一種異構網絡間的切換方法及裝置和系統的製作方法

2023-09-10 19:43:45

專利名稱：一種異構網絡間的切換方法及裝置和系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及移動通信領域，尤其涉及一種異 構網絡間的切換方法、網絡控制器以 及移動通信網絡系統。
背景技術：
目前，已經實現第三代移通信動網絡(3G網絡)與第二代移動通信網絡(2G網絡) 的組網(後續用2G/3G表示該組網)，現有的2G/3G的網絡架構圖如圖1所示，在圖1中， 2G網絡與3G網絡共用同一個CN(Center Network，核心網絡)，2G網絡採用的網絡控制器 為BSC(Base Station Controller，基站控制器)，3G網絡採用的網絡控制器為RNC(Radio Network Controller，無線網絡控制器)。現有技術中，針對支持2G/3G網絡的雙模UE (用 戶終端)的話音切換流程如圖2與圖3所示。參見圖2，為現有技術中基於圖1網絡架構的從3G網絡到2G網絡的語音業務切換 流程圖，該流程包括以下步驟步驟201、UE向其所歸屬的RNC發送測量報告，以觸發從3G網絡到2G網絡的語音 切換。步驟202 203、該RNC根據UE發送的測量報告，確定出目標小區，並基於Iu接口 向CN發送重定位請求，其中攜帶有目標小區的地址信息。步驟204、CN向目標小區所歸屬的BSC發送重定位請求。步驟205 206、BSC根據該重定位請求，判斷是否允許該UE接入目標小區，若允 許，則分配無線資源，建立與CN之間的地面承載，基於A接口進行無線信道預留和編解碼協 商，成功後向CN返回重定位請求響應消息。步驟207、CN向該RNC發送重定位命令。步驟208、RNC根據重定位命令，基於Iu接口向UE發送網絡切換命令。步驟209、UE根據網絡切換命令進行目標小區的同步和接入2G網絡的嘗試，若接 入成功，則向該BSC發送成功接入2G網絡的通知消息。步驟210、BSC基於A接口向CN發送切換完成通知消息。步驟211 212、CN向RNC發送釋放資源的命令，RNC根據該命令釋放在3G網絡 中為該UE分配的無線資源，並結束網絡切換流程。參見圖3，為現有技術中基於圖1網絡架構的從2G網絡到3G網絡的語音業務切換 流程圖，該流程包括以下步驟步驟301、UE向其所歸屬的BSC發送測量報告，以觸發從2G網絡到3G網絡的語音 切換。步驟302、該BSC基於A接口向其所歸屬的MSC(Mobile Switch Center，移動交換 中心)發送網絡切換請求。步驟303、該MSC根據該網絡切換請求向CN發送準備網絡切換請求。步驟304、CN根據準備網絡切換請求向目標小區所歸屬的NodeB(基站)所在的RNC發送重定位請求。步驟305、RNC根據該重定位請求分配無線資源，並建立與CN之間的地面承載之 後，基於Iu接口向CN發送重定位請求響應。步驟306、CN根據該重定位請求響應向MSC發送準備網絡切換請求響應。步驟307、MSC向BSC發送網絡切換命令。步驟308、BSC根據網絡切換命令向UE發送網絡接入通知消息，以提示UE接入至 3G網絡。步驟309、RNC向CN發送重定位檢測消息。步驟310、UE根據網絡接入通知消息進行目標小區同步，並進行接入3G網絡的嘗 試，在成功接入3G網絡後，向RNC發送網絡切換成功消息。步驟311、RNC根據網絡切換成功消息，向CN發送重定位完成的通知消息。步驟312 315、BSC釋放2G網絡為該UE所分配的無線資源，並結束網絡切換流程。上述從3G網絡切換到2G網絡的流程中的步驟201 步驟208屬於網絡切換準備 階段，從2G網絡切換到3G網絡的流程中的步驟301 308屬於網絡切換的準備階段。在 上述的網絡切換準備階段，RNC與BSC之間的信令交互都需要通過CN來完成，由於RNC與 BSC之間的信令交互都需要CN來轉發，又因轉發可能會帶來延遲，因此會導致網絡切換的 準備階段時間較長，這樣對UE的測量精度、同步保持能力等性能指標要求較高，從而導致 網絡切換的成功率較低，在UE的相關性能指標難以進一步提升的情況之下尤為明顯。

發明內容
本發明實施例提供一種異構網絡間的切換方法、裝置及系統，以解決現有技術中 異構網絡間切換時間較長，從而導致網絡切換成功率較低的問題。一種異構網絡間的切換方法，包括第一網絡控制器根據其所歸屬的第一網絡中的用戶終端發送的測量報告，向目標 小區所歸屬的第二網絡的第二網絡控制器發送網絡切換請求；所述第一網絡控制器接收所述第二網絡控制器在根據所述網絡切換請求確定允 許所述用戶終端接入第二網絡後所發送的網絡切換命令；所述第一網絡控制器根據所述網絡切換命令通知所述用戶終端執行網絡切換。一種網絡控制器，包括切換請求單元，用於根據本網絡控制器所歸屬的第一網絡中的用戶終端發送的測 量報告，向目標小區所歸屬的第二網絡的第二網絡控制器發送網絡切換請求；切換處理單元，用於接收所述第二網絡控制器在根據所述網絡切換請求確定允許 所述用戶終端接入所述第二網絡後所發送的網絡切換命令，並根據所述網絡切換命令通知 所述用戶終端執行網絡切換。一種網絡控制器，包括切換請求處理單元，用於接收第一網絡控制器發送的網絡切換請求，所述第一網 絡控制器歸屬於本網絡控制器所在的第二網絡以外的第一網絡；網絡切換命令單元，用於根據所述網絡切換請求確定允許請求切換的用戶終端接入所述第二網絡後，向所述第一網絡控制器發送網絡切換命令。一種移動通信網絡系統，包括第一網絡的第一網絡控制器，以及第二網絡的第二網絡控制器，其中，第一網絡控制器，用於根據第一網絡中的用戶終端發送的測量報告，向目標小區 所歸屬的第二網絡的第二網絡控制器發送網絡切換請求；以及，接收所述第二網絡控制器 在根據所述網絡切換請求確定允許所述用戶終端接入所述第二網絡後所發送的網絡切換 命令，並根據所述網絡切換命令通知所述用戶終端執行網絡切換；第二網絡控制器，用於根據接收到的所述網絡切換請求在確定允許所述用戶終端 接入所述第二網絡後，向所述第一網絡控制器發送網絡切換命令。本發明實施例提供的技術方案中，第一網絡控制器根據其所歸屬的第一網絡的用 戶終端發送的測量報告，向目標小區所歸屬的第二網絡控制器發送網絡切換請求；該第二 網絡控制器確定允許該用戶終端接入到第二網絡後，則向所述第一網絡控制器發送網絡切 換命令，以使該用戶終端接入至第二網絡。可以看出，在網絡切換準備階段，第一網絡控制 器與第二網絡控制器之間的控制信令交互不需要通過核心網參與，即不需要核心網的轉發 即可實現異構網絡的無線網絡控制器之間的信令的交互，從而可以減少異構網絡間的切換 時延，在不需要提高對用戶終端的測量精度、同步保持能力等性能指標要求的情況下，提高 了網絡切換的成功率，還簡化了網絡切換流程。


圖1為現有技術中2G/3G的網絡架構圖；圖2為現有技術中從3G網絡到2G網絡的語音業務切換流程圖；圖3為現有技術中從2G網絡到3G網絡的語音業務切換流程圖；圖4為本發明實施例中2G/3G的網絡架構圖；圖5A為本發明實施例中從3G網絡到2G網絡的語音業務切換流程圖之一；圖5B為本發明實施例中從3G網絡到2G網絡的語音業務切換流程圖之二 ；圖6A為本發明實施例中從2G網絡到3G網絡的語音業務切換流程圖之一；圖6B為本發明實施例中從2G網絡到3G網絡的語音業務切換流程圖之二 ；圖7為本發明實施例所提供的通信系統架構示意圖以及網絡控制器的結構示意 圖。
具體實施例方式下面結合說明書附圖對本發明實施例進行詳細的描述。參見圖4，為本發明實施例中2G/3G的網絡架構圖，該網絡架構中，2G網絡與3G網 絡歸屬於一個CN，2G網絡採用的網絡控制器為BSC，3G網絡採用的網絡控制器為RNC。圖4 所示的2G/3G組網架構與圖1所示的2G/3G組網架構不同點在於圖1所示的組網架構中， RNC基於Iu接口與CN進行信令或業務數據流的接/收，BSC基於A接口與CN進行信令或 業務數據流的接/收，而圖4所示的組網架構中，RNC與BSC之間定義一種新型的Iur-g接 口，並基於該新型Iur-g接口實現RNC與BSC之間的控制信令與用戶數據流的交互。本發 明實施例所定義的新型Iur-g接口是邏輯接口，不需要改造2G網絡中的用戶終端，即可在2G網絡中應用，並且可以應用於控制面信令交互和用戶平面數據交互。參見圖5A，為基於圖4所示網絡架構、從3G網絡到2G網絡的語音業務切換流程圖 之一，其中，RNC和BSC之間的信息交互都基於本發明實施例所定義的Iur-g接口，該流程 包括以下步驟 步驟501、當前處於3G網絡的支持2G網絡與3G網絡的雙模UE向其所歸屬的RNC 發送測量報告，以觸發從3G網絡到2G網絡的語音切換。該步驟中，在UE發送測量報告之前，還包括UE監測2G網絡與3G網絡中各小區 的電平值，當UE監測到3G網絡中超過一定比例數量小區的電平值都小於預先設定的電平 閾值，且監測到2G網絡中有一個或多個小區的電平值大於該電平閾值時，則UE向當前所歸 屬的RNC發送測量報告，該測量報告中攜帶有UE當前所在的源小區ID號及其電平值、2G網 絡中電平值大於該電平閾值的一個或多個小區(後續稱為候選小區)的ID號及其電平值。步驟502、RNC根據接收到的測量報告攜帶的信息，選擇候選小區中的其中一個 小區作為UE的目標小區，並向該目標小區所歸屬的BSC發送網絡切換請求(handover required)0該網絡切換請求中可攜帶UE當前所在的源小區ID號、目標小區ID號、UE接入2G 網絡的接入能力和語音編解碼能力、3G網絡系統對語音數據流的語音編碼信息、3G網絡系 統對語音數據流的加密信息、從3G網絡切換至2G網絡的原因等。為進一步提高UE切換至2G網絡的成功率，該步驟中，RNC向BSC發送的網絡切換 請求中可以攜帶有全部或部分候選小區的ID號，BSC根據該網絡請求中攜帶的多個小區的 信息，選擇候選小區中電平值最大的小區作為該UE即將切換至的目標小區，在該流程後續 步驟中若判斷該目標小區不允許UE接入時，BSC還可以按照電平值從高到低的順序，依次 選擇所述候選小區中的小區作為新的目標小區，以便UE嘗試接入至其他候選小區中。步驟503 504、BSC通過判斷目標小區是否有空閒資源，以及2G網絡對業務數據 流的加密算法與該UE在3G網絡中所採用的業務數據流的加密算法是否兼容，以確定是否 允許該UE接入到2G網絡。本流程中，BSC的判斷結果是允許該UE接入2G網絡。該步驟中，BSC可根據網絡切換請求中攜帶的3G網絡系統對語音數據流的加密信 息進行判斷，若BSC判斷目標小區有空閒的無線資源，並且2G網絡所採用的語音數據流的 加密算法與該UE在3G網絡中所使用的語音數據流的加密算法兼容，則允許該UE接入2G 網絡。本實施例中，對於是否有空閒資源的判斷和對於加密算法是否兼容的判斷，在時序上 沒有嚴格要求。步驟505 506、BSC根據該網絡切換請求中攜帶的3G網絡系統對語音數據流 的語音編碼信息，確定出該UE在3G網絡中所採用的語音數據流的編碼方式能夠得到2G 網絡支持時，根據該語音編碼方式建立BSC與目標小區所歸屬的BTS(Base Transceiver Station，基站收發臺)之間的數據通道。該步驟中，BSC判斷該UE在3G網絡中所採用的語音數據流的編碼方式為 AMR(Adaptive Multi-Rate,自適應多碼率)語音編碼方式，該編碼方式可以得到2G網絡的 支持，因此建立BSC與BTS之間的AMR數據通道。步驟507、BSC向RNC發送網絡切換命令(handover command)，以指示RNC通知UE 接入2G網絡。
步驟508、RNC根據該網絡切換命令，向該UE發送網絡接入通知消息。步驟509、UE根據該網絡接入通知消息，進行目標小區的同步和接入2G網絡的嘗試，若接入成功，則向該BSC發送成功接入2G網絡通知消息。步驟510、BSC根據UE發送的成功接入2G網絡通知消息，向RNC發送切換檢測消 息(handover detect)。步驟511、RNC與BSC之間建立用戶平面連接。步驟512 514、當RNC上緩存有該UE的語音業務數據時(如果UE進行切換時 正在進行語音業務，則RNC會緩存UE的語音數據，並在UE切換成功後傳輸給UE,以便保持 業務的連續性)，RNC通過該用戶平面連接向BSC發送該緩存的語音業務數據，BSC通過與 BTS之間的AMR數據通道將該語音業務數據流發送到BTS，再由BTS發送給該UE。如果RNC 上沒有緩存該UE的語音業務數據，則不需要執行該過程。以上流程描述的是BSC允許UE切換到2G網絡的情況，如果BSC不允許UE切換 到2G網絡，則在BSC確定不允許UE接入2G網絡後，向RNC返回網絡切換失敗通知消息 (handover failure), RNC接收該網絡切換失敗通知消息，網絡切換流程結束。BSC在判斷 是否允許UE切換到2G網絡時，如果判斷目標小區沒有空閒的無線資源，或UE在3G網絡中 對語音業務數據流的加密算法與2G網絡的不兼容，則不允許UE接入2G網絡；在BSC接收 到的網絡切換請求消息中攜帶有多個候選小區ID的情況下，如果BSC判斷所有候選小區都 不允許UE接入，則確定不允許UE切換到2G網絡。參見圖5B，為基於圖4所示網絡架構、從3G網絡到2G網絡的語音業務切換流程圖 之二，其中，RNC和BSC之間的信息交互都基於本發明實施例所定義的Iur-g接口，該流程 包括以下步驟步驟501， 502，、UE向RNC發送測量報告，RNC根據該測量報告向BSC發送網絡 切換請求，該過程與圖5A中的501 502相同。步驟503』、BSC接收到RNC發送的網絡切換請求後，RNC與BSC之間建立用戶平面連接。步驟504， 505，、BSC判斷是否允許該UE接入到2G網絡，具體判斷方法同前所 述。步驟506， 507，、BSC在判斷允許該UE接入到2G網絡後，根據該UE在3G網絡 中所採用的語音數據流的編碼方式與2G網絡的兼容情況，建立與目標小區所歸屬的BTS之 間的數據通道。具體實現方法同前所述。步驟508， 511，、BSC向RNC發起網絡切換命令，RNC根據該命令通知UE進行網 絡切換，UE根據該通知執行網絡切換過程。該過程同圖5A中的步驟507 510。步驟512』 514』、當RNC上緩存有該UE的語音業務數據時，RNC通過建立的用戶 平面連接向BSC發送該緩存的語音業務數據，BSC通過與BTS之間的數據通道將該語音業 務數據流發送到BTS，再由BTS發送給該UE。如果RNC上沒有緩存該UE的語音業務數據， 則不需要執行該過程。圖5B所示的流程中，RNC與BSC之間的用戶平面連接是在RNC向BSC發送網絡切 換命令之後建立的，這樣可以使得用戶平面連接的建立過程與網絡切換過程並行執行，以 進一步減少UE從3G網絡切換至2G網絡的時間。由於RNC與BSC之間的用戶平面連接建立過程的啟動是在BSC判斷是否允許UE接入2G網絡之前或幾乎同時進行的，因此可能存 在BSC判斷不允許UE接入2G網絡，而RNC與BSC之間的用戶平面連接已經建立的情況，此 時，可拆除已經建立的用戶平面連接。較佳地，圖5A和圖5B所示的流程中，可以預先設定一個時間閾值，若BSC在發送 網絡切換命令後，在設定時間閾值內未收到UE發送的成功接入2G網絡的消息，則BSC向 RNC發送網絡切換失敗通知消息，RNC接收該網絡切換失敗通知消息，網絡切換流程。這樣， 針對網絡阻塞或空口誤碼等原因而導致UE發送的成功接入2G網絡的消息丟失或無效的情 況，可以防止BSC —直長時間的等待接收該消息而導致網絡切換時間過長。UE成功接入2G網絡之後，有可能需要與CN進行非接入層信令交互。由於2G、3G 網絡所採用的無線網絡協議體系不同，因此對非接入層信令的封裝方式也不同，其中，3G網 絡對非接入層信令的封裝方式為基於Iu接口的封裝方式，2G網絡對非接入層信令的封裝 方式為基於A接口的封裝方式，又由於本發明實施例所提供的切換過程中對RNC和BSC之 間交互的信令或數據不進行Iu接口向A接口的轉換，所以下行非接入層控制信令仍採用Iu 接口方式進行封裝。因此，在利用本發明實施例所定義的Iur-g接口傳輸非接入層信令時， 需要對非接入層信令的封裝方式進行轉換。在下行方向上，UE的源RNC從CN接收到基於 Iu接口封裝的下行非接入層信令後，解析該非接入層信令，並用2G網絡的A接口方式重新 封裝，然後作為淨荷填入用戶平面控制幀(用戶平面控制幀的淨荷包含非接入層信令和A 接口封裝方式的協議報頭)，通過本發明實施例所定義的Iur-g接口發送到UE當前的服務 BSC，並由該BSC發送到該UE;在上行方向上，該UE接入2G網絡後使用2G模式工作，該UE的 當前服務BSC接收到該UE發送的非接入層控制信令後，通過本發明實施例所定義的Iur-g 接口發送到該UE的源RNC，由於該非接入層信令採用A接口方式封裝，因此該RNC需要對該 非接入層信令進行解析，並採用Iu接口方式重新封裝後發送給CN。通過上述UE與CN之間 的非接入層信令信息的交互，可以完成相關的業務功能，如用戶的掛機、撥號指令等。以上流程描述了 UE在3G網絡所使用的語音數據編碼方式能夠得到2G網絡支持 情況下的切換流程，而事實上，3G網絡中使用的語音數據編碼方式有可能得不到2G網絡的 支持，如，3G網絡支持AMR語音編碼方式，而2G網絡支持FR/HR(Full Rate/Half Rate，全 速率/半速率)語音編碼方式。這種情況下，當RNC與BSC之間傳輸語音數據時需要進行 語音編碼方式的轉換。針對這種語音編碼方式不兼容的情況，本發明實施例提供了以下處 理方式如果BSC接收到RNC發送的網絡切換請求後，根據該請求中攜帶的信息判斷出該 UE在3G網絡中所採用的語音數據流的編碼方式得不到2G網絡的支持，則需要根據2G網絡 所支持的編碼方式建立BSC與BTS之間的數據通道，在BSC將從RNC接收到的該UE的語音 數據流通過該數據通道向BTS發送之前，首先要採用2G網絡所支持的語音編碼方式對語音 數據流重新編碼，然後再通過該數據通道向BTS發送。如，BSC判斷出UE在3G網絡中所採 用的語音數據流的編碼方式為AMR語音編碼方式，而2G網絡不支持該編碼方式，2G網絡所 支持的編碼方式是FR/HR語音編碼方式，則BSC與BTS之間建立的數據通道是FR/HR數據 通道，BSC向BTS發送UE的語音數據流的過程為BSC通過TC (Trance Code)資源配置，解 析出從RNC接收到的該UE的語音數據流，並採用FR/HR語音編碼方式重新對解析出的語音 數據流編碼，然後通過FR/HR數據通道向BTS發送。
由於3G網絡支持的語音編碼方式為AMR，2G網絡支持的語音編碼方式為FR/HR， 但2G網絡也有可能支持AMR編碼方式，因此，為儘可能的避免2G網絡與3G網絡之間切換 所導致的話音編解碼轉換，UE的數據幀的淨荷部分的數據可儘量採用AMR語音編碼方式進 行編碼。參見圖6A，為基於圖4所示網絡架構、從2G網絡到3G網絡的語音業務切換流程圖 之一，其中，RNC和BSC之間的信息交互都基於本發明實施例所定義的Iur-g接口，該流程 包括以下步驟步驟601、當前處於2G網絡的支持2G網絡與3G網絡的雙模UE向其所歸屬的BSC 發送測量報告，以觸發從2G網絡到3G網絡的語音切換。
該步驟中，在UE發送測量報告之前，還包括UE監測2G網絡與3G網絡中各小區 的電平值，當UE監測到2G網絡中超過一定比例數量小區的電平值都小於預先設定的電平 閾值，且監測到3G網絡中有一個或多個小區的電平值大於該電平閾值時，則UE向當前所歸 屬的BSC發送測量報告，該測量報告中攜帶有UE當前所在的源小區ID號及其電平值、3G網 絡中電平值大於該電平閾值的一個或多個小區(後續稱為候選小區)的ID號及其電平值。步驟602、BSC根據接收到的測量報告攜帶的信息，選擇候選小區中的其中一個小 區作為UE的目標小區，並基於新型的Iur-g接口向該目標小區所歸屬的RNC發送網絡切換 請求。該網絡切換請求中可攜帶UE當前所在的源小區ID號、目標小區ID號、UE接入3G 網絡的接入能力和語音編解碼能力、2G網絡系統對語音數據流的語音編碼信息、2G網絡系 統對語音數據流的加密信息、從2G網絡切換至3G網絡的原因等。為進一步提高UE切換至3G網絡的成功率，該步驟中，BSC向RNC發送的網絡切換 請求中可以攜帶有全部或部分候選小區的ID號，RNC根據該網絡請求中攜帶的多個小區的 信息，選擇候選小區中電平值最大的小區作為該UE即將切換至的目標小區，在該流程後續 步驟中若判斷該目標小區不允許UE接入時，RNC還可以按照電平值從高到低的順序，依次 選擇所述候選小區中的小區作為新的目標小區，以便UE嘗試接入至其他候選小區中。步驟603 604、RNC通過判斷目標小區是否有空閒資源，以及3G網絡對業務數據 流的加密算法與該UE在2G網絡中所採用的業務數據流的加密算法是否兼容，以確定是否 允許該UE接入到3G網絡。本流程中，RNC的判斷結果是允許該UE接入3G網絡。該步驟中，RNC可根據網絡切換請求中攜帶的2G網絡系統對語音數據流的加密信 息進行判斷，若RNC判斷目標小區有空閒的無線資源，並且3G網絡所採用的語音數據流的 加密算法與該UE在2G網絡中所使用的語音數據流的加密算法兼容，則允許該UE接入3G 網絡。本實施例中，對於是否有空閒資源的判斷和對於加密算法是否兼容的判斷，在時序上 沒有嚴格要求。步驟605 606、RNC根據該網絡切換請求中攜帶的2G網絡系統對語音數據流的 語音編碼信息，確定出該UE在2G網絡中所採用的語音數據流的編碼方式能夠得到3G網絡 支持時，根據該語音編碼方式建立RNC與目標小區所歸屬的NodeB (基站)之間的語音數據 通道。本實施例中，RNC判斷該UE在2G網絡中所採用的語音數據流的編碼方式為AMR語 音編碼方式，該編碼方式可以得到3G網絡的支持，因此建立RNC與NodeB之間的AMR語音數據通道。步驟607、RNC向BSC發送網絡切換命令，以指示BSC通知UE接入3G網絡。步驟608、BSC根據該網絡切換命令，向該UE發送網絡接入通知消息。步驟609、UE根據該網絡接入通知消息，進行目標小區的同步和接入3G網絡的嘗 試，若接入成功，則向該RNC發送成功接入3G網絡通知消息。步驟610、RNC根據UE發送的成功接入3G網絡通知消息，向BSC發送切換檢測消
肩、ο步驟611、在RNC與BSC之間建立用戶平面連接。步驟612 614、當BSC上緩存有該UE的語音業務數據時(如果UE當前正在進行 語音業務，則BSC會緩存UE的語音數據，並在UE切換成功後傳輸給UE,以便保持業務的連 續性)，BSC通過該用戶平面連接向RNC發送該緩存的語音業務數據，RNC通過與NodeB之 間的AMR數據通道將該語音業務數據流發送到NodeB，再由NodeB發送給該UE。如果BSC 上沒有緩存該UE的語音業務數據，則不需要執行該過程。在上述流程描述的是RNC允許UE切換到3G網絡的情況，如果RNC不允許UE切換 到3G網絡，則在RNC確定不允許UE接入3G網絡後，向BSC返回網絡切換失敗通知消息， BSC接收該網絡切換失敗通知消息，網絡切換流程結束。RNC在判斷是否允許UE切換到3G 網絡時，如果判斷目標小區沒有空閒的無線資源，或UE在2G網絡中對語音業務數據流的加 密算法與3G網絡的不兼容，則不允許UE接入3G網絡；在RNC接收到的網絡切換請求消息 中攜帶有多個候選小區ID的情況下，如果RNC判斷所有候選小區都不允許UE接入，則確定 不允許UE接入到3G網絡。參見圖6B，為基於圖4所示網絡架構、從2G網絡到3G網絡的語音業務切換流程圖 之二，其中，RNC和BSC之間的信息交互都基於本發明實施例所定義的Iur-g接口，該流程 包括以下步驟步驟601， 602，、UE向BSC發送測量報告，BSC根據該測量報告向RNC發送網絡 切換請求，該過程與圖6A中的601 602相同。步驟603』、RNC接收到BSC發送的網絡切換請求後，BSC與RNC之間建立用戶平面 連接；步驟604』 605』、RNC判斷是否允許該UE接入到3G網絡，具體判斷方法同前所 述。步驟606， 607，、RNC在判斷允許該UE接入到3G網絡後，根據該UE在2G網絡 中所採用的語音數據流的編碼方式與3G網絡的兼容情況，建立與目標小區所歸屬的NodeB 之間的數據通道。具體實現方法同前所述。步驟608』 611』、RNC向BSC發起網絡切換命令，BSC根據該命令通知UE進行網 絡切換，UE根據該通知執行網絡切換過程。該過程同圖6A中的步驟607 610。步驟612 』 614 』、當BSC上緩存有該UE的語音業務數據時，BSC通過建立的用戶 平面連接向RNC發送該緩存的語音業務數據，RNC通過與NodeB之間的數據通道將該語音 業務數據流發送到NodeB，再由NodeB發送給該UE。如果BSC上沒有緩存該UE的語音業務 數據，則不需要執行該過程。圖6B所示的流程中，BSC與RNC之間的用戶平面連接是在BSC向RNC發送網絡切換命令之後建立的，這樣可以使得用戶平面連接的建立過程與網絡切換過程並行執行，以 進一步減少UE從2G網絡切換至3G網絡的時間。由於BSC與RNC之間的用戶平面連接建 立過程的啟動是在RNC判斷是否允許UE接入3G網絡之前或幾乎同時進行的，因此可能存 在RNC判斷不允許UE接入3G網絡，而RNC與BSC之間的用戶平面連接已經建立的情況，此 時，可拆除已經建立的用戶平面連接。較佳地，圖6A和圖6B所示的流程中，可以預先設定一個時間閾值，若RNC在發送 網絡切換命令後，在設定時間閾值內未收到UE發送的成功接入3G網絡的消息，則RNC向 BSC發送網絡切換失敗通知消息，BSC接收該網絡切換失敗通知消息，網絡切換流程。UE成功接入3G網絡之後，可利用本發明實施例所定義的Iur-g接口傳輸非接入 層信令。在非接入層信令的下行方向上，UE的源BSC從CN接收下行非接入層信令，由於該 信令採用2G網絡的A接口方式封裝，因此需要解析該非接入層信令，並用3G網絡的Iu接 口方式重新封裝，然後作為淨荷填入用戶平面控制幀後傳輸給切換後的服務RNC，該RNC接 收該非接入層信令並發送到該UE ；在非接入層信令的上行方向上，該UE當前服務的RNC從 UE接收到該UE發送的非接入層控制信令後通過本發明實施例所定義的Iur-g接口發送給 該UE的源BSC，由於該信令採用Iu接口方式封裝，需要BSC解析出該信令並採用A接口方 式重新封裝後發送到CN。
如果RNC接收到BSC發送的網絡切換請求後，根據該請求中攜帶的信息判斷出該 UE在2G網絡中所採用的語音數據流的編碼方式得不到3G網絡的支持，則需要根據3G網絡 所支持的編碼方式建立BSC與BTS之間的數據通道，在RNC將從BSC接收到的該UE的語音 數據流通過該數據通道向NodeB發送之前，首先要採用3G網絡所支持的語音編碼方式對語 音數據流重新編碼，然後再通過該數據通道向NodeB發送。如，RNC判斷出UE在2G網絡中 所採用的語音數據流的編碼方式為FR/HR語音編碼方式，而3G網絡不支持該編碼方式，3G 網絡所支持的編碼方式是AMR語音編碼方式，則BSC與BTS之間建立的數據通道是AMR數 據通道，BSC向BTS發送UE的語音數據流的過程為RNC通過TC (Trance Code)資源配置， 解析出從BSC接收到的該UE的語音數據流，並採用AMR語音編碼方式重新對解析出的語音 數據流編碼，然後通過AMR數據通道向NodeB發送。本發明的上述實施例中，BSC和RNC可以在設備層沒有融和(如3G網絡與2G網 絡的物理設備相互獨立，即BSC與RNC為物理上獨立的設備)，也可以是在設備層有一定程 度融和(如3G網絡與2G網絡的物理設備統一、邏輯網元獨立，即BSC和RNC集成在一個物 理設備上，但仍屬於邏輯上彼此獨立的網元)，還可以是在設備層深度融和(如3G網絡與 2G網絡在物理設備和邏輯網元均統一，並統一協議棧，對於CN無法分辨出其到MSC的接口、 Qos架構以及無線資源管理是歸屬於2G網絡還是歸屬於3G網絡)。不同融和程度下，通過 Iur-g接口進行通信的實現方式上有所差別，並且網絡切換過程中的時延減少程度上也有 所差別，如當BSC與RNC未實現設備層面融合時，基於本發明實施例所定義的Iur-g接口進 行通信時，在物理上可能需要通過傳輸網絡實現，網絡切換的準備階段時間與現有技術相 比可縮短20% 40%左右；當BSC與RNC設備層面為中度融合時，基於該Iur_g接口進行通信時，可通過物 理上內部高速連線和自定義接口直接交互，相對上一種方式，能夠減少接口在傳輸層面的中轉時延和接口消息的拆解時間，網絡切換的準備階段時間與現有技術相比可縮短40% 55%左右；當BSC與RNC設備層面為深度融合時，網絡切換的準備階段時間與現有技術相比 可縮短80%以上。通過上述描述可以看出，在2G網絡和3G網絡之間進行切換時，由於RNC和BSC之 間的信令交互是基於本發明實施例所定義的Iur-g接口進行的，而不需要由CN進行轉發， 因而可在一定程度上減少網絡切換時延，從而提高網絡切換成功率。基於相同的技術構思，本發明實施例還提供了無線網絡控制器(RNC或BSC)的結 構。圖7給出了包含有本發明實施例所提供的無線網絡控制器的行動網路系統示意 圖，其中，第一網絡控制器歸屬於第一網絡，第二網絡控制器歸屬於第二網絡，第一網絡和 第二網絡是兩種互為異構的網絡，第一網絡控制器和第二網絡控制器分別是RNC和BSC(如 果第一網絡控制器是RNC，則第二網絡控制器是BSC ；反之亦然)。圖7中描述了第一網絡 控制器和第二網絡控制器的功能模塊，以及UE基於第一網絡控制器發起的網絡切換請求， 從第一網絡向第二網絡切換過程中，第一網絡控制器和第二網絡控制器之間基於本發明實 施例定義的Iur-g接口所交互的信息。圖7所示的第一網絡控制器包括切換請求單元701、切換處理單元702、用戶平面 連接處理單元703，其中切換請求單元701，用於根據第一網絡中的UE發送的測量報告，向目標小區所歸 屬的第二網絡控制器發送網絡切換請求；切換處理單元702，用於接收第二網絡控制器發送的網絡切換命令，並根據該網絡 切換命令通知該UE執行網絡切換。第二網絡控制器在根據網絡切換請求確定允許該UE接 入第二網絡後發送該網絡切換命令；用戶平面連接處理單元703，用於在切換請求單元701發送網絡切換請求後，或者 在切換處理單元702接收到網絡切換命令後，建立第一網絡控制器與第二網絡控制器之間 的用戶平面連接，以便第一網絡控制器通過該用戶平面連接將該UE的業務數據發送到第 二網絡控制器。相應的，第二網絡控制器中也包括用戶平面連接處理單元803，以便與該用 戶平面連接處理單元703配合從而建立該用戶平面連接。如果切換處理單元702接收第二網絡控制器發送的網絡切換失敗通知消息(第二 網絡控制器在判斷不允許UE接入第二網絡，或在允許UE接入第二網絡但在設定時間內未 接收到UE發送的成功接入第二網絡的信息時，發送網絡切換失敗通知消息)，則用戶平面 連接處理單元703還可以拆除已經建立的用戶平面連接，網絡切換流程結束。上述第一網絡控制器還可包括信令轉發處理單元704，用於在UE接入第二網絡 後，接收並解析第二網絡控制器發送的採用第二網絡控制器與CN之間的接口方式封裝的 UE的上行非接入層信令，並採用第一網絡控制器與CN之間的接口方式將解析出的非接入 層信令重新封裝後發送到CN ；或者，接收和解析CN發送的、採用CN與第一網絡控制器之間 的接口方式封裝的非接入層信令，並採用第二網絡控制器與CN之間的接口方式將解析出 的非接入層信令重新封裝後發送到第二網絡控制器，從而發送到該UE。相應地，圖7所示中的第二網絡控制器包括切換請求處理單元801、網絡切換命令單元802，其中切換請求處理單元801，用於接收第一網絡控制器發送的網絡切換請求；網絡切換命令單元802，用於根據該網絡切換請求確定允許請求切換的UE接入第 二網絡後，向第一網絡控制器發送網絡切換命令。
第二網絡控制器中的用戶平面連接處理單元803，用於與第一網絡控制器中的用 戶平面連接處理單元配合，處理用戶平面連接，包括建立或拆除。該模塊可在切換請求處理 單元801接收到網絡切換請求後，或者在網絡切換命令單元802發送網絡切換命令後，建立 第二網絡控制器與第一網絡控制器之間的用戶平面連接。如果網絡切換命令單元802向 RNC發送網絡切換失敗通知消息，則用戶平面連接處理單元803還可在網絡切換命令單元 802發送網絡切換失敗通知消息後，拆除已經建立的用戶平面連接。上述第二網絡控制器還可包括信令轉發處理單元804，用於接收第一網絡控制器 發送的非接入層信令，並發送給UE。上述第二網絡控制器還可包括編碼轉換處理單元805，用於在本網絡控制器通過 建立的用戶平面連接接收到第一網絡控制器發送的語音數據後，解析出該語音數據，使用 第二網絡支持的語音編碼方式重新編碼，並向UE發送重新編碼後的語音數據。如果要求圖7所示的第一網絡控制器既可以實現基於該網絡控制器發起的網絡 切換請求，使UE從第一網絡向第二網絡切換，又能實現基於第二網絡控制器發起的網絡切 換請求，使UE從第二網絡向第一網絡的切換，則需要在第一網絡控制器中增加相應的功能 模塊，這些功能模塊包括用於接收第二網絡控制器發送的網絡切換請求的切換請求處理 單元，以及用於根據該網絡切換請求確定允許UE接入第一網絡並向第二網絡控制器發送 網絡切換命令的網絡切換命令單元；相應的，在第二網絡控制器中也應該增加相應的功能 模塊，以配合第一網絡控制器完成網絡切換，這些功能模塊包括用於根據第二網絡中的 UE發送的測量報告，向目標小區所歸屬的第一網絡控制器發送網絡切換請求的切換請求單 元；用於接收第一網絡控制器發送的網絡切換命令，並根據該網絡切換命令通知該UE執行 網絡切換的切換處理單元。綜上所述，本發明實施例，基於本發明實施例所定義的Iur-g接口實現3G網絡中 RNC與2G網絡中的BSC之間的信令與業務數據流的交互，相比較現有技術來說，一方面，不 需要CN的參與即可實現BSC與RNC之間的信令與數據的交互，因此避免了 CN在轉發信令的 過程中產生延遲，從而縮短了網絡切換準備階段的時間，降低了對UE的測量精度、同步保 持能力等性能指標的要求，繼而提高網絡切換的成功率；另一方面，結合RNC與BSC之間的 硬體融合提升方案，從而降低網絡信令的負荷，充分利用之前在2G網絡中所投資的設施。顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精 神和範圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬於本發明權利要求及其等同技術的範圍 之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求
一種異構網絡間的切換方法，其特徵在於，包括以下步驟第一網絡控制器根據其所歸屬的第一網絡中的用戶終端發送的測量報告，向目標小區所歸屬的第二網絡的第二網絡控制器發送網絡切換請求；所述第一網絡控制器接收所述第二網絡控制器在根據所述網絡切換請求確定允許所述用戶終端接入第二網絡後所發送的網絡切換命令；所述第一網絡控制器根據所述網絡切換命令通知所述用戶終端執行網絡切換。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述第一網絡控制器接收到所述網絡切換 命令後，還包括所述第一網絡控制器與所述第二網絡控制器之間建立用戶平面連接，所述第一網絡控 制器通過所述用戶平面連接將所述用戶終端的業務數據發送到所述第二網絡控制器。
3.如權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述第二網絡控制器發送所述網絡切換命 令後，如果未在設定時間內接收到所述用戶終端返回的成功接入所述第二網絡的信息，則 還包括拆除已經建立的用戶平面連接。
4.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述第一網絡控制器向所述第二網絡控制 器發送網絡切換請求後，還包括所述第一網絡控制器與所述第二網絡控制器之間建立用戶平面連接，以便所述第一網 絡控制器通過所述用戶平面連接將所述用戶終端的業務數據發送到所述第二網絡控制器。
5.如權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述第二網絡控制器確定不允許所述用戶 終端接入所述第二網絡時，還包括拆除已經建立的用戶平面連接。
6.如權利要求2或4所述的方法，其特徵在於，所述業務數據為語音數據，所述第二網 絡控制器接收到所述第一網絡控制器通過所述用戶平面連接發送的業務數據後，還包括若所述用戶終端的語音數據的編碼方式得不到所述第二網絡的支持，則所述第二網絡 控制器解析出該語音數據，使用所述第二網絡支持的語音編碼方式重新編碼，並將重新編 碼後的語音數據發送到所述用戶終端。
7.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述用戶終端接入所述第二網絡後，還包括所述第一網絡控制器接收並解析核心網發送的、採用核心網和所述第一網絡控制器之 間的接口方式封裝的非接入層信令，並採用所述第二網絡控制器與核心網之間的接口方式 對解析出的非接入層信令重新封裝後發送到所述第二網絡控制器；所述第二網絡控制器將 接收到的非接入層信令發送到所述用戶終端；或者，所述第二網絡控制器接收所述用戶終端發送的非接入層信令，並將其發送到所 述第一網絡控制器，所述第一網絡控制器接收到的非接入層控制信令採用所述第二網絡控 制器與核心網之間的接口方式封裝；所述第一網絡控制器解析接收到的非接入層信令，根 據所述第一網絡控制器與核心網之間的接口方式重新封裝後發送到核心網。
8.如權利要求7所述的方法，其特徵在於，所述第一網絡控制器為無線網絡控制器 RNC，所述第二網絡控制器為基站子系統BSC;所述第一網絡控制器與核心網的接口方式為 Iu接口方式，所述第二網絡控制器與核心網的接口方式為A接口方式；或者，所述第一網絡控制器為BSC，所述第二網絡控制器為RNC ；所述第一網絡控制器 與核心網的接口方式為A接口方式，所述第二網絡控制器與核心網的接口方式為Iu接口方式。
9.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，若所述第二網絡控制器接收到所述網絡切 換請求後確定不允許所述用戶終端接入所述第二網絡，或者在發送所述網絡切換命令後未 在設定時間內接收到所述用戶終端返回的成功接入所述第二網絡的信息，則還包括所述第二網絡控制器向所述第一網絡控制器發送網絡切換失敗通知消息，以終止網絡 切換流程。
10.如權利要求1-5、7-9任一項所述的方法，其特徵在於，所述第一網絡控制器與所述 第二網絡控制器之間基於Iur-g接口進行信息交互。
11.如權利要求1_5、7、9任一項所述的方法，其特徵在於，所述第一網絡為2G移動通信 網絡，所述第一網絡控制器為BSC，所述第二網絡為3G移動通信網絡，所述第二網絡控制器 為 RNC ；或者，所述第一網絡為3G移動通信網絡，所述第一網絡控制器為RNC，所述第二網絡為 2G移動通信網絡，所述第二網絡控制器為BSC。
12.—種網絡控制器，其特徵在於，包括切換請求單元，用於根據本網絡控制器所歸屬的第一網絡中的用戶終端發送的測量報 告，向目標小區所歸屬的第二網絡的第二網絡控制器發送網絡切換請求；切換處理單元，用於接收所述第二網絡控制器在根據所述網絡切換請求確定允許所述 用戶終端接入所述第二網絡後所發送的網絡切換命令，並根據所述網絡切換命令通知所述 用戶終端執行網絡切換。
13.如權利要求12所述的網絡控制器，其特徵在於，還包括用戶平面連接處理單元，用於在所述切換請求單元發送網絡切換請求後，或者在所述 切換處理單元接收到網絡切換命令後，建立本網絡控制器與所述第二網絡控制器之間的用 戶平面連接，本網絡控制器通過所述用戶平面連接將所述用戶終端的業務數據發送到所述 第二網絡控制器。
14.如權利要求13所述的網絡控制器，其特徵在於，所述切換處理單元進一步用於，接 收所述第二網絡控制器發送的網絡切換失敗通知消息；所述用戶平面連接處理單元進一步用於，在所述切換處理單元接收到所述網絡切換失 敗通知消息後，拆除已經建立的用戶平面連接。
15.如權利要求13所述的網絡控制器，其特徵在於，還包括信令轉發處理單元，用於在所述用戶終端接入所述第二網絡後，接收所述第二網絡控 制器採用所述第二網絡控制器與核心網的接口方式封裝的所述用戶終端發送的非接入層 信令，並根據本網絡控制器與核心網的接口方式將所述非接入層信令重新封裝後發送到核 心網；或者，用於接收和解析核心網發送的、採用核心網與本網絡控制器之間的接口方式封 裝的非接入層信令，並根據所述第二網絡控制器與核心網之間的接口方式，將解析出的非 接入層信令重新封裝後發送到所述第二網絡控制器。
16.如權利要求12所述的網絡控制器，其特徵在於，所述切換處理單元進一步用於，接 收所述第二網絡控制器發送的網絡切換失敗通知消息，並終止網絡切換流程，所述網絡切 換失敗通知消息是由於所述第二網絡控制器因確定不允許所述用戶終端接入第二網絡，或者雖然允許所述用戶終端接入所述第二網絡但未在設定時間內接收到所述用戶終端返回 的成功接入所述第二網絡的信息而所發送的。
17.如權利要求12-16任一項所述的網絡控制器，其特徵在於，所述網絡控制器為RNC 或 BSC。
18.一種網絡控制器，其特徵在於，包括切換請求處理單元，用於接收第一網絡控制器發送的網絡切換請求，所述第一網絡控 制器歸屬於本網絡控制器所在的第二網絡以外的第一網絡；網絡切換命令單元，用於根據所述網絡切換請求確定允許請求切換的用戶終端接入所 述第二網絡後，向所述第一網絡控制器發送網絡切換命令。
19.如權利要求18所述的網絡控制器，其特徵在於，還包括用戶平面連接處理單元，用於在所述切換請求處理單元接收到網絡切換請求後，或者 在所述網絡切換命令單元發送網絡切換命令後，建立本網絡控制器與所述第一網絡控制器 之間的用戶平面連接，並通過該用戶平面連接接收所述第一網絡控制器發送的所述用戶終 端的業務數據。
20.如權利要求19所述的網絡控制器，其特徵在於，所述網絡切換命令單元進一步用 於，向所述第一網絡控制器發送網絡切換失敗通知消息；所述用戶平面連接處理單元進一步用於，在所述網絡切換命令單元發送所述網絡切換 失敗通知消息後，拆除已經建立的用戶平面連接。
21.如權利要求18所述的網絡控制器，其特徵在於，還包括信令轉發處理單元，用於接收並解析核心網發送的、採用核心網和本網絡控制器之間 的接口方式封裝的非接入層信令，並採用所述第二網絡控制器與核心網之間的接口方式對 解析出的非接入層信令重新封裝後發送到所述第二網絡控制器；或者，用於接收所述第二網絡控制器發送的非接入層控制信令，並發送到核心網。
22.如權利要求18-21任一項所述的網絡控制器，其特徵在於，所述網絡控制器為RNC 或 BSC。
23.—種移動通信網絡系統，其特徵在於，包括第一網絡的第一網絡控制器，以及第 二網絡的第二網絡控制器，其中，第一網絡控制器，用於根據第一網絡中的用戶終端發送的測量報告，向目標小區所歸 屬的第二網絡的第二網絡控制器發送網絡切換請求；以及，接收所述第二網絡控制器在根 據所述網絡切換請求確定允許所述用戶終端接入所述第二網絡後所發送的網絡切換命令， 並根據所述網絡切換命令通知所述用戶終端執行網絡切換；第二網絡控制器，用於根據接收到的所述網絡切換請求在確定允許所述用戶終端接入 所述第二網絡後，向所述第一網絡控制器發送網絡切換命令。
24.如權利要求23所述的系統，其特徵在於，所述第一網絡控制器與所述第二網絡控 制器之間建立有用戶平面連接，所述第一網絡控制器通過所述用戶平面連接將所述用戶終 端的業務數據發送到所述第二網絡控制器，所述用戶平面連接在所述網絡切換請求發出後 或所述網絡切換命令發出後建立。
25.如權利要求23所述的系統，其特徵在於，所述第二網絡控制器還用於，在所述用戶 終端接入所述第二網絡後，接收所述用戶終端發送的非接入層信令，並根據所述第二網絡控制器與核心網的接口方式進行封裝後發送到所述第一網絡控制器；所述所述第一網絡控制器還用於，根據所述第一網絡控制器與核心網的接口方式將所 述非接入層信令重新封裝後發送到核心網。
26.如權利要求23所述的系統，其特徵在於，所述第一網絡控制器還用於，在所述用戶 終端接入所述第二網絡後，接收並解析核心網發送的、採用核心網與所述第一網絡控制器 之間的接口方式封裝的非接入層信令，並根據所述第一網絡控制器與核心網之間的接口方 式對解析出的非進入層信令重新封裝後發送到所述第二網絡控制器；以及，接收並解析所 述第二網絡控制器發送的、採用所述第二網絡控制器與核心網之間的接口方式封裝的非接 入層信令，並根據所述第一網絡控制器與核心網之間的接口方式對解析出的非進入層信令 重新封裝後發送到核心網；所述第二網絡控制器還用於，接收所述第一網絡控制器發送的經過重新封裝的非接入 層控制信令；以及，接收所述用戶終端發送的非接入層信令，並發送等到所述第一網絡控制器。
27.如權利要求23所述的系統，其特徵在於，所述第二網絡控制器還用於，接收到所 述第一網絡控制器通過所述用戶平面連接發送的業務數據後，解析出該語音數據，使用所 述第二網絡支持的語音編碼方式重新編碼，並將重新編碼後的語音數據發送到所述用戶終 端。
28.如權利要求23所述的系統，其特徵在於，所述第一網絡控制器和所述第二網絡控 制器分別為RNC和BSC。
29.如權利要求23-28任一項所述的系統，其特徵在於，所述第一網絡控制器與所述第 二網絡控制器之間基於Iur-g接口進行信息交互。
全文摘要
本發明公開了一種異構網絡間的切換方法及裝置和系統，以解決現有技術中無線網絡間切換時間較長，網絡間切換成功率較低的問題。該方法包括第一網絡控制器根據其所歸屬的第一網絡中的用戶終端發送的測量報告，向目標小區所歸屬的第二網絡的第二網絡控制器發送網絡切換請求；所述第一網絡控制器接收所述第二網絡控制器在根據所述網絡切換請求確定允許所述用戶終端接入第二網絡後所發送的網絡切換命令；所述第一網絡控制器根據所述網絡切換命令通知所述用戶終端執行網絡切換。採用本發明技術方案提高網絡間切換的成功率。
文檔編號H04W88/12GK101888678SQ20091008440
公開日2010年11月17日 申請日期2009年5月13日 優先權日2009年5月13日
發明者劉佳, 武欣, 王東, 王小奇 申請人:中國移動通信集團公司