在第三代無線接入網絡中連接節點的系統和方法

2023-06-07 22:53:31

專利名稱：在第三代無線接入網絡中連接節點的系統和方法
技術領域：
本發明涉及電信系統，更具體而言，涉及一種用於在使用分組交換網絡和Ixy接口的第三代無線接入網絡(RAN)中連接節點的系統和方法。
背景技術：
通用分組無線業務(GPRS)是使得移動用戶能夠接入通過增強GPRS無線接入網絡(ERAN)接入諸如網際網路或區域網(LAN)的分組交換數據網絡的核心分組交換技術。通用移動電信系統(UMTS)是用於GPRS的第三代(3G)寬帶碼分多址(CDMA)技術。無線接入被通過通用傳輸無線接入網絡(UTRAN)提供給UMTS中的移動節點。用於UMTS 3G.PP的標準化組已經定義了使用基於分組的ATM傳輸的兩個不同的UTRAN網絡之間的新的Iur接口。該接口以及相關信令的用途是使得能夠在無線網絡控制器(RNC)之間進行軟切換。不過，Iur接口並未教導或建議本發明的接口或方法。
圖1是一個現有的GPRS網絡配置的簡化框圖。多個網關GPRS支持節點(GGSN)11-13用於將一個分組交換核心網絡14與外部網際網路協議(IP)網絡15-17連接。在網絡層次中的每個GGSN之下，有多個服務GPRS支持節點(SGSN)18-19，並且任何一個SGSN能夠聯繫任何一個GGSN，反之亦然。可以通過分組交換核心網絡，在GPRS規範中定義的Gn接口之上建立GGSN和SGSN之間的連接。在網絡層次中的SGSN之下，有多個基站控制器(BSC)21-24，並且在每個BSC之下，有多個基站收發信臺(BTS)25-32。這些節點中的每一個含有對於不同移動用戶的狀態信息。
如這裡所述的，無論什麼情況下為UMTS和GPRS規定一個不同的接口，都要首先指定UMTS接口，然後是圓括號中的GPRS接口。通過IP分組數據網絡(PDN)33-34，在UMTS和GPRS規範中定義的Iu(Gb)接口上建立每個SGSN和它之下的BSC之間的連接。通過在UMTS和GPRS規範定義的Iub(Abis)接口建立每個BSC和它之下的BTS之間的連接。UMTS Iub接口是分組交換接口，而GPRS Abis接口是電路交換直接連接。
現有的網絡和接口有幾個缺點。首先，當一個BSC故障(即該BSC成為不能到達的或者它在一個不能被從遠程位置修理的狀態中)時，會出現一個問題。目前，沒有用於在一個故障的BSC周圍自動改換路由的方法。當一個BSC成為不能到達的或者它在一個不能被從遠程位置修理的狀態中時，一個告警就被發送給一個操作和維護(OM)控制器，並且派遣一個技術員給該BSC來排除故障。由該故障的BSC控制的小區中的所有MN都是不能到達的，直到故障被排除為止。因此，有利地是有一種用於連接BTS和BSC的方法，以便數據和控制消息能夠在故障BSC周圍被自動路由。
還有關於發生的位置更新的數量以及更新被報告的等級的網絡缺陷。GPRS狀態機包括三個狀態空閒、備用以及就緒。當一個MN在就緒狀態時，SGSN必須知道每個MN的小區位置。因此，小區ID中的任何改變都需要重新啟動一個就緒定時器，並且從MN發送一個新的鏈路層控制(LLC)幀到SGSN，以保證在核心網絡內的移動性管理(MM)語境(context)的更新。SGSN含有包括MN小區位置信息的MM語境，而GGSN含有標識當前服務於MN的SGSN的分組數據協議(PDP)語境。當MN改變SGSN的時，GGSN就用新的SGSN信息更新PDP語境。
當一個MN改變小區時，就發送一個報告該新的小區位置的更新消息到SGSN，並且SGSN用新的小區更新信息更新MM語境。某些小區可能小到50-100米寬，而且MN可能經常改變小區，從而在網絡上產生一個重的信令負載。同樣，如果一個MN通過從其控制的一個BSC移動到另一個BSC，而改變相同SGSN內的路由區域(RA)，則所有的數據傳送都必須被暫停。然後，從MN發送一個新的信令LLC分組數據單元(PDU)到SGSN，其中MM語境被更新，並且在恢復數據傳送之前分配一個新的臨時鏈路層標識符(TLLI)。
這樣，可以看到，目前用戶平面和控制平面未在GPRS網絡的ERAN部分被分開。因此，當MN改變到一個新的BTS，並且一系列語境更新被在網絡中的各個節點中執行時，數據傳送就被中斷，並且不能被重新啟動，直到已經完成與位置改變相關的控制信令為止。整個過程花費相當多的時間(達3秒)，使用信令和處理資源，並導致對於用戶顯而易見的數據流中的中斷。由核心網絡中的狀態機引起的延遲和移動性語境更新導致現有ERAN技術對於所有的基於IP的實時應用都是不適合的。有利地是有一種方法，用於連接BTS和BSC以減小必須被執行的語境更新的數量，並將用戶平面和控制平面分離，從而允許即使仍在執行控制信令時，數據流也是連續的。

發明內容
一方面，本發明是一個具有一個GGSN、一個SGSN和一個包括多個BSC和由BSC控制的多個BTS的無線接入部分。在本發明中，通過一個使得數據和控制消息能夠被從分組網絡中的任何BSC或BTS路由到任何其它的BSC或BTS的分組網絡，將多個BSC和BTS互相連接。多個BSC和BTS中的每一個包括一個基於指針的更新機制，用於當MN從BTS移動到BTS時，更新一個移動節點的位置，從而消除對於發送一個更新消息到控制BSC和SGSN的需要。
另一方面，本發明是在GPRS網絡中的一種方法，用於在一個故障BSC周圍，在BTS和一個SGSN之間的雙方向上路由數據和控制消息。該方法包括實現GPRS網絡中的多個BSC和BTS之間的分組網絡。然後，多個BSC通過分組交換網絡在第一分組交換接口上互相連接，多個BSC通過第二分組交換接口與多個BTS連接；並且多個BTS通過第三分組交換接口互相連接。以這種方式，數據和控制消息可以從分組網絡中的任何BSC或BTS路由到任何其它BSC或BTS，在一個故障BSC周圍路由。
另一方面，本發明是一種方法，用於減小需要由一個GPRS網絡中的一個SGSN執行的MM更新的數量。該方法包括實現GPRS網絡中的BSC和BTS之間的一個分組網絡，並在每個BSC和BTS中實現一個指針機制。當確定一個MN被從網絡中的第一BTS移動到第二BTS時，就使用一個Ixy接口將無線資源信息和控制信息從第一個BTS發送到第二個BTS，並且第二個BTS中的指針機制被用來指向第一個BTS，並在第一個和第二個BTS之間建立一條鏈路，從而消除SGSN的一個MM更新。
另一方面，本發明是在GPRS網絡中的一種方法，用於使得媒體業務量與控制信令並行地繼續從一個BTS流向一個GGSN。該方法通過基於度量的(metric)轉發和鏈路帶寬的最短路徑，將上行鏈路PDU從BTS隧道傳送(tunnel)到GGSN，同時將控制信令從BTS通過一個BSC發送到SGSN。


參考下列附圖並連同附隨的說明書，可以更好地理解本發明及其大量的目的和優點，其中
圖1(現有技術)是一個現有的GPRS網絡配置的簡化框圖；圖2是被配置來實現本發明的接口的一個GPRS網絡的簡化框圖；圖3是一個流程圖，說明當實現在BSC和BTS之間的用於路由數據和控制消息的分組網絡時，本發明的步驟；圖4是一個流程圖，說明當使用在圖4中實現的用於在一個BSC故障之後對數據和控制消息改換路由的分組網絡時，本發明的步驟；圖5是說明本發明的基於指針的更新方法的一個GPRS網絡的一部分的框圖；圖6是一個流程圖，說明當使用圖5的GPRS網絡和指針機制來消除移動性管理(MM)更新時，本發明的步驟；以及圖7是一個流程圖，說明當使用圖5的GPRS網絡和指針機制來將上行鏈路PDU隧道傳送到一個GGSN，同時通過一個BSC將控制信令發送到一個SGSN時，本發明的步驟。
具體實施例方式
圖2是被配置來實現本發明的接口和方法的一個GPRS網絡的簡化框圖。網絡的上層(從GGSN 11-13向下到SGSN 18-19)基本上與現有技術相同。從SGSN到BSC，本發明通過使用現有的UTRAN Iu和Iur接口來將UMTS UTRAN概念擴展到接近GPRS ERAN。在本發明的結構中，在IP上而不是ATM或幀中繼上傳輸用於UTRAN的Iu接口和ERAN的Iu/Gb接口。
本發明實現在Iu和Iur開放接口上的新信令，對於Iu接口稱作BSC無線接入網絡應用部分(BSCRANAP)，對於Iur接口稱作BSC無線網絡伺服器應用部分(BSCRNSAP)。該信令增強了用於支持對於快速切換和OM活動的情況的實時應用的現有Gb接口。儘管類似，由於無線和DCH技術中的固有區別，該新的信令與無線接入網絡應用部分(RANAP)和用於UMTS中的無線網絡伺服器應用部分(RNSAP)不完全相同。
在網絡層次中的SGSN 18-19之下，有多個被修改的BSC 41-44。每個BSC包括下面描述的指針機制(P)45。網絡還包括多個被修改的BTS46-51。每個BTS還包括指針機制(P)45。一個分組網絡52被實現以使得能夠使用Iur接口在BSC之間進行數據傳送。BSC與使用Iub接口的BTS連接。Iub是用於在無線網絡控制器和基站之間連接/發信令的UTRAN術語。BTS還連接到分組網絡52，並使用一個新的Ixy接口在BTS之間傳送數據。這樣，數據網絡使得任何BSC和任何BTS能夠與任何其它的BSC或BTS通信。
本發明在UTRAN和ERAN無線環境中的不同BTS之間都引入了Ixy接口，與一個相關的BTS應用部分(BTSAP)信令機制一起。Ixy接口引入新的BTSAP信令方案，以在任何兩個BTS之間的控制平面上交換控制信息。BTSAP還在任何兩個BTS之間建立一個虛擬通道(tunnel)，以在兩個3G MN參與一個呼叫連接時最優化用戶平面業務量路徑。Ixy接口連接屬於一個運營者的所有BTS，而不管它們是否屬於相同的ERAN。屬於相同的BSC或兩個不同的BSC的各個BTS之間的物理Ixy接口的創建只需要一個被路由的連接。
BTSAP信令使用標記在切換情況過程中交換的MM狀態和語境的指針。指針機制45被引入以維護對等BTS之間和對等BSC之間的移動狀態和語境。
在BSC故障之後改換路由如圖2所示，可能有多個諸如BSC 41-42的BSC連接到諸如SGSN 18的單個SGSN，並且每個BSC可以控制多個BTS。本發明將BSC連接在一起，以便如果一個發生故障，業務量可以被改換路由通過分組網絡52到另一個BSC。分組網絡的物理實現很簡單，只是需要一個路由器，該路由器能夠將來自任何被連接的節點的信息路由到連接到該路由器的任何其它節點。可替代地，可以使用一個虛擬專用網(VPN)。當一個BSC發生故障時，由該故障的BSC傳送的業務量被改換路由通過一個新的BSC到正在服務於MN的BTS。
本發明還包括一個在核心網絡中的新的OM控制節點53，用來存儲網絡配置信息和網絡中諸如BSC和BTS這樣的每個節點的IP位址。OM控制節點被與新的實時信令一起使用，以使能故障BSC周圍的再定位信令。OM控制節點在中間BSC故障時，控制服務於MN的BTS與SGSN之間的鏈路的重建。當一個BSC故障時，OM控制節點被通知該故障BSC的標識。它發送一個新的GPRS虛擬通道協議(GTP)信號給附屬的SGSN，指示BSC故障並命令SGSN通過使用一個相鄰的BSC在該故障的BSC周圍路由，以繼續與屬於該故障BSC的BTS的用戶平面和控制平面業務量。由於BSC已經故障，所以SGSN命令相鄰的BSC使用其Iub接口以在原來由該故障BSC控制的所有BTS上建立分組數據控制。為了信令的效率，由一個特定BSC控制的每個BTS屬於一個多點傳播組。一個BSC再定位類型命令與IxyBTSAP信令一起命令BTS服從來自新的BSC的命令。
圖3中的流程圖說明在BSC和BTS之間實現一個分組網絡以路由數據和控制消息時，本發明的步驟。在步驟54，在網絡中的BSC和BTS之間實現一個分組網絡。在步驟55，BSC使用例如Iub接口與BTS連接。在步驟56，BTS使用例如Iux接口互相連接。這使得數據和控制消息能夠在步驟57從任何BSC路由到任何BTS或反之。
圖4中的流程圖說明在使用圖4中實現的分組網絡以在一個BSC故障後對數據和控制消息改換路由時，本發明的步驟。在步驟58，檢測到一個無法被遠程排除的BSC故障。然後，在步驟59，該方法將來自由故障BSC控制的一個BTS的數據和控制消息路由到由一個不同的運行BSC控制的相鄰BTS。該路由可以通過Iux接口進行。在步驟60，數據和控制消息被從相鄰的BTS路由到所述運行的BSC。該路由可以通過Iub接口進行。在步驟61，數據和控制消息被路由到控制故障BSC的SGSN。該路由可以通過Iu(GB)接口進行。
有效的移動性管理信令本發明簡化了在SGSN中為就緒狀態的MN的MM狀態和MM語境的更新。在目前的GPRS網絡中，任何就緒狀態中的MN都必須通知SGSN其在小區等級的位置。因此，MN必須發送一個向SGSN的LLC PDU，並每當發生一個小區改變時就重新啟動其就緒定時器。在一個更大的範圍內，通常意味著BSC中的一個改變的路由區域中的任何改變都需要在SGSN為MN創建一個新的TLLI標識符時暫停所有的數據業務量。
本發明有效地降低了用於跟蹤從SGSN到BSC的MN小區改變的權限等級。然後，網絡中的BSC維護關於哪個BTS正在服務於每個MN的信息，並且SGSN只維護關於哪個BSC正在服務於MN的信息。利用該權限的變化，SGSN只有在MN改變BSC時才被更新，而不是每當MN改變小區時就更新。每個BSC維護一個路由區域，並且如果MN改變路由區域，則SGSN就被更新。
圖5是一個GPRS網絡的一部分的框圖，它說明了本發明的基於指針的更新方法。本發明在基於指針的更新方法中，使用BTS之間的Ixy接口以及BSC之間的Iur接口。如果MN 72從一個舊的BTS(BTS-1)62移動到一個在相同的BSC(BSC-1)64控制下的新的BTS(BTS-2)63，則使用基於Ixy的中間BTS BTSAP信令將無線資源和其它控制信息從BTS-1傳送到BTS-2。然後，代替每當MN改變BTS時更新SGSN，在BTS-2中建立一個標記BTS-1的指針，以在它們之間建立一條鏈路。
類似於UTRAN，BSC使用Iub信令來控制向MN的無線資源。在從BSC-1到BTS-1的舊鏈路上傳送的所有信息被在從BTS-1到BTS-2的新鏈路上傳送。使用Ixy接口和連結所有BSC和BTS的分組網絡來構成該鏈路。
在一個可配置數量的轉發中，指針鏈路被擴展到一個以上的BTS。運營者可以配置該指針有例如三次轉發。在這種情況下，MN72可以改變小區三次，而不需要更新BSC或SGSN中的語境信息。當MN移動到BTS-3 65時，BTS-3聯繫BTS-2 63以計算MN已經進行了多少次轉發。如果轉發的數量等於或小於由運營者建立的可配置的數量，就在BTS-3中建立指針，即使如圖所示，BTS-3在一個不同的BSC(BSC-2)67的控制下。同樣，MN可以移動到BTS-4 66中，由於MN已經進行了三次轉發，所以在BTS-4中建立一個指針。不過，如果MN移動到BTS-5 68，則BTS-5就計算轉發的數量大於由運營者建立的可配置數量。因此，BTS-5啟動通過BSC-369到SGSN70的更新過程。然後，MN移動到BTS-671，並且再次建立標記BTS-5的一個指針。
如果MN從一個舊的BTS移動到在相同BSC控制下的一個新的BTS，則依靠舊的BTS中的指針機制將所有的控制命令改發到新的BTS，全部的無線控制仍由該BSC維護。通過首先在舊BTS和新BTS之間執行一個內部BSC切換來最優化該過程。上行鏈路數據業務量PDU繼續從MN通過新BTS流動，並且因為用戶平面與控制平面分離，所以不再需要上行鏈路數據業務量PDU流動通過控制BSC。而是上行鏈路數據業務量PDU被通過基於被路由的鏈路量度的轉發和帶寬的最短路徑隧道傳送(tunnel)到最近的網關。下行鏈路數據業務量繼續通過BSC和初始BTS，並使用指針在向新BTS的Ixy接口上傳送。一旦來自新的小區的數據業務量被穩定，就執行一個Iub接口再定位，以保證在BTS和BSC之間的單獨轉發連接。
如果MN移動到一個由不同的BSC控制的BTS，則使用一個GPRS ERAN承載來執行一個BSC間切換，並且一個更新消息被發送到SGSN。這裡實現在UTRAN中首先引入的Iur接口，以允許SRNS再定位類型的業務量優化。新的BSCRANAP信令與BSC中的指針機制一起被引入以允許BSC再定位。BSCRANAP信令必須合併由用於GPRS演變(EDGE)的增強數據速率使用的現有基站系統GPRS協議(BSSGP)控制命令和修改諸如SRNS再定位提交命令的現有RNSAP命令，以建立諸如BSC再定位提交命令的新命令。這裡，信息元素必須包括EDGE特定的無線命令與標記新BSC的指針機制一起。
通過這樣做，屬於相同SGSN或不同SGSN的兩個BSC之間的切換可以首先處理該切換的無線資源部分。如果BSC屬於不同的SGSN，則舊的SGSN維護構成舊的BSC的語境。舊的BSC使用指針來通過Iur接口標記和控制新的BSC。一旦發生了切換並穩定，就可以在後面的階段進行改變TLLI、SGSN和更新GGSN中的PDP語境的確定。該過程最小化了切換延遲，尤其是在對於SGSN內部和SGSN間的路由區域更新情況的GSM 04.07中詳述的信令交換中。然後，執行一個BSC再定位，導致建立一個與新的SGSN語境一起的一個新的Iu接口。
該更新方法為網絡運營者提供了提高的靈活性，並節約了SGSN、BSC和BTS中的處理資源。更少的信息被發送到SGSN並執行了更少的更新。此外，本發明使得一個MN能夠檢測到來自另一個小區的更強的信號以主動地建立從服務的小區到更強小區的一個指針，並開始通過該更強小區傳送數據。不需要移動性更新，除非更強的小區由一個新的BSC控制。
圖6中的流程圖說明了在使用圖5的GPRS網絡和指針機制來消除移動性管理(MM)更新時，本發明的步驟。在步驟81，在網絡中的每個BSC和BTS中實現指針機制。在步驟82規定所允許的最大轉發次數。當在步驟83檢測到一個MN從第一BTS移動到第二BTS時，該第二BTS在步驟84確定MN進行的轉發次數是否是被允許的。例如，如果允許兩次轉發，則MN已經移動通過兩個相鄰的BTS，然後不允許更多的轉發。在這種情況下，該方法移動到步驟85，並用SGSN啟動一個MM更新。如果轉發次數還沒有達到所允許的最大數，則該方法移動到步驟86，其中使用分組網絡和Ixy分組接口將無線資源信息和控制信息從第一個BTS傳送到第二個BTS。在步驟87，第二個BTS中的指針機制被用來指向第一個BTS並在第一個和第二個BTS之間建立一條鏈路。
用戶平面和控制平面的分離指針機制45的一個主要好處是它允許用戶平面和控制平面之間的分離，從而減少當需要更新信令時，用戶感覺到的中斷。如上所述，在目前的GPRS網絡中，MN經歷了在執行更新控制信令時，所有數據業務量的一個中斷。這是重要的，因為在確定情況下，當一個MN移動到一個新的BTS時，需要三秒來執行更新。行業內用於該延遲的解決方案集中於減少用於執行更新的時間。另一方面，本發明將用戶平面與控制平面分離，以使得媒體業務量能夠與更新過程並行繼續。然後，由於對用戶平面沒有影響，該更新過程可以在一個較長的時間上展開。此外，如果一個BSC故障，則以對用戶的影響最小的方式來提供替代路由。用戶平面和控制平面的分離允許用戶信息(數據)繼續流動，而仍然處理用於改換路由的控制消息。
諸如GGSN 12的GGSN通過Gi接口連接到諸如IP網絡16的外部IP網絡。控制信息必須與PDP語境到達GGSN。由本發明實現的BTSAP信令通過使得由從BTS到GGSN的用戶數據採用的路徑獨立於由控制信令採用的路徑，最優化了關於連接到基於網際網路的伺服器或客戶機的3G MN的情況。這通過使用從每個BTS到分組數據網的Iub連接以直接將數據隧道傳送到最近的服務於該網絡的用戶平面的邊界網關來實現。
圖7中的流程圖說明在使用圖5的GPRS網絡和指針機制將上行鏈路PDU隧道傳送到一個GGSN，同時發送控制信令通過一個BSC到一個SGSN時，本發明的步驟。在步驟91，在網絡中的BTS和BSC之間實現一個分組網絡。在步驟92，在網絡中的BSC和SGSN之間實現一個分組網絡，而在步驟93，在網絡中的SGSN和GGSN之間實現一個分組網絡。在步驟94，上行鏈路PDU被利用基於被路由鏈路的度量的轉發和帶寬的最大路徑從服務於MN的BTS隧道傳送到最近的GGSN。同時，在步驟95，控制信號被從服務的BTS通過其控制的BSC發送到其SGSN。
以上清楚地描述了本發明的實施和構造。儘管所給出和描述的網絡和方法表現為優選的，但是顯然，在不偏離下述權利要求所規定的本發明範圍的情況下，可以對其做出各種改變和修改。
權利要求
1.在一個具有一個服務GPRS支持節點(SGSN)和一個包括多個基站控制器(BSC)和多個由BSC控制的基站收發信臺(BTS)的無線接入部分的通用分組無線業務(GPRS)網絡中，一種將一個故障BSC周圍的數據和控制消息從由該故障BSC控制的一個BTS路由到SGSN的方法，該方法包括步驟在所述多個BSC和BTS之間實現一個分組網絡；通過該分組網絡經第一分組交換接口，將所述多個BTS與所述多個BTS連接；通過該分組網絡經第二分組交換接口，將所述多個BTS互相連接；從而數據和控制消息可以從分組網絡中的任何BSC或BTS路由到任何其它的BSC或BTS。
2.權利要求1的路由一個故障BSC周圍的數據和控制消息的方法，其中經第一分組交換接口將所述多個BSC與所述多個BTS連接的步驟包括通過一個用於BSC到BTS通信的Iub接口將BSC與BTS連接。
3.權利要求2的路由一個故障BSC周圍的數據和控制消息的方法，其中通過分組網絡經第二分組交換接口將所述多個BTS互相連接的步驟包括通過一個用於BTS到BTS通信的Ixy接口來連接所述多個BTS。
4.權利要求3的路由一個故障BSC周圍的數據和控制消息的方法，還包括步驟檢測一個不能被遠程排除的BSC故障；將來自由該故障BSC控制的一個BTS的數據和控制消息路由到由一個運行的BSC控制的相鄰BTS；將來自相鄰BTS的數據和控制消息路由到所述運行的BSC；以及將來自所述運行的BSC的數據和控制消息路由到控制所述故障BSC的SGSN。
5.權利要求4的路由一個故障BSC周圍的數據和控制消息的方法，還包括步驟將來自控制所述故障BSC的SGSN的數據和控制消息路由到所述運行的BSC；將來自所述運行的BSC的數據和控制消息路由到所述相鄰的BTS；以及將來自所述相鄰的BTS的數據和控制消息路由到由所述故障BSC控制的BTS。
6.權利要求1的路由一個故障BSC周圍的數據和控制消息的方法，還包括步驟將網絡配置信息和網絡中每個BSC和BTS的網際網路協議(IP)地址存儲到一個運行及維護(OM)控制節點；當BSC故障時，通知所述OM控制節點；從所述OM控制節點發送一個消息到SGSN，指示BSC已經故障，並命令SGSN通過使用一個相鄰的BSC路由該故障BSC周圍的數據和控制消息，以控制以前由該故障的BSC控制的BTS。
7.權利要求6的路由一個故障BSC周圍的數據和控制消息的方法，還包括步驟從SGSN發送一個消息到相鄰的BSC，以在所有以前由所述故障BSC控制的BTS上建立分組數據控制；以及在第二個分組交換接口上，從相鄰BSC發送一個BSC再定位命令到以前由所述故障BSC控制的BTS。
8.權利要求7的路由一個故障BSC周圍的數據和控制消息的方法，其中從相鄰BSC發送一個BSC再定位命令到BTS的步驟包括將該命令多點傳播到作為一個單獨組的各BTS。
9.權利要求8的路由一個故障BSC周圍的數據和控制消息的方法，還包括由相鄰BTS使用第三個分組交換接口來命令以前由所述故障BSC控制的BTS服從來自相鄰BSC的命令。
10.在一個具有一個網關GPRS支持節點(GGSN)、一個服務GPRS支持節點(SGSN)和一個包括多個基站控制器(BSC)和多個由BSC控制的基站收發信臺(BTS)的無線接入部分的通用分組無線業務(GPRS)網絡中，一種減少多個需要由SGSN執行的移動性管理(MM)更新的方法，該方法包括步驟在網絡中的每個BSC和每個BTS中實現一個指針機制；確定一個移動節點(MN)已經從網絡中的第一BTS移動到第二BTS；使用一個分組網絡和一個BTS間分組交換接口將無線資源信息和控制信息從第一個BTS傳送到第二個BTS；以及使用在第二個BTS中的指針機制來指向第一個BTS，並在第一個和第二個BTS之間建立一條鏈路，從而消除SGSN的一個MM更新。
11.權利要求10的減少多個MM更新的方法，還包括通過預先確定在一個MM更新被執行之前MN可以進行的多個BTS轉發，而使得MN能夠移動到多個新的BTS，而不執行一個MM更新。
12.權利要求11的減少多個MM更新的方法，還包括步驟由一個新的BTS確定MN已經從一個舊的BTS移動到該新的BTS；以及由該新的BTS詢問該舊的BTS，以確定MN已經進行了多少轉發。
13.權利要求12的減少多個MM更新的方法，還包括步驟由所述新的BTS確定由MN進行的BTS轉發的數量是否等於或小於BTS轉發的預定數量；一旦確定由MN進行的BTS轉發的數量等於或小於BTS轉發的預定數量，就在所述新的BTS中建立一個指針；以及一旦確定由MN進行的BTS轉發的數量大於BTS轉發的預定數量，就由SGSN啟動一個MM更新。
14.權利要求10的減少多個MM更新的方法，其中第一個和第二個BTS由一個單獨的BSC控制，並且該方法還包括步驟將來自MN的上行鏈路分組數據單元(PDU)路由通過第二個BTS；利用基於度量的轉發和鏈路帶寬的最短路徑，將來自第二個BTS的上行鏈路PDU隧道傳送到GGSN；將下行鏈路PDU路由通過BSC和第一個BTS；以及在Ixy接口上，使用指針將下行鏈路PDU從第一個BTS傳送到第二個BTS。
15.權利要求14的減少多個MM更新的方法，還包括一旦來自第二個BTS的數據業務量被穩定，就執行一個BSC到BTS的接口再定位，以保證第二個BTS和BSC之間的單獨轉發連接。
16.權利要求10的減少多個MM更新的方法，其中第一個BTS由第一BSC控制，第二個BTS由第二BSC控制，並且該方法還包括步驟執行從第一個BSC到第二個BSC的BSC間切換；發送一個MM更新消息到SGSN；以及在第二個BSC中使用一個BSC到BSC接口以使能BSC再定位。
17.權利要求16的減少多個MM更新的方法，還包括步驟確定是否第一個和第二個BSC屬於第一個和第二個SGSN；一旦確定第一個和第二個BSC屬於第一個和第二個SGSN，就在第一個SGSN中維護一個指示第一個BSC正在控制MN的MM語境；以及由第一個BSC使用指針來通過BSC到BSC接口來標記和控制第二個BSC。
18.權利要求17的減少多個MM更新的方法，還包括在已經發生了BSC間切換並穩定之後，在一個網關GPRS支持節點(GGSN)中更新一個分組數據協議(PDP)語境。
19.在一個具有一個網關GPRS支持節點(GGSN)、一個服務GPRS支持節點(SGSN)和一個包括多個基站控制器(BSC)和多個由BSC控制的基站收發信臺(BTS)的無線接入部分的通用分組無線業務(GPRS)網絡中，一種使得媒體業務量能夠與控制信令並行繼續流動的方法，該方法包括步驟利用基於度量的轉發和鏈路帶寬的最大路徑，將上行鏈路分組數據單元(PDU)從服務於一個移動節點(MN)的BTS隧道傳送到GGSN；以及同時從BTS通過一個BSC將控制信令發送到SGSN。
20.在一個具有一個網關GPRS支持節點(GGSN)、一個服務GPRS支持節點(SGSN)和一個包括多個基站控制器(BSC)和多個由BSC控制的基站收發信臺(BTS)的無線接入部分的通用分組無線業務(GPRS)網絡中，改進在於多個BSC和BTS被互相連接通過一個分組網絡，使得數據和控制消息能夠從分組網絡中的任何BSC或BTS路由到任何其它的BSC或BTS。
21.權利要求20的GPRS網絡，還包括將多個BSC通過分組網絡互相連接的一個分組交換Iur接口；將多個BSC通過分組網絡與多個BTS連接的一個分組交換Iub接口；將多個BTS通過分組網絡互相連接的一個分組交換Ixy接口；從而數據和控制消息能夠從分組網絡中的任何BSC或BTS路由到任何其它的BSC或BTS。
22.權利要求21的GPRS網絡，其中所述多個BSC和BTS中的每一個包括一個基於指針的更新機制，用於當MN從BTS移動到BTS時，更新一個移動節點(MN)的位置，從而不需要發送一個更新消息到控制BSC和SGSN。
23.權利要求22的GPRS網絡，其中MN正在從第一BTS接收無線信號，並且MN檢測到來自第二BTS的一個更強的無線信號，並且其中在第一個BTS中的基於指針的更新機制使得MN能夠主動地建立一個從第一個BTS到第二個BTS的指針，並發送數據通過第二個BTS，而不執行一個移動性管理(MM)更新。
全文摘要
將故障基站控制器(BSC)周圍的數據和控制消息從基站收發信臺(BTS)路由到服務GPRS支持節點(SGSN)的通用分組無線業務(GPRS)網絡和方法。在GPRS網絡的BSC和BTS間實現分組網。各BSC間、BSC與BTS間以及各BTS間互相連接。數據和控制消息可從分組網中任何BSC或BTS路由到任何其它BSC或BTS。網絡中每個BSC和BTS中實現指針機制。當移動節點(MN)從網絡中第一BTS移動到第二BTS時,控制信息從第一BTS傳送到第二BTS。第二BTS中的指針機制指向第一BTS並在第一和第二BTS間建立一條鏈路,從而消除SGSN的MM更新。更新過程中,媒體業務量繼續與控制信令並行流動。
文檔編號H04W88/12GK1348288SQ0114119
公開日2002年5月8日 申請日期2001年10月12日 優先權日2000年10月13日
發明者S·A·胡賽恩, S·哈桑 申請人:艾利森電話股份有限公司