專利名稱：一個通信網(wǎng)絡中包交換連接的管理的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及在適合于進行包交換數(shù)據(jù)傳送的一個移動通信系統(tǒng)中連接的管理。
電信網(wǎng)絡可以被分成電路交換網(wǎng)絡和包交換網(wǎng)絡。在電路交換網(wǎng)絡中，在發(fā)送方和接收方之間的傳送連接在開始進行傳送以前就被預留。這個連接方法的一個缺點是即使沒有信息在這個連接上被發(fā)送，也預留了傳送連接。在包交換網(wǎng)絡中，包傳送可以是面向連接的，也可以是面向無連接的。在無連接的包交換網(wǎng)絡中，傳送網(wǎng)絡為所有用戶所共用。信息在包括關(guān)于其目的地址的包中被傳送。傳送網(wǎng)絡的資源沒有被預留，當沒有信息需要被傳送時，就不發(fā)送任何包。使用這樣的方法，不需要預留任何傳送網(wǎng)絡帶寬容量。在面向連接的包交換技術(shù)中，為網(wǎng)絡部件之間的特定傳送路由形成虛電路，并且這個連接的每一個包被沿相同路由進行路由。這樣，信息就象在電路交換網(wǎng)絡一樣被路由，但是沒有必要預留任何傳送容量。例如，ATM(異步轉(zhuǎn)移方式)網(wǎng)絡就是利用虛電路來形成的。
進一步，可以使用很多方法來訪問包交換網(wǎng)絡，例如互聯(lián)網(wǎng)。當在移動臺和網(wǎng)絡中的連接點之間使用一個適配協(xié)議(例如，一個點對點協(xié)議，PPP)時，基于時分多址TDMA的泛歐GSM移動通信系統(tǒng)允許電路交換連接以一個已知的方式連接到包交換網(wǎng)絡。GSM系統(tǒng)中所規(guī)定的GPRS服務(通用分組無線服務)也允許來自移動臺的包交換連接到包數(shù)據(jù)網(wǎng)絡，例如互聯(lián)網(wǎng)。

圖1顯示了GPRS網(wǎng)絡的簡化結(jié)構(gòu)。提供服務的GPRS支持節(jié)點SGSN包括移動臺的移動性管理和安全功能。通過網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點GGSN，這個網(wǎng)絡將包數(shù)據(jù)發(fā)送到一個包數(shù)據(jù)網(wǎng)絡PDN，并且從這個包數(shù)據(jù)網(wǎng)絡PDN接收包數(shù)據(jù)。通過這個網(wǎng)關(guān)節(jié)點，GPRS網(wǎng)絡也與其它網(wǎng)絡，例如互聯(lián)網(wǎng)或者一個X.25網(wǎng)絡連接在一起。網(wǎng)關(guān)和服務節(jié)點均包括IP路由功能?；鞠到y(tǒng)BSS包括基站控制器BSC和一個或者多個基站BS。移動臺MS經(jīng)過無線路徑與一個基站進行聯(lián)系。另外，這個網(wǎng)絡包括用于永久保存用戶信息的歸屬位置寄存器HLR。
在GPRS網(wǎng)絡中，從基站系統(tǒng)的角度來說，在移動臺和服務節(jié)點之間進行的包傳送是透明的，并且沒有與移動臺的GPRS服務相關(guān)的記錄被保存在基站系統(tǒng)中。相反，每一個服務節(jié)點SGSN有關(guān)于它正在向其提供服務的移動臺的上下文信息。在GPRS系統(tǒng)中，上下文信息分別被分成移動性管理MM信息和包數(shù)據(jù)協(xié)議PDP信息。移動性管理將告知移動臺所處的位置和其所處的狀態(tài)。登錄到一個GPRS系統(tǒng)的一個移動臺的可能狀態(tài)是空閑狀態(tài)，待機狀態(tài)，和準備好狀態(tài)。當處于空閑狀態(tài)時，移動臺是被動的，并且它僅能夠接收基站的廣播消息，在移動臺和網(wǎng)絡之間不能夠發(fā)送點對點的包。在準備好的狀態(tài)中，移動臺能夠接收包而不需要任何呼叫過程。在經(jīng)過一特定的非活動時間后，移動臺從準備好的狀態(tài)轉(zhuǎn)到待機狀態(tài)。在從網(wǎng)絡來了一個呼叫后或者在發(fā)送一個包后，移動臺從待機狀態(tài)轉(zhuǎn)到準備好的狀態(tài)。在空閑狀態(tài)和激活狀態(tài)之間的切換是由GPRS的相連(Attach)和GPRS的分離(detach)過程來進行的。在準備好的狀態(tài)中，網(wǎng)絡知道移動臺的位置，其精度是一個小區(qū)的精度。利用附加到一個包上的小區(qū)標識，到移動臺的每一個包被獨立地從服務節(jié)點路由到正確的基站。這樣，用戶信息可以在網(wǎng)絡和移動臺之間被傳送，而不用在基站系統(tǒng)和服務節(jié)點SGSN之間分配任何連接。
圖2顯示了基于例如是WCDMA(寬帶碼分多址)技術(shù)的新的、第三代(3G)移動通信系統(tǒng)。3G移動通信系統(tǒng)將包數(shù)據(jù)傳送功能與電路交換通信組合在一起。服務節(jié)點3G SGSN與GPRS網(wǎng)絡中服務節(jié)點SGSN相應，類似網(wǎng)關(guān)節(jié)點GGSN，試圖與其它包數(shù)據(jù)網(wǎng)絡相連。此后，在這個申請中，一個服務節(jié)點SGSN就意味著3G網(wǎng)絡中服務節(jié)點。移動服務交換中心3G MSC試圖路由電路交換業(yè)務。這個網(wǎng)絡也可以不用任何移動業(yè)務交換中心3G MSC來實現(xiàn)。移動臺的用戶信息被永久地保存在歸屬位置寄存器HLR中，并且被臨時地保存在例如位于與移動業(yè)務交換中心聯(lián)系的訪問者位置寄存器VLR中，和被保存在服務節(jié)點SGSN中。無線網(wǎng)絡子系統(tǒng)RNS包括一個無線網(wǎng)絡控制器RNC和至少一個基站BS。整個系統(tǒng)的工作由操作與維護系統(tǒng)O&M來監(jiān)控。
在第三代移動通信系統(tǒng)中，無線網(wǎng)絡子系統(tǒng)必須具有與需要經(jīng)過無線接口被提供服務的移動臺相關(guān)的信息，因為無線網(wǎng)絡子系統(tǒng)為用戶分配無線資源，并且它能夠?qū)⒁苿优_的電路交換連接和包交換連接在無線接口中組合在一起，當使用例如WCDMA技術(shù)時，使用相同的hash碼。已經(jīng)提出，經(jīng)過無線網(wǎng)絡和主中繼線之間的Iu接口的連接應是面向連接的，這是由于電路交換業(yè)務和包交換業(yè)務的所述組合和編碼。另外，為包業(yè)務而進行的一個連接建立允許將描述服務質(zhì)量(例如發(fā)送速率，傳送延遲)的參數(shù)方便地傳送到無線網(wǎng)絡子系統(tǒng)。如果不是分開來進行一個連接建立，這些參數(shù)必須獨立地被加到需要被發(fā)送的每一個包中?？梢允褂眠@樣一個方法來實現(xiàn)在服務節(jié)點和無線網(wǎng)絡子系統(tǒng)之間的一個連接，例如使用ATM，以使對每一移動臺來說，根據(jù)一個特定的ATM適配層(例如，ATM適配層5AAL5或者ATM適配層2AAL2)來預留一個虛信道。
為了在一個無線網(wǎng)絡子系統(tǒng)中將電路交換網(wǎng)絡與包交換網(wǎng)絡組合在一起，優(yōu)選統(tǒng)一移動臺狀態(tài)管理。因為這個原因，一個空閑狀態(tài)和一個激活狀態(tài)被建議提出作為登錄到3G網(wǎng)絡的移動臺的移動性管理(MM)狀態(tài)。當如上所述，在服務節(jié)點與無線網(wǎng)絡之間包數(shù)據(jù)傳送是面向連接時，與GPRS系統(tǒng)不同的這些狀態(tài)也是自然的狀態(tài)。在空閑狀態(tài)中，移動臺僅能夠偵聽到基站的廣播，并且通過聯(lián)系圖3將要描述的一個過程，可以進入到一個激活狀態(tài)。在激活狀態(tài)中，移動臺可以連續(xù)地發(fā)送和接收數(shù)據(jù)包。當移動臺處于激活狀態(tài)時，在服務節(jié)點和無線網(wǎng)絡之間已經(jīng)建立了一個通信連接，并且為無線網(wǎng)絡中的移動臺至少預留管理資源。這樣，每一個移動臺都預留網(wǎng)絡資源以供自己在激活狀態(tài)中使用。在所提供的3G移動通信系統(tǒng)中，眾所周知的是在包數(shù)據(jù)傳送的暫停期間，釋放有限的無線資源，由此處于激活狀態(tài)中的移動臺從專用于移動臺的無線信道移動到一個公用的無線信道，并且這樣，被分配的無線資源可以被釋放以用于其它用途。在移動臺和基站之間的連接在這個公用信道上繼續(xù)進行，在這個公用信道上，可以在兩個方向上發(fā)送小數(shù)據(jù)包，并且在移動臺中可以接收基站的廣播。當恢復包數(shù)據(jù)傳送時，無線網(wǎng)絡子系統(tǒng)為基站和移動臺之間的連接分配一個專用的新無線信道。主中繼線不知道所使用的無線信道類型的改變，所以從移動性管理(MM)的觀點來說，移動臺的狀態(tài)保持激活。
圖3顯示了在一個包數(shù)據(jù)傳送的開始的時候，在一個移動臺和一個3G移動通信網(wǎng)絡之間的信令。為了使它簡單，這個圖沒有顯示任何在移動臺和無線網(wǎng)絡子系統(tǒng)之間的、用于建立例如低層連接的現(xiàn)有技術(shù)信令。在相連過程31中，服務節(jié)點SGSN從歸屬位置寄存器獲取例如移動臺的用戶信息。在這個過程以后，移動臺能夠發(fā)送和接收短信息(SMS)，并且能夠偵聽基站的廣播，但是移動臺不能夠發(fā)送或者接收包數(shù)據(jù)，因為對它來說還沒有任何可用的包數(shù)據(jù)地址。由此，這個移動臺處于空閑狀態(tài)。在PDP上下文激活過程32中，一個包數(shù)據(jù)地址被指示給移動臺，由此移動臺也將能夠發(fā)送和接收包數(shù)據(jù)。由此，移動臺將進入到激活狀態(tài)。通過包數(shù)據(jù)協(xié)議的上下文激活過程，這樣移動臺就可以被允許到一個包數(shù)據(jù)地址或者到幾個地址?；蛘呤且苿优_，或者是網(wǎng)絡均可以啟動這個過程。在網(wǎng)絡和移動臺之間進行包數(shù)據(jù)的發(fā)送以前，承載請求/分配過程33在服務節(jié)點SGSN和無線網(wǎng)絡子系統(tǒng)RNS之間建立一個面向連接的通信連接，其中與這個連接相關(guān)的標識符被發(fā)送，例如這個無線連接的連接速率需求和發(fā)送延遲需求。在無線網(wǎng)絡子系統(tǒng)RNS和服務節(jié)點SGSN之間已經(jīng)建立了通信連接以后，就可能在服務節(jié)點SGSN和移動臺之間，通過無線網(wǎng)絡子系統(tǒng)RNS(點34)發(fā)送包數(shù)據(jù)。
在第三代移動系統(tǒng)的工作中，就包數(shù)據(jù)的傳送來說，它的一個問題是因為包數(shù)據(jù)的突發(fā)特征，預留在服務節(jié)點SGSN與無線網(wǎng)絡子系統(tǒng)之間的傳送路徑資源，以及預留無線網(wǎng)絡子系統(tǒng)的存儲器資源是不必要的。因為一個連接可以在例如早上被建立，而僅在晚上被結(jié)束，所以一整天內(nèi)，一個地址被預留在傳送路徑中，而連接管理資源被預留在無線網(wǎng)絡子系統(tǒng)，即使在這個虛電路上沒有包數(shù)據(jù)需要被發(fā)送。這樣，如上所述，用于服務節(jié)點和無線網(wǎng)絡子系統(tǒng)的面向連接的連接消耗了傳送網(wǎng)絡有限的地址空間和無線網(wǎng)絡子系統(tǒng)的管理資源。
本發(fā)明的目的是節(jié)省傳送網(wǎng)絡的有限地址空間和節(jié)省無線網(wǎng)絡子系統(tǒng)的管理資源。
根據(jù)本發(fā)明，由一個方法和一個移動通信系統(tǒng)來實現(xiàn)這個目的，本發(fā)明的特征是獨立的權(quán)利要求中所定義的特征。本發(fā)明的其它優(yōu)選實施方式被歸納在從屬權(quán)利要求中。
本發(fā)明是基于這樣一個想法當數(shù)據(jù)傳送沒有在進行時，在無線網(wǎng)絡和中繼線網(wǎng)絡中服務節(jié)點之間的邏輯通信連接可以被釋放，并且當開始傳送用戶數(shù)據(jù)時，又可以再建立這個通信連接?？梢允褂眠@樣的一個方式來釋放在無線網(wǎng)絡和服務節(jié)點之間建立的通信連接，以使可以維持在服務節(jié)點和移動臺之間的邏輯連接。如果所述在服務節(jié)點和無線網(wǎng)絡之間的通信連接是移動臺的最后連接，根據(jù)本發(fā)明，這個移動臺將進入一個3G空閑狀態(tài)，這與電路交換服務的空閑狀態(tài)相應。雖然根據(jù)本發(fā)明可以釋放通信連接，但是移動臺仍然保持包數(shù)據(jù)地址，由此到這個移動臺的一個包數(shù)據(jù)傳送和從這個移動臺發(fā)起的包數(shù)據(jù)傳送均可以進行。當開始包數(shù)據(jù)傳送時，在這個無線網(wǎng)絡和服務節(jié)點之間又可以建立一個通信連接。在本發(fā)明的第一實施方式中，當數(shù)據(jù)傳送停止達一預定時間后，就釋放這個通信連接。
這種連接管理的一個優(yōu)點是可以節(jié)省傳送網(wǎng)絡的有限地址空間，當非激活連接的地址被釋放以用于其它的使用時，并且可以節(jié)省無線網(wǎng)絡子系統(tǒng)的管理資源。
現(xiàn)在聯(lián)系有利的實施方式和參考后附圖4-10中所顯示的示例，來描述本發(fā)明。
圖1是GPRS系統(tǒng)的一個框圖；圖2顯示了對本發(fā)明來說是基本要素的3G移動通信系統(tǒng)的部分；
圖3是在3G移動通信系統(tǒng)中，建立一個包數(shù)據(jù)連接的一個信令圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的這個方法的第一實施方式的一個流圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的連接管理的一個信令圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的這個方法的第二實施方式的一個流圖；圖7顯示了根據(jù)本發(fā)明，由連接管理引起的狀態(tài)改變；圖8顯示了從一個理論層次，對根據(jù)本發(fā)明的連接管理進行的描述；圖9是根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式，在一個移動通信系統(tǒng)中、對本發(fā)明來說是基本要素的部分的一個框圖；和圖10是根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式，在一個移動通信系統(tǒng)中、對本發(fā)明來說是基本要素的部分的一個框圖。
本發(fā)明可以應用于任何合適的移動通信系統(tǒng)。此后，通過示例，主要聯(lián)系一個數(shù)字3G移動通信系統(tǒng)，來更詳細地描述本發(fā)明，并且重點描述這個系統(tǒng)中用于包數(shù)據(jù)傳送的部分上。圖2顯示了前面已經(jīng)描述的一個3G網(wǎng)絡的簡化結(jié)構(gòu)。
在下面，將參考本發(fā)明的第一實施方式，來更詳細地描述本發(fā)明。圖4是根據(jù)本發(fā)明的這個方法的第一實施方式的流圖，其中使用一個定時器來測量一個移動連接的空閑，即非激活。在級41，檢查一個移動臺的通信連接的用戶數(shù)據(jù)業(yè)務的非激活性。如果在這個連接上沒有用戶數(shù)據(jù)需要被傳送，在級42中，就將一個定時器設置成某個合適的值，例如設置成零或者設置成一個特定的值，并且啟動這個定時器。替代地，如果在一個數(shù)據(jù)包的傳送和/或者接收以后就總是設置這個定時器并且啟動這個定時器，就可以省掉在級41中進行的這個檢查。在級43中，進行一個檢查，來看這個連接的空閑是否在繼續(xù)。如果在這個連接上傳送用戶數(shù)據(jù)，這個過程就返回到級41，來監(jiān)視這個連接變成空閑的開始時刻。如果在級43中進行的檢查中，發(fā)現(xiàn)這個連接仍然處于空閑狀態(tài)，在級44中就進行一個檢查，來看這個定時器是否已經(jīng)到達了預設置的觸發(fā)值。這樣一個觸發(fā)值可以是例如零或者某個合適的值。如果這個定時器還沒有到達這個觸發(fā)值，就進行到級43，繼續(xù)監(jiān)視這個連接的空閑狀態(tài)。如果這個定時器在級44中已經(jīng)到達了這個觸發(fā)值，在級45中就拆除在這個無線網(wǎng)絡與這個服務節(jié)點之間的、這個移動臺的通信連接，并且可能釋放無線網(wǎng)絡中的管理資源，例如與這個移動臺相關(guān)的、可能包括關(guān)于這個業(yè)務的傳送速率和傳送延遲需求的信息或者關(guān)于在這個無線接口中將要被使用的幀長度和hash碼的信息的記錄。如果通過這個移動業(yè)務交換中心MSC，在這個移動臺中，同時發(fā)生了一個或者多個電路交換連接事件，被這個服務節(jié)點SGSN所啟動的通信連接的拆除當然不會影響所涉及的電路交換連接事件。在級46中，檢查用戶數(shù)據(jù)對交換的需求。當存在一個需求，需要將用戶數(shù)據(jù)從這個網(wǎng)絡切換到移動臺，或者從移動臺切換到這個網(wǎng)絡時，就重新建立一個通信連接(級47)。在重新建立這個連接后，這個過程進行到這個流圖的開始，以監(jiān)視這個連接的一個新的空閑狀態(tài)的開始時刻。
圖5是本發(fā)明的第一實施方式的一個信令圖。為了簡單起見，這個圖沒有顯示任何例如可以用于在移動臺和無線網(wǎng)絡子系統(tǒng)之間建立低層連接的現(xiàn)有技術(shù)信令。如前面聯(lián)系圖3所描述的，使用一個現(xiàn)有技術(shù)的方式來執(zhí)行級31-33的過程。在級34中，使用一個現(xiàn)有技術(shù)的方式，通過無線網(wǎng)絡子系統(tǒng)RNS，在移動臺MS和服務節(jié)點SGSN之間交換用戶數(shù)據(jù)。在級34中完成了用戶數(shù)據(jù)的發(fā)送以后，或者在一個數(shù)據(jù)包的發(fā)送/接收完成以后，就設置這個定時器，并且啟動這個定時器(級55)來計算移動臺在RNS和SGSN之間的通信連接的空閑時間。如果這個空閑狀態(tài)持續(xù)了一個預規(guī)定的觸發(fā)值，就在移動臺MS和服務節(jié)點SGSN之間產(chǎn)生一個信令，在一個釋放MM過程56中臨時釋放MM層。這個過程56不是必需的，如果這個網(wǎng)絡和這個移動臺均有一個定時器，并且這些定時器相互之間是同步的。在啟動定時器后，或者在釋放MM過程的執(zhí)行后，在級57中，拆除移動臺在無線網(wǎng)絡子系統(tǒng)和服務節(jié)點之間的通信連接，并且釋放在無線網(wǎng)絡中的管理資源也是可能的。根據(jù)用戶數(shù)據(jù)和信令，或者僅根據(jù)用戶數(shù)據(jù)，來拆除這個連接。當這個移動臺在無線網(wǎng)絡和服務節(jié)點之間僅存在一個通信連接時，就執(zhí)行所描述的MM層的臨時釋放。另一方面，如果這個移動臺在這個無線網(wǎng)絡和這個服務節(jié)點之間同時有幾個通信連接，釋放MM過程將不會引起MM層的釋放，但是這個過程進行到級57，拆除這個移動臺的通信連接。當需要交換用戶數(shù)據(jù)時，在一個重新連接MM過程58中，發(fā)出在移動臺MS和服務節(jié)點SGSN之間重新建立連接的信令。如該領域中眾所周知的，一個承載請求過程59在無線網(wǎng)絡子系統(tǒng)RNS和服務節(jié)點SGSN之間重新建立連接。這個連接的重新連接信令58或者是可以被移動臺MS啟動，或者是可以被服務節(jié)點SGSN啟動，這與用戶數(shù)據(jù)被傳遞的方向相關(guān)。在一個現(xiàn)有技術(shù)方式中，這個包在無線接口被從基站收發(fā)器，使用已經(jīng)預留的無線資源或者在移動臺的呼叫過程啟動無線資源的預留后(取決于無線資源的狀態(tài))，中繼到移動臺MS。
在本發(fā)明的第一實施方式中，可以使用這樣一個方法來設置定時器和觸發(fā)器值，以使在空閑狀態(tài)持續(xù)10分鐘后就啟動連接的拆除。根據(jù)本發(fā)明，可以對不同的連接分別設置啟動連接拆除的空閑時間，例如是1到10分鐘之間的某個值。另外，定時器值的設置的控制也可以決定于所預訂的服務類別。定時器也可以位于網(wǎng)絡側(cè)，優(yōu)選與服務節(jié)點SGSN聯(lián)系在一起，或者/和位于移動臺側(cè)。在圖5的級32中，在PDP上下文激活過程中，根據(jù)本發(fā)明，如果需要，也可以協(xié)商定時器的觸發(fā)值。替代地，當需要時，可以聯(lián)系某些其它SM層過程，(例如PDP上下文修改或者PDP上下文去激活)來協(xié)商觸發(fā)值，或者觸發(fā)值可以在基站的廣播信道上被提出。沒有必要讓移動臺知道觸發(fā)值。
在本發(fā)明的第二實施方式中，在無線網(wǎng)絡子系統(tǒng)和服務節(jié)點SGSN之間的連接的拆除由Iu接口上資源的短缺啟動。在本發(fā)明的第二實施方式中，使用與上面聯(lián)系本發(fā)明的第一實施方式來描述的方法相同的方法，來執(zhí)行網(wǎng)絡中的業(yè)務監(jiān)視。圖6是根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的一個方法的一個流圖。在級62中，監(jiān)視移動臺連接的活動。在級63中，監(jiān)視在無線網(wǎng)絡和服務節(jié)點之間的Iu接口的資源短缺。替代地，可以聯(lián)系一個新連接的建立來檢查資源的充足性。如果有足夠的資源，過程就返回到級62，來檢查這個連接的活動。如果資源出現(xiàn)短缺，就拆除Iu接口上的空閑連接(級65)，由此就釋放在這個連接上所使用的地址，以被其它方所使用。這樣的一個連接，例如變成不激活的時間為最長的一個連接，或者與其它連接相比，其優(yōu)先級最低的連接，優(yōu)選被拆除。在級66中，檢查是否有用戶數(shù)據(jù)需要通過被拆除的連接。當有用戶數(shù)據(jù)需要交換時，重新連接經(jīng)過Iu接口的連接(級67)。在重新建立這個連接后，過程返回到這個流圖的開始來監(jiān)視這個連接的活動。
在本發(fā)明第三實施方式的第一實現(xiàn)方式中，無線網(wǎng)絡子系統(tǒng)RNS可以禁止Iu接口上一個連接的拆除。這種功能可能在這樣一個情形下需要，例如一個移動臺已經(jīng)向無線網(wǎng)絡發(fā)送了一個數(shù)據(jù)包，并且這個無線網(wǎng)絡子系統(tǒng)已經(jīng)接收了這個數(shù)據(jù)包，但是服務節(jié)點仍然不知道這個數(shù)據(jù)包的傳遞。當SM協(xié)議根據(jù)本發(fā)明圖5的釋放過程57，開始釋放Iu連接的資源時，RNS告知SGSN它沒有接受釋放。例如，一個′數(shù)據(jù)正在到達′的原因碼或者類似的代碼將被附加到這個通知上。由此，這個連接的拆除過程被中斷，并且可能將這個數(shù)據(jù)包傳遞到這個服務節(jié)點。在這個實施方式中，優(yōu)選是僅在Iu連接被拆除后，MM移動性管理狀態(tài)才被從激活狀態(tài)改變到3G空閑狀態(tài)，以使對這個連接進行的連接拆除被中繼時不會引起MM狀態(tài)的任何改變。否則，這個實施方式的功能類似于例如上面描述的第一或者第二實施方式的功能，或者類似于第一和第二實施方式的組合的功能。
在本發(fā)明第三實施方式的第二實現(xiàn)方式中，MS不接受由服務節(jié)點SGSN所命令的、MM移動性管理狀態(tài)變到激活狀態(tài)的改變。這種功能可能在這樣一個情形下需要，例如，移動臺已經(jīng)發(fā)送了一個數(shù)據(jù)包，但是服務節(jié)點仍然不知道這個數(shù)據(jù)包的交換。由此，SM協(xié)議將不會啟動對Iu連接資源的任何釋放。
在本發(fā)明第三實施方式的第三實現(xiàn)方式中，服務節(jié)點SGSN不接受由移動臺MS所命令的、MM移動性管理狀態(tài)變到激活狀態(tài)的改變。這種功能可能在這樣一個情形下需要，例如，服務節(jié)點已經(jīng)發(fā)送了一個數(shù)據(jù)包，但是移動臺仍然不知道這個數(shù)據(jù)包的交換。由此，SM協(xié)議將不會啟動對Iu連接資源的任何釋放。
圖7顯示了作為根據(jù)本發(fā)明的連接管理的一個結(jié)果，這個連接的MM狀態(tài)的一個改變。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，已經(jīng)進入到激活狀態(tài)的移動連接在圖5的級57中被拆除連接后，將根據(jù)本發(fā)明進入到3G空閑狀態(tài)。在例如根據(jù)圖5的級59重新建立這個連接后，從這個3G空閑狀態(tài)，這個連接將返回到激活狀態(tài)。一個現(xiàn)有技術(shù)中的PDP上下文激活過程的執(zhí)行也將使移動連接返回到激活狀態(tài)。這兩個狀態(tài)，激活狀態(tài)和3G空閑狀態(tài)將在網(wǎng)絡中保持上下文激活。
圖8顯示了根據(jù)本發(fā)明，對一個連接進行的理論層次的描述，其中具有相同名字并且屬于與相互連接的單元的協(xié)議將相互進行通信。在圖中所顯示的協(xié)議中，SM(會話管理)執(zhí)行會話管理，并且與其相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)SM過程是例如PDP上下文激活，PDP上下文修改和PDP上下文去激活。MM(移動性管理)執(zhí)行對移動臺的位置和狀態(tài)的管理。一個現(xiàn)有技術(shù)MM過程是例如位置更新。根據(jù)本發(fā)明，是對上層協(xié)議執(zhí)行新功能，在如圖8的示例所顯示的情況下，是對SM層協(xié)議，例如業(yè)務監(jiān)視以及基于此，對MM連接的臨時拆除，即Iu接口管理執(zhí)行新功能。根據(jù)本發(fā)明的SM層過程是圖5的釋放MM過程56和重新連接MM過程58。低層BM(承載管理)和RRM(無線資源管理)協(xié)議是用于管理傳送連接，而TT(發(fā)送&傳送)協(xié)議是用于管理物理層。熟知的、根據(jù)本發(fā)明的釋放過程57和承載請求過程59是與承載管理協(xié)議一致的。在根據(jù)本發(fā)明拆除Iu接口上的連接后，沒有來自服務節(jié)點的MM層或者低層連接，但是有到移動臺的上層SM(會話管理)連接。拆除Iu接口上的BM連接也自動地拆除了TT連接。在根據(jù)本發(fā)明釋放Iu資源的期間，以一個現(xiàn)有技術(shù)的方式，在信令連接上執(zhí)行一個位置更新，而不會重新建立Iu連接。
圖9是實現(xiàn)了根據(jù)本發(fā)明的連接管理的一個移動通信系統(tǒng)的第一實施方式的一個框圖，示出了本發(fā)明的基本單元。這個圖顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個移動通信系統(tǒng)的連接管理設備，當這個業(yè)務活動開始時，這個連接管理設備在這個通信連接的建立和重新建立期間，拆除在一個服務節(jié)點SGSN和一個無線網(wǎng)絡子系統(tǒng)RNS之間的一個邏輯通信連接。如圖9所顯示的，連接管理設備優(yōu)選與服務節(jié)點SGSN放置在一起，和/或者部分地與移動臺放置在一起。這個連接管理設備包括用于標識在移動臺的通信連接上的活動性和非活動性用戶數(shù)據(jù)業(yè)務的監(jiān)視設備91，并且還包括對這個監(jiān)視設備作出響應，用于測量在傳遞用戶數(shù)據(jù)過程中不被中斷的非活動性的持續(xù)時間的一個定時器93，和包括用于當這個定時器測量出已經(jīng)過了一預規(guī)定的時間時，釋放在服務節(jié)點SGSN和無線網(wǎng)絡子系統(tǒng)RNS之間的邏輯通信連接的狀態(tài)控制設備95，并且當傳遞用戶數(shù)據(jù)恢復時，這個狀態(tài)控制設備95用于在服務節(jié)點SGSN和無線網(wǎng)絡子系統(tǒng)RNS之間重新建立邏輯連接?？梢詮木W(wǎng)絡的其它任何地方獲得定時器設置值的控制，例如被操作者從一個操作和管理系統(tǒng)(O&M)所建立的。這個連接管理設備可能還包括信令設備97，在釋放了邏輯通信連接后和/或者需要重新建立其連接時，信令設備97用于在服務節(jié)點SGSN和移動臺MS之間進行信令信息的交換。
圖10是實現(xiàn)了根據(jù)本發(fā)明的連接管理的一個移動通信系統(tǒng)的第二實施方式的一個框圖，示出了本發(fā)明的基本單元。如圖10所顯示的，連接管理設備優(yōu)選與服務節(jié)點SGSN放置在一起，和/或者部分地與移動臺放置在一起。在本發(fā)明的第二實施方式中，這個連接管理設備包括用于標識在移動臺的通信連接上的活動性和非活動性用戶數(shù)據(jù)業(yè)務的監(jiān)視設備101，并且包括用于監(jiān)視在服務節(jié)點SGSN和一個無線網(wǎng)絡子系統(tǒng)RNS之間的連接的空閑或者忙連接標識符的資源監(jiān)視設備102，也包括當如資源監(jiān)視設備102所指出的、缺乏連接標識符時，和當如被監(jiān)視設備101所指出的、這個連接處于空閑時，用于釋放在服務節(jié)點SGSN和一個無線網(wǎng)絡子系統(tǒng)RNS之間的邏輯通信連接的狀態(tài)控制設備105，并且當恢復傳遞用戶數(shù)據(jù)時，這個狀態(tài)控制設備105用于重新建立在服務節(jié)點SGSN和一個無線網(wǎng)絡子系統(tǒng)RNS之間的邏輯通信連接。資源監(jiān)視設備102監(jiān)視對傳送網(wǎng)絡連接的連接標識符的使用。這個連接管理設備也包括信令設備107，在釋放了邏輯通信連接后和/或者需要重新建立其連接時，信令設備107用于在服務節(jié)點SGSN和移動臺MS之間進行信令信息的交換。
附圖和相關(guān)解釋及其中所發(fā)生過程的名字僅用于說明本發(fā)明的想法。就其細節(jié)來說，根據(jù)本發(fā)明的連接管理可以在權(quán)利要求書所規(guī)定的范圍內(nèi)進行變化。盡管上面主要聯(lián)系使用WCDMA技術(shù)實現(xiàn)的一個3G移動系統(tǒng)來描述了本發(fā)明，本發(fā)明可以用于其它類型的移動系統(tǒng)，例如用TD-CDMA技術(shù)實現(xiàn)的一個系統(tǒng)。本發(fā)明也適合于在一個中繼網(wǎng)絡和一個無線網(wǎng)絡之間存在的無連接的連接類型中使用，例如在一個幀中繼的情形下。在這個申請中提到的無線網(wǎng)絡可以是例如UTRAN(UMTS陸地無線接入網(wǎng)絡)。
權(quán)利要求
1.在一個移動通信系統(tǒng)中的連接管理方法，這個移動通信系統(tǒng)適合于分組交換數(shù)據(jù)傳輸，并且這個移動通信系統(tǒng)包括至少一個服務節(jié)點(SGSN)，至少一個無線網(wǎng)絡子系統(tǒng)(RNS)，在所述服務節(jié)點和所述無線網(wǎng)絡子系統(tǒng)之間的一個邏輯連接，和若干個移動臺(MS)，在這個移動通信系統(tǒng)中，移動臺(MS)具有到服務節(jié)點(SGSN)的一個邏輯連接，其特征是在服務節(jié)點(SGSN)和無線網(wǎng)絡子系統(tǒng)(RNS)之間釋放一個邏輯連接，以使這個邏輯連接在服務節(jié)點(SGSN)和移動臺(MS)之間被維持，和當用戶數(shù)據(jù)傳送開始時，就重新建立在服務節(jié)點(SGSN)和無線網(wǎng)絡子系統(tǒng)(RNS)之間的這個邏輯連接。
2.如權(quán)利要求1所定義的方法，其特征是當這個連接上的移動通信處于空閑時間達到一個預定時間時，就釋放在服務節(jié)點(SGSN)和無線網(wǎng)絡子系統(tǒng)(RNS)之間的這個邏輯連接。
3.如權(quán)利要求2所定義的方法，其特征是根據(jù)服務類別，為這個連接設置這個預定時間。
4.如權(quán)利要求1所定義的方法，其特征是當這個傳送距離上發(fā)生資源短缺并且這個連接處于空閑狀態(tài)時，就釋放在服務節(jié)點(SGSN)和無線網(wǎng)絡子系統(tǒng)(RNS)之間的這個邏輯連接。
5.如權(quán)利要求1所定義的方法，其特征是在服務節(jié)點(SGSN)和移動臺(MS)之間使用信令交換關(guān)于這個邏輯連接釋放的信息。
6.如權(quán)利要求1或者5所定義的方法，其特征是在服務節(jié)點(SGSN)和移動臺(MS)之間使用信令交換關(guān)于需要重新建立這個邏輯連接的信息。
7.如權(quán)利要求1所定義的方法，其特征是當這個移動通信系統(tǒng)中某些單元具有需要經(jīng)過這個連接來被傳遞的用戶數(shù)據(jù)時，避免釋放在服務節(jié)點(SGSN)和無線網(wǎng)絡子系統(tǒng)(RNS)之間的這個邏輯連接。
8.如權(quán)利要求1-3中任一個所定義的方法，其特征是在服務節(jié)點(SGSN)和無線網(wǎng)絡子系統(tǒng)(RNS)之間釋放移動性管理協(xié)議(MM)的連接，以使在服務節(jié)點(SGSN)和移動臺(MS)之間的上層連接協(xié)議(SM)的連接被維持。
9.移動通信系統(tǒng)，適合于分組交換數(shù)據(jù)傳輸，并且包括至少一個服務節(jié)點(SGSN)，至少一個無線網(wǎng)絡子系統(tǒng)(RNS)，在所述服務節(jié)點和所述無線網(wǎng)絡子系統(tǒng)之間的一個邏輯連接，和包括移動臺(MS)，其中在移動通信系統(tǒng)中，移動臺(MS)具有到服務節(jié)點(SGSN)的一個邏輯連接，其特征是所述這個移動通信系統(tǒng)包括連接管理設備，用于當在這個連接處于非活動期間，釋放在服務節(jié)點(SGSN)和無線網(wǎng)絡子系統(tǒng)(RNS)之間的這個邏輯連接，并且用于當業(yè)務活動開始時，重新建立這個邏輯連接。
10.如權(quán)利要求9所定義的移動通信系統(tǒng)，其特征是這個連接管理設備包括監(jiān)視設備(91)，用于標識在移動臺的通信連接上的、處于活動的和處于非活動的用戶數(shù)據(jù)業(yè)務，至少一個定時器(93)，用于測量在用戶數(shù)據(jù)傳遞過程中連續(xù)的非活動期，和狀態(tài)控制設備(95)，用于當被這個定時器測量已經(jīng)達到一個預定的時間時，就釋放在服務節(jié)點(SGSN)和無線網(wǎng)絡子系統(tǒng)(RNS)之間的這個邏輯連接，并且用于當恢復傳遞用戶數(shù)據(jù)時，重新建立在服務節(jié)點(SGSN)和無線網(wǎng)絡子系統(tǒng)(RNS)之間的這個邏輯連接。
11.如權(quán)利要求10所定義的移動通信系統(tǒng)，其特征是一個操作和管理系統(tǒng)(O&M)控制定時器(93)的設置。
12.如權(quán)利要求10或者11所定義的移動通信系統(tǒng)，其特征是定時器的設置與服務類別相關(guān)。
13.如權(quán)利要求10或者11所定義的移動通信系統(tǒng)，其特征是連接管理設備也包括信令設備(97)，用于使用信令來釋放和重新建立在服務節(jié)點(SGSN)和移動臺(MS)之間的邏輯連接。
14.如權(quán)利要求9所定義的移動通信系統(tǒng)，其特征是這個連接管理設備包括監(jiān)視設備(101)，用于標識在移動臺的通信連接上的活動性和非活動性用戶數(shù)據(jù)業(yè)務，資源監(jiān)視設備(102)，用于監(jiān)視在服務節(jié)點(SGSN)和無線網(wǎng)絡子系統(tǒng)(RNS)之間的連接的連接標識符的預留程度，和狀態(tài)控制設備(105)，當缺乏連接標識符時，和這個連接處于空閑時，用于釋放在服務節(jié)點(SGSN)和無線網(wǎng)絡子系統(tǒng)(RNS)之間的邏輯連接，并且當恢復傳遞用戶數(shù)據(jù)時，這個狀態(tài)控制設備(105)用于重新建立在服務節(jié)點(SGSN)和無線網(wǎng)絡子系統(tǒng)(RNS)之間的邏輯連接。
15.如權(quán)利要求14所定義的移動通信系統(tǒng)，其特征是這個連接管理設備也包括信令設備(107)，在釋放了邏輯通信連接后和/或者需要重新建立其連接時，信令設備(107)用于在服務節(jié)點(SGSN)和移動臺(MS)之間進行信令信息的交換。
全文摘要
在熟知的移動通信系統(tǒng)中,在面向連接的分組數(shù)據(jù)交換中,因為分組數(shù)據(jù)的突發(fā)特征,而不必要地預留在服務節(jié)點(SGSN)和無線網(wǎng)絡子系統(tǒng)(RNS)之間的傳送路徑資源和無線網(wǎng)絡子系統(tǒng)的存儲器資源。這樣,就消耗了有限的傳送網(wǎng)絡的地址空間和無線網(wǎng)絡子系統(tǒng)有限的管理資源。本發(fā)明涉及一個移動臺通信系統(tǒng)中的這種連接管理,這個移動通信系統(tǒng)是適合于進行分組交換數(shù)據(jù)傳送的。根據(jù)本發(fā)明的這個方法的特征是釋放在服務節(jié)點(SGSN)和無線網(wǎng)絡子系統(tǒng)(RNS)之間的邏輯連接,以使可以在服務節(jié)點(SGSN)和移動臺(MS)之間保持邏輯連接,并且當開始傳遞用戶數(shù)據(jù)時,重新建立這個被釋放的邏輯連接。
文檔編號H04L29/08GK1273749SQ99801026
公開日2000年11月15日 申請日期1999年6月24日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月26日
發(fā)明者馬庫·沃卡馬, 卡勒·阿赫馬沃拉, 蒂莫·博瑞萊, 加里·哈迪凱恩 申請人:諾基亞網(wǎng)絡有限公司