CN101888678A - 一种异构网络间的切换方法及装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种异构网络间的切换方法及装置和系统，以解决现有技术中无线网络间切换时间较长，网络间切换成功率较低的问题。该方法包括：第一网络控制器根据其所归属的第一网络中的用户终端发送的测量报告，向目标小区所归属的第二网络的第二网络控制器发送网络切换请求；所述第一网络控制器接收所述第二网络控制器在根据所述网络切换请求确定允许所述用户终端接入第二网络后所发送的网络切换命令；所述第一网络控制器根据所述网络切换命令通知所述用户终端执行网络切换。采用本发明技术方案提高网络间切换的成功率。

Description

一种异构网络间的切换方法及装置和系统

技术领域

本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种异构网络间的切换方法、网络控制器以及移动通信网络系统。

背景技术

目前，已经实现第三代移通信动网络(3G网络)与第二代移动通信网络(2G网络)的组网(后续用2G/3G表示该组网)，现有的2G/3G的网络架构图如图1所示，在图1中，2G网络与3G网络共用同一个CN(Center Network，核心网络)，2G网络采用的网络控制器为BSC(Base Station Controller，基站控制器)，3G网络采用的网络控制器为RNC(Radio Network Controller，无线网络控制器)。现有技术中，针对支持2G/3G网络的双模UE(用户终端)的话音切换流程如图2与图3所示。

参见图2，为现有技术中基于图1网络架构的从3G网络到2G网络的语音业务切换流程图，该流程包括以下步骤：

步骤201、UE向其所归属的RNC发送测量报告，以触发从3G网络到2G网络的语音切换。

步骤202～203、该RNC根据UE发送的测量报告，确定出目标小区，并基于Iu接口向CN发送重定位请求，其中携带有目标小区的地址信息。

步骤204、CN向目标小区所归属的BSC发送重定位请求。

步骤205～206、BSC根据该重定位请求，判断是否允许该UE接入目标小区，若允许，则分配无线资源，建立与CN之间的地面承载，基于A接口进行无线信道预留和编解码协商，成功后向CN返回重定位请求响应消息。

步骤207、CN向该RNC发送重定位命令。

步骤208、RNC根据重定位命令，基于Iu接口向UE发送网络切换命令。

步骤209、UE根据网络切换命令进行目标小区的同步和接入2G网络的尝试，若接入成功，则向该BSC发送成功接入2G网络的通知消息。

步骤210、BSC基于A接口向CN发送切换完成通知消息。

步骤211～212、CN向RNC发送释放资源的命令，RNC根据该命令释放在3G网络中为该UE分配的无线资源，并结束网络切换流程。

参见图3，为现有技术中基于图1网络架构的从2G网络到3G网络的语音业务切换流程图，该流程包括以下步骤：

步骤301、UE向其所归属的BSC发送测量报告，以触发从2G网络到3G网络的语音切换。

步骤302、该BSC基于A接口向其所归属的MSC(Mobile Switch Center，移动交换中心)发送网络切换请求。

步骤303、该MSC根据该网络切换请求向CN发送准备网络切换请求。

步骤304、CN根据准备网络切换请求向目标小区所归属的NodeB(基站)所在的RNC发送重定位请求。

步骤305、RNC根据该重定位请求分配无线资源，并建立与CN之间的地面承载之后，基于Iu接口向CN发送重定位请求响应。

步骤306、CN根据该重定位请求响应向MSC发送准备网络切换请求响应。

步骤307、MSC向BSC发送网络切换命令。

步骤308、BSC根据网络切换命令向UE发送网络接入通知消息，以提示UE接入至3G网络。

步骤309、RNC向CN发送重定位检测消息。

步骤310、UE根据网络接入通知消息进行目标小区同步，并进行接入3G网络的尝试，在成功接入3G网络后，向RNC发送网络切换成功消息。

步骤311、RNC根据网络切换成功消息，向CN发送重定位完成的通知消息。

步骤312～315、BSC释放2G网络为该UE所分配的无线资源，并结束网络切换流程。

上述从3G网络切换到2G网络的流程中的步骤201～步骤208属于网络切换准备阶段，从2G网络切换到3G网络的流程中的步骤301～308属于网络切换的准备阶段。在上述的网络切换准备阶段，RNC与BSC之间的信令交互都需要通过CN来完成，由于RNC与BSC之间的信令交互都需要CN来转发，又因转发可能会带来延迟，因此会导致网络切换的准备阶段时间较长，这样对UE的测量精度、同步保持能力等性能指标要求较高，从而导致网络切换的成功率较低，在UE的相关性能指标难以进一步提升的情况之下尤为明显。

发明内容

本发明实施例提供一种异构网络间的切换方法、装置及系统，以解决现有技术中异构网络间切换时间较长，从而导致网络切换成功率较低的问题。

一种异构网络间的切换方法，包括：

第一网络控制器根据其所归属的第一网络中的用户终端发送的测量报告，向目标小区所归属的第二网络的第二网络控制器发送网络切换请求；

所述第一网络控制器接收所述第二网络控制器在根据所述网络切换请求确定允许所述用户终端接入第二网络后所发送的网络切换命令；

所述第一网络控制器根据所述网络切换命令通知所述用户终端执行网络切换。

一种网络控制器，包括：

切换请求单元，用于根据本网络控制器所归属的第一网络中的用户终端发送的测量报告，向目标小区所归属的第二网络的第二网络控制器发送网络切换请求；

切换处理单元，用于接收所述第二网络控制器在根据所述网络切换请求确定允许所述用户终端接入所述第二网络后所发送的网络切换命令，并根据所述网络切换命令通知所述用户终端执行网络切换。

一种网络控制器，包括：

切换请求处理单元，用于接收第一网络控制器发送的网络切换请求，所述第一网络控制器归属于本网络控制器所在的第二网络以外的第一网络；

网络切换命令单元，用于根据所述网络切换请求确定允许请求切换的用户终端接入所述第二网络后，向所述第一网络控制器发送网络切换命令。

一种移动通信网络系统，包括：第一网络的第一网络控制器，以及第二网络的第二网络控制器，其中，

第一网络控制器，用于根据第一网络中的用户终端发送的测量报告，向目标小区所归属的第二网络的第二网络控制器发送网络切换请求；以及，接收所述第二网络控制器在根据所述网络切换请求确定允许所述用户终端接入所述第二网络后所发送的网络切换命令，并根据所述网络切换命令通知所述用户终端执行网络切换；

第二网络控制器，用于根据接收到的所述网络切换请求在确定允许所述用户终端接入所述第二网络后，向所述第一网络控制器发送网络切换命令。

本发明实施例提供的技术方案中，第一网络控制器根据其所归属的第一网络的用户终端发送的测量报告，向目标小区所归属的第二网络控制器发送网络切换请求；该第二网络控制器确定允许该用户终端接入到第二网络后，则向所述第一网络控制器发送网络切换命令，以使该用户终端接入至第二网络。可以看出，在网络切换准备阶段，第一网络控制器与第二网络控制器之间的控制信令交互不需要通过核心网参与，即不需要核心网的转发即可实现异构网络的无线网络控制器之间的信令的交互，从而可以减少异构网络间的切换时延，在不需要提高对用户终端的测量精度、同步保持能力等性能指标要求的情况下，提高了网络切换的成功率，还简化了网络切换流程。

附图说明

图1为现有技术中2G/3G的网络架构图；

图2为现有技术中从3G网络到2G网络的语音业务切换流程图；

图3为现有技术中从2G网络到3G网络的语音业务切换流程图；

图4为本发明实施例中2G/3G的网络架构图；

图5A为本发明实施例中从3G网络到2G网络的语音业务切换流程图之一；

图5B为本发明实施例中从3G网络到2G网络的语音业务切换流程图之二；

图6A为本发明实施例中从2G网络到3G网络的语音业务切换流程图之一；

图6B为本发明实施例中从2G网络到3G网络的语音业务切换流程图之二；

图7为本发明实施例所提供的通信系统架构示意图以及网络控制器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明实施例进行详细的描述。

参见图4，为本发明实施例中2G/3G的网络架构图，该网络架构中，2G网络与3G网络归属于一个CN，2G网络采用的网络控制器为BSC，3G网络采用的网络控制器为RNC。图4所示的2G/3G组网架构与图1所示的2G/3G组网架构不同点在于：图1所示的组网架构中，RNC基于Iu接口与CN进行信令或业务数据流的接/收，BSC基于A接口与CN进行信令或业务数据流的接/收，而图4所示的组网架构中，RNC与BSC之间定义一种新型的Iur-g接口，并基于该新型Iur-g接口实现RNC与BSC之间的控制信令与用户数据流的交互。本发明实施例所定义的新型Iur-g接口是逻辑接口，不需要改造2G网络中的用户终端，即可在2G网络中应用，并且可以应用于控制面信令交互和用户平面数据交互。

参见图5A，为基于图4所示网络架构、从3G网络到2G网络的语音业务切换流程图之一，其中，RNC和BSC之间的信息交互都基于本发明实施例所定义的Iur-g接口，该流程包括以下步骤：

步骤501、当前处于3G网络的支持2G网络与3G网络的双模UE向其所归属的RNC发送测量报告，以触发从3G网络到2G网络的语音切换。

该步骤中，在UE发送测量报告之前，还包括：UE监测2G网络与3G网络中各小区的电平值，当UE监测到3G网络中超过一定比例数量小区的电平值都小于预先设定的电平阈值，且监测到2G网络中有一个或多个小区的电平值大于该电平阈值时，则UE向当前所归属的RNC发送测量报告，该测量报告中携带有UE当前所在的源小区ID号及其电平值、2G网络中电平值大于该电平阈值的一个或多个小区(后续称为候选小区)的ID号及其电平值。

步骤502、RNC根据接收到的测量报告携带的信息，选择候选小区中的其中一个小区作为UE的目标小区，并向该目标小区所归属的BSC发送网络切换请求(handover required)。

该网络切换请求中可携带UE当前所在的源小区ID号、目标小区ID号、UE接入2G网络的接入能力和语音编解码能力、3G网络系统对语音数据流的语音编码信息、3G网络系统对语音数据流的加密信息、从3G网络切换至2G网络的原因等。

为进一步提高UE切换至2G网络的成功率，该步骤中，RNC向BSC发送的网络切换请求中可以携带有全部或部分候选小区的ID号，BSC根据该网络请求中携带的多个小区的信息，选择候选小区中电平值最大的小区作为该UE即将切换至的目标小区，在该流程后续步骤中若判断该目标小区不允许UE接入时，BSC还可以按照电平值从高到低的顺序，依次选择所述候选小区中的小区作为新的目标小区，以便UE尝试接入至其他候选小区中。

步骤503～504、BSC通过判断目标小区是否有空闲资源，以及2G网络对业务数据流的加密算法与该UE在3G网络中所采用的业务数据流的加密算法是否兼容，以确定是否允许该UE接入到2G网络。本流程中，BSC的判断结果是允许该UE接入2G网络。

该步骤中，BSC可根据网络切换请求中携带的3G网络系统对语音数据流的加密信息进行判断，若BSC判断目标小区有空闲的无线资源，并且2G网络所采用的语音数据流的加密算法与该UE在3G网络中所使用的语音数据流的加密算法兼容，则允许该UE接入2G网络。本实施例中，对于是否有空闲资源的判断和对于加密算法是否兼容的判断，在时序上没有严格要求。

步骤505～506、BSC根据该网络切换请求中携带的3G网络系统对语音数据流的语音编码信息，确定出该UE在3G网络中所采用的语音数据流的编码方式能够得到2G网络支持时，根据该语音编码方式建立BSC与目标小区所归属的BTS(Base Transceiver Station，基站收发台)之间的数据通道。

该步骤中，BSC判断该UE在3G网络中所采用的语音数据流的编码方式为AMR(Adaptive Multi-Rate，自适应多码率)语音编码方式，该编码方式可以得到2G网络的支持，因此建立BSC与BTS之间的AMR数据通道。

步骤507、BSC向RNC发送网络切换命令(handover command)，以指示RNC通知UE接入2G网络。

步骤508、RNC根据该网络切换命令，向该UE发送网络接入通知消息。

步骤509、UE根据该网络接入通知消息，进行目标小区的同步和接入2G网络的尝试，若接入成功，则向该BSC发送成功接入2G网络通知消息。

步骤510、BSC根据UE发送的成功接入2G网络通知消息，向RNC发送切换检测消息(handover detect)。

步骤511、RNC与BSC之间建立用户平面连接。

步骤512～514、当RNC上缓存有该UE的语音业务数据时(如果UE进行切换时正在进行语音业务，则RNC会缓存UE的语音数据，并在UE切换成功后传输给UE，以便保持业务的连续性)，RNC通过该用户平面连接向BSC发送该缓存的语音业务数据，BSC通过与BTS之间的AMR数据通道将该语音业务数据流发送到BTS，再由BTS发送给该UE。如果RNC上没有缓存该UE的语音业务数据，则不需要执行该过程。

以上流程描述的是BSC允许UE切换到2G网络的情况，如果BSC不允许UE切换到2G网络，则在BSC确定不允许UE接入2G网络后，向RNC返回网络切换失败通知消息(handover failure)，RNC接收该网络切换失败通知消息，网络切换流程结束。BSC在判断是否允许UE切换到2G网络时，如果判断目标小区没有空闲的无线资源，或UE在3G网络中对语音业务数据流的加密算法与2G网络的不兼容，则不允许UE接入2G网络；在BSC接收到的网络切换请求消息中携带有多个候选小区ID的情况下，如果BSC判断所有候选小区都不允许UE接入，则确定不允许UE切换到2G网络。

参见图5B，为基于图4所示网络架构、从3G网络到2G网络的语音业务切换流程图之二，其中，RNC和BSC之间的信息交互都基于本发明实施例所定义的Iur-g接口，该流程包括以下步骤：

步骤501’～502’、UE向RNC发送测量报告，RNC根据该测量报告向BSC发送网络切换请求，该过程与图5A中的501～502相同。

步骤503’、BSC接收到RNC发送的网络切换请求后，RNC与BSC之间建立用户平面连接。

步骤504’～505’、BSC判断是否允许该UE接入到2G网络，具体判断方法同前所述。

步骤506’～507’、BSC在判断允许该UE接入到2G网络后，根据该UE在3G网络中所采用的语音数据流的编码方式与2G网络的兼容情况，建立与目标小区所归属的BTS之间的数据通道。具体实现方法同前所述。

步骤508’～511’、BSC向RNC发起网络切换命令，RNC根据该命令通知UE进行网络切换，UE根据该通知执行网络切换过程。该过程同图5A中的步骤507～510。

步骤512’～514’、当RNC上缓存有该UE的语音业务数据时，RNC通过建立的用户平面连接向BSC发送该缓存的语音业务数据，BSC通过与BTS之间的数据通道将该语音业务数据流发送到BTS，再由BTS发送给该UE。如果RNC上没有缓存该UE的语音业务数据，则不需要执行该过程。

图5B所示的流程中，RNC与BSC之间的用户平面连接是在RNC向BSC发送网络切换命令之后建立的，这样可以使得用户平面连接的建立过程与网络切换过程并行执行，以进一步减少UE从3G网络切换至2G网络的时间。由于RNC与BSC之间的用户平面连接建立过程的启动是在BSC判断是否允许UE接入2G网络之前或几乎同时进行的，因此可能存在BSC判断不允许UE接入2G网络，而RNC与BSC之间的用户平面连接已经建立的情况，此时，可拆除已经建立的用户平面连接。

较佳地，图5A和图5B所示的流程中，可以预先设定一个时间阈值，若BSC在发送网络切换命令后，在设定时间阈值内未收到UE发送的成功接入2G网络的消息，则BSC向RNC发送网络切换失败通知消息，RNC接收该网络切换失败通知消息，网络切换流程。这样，针对网络阻塞或空口误码等原因而导致UE发送的成功接入2G网络的消息丢失或无效的情况，可以防止BSC一直长时间的等待接收该消息而导致网络切换时间过长。

UE成功接入2G网络之后，有可能需要与CN进行非接入层信令交互。由于2G、3G网络所采用的无线网络协议体系不同，因此对非接入层信令的封装方式也不同，其中，3G网络对非接入层信令的封装方式为基于Iu接口的封装方式，2G网络对非接入层信令的封装方式为基于A接口的封装方式，又由于本发明实施例所提供的切换过程中对RNC和BSC之间交互的信令或数据不进行Iu接口向A接口的转换，所以下行非接入层控制信令仍采用Iu接口方式进行封装。因此，在利用本发明实施例所定义的Iur-g接口传输非接入层信令时，需要对非接入层信令的封装方式进行转换。在下行方向上，UE的源RNC从CN接收到基于Iu接口封装的下行非接入层信令后，解析该非接入层信令，并用2G网络的A接口方式重新封装，然后作为净荷填入用户平面控制帧(用户平面控制帧的净荷包含非接入层信令和A接口封装方式的协议报头)，通过本发明实施例所定义的Iur-g接口发送到UE当前的服务BSC，并由该BSC发送到该UE；在上行方向上，该UE接入2G网络后使用2G模式工作，该UE的当前服务BSC接收到该UE发送的非接入层控制信令后，通过本发明实施例所定义的Iur-g接口发送到该UE的源RNC，由于该非接入层信令采用A接口方式封装，因此该RNC需要对该非接入层信令进行解析，并采用Iu接口方式重新封装后发送给CN。通过上述UE与CN之间的非接入层信令信息的交互，可以完成相关的业务功能，如用户的挂机、拨号指令等。

以上流程描述了UE在3G网络所使用的语音数据编码方式能够得到2G网络支持情况下的切换流程，而事实上，3G网络中使用的语音数据编码方式有可能得不到2G网络的支持，如，3G网络支持AMR语音编码方式，而2G网络支持FR/HR(Full Rate/Half Rate，全速率/半速率)语音编码方式。这种情况下，当RNC与BSC之间传输语音数据时需要进行语音编码方式的转换。针对这种语音编码方式不兼容的情况，本发明实施例提供了以下处理方式：

如果BSC接收到RNC发送的网络切换请求后，根据该请求中携带的信息判断出该UE在3G网络中所采用的语音数据流的编码方式得不到2G网络的支持，则需要根据2G网络所支持的编码方式建立BSC与BTS之间的数据通道，在BSC将从RNC接收到的该UE的语音数据流通过该数据通道向BTS发送之前，首先要采用2G网络所支持的语音编码方式对语音数据流重新编码，然后再通过该数据通道向BTS发送。如，BSC判断出UE在3G网络中所采用的语音数据流的编码方式为AMR语音编码方式，而2G网络不支持该编码方式，2G网络所支持的编码方式是FR/HR语音编码方式，则BSC与BTS之间建立的数据通道是FR/HR数据通道，BSC向BTS发送UE的语音数据流的过程为：BSC通过TC(Trance Code)资源配置，解析出从RNC接收到的该UE的语音数据流，并采用FR/HR语音编码方式重新对解析出的语音数据流编码，然后通过FR/HR数据通道向BTS发送。

由于3G网络支持的语音编码方式为AMR，2G网络支持的语音编码方式为FR/HR，但2G网络也有可能支持AMR编码方式，因此，为尽可能的避免2G网络与3G网络之间切换所导致的话音编解码转换，UE的数据帧的净荷部分的数据可尽量采用AMR语音编码方式进行编码。

参见图6A，为基于图4所示网络架构、从2G网络到3G网络的语音业务切换流程图之一，其中，RNC和BSC之间的信息交互都基于本发明实施例所定义的Iur-g接口，该流程包括以下步骤：

步骤601、当前处于2G网络的支持2G网络与3G网络的双模UE向其所归属的BSC发送测量报告，以触发从2G网络到3G网络的语音切换。

该步骤中，在UE发送测量报告之前，还包括：UE监测2G网络与3G网络中各小区的电平值，当UE监测到2G网络中超过一定比例数量小区的电平值都小于预先设定的电平阈值，且监测到3G网络中有一个或多个小区的电平值大于该电平阈值时，则UE向当前所归属的BSC发送测量报告，该测量报告中携带有UE当前所在的源小区ID号及其电平值、3G网络中电平值大于该电平阈值的一个或多个小区(后续称为候选小区)的ID号及其电平值。

步骤602、BSC根据接收到的测量报告携带的信息，选择候选小区中的其中一个小区作为UE的目标小区，并基于新型的Iur-g接口向该目标小区所归属的RNC发送网络切换请求。

该网络切换请求中可携带UE当前所在的源小区ID号、目标小区ID号、UE接入3G网络的接入能力和语音编解码能力、2G网络系统对语音数据流的语音编码信息、2G网络系统对语音数据流的加密信息、从2G网络切换至3G网络的原因等。

为进一步提高UE切换至3G网络的成功率，该步骤中，BSC向RNC发送的网络切换请求中可以携带有全部或部分候选小区的ID号，RNC根据该网络请求中携带的多个小区的信息，选择候选小区中电平值最大的小区作为该UE即将切换至的目标小区，在该流程后续步骤中若判断该目标小区不允许UE接入时，RNC还可以按照电平值从高到低的顺序，依次选择所述候选小区中的小区作为新的目标小区，以便UE尝试接入至其他候选小区中。

步骤603～604、RNC通过判断目标小区是否有空闲资源，以及3G网络对业务数据流的加密算法与该UE在2G网络中所采用的业务数据流的加密算法是否兼容，以确定是否允许该UE接入到3G网络。本流程中，RNC的判断结果是允许该UE接入3G网络。

该步骤中，RNC可根据网络切换请求中携带的2G网络系统对语音数据流的加密信息进行判断，若RNC判断目标小区有空闲的无线资源，并且3G网络所采用的语音数据流的加密算法与该UE在2G网络中所使用的语音数据流的加密算法兼容，则允许该UE接入3G网络。本实施例中，对于是否有空闲资源的判断和对于加密算法是否兼容的判断，在时序上没有严格要求。

步骤605～606、RNC根据该网络切换请求中携带的2G网络系统对语音数据流的语音编码信息，确定出该UE在2G网络中所采用的语音数据流的编码方式能够得到3G网络支持时，根据该语音编码方式建立RNC与目标小区所归属的NodeB(基站)之间的语音数据通道。

本实施例中，RNC判断该UE在2G网络中所采用的语音数据流的编码方式为AMR语音编码方式，该编码方式可以得到3G网络的支持，因此建立RNC与NodeB之间的AMR语音数据通道。

步骤607、RNC向BSC发送网络切换命令，以指示BSC通知UE接入3G网络。

步骤608、BSC根据该网络切换命令，向该UE发送网络接入通知消息。

步骤609、UE根据该网络接入通知消息，进行目标小区的同步和接入3G网络的尝试，若接入成功，则向该RNC发送成功接入3G网络通知消息。

步骤610、RNC根据UE发送的成功接入3G网络通知消息，向BSC发送切换检测消息。

步骤611、在RNC与BSC之间建立用户平面连接。

步骤612～614、当BSC上缓存有该UE的语音业务数据时(如果UE当前正在进行语音业务，则BSC会缓存UE的语音数据，并在UE切换成功后传输给UE，以便保持业务的连续性)，BSC通过该用户平面连接向RNC发送该缓存的语音业务数据，RNC通过与NodeB之间的AMR数据通道将该语音业务数据流发送到NodeB，再由NodeB发送给该UE。如果BSC上没有缓存该UE的语音业务数据，则不需要执行该过程。

在上述流程描述的是RNC允许UE切换到3G网络的情况，如果RNC不允许UE切换到3G网络，则在RNC确定不允许UE接入3G网络后，向BSC返回网络切换失败通知消息，BSC接收该网络切换失败通知消息，网络切换流程结束。RNC在判断是否允许UE切换到3G网络时，如果判断目标小区没有空闲的无线资源，或UE在2G网络中对语音业务数据流的加密算法与3G网络的不兼容，则不允许UE接入3G网络；在RNC接收到的网络切换请求消息中携带有多个候选小区ID的情况下，如果RNC判断所有候选小区都不允许UE接入，则确定不允许UE接入到3G网络。

参见图6B，为基于图4所示网络架构、从2G网络到3G网络的语音业务切换流程图之二，其中，RNC和BSC之间的信息交互都基于本发明实施例所定义的Iur-g接口，该流程包括以下步骤：

步骤601’～602’、UE向BSC发送测量报告，BSC根据该测量报告向RNC发送网络切换请求，该过程与图6A中的601～602相同。

步骤603’、RNC接收到BSC发送的网络切换请求后，BSC与RNC之间建立用户平面连接；

步骤604’～605’、RNC判断是否允许该UE接入到3G网络，具体判断方法同前所述。

步骤606’～607’、RNC在判断允许该UE接入到3G网络后，根据该UE在2G网络中所采用的语音数据流的编码方式与3G网络的兼容情况，建立与目标小区所归属的NodeB之间的数据通道。具体实现方法同前所述。

步骤608’～611’、RNC向BSC发起网络切换命令，BSC根据该命令通知UE进行网络切换，UE根据该通知执行网络切换过程。该过程同图6A中的步骤607～610。

步骤612’～614’、当BSC上缓存有该UE的语音业务数据时，BSC通过建立的用户平面连接向RNC发送该缓存的语音业务数据，RNC通过与NodeB之间的数据通道将该语音业务数据流发送到NodeB，再由NodeB发送给该UE。如果BSC上没有缓存该UE的语音业务数据，则不需要执行该过程。

图6B所示的流程中，BSC与RNC之间的用户平面连接是在BSC向RNC发送网络切换命令之后建立的，这样可以使得用户平面连接的建立过程与网络切换过程并行执行，以进一步减少UE从2G网络切换至3G网络的时间。由于BSC与RNC之间的用户平面连接建立过程的启动是在RNC判断是否允许UE接入3G网络之前或几乎同时进行的，因此可能存在RNC判断不允许UE接入3G网络，而RNC与BSC之间的用户平面连接已经建立的情况，此时，可拆除已经建立的用户平面连接。

较佳地，图6A和图6B所示的流程中，可以预先设定一个时间阈值，若RNC在发送网络切换命令后，在设定时间阈值内未收到UE发送的成功接入3G网络的消息，则RNC向BSC发送网络切换失败通知消息，BSC接收该网络切换失败通知消息，网络切换流程。

UE成功接入3G网络之后，可利用本发明实施例所定义的Iur-g接口传输非接入层信令。在非接入层信令的下行方向上，UE的源BSC从CN接收下行非接入层信令，由于该信令采用2G网络的A接口方式封装，因此需要解析该非接入层信令，并用3G网络的Iu接口方式重新封装，然后作为净荷填入用户平面控制帧后传输给切换后的服务RNC，该RNC接收该非接入层信令并发送到该UE；在非接入层信令的上行方向上，该UE当前服务的RNC从UE接收到该UE发送的非接入层控制信令后通过本发明实施例所定义的Iur-g接口发送给该UE的源BSC，由于该信令采用Iu接口方式封装，需要BSC解析出该信令并采用A接口方式重新封装后发送到CN。

如果RNC接收到BSC发送的网络切换请求后，根据该请求中携带的信息判断出该UE在2G网络中所采用的语音数据流的编码方式得不到3G网络的支持，则需要根据3G网络所支持的编码方式建立BSC与BTS之间的数据通道，在RNC将从BSC接收到的该UE的语音数据流通过该数据通道向NodeB发送之前，首先要采用3G网络所支持的语音编码方式对语音数据流重新编码，然后再通过该数据通道向NodeB发送。如，RNC判断出UE在2G网络中所采用的语音数据流的编码方式为FR/HR语音编码方式，而3G网络不支持该编码方式，3G网络所支持的编码方式是AMR语音编码方式，则BSC与BTS之间建立的数据通道是AMR数据通道，BSC向BTS发送UE的语音数据流的过程为：RNC通过TC(Trance Code)资源配置，解析出从BSC接收到的该UE的语音数据流，并采用AMR语音编码方式重新对解析出的语音数据流编码，然后通过AMR数据通道向NodeB发送。

本发明的上述实施例中，BSC和RNC可以在设备层没有融和(如3G网络与2G网络的物理设备相互独立，即BSC与RNC为物理上独立的设备)，也可以是在设备层有一定程度融和(如3G网络与2G网络的物理设备统一、逻辑网元独立，即BSC和RNC集成在一个物理设备上，但仍属于逻辑上彼此独立的网元)，还可以是在设备层深度融和(如3G网络与2G网络在物理设备和逻辑网元均统一，并统一协议栈，对于CN无法分辨出其到MSC的接口、Qos架构以及无线资源管理是归属于2G网络还是归属于3G网络)。不同融和程度下，通过Iur-g接口进行通信的实现方式上有所差别，并且网络切换过程中的时延减少程度上也有所差别，如：

当BSC与RNC未实现设备层面融合时，基于本发明实施例所定义的Iur-g接口进行通信时，在物理上可能需要通过传输网络实现，网络切换的准备阶段时间与现有技术相比可缩短20％～40％左右；

当BSC与RNC设备层面为中度融合时，基于该Iur-g接口进行通信时，可通过物理上内部高速连线和自定义接口直接交互，相对上一种方式，能够减少接口在传输层面的中转时延和接口消息的拆解时间，网络切换的准备阶段时间与现有技术相比可缩短40％～55％左右；

当BSC与RNC设备层面为深度融合时，网络切换的准备阶段时间与现有技术相比可缩短80％以上。

通过上述描述可以看出，在2G网络和3G网络之间进行切换时，由于RNC和BSC之间的信令交互是基于本发明实施例所定义的Iur-g接口进行的，而不需要由CN进行转发，因而可在一定程度上减少网络切换时延，从而提高网络切换成功率。

基于相同的技术构思，本发明实施例还提供了无线网络控制器(RNC或BSC)的结构。

图7给出了包含有本发明实施例所提供的无线网络控制器的移动网络系统示意图，其中，第一网络控制器归属于第一网络，第二网络控制器归属于第二网络，第一网络和第二网络是两种互为异构的网络，第一网络控制器和第二网络控制器分别是RNC和BSC(如果第一网络控制器是RNC，则第二网络控制器是BSC；反之亦然)。图7中描述了第一网络控制器和第二网络控制器的功能模块，以及UE基于第一网络控制器发起的网络切换请求，从第一网络向第二网络切换过程中，第一网络控制器和第二网络控制器之间基于本发明实施例定义的Iur-g接口所交互的信息。

图7所示的第一网络控制器包括切换请求单元701、切换处理单元702、用户平面连接处理单元703，其中：

切换请求单元701，用于根据第一网络中的UE发送的测量报告，向目标小区所归属的第二网络控制器发送网络切换请求；

切换处理单元702，用于接收第二网络控制器发送的网络切换命令，并根据该网络切换命令通知该UE执行网络切换。第二网络控制器在根据网络切换请求确定允许该UE接入第二网络后发送该网络切换命令；

用户平面连接处理单元703，用于在切换请求单元701发送网络切换请求后，或者在切换处理单元702接收到网络切换命令后，建立第一网络控制器与第二网络控制器之间的用户平面连接，以便第一网络控制器通过该用户平面连接将该UE的业务数据发送到第二网络控制器。相应的，第二网络控制器中也包括用户平面连接处理单元803，以便与该用户平面连接处理单元703配合从而建立该用户平面连接。

如果切换处理单元702接收第二网络控制器发送的网络切换失败通知消息(第二网络控制器在判断不允许UE接入第二网络，或在允许UE接入第二网络但在设定时间内未接收到UE发送的成功接入第二网络的信息时，发送网络切换失败通知消息)，则用户平面连接处理单元703还可以拆除已经建立的用户平面连接，网络切换流程结束。

上述第一网络控制器还可包括信令转发处理单元704，用于在UE接入第二网络后，接收并解析第二网络控制器发送的采用第二网络控制器与CN之间的接口方式封装的UE的上行非接入层信令，并采用第一网络控制器与CN之间的接口方式将解析出的非接入层信令重新封装后发送到CN；或者，接收和解析CN发送的、采用CN与第一网络控制器之间的接口方式封装的非接入层信令，并采用第二网络控制器与CN之间的接口方式将解析出的非接入层信令重新封装后发送到第二网络控制器，从而发送到该UE。

相应地，图7所示中的第二网络控制器包括：切换请求处理单元801、网络切换命令单元802，其中：

切换请求处理单元801，用于接收第一网络控制器发送的网络切换请求；

网络切换命令单元802，用于根据该网络切换请求确定允许请求切换的UE接入第二网络后，向第一网络控制器发送网络切换命令。

第二网络控制器中的用户平面连接处理单元803，用于与第一网络控制器中的用户平面连接处理单元配合，处理用户平面连接，包括建立或拆除。该模块可在切换请求处理单元801接收到网络切换请求后，或者在网络切换命令单元802发送网络切换命令后，建立第二网络控制器与第一网络控制器之间的用户平面连接。如果网络切换命令单元802向RNC发送网络切换失败通知消息，则用户平面连接处理单元803还可在网络切换命令单元802发送网络切换失败通知消息后，拆除已经建立的用户平面连接。

上述第二网络控制器还可包括信令转发处理单元804，用于接收第一网络控制器发送的非接入层信令，并发送给UE。

上述第二网络控制器还可包括编码转换处理单元805，用于在本网络控制器通过建立的用户平面连接接收到第一网络控制器发送的语音数据后，解析出该语音数据，使用第二网络支持的语音编码方式重新编码，并向UE发送重新编码后的语音数据。

如果要求图7所示的第一网络控制器既可以实现基于该网络控制器发起的网络切换请求，使UE从第一网络向第二网络切换，又能实现基于第二网络控制器发起的网络切换请求，使UE从第二网络向第一网络的切换，则需要在第一网络控制器中增加相应的功能模块，这些功能模块包括：用于接收第二网络控制器发送的网络切换请求的切换请求处理单元，以及用于根据该网络切换请求确定允许UE接入第一网络并向第二网络控制器发送网络切换命令的网络切换命令单元；相应的，在第二网络控制器中也应该增加相应的功能模块，以配合第一网络控制器完成网络切换，这些功能模块包括：用于根据第二网络中的UE发送的测量报告，向目标小区所归属的第一网络控制器发送网络切换请求的切换请求单元；用于接收第一网络控制器发送的网络切换命令，并根据该网络切换命令通知该UE执行网络切换的切换处理单元。

综上所述，本发明实施例，基于本发明实施例所定义的Iur-g接口实现3G网络中RNC与2G网络中的BSC之间的信令与业务数据流的交互，相比较现有技术来说，一方面，不需要CN的参与即可实现BSC与RNC之间的信令与数据的交互，因此避免了CN在转发信令的过程中产生延迟，从而缩短了网络切换准备阶段的时间，降低了对UE的测量精度、同步保持能力等性能指标的要求，继而提高网络切换的成功率；另一方面，结合RNC与BSC之间的硬件融合提升方案，从而降低网络信令的负荷，充分利用之前在2G网络中所投资的设施。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (29)

1.一种异构网络间的切换方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一网络控制器根据其所归属的第一网络中的用户终端发送的测量报告，向目标小区所归属的第二网络的第二网络控制器发送网络切换请求；

所述第一网络控制器接收所述第二网络控制器在根据所述网络切换请求确定允许所述用户终端接入第二网络后所发送的网络切换命令；

所述第一网络控制器根据所述网络切换命令通知所述用户终端执行网络切换。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一网络控制器接收到所述网络切换命令后，还包括：

所述第一网络控制器与所述第二网络控制器之间建立用户平面连接，所述第一网络控制器通过所述用户平面连接将所述用户终端的业务数据发送到所述第二网络控制器。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二网络控制器发送所述网络切换命令后，如果未在设定时间内接收到所述用户终端返回的成功接入所述第二网络的信息，则还包括：拆除已经建立的用户平面连接。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一网络控制器向所述第二网络控制器发送网络切换请求后，还包括：

所述第一网络控制器与所述第二网络控制器之间建立用户平面连接，以便所述第一网络控制器通过所述用户平面连接将所述用户终端的业务数据发送到所述第二网络控制器。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第二网络控制器确定不允许所述用户终端接入所述第二网络时，还包括：拆除已经建立的用户平面连接。

6.如权利要求2或4所述的方法，其特征在于，所述业务数据为语音数据，所述第二网络控制器接收到所述第一网络控制器通过所述用户平面连接发送的业务数据后，还包括：

若所述用户终端的语音数据的编码方式得不到所述第二网络的支持，则所述第二网络控制器解析出该语音数据，使用所述第二网络支持的语音编码方式重新编码，并将重新编码后的语音数据发送到所述用户终端。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户终端接入所述第二网络后，还包括：

所述第一网络控制器接收并解析核心网发送的、采用核心网和所述第一网络控制器之间的接口方式封装的非接入层信令，并采用所述第二网络控制器与核心网之间的接口方式对解析出的非接入层信令重新封装后发送到所述第二网络控制器；所述第二网络控制器将接收到的非接入层信令发送到所述用户终端；

或者，所述第二网络控制器接收所述用户终端发送的非接入层信令，并将其发送到所述第一网络控制器，所述第一网络控制器接收到的非接入层控制信令采用所述第二网络控制器与核心网之间的接口方式封装；所述第一网络控制器解析接收到的非接入层信令，根据所述第一网络控制器与核心网之间的接口方式重新封装后发送到核心网。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一网络控制器为无线网络控制器RNC，所述第二网络控制器为基站子系统BSC；所述第一网络控制器与核心网的接口方式为Iu接口方式，所述第二网络控制器与核心网的接口方式为A接口方式；

或者，所述第一网络控制器为BSC，所述第二网络控制器为RNC；所述第一网络控制器与核心网的接口方式为A接口方式，所述第二网络控制器与核心网的接口方式为Iu接口方式。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述第二网络控制器接收到所述网络切换请求后确定不允许所述用户终端接入所述第二网络，或者在发送所述网络切换命令后未在设定时间内接收到所述用户终端返回的成功接入所述第二网络的信息，则还包括：

所述第二网络控制器向所述第一网络控制器发送网络切换失败通知消息，以终止网络切换流程。

10.如权利要求1-5、7-9任一项所述的方法，其特征在于，所述第一网络控制器与所述第二网络控制器之间基于Iur-g接口进行信息交互。

11.如权利要求1-5、7、9任一项所述的方法，其特征在于，所述第一网络为2G移动通信网络，所述第一网络控制器为BSC，所述第二网络为3G移动通信网络，所述第二网络控制器为RNC；

或者，所述第一网络为3G移动通信网络，所述第一网络控制器为RNC，所述第二网络为2G移动通信网络，所述第二网络控制器为BSC。

12.一种网络控制器，其特征在于，包括：

切换请求单元，用于根据本网络控制器所归属的第一网络中的用户终端发送的测量报告，向目标小区所归属的第二网络的第二网络控制器发送网络切换请求；

切换处理单元，用于接收所述第二网络控制器在根据所述网络切换请求确定允许所述用户终端接入所述第二网络后所发送的网络切换命令，并根据所述网络切换命令通知所述用户终端执行网络切换。

13.如权利要求12所述的网络控制器，其特征在于，还包括：

用户平面连接处理单元，用于在所述切换请求单元发送网络切换请求后，或者在所述切换处理单元接收到网络切换命令后，建立本网络控制器与所述第二网络控制器之间的用户平面连接，本网络控制器通过所述用户平面连接将所述用户终端的业务数据发送到所述第二网络控制器。

14.如权利要求13所述的网络控制器，其特征在于，所述切换处理单元进一步用于，接收所述第二网络控制器发送的网络切换失败通知消息；

所述用户平面连接处理单元进一步用于，在所述切换处理单元接收到所述网络切换失败通知消息后，拆除已经建立的用户平面连接。

15.如权利要求13所述的网络控制器，其特征在于，还包括：

信令转发处理单元，用于在所述用户终端接入所述第二网络后，接收所述第二网络控制器采用所述第二网络控制器与核心网的接口方式封装的所述用户终端发送的非接入层信令，并根据本网络控制器与核心网的接口方式将所述非接入层信令重新封装后发送到核心网；

或者，用于接收和解析核心网发送的、采用核心网与本网络控制器之间的接口方式封装的非接入层信令，并根据所述第二网络控制器与核心网之间的接口方式，将解析出的非接入层信令重新封装后发送到所述第二网络控制器。

16.如权利要求12所述的网络控制器，其特征在于，所述切换处理单元进一步用于，接收所述第二网络控制器发送的网络切换失败通知消息，并终止网络切换流程，所述网络切换失败通知消息是由于所述第二网络控制器因确定不允许所述用户终端接入第二网络，或者虽然允许所述用户终端接入所述第二网络但未在设定时间内接收到所述用户终端返回的成功接入所述第二网络的信息而所发送的。

17.如权利要求12-16任一项所述的网络控制器，其特征在于，所述网络控制器为RNC或BSC。

18.一种网络控制器，其特征在于，包括：

切换请求处理单元，用于接收第一网络控制器发送的网络切换请求，所述第一网络控制器归属于本网络控制器所在的第二网络以外的第一网络；

网络切换命令单元，用于根据所述网络切换请求确定允许请求切换的用户终端接入所述第二网络后，向所述第一网络控制器发送网络切换命令。

19.如权利要求18所述的网络控制器，其特征在于，还包括：

用户平面连接处理单元，用于在所述切换请求处理单元接收到网络切换请求后，或者在所述网络切换命令单元发送网络切换命令后，建立本网络控制器与所述第一网络控制器之间的用户平面连接，并通过该用户平面连接接收所述第一网络控制器发送的所述用户终端的业务数据。

20.如权利要求19所述的网络控制器，其特征在于，所述网络切换命令单元进一步用于，向所述第一网络控制器发送网络切换失败通知消息；

所述用户平面连接处理单元进一步用于，在所述网络切换命令单元发送所述网络切换失败通知消息后，拆除已经建立的用户平面连接。

21.如权利要求18所述的网络控制器，其特征在于，还包括：

信令转发处理单元，用于接收并解析核心网发送的、采用核心网和本网络控制器之间的接口方式封装的非接入层信令，并采用所述第二网络控制器与核心网之间的接口方式对解析出的非接入层信令重新封装后发送到所述第二网络控制器；

或者，用于接收所述第二网络控制器发送的非接入层控制信令，并发送到核心网。

22.如权利要求18-21任一项所述的网络控制器，其特征在于，所述网络控制器为RNC或BSC。

23.一种移动通信网络系统，其特征在于，包括：第一网络的第一网络控制器，以及第二网络的第二网络控制器，其中，

第一网络控制器，用于根据第一网络中的用户终端发送的测量报告，向目标小区所归属的第二网络的第二网络控制器发送网络切换请求；以及，接收所述第二网络控制器在根据所述网络切换请求确定允许所述用户终端接入所述第二网络后所发送的网络切换命令，并根据所述网络切换命令通知所述用户终端执行网络切换；

第二网络控制器，用于根据接收到的所述网络切换请求在确定允许所述用户终端接入所述第二网络后，向所述第一网络控制器发送网络切换命令。

24.如权利要求23所述的系统，其特征在于，所述第一网络控制器与所述第二网络控制器之间建立有用户平面连接，所述第一网络控制器通过所述用户平面连接将所述用户终端的业务数据发送到所述第二网络控制器，所述用户平面连接在所述网络切换请求发出后或所述网络切换命令发出后建立。

25.如权利要求23所述的系统，其特征在于，所述第二网络控制器还用于，在所述用户终端接入所述第二网络后，接收所述用户终端发送的非接入层信令，并根据所述第二网络控制器与核心网的接口方式进行封装后发送到所述第一网络控制器；

所述所述第一网络控制器还用于，根据所述第一网络控制器与核心网的接口方式将所述非接入层信令重新封装后发送到核心网。

26.如权利要求23所述的系统，其特征在于，所述第一网络控制器还用于，在所述用户终端接入所述第二网络后，接收并解析核心网发送的、采用核心网与所述第一网络控制器之间的接口方式封装的非接入层信令，并根据所述第一网络控制器与核心网之间的接口方式对解析出的非进入层信令重新封装后发送到所述第二网络控制器；以及，接收并解析所述第二网络控制器发送的、采用所述第二网络控制器与核心网之间的接口方式封装的非接入层信令，并根据所述第一网络控制器与核心网之间的接口方式对解析出的非进入层信令重新封装后发送到核心网；

所述第二网络控制器还用于，接收所述第一网络控制器发送的经过重新封装的非接入层控制信令；以及，接收所述用户终端发送的非接入层信令，并发送等到所述第一网络控制器。

27.如权利要求23所述的系统，其特征在于，所述第二网络控制器还用于，接收到所述第一网络控制器通过所述用户平面连接发送的业务数据后，解析出该语音数据，使用所述第二网络支持的语音编码方式重新编码，并将重新编码后的语音数据发送到所述用户终端。

28.如权利要求23所述的系统，其特征在于，所述第一网络控制器和所述第二网络控制器分别为RNC和BSC。

29.如权利要求23-28任一项所述的系统，其特征在于，所述第一网络控制器与所述第二网络控制器之间基于Iur-g接口进行信息交互。

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