专利名称：用于互联网协议分组传送的系统、方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于向移动用户设备传送互联网分组和/或从移动用户设备传送互联网分组的分组无线通信系统。
背景技术：
对于数据分组的通信，已经开发了分组无线通信系统，诸如通用分组无线业务(GPRS)。GPRS提供对面向分组的业务的支持，并被配置成优化用于分组数据通信的网络和无线资源。例如，GPRS网络可以提供一种机制，用于支持到移动用户设备的互联网协议业务。GPRS提供一种与移动无线系统的电路交换体系结构相关的逻辑体系结构。 作为有效率和方便传送数据的方式，互联网协议通信已变得普遍。但是，基于互联网协议的业务的发展对根据GPRS运行的网络提出了新的需求。因此，期望增强分组无线通信系统(如GPRS)，以使得它们更灵活和更好地适应互联网协议数据业务和基于互联网协议的业务的高速增长。
发明内容
根据本发明，提供一种用于向移动用户设备传送互联网分组和/或从移动用户设备传送互联网分组的分组无线通信系统。所述系统包括核心网络，所述核心网络包含多个分组数据网络，每个分组数据网络包括利用互联网协议传输平台传送互联网分组的网络通信单元(element)和公共网关支持节点。网关支持节点用于通过利用网络通信单元、经由分组数据网络建立的通信承载来路由互联网分组。该系统包括多个无线接入网络，通过互联网协议传输平台连接到分组数据网络的核心网络部件，用于向移动用户设备传送互联网分组和/或从移动用户设备传送互联网分组。每个无线接入网络用于提供无线接入承载，所述无线接入承载用于向移动用户设备传送互联网分组和/或从移动用户设备传送互联网分组。所述系统包括分组业务控制子系统功能，所述分组业务控制子系统功能包括接入网络部分和非接入网络部分。接入网络部分被配置成控制经由无线接入承载的互联网分组的传送，并且非接入网络部分被配置成控制通过利用分组数据网络的网络通信单元、经由无线接入承载的互联网分组的传送。所述多个分组数据网络的至少一个被配置成根据不同于其他分组数据网络的电信标准运行。本发明的实施例能可以提供一种分组无线通信系统，所述分组无线通信系统被配置成支持基于网络互联网协议的主流应用、甚至正在变化和增长的基于互联网协议的业务的使用、以及互联网协议联网和传输技术。为此，根据本发明实施例的分组无线通信系统能提供公共网关支持节点，通过所述公共网关支持节点经由网络部件单元、跨越多个分组数据网络建立通信承载。形成分组数据网络的网络单元是由标准化的GPRS部件和非标准化的GRPS部件和/或可根据演进的3GPP标准运行的演进的分组无线系统网络部件形成的。为了统一经过不同分组数据网络的通信和从公共网关支持节点提供控制和策略实施(policy enforcement),利用公共互联网协议传输平台，用以建立经由分组数据网络的通信会话。另外，在一些例子中，可以提供多个不同类型的无线接入网络以方便对基于互联网协议的通信和业务的移动接入，所述基于互联网协议的通信和业务诸如来自于多个位置和环境的互联网协议多媒体子系统(MS)业务。由此，分组无线通信系统被配置成例如通过提供用于基于互联网协议的业务的不同种类的无线接入网络来满足互联网协议业务的快速增长。在一些例子中，公共分组通信承载可以被多个移动用户设备分享，例如正在提供高速下行链路分组接入业务的场合。对于公共通信承载，可以从网关支持节点提供公共分组数据协议上下文。具体地，本发明提供一种传送互联网协议分组到一个或多个移动用户设备和/或从一个或多个移动用户设备传送互联网协议分组的分组无线通信系统，所述系统包括核、心网络，包括多个分组数据网络，其中每个分组数据网络包含网络通信单元，用于通过利用互联网协议传输平台传送互联网协议分组；和公共网关支持节点，所述公共网关支持节点用于通过利用所述网络通信单元、经由通过所述分组数据网络建立的至少一个分组数据通信承载来向一个或多个移动用户设备路由互联网协议分组和从一个或多个移动用户设备路由互联网协议分组；多个无线接入网络，由互联网协议传输平台连接到所述分组数据网络的网络通信单元，用以向一个或多个移动用户设备传送互联网协议分组和/或从一个或多个移动用户设备传送互联网协议分组，每个无线接入网络用于提供无线接入承载，所述无线接入承载用于向一个或多个移动用户设备传送互联网协议分组和/或从一个或多个移动用户设备传送互联网协议分组；分组业务控制子系统功能，包括接入网络部分和非接入网络部分，所述接入网络部分)被配置成控制无线接入网络的选择，无线接入网络用于经由所述无线接入承载传送互联网协议分组，所述非接入网络部分被配置成通过激活适于支持与互联网协议分组向一个或多个移动用户设备的传送和/或自一个或多个移动用户设备的传送相对应的通信会话的分组数据通信承载、使用分组数据网络的网络通信单元、经由所述分组数据通信承载来控制互联网协议分组的传送。其中所述多个分组数据网络中的至少一个被配置成根据不同于其他分组数据网络的电信标准运行，以及其中分组业务控制子系统功能可用于按照互联网协议分组的报头中的请求提供不同的业务质量。本发明还提供一种利用分组无线通信系统向一个或多个移动用户设备传送互联网协议分组和/或从一个或多个移动用户设备传送互联网协议分组的方法，所述系统包括核心网络、多个无线接入网络和分组业务控制子系统功能，所述核心网络包括多个分组数据网络，每个分组数据网络包含用于通过利用互联网协议传输平台传送互联网协议分组的网络通信单元；和公共网关支持节点，所述多个无线接入网络由互联网协议传输平台连接到所述分组数据网络，所述方法包括利用所述网络通信单元，通过所述分组数据网络的传输平台建立分组数据通信承载；经由至少一个所建立的分组数据通信承载路由互联网协议分组；通过利用由互联网协议传输平台连接到分组数据网络的网络通信单元的多个无线接入网络，提供无线接入承载；使用分组业务控制子系统功能的接入网络部分控制无线接入网络的选择，无线接入网络用于经由所述无线接入承载传送互联网协议分组，以及用于经由所述分组数据通信承载使用分组业务控制子系统功能的非接入网络部分，通过激活适于支持与互联网协议分组向一个或多个移动用户设备的传送和/或自一个或多个移动用户设备的传送相对应的通信会话的分组数据通信承载，来控制互联网协议分组的传送。其中，所述多个分组数据网络的至少一个被配置成根据不同于其他分组数据网络的电信标准运行，以及通信会话可控制用于按照互联网协议分组的报头中的请求提供不同的业务质量。本发明还提供一种用于如上所述的系统的、向多个移动用户设备传送互联网协议分组和/或从多个移动用户设备传送互联网协议分组的设备，所述系统包括核心网络、多个无线接入网络和分组业务控制子系统功能，所述核心网络包括多个分组数据网络，每个分组数据网络包含用于通过利用互联网协议传输平台传送互联网协议分组的网络通信单元；和公共网关支持节点，所述多个无线接入网络由互联网协议传输平台连接到分组数据 网络，所述系统包括用于通过利用所述网络通信单元、通过所述分组数据网络的传输平台而建立分组数据通信承载的装置；用于经由至少一个所建立的分组数据通信承载来路由互联网协议分组的装置；用于通过利用由互联网协议传输平台连接到分组数据网络的核心网络部件的多个无线接入网络而提供无线接入承载的装置；用于经由所述无线接入承载向一个或多个移动用户设备传送互联网协议分组和/或从一个或多个移动用户设备传送互联网协议分组的装置。所述设备包括用于通过利用所述分组业务控制子系统功能的接入网络部分，控制无线接入网络的选择的装置，无线接入网络用于经由所述无线接入承载传送互联网协议分组；用于通过激活适于支持与互联网协议分组向一个或多个移动用户设备的传送和/或自一个或多个移动用户设备的传送相对应的通信会话的分组数据通信承载、使用所述分组业务控制子系统功能的非接入网络部分、经由所述分组数据通信承载来控制互联网协议分组的传送的装置；和用于按照互联网协议分组的报头中的请求提供不同的业务质量的装置。其中，所述多个分组数据网络的至少一个被配置成根据不同于其他分组数据网络的电信标准运行。本发明的各进一步的方面和特征将在所附权利要求书中限定。
现在将仅以举例的方式，参考附图描述本发明的实施例，其中相同单元被提供对应的附图标记，其中图I是分组无线通信系统的示意方块图；图2是详细图解图I所示的分组无线通信系统的部分的示意方块图；图3是提供图2所示的分组无线通信系统的部分的简化表示的示意方块图；图4是图解在图I所示的分组无线通信系统中出现的分组业务控制子系统的功能的不意方块图；图5是图解定义图I所示的分组无线通信系统的信令接口和交互(inter-action)部分的参考点的示意方块图；图6是形成图I和2所示的核心网络的部分的网络部件的示意表示，其图解了建立分组数据协议上下文的多个移动用户设备，所述分组数据协议上下文包括可以通过利用公共分组通信承载来通信的公共分组数据协议上下文；
图7是图I和2所示的分组无线通信系统的部分的示意表示，其提供到图6所示的、共享公共分组数据协议上下文的两个移动用户设备的分开的分组通信承载；图8是图I和2所示的分组无线通信系统的部分的示意表示，其提供支持到和/或来自图6所示的共享公共分组数据协议上下文的两个移动用户设备的互联网协议通信的公共分组数据承载；和图9是图8所示的分组无线通信系统的部分的示意表示，其图解了无线网络控制器的如下操作所述操作用于利用无线接入承载滤波器，将互联网分组传送到共享公共分组数据协议上下文和公共分组数据协议承载的两个移动用户设备。
具体实施例方式某本网络单元体系结构中有四种主要的网络单元·
接入网络包括已有的 3GPP RAN-UTRAN/GERAN、演进的 3GPP RAN/LTE、非 3GPP接入网络； 分组核心网络包括已有的分组CN和演进的分组CN。将二者分开描述并不意味着单独的CN体系结构、功能和网络单元。应当利用可能的功能性扩展和增强最大限度地重复使用已有的分组CN。 分组业务控制子系统 外部网络图I提供了根据本发明实施例的系统体系结构的图解。在图I中，核心网络部分包括根据现有的电信标准(诸如3GPP)的核心网络部件、和根据非规范的或专用标准运行的核心网络部分4。由对于形成核心网络的分组数据网络来说为公共的网关支持节点6来连接核心网络部件。由互联网协议传输平台8来连接核心网络部件，通过所述互联网协议传输平台，在网络单元之间传送数据。核心网络部件通过在外部网络10和无线接入网络12、14、16之间的固定线路媒介来传送用户和信令数据。第一个无线接入网络12根据现有的3GPP接入网络标准运行，并且包括即将简短说明的无线网络控制器RNC和执行与移动用户设备的通用陆地无线接入网络(UTRAN)接口的节点B。相反，第二个无线接入网络14根据演进的3GPP接入网络标准(如RANLTE)运行。第三个无线接入网络16根据无线局域网(如IEEE 802. IlB或WiFi)运行。通信、资源分配和移动性管理的控制由分组业务控制子系统20控制。分组业务控制子系统20被配置成控制经由用户设备所附属的无线接入网络、通过在外部网络和移动用户设备之间的核心网络的互联网分组的传送。分组业务控制子系统20包括由策略控制功能26控制的接入部分22和非接入部分24。接入部分24用于控制接入网络，而非接入部分22用于控制核心网络和网关中的互通(interworking)功能。接入部分24提供诸如资源分配和访问、接入网络选择、QoS等的控制。非接入部分22提供与应用/业务/会话层有关的、在业务/承载接入授权、会话控制和管理、QoS (包括与外部网络的QoS交互)、资源访问控制、计费、合法拦截(legal interception)和与外部网络互通方面的控制功能。外部网络10包括互联网、公共/专用IP网络、3GPP/非3GPP PLMN和PSTN等。
参考点体系结构中描述有四种参考点 接入部分参考点包括对接入网络的控制功能Il (接入选择、资源分配/访问、QoS、切换/移动性等)； 非接入部分参考点包括控制功能12 (业务/会话/UMTS承载接入授权、IP/会话的移动性、QoS交互工作、安全等)； 互通工作参考点包括3GPP PLMN与外部网络之间的用户数据的传输功能13。 接入-CN参考点包括接入网络与分组核心网络之间的用户数据的传输功能14。注意，上述基本体系结构没有对功能划分以及接入网络和分组核心网络内部及它 们之间的对应接口定义强加任何限制。根据规定单元间的功能交互的接口的参考点示出如图I所示的系统体系结构各部分之间的用户数据和信令数据的传送。第一参考点是接入部分参考点II，其规定了分组业务控制子系统的策略的接入部分与无线接入网络12、14、16之间的消息交换和接口。第二接入参考点12规定了分组业务控制子系统20的非接入部分与核心网络部件之间的信令交换和接口。第三互通参考点13规定了网关支持节点6与外部网络10之间的消息和信令交换。第四接入核心网络参考点14规定了无线接入网络12、14、16与核心网络部件4之间的信令消息和信令交换。在图2中提供了图I所示的系统体系结构的核心网络和无线接入网络部件的一个例子。在图2中，网关支持节点6连接到服务GPRS支持节点(SGSN) 40和演进的服务GPRS支持节点(SGSN+)42、44、46。SGSN 40和SGSN+42、44、46形成四个不同的分组数据网络TONI、PDN2.PDN3和TON4的部分。演进的服务GPRS支持根据演进的3GPP标准、专用标准运行的节点SGSN+、或事实上其他任何用于经由固定线路媒介部件路由互联网分组到无线接入网络部件的运行部件。如图2所示，传统GPRS网络的SGSN 40连接到提供有两个节点B 50、52的无线网络控制器(RNC)48，节点B 50,52提供用于与移动用户设备54的通信的UTRAN无线接入接口。两个非标准的SGSN 42、44连接到提供有非标准节点B 62、64、66的非标准RNC 58、60。非标准节点B 62、64、66提供根据非3GPP接入标准或演进的3GPP接入网络/RANLTE标准的无线接入接口。非标准节点B 62、64、66提供根据演进的标准的、到移动用户设备的无线接入接口。相反，根据非3GPP标准运行的其他SGSN 46提供有WiFi接入网关70，所述WiFi接入网关70根据IEEE802. 11提供到移动用户设备72的无线接入接口。因此，WiFi接入网关70形成图I所示的非3GPP接入系统16的部分。图2所示的核心网络部件和无线接入网络部件以简化表示示在图3中，其图解图2所示的三个不同网络的每一个到网关支持节点6的连接。如图3所示，为SGSN 40、非标准SGSN+42、非标准SGSN+46的每个核心网络部件经由非接入参考点12连接到分组业务控制子系统的非接入部分22。图中还示出了分组业务控制子系统20的接入部分24，其经由参考点Il连接到无线接入网络的部件。这些部件是GPRS标准化无线网络控制器RNC 48、节点B50和演进的3GPP标准化的部件(RNC+60和节点B 66以及非3GPP无线接入网关(无线局域网70))。如图3所示，系统体系结构部件的共同统一方面是它们都被配置成经由互联网分组传输层80、82、84传送互联网分组。所有核心网络部件也连接到网关支持节点6。图4提供了对分组业务控制子系统的运行和接入部分24和接入网络(诸如演进的无线接入网络14)之间的参考点接口 Il的图解。还示出了非接入部分22和分组核心网络6之间的接口。接入部分24运行以控制无线接入网络并执行选择策略以选择一个合适的接入网络。因此，接口 Il支持在接入部分执行的分组数据协议和作为无线接入网络中用于实施资源控制的点的策略实施点之间的交互操作。因此，被使用和被指定为参考点的部分的信令功能为 接入网络选择 移动性管理 资源分配和接入 呼叫准入 负载平衡 业务执行的质量相反，非接入部分22被配置成控制分组核心网络6，以识别应该为特定通信会话激活的合适分组数据协议上下文和应当执行以提供所述通信会话的合适承载。因此，参考点12规定了信令和交互以对PDP上下文和分组承载选择实施分组数据策略。图5提供了对外部网络与核心网络之间的参考点13和接入网络与核心网络部件之间的参考点14的图解。互通参考点13指定了在根据互联网协议规定的服务质量与网络上提供的服务质量(诸如会话(Conversational)Jifl (streaming)、交互(interactive)和背景(background))之间的合适映射。从而，在不同的业务报头域中指定业务的互联网协议质量，确保转发(Assured Forwarding,AF)、加速转发(Expedited Forwarding,EF)和最佳效果(Best Effort,BE)被映射到对应到UMTS QRS类别。相反，接入核心网络参考点14被配置成指定在核心网络部分上建立的分组通信承载和由无线接入网络12、14、16提供的无线接入承载之间的映射。基本体系结构的总设计原则在这一部分，在上述三个主要功能方面对接入网络、分组核心网络和分组业务控制网络/子系统的体系结构任务进行分析。接入网络的设计演进的接入网络的一般趋势反映在如下方面 出现更快和更有效率的无线/有线接入技术新的无线和有线技术可用于提供更有效率和更高接入速度(诸如xDSL、802. 16e、MIMO, OFMD等)。演进的接入网络应该考虑到这些新的正在出现的接入技术及其与已有的3GPP接入网络的融合。无线接入协议栈的设计和功能划分和过程不应影响由那些新技术带来的效率和性能提升。
3GPP和非3GPP定义的接入网络的共存和互补覆盖为了最大化从3GPP运营商的业务可接入性和连续性，那些非3GPP定义的接入技术和网络应该被当作3GPP运营商的业务的重要补充覆盖。因此，应该支持利用这些网络的有效率的、灵活的、可靠的、和仍由运营商控制的互通、移动性和漫游。这种补充覆盖的典型例子是如在3GPP中定义的WLAN互通功能。应该针对已有的和将来的无线/有线接入技术考虑该概念的进一步增强和扩展。 被提供为业务形式的接入在供应关于媒体内容的业务的传统概念之外，接入网络可能很需要成为为接入3GPP和非3GPP运营商定义的业务提供“传输业务”的重要方式。这将在3GPP运营商的控制下。该演进的接入业务的直接结果之一是重新考虑承载业务接入控制和计费功能。另外，在3GPP运营商控制的接入的总框架下，该“接入业务供应”应当应用到3GPP和非3GPP定义的接入。 无线接入和无线资源管理的集中式控制和分布式控制
直到版本5，无线接入控制和无线资源管理集中在UTRAN中的RNC内。为了改进控制和传输效率以及适应高速和更高频谱效率的无线接入技术，需要重新考虑RNC和节点B的功能。在版本6中，HSPDA/HSUPA的支持已经要求一些关键的无线资源控制功能(诸如分组调度)位于节点B内。该基于节点B的无线接入和资源控制的定位被理解为改进控制和传输效率以及相关性能的重要措施，具体地，在演进的3GPP无线接入网络基础设施中，减少控制和传输延迟。这将对消除由回程链接引起的性能瓶颈和减少Capex和Opex有利。 控制和传输功能之间的体系结构划分除了已理解的将无线接入和资源控制功能定位到无线接入网络的非常边缘的位置(诸如节点B)的好处之外，由于其对整个终端用户可感知的业务质量(例如呼叫建立时间)和复杂性以及在无线接入网络的部署和运营中的相关费用(Capex和Opex)的直接影响，需要考虑控制功能的更有效管理的问题(诸如无线建立、配置/重配置、维护和释放)。从现有的控制和传输功能的联合-定位(在节点B和RNC中)到控制和传输实体的分开的进一步演进，预期将会对简化无线接入网络基础设施和传输层功能有益，这继而又会帮助提高控制和传输效率和性能。另外，控制和传输实体的分开还将有利于引入新的更高频谱效率的无线接入技术、固定和无线接入技术的融合和集中、和共享在接入网络、分组核心网络和分组业务控制网络之间的公共IP传输网络。 对IP业务的最大优化与电路交换业务相比，由于在管理和传输基于IP的业务中的相对低的效率和资源利用率，无线接入网络将需要被改编和被优化成支持IP业务，具体而言，特征为短负荷和相对大的协议开销的实时IP业务，所述相对大的协议开销已对传输效率和端到端QoS具有负面影响。演进的无线接入网络应该能支持IP流量，具体而言，具有与电路交换业务可比的效率和质量的实时IP业务。例如，两个典型的措施是更高效率和鲁棒的报头压缩以及对实时IP业务支持AMR/非均衡错误保护(Unqueal Error Protection)。核心网络的设计3GPP分组核心网络的演进应考虑如下问题 具有降低的复杂度和增强的可扩展性的、更有效的控制和传输功能分组核心网络作为很多重要功能的“锚点(anchor point) ”，所述重要功能诸如UMTS会话管理、用户预订、认证、授权、位置管理、移动性管理、计费、不同类型的接入网络(3GPP和3GPP接入网络、固定和移动融合)与外部网络(例如，互联网、3GPP和非3GPPPLMN)等之间的互通等。这些操作的复杂性在获得总的高的端到端控制和传输效率和性能、以及降低部署和运营网络的费用方面带来了困难。应该采取措施以进一步优化演进的分组核心网络体系结构中的控制和传输功能。例如，基于每个会话的承载管理和QoS管理可能需要进一步演进，以提高系统的可扩展性和总的系统效率和性能。 分组核心网络基础设施的简化有必要评估现有的3GPP分组核心网络(基于SGSN/GGSN)基础设施并研究减少中间单元数目和开放接口和参考点的数目的需求、益处和影响。可以预测这将对提高控制和传输效率和性能以及减少Capex和Opex有利。 对不同种类的接入技术的多接入的有效支持分组核心网络充当在不同种类的接入技术之间的互通、选择、接入和移动性控制的参照点。分组核心网络应该能利用3GPP运营商的集中控制，支持对来自或流向不同种类的接入网络的IP业务的在接入选择、安全性、移动性、QoS等方面的控制和管理。
对IP业务的最大优化对到来或流出的IP业务，分组核心网络应呈现尽量少的控制和业务管理点。考虑到减少IP协议相关的传输和处理开销的潜在复杂性，IP性能优化功能(诸如头部压缩)可能定位到核心网络内，以减少复杂性和无线接入网络的成本以及提供整个端到端的性能。 最小化专用于IP协议的控制和传输一 IPv4对IPv6许多现有的UMTS控制功能是专用于IPv4和IPv6的。例如，UMTS会话管理(PDP上下文和TFT操作)依赖于使用的IP协议的版本。结果，UMTS CN承载只能运载IPv4或IPv6业务，即使UMTS CN承载随后在下面的IP传输网络被封装也是如此。这将限制基于IP的业务接入的灵活性并增加控制和管理功能的复杂性，以及危害可扩展性。 对IPv4和IPv6转换的有效支持逐步引入基于IPv6的业务、甚至IPv6网络单元到3GPP PLMN中是不可避免的。然而，大多数的(如果不是全部的话)当前3GPP PLMN是基于IPv4运行的。虽然现有的3GPP系统体系结构被设计成支持IPv4和IPv6两者，但是，在3GPP中，缺乏对在基于IPv4和IPv6的3GPP网络和业务之间的有效和低影响的(低成本、非干扰操作/业务)的转换机制的分析和研究。在IETF的一些工作组已取得很多进展，其应当被用作在该主题的重要参考。 与现有3GPP系统的灵活和可靠的互操作期望演进的3GPP体系结构和改进的系统功能对基于IP的业务提供更有效的支持。应该仔细考虑使得演进的系统与现有系统的互操作，同时，允许由运营商控制的、在根据运营商定义的策略引导IP业务通过合适的分组核心和接入网络方面有最大的灵活性。 与固定网络和非3GPP无线网络的互通应该支持与固定网络和非3GPP定义的PLMN和无线网络的有效和可靠的互通。互通与在上述的对于不同种类接入技术的多接入支持在如下方面不同固定网络和非3GPPPLMN和无线网络对演进的3GPP而言是“外部的”。这些互通功能应当位于3GPP PLMN网关内。分组业务控制子系统的设计分组业务控制子系统提供对业务的控制和管理，诸如安全(授权和认证、用户数据/信息完整性和保密性等)、基于IP的会话管理(例如IP多媒体会话)、对QoS、移动性、接入选择和资源接入控制等的策略控制等。分组业务控制子系统独立于接入网络和分组核心网络运行，但可对分组核心网络和接入网络内的运行执行直接控制。 在接入和分组核心网络上的有效控制期望接入网络和分组核心网络的演进系统体系结构能够使得运营商基于其自己的策略，对网络资源分配和接入、QoS、在3GPP定义的网络之间以及跨越3GPP和非3GPP定义的网络的切换和移动性、漫游、在漫游和非漫游状态下对归属PLMN、拜访PLMN和第三方业务提供商提供的业务的接入授权提供有效控制。
还期望控制在端到端基础上与其他3GPP和非3GPP定义的网络在安全、QoS、业务接入等方面合作。 与基于IT的业务创建和控制的容易和灵活的融合这是利用在IT界常见的快速和更有效的新业务介入，其能在短时间内实现对于基于IP的业务的defecto (被广泛接受和使用的)标准。 对现有的与IP业务相关的协议和标准的最大程度的重用由于来自3GPP运营商和ISP的、在基于IP的业务的控制和管理上的多种共同要求，演进的分组业务控制子系统应该考虑重用现有的、在IETF中定义的IP协议，诸如扩展的SIP、AAA、IPSec、策略框架、QoS框架/NSIS和IP移动性管理(移动IP)等，当它们可用时。这将减少工作量和时间并方便与非3GPP专用的业务控制的融合。不同PDP共存的样例图示图6、7、8、9提供了对图1_5所示的分组无线通信系统的运行、建立用于建立和控制对分组数据通信承载的接入的公共分组数据协议上下文的运行的图解。如将要说明的，分组数据通信承载可能是公共通信承载，其被多于一个移动用户设备共享、和/或根据不同互联网协议版本运行的不同通信会话使用该承载。图6提供了对如下配置的示例图解其中，多个用户设备具有利用图1、2和3所示的通信系统的网络部件的已建立PDP上下文。两个用户设备已经建立公共PDP上下文。如图6所示，三个用户设备UEa、UEb、UEc正在GPRS网络上传送互联网协议分组。两个移动用户设备UEa、UEb已建立公共GPRS承载90。例如，第一移动用户设备UEa可以通过执行指定PDP上下文应该是如上所述的公共PDP上下文的PDP上下文激活请求，来建立公共GPRS承载。网关支持节点6然后为第一用户设备UEa建立公共PDP上下文100。第一用户设备UEa然后与网关支持节点6协同建立业务流模板TFTa，其在参数列表中包含公共PDP地址类型。例如，如图6所示，第一用户设备UEa指定它将用于其通信会话的互联网协议地址为IPv4地址。从而，如参数列表104的TFTa所示，由TFTa指定的公共PDP地址类型是IPv4地址。第二用户设备UEb也建立与网关支持节点6的公共PDP上下文。由于公共PDP上下文100已经由第一用户设备UEa建立，所以网关支持节点6被配置成连接第二用户设备UEb到公共PDP上下文。但是，单独的PDP上下文100与第二用户设备的TFT(TFTb)相关联。TFTb也指定分组滤波器部件是公共PDP地址类型，且对于第二用户设备，在域108中指定IPv6地址为滤波器部件。因而，每个移动用户设备UEa、UEb, UEc都建立自己的TFT。相反，第三用户设备UEc为其自己的专用GPRS承载112请求传统的主PDP上下文激活。第三移动用户设备UEc可以建立辅助PDP上下文112，其被配置成通过GPRS承载传送IP分组，虽然图6中只示出了一个112。对于第三用户设备UEc，根据传统配置，为了过滤分组到主PDP上下文或者辅助PDP上下文，建立TFTc 114。从而，如图6所示，两个移动用户设备UEa、UEb利用公共PDP上下文100，经由公共GPRS承载90进行传送，虽然每个用户设备都具有其自己的业务流模板TFTa、TFTb。在另一个可选配置中，第一和第二用户设备UEa、UEb可以建立分开的GPRS承载90、114并通过这些分开的承载通传送互联网分组，即使它们共享公共PDP上下文也是如此。公共GPRS承载对图6所示的例子的第一和第二移动用户设备UEa、UEb利用共享的公共PDP上下文、通过GPRS网络I进行通信有两种可能的情景。一个例子如图7所示。在图7中，网关支持节点6为第一和第二用户设备UEa、UEb的每一个建立分开的GPRS隧道协议(GTP)承载GTP_UA、GTP_UB。如图7所示，虽然第一和第二用户设备共享公共PDP上下文，但是互联网协议分组通过分开的GTP承载、跨过GPRS网络传送。当互联网协议分组到达RNC 60，所述RNC 60用于经由无线接入承载(RAB)的通信，分开的GTP_UA、GTP_UB映射到对应的无线 接入承载RABa、RABb0相应地，为第一和第二用户设备UEa、UEb的每一个建立的每个无线接入承载和GTP可以指定不同的服务质量QoSa、QoSb。从而，在无线接入承载和GTP之间存在一一映射。所以，图7是公共PDP上下文但是使用不同的GPRS承载的例子。在图8中示出了一个可选的配置，其中，已建立公共PDP上下文的第一和第二用户设备UEeuUEb利用公共GPRS承载。同样，网关支持节点6建立的GTP没有区别。也就是说，在图7中，第一和第二用户设备UEa、UEb之间共享GPRS承载。为了在GPRS网络上经由由RNC建立的无线接入接口正确地传送互联网分组，RNC必须识别目的地为第一用户设备UEa或第二用户设备UEb的互联网协议分组。为此，RNC提供有无线接入承载滤波器200。无线接入承载滤波器200从GTP_U接收互联网分组，并识别出第一和第二用户设备UEa、UEb分别从其传送互联网分组和传送互联网分组到其的两个无线接入承载RABa、RABb中的合适的一个。为了过滤互联网分组到合适的无线接入承载RABa、RABb上，RAB滤波器200提供有第一和第二用户设备UEa、UEb的目的地址。因此，如图8所示，RAB滤波器200识别出在GTP单元204中接收到的互联网协议分组202的报头中的目的地址。根据第一和第二用户设备UEa、UEb的目的地址，RAB滤波器过滤互联网协议分组到合适的承载上，以传送到相应的用户设备UEa、UEb。在公共GPRS承载上提供不同的服务质量图9提供了配置的图解表示，通过该配置，可以对通过公共GPRS承载的互联网分组的传送提供不同的服务质量。例如，一个通信会话可能根据Web浏览器来传送互联网分组，而另一个通信会话可能根据在互联网协议上的语音来传送互联网分组。根据当前技术，对跨过GPRS核心网络的通信，通过将在IETF互联网协议标准中提供的不同服务质量(QoS)类别映射到合适的服务质量，可以实现不同的服务质量。互联网协议标准v6和v4领域的技术人员将会理解，在IETF标准中提供的不同服务质量QoS具有三种类别加速转发(EF)、确保转发(AF)和最佳效果(BE)。如图9所示，在网关支持节点6上接收到、正被传送到第一用户设备UEa或第二个用户设备UEb的互联网分组IPa 220、IPb 224。在互联网分组IPa220、IPb 224的每个的各自头部、被提供不同的服务质量Q0S。对图9所示的例子，目的地为第一用户设备的第一互联网分组IPa 220的不同的服务质量QoS是EF，而目的地为第二用户设备的第二互联网分组IPb 224的不同的服务质量QoS是AF。对跨过核心网络到RNC的通信，网关支持节点6被配置成形成GTP滤波器，其用于映射不同的服务质量QoS EF和AF到合适的服务质量QoSa、QoSb。由GTP_U提供的服务质量QoSa、QoSb可以与根据IETF标准的EF和AF相同，或者可选地，可以在服务质量类别方面不同。然后，第一互联网分组IPa 220和第二互联网分组IPb 224通过IP传输层传送到RNC。如图9所示，在网关支持节点SGSN 42到RNC 60的每个核心网络单元之间的通信是通过不同的协议层的。有高层的端到端互联网协议层240、GTP_U互联网协议层242、UDP层244和互联网协议传输层246。因此，为了到相应的第一用户设备UEa和第二用户设备UEb的通信，网关支持节点6被配置成通过使用服务质量QoSa、QoSb，经由传输互联网协议层传送互联网分组，所述服务质量QoSa、QoSb由在每个分组报头中标识的不同服务质量 AF、EF来标识。当在RNC上接收到互联网分组时，则RAB滤波器200以相应于参考图8解释的方式运行，以将分组从每个互联网协议传输层传送到合适的无线接入承载RABa、RABb0合适的无线接入承载由第一或第二用户设备UEa、UEb的目的地址标识。根据当前技术，当公共PDP上下文被建立时，用户设备被配置成建立RAB滤波器。因此，TFT以类似的方式建立，每个用户设备在RAB滤波器中建立合适的部件，使得从传输IP层接收到的互联网分组可以被过滤到合适的无线接入承载。在所附的权利要求中限定了本发明的各种进一步的方面和特征，在此，在不背离本发明的范围的情况下，可以对实施例进行各种修改。
权利要求
1.一种传送互联网协议分组到一个或多个移动用户设备(54，72)和/或从一个或多个移动用户设备(54，72)传送互联网协议分组的分组无线通信系统，所述系统包括 核心网络，包括多个分组数据网络(PDN1，PDN2, PDN3, TON4)，其中每个分组数据网络包含网络通信单元，用于通过利用互联网协议传输平台传送互联网协议分组；和公共网关支持节点出)，所述公共网关支持节点(6)用于通过利用所述网络通信单元、经由通过所述分组数据网络建立的至少一个分组数据通信承载来向一个或多个移动用户设备(54，72)路由互联网协议分组和从一个或多个移动用户设备(54，72)路由互联网协议分组， 多个无线接入网络(12，14，16)，由互联网协议传输平台连接到所述分组数据网络的网络通信单元，用以向一个或多个移动用户设备传送互联网协议分组和/或从一个或多个移动用户设备传送互联网协议分组，每个无线接入网络用于提供无线接入承载，所述无线接入承载用于向一个或多个移动用户设备(54，72)传送互联网协议分组和/或从一个或多个移动用户设备(54，72)传送互联网协议分组， 分组业务控制子系统功能，包括接入网络部分(24)和非接入网络部分(22)，所述接入网络部分(24)被配置成控制无线接入网络(12，14，16)的选择，无线接入网络(12，14，16)用于经由所述无线接入承载传送互联网协议分组，所述非接入网络部分(22)被配置成通过激活适于支持与互联网协议分组向一个或多个移动用户设备(54，72)的传送和/或自一个或多个移动用户设备(54，72)的传送相对应的通信会话的分组数据通信承载、使用分组数据网络(PDNl，roN2，PDN3，roN4)的网络通信单元、经由所述分组数据通信承载来控制互联网协议分组的传送， 其中所述多个分组数据网络中的至少一个被配置成根据不同于其他分组数据网络的电信标准运行，以及其中分组业务控制子系统功能可用于按照互联网协议分组的报头中的请求提供不同的业务质量。
2.根据权利要求I的分组无线通信系统，其中，所述公共网关支持节点用于建立经由所述分组数据通信网络和所述无线接入网络的公共分组数据通信承载，所述公共分组数据通信承载被配置成通过利用多种不同的互联网协议来向一个或多个移动用户设备传送互联网协议分组和/或从一个或多个移动用户设备传送互联网协议分组。
3.根据权利要求2的分组无线通信系统，其中，所述公共网关支持节点用于与所述网络通信单元协同建立公共分组数据协议上下文，用以提供资源分配控制和经由所述公共分组数据通信承载传送的互联网协议分组的连接。
4.根据权利要求2或3的分组无线通信系统，其中所述公共分组数据通信承载被多于一个的移动用户设备共享。
5.根据上述权利要求的任意一个所述的分组无线通信系统，其中，至少一个无线接入网络被配置成根据不同于其他无线接入网络的电信标准运行。
6.一种利用分组无线通信系统向一个或多个移动用户设备传送互联网协议分组和/或从一个或多个移动用户设备传送互联网协议分组的方法，所述系统包括核心网络、多个无线接入网络和分组业务控制子系统功能，所述核心网络包括多个分组数据网络，每个分组数据网络包含用于通过利用互联网协议传输平台传送互联网协议分组的网络通信单元；和公共网关支持节点，所述多个无线接入网络由互联网协议传输平台连接到所述分组数据网络，所述方法包括利用所述网络通信单元，通过所述分组数据网络的传输平台建立分组数据通信承载， 经由至少一个所建立的分组数据通信承载路由互联网协议分组， 通过利用由互联网协议传输平台连接到分组数据网络的网络通信单元的多个无线接入网络，提供无线接入承载， 使用分组业务控制子系统功能的接入网络部分控制无线接入网络的选择，无线接入网络用于经由所述无线接入承载传送互联网协议分组，以及用于经由所述分组数据通信承载使用分组业务控制子系统功能的非接入网络部分，通过激活适于支持与互联网协议分组向一个或多个移动用户设备的传送和/或自一个或多个移动用户设备的传送相对应的通信会话的分组数据通信承载，来控制互联网协议分组的传送， 其中，所述多个分组数据网络的至少一个被配置成根据不同于其他分组数据网络的电信标准运行，以及通信会话可控制用于按照互联网协议分组的报头中的请求提供不同的业务质量。
7.一种用于如权利要求I所述的系统的、向多个移动用户设备传送互联网协议分组和/或从多个移动用户设备传送互联网协议分组的设备，所述系统包括核心网络、多个无线接入网络和分组业务控制子系统功能，所述核心网络包括多个分组数据网络，每个分组数据网络包含用于通过利用互联网协议传输平台传送互联网协议分组的网络通信单元；和公共网关支持节点，所述多个无线接入网络由互联网协议传输平台连接到分组数据网络，所述系统包括 用于通过利用所述网络通信单元、通过所述分组数据网络的传输平台而建立分组数据通信承载的装置， 用于经由至少一个所建立的分组数据通信承载来路由互联网协议分组的装置， 用于通过利用由互联网协议传输平台连接到分组数据网络的核心网络部件的多个无线接入网络而提供无线接入承载的装置， 用于经由所述无线接入承载向一个或多个移动用户设备传送互联网协议分组和/或从一个或多个移动用户设备传送互联网协议分组的装置， 所述设备包括 用于通过利用所述分组业务控制子系统功能的接入网络部分，控制无线接入网络的选择的装置，无线接入网络用于经由所述无线接入承载传送互联网协议分组， 用于通过激活适于支持与互联网协议分组向一个或多个移动用户设备的传送和/或自一个或多个移动用户设备的传送相对应的通信会话的分组数据通信承载、使用所述分组业务控制子系统功能的非接入网络部分、经由所述分组数据通信承载来控制互联网协议分组的传送的装置，和 用于按照互联网协议分组的报头中的请求提供不同的业务质量的装置， 其中，所述多个分组数据网络的至少一个被配置成根据不同于其他分组数据网络的电信标准运行。
全文摘要
用于互联网协议分组传送的系统、方法和装置。系统包括核心网络、多个无线接入网络和分组业务控制子系统功能。分组业务控制子系统功能包括接入网络部分和非接入网络部分，接入网络部分控制无线接入网络的选择，无线接入网络经由无线接入承载传送互联网协议分组，非接入网络部分通过激活适于支持与互联网协议分组向/或自一个或多个移动用户设备的传送相对应的通信会话的分组数据通信承载、使用分组数据网络的网络通信单元、经由分组数据通信承载来控制互联网协议分组的传送。分组数据网络中的至少一个被配置成根据不同于其他分组数据网络的电信标准运行，分组业务控制子系统功能可用于按照互联网协议分组的报头中的请求提供不同的业务质量。
文档编号H04W92/02GK102685802SQ20121007857
公开日2012年9月19日 申请日期2006年3月22日 优先权日2005年3月24日
发明者陈晓保 申请人:法国电信公司