CN101563948A - 涉及与通信网络中的移交有关的直接隧道的设备和方法 - Google Patents

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CN101563948A CNA2006800567152A CN200680056715A CN101563948A CN 101563948 A CN101563948 A CN 101563948A CN A2006800567152 A CNA2006800567152 A CN A2006800567152A CN 200680056715 A CN200680056715 A CN 200680056715A CN 101563948 A CN101563948 A CN 101563948A
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Abstract

本发明涉及一种分组数据支持节点(201)，其具有服务功能并支持通过至少第一无线电接入网络。它包括移动性管理装置和会话管理装置。它还包括检测装置，所述检测装置与所述移动性管理装置和所述会话管理装置进行通信，其适于检测或确定从第一或源无线电接入网络移交移动站的启动。会话管理装置适于保存关于对在网关分组数据支持节点与第一无线电接入网络之间的直接隧道功能的支持的信息。检测装置适于，在检测到从支持直接隧道(10)的第一模式的HO的启动时，激活以下过程的启动：重置直接隧道并且建立用于替换所述直接隧道(10)的两个隧道(10A，10B)，每一个隧道都在分组数据支持节点中具有相应的端点。

Description

涉及与通信网络中的移交有关的直接隧道的设备和方法
技术领域
本发明涉及在支持分组数据通信的通信网络中的移交。它尤其涉及分组数据支持核心网络节点以及与移动用户站的移交有关的方法。
背景技术
分组交换(PS)移交过程用来把具有一个或多个分组流的MS(移动站)从源小区移交到目标小区。源和目标小区可能位于相同的BSS(基站***)内，于是移交被称作BSS内HO，可能位于相同的SGSN(服务GPRS支持节点)内的不同BSS中，于是被称作SGSN内HO或可能属于不同的SGSN(SGSN间HO)，或可能位于实施不同无线电接入技术的不同***中，称作RAT(无线电接入类型)间/模式HO(SGSN内以及SGSN间)。
所有移交过程共同之处在于它们包括PS移交准备阶段和PS移交执行阶段。通常PS移交准备阶段包括以下步骤：在源无线电接入网络中决定请求针对MS的PS(分组交换)移交并且发送请求到与之相连接的SGSN(在SGSN间HO的情况下是旧的SGSN)，对于SGSN间HO而言把请求从旧的SGSN发送到新的SGSN，以便在命令MS移动到目标小区之前保留目标网络节点中的资源，根据HO的类型，其包含不同的过程。当移交准备阶段已经成功完成时，PS移交执行阶段随后进行。它尤其包括把分组从旧的SGSN拷贝并转发到相关的源无线电接入网络节点和新的目标无线电接入网络节点。在SGSN间HO的情况下，在移交过程结束时，用户平面地址被更新以使得SGSN将开始从GGSN接收分组。
在3GPP TS 43.129 v.6.9.0(2006-09)中论述了不同类型的PS移交过程。在此特别关注的是如以上所提及的IRAT PS移交过程，其会更为复杂，这是因为它们包括从一种无线电接入技术到另一种的移交。
3GPP TR 23.873 v.4.0.0提出了所谓的单一隧道法(one tunnelapproach)，其使SGSN的传输和控制功能分离。所提出的是所谓的SGSN控制器(cSGSN)(其执行SGSN的所有控制功能)和增强GGSN(网关GPRS支持节点)，被称作xGGSN，其执行SGSN和GGSN传输功能。它实现无线电接入网络与xGGSN之间的直接GTP(GPRS隧道协议)隧道，并且这意味着就所关心的PS域内的用户平面业务而言SGSN被绕过。然而单一隧道法仅适用于UTRAN/GERAN Iu模式，因此不适用于GERAN Gb接口。当所谓的直接或单一隧道法被实施时，SGSN为RAN(无线电接入网络)提供GGSN的用户平面地址和TEID(隧道端点标识符)，并且为GGSN提供RAN的用户平面地址和TEID。
单一隧道构思没有考虑到如3GPP TS 43.129中所说明的IRAT PS移交过程。这意味着，如果单一隧道构思被使用，则它会引起非常复杂的信令，这是因为根据3GPP TS 43.129下行链路有效负荷必须通过源SGSN而被路由。
3GPP TR 23.809针对该问题提出两种替代性解决方案。根据其中一种解决方案，对GGSN没有影响。对于从GERAN A/Gb模式到GERAN/UTRAN Iu模式的PS SGSN内移交，因为单一隧道法不能用在GERAN A/Gb模式中，所以在SGSN中总是使用两个隧道，这意味着SGSN能够复制和中继下行链路数据。对于从GERAN/UTRAN Iu模式到GERAN A/Gb模式的SGSN内PS移交，源RNC(无线电网络控制器)所接收的分组经由SGSN被转发到目标BSS(基站子***)。在移交过程结束时，用户平面地址被更新以使得SGSN将开始从GGSN接收分组。
对于从UTRAN/GERAN Iu模式到GERAN A/Gb模式的SGSN间PS移交，源RNC所接收的下行链路分组经由旧的和新的SGSN被转发到目标BSS。在移交过程结束时，用户平面地址被更新以使得SGSN将开始从GGSN接收分组。因此，在第一种情形中，为了实现双播(bicasting)，源RNC将把分组拷贝并转发到SGSN，在其中它们能够被转发到目标BSS，所述目标BSS将把分组转发到MS以确保在移交期间没有分组丢失或丢失很少的分组。这意味着SGSN将在上行链路上接收分组，所述分组实际上形成下行链路分组流的一部分。除有效载荷分组以及控制信令的不必要的发送之外，这会引起复杂的情形。在后一种情况下，对于SGSN间PS移交，为了实现双播，RNC必须把分组拷贝并转发到旧的SGSN，所述旧的SGSN将它们转发到新的SGSN以用于转发到目标BSS。在这种情况下，SGSN将接收实际上形成下行链路分组流一部分的上行链路分组，并且产生了对有效载荷分组和控制信令的大量不必要的发送。
根据其他解决方案，对于SGSN间移交，在移交准备期之后，新的SGSN在更新PDP上下文请求消息中向GGSN发送新的SGSN用户平面隧道信息，以便在新的SGSN与GGSN之间建立用户平面。GGSN然后存储SGSN隧道信息和源RNC/BSS隧道信息这二者。在接收到再定位命令之后，RNC将下行链路分组转发到GGSN并且GGSN将它们转发到新的SGSN。当PS移交准备阶段完成时，新的SGSN向GGSN通知：RNC/BSS隧道应该被除去。这意味着在Iu接口上需要相当大的信令容量，原因在于必须向源RNC通知所述转发。这引起SGSN控制平面上的不必要的负载。另外，GGSN在了解哪些分组实际上是上行链路(UL)分组以及哪些是下行链路(DL)分组方面将存在问题，这是因为UL和DL分组这二者都发送自相同的RNC，这引起可能的LI(合法拦截)和S-CDR(SGSN-呼叫细节记录)失配和故障。
总而言之，对于这两种解决方案，在Iu接口和核心网络上将会存在不必要的信令负载以及有效载荷。此外，难以区别上行链路和下行链路有效载荷分组。
发明内容
本发明的目的是提出针对移交(尤其是RAT间/模式移交)的解决方案，通过该解决方案，在仍保持低分组丢失的同时，就所关心的信令资源和业务资源这二者而言资源能够被节省。
特别地，本发明的目的是提出一种解决方案，通过该解决方案，从UTRAN/GERAN Iu模式到GERAN A/Gb模式(一般地说从支持无线电接入网络与网关分组数据支持节点之间的用户平面数据的直接或单一隧道的模式到不支持这种功能的模式(或到同样支持这种功能的模式))的RAT间/模式移交不产生不必要的控制信令或用户平面业务负载，并且不需要复杂的解决方案。特别地，本发明的目的是提供一种解决方案，通过该解决方案能够在不引入关于有效载荷分组是上行链路分组还是下行链路分组的混淆的情况下提供从支持有效载荷分组的直接隧道的模式到支持或不支持直接隧道的模式的RAT间模式移交，即通过这样的解决方案使得区别上行链路和下行链路有效载荷分组成为可能。本发明的目的还有提供一种解决方案，通过该解决方案能够避免在用户设备中两次接收同一个分组或者使这种情况减到最低程度。本发明的目的还有提供一种解决方案，其促进了在PS移交执行阶段期间分组的双播。
因此提供了分组数据支持核心网络节点(或简称分组数据支持节点)，其具有服务功能并且支持通过至少第一无线电接入网络的接入，其进一步包括移动性管理(handling)装置和会话管理装置。根据本发明，其适于检测移动用户站(所述移动用户站经由第一无线电接入网络通过接口而连接到分组数据支持核心网络节点，其使用绕过分组数据支持核心网络节点的、用户平面数据的直接隧道)到使用接口来与另一分组数据支持节点进行通信的第二无线电接入网络(与第一无线电接入网络相同，或者是另一个)的预期(intended)或已启动的移交，并且其还适于在检测到这样的移交启动时，启动对直接隧道的重置或特别地通过经由分组数据支持节点的两个隧道替换所述隧道。
本发明还提供了与将移动站或用户设备从第一旧的或源无线电接入网络移交到第二新的或目标无线电接入网络(在一些实施例中其可以与第一无线电接入网络相同)有关的方法，所述方法包括以下步骤：在管理包含在移动用户站的会话中的第一源无线电接入节点的分组数据支持节点中，检测或确定对启动移交的请求(例如再定位请求)是否涉及从处于支持或使用从所包含的网关分组数据支持节点到源第一无线电接入网络节点的直接隧道(即绕过分组数据支持节点)的模式下的第一源无线电接入网络到连接于相同的或不同的分组数据支持节点的第二目标无线电接入网络节点的移交，如果是，则激活对以下过程的启动：重置直接隧道并且建立用于替换所述直接隧道的两个隧道，所述两个隧道在所述分组数据支持节点中具有相应的端点。
本发明构思特别针对PS移交而实施。当在直接隧道已经被实施的情况下执行RAU时，本发明构思还适用于ISRAU(SGSN间路由区域更新)，其中有或者没有ISC(***间改变)。于是这是有利的，原因在于它允许将下行链路分组转发到新的SGSN并缓冲在新的SGSN中。
本发明的特别优点在于能够以容易的方式并且在不浪费信令资源的情况下执行RAT间移交。本发明的优点还有：能够在不浪费用户平面业务资源的情况下提供/准备RAT间移交。此外，本发明的优点在于提供了一种用于执行RAT间移交的改进解决方案，该解决方案是适用的且资源高效的，而与移交是否是从支持直接隧道构思的***或模式到支持直接隧道构思的***或模式进行的无关。本发明的优点还有：提供了一种解决方案，通过该解决方案能够避免接口和节点例如源无线电接入网络节点SGSN或GGSN被不必要地加载。本发明的优点还有：提供了RAT间移交过程，尤其是准备移交过程，其实现并促进了对上行链路和下行链路有效载荷分组的分离。本发明的优点还有：提供了针对RAT间移交的解决方案，其降低了移动站用户设备多次接收同一个分组的风险或使该风险最小化。本发明的优点还有：提供了一种解决方案，通过该解决方案能够在不向***引入复杂度的情况下将分组丢失或中断的风险降到最低。
附图说明
在下文中将参考附图，以非限制性方式对本发明进行更加充分的描述，在所述附图中：
图1是示意性地图示出用于IRAT SGSN内移交的现有技术解决方案的框图，
图1B示出与图1A中一样但是用于IRAT SGSN间移交的现有技术解决方案，
图1C示出用于IRAT SGSN间移交的不同的现有技术解决方案，
图2是示意性地图示出用于RAT间、SGSN间移交的本发明构思的一种实施方式的框图，
图3A是图示出在其中实施本发明构思的分组数据支持核心网络节点(这里是SGSN)的简单框图，
图3B是根据本发明的另一实施例的SGSN的简单框图，
图4是图示出根据本发明的用于IRAT SGSN内移交的过程的时序图，
图5是图示出根据本发明的IRAT SGSN间移交的时序图，
图6是描绘IRAT SGSN内移交的流程图，并且
图7是描绘根据本发明的IRAT SGSN间移交的示意性流程图。
具体实施方式
在本发明的特定实施例中，检测装置适于与所述移动性管理装置进行通信并且与所述会话管理装置进行通信(或包含于其中)。所述移动性管理装置适于确定通过第一(也称作旧的或源)无线电接入网络而被连接的移动站或用户设备到第二新的(目标)无线电接入网络的移交的启动。所述会话管理装置适于保存关于在通过第一无线电接入网络的连接上就用户业务或有效载荷而言对直接隧道的支持或使用的信息。所述检测装置适于在检测到会话(其中针对其实施了用户平面业务的直接隧道)中的移动用户站的移交启动时使用来自移动性管理装置和会话管理装置的信息来激活以下过程的启动：重置直接隧道以及建立用于替换所述隧道的两个隧道，所述两个隧道在分组数据支持节点中具有相应的端点。
确定移交的启动可以包括检测或确定在分组数据支持节点中接收到对再定位的请求。
在特定实施例中，检测装置包括激活装置或与之进行通信，适于启动通过两个隧道对直接隧道的所述替换。更特别地，检测装置或激活装置包括(就所述启动而言)消息生成装置，用于生成消息并发送消息到在待移交的移动站或用户设备会话中所包含的网关分组数据支持节点。所述消息特别地包括或包含(第一旧的)分组数据支持节点的标识信息。在优选实施方式中，消息生成装置适于生成具有分组数据支持节点的IP地址和用户平面TEID(隧道端点标识符)的更新PDP上下文请求消息。在有优势的实施例中，当完成移交准备时，分组数据支持节点被使能以或适于对用户平面业务(有效载荷)进行双播。这通过以两个隧道来替换单一隧道而以简单方式实现，所述两个隧道中一个隧道从网关分组数据支持节点到第一或旧的分组数据支持节点，一个隧道从分组数据支持节点(第一或旧的分组数据支持节点)到第一(源)或旧的无线电接入网络，尤其是到可以包括RNC(无线电网络控制器)的无线电接入节点。
本发明构思适用于所谓的SGSN内移交和SGSN间移交这二者。因此，分组数据支持节点适于在检测到去往由另一新的分组数据支持节点控制的目标无线电接入网络节点的移交的启动时，将下行链路用户平面业务或有效载荷双播到所述新的目标分组数据支持节点和旧的第一无线电接入节点。可替换地，对于SGSN内移交，它适于在检测到去往独自控制的新的目标无线电接入网络节点的移交的启动时，将下行链路用户平面或有效载荷业务双播到所述新的目标无线电接入网络节点和所述旧的无线电接入网络节点。
特别地，除了根据本发明构思的功能之外，分组数据支持节点包括SGSN(或CGSN)的功能，特别是执行SGSN的所有控制功能的所谓的SGSN控制器的功能。GGSN特别地包括执行SGSN和GGSN传输功能的所谓的增强GGSN的功能，以使得在无线电接入网络与第一GGSN之间实现直接GTP-U隧道。
所述移交特别是IRAT PS移交。它还可以是ISRAU或ISC(***间改变)。
分组数据支持节点特别地适于检测从Iu模式到Gb模式的移交，例如从UTRAN/GERAN Iu模式到GERAN A/Gb模式，或从WCDMA(宽带码分多址)到GSM(全球移动通信***)，(或ISRAU或ISC)。
本发明过程的激活步骤特别地包括：生成请求更新通信资源的消息；发送消息到会话中所包含的网关分组数据支持节点。
所述消息特别地包括更新PDP上下文请求，该请求包括分组数据支持节点的IP地址和用户平面隧道端点标识(TEID)。特别地所述方法进一步包括，在启动过程中，从网关分组数据支持节点向分组数据支持节点发送PDP上下文响应。
特别地，对于SGSN间移交，所述方法可以包括以下步骤：在接收到PDP上下文响应消息时：通过发送分组到第一旧的(源)无线电接入网络节点和第二新的分组数据支持节点来发送下行链路用户平面业务分组，以实现双播。
在另一个实施例中，对于SGSN内移交，所述方法可以包括以下步骤：为实现双播，并且在接收到PDP上下文响应消息时：发送下行链路用户平面业务分组到第一源无线电接入网络节点和第二目标无线电接入网络节点，从而在通过大体上不过度加载节点和资源的情况下以简单的方式提供双播。
特别地，第一或旧的分组数据支持节点包括SGSN或CGSN功能或相关分组数据支持节点的对应功能。
特别地，移交包括从UTRAN/GERAN Iu模式到GERAN A/Gb模式(例如从WCDMA到GSM)的RAT间/模式的移交。第一源无线电接入网络节点特别地包括具有类似功能的节点或RNC，并且第二或目标无线电接入网络节点包括例如BSC(基站控制器)。
(第一和/或第二)分组数据支持节点可以支持通过不同接入网络进行的双重接入(dual access)。可替换地，第一和/或第二分组数据支持节点仅支持单一接入。
图1A是描绘如在背景技术部分中所讨论的针对RAT间、SGSN内移交的现有技术解决方案的框图。假定在GGSN 20与RNC 30之间实施了直接隧道，即就有效载荷业务而言SGSN 10被绕过。为了执行移动站从RNC 30到BSC 40的移交，在RNC 30中从GGSN 20接收的分组(DLPL)(i.)，将被拷贝并被从RNC 30转发到SGSN 10(ii.)，这是因为在GGSN与SGSN之间不存在有效载荷隧道。SGSN 10于是将把分组转发到BSC40(iii.)。因此能够在执行阶段的开始期间进行从RNC 30和BSC 40双播(iv.)，如以上所论述的那样。如以上所论述的那样，SGSN 10在此将在上行链路上接收下行链路分组。
图1B是描绘遵循与图1A中相同原理但是用于SGSN间移交的解决方案的现有技术框图。在GGSN 20′与RNC 30′之间存在直接隧道，即在无线电接入网络与GGSN之间支持直接隧道构思，并且将要进行到处于其中不支持直接隧道构思的模式下的无线电接入网络的HO。在这种情况下，从GGSN 20′发送到RNC 30′的下行链路有效载荷(i′)被拷贝并转发到SGSN(旧的)101′(ii′)，该SGSN(旧的)101′将用户平面有效载荷分组(iii)转发到新的SGSN 102′，该新的SGSN 102′继而将分组转发到BSC 40′(ii′)。分组然后被从RNC 30′和BSC 40′进行双播(v′，v′)，即在执行阶段的开始时对下行链路有效载荷进行双播。与这样的解决方案相关联的缺点已经在背景技术部分中被论述：在此仅意在更加清楚地说明其运行。
根据另一现有技术解决方案(在图1C中示出)，在GGSN 20″与RNC301″之间也存在隧道。其意在示意性地说明到另一无线电接入网络(节点BSC 40″)(就其而言不支持直接隧道构思)的HO，这里是SGSN间移交。GGSN已经存储了SGSN隧道信息和源第一RNC隧道信息(即直接隧道)这二者。一旦移交已经被启动，并且RNC 30″已经接收到验证命令，RNC就将所接收的下行链路有效载荷分组(N-PDU)(ii″)转发回GGSN 20″(ii″)，该GGSN 20″将有效载荷分组转发(iii″)到新的或第二SGSN2 102″，该新的或第二SGSN2 102″将它们转发到目标或新的无线电接入网络控制节点，这里是BSC 40″(iv″)，其继而将分组发送到移动站，(v″)。这还通过RNC 30″来进行(v″)。有效载荷被双播。这样的解决方案的缺点也已经在背景技术部分中被论述。
图2是示意性地图示出用于IRAT、SGSN间移交的本发明构思的一种实施方式的框图。该图示出GGSN 10、第一或旧的SGSN 1 201、第二或新的SGSN 2 202、第一或源无线电接入网络节点RNC 3A(连接到第一或旧的SGSN 1)和第二无线电接入网络的无线电接入网络控制节点(这里是BSC 3B，连接到SGSN 2 202)。RNC 3A在此是支持通过GGSN与RNC之间的Iu-接口的直接隧道的UTRAN/GERAN的无线电接入网络节点。具有BSC 3B的第二无线电接入网络是通过不支持直接隧道的Gb-接口而连接到SGSN 2 202的GERAN。然而，很明显，如果就到第二无线电接入网络的连接而言支持直接隧道，则本发明构思适用并且同样具有吸引力，这是因为新的直接隧道将不会被建立直到之后的阶段(在完成移交后)。
在图2中，在GGSN 10与RNC 3A之间示出直接或单一隧道，因此其绕过SGSN 1201。
在移交已经被启动之前，直接隧道被用于将有效载荷从GGSN隧传(tunnel)到RNC 3A，0.，(在此仅讨论DL)。在该图中，短划线示出控制信令而实线指示有效载荷或用户平面业务。所示出的控制信令对应于根据本发明的扩展或修改的移交准备阶段的信令。当已经决定将MS 40从RNC 3A移交到另一无线电接入网络的BSC 3B时，RNC 3A通过Iu接口向SGSN 1 201(也称作旧的或第一SGSN)发送指示需要再定位的消息(1.)。SGSN 1 201将再定位请求转发到SGSN 2 202，(2.)(通过Gb接口)，SGSN 2 202向目标无线电接入网络节点(这里是BSC3B)发送PS移交请求(通过Gb接口)(3.)。在目标基站子***中已经进行了对无线电资源的保留之后，根据常规程序，BSC 3B向新的或第二SGSN 2 202发送移交请求确认消息(4.)。SGSN 2 202与BSC 3B之间的通信通过Gb接口来进行。SGSN 2 202(新的SGSN)向第一(旧的)SGSN 1 201发送转发再定位响应消息，(5.)。根据本发明，旧的SGSN1 201然后通过Gn接口向GGSN 10发送更新PDP上下文请求，该请求包含SGSN 1 201的IP地址和用户平面TEID，(6.)。GGSN 10然后以更新PDP上下文响应对SGSN 1 201进行响应，(7.)。然后，GGSN 10与RNC3A之间的直接隧道将被“重置”并且被替换为GGSN 10与SGSN 1 201之间的第一隧道10A和SGSN 1 201与RNC 3A之间的第二隧道10B。出于双播的目的，在执行阶段开始时，通过隧道10A将下行链路有效载荷从GGSN 10发送到SGSN 1 201，(8.)。然后通过隧道10B将有效载荷从SGSN 1 201发送到RNC 3A，(9.)，并且还通过隧道(未示出)将其从SGSN 1 201发送到SGSN 2 202，(10.)，从那里将有效载荷转发(11.)到BSC 3B(因为在GERAN Gb模式下无法实施直接隧道)。然后分别从RNC 3A和BSC 3B将下行链路有效载荷双播到MS 40，(12.)。
该运行类似于SGSN内移交，不同在于不涉及SGSN 2，即第二或新的SGSN。
图3A示出根据本发明构思的SGSN 20的第一实施方式的非常简化的框图。出于简明的原因，仅仅SGSN中受本发明构思的运行影响或与之相关的那些部分被示出，但是应该清楚的是在其他方面SGSN或分组数据支持节点相当于任何传统的分组数据支持节点。采用传统的方式，SGSN 20包括移动性管理装置21和会话管理装置22。在此不对它们进行更多描述，因为它们以传统方式进行操作。根据本发明，SGSN 20被提供有检测功能，在此被图示实现为与移动性管理装置21进行通信的检测装置23，从移动性管理装置21处它们取得或被提供有PS移交已经或将被启动的信息(Ia)。会话管理装置22产生以下信息，所述信息关于就移动站的会话而言从GGSN(未示出)到新的接入网络的直接隧道是否被支持和使用。该信息被提供给检测装置23或者由检测装置23来取得，(Ib)。使用从移动性管理装置21和会话管理装置22提供的信息，检测装置23因此能够确定：将进行从通过支持直接隧道构思的接口连接的或处于支持直接隧道构思的模式下的无线电接入网络到通过接口(支持或不支持直接隧道构思)连接的或处于模式(支持或不支持直接隧道构思)下的无线电接入网络的移交。SGSN 20然后激活消息生成启动装置24，(II)，其提供消息的生成，所述消息包括SGSN 20的用户平面隧道端点标识符(III)。采用传统的方式，更新PDP上下文可以被生成并且发送到GGSN(IV)，GGSN返回更新PDP上下文响应到SGSN 20，(V)。
图3B是与图3A类似的SGSN 201的图，不同在于检测装置23和消息生成启动装置24是通过公共的检测和消息生成启动装置234来提供的，如上所述，装置234使用来自移动性管理装置211和会话管理装置221的信息，(Ia′，Ib′)来启动更新PDP上下文消息的生成，所述更新PDP上下文消息具有SGSN用户平面TEID和IP地址。具有TEID、IP地址的更新PDP上下文请求消息被发送(IV′)到GGSN 101，其以更新PDP上下文响应进行响应(V′)。很明显的是，上文就提供关于从处于支持或使用直接隧道的模式下的无线电接入网络到(例如在不支持直接隧道的模式下连接的)另一无线电接入网络的预期移交的信息而言所描述的用于启动对更新PDP上下文消息的生成的功能能够以许多不同的方式来进行，图3A、3B仅仅例示了两个特定实施例。
检测和/或消息生成启动装置还能够被提供在会话管理装置中或者作为会话管理装置的功能来提供。
图4是图示出用于MS的RAT间、SGSN内PS移交的创造性过程的时序图。假定做出了将MS从源RNC移交到目标BSC(即从UTRAN/GERAN Iu模式到GERAN A/Gb模式)的移交决定，1。上行链路和下行链路用户数据经由GGSN与源RNC之间的直接隧道(GTP-U隧道)而流动。RNC然后向SGSN发送需要再定位消息，2。它尤其包括目标ID，所述目标ID包含MS目标位置的标识。SGSN根据目标位置标识符确定移交的类型是RAT间/模式移交并且向目标BSC发送PS移交请求，3。采用传统的方式，在目标BSS(BSC)中进行对无线电资源的保留，4，并且目标BSS(BSC)还以传统的方式创建目标BSS到源BSS透明容器，5。目标BSC然后向SGSN发送PS移交请求和确认消息，6。如以上所论述的那样，例如参考图3A、3B，在SGSN中或者由SGSN来确定其是否是从已经使用到GGSN的直接隧道的模式的移交。在确定HO将被启动或者已经被启动之后的任意时间，例如在接收到再定位请求消息时，更新PDP上下文请求被生成，该请求包含关于SGSN的用户平面TEID的信息，其然后被发送到GGSN，7。GGSN利用更新PDP上下文响应来对SGSN进行响应。在一些实施例中SGSN可能需要利用SGSN用户平面TEID和IP地址来更新源无线电接入节点(9.，10.)，(用短划线来指示，因为其并不总是必需的)。于是，对于下行链路用户平面业务，能够在确保下行链路有效载荷将穿过SGSN的同时实施双播。这提供了用于通过Gn双播DL PL分组的简单方式。
图5示出与图4类似但是用于RAT间、SGSN间PS移交的时序图。根据测量结果和RAN拓扑的知识，源RNC决定启动指向GERAN A/Gb模式的RAT间/模式PS移交。在这一点上，上行链路和下行链路用户数据这二者经由源RNC与GGSN之间的直接隧道而流动，1′。源RNC向旧的SGSN发送具有目标ID的需要再定位消息，所述目标ID包含目标小区的标识，2′。旧的SGSN根据目标小区标识符确定移交的类型是RAT间/模式移交，并且因为它是SGSN间PS移交，所以启动PS移交资源再定位过程并且在传统的消息中向新的SGSN发送转发再定位请求，所述转发再定位请求尤其具有IMSI(国际移动用户标识)、隧道端点标识符控制平面、PDP上下文、BSS容器中的源BSS到目标BSS透明容器等，3′。而且采用传统方式，新的SGSN生成例如在3GPP TS 43.129v.6.9.0，5.3.2.1节中所描述的PS HO消息，向目标BSC发送PS移交请求，4′。目标BSS然后创建到源BSS透明容器的目标BSS，同样采用传统方式，6′。目标BSS向新的SGSN发送PS移交请求确认消息，7′，并且新的SGSN向旧的SGSN发送转发再定位响应8′。当在旧的SGSN中实施单一隧道或直接隧道构思时，于是应该利用旧的SGSN用户平面TEID和IP地址来更新GGSN，如参考图3A、3B所描述的那样。更新PDP上下文请求消息因此被生成并且发送到GGSN，9′，GGSN然后返回更新PDP上下文响应10′。在一些实施例中SGSN可能需要利用SGSN用户平面TEID和IP地址来更新源无线电接入节点(11′.，12′.)，(用短划线来指示，因为其并不总是必需的)。之后，旧的SGSN决定继续进行移交并且准备阶段完成，执行阶段随后进行。这确保下行链路有效载荷将穿过旧的SGSN，这使得可以以简单方式通过Gn对分组进行广播。
很明显的是，依赖于例如RNC的实施方式，步骤9.、10.(图4)和11′.、12′.(图5)并不总是必须的。除此之外，对于ISRAU而言，这些步骤从来都不需要。以下将参考图6的流程图在概念上对用于RAT间、SGSN内HO的过程步骤进行描述。在第一或旧的SGSN中，确定是否检测到移交准备的启动，100。然后，并且如果检测到，则确定第一或旧的SGSN和第一无线电接入网络连接模式或接口就所讨论的MS而言是否支持或更确切地说使用直接隧道通信，101。如果否，则以传统方式完成移交准备阶段并且其继续进行移交执行过程，101A。然而如果实施了直接隧道构思，例如如果确定了其是Iu模式到Gb/A模式移交，则更新PDP上下文请求的生成被触发，该请求应该包括第一或旧的SGSN的IP地址和用户平面TEID，102。具有TEID、IP地址的更新PDP上下文请求被发送到GGSN，103，并且在GGSN中接收到来自GGSN的更新PDP上下文响应，104，(可能具有RAB更新，如参考图4所论述的那样)，这是准备阶段的结束。然后能够继续进行执行阶段，并且SGSN TEID、IP地址将被用于在第一隧道中将下行链路有效载荷分组从GGSN隧传到SGSN，并且在第二隧道中将其从SGSN隧传到第一或旧的无线电接入网络节点。因此能够在执行阶段的第一部分中以优化的方式来对下行链路有效载荷分组进行双播。
图7是与图6类似但是用于RAT间、SGSN间移交的流程图。因此，确定是否已经检测到第一或旧的SGSN中的移交准备的启动，200。如果是，则确定其是否是SGSN间移交，201。很明显的是，该流程图意在以清楚且基本的方式来描述步骤。如果其不是SGSN间移交，201A，则继续进行图6的101。如果其是SGSN间移交，则确定第一或旧的SGSN和RAN节点是否支持或更确切地说使用到GGSN的直接隧道，202。如果否，则移交准备阶段完成并且其继续以传统方式进行移交执行阶段，202A。如果是，则在第一SGSN中触发对具有SGSN TEID、IP地址(用户平面)的更新PDP上下文请求消息的生成，203，并且所生成的更新PDP上下文请求被发送到GGSN，204，其提供了响应并且将该响应发送到第一或旧的SGSN，205。参考图6，这实际上是移交准备过程的结束，之后它继续进行执行阶段。第一或旧的SGSN TEID、IP地址(UP)被用来实现在第一隧道中将下行链路分组从GGSN隧传到旧的SGSN，并且在第二隧道将其从旧的SGSN隧传到RNC。(RAB更新可能被发送，如以上所论述的那样)。
本发明对于PS移交是特别有利的，但是也用于例如SGSN间RAU(ISRAU)过程，例如从Utran到Geran或从Geran Iu模式到Geran Gb模式，ISRAU过程例如在3GPP TS 23.060中被描述。
当如以上所论述的那样从使用直接隧道的连接(例如从RWC)移交到BSC(或另一RNC)时，通过重置和替换所述直接隧道，可以将分组转发到新的SGSN并且将分组缓冲在新的SGSN中(如果直接隧道被使用，则这将会是不可能的)。通常本发明涉及在直接隧道在移交或RAU或***间改变之前被使用的情况下SGSN(旧的或第一，如果存在着SGSN的改变)中的转发。
很显然，本发明在其他方面也不局限于明确说明的实施例，而是能够在所附权利要求的范围内以多种方式改变。

Claims (22)

1.一种分组数据支持核心网络节点(20；201)，具有服务功能并支持通过至少第一无线电接入网络的接入并且包括移动性管理装置(21；211)和会话管理装置(22；211)，其特征在于
它适于检测经由第一无线电接入网络通过接口而连接到分组数据支持核心网络节点(20；201)的移动用户站(40)-其使用绕过分组数据支持核心网络节点(20；201)的用户平面数据的直接隧道(10)-到使用接口来与所述分组数据支持核心网络节点(20；201)或另一分组数据支持节点(202)进行通信的第一或第二无线电接入网络的预期或已启动的移交，并且它还适于在检测到这样的移交启动时，启动对直接隧道(10)的重置或替换。
2.根据权利要求1所述的分组数据核心网络节点，其特征在于
它包括适于与所述移动性管理装置(21；211)和所述会话管理装置(22；221)进行通信的检测装置(23；234)，
所述移动性管理装置(21；211)适于确定从第一源无线电接入网络到第一或到第二目标无线电接入网络的移动用户站会话的移交的启动，所述会话管理(22；221)装置适于保存关于在通过第一无线电接入的连接上就有效载荷而言对网关分组数据支持节点(10)之间的直接隧道功能的支持的信息，并且所述检测装置(23；234)适于使用来自移动性管理装置(21；211)和会话管理装置(22；221)的信息，在检测到会话中的移动用户站的移交启动时激活以下过程的启动：重置直接隧道(10)并且建立两个隧道(10A、10B)，其中每个隧道在分组数据支持节点(20；201)具有相应的端点并且替换所述直接隧道，其中对于所述会话实施了用户平面业务的直接隧道。
3.根据权利要求2所述的分组数据支持节点，其特征在于
所述检测装置(23；234)包括激活装置(24；234)或与激活装置(24；234)进行通信，所述激活装置适于启动通过两个隧道(10A，10B)对直接隧道(10)的所述替换。
4.根据权利要求3所述的分组数据支持节点，其特征在于
所述激活装置包括消息生成装置(24；234)，用于通过生成消息并发送消息到在会话中所包含的网关分组数据支持节点(10)来执行所述启动。
5.根据权利要求4所述的分组数据支持节点，其特征在于
所述消息包括用于用户平面业务通信的分组数据支持节点(20；201)的标识信息。
6.根据权利要求5所述的分组数据支持节点，其特征在于
消息生成装置(24；234)适于生成具有分组数据支持节点(20；201)的IP地址和用户平面TEID(隧道端点标识符)的更新PDP上下文请求消息，并且适于在移交准备阶段中将所述更新PDP上下文请求消息发送到网关分组数据支持节点(10)。
7.根据先前权利要求中任何一项所述的分组数据支持节点(20；201)，其特征在于
分组数据支持节点被使能以并且适于在后续的移交执行阶段期间对用户平面有效载荷业务进行双播。
8.根据先前权利要求中任何一项所述的分组数据支持节点，其特征在于
它适于检测到另一第二或新的分组数据支持节点(202)的预期或已启动的移交，即RAT间、SGSN间移交。
9.根据权利要求8所述的分组数据支持节点，其特征在于
它适于，在替换了直接隧道之后，向所述新的第二分组数据支持节点(202)和旧的第一无线电接入网络节点(3A)双播下行链路用户平面业务有效载荷。
10.根据权利要求1-7中任何一项所述的分组数据支持节点，其特征在于
它适于检测预期或已启动的RAT间、SGSN内移交。
11.根据权利要求10所述的分组数据支持节点，其特征在于
它适于，当在替换直接隧道(10)之后存在着包含从第一无线电接入网络到第二无线电接入网络的改变的移交时，将下行链路用户平面有效载荷业务双播到所述新的第二目标无线电接入网络节点(3B)和所述旧的第一无线电接入网络节点(3A)。
12.根据先前权利要求中任何一项所述的分组数据支持节点，其特征在于
它包括SGSN(或CGSN)的功能。
13.根据权利要求1-12中任何一项所述的分组数据支持节点，其特征在于
它适于检测从Iu模式到Gb模式的PS移交，例如从UTRAN/GERANIu模式到GERAN A/Gb模式，或从WCDMA到GSM，或ISRAU或ISC。
14.一种涉及从第一源无线电接入网络移交移动用户站的方法，其特征在于
它包括以下步骤：
-在管理包含在移动用户站的会话中的第一源无线电接入节点的分组数据支持节点中，检测或确定移交请求是否是从处于支持和使用从网关分组数据支持节点到源第一无线电接入网络节点的直接隧道的模式下的第一源无线电接入网络的移交，
如果是：
-则激活以下过程的启动：重置直接隧道并且建立用于替换所述直接隧道的两个隧道，所述两个隧道在分组数据支持节点中具有相应的端点。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于
所述激活步骤包括：
-生成请求更新通信资源的消息，
-向包含在会话中的网关分组数据支持节点发送所述消息。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于
所述消息包括更新PDP上下文请求，所述更新PDP上下文请求包括分组数据支持节点的用户平面隧道端点标识(TEID)。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于
所述启动过程进一步包括：
-从网关分组数据支持节点向分组数据支持节点发送更新PDP上下文响应。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于
它包括以下步骤：对于到由另一新的分组数据支持节点所管理的或者通过第二接口连接到另一新的分组数据支持节点的第二目标无线电接入网络节点的移交，在接收到PDP上下文响应消息时：
-出于双播的目的，将下行链路用户平面业务分组发送到第一源无线电接入网络节点和所述另一新的分组数据支持节点。
19.根据权利要求17所述的方法，其特征在于
它包括以下步骤：对于到由所述第一分组数据支持节点所管理的或者通过第二接口连接到所述第一分组数据支持节点的第二新的无线电接入网络节点的移交，在接收到PDP上下文响应消息时：
-出于双播的目的，将下行链路用户平面业务分组发送到第一源无线电接入网络节点和第二目标无线电接入网络节点。
20.根据权利要求13-19中任何一项所述的方法，其特征在于
分组数据支持节点包括SGSN。
21.根据权利要求13-20中任何一项所述的方法，其特征在于
移交包括从UTRAN/GERAN Iu模式到GERAN A/Gb模式的RAT间/模式移交，例如从WCDMA到GSM或ISRAU和/或ISC。
22.根据权利要求13-21中任何一项所述的方法，其特征在于
第一源无线电接入网络节点包括RNC/BSS，并且第二目标无线电接入网络节点包括BSC或RNC。
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