CN1620829A - 管理移动单元到网络连接的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及管理移动单元到网络连接的方法和系统，该移动单元具有至少一个用于传输来自和/或发向移动单元的用户业务的用户平面连接，和至少一个用于移动单元到无线接入网络信令连接的控制平面连接。当要执行移动单元连接的重定位时，仅重定位用户平面连接，并且控制平面连接保持不变。该连接是Iu接口连接，即该控制平面是到无线接入控制装置的Iu控制平面，并且该用户平面是无线接入控制装置的一个Iu用户平面。

Description

管理移动单元到网络连接的方法和系统
技术领域
本发明涉及一种管理移动单元到网络连接的方法和系统。
背景技术
在当前的第三代移动网络中，核心网络(CN)与接入网络(AN，或无线接入网络，RAN)间的连接是通过Iu接口实现的。至少是这样要求3GPP UTRAN和GERAN RAN的。Iu接口由两个独立的实例组成，用于连接电路交换核心网域的Iu-CS，和用于连接分组交换核心网域的Iu-PS。两种接口都由用于处理信令的控制平面(CP)(由RANAP信令协议和传输栈定义)和用于传输用户数据——话音和数据帧的用户平面(UP)(由Iu帧协议和传输栈定义)组成。
当一个移动电台(MS)连接到RAN时，它具有一个存在于IuCP中的信令连接(如果该MS既与Iu-PS连接又与Iu-CS连接，在Iu CP中存在两个信令连接)。如果MS还具有一个或多个有效的无线接入承载(RAB＝‘calls’)，它具有一个或多个在Iu UP中的用户平面连接。
在当前的UTRAN结构中，无线网络控制器(RNC)终接Iu接口(UP和CP协议)。
当移动单元，例如MS或UE(用户设备)在RAN中移动时，该移动单元使用的Iu连接可能需要被重定位，即从一个RNC移动到另外一个RNC。例如如果该移动单元使用的小区不在与核心网络相连终接Iu接口的RNC的直接控制下会发生这种情况。作为一个例子当UE从第一个RNC控制的小区移动到第二个RNC控制的小区时，上述重定位就变得必要了。这种重定位由RANAS协议中的一组程序支持(RANAP，SRNC重定位)，并且存在于控制平面和用户平面连接从一个“源”或“服务”RNC移动到一个“目的”RNC。
在基于IP的RAN结构的中(例如将被用作GERAN和新的增强UTRAN的一个IP RAN结构)，按照不同的逻辑及很有可能是物理单元区分无线控制器的用户平面和控制平面(RNC，和BSC)。这意味着一个网络单元(指RAN接入控制器或服务器，RNAS)终接Iu控制平面，并且另外一个网络单元(指RAN网关，RNGW)终接Iu用户平面。这样证明重定位是存在问题的或者至少是浪费的或不是最佳的。
发明内容
本发明提供了如权利要求书中所定义的一种方法，系统和移动单元。
概括地说，本发明提供了用于重新定位3G网络中CN-RAN连接的用户平面的一种方法和系统。
具体地说，该方法和/或系统适合于管理移动单元到网络的连接，该移动单元具有至少一个用于传输来自和/或发向移动单元的用户业务的用户平面连接，以及至少一个用于该移动单元到无线接入网络，最好是基于IP的接入网络，信令连接的控制平面连接。当要执行该移动单元连接的重定位时，仅重定位用户平面连接，而控制平面连接保持不变。该连接最好是Iu接口连接，即，该控制平面是无线接入控制装置的Iu控制平面，并且该用户平面是一个无线接入控制装置的Iu用户平面。
用户平面和控制平面可以被连接到各自的逻辑甚至是各自的物理网络单元。
在一个分布式结构中，用不同的网络单元终接Iu控制平面和Iu用户平面，本发明提供了仅重定位用户平面连接的可能性(例如当MS使用的小区与所用的RNGW连接不方便时)。
明确地说仅重定位用户平面的优点是：
为了较低的占用传输资源，仅对用户平面的路径最优化。由于在用户平面上传输的数据量比在控制平面上传输的数据量数量级高，因此没有必要重定位控制平面。
控制平面重定位是一个严格的进程，因为UE RR状态将被冻结并且被传输给目标RNC，并且这样做必须与Iu和RR(无线资源)信令保持一致。此外有利地避免了控制平面重定位将需要的额外的不确定信令和Iu接口。
如果出于某种原因RNGM发生过载，并且不能够再处理全部用户平面业务(硬件故障，或使用RNGM的MS需要的用户平面连接不能被处理的情况都可能导致这种情况的发生)，不转换控制平面就不能转换用户控制平面。
这样本发明讲授了转换用户平面连接但保持控制平面连接不动的一般概念。最好是关于Iu接口实现这个概念。
仅重定位用户平面增强了基于IP的分布式无线接入网络的灵活性及可升级性。
附图说明
图1示意了根据本发明的结构和功能的系统的一个实施例；
图2说明了根据本发明的一种方法和系统的一个实施例。
具体实施方式
图1示了本发明的一个实施例，其中包括一个或多个可连接到一个通信网络的移动电台1，该通信网络包括一个控制平面2和一个单独的用户平面3。这里使用的术语移动电台包括所有类型的移动单元，如具有数据和/或语音传输/接收能力的便携式计算机，移动电话，便携式用户设备等等。
控制平面2包括一个无线接入服务器(RAS)4用于连接的信令控制和MS1到网络的连接。这样无线接入服务器(RAS)4终接Iu控制平面。此外控制平面2包括一个服务器(CRRM服务器)5用于公用无线资源管理。
用户平面3包括一个或多个基站6，一个RAN(无线接入网络)网关(GW)7用于Iu到一个电路交换(CS)网络(未示)的连接，也包括一个RAN GW8用于到一个分组交换(PS)网络(未示)的连接。RAN GW8提供到分组交换(PS)网络的一个Iu连接。
图2示意了执行一个重定位进程的进程流程和结构，仅重定位用户平面连接(IU用户通信业务连接)但保持控制平面连接不变。
如图2中所示，例如因为MS 1的移动需要重定位可能包括一个用户设备(UE)的移动电台1时，一个无线网络控制器RNC11(可能是一个基站控制器BSC或类似)，向一个核心网络(CN)12发送一个消息，该消息包括MS 1和网络之间用户平面业务的新传输地址。CN 12注册MS 1的用户平面业务的新传输地址，并且接着将这个新的传输地址用于到MS 1的用户业务。
CN 12会向RNC11返回一个响应信息，通知他们接收到新的传输地址(接收响应)。
如图2中所示，为了使到控制平面的连接保持和以前的一样，MS 1和RAS 4之间的信令连接的Iu连接不变。
本发明提供了仅重定位Iu用户平面而保持Iu控制平面终端不变的几个可选方案。
一个解决方案是为了达到这个效果修改当前的RANAP协议。这种解决方案为终接Iu用户平面接口的RAN提供了确定改变传输地址的可能性。
可以通过几种可能的方法修改现有的协议(第一种方法为首选)：
如上所述图2中所示的第一种方法，在于提供一个新进程(例如被称为“内部RNS重定位”)。例如这个进程由RNC11向相应的CN12域发送消息开始，该消息包括用于一个具体移动电台1的用户平面流程的新传输地址。通过CN12发送给RNC11的一个响应消息实现该进程(也可以提供其他消息)。
作为第二种方法，作为一个特例为了包括“内部RNS重定位”可以修改如在3GPP规范中定义的定义了RNS重定位的当前的基本进程组。这意味着在SRNS重定位需要的消息中没有指定“目标RNC ID”，该消息包括不改变控制平面地址的信息。接着按照正常的情况执行该进程。这样在RNS重定位进程期间发送的一个SRNS重定位需要的消息包括指示控制平面地址不做改变的信息。该消息中的这个信息例如将由下列可选项之一构成：该消息不包括具有目标ID的一个字段。或者也可以选择，该信息可以是一个字段指示目的ID＝源ID。该信息也可以是一个明确的参数指示“不改变控制平面”。
进一步，可以使用重新配置RAB需要的进程。这个进程可以指示从RNS到CN需要重新配置现有RAB的QoS特性。可以使用这个进程指示仅需要改变DL(下行链路)方向的IP地址。接着该CN会运行RAB赋值进程，再一次仅改变DL的IP地址(也可能是GTP TEID)，转换U-Plane的DL连接，而C-Plane连接被保持。
当完成这些改变时，结果是仅重定位用户平面，这样提高了基于IP分布式无线接入网络的灵活性和升级性。
本发明为一个无线接入网络提供了稳定到CN的控制平面连接，而仅重新定位用户平面的可能性。因为在Iu接口的用户平面和控制平面之间相互独立所以这样做具有可能性。
Iu用户平面重定位是IP RAN产品中有一种有利的特性。
可以为3G网络，也可以在各种其他类型，例如，IM，GPRS和UMTS域的网络中提供重定位CN-RAN连接的用户平面。
尽管上面参考特定的实施例对本发明作了说明，本发明所保护的范围也可以延伸到包括对所发表特性所作的全部的改进，删节，增加和修正。

Claims (21)

1.一种移动单元到网络连接的方法，该移动单元具有至少一个用于传输来自和/或到移动单元的用户业务的用户平面连接，以及至少一个用于该移动单元到无线接入网络的信令连接的控制平面连接，其中在执行移动单元连接重定位时，仅重定位用户平面连接，并且控制平面连接保持不变。
2.根据权利要求1的方法，其中该连接是Iu接口连接。
3.根据权利要求1或2的方法，其中该控制平面是到一个无线接入控制装置的一个Iu控制平面，并且该用户平面是无线接入控制装置的一个Iu用户平面。
4.根据前面任何一个权利要求的方法，其中该用户平面和控制平面被连接到各自的逻辑单元。
5.根据前面任何一个权利要求的方法，其中该用户平面和控制平面被连接到各自的物理网络单元。
6.根据前面任何一个权利要求的方法，其中该无线接入网络是一个基于IP的接入网络。
7.根据前面任何一个权利要求的方法，其中通过一个控制单元向核心网络(CN)域发送消息来开始一个用户平面连接重定位进程，该消息包括至少一个用于该移动单元的用户平面业务的新传输地址。
8.根据权利要求7的方法，其中该进程利用从核心网络到控制单元的一个响应消息来实现。
9.根据权利要求1到6中任何一个的方法，其中在RNS重定位进程期间发送的SRNS重定位请求消息包括指示不应改变该控制平面地址的信息。
10.根据权利要求1到6中任何一个的方法，其中使用重新配置RAB的一个进程，其中控制装置(RNS)指示核心网络需要重新配置一个现有无线接入承载(RAB)的QoS特性，其中该进程指示需要改变下行链路方向的IP地址，接着核心网络执行一个RAB配置进程，仅改变下行链路IP地址用以转换用户平面的下行链路连接，而控制平面连接被保持。
11.根据权利要求10的方法，其中该进程还改变该下行链路的GTP TEID(GPRS隧道末端标识符)。
12.一种管理移动单元到网络的连接的系统，该移动单元在被连接到网络时，具有至少一个用于传输来自和/或发向该移动单元的用户业务的用户平面连接，以及至少一个用于移动单元到无线接入网络信令连接的控制平面连接，其中在将要执行该移动单元连接的重定位时，使该系统仅重定位用户平面连接，并且保持控制平面连接不变。
13.根据权利要求12的方法，其中该连接是Iu接口连接。
14.根据权利要求12或13的方法，其中的控制平面是到无线接入控制装置的Iu控制平面，并且该用户平面是无线接入控制装置的Iu用户平面。
15.根据任何一个前述权利要求的系统，其中该用户平面和控制平面被连接到各自的逻辑单元。
16.根据任何一个前述权利要求的系统，其中该用户平面和控制平面被连接到各自的物理网络单元。
17.根据任何一个前述权利要求的系统，其中该无线接入网络是一个基于IP的接入网络。
18.根据任何一个前述权利要求的系统，包括一个控制单元，用于通过向核心网络(CN)域发送消息来开始一个用户平面连接重定位进程，该消息包括至少一个被用于该移动单元的用户平面无线通信的新传输地址。
19.根据权利要求16的系统，其中利用一个从核心网络到控制单元的响应消息完成该进程。
20.根据权利要求12到17中任何一个的系统，其中在RNS重定位进程期间发送的SRNS重定位需要的消息包括指示不应改变控制平面地址的信息。
21.根据权利要求12到17中任何一个的系统，包括一个控制装置，用于在要执行用户平面连接重定位时执行重新配置无线接入承载(RAB)的进程，其中使该控制装置指示核心网络需要重新配置一个现有的RAB的QoS特性，实现该进程指示需要改变下行链路方向的IP地址，接着使核心网络做出响应执行一个RAB配置进程，仅改变下行链路IP地址用于转换用户平面下行链路连接，而控制平面连接被保持。
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