一种ＧＰＲＳ网络扁平化架构的实现方法、装置和系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种ＧＰＲＳ网络扁平化架构的实现方法，在基站子系统（ＢＳＳ）和ＧＰＲＳ服务支持节点（ＳＧＳＮ）之间接口，增加所述接口的应用部分协议层，以下称为Ｇｂ－ＡＰ协议层，所述Ｇｂ－ＡＰ用于代理并中转ＳＧＳＮ的ＧＭＭ／ＳＭ协议层和ＢＳＳ的ＬＬＣ／ＳＮＤＣＰ协议层之间的消息。本发明专利技术还公开了一种ＧＰＲＳ网络系统，以及一种ＢＳＳ和ＳＧＳＮ。本发明专利技术方案对ＢＳＳ和ＳＧＳＮ之间接口可以实现ＧＰＲＳ网络的控制面和用户面分离，有利于ＧＰＲＳ网络平滑过渡到宽带码分多址复用（ＷＣＤＭＡ）网络以及后续的演进网络；该方案使得ＳＧＳＮ的业务负担大大减轻，提高了ＢＳＳ和ＳＧＳＮ之间接口的转发能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及移动通信
，特别涉及一种通用分组无线业务(General Packet Radio Service，GPRS)网络扁平化架构的实现方法、装置和系统。
技术介绍
图1为现有通用分组无线业务(General Package Radio Service，GPRS)网络的分组交换(Packet Switched，PS)域系统架构图，包括用户设备(UserEquipment，UE)、基站子系统(Base Station System，BSS)、服务GPRS支持节点(Serving GPRS Supporting Node，SGSN)、GPRS网关支持节点(Gateway GPRS Supporting Node，GGSN)、归属位置寄存器(Home LocationRegister，HLR)。其中，BSS用于实现所有与无线有关的功能，在UE和SGSN之间传递分组域的数据。SGSN核心功能是实现路由转发、移动性管理、会话管理和用户信息存储等功能。GGSN主要用于和外部网络进行接口，同时还用于实现用户面数据的传输。HLR用于存储用户签约信息。现有GPRS网络的控制面协议栈如图2所示，UE和BSS之间为无线接口Um，BSS与SGSN之间为Gb接口。UE的控制面协议栈自下而上分为5层，依次为：全球移动通信系统(GSM)无线频率(RF)层、媒介接入控制层(MAC)、无线链路控制(RLC)层、逻辑链路控制(LLC)层和GPRS移动性管理(GPRS Mobility Management，GMM)层/会话管理(SessionManagement，SM)层。SGSN的控制面协议栈自下而上也分为5层，依次为：L1bis层、网络服务(Network Service，NS)层、基站子系统GPRS协议(Base SubSystem GPRS Protocol，BSSGP)层、LLC层和GMM/SM层。-->其中，UE和SGSN的上两层之间可以直接交互，BSS仅仅负责转发；而下三层需要BSS进行中继。用户面协议栈如图3所示，UE与BSS通过Um接口交互，BSS与SGSN之间通过Gb接口交互，SGSN与GGSN之间通过Gn接口交互。UE的用户面协议栈自下而上分为7层，其中下4层与UE的控制面协议栈一致，而再往上依次为：子网相关的收敛协议(Sub-Network Dependent ConvergenceProtocol，SNDCP)层、IP层和应用层。GGSN的用户面协议栈自下而上依次为：第一层(L1)即物理层，第二层(L2)即链路层、IP层、用户数据报协议(User Datagram Protocol，UDP)层、GPRS隧道协议用户面(GPRSTunnelling Protocol-User plane，GTP-U)层和IP层。SGSN在Gb接口的用户面协议栈与其控制面协议栈相同，而SGSN在Gn接口的用户面协议栈则与GGSN的用户面协议栈的下五层相同，SGSN中要实现L1bis层和L1、NS层和L2、BSSGP层和IP层、LLC和UDP、SNDCP和GTP-U之间的中继。现有GPRS网络架构存在如下缺点：1、在Gb接口没有实现用户面和控制面的分离，用户面和控制面的协议栈在Gb接口是一样的，这与宽带码分多址接入(Wideband Code DivisionMultiple Access，WCDMA)网络以后后续的演进网络中控制面和用户面分离的机制相违背。这样GPRS网络不利于后续演进到WCDMA网络以及后续的演进网络，不利于保护运营商的投资。2、在SGSN上需要实现众多功能，例如需要实现LLC协议层的加密、SNDCP协议层的压缩以及BSSGP协议层流控等，导致SGSN的处理复杂，Gb接口的数据转发能力不强。后续数据业务大幅增长时Gb接口的转发能力将成为瓶颈。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提出一种扁平化GPRS架构的实现方法、装置-->和系统，可以实现用户面和控制面的分离，并提高数据转发能力。所述GPRS网络扁平化架构的实现方法，扩展在基站子系统BSS和GPRS服务支持节点SGSN之间接口，增加所述接口的应用部分协议处理层，以下称为Gb-AP协议层，所述Gb-AP协议层将SGSN的GPRS移动性管理GMM/会话管理SM协议层消息转发给BSS，或将BSS的逻辑链路控制LLC/子网相关的收敛协议SNDCP协议层消息转发给SGSN；包括步骤：将BSS的LLC协议层消息或SNDCP协议层消息转发到BSS的Gb-AP协议层，然后将BSS的Gb-AP协议层消息转发到SGSN的Gb-AP协议层，再将SGSN的Gb-AP协议层消息转发至SGSN的GMM/SM协议层；或者，将SGSN的GMM/SM协议层消息转发到SGSN的Gb-AP协议层，然后将SGSN的Gb-AP协议层消息转发到BSS的Gb-AP协议层，再将BSS的Gb-AP协议层消息转发到BSS的LLC协议层或SNDCP协议层。本专利技术实施例提出的通用分组无线业务GPRS网络系统，包括BSS、SGSN，其特征在于，所述BSS包括：LLC协议处理模块，用于提供用户设备与BSS之间的逻辑链路，SNDCP协议处理模块，用于控制用户设备与BSS之间的分组数据传输；Gb-AP协议处理模块，用于将来自所述LLC协议处理模块或SNDCP协议处理模块的消息转发至SGSN的Gb-AP协议处理模块，或者将来自SGSN的Gb-AP协议层的消息发送到到所述LLC协议处理模块或SNDCP协议处理模块；所述SGSN包括：GMM/SM协议处理模块，用于进行移动性管理和会话管理功能；Gb-AP协议栈模块，用于接收来自所述GMM/SM协议处理单元的消息，将所述消息发送到BSS的Gb-AP协议层；或者接收来自BSS的Gb-AP协议层消息，并将所述消息发送到所述GMM/SM协议处理模块。-->本专利技术实施例提出的一种移动通信网络中的接入设备，用于将用户设备通过空中接口接入到通信网络中，所述接入设备包括SNDCP协议处理模块和LLC协议处理模块，所述LLC协议处理模块用于为用户设备提供到接入设备之间的逻辑链路，所述SNDCP协议处理模块用于控制用户设备到接入设备之间的分组数据传输；所述接入设备还包括Gb-AP协议处理模块，用于将来自所述LLC协议处理模块或SNDCP协议处理模块的消息转发至SGSN的Gb-AP协议处理模块，或者将来自SGSN的Gb-AP协议栈的消息发送到到所述LLC协议栈模块或SNDCP协议栈模块。本专利技术实施例提出的GPRS网络中的SGSN，所述SGSN与BSS相连，包括GMM/SM协议处理模块，用于进行移动性管理和会话管理功能，所述SGSN包括Gb-AP协议处理模块，用于接收来自所述GMM/SM协议处理模块的消息，并向BSS的Gb-AP协议层发送Gb-AP协议层消息；或者接收来自BSS的Gb-AP协议层消息，将所述消息发送到所述GMM/SM协议处理模块。从以上技术方案可以看出，通过增加BSS和SGSN之间接口的应用部分协议层以及将原Gb接口的LLC、SNDCP协议层在BSS侧实现，对BSS和SGSN之间接口可以实现GPRS网络的控制面和用户面分离，有利于GPRS网络本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＧＰＲＳ网络扁平化架构的实现方法，其特征在于，扩展在基站子系统ＢＳＳ和ＧＰＲＳ服务支持节点ＳＧＳＮ之间接口，增加所述接口的应用部分协议处理层，以下称为Ｇｂ－ＡＰ协议层，所述Ｇｂ－ＡＰ协议层将ＳＧＳＮ的ＧＰＲＳ移动性管理ＧＭＭ／会话管理ＳＭ协议层消息转发给ＢＳＳ，或将ＢＳＳ的逻辑链路控制ＬＬＣ／子网相关的收敛协议ＳＮＤＣＰ协议层消息转发给ＳＧＳＮ；包括步骤：　将ＢＳＳ的ＬＬＣ协议层消息或ＳＮＤＣＰ协议层消息转发到ＢＳＳ的Ｇｂ－ＡＰ协议层，然后将ＢＳＳ的Ｇｂ－ＡＰ协议层消息转发到ＳＧＳＮ的Ｇｂ－ＡＰ协议层，再将ＳＧＳＮ的Ｇｂ－ＡＰ协议层消息转发至ＳＧＳＮ的ＧＭＭ／ＳＭ协议层；　或者，将ＳＧＳＮ的ＧＭＭ／ＳＭ协议层消息转发到ＳＧＳＮ的Ｇｂ－ＡＰ协议层，然后将ＳＧＳＮ的Ｇｂ－ＡＰ协议层消息转发到ＢＳＳ的Ｇｂ－ＡＰ协议层，再将ＢＳＳ的Ｇｂ－ＡＰ协议层消息转发到ＢＳＳ的ＬＬＣ协议层或ＳＮＤＣＰ协议层。

【技术特征摘要】
1、一种GPRS网络扁平化架构的实现方法，其特征在于，扩展在基站子系统BSS和GPRS服务支持节点SGSN之间接口，增加所述接口的应用部分协议处理层，以下称为Gb-AP协议层，所述Gb-AP协议层将SGSN的GPRS移动性管理GMM/会话管理SM协议层消息转发给BSS，或将BSS的逻辑链路控制LLC/子网相关的收敛协议SNDCP协议层消息转发给SGSN；包括步骤：将BSS的LLC协议层消息或SNDCP协议层消息转发到BSS的Gb-AP协议层，然后将BSS的Gb-AP协议层消息转发到SGSN的Gb-AP协议层，再将SGSN的Gb-AP协议层消息转发至SGSN的GMM/SM协议层；或者，将SGSN的GMM/SM协议层消息转发到SGSN的Gb-AP协议层，然后将SGSN的Gb-AP协议层消息转发到BSS的Gb-AP协议层，再将BSS的Gb-AP协议层消息转发到BSS的LLC协议层或SNDCP协议层。2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将BSS LLC协议层消息转发到BSS的Gb-AP协议层之前，进一步包括：BSS的LLC协议层接收来自用户设备UE的LLC协议层消息；或者，所述将BSS的Gb-AP协议层消息转发到BSS的LLC协议层之后，进一步包括：将BSS的LLC协议层消息转发到UE的LLC协议层。3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述SGSN的GMM/SM协议层消息为无线接入承载指配请求，则BSS的Gb-AP协议层接收到SGSN的Gb-AP协议层转发的所述无线接入承载指配请求之后，进一步包括：BSS的Gb-AP协议层根据所述无线接入承载指配请求，建立无线接入承载。4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在BSS、SGSN和GPRS服务支持节点GGSN上分别设置相同的用户面协议层，该方法进一步包括如下步骤：将上行数据从BSS的所述用户面协议层发送到SGSN的所述用户面协议层，再将所述上行数据从SGSN的所述用户面协议层发送到GGSN的所述用户面协议层；或者，将下行数据从GGSN的所述用户面协议层发送到SGSN的所述用户面协议层，再将所述下行数据由SGSN的用户面协议层发送到BSS的所述用户面协议层。5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在BSS和GGSN上分别设置相同的用户面协议层，该方法进一步包括如下步骤：将上行数据从BSS的所述用户面协议层发送到GGSN的所述用户面协议层；或者，将下行数据从GGSN的所述用户面协议层发送到BSS的所述用户面协议层。6、根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述将上行数据从BSS的所述用户面协议层发送到SGSN的所述用户面协议层或GGSN的所述用户面协议层之前，进一步包括：BSS的LLC协议层接收来自UE的LLC协议层的包含上行数据的消息，向BSS的SNDCP协议层发送包含所述上行数据的消息，BSS的SNDCP协议层将所述上行数据发送到BSS的所述用户面协议层；或者，将下行数据从GGSN的所述用户面协议层或SGSN的所述用户面协议层发送到BSS的所述用户面协议层之后，进一步包括：BSS的所述用户面协议层将所述下行数据发送到BSS的SNDCP协议层，BSS的SNDCP协议层向BSS的LLC协议层发送包含所述下行数据的消息，BSS的LLC协议层再向UE发送包含所述下行数据的消息。7、根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述用户面协议层为GPRS隧道协议用户面GTP-U协议层。8、根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述转发控制面消息为：采用信令控制传输协议SCTP转发控制面消息。9、一种通用分组无线业务GPRS网络系统，包括BSS、SGSN，其特征在于，所述BSS包括：LLC协议处理模块，用于提供用户设备与BSS之间的逻辑链路，SNDCP协议处理模块，用于控制用户设备与BSS之间的分组数据传输；Gb-AP协议处理模块，用于将来自所述LLC协议处理模块或SNDCP协议处理模块的消息转发至SGSN的Gb-AP协议处理模块，或者将来自SGSN的Gb-...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴问付，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]