專利名稱：跨sgsn的切換方法及移動通信網絡的制作方法
跨SGSN的切換方法及移動通信網絡技術領城本發明涉及移動通信領域，特別涉及跨SGSN的切換技術。
技術背景通用分組無線業務(General Packet Radio Service,簡稱"GPRS")是 在現有全J求移動通信系統(Global System for Mobile communication, 簡稱 "GSM")上發展出來的一種新的分組數據承栽業務。GPRS提供端到端的、 廣域的無線IP連才妄。GPRS作為GSM向第三代移動通信演變的過渡技術，使移動通信與數據 網絡合二為一，使IP業務得以引入廣闊的移動市場。GPRS與GSM最根本 的區別是，GSM是一種電路交換系統，速率為每秒9.6Kbps，而GPRS采用 分組交換的方式。GPRS業務將給用戶和運營商帶來更優質的服務以及更大的機會向用 戶提供第三代業務進行市場開拓，同時延長GSM的生存周期。GPRS的具備以下主要特點向用戶提供從9kbps到多于171.2kbps的接入速率。更為有效地利用無 線資源，可動態地向單個用戶分配位于同一載頻上的1到8個時隙。無線接 口資源可根據業務流量和運營者的選擇在語音和數據業務之間共享。支持上行和下行的非對稱傳輸更為有效地實現和IP網絡的互通。GPRS 從協議結構上提供了和IP網絡、X.25網絡的互通。能向用戶提供Internet所能提供的一切功能。用戶在擁有一個電話號碼
的同時將擁有一個固定的或動態分配的IP地址。GPRS用戶的建立時間更短。 運行者可以將用戶的業務流量作為收費標準。向用戶提供比GSM數據業務更為豐富的數據業務(還包括補充業務和 短消息業務)，支持四種QoS。換言之，GPRS是一種疊加在GSM上的分組模式的無線網絡，能對任何 一個GSM網絡進行升級，使GSM網絡能從第二代移動通信網絡向第三代(3G) 網絡演進，被稱為是第2.5代的系統。它最大限度地利用已有的無線網絡基 礎設施，提高了無線資源利用率。
圖1示出GPRS標準構架。GPRS在GSM原有網絡的基礎上疊加了一層網絡組成GSM/GPRS網絡， GPRS在GSM網絡的基礎上增加了服務通用分組無線業務支持節點(Serving GPRS Support Node,簡稱"SGSN")、網關通用分組無線業務支持節點 (Gateway GPRS Support Node,簡稱"GGSN")、計費網關(可選的)、 邊緣網關(可選的)等實體。同時，通過GPRS骨干網實現各實體之間的連 接。其中，SGSN是分組交換(Packet Switching,簡稱"PS")網絡的一個 基本的組成網元。其主要的作用是為本SGSN服務區域的用戶設備(User Equipment,簡稱"UE")轉發輸入/輸出的IP分組，其地位類似于電路交換 (Circuit Switching,簡稱"CS，，)域中的訪問移動業務交換中心(Visitor Mobile services Switching Center,筒稱"VMSC")。SGSN提供的功能包含本SGSN區域內的分組數據包的路由與轉發功 能，為本SGSN區域內的所有PS用戶提供服務、加密與鑒權功能、會話管 理功能、移動性管理功能，以及同通用移動通信系統地面無線接入網(UMTS Terrestrial Radio Access Network,簡稱"UTRAN" ) 、 GGSN、歸屬位置寄 存器(Home Location Register,簡稱"HLR，，)、移動交換中心(Mobile SwitchingCenter,簡稱"MSC" ) 、 4豆消息業務網關移動交換中心(Short Message Service-Gateway Mobile Switching Centre,簡稱"SMS-GMSC")、短消息互 聯MSC( MSC Short Message Service Interworking MSC，簡稱"SMS-IWMSC，，)等接口功能。SGSN中還集成了類似于CS網絡中拜訪位置寄存器(Visitor Location Register,簡稱"VLR")的功能，當用戶處于Attached (附著)狀態時，SGSN 中存儲了同分組相關的用戶信息和位置信息。同VLR相似，SGSN中的大部 分用戶信息在位置更新過程中從HLR獲取。另外，GGSN也是為了在UMTS網絡中提供PS業務功能而引入的一個 的網元功能實體，提供數據包在PS網和外部數據網之間的路由和封裝。用 戶選擇哪一個GGSN作為網關，是在分組數據協議(Packet Data Protocol, 簡稱"PDP")上下文激活過程中根據用戶的簽約信息以及用戶請求的接入 點名(APN)確定的。GGSN提供的功能包含同外部IP分組網絡的接口功能，具體地說， GGSN需要提供UE接入外部分組網絡的關口功能，從外部網的觀點來看， GGSN就好象是可尋址PS網絡中所有用戶IP的路由器，需要同外部網絡交 換路由信息；會話管理，即，完成UE同外部網的通信建立過程；以及將移 動用戶的分組數據發往正確的SGSN的功能。終端在READY(業務正在進行)狀態下，移動進入了新的小區，而新小區 屬于另一個SGSN(GPRS服務節點)，則終端必須要做位置更新，由原小區切 換到新小區，切換時要作SGSN間的路由區更新。SGSN路由區更新前的狀態如圖2所示，其中粗實線是傳輸終端業務數 據包的承載。可以看到該承栽路徑為"GGSN——原SGSN— —源BSC——源基站——終端"。SGSN路由區更新后的狀態如圖3所示，其中粗實線是傳輸終端業務數 據包的承載。可以看到該承栽路徑為"GGSN——目標SGSN——目標BSC ——目標基站——終端"。在切換時，原SGSN中緩存有來自GGSN的需要發送給終端的數據，這 些數據GGSN可能已不保留。而發生切換后，新的承載路徑已經切換到目標 SGSN去了，已不再經過原SGSN，所以原SGSN中的數據會被丟棄，從而 導致數據的丟失。終端在預定長的時間內無法收到期望的數據時會觸發上層 的重傳，從而導致業務數據包的抖動和延遲。發明內容有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種跨SGSN的切換方法及移動 通信網絡，使得終端在跨SGSN切換時業務數據包的丟失得以減少。為實現上述目的，本發明提供了一種跨SGSN的切換方法，包含以下步驟終端從原SGSN的路由區切換到目標SGSN的路由區時，網絡側保持原 SGSN和GGSN之間的第 一承載，在原SGSN和目標SGSN之間建立第二承 載，通過所述第一和第二承載傳輸終端的業務數據包。其中，所述終端為正在使用分組交換域業務的終端。此外在所述方法中，所述業務包括流媒體和會話類業務。此外在所述方法中，原SGSN在第二承載建立后，將所緩存的所述終端 的數據通過目標SGSN發送給該終端。本發明還提供了一種移動通信網絡，包含至少一個GGSN和至少兩個 SGSN，終端原先所在的SGSN用于在其路由區內的終端切換到目標SGSN 的路由區時，為該終端建立與目標SGSN之間的第二承載，并保持與GGSN 之間的第一承載； GGSN用于終端在不同的SGSN路由區間切換時，4果持與該終端原先所 在SGSN之間的第一承載。其中，所述終端為正在使用分組交換域業務的終端。此外，所述業務包括流媒體和會話類業務。此外，終端原先所在SGSN還用于在第二承栽建立后，將所緩存的該終 端的業務數據包通過目標SGSN發送給該終端。通過比較可以發現，本發明的技術方案與現有技術的主要區別在于，在 終端跨SGSN切換時，網絡側保持原SGSN和GGSN之間承載不變，在原 SGSN和目標SGSN之間新建一個承載，通過經由GGSN、原SGSN和目標 SGSN三個節點的承載傳輸終端的業務數據包。因為原SGSN為終端緩存的 數據包可以通過新建的承載發給目標SGSN,再由目標SGSN發送給終端， 所以業務數據包的丟失可以減少或避免。業務數據包丟失得少了，需要重傳 的機會也會變小，業務數據包的抖動和延遲也會相應得到改善。附困說明圖1是現有技術中GPRS的構架示意圖；圖2是現有技術中SGSN間路由更新前的網絡狀態示意圖；圖3是現有技術中SGSN間路由更新后的網絡狀態示意圖；圖4是根據本發明實施方式的SGSN間路由更新后的網絡狀態示意圖;圖5是根據本發明實施方式的跨SGSN的切換流程圖。
務體實施方式為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發 明作進一步地詳細描述。本發明的方法實施方式的流程如圖5所示。在步驟510中，正在使用分組交換(Packet Switching,簡稱"PS")域 業務的終端發起從原SGSN的路由區到目標SGSN的路由區的切換。終端所 使用的PS域業務可以是流媒體、會話類業務等等。PS域業務的數據是一定 要通過GGSN的。此后進入步驟520, GGSN與原SGSN之間為終端建立的第一承載保持 不變。GGSN繼續把需要發送給該終端的業務數據包發送給原SGSN，原 SGSN對這些數據進行緩存。此后進入步驟530,原SGSN在終端發起切換時，與目標SGSN進行交 互，在原SGSN與目標SGSN之間新建第二承栽。第二承栽用于在這兩個 SGSN之間傳輸終端的業務數據包。此后進入步驟540,第二承栽建立后，原SGSN將為終端緩存的下行業 務數據包發送到目標SGSN，由目標SGSN通過目標BSC和目標基站下發給 終端。因為原SGSN為終端緩存的數據包可以順利地發送給終端，所以業務 數據包的丟失可以減少或避免。業務數據包丟失得少了，需要重傳的機會也 會變小，業務數據包的抖動和延遲也會相應得到改善。終端切換到目標SGSN下屬的目標基站后，按照目標基站、目標BSC、 目標SGSN、原SGSN、 GGSN的路徑向網絡側回應數據。此后，如果終端在下一次切換中又切回原SGSN的基站，則釋放第二承 栽，重新恢復到圖2所示的狀態。如果終端在下一次切換中切換到另一個目標SGSN (這里稱為第二目標
SGSN)的基站，則釋放原SGSN與目標SGSN之間的第二承載，在原SGSN 與第二目標SGSN之間新建第三承載，網絡狀態與圖4類似，只是將目標 SGSN改成第二目標SGSN即可。當然，因為一個SGSN可以管理很多的基 站，所以連續在多個SGSN之間切換的情況出現的概率較小。在本發明的網絡實施方式中的網絡結構如圖4所示。該網絡主要涉及一 個GGSN和兩個SGSN,這兩個SGSN分別是終端跨SGSN切換前為終端提 供服務的原SGSN,和終端跨SGSN切換后為終端提供服務的目標SGSN。 這三個網絡側設備在終端跨SGSN切換過程中的功能與現有技術不同。下面 分別進行說明GGSN用于終端在不同的SGSN路由區間切換時，保持與原SGSN之間 的第一承載。而現有技術中，GGSN是刪除了與原SGSN之間的承栽，與目 標SGSN之間新建承載。原SGSN用于在終端切換到目標SGSN時，新建與目標SGSN之間的第 二承載，并保持與GGSN之間的第一承載。而現有技術中，原SGSN是刪除 與GGSN之間的承載。原SGSN還用于在第二承栽建立后，將所緩存的終端 業務數據包通過目標SGSN發送給該終端。而現有技術中，原SGSN丟棄了 為該終端所緩存的業務數據包。目標SGSN用于終端從原SGSN切換過來時，新建與原SGSN之間的第 二承載。而現有技術中，目標SGSN是與GGSN之間新建承載。跨SGSN切換后形成的網絡狀態如圖4所示，其中的粗實線是為終端服 務的承載路徑，可以看出，本發明的方案形成的承載路徑是GGSN——原 SGSN——目標SGSN——目標BSC——目標基站——終端。GGSN還可以與 其它的網絡，如Internet等連接，以便為終端提供服務。因為原SGSN保留 在了新形成的承載路徑中，所以原SGSN的緩存的業務數據包不會丟失，由 跨SGSN切換而導致的業務數據包的抖動和延遲也相應得到改善。
雖然通過參照本發明的某些優選實施方式，已經對本發明進行了圖示和 描述，但本領域的普通技術人員應該明白，可以在形式上和細節上對其作各種改變，而不偏離本發明的精神和范圍。
權利要求
1. 一種跨SGSN的切換方法，其特征在于，包含以下步驟終端從原SGSN的路由區切換到目標SGSN的路由區時，網絡側保持原 SGSN和GGSN之間的第一承載，在原SGSN和目標SGSN之間建立第二承 載，通過所述第一和第二承載傳輸終端的業務數據包。
2. 根據權利要求1所述的跨SGSN的切換方法，其特征在于，所述終 端為正在使用分組交換域業務的終端。
3. 根據權利要求2所述的跨SGSN的切換方法，其特征在于，所述業 務包括流媒體和會話類業務。
4. 根據權利要求1至3中任一項所述的跨SGSN的切換方法，其特征 在于，原SGSN在第二承載建立后，將所緩存的所述終端的數據通過目標 SGSN發送給該終端。
5. —種移動通信網絡，包含至少一個GGSN和至少兩個SGSN，其特 征在于，終端原先所在的SGSN用于在其路由區內的終端切換到目標SGSN 的路由區時，為該終端建立與目標SGSN之間的第二承載，并保持與GGSN 之間的第一承載；GGSN用于終端在不同的SGSN路由區間切換時，保持與該終端原先所 在SGSN之間的第一承載。
6. 根據權利要求5所述的移動通信網絡，其特征在于，所述終端為正 在使用分組交換域業務的終端。
7. 根據權利要求5所述的移動通信網絡，其特征在于，所述業務包括 流媒體和會話類業務。
8. 根據權利要求5至7中任一項所述的移動通信網絡，其特征在于， 終端原先所在SGSN還用于在第二承栽建立后，將所緩存的該終端的業務數 據包通過目標SGSN發送給該終端。
全文摘要
本發明涉及移動通信領域，公開了一種跨SGSN的切換方法及移動通信網絡。本發明中，在終端跨SGSN切換時，網絡側保持原SGSN和GGSN之間承載不變，在原SGSN和目標SGSN之間新建一個承載，通過經由GGSN、原SGSN和目標SGSN三個節點的承載傳輸終端的業務數據包。因為原SGSN為終端緩存的數據包可以通過新建的承載發給目標SGSN，再由目標SGSN發送給終端，所以業務數據包的丟失可以減少或避免。
文檔編號H04W36/14GK101146339SQ20061015355
公開日2008年3月19日 申請日期2006年9月11日 優先權日2006年9月11日
發明者毅 袁 申請人:華為技術有限公司