直连隧道的移动性管理方法、网元及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种直连隧道的移动性管理方法、网元及系统。在终端发生移动的场景下，该方法包括：目标无线网络控制器(RNC)依次通过新服务GRPS支持节点(SGSN)、原网关GPRS支持节点(GGSN)向新GGSN发送目标RNC为所述终端分配的下行媒体面隧道地址；所述新GGSN为终端分配上行媒体面隧道地址，并依次通过所述原GGSN、新SGSN向所述目标RNC发送所述上行媒体面隧道地址。本发明专利技术在实现直连隧道的基础上解决了路由迂回的问题。

【技术实现步骤摘要】
直连隧道的移动性管理方法、网元及系统
本专利技术涉及移动通信
，尤其涉及一种直连隧道的移动性管理方法、网元(包括服务GRPS支持节点(SGSN)和网关GPRS支持节点(GGSN))及系统。
技术介绍
现有宽带码分多址(WidebandCodeDivisionMultipleAccess，简称为WCDMA)系统是当前基于无线WCDMA技术实现业务接入的重要系统和方法。WCDMA的核心网架构如图1所示，包括服务GPRS(GeneralPacketRadioService，通用无线分组服务)节点(ServingGPRSSupportNode，简称为SGSN)、关口GPRS节点(GatewayGPRSSupportNode，简称为GGSN)和归属用户签约寄存器等网元，本文中将2G(第二代移动通信技术)中的归属位置寄存器(HomeLocationRegister，简称为HLR)和3G中的归属用户服务器(HomeSubscriberServer，简称为HSS)统称为归属用户签约寄存器，用HLR/HSS表示。由于现有TD-SCDMA(TimeDivision-SynchronousCodeDivisionMultipleAccess，时分同步码分多址)核心网络使用与WCDMA相同架构，以下WCDMA统指WCDMA及TD-SCDMA。SGSN是GPRS网络的一个基本的组成网元，是为了提供GPRS业务而在全球移动通讯系统(GlobleSystemforMobileCommunication，简称为GSM)网络中引进的一个新的网元设备。主要完成分组数据包的路由转发、移动性管理、会话管理、逻辑链路管理、鉴权和加密等功能。GGSN提供数据报文在WCDMA网内和外部数据网之间的路由和封装，起网关作用，它包括PS附着用户的路由信息，路由信息用于把数据报文隧道到MS的当前附着点，即，SGSN。HLR/HSS用于存储用户的分组域签约数据和路由信息。RNC是无线网络控制器(RadioNetworkController)，是无线接入网的组成部分，用于提供移动性管理、呼叫处理、链接管理和切换机制。在3GPP23.060R7版本及以后，引入了直连隧道(directtunnel)技术，RNC与GGSN之间可以直接建立媒体面隧道，媒体面数据不用再经过SGSN转发。NodeB是基站(无线收发信机)，通过Uu接口与UE进行通信。移动网络的一个重要特性是在终端持续移动的过程中仍保持业务的连续性收发，这就是切换功能。对于WCDMA核心网而言，切换功能是在重定位流程及2G、3G系统间切换中实现的，本文主要讨论重定位流程，不涉及2G、3G系统间切换问题。重定位流程完成用户在使用业务数据的过程中使数据在核心网内的接入路径随终端位置改变而改变，从而保证业务的连续性。重定位流程是移动通信核心网中最复杂的流程。涉及到数据转发、路由更新的功能。重定位流程按发生的场景分为：-服务无线网络子系统(ServiceRadioNetworkSubsystem，SRNS)重定位；-联合的硬切换和SRNS重定位；-小区/URA(UTRANRegistrationArea，UTRAN注册区域)联合更新和SRNS重定位；-路由区更新；-SRNS重定位取消。服务SRNS重定位过程服务SRNS重定位过程只在MS(终端)处于PMM-CONNECTED(分组域移动管理-连接)状态时执行，Iur接口用于传送控制信令及用户数据。服务SRNS重定位过程用于在UTRAN((UniversalTerrestrialRadioAccessNetwork，UMTS无线接入网)侧从源RNC到目标RNC从一个“固定的静止位置”，将UTRAN迁移到CN连接点。在这个过程中，Iu链接是重定位的。如果目标RNC连接在与源RNC相连的同一个SGSN上，则SGSNSRNS(服务无线网络子系统)内部重定位过程被执行，该过程不做SGSN切换。否则，如果目标RNC与源RNC连接在不同SGSN上，则需做SGSN切换场景的服务SRNS重定位过程。图2a所示为源RNC(服务RNC)和目标RNC连接到不同的SGSN上时RNC的重新定位。图2b所示为SRNS重定位过程和路由区更新过程完成后的情形。服务SRNS重定位过程和RA(RoutingArea，路由区)更新后，MS在新SGSN中注册，MS对于新SGSN而言处于PMM-CONNECTED状态，目标RNC将作为服务RNC。服务SRNS重定位过程见图3的说明(基于3GPPTS23.060R7及以后版本)，包括重定位准备过程、重定位执行过程和重定位完成过程，具体如下：步骤301：源RNC决定发起SRNS重定位；步骤302：源RNC发送重定位(RelocationRequired)消息(包含重定位类型、原因、源ID，目标ID，源RNC到目标RNC透明容器等)给原SGSN，发起重定位准备过程。其中，源到目标RNC透明容器包括重定位协调必要的信息，安全功能性和RRC协议上下文信息(包括UE容量)。步骤303：原SGSN根据目标小区ID，如果确定SRNS重定位是SGSN间的SRNS重定位，发送“转发重定位请求(ForwardRelocationRequired)”消息给新SGSN，发起重定位资源分配过程。步骤304a：新SGSN发送重定位请求消息给目标RNC。该重定位请求消息中包括永久NAS(非接入层)UE识别号(如国际移动用户识别码IMSI)、原因、CN域指示器、源RNC到目标RNC的透明容器和要设置的无线接入承载(RadioAccessBearer，简称为RAB)等。该请求消息中还携带GGSN的用户面IP地址及TEID用于RNC与GGSN建立直连隧道。步骤304b：目标RNC接受RAB所有必要的资源包括Iu用户面成功分配后，建立与新SGSN的RAB承载，发送重定位请求证实(RelocationRequestAcknowledge)消息给新SGSN；步骤305：目标RNC和新SGSN之间传送用户数据的资源已分配好，并且新SGSN已为SRNS的重定位准备就绪后，新SGSN发送“转发重定位响应(ForwardRelocationResponse)”消息到原SGSN；至此，重定位资源分配过程被成功终结。步骤306：原SGSN发送重定位命令(RelocationCommand)消息给新RNC，继续SRNS的重定位；重定位命令消息中包括：要释放的RAB及受数据转发制约的RAB。原SGSN根据服务质量(QualityofService，简称为QoS)确定受数据转发制约的RAB。步骤307：源RNC从PS域接收到重定位命令消息后，启动数据转发定时器，源RNC开始转发数据。在SRNS重定位中的数据转发应通过Iu接口执行，意味着源SRNC和目标RNC之间的数据交换在源SRNC中复制，并在IP层向目标RNC发送。步骤308：当重定位准备过程被成功终止，并且源RNC准备就绪，源RNC通过发送“目标RNC到源RNC透明容器“中提供的RRC(无线资源控制)消息给MS，触发SRNS重定位的执行。上述RRC消息如可以是物理通道重配置消息(PhysicalChannelReconfiguration)，消本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直连隧道的移动性管理方法，其特征在于，在终端发生移动的场景下，该方法包括：目标无线网络控制器(RNC)依次通过新服务GRPS支持节点(SGSN)、原网关GPRS支持节点(GGSN)向新GGSN发送目标RNC为所述终端分配的下行媒体面隧道地址；所述新GGSN为终端分配上行媒体面隧道地址，并依次通过所述原GGSN、新SGSN向所述目标RNC发送所述上行媒体面隧道地址。

【技术特征摘要】
1.一种直连隧道的移动性管理方法，其特征在于，在终端发生移动的场景下，该方法包括：目标无线网络控制器RNC依次通过新服务GPRS支持节点SGSN、原网关GPRS支持节点GGSN向新GGSN发送目标RNC为所述终端分配的下行媒体面隧道地址；所述新GGSN为终端分配上行媒体面隧道地址，并依次通过所述原GGSN、新SGSN向所述目标RNC发送所述上行媒体面隧道地址；所述原GGSN向所述新GGSN发送第三消息，所述第三消息为PDP上下文推送消息，所述第三消息还携带所述终端的实现切换所需信息，所述新GGSN根据所述终端的实现切换所需信息分配所述上行媒体面隧道地址。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，目标RNC向所述新SGSN发送第一消息；所述新SGSN接收所述第一消息，并向所述原GGSN发送第二消息所述原GGSN接收所述第二消息，并向所述新GGSN发送第三消息；所述新GGSN接收所述第三消息，所述第一至第三消息中均携带所述下行媒体面隧道地址；所述新GGSN通过所述原GGSN、新SGSN向所述目标RNC发送所述上行媒体面隧道地址的步骤，包括：所述新GGSN向所述原GGSN发送第四消息；所述原GGSN接收所述第四消息，并向所述新SGSN发送第五消息；所述新SGSN接收所述第五消息并向所述目标RNC发送第六消息；所述第四至第六消息中均携带所述上行媒体面隧道地址；其中，所述第一至第六消息为现有或新增消息。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述第一消息为重定位完成消息，所述第二消息为更新PDP上下文请求，所述第四消息为PDP上下文推送应答消息，所述第五消息为更新PDP上下文应答，所述第六消息为通知消息。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述原GGSN在接收所述第二消息后，判断是否需要切换，决定切换时选择新GGSN，并向选择的新GGSN发送所述第三消息。5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于：所述终端发生移动的场景包括：服务RNC重定位(ServingRNSRelocation)场景、联合硬切换和SRNC重定位(CombinedHardHandoverandSRNSRelocation)场景、联合的小区/URA和SRNS重定位(CombinedCell/URAUpdateandSRNSRelocation)场景。6.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于：控制面隧道地址包括对应网元的控制面地址和控制面隧道端点标识TEID，所述媒体面隧道地址包括对应网元的媒体面地址和媒体面TEID。7.一种服务GPRS支持节点SGSN，其特征在于，所述SGSN包括上行消息处理模块和下行消息处理模块，在终端发生移动的场景下，作为新SGSN时：所述上行消息处理模块，用于接收目标无线网络控制器RNC发送的第一消息，以及向原网关GPRS支持节点GGSN发送第二消息，所述第一消息和第二消息中均携带目标RNC为所述终端分配的下行媒体面隧道地址；所述下行消息处理模块，用于接收原GGSN发送的第五消息并向所述目标RNC发送第六消息，所述第五消息和第六消息中均携带新GGSN为所述终端分配的上行媒体面隧道地址。8.如权利要求7所述的SGSN，...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈炯，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：