專利名稱：一種提高無線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)資源利用率的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種提高無線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)資源利用率的方法。
背景技術(shù)：
在典型的WCDMA(Wideband Code Division Multiple Aceess，寬帶碼分多址)網(wǎng)絡(luò)中，分組域用戶面數(shù)據(jù)需要經(jīng)過NODEB(基站)-RNC(無線網(wǎng)絡(luò)控制器)-SGSN(服務(wù)GPRS支持節(jié)點)-GGSN(網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點)后從Gi接口才能進入Internet網(wǎng)，尤其是在SGSN和GGSN不是就近放置的情況下，普通的internet業(yè)務(wù)增加了對SGSN-GGSN間傳輸資源和GGSN資源的浪費。
如圖1所示是典型的WCDMA分組域用戶面網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖，其中終端MS(移動終端)的數(shù)據(jù)包將經(jīng)過NODEB、RNC、SGSN、GGSN最后從Gi接口被發(fā)送到Internet或VPN(虛擬私有網(wǎng))網(wǎng)絡(luò)。相反方向也一樣，由VPN或Internet的數(shù)據(jù)包需要經(jīng)過GGSN、SGSN、RNC、NODEB發(fā)送到用戶終端MS。
下面將結(jié)合不同組網(wǎng)情況，分析現(xiàn)有的數(shù)據(jù)包傳輸過程中存在的缺點。
WCDMA分組網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時需要承載在傳輸網(wǎng)絡(luò)上，通常有兩種方法一種是直接承載在Internet骨干網(wǎng)上，這種方法的好處是可以復(fù)用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源，缺點是因為Internet骨干網(wǎng)同時還承載了寬帶接入等其他Internet業(yè)務(wù)，WCDMA網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姆纸M數(shù)據(jù)包可能會受到其他業(yè)務(wù)的干擾；另一種方法是為WCDMA分組網(wǎng)絡(luò)建設(shè)專網(wǎng)承載，此時WCDMA網(wǎng)絡(luò)中的分組數(shù)據(jù)將不會被其他網(wǎng)絡(luò)干擾，但存在承載建設(shè)成本高的問題。
WCDMA分組網(wǎng)絡(luò)從整個IP網(wǎng)絡(luò)的角度看是一個無線寬帶接入網(wǎng)，其接入點在GGSN外側(cè)的Gi接口，WCDMA分組網(wǎng)絡(luò)最終從Gi接口接入到業(yè)務(wù)網(wǎng)中；其基本的接入方向有兩個，一個是接入Internet，此時為用戶提供的就是普通的上網(wǎng)業(yè)務(wù)；一個是接入VPN專網(wǎng)，此時一般是為商業(yè)客戶提供服務(wù)，商業(yè)客戶需要通過WCDMA分組網(wǎng)絡(luò)接入到其公司內(nèi)部的VPN專網(wǎng)中。在提供用戶接入VPN專網(wǎng)服務(wù)時，一般要求WCDMA分組網(wǎng)絡(luò)提供較好的服務(wù)質(zhì)量保證，這也間接對WCDMA分組網(wǎng)絡(luò)的承載網(wǎng)提出了要求。
首先，如圖2所示，當(dāng)WCDMA分組網(wǎng)絡(luò)承載在Internet骨干網(wǎng)上時，SGSN和GGSN不是就近連接，他們之間需要經(jīng)過Internet骨干網(wǎng)互連，這就導(dǎo)致了發(fā)送到Internet的數(shù)據(jù)包兩次經(jīng)過Internet骨干網(wǎng)，因而浪費了大量網(wǎng)絡(luò)資源。同時，由于到達VPN的流量和到達Internet的流量在經(jīng)過SGSN/GGSN間的Internet骨干網(wǎng)時路徑相同，使得到VPN的流量受到經(jīng)過internet骨干網(wǎng)其他流量的干擾。
在另外一種典型的組網(wǎng)環(huán)境下，WCDMA分組網(wǎng)絡(luò)承載在承載專網(wǎng)上，此時SGSN/GGSN間的流量全部經(jīng)過專網(wǎng)，如圖3所示，則不僅浪費了專網(wǎng)的資源、在承載專網(wǎng)中，也使得到internet流量和到VPN流量無法避免相互干擾。
另外一種優(yōu)化的承載網(wǎng)建設(shè)方法是使SGSN/GGSN的流量分為兩個部分，一部分(VPN專網(wǎng)訪問業(yè)務(wù))經(jīng)過承載專網(wǎng)傳輸，另一部分(Internet訪問業(yè)務(wù))經(jīng)過Internet骨干網(wǎng)傳輸。如圖4所示，此時可以避免Internet流量和到VPN流量相互干擾，但因為SGSN/GGSN為達到把流量分流的目的必須同時接入兩個網(wǎng)絡(luò)，并規(guī)劃兩個網(wǎng)絡(luò)的流量規(guī)模，這需要規(guī)劃額外的IP地址和開發(fā)專門的功能才能支持，從而加大了網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的難度。而且這種方法無法解決訪問Internet業(yè)務(wù)流量反復(fù)兩次經(jīng)過Internet骨干網(wǎng)的問題。
還有一種網(wǎng)絡(luò)建設(shè)優(yōu)化方案是把GGSN就近建設(shè)在SGSN旁邊，并且讓到Internet的業(yè)務(wù)訪問全部通過就近的GGSN完成，如圖5所示，這樣可以解決訪問Internet業(yè)務(wù)流量反復(fù)經(jīng)過Internet骨干網(wǎng)的問題。同時因為VPN專網(wǎng)只能從一個GGSN接入，因此WCDMA網(wǎng)絡(luò)中SGSN需要經(jīng)過承載組網(wǎng)接入到“接入VPN專網(wǎng)”的GGSN，來保證VPN專網(wǎng)業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。這種方法顯然比其他方案更加優(yōu)化，但依然存在兩個問題一個是此時GGSN的作用只是SGSN的一個附屬設(shè)備，其存在本身就是一種浪費；另一個是因為GGSN只能和其就近的SGSN的互連，就限制了GGSN的容量不能超過SGSN的容量，而實際情況是GGSN的容量通常比SGSN大很多；當(dāng)要求GGSN間進行備份時問題就更突出，因為此時要求SGSN就近要部署兩個以上的GGSN，這將造成GGSN容量的進一步浪費。
因此，需要提供一種方法可以避免GGSN資源的浪費，并減少到internet流量和到VPN流量之間的相互干擾。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種提高無線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)資源利用率的方法，通過SGSN直接出Gi接口，提供到Internet的業(yè)務(wù)訪問來提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用效率，以適應(yīng)高速無線接入技術(shù)對核心網(wǎng)處理能力的要求。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的本發(fā)明提供一種提高無線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)資源利用率的方法，包括A、在服務(wù)GPRS支持節(jié)點SGSN上確定業(yè)務(wù)類型；B、根據(jù)上述確定的業(yè)務(wù)類型采用特定的節(jié)省網(wǎng)絡(luò)資源的方式轉(zhuǎn)發(fā)相應(yīng)的數(shù)據(jù)包。
所述步驟A包括A1、接收PDP激活請求；A2、根據(jù)激活PDP使用的接入點名APN確定業(yè)務(wù)類型。
所述步驟A包括A3、確定業(yè)務(wù)類型為普通互聯(lián)網(wǎng)Internet業(yè)務(wù)。
所述步驟B包括B11、獲取用戶面資源和用戶IP地址；B12、獲取無線資源；B13、根據(jù)獲取的用戶面資源、用戶IP地址及無線資源通過移動終端MS、無線接入網(wǎng)RAN、SGSN內(nèi)的用戶面USR、Internet轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。
所述步驟B還包括B14、獲取無線資源后，發(fā)送PDP激活應(yīng)答給MS。
當(dāng)用戶發(fā)生SGSN間切換，并通過原SGSN的Gi接口訪問Internet時，原SGSN將其用戶IP地址作為GGSN地址傳送給新的SGSN，數(shù)據(jù)流將經(jīng)過新的SGSN和原SGSN的USR。
所述步驟A包括A4、確定業(yè)務(wù)類型為專用私有網(wǎng)VPN業(yè)務(wù)。
所述步驟B包括B21、獲取用戶面資源；B22、向網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點GGSN獲取GGSN資源及用戶IP地址；B23、GGSN向VPN請求專網(wǎng)IP地址，并將該專網(wǎng)IP地址、上述GGSN資源及用戶IP地址回傳至SGSN；B24、獲取無線資源；B25、根據(jù)上述獲取的用戶面資源、GGSN資源及用戶IP地址、專網(wǎng)IP地址經(jīng)過MS、RAN、SGSN內(nèi)的USR、GGSN、VPN轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。
所述步驟B還包括B26、獲取無線資源后，發(fā)送PDP激活應(yīng)答。
由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實現(xiàn)了到達Internet的數(shù)據(jù)流只通過SGSN，而VPN業(yè)務(wù)經(jīng)過專網(wǎng)、GGSN到達VPN，這樣不僅節(jié)省了GGSN資源，而且減少了對專網(wǎng)業(yè)務(wù)的干擾、簡化了組網(wǎng)，且該操作不對協(xié)議產(chǎn)生任何影響。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)分組域用戶面網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)缺陷示意圖1；圖3為現(xiàn)有技術(shù)缺陷示意圖2；圖4為現(xiàn)有技術(shù)缺陷示意圖3；圖5為現(xiàn)有技術(shù)缺陷示意圖4；圖6為本發(fā)明普通Internet業(yè)務(wù)處理流程圖；圖7為本發(fā)明VPN業(yè)務(wù)處理流程圖；圖8為本發(fā)明有益效果示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的核心思想是將普通Internet業(yè)務(wù)通過SGSN直接出Gi接口，提供到Internet的業(yè)務(wù)訪問來提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用效率，以適應(yīng)高速無線接入技術(shù)對核心網(wǎng)處理能力的要求。
本發(fā)明提供了一種提高無線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)資源利用率的方法，通過SGSN直接出Gi接口，避免了發(fā)送到Internet的業(yè)務(wù)流量與發(fā)送到VPN的業(yè)務(wù)流量相互干擾，同時減少了資源的浪費。
參照圖6所示，為本發(fā)明普通Internet業(yè)務(wù)處理流程，該流程包括
步驟10MS向SGSN端發(fā)送PDP(Packet Data Protocol，分組數(shù)據(jù)協(xié)議)激活請求；SGSN內(nèi)的CTL(控制面實體)接受該PDP激活請求；步驟11SGSN內(nèi)的CTL判斷用戶是否使用的是普通Internet業(yè)務(wù)；CTL主要是根據(jù)MS激活PDP使用的APN(接入點名)來確定該用戶是否使用的是普通Internet業(yè)務(wù)，該業(yè)務(wù)可以是普通Internet業(yè)務(wù)或VPN業(yè)務(wù)，若用戶使用的是普通Internet業(yè)務(wù)，則執(zhí)行步驟12；步驟12CTL向SGSN內(nèi)的USR(用戶面)發(fā)送用戶面資源和用戶IP地址的請求，并獲取該用戶面資源和用戶IP地址；普通Internet業(yè)務(wù)由USR直接分配用戶面資源和用戶IP地址。
步驟13CTL獲取上述用戶面資源及用戶IP地址后，向RAN(無線接入網(wǎng))端發(fā)送無限資源分配請求，并獲取無線資源；RAN端根據(jù)資源使用情況為上述請求分配無線資源；步驟14SGSN的CTL向MS發(fā)送PDP激活成功應(yīng)答；CTL以向MS端發(fā)送應(yīng)答的方式表示該PDP激活請求已接受，即成功獲取用戶面資源、用戶IP地址及無限資源；步驟15轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包；上述操作完成后，MS發(fā)送Internet數(shù)據(jù)包，經(jīng)RAN透傳到SGSN，SGSN內(nèi)的USR接受該數(shù)據(jù)包，根據(jù)該數(shù)據(jù)包的目的IP地址確定要發(fā)送的Internet地址，在Internet端進行相關(guān)業(yè)務(wù)操作，將需回執(zhí)內(nèi)容回傳，經(jīng)過SGSN的USR，在此處獲得上述申請的IP地址并轉(zhuǎn)換成RAN可接收格式，根據(jù)該地址將上述內(nèi)容經(jīng)RAN透傳至MS端，該數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)過程無需經(jīng)過GGSN，直接由USR經(jīng)過RAN發(fā)送至MS；當(dāng)用戶發(fā)生SGSN間切換，并通過原SGSN的Gi接口訪問Internet時，原SGSN將其用戶IP地址作為GGSN地址傳送給新的SGSN，此時數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)繼續(xù)進行，數(shù)據(jù)流將經(jīng)過新的SGSN和原SGSN的USR，此過程不會引起SGSN間的流量變化。
參照圖7所示，為本發(fā)明VPN業(yè)務(wù)處理流程，該流程包括步驟20MS發(fā)送PDP激活請求；步驟21SGSN內(nèi)的CTL根據(jù)MS激活PDP使用的APN判斷用戶是否使用的是VPN業(yè)務(wù)，若是VPN業(yè)務(wù)則執(zhí)行步驟22；步驟22CTL向SGSN內(nèi)的USR發(fā)送用戶面資源請求，并獲取該用戶面資源；處理VPN業(yè)務(wù)時，USR只為上述請求分配用戶面資源；步驟23CTL向GGSN請求GGSN資源及用戶IP地址；GGSN為上述請求分配GGSN資源及用戶IP地址，相應(yīng)的IP地址用于后續(xù)USR回傳相關(guān)內(nèi)容時確定需發(fā)送的目的地址；步驟24GGSN向VPN請求專網(wǎng)IP地址，并將該專網(wǎng)IP地址連同GGSN資源及用戶IP地址發(fā)送至CTL；GGSN向VPN發(fā)送專網(wǎng)IP地址請求，VPN接受該請求并分配一專網(wǎng)IP地址傳送至GGSN端，該專網(wǎng)IP地址用于回傳數(shù)據(jù)內(nèi)容時確定需發(fā)送的SGSN的USR地址；步驟25CTL向RAN端發(fā)送無限資源分配請求并獲取無線資源；步驟26CTL向MS發(fā)送PDP激活成功應(yīng)答，以表示上述PDP激活請求已被接受，并成功獲取用戶面資源、GGSN資源及IP地址、專網(wǎng)IP地址，并且已被分配無線資源等；步驟27轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包；上述操作完成后，MS發(fā)送VPN數(shù)據(jù)包，經(jīng)RAN透傳到SGSN，SGSN內(nèi)的USR接受該數(shù)據(jù)包，得到該數(shù)據(jù)包信息，根據(jù)該信息得到對應(yīng)的GGSN的IP地址，將該業(yè)務(wù)發(fā)送至GGSN端，GGSN根據(jù)該業(yè)務(wù)的目的IP地址確定要發(fā)送的VPN地址，在VPN端進行相關(guān)業(yè)務(wù)操作，將需回傳的內(nèi)容回傳，經(jīng)過GGSN端，在此根據(jù)回傳內(nèi)容建立隧道包，根據(jù)上述申請的專網(wǎng)IP地址傳送至SGSN的USR，在此處獲得上述申請的IP地址并轉(zhuǎn)換成RAN可接收格式，根據(jù)該地址將回傳內(nèi)容經(jīng)RAN透傳至MS端；采用上述方法，本發(fā)明實現(xiàn)了到達Internet的數(shù)據(jù)流只通過SGSN，而VPN業(yè)務(wù)經(jīng)過專網(wǎng)、GGSN到達VPN，如圖8所示，這樣不僅節(jié)省了GGSN資源，而且減少了對專網(wǎng)業(yè)務(wù)的干擾、簡化了組網(wǎng)。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種提高無線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)資源利用率的方法，其特征在于，包括A、在服務(wù)GPRS支持節(jié)點SGSN上確定業(yè)務(wù)類型；B、根據(jù)上述確定的業(yè)務(wù)類型采用特定的節(jié)省網(wǎng)絡(luò)資源的方式轉(zhuǎn)發(fā)相應(yīng)的數(shù)據(jù)包。
2.如權(quán)利要求1所述的一種提高無線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)資源利用率的方法，其特征在于，所述步驟A包括A1、接收PDP激活請求；A2、根據(jù)激活PDP使用的接入點名APN確定業(yè)務(wù)類型。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種提高無線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)資源利用率的方法，其特征在于，所述步驟A包括A3、確定業(yè)務(wù)類型為普通互聯(lián)網(wǎng)Internet業(yè)務(wù)。
4.如權(quán)利要求3所述的一種提高無線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)資源利用率的方法，其特征在于，所述步驟B包括B11、獲取用戶面資源和用戶IP地址；B12、獲取無線資源；B13、根據(jù)獲取的用戶面資源、用戶IP地址及無線資源通過移動終端MS、無線接入網(wǎng)RAN、SGSN內(nèi)的用戶面USR、Internet轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。
5.如權(quán)利要求4所述的一種提高無線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)資源利用率的方法，其特征在于，所述步驟B還包括B14、獲取無線資源后，發(fā)送PDP激活應(yīng)答給MS。
6.如權(quán)利要求4所述的一種提高無線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)資源利用率的方法，其特征在于，當(dāng)用戶發(fā)生SGSN間切換，并通過原SGSN的Gi接口訪問Internet時，原SGSN將其用戶IP地址作為GGSN地址傳送給新的SGSN，數(shù)據(jù)流將經(jīng)過新的SGSN和原SGSN的USR。
7.如權(quán)利要求1或2所述的一種提高無線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)資源利用率的方法，其特征在于，所述步驟A包括A4、確定業(yè)務(wù)類型為專用私有網(wǎng)VPN業(yè)務(wù)。
8.如權(quán)利要求6所述的一種提高無線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)資源利用率的方法，其特征在于，所述步驟B包括B21、獲取用戶面資源；B22、向網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點GGSN獲取GGSN資源及用戶IP地址；B23、GGSN向VPN請求專網(wǎng)IP地址，并將該專網(wǎng)IP地址、上述GGSN資源及用戶IP地址回傳至SGSN；B24、獲取無線資源；B25、根據(jù)上述獲取的用戶面資源、GGSN資源及用戶IP地址、專網(wǎng)IP地址經(jīng)過MS、RAN、SGSN內(nèi)的USR、GGSN、VPN轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。
9.如權(quán)利要求6所述的一種提高無線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)資源利用率的方法，其特征在于，所述步驟B還包括B26、獲取無線資源后，發(fā)送PDP激活應(yīng)答。
全文摘要
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種提高無線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)資源利用率的方法。本發(fā)明通過SGSN直接出Gi接口，提供到Internet的業(yè)務(wù)訪問來提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用效率，以適應(yīng)高速無線接入技術(shù)對核心網(wǎng)處理能力的要求。本發(fā)明實現(xiàn)了到達Internet的數(shù)據(jù)流只通過SGSN，而VPN業(yè)務(wù)經(jīng)過專網(wǎng)、GGSN到達VPN，不僅節(jié)省了GGSN資源，而且減少了對專網(wǎng)業(yè)務(wù)的干擾、簡化了組網(wǎng)，且該操作不對協(xié)議產(chǎn)生任何影響。
文檔編號H04L12/46GK1863140SQ20051008551
公開日2006年11月15日 申請日期2005年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月22日
發(fā)明者蔣銘 申請人:華為技術(shù)有限公司