CN1893720A - 一种系统间切换方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种系统间切换方法，应用于3G网络系统向2G网络系统的切换。该方法包括：在切换流程中，由3G网络系统中的移动交换中心(MSC)/移动交换服务器(MSC SERVER)或无线网络控制器(RNC)，根据要切换到的2G目标移动交换中心和基站控制器支持的协议版本，将切换源小区的小区标识中包含的小区标识鉴别器和移动网网号，分别转换为2G目标移动交换中心和基站控制器能识别的小区标识鉴别器和2G目标移动交换中心和基站控制器所属移动网的移动网网号。采用本发明方法能成功实现用户终端从3G网络系统向2G网络系统的切换。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信领域的呼叫切换，尤指一种从3G网络系统向2G网络系统的呼叫切换方法。
背景技术
在目前通信网络系统中，2G网络系统和3G网络系统并存。发起呼叫的用户在一次呼叫过程中，有可能跨越两个网络系统，为了保证用户通话不中断，就需要进行2G和3G网络系统之间的切换。
尤其在3G网络系统建设初期，其覆盖面不够广，应该充分利用2G网络的现有优良资源，为用户提供业务服务。
但在从3G网络系统向2G网络系统切换时，如果2G系统的移动交换中心(MSC)或基站控制器(BSC)不做升级，则由于2G的MSC或BSC支持的协议版本较低，不能正确识别用户从3G网络发起呼叫时携带的源小区标识，从而导致切换失败。
因为，在现有技术中，2G系统(以GSM系统为例)，对小区标识作了详细的规定，具体如下：
8 7 6 5 4 3 2 1
octet 1octet 2octet 3octet 4
| Cell identifier IEI(小区标识信元标识) | |
| Length of Cell identifier contents(小区标识内容长度) | |
| Spare(空闲比特) | Cell identification discriminator(小区标识鉴别器) |
| Cell identification(小区标识) | |
“小区标识鉴别器(字节3的比特1到4)”是用于区分小区标识的字节4-n(Cell identification)具体内容，它表示小区标识是全球小区标识(Cell GlobalIdentifier，CGI)的全部还是部分。“小区标识鉴别器”具体编码内容如下：
| 0000 | 全球小区标识(CGI)用以识别小区 |
| 0001 | 位置区码(LAC)和小区识别(CI)用以识别小区 |
| 0010 | 小区识别(CI)用以识别小区 |
| 0011 | 此处理不涉及任何小区 |
| 其它值保留 | |
小区标识鉴别器为全球小区标识(CGI)(二进制0000)的小区标识编码如下：
octet 4octet 5octet 6octet 7octet 8octet 9octet 10
| 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 |
| MCC dig 2 | MCC dig 1 | ||||||
| 1 1 1 1 | MCC dig 3 | ||||||
| MNC dig 2 | MNC dig 1 | ||||||
| LAC | |||||||
| LAC cont. | |||||||
| CI value | |||||||
| CI value cont | |||||||
上表中，MCC(Mobile Country Code)为移动国家码；MNC(Mobile NetworkCode)为移动网网号。
字节4-8的编码参见GSM 04.08协议的位置区标识(Location AreaIdentification，LAI)信元的定义。
字节9-10的编码参见GSM 04.08协议的小区识别(Cell Identity，CI)信元的定义。
GSM系统的“小区标识鉴别器”(Cell identification discriminator)的有效值只有CGI(0000二进制)，LAC CI(0001二进制)，CI(0010二进制)。
在3G网络系统(以通用移动通信系统UMTS系统为例)，对“小区标识鉴别器”进行了扩展，其具体编码内容如下：
| 0000 | 全球小区标识(CGI)用以识别小区 |
| 0001 | 位置区码(LAC)和小区识别(CI)用以识别小区 |
| 0010 | 小区识别(CI)用以识别小区 |
| 0011 | 此处理不涉及任何小区 |
| 0100 | 位置区标识(LAI)用以识别一个位置区的所有小区 |
| 0101 | 位置区码(LAC)用以识别一个位置区的所有小区 |
| 0110 | 一个BSS系统中所有的小区 |
| 1000 | 系统间切换到UTRAN(UMTS陆地无线接入网)或cdma2000(码分多址).由PLMN-ID，LAC，和RNC-ID组成编码，用于标识目标RNC |
| 1001 | 系统间切换到UTRAN或cdma2000.用RNC-ID标识目标RNC |
| 1010 | 系统间切换到UTRAN或cdma2000.用LAC和RNC-ID组成的编码，用于标识目标RNC |
| 1011 | 服务区标识(SAI)，用于标识UE在UTRAN和CDMA 2000的所在服务区 |
| 其它值保留 | |
UMTS系统的“小区标识鉴别器”的有效值有：
CGI(0000二进制)，LAC_CI(0001二进制)，CI(0010二进制)，LAI(0100二进制)，LAC(0101二进制)，LAI_RNC ID(1000二进制)，RNC_ID(1001二进制)，LAC_RNCID(1010二进制)，SAI(1011二进制)。
根据25413协议，RNC在发起从UMTS到GSM的系统间切换时，源小区标识(Source ID)是SAI，对应的“小区标识鉴别器”＝1011二进制(SAI)。这样，在2G MSC不升级情况下，无法识别该“小区标识鉴别器”(1011)，导致切换失败。另外，UMTS网络的网号MNC可能不同于现有2G MSC的MNC，同样使2G MSC-B/BSC不能识别源小区标识，导致切换失败。
发明内容
本发明提供一种系统间切换方法，用以解决现有技术中存在的由于2G网络系统中移动交换中心和基站控制器支持的协议版本能力所限，导致从3G网络系统向2G网络系统切换时切换失败的问题。
本发明方法应用于3G网络系统向2G网络系统的切换，该方法包括：在切换流程中，由3G网络系统中的移动交换中心/移动交换服务器(MSC/MSCServer)或无线网络控制器(RNC)，根据要切换到的2G目标移动交换中心和基站控制器支持的协议版本，将切换源小区的小区标识中包含的小区标识鉴别器，转换为所述2G目标移动交换中心和基站控制器能识别的小区标识鉴别器。
根据本发明的上述方法，所述3G网络的MSC/MSC Server或RNC中存储有数据表；
所述数据表中包括：2G目标移动交换中心和基站控制器支持的协议版本信息，以及支持不同协议版本的2G目标移动交换中心和基站控制器能识别的小区标识鉴别器；
在切换流程中，MSC/MSC Server或RNC根据请求切换的2G目标移动交换中心和基站控制器，查询所述数据表，获得2G目标移动交换中心和基站控制器能识别的小区标识鉴别器。
若3G网络系统中的移动网网号(MNC)与2G网络系统中的MNC不相同，则还包括：由所述3G网络的MSC/MSC Server或RNC将切换源小区的小区标识中包含的MNC，转换成2G目标移动交换中心和基站控制器所属移动网的MNC。
根据本发明的上述方法，所述3G网络的MSC/MSC Server或RNC中存储有2G目标移动交换中心和基站控制器及其所属移动网的对应关系表；
在切换流程中，MSC/MSC Server或RNC根据请求切换的2G目标移动交换中心和基站控制器，查询所述对应关系表，获得2G目标移动交换中心和基站控制器所属移动网的MNC。
若由MSC/MSC Server来实现所述小区标识鉴别器和MNC的转换，包括如下步骤：
请求切换的用户终端所在的无线网络子系统(RNS)，通过Iu接口向所述3G网络的MSC/MSC Server上报重配置请求，携带用户终端切换源小区的小区标识；
3G网络的MSC/MSC Server收到RNS上报的重配置请求后，将所述小区标识中包含的小区标识鉴别器和MNC，分别转换为2G目标移动交换中心和基站控制器能识别的小区标识鉴别器和2G目标移动交换中心和基站控制器所属移动网的MNC；
若3G网络的MSC/MSC Server判断出所述2G目标基站控制器为属于本交换局的2G基站控制器，则通过A接口向2G目标基站控制器发送一个2G网络的切换请求消息，携带已进行小区标识鉴别器和MNC转换的小区标识，执行切换流程。
根据本发明的上述方法，所述切换流程还包括：
2G目标基站控制器向3G网络的MSC/MSC Server返回切换请求应答消息；
3G网络的MSC/MSC Server向所述RNS下发重配置命令；
RNS在空口下发切换命令给切换用户终端；
用户终端在空口向2G目标基站控制器发起接入；
接入成功后，由3G网络的MSC/MSC Server释放切换前该用户终端在3G无线网络系统中占用的无线资源。
根据本发明的上述方法，3G网络的MSC/MSC Server实现小区标识中包含的小区标识鉴别器和MNC转换后，若判断出2G目标基站控制器不是本交换局的下属基站，则执行下列步骤：
3G网络的MSC/MSC Server将发送的2G网络的切换请求消息打包，通过E接口发送给2G目标基站控制器所属的移动交换中心；
2G目标基站控制器所属的移动交换中心向所述2G目标基站控制器发起切换请求；
通过信令交互，建立3G网络的MSC/MSC Server与2G目标基站控制器所属的移动交换中心之间的话路后，实现呼叫切换。
所述切换源小区的小区标识中包含的小区标识鉴别器为服务区标识(SAI)二进制码1011；所述目标基站能识别的小区标识鉴别器为全球小区标识(CGI)二进制码0000。
本发明有益效果如下：
(1)采用本发明方法，运营商可以不对现有2G MSC/BSC做升级，就可以实现从3G网络系统到2G网络系统的成功切换，实现成本低。
(2)采用本发明方法能保证用户在两个网络之间的成功切换，使用户通话不间断，提高了用户的满意度。
(3)本发明提高了3G网络的竞争力，尤其是在3G网络的建设初期，可以充分使用现有2G网络的优良资源，为用户提供有效服务。
附图说明
图1为局内从UMTS系统到GSM系统的切换流程图；
图2为局间从UMTS系统到GSM系统的切换流程图。
具体实施方式
本发明应用于从3G网络系统向2G网络系统的切换，在切换流程中，由3G网络系统中的移动交换中心(MSC/MSC Server)或无线网络控制器(RNC)，根据要切换到的2G目标移动交换中心和基站控制器支持的协议版本，将切换源小区的小区标识中包含的小区标识鉴别器，转换为2G目标移动交换中心和基站控制器能识别的小区标识鉴别器。
若3G网络系统中的移动网网号(MNC)与2G网络系统中的MNC不相同，则由所述3G网络的MSC/MSC Server或RNC将切换源小区的小区标识中包含的MNC，转换成2G目标移动交换中心和基站控制器所属移动网的MNC。
下面以UMTS系统切换到GSM系统为例，对具体的切换流程加以详细说明。
参见图1，为同一个交换局内从UMTS系统到GSM系统的切换流程图，以MSC执行小区标识转换为例，其具体流程包括：
步骤1、用户终端在3G网络下发起呼叫，在要切换时无线网络子系统RNS-A通过Iu接口向3G网络的移动交换中心3G_MSC-A上报重配置请求(Iu-Relocation-Required)，要求3G_MSC-A发生切换，在该重配置请求消息中携带用户终端切换源小区的小区标识；小区标识包含的小区标识鉴别器为服务区标识(SAI)1011二进制和移动网网号MNC；
步骤2、3G_MSC-A收到RNS-A上报的重配置请求后，将所述小区标识中包含的小区标识鉴别器(SAI)和移动网网号(MNC)，分别转换为2G目标移动交换中心和基站控制器能识别的小区标识鉴别器(如：全球小区标识0000二进制)和2G目标移动交换中心和基站控制器所属移动网的MNC；
具体转换方法可以为：
在3G网络的3G_MSC-A中存储数据表，在所述数据表中包括：2G目标移动交换中心和基站控制器支持的协议版本信息，以及支持不同协议版本的2G目标移动交换中心和基站控制器能识别的小区标识鉴别器；
3G_MSC-A根据请求切换的2G目标移动交换中心和基站控制器，查询所述数据表，获得2G目标移动交换中心和基站控制器能识别的小区标识鉴别器；同样，也可以在3G网络的3G_MSC-A中存储2G基站及其所属移动网网号的对应关系表；3G_MSC-A根据请求切换的2G目标移动交换中心和基站控制器，查询所述对应关系表，获得2G目标移动交换中心和基站控制器所属移动网的MNC；
若3G_MSC-A判断出2G目标基站控制器为属于本交换局的2G基站控制器(若目标基站控制器不是本交换局的下属基站控制器，则执行图2所示流程，在下文中进行详细描述)，则根据RNS-A发起的重配置请求，产生2G切换请求(A-Handover-Request)，通过A接口发送给2G目标基站控制器BSS-B，要求目标基站控制器BSS-B为要切换的用户UE/MS准备无线资源；在该2G切换请求消息中，携带已进行小区标识鉴别器和MNC转换的小区标识；
步骤3、目标基站控制器BSS-B完成无线资源准备后，给3G_MSC-A返回确认消息(A-Handover-Request-Ack)；
步骤4、3G_MSC-A给RNS-A下发重配命令(Iu-Relocation-Command)；
步骤5、RNA-A空口下发切换命令(RRC-HO-Command)，要求用户终端从源RNS-A接入到目标基站控制器BSS-B上；
步骤6、用户终端(UE/MS)在空口上报切换接入消息(RI-HO-Access)，表示用户终端向目标基站控制器BSS-B尝试接入；
步骤7、BSS-B向3G_MSC-A发送切换检测消息，表示已检测到用户终端接入；
步骤8、用户终端在空口上报切换接入完成消息(RI-HO-Complete)，表示用户终端已成功接入目标基站控制器BSS-B；
步骤9、目标基站控制器BSS-B向3G_MSC-A发送切换完成消息，通知3G_MSC-A，请求切换的用户终端切换成功；
步骤10、3G_MSC-A下发释放命令(Iu-Release-Command)给RNS-A，通知其释放原来通话占用的无线资源；
步骤11、RNS-A释放无线资源完成后，向3G_MSC-A返回资源释放完成消息。
至此，成功完成一次从3G的UMTS系统到2G的GSM系统的切换过程。
图2为目标基站控制器不是本交换局的下属的基站控制器时，从UMTS系统到GSM系统的切换流程图，包括如下具体流程：
步骤1、用户终端所属的无线网络子系统RNS-A，通过Iu接口上报重配置请求(Iu-Relocation-Required)，要求3G_MSC-A发生切换；
步骤2、3G_MSC-A收到RNS-A上报的重配置请求后，将所述小区标识中包含的小区标识鉴别器(SAI)和MNC，分别转换为2G目标移动交换中心和基站控制器能识别的小区标识鉴别器(CGI)和2G目标移动交换中心和基站控制器所属移动网的MNC；
3G_MSC-A根据重配置请求产生2G切换请求消息(A-Handover-Request)，在该消息中携带已进行小区标识鉴别器和MNC转换的小区标识；并在E接口上将此切换请求消息进行打包，生成一个MAP格式的准备切换请求消息(MAP-Prep-Handover req.)，发送给目标基站控制器所属的移动交换中心MSC-B；
步骤3、MSC-B收到MAP-Prep-Handover req.消息后，向访问位置寄存器VLR-B申请切换号码，以便建立3G MSC-A到MgSC-B之间的话路，即为IAM(初始地址消息)做准备；
步骤4、MSC-B发送切换请求消息(A-Handover-Request)给目标基站控制器BSS-B，要求其为请求切换的用户(UE/MS)准备无线资源；
步骤5、目标基站控制器BSS-B完成无线资源准备后，向3G_MSC-A返回确认消息(A-Handover-Request-ACK)；
步骤6、访问位置寄存器VLR-B向MSC-B发送切换号码报告请求(MAP-Send-Handover-Number-Report req.)，MSC-B收到VLR-B分配的切换号码和A-Handover-Request-ACK消息后，一起构造一个准备切换响应消息(MAP-Prep-Handover resp.)；
步骤7、MSC-B通过MAP-Prep-Handover resp.消息通知3G_MSC-A，已准备好了无线资源与切换号码；
步骤8、3G_MSC-A分析MSC-B返回的切换号码，建立两个MSC间的话路，发送初始地址消息(IAM)给MSC-B；
步骤9、MSC-B给访问位置寄存器VLR-B发送切换号码释放消息(MAP-Send-Handover-Number-Report resp.)，释放申请分配的切换号码，以给其他用户请求切换时使用；
步骤10、MSC-B给3G_MSC-A回地址完成消息，表明两个MSC间的话路已完成建立；
步骤11、3G_MSC-A给RNS-A下发重配命令(Iu-Relocation-Command)；要求用户终端从源RNS-A接入到目标基站控制器BSS-B上；
步骤12、用户终端在空口上报切换接入消息后，BSS-B向MSC-B发送切换检测消息(A-Handover-Detect)，通知MSC-B已检测到用户终端接入；
步骤13、MSC-B通过接入处理信令(MAP-Process-Access-Signal Req.)把A-Handover-Detect消息转发给3G_MSC-A，通知3G_MSC-A，用户终端准备从2G网络接入；
步骤14、用户终端接入2G网络后，BSS-B向MSC-B发送切换完成消息(A-Handover-Complete)，通知MSC-B用户终端成功接入；
步骤15、MSC-B通过发送结束信令(MAP-Send-End-Signal Req.)把A-Handover-Complete消息转发给3G_MSC-A，通知3G_MSC-A，用户终端已成功接入了2G网络；
步骤16、3G_MSC-A下发释放命令(Iu-Release-Command)给RNS-A，通知其释放原来通话占用的无线资源；
步骤17、RNS-A上报释放完成消息(Iu-Release-Complete)，通知3G_MSC-A原来通话占用的无线资源已被释放；
步骤18、MSC-B在中继接口上通知3G_MSC-A切换完成(ANSWER消息)，以与前面ACM保持中继信令的完整；
步骤19、呼叫结束时，3G_MSC-A向MSC-B通知局间话路的释放(RELEASE消息)；
步骤20、3G_MSC-A向MSC-B发送结束信令响应消息(MAP-Send-End-Signal resp.)，通知MSC-B释放切换时申请的无线资源。
通过图2所示步骤1-20，完成用户终端从3G的UMTS系统到2G的GSM系统的局间切换过程。
上述图1和图2流程中，是以移动交换中心(MSC/MSC Server)来实现小区标识中包含的小区标识鉴别器和移动网网号转换为例。依照相同的转换规则，具体实现转换的网络实体可以是无线网络控制器(RNC)。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (8)
1、一种系统间切换方法，应用于3G网络系统向2G网络系统的切换，其特征在于，在切换流程中，由3G网络系统中的移动交换中心/移动交换服务器(MSC/MSC Server)或无线网络控制器(RNC)，根据要切换到的2G目标移动交换中心和基站控制器支持的协议版本，将切换源小区的小区标识中包含的小区标识鉴别器，转换为所述2G目标移动交换中心和基站控制器能识别的小区标识鉴别器。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述3G网络的MSC/MSC Server或RNC中存储有数据表；
所述数据表中包括：2G目标移动交换中心和基站控制器支持的协议版本信息，以及支持不同协议版本的2G目标移动交换中心和基站控制器能识别的小区标识鉴别器；
在切换流程中，MSC/MSC Server或RNC根据请求切换的2G目标移动交换中心和基站控制器，查询所述数据表，获得2G目标移动交换中心和基站控制器能识别的小区标识鉴别器。
3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，若3G网络系统中的移动网网号(MNC)与2G网络系统中的MNC不相同，则还包括：由所述3G网络的MSC/MSC Server或RNC将切换源小区的小区标识中包含的MNC，转换成2G目标移动交换中心和基站控制器所属移动网的MNC。
4、如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述3G网络的MSC/MSC Server或RNC中存储有2G目标移动交换中心和基站控制器及其所属移动网的对应关系表；
在切换流程中，MSC/MSC Server或RNC根据请求切换的2G目标移动交换中心和基站控制器，查询所述对应关系表，获得2G目标移动交换中心和基站控制器所属移动网的MNC。
5、如权利要求3所述的方法，其特征在于，若由MSC/MSC Server来实现所述小区标识鉴别器和MNC的转换，包括如下步骤：
请求切换的用户终端所在的无线网络子系统(RNS)，通过Iu接口向所述3G网络的MSC/MSC Server上报重配置请求，携带用户终端切换源小区的小区标识；
3G网络的MSC/MSC Server收到RNS上报的重配置请求后，将所述小区标识中包含的小区标识鉴别器和MNC，分别转换为2G目标移动交换中心和基站控制器能识别的小区标识鉴别器和2G目标移动交换中心和基站控制器所属移动网的MNC；
若3G网络的MSC/MSC Server判断出所述2G目标基站控制器为属于本交换局的2G基站控制器，则通过A接口向2G目标基站控制器发送一个2G网络的切换请求消息，携带已进行小区标识鉴别器和MNC转换的小区标识，执行切换流程。
6、如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述切换流程还包括：
2G目标基站控制器向3G网络的MSC/MSC Server返回切换请求应答消息；
3G网络的MSC/MSC Server向所述RNS下发重配置命令；
RNS在空口下发切换命令给切换用户终端；
用户终端在空口向2G目标基站控制器发起接入；
接入成功后，由3G网络的MSC/MSC Server释放切换前该用户终端在3G无线网络系统中占用的无线资源。
7、如权利要求5所述的方法，其特征在于，3G网络的MSC/MSC Server实现小区标识中包含的小区标识鉴别器和MNC转换后，若判断出2G目标基站控制器不是本交换局的下属基站，则执行下列步骤：
3G网络的MSC/MSC Server将发送的2G网络的切换请求消息打包，通过E接口发送给2G目标基站控制器所属的移动交换中心；
2G目标基站控制器所属的移动交换中心向所述2G目标基站控制器发起切换请求；
通过信令交互，建立3G网络的MSC/MSC Server与2G目标基站控制器所属的移动交换中心之间的话路后，实现呼叫切换。
8、如权利要求1-7所述的方法，其特征在于，所述切换源小区的小区标识中包含的小区标识鉴别器为服务区标识(SAI)二进制码1011；所述目标基站能识别的小区标识鉴别器为全球小区标识(CGI)二进制码0000。
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