CN103124443B

CN103124443B - 多个核心网与无线网络控制器之间的互联装置及方法

Info

Publication number: CN103124443B
Application number: CN201210582835.3A
Authority: CN
Inventors: 刘瞳
Original assignee: SHANGHAI DINGZU COMMUNICATION TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI DINGZU COMMUNICATION TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-12-28
Filing date: 2012-12-28
Publication date: 2015-09-23
Anticipated expiration: 2032-12-28
Also published as: CN103124443A

Abstract

本发明公开了一种多个核心网与无线网络控制器之间的互联装置及方法，应用于小型化时分同步码分多址接入网络，其中所述多个核心网为至少两个核心网；所述互联装置包括一核心网网关；所述核心网网关用于分发和汇聚移动业务；所述核心网网关包括第一、第二Iu接口单元；所述第一Iu接口单元通过Iu接口与无线网络控制器连接，用于完成对无线网络控制器的接入控制；所述第二Iu接口单元通过Iu接口与至少两个核心网互联，用于完成无线网络控制器控制下的终端至相应的核心网的移动性管理和呼叫控制过程。本发明通过核心网网关实现多个核心网与一无线网络控制器之间的共享互联，不仅降低营运成本，而且提高无线网络控制器的利用率。

Description

多个核心网与无线网络控制器之间的互联装置及方法

技术领域

本发明涉及通讯技术领域，特别涉及一种适用于小型化时分同步码分多址接入（Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access，简称TDSCMA）网络中多个核心网与无线网络控制器的互联装置及方法。

背景技术

目前，在中国移动TDSCDMA网络中，3GPP网络架构的核心网部分即为移动核心网，包括MSC-Server(Mobile Switching Center-Server，移动交换中心服务器)、MGW（Media Gateway，媒体网关）、SGSN（Serving GPRS Support Node，GPRS服务支持节点）、GGSN(Gateway GPRS Support Node，网关GPRS支持节点)、HLR(Home Location Register，归属位置寄存器)等部分，每个部分即是一个网元，每个网元之间是3GPP定义的标准接口，每个网元都需要一个或者多个大型机架来实现。而目前在行业上的专网应用，用户数目要求不高，分布式部署要求低，成本控制要求较高，功能和公网要求类似。因此需要针对行业应用对网络定义进行优化，即对3G移动核心网进行小型化，以满足行业的专业化应用，如能源行业、医疗机构、制造工厂等。

根据目前3G协议的规定一个无线网络控制器（Radio Network Controller，简称RNC）对应一核心网。而在小型化TDSCDMA网络中，如何能实现一个无线网络控制器与多个核心网之间的互联，也就是多个核心网共享一个无线网络控制器，这是人们目前所需要解决的问题。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种多个核心网与无线网络控制器之间的互联装置及方法，以解决现有技术中一个无线网络控制器只能对应一个核心网的问题，实现多个核心网与一个无线网络控制器之间共享互联，进而不仅减少运营成本，而且又能充分利用无线网络控制器的处理能力。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种多个核心网与无线网络控制器之间的互联装置，所述互联装置应用于小型化时分同步码分多址接入网络，所述多个核心网为至少两个核心网；所述互联装置包括一核心网网关；所述核心网网关用于分发和汇聚移动业务；所述核心网网关包括第一Iu接口单元、第二Iu接口单元；所述第一Iu接口单元通过Iu接口与无线网络控制器连接，用于完成对所述无线网络控制器的接入控制；所述第二Iu接口单元通过Iu接口与至少两个核心网互联，用于完成所述无线网络控制器控制下的终端至相应的核心网的移动性管理和呼叫控制过程。

进一步，所述核心网网关进一步包括数据库单元，所述数据库单元用于存储在所述多个核心网中已放号的用户信息。

进一步，包括至少一路由器，所述路由器分别与所述多个核心网、所述核心网网关和无线网络控制器连接。

进一步，在核心网网关中进一步包括一路由配置表，该路由配置表用于使核心网网关分别与多个核心网、无线网络控制器建立基于信令连接控制协议的连接。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种多个核心网与无线网络控制器之间的互联方法，采用本发明多个核心网与无线网络控制器之间的互联装置，所述多个核心网为至少两个核心网；所述互联方法包括以下步骤：

（1）核心网网关的第一Iu接口单元通过Iu接口与无线网络控制器连接；

（2）核心网网关的第二Iu接口单元通过Iu接口与至少两个核心网互联；

（3）所述无线网络控制器控制下的终端通过核心网网关完成向核心网发起的移动性管理消息的处理；

（4）利用在核心网网关的预配置的路由配置表完成业务的路由选择。

进一步，在步骤（1）之前，进一步包括步骤（10）：

在核心网网关中设置一路由配置表，该路由配置表用于使核心网网关分别与多个核心网、无线网络控制器建立基于信令连接控制协议的连接。

进一步，在步骤（3）中所述无线网络控制器控制下的终端通过核心网网关完成向核心网发起的移动性管理消息包括：位置更新、用户标识分离、分组域附着和去附着以及分组域路由更新消息。

进一步，步骤（3）进一步包括：（31）对于所述终端发起的电路域位置更新或分组域附着消息，由第二Iu接口单元将所述终端发出的消息通过Iu接口透传到与所述核心网网关及路由器相连的核心网，与所述核心网的交换设备交互完成鉴权认证和安全模式过程，使得所述终端在核心网上完成位置更新、附着或注销处理；（32）当所述第二Iu接口单元收到核心网发送的接收消息之后，经过核心网网关的第一Iu接口单元向所述终端返回位置更新、附着或注销接受消息。

相对现有技术，本发明的优点在于，通过核心网网关实现多个核心网与一无线网络控制器之间的共享互联，不仅满足需要行业用户的使用需求，而且可大大降低营运成本，提高无线网络控制器的利用率。此外，本发明所述的互联装置及方法简单易于实现。

附图说明

图1为本发明提供的多个核心网与无线网络控制器之间的互联装置的具体实施方式的架构示意图。

图2为图1中核心网网关的结构示意图。

图3为本发明提供的多个核心网与无线网络控制器之间的互联装置的数据流关系示意图。

图4为本发明提供的多个核心网与无线网络控制器之间的互联方法的较佳实施方式的流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施方式，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用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1是本发明提供的多个核心网与无线网络控制器之间的互联装置的具体实施方式的架构示意图。

本发明所述多个核心网与无线网络控制器之间的互联装置适用于小型化时分同步码分多址接入网络（Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access，简称TDSCMA）。在本发明具体实施方式中，多个核心网10为两个。所述两个核心网10可以属于不同的网络运营商，或同一个网络运营商，需根据实际情况而定。所述互联装置包括一核心网网关30（简称CN-G，下文同略），所述核心网网关30可以与所述多个核心网10直连，或者通过路由器20与所述多个核心网10间接相连，所述核心网网关30用于分发和汇聚移动业务。所述核心网网关30主要功能单元包括第一Iu接口单元31、第二Iu接口单元32和数据库单元33，参见图2所示，其为图1中核心网网关30的结构示意图。

所述第一Iu接口单元31通过Iu接口与无线网络控制器40连接，第一Iu接口单元31可以作为核心网10角色存在，用于完成对所述无线网络控制器40的接入控制。

所述第二Iu接口单元32通过Iu接口与至少两个核心网互联，第二Iu接口单元32可以作为无线网络控制器40角色存在，用于完成所述无线网络控制器40控制下的终端50至相应的核心网10的移动性管理和呼叫控制过程。其中，第二Iu接口单元32与核心网10之间的Iu接口和第一Iu接口单元31与无线网络控制器40之间的Iu接口采用相同的接口协议，均遵循3G协议。

在本发明具体实施方式中，所述核心网网关30进一步包括数据库单元33，所述数据库单元33用于存储在所述多个核心网中已放号的用户信息，也就是说，核心网网关30当收到终端50经由无线网络控制器40向核心网发起的注册请求时，可调用数据库单元33的专用接口，并判断出所述终端50是在哪一个核心网10中放号。

在本发明具体实施方式中，进一步可包括至少一路由器20，所述路由器20分别与所述多个核心网10、所述核心网网关30和无线网络控制器40连接。这样，可以扩展小型化TDSCDMA网络中多个核心网之间的连接，进而提高运营商的网络经营能力。

在核心网网关30中还包括一路由配置表，该路由配置表用于使核心网网关30分别与多个核心网10、无线网络控制器40建立基于信令连接控制协议（简称SCCP，下文同略）的连接。

参见图3所示，本发明提供的多个核心网与无线网络控制器之间的互联装置的数据流关系示意图。其中，实线为控制流，虚线为业务流。无线网络控制器40的控制流经过核心网网关30的第二Iu接口单元32以及路由器20转发至相应负责业务处理的核心网10。而无线网络控制器40的业务流（例如，上网时的数据流）则不经过核心网网关30，直接通过路由器20与相应负责业务处理的核心网10进行交互。这样，可以减少核心网网关30的负载，同时也便于整个系统的管理。

继续参见图1所示，当终端50使用移动业务时，首先经由无线网络控制器40向核心网网关30发起终端50的注册请求，所述注册请求中携带用户标识（国际移动用户识别码，简称IMSI，或用户临时标识符，简称TMSI）。所述核心网网关30在收到注册请求之后，调用其内部的数据库单元33的专用接口，查询所述终端50所归属的核心网10（即该终端50是在哪一个核心网10中放号），若未放号，则核心网网关30拒绝该终端50的注册；若有放号，则为该终端50建立上下文（也称为用户的实例），上下文保存IMSI、终端50的放号信息、终端50的SCCP层连接索引号，并转发终端50的注册请求消息至路由器20，所述路由器20找到相应的核心网10。所述核心网10回复的响应消息发送至核心网网关30后，由于只存有一个无线网络控制器40，所以经由核心网网关30的第一Iu接口单元31，直接透传至无线网络控制器40。在核心网网关30中的上下文存在期间，终端50发起的业务，例如附着、位置更新等消息，核心网网关30收到来自终端50的消息时，可以根据其在SCCP层连接索引号，找到终端50所保存的上下文，根据上下文中存储的核心网10的编号，于是就能确定该终端50所归属的核心网10（也就是该核心网10放号），进而进行消息转发。当终端50注销时，核心网网关30收到核心网10发给终端50的注销成功消息后，释放终端50在核心网网关30中的上下文。

与现有技术相比，本发明所述互联装置通过核心网网关30实现多个核心网10与一无线网络控制器40之间的共享互联，进而不仅满足需要行业用户的使用需求，而且可大大降低营运成本，提高无线网络控制器40的利用率。此外，本发明所述的互联装置简单易于实现。

接下来结合附图4给出本发明所述多个核心网与无线网络控制器之间的互联方法的具体实施方式。所述多个核心网与无线网络控制器之间的互联方法采用上述的多个核心网与无线网络控制器之间的互联装置，该方法包括以下步骤：S401、在核心网网关中设置一路由配置表，该路由配置表用于使核心网网关分别与多个核心网、无线网络控制器建立基于信令连接控制协议的连接；S410、核心网网关的第一Iu接口单元通过Iu接口与无线网络控制器连接；S420、核心网网关的第二Iu接口单元通过Iu接口与至少两个核心网互联；S430、所述无线网络控制器控制下的终端通过核心网网关完成向核心网发起的移动性管理消息的处理；S440、利用在核心网网关的预配置的路由配置表完成业务的路由选择。

以下对上述步骤做详细说明。

步骤S401：在核心网网关中设置一路由配置表，该路由配置表用于使核心网网关分别与多个核心网、无线网络控制器建立基于信令连接控制协议的连接。

在发明的具体实施方式中，所述互联装置包括至少一路由器，所述路由器分别与所述多个核心网、所述核心网网关和无线网络控制器连接。为了能够使多个核心网与核心网网关、无线网络控制器建立连接，正确进行消息控制和传递，因此在核心网网关中还包括一路由配置表，该路由配置表用于使核心网网关分别与多个核心网、无线网络控制器建立基于信令连接控制协议。

步骤S410：核心网网关的第一Iu接口单元通过Iu接口与无线网络控制器连接。

核心网网关的第一Iu接口单元通过3G协议的Iu接口与无线网络控制器连接，其可作为核心网角色存在，实现了作为核心网的交换设备（包括MSC-Server(Mobile Switching Center-Server，移动交换中心服务器)、MGW（Media Gateway，媒体网关）、SGSN（Serving GPRS Support Node，GPRS服务支持节点）、GGSN(Gateway GPRS Support Node，网关GPRS支持节点)、HLR(Home Location Register，归属位置寄存器)等）的接入和交换功能。

步骤S420：核心网网关的第二Iu接口单元通过Iu接口与至少两个核心网互联。

当核心网网关与所述多个核心网相连时，核心网网关的第二Iu接口单元作为无线网络控制器角色存在，通过Iu接口与至少两个核心网的交换设备互联，完成终端至相应的核心网的注册过程，以及终端与核心网之间的消息传递。

步骤S430：所述无线网络控制器控制下的终端通过核心网网关完成向核心网发起的移动性管理消息的处理。

所述终端通过核心网网关向核心网发起的移动性管理消息包括：位置更新、用户标识分离、分组域附着和去附着以及分组域路由更新消息。

其中，对终端通过核心网网关向核心网发起的移动性管理消息进一步包括：

对于所述终端发起的电路域位置更新或分组域附着消息，由第二Iu接口单元将所述终端发出的消息通过Iu接口透传到与所述核心网网关及路由器相连的核心网，与所述核心网的交换设备交互完成鉴权认证和安全模式过程，使得所述终端在核心网上完成位置更新、附着或注销处理。

当所述第二Iu接口单元收到核心网发送的接收消息之后，经过核心网网关的第一Iu接口单元向所述终端返回位置更新、附着或注销接受消息。

步骤S440：利用在核心网网关的预配置的路由配置表完成业务的路由选择。

接着，利用在核心网网关的预配置的路由配置表进行语音业务的路由选择或者进行分组业务的路由选择。

综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种改进与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims

1.一种多个核心网与无线网络控制器之间的互联装置，应用于小型化时分同步码分多址接入网络，其特征在于：所述多个核心网为至少两个核心网；所述互联装置包括一核心网网关；所述核心网网关用于分发和汇聚移动业务；所述核心网网关包括第一Iu接口单元和第二Iu接口单元；所述第一Iu接口单元通过Iu接口与无线网络控制器连接，用于完成对所述无线网络控制器的接入控制；所述第二Iu接口单元通过Iu接口与至少两个核心网互联，用于完成所述无线网络控制器控制下的终端至相应的核心网的移动性管理和呼叫控制过程；所述互联装置进一步包括至少一路由器，所述路由器分别与所述多个核心网、所述核心网网关和所述无线网络控制器连接；所述无线网络控制器的控制流经过所述核心网网关的第二Iu接口单元及所述路由器转发至相应负责业务处理的核心网，所述无线网络控制器的业务流通过所述路由器与相应负责业务处理的核心网进行交互。

2.根据权利要求1所述的多个核心网与无线网络控制器之间的互联装置，其特征在于，所述核心网网关进一步包括数据库单元，所述数据库单元用于存储在所述多个核心网中已放号的用户信息。

3.根据权利要求1所述的多个核心网与无线网络控制器之间的互联装置，其特征在于，在核心网网关中进一步包括一路由配置表，该路由配置表用于使核心网网关分别与多个核心网、无线网络控制器建立基于信令连接控制协议的连接。

4.一种多个核心网与无线网络控制器之间的互联方法，采用权利要求1所述多个核心网与无线网络控制器之间的互联装置，其特征在于，所述多个核心网为至少两个核心网；所述互联装置进一步包括至少一路由器，所述路由器分别与所述多个核心网、所述核心网网关和所述无线网络控制器连接；所述互联方法包括以下步骤：

(1)核心网网关的第一Iu接口单元通过Iu接口与无线网络控制器连接；

(2)核心网网关的第二Iu接口单元通过Iu接口与至少两个核心网互联；

(3)所述无线网络控制器控制下的终端通过核心网网关完成向核心网发起的移动性管理消息的处理；

(4)利用在核心网网关的预配置的路由配置表并经由所述路由器完成业务的路由选择；其中所述无线网络控制器的控制流经过所述核心网网关的第二Iu接口单元及所述路由器转发至相应负责业务处理的核心网，所述无线网络控制器的业务流通过所述路由器与相应负责业务处理的核心网进行交互。

5.根据权利要求4所述的多个核心网与无线网络控制器之间的互联方法，其特征在于，在步骤(1)之前，进一步包括步骤(10)：

6.根据权利要求4所述的多个核心网与无线网络控制器之间的互联方法，其特征在于，在步骤(3)中所述无线网络控制器控制下的终端通过核心网网关完成向核心网发起的移动性管理消息包括：位置更新、用户标识分离、分组域附着和去附着以及分组域路由更新消息。

7.根据权利要求6所述的多个核心网与无线网络控制器之间的互联方法，其特征在于，步骤(3)进一步包括：

(31)对于所述终端发起的电路域位置更新或分组域附着消息，由第二Iu接口单元将所述终端发出的消息通过Iu接口透传到与所述核心网网关及路由器相连的核心网，与所述核心网的交换设备交互完成鉴权认证和安全模式过程，使得所述终端在核心网上完成位置更新、附着或注销处理；(32)当所述第二Iu接口单元收到核心网发送的接收消息之后，经过核心网网关的第一Iu接口单元向所述终端返回位置更新、附着或注销接受消息。