CN101500275B - 信道分配方法、通用接入网控制器和通信系统 - Google Patents

信道分配方法、通用接入网控制器和通信系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种信道分配方法、通用接入网控制器GANC及通信系统,其中方法包括:接收第一信道参数信息;向移动台MS发送用于建立多实例业务信道的第二信道参数信息,发起建立到所述MS的多实例业务信道。GANC包括:第一控制模块,用于接收由核心网发送的第一信道参数信息;第二控制模块,用于根据所述第一信道参数信息,向MS发送用于建立多实例业务信道的第二信道参数信息,并发起建立到所述MS的多实例业务信道。系统包括GANC和MS。通过本发明,实现了为同一业务的不同实例同时分配多个CS信道,或者同时分配CS信道及PS信道,从而保证了从UTRAN到EGAN切换顺利切换,并保证了用户无缝漫游时的业务质量。

Description

信道分配方法、通用接入网控制器和通信系统 
技术领域
本发明涉及通信技术领域,尤其涉及一种信道分配方法、设备及相应的通信系统。 
背景技术
通用接入网(Generic Access Network,简称:GAN)是一种正在演进中的无线通信系统。在该系统中,移动终端可以在本地局域网络(LAN)和广域网(WAN)之间无缝切换,使用户可以通过在大范围的蜂窝网和小范围的Wi-Fi系统中传输的语音、数据等多媒体信息进行通信。 
GAN增强(简称:EGAN)技术是在原有GAN技术中引入了Iu模式,以增强分组域,将GAN扩展为GAN A/Gb模式和GAN Iu模式。 
其中,在GAN A/Gb模式或GAN Iu模式下,移动台(以下简称:MS)作为主叫时,现有GAN进行电路交换(Circuit Switched,以下简称:CS)信道连接建立的流程包括:MS触发建立CS信道;收到接入网控制器(Generic AccessNetwork Controller,简称:GANC)发送的请求接受消息后,建立CS信道。当MS作为被叫时,CS信道连接建立的流程包括:GANC寻呼MS;MS发送寻呼响应,激活CS信道。 
现有EGAN技术进行信道分配时,在GAN A/Gb模式下针对某一业务仅支持建立一条CS信道;在GAN Iu模式下针对某一业务仅支持建立一条CS信道或多条PS信道。 
在现有通用移动通信系统(Universal Mobile TelecommunicationsSystem,简称:UMTS)中,可以为某一业务的不同实例分配两个CS信道或同时分配CS信道和PS信道,例如,一个用于传输音频数据,一个用于传输视频数据。当从通用陆地无线接入网络(Universal Territorial Radio AccessNetwork,简称:UTRAN)切换到EGAN的Iu模式时,由于现有EGAN针对某一业务仅支持建立一条CS信道或多条PS信道,因此无法保证业务中的业务质量(简称:QoS)。 
发明内容
本发明的实施例提供了一种信道分配方法、通用接入网控制器及通信系统,以实现为同一业务对应的不同实例同时分配多个CS信道,或者同时分配CS信道及PS信道,保证从UTRAN到EGAN切换顺利切换。 
为了解决上述问题,本发明的一个实施例是提供了一种信道分配方法,其中包括: 
接收由核心网发送的包含分配信道的种类及数量的第一信道参数信息; 
根据所述第一信道参数信息,向移动台MS发送用于建立多实例业务信道的第二信道参数信息,发起建立到所述MS的多实例业务信道。 
为了解决上述问题,本发明的另一个实施例是提供了一种GANC,其中包括: 
第一控制模块,用于接收由核心网发送的包含分配信道的种类及数量的第一信道参数信息; 
第二控制模块,用于根据所述第一信道参数信息,向MS发送用于建立多实例业务信道的第二信道参数信息,并发起建立到所述MS的多实例业务信道。 
为了解决上述问题,本发明的另一个实施例提供了一种通信系统,包括上述GANC和MS,其中所述MS包括:第一终端模块,用于根据来自于GANC的所述第二信道参数信息建立多实例业务信道。 
通过本发明实施例的技术方案,在GAN Iu模式及GAN A/Gb模式下实现了为同一业务对应于不同业务类型的不同实例同时分配多个CS信道,或者同时分配CS信道及PS信道,从而保证了从UTRAN到EGAN切换顺利切换,并保证了用户无缝漫游时的业务质量。 
附图说明
图1为本发明所述信道分配方法实施例1的流程图; 
图2A为本发明所述信道分配方法实施例2的流程图; 
图2B为本发明所述信道分配方法实施例2的信令图; 
图3A为本发明所述信道分配方法实施例3的流程图; 
图3B为本发明所述信道分配方法实施例3的信令图; 
图4为本发明所述通信系统实施例的结构示意图。 
具体实施方式
方法实施例1 
本实施例提供了一种信道分配方法,如图1所示,包括: 
步骤101,接收由核心网发送的第一信道参数信息。 
其中,第一信道参数信息包含有要分配信道的种类及数量信息。 
步骤102,根据所述第一信道参数信息,向移动台MS发送用于建立多实例业务信道的第二信道参数信息,发起建立到所述MS的多实例业务信道。 
其中,第二信道参数信息包含有信道标识和域信息。 
步骤103,可选的,所述MS根据接收到的所述第二信道参数信息建立多实例业务信道。 
具体地,可以同时建立多个CS信道;或者同时建立CS信道及PS信道。 
步骤104,可选的,当部分信道建立失败时,所述MS向所述GANC上报建立成功的信道标识和/或信道建立失败原因,或者,上报建立失败的信道标识和/或信道建立失败原因。 
通过本实施例,在GAN Iu模式及GAN A/Gb模式下可以实现为同一业务对应于不同业务类型的不同实例同时分配多个CS信道,或者同时分配CS信道及PS信道,从而保证了从UTRAN到EGAN切换顺利切换,并保证了用户无缝 漫游时的业务质量。 
方法实施例2 
本实施例提供了一种用于同时建立多条CS信道的信道分配方法。如图2A所示为该方法的流程图;如图2B所示为该方法的信令图,该方法包括: 
步骤201,MS与GANC建立通信连接。例如,在GAN Iu模式下,MS与GANC建立通用接入-无线资源控制(Generic Access-Radio Resource Control,简称:GA-RRC)连接。连接建立后,MS的主状态被设置为连接状态(GA-RRC-CONNECTED),并将子状态设置为CS信道未激活(CS TransportChannel(简称:CTC)-INACTIVE)状态。 
其中,子状态是在主状态为连接状态的基础上,为了支持多条CS信道的多实例分配而增设的CTC状态。具体地: 
1)CS信道未激活(简称:CTC-INACTIVE)状态是MS的GA-RRC子层处在连接状态时CS域的初始状态。当处在该状态时,CS域没有CS信道存在,并且不能进行CS业务数据的收发。 
2)CS信道已激活(简称:CTC-ACTIVE)状态是MS的GA-RRC子层处在连接状态时,CS域的另一种状态。在该状态下,CS域至少存在一个激活的CS信道,能够进行CS业务数据的收发。当所有的CS信道都释放后,回到CS信道未激活状态。 
上述状态也可以针对于每一条CS信道实例设置,成为每条CS信道的子状态,具体地: 
1)CS信道未激活(简称:CTC-INACTIVE)状态当处在该状态时,该信道没有被激活,移动终端和GANC之间不能用该信道进行CS业务数据的收发。 
2)CS信道已激活(简称:CTC-ACTIVE)状态当处在该状态时,该信道被激活,移动终端和GANC之间可以用该信道进行CS业务数据的收发。 
当移动终端和GANC之间需要进行通信时,则选择子状态为CTC-ACTIVE的信道进行通信。 
步骤202,MS通过GANC与核心网进行额外的CS信令交互流程,以完成如鉴权、加密、呼叫设置等流程。例如,可以与核心网中的移动交换中心(Mobile Switching Center,简称:MSC)进行上述信令交互流程。 
步骤203,核心网中的MSC根据MS的业务请求或寻呼响应和自身的系统配置选择要分配的信道种类和数量。 
具体在本实施例中,MSC根据业务要求可以为每个业务的不同实例选择分配2个或更多CS信道。 
步骤204,核心网中的MSC发起无线接入承载(Radio Access Bearer,简称:RAB)分配(Assignment)流程。 
具体地,MSC根据步骤103中的选择结果设置的一个或多个RAB标识(简称:RAB ID)及核心网传输层地址(CN Transport Layer Address),携带于RAB分配请求消息中发送给GANC。其中每个RAB标识对应于一条信道。具体可以通过使用已经建立的信令连接控制部分(Signal Connection Control Part,简称:SCCP)信道对该RAB分配请求消息进行发送。 
步骤205,GANC根据所述RAB分配请求消息查找相应的信道参数,发送给MS,例如,携带于信道激活(GA-RRC ACTIVATE CHANNEL)消息中发送给MS。 
其中,每个信道参数是指用于建立一条信道的相关参数信息,可以包括:核心网域标识、信道模式、多速率编解码配置信息(Multi-rate codecconfiguration)、上行RTP流所用的UDP端口和IP地址、语音采样长度等信息。 
步骤206,MS根据接收到的信道激活消息中的信道参数与GANC建立多条CS信道。 
例如,MS接收到信道激活消息后,如果根据业务需求或自身能力决定接受所有信道的激活请求,则向GANC发送信道激活确认(GA-RRC ACTIVATECHANNEL ACK)消息进行应答,消息中包括已激活信道的RAB标识,及下行RTP流的UDP端口;GANC向MS回复信道激活完成(GA-RRC ACTIVATE CHANNELCOMPLETE)消息以确认完成信道建立过程的完成,收到该消息后,MS将CTC子 状态设置为CS信道已激活状态。信道建立后,GANC向MSC发送RAB分配响应(RABAssignment Response)消息给MSC以确认RAB建立完成。 
如果MS根据业务需求或自身的能力决定拒绝部分或全部RAB标识对应的信道的激活请求,则可以向GANC发送信道未激活通知消息。例如,如果拒绝部分RAB标识对应的信道的激活请求,该信道未激活通知消息可以具体为信道激活确认(GA-RRC ACTIVATE CHANNEL ACK)消息,消息中包含已激活的信道的RAB ID,也可以包含未能够激活的信道的RAB标识,可选的,还可以包括失败原因。如果拒绝全部RAB标识对应的信道的激活请求,该信道未激活通知消息可以具体为信道激活非确认(GA-RRC ACTIVATE CHANNEL NACK)消息或信道激活失败消息(GA-RRC ACTIVATE CHANNEL FAILURE),消息中包含未能够激活的信道的RAB标识及拒绝原因。 
另外,此时也可以与步骤202类似,由MS通过GANC与MSC进行额外的CS信令交互流程,以完成如进行呼叫连接等操作。 
步骤207,当MS的CTC子状态处于为CS信道已激活状态时,MS与MSC通过GANC进行CS语音或CS数据的双向传输。 
CS和/或PS多信道实例的创建,不仅可以在移动终端当前与GANC之间尚无业务信道时进行,也可以在移动终端与GANC之间已存在一条或多条CS和/或PS业务信道时进行。例如,当移动终端与GANC之间已经建立一条CS信道进行普通的语音业务;之后,移动终端发起诸如视频等需要建立多条承载的高端业务时,也可以发起上述建立多条CS承载的流程。 
通过本实施例所述方法,在GAN Iu模式下实现了为同一业务对应于不同业务类型的不同实例同时分配多个CS信道,从而保证了从UTRAN到EGAN切换顺利切换,从而保证了用户无缝漫游时的业务质量。 
另外,在GAN A/Gb模式下,建立多条CS信道实例的情况和上述过程类似,MS和GANC首先建立信令信道,如GA-RC或GA-CSR连接;连接建立后,MS的主状态被设置为连接状态(GA-CSR-CONNECTED);然后信道在一次CS信道 建立过程中建立多条CS信道。当MS和GANC间建立至少一条CS信道后,将CTC子状态设置为CS信道已激活状态。 
如果采用为每个CS信道设置子状态的方法时,信道分配的过程与上述过程类似,只是在设置状态时略有不同。移动终端会将分配成功的信道实例的子状态分别设置为已激活子状态,分配失败的信道实例设置为未激活子状态,后续的通信仅在已激活的信道上进行。 
方法实施例3 
本实施例提供了一种用于同时建立CS和PS信道的信道分配方法。如图3A所示为该方法的流程图;如图3B所示为该方法的信令图,该方法包括: 
步骤301,在GAN Iu模式下,MS与GANC建立GA-RRC连接。连接建立后,MS的主状态被设置为连接状态(GA-RRC-CONNECTED),并将子状态设置为双传输信道未激活(Dual Transport Channel(简称:DTC)-INACTIVE)状态。 
其中,子状态是在主状态为连接状态的基础上,为了支持同时建立CS信道和PS信道的多实例分配而增设的DTC状态。具体地: 
1)双传输信道未激活(简称:DTC-INACTIVE)状态是MS的GA-RRC子层处在连接状态时CS域及PS域的初始状态。当处在该状态时,MS和GANC之间不同时存在CS信道和PS信道,并且不能同时进行CS业务和PS业务数据的收发。 
2)双传输信道已激活(简称:DTC-ACTIVE)状态是MS的GA-RRC子层处在连接状态时,CS域及PS域的另一种状态。在该状态下,CS域至少存在一个激活的CS信道,能够进行CS业务数据的收发;且PS域至少存在一个激活的PS信道,能够进行PS业务数据的收发。当不同时存在CS信道及PS信道时,回到双传输信道未激活状态。 
步骤302,MS通过GANC与核心网进行额外的CS或PS信令交互流程,以完成如鉴权、加密、呼叫建立(Call Setup)、分组数据协议(Packet DataProtocol,简称:PDP)激活等流程。 
步骤303,核心网根据MS的业务请求或寻呼响应和自身的系统配置选择 要分配的信道种类和数量。 
具体在本实施例中,核心网根据业务要求为每个业务的不同实例选择分配CS信道和/或PS信道。 
步骤304,核心网发起无线接入承载(Radio Access Bearer,简称:RAB)分配(Assignment)流程。 
具体地,核心网根据步骤303中的选择结果设置多个RAB标识(简称:RABID)及核心网传输层地址(CN Transport Layer Address),携带于RAB分配请求消息中发送给GANC。其中每个RAB标识对应于一条信道,通过对每条信道的核心网域标识进行设置,以区分请求的是CS信道还是PS信道。具体可以通过使用已经建立的信令连接控制部分(Signal Connection Control Part,简称:SCCP)信道对该RAB分配请求消息进行发送。 
步骤305,GANC根据所述RAB分配请求消息查找相应的信道参数,携带于信道激活(GA-RRC ACTIVATE CHANNEL)消息中发送给MS。 
其中,每个信道参数是指用于建立一条信道的相关参数信息,主要包括:核心网域标识、信道模式、多速率编解码配置信息(Multi-rate codecconfiguration)、上行RTP流所用的UDP端口和IP地址、语音采样长度等信息。此时,在发送信道激活消息给MS时,MS和GANC间可能只存在CS信道、只存在PS信道或同时存在CS和PS信道。其中的信道激活消息可以为GA-RRC信道激活(GA-RRC ACTIVATE CHANNEL)消息;或者也可以为在切换过程中,专用于同时分配CS和PS信道情况的其他类型的消息。 
步骤306,MS根据接收到的信道激活消息中的信道参数与GANC建立CS信道及PS信道。 
具体地,MS接收到信道激活消息后,如果根据业务需求或自身能力决定接受所有信道的激活请求,同意进行信道建立,则向GANC发送信道激活确认(GA-RRC ACTIVATE CHANNEL ACK)消息进行应答,消息中包括下行RTP流的UDP端口;GANC向MS回复信道激活完成(GA-RRC ACTIVATE CHANNEL COMPLETE)消 息以确认完成信道建立过程的完成,收到该消息后,如果MS和GANC之间同时存在CS和PS域的信道,则将子状态设置为双传输信道已激活状态。信道建立后,GANC向核心网发送RAB分配响应(RAB Assignment Response)消息给核心网以确认RAB建立完成。 
如果MS根据业务需求或自身的能力决定拒绝部分或全部RAB标识对应的信道的激活请求,则可以向GANC发送信道未激活通知消息。具体地,如果拒绝部分RAB标识对应的信道的激活请求,该信道未激活通知消息可以具体为信道激活确认(GA-RRC ACTI VATE CHANNEL ACK)消息,消息中包含已激活的信道的RAB ID,也可以包含未能够激活的信道的RAB标识及失败原因。如果拒绝全部RAB标识对应的信道的激活请求,该信道未激活通知消息可以具体为信道激活非确认(GA-RRC ACTIVATE CHANNEL NACK)消息或信道激活失败消息(GA-RRC ACTIVATE CHANNEL FAILURE),消息中包含未能够激活的信道的RAB标识及拒绝原因。 
另外,此时也可以与步骤302类似,由MS通过GANC与核心网进行额外的CS或PS信令交互流程,以完成如进行呼叫连接等操作。 
步骤307,当MS的子状态处于为双传输信道已激活状态时,MS与核心网中的MSC或服务GPRS支持节点(SGSN)通过GANC进行CS语音或PS数据的双向传输。 
此处需要说明的是,在移动终端进入双传输信道已激活状态之前,在MS和GANC间可能没有业务信道存在,或存在CS信道或PS信道正在进行CS域或PS域的业务数据传输,但此时没有同时进行CS和PS业务。以下针对上述三种情况,分别对当MS需要同时进行CS和PS域的业务传输时的信令流程进行具体说明: 
1)MS和GANC间没有业务进行,即没有业务信道建立,MS将发送业务请求信息给GANC,如在GA-RRC初始直接传输消息(GA-RRC INITIAL DIRECTTRANSFER)消息中携带业务请求消息,该消息中包含请求建立信道的域信息,如CS域、PS域、CS和PS域。GANC收到该消息后,将建立到核心网的信令信 道或业务信道,将该业务请求发送给核心网对应域的网元,如MSC、SGSN; 
2)MS和GANC间有CS业务进行,MS可以发送业务请求信息给GANC,如在GA-RRC初始直接传输消息(GA-RRC INITIAL DIRECT TRANSFER)消息中携带业务请求消息,该消息中包含请求建立信道的PS域信息。GANC收到该消息后,将建立到核心网的信令信道或业务信道,将该业务请求发送给核心网对应域的网元SGSN; 
3)MS和GANC间有PS业务进行,MS可以发送业务请求信息给GANC,如在GA-RRC初始直接传输消息(GA-RRC INITIAL DIRECT TRANSFER)消息中携带业务请求消息,该消息中包含请求建立信道的CS域信息。GANC收到该消息后,将建立到核心网的信令信道或业务信道,将该业务请求发送给核心网对应域的网元MSC。 
通过本实施例所述方法,在GAN Iu模式下实现了为同一业务对应于不同业务类型的不同实例同时分配CS信道和PS信道,从而保证了从UTRAN到EGAN切换顺利切换,从而保证了用户无缝漫游时的业务质量。 
另外,在GAN A/Gb模式下,建立CS域及PS信道实例的情况和上述过程类似,MS和GANC首先建立GA-CSR连接;连接建立后,MS的主状态被设置为连接状态(GA-CSR-CONNECTED);然后在一次信道建立过程中同时建立至少一条CS信道和至少一条PS信道。当MS和GANC间同时存在CS和PS信道后,将DTC子状态设置为双传输信道已激活状态。 
系统实施例 
本实施例提供了一种通信系统,如图4所示,包括GANC10和MS20。其工作原来如下: 
GANC10与MS20建立连接后,当GANC10的第一控制模块11接收由核心网发送的第一信道参数信息后,GANC10的第二控制模块12根据所述第一信道参数信息,向MS20发送用于建立多实例业务信道的第二信道参数信息,发起建立到所述MS20的多实例业务信道;MS20中的第一终端模块21根据来自于 GANC10的第二信道参数与GANC10建立多实例业务信道,例如可以建立多条CS信道或CS及PS信道。另外,MS20中还可以包括第二终端模块22,用于当部分信道建立失败时,向所述GANC10上报建立成功的信道的信道标识和/或信道建立失败原因,或者,建立失败的信道的信道标识和/或失败原因。 
通过本实施例所述系统,在GAN Iu模式下实现了为同一业务对应于不同业务类型的不同实例同时分配多个CS信道或者同时分配CS信道及PS信道,从而保证了从UTRAN到EGAN切换顺利切换,从而保证了用户无缝漫游时的业务质量。另外,在GAN A/Gb模式下,建立多条CS信道及建立CS域及PS信道的情况和上述过程类似,此处不再赘述。 
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。 

Claims (16)

1.一种信道分配方法,其特征在于包括:
接收由核心网发送的包含分配信道的种类及数量的第一信道参数信息;
根据所述第一信道参数信息,向移动台MS发送用于建立多实例业务信道的第二信道参数信息,发起建立到所述MS的多实例业务信道。
2.根据权利要求1所述的信道分配方法,其特征在于向移动台MS发送所述第二信道参数信息包括:向移动台MS发送包含有信道标识和域信息的第二信道参数信息。
3.根据权利要求1或2所述的信道分配方法,其特征在于,所述分配信道的种类为CS信道,所述分配信道的数量为多个。
4.根据权利要求1或2所述的信道分配方法,其特征在于发送所述第二信道参数信息之后还包括:所述MS根据接收到的所述第二信道参数信息建立多实例业务信道。
5.根据权利要求4所述的信道分配方法,其特征在于所述建立多实例业务信道包括:同时建立多个电路交换CS信道。
6.根据权利要求5所述的信道分配方法,其特征在于接收所述第一信道参数信息之前还包括:将所述MS的主状态设置为连接状态,CTC子状态设置为CS信道未激活状态。
7.根据权利要求6所述的信道分配方法,其特征在于所述多实例业务信道建立之后还包括:将所述MS的CTC子状态设置为CS信道已激活状态。
8.根据权利要求4所述的信道分配方法,其特征在于所述建立多实例业务信道包括:同时建立CS信道及分组交换PS信道。
9.根据权利要求8所述的信道分配方法,其特征在于接收所述第一信道参数信息之前还包括:将所述MS的主状态设置为连接状态,DTC子状态设置为双传输信道未激活状态。
10.根据权利要求9所述的信道分配方法,其特征在于所述多实例业务信道建立之后还包括:将所述MS的DTC子状态设置为双传输信道已激活状 态。
11.根据权利要求4所述的信道分配方法,其特征在于所述MS根据所述第二信道参数信息建立多实例业务信道之后还包括:当部分信道建立失败时,所述MS上报建立成功的信道的信道标识和/或信道建立失败原因,或者,上报建立失败的信道的信道标识和/或信道建立失败原因。
12.一种通用接入网控制器GANC,其特征在于包括:
第一控制模块,用于接收由核心网发送的包含分配信道的种类及数量的第一信道参数信息;
第二控制模块,用于根据所述第一信道参数信息,向MS发送用于建立多实例业务信道的第二信道参数信息,发起建立到所述MS的多实例业务信道。
13.根据权利要求12所述的GANC,其特征在于,所述分配信道的种类包括CS信道,所述分配信道的数量包括多个。
14.根据权利要求12所述的GANC,其特征在于,所述第二信道参数信息包括信道标识和域信息。
15.一种通信系统,其特征在于包括如权利要求12至14任意一项所述的GANC和MS,所述MS包括:第一终端模块,用于根据来自于GANC的所述第二信道参数信息建立多实例业务信道。
16.根据权利要求15所述的通信系统,其特征在于所述MS还包括:第二终端模块,用于当部分信道建立失败时,向所述GANC上报建立成功的信道的信道标识和/或信道建立失败原因,或者,上报建立失败的信道的信道标识和/或信道建立失败原因。 
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