專利名稱:移動通信系統(tǒng)和通信控制方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及這樣一種移動通信系統(tǒng),其中一個終端可以同時連接到多個服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。
背景技術(shù):
圖1是示出一種移動通信系統(tǒng)的配置的框圖,其中一個終端可以同時連接到多個 服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。參考圖1,移動通信系統(tǒng)具有GGSN(網(wǎng)關(guān)GPRS(通用分組無線電服務(wù))支持節(jié)點)95、SGSN (服務(wù)GPRS支持節(jié)點)94、RNC (無線電網(wǎng)絡(luò)控制器)93和基站92。GGSN95和SGSN94屬于核心網(wǎng)絡(luò),并且RNC93和基站92屬于無線接入網(wǎng)絡(luò)。GGSN95是連接到兩個服務(wù)網(wǎng)絡(luò)96和97的網(wǎng)關(guān)設(shè)備,并且位于移動通信系統(tǒng)與服務(wù)網(wǎng)絡(luò)96和97之間。服務(wù)網(wǎng)絡(luò)96和97是提供分組服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)。SGSN94是用于提供GPRS服務(wù)的節(jié)點設(shè)備,連接到與終端91相連的RNC93,并且還建立SGSN94和GGSN95之間的隧道98和99以允許終端91連接到服務(wù)網(wǎng)絡(luò)96和97。RNC93是用于控制基站92的控制器,并且一般控制多個基站92。RNC93通過執(zhí)行自身與核心網(wǎng)絡(luò)和終端91兩者之間的呼叫處理來設(shè)定呼叫?;?2無線地連接到終端91并且中繼來自終端91的通信。在圖1的狀態(tài)中,終端91正接收來自服務(wù)網(wǎng)絡(luò)96和97兩者的連接服務(wù)。此時,為了連接終端91,在SGSN94和GGSN95之間建立了 GTP(GPRS隧道傳輸協(xié)議)隧道98和99,以分別連接到服務(wù)網(wǎng)絡(luò)96和97。圖2是用于描述當(dāng)圖1中所示的終端91已移動并且從而SGSN94發(fā)生改變時移動通信系統(tǒng)的操作的視圖。盡管在圖2中為了清楚起見省略了基站,但是假定終端91經(jīng)由基站92 (未示出)連接到RNC93,如圖1所示。參考圖2,終端91已從源移動到目的地RNC932。此時,指示終端91的移動的信號112被從移動的終端91或目的地RNC932發(fā)送到新的SGSN942。隨后,新的SGSN942向GGSN95發(fā)送用于切換針對服務(wù)網(wǎng)絡(luò)96的GTP隧道98的切換請求信號113和用于切換針對服務(wù)網(wǎng)絡(luò)97的GTP隧道99的切換請求信號114。在接收到兩個切換請求信號113和114之后,GGSN95將相應(yīng)GTP隧道98和99從舊的SGSN91切換到新的SGSN942。
發(fā)明內(nèi)容
如利用圖2所描述的,當(dāng)連接到兩個服務(wù)網(wǎng)絡(luò)96和97的終端91已移動時,包含目的地RNC932的新的SGSN942針對一個終端91的一次移動,向同一 GGSN95發(fā)送兩個切換請求信號。為了向GGSN95作出切換用于同一終端91的隧道的請求,針對每條隧道發(fā)送多個切換請求信號是非常浪費的。另外,當(dāng)針對每條隧道的每個請求信號被發(fā)送時,如果請求信號之一丟失,則在隧道之間將會發(fā)生狀態(tài)沖突。在這種情況下,需要一種考慮到這種狀態(tài)沖突的系統(tǒng)設(shè)計,這使得設(shè)備功能更加復(fù)雜。本發(fā)明的一個目的是提供一種移動通信系統(tǒng),該移動通信系統(tǒng)能夠高效且容易地執(zhí)行與終端的移動相關(guān)聯(lián)的隧道切換。為了實現(xiàn)上述目的,根據(jù)本發(fā)明一 方面的移動通信系統(tǒng)是一種用于將終端連接到服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的移動通信系統(tǒng),包括無線接入網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,用于連接到終端;網(wǎng)關(guān)設(shè)備,用于建立將終端連接到服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的多條隧道并且根據(jù)請求切換多條隧道;以及移動性管理設(shè)備,用于向網(wǎng)關(guān)設(shè)備發(fā)送集中切換多條隧道的請求。根據(jù)本發(fā)明一方面的通信控制方法是一種用于將終端連接到服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的通信控制方法,包括建立將終端連接到服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的多條隧道;發(fā)送集中切換所述多條隧道的請求;以及根據(jù)請求集中切換多條隧道。
圖1是示出一種移動通信系統(tǒng)的配置的框圖,其中一個終端可以同時連接到多個服務(wù)網(wǎng)絡(luò);圖2是用于描述當(dāng)圖1中所示的終端91已移動并且從而SGSN發(fā)生改變時移動通信系統(tǒng)的操作的視圖;圖3是示出根據(jù)第一示例性實施例的移動通信系統(tǒng)的配置的框圖;圖4是用于描述根據(jù)第一示例性實施例當(dāng)終端I已移動時移動通信系統(tǒng)的操作的視圖;圖5是示出用于處理隧道切換請求的新的SGSM2的操作的流程圖;圖6是用于描述根據(jù)第二示例性實施例當(dāng)終端I已移動時移動通信系統(tǒng)的操作的視圖;圖7是用于描述根據(jù)第三示例性實施例的移動通信系統(tǒng)的配置以及當(dāng)終端已移動時的其操作的視圖;圖8是用于描述根據(jù)第四示例性實施例的移動通信系統(tǒng)的配置以及當(dāng)終端已移動時的其操作的視圖;以及圖9是用于描述根據(jù)第五示例性實施例的移動通信系統(tǒng)的配置以及當(dāng)終端已移動時的其操作的視圖。
具體實施例方式將參考附圖詳細描述示例性實施例。
(第一示例性實施例)圖3是示出根據(jù)第一示例性實施例的移動通信系統(tǒng)的配置的框圖。在該圖中,示出了這樣一種移動通信系統(tǒng),其中一個終端可以同時連接到多個服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。參考圖3,移動通信系統(tǒng)具有GGSN5(網(wǎng)關(guān)GPRS (通用分組無線電服務(wù))支持節(jié)點)、SGSN4 (服務(wù)GPRS支持節(jié)點)、RNC3 (無線電網(wǎng)絡(luò)控制器)和基站2。GGSN5和SGSN4屬于核心網(wǎng)絡(luò),并且RNC3和基站2屬于無線接入網(wǎng)絡(luò)。GGSN5是連接到兩個服務(wù)網(wǎng)絡(luò)6和7的門設(shè)備,并且用來將移動通信系統(tǒng)連接到服務(wù)網(wǎng)絡(luò)6和7。服務(wù)網(wǎng)絡(luò)6和7是提供分組服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)。SGSN4是用于提供GPRS服務(wù)的節(jié)點設(shè)備,連接到與終端I相連的RNC3,并且還建立SGSN4和GGSN5之間的隧道8和9以允許終端I連接到服務(wù)網(wǎng)絡(luò)6和7。
RNC3是用于控制基站2的控制器,并且一般控制多個基站2。RNC3通過執(zhí)行其自身與核心網(wǎng)絡(luò)和終端I兩者之間的呼叫處理來設(shè)定呼叫。基站2無線地連接到終端I并且中繼來自終端I的通信。在圖3的狀態(tài)中,終端I正接收來自服務(wù)網(wǎng)絡(luò)6和7兩者的連接服務(wù)。此時,為了連接終端1,GTP (GPRS隧道傳輸協(xié)議)隧道8和9被建立在SGSN4和GGSN5之間以分別連接到服務(wù)網(wǎng)絡(luò)6和7。圖4是用于描述根據(jù)第一示例性實施例當(dāng)終端I已移動時移動通信系統(tǒng)的操作的視圖。盡管在圖4中與圖2中一樣,為了清楚起見省略了基站,但是假定終端I經(jīng)由如圖3所示的基站2 (未示出)連接到RNC3。參考圖4,終端I已從源RNCS1移動到目的地RNC32。因此,發(fā)生了從舊的SGSM1到新的SGSM2的連接改變。此時,與移動相關(guān)聯(lián)的信號在新的SGSN42、目的地RNC32和終端I之間發(fā)送/接收。在接收到預(yù)定信號10時,新的SGSM2開始處理隧道切換請求。用于開始處理隧道切換請求的預(yù)定信號10包括來自終端I的路由區(qū)域更新信號或者來自目的地RNC32的重定位完成信號。新的SGSM2還獲得關(guān)于為終端I建立的隧道的隧道信息,作為來自舊的SGSM1的PDP (分組數(shù)據(jù)協(xié)議)上下文。例如,新的SGSM2可以向舊的SGSM1發(fā)送PDP上下文請求信號,然后舊的SGSM1可以發(fā)送PDP上下文作為響應(yīng)。或者,舊的SGSM1可以利用遷移重定位請求信號向新的SGSM2自治地告知隧道信息。圖5是示出用于處理隧道切換請求的新的SGSM2的操作的流程圖。新的SGSM2根據(jù)從舊的SGSM1獲得的隧道信息來獲得要切換的隧道數(shù)目,并且確定該隧道數(shù)目是否為2或更大(步驟101)。如果隧道數(shù)目為2或更大,則新的SGSM2隨后確定在新的SGSM2和同一 GGSN5之間是否有兩條或更多的GTP隧道(步驟102)。作為步驟102的確定的結(jié)果,如果在新的SGSM2和同一 GGSN5之間有兩條或更多的GTP隧道,則新的SGSM2向GGSN5發(fā)送切換請求信號11,該信號11包括將多條GTP隧道從舊的SGSM1切換到新的SGSM2的請求(步驟103)。包括針對要切換的多條GTP隧道的一對TEID (隧道端點標(biāo)識符)的切換請求信號被在一個更新PDP上下文請求信號上發(fā)送。如果作為步驟101的確定的結(jié)果,要切換的GTP隧道的數(shù)目為I或更小,或者如果作為步驟102的確定的結(jié)果,在新的SGSM2和同一 GGSN5之間沒有兩條或更多的GTP隧道,則新的SGSM2發(fā)送每個切換請求信號,以將每條GTP隧道切換到與每條GTP隧道相對應(yīng)的GGSN5 (步驟 104)。在接收到這樣從新的SGSM2發(fā)送來的切換請求信號后,GGSN5分析切換請求信號,隨后將由TEID指示的GTP隧道從舊的SGSM1切換到新的SGSN42。如上所述,根據(jù)示例性實施例,當(dāng)由于終端I的移動SGSN4需要被切換時,新的SGSM2利用一個切換請求信號向GGSN5發(fā)出請求,以集中地切換用于同一終端I的同一GGSN5和SGSN4之間的多條GTP隧道。因此,減小了新的SGSM2和GGSN5之間的通信量,從而允許在提高線路性能的情況下切換GTP隧道。還減小了請求切換GTP隧道的時間,因為多條GTP隧道的切換可以由一個切換請求信號請求。另外,簡化了 GGSN5和SGSN4的功能,因為從SGSN4到GGSN5的GTP隧道切換請求的狀態(tài)在隧道之間總是相同的,從而使得切換操作簡單。(第二示例性實施例) 第二示例性實施例的移動通信系統(tǒng)可以采用直接隧道擴展配置,該配置直接建立RNC和GGSN之間的GTP隧道。該示例性實施例的移動通信系統(tǒng)的配置與圖3中所示第一示例性實施例的配置相同。然而,GTP隧道8和9被建立在RNC3和GGSN5之間。除了建立直接隧道擴展配置的操作以外,該示例性實施例的移動通信系統(tǒng)的操作與第一示例性實施例的操作相同。圖6是用于描述根據(jù)第二示例性實施例當(dāng)終端I已移動時移動通信系統(tǒng)的操作的視圖。盡管在圖6中為了清楚起見省略基站,但是與圖4中一樣,假定終端I經(jīng)由基站2(未示出)連接到RNC3。參考圖6,終端I利用一個GGSN5連接到多個服務(wù)網(wǎng)絡(luò)6和7。在該狀態(tài),終端I正從源RNCS1移動到目的地RNC32。因此,有必要將建立在源RNCS1和GGSN5之間的GTP隧道8和9切換到目的地RNC32和GGSN5之間的位置。此時,與移動相關(guān)聯(lián)的信號在SGSN4、目的地RNC32和終端I之間發(fā)送/接收。在從目的地RNC32接收到終端I的移動完成通知21后,SGSN4開始處理隧道切換請求。隧道切換請求的處理與圖5中所示第一示例性實施例的處理相同。然而,SGSN4可以使用由SGSN4自身保存的隧道信息來進行步驟101的確定。對于根據(jù)第二示例性實施例的隧道切換請求的處理,如果對于同一 GGSN5有多條需要被切換的GTP隧道,則SGSN4將利用一個切換請求信號22來作出切換多條GTP隧道的請求。由于SGSN4 —般包含多個RNC3,因此使用建立RNC3和GGSN5之間的GTP隧道的直接隧道擴展配置導(dǎo)致了切換GTP隧道數(shù)目的增大(與建立SGSN4和GGSN5之間的GTP隧道相比較)。因此,由于直接隧道擴展配置,該示例性實施例可以獲得更多的優(yōu)點。(第三示例性實施例)在第三示例性實施例中,將例示擴展了 GPRS系統(tǒng)的SAE(系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)演進)系統(tǒng)。圖7是用于描述根據(jù)第三示例性實施例的移動通信系統(tǒng)的配置以及在終端已移動時的其操作的視圖。盡管在圖7中為了清楚起見省略了基站,但是與圖4中一樣,假定終端I經(jīng)由基站2 (未示出)連接到RNC3。參考圖7,舊的SGSM1和新的SGSM2連接到服務(wù)SAE GW31。第三示例性實施例的移動通信系統(tǒng)具有服務(wù)SAE Gff31以及TONSAE G^1和322,而不是圖3中所示的根據(jù)第一示例性實施例的GGSN5。RNC3和基站2 (未示出)被包括在UTRAN(通用陸地?zé)o線電接入網(wǎng)絡(luò))中,并且SGSN4、服務(wù)SAE Gff31以及PDN SAE G^32,和322被包括在核心網(wǎng)絡(luò)中。在SAE系統(tǒng)中,從UTRAN進行的接入通過GTP隧道從SGSN4連接到服務(wù)SAE GW31。服務(wù)SAE Gff31和PDN SAE G^1可以被集成配置,并且服務(wù)SAE Gff31經(jīng)由PDNSAE GWSZ1連接到服務(wù)網(wǎng)絡(luò)6。在該圖的示例中,由于服務(wù)SAE GW31和TON SAE GWSZ1被集成配置,因此在服務(wù)SAEGW31和TON SAE GW32i之間沒有建立GTP隧道。服務(wù)SAE Gff31還經(jīng)由PDN SAE GW322連接到服務(wù)網(wǎng)絡(luò)7。在服務(wù)SAE Gff31和PDNSAE GW322之間建立了 GTP隧道35。
服務(wù)SAE GW (網(wǎng)關(guān))31是用于端接服務(wù)SAE GW31和SGSN4之間的GTP隧道33和34的設(shè)備。PDN (分組域網(wǎng)絡(luò))SAE G^1和322是用于連接到服務(wù)網(wǎng)絡(luò)6和7的門設(shè)備。參考圖7,終端I已從源RNCS1移動到目的地RNC32。因此,發(fā)生從舊的SGSM1到新的SGSM2的連接改變。此時,與移動相關(guān)聯(lián)的信號在新的SGSN42、目的地RNC32和終端I之間發(fā)送/接收。在從目的地RNC32接收到終端I的移動完成通知36后,新的SGSM2開始處理隧道切換請求。對隧道切換請求的處理與圖5中所示第一示例性實施例的處理相同。在SAE系統(tǒng)中,當(dāng)一個終端I連接到多個服務(wù)網(wǎng)絡(luò)6和7時,隧道被合并到一個服務(wù)SAE Gff31中。在合并之后,將在服務(wù)SAE GW31和TONSAE GW322之間建立隧道35。如果在服務(wù)SAE GW31中有多條隧道,則新的SGSM2向服務(wù)SAE Gff31發(fā)送一個切換請求信號37,以作出切換多條隧道的請求。在SAE系統(tǒng)中,當(dāng)一個終端I連接到多個服務(wù)網(wǎng)絡(luò)6和7時,隧道被合并到一個服務(wù)SAE GW31中。因此,在第三示例性實施例中,相比于第一示例性實施例,多個隧道切換請求更有可能可被合并到一個切換請求信號中,從而可以獲得更多的優(yōu)點。(第四示例性實施例)在第四示例性實施例中,將例示第三示例性實施例中所示的SAE系統(tǒng),對該系統(tǒng)可應(yīng)用第二示例性實施例中所示的直接隧道擴展配置。圖8是用于描述根據(jù)第四示例性實施例的移動通信系統(tǒng)的配置以及在終端已移動時的其操作的視圖。盡管在圖8中為了清楚起見省略了基站,但是與圖4中一樣,假定終端I經(jīng)由基站2 (未示出)連接到RNC3。參考圖8,隧道33和34被建立在RNC3和服務(wù)SAEGff31之間。除了用于建立直接隧道擴展配置的操作以外,該示例性實施例的移動通信系統(tǒng)的操作與第三示例性實施例的操作相同。參考圖8,終端I已從源RNCS1移動到目的地RNC32。此時,與移動相關(guān)聯(lián)的信號在SGSN4、目的地RNC32和終端I之間發(fā)送/接收。在從目的地RNC32接收到終端I的移動完成通知41后,SGSN4開始處理隧道切換請求。對隧道切換請求的處理與圖5中所示第一示例性實施例的處理相同。在SAE系統(tǒng)中,當(dāng)一個終端I連接到多個服務(wù)網(wǎng)絡(luò)6和7時,隧道被合并到一個服務(wù)SAE Gff31中。在合并之后,將在服務(wù)SAE GW31和TONSAE GW322之間建立隧道35。
在該示例性實施例中,由于應(yīng)用了直接隧道擴展配置,因此SGSN4可以使用由SGSN4自身保存的隧道信息。如果在服務(wù)SAE Gff31中有多條隧道,則SGSN4向服務(wù)SAE Gff31發(fā)送一個切換請求信號42,以作出切換多條隧道的請求。另外在該例性實施例中,與第三例性實施例一樣,與第一例性實施例相比,多個隧道切換請求更有可能可被合并到一個切換請求信號中,從而可以獲得更多的優(yōu)點。而且,在該示例性實施例中,還可以獲得與第二示例性實施例相同的優(yōu)點。(第五示例性實施例) 在第五示例性實施例中,例示了一種SAE系統(tǒng),其中RNC和基站(eNB(演進的Node-B))被集成配置,并且提供了 MME (移動管理實體)來代替SGSN。eNB被包括在EUTRAN中(演進的UTRAN)。圖9是用于描述根據(jù)第五示例性實施例的移動通信系統(tǒng)的配置以及在終端已移動時的其操作的視圖。參考圖9,第五示例性實施例的移動通信系統(tǒng)的配置與圖8中所示系統(tǒng)的不同之處在于,圖3中所示的基站2和RNC3被集成配置為eNB51,并且用MME52代替了圖8中所示的SGSN4。由于MME52不具有用于處理用戶平面的功能,因此隧道被直接建立在eNB51和服務(wù)SAE Gff31之間,這與圖8中所示的直接隧道擴展配置一樣。參考圖9,終端I已從源eNB51i移動到目的地eNB512。此時,與移動相關(guān)聯(lián)的信號在MME52、目的地eNB512和終端I之間發(fā)送/接收。在從目的地eNB512接收到終端I的移動完成通知53后,MME52開始處理隧道切換請求。 對隧道切換請求的處理與圖5中所示第一示例性實施例的處理相同。在SAE系統(tǒng)中,當(dāng)一個終端I連接到多個服務(wù)網(wǎng)絡(luò)6和7時,隧道被合并到一個服務(wù)SAE Gff31中。在合并之后,將在服務(wù)SAE Gff31和TONSAE GW322之間建立隧道35。由于該示例性實施例的SAE系統(tǒng)具有在eNB51和服務(wù)SAE Gff31之間建立了隧道的配置,因此MME52可以使用由MME52自身保存的隧道信息。如果在服務(wù)SAE Gff31中有多條隧道,則MME52向服務(wù)SAE Gff31發(fā)送一個切換請求信號54,以作出切換多條隧道的請求。在該示例性實施例中,可以獲得與第五示例性實施例相同的優(yōu)點。在上文中,盡管已參考示例性實施例描述了本發(fā)明,但是本發(fā)明并不限于這些示例性實施例。還可以組合或結(jié)合對每個示例性實施例的描述??梢詫Ρ景l(fā)明的配置或細節(jié)進行本領(lǐng)域技術(shù)人員可意識到的、在本發(fā)明的范圍中的各種修改,本發(fā)明的配置或細節(jié)由權(quán)利要求限定。本申請要求基于2007年3月12日提交的日本專利申請No. 2007-061935的優(yōu)先權(quán),該中請的公開內(nèi)容通過引用整體結(jié)合于此。
權(quán)利要求
1.一種用于連接到終端的移動通信系統(tǒng),包括無線接入網(wǎng)絡(luò)裝置,用于連接到所述終端;網(wǎng)關(guān)裝置,用于利用所述網(wǎng)關(guān)裝置和所述無線接入網(wǎng)絡(luò)裝置之間的多條隧道連接所述無線接入網(wǎng)絡(luò)裝置;以及移動性管理裝置,用于向所述網(wǎng)關(guān)裝置發(fā)送請求,以根據(jù)所述終端的移動將所述多條隧道的連接點從作為所述終端的源的所述無線接入網(wǎng)絡(luò)裝置切換到作為所述終端的目的地的另一無線接入網(wǎng)絡(luò)裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的移動通信系統(tǒng),其中所述請求包括所述多條隧道的多個隧道端點標(biāo)識符TEID。
3.如權(quán)利要求1所述的移動通信系統(tǒng),其中所述移動性管理裝置是移動管理實體MME。
4.如權(quán)利要求1所述的移動通信系統(tǒng),其中所述網(wǎng)關(guān)裝置是服務(wù)網(wǎng)關(guān)。
5.如權(quán)利要求1所述的移動通信系統(tǒng),其中所述接入網(wǎng)絡(luò)裝置還包括連接到所述終端的演進的Node-B eNB。
6.如權(quán)利要求5所述的移動通信系統(tǒng),其中所述隧道被建立在所述網(wǎng)關(guān)裝置和所述 eNB之間。
7.—種用在移動通信系統(tǒng)中的通信控制方法,包括將終端連接到無線接入網(wǎng)絡(luò)裝置;利用所述無線接入網(wǎng)絡(luò)裝置和網(wǎng)關(guān)裝置之間的多條隧道將所述無線接入網(wǎng)絡(luò)裝置連接到所述網(wǎng)關(guān)裝置;以及向所述網(wǎng)關(guān)裝置發(fā)送請求,以根據(jù)所述終端的移動將所述多條隧道的連接點從作為所述終端的源的所述無線接入網(wǎng)絡(luò)裝置切換到作為所述終端的目的地的另一無線接入網(wǎng)絡(luò)>j-U ρ α裝直。
8.如權(quán)利要求7所述的通信控制方法,其中所述請求包括所述多條隧道的多個隧道端點標(biāo)識符TEID。
全文摘要
本發(fā)明公開了移動通信系統(tǒng)和通信控制方法。一種用于將終端連接到服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的移動通信系統(tǒng)包括無線接入網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、網(wǎng)關(guān)設(shè)備和移動性管理設(shè)備。無線接入網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接到終端。網(wǎng)關(guān)設(shè)備建立將終端連接到服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的多條隧道,并且根據(jù)請求切換隧道。移動性管理設(shè)備向網(wǎng)關(guān)設(shè)備發(fā)送集中切換多條隧道的請求。
文檔編號H04W76/00GK103002529SQ20121045939
公開日2013年3月27日 申請日期2008年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月12日
發(fā)明者高野祐介, 田村利之 申請人:日本電氣株式會社