CN1203716C - 通用移动电信系统网络中的正在服务的无线网络子系统的重定位 - Google Patents

通用移动电信系统网络中的正在服务的无线网络子系统的重定位 Download PDF

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Abstract

一种在通用移动电信系统网络中为给定的用户设备实现正在服务的无线网络子系统重定位的方法，此方法包括从正在服务的无线网络控制器向核心网络发送一个重定位必需消息和从核心网络向目标无线网络控制器发送一个重定位请求消息，重定位必需消息包含一个无线资源控制初始化信息容器，其通过核心网络被直接合并到重定位请求消息，无线资源控制初始化信息容器反过来包含为用户设备在无线接入载体和无线载体之间建立映射的信息。

Description

通用移动电信系统网络中的正在服务的无线网络子系统的重定位
技术领域
本发明涉及在通用移动电信系统(UMTS)网络中的正在服务的无线网络子系统的(SRNS)重定位，尤其是针对在这一重定位过程中SRNS和目标无线网络子系统(RNS)之间的无线资源的转移。
发明背景
图1示意地描述了一个通用移动电信系统(UMTS)网络的一部分。这个网络包括一个核心网络部分1，其可以是一个利用UMTS移动业务交换中心(UMSCs)处理语音呼叫的网络，或者是一个数据网络，如一个通用分组无线业务(GPRS)网络，其包括GPRS业务支持节点(SGSNs)。图1中的UMSCs和SGSNs由参考标记2来指示。用户或是用户设备(UE)3通过一个称之为通用地面无线接入网(UTRAN)的接入网络4连接到核心网络1。更为特别地，UMSCs/SGSNs2通过一个称为Iu接口的接口连接到无线网络控制器(RNCs)5，6。
每一个RNC5构成一个无线网络子系统(RNSs)7，8的一部分，子系统还包括一组收发基站9，在UMTS术语中叫做B节点。RNC5，6和一个B节点9的接口被称为IuB接口。B节点9为UE3到UTRAN4提供一个连接点，B节点和UE3之间的接口被称为Uu接口。在任意给定时刻连接UE3到核心网络1的RNS(图1中的RNS7)被叫做为特定的UE3服务的RNS(SRNS)。
图2概括地描述了UTRAN使用的在UE3和核心网络1之间传送用户数据的载体结构。当必需建立一个用户平台连接时，相应的UMSC或SGSN2指示UTRAN4在UMSC或SGSN2和UE3之间建立一个逻辑连接。这个逻辑连接被称为无线接入载体(Radio Access Bearer，RAB)。已建立的RAB继承了被请求的UMTS业务的要求，例如，服务质量等。基于RAB的继承要求，RNC5，6利用核心网络1(也就是，UMSC或SGSN2)和UE3建立用户平台连接。RNC5，6和核心网络1之间的连接被称为Iu载体，而RNC5，6和UE3之间的连接被称为无线载体(RB)。这些载体都代表了深一层的逻辑信道，由RNC完成它们之间的映射。这些载体自身通过不同的接口(Iu和Uu)被映射到适当的传输信道进行传送。
一个单一的UE3可以连接一个或更多的RAB。例如，一个UE3可以同时利用一个RAB建立语音呼叫，用另一个RAB建立数据呼叫。RNC5，6使用RAB标识符(由核心网络分配的)来区分这些不同的RAB。同样地，一个RB标识也被用于区分RB。在一个新的用户平台连接建立的期间，RAB和RB通过RNC隐含地相互联系。
移动电信系统的一个重要的特征是允许用户移入(和出)特定网络的能力。这通常需要一个被称为SRNS重定位的过程，过程中一个已经存在的SRNS被一个目标RNS替代。考虑到在一个UE由第一个RNS的服务区域移出进入一个新的RNS的区域被称为硬切换情况，必须SRNS的RNC(也就是：正在服务的RNC(RNCS))被第二个RNS的RNC(在过渡阶段被称为目标RNC(RNCT))替换，成为UE的接入RNC。在某些情况下，利用在目标RNC和核心网络之间建立的用户平台连接，目标RNC可以立即成为提供服务的RNC。在其他的情况下，用户平台连接通过正在服务的RNC在目标RNC(以后称之为“游离”RNC)和核心网络之间进行扩展，这里游离RNC和正在服务的RNC之间的接口称为Iur接口。随后网络决定转换游离RNC到正在服务的RNC，建立一个到核心网络的直接的用户平台连接。
在任一情况下，SRNS的重定位过程可以被正在服务的RNC向核心网络(UNSC或SGSN)发送的一个重定位必需消息(RelocationRequired message)发起。这个消息通常在无线接入网络的应用层(RANAP)协议中定义，并通过Iu接口传送。核心网络发送一个重定位请求消息到目标RNC以响应重定位必需消息的接受。重定位请求消息也是在RANAP协议中定义的。
重定位请求消息包含要被传送的RAB标识。重定位请求消息和重定位必需消息都包含一个RRC初始化信息容器。这个容器是在无线资源控制(RRC)协议(UMTS TS 25.331)中定义的，除其他信息之外包含被传送的RB标识，还有RB和底层属性之间的映射的细节，也就是指逻辑，传输和物理信道。值得注意的是RB标识及RB和底层属性之间的映射，被包含在一个被核心网络透明传输的容器里。
发明概述
本发明的发明人承认，为了在UE分配有多个RAB的地方为一个给定UE处理SRNS重定位的位置，目标RNC必须具有在RAB和RB之间映射的知识。现有的方法下，重定位请求消息和重定位必需消息都不包含足够的信息来完成映射。结果是在目标RNC可能产生混乱，即目标RNC通过错误的RAB与RB联系。在这样的情况下，呼叫可能被不正确的连接，且资源分配不合理。
根据本发明的第一个方面，提出了一种在UMTS网络中为一个给定的UE完成SRNS重定位的方法，此方法包括从正在服务的RNC向核心网络发送一个重定位必需消息和从核心网络向目标RNC发送一个重定位请求消息，重定位必需消息包含一个RRC初始化信息容器，这个容器通过核心网络被直接合并到重定位请求消息，反过来RRC初始化信息容器包含使得可为UE在RAB和RB之间建立映射的信息。
优选地，在RRC初始化信息容器包含一个无线载体信息单元的地方，所述映射对于每一个RB分别包括一个RB对应的RAB标识，分别由RAB和RB标识符来标识的RAB和RB。
RRC初始化信息容器包含的映射信息可以包含NAS捆绑信息。
根据本发明的第二个方面，这里提出，UMTS电信系统至少包括一个核心网络和一个UTRAN，UTRAN包括许多的RNCs，每一对RNC，通过所述核心网络，被安排彼此之间互相通信，在SRNS重定位的情况下，如果RNC对UE是先于SRNS存在的每一个RNC被安排产生和发送一个重定位必需消息到核心网络，重定位必需消息包含一个RRC初始化信息容器，其反过来包含一个为UE在RAB和RB之间建立一个映射的映射信息，当RNC是目标RNC的情况时每一个RNC被安排接收来自核心网络的重定位请求消息，重定位请求消息包含所谓RRC初始化信息容器。
值得重视的是核心网络被安排将接收到的重定位必需消息翻译成重定位请求消息，传送到目标RNC。RRC初始化信息容器在这个过程中被透明地拷贝。
附图简述
图1为一个UMTS网络的示意图；
图2为在图1的UMTS网络中UTRAN部分使用的传输器结构示意图；
图3示出在图1的UMTS网络中SRNS重定位的先决条件；
图4示出在图1的UMTS网络中SRNS硬切换的先决条件；
图5示出在图3或是图4的先决条件之后，在图1的UMTS网络中SRNS重定位/硬切换的条件；
图6示出在图1的网络中SRNS重定位/硬切换在通用层次的发信号，和重定位消息的结构；
图7描述了图6的一个更为详细的发信号层次。
具体实施例的描述
如图1所示描述了一个典型的UMTS网络，而在这一网络中采用的UTRAN载体结构参见图2的描述。
图3描述了一种用户设备(UE)通过游离RNC10和正在服务的RNC11连接到UMTS网络的核心网络的UNSC/SGSN的情况。激活(active)的连接在图3中用虚线表示。这样的情况可能发生在UE通过正在服务的RNC11发起了一个连接，随后移入游离RNC10的覆盖区域。图4描述了一种UE只通过一个正在服务的RNC11耦合到核心网络的UMSC/SGSN的情况，同样以虚线表示一个激活的连接。
如上所述，在某种条件下图3所描述的情况可以是SRNS重定位的先决条件，这里网络决定把核心网络和UTRAN之间的用户平台连接从SRNS转移到包含游离RNC10的RNS。这样一个重定位之后出现的情况在图5里被描述了，这里虚线表示一个新的激活连接。图5也对应一个硬切换后出现的情况，和在图4的先决条件下的伴随重定位，或跟着一个由图4的结构转换到图3的结构的硬切换，并且随后发生SRNS重定位导致了图5的结构。
重定位过程通过从SRNS(RNCS)的RNC利用RANAP协议经Iu接口向核心网络发送一个重定位必需消息开始。这在图6中给出了描述，它是一个重定位必需消息的通用结构(在RRC规范中定义的)。消息包含一个源RNC到目标RNC的透明容器，也包括一个正在服务的RNC和目标RNC的标识。这个容器包括一组无线载体信息单元，对于每一个无线载体(RB)是被传递的一个单元。每一个元件包含一个RB标识，RLC标识，和RB映射信息。值得注意的是，RB映射信息包括与正在讨论的这个RB相联系的RAB标识。
接收到重定位必需消息的UNSC或SGSN回应一个同样在RANAP协议中定义的消息。特别地，它产生一个重定位请求消息通过目标RNC连接的UMSC/SGSN送往目标RNC(在某些情况下正在服务的和目标RNC可能都连接在同一个UMSC/SGSN上)。这在图6中又进行了描述，同时描述了重定位请求消息的结构。消息包括由核心网络透明地传送的源RNC到目标RNC的透明容器，也包括被传递的RAB标识(即，设置为目标RNC)。
接收到重定位请求信息后，目标RNC必须在UE和核心网络之间建立一个适宜的载体结构(图2)。基于重定位请求信号中包含的信息，所必需的RAB被设置，并建立Iu载体。然后目标RNC检查透明容器的无线载体信息单元的内容。这个信息告知目标RNC哪些RB对应哪些RAB(而这里可能是一个在RB和RAB之间的一对一的映射，这里不需要这种情况，一个RAB可以对应两个或更多的RB)。
图7具体表述了SRNS重定位涉及的信号传输。除重定位必需和重定位请求消息之外，一个重定位指令消息从核心网络返回到源RNC(RNCS)，而一个重定位请求确认消息从目标RNC(RNCT)返回到核心网络。
本领域技术人员在不背离本发明范围的情况下对上面描述的实施例进行各种修改是适宜的。例如，在当前方法下，NAS捆绑信息被使用在RAB分配请求来在控制平台(例如，建立)和用户平台联系一个呼叫。为使控制/用户平台在硬切换的条件下联系成为可能，NAS捆绑信息可能是必需的，在这种情况下，源RNC到目标RNC的透明容器要包含NAS捆绑信息。然后NAS捆绑信息将允许目标RNC来映射RB到RAB。

Claims (4)

1.在通用移动电信系统网络中为给定的用户设备实现正在服务的无线网络子系统重定位的一种方法，该方法包括从正在服务的无线网络控制器向核心网络发送一个重定位必需消息，从核心网络向目标无线网络控制器发送一个重定位请求消息，重定位必需消息包含一个被核心网络透明地包含入重定位请求消息的无线资源控制初始化信息容器，无线资源控制初始化信息容器又包含为使得用户设备在无线接入载体和无线载体之间能够建立一个映射的信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，无线资源控制初始化信息容器包含一个无线载体信息单元，所述映射对于每一个无线载体包含一个无线载体对应的无线接入载体标识，无线接入载体和无线载体分别由无线接入载体和无线载体标识符所标识。
3.根据权利要求1所述的方法，其中在无线资源控制初始化信息容器中的映射信息包含网络接入服务器(Network Access Server)捆绑信息。
4.至少包含一个核心网络和一个通用地面无线接入网的一个通用移动电信系统，通用地面无线接入网包括多个无线网络控制器，每一对无线网络控制器通过所述核心网络被安排为彼此之间互相通信，在正在服务的无线网络子系统重定位的情况下，当无线网络控制器对于用户设备是预先存在的正在服务的无线网络控制器时，每一个无线网络控制器被安排产生和发送一个重定位必需消息到核心网络，重定位必需消息包含一个无线资源控制初始化信息容器，该无线资源控制初始化信息容器又包含使得能够为用户设备在无线接入载体和无线载体之间建立一个映射的信息，当无线网络控制器是目标无线网络控制器时，每一个无线网络控制器被安排接收一个来自核心网络的重定位请求消息，重定位请求消息包含所述无线资源控制初始化信息容器。
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