CN101438610B - 对第一无线移动通信网络和第二无线移动通信网络之间的负荷分配进行优化的方法 - Google Patents

对第一无线移动通信网络和第二无线移动通信网络之间的负荷分配进行优化的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种通过在无线通信系统建立连接时优化信令顺序来对第一无线移动通信网络，如采用UMTS标准的无线移动通信网络，和第二无线移动通信网络，如采用GSM标准的无线移动通信网络，之间的负荷分配进行优化的方法。该方法使在一个UMTS和一个GSM网络间建立一个如语音连接时的高效合作成为可能。除了对UMTS系统中的资源的高效使用外，本方法还使得在一个GSM网络中建立一个由一个UMTS网络发起的连接，如语音连接成为可能。

Description

对第一无线移动通信网络和第二无线移动通信网络之间的负荷分配进行优化的方法
本发明涉及一种通过当在某一移动无线电通信系统中建立连接时进行信令序列的优化，而对第一无线移动通信网络，如使用UMTS标准，和第二无线移动通信网络，如使用GSM标准，之间的负荷分配进行优化的方法。本发明尤其涉及一种为语音/视频呼叫或者无线移动通信网络中的分组连接，以及为在各种无线移动通信系统中进行负荷分配建立连接的优化方法。本发明在UMTS网络和GSM网络之间建立连接时，如语音连接，可以实现高效的合作。 
除了能够有效地使用UMTS系统中的资源，该方法也允许为例如，已由UMTS网络中发起的连接在GSM网络中直接建立语音连接。 
目前，无线移动通信网络的运营商不仅可以选择运营普遍的使用GSM标准的无线移动通信系统，也可以选择使用新的UMTS标准的无线移动通信系统。目前，建立网络的运营商通常设置一个与现有的GSM网络并联的，以提供如多媒体连接和高的数据包传输率等扩展功能为特征的UMTS网络。目前，在GSM，以及UTMS网络上进行运营的网络运营商，典型地以所谓的双模移动电话，也就是既支持GSM又支持UTMS网络，更适宜“扎营”在UMTS网络的移动电话，的方式运营他们的网络。在此文中，“扎营”指这样一种移动电话的状态，在该状态下，移动电话和无线移动通信网络之间存在未活动连接，但是，移动电话登录在UMTS网络上(参见说明3GPP TS25.304)。如果这种“扎营”移动电话尝试采用UMTS标准与，例如无线移动通信网络，建立语 音连接，则移动电话向无线移动通信网络发送一个RRC连接请求(RRC连接请求)报文，如技术规范ETSI TS 125.331，V7.0.0；通用移动通信系统(UMTS)；无线资源控制(RRC)协议说明；2006年3月：(参见3GPP TS 25.331，Version7.0.0，Release 7)中所述。根据现有技术，无线移动通信网络将在UMTS网络中建立所期望的语音连接，然后与被叫方和呼叫用户建立连接。从而，一个语音连接占据了该UMTS网络的资源；可选的是，这种连接可以在无线移动通信网络的GSM部分实现，因为该部分能够迎合服务于简单语音连接所需要的技术要求。 
在此种无线移动通信网络中，为了避免由于在UMTS网络上的所有双模移动电话的优先扎营而引起的简单语音连接对资源的不必要占据，以及随着UMTS及GSM兼容设备的流行，为了防止所建立的GSM网络上由于无线移动通信网络的UMTS部分上的双模移动电话的优先扎营策略而引起的“空闲”，需要采取恰当的方式，以更进一步地使用无线移动通信网络的GSM部分的空闲资源。 
目前，在现有技术中，无线移动通信运营商能够使用在建立连接或者使用现有的连接的特定阶段，将语音连接从无线移动通信网络UMTS部分“重新定向”至同一无线移动通信网络的GSM部分，以根据需求再次利用GSM网络上的未在使用的资源的技术。这些技术在无线移动通信网络(www.3gpp.org)的规范中通常指“基于服务的交换”或者“引导重试”。 
现有技术的主要的缺点是实施基于服务的交换或者引导重试的决定只能 在建立连接的后期作出，即，只有在无线移动通信网络，例如UMTS的无线网络控制器(RNC)，知道开始建立连接的精确原因时候。虽然，依照(3GPPTS25.331)采用UMTS标准的移动电话，在RRC连接请求(RRC CONNECTIONREQUEST)或者小区更新(CELL UDPATE)报文中向网络传达了关于建立连接的原因信息，但是，目前可用的“建立原因(establishment cause)”不允许作出关于提出建立连接的特定服务的明确结论。信道请求的原因，例如传送语音、传送数据等，在信息元素建立原因中进行了详细的说明。使用目前可应用的建立原因特别不可能明确地确定建立连接请求的移动电话是否需要电路交换(CS)语音连接，简单语音服务(可能通过UMTS和GSM)，使用多种频率的AMR编解码器的语音连接，或者可视电话的交谈(只可能在UMTS中)。这种信息对于作为无线接入网络控制单元的无线网络控制器RNC，直到在无线移动通信设备和无线通信网络控制单元之间已经建立了RRC连接，并且已经进一步通过lu接口(3GPP TS 25.413)实现了朝移动核心网络(CN)方向发信号的时候才是可用的。根据现有技术，RANAP:RAB(分配)RABASSIGNMENT报文的到达是决定建立语音服务还是建立视频服务的最早的时间点。 
WO 2005/101880 A1公开了一种在第一无线移动通信网络，如采用UMTS标准的无线移动通信网络，和第二无线移动通信网络，如采用GSM标准的无线移动通信网络，之间对负荷分配进行优化的方法，在该方法中，在通过无线移动通信设备建立连接的尽早阶段就将关于连接请求类型的精确信息提供给适合于无线接入网络的无线网路控制单元。基于该信息，在无线接入网络RAN 与该无线移动通信网络中的一个移动核心网络建立连接之前完成两个无线通信网络之间的资源分配。 
因此，本发明的目的是为了提供一种在采用UMTS标准的第一无线移动通信网络和采用GSM标准的第二无线移动通信网络之间对负荷分配进行优化的方法，在建立连接的早期执行该方法。 
根据本发明，通过使用一种根据独立权利要求1的方法实现了本发明的目的，在此对其中的技术特征进行的引用。 
从属权利要求说明了本发明的优选实施例和有利的技术特征，在此对其中的技术特征进行引用。 
根据本发明的方法能在建立连接的早期辨别各种语音和视频呼叫。并且，该方法具有的重要优势在于，RNC能够对特定的用于检测GSM蜂窝的程序，如对资源的潜在保留和对“压缩模式”的配置，在无线移动通信网络的RANAP:RAB分配(RAB ASSIGNMENT)报文到达之前进行设定。 
所述的方法可以有利地应用在采用E-UTRAN的无线移动通信系统中，或者应用在另一种标准化无线移动通信系统中，如WLAN，WiMAX，，或者cdma200 EV-DO。 
根据本发明的方法是基于对为适合于采用UMTS标准的无线移动通信系统在(3GPP TS 25.331)中定义的建立原因(establishment causes)进行扩展： 以使在建立连接的早期，具体在RANAP:RAB分配(RAB ASSIGNMENT)中的CN信令(从移动核心网络发出的信令)到达之前，RNC能够作出关于所期望服务的结论，并将此信息用于配置或发起一个使用GSM的基于服务的交换(为一个语音连接)。 
根据本发明的一种可选实施例的方法可以采用代替已经存在于说明书中的对建立原因的扩展，引入允许在建立连接的早期(也就是，在RRC连接请求(RRC CONNECTION REQUEST)报文中)作出关于该请求的服务的结论的新的信息元素。 
在根据本发明的方法的一个典型实施例中，对采用UMTS标准的移动电话发送的连接请求的报文，以一种除了目前存在的定义于(3GPP T825.331)中的建立原因之外的方式进行扩展，即定义至少两种额外的建立原因，这些建立原 因允许在建立连接的初期即对语音连接的连接请求和视频连接的连接请求进行区分。 
为此，本发明提供了如下额外的建立原因：开始的CS语音呼叫，终止的CS语音呼叫，开始的CS视频呼叫，和终止的CS视频呼叫。可选的是，该信息也可以在RRC连接请求报文内新定义的信息元素中被发送。 
相对于现有技术，根据本发明的方法的优点源于在建立连接的初期，也就是，在发送RRC连接请求或者小区更新报文之后，例如，RNC能够基于语音和视频连接的区别产生恰当的决策，而不需等待由CN发起的RANAP：RAB分配报文的发送完成。 
根据本发明，在RRC连接请求或者小区更新报文中接收相应信息的RNC能够根据利用GSM的RRC连接拒绝程序(3GPP TS25.331)为语音连接“重新定向”一个连接请求，以利用GSM系统中的任何空闲资源实现语音连接。可选的是，可以在建立连接的初期使用该信息，以保留通信的无线承载配置，使用检测配置(压缩模式)配置无线移动通信设备，或者执行其它的程序。 
本发明的典型的实施例将在下面参照附图对其进行比较详细的说明。本发明的更多的特征和优点体现在附图及其说明中。
图1通过举例的方式示出了基于呼叫类型指示的，用于对一个连接请求进行重路由的在无线移动通信设备UE和无线接入网络RAN之间的信令交互。 
图2通过举例的方式示出了基于RRC连接请求报文中信令的，用于进行无线承载的预先配置的在移动无线通信设备UE，无线接入网络RAN，和移动核心网络(CN)之间信令交互。 
对于信令报文和它们的信息内容，该附图采用了被本领域的技术人员广泛应用的标准英语术语。 
作为根据本发明的一种典型的实施例，图1通过举例的方式对无线移动通信设备UE和无线接入网络RAN之间的信令交互进行了说明。一种连接请求，在无需建立RAN和移动核心网络CN之间的连接的情况下，基于呼叫类型指示被重新定向。 
无线移动通信设备UE向无线接入网络RAN或者相关联的无线网络控制器RNC发送一个连接请求。为此，无线移动通信设备向RNC发送一个RRC连接请求报文(步骤1)。该RRC连接请求报文中包括一个呼叫类型信息字段，该呼叫类型信息字段包含关于连接请求是否涉及如，语音(CS语音)、数据，或者视频的信息。基于该呼叫类型信息，RAN能够在来自于移动核心网络的RAB分配报文到达之前，将连接重定向至另一无线接入技术(GSM，LTE)或者至另一UMTS频率，且不必建立至核心网络的连接。 
例如，一个接收RRC连接请求或者小区更新报文中的相应通信呼叫类型 (CS语音)信息的RNC，采用RRC连接拒绝程序(3GPP TS25.331)，能够将请求语音连接的连接请求重定向至一个可用的GSM网络，以使用该GSM系统中的空闲资源来实现该语音连接(步骤2)。 
图2说明了，基于RRC连接请求报文中的信令的，针对一个无线承载的预先配置的，无线移动通信设备UE，无线接入网络RAN，和移动核心网络(CN)间的信令交互。根据本发明，该预先配置可以发生在来自于移动核心网络CN的RAB请求到达无线接入网络RAN之前。 
无线移动通信设备UE向无线接入网络RAN或者相关联的无线网络控制器RNC发送连接请求。为此，无线移动通信设备向RNC发送一个RRC连接请求报文(步骤1)。该RRC连接请求报文中包括呼叫类型信息字段，该呼叫类型信息字段包含关于连接请求是否涉及，例如，语音(CS语音)、数据，或者视频的信息。基于该呼叫类型信息，RAN能够通过向无线移动通信设备发送一个RRC连接设置报文建立相应的无线承载(步骤2)，该报文由无线移动通信设备用RRC连接设置完成报文确收(步骤3)。依靠一个无线承载设置报文，适合于该连接请求的无线承载则被分配(步骤4)。 
然后，可以继续进行标准化信令交互(NAS信令)。 
只有此时才由移动核心网络CN发送来RAB分配报文。 
从而，在本实施例中，在建立连接的初期使用呼叫类型信息，以在来自于移动核心网络CN的RAB分配报文到达之前，保留相应的无线承载配置。在 此建立连接的初期阶段，无线移动通信设备也可以与检测配置(压缩模式)一起进行配置，或者可以执行其它程序。

Claims (16)

1.一种对作为第一无线移动通信网络的采用UMTS标准的无线移动通信网络，和作为第二无线移动通信网络的采用GSM标准的无线移动通信网络，之间的负荷分配进行优化的方法，其中，在通过无线移动通信设备建立连接的尽早阶段为适合于无线接入网络的无线网络控制单元提供关于连接请求类型的精确信息，在该信息的基础上，在无线接入网络与两无线移动通信网络之一中的一个移动核心网络建立连接之前对两个无线通信网络之间的资源进行分配，该无线移动通信设备在RRC连接请求中，应用UMTS标准，指示该连接请求是，语音连接，视频连接，或者是某些其它种类的连接，其特征在于：基于该信息，无线接入网络RAN通过向无线移动通信设备发送一个RRC连接建立报文，再由该无线移动通信设备使用一RRC连接建立完成报文对连接建立进行确认而建立一个无线承载；并且依靠一无线承载建立报文，分配一种适合于该连接请求的无线承载，继续进行标准化NAS信令，以及由移动核心网络向无线接入网络发送RAB分配报文。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：该应用UMTS标准的无线移动通信设备在RRC连接请求报文中指示，对于一个语音连接的连接请求，是使用了窄带适应性多速率NB-AMR语音多媒体数字信号编解码器还是宽带适应性多速率WB-AMR多媒体数字信号编解码器。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：在无线移动通信设备已经在RRC连接请求报文中，应用UMTS标准，提供关于连接请求的精确信息之后，直接在对所请求服务进行分类之后，由针对第一无线移动通信网络的无线通信网络控制单元RNC，在无线通信网络控制单元和无线移动通信设备之间配置物理信道，传输信道，和/或无线承载，而且不需等待RANAP:RAB分配报文中的来自于移动核心网络所发的信令，而这根据现有技术来说是必须的。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在无线移动通信设备已经在RRC连接请求报文中，应用UMTS标准，提供了关于连接请求的精确信息之后，直接在对所请求服务进行分类之后，针对第一无线移动通信网络的无线通信网络控制单元做出关于所选择的服务能否在第二无线移动通信网络中实现的结论。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在无线移动通信设备已经在RRC连接请求报文中，应用UMTS标准，提供了关于连接请求的精确信息之后，直接在对所请求服务进行分类之后，针对第一无线移动通信网络的无线通信网络控制单元做出关于所选择的服务能否在第二无线移动通信网络中实现的结论，并且，如果这是不可能，将不会执行另外的压缩模式的惯常配置，因为至第二无线移动通信网络的该种连接的交换无论如何都是不可能的。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在无线移动通信设备已经在RRC连接请求报文中，应用UMTS标准，提供了关于连接请求的精确信息之后，直接在对所请求服务进行分类之后，针对第一无线移动通信网络的无线通信网络控制单元做出关于所选择的服务能否在第二无线移动通信网络中实现的结论，并且，对于一般的窄带适应性多速率NB-AMR连接或者CS语音连接，在信令交互阶段启动引导重试，以通过第二无线移动通信网络直接地建立连接，以至于一个无线移动通信网络的UTRAN资源没有被分配，而且该连接则通过交换或者通过另外的技术被发送至第二无线移动通信网络。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在无线移动通信设备已经在RRC连接请求报文中，应用UMTS标准，提供了关于连接请求的精确信息之后，直接在对所请求服务进行分类之后，针对第一无线移动通信网络的无线通信网络控制单元做出进一步的无线通信网络控制单元的内部处理应该使用哪些的结论。
8.根据权利要求1至7中任意一项的方法，其特征在于：其用于一采用E-UTRAN的无线移动通信系统或者标准化的无线移动通信系统中。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述系统为基于WLAN,WiMAX,或者CDMA2000EV-DO的系统。
10.一种对作为第一无线移动通信网络的采用UMTS标准的无线移动通信网络，和作为第二无线移动通信网络的采用GSM标准的无线移动通信网络，之间的负荷分配进行优化的系统，其中，在通过无线移动通信设备建立连接的尽早阶段为适合于无线接入网络的无线网络控制单元提供关于连接请求类型的精确信息；在该信息的基础上，在无线接入网络与两无线移动通信网络之一中的一个移动核心网络建立连接之前对两个无线通信网络之间的资源进行分配；该无线移动通信设备在RRC连接请求中，应用UMTS标准，指示该连接请求是，语音连接，视频连接，或者是某些其它种类的连接；
其特征在于：包括用于基于该信息，无线接入网络RAN通过向无线移动通信设备发送一个RRC连接建立报文，再由该无线移动通信设备使用一RRC连接建立完成报文对连接建立进行确认而建立一个无线承载的装置；以及用于依靠一无线承载建立报文，分配一种适合于该连接请求的无线承载，继续进行标准化NAS信令，以及由移动核心网络向无线接入网络发送RAB分配报文的装置。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于：还包括指示装置，用于控制该应用UMTS标准的无线移动通信设备在RRC连接请求报文中指示，对于一个语音连接的连接请求，是使用了窄带适应性多速率NB-AMR语音多媒体数字信号编解码器还是宽带适应性多速率WB-AMR多媒体数字信号编解码器。
12.根据权利要求10或11所述的系统，其特征在于：还包括配置装置，用于在无线移动通信设备已经在RRC连接请求报文中，应用UMTS标准，提供关于连接请求的精确信息之后，直接在对所请求服务进行分类之后，由针对第一无线移动通信网络的无线通信网络控制单元RNC，在无线通信网络控制单元和无线移动通信设备之间配置物理信道，传输信道，和/或无线承载，而且不需等待RANAP:RAB分配报文中的来自于移动核心网络所发的信令，而这根据现有技术来说是必须的。
13.根据权利要求10所述的系统，其特征在于：还包括判断装置，用于在无线移动通信设备已经在RRC连接请求报文中，应用UMTS标准，提供了关于连接请求的精确信息之后，直接在对所请求服务进行分类之后，针对第一无线移动通信网络的无线通信网络控制单元做出关于所选择的服务能否在第二无线移动通信网络中实现的结论。
14.根据权利要求10所述的系统，其特征在于：还包括判断装置，用于在无线移动通信设备已经在RRC连接请求报文中，应用UMTS标准，提供了关于连接请求的精确信息之后，直接在对所请求服务进行分类之后，针对第一无线移动通信网络的无线通信网络控制单元做出关于所选择的服务能否在第二无线移动通信网络中实现的结论，并且，如果这是不可能，将不会执行另外的压缩模式的惯常配置，因为至第二无线移动通信网络的该种连接的交换无论如何都是不可能的。
15.根据权利要求10所述的系统，其特征在于：还包括判断装置，用于在无线移动通信设备已经在RRC连接请求报文中，应用UMTS标准，提供了关于连接请求的精确信息之后，直接在对所请求服务进行分类之后，针对第一无线移动通信网络的无线通信网络控制单元做出关于所选择的服务能否在第二无线移动通信网络中实现的结论，并且，对于一般的窄带适应性多速率NB-AMR连接或者CS语音连接，在信令交互阶段启动引导重试，以通过第二无线移动通信网络直接地建立连接，以至于一个无线移动通信网络的UTRAN资源没有被分配，而且该连接则通过交换或者通过另外的技术被发送至第二无线移动通信网络。
16.根据权利要求10所述的系统，其特征在于：还包括判断装置，用于在无线移动通信设备已经在RRC连接请求报文中，应用UMTS标准，提供了关于连接请求的精确信息之后，直接在对所请求服务进行分类之后，针对第一无线移动通信网络的无线通信网络控制单元做出进一步的无线通信网络控制单元的内部处理应该使用哪些的结论。
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