专利名称：实现分组控制节点池的数据业务通信系统、装置及方法
技术领域：
本发明涉及无线网络技术领域，尤其指一种在无线网络中实现分组控制节点池的数据业务通信系统、装置及方法。
背景技术：
作为无线网络中的一个重要网元，分组控制节点(PCF，Packet ControlFunction)的功能主要是完成无线-分组(R-P)连接的建立、管理和维护。其一般与接入网(AN，Access Network)在一起，为AN和分组数据服务节点(PDSN，Packet Data Serving Node)提供点对点通信协议(PPP，Point to PointProtocol)帧的传输。
以宽带码分多址(CDMA，Code Division Multiple Access)网络为例，其分组业务实现系统由基站(BTS，Base Transceiver Station)、基站控制器(BSC，Base Station Control)、PCF及PDSN等部分组成。PCF的作用为建立与维护BSC/AN到PDSN之间的层二(L2)连接，维护无线资源状态，计费信息收集，分组包的转发等。其中，BSC/AN与PCF之间的接口称为A8/A9接口，PCF到PDSN之间的接口称为A10/A11接口。
目前，由于现有技术中的第三代合作伙伴计划第二组(3GPP2，3rdGeneration partnership project 2)协议只能支持BSC与一个PCF连接，而不能与多个PCF相连，从而使BSC到PCF之间的数据业务处理流量受到限制，而A8/A9接口的容量也十分有限；同时，由于只能与一个PCF连接，因此当与BSC连接的PCF负载达到上限、出现故障或其它问题时，BSC需要进行跨PCF的切换，容易造成网络的不稳定。
发明内容
本发明的目的是提供一种实现分组控制节点池的数据业务通信系统、装置及方法，以解决现有技术中分组控制节点的数据业务处理流量较小的缺陷。
为达到上述目的，本发明提出一种实现分组控制节点池的数据业务通信系统，包括接入终端、接入网和分组数据服务节点，还包括分组控制节点管理装置和分组控制节点集，所述接入终端，通过所述接入网发送数据业务建立请求消息至所述分组控制节点管理装置；所述分组控制节点管理装置，从所述分组控制节点集中选择分组控制节点，并将所述数据业务建立请求消息转发至被选分组控制节点；所述分组控制节点集，包括至少一个分组控制节点，根据所述分组控制节点管理装置的选择与所述分组数据服务节点进行交互，并由所述被选分组控制节点返回数据业务建立响应消息至所述接入网；所述接入网，根据所述数据业务建立响应消息在所述接入终端和所述分组数据服务节点间建立数据业务连接。
本发明还提出一种分组控制节点管理装置，包括节点选择单元及消息处理单元，所述节点选择单元，用于从至少一个分组控制节点中选择一个分组控制节点；所述消息处理单元与所述节点选择单元连接，用于接收接入终端通过接入网发送的数据业务建立请求消息，并将所述数据业务建立请求消息转发至被选分组控制节点。
本发明还提出一种实现分组控制节点池的数据业务通信处理方法，包括设置分组控制节点集，所述分组控制节点集包括至少一个分组控制节点；从所述分组控制节点集中选择一个分组控制节点，并将接入终端通过接入网发送的数据业务建立请求消息转发至被选分组控制节点；通过所述被选分组控制节点在接入终端和分组数据服务节点之间建立数据业务连接。
与现有技术相比，本发明具有以下优点本发明提供的实现分组控制节点池的数据业务通信系统、装置及方法，通过分组控制节点管理装置对由多个分组控制节点组成的分组控制节点集进行选择管理，无需从接入网侧改变现有分组网的组网结构，而实现接入网与多个分组控制节点的连接，使分组控制节点与接入网之间的数据业务处理流量得到有效提升。
图1是本发明实现分组控制节点池的数据业务通信系统实施例图；图2是本发明的分组控制节点管理装置实施例图；图3是本发明实现分组控制节点池的数据业务通信处理方法实施例流程图；图4是实施本发明实现分组控制节点池的数据业务通信处理方法实施例的数据业务建立流程图；图5是实施本发明实现分组控制节点池的数据业务通信处理方法实施例的数据业务释放流程图；图6是本发明实现分组控制节点池的数据业务通信处理方法实施例中数据业务的状态示意图。
具体实施例方式
下面以具体实施例结合附图对本发明进一步加以阐述。
如图1所示，其为实现分组控制节点池的数据业务通信系统实施例图，该系统包括接入终端110、接入网120和分组数据服务节点150，还包括分组控制节点管理装置130和分组控制节点集140。
其中，接入终端110通过接入网120发送数据业务建立请求消息至分组控制节点管理装置130；分组控制节点管理装置130与接入网120连接，并对接入网120表现为一个逻辑分组控制节点，用于从分组控制节点集140中选择分组控制节点，并将接入网120发送的数据业务建立请求消息转发至被选分组控制节点；分组控制节点集140与分组数据服务节点150连接，包括至少一个分组控制节点141，用于根据分组控制节点管理装置130的选择与分组数据服务节点150进行交互，并由被选分组控制节点返回数据业务建立响应消息至接入网120；接入网120则根据该数据业务建立响应消息在接入终端110和分组数据服务节点150之间建立数据业务连接，进行数据传送。
本实施例中分组控制节点管理装置130进一步包括映射关系存储单元131，用于存储接入终端110与被选分组控制节点的对应关系，分组控制节点管理装置130在接入终端110对休眠的数据业务连接重新激活时，根据该对应关系重新选定被选分组控制节点建立数据业务连接；以及负载检测单元132，用于检测分组控制节点集140中各分组控制节点的负载，分组控制节点管理装置130根据检测结果在分组控制节点集140中选择分组控制节点。另外，分组控制节点管理装置130中也可以不包括负载检测单元132，而采用轮选机制对分组控制节点集140中的分组控制节点进行选择。
同时，当与接入网120连接的分组控制节点负载达到上限、出现故障或其它问题时，可通过分组控制节点管理装置130重新选择分组控制节点建立数据业务连接，而在接入网120中仍然表现为同一个逻辑分组控制节点，无需跨分组控制节点的切换，从而提高了网络的稳定性和可靠性。
另外，接入网120中还包括节点信息存储单元121，用于存储被选分组控制节点的国际互联网协议(IP，Internet Protocol)地址，接入网120在数据业务连接建立后，根据存储的IP地址直接向被选分组控制节点发送该数据业务连接的后续消息。
本发明还公开一种分组控制节点管理装置，其一实施例如图2所示。该装置包括节点选择单元210及消息处理单元220。其中，节点选择单元210用于从至少一个分组控制节点中选择一个分组控制节点；消息处理单元220与节点选择单元210连接，用于接收接入终端通过接入网发送的数据业务建立请求消息，并将该数据业务建立请求消息转发至被选分组控制节点。
继续如图2所示，该分组控制节点管理装置还包括映射关系存储单元131和负载检测单元132。其中，映射关系存储单元131与节点选择单元210连接，用于存储接入终端与被选分组控制节点的对应关系，以使消息处理单元220在接入终端对休眠的数据业务连接重新激活时根据该对应关系重新选定被选分组控制节点建立数据业务连接；负载检测单元132与节点选择单元210连接，用于检测各分组控制节点的负载，以使节点选择单元210进一步根据检测结果对至少一个分组控制节点进行选择。另外，分组控制节点管理装置中也可以不包括负载检测单元132，而采用轮选机制对至少一个分组控制节点进行选择。
如图3所示，其为本发明实现分组控制节点池的数据业务通信处理方法实施例流程图，包括以下步骤S301、设置分组控制节点集，该分组控制节点集包括至少一个分组控制节点；S302、从分组控制节点集中选择一个分组控制节点，并将接入终端通过接入网发送的数据业务建立请求消息转发至被选分组控制节点；S303、被选分组控制节点根据数据业务建立请求消息，向分组数据服务节点进行业务建立注册操作，并回复数据业务建立响应消息至接入网；S304、接入网收到回复后，在接入终端和分组数据服务节点之间建立数据业务连接，进行数据传送。
如图4所示，其为实施本发明实现分组控制节点池的数据业务通信处理方法实施例的数据业务建立流程图，包括以下步骤S401、接入终端与接入网进行数据业务建立会话；S402、接入终端准备在接入数据流上进行数据交互；S403、接入网与接入终端进行点对点通信协议协商及链路控制协议协商；S404、接入网与接入终端间进行握手协商协议的挑战/响应；S405、接入网与鉴权服务器进行鉴权接入请求及响应；其中，接入网与鉴权服务器之间的接口称为A12接口，该鉴权操作即通过A12接口进行通信；S406、向接入终端发送握手协商协议鉴权成功消息；S407、接入网与接入终端进行位置更新流程；S408、接入终端准备在服务数据流上进行数据交互；S409、接入网向分组控制节点管理装置发送A9-建立-A8消息；S410、分组控制节点管理装置从分组控制节点集中选择一个分组控制节点，并将A9-建立-A8消息转发至被选分组控制节点；S411、被选分组控制节点收到A9-建立-A8消息后，向分组数据服务节点发送A11注册请求消息；其中携带数据业务连接的生存周期(Lifetime)参数请求消息；S412、接受Lifetime参数请求后，分组数据服务节点向被选分组控制节点回复A11注册响应消息；S413、被选分组控制节点直接向接入网发送A9-连接-A8消息；S414、接入网记录分组控制节点的IP地址信息，并在接入终端和分组数据服务节点之间建立PPP连接，开始数据传送。
如图5所示，其为实施本发明实现分组控制节点池的数据业务通信处理方法实施例的数据业务释放流程图，包括以下步骤S501、接入终端向接入网发起数据业务释放会话；S502、接入网根据保存的IP地址向分组控制节点发送A9-释放-A8消息；S503、分组控制节点收到A9-释放-A8消息后，向分组数据服务节点发送A11注册请求消息，其中携带数据业务连接的Lifetime参数为0，表示释放该数据业务连接；S504、分组数据服务节点向分组控制节点回复A11注册响应消息；S505、分组控制节点向接入网回复A9-释放-A8完成消息；S506、分组控制节点向分组控制节点管理装置发送连接释放通知；S507、分组控制节点管理装置返回连接释放确认后，删除其存储的终端节点对应关系，完成数据业务释放流程。
图6是本发明实现分组控制节点池的数据业务通信处理方法实施例中数据业务的状态示意图，如图所示，实施本发明的数据业务状态包括空态601、激活态602和休眠态603。数据业务连接建立前，处于空态601；当建立数据业务连接后，传送数据时变为激活态602；当数据传送完成后，如果移动终端选择不关闭数据业务会话，数据业务则进入休眠态603。处于休眠态603的空口资源是释放的，但分组控制节点中的终端数据并未释放，为了保证移动终端在重新激活数据业务时仍使用原来分配的分组控制节点，则需要在分组控制节点管理装置中保存终端与分组控制节点的对应关系。当移动终端关闭数据业务会话时，数据业务连接则释放到空态601，分组控制节点管理装置中的终端与分组控制节点的对应关系也同时清除。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
权利要求
1.一种实现分组控制节点池的数据业务通信系统，包括接入终端、接入网和分组数据服务节点，其特征在于，还包括分组控制节点管理装置和分组控制节点集，所述接入终端，通过所述接入网发送数据业务建立请求消息至所述分组控制节点管理装置；所述分组控制节点管理装置，从所述分组控制节点集中选择分组控制节点，并将所述数据业务建立请求消息转发至被选分组控制节点；所述分组控制节点集，包括至少一个分组控制节点，根据所述分组控制节点管理装置的选择与所述分组数据服务节点进行交互，并由所述被选分组控制节点返回数据业务建立响应消息至所述接入网；所述接入网，根据所述数据业务建立响应消息在所述接入终端和所述分组数据服务节点间建立数据业务连接。
2.如权利要求1所述实现分组控制节点池的数据业务通信系统，其特征在于，所述分组控制节点管理装置进一步包括映射关系存储单元，用于存储所述接入终端与所述被选分组控制节点的对应关系；所述分组控制节点管理装置在所述接入终端对休眠的数据业务连接重新激活时，根据所述对应关系选择所述被选分组控制节点建立数据业务连接。
3.如权利要求1所述实现分组控制节点池的数据业务通信系统，其特征在于，所述分组控制节点管理装置还包括负载检测单元，用于检测所述分组控制节点集中各分组控制节点的负载；所述分组控制节点管理装置根据检测结果在所述分组控制节点集中选择分组控制节点。
4.如权利要求1所述实现分组控制节点池的数据业务通信系统，其特征在于，所述接入网中还包括节点信息存储单元，用于根据所述数据业务建立响应消息获取所述被选分组控制节点的国际互联网协议地址并存储；所述接入网在数据业务连接建立后，根据所述国际互联网协议地址直接向所述被选分组控制节点发送所述数据业务连接的后续消息。
5.一种分组控制节点管理装置，其特征在于，包括节点选择单元及消息处理单元，所述节点选择单元，用于从至少一个分组控制节点中选择一个分组控制节点；所述消息处理单元与所述节点选择单元连接，用于接收接入终端通过接入网发送的数据业务建立请求消息，并将所述数据业务建立请求消息转发至被选分组控制节点。
6.如权利要求5所述分组控制节点管理装置，其特征在于，还包括映射关系存储单元，所述映射关系存储单元与所述节点选择单元连接，用于存储接入终端与所述被选分组控制节点的对应关系。
7.如权利要求5所述分组控制节点管理装置，其特征在于，还包括负载检测单元，所述负载检测单元与所述节点选择单元连接，用于检测所述至少一个分组控制节点中各分组控制节点的负载。
8.如权利要求5所述分组控制节点管理装置，其特征在于，所述节点选择单元对所述至少一个分组控制节点进行轮选。
9.一种实现分组控制节点池的数据业务通信处理方法，其特征在于，包括设置分组控制节点集，所述分组控制节点集包括至少一个分组控制节点；从所述分组控制节点集中选择一个分组控制节点，并将接入终端通过接入网发送的数据业务建立请求消息转发至被选分组控制节点；通过所述被选分组控制节点在接入终端和分组数据服务节点之间建立数据业务连接。
10.如权利要求9所述实现分组控制节点池的数据业务通信处理方法，其特征在于，所述从分组控制节点集中选择一个分组控制节点包括对所述分组控制节点集进行轮选，或从所述分组控制节点集中选择负载最小的分组控制节点。
11.如权利要求9所述实现分组控制节点池的数据业务通信处理方法，其特征在于，所述建立数据业务连接进一步包括所述被选分组控制节点向分组数据服务节点进行业务建立注册操作后，回复数据业务建立响应消息至接入网；接入网根据所述数据业务建立响应消息在接入终端和所述分组数据服务节点之间建立数据业务连接，进行数据传送，同时获取所述被选分组控制节点的国际互联网协议地址并存储。
12.如权利要求11所述实现分组控制节点池的数据业务通信处理方法，其特征在于，所述业务建立注册操作进一步包括所述被选分组控制节点存储数据业务建立请求消息后，向分组数据服务节点发送业务建立注册请求消息；所述分组数据服务节点根据所述业务建立注册请求消息向所述被选分组控制节点回复业务建立注册响应消息。
13.如权利要求9所述实现分组控制节点池的数据业务通信处理方法，其特征在于，所述建立数据业务连接之后还包括将所述接入终端和所述被选分组控制节点的对应关系添加至预设的映射关系表；数据传送完成后，接入终端选择是否结束数据业务连接，如果是，则释放所述数据业务连接，并在收到数据业务释放通知后，删除所述映射关系表中的对应关系；如果否，则在所述接入终端选择重新激活所述数据业务连接后，根据所述映射关系表中的对应关系重新选定所述被选分组控制节点，建立数据业务连接。
14.如权利要求13所述实现分组控制节点池的数据业务通信处理方法，其特征在于，所述释放数据业务连接进一步包括接入网根据保存的国际互联网协议地址向所述被选分组控制节点发送数据业务释放请求消息；所述被选分组控制节点根据所述数据业务释放请求消息进行业务释放注册操作，并回复数据业务释放响应消息至接入网后，发起所述数据业务释放通知。
15.如权利要求14所述实现分组控制节点池的数据业务通信处理方法，其特征在于，所述业务释放注册操作进一步包括所述被选分组控制节点存储所述数据业务释放请求消息后，向分组数据服务节点发送业务释放注册请求消息；所述分组数据服务节点根据所述业务释放注册请求消息向所述被选分组控制节点回复业务释放注册响应消息。
全文摘要
本发明公开了一种实现分组控制节点池的数据业务通信系统，包括接入终端、接入网和分组数据服务节点，还包括分组控制节点管理装置和分组控制节点集，通过分组控制节点管理装置对分组控制节点集进行选择，在接入终端和分组数据服务节点之间建立数据业务连接，进行数据传送。本发明还公开了一种分组控制节点管理装置。本发明另外公开了一种实现分组控制节点池的数据业务通信处理方法，包括从分组控制节点集中选择分组控制节点，并将数据业务建立请求消息转发至被选分组控制节点；然后在接入终端和分组数据服务节点之间建立数据业务连接。本发明通过分组控制节点池的实现，可提升分组控制节点的数据业务处理流量，并提高网络的稳定性和可靠性。
文档编号H04L12/58GK1960307SQ20061013834
公开日2007年5月9日 申请日期2006年11月8日 优先权日2006年11月8日
发明者嵇家刚 申请人:华为技术有限公司