专利名称：涉及通信网络服务请求激活的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电信网络和系统，尤其涉及无线包交换通信系统。
背景技术：
在不远的将来，将会在3GPP中引入单通道解决方案(One Tunnel Solution) /直接通道(Direct Tunnel) ( OTS/DT )的特性。但是，在 错误指示处理方面的问题还没有实际的解决方案。
当DT/OTS激活时，最有可能在错误指示情形下采用的过程是网 络发起的服务请求(使用协议数据单元(PDU)通知)或者网关GRPS 支持节点(GGSN)发起的包数据协议(PDP)上下文修改。
当结合DT/OTS采用建议的PDU通知过程时，还在GGSN中(在 图1的第2和笫7步骤之间)引入了关键状态机器(critic state machine)。图1描述了网络发起的服务请求过程的信令图，该网络发 起的服务请求过程用于重新建立RAB并且包含以下步骤
1) GSSN针对在PMM-IDLE状态下的用户设备(UE )接收下行 链路PDP， PDU。
2) GSSN向SGSN发送与PDP上下文相关的PDU通知请求消息。 SGSN向GGSN返回PDU通知响应(原因)消息以告知收到了请求UE 重新激活PDP上下文的消息。
3) SGSN向无线网络控制器(RNC)发送寻呼消息。RNC通过向 UE发送寻呼消息寻呼UE。
4) UE向SGSN发送服务请求消息。服务类型指定寻呼响应。
5) SGSN执行安全模式过程。
6) 如果PDP上下文的资源将要重新被建立，那么SGSN向RNC 发送无线接入承载分配请求(包括RABID、 GGSNTEID、 QoS信息、 GGSNIP地址)消息。
7 )从RAN接收IP地址和TEID之后，SGSN向每个相关的GGSN 发送更新PDP上下文请求(包括RAN地址、RAN TEID、协商的QoS)消息。每个GGSN更新PDP上下文域并且返回更新PDP上下文响应 (TEID)消息。重新建立起RAN和GGSN之间的通道。 8) GGSN发送下行链路包。 现有的问题包括
建议的过程会在Gn上消耗的不必要的信令容量，这会导致主干的 过负载。
当建议的更新PDP上下文请求突增时，GGSN有过负载的风险。 当处理建议的更新PDP上下文请求突增时，服务GPRS支持节点 (SGSN)有过负载的风险。
在SGSN和GGSN同步之前，下行链路有效负栽包有丢失的风险。
发明内容
本发明提供了解决上述问题的方法和装置。本发明的其他优点包
括
使得优化用于OTS/DT的信令成为可能，因此无需在SGSN和RNC 之间移动通道端点(从GGSN p-o-w)就可以完成内在的无线接入承载 的保持。
使得以智能的方式处理来自GGSN的错误指示成为可能。目前， 还没有已知的解决方案。
在重新建立过程中不会丢失有效负载包。
另外，本发明在优化Gn和GGSN资源的同时也改善了 DT/OTS。 本发明还提供了只在"需要的时候"发生的网络发起服务请求，并且在 重新开始RNC之后，使得SGSN和GGSN中的PDP上下文可用。另 外，Gn上的额外负栽随时间扩展，而无需执行任何的对其的跟踪(节 流)。
因为这些原因，本文提供了一种在包交换电信网络中的服务请求 的方法。该网络包括配置成与第二服务器通信的第一服务器。该方法 包括在激活用户会话信息的过程中，由第 一服务器接收两组包括通道 端点标识符和IP地址的数据，以及丢弃其中一组对应于网络控制器的 通道端点标识符和IP地址中。最佳地，第一服务器是网关GPRS支持 节点GGSN，第二服务器是服务GPRS支持节点SGSN。用户会话信息 包括包数据协议、PDP上下文并且网络控制器是无线网络控制器RNC。优选地，如果SGSN同时从RNC和无线接入承载RAB接收到故 障信号并且到控制器的连接接口被移除，那么就在SGSN中内部释放 RAB。本方法还包括由GGSN接收下行链路有效负栽包并且将该包传 送到SGSN。 SGSN检测RAB的缺失并应用遗留处理过程(legacy handling procedure )。才艮据本方法将包括请求用户层通道端点标识符 和IP地址的RAB分配请求发送网络控制器和GGSN。当从RNC中接 收到RAB分配响应时，采用更新PDP上下文过程利用SGSN和RNC 用户层TEID和IP地址来更新GGSN。
本发明还涉及在通信网络节点中使用的装置，包括处理通信数据 和通信控制信息的处理单元、存储器和接口单元以及每个具有各自的 连接接口的通信单元。接口单元被配置为在激活用户会话信息的过程 中接收包括两组通道端点标识符和IP地址的数据和在激活会话期间由 服务器接收包括两组通道端点标识符和IP地址的数据，以及该处理单 元被配置为处理和丢弃通道端点标识符和IP地址中涉及网络控制器的 一组。因此，该装置是网关GPRS支持节点。该装置被配置为作为GPRS 骨干网络和外部包数据网络之间的接口，并且被配置成将来自SGSN 的GPRS包转换成合适的包数据协议PDP格式并且具有在相应的包数 据网络上将该包发送出去的装置，并且该处理单元被配置为将输入数 据包的PDP地址转换为目标用户的地址并且还包括在其位置寄存器内 存储用户的当前SGSN地址和信息的装置。该装置还包括执行验证和 收费(charging)功能的功能单元。
本发明还涉及在通信网络节点中使用的装置，包括处理通信数据 和通信控制信息的处理单元、存储器和接口单元以及具有各自的连接 接口的通信单元。提供了 一种通信装置用于将其通道端点标识和IP地 址和无线控制器通道端点标识和IP地址一起，与网关GPRS支持节点 进行通信。因此该装置是服务GPRS支持节点SGSN。该装置被配置为 在该装置的地理服务区域内传输来往于用户设备的数据包，并被配置 用于包路由和传输、移动管理、逻辑链路管理、以及验证和收费功能。 该装置还可以包括用于存储位置信息和用户信息的寄存器，位置信息 和用户信息在所有向该SGSN注册的用户的包数据网络中。
本发明还涉及包括被配置为与服务GPRS支持节点SGSN通信的 网关GPRS支持节点GGSN的远程电信基础设施节点。GGSN被配置
7为处理来自外部网络的数据以及SGSN被配置为处理与用户设备(MS ) 的通信。GGSN被配置为接收包括两组通道端点标识符和IP地址的激 活PDP上下文，以及GGSN ^L配置为丢弃通道端点标识符和IP地址 中对应于网络控制器的 一组并且使用通道端点标识符和IP地址中对应 于SGSN的另一组。
可以用硬件或者软件应用来实现本发明，因此本发明涉及在包交 换电信网络的服务请求中使用的计算机程序，其中该网络包括配置成 与第二服务器通信的第一服务器。第一服务器被配置为处理来自外部 网络的数据，该第二服务器被配置为处理与用户设备的通信。该计算 机程序包括用于在激活用户会话信息的过程中接收包括两组通道端 点标识符和IP地址的数据的指令集，以及丟弃通道端点标识符和IP 地址中与网络控制器相应的一组的指令集。
参考在附图中描述的一些非限定的实施例来描述本发明，其中
图1是网络发起服务请求过程；
图2是示例性网络图3是根据本发明的用于lu模式的PDP上下文激活过程； 图4描述用户设备上的方框图；以及 图5描述网络服务器上的方框图。
具体实施例方式
图2描述了示例性的通信网络200，包括移动站(MS) 210、包括 RNC 221的网络基站220、 SGSN服务器230、 GGSN网关240、连接 网络250以及通信网络260。
根据本发明，在激活PDP上下文过程中，RNC用户通道层端点标 识符(TEID )和IP地址与SGSN用户TEID和IP地址一起在发至GGSN 的更新PDP上下文请求中进行通信。在图3的信令图(结合图2的说 明)中描述了这些步骤。在该例子中，步骤包括lu模式
1) MS 210发送激活PDP上下文请求消息到SGSN 230。 MS可使 用PDP地址指示它是否需要使用静态PDP地址或者动态PDP地址。 MS可使用接入点名称来选择到某一包数据网络的参考点和/或选择服务。接入点名称是指示用户希望连接的包数据网络和/或服务的逻辑名
称，QoS请求指示期望的QoS信息(QoS profile)。协i义配置选项可 以用于传送可选的PDP参数和/或请求到GGSN 240。
如果SGSN决定在RNC 221和GGSN之间建立直接通道，那么 SGSN在步骤3"RAB分配过程"中向RNC提供直接通道特定参数并且 在步骤4中初始化PDP上下文更新过程从而更新GGSN中的下行链路 数据的IP地址和TEID。
2) SGSN使用MS和PDP上下文订阅记录(PDP context Subscription records )提供的PDP类型(可选)、PDP地址(可选) 和接入点名称(可选)来验证该激活PDP上下文请求。
如果没有获得GGSN地址或者SGSN根据规则确定激活PDP上下 文请求是无效的，那么SGSN拒绝PDP上下文激活请求。
如果可以获得GGSN地址，那么SGSN为请求的PDP上下文建立 TEID。 SGSN可根据其容量和当前负载限定请求的QoS属性，并且可 以根据订阅的QoS信息限定请求的QoS属性。
SGSN向受影响的GGSN发送建立PDP上下文请求消息。SGSN 向GGSN发送服务网络标识。接入点名称是根据本方法所选APN的 APN网络标识符。GGSN可使用接入点名称来搜索包数据网络并且可 选地为这个APN激活服务。选择模式表明是否选择了订阅的APN，或 是否选择了 MS发送的非订阅APN或者是SGSN选择的非订阅APN。 GGSN可在确定是否接收或者拒绝PDP上下文请求的时候使用选择模 式。例如，如果APN需要订阅，那么GGSN被配置为只接收由SGSN 的选择模式指明的请求订阅APN的PDP上下文激活。收费特性 (charging characteristics)表明哪种收费(charging) PDP上下文的 类型是可靠的。最大APN限定表明任一已经激活的PDP上下文所要求 的最严格的限定，如果不存在已经激活的PDP上下文，那么将这个值 设为最低限定类型。如果GGSN接收到最大APN限定，那么GGSN 检查最大APN限定是否和与这个PDP上下文请求相应的APN限定值 相冲突。如果不存在冲突则允许该请求，否则SGSN向MS发送包括 适当的错误原因的PDP上下文激活拒绝消息，从而该请求被拒绝。NRS 表示支持请求网络承栽控制的SGSN。 SGSN只表明它支持该过程如果 它支持它并且如上所述MS先前也已经表明它在到SGSN的激活PDP上下文请求消息中支持它。
GGSN在PDP上下文表中建立新的条目并产生收费Id。新的条目 允许GGSN在SGSN和包数据网络之间路由PDP PDU以及开始收费。 GGSN可根据其容量和当前负载限定协议的QoS。然后GGSN向SGSN 返回建立PDP上下文响应(TEID、 PDP地址、协议配置选项、协议 的QoS、收费Id、禁止有效负载压缩、APN限定、原因、所需要的 CGI/SAI/RAI变更报告、BCM)消息。禁止有效负载压缩表明SGSN 应当订阅没有用于这个PDP上下文的数据压缩。如果GGSN分配了 PDP地址，则包括PDP地址。如果运营商将GGSN配置成请求的APN 使用外部PDN地址，那么PDP地址可以被例如设为0.0.0.0,表明在完 成PDP上下文激活过程之后MS和外部PDN协商出PDP地址。只要 当PDP上下文在激活状态，GGSN就中转、修改和监控这些协商，并 且使用GGSN发起的PDP上下文修改方法将当前使用的PDP地址传 递给SGSN和MS。协议配置选项包括GGSN可传送给MS的可选的 PDP参数。这些可选的PDP参数可以由MS在激活PDP上下文请求消 息中被请求，或者主动地由GGSN发送。协议配置选项由SGSN透明 地发送。在骨干网络上发送建立的PDP上下文消息。
如果从SGSN接收的协议QoS与被激活的PDP上下文不兼容，那 么GGSN拒绝建立PDP上下文请求消息。GGSN运营商配置兼容的 QoS信息。
如果从GGSN中接收了这个PDP上下文的APN限定，那么SGSN 存储这个PDP上下文的这个值并且SGSN将根据存储的最大APN限定 检查这个接收到的值从而确保在值之间不存在冲突。如果这个检查的 结果导致PDP上下文,皮拒绝，那么SGSN发起PDP上下文去激活并且 返回适当的错误原因。如果接受了PDP上下文，它就确定(新的)最 大APN限定值。如果没有先前存储的最大APN限定值，那么将最大 APN限定值设为接收到的APN限定值。
GGSN根据NRS和运营商策略以及MS优选的承栽控制模式(如 果其先前在建立PDP上下文请求消息中被接收)来获取BCM。所获 得的BCM被发送到MS,表明在激活的PDP地址/APN对中适用于所 有PDP上下文的承栽控制模式。
3 )通过RAB分配过程建立RAB。4) 在QoS属性已经被降级的情况下，SGSN会通过向受影响的 GGSN发送更新PDP上下文请求从而通知GGSN降级的QoS属性。更 新PDP上下文请求也包括用于用户通信量的RAN通道端点标识符数 据和RAN(IP)地址。GGSN通过向SGSN发送更新PDP上下文请求确 认新的QoS属性。如果在步骤3中SGSN建立了直接通道，它也会发 送更新PDP上下文请求并且包括用户层的RNC地址和用于下行链路 数据的TEID、 SGSN TEID 、 IP地址和DTI来指示GGSN应用直接 通道特定错误处理。
5) SGSN在它的PDP上下文中插入NASPI和GGSN地址。如果 MS已经请求了动态地址，则将从GGSN接收的PDP地址插入到PDP 上下文。SGSN才艮据协商的QoS选择无线优先级和包流Id，并且向MS 返回激活PDP上下文接收消息。如果MS在MS网络性能中表明它不 支持BSS包流过程，那么SGSN将不包括包流Id。
用于用户通信量的直接通道标识符数据和RAN地址也可以用于通 知GGSN， OTS/DT在这个PDP上下文上是激活的。
能够去除网络发起服务请求或者SGSN发起的更新PDP上下文请 求的原因如下
1. 如果RNC重新开始并且OTS/DT是激活的，那么将错误指示 发送到GGSN，因为该错误指示具有两个TEID (—个用于RAN, — 个用于SGSN)而且从分配到PDP上下文的IP地址(尽管只在某个时 刻使用)就可以推导出它就是发送消息的RNC。
2. GGSN然后丢弃正在使用的TEID/IP地址(指向RNC )，无需 任何信令地切换到第二对(指向SGSN)。
3. SGSN同步地从RNC中接收表示出错和去除RAB和lu的重置 信号。在SGSN中内部地释放RAB。
4. 下行链路有效负载包到达GGSN并且该包将被传送到SGSN。
5. SGSN发现不存在RAB并应用遗留处理(legacy handling)。
6. 当将RAB分配请求发送到RNC时，GGSN用户层TEID和IP 地址将#1包括。
7. 当从RNC中接收RAB分配响应，将使用再一次使用更新PDP 上下文过程采用SGSN、 RNC用户层TEID和IP地址来更新GGSN。
图4在示例性的方框图中描述了根据本发明的用户设备400。处理单元401 (例如为处理器)被配置为运行操作设备通信部分的指令集。 处理器401依次使用至少一个易失性或非易失性的存储器单元402、 403，(例如RAM或者闪存)。用户接口单元404可通过使用任何合 适类型的用户接口装置(例如键盘、键区和/或其它类型的按键或者甚 至是声控方法)与设备的用户进行交互。用户设备400可以被配置为 具有通信接口 405，该通信接口 105用于通过通信网关与通信网络进行 通信，并且该用户设备400还可以进一步被配置为具有单独的与外部 或内部单元或装置通信的通信接口 406，例如，如果用户设备400是膝 上计算机的一部分，那么单独的通信接口可以连接到内部的膝上计算 机的处理和通信部分，用于在通信网络和膝上计算机的任何应用之间 传递信息。
指令集可以在生产的时候就插入到设备，也可以釆用到电信网络 的无线通信链路、到通信网络的其它链路下栽，例如(但不限于)移 动电话和PC之间的同步链路(未示出)、膝上计算机和通信网络之间 的TCP/IP链路(例如因特网)、例如依次连接到因特网的PDA和PC 之间的无线链路(例如使用蓝牙、802.11、 802.15或者802.16系列的通 信协议的至少一个)。
图5在示例性的方框图中描述了根据本发明的基础设施节点(服 务器)(GGSN或者SGSN)，其中处理单元501处理通信数据和通信 控制信息。基础设施节点还包括易失性存储器(例如RAM) 502和/ 或非易失性存储器(例如硬盘或者快闪存储器)503以及接口单元504。 基础设施节点501还可包括下行流通信单元505和上行流通信单元 506，下行流通信单元505和上行流通信单元506的每一个具有各自的 连接接口 (未示出)。基础设施节点中的所有单元可以直接相互通信 或者通过处理单元501进行通信。用于处理连接到网络的移动单元的 往返通信的软件至少部分地在这个节点内执行并且也可以被存储在这 个节点，但是，该软件也可以在节点开始或者在例如服务间隔中的稍 后阶段进行动态加载。该软件可以以计算机程序产品执行并发布和/或 存在在可擦除计算机可读媒介上，例如磁盘、CD (光盘)、DVD (数 字视频盘)、flash或者类似的可擦除存储媒介(例如压缩flash、 SD 安全数字、存储棒、miniSD， MMD多媒体卡、智能媒介、transflash、 XD) 、 HD-DVD (高清DVD)、或者蓝光DVD、基于USB (通用串行总线)的可擦除存储媒介、磁带媒介、光存储媒介、磁-光媒介、
磁泡存储器、或者以通过网络发布的传输的信号(例如以太网、ATM、 ISDN、 PSTN、 X.25、因特网、局域网(LAN)、或者类似的能够将数 据包传送到基础设施节点的网络)。
GGSN作为GPRS骨干网和外部包数据网织无线网络和IP网络) 之间的接口。它将来自SGSN的GPRS包转换成合适的包数据协议 (PDP )格式(例如IP或者X.25 )并且在相应的包数据网络上将这些 数据传送出去。在另一个方向上，输入数据包的PDP地址被转换成目 标用户的地址。重新编址的包被发送到相应的SGSN。为了这个目的， GGSN包括用于在它的位置寄存器中存储用户的地址及用户信息的配 置。GGSN还执行验证和收费功能。根据本发明的GGSN还包括执行 本发明教导的装置，如上所述，即在GGSN中的接口被配置为从SGSN 和RNC中接收包括两组TEID和IP地址的数据，处理和丟弃TEID和 IP地址中与RNC相应的一组。
SGSN负责在它的地理服务区域内发送来自移动基站的数据包或 者向移动基站发送数据包。它的任务包括包路由和传送、移动管理(连 接/断开和位置管理)、逻辑链路管理、和验证及收费功能。SGSN的 位置寄存器存储用这个SGSN注册的所有GPRS用户的位置信息(例 如，当前单元、当前VLR)和用户信息(例如，IMSI、在包数据网络 使用的地址)。
应当注意到专用于特别的网络标准的术语在实施例中作为例子， 本发明不排除具有相同功能的实体和项目的类似名称。
权利要求
1.一种在包交换电信网络中进行服务请求的方法，所述网络包括第一服务器(240)，配置成与第二服务器(230)通信，方法包括在激活用户(210)会话信息期间，由所述第一服务器(240)接收包括两组通道端点标识符和IP地址的数据，并且丢弃所述通道端点标识符和IP地址中对应于网络控制器的一组。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述第一服务器(240)是网 关GPRS支持节点GGSN。
3. 根据权利要求1或2所述的方法，其中该第二服务器(230)是 服务GPRS支持节点SGSN。
4. 根据权利要求1到3中的任一权利要求所述的方法，其中所述 用户会话信息包括包数据协议、PDP上下文。
5. 根据权利要求1到4中的任一权利要求所述的方法，其中所述 网络控制器(211)是无线网络控制器RNC。
6. 根据权利要求2到5中的任一权利要求所述的方法，其中如果 所述SGSN同时从所述RNC和无线接入承载RAB接收到故障信号并 且到所述控制器的连接接口被移除了，那么在所述SGSN中内部释放 所述RAB。
7. 根据权利要求6所述的方法，进一步包括由所述GGSN接收下 行链路有效负载包并且将所述包传送到SGSN。
8. 根据权利要求7所述的方法，所述SGSN检测RAB的缺失并应 用遗留处理过程。
9. 根据权利要求8所述的方法，向所述网络控制器和所述GGSN 发送包括所述请求用户层通道端点标识符和IP地址的RAB分配请求。
10. 根据权利要求9所述的方法，其中当从该RNC中接收到RAB 分配响应时，4吏用更新PDP上下文过程，以所述SGSN和RNC用户 层TEID和IP地址更新所述GGSN。
11. 一种在通信网络节点(500)中使用的装置(240)，包括处理 通信数据和通信控制信息的处理单元(501)、存储器(502)、以及 接口单元(504)和每个具有各自的连接接口的通信单元(505、 506), 其特征在于，所述接口单元被配置成在激活用户会话信息期间接收包括两组通道端点标识和IP地址的数据，在激活的会话期间，由所述服 务器接收包括两组通道端点标识和IP地址的数据，以及所述处理单元 被配置为处理和丟弃所述通道端点标识和IP地址中涉及网络控制器的 一组。
12. 根据权利要求ll的装置，其是网关GPRS支持节点。
13. 根据权利要求12的装置，被配置作为在GPRS骨干网络和外 部包数据网络之间的接口，并且被配置成将来自SGSN的GPRS包转 换成合适的包数据协议PDP格式以及具有在相应的包数据网络上将该 包发送出去的装置，并且该处理单元被配置成将输入数据包的PDP地 址转换为目标用户的地址以及还包括在其位置寄存器内存储用户的当 前SGSN地址和信息的装置。
14. 根据权利要求12所述的装置，包括执行验证和收费功能的功 能单元。
15. —种在通信网络节点(500)中使用的装置(230),包括处理 通信数据和通信控制信息的处理单元(501)、存储器(502 )、以及 接口单元(504)和每个具有各自的连接接口的通信单元(505、 506)， 其特征在于，通信装置将其通信端点标识和IP地址与无线控制器通道 端点标识和IP地址一起传送给网关GPRS支持节点。
16. 根据权利要求15所述的装置，其配置为服务GPRS支持节点 GGSN。
17. 根据权利要求15所述的装置，被配置为在该装置的地理服务 区域内传输往来于用户设备的数据包，进行包路由和传输、移动管理、 逻辑链路管理、以及验证和收费功能。
18. 根据权利要求15所述的装置，具有存储位置信息和用户信息 的寄存器，该位置信息和用户信息在所有向这个SGSN注册的用户的 包数据网络内使用。
19. 一种电信基础设施节点，包括网关GPRS支持节点GGSN，配 置成与服务GPRS支持节点SGSN通信，所述GGSN ^皮配置为处理来 自外部网络的数据以及所述SGSN被配置成处理与用户设备(MS)的 通信，其特征在于，所述GGSN被配置成接收包括两组通道端点标识 符和IP地址的激活PDP上下文，并且所述GGSN被配置为丢弃通道 端点标识符和IP地址中与网络控制器对应的一组并且使用通道端点标识符和IP地址中与所述SGSN对应的另 一组。
20.—种在包交换电信网络中进行服务请求使用的计算机程序，所 述网络包括第一服务器(240)，被配置成与第二服务器(230)通信， 所述第一服务器被配置为处理来自外部网络(260)的数据，所述第二 服务器被配置为处理与用户设备(210)的通信，所迷计算机程序包括: 用于在激活用户(210)会话信息的过程中接收包括两组通道端点标识 符和IP地址的数据的指令集，以及丟弃通道端点标识符和IP地址中 与网络控制器对应的一组的指令集。
全文摘要
本发明涉及用于在包交换电信网络的服务请求的装置和方法。该网络包括被配置成与第二服务器(230)通信的第一服务器(240)，第一服务器(240)被配置为处理来自外部网络(260)的数据，第二服务器(230)被配置为处理与用户设备(210)的通信。该方法包括在激活用户(210)对话信息的过程中由该第一服务器(240)接收包括两组通道端点标识符和IP地址的数据，并且丢弃通道端点标识符和IP地址中与网络控制器对应的一组。
文档编号H04L29/06GK101617515SQ200680056722
公开日2009年12月30日 申请日期2006年12月22日 优先权日2006年12月22日
发明者J·巴克曼, L·奥尔森, P·斯维德伯格, P·贾森 申请人:艾利森电话股份有限公司