专利名称：切换期间激活分组流上下文的分组数据支持节点和方法
技术领域：
本发明涉及无线通信网络中的分组数据处理。更具体来说，本发 明涉及无线通信网络中的分组数据连接的有效切换。
背景技术：
在3GPP规范的版本6中，在GSM演进无线接入网(GERAN)中以及 在GERAN与通用移动电信系统(UMTS)无线接入网(UTRAN)之间引入分 组交换(PS)切换。下文中，GERAN将用于说明不同的技术方面和问题； 但是，这些方面和问题在UTRAN以及相似结构的其它无线电信网络中 也是有效的。
在GERAN中，基站系统(BSS)、或者更一般来说的无线基站在 UTRAN中又称作无线网络控制器(RNC)，它处理到无线终端的无线连 接。BSS或者分组数据的分组控制单元(PCU)还与服务通用分组无线 业务(GPRS)支持节点(SGSN)连接，以用于对无线终端传递分组。
SGSN还与网关GPRS支持节点(GGSN)连接，GGSN又与其它分组网 络连接。因此，能在一端的无线终端与另一端位于分组交换网络中的 分组交换服务之间建立分组交换连接。另外，SGSN和GGSN可与其它 网络节点、如归属位置寄存器(HLR)及诸如此类进行连接。
BSS与SGSN之间的接口称作Gb接口 ，并且在技术规范3GPP TS 48. 018中规定。两个不同的SGSN节点之间或者SGSN节点与GGSN节 点之间的接口是3GPP 29. 060中规定的Gn接口。
当无线终端建立到接入点的分组交换连接时，在与^^务于无线终 端的PCU连接的SGSN中以及在服务于无线终端希望与其建立连接的 接入点的GGSN中建立分组数据协议(PDP)上下文。PDP上下文包含与
6例如无线终端等用户有关的信息以及例如IP地址、国际移动用户识
别码(IMSI)、服务质量(QoS)及诸如此类的会话信息。
在SGSN中，分组流上下文(PFC)与各PDP上下文关^:。除了其它 信息，PFC还包含与分组连接需要支持的服务质量(QoS)相关的信息。 根据这个信息，相对具有较低QoS的用户，PCU分配更多时隙且更频 繁地调度具有较高QoS的用户。
由于无线接口中的资源受到限制，并且由于PFC消耗这类资源， 因此，重要的是在没有使用这些资源时尽可能迅速地释放这些资源。 为此，每当PFC在一定时间是不活动时，PCU删除PFC，以俊z隊存无 线资源。当用户再一次接收或传送分組数据时，对于特定PDP上下文 的新的PFC再一次被建立。
因此，PCU对于每个PFC具有定时器，定时器对每个所接收分组 被重置，以及如果定时器定时时间到，即，如果在一段时间对于特定 PFC没有活动，则PCU可删除该特定PFC以节省无线资源。不向SGSN 报告这种删除。
在由于变化的无线条件而需要切换无线终端时，SGSN指导目标 PCU建立与所有PDP上下文对应的活动的PFC。这包括源PCU已经去 活或删除的、但是其对应的PDP上下文是存活的那些PFC，因为SGSN 不知道哪些PFC当前是活动的。这个过程造成目标PCU中的非最佳资 源利用。
发明内容
本发明的一个目的是提供至少緩解上述问题的装置和方法。 根据本发明的 一个方面的 一个目的是在无线电信系统中的分组 交换连接的切换期间提供有效的资源利用。
根据本发明的一个方面，通过无线电信网络中用于执行具有至少 一个分组数据连接的无线终端的切换的方法，来实现这些目的及其它 目的。所述切换是从第一服务GPRS支持节点中的第一分组控制单元到第二分组控制单元。该方法包括以下步骤在SGSN中检测用于支 持所述至少一个分组数据连接的第一分组控制单元中当前活动的分 组流上下文的数量；以及在切换期间向第二分组控制单元发送指明活 动分组流上下文的数量的消息。所述消息用于在第二分组控制单元中 激活分组流上下文，以便经由第二分组控制单元来支持所述至少一个 分组数据连接。
根据本发明的另一个方面，通过无线电信网络中提供用于支持分 组数据网络与移动终端之间的分组数据通信的分组数据支持节点，来 实现这些目的及其它目的。移动终端与第一分组控制单元进行无线通 信。提供分组数据支持节点用于从移动终端接收请求切换到第二分组 控制单元的消息。
分组数据支持节点包括分组流上下文检测器，提供它用于在分组 数据支持节点中检测用于支持所述至少一个分组数据连接的第一分 组控制单元中当前活动的分组流上下文的数量。提供检测器用于在切 换期间向第二分组控制单元发送指明活动分组流上下文的数量的消 息。所述消息用于在第二分组控制单元中激活分组流上下文，以〗更经 由第二分组控制单元来支持所述至少一个分组数据连接。
只有无线基站(RBS)、或者更准确来说，分组控制单元(PCU)才知 道哪些分组流上下文是活动的。PCU可在分组流上下文^皮认为是不活 动时去活或删除分组流上下文。由于分组流上下文与空中接口资源关 联，所以这是用于保存那些资源的重要特征。通过检测在分组数据支 持节点中去活或删除了哪些分组流上下文，分组数据支持节点可指导 目标分组控制单元在目标分组控制单元中仅为活动的分组流上下文 建立新的分组流上下文。因此，在目标PCU中保存了资源。
根据本发明的一个方面的一个变体，在需要切换时，从第一分组 控制单元接收指明用于分组数据连接的当前活动分组流上下文的数 量的消息。通过在发起切换时将消息从PCU发送给SGSN,该消息包 含与PCU中哪些分组流上下文是活动的有关的信息，SGSN能使用这个信息来指导目标PCU关于建立哪些分组流上下文。可在一个消息或
者在若干独立消息中发送这个信息。
根据本发明的一个方面的一个变体，在第一SGSN中对于第一分 组控制单元中所创建的每个新的分组流上下文启动分组流定时器。监 测分组流定时器，由此4全测第一分组控制单元中的当前活动分组流上 下文的数量。
根据本发明的一个方面的 一个变体，在创建分组控制单元分组流 上下文期间，向第 一分组控制单元发送指明在第 一分组控制单元中要 删除分组流上下文之前的最大不活动时间的分组流定时器。对于每个 所接收分组在第一分组控制单元和SGSN中重置分组流定时器，以及 在分组流定时器定时时间到时在第一 SGSN中将分组流上下文标记为 已删除。
由于SGSN知道在PCU中发起分组流上下文的时间，并且由定时 器来触发PCU中的去活，所以对于每个分组流上下文在SGSN中也启 动定时器是可能的。每当出现分组数据业务时重置这个定时器，因而 定时器的定时时间到指明PCU将去活对应的分组流上下文。
根据本发明的一个方面的一个变体，第二分组控制单元与第一 SGSN连接。因此，本发明在与同一个SGSN连接的两个分组控制单元 之间的切换期间是适用的。
根据本发明的 一个方面的一个变体，第二分组控制单元与第二 SGSN连接，以及从第一 SGSN向第二 SGSN发送指明活动分组流上下 文的所检测数量的消息。因此，本发明在与不同SGSN连接的两个分 组控制单元之间的切换期间也是适用的。然后，源SGSN向目标SGSN 发送包含与活动分组流上下文有关的信息的消息。
根据本发明的一个方面的一个变体，从第一 SGSN到第二 SGSN的 消息是PDP上下文信息元素消息(element message)，其中包括与
根据本发明的一个方面的一个变体，分组数据连接包括至少一个PDP上下文，其中包括PDP地址并且具有关联PFC。
通过以下对本发明的实施例的详细描述，本发明的其它特征及其 优点将会十分明显。
通过以下提供的本发明的实施例的详细描述及附图，将会更完整 地理解本发明，这些实施例和附图仅作为说明来提供，而不是对本发 明的限制。
图1 (现有技术)是现有GPRS网络的示意框图2是示出本发明的一个方面的示意框图3是示出本发明的另一个方面的示意框图4是#^居本发明的一个方面的示意流程图5是根据本发明的另一个方面的示意流程图；以及
图6是根据本发明的备选实施例的示意信令图。
具体实施例方式
为了便于说明而不是进行限制，.以下说明中提出诸如具体技术和 应用之类的具体细节，以便提供对本发明的透彻理解。但是，本领域 的技术人员将会清楚地知道，可在脱离这些具体细节的其他实施例中 实施本发明。在其它情况下，省略对众所周知的方法和装置的详细描 述，以免不必要的细节使本发明的描述不明确。
图1是现有GPRS网络的示意框图。网络包括第一服务GPRS支持 节点(SGSN) 101和第二 SGSN 102。第一 SGSN 101与第一和第二分组 控制单元(PCU) 103、 104连接，而第二 SGSN 102与第三PCU 105连 接。
第一和第二 SGSN 101、 102与网关GPRS支持节点(GGSN) 106连 接，GGSN 106又与分组数据网络(PDN)107连接。另外，示出归属位 置寄存器(HLR) 108和移动交换中心/访问位置寄存器(MSC/VLR) 109。显然，所示系统受到限制，而实际系统当然可包括大量不同的节 点，图l中仅示出其中的几个。
图2是示意框图，示出根据本发明的与SGSN 204连接的第一源 PCU 201与第二目标PCU 202之间的分组交换数据连接的切换。SGSN 又与GGSN 205连接，以便进一步向分组数椐网络(未示出)传输分组 数据。
移动终端203具有已建立的四个活动PDP上下文，如SGSN 204 中所示。但是，对于这些PDP上下文中的两个，已经在源PCU201中 去活或删除了对应PFC，因而在源PCU中只有两个PFC是活动的。
如箭头206所示，移动终端203从源PCU 201向目标PCU 202移 动，因此需要切换。移动终端在消息中通知SGSN 204关于切换请求。
从而发现只有两个PFC仍然是活动的，下面将更详细地公开。
因此，SGSN 204在切换消息中指导目标PCU 202 ^义建立两个活 动的PFC。这将足以提供无中断分组数据通信，因为具有已去活的PFC 的PDP上下文在某个时间段没有任何业务。因此，使用移动终端203 的用户在切换期间体验到无中断服务，而目标PCU中的资源被保存。 图2示出节点准备运行切换时的情况。在已经运行切换之后，将 删除源PCU 201中的PFC。
图3是才艮据本发明的另一个方面的示意框图。这个实施例与参照 图2所公开的实施例之间的主要差别在于，源和目标PCU与不同的 SGSN节点连接。采用与图2中相同的参考标号来标记图3中的对应 组件。
在这个示例中，移动终端203也具有已建立的四个活动PDP上下 文，如源SGSN 301中所示。但是，对于这些PDP上下文中的两个， 已经在源PCU 201中去活或删除了对应PFC，因而在源PCU中只有两 个PFC是活动的。源SGSN检测是否已经去活与四个PDP上下文对应 的四个PFC的任一个，因而发现只有两个PFC仍然是活动的，下面将更详细地7>开。
源SGSN 301对于每个PDP上下文向目标SGSN 302发送消息，指 导目标SGSN建立对应PDP上下文，以便支持对移动终端203的来往 分组数据业务。在各消息中，设置指明对应PFC是否为活动且因此是 否要求建立对应PFC的标志。在所示情况下，PDP上下文中只有两个 包括活动PFC，因此，目标SGSN仅指导目标PCU 202为这些PDP上 下文建立PFC。
图3示出节点准备运行切换时的情况。在已经运行切换之后，将 删除源PCU 201中的PFC和源SGSN 301中的PDP上下文。
图4是根据本发明、将在SGSN节点中运行的方法的示意流程图。 在步骤401，该方法安排在PCU中建立PFC。在步骤402, SGSN启动 将用于检测特定PFC是否为活动的PFC定时器，如将结合图5进行描 述的。
图5是以筒化方式示出根据本发明的一个方面的方法的示意流 程图。在步骤501，确定是否接收分组。如果是，则在步骤502重置 对应的PFC定时器。如果没有接收到分组，则该方法转到步骤503, 并确定定时器是否已经定时时间到。如果定时器的定时时间没到，则 该方法返回到步骤501,并等待接收分组。如果定时器定时时间已经 到了 ，则该方法转到步骤504，其中在SGSN中将对应PFC标记为已 删除。因此，SGSN可检测哪些PFC仍然是活动的。
图6是根据本发明的一个实施例的示意信令图。在切换时，源 PCU 601向对应源SGSN 603发送指明哪些PFC是活动的消息602。具 有若干活动的PDP上下文的源SGSN 603向目标SGSN 605发送消息 604，安排活动PDP上下文的建立。消息604包括关于哪些PDP上下 文具有对应的活动PFC的指示。因此，目标SGSN向目标PCU 607发 送用于建立对应PFC的消息606。因此，在目标SGSN中建立四个PDP 上下文，但是在目标PCU中仅建立两个PFC。
显然，本发明可通过多种方式进行改变。这些改变不是要视作对本发明的范围的背离。本领域的技术人员将清楚知道的所有这类^"改 预计包含在所附权利要求的范围之内。
权利要求
1. 一种无线电信网络中用于执行具有至少一个分组数据连接的移动终端的切换的方法，其中，在连接到第一服务GPRS支持节点SGSN(204)的第一分组控制单元(201)与第二分组控制单元(202)之间切换所述移动终端，所述方法包括以下步骤在所述第一SGSN(204)中检测用于支持所述至少一个分组数据连接的所述第一分组控制单元(201)中当前活动分组流上下文的数量；以及在切换期间向所述第二分组控制单元(202)发送指明所述活动分组流上下文的数量的消息，所述消息用于在所述第二分组控制单元中激活分组流上下文，以便经由所述第二分组控制单元来支持所述至少一个分组数据连接。
2. 如权利要求l所述的方法，还包括以下步骤 在需要切换时，从所述第一分组控制单元接收指明用于所述分组数据连接的当前活动分组流上下文的数量的消息。
3. 如权利要求l所述的方法，还包括以下步骤对于所述第 一分组控制单元中所创建的每个新的分组流上下文， 启动所述第一 SGSN中的分组流定时器；以及监测所述第一 SGSN中的所述分组流定时器，由此;f企测所述第一 分组控制单元中的当前活动分组流上下文的数量。
4. 如权利要求3所述的方法，还包括以下步骤在创建所述分组控制单元分组流上下文期间向所述第 一分组控 制单元发送分组流定时器，所述分組流定时器指明在所述第 一分组控 制单元中要删除所述分组流上下文之前的最大不活动时间；对于每个所接收分组在所述第一分组控制单元和所述第一 SGSN中重置所述分组流定时器；以及当所述分组流定时器定时时间到时，在所述第一 SGSN中将所述分组流上下文标记为已删除。
5. 如权利要求1所述的方法，其中，所述第二分组控制单元也 与所述第一SGSN连接。
6. 如权利要求1所述的方法，其中，所述第二分组控制单元与 第二SGSN连接，以及所述方法包括以下步骤从所述第一 SGSN发送给所述第二 SGSN发送指明活动分组流上下 文的所检测的数量的消息。
7. 如权利要求6所述的方法，其中，在PS切换时发送所述消息。
8. 如权利要求6所述的方法，其中，从所述第一SGSN到所述第 二 SGSN的消息是PDP上下文信息元素消息，其中包括与对于这个PDP 上下文是否存在活动分组流上下文有关的信息。
9. 如权利要求1所述的方法，其中，所述分组数据连接包括至 少一个PDP上下文，其中包括PDP地址并且具有关联PFC。
10. —种无线电信网络中的分组数据支持节点(204),提供用于 支持分组数据网络和与笫 一分组控制单元(201)进行无线通信的移动 终端(203)之间的分组数据通信，其中，提供所述分组数据支持节点 以用于从所述移动终端接收请求切换到第二分组控制单元(202)的消 息，所述分组数据支持节点包括分组流上下文检测器，提供用于在所述分组数据支持节点中检测 用于支持至少一个分组数据连接的所述第一分组控制单元(201)中当 前活动分组流上下文的数量；以及其中，提供所述分组数据支持节点以用于在切换期间向所述第二 分组控制单元(202)发送指明所述活动分组流上下文的数量的消息， 所述消息用于在所述第二分组控制单元中激活分组流上下文，以便经 由所述第二分组控制单元来支持所述至少一个分组数据连接。
11. 如权利要求10所述的分组数据支持节点，其中，在需要切 换时，通过从所述第一分组控制单元接收指明用于所述分组数据连接 的当前活动分组流上下文的数量的消息，来提供所述分组流上下文抬r测器。
12. 如权利要求10所述的分组数据支持节点，其中，所述分组 流上下文检测器是关于在所述第一分组控制单元中创建的每个新分 组流上下文的分组流定时器。
13. 如权利要求12所述的分组数据支持节点，其中，提供所述 分组数据支持节点以用于执行以下步骤在创建所述分组控制单元分组流上下文期间向所述第一分组控 制单元发送分组流定时器，所述定时器指明在所述第 一分组控制单元 中要删除所述分组流上下文之前的最大不活动时间；对于每个所接收分组在所述第一分组控制单元和所述SGSN中重 置所述分组流定时器；以及当所述分组流定时器定时时间到时，在所述第一SGSN中将所述 分组流上下文标记为已删除。
14. 如权利要求10所述的分组数据支持节点，其中，所述第二 分组控制单元与所述第一 SGSN连接。
15. 如权利要求10所述的分组数据支持节点，其中，所述第二 分组控制单元与第二 SGSN连接，以及提供所述分组数据支持节点以 用于从所述第一SGSN向所述第二SGSN发送指明活动分组流上下文的 所检测数量的消息。
16. 如权利要求15所述的分组数据支持节点，其中，从所述第 一 SGSN到所述第二 SGSN的消息是PDP上下文信息元素消息，其中包 括与对于这个PDP上下文是否存在活动分组流上下文有关的信息。
17. 如权利要求10所述的分组数据支持节点，其中，所述分组 数据连接包括至少一个PDP上下文，其中包括PDP地址并且具有关联 PFC。
18. —种无线电信系统中的分组控制单元，所述分组控制单元用 于提供到移动终端的无线接口以及所述移动终端与连接到所述分组 控制单元的服务GPRS支持节点之间的分组交换连接，所述分组控制单元包括用于建立分组流上下文的部件，所述分组流上下文提供用于支持 所述分组交换连接的空中接口资源；以及用于在发起来自所述分组控制单元1的切换时向所述SGSN发送 消息的部件，所述消息指明关于所述移动终端的活动分组流上下文。
全文摘要
无线电信网络中的方法和分组数据支持节点(204)支持分组数据网络和与第一分组控制单元(201)进行无线通信的移动终端(203)之间的分组数据通信。分组数据支持节点从移动终端接收请求切换到第二分组控制单元(202)的消息。分组数据支持节点(204)中的分组流上下文检测器检测用于支持分组数据连接的第一分组控制单元(201)中当前活动的分组流上下文的数量。检测器在切换期间向第二分组控制单元(202)发送指明活动分组流上下文的数量的消息。该消息用于在第二分组控制单元中激活对应数量的分组流上下文。
文档编号H04W36/12GK101444127SQ200780016822
公开日2009年5月27日 申请日期2007年4月13日 优先权日2006年5月10日
发明者A·莫兰德, G·赫德比, G·里德内尔, J·迪亚奇纳, P·奥斯特鲁普 申请人:艾利森电话股份有限公司