CN103108368A - 基于多模无线接入网的控制方法及系统 - Google Patents

基于多模无线接入网的控制方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于多模无线接入网的控制方法及系统。其中，该方法包括：将移动终端中的2G网络芯片通过第一基站收发台BTS接入多模控制器，并将移动终端中的3G网络芯片通过第二基站收发台NODEB接入多模控制器；多模控制器通过Iu-ps接口与核心网建立连接，以使得核心网通过多模控制器为移动终端分配一个统一的IP地址。通过本发明，能够在多制式并行工作的情况下，提升用户分组域数据吞吐量。

Description

基于多模无线接入网的控制方法及系统
技术领域
本发明涉及通信领域，具体而言，尤其涉及一种基于多模无线接入网的控制方法及系统。
背景技术
在GPRS(General Packet Radio Service，简称2G)系统中，基站控制器(Base Station Controle r，简称为BSC)与核心网(Core Network，简称为CN)之间分组域采用Gb接口，而UMTS(Universal Mobile TelecommunicationSystem)和TD-SCDMA(Time Division-Synchronous Code Division MultipleAccess)系统中(以下通称3G)，无线网络控制器(Radio Network Controller简称为RNC)与核心网分组域采用Iu-ps接口；当用户从2G网络切换到3G网络、或从3G网络切换到2G网络时，需要重新建立控制器与核心网的链接，导致业务数据丢失，需要制式间数据重传，浪费传输带宽也降低了用户体验。
随着无线接入技术的发展，2G和3G的接入设备逐渐融合，形成多模无线接入网(MultiRAN：MultiMode Radio Access Network)其中BSC和RNC物理上逐渐融合为单一网元，即多模控制器；2G和3G基站系统，逐渐融合为多模基站，2G和3G接入网的深度融合为提高分组域效率提供了实现基础。
在用户设备(UE：User Equipment)方面，随着手持设备集成度的提高和电池技术的发展，用户设备上支持多制式无线接入方式、甚至支持多制式并行工作越来越成为一种趋势。
但如果在不改变终端协议栈的前提下，现有技术中存在的无线制式间分组域数据不能统一调度，无法做到平滑切换的问题，针对上述现有技术的的解决方案。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种基于多模无线接入网的控制方法及系统，以解决现有技术中存在的无线制式间分组域数据不能统一调度，无法做到平滑切换的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一方面，提供了一种基于多模无线接入网的控制系统。
根据本发明的基于多模无线接入网的控制系统包括：移动终端，包括2G网络芯片和3G网络芯片，且2G网络芯片和3G网络芯片同时在线；多模控制器，通过第一基站收发台BTS与2G网络芯片建立双向通信，并通过第二基站收发台NODEB与3G网络芯片建立双向通信；核心网，通过Iu-ps接口与多模控制器连接，并通过多模控制器为移动终端分配一个统一的IP地址。
优选地，多模控制器按照一种或多种流量分离策略在IP层将核心网接收到的2G或3G网络信令分别通过BTS和NODEB发送至移动终端。
优选地，多模控制器与核心网之间统一按照3G RANAP协议通讯。
优选地，移动终端将生成的通信数据分别通过BTS和NODEB发送至多模控制器，多模控制器将通信数据在应用IP层汇聚后，通过Iu-ps接口转发给核心网。
为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种基于多模无线接入网的控制系统。
根据本发明的基于多模无线接入网的控制系统包括：移动终端，包括一个网络芯片；多模控制器，通过第一基站收发台BTS或第二基站收发台NODEB与网络芯片建立双向通信；核心网，通过Iu-ps接口与多模控制器连接，并通过多模控制器为移动终端分配一个统一的IP地址。
优选地，在移动终端从2G网络切换至3G网络的情况下，双模移动终端将多模控制器切换至与NODEB链接，同时保留多模控制器与核心网的链接。
优选地，在移动终端从3G网络切换至2G网络的情况下，双模移动终端将多模控制器切换至与BTS链接，同时保留多模控制器与核心网的链接。
为了实现上述目的，根据本发明的又一个方面，提供了一种基于多模无线接入网的控制方法。
根据本发明的基于多模无线接入网的控制方法包括：将移动终端中的2G网络芯片通过第一基站收发台BTS接入多模控制器，并将移动终端中的3G网络芯片通过第二基站收发台NODEB接入多模控制器；多模控制器通过Iu-ps接口与核心网建立连接，以使得核心网通过多模控制器为移动终端分配一个统一的IP地址。
优选地，在多模控制器通过Iu-ps接口与核心网建立连接之后，方法还包括：多模控制器按照一种或多种流量分离策略在IP层将核心网接收到的2G或3G网络信令分别通过BTS和NODEB发送至移动终端。
优选地，在多模控制器通过Iu-ps接口与核心网建立连接之后，方法还包括：移动终端将生成的通信数据分别通过BTS和NODEB发送至多模控制器，多模控制器将通信数据在应用IP层汇聚后，通过Iu-ps接口转发给核心网。
为了实现上述目的，根据本发明的再一个方面，提供了一种基于多模无线接入网的控制方法。
根据本发明的基于多模无线接入网的控制方法包括：将移动终端中的网络芯片通过第一基站收发台BTS或第二基站收发台NODEB接入多模控制器，其中网络芯片支持2G网络和3G网络；多模控制器通过Iu-ps接口与核心网建立连接，以使得核心网通过多模控制器为移动终端分配一个统一的IP地址。
优选地，在多模控制器通过Iu-ps接口与核心网建立连接之后，方法还包括：在移动终端从2G网络切换至3G网络的情况下，双模移动终端将多模控制器切换至与NODEB链接，同时保留多模控制器与核心网的链接。
优选地，在多模控制器通过Iu-ps接口与核心网建立连接之后，方法还包括：在移动终端从3G网络切换至2G网络的情况下，双模移动终端将多模控制器切换至与BTS链接，同时保留多模控制器与核心网的链接。
通过本发明，采用将移动终端中的2G网络芯片通过第一基站收发台BTS接入多模控制器，并将移动终端中的3G网络芯片通过第二基站收发台NODEB接入多模控制器；多模控制器通过Iu-ps接口与核心网建立连接，以使得核心网通过多模控制器为移动终端分配一个统一的IP地址，通过多模接入设备制式间深度融合，解决了现有技术中存在的无线制式间分组域数据不能统一调度，无法做到平滑切换的问题，进而达到了在多制式并行工作的情况下，提升用户分组域数据吞吐量的效果。
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，构成本发明的一部分，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是根据本发明实施例一的基于多模无线接入网的控制系统的结构示意图；
图2是根据图1所示实施例的基于多模无线接入网的控制方法流程图；
图3是根据本发明实施例二的基于多模无线接入网的控制系统的结构示意图；
图4是根据图2所示实施例的基于多模无线接入网的控制方法流程图；
图5是根据本发明图1-4所示实施例的媒体面协议栈结构示意图；
图6是根据本发明图1-4所示实施例的控制面协议栈结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供了一种基于多模无线接入网的控制方法及系统。
图1是根据本发明实施例一的基于多模无线接入网的控制系统的结构示意图。
如图1所示，该系统包括：移动终端，包括2G网络芯片和3G网络芯片，且2G网络芯片和3G网络芯片同时在线；多模控制器，通过第一基站收发台BTS与2G网络芯片建立双向通信，并通过第二基站收发台NODEB与3G网络芯片建立双向通信；核心网，通过Iu-ps接口与多模控制器连接，并通过多模控制器为移动终端分配一个统一的IP地址。
本申请上述实施例在不改变终端协议栈的前提下，通过多模接入设备制式间深度融合，克服现有技术中存在的无线制式间分组域数据不能统一调度，无法做到平滑切换的问题，实现了在多制式并行工作的情况下，提升用户分组域数据吞吐量。本申请图1所示的实施例中的移动终端可以是双模双待移动终端，但不仅限于此，也可以是多模多待移动终端。
本申请上述实施例的实施过程中，多模控制器按照一种或多种流量分离策略在IP层将核心网接收到的2G或3G网络信令分别通过BTS和NODEB发送至移动终端。且多模控制器与核心网之间统一按照3G RANAP协议通讯。
同时，双模双待移动终端将生成的通信数据分别通过BTS和NODEB发送至多模控制器，多模控制器在应用IP层将通信数据汇聚后，通过Iu-ps接口转发给核心网。
图2是根据图1所示实施例的基于多模无线接入网的控制方法流程图。如图2所示，该实施例1可以应用在2G和3G同覆盖的网络的场景中，采用双模双待移动终端，为获得更高的分组域数据吞吐量，用户同时接入2G和3G网络，其实施步骤如下：
步骤S102，将移动终端中的2G网络芯片通过第一基站收发台BTS接入多模控制器，并将移动终端中的3G网络芯片通过第二基站收发台NODEB接入多模控制器。
步骤S104，多模控制器通过Iu-ps接口与核心网建立连接，以使得核心网通过多模控制器为移动终端分配一个统一的IP地址。
上述步骤结合图1所示的系统结构示意图分析可知，移动终端分别通过BTS和NODEB接入多模控制器，且在多模控制器通过IU-PS接口与核心网建立链接之后，核心网通过多模控制器为双模双待移动终端分配一个统一的IP地址。该图2所示的实施例中的移动终端可以是双模双待移动终端，但不仅限于此，也可以是多模多待移动终端。
优选地，在多模控制器通过Iu-ps接口与核心网建立连接之后，在下行方向上用户获取通信数据时，多模控制器按照一种或多种流量分离策略在IP层将核心网接收到的2G或3G网络信令分别通过BTS和NODEB发送至双模双待移动终端。其中，使用到的流量分离策略可以包括但不限于下列策略：按业务类型分流、按QOS等级分流和按流量比例公平分流等，且下行方向空口信令，无任是2G还是3G网络信令，多模控制器与核心网之间统一按照3GRANAP(Radio Access Network Application Part)协议通讯，如果发送到2G网络，多模控制器在SNDCP协议层完成复用。
优选地，同样在多模控制器通过Iu-ps接口与核心网建立连接之后，在上行方向上用户发送通信数据时，双模双待移动终端将生成的通信数据分别通过BTS和NODEB发送至多模控制器，多模控制器在应用IP层将通信数据汇聚后，通过Iu-ps接口转发给核心网。
图3是根据本发明实施例二的基于多模无线接入网的控制系统的结构示意图。
如图3所示，该系统包括：移动终端，包括一个网络芯片，用于支持2G网络和3G网络；多模控制器，通过第一基站收发台BTS或第二基站收发台NODEB与网络芯片建立双向通信；核心网，通过Iu-ps接口与多模控制器连接，并通过多模控制器为移动终端分配一个统一的IP地址。
上述实施例在不改变终端协议栈的前提下，通过多模接入设备制式间深度融合，克服现有技术中存在的无线制式间分组域数据不能统一调度，无法做到平滑切换的问题，提供的多模控制器下分组域平滑切换的方法在多制式并行工作的情况下，提升了用户分组域数据吞吐量。具体的，该实施例涉及无线通讯领域，尤其涉及多模无线接入网中，提供了第二代移动通讯系统与第三代移动通讯系统分组域制式间平滑切换的方法，为用户设备第二代移动通讯系统与第三代移动通讯系统分组域并行工作情况下，提高了分组数据的吞吐量。该图3所示的实施例中的移动终端可以是双模单待移动终端，但不仅限于此，也可以是多模单待移动终端。
本申请上述实施例的实施过程中，如果在移动终端从2G网络切换至3G网络的情况下，双模移动终端将多模控制器切换至与NODEB链接，同时保留多模控制器与核心网的链接；如果在移动终端从3G网络切换至2G网络的情况下，双模移动终端将多模控制器切换至与BTS链接，同时保留多模控制器与核心网的链接。
图4是根据图2所示实施例的基于多模无线接入网的控制方法流程图。
如图4所示，该实施2可以应用在2G和3G不连续覆盖的网络场景中，采用双模移动终端，为获得流畅的分组域服务，用户根据网络覆盖状况，在2G和3G网络间平滑切换，其实施步骤如下：
步骤S202，将移动终端中的网络芯片通过第一基站收发台BTS或第二基站收发台NODEB接入多模控制器，其中网络芯片支持2G网络和3G网络。
步骤S204，多模控制器通过Iu-ps接口与核心网建立连接，以使得核心网通过多模控制器为移动终端分配一个统一的IP地址。
上述实施例涉及无线通讯领域，尤其涉及多模无线接入网中，提供了第二代移动通讯系统与第三代移动通讯系统分组域制式间平滑切换的方法，为用户设备第二代移动通讯系统与第三代移动通讯系统分组域并行工作情况下，提高了分组数据的吞吐量。该图3所示的实施例中的移动终端可以是双模单待移动终端，但不仅限于此，也可以是多模单待移动终端。
具体的，上述实施例实现了双模移动终端根据起呼时刻网络状况，通过BTS或NODEB接入多模控制器，例如在双模移动终端从BTS接入多模控制器的情况下，接入多模控制器就可以通过IU-PS接口与核心网建立链接，然后核心网通过多模控制器为双模移动终端分配一个IP地址，从而由2G网络为用户提供分组域服务。
优选地，在多模控制器通过Iu-ps接口与核心网建立连接之后，如果在移动终端从2G网络切换至3G网络的情况下，双模移动终端将多模控制器切换至与NODEB链接，同时保留多模控制器与核心网的链接；如果在移动终端从3G网络切换至2G网络的情况下，双模移动终端将多模控制器切换至与BTS链接，同时保留多模控制器与核心网的链接。
具体的实施过程例如为当双模移动终端移动到3G网络覆盖区域，双模移动终端可以终止BTS与多模控制器的链接，保留多模控制器与核心网的链接，同时通过NODEB建立与多模控制器的链接，由3G网络为用户提供分组域服务。
由上述图1-4所示的实施例分析可知，本发明所涉及到的多模无线接入网中提高分组域效率的系统，可以包括3G制式下，用户设备和多模无线接入网之间采用Uu接口，以及2G制式下，用户设备和多模无线接入网之间采用Um接口。另外，关键的是无论2G制式还是3G制式，多模无线接入网与核心网分组域统一采用Iu-ps接口，且用户设备同时接入2G制式和3G制式时，2G系统和3G系统共用多模接入网与核心网之间链路，用户设备在2G制式与3G制式分组域之间切换时，多模接入网与核心网之间的链路保持不变。
图5是根据本发明图1-4所示实施例的媒体面协议栈结构示意图；图6是根据本发明图1-4所示实施例的控制面协议栈结构示意图。
具体的，上述实施例在具体部署过程中，系统在结合图5-6可知，首先，无任是2G制式，还是3G制式，多模接入网与核心网之间统一采用Iu-ps接口，即媒体面主要采用GTPU协议，控制面主要采用RANAP协议，详细描述参加3GPP TS 25.41x系列协议。
其次，基于上述部署，为避免对2G制式下用户终端的改造，在多模无线接入网2G协议栈上添加SNDCP协议和LLC协议。
上述实施例中，系统在2G制式下的媒体面数据，在多模接入网的SNDCP层复用，空口信令在多模接入网的LLC层与用户终端交互；系统在3G制式下，媒体面数据和空口信令遵守现有3GPP TS 25.3xx系列协议。
基于上述设置，当用户终端具备双模双待能力时，在用户同时接入2G制式和3G制式的情况下，2G系统和3G系统共用多模接入网与核心网之间链路，多模接入网可以在2G和3G系统中按照一定策略合理分流，提高分组业务吞吐量；当用户终端只具备双模单待能力时，在2G制式和3G制式分组域之间切换时，控制器与核心网之间的链路保持不变，避免跨制式切换过程中引起的丢包和不必要的数据重传，能有效提高跨制式切换中网络服务质量。
需要说明的是，本发明实施例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。
从以上的实施例描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果：采用本发明所述方法和系统，与现有技术相比，在不改变终端协议栈的前提下，实现了2G制式和3G制式的多模无线接入网与核心网分组域采用相同接口，达到了跨制式切换平滑切换的效果，在多制式捆绑接入服务中，方便实现合理的制式数据分流，整体上提高了用户体验。
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多个集成电路模块，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。
上述说明示出并描述了本发明的一个优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (13)

1.一种基于多模无线接入网的控制系统，其特征在于，包括：
移动终端，包括2G网络芯片和3G网络芯片，且所述2G网络芯片和所述3G网络芯片同时在线；
多模控制器，通过第一基站收发台BTS与所述2G网络芯片建立双向通信，并通过第二基站收发台NODEB与所述3G网络芯片建立双向通信；
核心网，通过Iu-ps接口与所述多模控制器连接，并通过所述多模控制器为所述移动终端分配一个统一的IP地址。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多模控制器按照一种或多种流量分离策略在IP层将所述核心网接收到的2G或3G网络信令分别通过BTS和NODEB发送至所述移动终端。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述多模控制器与所述核心网之间统一按照3G RANAP协议通讯。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述移动终端将生成的通信数据分别通过BTS和NODEB发送至所述多模控制器，所述多模控制器将所述通信数据在应用IP层汇聚后，通过Iu-ps接口转发给所述核心网。
5.一种基于多模无线接入网的控制系统，其特征在于，包括：
移动终端，包括一个网络芯片；
多模控制器，通过第一基站收发台BTS或第二基站收发台NODEB与所述网络芯片建立双向通信；
核心网，通过Iu-ps接口与所述多模控制器连接，并通过所述多模控制器为所述移动终端分配一个统一的IP地址。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，在所述移动终端从2G网络切换至3G网络的情况下，所述双模移动终端将所述多模控制器切换至与NODEB链接，同时保留所述多模控制器与所述核心网的链接。
7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，在所述移动终端从3G网络切换至2G网络的情况下，所述双模移动终端将所述多模控制器切换至与BTS链接，同时保留所述多模控制器与所述核心网的链接。
8.一种基于多模无线接入网的控制方法，其特征在于，包括：
将移动终端中的2G网络芯片通过第一基站收发台BTS接入多模控制器，并将所述移动终端中的3G网络芯片通过第二基站收发台NODEB接入多模控制器；
所述多模控制器通过Iu-ps接口与核心网建立连接，以使得所述核心网通过所述多模控制器为所述移动终端分配一个统一的IP地址。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述多模控制器通过Iu-ps接口与核心网建立连接之后，所述方法还包括：所述多模控制器按照一种或多种流量分离策略在IP层将所述核心网接收到的2G或3G网络信令分别通过BTS和NODEB发送至所述移动终端。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述多模控制器通过Iu-ps接口与核心网建立连接之后，所述方法还包括：所述移动终端将生成的通信数据分别通过BTS和NODEB发送至所述多模控制器，所述多模控制器将所述通信数据在应用IP层汇聚后，通过Iu-ps接口转发给所述核心网。
11.一种基于多模无线接入网的控制方法，其特征在于，包括：
将移动终端中的网络芯片通过第一基站收发台BTS或第二基站收发台NODEB接入多模控制器，其中所述网络芯片支持2G网络和3G网络；
所述多模控制器通过Iu-ps接口与核心网建立连接，以使得所述核心网通过所述多模控制器为所述移动终端分配一个统一的IP地址。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在所述多模控制器通过Iu-ps接口与核心网建立连接之后，所述方法还包括：在所述移动终端从2G网络切换至3G网络的情况下，所述双模移动终端将所述多模控制器切换至与NODEB链接，同时保留所述多模控制器与所述核心网的链接。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在所述多模控制器通过Iu-ps接口与核心网建立连接之后，所述方法还包括：在所述移动终端从3G网络切换至2G网络的情况下，所述双模移动终端将所述多模控制器切换至与BTS链接，同时保留所述多模控制器与所述核心网的链接。
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