CN1509550A

CN1509550A - 节点互联的方法与装置

Info

Publication number: CN1509550A
Application number: CNA028101944A
Authority: CN
Inventors: M��ķ˹; M·施蒂姆珀特; L·马蒂拉; T·苏伊科
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 2001-05-18
Filing date: 2002-05-03
Publication date: 2004-06-30
Anticipated expiration: 2022-05-03
Also published as: ATE449488T1; CA2447700C; DE60234438D1; WO2002096047A1; EP1388239A1; CN100429903C; US20040240469A1; EP1259037A1; US20080270614A1; EP1388239B1; CA2447700A1

Abstract

描述了一种用于在通信系统中从适应于第一个载体协议的第一个节点向适应于第二个载体协议的第二个节点建立载体的方法。载体的建立开始于发送至第一个节点的一个消息，并且第二个节点的一个识别信息提供给第一个节点。第一个节点确定第二个节点是否适应于第一个载体协议，且如果第二个节点适应于第一个载体协议，则根据第一个载体协议建立载体。否则，第一个节点根据第一个载体协议向一个转换节点(BIGW)建立一个载体，并向该转换节点(BIGW)发送第二个节点的识别信息，并且转换节点(BIGW)向第二个节点建立一个载体，且在第一个载体协议和第二个载体协议之间引入一个转换单元。适应于本方法的节点和程序单元也被描述。

Description

节点互联的方法与装置

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的方法。实施本发明的装置和软件程序也被描述。

背景技术

当一个通信系统的两个用户间建立一个连接，载体必需在两个不同的处理有效负载的节点间建立，例如一个语音呼叫或数据连接的数据流或数据包。建立开始于发送至第一个节点的一个消息，第一个节点可以例如是一个无线电接入网络的控制节点或者是通信系统中的两个不同核心网络之间的网关。应与载体建立连接的第二个节点的标识被提供给第一个节点。一般地，标识包括对第二节点的一个特别接入点的指定。

为允许呼叫控制及用户有效负载的独立处理，处理有效负载的节点被3GPP(第三代伙伴计划)规范23.205，V4.0.0，(2001-03)，“技术规范组核心网络”中所描述的执行呼叫控制的服务器所控制。为了修改连接，控制消息从服务器被发送至处理有效负载的节点。这些消息根据例如协议H.248发送。

第一个节点和第二个节点可能适应于不同的载体协议，例如因为一个操作者的网络由一个新类型的节点更新，或者如果使用不同的载体协议的网络是互联的。例如，很多现存的核心网络是基于异步传输模式(ATM)传送，然而互联网络协议(IP)是一个更加频繁使用的载体协议，它可以用于例如在核心网络或接入网络中的载体。在本例中，一个媒体网关(MGW)可以完成必要的载体转换。因为一个媒体网关被一个呼叫控制服务器控制，所以一个服务器选择并控制每一个完成载体转换(例如从ATM到IP或反之)的MGW是必要的。通过控制信令，服务器获得依靠载体的MGW地址。该地址被接着转发到某第一个节点，以向MGW建立一个载体连接。按照相同的方法，不同媒体网关之间的载体建立的地址可以由一个服务器获得并转发。

此外，一个服务器对媒体网关的控制允许去适应连接，例如在切换不同的无线电接入网络之间的连接后，引入或去除一个代码转换器，或将一个音频信号引入连接。然而这样的适应过程在完成转换的MGW是不必要的，因为在该节点并不要求对有效负载的进一步处理。媒体网关和服务器之间的控制信令需要服务器和媒体网关中的资源，且因此更适宜将其最小化。

如果其它媒体网关或服务器被引入一个网络，将诸如MGW的有效负载处理节点的修改过的配置通知服务器是必要的。因此，可被服务器控制的有效负载处理节点的数量的增长使得网络配置更加复杂且更加花费时间。

发明内容

本发明的一个目的是消除以上的不利条件以及减少通信系统中的信令。更远的目标是简化通信系统中的变化。

根据本发明，权利要求1中描述的方法被执行。另外，本发明实施于一个通信系统中，节点和程序单元在权利要求9-13中描述。具有优势的实施例将在进一步的权利要求书中描述。

所建议的方法涉及一个通信系统中从适应于第一载体协议的第一个节点到适应于第二载体协议的第二节点的载体的建立。载体的建立开始于至少一个发送至第一个节点的消息，第二个节点的标识通常在消息中被提供给第一个节点。消息例如由网络中的一个控制服务器发送。第一个和第二个节点可以例如位于该通信系统中的一个核心网络或一个接入网络。

在本方法中，第一个节点确定第二个节点是否适应于第一个载体协议，或者因为第一个和第二个协议是兼容的或相同的，或者因为第二个节点既可以处理第一个协议也可处理第二个协议。如果第一个节点适应于多于一个载体协议，它可以完成对不同协议的检验。载体协议的标识可以例如由对第二个节点的标识的分析来完成，如果不同编号的方案在协议中被用于节点地址。用本方法例如区分IP和ATM节点是有可能的。如果两个节点都适应于同一种或相兼容的载体协议，则第一个节点根据第一个协议建立到第二个节点的载体。一个载体的建立体通常包括一个来自建立载体的节点的初始消息，和一个来自目标节点的确认消息，消息根据载体控制协议被发送。

如果两个节点不适应于一个共同的协议，第一个节点根据第一个协议建立到一个转换节点的载体。第二个节点的标识从第一个节点被发送到转换节点，更适宜包含在载体控制协议的一个已存在的消息里，以使信令消息的数量最小化。转换节点根据第二个协议向第二个节点建立一个载体，并在第一个载体协议和第二个载体协议之间引入一个转换单元。如果多于两个载体协议被用在通信系统中，转换节点可以根据所提供的标识选择转换单元。

转换可以例如包括根据不同协议的报头字段之间的信息映射，和为适应消息大小的有效负载单元的分段或串联。一个转换的完成既是为了有效负载也是为了载体控制协议。为了这个目的，转换节点具有一个带有电路的处理系统来完成必要的转换，存储器用来中间存储有效负载数据和/或报头信息以及发送和接收单元用来根据协议交换消息。

转换节点只在连接层与处理有效负载的节点通信。转换节点尤其不被呼叫控制服务器或在通信系统中开始载体建立的其它实体所控制。因此，本方法的一个优势是垂直信令的减少，因为来自一个服务器和一个相应的在服务器和转换节点的复杂接口的控制消息是不被要求的。取而代之，转换节点独立于任何处理连接控制的实体而完成载体转换。有效负载处理节点之间的水平信令的增加比垂直信令的减少更少，尤其如果第二个节点的标识被作为附加参数包含在来自第一个节点的另一个信息中。因为控制消息仅仅在转换节点、第一个节点和第二个节点之间发送，通信系统的配置被简化。

所建议的方法在一个具有分离的用于呼叫控制和有效负载处理的实体的通信系统中尤其具有优势。在本发明的一个优选实施例中，第一个和/或第二个节点因此被最少一个服务器控制，这个服务器向第一个节点提供第二个节点的标识。不同的节点被不同的服务器控制，或者在单个节点中的不同单元被不同的服务器控制都是可能的。

为了在第一个节点使实现要求最小化，一个服务器可以选择转换节点并向第一个节点提供转换节点的标识。在这种情况下，第一个节点仅需要确定第二个节点不适应于第一个协议，并且第二个节点的标识需要被转发至转换节点。这个实施例允许网络进一步变化的灵活性，因为只有服务器中的消息需要被更新，但是要求服务器具有转换节点的信息。

第二个节点的一般标识也可能提供给第一个节点或提供给转换节点。载体的对象，它是在第一个节点和转换节点之间的载体的转换节点的地址，也是转换节点的第二个节点的地址，从一般标识中被确定。此实施例避免服务器的修改。

第一个节点也可以存储至少一个转换节点的标识并且根据第二个节点的标识确定转换节点。载体可以是例如为所有需要一个不同协议的载体而向同一个默认转换节点建立的。无论一个协议指定地址或一个通用地址都可以被使用。这些实施例是有优势的，如果转换节点位于一个或一些接入节点或网关节点附近。以这种方法，用一个不同的协议将一个现存的核心网络连接至一个新的无线电接入网络是相对简单的。

第一个节点可能存储标识与载体建立的节点的地址之间的映射表，即第一个节点利用这个表来评价标识。如果第二个节点适应于与第一个节点相同的载体协议，第一个节点可以从表中读出第二个节点的相应地址。如果载体协议不兼容，则此映射表包含标识的适当转换节点的地址，即第二个节点。转换节点包含一个映射表也是可能的，例如如果使用通用标识。

第一个节点是例如一个接入网络的控制节点或一个网关节点。在通信系统中互联不同网络的节点是一个有优势的地方，在那里完成一个载体转换，例如，如果一个现存通信系统被新的接入网络或一个新的核心网络修改以引入额外的服务。

载体协议可以是例如互联网协议或是异步传输模式协议，它们被广泛应用在通信系统中。

一个转换节点包含一个处理系统，适应于完成根据第一个载体协议的第一个载体和根据第二个载体协议的第二个载体之间的消息的转换。转换节点具有用于相应载体的发送和接收单元，也即接口。根据本发明的转换节点从第一个节点接收一个请求，请求向指定的第二个节点建立一个载体。转换节点根据第二个载体协议向第二个节点建立载体，并引入一个适应于在第一个载体协议和第二个载体协议之间转换消息和数据的单元。转换单元最好为一个在转换节点的处理系统中被执行的软件单元。第二个载体协议可以例如是与所有载体相同的协议，即转换节点可以适应于总在一个具有相应的载体控制协议的指定载体协议对之间完成转换。或者，转换节点可以从第二个节点的标识中确定第二个载体协议。第一个节点对第二个节点的识别允许一个在没有控制服务器对转换节点的直接控制下的载体的建立。

一个通信节点，例如RNC，具有一个和发送和接收单元的接口，适应于根据第一个载体协议交换信息，以及根据包括第二个节点的标识的消息开始一个载体的建立。该消息通常在该通信节点的另外一个接口上接收。它可以由一个控制服务器发送，并且载体建立的开始可能需要若干个消息。通信节点，也即根据以上方法的第一个节点，具有一个处理系统，适应于确定第二个节点是否适应于第一个载体协议。通信节点向一个转换节点建立连接，并在第二个节点不适应于第一个载体协议时，将第二个节点的标识发送至转换节点。否则根据第一个载体协议向第二个节点建立连接。

本发明也可以实施为一个数据载体上的或可以装载到以上描述的节点的程序单元，例如一个信号序列。当在通信节点或者转换节点的处理系统中执行时，程序单元包含完成以上关于各个节点的方法的步骤的码。那些步骤可以直接由程序单元或由到其它程序单元、硬件元件或操作系统的函数调用执行。

具体地，第一个程序单元尤其适应于在根据第一个载体协议的第一个载体和根据第二个载体协议的第二个载体之间的转换节点中执行。该第一个程序单元包含完成以下步骤的代码：从第一个节点接收向一个指定的第二个节点建立载体的请求，根据第二个载体协议开始向第二个节点建立载体，引入一个适应于在第一个载体协议和第二个载体协议之间转换消息和数据的单元。

第二个程序单元适应于在一个适应于第一个载体协议的通信节点中执行，其中通信节点根据包括第二个节点的标识的消息启动载体的建立。第二个程序单元包含完成以下步骤的代码：确定第二个节点是否适应于第一个载体协议，如果第二个节点适应于第一个载体协议则根据第一个载体协议向第二个节点建立载体，否则根据第一个协议启动向一个转换节点的载体的建立，以及向转换节点发送第二个节点的标识。

通信节点，转换节点和程序单元可以完成以上方法中涉及到各个节点或程序单元的任何步骤。

本发明的前述及其它的目的，特点及优越性在对下面的优选实施例的详细描述中将更加明显，这些实施例将在附图中示范说明。

附图简述

图1示出一个通信系统，其中一个媒体网关完成载体转换。

图2示出一个具有一个根据本发明的转换节点的通信系统。

附图详述

参考图1，可以描述从一个移动通信网络用户向另一个通信网络FN的另一个用户建立连接的基本步骤。另一个网P络FN可以是例如一个PTSN/ISDN(公众交换电话网/综合业务数字网)，一个公众陆地移动通信网(PLMN)或国际互联网。来自移动用户的一个初始连接请求由接入网AN中的RNC(无线电网络控制器)通过一个无线电基站接收并转发到一个控制服务器CC1。在本例中，接入网络是一个UTRAN(UMTS陆地无线电接入网)。

经过连接请求的处理，连接请求通常包括一个至少与一个另外的控制服务器CC2的通信，控制服务器CC1发送一个消息，例如通过连接13将RANAP(无线电接入网络应用部分)协议运用在RNC。在该消息中，RNC被命令向媒体网关MG1建立一个载体。因为本例中RNC是一个ATM RNC，而处理连接至另一网络FN的媒体网关MG2是基于IP的，一个媒体网关MG1被选择，它适应于完成ATM连接AC与IP连接I C之间的协作，其中连接AC是被Q-AAL2协议(Q-ATM适配层类型2)控制的ATM连接，连接IC是使用一个相应的IP载体控制协议的IP连接。根据3GPP规范，RNC和媒体网关MG1之间的连接AC是一个Iu接口，而媒体网关之间的连接IC是一个Nb接口。因此，协议终端和载体转换均在同一节点完成，即媒体网关MG1。

不同呼叫控制服务器CC1和CC2之间的信令可以通过连接SC完成，例如由BICC(载体独立呼叫控制)协议完成。连接10-12的控制服务器CC1和CC2之间的垂直信令可以由H.248协议完成，而在连接至另外的网络的连接14上，一个据有优势的协议是ISUP(综合业务用户部分)。

建立之后，对至另一网络FN的连接操作只在媒体网关MG2被要求，语音编码的代码转换器和面向另一网络Fn的互联功能最好位于那里。因此，一个可选的连接12被包括在从控制服务器CC1到媒体网关MG2中，虽然在最通常的情况下，也可能在媒体网关MG1中插入代码转换器，并省略信令连接12。然而，代码转换器的位置在网络边缘在大多数情况下更加理想，并且它使得连接质量有了重大的进步，因为以这种方法，经常可能减少一个连接中的代码转换器的总数。

为了连接的建立，控制服务器CC1通过连接12向媒体网关MG2请求一个载体地址。或者地址可以通过连接10，服务器CC2和连接SC得到。地址通过连接11被转发至媒体网关MG1。以上两种方法均需要一个重要的垂直信令，而并不需要对媒体网关MG1中的连接的其它修改。

在图2中，示出了不同的接入网络，它们用基于IP的无线电网络控制器RNI，RNI’或基于ATM的无线电网络控制器RNA表示，而相应的无线电基站没有在图中示出。一个转换节点(BIGW)完成载体转换，因为在通信系统内使用了若干载体。无线电网络控制器，服务器CC1，CC2和另一网络FN之间的信令可以通过连接21-24，SC完成。

带有媒体网关MG3的核心网络在本例中是基于ATM的，然而在该无线电接入网络中存在两种RNC。基于ATM的RNC由RNA表示，它直接与基于ATM的MGW MG3连接，但是基于IP的RNCs RNI，RNI’通过转换节点BIGW被连接至媒体网关MG3。转换节点完成载体转换，但是不对连接进行其它修改。因此不需要被服务器的CC1和CC2的控制。相对地，连接IC’和AC”均构成相同的接口，即在本例中的一个Iu接口，它具有用于连接IC’的在IP载体上的一个Iu接口和一个在ATM载体上的在连接AC”上的Iu接口。通信协议和载体因此可以在本例中在不同的实体中被确定。

关于向连接至RNC的建立提供必要信息，有几种选择。

在第一种选择中，呼叫控制服务器CC1，CC2忽略了处理连接的网络节点的载体容量，即本例中的RNC。当服务器CC1，CC2从MGW MG3接收到载体地址，它将载体地址提供给处理连接的RNC。如果RNC连接至与被选MGW类型相同的连接网络，RNC面向选中MGW直接建立载体。在本例中，无线电网络控制器RNA利用ATM协议在连接AC’上直接建立一个至媒体网关MG3的连接。

如果RNC在与被选MGW相比不同的类型的连接网络中，即在本例中的无线电网络控制器RNI，RNI’，它通过利用一个默认的载体地址面向一个默认的转换节点BIGW建立载体。载体运用互联网协议例如建立在连接IC’上。转换节点BIGW于是通过利用由连接AC”上的RNC提供的载体地址面向被选的MGW MG3建立载体。RNC和转换节点之间的载体控制协议包括被选MGW的地址，最好在一个已存在消息中作为一个容器参数。

这种选择的一个主要的优越性是，它是后向兼容解决方案。当一个具有单独载体协议的现存通信系统被节点利用第二个协议修改时，呼叫控制服务器和MGW都不需要修改。系统中的服务器和MGW不需要知道已修改的或现存的网络节点的载体容量。如果新类型的载体被引入一个网络，并且所述网络的节点确定是否需要一个转换节点，在另一个网络上的节点不存在冲突，也就是说，重新配置被简化了。

在第二种选择中，呼叫控制服务器知道有效负载处理节点的载体的能力。信息例如在网络配置期间被存储。当一个服务器从一个MGW接收到一个载体地址时，它将地址提供给载体RNC，载体从此RNC建立。如果RNC连接至与被选MGW类型相同的连接网络，RNC利用由服务器CC1提供的载体地址直接面向被选MGW建立载体。如果RNC在与被选MGW相比不同类型的连接网络中，即如果它适应于另一种通信协议，则服务器CC1同时提供MGW地址和一个转换节点的地址。RNC利用这个信息面向转换节点建立载体。如果使用默认转换节点，连接23上的RANAP消息不需要携带转换节点地址。RANAP消息可能仅携带一个指示，它指示一个转换是必要的，或RNC向转换节点建立一个载体，只要它不能向MGW建立一个直接的连接，例如因为它不适应于将地址解码。被选MGW MG3的地址分别作为连接23上的RANAP消息上和连接IC’、IC”上的无线电网络控制器RNI、RNI’和转换节点BIGW之间的载体控制协议上的容器参数被发送。

第三种选择中，一个一般载体独立地址同时被用在包括面向无线电接入网络的呼叫控制协议的呼叫控制中，如RANAP，和载体控制协议中。依靠这个载体独立地址，MGW和转换节点可能都完成到最终用于建立载体的载体独立地址的映射。基于这个目的，一个相应的映射表存储在节点中，它需要完成从一般地址到依赖载体的地址的转换，即通常在所有处理有效负载的节点中。这个选择是灵活的，并且不需要在服务器中修改，但是如果网络被配置，在大量映射表中需要变化，。

以上实施例很好地达到了本发明的目标。然而应该承认，那些本领域的技术人员在不离开仅由权利要求所规定的本发明的范围内可以做出更改。尤其是，上述的节点和服务器是逻辑实体，不同的节点或服务器可以被搭配或是单独装置中的一部分。

Claims

1.在通信系统中从适应于第一个载体协议的第一个节点向适应于第二个载体协议的第二个节点建立载体的方法，其中载体的建立由发送至第一个节点的消息开始，第二个节点的标识提供给第一个节点，其特征在于：

第一个节点确定第二个节点是否适于第一个载体协议，如果第二个节点适于第一个载体协议，则根据第一个载体协议建立载体，并且

否则第一个节点根据第一个载体协议向一个该转换节点(BIGW)建立一个载体，并向转换节点(BIGW)发送第二个节点的标识，

转换节点(BIGW)根据第二个载体协议建立一个到第二节点的载体并在第一个载体协议和第二个载体协议之间引入一个转换单元。

2.如权利要求1所述的方法，其中第一个和/或第二个节点被至少一个服务器(CC1)控制，它向第一个节点提供第二个节点的标识。

3.如权利要求2所述的方法，其中至少一个服务器(CC1)选择转换节点(BIGW)并向第一个节点提供转换节点的标识。

4.如权利要求1和2所述的方法，其中第二个节点的一般标识提供给第一个节点或提供给转换节点(BIGW)，并且其中一个载体对象根据一般标识确定。

5.如权利要求1和2所述的方法，其中第一个节点存储至少一个转换节点(BIGW)的标识，并根据第二个节点的标识确定转换节点(BIGW)。

6.如前面任何权利要求所述的方法，其中第一个节点或转换节点(BIGW)存储标识和节点地址之间的一个映射表。

7.如前面任何权利要求所述的方法，其中第一个节点(RNA，RNI)在通信系统中互联不同的网络。

8.如前面任何权利要求所述的方法，其中至少一个载体协议是互联网协议或异步传输模式协议。

9.通信系统，其特征在于它适于完成根据任何前述权利要求所述的方法。

10.带有一个为同其它节点建立载体的接口的转换节点和一个适应于根据第一个载体协议的第一个载体和根据第二个载体协议的第二个载体之间完成转换的处理系统，其中

转换节点(BIGW)适于从第一个节点接收请求，请求根据第一个载体协议建立和第一个节点的载体，以及请求在接口上接收第二个节点的标识，

并且转换节点(BIGW)适应于根据第二个载体协议向第二个节点建立载体，并且引入一个适应于在第一个载体协议和第二个载体协议之间转换的单元。

11.适于第一个载体协议的通信节点，其中通信节点根据一个包括第二个节点标识的消息开始建立载体，其特征在于

该通信节点适应于确定第二个节点是否适应于第一个载体协议，且如果第二个节点适应于第一个载体协议，则通信节点适应于根据第一个载体协议建立载体，

否则通信节点适应于根据第一个载体协议向转换节点(BIGW)建立一个载体，并且向转换节点(BIGW)发送第二个节点的标识。

12.一个数据载体上的或可装载到根据第一个载体协议的第一个载体和根据第二个载体协议的第二个载体之间的转换节点的程序单元，所述程序单元包含完成以下步骤的代码：

从第一个节点接收向指定的第二个节点建立载体的请求，根据第二个载体协议开始向第二个节点建立载体，并引入一个适应于完成第一个载体协议和第二个载体协议之间的转换的单元。

13.一个数据载体上的或可装载到适应于第一个载体协议的通信节点的程序单元，其中通信节点根据一个包括第二个节点的标识的消息开始建立载体，所述程序单元包含完成以下步骤的代码：

确定第二个节点是否适应于第一个载体协议，且如果第二个节点适应于第一个载体协议，则根据第一个载体协议向第二个节点建立载体；

否则根据第一个载体协议开始向转换节点建立载体，并向转换节点(BIGW)发送第二个节点的标识。

14.如权利要求10-13中任何一条所述的节点或程序单元，其中节点或程序单元适应于在如权利要求1-8任何之一所述的方法中使用。