專利名稱：無線系統(tǒng)中路由控制和業(yè)務信息的制作方法
技術領域：
本發(fā)明通常涉及通信系統(tǒng)領域，更具體涉及采用分組數(shù)據(jù)技術的系統(tǒng)。
背景技術：
在分組網絡系統(tǒng)中用于路由控制(信令)信息和承載業(yè)務的網絡結構在圖1的功能框圖中顯示出來。在該圖中，控制信息的流向用虛線顯示，承載業(yè)務的流向用細實線顯示，控制信息和承載業(yè)務的流向用粗實線顯示。當用戶在第一覆蓋區(qū)域(A1)內并為他或她的無線通信裝置，例如移動站(MS)108加電時手動或自動請求服務的時候，關于此用戶的某些信息被傳送到基礎結構設備。更具體地，經第一接入網絡控制器(ANC)106傳送該信息到第一服務節(jié)點104。通常將此過程稱為建立連接。在連接建立之后，當MS 108逗留在第一覆蓋區(qū)域時，來自MS 108的控制和承載業(yè)務經第一ANC 106被路由到第一服務節(jié)點104。第一服務節(jié)點104處理控制信息，并轉發(fā)承載業(yè)務到適當?shù)木W關節(jié)點102，以用于處理。通過適當?shù)木W關節(jié)點102進入系統(tǒng)的控制和承載業(yè)務經第一服務節(jié)點104和第一ANC 106被傳送到MS 108。
當MS 108從第一覆蓋區(qū)域漫游到由新的服務節(jié)點，即第二服務節(jié)點110服務的新的覆蓋區(qū)域(A2)時，用于現(xiàn)有連接的所有來自和到MS 108的控制和承載業(yè)務通過新的服務節(jié)點進行路由。然而，因為第二服務節(jié)點110沒有建立該連接，它必須從第一服務節(jié)點104獲得關于MS 108的信息，在第一節(jié)點建立該連接，從而處理信令信息。連接建立的節(jié)點在這里被稱為錨節(jié)點。在錨節(jié)點維護用于特定連接的MS信息，從而在(列舉少數(shù))例如記賬和計費、合法竊聽(即搭線竊聽)、網關節(jié)點和切換過程方面提供簡單性。例如，多數(shù)運營商在控制點(在此建立連接)執(zhí)行記賬和計費功能，以最小化復雜性，同時使效率最佳。
因此，需要一種改進的在分組網絡系統(tǒng)中路由控制信息和承載業(yè)務的方法。


圖1是根據(jù)已知協(xié)議的在分組網絡系統(tǒng)中路由控制信息和承載業(yè)務的網絡結構的功能框圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的在分組網絡系統(tǒng)中路由控制信息和承載業(yè)務的網絡結構的功能框圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的在分組網絡系統(tǒng)中路由控制信息和承載業(yè)務的網絡結構的功能框圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明第三實施例的在分組網絡系統(tǒng)中路由控制信息和承載業(yè)務的網絡結構的功能框圖。
具體實施例方式
本發(fā)明提供了一種在分組網絡中提供路由信息和承載業(yè)務的改進的方法。更具體地，本發(fā)明提供了一種路由無線通信裝置發(fā)射的控制信息和承載業(yè)務到基礎結構設備的方法，該基礎結構設備不同于建立當前連接的那個基礎結構設備?？梢詫崿F(xiàn)本發(fā)明的系統(tǒng)是通用移動電信系統(tǒng)(UMTS)。為簡化說明，將參考UMTS中的組件來描述本發(fā)明。在UMTS系統(tǒng)中，ANC 106，112被稱為無線網絡控制器(RNC)，服務節(jié)點104，110被稱為服務通用分組無線服務支持節(jié)點(SGSN)，網關節(jié)點102被稱為網關GPRS支持節(jié)點(GGSN)。RNC，SGSN以及GGSN分別執(zhí)行和ANC 106，112；服務節(jié)點104，110；以及網關節(jié)點102類似的功能。在3GPP TS 23.060 v4.0.0(2001-2003)的第4部分中描述了這些功能，在此通過引用將其結合進來?？梢酝ㄟ^在www.3gpp.org的萬維網站點得到3GPP TS 23.060的副本。本領域普通技術人員應當認識到，本發(fā)明可使用在任何發(fā)射或接收分組數(shù)據(jù)的系統(tǒng)中?？捎糜趯崿F(xiàn)本發(fā)明的RNC，SGSN，GGSN在本領域中是已知的，因此在此不再進一步說明。
當MS在由第一ANC和第一服務節(jié)點服務的覆蓋區(qū)域內建立連接并漫游到由新的ANC和新的服務節(jié)點服務的區(qū)域時，本發(fā)明提供一種路由MS發(fā)射的控制信息和承載業(yè)務到適當?shù)幕A結構設備的方法。根據(jù)本發(fā)明，控制被路由到稱為錨服務節(jié)點的初始服務節(jié)點，而承載業(yè)務被路由到適當?shù)木W關節(jié)點。關于UMTS系統(tǒng)內的組件，在本發(fā)明的第一實施例中，新的RNC或者直接或者通過新的SGSN路由控制到錨SGSN，并直接路由承載業(yè)務到適當?shù)腉GSN。在第二實施例中，新的RNC路由控制和承載業(yè)務到新的SGSN。新的SGSN轉發(fā)控制到錨SGSN，用于處理，并傳輸承載業(yè)務到適當?shù)木W關節(jié)點。在第三實施例中，新的RNC直接路由控制信息到錨SGSN，并路由承載業(yè)務到新的SGSN，然后新的SGSN傳輸承載業(yè)務到適當?shù)腉GSN。本發(fā)明的實施例通常是參考從MS到基礎結構設備的上行連路通信進行說明。本發(fā)明還可以應用到從基礎結構設備到MS的下行連路通信，如在后續(xù)段落中詳細說明的。
本發(fā)明著眼于建立連接的SGSN處的控制信息的處理。因此本發(fā)明消除了新的SGSN需要從錨SGSN獲得關于MS的信息的需求?，F(xiàn)在將參考圖2-4對本發(fā)明詳細說明的實施例進行說明。為簡單起見，這些實施例假定覆蓋區(qū)域內的SGSN和RNC一一對應。應當認識到，覆蓋區(qū)域可以包括和多個RNC通信的SGSN，從而MS的移動導致和不同RNC的通信，而不會導致和不同SGSN的通信。
參考圖2，顯示了可以實現(xiàn)在分組數(shù)據(jù)系統(tǒng)中路由控制信息和承載業(yè)務的本方法第一實施例的UMTS基礎結構。圖2顯示了根據(jù)本方法第一實施例的通過此系統(tǒng)的上行鏈路和下行鏈路信息流。MS 108通過第一RNC 206和錨SGSN 204建立連接。(如本領域已知的，第一RNC 206經收發(fā)基站(未示出)和MS 108通信。)只要MS 108逗留在第一覆蓋區(qū)域A1內，MS 108發(fā)送的控制信息由第一RNC 206轉發(fā)到錨SGSN 204。從MS 108接收的承載業(yè)務被傳輸?shù)竭m當?shù)腉GSN202，從而路由到最終的目的地。當MS 108漫游到不同的覆蓋區(qū)域，例如A2時，MS 108發(fā)射的控制信息和承載業(yè)務被第二RNC 212(通過收發(fā)基站(未示出))接收。第二RNC 212直接或通過第二SGSN 210轉發(fā)控制信息到錨SGSN 206用于處理。第二RNC 212傳輸承載業(yè)務到適當?shù)腉GSN 202，用于路由到最終目的地。第二SGSN 210不處理來自MS 108的控制信息，因為它沒有建立當前MS連接，沒有關于MS 108的必要信息。在本發(fā)明的第一實施例中，RNC 206，212執(zhí)行分裂控制信息和承載業(yè)務的功能，并將它們轉發(fā)到適當?shù)木W絡組件。
本發(fā)明的第一實施例還可用于下行鏈路方向。通過適當?shù)腉GSN202輸入控制信息和承載業(yè)務到系統(tǒng)。GGSN 202傳輸控制信息到錨SGSN 204。錨SGSN 204根據(jù)MS 108當前位置傳輸該控制信息到適當?shù)腞NC 206或212。GGSN 202根據(jù)MS 108的當前位置(A1或A2)傳輸承載信息到適當?shù)腞NC 206或212?？刂菩畔⒑统休d業(yè)務然后從RNC 206或212傳輸?shù)組S 108。
參考圖3，顯示了可實施在分組數(shù)據(jù)系統(tǒng)中路由控制信息和承載業(yè)務的方法的第二實施例的UMTS體系結構。圖3顯示根據(jù)本方法第二實施例、通過本系統(tǒng)的上行鏈路和下行鏈路信息流。本發(fā)明的第二實施例使用和先前參考圖2描述的相同的系統(tǒng)結構，相同組件使用相同參考標記標識。然而，在第二實施例中，SGSN 204，210執(zhí)行分裂控制信息和承載業(yè)務并將其轉發(fā)到適當?shù)木W絡組件的功能。更具體地，只要MS 108逗留在A1內，由MS 108發(fā)射的控制信息和承載業(yè)務被第一RNC 206轉發(fā)到錨SGSN 204。SGSN 204處理控制信息，并傳輸承載業(yè)務到適當?shù)腉GSN 202，從而路由到最終的目的地。當MS108漫游到不同的覆蓋區(qū)域時，MS 108發(fā)射的控制信息和承載業(yè)務由第二RNC 212接收。第二RNC 212轉發(fā)控制信息和承載業(yè)務到第二SGSN 210。第二SGSN 210前傳控制信息到錨SGSN 204，并傳輸承載業(yè)務到適當?shù)腉GSN 202，用于路由到最終目的地。
在下行鏈路方向，通過適當?shù)腉GSN 202輸入控制信息和承載業(yè)務到系統(tǒng)。當MS 108在覆蓋區(qū)域A1時，GGSN 202傳輸控制信息和承載業(yè)務到錨SGSN 204。錨SGSN 204傳輸控制信息和承載業(yè)務到第一RNC 206，RNC 206傳輸控制信息和承載業(yè)務到MS 108。當MS 108漫游到覆蓋區(qū)域A2時，GGSN傳輸控制信息到錨SGSN 204，并傳輸承載業(yè)務到第二SGSN。錨SGSN 204傳輸控制信息到第二SGSN 210。第二SGSN 210傳輸控制信息和承載業(yè)務到第二RNC 212，第二RNC212傳輸控制信息和承載業(yè)務到MS 108。
參考圖4，顯示了可實施在分組數(shù)據(jù)系統(tǒng)中路由控制信息和承載業(yè)務的方法的第三實施例的UMTS體系結構。圖4顯示根據(jù)本方法第三實施例、通過本系統(tǒng)的上行鏈路和下行鏈路信息流。本發(fā)明的第三實施例使用和先前參考圖2描述的相同的系統(tǒng)結構，相同組件使用相同參考標記標識。然而，在第三實施例中RNC 206，212以及SGSN204，210共享分裂控制信息和承載業(yè)務并將其轉發(fā)到適當?shù)木W絡組件的功能。更具體地，只要MS 108在A1內，MS 108發(fā)射的控制信息由第一RNC 206轉發(fā)到錨SGSN 204用于處理。第一RNC 206還轉發(fā)MS 108發(fā)射的承載業(yè)務到SGSN 204。SGSN 204傳輸承載業(yè)務到適當?shù)腉GSN 202，從而路由到最終目的地并處理控制信息。當MS 108漫游到不同的覆蓋區(qū)域時，MS 108發(fā)射的控制信息和承載業(yè)務被第二RNC 212接收。第二RNC 212直接傳輸控制信息到錨SGSN 204，并轉發(fā)承載業(yè)務到第二SGSN 210。第二SGSN 210傳輸承載業(yè)務到適當?shù)腉GSN 202，從而路由到最終目的地。
在下行鏈路方向，通過適當GGSN 202輸入控制信息和承載業(yè)務到系統(tǒng)。GGSN傳輸控制信息到錨SGSN 204。錨SGSN 204根據(jù)MS 108的當前位置傳輸控制信息到適當?shù)腞NC 206或212。RNC 206或212傳輸控制信息到MS 108。GGSN 202根據(jù)MS 108的當前位置(A1或A2)傳輸承載業(yè)務到適當?shù)腟GSN 204或210。SGSN 204或210傳輸承載業(yè)務到適當?shù)腞NC 206或212，RNC 206或212傳輸承載業(yè)務到MS 108。
在連接中獨立控制控制信息和承載業(yè)務流，從而在建立連接的服務節(jié)點保持控制信息，這提供了若干優(yōu)點。本方法將承載業(yè)務(如選擇最短路徑到目的地的業(yè)務)連成流水線，通過減少分組損失和延遲改進了服務質量(QoS)，因為需要經歷較少轉發(fā)(hop)(路由器)，并提供服務連續(xù)性，即由SGSN提供的服務不會被中斷。
本發(fā)明易于作出不同修改和替換形式，但在附圖中舉例顯示了特定實施例并在此進行詳細說明。然而，應當理解，本發(fā)明不限于在此公開的特定形式。而是，本發(fā)明覆蓋所有落入所附權利要求所規(guī)定的本發(fā)明的精神和范圍內的修改、等同物和可選方案。
權利要求
1.一種在基礎結構設備中，當無線裝置從第一覆蓋區(qū)域移動到第二覆蓋區(qū)域時，路由接收自該無線通信裝置的控制信息和承載業(yè)務的方法，所述基礎結構設備包括網關節(jié)點、服務第一覆蓋區(qū)域的第一接入網絡控制器和第一服務節(jié)點以及服務第二覆蓋區(qū)域的第二接入網絡控制器和第二服務節(jié)點，所述方法包括步驟在第二接入網絡控制器從無線通信裝置接收控制信息和承載業(yè)務；將控制信息從第二接入網絡控制器傳輸?shù)降谝环展?jié)點，其中，第一服務節(jié)點是通過該節(jié)點建立當前連接的節(jié)點；以及將承載業(yè)務從第二接入網絡控制器傳輸?shù)骄W關節(jié)點。
2.如權利要求1所述的方法，其中，將控制信息傳輸?shù)降谝环展?jié)點的步驟包括直接傳輸控制信息到第一服務節(jié)點。
3.如權利要求1所述的方法，其中，將控制信息傳輸?shù)降谝环展?jié)點的步驟包括經第二服務節(jié)點傳輸控制信息到第一服務節(jié)點。
4.如權利要求1所述的方法，其中，將控制信息從第二接入網絡控制器傳輸?shù)降谝环展?jié)點的步驟包括將控制信息從第二接入網絡控制器傳輸?shù)降诙展?jié)點，再將控制信息從第二服務節(jié)點傳輸?shù)降谝环展?jié)點；以及其中，將承載業(yè)務從第二接入網絡控制器傳輸?shù)骄W關節(jié)點的步驟包括將承載業(yè)務從第二接入網絡控制器傳輸?shù)降诙展?jié)點，再將承載業(yè)務從第二服務節(jié)點傳輸?shù)骄W關節(jié)點。
5.如權利要求1所述的方法，其中，將承載業(yè)務從第二接入網絡控制器傳輸?shù)骄W關節(jié)點的步驟包括將承載業(yè)務從第二接入網絡控制器傳輸?shù)降诙展?jié)點，再將承載業(yè)務從第二服務節(jié)點傳輸?shù)骄W關節(jié)點。
6.一種在基礎結構設備中，當無線裝置從第一覆蓋區(qū)域移動到第二覆蓋區(qū)域時，路由控制信息和承載業(yè)務到該無線通信裝置的方法，所述基礎結構設備包括網關節(jié)點、服務第一覆蓋區(qū)域的第一接入網絡控制器和第一服務節(jié)點以及服務第二覆蓋區(qū)域的第二接入網絡控制器和第二服務節(jié)點，所述方法包括步驟將控制信息從網關節(jié)點傳輸?shù)降谝环展?jié)點；將控制信息從第一服務節(jié)點傳輸?shù)降诙尤刖W絡控制器；將承載業(yè)務從網關節(jié)點傳輸?shù)降诙尤刖W絡控制器；以及將控制信息和承載業(yè)務傳輸?shù)剿鰺o線通信裝置。
7.如權利要求6所述的方法，其中，將控制信息從第一服務節(jié)點傳輸?shù)降诙尤刖W絡控制器的步驟包括將控制信息從第一服務節(jié)點傳輸?shù)降诙展?jié)點，再將控制信息從第二服務節(jié)點傳輸?shù)降诙尤刖W絡控制器；以及其中，將承載業(yè)務從網關節(jié)點傳輸?shù)降诙尤刖W絡控制器的步驟包括將承載業(yè)務從網關節(jié)點傳輸?shù)降诙展?jié)點，再將承載業(yè)務從第二服務節(jié)點傳輸?shù)降诙尤刖W絡控制器。
8.如權利要求6所述的方法，其中，將承載業(yè)務從網關節(jié)點傳輸?shù)降诙尤刖W絡控制器的步驟包括將承載業(yè)務從網關節(jié)點傳輸?shù)降诙展?jié)點，再將承載業(yè)務從第二服務節(jié)點傳輸?shù)降诙尤刖W絡控制器。
全文摘要
一種在分組網絡中路由控制信息和承載業(yè)務的方法。當無線通信裝置(108)在由接入網絡控制器(ANC)(106)和服務節(jié)點(104)服務的覆蓋區(qū)域內建立連接并漫游到由新的ANC(112)和新的服務節(jié)點(110)服務的區(qū)域時，本發(fā)明通過錨服務節(jié)點(通過該服務節(jié)點建立連接)路由控制信息到裝置以及從該裝置路由控制信息。通過服務無線通信裝置所在區(qū)域的ANC和服務節(jié)點路由承載業(yè)務到該裝置以及從該裝置路由承載業(yè)務。
文檔編號H04L12/56GK1628435SQ03803438
公開日2005年6月15日 申請日期2003年1月21日 優(yōu)先權日2002年2月6日
發(fā)明者斯蒂芬·斯皮爾, 桑賈伊·古普塔, 理查德·科里根 申請人:摩托羅拉公司