传递因特网协议分组数据的电信设备和方法技术

电信系统与移动通信用户设备通信以传递携带包括多种不同类型数据的有效负荷数据的因特网分组数据。该系统包括网关支持节点(GGSN)、服务支持节点(SGSN)和无线网络控制器(RNC)。至少网关支持节点(GGSN)和移动用户设备(UE)之一用来：分析每个数据分组中的有效负荷数据；产生指示有效负荷中的不同类型数据的数量和每种不同类型数据中的数据符号的数量的无线接入载体子流指示符；并形成包括子流指示符的传送帧。通过以下操作来在无线网络控制器和用户设备之间传递数据分组：检测子流指示符，并按照子流指示符安排每个不同数据字段的数据、以经由提供适合于不同类型数据的不同服务质量参数的不同无线接入载体传递。

【技术实现步骤摘要】
传递因特网协议分组数据的电信设备和方法本专利技术是申请日为2004年3月12日、申请号为200480007185.3的专利技术专利申请“传递因特网协议分组数据的电信设备和方法”的分案申请。
本专利技术涉及提供用于向移动通信用户设备和/或从移动通信用户设备传递因特网分组数据的设施的电信系统。
技术介绍
诸如全球移动通信系统(GSM)和通用移动电信系统(UMTS)之类的移动无线网络可以提供用于以电路交换模式传递数据或使用数据分组的设施。在电路交换模式中，为整个呼叫的逻辑通信信道分配一个物理通信信道。对于数据分组的通信，已经开发出通用分组无线服务(GPRS)。GPRS为面向分组的服务提供支持，而面向分组的服务试图针对诸如因特网分组(IP)之类的分组数据通信优化网络和无线资源。GPRS提供逻辑架构，其相关于移动无线系统的电路交换架构。在移动通信用户设备(UE)和分组数据电信网络之间传递数据的系统包括：网关支持节点(GGSN)，其提供分组数据电信网络和用于通过移动电信网络传递数据分组的用户设备之间的接口；以及服务支持节点(SGSN)，其使用控制电信网络的无线资源的无线网络控制器(RNC)控制网关支持节点和用户设备之间的数据分组通信。利用由RNC根据与数据分组的负荷相关联的单给定预定组服务质量(QoS)参数建立的单无线接入载体，将分组数据从UE传递到GGSN，或从GGSN传递到UE。由在UE和RNC之间传递数据的移动电信网络提供的无线资源是无价之宝，并且例如依赖于网络的当前负荷，可以是能否支持特定无线接入载体的限制因素。因此，人们希望尽可能有效地使用无线资源。专利技术内容根据本专利技术，提供一种用于提供与移动通信用户设备通信以传递因特网分组数据的设施的电信系统。因特网分组数据可以传递到用户设备或从用户设备传出，或者传递到用户设备并传出用户设备。因特网分组数据携带包括多种不同类型数据的有效负荷数据。该电信系统包括用来提供在用户设备和分组数据电信网络之间传递数据分组的接口的网关支持节点，以及服务支持节点。该服务支持节点用来利用无线网络控制器在网关支持节点和移动用户设备之间传递数据分组，该无线网络控制器用来提供与用户设备通信以传递数据分组的无线接入载体。至少网关支持节点和用户设备之一用来：分析每个数据分组中的有效负荷数据，以确定该多种不同类型数据的数量，以及每种不同类型数据中的数据符号的数量；产生提供有效负荷中的不同类型数据的数量和每种不同类型数据中的符号的数量的指示的无线接入载体子流指示符；通过将每个数据分组的有效负荷数据与子流指示符组合来形成每个数据分组的传送帧，该传送帧被用于经由服务支持节点在网关支持节点和无线网络控制器之间传递每个数据分组，并且通过以下操作来在无线网络控制器和用户设备之间传递数据分组：检测子流指示符，并按照子流指示符安排每个不同数据字段的数据、以经由提供适合于不同类型数据的不同服务质量参数的不同无线接入载体传递。因特网数据分组的有效负荷可以包括具有不同特性和/或不同重要等级的不同类型数据。使用单组用于有效负荷通信的QoS参数，例如，指的是对所有有效负荷数据保证同样的位差错率，而不管其数据类型。低位差错率的数据传输需要更大的带宽，因而例如对相对不重要的数据来说，可能是对无线资源的浪费。与数据分组相关联的单组QoS参数必须考虑到最重要的有效负荷数据，以保证这种数据可靠地达到其目的地。当分配用于有效负荷传输的无线资源时，电信系统没有任何方式来确定数据分组的有效负荷中的数据位的数据类型。因此，双向地向和/或从GGSN和UE传送数据分组的已知系统不可能有效地利用无线资源，在数据分组的有效负荷包括具有不同类型的特性和/或可能具有不等重要性的不同类型数据的情况下尤其如此。本专利技术的实施例可以提供有效传送携带不同类型数据的因特网协议数据分组到网关支持节点和用户设备，和/或从网关支持节点和用户设备传递数据分组(在网关支持节点和移动用户设备之间传送)的配置，而不需要对根据现有架构的无线网络控制器的形式的实质性的改变，这样的一个示例是按照通用分组无线系统运行的移动无线网络。本专利技术的各种进一步方面和特征定义在所附权利要求书中，并且包括传递因特网分组数据的方法、服务支持节点、移动用户设备和无线网络控制器。附图说明现在参照相同部分配备有相应标号的附图，借助示例来描述本专利技术的实施例，在附图中：图1示意地图解VoIP协议栈的结构；图2示意地图解UDP数据分组的结构；图3示意地图解IPv4数据分组的结构；图4示意地图解配置成支持分组数据通信的移动电线网络的示例架构；图5示意地图解如图4所示的支持GPRS的移动网络的简化表示；图6示意地图解语音数据的三种不同类别的QoS参数的控制面通信的配置；图7是提供图6的配置的控制面通信序列的示例操作的流程图；图8是示出图6的配置的控制面通信序列的进一步阶段的流程图；图9是列出与服务质量(QoS)相关联的多个无线接入载体服务属性和它们的相应RAB服务属性值的表格(取自参考文献[2])；图10是列出五种预定语音编解码数据帧类型中的每一种的宽带自适应多速率(AMR-WB)位格式的表格(取自参考文献[4])；图11是提供用于根据数据的相对重要性设置每个RAB子流中的位数的向导的表格(取自参考文献[2])；图12示意地图解为单UMTS载体规定QoS参数的已知QoS信息元的结构；图13示意地图解根据本技术为第一无线接入载体规定QoS参数和含有为UMTS载体中的不同QoS选项规定不同QoS参数的两个附加可选数据字段的PDP上下文信息元；图14示意地图解用户面板内、便于向和/从UE传递语音数据IP分组的协议栈；图15示意地图解用于VoIP的Iu-ps帧的结构；图16示意地图解通过SGSN的用户面协议栈对数据分组执行的处理；和图17示意地图解通过RNC的用户面协议栈对数据分组执行的处理。具体实施方式IP语音IP语音(VoIP)涉及在因特网协议而不是利用公共交换电话网(PSTN)的定型电路的、分组形式的数字语音数据传输。在附录1中参照本专利申请的图1到3对VoIP及其相关协议作了更全面描述。图1示意地图解VoIP协议栈的结构。该协议栈包括物理层110、数据链路层120、因特网协议(IP)层130、用户数据报协议(UDP)层140、实时协议(RTP)层150、语音层160。在附录1中提供了更多的细节。图2示意地图解UDP数据分组的结构。在附录1中详细描述了UDP数据分组的每个字段的内容。图3示意地图解IP数据分组的结构。在附录1中详细描述了IP数据分组的每个字段的内容。移动分组无线网络架构在图4中提供了配置成支持分组数据通信的移动电线网络的示例架构。用在图4中的术语和架构对应于用于UMTS的术语和架构和像3GPP管理的、为3G推荐的术语和架构。在图4中，网关GPRS支持节点(GGSN)与分组数据网络(PDN)302连接。PDN包括利用因特网协议(IP)作为分组传递的数据。GGSN和外部网络之间的接口304被标以Gi，Gi已经标准化，但进一步的方面正在标准化。此外，服务GPRS支持节点(SGSN)306通过标成Gn/Gp的接口308也与GGSN连接，Gn/Gp也正在标准化。GGSN和SGSN是支持GPRS所需要的两个网本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2003.03.17 GB 0306052.21.一种用于提供与移动通信用户设备(350)通信以传递因特网数据分组的设施的电信系统，因特网数据分组携带包括多种不同类型数据的有效负荷数据，包含分组无线网络的该电信系统包括：网关支持节点(300)，用来提供用于经由分组无线网络在移动通信用户设备(350)和分组数据电信网络(312)之间传递因特网数据分组的接口；以及服务支持节点(306)，用来利用无线网络控制器(312，314)在网关支持节点(300)和移动通信用户设备(350)之间传递因特网数据分组，该无线网络控制器(312，314)用来提供与移动通信用户设备(350)通信以传递因特网数据分组的多个无线接入载体子流，其中至少网关支持节点(300)和移动通信用户设备(350)之一用来分析每个因特网数据分组中的有效负荷数据，以确定多种不同类型数据的数量，以及每种不同类型数据中的数据符号的数量；产生无线接入载体子流组合指示符，该无线接入载体子流组合指示符提供有效负荷数据中的不同类型数据的数量和每种不同类型数据中的数据符号的数量的指示；通过从因特网数据分组的有效负荷数据和因特网协议首标为每个因特网数据分组产生一个服务数据单元并且将该服务数据单元与无线接入载体子流组合指示符组合来形成每个因特网数据分组的传送帧，该有效负荷数据包括多种不同类型数据；该传送帧被用于经由服务支持节点在网关支持节点和无线网络控制器(312，314)之间传递包括多种不同类型数据的每个因特网数据分组，并且通过以下操作来在无线网络控制器和移动通信用户设备之间传递该因特网数据分组：检测无线接入载体子流组合指示符，并按照无线接入载体子流组合指示符安排去往每个不同数据字段的数据、以经由提供适合于不同类型数据的不同服务质量参数的不同无线接入载体子流进行传递。2.如权利要求1所述的电信系统，其中，移动通信用户设备(350)和无线网络控制器(312，314)都包括分组数据协议层，用来在传递之前从服务数据单元中去除因特网协议首标；以及在有效负荷数据传递之后，经由无线接入载体子流将因特网协议首标添加到服务数据单元。3.如权利要求1或2所述的电信系统，其中，因特网协议首标在与有效负荷数据组合来形成服务数据单元之前进行压缩编码。4.如权利要求3所述的电信系统，其中，当在网关支持节点内从服务数据单元去除因特网协议首标以重新形成因特网分组时，解压缩经压缩的因特网协议首标。5.如以上任何一个权利要求所述的电信系统，其中，因特网分组的有效负荷数据包括一帧从自适应多速率编码语音形成的数据，该数据帧提供多种不同类型数据。6.如以上任何一个权利要求所述的电信系统，其中，移动无线电信网络用来合乎通用分组无线系统(GPRS)，网关支持节点(300)是网关GPRS支持节点，而服务支持节点(306)是服务GPRS支持节点。7.一种与移动通信用户设备(350)通信以传递因特网数据分组的方法，因特网数据分组携带包括多种不同类型数据的有效负荷数据，该方法包括：提供网关支持节点(300)，用于经由无线网络在移动通信用户设备(350)和分组数据电信网络之间传递因特网数据分组；利用无线网络控制器(312，314)在网关支持节点(300)和移动通信用户设备(350)之间传递因特网数据分组，该无线网络控制器(312，314)用来提供向/从移动通信用户设备(350)传递因特网数据分组的多个无线接入载体子流，其中，在网关支持节点(300)和移动通信用户设备(350)之间传递因特网数据分组包括分析每个因特网数据分组中的有效负荷数据，以确定数据的多种不同类型的数量，以及每种不同类型数据中的数据符号的数量；产生提供有效负荷数据中的不同类型数据的数量和每种不同类型数据中的数据符号的数量的指示的无线接入载体子流组合指示符；从包括多种不同类型数据的有效负荷数据和来自因特网数据分组的因特网协议首标来为每个因特网数据分组产生一个服务数据单元，并且将该服务数据单元与无线接入载体子流组合指示符组合以产生传送帧，该传送帧用于在网关支持节点(300)和无线网络控制器之间传递每个因特网数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓保，艾伦G斯蒂德韦尔，马丁B哈里斯，
申请(专利权)人：奥林奇股份有限公司，
类型：发明
国别省市：