无线接入网络架构及其实时业务无损迁移的实现方法技术

本发明专利技术提供了一种无线接入网络架构及其实时业务无损迁移的实现方法，该架构主要包括：ＥＲＳ（边界无线基站）和ＩＡＧＷ（ＩＰ接入网关）。该方法主要包括：当ＵＥ发生小区切换时，源ＥＲＳ将针对该ＵＥ的无线接口协议栈的配置信息上传给ＩＡＧＷ，ＩＡＧＷ根据该配置信息建立相应的无线接口协议栈实例，通过该实例，接收并保存ＵＥ的实时业务数据；当所述ＵＥ小区切换完成后，ＩＡＧＷ将针对该ＵＥ的无线接口协议栈的配置信息下发给ＵＥ的目标ＥＲＳ，目标ＥＲＳ根据该配置信息建立相应的无线接口协议栈实例，通过该实例，接收ＩＡＧＷ下发的所述实时业务数据。利用本发明专利技术所述方法，可以在保证ＵＥ切换过程实时性的同时，实现ＵＥ的实时业务数据在源基站和目的基站之间无损迁移。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及网络通信领域，尤其涉及一种。
技术介绍
UMTS(Universal Mobile Telecommunications System，通用移动通信系统)是一种采用WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access，宽带码分多址)空中接口技术的第三代移动通信系统，通常也把UMTS系统称为WCDMA通信系统。UMTS系统采用了与第二代移动通信系统类似的系统结构，其系统结构如图1所示。该系统结构主要包括RAN(Radio AccessNetwork，无线接入网络)和CN(Core Network，核心网络)。其中RAN用于处理所有与无线有关的功能，而CN处理UMTS系统内所有的话音呼叫和数据连接，并实现与外部网络的交换和路由功能。CN从逻辑上分为电路交换域(Circuit Switched，CS)和PS(Packet Switched，分组交换域)。UTRAN(UMTS Territorial Radio Access Network，UMTS陆地无线接入网)、CN与用户设备一起构成了整个UMTS系统。 UTRAN的网络结构如图2所示，包含一个或几个RNS(无线网络子系统)。一个RNS由一个RNC(Radio Network Controller，无线网络控制器)和一个或多个NodeB(基站)组成。RNC与CN之间的接口是Iu接口，NodeB和RNC通过Iub接口连接。在UTRAN内部，RNC之间通过Iur互联，Iur可以通过RNC之间的直接物理连接或通过传输网连接。RNC用来分配和控制与之相连或相关的NodeB的无线资源。NodeB则完成Iub接口和Uu接口之间的数据流的转换，同时也参与一部分无线资源管理。 NodeB是WCDMA系统的基站(即无线收发信机)，包括无线收发信机和基带处理部件。通过标准的Iub接口和RNC互连，主要完成Uu接口物理层协议的处理。它的主要功能是扩频、调制、信道编码及解扩、解调、信道解码，还包括基带信号和射频信号的相互转换等功能。 RNC用于控制UTRAN的无线资源，主要完成连接建立和断开、切换、宏分集合并、无线资源管理控制等功能。具体如下1、执行系统信息广播与系统接入控制功能；2、切换和RNC Relocation(迁移)或重定位等移动性管理功能；3、宏分集合并、功率控制、无线承载分配等无线资源管理和控制功能。 3GPP(Third Generation Partnership Projects，第三代伙伴组织计划)考虑到未来网络的竞争能力，目前正在考虑网络在未来该如何演进，有很多种演进方案在3GPP展开了讨论，网络演进的目的是希望提供一种低时延、高数据速率、高系统容量和覆盖、低成本、完全基于IP的网络。 现有的一种网络演进方案为两层节点架构，该架构的示意图如图3所示。在这种架构下，ERS(Edge Radio Station，边界无线站)是演进后的NodeB，具有以前大部分的RNC的功能，并采取新的物理层技术，如OFDM(orthogonal frequency division multiplexing，正交频分复用)，IAGW(IPAccess GateWay，IP接入网关)具有部分SGSN(Serving GPRSSupporting Node，服务通用分组无线业务支持节点)的功能和以前GGSN(Gateway GPRS Supporting Node，网关通用分组无线业务支持节点)的功能。 为了保证现有UTRAN架构的平滑演进，两层节点架构最大限度地重用了现有协议。在无线接口侧，ERS由于合并了以前大部分的RNC的功能，除了保留原有的物理层功能(L1)，又加入了MAC(Mdium Access Control，媒质接入控制层)层、RLC(Radio Link Control，无线链路控制)层、PDCP(Packet Data Convergence Protocol，分组数据会聚协议)层、RRC(Radio Resources Control，无线电资源控制)层等协议层的功能。在ERS和IAGW间采用GTP-U(GPRS Tunneling Protocol for User Plane，GPRS隧道协议用户平面)隧道传输协议。演进后的两层节点架构，由于无线接口协议栈或用户面协议栈的下移，减少了传输节点，使得呼叫建立延时和传输延时缩短，提高了数据传输性能。 在上述的两层节点架构下，由于空口协议栈下移至ERS处理，当发生ERS间的切换流程时，源ERS必须将其内保存的UE上下文经IAGW转发到目标ERS中，整个迁移流程如图4所示。在图4所示的流程中，SERS为源ERS，TERS为目标ERS。包括如下步骤1、SERS根据所收集的测量数据判决UE需向TERS切换。由于在演进架构中，SERS与TERS间无Iur接口，无法交流数据。于是，SERS判决在硬切换的同时，Iu接口需进行重定位，向IAGW发送RELOCATION REQUIRED(需要重定位)消息，触发Relocation过程。 2、IAGW收到上述RELOCATION REQUIRED消息后，发送RELOCATION REQUEST(重定位请求)消息至TERS，请求TERS为UE预分配所需要资源。 3、TERS接收到RELOCATION REQUEST消息后，启动相关的资源分配程序，建立RRC连接、RAB(Radio Access Bearer无线接入承载)承载。具体处理过程为建立PDCP/RLC/MAC实体，建立新的无线链路，并启动新的无线链路上的发送和接收；同时启动建立GTP-U Tunnels for PSRABs(建立PS域无线接入承载的GTP_U隧道)传输承载，建立TERS与IAGW之间的用户面承载。在所有必需的资源成功建立、分配后，目标ERS将发送RELOCATION REQUEST ACKNOWEDGE(重定位请求确认)消息到IAGW，确认资源分配成功。 4、IAGW接收到RELOCATION REQUEST ACKNOWEDGE消息后，判决目标系统的资源分配已经准备就绪，决定继续重定位流程。此时IAGW将发送RELOCATION COMMAND(重定位命令)消息到源ERS，通知源ERS触发重定位的执行。 5、源ERS接收到RELOCATION COMMAND消息后，终止重定位准备过程，并读取RELOCATION COMMAND消息的切换相关参数，准备硬切换的PHYSICAL CHANNEL RECONFIGURATION(物理信道重新配置)消息，通过Uu接口将该PHYSICAL CHANNEL RECONFIGURATION消息发送至UE，触发UE接入目标小区。 6、UE接收到PHYSICAL CHANNEL RECONFIGURATION消息后，将按照PHYSICAL CHANNEL RECONFIGURATION消息提供的信息接入目标小区。当成功地接入目标小区后，UE将发送PHYSICAL CHANNELRECONFIGURATION COMPLETE(物理信道重新配置完成)消息给TERS，通知TERS切本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线接入网络架构，包括边界无线基站ＥＲＳ和ＩＰ接入网关ＩＡＧＷ，其特征在于：　　　　ＥＲＳ中的空口协议栈包括扩展的媒质接入控制层Ｅ－ＭＡＣ和扩展的无线链路控制层Ｅ－ＲＬＣ，Ｅ－ＭＡＣ除了具有ＭＡＣ层功能外，还加入了ＲＬＣ层的分割／级联功能；　　　　ＩＡＧＷ包括了Ｅ－ＲＬＣ的无线接口协议栈和无线电资源控制ＲＲＣ层的无线接口协议栈，所述Ｅ－ＲＬＣ的无线接口协议栈和ＲＲＣ层的无线接口协议栈在用户设备ＵＥ发生切换时由源ＥＲＳ激活后使用，ＥＲＳ和ＩＡＧＷ间采用ＧＰＲＳ隧道协议用户平面ＧＴＰ－Ｕ隧道或移动ＩＰ传输协议承载高层信令和数据。

【技术特征摘要】
的保护范围为准。权利要求1.一种无线接入网络架构，包括边界无线基站ERS和IP接入网关IAGW，其特征在于ERS中的空口协议栈包括扩展的媒质接入控制层E-MAC和扩展的无线链路控制层E-RLC，E-MAC除了具有MAC层功能外，还加入了RLC层的分割/级联功能；IAGW包括了E-RLC的无线接口协议栈和无线电资源控制RRC层的无线接口协议栈，所述E-RLC的无线接口协议栈和RRC层的无线接口协议栈在用户设备UE发生切换时由源ERS激活后使用，ERS和IAGW间采用GPRS隧道协议用户平面GTP-U隧道或移动IP传输协议承载高层信令和数据。2.根据权利要求1所述的无线接入网络架构，其特征在于，所述的E-RLC包括缓存模块对于采用无应答模式UM和通信管理模式TM承载的实时业务，提供缓存能力；自动请求重发模块对于采用应答模式AM承载的数据业务，提供了RLC层的执行缓冲和重传机制的自动请求重发ARQ功能；序列号维护模块通过对RLC业务数据单元SDU序列号进行维护来提供分组数据会聚协议PDCP层的PDCP序列号的维护功能。3.一种无线接入网络中实时业务数据迁移方法，其特征在于，包括步骤A、当UE发生小区切换时，源ERS将针对该UE的无线接口协议栈的配置信息上传给IAGW，IAGW根据该配置信息建立相应的无线接口协议栈实例，通过该实例，接收并保存UE的实时业务数据；B、当所述UE小区切换完成后，IAGW将针对该UE的无线接口协议栈的配置信息下发给UE的目标ERS，目标ERS根据该配置信息建立相应的无线接口协议栈实例，通过该实例，接收IAGW下发的所述实时业务数据。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的步骤A具体包括A1、当所述UE发生小区切换时，源ERS发送包含针对该UE的无线接口协议栈E-RLC层和RRC层实例的配置信息的上下文迁移请求Context TransferRequest消息给IAGW；A2、IAGW根据接收到的所述Context Transfer Request消息，建立相应的针对所述UE的无线接口协议栈E-RLC层和RRC层实例，发送上下文迁移响应Context Transfer Response消息给源ERS；A3、源ERS接收到所述Context Transfer Response消息后，在控制平面，将该UE的RRC消息透传给IAGW，在用户平面，将下发的实时业务数据和缓存在其内部的E-RLC帧传递给IAGW的E-RLC层进行缓存。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的步骤A3还包括源ERS接收到所述Context Transfer Response消息后，停止其内部针对所述UE的无线接口协议栈实例的工作，在用户平面，在继续下发实时业务数据的同时，停止其内...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宗杰，许炳，梁欣刚，
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]