專利名稱：切換期間激活分組流上下文的分組數(shù)據(jù)支持節(jié)點和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信網(wǎng)絡(luò)中的分組數(shù)據(jù)處理。更具體來說，本發(fā) 明涉及無線通信網(wǎng)絡(luò)中的分組數(shù)據(jù)連接的有效切換。
背景技術(shù)：
在3GPP規(guī)范的版本6中，在GSM演進無線接入網(wǎng)(GERAN)中以及 在GERAN與通用移動電信系統(tǒng)(UMTS)無線接入網(wǎng)(UTRAN)之間引入分 組交換(PS)切換。下文中，GERAN將用于說明不同的技術(shù)方面和問題； 但是，這些方面和問題在UTRAN以及相似結(jié)構(gòu)的其它無線電信網(wǎng)絡(luò)中 也是有效的。
在GERAN中，基站系統(tǒng)(BSS)、或者更一般來說的無線基站在 UTRAN中又稱作無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)，它處理到無線終端的無線連 接。BSS或者分組數(shù)據(jù)的分組控制單元(PCU)還與服務(wù)通用分組無線 業(yè)務(wù)(GPRS)支持節(jié)點(SGSN)連接，以用于對無線終端傳遞分組。
SGSN還與網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(GGSN)連接，GGSN又與其它分組網(wǎng) 絡(luò)連接。因此，能在一端的無線終端與另一端位于分組交換網(wǎng)絡(luò)中的 分組交換服務(wù)之間建立分組交換連接。另外，SGSN和GGSN可與其它 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點、如歸屬位置寄存器(HLR)及諸如此類進行連接。
BSS與SGSN之間的接口稱作Gb接口 ，并且在技術(shù)規(guī)范3GPP TS 48. 018中規(guī)定。兩個不同的SGSN節(jié)點之間或者SGSN節(jié)點與GGSN節(jié) 點之間的接口是3GPP 29. 060中規(guī)定的Gn接口。
當無線終端建立到接入點的分組交換連接時，在與^^務(wù)于無線終 端的PCU連接的SGSN中以及在服務(wù)于無線終端希望與其建立連接的 接入點的GGSN中建立分組數(shù)據(jù)協(xié)議(PDP)上下文。PDP上下文包含與
6例如無線終端等用戶有關(guān)的信息以及例如IP地址、國際移動用戶識
別碼(IMSI)、服務(wù)質(zhì)量(QoS)及諸如此類的會話信息。
在SGSN中，分組流上下文(PFC)與各PDP上下文關(guān)^:。除了其它 信息，PFC還包含與分組連接需要支持的服務(wù)質(zhì)量(QoS)相關(guān)的信息。 根據(jù)這個信息，相對具有較低QoS的用戶，PCU分配更多時隙且更頻 繁地調(diào)度具有較高QoS的用戶。
由于無線接口中的資源受到限制，并且由于PFC消耗這類資源， 因此，重要的是在沒有使用這些資源時盡可能迅速地釋放這些資源。 為此，每當PFC在一定時間是不活動時，PCU刪除PFC，以俊z隊存無 線資源。當用戶再一次接收或傳送分組數(shù)據(jù)時，對于特定PDP上下文 的新的PFC再一次被建立。
因此，PCU對于每個PFC具有定時器，定時器對每個所接收分組 被重置，以及如果定時器定時時間到，即，如果在一段時間對于特定 PFC沒有活動，則PCU可刪除該特定PFC以節(jié)省無線資源。不向SGSN 報告這種刪除。
在由于變化的無線條件而需要切換無線終端時，SGSN指導(dǎo)目標 PCU建立與所有PDP上下文對應(yīng)的活動的PFC。這包括源PCU已經(jīng)去 活或刪除的、但是其對應(yīng)的PDP上下文是存活的那些PFC，因為SGSN 不知道哪些PFC當前是活動的。這個過程造成目標PCU中的非最佳資 源利用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供至少緩解上述問題的裝置和方法。 根據(jù)本發(fā)明的 一個方面的 一個目的是在無線電信系統(tǒng)中的分組 交換連接的切換期間提供有效的資源利用。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，通過無線電信網(wǎng)絡(luò)中用于執(zhí)行具有至少 一個分組數(shù)據(jù)連接的無線終端的切換的方法，來實現(xiàn)這些目的及其它 目的。所述切換是從第一服務(wù)GPRS支持節(jié)點中的第一分組控制單元到第二分組控制單元。該方法包括以下步驟在SGSN中檢測用于支 持所述至少一個分組數(shù)據(jù)連接的第一分組控制單元中當前活動的分 組流上下文的數(shù)量；以及在切換期間向第二分組控制單元發(fā)送指明活 動分組流上下文的數(shù)量的消息。所述消息用于在第二分組控制單元中 激活分組流上下文，以便經(jīng)由第二分組控制單元來支持所述至少一個 分組數(shù)據(jù)連接。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，通過無線電信網(wǎng)絡(luò)中提供用于支持分 組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)與移動終端之間的分組數(shù)據(jù)通信的分組數(shù)據(jù)支持節(jié)點，來 實現(xiàn)這些目的及其它目的。移動終端與第一分組控制單元進行無線通 信。提供分組數(shù)據(jù)支持節(jié)點用于從移動終端接收請求切換到第二分組 控制單元的消息。
分組數(shù)據(jù)支持節(jié)點包括分組流上下文檢測器，提供它用于在分組 數(shù)據(jù)支持節(jié)點中檢測用于支持所述至少一個分組數(shù)據(jù)連接的第一分 組控制單元中當前活動的分組流上下文的數(shù)量。提供檢測器用于在切 換期間向第二分組控制單元發(fā)送指明活動分組流上下文的數(shù)量的消 息。所述消息用于在第二分組控制單元中激活分組流上下文，以〗更經(jīng) 由第二分組控制單元來支持所述至少一個分組數(shù)據(jù)連接。
只有無線基站(RBS)、或者更準確來說，分組控制單元(PCU)才知 道哪些分組流上下文是活動的。PCU可在分組流上下文^皮認為是不活 動時去活或刪除分組流上下文。由于分組流上下文與空中接口資源關(guān) 聯(lián)，所以這是用于保存那些資源的重要特征。通過檢測在分組數(shù)據(jù)支 持節(jié)點中去活或刪除了哪些分組流上下文，分組數(shù)據(jù)支持節(jié)點可指導(dǎo) 目標分組控制單元在目標分組控制單元中僅為活動的分組流上下文 建立新的分組流上下文。因此，在目標PCU中保存了資源。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面的一個變體，在需要切換時，從第一分組 控制單元接收指明用于分組數(shù)據(jù)連接的當前活動分組流上下文的數(shù) 量的消息。通過在發(fā)起切換時將消息從PCU發(fā)送給SGSN,該消息包 含與PCU中哪些分組流上下文是活動的有關(guān)的信息，SGSN能使用這個信息來指導(dǎo)目標PCU關(guān)于建立哪些分組流上下文?？稍谝粋€消息或
者在若干獨立消息中發(fā)送這個信息。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面的一個變體，在第一SGSN中對于第一分 組控制單元中所創(chuàng)建的每個新的分組流上下文啟動分組流定時器。監(jiān) 測分組流定時器，由此4全測第一分組控制單元中的當前活動分組流上 下文的數(shù)量。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面的 一個變體，在創(chuàng)建分組控制單元分組流 上下文期間，向第 一分組控制單元發(fā)送指明在第 一分組控制單元中要 刪除分組流上下文之前的最大不活動時間的分組流定時器。對于每個 所接收分組在第一分組控制單元和SGSN中重置分組流定時器，以及 在分組流定時器定時時間到時在第一 SGSN中將分組流上下文標記為 已刪除。
由于SGSN知道在PCU中發(fā)起分組流上下文的時間，并且由定時 器來觸發(fā)PCU中的去活，所以對于每個分組流上下文在SGSN中也啟 動定時器是可能的。每當出現(xiàn)分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時重置這個定時器，因而 定時器的定時時間到指明PCU將去活對應(yīng)的分組流上下文。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面的一個變體，第二分組控制單元與第一 SGSN連接。因此，本發(fā)明在與同一個SGSN連接的兩個分組控制單元 之間的切換期間是適用的。
根據(jù)本發(fā)明的 一個方面的一個變體，第二分組控制單元與第二 SGSN連接，以及從第一 SGSN向第二 SGSN發(fā)送指明活動分組流上下 文的所檢測數(shù)量的消息。因此，本發(fā)明在與不同SGSN連接的兩個分 組控制單元之間的切換期間也是適用的。然后，源SGSN向目標SGSN 發(fā)送包含與活動分組流上下文有關(guān)的信息的消息。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面的一個變體，從第一 SGSN到第二 SGSN的 消息是PDP上下文信息元素消息(element message)，其中包括與
根據(jù)本發(fā)明的一個方面的一個變體，分組數(shù)據(jù)連接包括至少一個PDP上下文，其中包括PDP地址并且具有關(guān)聯(lián)PFC。
通過以下對本發(fā)明的實施例的詳細描述，本發(fā)明的其它特征及其 優(yōu)點將會十分明顯。


通過以下提供的本發(fā)明的實施例的詳細描述及附圖，將會更完整 地理解本發(fā)明，這些實施例和附圖僅作為說明來提供，而不是對本發(fā) 明的限制。
圖1 (現(xiàn)有技術(shù))是現(xiàn)有GPRS網(wǎng)絡(luò)的示意框圖2是示出本發(fā)明的一個方面的示意框圖3是示出本發(fā)明的另一個方面的示意框圖4是#^居本發(fā)明的一個方面的示意流程圖5是根據(jù)本發(fā)明的另一個方面的示意流程圖；以及
圖6是根據(jù)本發(fā)明的備選實施例的示意信令圖。
具體實施例方式
為了便于說明而不是進行限制，.以下說明中提出諸如具體技術(shù)和 應(yīng)用之類的具體細節(jié)，以便提供對本發(fā)明的透徹理解。但是，本領(lǐng)域 的技術(shù)人員將會清楚地知道，可在脫離這些具體細節(jié)的其他實施例中 實施本發(fā)明。在其它情況下，省略對眾所周知的方法和裝置的詳細描 述，以免不必要的細節(jié)使本發(fā)明的描述不明確。
圖1是現(xiàn)有GPRS網(wǎng)絡(luò)的示意框圖。網(wǎng)絡(luò)包括第一服務(wù)GPRS支持 節(jié)點(SGSN) 101和第二 SGSN 102。第一 SGSN 101與第一和第二分組 控制單元(PCU) 103、 104連接，而第二 SGSN 102與第三PCU 105連 接。
第一和第二 SGSN 101、 102與網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(GGSN) 106連 接，GGSN 106又與分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(PDN)107連接。另外，示出歸屬位 置寄存器(HLR) 108和移動交換中心/訪問位置寄存器(MSC/VLR) 109。顯然，所示系統(tǒng)受到限制，而實際系統(tǒng)當然可包括大量不同的節(jié) 點，圖l中僅示出其中的幾個。
圖2是示意框圖，示出根據(jù)本發(fā)明的與SGSN 204連接的第一源 PCU 201與第二目標PCU 202之間的分組交換數(shù)據(jù)連接的切換。SGSN 又與GGSN 205連接，以便進一步向分組數(shù)椐網(wǎng)絡(luò)(未示出)傳輸分組 數(shù)據(jù)。
移動終端203具有已建立的四個活動PDP上下文，如SGSN 204 中所示。但是，對于這些PDP上下文中的兩個，已經(jīng)在源PCU201中 去活或刪除了對應(yīng)PFC，因而在源PCU中只有兩個PFC是活動的。
如箭頭206所示，移動終端203從源PCU 201向目標PCU 202移 動，因此需要切換。移動終端在消息中通知SGSN 204關(guān)于切換請求。
從而發(fā)現(xiàn)只有兩個PFC仍然是活動的，下面將更詳細地公開。
因此，SGSN 204在切換消息中指導(dǎo)目標PCU 202 ^義建立兩個活 動的PFC。這將足以提供無中斷分組數(shù)據(jù)通信，因為具有已去活的PFC 的PDP上下文在某個時間段沒有任何業(yè)務(wù)。因此，使用移動終端203 的用戶在切換期間體驗到無中斷服務(wù)，而目標PCU中的資源被保存。 圖2示出節(jié)點準備運行切換時的情況。在已經(jīng)運行切換之后，將 刪除源PCU 201中的PFC。
圖3是才艮據(jù)本發(fā)明的另一個方面的示意框圖。這個實施例與參照 圖2所公開的實施例之間的主要差別在于，源和目標PCU與不同的 SGSN節(jié)點連接。采用與圖2中相同的參考標號來標記圖3中的對應(yīng) 組件。
在這個示例中，移動終端203也具有已建立的四個活動PDP上下 文，如源SGSN 301中所示。但是，對于這些PDP上下文中的兩個， 已經(jīng)在源PCU 201中去活或刪除了對應(yīng)PFC，因而在源PCU中只有兩 個PFC是活動的。源SGSN檢測是否已經(jīng)去活與四個PDP上下文對應(yīng) 的四個PFC的任一個，因而發(fā)現(xiàn)只有兩個PFC仍然是活動的，下面將更詳細地7>開。
源SGSN 301對于每個PDP上下文向目標SGSN 302發(fā)送消息，指 導(dǎo)目標SGSN建立對應(yīng)PDP上下文，以便支持對移動終端203的來往 分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。在各消息中，設(shè)置指明對應(yīng)PFC是否為活動且因此是 否要求建立對應(yīng)PFC的標志。在所示情況下，PDP上下文中只有兩個 包括活動PFC，因此，目標SGSN僅指導(dǎo)目標PCU 202為這些PDP上 下文建立PFC。
圖3示出節(jié)點準備運行切換時的情況。在已經(jīng)運行切換之后，將 刪除源PCU 201中的PFC和源SGSN 301中的PDP上下文。
圖4是根據(jù)本發(fā)明、將在SGSN節(jié)點中運行的方法的示意流程圖。 在步驟401，該方法安排在PCU中建立PFC。在步驟402, SGSN啟動 將用于檢測特定PFC是否為活動的PFC定時器，如將結(jié)合圖5進行描 述的。
圖5是以筒化方式示出根據(jù)本發(fā)明的一個方面的方法的示意流 程圖。在步驟501，確定是否接收分組。如果是，則在步驟502重置 對應(yīng)的PFC定時器。如果沒有接收到分組，則該方法轉(zhuǎn)到步驟503, 并確定定時器是否已經(jīng)定時時間到。如果定時器的定時時間沒到，則 該方法返回到步驟501,并等待接收分組。如果定時器定時時間已經(jīng) 到了 ，則該方法轉(zhuǎn)到步驟504，其中在SGSN中將對應(yīng)PFC標記為已 刪除。因此，SGSN可檢測哪些PFC仍然是活動的。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的示意信令圖。在切換時，源 PCU 601向?qū)?yīng)源SGSN 603發(fā)送指明哪些PFC是活動的消息602。具 有若干活動的PDP上下文的源SGSN 603向目標SGSN 605發(fā)送消息 604，安排活動PDP上下文的建立。消息604包括關(guān)于哪些PDP上下 文具有對應(yīng)的活動PFC的指示。因此，目標SGSN向目標PCU 607發(fā) 送用于建立對應(yīng)PFC的消息606。因此，在目標SGSN中建立四個PDP 上下文，但是在目標PCU中僅建立兩個PFC。
顯然，本發(fā)明可通過多種方式進行改變。這些改變不是要視作對本發(fā)明的范圍的背離。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將清楚知道的所有這類^"改 預(yù)計包含在所附權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種無線電信網(wǎng)絡(luò)中用于執(zhí)行具有至少一個分組數(shù)據(jù)連接的移動終端的切換的方法，其中，在連接到第一服務(wù)GPRS支持節(jié)點SGSN(204)的第一分組控制單元(201)與第二分組控制單元(202)之間切換所述移動終端，所述方法包括以下步驟在所述第一SGSN(204)中檢測用于支持所述至少一個分組數(shù)據(jù)連接的所述第一分組控制單元(201)中當前活動分組流上下文的數(shù)量；以及在切換期間向所述第二分組控制單元(202)發(fā)送指明所述活動分組流上下文的數(shù)量的消息，所述消息用于在所述第二分組控制單元中激活分組流上下文，以便經(jīng)由所述第二分組控制單元來支持所述至少一個分組數(shù)據(jù)連接。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，還包括以下步驟 在需要切換時，從所述第一分組控制單元接收指明用于所述分組數(shù)據(jù)連接的當前活動分組流上下文的數(shù)量的消息。
3. 如權(quán)利要求l所述的方法，還包括以下步驟對于所述第 一分組控制單元中所創(chuàng)建的每個新的分組流上下文， 啟動所述第一 SGSN中的分組流定時器；以及監(jiān)測所述第一 SGSN中的所述分組流定時器，由此;f企測所述第一 分組控制單元中的當前活動分組流上下文的數(shù)量。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，還包括以下步驟在創(chuàng)建所述分組控制單元分組流上下文期間向所述第 一分組控 制單元發(fā)送分組流定時器，所述分組流定時器指明在所述第 一分組控 制單元中要刪除所述分組流上下文之前的最大不活動時間；對于每個所接收分組在所述第一分組控制單元和所述第一 SGSN中重置所述分組流定時器；以及當所述分組流定時器定時時間到時，在所述第一 SGSN中將所述分組流上下文標記為已刪除。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第二分組控制單元也 與所述第一SGSN連接。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第二分組控制單元與 第二SGSN連接，以及所述方法包括以下步驟從所述第一 SGSN發(fā)送給所述第二 SGSN發(fā)送指明活動分組流上下 文的所檢測的數(shù)量的消息。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其中，在PS切換時發(fā)送所述消息。
8. 如權(quán)利要求6所述的方法，其中，從所述第一SGSN到所述第 二 SGSN的消息是PDP上下文信息元素消息，其中包括與對于這個PDP 上下文是否存在活動分組流上下文有關(guān)的信息。
9. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述分組數(shù)據(jù)連接包括至 少一個PDP上下文，其中包括PDP地址并且具有關(guān)聯(lián)PFC。
10. —種無線電信網(wǎng)絡(luò)中的分組數(shù)據(jù)支持節(jié)點(204),提供用于 支持分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和與笫 一分組控制單元(201)進行無線通信的移動 終端(203)之間的分組數(shù)據(jù)通信，其中，提供所述分組數(shù)據(jù)支持節(jié)點 以用于從所述移動終端接收請求切換到第二分組控制單元(202)的消 息，所述分組數(shù)據(jù)支持節(jié)點包括分組流上下文檢測器，提供用于在所述分組數(shù)據(jù)支持節(jié)點中檢測 用于支持至少一個分組數(shù)據(jù)連接的所述第一分組控制單元(201)中當 前活動分組流上下文的數(shù)量；以及其中，提供所述分組數(shù)據(jù)支持節(jié)點以用于在切換期間向所述第二 分組控制單元(202)發(fā)送指明所述活動分組流上下文的數(shù)量的消息， 所述消息用于在所述第二分組控制單元中激活分組流上下文，以便經(jīng) 由所述第二分組控制單元來支持所述至少一個分組數(shù)據(jù)連接。
11. 如權(quán)利要求10所述的分組數(shù)據(jù)支持節(jié)點，其中，在需要切 換時，通過從所述第一分組控制單元接收指明用于所述分組數(shù)據(jù)連接 的當前活動分組流上下文的數(shù)量的消息，來提供所述分組流上下文抬r測器。
12. 如權(quán)利要求10所述的分組數(shù)據(jù)支持節(jié)點，其中，所述分組 流上下文檢測器是關(guān)于在所述第一分組控制單元中創(chuàng)建的每個新分 組流上下文的分組流定時器。
13. 如權(quán)利要求12所述的分組數(shù)據(jù)支持節(jié)點，其中，提供所述 分組數(shù)據(jù)支持節(jié)點以用于執(zhí)行以下步驟在創(chuàng)建所述分組控制單元分組流上下文期間向所述第一分組控 制單元發(fā)送分組流定時器，所述定時器指明在所述第 一分組控制單元 中要刪除所述分組流上下文之前的最大不活動時間；對于每個所接收分組在所述第一分組控制單元和所述SGSN中重 置所述分組流定時器；以及當所述分組流定時器定時時間到時，在所述第一SGSN中將所述 分組流上下文標記為已刪除。
14. 如權(quán)利要求10所述的分組數(shù)據(jù)支持節(jié)點，其中，所述第二 分組控制單元與所述第一 SGSN連接。
15. 如權(quán)利要求10所述的分組數(shù)據(jù)支持節(jié)點，其中，所述第二 分組控制單元與第二 SGSN連接，以及提供所述分組數(shù)據(jù)支持節(jié)點以 用于從所述第一SGSN向所述第二SGSN發(fā)送指明活動分組流上下文的 所檢測數(shù)量的消息。
16. 如權(quán)利要求15所述的分組數(shù)據(jù)支持節(jié)點，其中，從所述第 一 SGSN到所述第二 SGSN的消息是PDP上下文信息元素消息，其中包 括與對于這個PDP上下文是否存在活動分組流上下文有關(guān)的信息。
17. 如權(quán)利要求10所述的分組數(shù)據(jù)支持節(jié)點，其中，所述分組 數(shù)據(jù)連接包括至少一個PDP上下文，其中包括PDP地址并且具有關(guān)聯(lián) PFC。
18. —種無線電信系統(tǒng)中的分組控制單元，所述分組控制單元用 于提供到移動終端的無線接口以及所述移動終端與連接到所述分組 控制單元的服務(wù)GPRS支持節(jié)點之間的分組交換連接，所述分組控制單元包括用于建立分組流上下文的部件，所述分組流上下文提供用于支持 所述分組交換連接的空中接口資源；以及用于在發(fā)起來自所述分組控制單元1的切換時向所述SGSN發(fā)送 消息的部件，所述消息指明關(guān)于所述移動終端的活動分組流上下文。
全文摘要
無線電信網(wǎng)絡(luò)中的方法和分組數(shù)據(jù)支持節(jié)點(204)支持分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和與第一分組控制單元(201)進行無線通信的移動終端(203)之間的分組數(shù)據(jù)通信。分組數(shù)據(jù)支持節(jié)點從移動終端接收請求切換到第二分組控制單元(202)的消息。分組數(shù)據(jù)支持節(jié)點(204)中的分組流上下文檢測器檢測用于支持分組數(shù)據(jù)連接的第一分組控制單元(201)中當前活動的分組流上下文的數(shù)量。檢測器在切換期間向第二分組控制單元(202)發(fā)送指明活動分組流上下文的數(shù)量的消息。該消息用于在第二分組控制單元中激活對應(yīng)數(shù)量的分組流上下文。
文檔編號H04W36/12GK101444127SQ200780016822
公開日2009年5月27日 申請日期2007年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月10日
發(fā)明者A·莫蘭德, G·赫德比, G·里德內(nèi)爾, J·迪亞奇納, P·奧斯特魯普 申請人:艾利森電話股份有限公司