CN102695290A - 数据传递方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种数据传递方法及系统，该方法包括：第一接入网的接入网网元获取第二接入网的接入网网元的地址信息；第一接入网的接入网网元根据地址信息，与第二接入网的接入网网元建立接口；第一接入网的接入网网元与第二接入网的接入网网元通过接口进行信令和/或数据传递。本发明不仅可以减少数据延时，而且可以减少跨系统切换的延时，并降低运营商的网络维护成本。

Description

数据传递方法及系统
技术领域
本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种数据传递方法及系统。
背景技术
图1是根据相关技术的3GPP接入系统架构的示意图，如图1所示，3GPP接入系统的架构图包括无线接入网部分和核心网部分，其中无线接入网部分包括GSM EDGE无线接入网(GSM EDGE Radio Access Network，简称为GERAN)、通用移动通信系统(UniversalMobile Telecommunications System，简称为UMTS)接入网和长期演进(Long-TermEvolution，简称为LTE)接入网。具体地，GERAN和UMTS的接入网均与核心网网元服务通用分组无线业务支持节点(Serving General Packet Radio Service Supporting Node，简称为SGSN)相连，LTE的接入网与核心网网元移动性管理实体(Mobility Management Entity，简称MME)相连。GERAN是指基站子系统(Base Station Subsystem，简称为BSS)，包括基站控制器(Base Station Controller，简称为BSC)和基站(Base Station，简称为BS)；UMTS的接入网网元包括无线网络控制器(Radio Network Controller，简称为RNC)和基站(NodeB)；LTE的接入网网元是演进基站(Evolved NodeB，简称为eNB)。为了确保连接态的用户设备(User Equipment，简称为UE)能够在不同的接入系统之间自由的移动，SGSN和MME之间建有S3接口，该接口可以实现终端在不同接入系统间的切换。
为了实现更高的传输速率，3GPP提出了载波聚合(Carrier Aggregation，简称为CA)的技术方案，利用多个载波(或称为多个服务小区)同时为用户设备服务。现有的载波聚合方案主要利用单一系统内的多个载波同时为用户设备提供服务，如UMTS中利用2个或2个以上的载波同时与用户设备保持通信，或者LTE中利用2个或2个以上的载波同时与用户设备保持通信。然而在实际的网络中，由于载波频率数量的限制，一些移动运营商没有足够的频率同时部署多个UMTS和LTE系统，移动运营商会根据接入网络的用户设备数量调整UMTS和LTE的载频数。
由于UMTS系统和LTE系统会长期共存，当单个系统的容量(载频的限制)不足以提供高的传输速率时，通常采用不同的系统联合传输的方案，这也可以称为跨系统的载波聚合。图2是根据相关技术的联合传输的示意图，如图2所示，用户设备同时采用两种接入技术，建立了两条无线链路用于传输数据，这不仅可以获得更高的吞吐量，而且可以达到较好的负载均衡的效果。在没有采用联合传输的方案之前，系统间的负载均衡只能通过切换、重定向的方法实施，如果采用联合传输的方案，网络侧可以根据不同接入系统的负载动态的调整每个用户设备在不同链路上的传输速率，可以更好的实现负载均衡。
如果用户设备采用联合传输的方案，数据就需要在两个系统之间进行分割和汇聚，并通过核心网进行数据传递，但是这样会造成较大的数据延时。对于不采用联合传输方案的用户设备，如果用户设备需要在不同的接入系统之间实施切换，通过核心网实施切换的方式也会导致切换过程延时较大，甚至可能造成切换失败。
发明内容
针对相关技术中两个接入网会通过核心网进行数据传递从而造成较大的数据延时的问题而提出本发明，为此，本发明的主要目的在于提供一种数据传递方法及系统，以解决上述问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种数据传递方法。
根据本发明的数据传递方法包括：第一接入网的接入网网元获取第二接入网的接入网网元的地址信息；第一接入网的接入网网元根据地址信息，与第二接入网的接入网网元建立接口；第一接入网的接入网网元与第二接入网的接入网网元通过接口进行信令和/或数据传递。
进一步地，在第一接入网的接入网网元获取第二接入网的接入网网元的地址信息之前，方法还包括：第一接入网的接入网网元通过核心网向第二接入网的接入网网元发送地址信息获取请求。
进一步地，地址信息获取请求包括以下至少之一：第一接入网的接入网网元的标识、第一接入网的接入网网元的位置区标识信息、第二接入网的接入网网元的标识、第二接入网的接入网网元的位置区标识信息。
进一步地，地址信息获取请求是无线接入网信息管理RlM信息请求数据包，其中RIM信息请求数据包包括新增地址信息的应用层标识。
进一步地，第一接入网的接入网网元和第二接入网的接入网网元均包括以下之一：长期演进系统的基站、通用移动通信系统的无线网络控制器、通用移动通信系统的基站、全球移动通信增强型数据速率全球移动通信演进技术无线接入网系统的基站控制器。
进一步地，地址信息包括以下之一：第二接入网的接入网网元的IP地址；第二接入网的接入网网元的IP地址和第二接入网的接入网网元的端口号。
为了实现上述目的，根据本发明的另一个方面，提供了一种数据传递系统。
根据本发明的数据传递系统包括第一接入网的接入网网元和第二接入网的接入网网元，其中第一接入网的接入网网元包括：获取模块，用于获取第二接入网的接入网网元的地址信息；建立模块，用于根据地址信息，与第二接入网的接入网网元建立接口；数据传递模块，用于与第二接入网的接入网网元通过接口进行信令和/或数据传递。
进一步地，第一接入网的接入网网元还包括：发送模块，用于通过核心网向第二接入网的接入网网元发送地址信息获取请求。
进一步地，地址信息获取请求包括以下至少之一：第一接入网的接入网网元的标识、第一接入网的接入网网元的位置区标识信息、第二接入网的接入网网元的标识、第二接入网的接入网网元的位置区标识信息。
进一步地，地址信息获取请求是无线接入网信息管理RIM信息请求数据包，其中RIM信息请求数据包包括新增地址信息的应用层标识。
本发明通过建立跨系统的直接接口，不仅可以减少数据延时，而且可以减少跨系统切换的延时，并降低运营商的网络维护成本。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据相关技术的3GPP接入系统架构的示意图；
图2是根据相关技术的联合传输的示意图；
图3是根据本发明实施例的数据传递方法的流程图；
图4是根据本发明优选实施例一的交互流程图；
图5是根据本发明优选实施例二的交互流程图；
图6是根据本发明优选实施例三的交互流程图；
图7是根据本发明实施例的数据传递系统的结构框图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
本发明实施例提供了一种数据传递方法，图3是根据本发明实施例的数据传递方法的流程图，如图3所示，包括如下的步骤S302至步骤S306。
步骤S302，第一接入网的接入网网元获取第二接入网的接入网网元的地址信息。
步骤S304，第一接入网的接入网网元根据地址信息，与第二接入网的接入网网元建立接口。
步骤S306，第一接入网的接入网网元与第二接入网的接入网网元通过接口进行信令和/或数据传递。
相关技术中，两个接入网会通过核心网进行数据传递，从而造成较大的数据延时；系统之间的切换需要通过核心网进行，也会导致切换延时较大。本发明实施例中，通过建立跨系统的直接接口，可以减少数据延时，可以减少切换延时，并降低运营商的网络维护成本。
优选地，在第一接入网的接入网网元获取第二接入网的接入网网元的地址信息之前，上述方法还包括：第一接入网的接入网网元通过核心网向第二接入网的接入网网元发送地址信息获取请求。
优选地，地址信息获取请求包括以下至少之一：第一接入网的接入网网元的标识、第一接入网的接入网网元的位置区标识信息、第二接入网的接入网网元的标识、第二接入网的接入网网元的位置区标识信息。
优选地，地址信息获取请求是RIM信息请求数据包，其中RIM信息请求数据包包括新增地址信息的应用层标识。
优选地，第一接入网的接入网网元和第二接入网的接入网网元均包括以下之一：长期演进系统的基站、通用移动通信系统的无线网络控制器、通用移动通信系统的基站、全球移动通信增强型数据速率全球移动通信演进技术无线接入网系统的基站控制器。
优选地，地址信息包括以下之一：第二接入网的接入网网元的IP地址；第二接入网的接入网网元的IP地址和第二接入网的接入网网元的端口号。
需要说明的是，本发明中的地址信息是指传输层地址信息(Transport Layer Address)。
下面将结合实例对本发明实施例的实现过程进行详细描述。
优选实施例一
本优选实施例一中，UMTS系统中的RNC与其管辖的基站(基站1)之间存在lub接口，RNC根据基站1所辖小区(小区1)内用户设备的测量报告，获知存在覆盖重叠的LTE系统中的小区(小区2，所属基站为演进的基站2)。为了实现联合传输，以及跨系统间切换延时更短，RNC决定与基站2建立直接接口，建立直接接口的流程为：
图4是根据本发明优选实施例一的交互流程图，如图4所示，包括如下的步骤S401至步骤S407。
步骤S401，RNC向核心网网元SGSN发送获取信息请求，在该请求中包含基站2的标识、小区2的跟踪区标识TAC(Tracking Area Code)，需要获取的IP地址信息。为了便于基站2返回信息，在获取信息请求中还包括RNC的标识、和RNC所处的位置区标识LAI(Location Area Identifier)。
步骤S402，SGSN收到获取信息请求后，根据其中的跟踪区标识TAC，通过S3接口将该请求发送给MME。
步骤S403，MME收到获取信息请求后，根据其中的基站标识，将该请求发送给基站2。
步骤S404，基站2收到获取信息请求后，获知RNC希望与其建立直接接口，基站2需要将自己的IP地址发送给RNC，因此基站2在获取信息响应中携带自己的IP地址，然后向MME发送获取信息响应，其中还包含RNC的标识和其LAI。
步骤S405，MME收到获取信息响应后，向SGSN发送获取信息响应。
步骤S406，SGSN收到获取信息响应后，向RNC发送获取信息响应。
步骤S407，RNC收到获取信息响应后，获得基站2的IP地址。RNC就可以通过IP传输与基站2建立直接接口，RNC可以向基站2发送直接接口建立请求，请求基站2与其建立直接接口，如果基站2接受请求，则RNC就与基站2建立了直接接口。通过直接接口，RNC和基站2可以对部分用户设备实施联合传输；通过直接接口，RNC和基站2内的用户设备进行跨系统切换的延时大大缩小，跨系统切换引发的数据传输速率突降也将显著改观，同时切换延时的缩短可以提高切换的成功率。利用该直接接口，RNC与基站2之间可以直接交互负载信息，时延减小；以及交互所辖小区的其他信息。
通过本发明所述方法，RNC与基站2之间通过核心网自动获得对方用于建立直接接口的IP地址，实现了接口建立的自动化。本实施例采用请求的方式获得对方的IP地址，本实施例也可以采用直接向对方传递自身IP地址的方式建立直接接口，具体的方法是在步骤S401中，RNC向SGSN发送的请求信令中包含了RNC的标识和RNC的IP地址，以及包含基站2的标识和TAC；通过核心网转发后，基站2收到RNC的IP地址后，基站2决定是否与RNC建立直接接口，如果同意建立直接接口，则基站2直接通过IP传输向RNC发送直接接口建立请求，如此可以更快的建立直接接口。
本优选实施例一描述了UMTS和LTE系统之间建立直接接口的场景，事实上对于UMTS和GERAN系统同样适用，由于UMTS和GERAN系统可以共享同一个SGSN，因此RNC可以通过共享的SGSN向GERAN系统的基站(或者基站控制器BSC)发送获取信息请求，获得基站(或基站控制器)的IP地址后，就可以发起直接接口的建立流程。如果UMTS系统中RNC连接的SGSN和GERAN系统中的BSC连接的SGSN不相同，则获取信息请求的信令需要经过两个SGSN。
优选实施例二
在现有的协议中，可以采用无线接入网信息管理(Radio Access Network InformationManagement，简称为RIM)流程获取不同系统之间小区无线接入网信息。在RIM流程中，发起获取其他系统无线接入网信息的网元称为控制基站系统(Controlling BSS)，提供无线接入网信息的网元称为服务基站系统(Serving BSS)，控制基站系统和服务基站系统需要支持基站子系统GPRS协议(Base Station Subsystem GPRS Protocol，简称为BSSGP)。控制基站系统通过核心网向服务基站系统发送RIM信息请求的数据包(RIM Information RequestPDU)，在该请求PDU中包含RIM容器(RIM Container)和RIM路由信息(RIM RoutingInformation)。在RIM容器中，包含RIM应用层标识(RIM Application Identity)、应用层容器(Application Container)和RIM序列号(RIM Sequence Number)。RIM应用层标识包含需要获取小区无线接入网信息内容如SON Transfer、System Information、MBMS datachannel等(需要获取小区的信息内容)，其中SON Transfer是指包含获取小区负载的信息(Cell Load Reporting)；在应用层容器中包含需要获取的小区标识或称为需要报告的小区标识或称为请求报告的小区标识(Reporting Cell Identifier，此处的Reporting指Serving BSS返回给Controlling BSS的意思)。在RIM路由信息中，包含源小区的标识(Source CellIdentifier)和目标小区的标识(Destination Cell Identifier)。
需要说明的是，如果是GERAN系统中的BSS，则源或目标小区的标识(Source CellIdentifier或Destination Cell Identifier)是BSS所管辖的小区的标识；如果是UMTS系统中的RNC，则源或目标小区的标识(Source Cell Identifier或Destination Cell Identifier)是指RNC的标识；如果是LTE系统中的eNB，源或目标小区的标识(Source Cell Identifier或Destination Cell Identifier)是LTE中的eNB标识(此处不是指eNB所辖小区的标识)。现有的协议在定义路由信息时统一采用源小区的标识和目标小区的标识是缘于在GERAN系统中用小区来路由，在引入UMTS系统和LTE系统后，由于路由信息的不同(在UMTS系统中，用RNC标识路由；在LTE中，用eNB标识路由)，源小区的标识(Source Cell Identifier)和目标小区的标识(Destination Cell Identifier)的含义发生了变化。
图5是根据本发明优选实施例二的交互流程图，如图5所示，本优选实施例扩展现有RIM流程的应用，使其能够获取异系统服务基站系统的IP地址，以便不同的系统之间建立直接接口，通过RIM流程实施IP地址获取。
步骤S501，控制基站系统向核心网发送RIM信息请求的数据包(RIM InformationRequest PDU)，在该请求PDU中包含新增的RIM应用层标识，新增的RIM应用层标识是指IP地址信息(或者称为传输层地址Transport LayerAddress)。与现有的RIM流程类似，RIM信息请求的数据包还包括RIM路由信息：源和目标小区的标识(Source Cell Identifier和Destination Cell Identifier)。
此处，控制基站系统可以是GERAN系统中的基站控制器，或者是UMTS系统中RNC，或者是LTE系统中的基站。RIM信息请求的数据包发送的对象(即服务基站系统)是异系统中的基站控制器(GERAN系统中)、或RNC(UMTS系统中)、或基站(LTE系统中)。
步骤S502，核心网收到RIM信息请求的数据包后，利用其中包含的路由信息，向服务基站系统发送RIM信息请求的数据包。
步骤S503，服务基站系统收到RIM信息请求的数据包后，生成无线接入网信息数据包(RAN INFORMATION PDU)，其中包含服务基站系统的IP地址(或传输层地址)。服务基站系统向核心网发送无线接入网信息数据包。
步骤S504，核心网根据无线接入网信息数据包中包含的路由信息向控制基站系统转发该数据包。
步骤S505，控制基站系统通过解析收到的无线接入网信息数据包获得服务基站系统的IP地址，就可以通过IP传输向服务基站系统发起直接接口建立请求，实现直接接口建立的目的。
通过本实施例，控制基站系统可以获得服务基站系统的IP地址，如RNC可以获取LTE系统中基站的IP地址，或者LTE中的基站可以获取RNC的IP地址，然后RNC与LTE系统中的基站之间可以建立直接接口。在UMTS系统引入HSPA(High Speed Packet Access)技术后，如果用户设备配置为使用HSPA技术，此时调度该用户设备的网络节点是基站(用户设备接入小区所属的基站)，为了实现跨系统的联合传输，需要UMTS系统中的基站和LTE系统中的基站(或GERAN系统中的基站控制器)建立直接接口。此时仍然可以采用RIM流程实现直接接口的建立，如LTE系统中的基站通过核心网向RNC发送RIM信息请求的数据包，该数据包除了包括现有的RIM路由信息、新增的RIM应用层标识(IP地址信息)，还包括请求报告的小区标识，此处请求报告的小区标识是指RNC所管理基站所辖小区的标识；RNC收到RIM信息请求的数据包，向LTE中的基站返回需要报告的小区所属基站的IP地址，LTE系统中的基站获得UMTS系统中基站的IP地址后，就可以建立直接接口。通过直接接口，用户设备进行跨系统切换的延时大大缩小，跨系统切换引发的数据传输速率突降也将显著改观，同时切换延时的缩短可以提高切换的成功率。
优选实施例三
本优选实施例三中，UMTS系统中RNC所辖基站NB1所辖小区与LTE系统中的基站eNB1所辖小区存在覆盖重叠的区域，因此这两个基站之间希望建立直接接口，以便这两个系统能够对用户设备实现联合传输。因为UMTS系统中的HSPA技术，实施调度的网络节点是基站(如NB1)，因此需要在这两个系统的基站之间建立直接接口。
图6是根据本发明优选实施例三的交互流程图，如图6所示，包括如下的步骤S601至步骤S605。
步骤S601，eNB1向核心网发送获取地址信息请求，在该请求中包含RNC的标识、RNC所处的位置区标识LAI，还包括NB1的标识、或NB1所辖小区的标识。为了便于RNC返回信息，在获取地址信息请求中还包括eNB1的标识、和eNB1所处的跟踪区标识TAC。
步骤S602，核心网收到获取地址信息请求后，根据路由信息，向RNC发送该请求。
步骤S603，RNC收到获取地址信息请求后，如果RNC不知道NB1的地址信息，可以向NB1发送获取地址信息请求获取地址信息，然后向核心网返回获取地址信息响应；如果RNC已经获知NB1的地址信息，则可以立即返回获取地址信息响应。在该响应中，包含NB1的IP地址和端口号。该响应中还包括eNB1的标识和其所处的TAC。
步骤S604，核心网收到获取地址信息响应后，向eNB1发送该响应信令。
步骤S605，eNB1收到获取地址信息响应后，获得NB1的IP地址信息和端口号，就可以通过IP传输，直接向NB1发起接口建立请求，以便建立用于联合传输的接口。
本优选实施例描述了eNB1发起的获取地址信息的流程，如果NB1发起获取地址信息的流程，与上面的描述类似，唯一有差别的是，NB1需要通过RNC向核心网发送获取地址信息请求，在该请求中需要包含RNC的标识、RNC所处的位置区标识LAI以便获取地址信息响应可以路由回到RNC。
需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
本发明实施例提供了一种数据传递系统，该数据传递系统可以用于实现上述数据传递方法。图7是根据本发明实施例的数据传递系统的结构框图，如图7所示，包括第一接入网的接入网网元72和第二接入网的接入网网元74，其中第一接入网的接入网网元72包括获取模块722，建立模块724和数据传递模块726。下面对其结构进行详细描述。
获取模块722，用于获取第二接入网的接入网网元的地址信息；建立模块724，连接至获取模块722，用于根据获取模块722获取的地址信息，与第二接入网的接入网网元建立接口；数据传递模块726，连接至建立模块724，用于与第二接入网的接入网网元通过建立模块724建立的接口进行信令和/或数据传递。
优选地，第一接入网的接入网网元72还包括：发送模块728，用于通过核心网向第二接入网的接入网网元发送地址信息获取请求。
优选地，地址信息获取请求包括以下至少之一：第一接入网的接入网网元的标识、第一接入网的接入网网元的位置区标识信息、第二接入网的接入网网元的标识、第二接入网的接入网网元的位置区标识信息。
优选地，地址信息获取请求是RIM信息请求数据包，其中RIM信息请求数据包包括新增地址信息的应用层标识。
需要说明的是，装置实施例中描述的数据传递系统对应于上述的方法实施例，其具体的实现过程在方法实施例中已经进行过详细说明，在此不再赘述。
综上所述，根据本发明的上述实施例，提供了一种数据传递方法及系统。本发明通过建立跨系统的直接接口，可以减少数据延时，并降低运营商的网络维护成本。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种数据传递方法，其特征在于，包括：
第一接入网的接入网网元获取第二接入网的接入网网元的地址信息；
所述第一接入网的接入网网元根据所述地址信息，与所述第二接入网的接入网网元建立接口；
所述第一接入网的接入网网元与所述第二接入网的接入网网元通过所述接口进行信令和/或数据传递。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在第一接入网的接入网网元获取第二接入网的接入网网元的地址信息之前，所述方法还包括：所述第一接入网的接入网网元通过核心网向所述第二接入网的接入网网元发送地址信息获取请求。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述地址信息获取请求包括以下至少之一：
所述第一接入网的接入网网元的标识、所述第一接入网的接入网网元的位置区标识信息、所述第二接入网的接入网网元的标识、所述第二接入网的接入网网元的位置区标识信息。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述地址信息获取请求是无线接入网信息管理RIM信息请求数据包，其中所述RIM信息请求数据包包括新增地址信息的应用层标识。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一接入网的接入网网元和所述第二接入网的接入网网元均包括以下之一：
长期演进系统的基站、通用移动通信系统的无线网络控制器、通用移动通信系统的基站、全球移动通信增强型数据速率全球移动通信演进技术无线接入网系统的基站控制器。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述地址信息包括以下之一：
所述第二接入网的接入网网元的IP地址；
所述第二接入网的接入网网元的IP地址和所述第二接入网的接入网网元的端口号。
7.一种数据传递系统，其特征在于，包括第一接入网的接入网网元和第二接入网的接入网网元，其中所述第一接入网的接入网网元包括：
获取模块，用于获取第二接入网的接入网网元的地址信息；
建立模块，用于根据所述地址信息，与所述第二接入网的接入网网元建立接口；
数据传递模块，用于与所述第二接入网的接入网网元通过所述接口进行信令和/或数据传递。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述第一接入网的接入网网元还包括：
发送模块，用于通过核心网向所述第二接入网的接入网网元发送地址信息获取请求。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述地址信息获取请求包括以下至少之一：
所述第一接入网的接入网网元的标识、所述第一接入网的接入网网元的位置区标识信息、所述第二接入网的接入网网元的标识、所述第二接入网的接入网网元的位置区标识信息。
10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述地址信息获取请求是无线接入网信息管理RIM信息请求数据包，其中所述RIM信息请求数据包包括新增地址信息的应用层标识。
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