还要求附加对象。然而这些附加对象必须被排除在IP域外以确保正确操作。为了实现在UTRAN的一个版本中所使用的AAL2许可控制功能的应用，TNL信令还包括可能使用已经存在的RSVP-TE的对象。
依照第二实施例的TNL信令依照下列方式：
TNL信令适于控制AAL2交换机的ATM和AAL2层。这样，建立新的AAL2连接可以开始创建或修改ATM VC。
此外，TNL信令还可以适于仅仅控制AAL2层。AAL2交换机的ATM层由标准的RSVP-TE或经由管理系统来半永久性地配置。这被标示为RSVP-TE(ATM)并且依照现有技术来执行。
在图4a中示出了在RNC和节点B之间UTRAN的模型以及基本的单向信令操作。在图4a中所示的RNC和ALL2交换机之间的网络部分中，ATM网络层是半永久性的，而(在AAL2交换机和节点B之间的)其它部分按照要求来动态建立。这意味着在RNC和AAL2交换机之间只有AAL2层受RSVP-TE信令控制(ATM层例如由网络管理系统控制)，而在AAL2SW和节点B之间，AAL2和ATM都受RSVP-TE控制。这在图4a和b中由PATH(AAL2)和PATH(ATM，AAL2)等来表示。在下一段中将对此进行进一步的解释。在半永久性的部分中，可以使用CBR、VBR或UBR+VC，而在动态部分中，则考虑UBR+VC。
依照现有技术，由在RNC和节点B之间的NBAP信令来建立无线电链路连接，这和本发明的第一实施例中的一样。
依照本发明，为每个AAL2连接执行RSVP-TE信令。为了区分不同网络部分中的协议功能和协议消息，协议消息由(半)永久性地建立ATM VC的ATM/AAL2部分中的RSVP-TE(AAL2)以及动态建立ATM和AAL2层的ATM/AAL2部分中的RSVP-TE(ATM，AAL2)标示。
考虑RSVP-TE功能，在图4a中RNC是发送器而节点B是接收器。在标准的RSVP-TE中，由接收器在相反方向上执行资源保留。由于UTRAN中的RNC拥有所有流标识和保留信息，所以实际上从RNC发信号通知所有的相关信息。节点B充当代理，用于在必要时反映所接收的信息以符合当前标准。
需要ATM/AAL2 TNL信令所提供的三个功能是(1)流标识(2)AAL2/ATM层配置和(3)QoS提供。
依照本发明如上所述来执行控制消息的流标识。
为了配置ATM/AAL2网络部分，必须在邻近节点之间沿着AAL2连接的路径来发信号通知CID、VPI/VCI值。为达到此目的，具有ATM标记范围的LABEL_REQEST(标准RFC3209)被发送到下一ATM/AAL2交换机，所述ATM/AAL2交换机可以从此范围内选择要用于具体链路上的标记。对于AAL2配置，必须定义新类的类型，依照本发明第二实施例，所述新类的类型被标示为AAL2_LABEL_REQUEST。AAL2_LABEL_REQUEST采用PATH消息被发送到下一AAL2交换机，用于表明AAL2标记范围(即CID范围)，下一跳AAL2交换机可以从该标记范围中选择单一值。在图6中公开了此定义的对象的形式。
在RESV消息中，通过采用RESV消息发送两个LABEL对象来应答ATM和AAL2标记请求：ATM LABEL对象包含VPI和VCI，而AAL2_LABEL对象包含连接的CID。LABEL和AAL2_LABEL对象由发起了LABEL_REQUEST和AAL2_LABEL_REQUEST的相同节点处理。使用上述对象的方式取决于ATM层是否被动态地配置。
如果ATM层被静态地配置，那么新的连接必须使用已经存在的VC。因此，AAL2交换机必须选择属于现有VC的VPI/VCI对，所述现有VC具有用于新的AAL2连接的足够资源。如果没有VC具有足够的资源，例如没有可用的CID值或没有足够的空闲容量，那么呼叫就被阻塞。
如果ATM和AAL2都被动态地配置，那么就可能有两种情况。如果存在已经建立的VC具有足够的资源，那么可以使用此VC，即AAL2交换机选择其VP/VC标识符。否则，应当和新的AAL2连接一起建立新的VC。即，由AAL2交换机来选择新的VPI/VCI。注意，如果范围限于一个值的话，那么可以由发送器明确地分配VCI、VPI或CID。
在ATM/AAL2网络部分中，由AAL2CAC来确保QoS。第二实施例的一个目的在于使在ATM/AAL2节点中新的实现方式最小化，例如以免开发新的CAC算法。在UTRAN，AAL2交换机的一个版本中的AAL2CAC算法具有以下参数：源的数目、链路容量、分组大小、传输时间间隔(Transmission Time Interval TTI)、活动因素、QoS类、延迟和损耗需求、段大小和优先级。在现有技术中，由Q.AAL2仅仅发信号通知这些参数中的分组大小、TTI、活动因素、QoS类和优先级。其它参数或被配置(例如链路容量)或被测量(例如源的数目)。
假定依照第二实施例的TNL信令必须发信号通知与Q.AAL2相同的AAL2 CAC参数。这可以通过恰当地填写DSCP字段和令牌桶描述符来执行。
在对象SENDER_TSPEC和对象FLOW_SPEC中发信号通知令牌桶描述符。采用包含用户通信业务的IntServ通信业务描述符的PATH消息来发送对象SENDER_TSPEC。在流的接收器节点中使用此通信业务信息来定义对象FLOW_SPEC，其被采用RESV消息发送回。实际保留是基于在FLOW_SPEC对象中所指定的通信业务参数的。由于不支持多播，所以FLOW_SPEC实际上与SENDER_TSPEC完全相同。
DCLASS对象包含流的DSCP。假定在NBAP信令中交换DSCP，这意味着节点B能够把属性值放入RESV消息中。FLOW_SPEC和DCLASS被认为由AAL2 CAC使用来进行许可控制判定。FLOW_SPEC对象中所发信号通知的CAC参数是分组大小(存储桶大小)和TTI(存储桶大小/令牌比率)。在DCLASS对象中发信号通知优先级和QoS类。因而，由Q.AAL2发信号通知而尚未被映射到RSVP-TE的唯一剩余的CAC参数是活动因素。不能从标准的IntServ令牌存储桶参数中获得活动因素。依照本发明实施例这可以依照三种方式执行。首先，在AAL2/ATM节点中配置活动因素值，并且使用DSCP及其它通信业务描述符来来进行分类。其次，在TSPEC和FLOW_SPEC中一个未使用的字段中发信号通知，并且最后定义新的字段和对象以发信号通知活动因素的值。然而，还可以按照另一方法获得活动因素，所述方法对本领域技术人员来说是显而易见的。
下面公开了用于成功建立双向连接的例子。不成功的建立、刷新、拆解操作也是基于标准的RSVP-TE特征的，并且还可以从以下例子导出。当假定不对称的路由选择时，这意味着上行链路(UL)和下行链路(DL)通信业务的路由可能是不同的。这要求双道的PATH消息流和双道的RESV消息流，如图4b中所示。用于DL流的RESV消息可以和用于UL流的PATH消息同时发送。注意，此双向保留由两个独立的单向保留组成。因此，两个方向的流标识符不相同，并且在相同链路上的两个方向所分配的标记也可能不同。
在图5的表中，描述了采用PATH和RESV消息所发送的最重要的对象。所述表还表明哪些节点读取并且哪些节点写入所列出的对象。在UTRAN的情况下，对于节点B来说一个问题在于填写用于上行链路保留的对象(即SENDER_TEMPLAT、SESSION、SENDER_TSPEC)。据此，节点B必须为属于上行链路保留的PATH消息填写对象SENDER_TEMPLATE和SESSION。依照本发明第二实施例的解决方案是把IP地址和端口从PATH(DL)的SENDER_TEMPLATE拷贝到PATH(UL)的SESSION对象，并且把IP地址和端口从PATH(DL)的SESSION对象拷贝到PATH(UL)的SENDER_TEMPLATE。
与上行链路保留相关的其它对象是SENDER_TSPEC对象。依照正常操作，接收器依照在对象SENDER_TSPEC中所接收的信息来分配FLOW_SPEC对象的内容。对于上行链路保留，RNC被配置成用于根据本地信息来填写FLOW_SPEC对象，而忽略由节点B所发送的SENDER_TSPEC对象。依照与单向保留的情况下相同的方式来使用LABEL_REQUEST、AAL2_LABEL_REQUEST、LABEL和AAL2_LABEL对象。
依照本发明的第二实施例定义了具有AAL2标记范围的对象LABEL和对象LABEL_REQUEST。依照与在RFC 3209[D.Awduche：Extensionsto RSVP for LSP Tunnels，RFC 3209，2001年12月]中所描述的具有ATM标记范围的LABEL对象和LABEL_REQUEST对象类似的方式来定义所述对象。如图6所示，较低的有效8位包含了信道标识(ChannelIdentification CID)值。
依照本发明第三实施例，还可以在混合ATM-IP网络中使用所提出的TNL信令，其中HRAN是基于IP的而LRAN是基于ATM的。互工作部件(IWU)在ATM和IP网络部分之间操作，参见图2b。在用户平面中，IWU把IP分组转换为ATM分组，而IWU对于控制平面来说并不是需要的，这是本发明的一个优点。
由图7中的流程图图示了依照本发明的方法。因而，提供了一种用于通过使用传输网络层TNL信令来控制UMTS陆地无线电访问网络UTRAN的用户平面的方法，所述UTRAN包括经由传输网络层连接到第二边缘节点的第一边缘节点，所述方法包括步骤：
701.为每个TNL流在所述第一和第二边缘节点之间传送基于RSVP-TE的TNL信令消息，
702.使用RSVP-TE消息来标识每个TNL流，其中对象SESSION和SENDER_TEMPLATE包括基于IP的5元组流信息，所述流信息适于被用作TNL流身份标识。
此外，依照本发明的设备包括用于执行本发明和优选实施例的方法的装置。所述装置可以由RNC、节点B和/或IWU中的软件和/或硬件装置来实现。
在附图和说明书中，公开了本发明典型的优选实施例，并且尽管使用具体术语，然而只是在通用和描述性的意义上使用的，而并非限制，在下面的权利要求中阐明了本发明的范围。

Claims (38)

1.一种用于通过使用传输网络层TNL信令来控制UMTS陆地无线电访问网络UTRAN的用户平面的方法，所述UTRAN包括经由传输网络层连接到第二边缘节点的第一边缘节点，所述方法包括步骤：
通过使用所述UTRAN的第一和第二边缘节点之间的节点B应用部分来建立无线电链路，所述方法特征在于它还包括步骤：
为每个TNL流在所述第一和第二边缘节点之间传送(701)基于RSVP-TE的TNL信令消息，
通过使用RSVP-TE消息来标识(702)每个TNL流，其中对象SESSION和SENDER_TEMPLATE包括基于IP的5元组流信息，所述流信息适于被用作TNL流身份标识。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述方法还包括步骤：
为所述第一边缘节点和第二边缘节点之间的每个连接方向建立一个RSVP-TE隧道。
3.如权利要求1-2中任何一个所述的方法，其中所述方法还包括步骤：
通过发送PATH消息来开始TNL信令，所述PATH消息至少包括保留信息和TNL流身份标识，所述保留信息用于内节点。
4.如权利要求3所述的方法，其中所述保留信息是带宽。
5.如权利要求3所述的方法，其中所述方法还包括步骤：
处理所述边缘节点之间的每个内节点中的所述保留信息。
6.如权利要求3所述的方法，其中所述方法还包括步骤：
处理所述边缘节点中的所述TNL流身份标识。
7.如权利要求3所述的方法，其中所述方法还包括步骤：
通过在相反方向上传送包括标准RSVP-TE对象以及PHR和PDR对象的RESV消息来对所述PATH消息作出响应。
8.如权利要求3所述的方法，其中所述方法还包括步骤：
通过在相反方向上传送包括标准RSVP-TE、PHR、PDR对象或AAL2_LABEL或LABEL对象的RESV消息来对所述PATH消息作出响应，并且
把资源保留确认信息插入到所述RESV消息中。
9.如权利要求1或2所述的方法，其中所述第一边缘节点是所述UTRAN中的无线电网络控制器，而所述第二边缘节点是所述UTRAN中的节点B。
10.如权利要求1或2所述的方法，其中所述第二边缘节点是所述UTRAN中的无线电网络控制器，而所述第一边缘节点是所述UTRAN中的节点B。
11.如权利要求1或2所述的方法，其中所述第一边缘节点是所述UTRAN中的无线电网络控制器，而所述第二边缘节点是所述UTRAN的基于IP的部分和所述UTRAN的AAL2/ATM部分之间的互工作单元。
12.如权利要求1或2所述的方法，其中所述第二边缘节点是所述UTRAN中的无线电网络控制器，而所述第一边缘节点是所述UTRAN的基于IP的部分和所述UTRAN的AAL2/ATM部分之间的互工作单元。
13.如权利要求1所述的方法，其中所述方法还包括步骤：
通过沿着连接路径向邻近节点发送包括信道标识CID值、VPI/VCI值的PATH消息来配置AAL2/ATM UTRAN部分。
14.如权利要求13所述的方法，其中具有ATM标记范围的对象LABEL_REQUEST适于携带VPI/VCI值，并且AAL2_LABEL_REQUEST适于携带信道标识CID值。
15.如权利要求14所述的方法，其中所述方法还包括步骤：
通过传送至少包括ATM LABEL对象和AAL2_LABEL对象的RESV消息来对所述PATH消息和所述AAL2_LABEL_REQUEST作出响应，所述ATM LABEL对象包括VPI和VCI，所述AAL2_LABEL对象包括连接的信道标识CID。
16.如权利要求15所述的方法，其中所述方法还包括步骤：
由其中发起了LABEL_REQUEST和AAL2_LABEL_REQUEST的相同节点来处理LABEL和AAL2_LABEL对象。
17.如权利要求13或14所述的方法，其中所述方法还包括步骤：
通过使用AAL2 CAC来确保所述ATM/AAL2网络部分中的服务质量(QoS)。
18.如权利要求14所述的方法，其中具有AAL2标记范围的对象LABEL和对象LABEL_REQUEST的较低有效8位包括信道标识CID值。
19.如权利要求13或14所述的方法，当互工作单元IWU在ATM网络部分和IP网络部分之间操作时，所述方法还包括步骤：
把Q.AAL2和IP-ALCAP消息转换为所述基于RSVP-TE的TNL信令消息。
20.一种用于通过使用传输网络层TNL信令来控制UMTS陆地无线电访问网络UTRAN(102)的用户平面的设备，所述UTRAN包括经由传输网络层连接到第二边缘节点(104)的第一边缘节点(105)，所述设备包括用于通过使用所述UTRAN(102)的第一(105)和第二(104)边缘节点之间的节点B应用部分来建立无线电链路的装置，所述设备特征在于所述设备包括：用于为每个TNL流在所述第一和第二边缘节点之间传送基于RSVP-TE的TNL信令消息的装置，
用于通过使用RSVP-TE消息来标识每个TNL流的装置，其中对象SESSION和SENDER_TEMPLATE包括基于IP的5元组流信息，所述流信息适于被用作TNL流身份标识。
21.如权利要求20所述的设备，其中所述设备包括用于为所述第一边缘节点和第二边缘节点之间的每个连接方向建立一个RSVP-TE隧道的装置。
22.如权利要求20-21中任何一个所述的设备，其中所述设备包括用于通过发送PATH消息来开始TNL信令的装置，所述PATH消息至少包括保留信息和TNL流身份标识，所述保留信息用于内节点。
23.如权利要求22所述的设备，其中所述保留信息是带宽。
24.如权利要求22所述的设备，其中所述设备包括用于处理所述边缘节点之间的每个内节点中的所述保留信息的装置。
25.如权利要求22所述的设备，其中所述设备包括用于处理所述边缘节点中的所述TNL流身份标识的装置。
26.如权利要求22所述的设备，其中所述设备包括用于通过在相反方向上传送包括标准RSVP-TE对象以及PHR和PDR对象的RESV消息来对所述PATH消息作出响应的装置。
27.如权利要求22所述的设备，其中所述设备包括用于通过在相反方向上传送包括标准RSVP-TE、PHR、PDR对象或AAL2_LABEL或LABEL对象的RESV消息来对所述PATH消息作出响应的装置，和用于把资源保留确认信息插入到所述RESV消息中的装置。
28.如权利要求20或21所述的设备，其中所述第一边缘节点是所述UTRAN中的无线电网络控制器，而所述第二边缘节点是所述UTRAN中的节点B。
29.如权利要求20或21所述的设备，其中所述第二边缘节点是所述UTRAN中的无线电网络控制器，而所述第一边缘节点是所述UTRAN中的节点B。
30.如权利要求20或21所述的设备，其中所述第一边缘节点是所述UTRAN中的无线电网络控制器，而所述第二边缘节点是所述UTRAN的基于IP的部分和所述UTRAN的AAL2/ATM部分之间的互工作单元。
31.如权利要求20或21所述的设备，其中所述第二边缘节点是所述UTRAN中的无线电网络控制器，而所述第一边缘节点是所述UTRAN的基于IP的部分和所述UTRAN的AAL2/ATM部分之间的互工作单元。
32.如权利要求20所述的设备，其中所述设备包括用于通过沿着连接路径向邻近节点发送包括信道标识CID、VPI/VCI值的PATH消息来配置AAL2/ATM UTRAN部分的装置。
33.如权利要求32所述的设备，其中具有ATM标记范围的对象LABEL_REQUEST适于携带VPI/VCI值并且AAL2_LABEL_REQUEST适于携带信道标识CID值。
34.如权利要求33所述的设备，其中所述设备包括用于通过传送至少包括ATM LABEL对象和AAL2_LABEL对象的RESV消息来对所述PATH消息和所述AAL2_LABEL_REQUEST作出响应的装置，其中所述ATM LABEL对象包括VPI和VCI，而所述AAL2_LABEL对象包括连接的信道标识CID。
35.如权利要求34所述的设备，其中所述设备包括用于由其中发起了LABEL_REQUEST和AAL2_LABEL_REQUEST的相同节点来处理LABEL和AAL2_LABEL对象的装置。
36.如权利要求32或33所述的设备，其中所述设备包括用于通过使用AAL2CAC来确保ATM/AAL2网络部分中的服务质量(QoS)的装置。
37.如权利要求33所述的设备，其中具有AAL2标记范围的对象LABEL和对象LABEL_REQUEST的较低有效8位包括信道标识CID值。
38.如权利要求32或33所述的设备，当互工作单元IWU在ATM网络部分和IP网络部分之间操作时，包括用于把Q.AAL2和IP-ALCAP消息转换为基于所述RSVP-TE的TNL信令消息的装置。
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