CN1801959A - 移动通信***和控制其操作的方法以及用于该***的节点 - Google Patents
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Abstract
在移动通信***中,当在Iu接口上配置提供支持称为MBMS的高速数据通信的业务所需的连接时,消除与其它分组通信业务的竞争。作为SGSN与核心网10中无线网络控制器之间建立的逻辑连接,分开且彼此独立地设置用于现有分组通信业务的PS(分组交换处理)功能连接和用于提供高速数据通信的新MBMS业务的连接。这消除了PS业务与MBMS业务的不同业务之间的竞争,从而使执行这种不同类型业务的处理时能够不意识到相互的处理。此外,可以对各业务独立地执行连接的释放处理,从而消除SGSN中处理的复杂性。
Description
技术领域
本发明涉及一种移动通信***、控制其操作的方法以及用在该***中的节点,更具体地说,涉及核心网与无线网络控制器(RNC)之间接口上的信令连接的配置***,所述信令连接在移动通信***中提供支持称为MBMS(多媒体广播组播服务)的高速数据通信的广播或组播服务时是必不可少的。
背景技术
在3GPP(第三代合作项目)所制定的规范TS 25.331(非专利文件1)第5章的“提供给上层的RRC服务”中,定义了配置可用于W-CDMA(宽带CDMA)移动通信***中各种控制信号的传输控制的信令连接的技术。参考图7描述信令连接配置技术。
从图7可以看出,W-CDMA移动通信***包括含有交换网络的核心网(CN)10、无线网络控制器(RNC)22以及移动终端(UE)51。在核心网10和无线网络控制器22之间,设有逻辑连接111和121用于信令消息的传送,其中逻辑连接111称为CS Iu连接,它建立在配置核心网10的MSC(移动业务交换中心)11与无线网络控制器22之间,作用于与CS网络对应的CS域,CS网络具有用于语音通信的电路交换功能。
逻辑连接121称为PS Iu连接,它建立在配置核心网10的SGSN[在服务GPRS(通用分组无线电业务)支持节点]12与无线网络控制器22之间,作用于与具有分组交换功能的PS网络对应的PS域。无线网络控制器22管理无线电资源,控制图中未显示的节点B(无线电基站)等,典型的是切换控制设备。
建立在无线网络控制器22和移动终端51之间的是RRC(无线电资源连接)连接211,用于信令传送。RRC连接211对应于移动终端51中的RRC信令连接711。此RRC信令连接711与CS信令连接511一起被配置用于CS域611,而PS信令连接512用于PS域612。
由此,W-CDMA移动通信***可以在移动终端51中建立分别对应于CS域611和PS域612的信令连接511和512,这在非专利文件1中有定义。
具有此配置的W-CDMA移动通信***有时可以支持新业务,如MBMS(多媒体广播组播业务)。更具体地说,当称为MBMS的广播或组播业务支持高速度时,提供移动图像以及带声音信息的图像的大容量数据通信,W-CDMA移动通信***采用图8所示的配置。图8表示提供组播业务的情况。
在图8中,对与图7中相同的部件指定相同的参考标号。参考图8,其中表示了设在核心网10与移动终端51至53之间的RAN(无线接入网)21,RAN 21包括无线网络控制器(RNC)22和节点B 23。此处应指出,图7中仅示出无线网络控制器22,而省略了节点B 23。
在分发MBMS组播业务信息的MBMS覆盖区41内,同时存在预订MBMS业务的移动终端51和52以及未预订业务的移动终端53。组播是将相同的数据分发到多个指定的目标地址(移动终端)的业务。
在此情况中,在核心网10与无线网络控制器22之间用于信令传送的逻辑连接按照图9所示设置。如图9所示,当在移动终端51中建立CS域611的CS信令连接511和PS域612的PS信令连接512,并且移动终端51还尝试在当前状态下接收MBMS业务时,无需为送至移动终端51的MBMS业务执行另一个信令连接建立处理。更具体地说,因为分组通信中提供MBMS业务,所以MBMS信令连接可以视为包括在具有分组交换功能的PS域中,从而移动终端51可以使用PS Iu连接121,即已建立的逻辑连接。
由此,当移动终端中已经建立用于PS域的Iu连接时,SGSN 12不执行符合RANAP(无线接入网应用部分)协议的寻呼处理[识别移动终端所属的多个无线网络控制器区域(小区)之一的处理]。
相反,另一个未建立PS域的信令连接的移动终端52需要新的MBMS信令连接523,以便接收MBMS业务,因此请求SGSN 12执行寻呼处理。参考标号613表示移动终端52的PS域,参考标号712表示移动终端52的RRC信令连接。参考标号212表示移动终端52与无线网络控制器22之间的RRC连接,参考标号122表示核心网10与无线网络控制器22之间的MBMS Iu连接。
如参照图9所述,如果当W-CDMA移动通信***新近尝试支持MBMS业务时,移动终端51中建立用于PS域的PS信令连接512并且还在核心网10与无线网络控制器22之间建立PS Iu连接121的逻辑连接,则可以利用这个PS Iu连接121来执行MBMS信令。
但是,这样描述的信令连接被包括现有分组交换业务的PS业务和此新MBMS业务共享,这导致不同类型业务之间发生处理竞争的问题。具体地说,当在提供MBMS业务的同时产生常规分组业务(如接收分组数据)的建立请求时,因为PS信令连接已经建立,所以不执行寻呼处理,但是MBMS业务正在使用的信令连接也可用于建立分组业务的RAB(无线电接入承载)的处理。这很可能导致MBMS业务和分组通信业务之间的处理竞争。
还可能产生另一个问题,即核心网10的SGSN 12中处理的复杂性增加。具体地说,如果移动终端具有已建立的用于常规分组业务的PS信令连接,则利用此现有PS信令连接发送/接收消息,因为移动终端设计为PS域中只具有一个信令连接。因此,无需为MBMS业务建立新PS信令连接。但是,没有已建立的PS信令连接的移动终端需要新PS信令连接来接收可用于发送/接收MBMS消息的MBMS业务。这需要SGSN检查各个移动终端的PS信令建立状态,从而确定用于消息发送和接收的信令连接。此外,即使MBMS业务终止时,SGSN需要确定移动终端是否仍在接收常规分组业务,以便在必要时执行信令连接的释放处理。
因此,本发明的一个目的在于提供一种移动通信***,其中消除了现有分组通信业务与新MBMS业务之间竞争的发生,还提供控制该***操作的方法以及用在该***中的节点。
本发明的另一个目的是提供一种移动通信***,其中消除了SGSN中的处理复杂性,还提供控制该***操作的方法以及用在该***中的节点。
发明内容
根据本发明的一个实施例的移动通信***包括:核心网,其中包括具有用于分组数据通信的分组交换功能的节点;无线网络控制器;以及移动终端,其中在无线网络控制器与节点之间的接口上设置连接,所述移动通信***的特征在于,它包括连接设置装置,用于与分组数据通信所用连接分开地为比分组数据通信快的组播数据通信设置连接。
该移动通信***的特征在于,所述连接设置装置共同地对尝试接收组播数据通信业务的多个移动终端设置用于组播数据通信的连接,或者个别地对尝试接收组播数据通信业务的多个移动终端中每一个设置用于组播数据通信的连接。
根据本发明的一个实施例控制操作的方法是在移动通信***中控制操作的方法,所述移动通信***包括:核心网,其中包括具有用于分组数据通信的分组交换功能的节点;无线网络控制器;以及移动终端,其中在无线网络控制器与节点之间的接口上设置连接,所述方法的特征在于包括连接设置步骤,用于与分组数据通信所用连接分开地为比分组数据通信快的组播数据通信设置连接。
所述连接设置步骤的特征在于,所述连接设置步骤共同地对尝试接收组播数据通信业务的多个移动终端设置用于组播数据通信的连接,或个别地对尝试接收组播数据通信业务的多个移动终端中每一个设置用于组播数据通信的连接。
根据本发明的一个实施例的节点是移动通信***中的节点,所述移动通信***包括:核心网,其中包括具有用于分组数据通信的分组交换功能的节点;无线网络控制器;以及移动终端,其中在无线网络控制器与节点之间的接口上设置连接,所述移动通信***中的节点的特征在于包括连接设置装置,用于与分组数据通信所用连接分开地为比分组数据通信快的组播数据通信设置连接。
根据本发明的一个实施例的程序是用于使计算机执行操作以控制移动通信***中的节点的程序,所述移动通信***包括:核心网,其中包括具有用于分组数据通信的分组交换功能的节点;无线网络控制器;以及移动终端,其中在无线网络控制器与节点之间的接口上设置连接,所述程序的特征在于包括连接设置步骤,用于与分组数据通信所用连接分开地为比分组数据通信快的组播数据通信设置连接。
根据本发明,用于现有分组通信业务的PS(分组交换处理)功能信令连接和用于MBMS(广播/组播)业务以提供新的高速数据通信的MBMS连接分开且彼此独立地设置为核心网与无线网络控制器之间的逻辑连接。这消除了不同类型的业务(如PS业务与MBMS业务)之间的竞争,从而实现两种不同类型业务的成功处理,而不会意识到相互处理。此外,可以对各业务独立地执行连接的释放处理,消除SGSN的处理复杂性。
附图说明
图1是根据本发明一个实施例的示意框图;
图2是部分说明根据本发明一个实施例、“加入”MBMS组播业务的处理的序列图;
图3是说明根据本发明一个实施例的数据传送和“加入”MBMS组播业务的处理的序列图;
图4是说明图3所示的步骤C3的详细处理的序列图;
图5是根据本发明另一个实施例的示意框图;
图6是根据本发明再一个实施例的示意框图;
图7是说明常规技术实例的示意框图;
图8是MBMS组播业务的***示意图;以及
图9是说明图7所示配置中接收MBMS组播业务情况的示意图。
具体实施方式
下文将参考附图描述本发明的实施例。图1是说明根据本发明一个实施例的***配置的示意图,其中相同的参考标号分配给如图7至9所示的相同部件。从图1可见到,核心网(CN)10包括具有用于语音通信的电路交换功能的MSC 11(定义为CS域)和具有用于分组数据通信的分组交换功能的SGSN[在服务GPRS(通用分组无线电业务)支持节点]12(定义为PS域)。SGSN 12可用于现有分组业务以及先前描述的新MBMS业务(支持比分组业务更高速的数据通信的广播或组播通信业务),而移动终端51和52同样可用于这两种业务。
这些移动终端51和52存在于分发MBMS信息(参见图8)的覆盖区内,正在预订MBMS业务。
无线网络控制器(RNC)22管理无线电资源,控制作为无线电基站的节点B(未显示)等。在无线网络控制器22和各个移动终端51和52之间,分别设置RRC连接211和212。在移动终端51中,CS信令连接511和PS信令连接512已经建立,相应地作为逻辑连接,移动终端51的Cs Iu连接111和PS Iu连接121建立在核心网10和无线网络控制器22之间的Iu接口上。这使得移动终端51可以往返于MSC 11和SGSN 12发送/接收消息。
再者,在此实施例中,当移动终端51尝试接收MBMS业务时,PS Iu连接121不用作MBMS业务的逻辑连接,而是取代它,独立地建立专用于MBMS业务的MBMS Iu连接122。在移动终端51一端,PS信令连接512和MBMS信令连接513建立在PS域612。这使得移动终端51可以往返于SGSN 12发送/接收对于接收MBMS业务必需的消息。
此时,如果另一个移动终端52尝试接收同样的MBMS业务,则移动终端52共享针对移动终端51为MBMS业务已建立的MBMS Iu连接122的使用。当再一个移动终端尝试接收同样的MBMS业务时,此MBMS Iu连接122在这三个移动终端之间共用。移动终端52中所示的参考标号523表示MBMS信令连接。
多个移动终端共享的MBMS Iu连接122只处理有关MBMS业务的消息,它被设置为用于各PS域612和614的信令连接。
在MBMS组播业务中,执行如下处理。其中包括:所谓的“加入”处理,用于由移动终端通知网络它希望以组播方式接收数据(希望以组播方式接收业务或预订业务);“MBMS通知”处理,用于通知将要传送组播数据;MBMS数据的传送处理;“离开”处理,用于离开组播业务,等等。
接下来,参考图2至图4的序列图进一步详细描述本实施例中的整个操作。在此实施例中,完成移动终端51的“加入”处理,此后通知另一个移动终端52的“加入”请求。图2是说明“加入”处理操作的序列图,图3和图4是说明数据传递和“离开”处理操作的序列图。每个附图右端的矩形框中所描述的步骤表示在SGSN 12中执行的处理。图4是详细说明图3的序列中MBMS连接建立处理(步骤C3)的示意图。
首先,当通过电源的接通操作等触发时,移动终端51利用无线网络控制器22建立RRC连接(步骤A1)。然后,移动终端51告知SGSN12有关“加入”的信息。无线网络控制器22向SGSN 12发送连接建立请求以与之建立Iu连接。通过此处理,SGSN 12知道有来自移动终端51的MBMS数据接收请求(步骤A2)。
在步骤A2,利用消息“初始直接传递”建立信令连接,并在无线电通信上,它用于发送初始NAS消息(此消息在移动终端和核心网之间发送和接收)。此外,“SCCP”是“信令连接控制部分”的缩写,表示有效传递应用信号和信息的信号***,“CR”是“连接请求”的缩写,用于信令连接的设置请求,“CC”是“连接确认”的缩写,它是告知信令连接的设置已经执行的消息。
随后,SGSN 12执行鉴权和安全性处理,当确认该移动终端是获得授权的终端(步骤A3和A3′)时,则SGSN 12告知上层网关(GGSN)(未显示)移动终端51的“加入”信息,也告知移动终端51“加入”处理已经完成(步骤A4和A5)。当“加入”处理完成时,SGSN 12一次释放Iu连接,因为直到MBMS数据传输为止该连接并非必需的(步骤A6)。
在步骤A3中,“DT1”表示“数据表1”,它是用于向对方节点发送各种SCCP数据的消息(与用于鉴权等的请求或响应有关的信息)。
此时,当“加入”信息从具有自开机起就已建立的RRC连接(步骤A7)的移动终端52告知SGSN 12时,SGSN 12为移动终端52执行与为移动终端51所执行的相同的处理(步骤A8和A9),当确认移动终端52是获得授权的终端时,SGSN 12告知网关GGSN移动终端52的“加入”信息,还将“加入”处理的完成告知移动终端52(步骤A10和A11)。当“加入”处理完成时,SGSN 12一次释放Iu连接(步骤A12)。执行这种暂时连接释放是因为图3所示的“MBMS通知”处理并非始终在“加入”处理之后立即执行,因此直到“MBMS通知”处理执行,SGSN 12才有效地将资源分配给接收其它业务的用户。
在为各个移动终端执行的“加入”处理完成之后,执行“MBMS通知”处理,以通知预订MBMS业务的移动终端51和52将要传递MBMS数据(步骤C1和C2)。此时,从SGSN 12发到无线网络控制器22以发送“MBMS通知”到移动终端的请求消息以无连接方式发送,因为“加入”处理时Iu连接正在被释放。对无线网络控制器22的此请求消息只包含一个消息,但是对于接收同一MBMS业务的移动终端来说,此类请求消息可以利用指示接收同一MBMS业务的组的组号同时发送到多个移动终端。此处要注意,“UDT”是“单位数据”的缩写,它是用于以无连接方式发送数据的消息。
此组号是指示各类型的MBMS业务的标识号。此类标识号和对应的业务类型由***(提供MBMS业务的服务器)预先告知许多不确定的移动终端,而移动终端通过将所需业务类型所对应的标识号包含在“加入”信息中以将其发送到SGSN 12。这使SGSN 12可以根据“加入”信息中所含的标识号来识别要将哪种类型的MBMS业务提供给发送“加入”请求的移动终端。
接收到“MBMS通知”的移动终端51再次与无线网络控制器22建立RRC连接,以便接收MBMS业务(步骤B1),然后为了请求MBMS业务,无线网络控制器22以无连接的方式通知SGSN 12移动终端51已经接收到该消息(步骤B2)。接下来,当来自移动终端51的MBMS业务请求是同一个MBMS区41(参见图8)内存在的多个移动终端之中第一个时,SGSN 12请求无线网络控制器22建立Iu连接122(步骤B3和B3′)。此处理免除了每次访问MBMS业务都要建立Iu连接的需要,从而有效地减少消息量。此后,SGSN 12执行鉴权和安全性处理,当确认该移动终端51是获得授权的终端时,SGSN 12通知该移动终端51完成MBMS业务请求(步骤B4和B5)。
此时,在接收“MBMS通知”之后,还从已经建立RRC连接(步骤B6)的移动终端52将MBMS业务请求信息告知SGSN 12时,不向无线网络控制器22发送Iu连接建立请求,因为MBMS Iu连接已经建立(步骤B7和B8)。SGSN 12以对移动终端51相同的方式对移动终端52执行鉴权和安全性处理,当确认移动终端52是获得授权的终端时,SGSN 12通知移动终端52:MBMS业务请求已经完成(步骤B9和B10)。
因为Iu连接122在MBMS业务中被共享,所以MBMS RAB建立处理、MBMS数据传递以及在数据传递之后要执行的MBMS RAB释放处理都利用同一连接来执行(步骤C4、C4′、C5、C6和C6′)。
接下来,当MBMS数据接收不再需要时,执行“离开”处理,离开MBMS业务(步骤C7)。在此处理中,即使当“离开”处理只在移动终端52中完成时,也不需要执行Iu连接122的释放处理,因为移动终端51尚未执行“离开”处理(步骤C8)。当最后对接收MBMS业务的所有移动终端(移动终端51和52)都完成“离开”处理时,SGSN12释放与无线网络控制器22的Iu连接122,以终止MBMS组播业务(步骤C9和C9′)。
在步骤C9,“RLSD”表示“释放”,它用于释放信令连接和分配的资源;“RLC”表示“释放完成”,它用于通知释放完成。
因此,专用于MBMS业务的Iu连接122是分开且独立于PS Iu连接121设置的,以便消除MBMS业务与其它业务(分组数据通信)之间竞争的出现,从而使提供MBMS业务时意识不到其它业务的存在,特别是免除了检查其它业务的信令连接建立状态的需要。
再者,MBMS信令连接被设计为,它被多个预订MBMS业务的移动终端共享,这实现利用指示属于MBMS业务的用户的组号(TMGI:临时移动组标识)来传送消息,而无需使用各移动终端自己的标识号(IMSI:国际移动用户标识)来逐个传送消息。另外,一旦建立Iu连接122,直至所有接收同一MBMS业务的移动终端“离开”之后,才需要释放它,从而降低节点之间所传输的消息量。
图5是根据本发明另一个实施例的示意框图,其中与图1所示相同的组件被分配相同的参考标号。本实施例不同于图1所示实施例之处在于,在移动终端51建立的三种信令连接中,MBMS信令连接513不建在PS域612中,而建立在新设的MBMS域613中。
这意味着差别只在于移动终端中域的指定,在无线网络控制器22与移动终端之间建立RRC连接后从核心网10向无线网络控制器22发送消息时执行此操作,而其它操作与图2至图4所示的操作序列相同。在本实施例中,信令连接建立在各个不同的域,以便于移动终端中信令连接的管理。
具体地说,核心网10以如下方式根据域来管理不同的区域:对于CS域管理称为LA(本地区域)的区域内的移动终端位置,而对于PS域管理称为RA(路由选择区域)的区域内的移动终端位置。对于MBMS业务,MBMS信息的目标地址在称为MBMS区域的区域中进行管理,该区域不一定与PS域的RA区域是同一区域。例如,当现有PS信令连接和新的MBMS信令连接在同一PS域中管理,如图1所示时,这两个区域需要登记到一个域中,因为即使RA与PS域保持相同,也需要响应MBMS区域中的变化进行位置登记。
为了克服此情况,将域划分为PS域612和MBMS域613,如图5所示,从而实现域和管理区域的一一对应,以便于管理。
当SGSN 12中出现某种故障时,无线网络控制器22需要对RRC信令连接执行释放处理。本实施例要求将“RRC:信令连接释放”消息传送到每个域,但是前一个实施例只要求进行一次这种传送操作,因为没有划分域。
图6是根据本发明再一个实施例的示意框图,其中对如图1所示相同的组件分配相同的参考标号。在本实施例中,配置与图1的配置基本上一样,只是对应于每个移动终端,设置了用于MBMS信令连接的MBMS Iu连接122和123。这些Iu连接122和123的建立处理和释放处理是由SGSN 12以独立于各移动终端的方式执行的,而MBMS信令连接是与用于PS信令连接的PS Iu连接121分开设置的,因此可以消除SGSN中不同业务之间的竞争和处理复杂性。
在图6所示的实施例中,因为对各个移动终端建立不同的Iu连接,所以需要将同一消息发送到多个指定的移动终端,这可能导致在无线电通信中发送的多个消息所造成的拥塞,以及由于要处理节点间增加的消息量而对处理能力产生负面影响。但是在图1所示的实施例中,共同地对多个移动终端建立Iu连接,从而消除在无线电通信中传送的大量消息所造成的拥塞以及对节点间处理能力的负面影响。
此处应当指出,显然图5所示的实施例适用于图6所示的实施例。
当然,应该理解,上述实施例中的操作可以编程为操作程序,并存储在计算机(CPU)可读取的记录媒体中,计算机读取该记录媒体并依次执行操作程序,从而实现操作。
如上所述,根据本发明,用于MBMS业务的Iu连接是与PS Iu连接分开设置的,这样消除了MBMS业务与其它业务(分组数据通信)之间的竞争出现,从而使提供MBMS业务时可以意识不到其它业务,特别是免除了检查其它业务的信令连接建立状态的必要。
Claims (12)
1.一种移动通信***,它包括:
核心网,用于分组交换;和
无线网络控制器;该无线网络控制器向所述核心网发起信令连接的请求,以便设置与所述核心网的接口,
其中,如果所述请求与多媒体广播组播业务相关,所述核心网启动向所述无线网络控制器发出信令连接的请求,而不是从所述无线网络控制器获得请求。
2.如权利要求1所述的移动通信***,其特征在于,在多个移动终端中分享为所述多媒体广播组播业务启动的单个的信令连接,该多个移动终端接收共同的多媒体广播组播业务。
3.如权利要求2所述的移动通信***,其特征在于,用于所述多媒体广播组播业务的所述单个的信令连接和用于不是所述多媒体广播组播业务的分组服务的信令连接分开地发起。
4.如权利要求2所述的移动通信***,其特征在于,当用于所述多媒体广播组播业务的所述单个的信令连接被设置且其它移动终端请求接收所述多媒体广播组播业务时,所述其它移动终端通过利用所述单个的信令连接接收所述多媒体广播组播业务。
5.如权利要求4所述的移动通信***,其特征在于,所述核心网响应来自接收所述多媒体广播组播业务的最后一个移动终端的多媒体广播组播业务离开请求,释放用于所述多媒体广播组播业务的所述单个的信令连接。
6.如权利要求4所述的移动通信***,其特征在于,所述核心网响应来自所述多个移动终端中的每一个的多媒体广播组播业务离开请求,释放对应于所述移动终端的所述多媒体广播组播业务的信令连接。
7.一种在移动通信***中进行控制操作的方法,该移动通信***包括用于分组交换的核心网,和无线网络控制器;该无线网络控制器向所述核心网发出信令连接的请求,以便设置与所述核心网的接口,
所述方法包括下列步骤:
如果所述请求与多媒体广播组播业务相关,向所述无线网络控制器发起信令连接的请求,而不是从所述无线网络控制器获得请求。
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述步骤包括对要在多个移动终端中分享的所述多媒体广播组播业务发出的单个的信令连接进行设定,该多个移动终端接收共同的多媒体广播组播业务。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,所述步骤包括对用于所述多媒体广播组播业务的所述单个的信令连接进行设定,所述单个的信令连接将与不是所述多媒体广播组播业务的分组服务的信令连接分开地启动。
10.如权利要求8所述的方法,其特征在于,当用于所述多媒体广播组播业务的所述单个的信令连接被设置且其它移动终端请求接收所述多媒体广播组播业务时,所述其它移动终端通过利用所述单个的信令连接接收所述多媒体广播组播业务。
11.如权利要求10所述的方法,其特征在于,还包括:
响应来自接收所述多媒体广播组播业务的最后一个移动终端的多媒体广播组播业务离开请求,释放用于所述多媒体广播组播业务的所述单个的信令连接的步骤。
12.如权利要求10所述的方法,其特征在于,还包括:
响应来自所述多个移动终端中的每一个的多媒体广播组播业务离开请求,释放对应于所述移动终端的所述多媒体广播组播业务的信令连接的步骤。
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