专利名称：移动通信网络及其通信方法
技术领域：
本发明涉及移动通信技术，特别涉及移动通信网络的构架。
背景技术：
通用移动通信系统(Universal Mobile Telecommunications System，简称“UMTS”)是欧洲电信标准学会(European Telecommunications StandardsInstitute，简称“ETSI”)提出的，旨在全球移动通信系统(Global System formobile Communication，简称“GSM”)网络基础上平滑过渡到第三代移动通信的解决方案。宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access，简称“WCDMA”)是国际电信联盟(International Telecommunications Union，简称“ITU”)接纳的全球第三代移动通信的国际标准之一。也可以说是世界上最早投入商用的第三代移动通信系统，同时是欧洲第三代移动通信系统频分双工(Frequency Division Duplex，简称“FDD”)频段的标准。由于UMTS采用宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access，简称“WCDMA”)空中接口技术，因此，通常也把UMTS系统称为WCDMA通信系统。
UMTS的一个优点在于，与现有传统的GSM系统能兼容。由此，GSM系统将分阶段向UMTS过渡。现在已经推出的通用分组无线业务(GeneralPacket Radio Service，简称“GPRS”)，向GSM网络提供了无连接业务，扩展了GSM系统的业务功能和灵活性，提高了分组数据的传输速率，被称为是“2.5代GSM”移动通信。并逐步向第三代移动通信系统(UMTS)过渡。
下面参照图1介绍一下UMTS系统的结构。
如图1所示，UMTS系统采用了与第二代移动通信系统类似的结构，由诸如移动手机、便携式电脑、车载式电话之类的用户设备(User Equipment，简称“UE”)、负责处理所有与无线有关的功能的通用移动通信系统地面无线接入网(UMTS Terrestrial Radio Access Network，简称“UTRAN”)，以及负责处理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的核心网(Core Net，简称“CN”)构成。
其中CN从逻辑上分为电路交换(Circuit Switching，简称“CS”)域和分组交换(Packet Switching，简称“PS”)。
而UTRAN包含一个或几个无线网络子系统(Radio Network Subsystem，简称“RNS”)。如图2所示，每一个RNS由一个无线网络控制器(Radio NetworkController，简称“RNC”)和一个或多个基站节点(Node Base Station，简称“NodeB”)组成。其中，RNC与CN之间通过Iu接口连接；NodeB和RNC通过Iub接口连接；RNC之间通过Iur接口连接，Iur接口可以通过RNC之间的直接物理连接或通过传输网连接实现。
在上述结构中，RNC负责分配和控制与之相连或相关的NodeB的无线资源，换句话说，即负责控制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。
NodeB则负责完成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。具体的说，它包括无线收发信机和基带处理部件，如上所述，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。
上面已参照图1和图2介绍了UMTS系统以及所包含的UTRAN网络的大致结构，下面大致介绍一下第三代合作伙伴项目(3rd Generation PartnershipProiect，简称“3GPP”)及其已经发布的几个版本。
3GPP是由欧洲、日本、韩国和美国等电信组织发起，于1998年底成立的组织。这个组织的宗旨是研究、制定和推广以GSM移动通信网络为基础向第三代移动通信网络发展的标准。如上述WCDMA等。到目前已经发布了以下版本的标准R99、R4、R5和R6。
图3示出3GPP·R99架构，其具体结构以及原理可参见3GPP的相关文献。总的来说，它有以下几个特点一、核心网络逻辑上划分为CS电路域和PS分组域。
二、核心网和接入网之间的Iu接口基于异步传输模式(AsynchronousTransfer Mode，简称“ATM”)，即，把巳经数字化的信息(包括语音、数字、图像等各种信息)在发送时分割成许多固定长度的分组，每个分组的固定长度是53个字节，分成信头(占5个字节)和信息域(48个字节)两部分。信头部分的内容是去向地址等控制信息，信息域部分的内容则是用户发送的信息。这种固定长度的分组叫做“信元”(cell)，是ATM传送的基本单元。这种传送方式既有分组交换的灵活性，适用于非实时性的各种数据传输业务，又有电路交换的简便性，适用于电话等实时性的传输业务。因此应用这种传输模式可以将话音、数字和图像等多种业务综合起来，实现宽带的综合业务数字网(B-ISDN)。其中，语音传输可以使用ATM适配层2(ATM Adaptation Layer，简称“AAL2”)；数据传输可以使用AAL5/通用无线分组服务隧道协议(GPRSTunneling Protocal，简称“GTP”)。
三、核心网络电路域基于时分多路复用(Time Division Multiplexing，简称“TDM”)承载技术四、核心网络分组域基于上述GPRS技术，由服务通用分组无线业务支持节点(Serving GPRS Support Node，简称“SGSN”)，网关通用分组无线业务支持节点(Gateway GPRS Support Node，简称“GGSN”)，计费网关(Charging Gateway，简称“CG”)等功能实体构成。
图4示出3GPP·R4架构，其中PS域与R99相同，图中未画出。3GPP·R4架构与3GPP·R99架构主要不同在于CS域，在3GPP·R4架构中，将控制与承载分离。移动交换中心(Mobile Switching Center，简称“MSC”)的功能分为MSC Server和媒体网关(Media Gateway，简称“MGW”)。其具体结构以及原理可参见相关文献。
与3GPP·R99架构相比，3GPP·R4有以下几个特点一、灵活的组网方式时分多路复用(Time Division Multiplexing，简称“TDM”)/ATM/网间互联协议(Internet Protocol，简称“IP”)组网；二、承载网络融合TDM/ATM/IP组网电路域与分组域采用相同的分组传输网络，可与城域网进行融合；三、可扩展性控制面MSC Server、承载面CS-MGW可分别扩展；四、可管理性控制面MSC Server集中设置在中心城市，承载面CS-MGW分散设置在边缘城市，更利于新业务迅速普及开展；五、向下一代网络(NextGeneration Network，简称“NGN”)的演进R4控制与承载相分分离，具备NGN网络的基本形态。
如上所述，3GPP·R4架构可以采用IP承载，由此获取了以下优势IP分组统计复用的优势；分组承载网络，减少语音编解码的次数，提高了语音服务质量，节省了建网成本；网络带宽的高效利用；网络配置、扩容和维护简单，可大幅降低运营成本；骨干网和数据网络可以共享，减少建设投入；实现多网融合，提供综合业务。
在3GPP·R99以及3GPP·R4架构之后，出现了图5所示的3GPP·R5/R6架构，关于该两种构架的详细说明，可参见3GPP相关标准。
通过图5可见，在网络后续演进中，开始向多接入系统发展，UTRAN作为其中的一种接入系统，与诸如GSM之类的其他3GPP系统、以及诸如无线局域网(Wireless Local Area Network，简称“WLAN”)之类的非3GPP系统作为并列的接入系统，能够并列的接入核心网。另一方面，由于IP传输的巨大优势，网络向全IP网(All IP Network，简称“AIPN”)发展。CS域将逐步由PS域的分组语音(Voice over IP，简称“VoIP”)取代。
另一方面，上述3GPP·R6架构还是有一定的局限性的，处于长远发展的考虑，必须考虑到以下几点首先，随着非3GPP系统的高速宽带无线通信系统的不断涌现，3GPP的网络结构在未来面临着巨大的竞争压力。为了能够为用户提供更好的服务，即，空口数据速率的大幅度提高，3GPP计划引入诸如正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，简称“OFDM”)之类新的物理层技术。
其次，由于包括3GPP·R6在内的已经发布的网络架构基本上沿袭了CS域电路交换的设计理念，导致网络设计复杂，节点较多，每个节点都要进行处理和转发，呼叫建立时延和用户数据传输时延都比较大，因此这些版本不能接入非3GPP的接入系统，这势必对未来网络的灵活扩展产生阻力，由此也需要考虑设计全新的接入网和核心网结构。
第三，未来网络运营策略存在多样化，传输、控制、接入、业务等都可能独立运营，而现在的网络无法满足独立运营的需求。
由此可见，随着电信需求的多样化，对通信系统的要求越来越复杂。为了解决这个问题，通信系统必须能够更好的降低用户/控制面时延、能够更加灵活地接入多种无线接入系统、不同接入网间的切换更为容易，并且希望多种接入系统既能够独立运营，又能够相互漫游。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种移动通信网络及其通信方法，使得使用不同接入技术的通信系统既可以独立运营又可以相互漫游；此外还可以降低用户业务的时延。
为实现上述目的，本发明提供了一种移动通信网络，包含至少两个有接入功能的通信系统，其中至少一个通信系统是移动通信系统，还包含一个接入系统间网，用于集中控制各所述通信系统间的切换；该接入系统间网进一步包含接入系统间控制平面功能，用于在所述通信系统间进行移动性管理、跨系统切换的用户信息鉴权和接纳控制；接入系统间用户平面功能，用于在所述接入系统间控制平面功能的控制下建立并管理与所述通信系统间的用户面隧道和承载。
其中，所述移动通信系统可包含演进的接入网和核心网，其中，所述接入网中包含至少一个基站，用于将用户接入所述核心网，实现层一功能即物理层功能、层二功能、小区负载控制、安全模式控制、系统信息广播和无线资源管理；所述核心网中包含至少一个增强的接入系统控制器，用于处理所述接入网内移动性管理、会话管理、加密鉴权、多小区无线资源管理和小区间切换管理；所述基站直接和所述接入系统间用户平面功能建立用户面隧道和承载，该基站通过该用户面隧道和承载与其它基站或其它通信系统交互用户面数据。
此外，所述增强的接入系统控制器和所述基站之间可以是一对多或多对多的关系。
此外，所述接入系统间网还用于将网络内的各所述通信系统接入到网际协议多媒体子系统和因特网；所述通信系统除通过所述接入系统间网的方式外，还可以独立接入网际协议多媒体子系统和因特网。
此外，所述接入系统间用户平面功能还用于对用户面隧道中传输的数据进行IP包头压缩和数据缓存。
此外，所述网络中还包含被所述接入系统间网和各所述通信系统公用的以下模块中的任一种或其任意组合策略计费原则功能模块，用于处理策略和计费；归属签约用户服务器，用于存储用户的签约信息和位置信息。
此外，所述网络还包含由所述接入系统间网使用的业务控制点，用于完成智能网业务。
此外，所述通信系统可以采用无线或有线的接入技术，包含第三代合作伙伴项目规定的各版本的通信系统、无线局域网、微波存取全球互通通信系统、采用各种数字用户线接入的通信系统、以及采用蓝牙接入的通信系统。
本发明还提供了一种移动通信网络中用户终端的通信方法，应用于上文所述的移动通信网络，所述方法包含以下步骤A用户终端接入基站后，基站向增强的接入系统控制器发起用户接入请求；B所述增强的接入系统控制器响应所述接入请求，进行用户鉴权，如用户合法则进行接纳控制，并请求接入系统间控制平面功能建立接入系统间用户平面功能到基站的用户面隧道和承载；
C所述接入系统间控制平面功能控制所述接入系统间用户平面功能建立所述用户面隧道和承载；D所述基站使用所述用户面隧道和承载传输用户的业务数据。
其中，所述网络中还包含用于处理策略和计费的策略计费原则功能模块；所述步骤D还包含以下子步骤在传输业务数据过程中，所述策略计费原则功能模块通过与所述接入系统间用户平面功能的接口统计流量，并按照流量对用户业务进行计费。
此外在所述方法中，所述网络中还包含用于存储用户签约信息和位置信息的归属签约用户服务器；所述步骤B中，所述增强的接入系统控制器根据从所述归属签约用户服务器获取的用户签约信息进行用户鉴权。
此外在所述方法中，所述步骤C包含以下子步骤所述接入系统间控制平面功能将用户业务的服务质量要求发送给所述接入系统间用户平面功能；所述接入系统间用户平面功能根据收到的服务质量要求建立所述用户面隧道和承载。
本发明还提供了一种移动通信网络中用户终端的通信方法，应用于上文所述的移动通信网络，其中所述通信系统通过通用移动通信系统地面无线接入网接入所述用户终端，所述方法包含以下步骤G所述用户终端接入NodeB和无线网络控制器后，该无线网络控制器向服务通用分组无线业务支持节点发起用户接入请求；H所述服务通用分组无线业务支持节点，响应所述接入请求，进行用户鉴权，如用户合法则进行接纳控制，并请求接入系统间控制平面功能建立接入系统间用户平面功能到所述无线网络控制器的用户面隧道和承载；I所述接入系统间控制平面功能控制所述接入系统间用户平面功能建立所述用户面隧道和承载；J所述无线网络控制器通过所述用户面隧道和承载接入到网际协议多媒体子系统和因特网。
其中，所述步骤H还进一步包含以下子步骤如果所述服务通用分组无线业务支持节点在进行用户鉴权时判定所述用户被禁止接入所述接入系统间网，则请求网关通用分组无线业务支持节点为该用户建立用户面隧道和承载，并通过该网关通用分组无线业务支持节点接入到网际协议多媒体子系统和因特网。
本发明还提供了一种移动通信网络中用户终端在不同系统间切换的方法，应用于上文所述的网络，所述方法包含以下步骤用户终端所在的当前通信系统中用于切换管理的第一设备向接入系统间控制平面功能发送异系统切换请求；所述接入系统间控制平面功能根据所述切换请求，向目标通信系统中用于切换管理的第二设备发送接入请求；所述第二设备判断用户终端是否有权限接入目标通信系统，如果是则为该用户终端分配接入资源，并经所述接入系统间控制平面功能通知所述第一设备进行切换。
其中，所述第一设备发起异系统切换请求的条件可以是根据所述用户终端上报的测量结果，发现所述目标通信系统的服务能力比当前通信系统更强。
此外在所述方法中，所述用于切换管理的设备可以是
服务通用分组无线业务支持节点、增强的接入系统控制器或无线局域网接入网关。
通过比较可以发现，本发明的技术方案与现有技术的主要区别在于，本发明提出了用于集中控制多个通信系统间切换的IAN，IAN由用户面的IAU和控制面的IAC组成，IAU用于建立与各通信系统间的用户面隧道和承载，IAC用于通信系统间的移动性管理、用户信息鉴权和接纳控制；各通信系统中用于切换管理的设备通过与IAC交互实现系统间切换，并可通过IAU接入IMS和Internet。
本发明还提出了一种演进系统，包含E-AN、E-CN，与IAN协同为用户提供无线服务。E-AN中包含至少一个BS，用于实现物理层功能、小区负载控制、安全模式控制、系统信息广播和无线资源管理等功能，E-CN中包含至少一个EAC，用于实现E-AN内移动性管理、会话管理、加密鉴权、多小区无线资源管理和小区间切换管理等功能。BS与IAU间直接建立用户面隧道传输数据。
这种技术方案上的区别，带来了较为明显的有益效果，即因为本发明保持了各通信系统原有的结构，所以各通信系统可以独立运营、独立接入IMS和Internet。
因为引入了IAN，实现了系统间的移动性管理和统一的数据路由转发等功能，所以可以使得IMS不区分各接入网、接口统一，并可以在保持各通信系统独立性的同时，实现用户终端在各个通信系统间可自由漫游。
因为在演进系统中，相对于目前的3GPP系统，用户面和控制面的数据传输所需经过的节点数大大减少，所以可以降低用户业务的时延。
因为本发明没有对通信系统的接入技术作限制，所以可以使用各种无线或固定宽带接入技术，既包括3GPP标准的UTRAN，又包括各种非3GPP的接入技术和未来出现的接入技术。
图1是现有技术中UMTS系统的结构示意图；图2是现有技术中图UTRAN网络结构示意图；图3是3GPP·R99架构示意图；图4是3GPP·R4架构组网示意图；图5是3GPP·R6架构示意图；图6是根据本发明的第一实施例的移动通信网络示意图；图7是根据本发明的第二实施例的移动通信网络中用户终端的通信方法一一演进系统中用户终端的通信流程示意图；图8是根据本发明的第三实施例的移动通信网络中用户终端的通信方法--现有UTRAN中用户终端通信流程示意图；图9是根据本发明的第四实施例的移动通信网络中用户终端的通信方法--用户终端在不同接入系统之间的切换流程示意图。
具体实施例方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
根据本发明的原理，移动通信网络中应当至少包含两个具有接入功能的通信系统。在本实施例中，移动通信网络包含(E-AN)+(E-CN)系统、UTRAN+PS系统，以及WLAN系统。此外，本发明提出的移动通信网络中还包含接入系统间网(Inter Access-system Network，简称“IAN”)、归属签约用户服务器(Home Subscriber Server，简称“HSS”)，业务控制点(ServiceControl Point，简称“SCP”)、PCRF(策略计费原则功能)以及网际协议多媒体子系统(IP Multimedia Subsystem，简称“IMS”)等。图6示出根据本实施例的移动通信网络的架构，其中，为了使附图尽量简洁，图中和现有技术实现一致的接口省略未示出。
下面就参照附图，对本实施例的移动通信网络中的主要构成一一进行解释说明。需要指出，由于属于3GPP系统的UTRAN+PS系统以及WLAN系统都是现有技术中熟知的技术，因此在下文中不做详细展开。
下面首先说明IAN。
IAN用于对各接入网集中控制，使得各接入网对IMS来说透明。部分相关功能的实现可以参考《电子和电气工程师协会(Institute of Electrical andElectronics Engineers，简称“IEEE”)802.21》。换句话说，IAN用于集中控制各通信系统间的切换。在本发明中，IAN还可以进一步用于将网络内的各所述通信系统接入到IMS和Internet。
如图6所示，IAN包含IAU(接入系统间用户平面功能)(InterAccess-system User plane，简称“IAU”)和IAC(接入系统间控制平面功能)(Inter Access-system Control plane，简称“IAC”)。
IAU相当于GGSN用户面功能的增强，用以在IAC的控制下，建立并管理用户面隧道和承载。此外，在本发明中，该模块还可以具有用于提高带宽使用效率的IP包头压缩功能，以及用于简化切换时数据迁移的数据缓存功能。
IAC具有GGSN控制面功能，并处理接入系统间的移动性管理，跨系统切换的用户信息鉴权，接纳控制等功能。
需要指出的是，IAU和IAC既可以在一个功能实体中实现，也可以由多个功能实体实现。
本领域的一般技术人员能够理解，由于IAN包含了代表用户面的IAU以及代表控制面的IAC，因此，有助于实现灵活的接入多种无线接入系统，并使得不同接入网间的切换更为容易，并且，多种接入系统可以独立运营，又可相互漫游。
如图6所示，对于WLAN以及UTRAN+PS的现有网络架构可以不做任何改动独立运营。也就是说，它们不经过IAN即可直接接入IMS或Internet，如UTRAN+PS系统中，UE到Internet的通信中，可以类似现有网络，由GGSN直接接入Internet，此时PCRF(将在下文描述)与GGSN接口，完成计费等功能。同理WLAN可以通过分组数据网关(Packet Data Gateway，简称“PDG”)接入Internet。
另一方面，UTRAN+PS系统的用户面数据也可以直接接入IAN，以减少用户面时延。具体的说，用户业务请求在经过服务通用分组无线业务支持节点(Serving GPRS Support Node，简称“SGSN”)鉴权，接纳控制后，IAU和UTRAN之间直接建立用户面承载，UTRAN数据直接从无线网络控制器(Radio Network Controller，简称“RNC”)接入IAU，并接入Internet或IMS。本领域的一般技术人员能够理解，现有UTRAN+PS系统只需要将Iu接口用户面控制面分别对应到两个接口上，就可以实现UTRAN直接接入到IAN。
此外，当SGSN和EAC之间的有信令交互时，如图6所示，可以支持3GPP内的直接迁移，不用经过IAN。
如上所述，本实施例的移动通信网络还进一步包含一个在3GPP的系统上演进的移动通信系统，该通信系统包含演进的接入网(E-AN)和核心网(E-CN)。
下面进一步详细描述这个演进的通信系统。
E-AN用于将用户接入E-CN，如图所示，E-AN包含至少1个基站(BaseStation 简称“BS”)。BS除具有原有系统的NodeB功能外，还具有控制无线网络控制器(Controlling Radio Network Controller，简称“CRNC”)的功能和部分服务无线网络控制器(Serving Radio Network Controller，简称“SRNC”)功能。具体地说，BS实现了物理层功能、小区负载控制、安全模式控制、系统信息广播和无线资源管理等功能。
E-CN中包含至少一个增强的接入系统控制器(Enhanced Access-systemController，简称“EAC”)，用于实现E-AN内移动性管理、会话管理、加密鉴权、多小区无线资源管理和小区间切换管理等功能。在本实施例中，EAC和BS之间可以是一对多或多对多的关系，它们之间通常距离较为接近。在本实施例中，BS直接和IAU建立用户面隧道和承载，该BS通过该用户面隧道和承载与其它BS或其它通信系统交互用户面数据，因为用户面数据经过的中间节点少了，所以时延时减少。通过BS与IAU间的用户面隧道，BS既可以接入IMS和Internet，也可从与其它BS交互。
在本发明中，现有RNC的控制面可以接入EAC，由EAC进行移动性管理、会话管理和鉴权等。
通过上述描述可理解，在本发明中，用户面直接接入IAU，同时，BS控制面信息接入EAC，因为中间节点较少，所以能够降低控制面数据的传输时延。
此外，如图6所示，本实施例的移动通信网络还包含HSS和PCRF，它们由IAN和各所述通信系统所公用。
首先说明HSS，它用于存储用户的签约信息，位置信息等，本实施例中，各个接入系统和IAN均公用HSS模块。而PCRF则用于处理策略和计费等功能，本实施例中，各个接入系统和IAN均公用PCRF模块。当IAU和IAC由多个功能实体实现，则PCRF分别与各IAU和IAC有接口，分别完成流量计费和控制交互。在本实施例中，UTRAN系统通过GGSN和PCRF接口，WLAN系统通过分组数据网关(Packet Data Gateway，简称“PDG”)和PCFE接口。
此外，如图6所示，根据本实施例的移动通信网络中，还包含由IAN使用的SCP，它用于完成智能网业务。
还需要指出的是，本发明中的各个新的功能模块都是逻辑功能实体，在设备生产时，不同的逻辑实体可以放到一个物理实体中实现，也可将一个逻辑实体分在多个物理实体中实现(例如分布式系统)，也就是说，它们在物理实现时可以随意组合。
此外，本发明中的通信系统既可以采用无线接入技术，也可以采用有线接入技术，包含但是不限于3GPP的各版本的通信系统、WLAN、微波存取全球互通(Worldwide Interoperability for Microwave Access，简称“WiMAX”)通信系统、采用各种数字用户线(Digital Subscriber Line，简称“DSL”)接入的通信系统、以及采用蓝牙(bluetooth)接入的通信系统等等。
通过上述说明和分析可以理解，使用本发明的网络架构，既能使网络类似现有网络能够分别接入IMS或Internet，也可以通过接入网间网络进行接入网间的移动性管理和统一的数据路由转发等功能，使得IMS不区分各接入网，接口统一。同时使得不同接入网间的切换更为容易，另外这也为现有UTRAN网络接入IAN提供了很大的便利。
下面参照图7，描述根据本发明的第二实施例的移动通信网络中用户终端的通信方法——演进系统中用户终端的通信流程。
首先在步骤710，用户终端接入基站后，基站向EAC发起用户接入请求，EAC响应接入请求，进行用户鉴权。也就是说，在本步骤中，用户终端通过BS接入网络，BS请求EAC对用户鉴权，做接纳控制，并为用户建立用户面承载；步骤720，EAC与HSS通信，从HSS获取用户签约信息，并据此判断该用户请求的业务是否合法，是否允许该用户接入，如果是，则进入步骤730，否则，进入步骤770。
步骤730，进行接纳控制，并请求IAC建立接入系统间用户平面功能到基站的用户面隧道和承载，即，与IAC通信准备为用户业务建立用户面承载；步骤740，IAC将用户业务服务质量(Quality of Service，简称“QoS”)请求发给IAU，IAU根据用户业务QoS要求建立到BS的用户面隧道；步骤750，用户业务数据直接经过BS到达IAU，并经过IAU接入Internet或者IMS；通信过程中，PCRF与IAU有接口，负责统计流量，并按照流量对用户业务进行计费，结束本流程。
步骤770，拒绝用户接入，结束本流程。
下面参照图8，描述根据本发明的第三实施例的移动通信网络中用户终端的通信方法——现有UTRAN中用户终端通信流程。
首先，在步骤810用户终端接入NodeB和RNC后，该无线网络控制器向SGSN发起用户接入请求；也就是说，如图所示，用户终端通过NodeB/RNC接入网络，RNC请求SGSN对用户鉴权，做接纳控制，并为用户建立用户面承载。
此后，SGSN响应所述接入请求，进行用户鉴权，如用户合法，则进行接纳控制，并请求IAC建立IAU到RNC的用户面隧道和承载；此后，IAC控制IAU建立用户面隧道和承载；接着，RNC通过用户面隧道和承载接入到IMS和Internet。
具体的说，如图所示步骤820SGSN与HSS通信，判断该用户请求的业务是否合法，是否允许该用户接入IAN，如果允许，则进入步骤830，否则，进入步骤870；步骤830由于在步骤820中判定SGSN允许用户接入，在本步骤中，与IAC通信准备为用户业务建立用户面承载；
步骤840IAC将用户业务QoS请求发给IAU，IAU根据用户业务QoS要求建立到RNC的用户面隧道；步骤850用户业务数据直接经过NodeB/RNC到达IAU，并经过IAU接入Internet或者IMS。
步骤860通信过程中，PCRF与IAU有接口，负责统计流量，并按照流量对用户业务进行计费；步骤870由于在步骤820判定SGSN不允许用户接入IAN，在本步骤中，与GGSN通信准备为用户业务建立用户面承载。也就是说，如果SGSN在进行用户鉴权时判定用户被禁止接入IAN，则请求GGSN为该用户建立用户面隧道和承载，并通过该GGSN接入到IMS和Internet。
步骤880GGSN根据用户业务QoS要求建立到SGSN/RNC的用户面隧道；步骤890用户业务数据经过NodeB/RNC/SGSN到达GGSN，最终接入Internet或者IMS；步骤900通信过程中，PCRF与GGSN有接口，负责统计流量，并按照流量对用户业务进行计费；下面参照图9，描述根据本发明的第四实施例的移动通信网络中用户终端的通信方法——用户终端在不同接入系统之间的切换流程。本实施例中以演进系统向3GPP系统切换进行说明。
总的来说，用户终端所在的当前通信系统(演进系统)中用于切换管理的第一设备，例如EAC，向IAC发送异系统切换请求后，IAC根据切换请求，向目标通信系统(3GPP系统)中用于切换管理的第二设备，例如SGSN，发送接入请求；此后，第二设备判断用户终端是否有权限接入目标通信系统，如果是，则为该用户终端分配接入资源，并经IAC通知第一设备进行切换。
该流程通过图9更加清楚的显示。
首先，在步骤910用户终端首先通过演进接入系统架构接入IMS；步骤920当用户处于两个接入系统都有覆盖的区域时，用户终端上报的测量结果表明新的接入系统服务能力要比正在提供服务的接入系统能力强，则网络侧EAC，也就是上述第一设备，会决定发且切换，它发送请求给IAC，并告知目标接入系统的相关接入参数。由此可见，在本实施例中，第一设备EAC发起异系统切换请求的条件是，根据用户终端上报的测量结果，发现目标通信系统的服务能力比当前通信系统更强。
步骤930IAC根据收到的信息联络目标接入系统中的SGSN/RNC，请求该用户接入该接入系统；步骤940新的接入系统SGSN，也就是上述第二设备，联系HSS判断该用户是否有接入此接入系统的权利，如果有，则进入步骤950，否则，进入步骤980；步骤950由于在步骤940中判定用户有接入此接入系统的权利，在本步骤中，为该用户分配相应的接入资源，并通知IAC允许接入，并反馈相应的接入使用信息；步骤960IAC将此信息反馈给EAC，并由EAC反馈给BS，BS将此接入信息反馈给用户终端，通知用户终端切换；步骤970用户根据收到的新的接入系统的信息，接入新的接入系统，继续使用业务；步骤980由于在步骤940中判定用户不具有接入此接入系统的权利，在本步骤中，SGSN拒绝IAC；步骤990IAC向EAC反馈拒绝消息。
熟悉本领域的一般技术人员能够理解，如果涉及WLAN系统，用于切换管理的设备可以是无线局域网接入网关(WLAN Access Gateway，简称“WAG”)。
除了无线系统间可以相互切换，无线和宽带有线系统间也可以切换，例如，当用户使用的笔记本电用脑原本通过WCDMA接入IMS，当笔记本插上网线，可以有100M的宽带接入能力时，使用类似于第四实施例的方式也可以无缝地切换到通过有线宽带接入IMS。
需要说明的是上述实施例中EAC是放在核心网(核心网可以包括E-CN、IAN、IMS等)侧的，但也可以放在接入网侧。EAC可以是独立的，也可以与IAC合并，这样E-CN与IAN也相应合并。
虽然通过参照本发明的某些优选实施例，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种移动通信网络，包含至少两个有接入功能的通信系统，其中至少一个通信系统是移动通信系统，其特征在于，还包含一个接入系统间网，用于集中控制各所述通信系统间的切换；该接入系统间网进一步包含接入系统间控制平面功能，用于在所述通信系统间进行移动性管理、跨系统切换的用户信息鉴权和接纳控制；接入系统间用户平面功能，用于在所述接入系统间控制平面功能的控制下建立并管理与所述通信系统间的用户面隧道和承载。
2.根据权利要求1所述的移动通信网络，其特征在于，所述移动通信系统可包含演进的接入网和核心网，其中，所述接入网中包含至少一个基站，用于将用户接入所述核心网，实现物理层功能、层二功能、小区负载控制、安全模式控制、系统信息广播和无线资源管理；所述核心网中包含至少一个增强的接入系统控制器，用于处理所述接入网内移动性管理、会话管理、加密鉴权、多小区无线资源管理和小区间切换管理；所述基站直接和所述接入系统间用户平面功能建立用户面隧道和承载，该基站通过该用户面隧道和承载与其它基站或其它通信系统交互用户面数据。
3.根据权利要求2所述的移动通信网络，其特征在于，所述增强的接入系统控制器和所述基站之间可以是一对多或多对多的关系。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的移动通信网络，其特征在于，所述接入系统间网还用于将网络内的各所述通信系统接入到网际协议多媒体子系统和因特网；所述通信系统除通过所述接入系统间网的方式外，还可以独立接入网际协议多媒体子系统和因特网。
5.根据权利要求4所述的移动通信网络，其特征在于，所述接入系统间用户平面功能还用于对用户面隧道中传输的数据进行IP包头压缩和数据缓存。
6.根据权利要求4所述的移动通信网络，其特征在于，所述网络中还包含被所述接入系统间网和各所述通信系统公用的以下模块中的任一种或其任意组合策略计费原则功能模块，用于处理策略和计费；归属签约用户服务器，用于存储用户的签约信息和位置信息。
7.根据权利要求4所述的移动通信网络，其特征在于，所述网络还包含由所述接入系统间网使用的业务控制点，用于完成智能网业务。
8.根据权利要求4所述的移动通信网络，其特征在于，所述通信系统可以采用无线或有线的接入技术，包含第三代合作伙伴项目规定的各版本的通信系统、无线局域网、微波存取全球互通通信系统、采用各种数字用户线接入的通信系统、以及采用蓝牙接入的通信系统。
9.一种移动通信网络中用户终端的通信方法，应用于权利要求2所述的移动通信网络，其特征在于，所述方法包含以下步骤A用户终端接入基站后，基站向增强的接入系统控制器发起用户接入请求；B所述增强的接入系统控制器响应所述接入请求，进行用户鉴权，如用户合法则进行接纳控制，并请求接入系统间控制平面功能建立接入系统间用户平面功能到基站的用户面隧道和承载；C所述接入系统间控制平面功能控制所述接入系统间用户平面功能建立所述用户面隧道和承载；D所述基站使用所述用户面隧道和承载传输用户的业务数据。
10.根据权利要求9所述的移动通信网络中用户终端的通信方法，其特征在于，所述网络中还包含用于处理策略和计费的策略计费原则功能模块；所述步骤D还包含以下子步骤在传输业务数据过程中，所述策略计费原则功能模块通过与所述接入系统间用户平面功能的接口统计流量，并按照流量对用户业务进行计费。
11.根据权利要求9所述的移动通信网络中用户终端的通信方法，其特征在于，所述网络中还包含用于存储用户签约信息和位置信息的归属签约用户服务器；所述步骤B中，所述增强的接入系统控制器根据从所述归属签约用户服务器获取的用户签约信息进行用户鉴权。
12.根据权利要求9所述的移动通信网络中用户终端的通信方法，其特征在于，所述步骤C包含以下子步骤所述接入系统间控制平面功能将用户业务的服务质量要求发送给所述接入系统间用户平面功能；所述接入系统间用户平面功能根据收到的服务质量要求建立所述用户面隧道和承载。
13.一种移动通信网络中用户终端的通信方法，应用于权利要求2所述的移动通信网络，其中所述通信系统通过通用移动通信系统地面无线接入网接入所述用户终端，其特征在于，所述方法包含以下步骤G所述用户终端接入NodeB和无线网络控制器后，该无线网络控制器向服务通用分组无线业务支持节点发起用户接入请求；H所述服务通用分组无线业务支持节点，响应所述接入请求，进行用户鉴权，如用户合法则进行接纳控制，并请求接入系统间控制平面功能建立接入系统间用户平面功能到所述无线网络控制器的用户面隧道和承载；I所述接入系统间控制平面功能控制所述接入系统间用户平面功能建立所述用户面隧道和承载；J所述无线网络控制器通过所述用户面隧道和承载接入到网际协议多媒体子系统和因特网。
14.根据权利要求13所述的移动通信网络中用户终端的通信方法，其特征在于，所述步骤H还进一步包含以下子步骤如果所述服务通用分组无线业务支持节点在进行用户鉴权时判定所述用户被禁止接入所述接入系统间网，则请求网关通用分组无线业务支持节点为该用户建立用户面隧道和承载，并通过该网关通用分组无线业务支持节点接入到网际协议多媒体子系统和因特网。
15.一种移动通信网络中用户终端在不同系统间切换的方法，应用于权利要求1所述的网络，其特征在于，所述方法包含以下步骤用户终端所在的当前通信系统中用于切换管理的第一设备向接入系统间控制平面功能发送异系统切换请求；所述接入系统间控制平面功能根据所述切换请求，向目标通信系统中用于切换管理的第二设备发送接入请求；所述第二设备判断用户终端是否有权限接入目标通信系统，如果是则为该用户终端分配接入资源，并经所述接入系统间控制平面功能通知所述第一设备进行切换。
16.根据权利要求15所述的移动通信网络中用户终端在不同系统间切换的方法，其特征在于，所述第一设备发起异系统切换请求的条件可以是根据所述用户终端上报的测量结果，发现所述目标通信系统的服务能力比当前通信系统更强。
17.根据权利要求15所述的移动通信网络中用户终端在不同系统间切换的方法，其特征在于，所述用于切换管理的设备可以是服务通用分组无线业务支持节点、增强的接入系统控制器或无线局域网接入网关。
全文摘要
本发明涉及移动通信技术，公开了一种移动通信网络及其通信方法，使得使用不同接入技术的通信系统既可以独立运营又可以相互漫游；此外还可以降低用户业务的时延。本发明中，提出了用于集中控制多个通信系统间切换的IAN，IAN由用户面的IAU和控制面的IAC组成；各通信系统中用于切换管理的设备通过与IAC交互实现系统间切换，并可通过IAU接入IMS和Internet。此外还提出了一种演进系统，包含E－AN、E－CN，与IAN协同为用户提供无线服务。E－AN中包含至少一个BS，用于实现物理层功能、小区负载控制和无线资源管理等功能，E－CN中包含至少一个EAC，用于实现E－AN内移动性管理和小区间切换管理等功能。BS与IAU间直接建立用户面隧道传输数据。
文档编号H04W36/14GK1885990SQ200510026979
公开日2006年12月27日 申请日期2005年6月21日 优先权日2005年6月21日
发明者梁欣刚, 王洁 申请人:华为技术有限公司