CN101507333A - 涉及不同类型的无线承载之间的映射的***间变更 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种在第一核心网络中支持分组数据通信的分组数据核心网络节点(10)，包括用于控制平面处理(11)和移动性管理(12)的第一通信部件(1)和用于用户平面管理的第二通信部件(2)以及通过第一无线网络与双模移动终端通信的部件。它包括映射功能(3)或者与其进行通信，映射功能(3)用于在双模移动终端从第一核心网络到第二核心网络或者从第二核心网络到第一核心网络的切换时在第一核心和无线网络中使用的第一无线承载与类型与第一无线承载的类型不同并且用于第二核心无线网络的第二无线承载之间进行映射。本发明还涉及包括这种映射功能的双模移动终端。

Description

涉及不同类型的无线承载之间的映射的***间变更
技术领域
本发明涉及移动性管理，以及涉及不同***之间、例如2G/3G***和所谓的SAE/LTE(***体系结构演进/长期演进)***之间或者一般在仅支持分组交换通信的***与可支持电路以及分组交换通信的***之间的***间变更、切换。具体来说，本发明涉及分组数据核心网络节点和双模类型的移动终端，以及涉及用于处理***间变更或切换的方法。
背景技术
3GPP(第三代合作伙伴项目)致力于表示为SAE/LTE的基于PS(分组交换)的服务的下一代体系结构。正在讨论移动网络的新体系结构(SAE)以及新的无线接口(LTE)。本发明提供更节省成本的简化体系结构，并且在网络中应当需要较少节点。目的还在于提供更有效的协议，并且支持具有较高性能要求的服务。其它目的是提供较少或较低延迟但较高的吞吐量。优选地，将使用所谓的双模移动终端，它们能够实现SAE/LTE功能性和传统2G/3G PS功能性，使得它们可根据例如从无线观点来看或者由于其它考虑因素此刻哪些***更为有益而在新与旧***之间自由漫游。这种功能性称作***间变更——ISC(intersystem change)。在SAE/LTE与2G/3G之间漫游时，要求保持会话的连续性，使得用户不必因ISC而重新开始已发生并且正运行的任何正进行的数据会话。但是，若干事宜悬而未决，并且仍需解决某些问题。
具体来说，存在迫切需要解决的ISC的要求的问题。SAE中规定的体系结构与2G/3G的体系结构不同，不同***中的节点数量不相同，并且在***的相应节点中，还驻留不同功能性。还可存在用于控制信令的不同协议。***之间的其它差别在于，对于SAE/LTE和2G/3G存在不同的承载原理。用于在2G/3G中提供关于承载的QoS、如QoS简档(profile)和PDP上下文的方法不同于可使用QCI(QoS控制标识符)和DiffServ字节的SAE/LTE。此外，在2G/3G中承载必须由移动终端或用户设备UE发起，而SAE/LTE至少还支持网络控制或网络发起的承载。迄今为止，没有针对在ISC时如何从一种承载类型转换到另一承载类型的解决方案。这样做的一种方式是在网络与移动终端之间提供优化信令，以便在每一个***变更时建立承载。
其中，3GPP TR 23.882 v.1.2.3还论述了双模移动终端(UE)的ISC，即，从2G/3G接入变更到SAE/LTE接入或者从SAE/LTE接入变更到2G/3G接入。如果附于SAE/LTE***的UE例如由于检测到2G/3G***提供更好的无线覆盖而决定进行到2G/3G***的ISC，则UE向2G/3G***发送路由区域更新(routing area update：RAU)消息，该消息在SGSN(服务GPRS支持节点)中被接收。SGSN根据RAU消息中包含的参数来推断该UE来自SAE/LTE接入。然后，SGSN发起信令以在SAE/LTE***中建立到附于ACGW(接入控制网关)的UE的连通性。使ACGW保持为外部PDN(分组数据网络)的锚点(anchor point)和当前点的提供方。ACGW向UE发送UE特定信息MM(MobilityManagement：移动性管理)和PDP上下文。备选地，如果UE附于2G/3G***并且例如释放无线覆盖，则UE可决定进行到SAE/LTE***的ISC。UE尝试使用LTE获得无线接入，并且向SAE网络发送RAU消息，RAU消息由ACGW接收。ACGW根据RAU消息中包含的参数来推断该UE来自2G/3G接入。然后，ACGW发起到UE附于的旧SGSN的信令，以便获得UE特定信息(MM和承载上下文)。这种信息则可用于ACGW，以便建立到UE的SAE/LTE特定上下文和承载。
但是，这需要特定的附加信令，并且迄今为止没有针对如上所述如何在ISC时提供承载的满意方案，特别是在没有请求许多特定信令的情况下。
发明内容
本发明的一个目的是提供与不同***之间、特别是新的所谓仅分组网络与“旧的”或传统的2G/3G***之间的ISC或切换相关联的问题的解决方案。具体来说，本发明的一个目的是提出一种分组数据核心网络节点，它能够在不产生任何大量信令的情况下实现从第一核心网络接入到第二核心网络接入或者从第二核心网络接入到第一核心网络接入的ISC，该网络节点使执行ISC所用的信令的需要量最小。另一个目的是提出一种允许保持终端用户的会话连续性的节点或原理。
还需要核心网络节点，通过它支持频繁的***间变更。此外，一个目的是提供一种核心网络节点，它允许实现不同承载原理的两个不同***之间的简单ISC。具体来说，需要核心网络节点，它能够实现ISC或切换，而与ISC或切换是由网络控制(网络发起)还是移动终端发起无关。还需要核心网络节点，它实现快速且不复杂的ISC，具体来说，它能够实现ISC，同时在从一个网络变更到另一个网络时最大程度地保持质量要求。本发明的另一个目的是提供移动终端——双模终端，它与上述节点协作以允许满足上述目的的一个或多个并提供执行不同***之间的ISC或切换的原理和方法，特别是在从一个核心网络的接入变更到使用另一种承载技术的另一核心网络的接入时以简易、直接且有效的方式找到适当的承载。
更具体来说，分别需要核心网络节点、移动终端和方法，通过它们，在ISC时对于更新承载质量相关的特性将不需要特殊信令。
因此，提出在第一核心网络中支持分组数据通信的分组数据核心网络节点，它包括用于控制平面处理和移动性管理的第一通信部件以及用于用户平面管理的第二通信部件。它还包括用于通过第一无线网络与双模移动终端进行通信的部件。分组数据核心网络节点还包括映射部件，用于第一核心网络和第一无线网络中实现的第一无线承载与第二核心网络和第二无线网络中使用的第二无线承载之间进行映射，使得从第一到第二承载或者从第二到第一承载的映射可在双模移动终端从第一核心(和无线)网络接入到第二核心(和无线)网络接入或者从第二核心(和无线)网络接入到第一核心(和无线)网络接入的ISC或切换时进行。具体来说，第一通信部件适合在接收到来自第二核心网络的第二核心网络节点的、请求第二承载上下文的控制消息时，经由或通过第二通信部件激活映射部件，以便使用关于所述映射功能的信息将第一核心和无线网络中使用的第一承载映射到第二核心和无线网络的第二承载或者反之亦然，即，在移动终端所发起的***间变更或切换时激活映射功能。
具体来说，分组数据核心网络节点适合例如在按照所映射(即新的)承载的映射表信息和标识将所有所请求承载成功映射到(新的)承载时，通过第一通信部件，例如以与所映射承载相关的响应消息中的第二承载标识的形式提供信息。
具体来说，经由或通过第二通信部件，第一通信部件适合激活用于将第一核心无线网络中使用的第一承载映射到第二核心无线网络的承载或者反之的映射功能，以便执行网络发起的因***间变更(ISC)的切换。具体来说，映射功能包括：第一知识库，用于保存将第一核心无线网络的第一承载映射到第二核心无线网络的第二承载的承载映射信息；以及第二知识库，用于保存将第二核心无线网络的第二承载映射到第一核心无线网络的第一承载的承载映射信息。
在一种具体实现中，分组数据核心网络节点包括仅支持分组数据通信的所谓仅分组核心网络节点。最具体来说，它包括演进分组核心(EPC)中的节点或者更一般的适合工作于SAE/LTE网络的分组数据节点。(备选地，它可包括WLAN核心网络节点或WiMAX核心网络节点。)在一种实现中，分组数据核心网络节点包括与用户平面实体(UPE)分离的移动性管理实体节点MME。如果分组数据核心网络节点包括组合的MME/UPE，则第一通信部件包括控制平面处理部件和移动性管理处理部件，但是如果它包括纯UPE节点，则第一通信部件一般不包括移动性管理处理部件(因为它们将位于保持MME功能性的节点中)。在具体实现中，映射功能部件设置在分组数据核心网络节点的外部但与其通信，具体来说与所述第二通信部件通信。
在一种备选实施例中，第一分组支持节点包括第一核心网络、如2G/3G网络的分组数据支持节点。最具体来说，它包括SGSN或CGSN(组合GPRS支持节点)。在一种有利实现中，它适合在接收到来自移动终端的与***间变更相关的路由区域更新请求消息时激活映射功能。它还可适合在接收到来自第二核心网络节点的请求消息时激活映射功能。
一般来说，这意味着，映射功能可在第一核心网络节点或者第二核心网络节点中提供映射功能，而不管它是来自(第二)核心网络节点的ISC还是去往第二核心网络节点的ISC。但是，通常最有利的是在包括例如SAE/LTE节点的第一核心网络节点中实现映射功能，因为对于去往/来自2G/3G网络的ISC，还能够保持传统SGSN或CGSN；SAE/LTE中的分组数据核心网络节点仍在开发中。
优选地，预定义与上述任一实施例相关的、映射功能的第一和第二知识库、即其中的内容。最具体来说，在任一实施例中，第一通信部件可适合在MME或MME/UPE的情况下或者在后一阶段、例如在接收到来自移动终端的ISC或切换的移动终端始发请求或者在其之间的任一阶段首次激活承载时，生成和发送包含与映射到承载的业务流有关的信息的消息。具体来说，这意味着，MME或MME/UPE可适合在执行到2G/3G的ISC的情况下通知移动终端关于TFT(业务流模板)。(否则，如果最初在SAE/LTE网络中建立承载，则不会知晓这种情况。)备选地，又在分组数据核心网络节点是MME或MME/UPE或者更一般地是SAE/LTE节点的情况下，第一通信部件适合对移动终端生成限制消息，用于限制移动终端发送对最初在第一核心(SAE/LTE)网络节点中所建立的承载的修改PDP上下文请求。此外，对于到2G/3G的ISC，SAE/LTE节点、例如MME或MME/UPE或者UPE可适合向2G/3G的移动终端发送专用消息，以便通知移动终端关于TFT(业务流模板)，映射到承载的流，以便使移动终端能够在与2G/3G连接时发送修改PDP请求。
一般来说，适用于上述任一实施例的映射功能包括用于将SAE标签映射到2G/3G QoS或业务类或者将2G/3G QoS或业务类映射到SAE标签的映射规则。具体来说，第一知识库包括用于将标签映射到2G/3G QoS或业务类的映射规则，以及以上所述的第二知识库包括用于将例如会话、交互(interactive)、流播(streaming)、背景或QoS的2G/3G业务类映射到标签的规则。在有利实现中，映射规则又适合还考虑与业务处理优先级、高级特性、DSCP(DiffServ码点)、有保证比特率(GBR)有关的参数中的一个或多个参数。
根据发明原理，双模移动终端支持通过第一终端通信部件经由第一无线网络与第一分组数据核心网络节点通信以及通过第二终端通信部件与第二核心(和无线)网络中的第二核心(和无线)网络节点通信，所述第一和第二核心无线网络实现不同的无线承载原理。双模移动终端包括映射功能，所述映射功能包括用于第一核心无线网络通信中使用的第一无线承载与用于第二核心无线网络通信的第二无线承载之间进行映射的映射规则。
具体来说，第一和/或第二通信部件适合在发起从所述第一核心网络到所述第二核心网络或者从所述第二核心网络到所述第一核心网络的切换或***间变更时激活映射功能。具体来说，第一和/或第二通信部件适合建立从第一核心网络到第二核心网络的网络所发起切换的发起，以及激活映射功能以便执行这种映射操作。具体来说，映射功能包括：保存用于从第一承载映射到第二承载的信息的第一知识库；以及保存用于从第二承载映射到第一承载的信息的第二知识库。
具体来说，第一和第二映射知识库分别包括第一和第二映射表，第一映射表包括用于将SAE/LTE标签映射到2G/3G QoS或业务类的规则，以及第二映射表包括用于将2G/3G业务类或QoS映射到SAE/LTE标签的规则。
最具体来说，映射规则是预定义的。按照不同的实现，它们可以是固定的或者是可改变的。具体来说，映射规则适合还考虑与业务处理优先级、高级特性、DSCP、有保证比特率相关的参数中的一个或多个参数或者任何其它适当参数。但重要的是，移动终端中所提供的映射知识库的内容始终与如上所述的分组数据核心网络节点中的内容对应。
根据本发明，一种用于对支持与实现或使用第一无线承载的第一核心网络的第一分组数据核心网络节点通信以及与使用第二无线承载的第二核心网络的第二核心网络节点通信的双模移动终端执行切换或***间变更的方法，其中，对于所述第一和第二核心网络(以及对应的第一和第二无线网络)实现不同的承载原理或技术。
具体来说，该方法包括以下步骤：在第一或第二核心网络节点中确立应当进行从第一核心网络节点到第二核心网络节点或者从第二核心网络节点到第一核心网络节点的切换；激活已进行所述确立的第一或第二核心网络中提供的映射功能；执行网络中使用的、从其中进行切换的第一承载或第二承载分别到将向其进行切换的第二或第一核心网络中使用的承载的映射；在将向其进行切换的第一或第二核心网络节点中识别所映射承载的哪些所映射承载被激活或者可被激活；为从其中(将要)进行切换的核心网络节点和移动终端提供关于激活的新承载；完成该切换。
应当清楚，当论述方法步骤时，“第一”和“第二”可具有与论述核心网络节点时所使用的那个不同的解释。备选地，概念“源”、“目标”可用于表示从其中将要进行切换的节点以及将要向其进行切换的节点。
具体来说，确立步骤包括：在第一核心网络节点、例如诸如MME或MME/UPE的EPC处理控制信令的节点中，从例如SGSN的第二核心网络节点接收例如PDP上下文请求的承载请求。
备选地，确立步骤可包括：在第一核心网络节点中检测到第二核心网络节点的切换的发起。第一核心网络节点则必须是EPC节点，例如MME或MME/UPE或者具有相似功能性的节点，因为传统2G/3G核心网络节点通常不支持网络所发起切换。此外，确立步骤可包括从第二核心网络节点或第一核心网络节点接收与从第二核心网络节点到第一核心网络节点的切换相关的承载请求响应、如SGSN上下文响应，第二核心网络节点包括2G/3G核心网络节点，并且第一核心网络节点包括仅分组核心网络节点、如SAE/LTE或者EPC节点。此外，确立步骤可包括：在包括2G/3G节点的第二核心网络中，从第一核心网络节点接收承载请求、如SGSN上下文请求，以供从第一核心网络节点到第二核心网络节点的切换。这意味着，映射功能可驻留在第一核心网络节点(例如对于仅PS通信)或者驻留在核心网络节点(例如支持电路和分组交换的通信)或者2G/3G节点中，以供任一方向的ISC。
在一种具体实现中，对于从第一核心网络节点到第二核心网络节点的切换，特别是第一核心网络节点包括使用第一承载的SAE/LTE节点，并且第二核心网络节点包括使用第二承载的2G/3G节点，该方法包括以下步骤：在映射步骤中，将第一承载映射到第二承载；将响应消息从第一核心网络节点提供给第二核心网络节点，所述响应消息具有与活动第二承载、如NSAPI相关的信息以及例如IMSI、PDP上下文、QoS、UPE地址等中一个或多个的可能关联参数；将更新响应消息从第二核心网络提供给移动终端，所述更新响应消息包括与活动承载有关的信息，例如包含与活动NSAPI有关的信息。
备选地，对于从使用第二承载、例如包括2G/3G节点的第二核心网络节点到使用第一承载、例如包括SAE/LTE节点的第一核心网络的切换，该方法包括以下步骤：在映射步骤中将第二承载映射到第一承载，并且例如根据AB标识来识别第一承载；向例如eNB的第一无线网络节点提供消息，所述消息包含与活动第一承载有关的信息、例如AB标识以及诸如QCI、UL滤波器等的关联参数；向移动终端提供路由区域接受消息，所述消息包含与例如活动AB标识的活动承载标识有关的信息。
映射步骤具体可包括：例如通过考虑高级特性、有保证比特率(GBR)、实时/非实时属性和DiffServ码点中的一个或多个，将网络标签映射到2G/3G业务类。具体来说，对于从2G/3G核心网络到SAE/LTE核心网络的切换，例如考虑业务处理优先级、高级特性和DiffServ码点中的一个或多个，将2G/3G业务类映射到第一网络、如SAE/LTE标签。
在一个最具体的实施例中，映射功能可设置在移动终端中以及第一和第二核心网络节点、如EPC节点和SGSN中，意味着它足以还只向“旧的”核心网络节点、即从其中进行ISC的节点传送映射承载标识。
附图说明
下面将参照附图以非限制方式进一步描述本发明，附图包括：
图1示意示出包括通过GERAN/UTRAN或演进RAN实现UE附连的GPRS核心和演进分组核心(EPC)的网络体系结构，
图2示出其中以不同方式设置了EPC的备选体系结构，
图3是为了背景信息而示出基本SAE信令和新AF会话的现有技术附图，
图4是示出SAE/LTE中的承载标识的建议使用的附图，
图5是示出3G***中的承载标识的使用的现有技术附图，
图6是描述其中根据第一实施例实现发明的原理的核心网络节点的框图，
图7是其中根据第二实施例实现发明的原理的核心网络节点的框图，
图8是示出其中根据第三实施例实现发明的原理的核心网络节点的框图，
图9是描述根据本发明的映射功能的实现的框图，
图10示出根据本发明的示范实施例的映射功能的第一知识库，
图11示出根据本发明的实施例的映射功能的第二知识库，
图12是示出将映射功能分别分配在MME和UE时从2G/3G到SAE/LTE的ISC的序列图，以及
图13是示出映射功能分别设置在MME和UE时从SAE/LTE到2G/3G的ISC的序列图。
具体实施方式
图1完全示意示出根据包括演进RAN(无线接入网)的SAE/LTE网络、在这个实现中包括其中包含MME/UPE(移动性管理实体/用户平面实体)和AS间锚定功能的ACGW(接入控制网关)节点的演进分组核心EPC、PCRF(策略和计费规则功能)的3GPP TR 23.822 v0.11.0的体系结构，其中通过Gi接口提供分组数据网络(PDN)接入。通过GERAN/UTRAN(GSM无线接入网/UMTS无线接入网)提供对其的无线接入的GPRS核心网络通过接口S3和S4为SAE/LTE网络提供后向兼容性。UE可通过演进RAN或者通过UTRAN/GERAN与PLMN附连。EPC通过接口S6与HSS通信，通过接口S7与PCRF通信。表示为S5的接口设置在MME/UPE之间。
图2示意示出一种备选体系结构，它与图1相似，但差别在于，UPE功能性改为设置在AS间锚定，或者MME被分离并实现为移动性管理服务器，而UPE和IASA(接入***间锚定)在一个用户平面/锚定节点中实现。
UE具有包含临时ID(P-TMSI或相似)和无线附连区域的移动性管理(MM)上下文，无线附连区域在SAE/LTE中又称作跟踪区域(TA)(在2G/3G中称作路由区域(RA))。UE和ACGW具有包含IP地址和APN(接入点名称)的数据上下文、活动QCI(QoS控制标识符)的列表以及比特率、上行链路/下行链路滤波器(UL/DL)等。数据上下文称作UE承载上下文，它在这里通过称作AB-ID的接入承载标识来识别。
AB-ID用于更新UE中的UL滤波器。对于各数据承载，将与GPRSPDP上下文对应的UE承载上下文确立为：AB-ID(对于GPRS为NSAPI)、活动QCI(对于GPRS为QoS)、QCI的UL滤波器、IP地址和APN。
SAE/LTE中的承载称作UE承载，并且由UE承载上下文表征。UE承载可具有特定QCI(用于QoS处理)，它可通过使用DiffServ字节经由IP连接以及通过其它部件经由无线接口来实现。不需要通过独立隧道来表示各“承载”，因为它例如在使用GTP(GSM隧道协议)的2G/3G中通过IP连接来进行，其中各PDP上下文具有它自己的TEID。UE承载在ACGW、eNB(演进节点B)和UE(用户设备)中由AB-ID识别。
图3也是示出基本SAE信令和新AF会话的建立的现有技术附图。它示出从UE到ACGW的附连/激活默认IP服务消息，ACGW向PCRF发送IP-CAN会话消息，PCRF以PCC规则列表进行确认。本文则没有进一步论述所实现的RAN建立过程，ACGW向UE发送包含活动QCI和UL滤波器的列表的响应。
如果新的会话将由AF发起，则将新的会话消息从AF发送给PCRF，PCRF将新规则(GBR(有保证比特率)、QCI0、比特率)推送到ACGW，执行RAN建立过程，以及ACGW向UE发送具有新QCI和UL滤波器的修改消息。
图4是具有SAE/LTE移动终端(MS)、演进节点B(eNB)和ACGW的框图。包含图4只是为了示出SAE/LTE中的承载标识的使用。
图5示出3G中的承载标识的使用，可以看到，它更为复杂。但是，本文不对它作进一步论述，因为它涉及已知技术。
下面简要论述用于执行从SAE/LTE到2G/3G网络的ISC的过程。类似过程适用于从2G/3G到SAE/LTE的ISC，并且还适用于SAE/LTE与2G/3G之间的活动模式切换，它表示网络所发起切换(不允许从2G/3G侧进行)。
图6是其中根据第一实施例实现发明原理的核心网络节点的框图。这里的核心网络节点包括MME或MME/UPE 10。除了其它标准功能性(本文没有论述或示出，因为图6只示出对发明原理重要的那些部件)之外，MME 10还包括：第一通信部件1，(其中还)包括控制平面处理部件11和移动性管理部件12；以及第二通信部件，(其中还)包括用户平面承载管理部件21。用户承载管理部件21与映射功能3进行通信，映射功能3包括：第一知识库31，具有用于处理从例如第一核心网络标签到第二核心网络业务类的映射、即用于从SAE/LTE承载到2G/3G承载的映射的信息；以及第二知识库，具有用于将2G/3G承载映射到SAE/LTE承载、例如从业务类到标签的映射的信息，将参照图10来举例说明。
应当注意，SAE/LTE承载通过AB-ID来识别，而2G/3G承载通过NSAPI(网络服务接入点标识符)来识别。因此，在切换或ISC时，将修改承载标识。应当注意，不会存在比可用NSAPI更多的AB-ID，因为NSAPI的数量受到更大限制。
因此，如果CP处理部件11接收到指明由于某种原因而应当执行ISC的请求，(它也可在MME本身产生)，则CP处理部件11向移动性管理部件12发送信息，移动性管理部件12又与用户平面承载管理部件21进行通信，用户平面承载管理部件21激活执行映射的映射功能3。将实际激活的承载或者至少它们的标识提供给CP处理部件11，CP处理部件11又将信息提供给将要向其进行切换的(目标)核心网络的核心网络节点。
图7是一种实施例的框图，其中映射功能部件3A在UPE节点10A中实现，即，MME功能性设置在独立节点(这里未示出)中。UPE10A还包括具有CP处理部件11A的第一通信部件1A，但是在这种情况下，可以不包括移动性管理部件，因为将它们提供用于单独提供的MME(未示出)。UPE 10A还包括具有UP承载管理部件21A的第二通信部件2A，并且如同前一实施例中那样，映射功能3A包括第一知识库31A和第二知识库32A。在其它方面，功能与以上所述相同。应当清楚地知道，节点10、10A支持从SAE/LTE到2G/3G或者从2G/3G到SAE/LTE的ISC。通常，切换或ISC由UE(未示出)发起，但是SAE/LTE还支持网络发起的切换。两种功能性均由所述节点支持。
图8示意示出另一种实现的框图，其中，包括映射功能的发明功能性设置在2G/3G节点、特别是SGSN或CGSN中。这通常不太有吸引力，因为已经存在与MME/UPE相对的、正在不断完善的传统SGSN/CGSN，但是仍然能够作为替代(或者作为补充)在SGSN或CGSN中提供功能性。因此，SGSN 10B(与先前实施例中的节点相似)包括具有CP处理部件11B和移动性管理部件12B的第一通信部件1B以及包括UP承载管理部件21B的第二通信部件2B，UP承载管理部件21B与映射功能3B进行通信、激活映射功能3B以及接收来自映射功能3B的信息。映射功能3B在这里仅示为映射功能，但是无疑应当清楚地知道，它通常还包括上述的第一和第二知识库，它们可通过任何适当方式进行组合或实现，并且最后成为独立映射控制功能(适用于每一实施例)。
图9是根据一种实现的信息知识库3的框图。如上所述，它包括第一知识库31和第二知识库32，它们由控制部件33控制，控制部件33在接收到来自UP承载管理部件的消息时确立是从第一知识库31还是从第二知识库32取信息。在这里，第一知识库31与AB-ID标识保存部件311进行通信，AB-ID标识保存部件311也可看作包含于知识库本身，以及第二知识库类似地与保存NSAPI的ID保存部件321进行通信，但是这个信息通常也可保存于知识库32本身。这可通过不同方式来实现，并且就映射而言还能够提供不同选项，以及映射本身当然可通过许多不同方式进行。
根据本发明，作为一个目的，该过程其中还必须保证分组流的可预测端对端行为。一般来说，它当移动终端在不同版本的3GPP***之间移动时并且当QoS的重新映射适用时是适用的。在R 99、即2G/3G中，QoS通过满足3GPP网络(3GPP包含2G/3G以及SAE/LTE)的不同部分的具体规定的一系列QoS参数来定义。一些参数适用于无线部分，而其它参数适用于相应(核心)网络。已经提出所谓的标签方法，并且就它为无线和核心网络QoS提供通用语言来说是有利的。
同时，这意味着，在不同版本的3GPP***之间移动时，需要QoS参数的重新映射。由于2G/3G QoS和标签的差别，QoS参数的一对一映射是不可能的。但是，终端用户感知不应当受此损害。
其中，图10示出标签与2G/3G(R99)QoS之间的映射规则的集合的一种示例，即它示出第一知识库的一种示例。该表旨在将标签L1-L8映射到R99 QoS，以及考虑例如高级特性、GBR/非GBR(即有保证比特率/非有保证比特率)、与具有给定优先级的实时业务和非实时业务有关的THB(业务处理行为)以及DSCP、因特网中的DiffServ码点等因素(以供IP分组的QoS处理)。可以看到，具有最高优先级、有保证比特率和实时业务优先级一的标签L1对应于业务类会话，但是具有最高优先级、非GBR和非实时业务优先级一的标签L2以及实时、GBR和实时业务优先级2的L3也被映射到业务类会话。将L4、L6和L7映射到交互业务类，而将L5映射到业务类流播(streaming)，以及将最佳努力的L8映射到背景业务类。(这就涉及一个特定映射建议。)将各个承载标识AB-ID(对于SAE/LTE)映射到NSAPI(2G/3G承载的标识)。
类似地，图11示出对于从2G/3G到SAE/LTE的ISC的业务类到标签映射的第二知识库32的示例。可以看到，将业务类会话映射到标签L3(或者在另一种实现中的L1)，将交互映射到标签L4，将流播映射到标签L5，根据业务处理优先级将交互映射到标签L6或标签L7，而将业务类背景映射到标签L8。当然还能够将会话业务类映射到L1或L2，将交互映射到标签L2或L3或L4，将背景映射到L7等。还能够提供不同选项，例如使用两组不同的表，但是在该情况下，必须通知UE将要使用哪个实际表，因为发明原理还基于移动终端或UE，所述移动终端包括对应映射功能，所述映射功能包含具有与核心网络节点相同内容的第一和第二知识库，其作用在于减少控制信令，并且仅必须使UE知晓实际激活的承载的标识、它本身在相应知识库中包含的其它信息。应当注意，一些参数在从SAE/LTE到2G/3G的映射时已过时，例如最大SDU大小、错误SDU(服务数据单元)的传递、残留BER(比特误差率)等。
图12是示出从2G/3G网络到SAE/LTE网络的ISC的过程的一种示例的序列图，其中具有分离的体系结构，即，MME相对于UPE/IASA单独设置。因此，假定UE与2G/3G附连，并且例如发现它例如由于SAE/LTE***中的更好无线覆盖而需要进行到SAE/LTE的切换。UPE/IASA还充当2G/3G接入的锚定。在这里，MME包括映射功能以及UE。因此，UE向MME发送包含P-TMSI和旧RAI(路由区域标识)的路由区域更新(RAU)请求，1。
使用P-TMSI和旧RAI，MME能够找到其中UE在旧(2G/3G)***中附连的SGSN。MME发送SGSN上下文请求，以便通知SGSN关于UE已经移出SGSN，并且请求UE的上下文、即MM上下文和PDP上下文，2。然后，SGSN向MME回送具有PDP上下文等的SGSN上下文响应，3。SGSN还向RAN发送指示它删除上下文的消息，5A，RAN用RAN删除接受消息响应，5B。使用MME中的映射功能，进行PDP上下文、即2G/3G网络中所用承载到SAE/LTE承载的映射，提供SAE/LTE承载的相关AB-id，4。然后，MME向演进节点B(eNB)发送包括AB-id、优选地还包括QCI、UL滤波器的演进RAN建立消息，6A，于是eNB返回演进RAN建立确认，6B。MME还发送具有GTP或者与UPE/IASA相似的AB-ID的更新承载请求，7A，(或者在GTP或相似协议用于SAE/LTE中的S5接口时具有TEID的PDP上下文请求——发明原理是适用的，而与实现哪一种协议无关)，UPE/IASA返回更新响应消息，7B。然后，MME向eNB发送更新隧道消息，以便指明eNB将用于到UPE/IASA的用户平面隧道的AB-ID(或者TEID)，8，并且MME还通过AB-ID和可能时还用QCI向UE发送RAU接受消息，指明活动的网络承载，9。因此，向UE提供与相应AB-ID有关的信息。由于UE已经进行(或者进行)到SAE/LTE网络上下文的内部映射(使用它自己的映射功能)，所以UE可使用所接收的AB-ID列表来了解哪些上下文应当被激活；其它PDP上下文可在本地删除，10。
图13是描述根据本发明、用于执行从SAE/LTE到2G/3G的ISC的一个过程的序列图，其中MME和UPE/IASA实现为独立实体。因此，假定UE与SAE/LTE附连，并且由于某种原因而确定例如由于2G/3G***中的更好无线覆盖或者由于任何其它适当原因而进行到2G/3G的切换。
UE向新SGSN发送包含P-TMSI和旧TA(跟踪区域)的RAU请求，1’。使用P-TMSI和旧TA，SGSN能够找到其中UE在SAE/LTE***中附连的MME，并且向MME发送SGSN上下文请求，以便获得UE的上下文、即MM上下文和UE承载上下文，2’。然后，MME执行从SAE/LTE承载到2G/3G承载的映射，3’。新承载通过与SAE/LTE侧的相应AB-id对应的相应NSAPI来识别，3’。MME向SGSN回送与承载上下文有关的信息，其中包含NSAPI以及可能时包括例如IMSI、PDP上下文、QoS、UL滤波器、UPE地址中的一个或多个，4’。然后，SGSN发起有关上下文的RAN建立，5A’，以及RAN用建立确认进行应答，5B’。SGSN还向UPE/IASA发送更新承载请求，以便为承载建立隧道。如果GTP用于S3接口，则它可以是PDP上下文，并且建立GTP隧道。但是，也可使用另外某种协议。在OTS的情况下，TEID指明RNC(无线网络控制器)中、否则SGSN中的隧道端点，6A’，且UPE/IASA用更新响应消息响应，6B’。然后，SGSN向UE发送RAU接受消息，通过提供活动的NSAPI来指明PDP上下文，7’。UE按照与MME中相同的预定义映射功能或者映射表、根据如上所述的AB-ID与NSAPI之间的预定义关联来执行或者已经执行SAE/LTE***的UE承载上下文到对应PDP上下文(或2G/3G承载)的内部映射。这意味着，UE可使用所接收的NSAPI列表来确立哪些上下文应当被激活，8’。应当清楚地知道，在图12或者图13中，在接收到RAU接受消息之前不必执行UE映射；这个过程可在发送第一RAU请求时或者之前、在接收到RAU接受或者在其之间的任何时间在UE中进行。
下面，简要论述用于在SAE/LTE与2G/3G之间映射上下文和QCI/QoS的算法。对于承载映射，特别是上行链路，UE已经安装了承载上下文和UL滤波器。UL滤波器指明如何将SDF(服务数据流)映射到承载。SAE/LTE承载通过UE承载上下文来表示，并且通过AB-ID来识别，而2G/3G承载通过PDP上下文来表示，通过NSAPI来识别。当UE进行例如从SAE/LTE到2G/3G的ISC时，它以预定义方式(根据映射功能)将UE承载上下文转换成PDP上下文，意味着UL滤波器仍然用于将某个SDF映射到网络侧也知晓的某个承载。通过那种方式，能够使UE和网络约定哪些承载用于特定SDF，以及哪些是它们的属性，而无需显式信令(explicit signalling)。
至于DL承载映射，可能存在对处理和映射DL的TFT(业务流模板)的特殊限制。在SAE/LTE中，QoS将由网络控制，这意味着，用于将DL分组流映射到ACGW中的承载的TFT不是UE已知的。当UE从SAE/LTE移动到其中QoS是UE控制的2G/3G时，UE可尝试向网络发送修改PDP上下文以更新承载。但是，由于TFT不是UE已知的，因为它从SAE/LTE接入始发，所以UE不能对它进行修改。根据本发明，这个问题可通过不同方式来解决，但是，发明原理根本不局限于以任何方式解决该问题；它只涉及不同的有利特定实现。
根据第一解决方案，可从ACGW向SAE/LTE提供消息，以便通知UE关于TFT；TFT仅将用于到2G/3G网络的ISC的情况。当首次激活承载时可发送这个信息。它也可在任何适当的后一阶段发送。
根据一种备选解决方案，只对UE引入限制，使得它不应当发送对最初在SAE/LTE中建立的承载的任何修改PDP上下文请求，它即使在UE与2G/3G连接时也阻止UE修改承载。在又一种实现中，可引入新的专用消息，它被从网络提供给2G/3G中的UE，以便通知UE关于TFT。该消息优选地仅在到2G/3G的ISC的情况下例如作为GTP-C(GPRS隧道协议-控制信令)消息发送。
应当清楚地知道，本发明并不局限于具体说明的实施例，而是可在所附权利要求书的范围之内通过多种方式改变。它特别是并不局限于用于2G/3G和SAE/LTE***，而是同样可对于其中使用不同承载技术的任何***实现，特别是例如在仅支持分组交换通信的***与支持分组交换以及电路交换通信的***之间。在其它方面，也可改变实现细节，不同的参数等可与相应参数等一起传送，主要的是映射功能设置在移动终端以及分组数据核心网络节点中，这些映射功能具有相同信息。UE所需的唯一信息是与实际上已经激活的承载的标识有关的信息。

Claims (38)

1.一种在第一核心网络中支持分组数据通信的分组数据核心网络节点，包括用于控制平面处理和移动性管理的第一通信部件和用于用户平面管理的第二通信部件以及通过第一无线网络与双模移动终端通信的部件，
其特征在于
它包括映射功能或者与其进行通信，所述映射功能用于在双模移动终端从所述第一核心网络到第二核心网络或者从所述第二核心网络到所述第一核心网络的切换时在所述第一核心网络中使用的第一无线承载与类型与所述第一无线承载的类型不同且用于所述第二核心网络的第二无线承载之间进行映射。
2.如权利要求1所述的分组数据核心网络节点，
其特征在于
所述第一通信部件适合在从第二核心网络节点接收到请求承载或承载上下文的控制消息时，经由或通过所述第二通信部件激活所述映射功能，以便使用在所述映射功能中所提供的映射知识库中的信息将所述第一核心无线网络中使用的第一承载映射到所述第二核心无线网络中使用的第二承载或者将所述第二核心无线网络中使用的第二承载映射到所述第一核心无线网络中使用的第一承载，即，在移动终端发起***间变更(ISC)或切换时激活所述映射部件。
3.如权利要求2所述的分组数据核心网络节点，
其特征在于
所述第一通信部件适合例如以与所映射第二承载相关的响应消息中的第二承载标识的形式来提供例如与实际上已经激活哪些第二承载有关的信息。
4.如权利要求1或2所述的分组数据核心网络节点，
其特征在于
所述第一通信部件适合经由或通过所述第二通信部件激活用于将所述第一核心无线网络中使用的第一承载映射到所述第二核心无线网络中使用的第二承载的所述映射功能，以便执行网络发起的承载切换或***间变更(ISC)。
5.如以上权利要求中的任一项所述的分组数据核心网络节点，
其特征在于
所述映射功能包括：第一知识库，用于保存承载映射信息以供第一承载到第二承载的映射；以及第二知识库，用于保存承载映射信息以供第二承载到第一承载的映射。
6.如以上权利要求中的任一项所述的分组数据核心网络节点，
其特征在于
它包括仅支持分组数据的通信的仅分组核心网络节点。
7.如权利要求6所述的分组数据核心网络节点，
其特征在于
它包括演进分组核心(EPC)中的节点。
8.如权利要求6所述的分组数据核心网络节点，
其特征在于
它包括WLAN核心网络节点或WiMAX核心网络节点。
9.如权利要求7所述的分组数据核心网络节点，
其特征在于
它包括适合工作于SAE/LTE网络的分组数据节点。
10.如权利要求9所述的分组数据核心网络节点，
其特征在于
它包括与用户平面实体(UPE)分离设置的移动性管理实体(MME)。
11.如权利要求9所述的分组数据核心网络节点，
其特征在于
它包括组合的移动性管理和用户平面实体(MME/UPE)节点。
12.如以上权利要求中的任一项所述的分组数据核心网络节点，
其特征在于
所述映射功能被设置在外部，但与所述分组数据核心网络节点进行通信。
13.如权利要求1-5中的任一项所述的分组数据核心网络节点，
其特征在于
它包括例如2G/3G网络或类似网络的分组数据支持节点。
14.如权利要求13所述的分组数据核心网络节点，
其特征在于
它包括SGSN或CGSN。
15.如权利要求14所述的分组数据核心网络节点，
其特征在于
它适合在从移动终端接收到包含***间变更的路由区域更新请求时激活所述映射功能。
16.如以上权利要求中的任一项所述的分组数据核心网络节点，
其特征在于
所述映射表是预定义的。
17.如权利要求9-12中的任一项所述的分组数据核心网络节点，
其特征在于
所述第一通信部件适合在首次激活承载时或者在后一阶段、例如在从例如SAE/LTE节点的仅分组网络节点接收到对ISC或切换的移动终端始发请求时或者在网络发起ISC或切换时，生成和发送包含与映射到所述承载的业务流有关的信息的消息。
18.如权利要求9-12中的任一项所述的分组数据核心网络节点，
其特征在于
所述第一通信部件适合生成并且向移动终端发送限制消息，用于限制所述移动终端发送对最初在例如SAE/LTE节点的仅分组核心网络节点中所建立的承载的修改PDP上下文请求。
19.如以上权利要求中的任一项所述的分组数据核心网络节点，
其特征在于
所述映射功能包括用于在SAE标签与2G/3G QoS或业务类之间进行映射的映射规则。
20.至少如权利要求5和19所述的分组数据核心网络节点，
其特征在于
所述第一知识库包括用于将标签映射到2G/3G QoS或业务类的映射规则，以及所述第二知识库包括用于将例如会话、交互、流播、背景或QoS的2G/3G业务类映射到标签的规则。
21.如权利要求19或20所述的分组数据核心网络节点，
其特征在于
所述映射规则适合还考虑业务处理优先级、高级特性、DSCP、有保证比特率(GBR)中的一个或多个。
22.一种双模移动终端，支持通过第一终端通信部件经由第一无线网络与第一分组数据核心网络节点的通信以及经由第二无线网络与第二核心网络中的第二核心网络节点的通信，
其特征在于
它包括映射功能，所述映射功能包括用于在用于第一网络通信的第一无线承载与用于第二网络通信的第二无线承载之间进行映射的映射规则，所述第一和第二无线承载属于不同类型。
23.如权利要求22所述的移动终端，
其特征在于
所述第一和/或第二通信部件适合在发起从所述第一核心网络到所述第二核心网络或者从所述第二核心网络到所述第一核心网络的切换或***间变更时或者之后激活所述映射功能。
24.如权利要求23所述的移动终端，
其特征在于
所述第一和/或第二通信部件适合在接收到来自核心网络节点的消息时检测从所述第一核心网络到所述第二核心网络或者从所述第二核心网络到所述第一核心网络的网络所发起切换的发起，并且激活所述映射功能以执行对应承载映射。
25.如权利要求22-24中的任一项所述的移动终端，
其特征在于
所述映射功能包括：第一知识库，保存用于将第一承载映射到第二承载的信息；以及第二知识库，保存用于将第二承载映射到第一承载的信息。
26.如权利要求25所述的移动终端，
其特征在于
所述第一和第二映射知识库分别包括第一和第二映射表，且所述第一映射表包括用于将SAE/LTE标签映射到2G/3G QoS或业务类的规则，所述第二映射表包括用于将2G/3G业务类或QoS映射到SAE/LTE标签的规则。
27.如权利要求22-26中的任一项所述的移动终端，
其特征在于
所述映射规则是预定义的。
28.如权利要求26-27中的任一项所述的移动终端，
其特征在于
所述映射规则适合还考虑与业务处理优先级、高级特性、DSCP、有保证比特率(GBR)相关的参数中的一个或多个参数。
29.如权利要求22-28中的任一项所述的移动终端，
其特征在于
所述映射功能包括映射控制部件，用于控制并激活所述映射知识库，并且用于在从核心网络节点接收到包含与新激活的承载的标识有关的信息的消息时，使用所述适当映射表中的内容来激活适当的上下文。
30.一种用于对支持与第一核心网络中的第一分组数据核心网络节点的通信以及与第二核心网络中的第二核心网络节点的通信的双移动终端执行切换或***间变更的方法，所述第一和第二核心网络分别实现属于不同类型的第一和第二无线承载，
其特征在于
它包括以下步骤：
-在第一或第二核心网络节点中确立应当进行从所述第一核心网络到所述第二核心网络或者从所述第二核心网络到所述第一核心网络的切换；
-激活已经进行所述确立的所述第一或第二核心网络节点中提供的映射功能；
-执行从其中将进行所述切换的所述第一或第二核心网络中使用的承载到将向其进行所述切换的所述第二或第一核心网络中的承载的映射；
-在将向其进行切换的所述第一或第二核心网络节点中识别所述所映射承载的哪些所映射承载被激活或者可被激活；
-为从其中将进行切换的所述第二或第一核心网络节点以及所述移动终端提供与所述所激活承载的标识有关的信息；
-完成所述切换，并且使用所述所映射承载。
31.如权利要求30所述的方法，
其特征在于
所述确立步骤包括：
-在第一核心网络节点、例如诸如MME或MME/UPE的EPC处理控制信令的节点中，从例如SGSN的第二核心网络节点接收例如PDP上下文请求的承载请求。
32.如权利要求30所述的方法，
其特征在于
所述确立步骤包括：
-在包括EPC节点的第一核心网络节点中发起切换。
33.如权利要求30所述的方法，
其特征在于
所述确立步骤包括：在例如EPC节点的第一核心网络节点中，从例如SGSN或CGSN的第二核心网络节点接收例如SGSN上下文响应的承载请求响应，以供从第二核心网络节点到第一核心网络节点的切换。
34.如权利要求30所述的方法，
其特征在于
所述确立步骤包括：
-在包括SGSN或CGSN等的第二核心网络节点中，从包括EPC节点的第一核心网络节点接收例如SGSN上下文请求的承载请求，以供所述第一核心网络节点到所述第二核心网络节点的切换。
35.如权利要求30-34中的任一项所述的方法，
其特征在于
对于从包括EPC节点的所述第一核心网络节点到例如包括SGSN或CGSN的所述第二核心网络节点的切换，所述方法包括：
-在所述映射步骤将第一承载映射到第二承载，
-从所述第一核心网络节点向所述第二核心网络节点提供响应消息，所述消息具有与活动第二核心网络承载相关的信息、如NSAPI以及例如IMSI、PDP上下文、QoS、UPE中一个或多个的关联参数，
-从所述第二核心网络节点向所述移动终端提供包含与活动承载有关的信息、例如活动NSAPI的更新响应消息。
36.如权利要求33或34所述的方法，
其特征在于
对于从例如包括SGSN或CGSN的第二核心网络节点到包括EPC节点的第一核心网络节点的切换，所述方法包括：
-在所述映射步骤将第二承载映射到第一承载，并且例如通过AB标识来识别所述第一承载，
-例如通过AB标识以及例如QCI、UL滤波器等关联参数向第一无线网络节点(eNB)提供包含与活动第一承载有关的信息：
-向所述移动终端提供包含与例如活动AB标识的活动承载标识有关的信息的路由区域接受消息。
37.如权利要求35所述的方法，
其特征在于
所述映射步骤包括：
-例如通过以下步骤将第一网络标签映射到2G/3G业务类：
-考虑高级特性、有保证比特率、实时/非实时优先级和Diffserv码点中的一个或多个。
38.如权利要求36所述的方法，
其特征在于
所述映射步骤包括：
-例如考虑业务处理优先级、高级特性和Diffserv码点中的一个或多个，将2G/3G业务类映射到例如SAE/LTE的第一网络标签。
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