[发明专利]一种WCDMA核心网及基于WCDMA核心网的切换方法

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信领域中的WCDMA核心网及基于WCDMA核心网的切换方法。

背景技术

现有WCDMA系统是当前基于无线WCDMA技术实现业务接入的重要系统和方法。其核心网架构如图1a所示。包括服务GPRS节点(SGSN)、关口GPRS节点(GGSN)和归属用户签约寄存器等网元，文中将2G中的归属位置寄存器(HLR)和3G中的归属用户服务器(HSS)统称为归属用户签约寄存器，用HLR/HSS表示。

SGSN是GPRS网络的一个基本的组成网元，是为了提供GPRS业务而在GSM网络中引进的一个新的网元设备。其主要的作用就是为本SGSN服务区域的MS转发输入/输出的IP分组。

GGSN提供数据报文在WCDMA网内和外部数据网之间的路由和封装。用户选择哪一个GGSN作为网关，是在分组数据协议(PDP：Packet DataProtocol)上下文激活过程中根据用户的签约信息以及用户请求的接入点名确定的。

HLR/HSS存储用户的分组域签约数据和路由信息。HLR/HSS可由SGSN通过Gr接口访问，GGSN通过Gc接口访问。对于漫游的MS，HLR/HSS可能与当前的SGSN处在不同的PLMN。

WCDMA系统也同时定义了单隧道的网络架构，如图1b所示。该架构与图1a的架构的区别在于数据承载由RNC和GGSN直接相连，有效节约了数据报文的处理，以及弱化了SGSN在数据转发和传输层面的功能。

移动网络的一个重要特性是在终端持续移动的过程中仍保持业务的连续性收发，这就是切换功能。对于WCDMA核心网而言，切换功能是在重定位流程和系统间切换流程(Inter-system change)中实现的。

重定位流程完成用户在使用业务数据的过程中使数据在核心网内的接入路径随终端位置改变而改变，从而保证业务的连续性。重定位流程是移动通信核心网中最复杂的流程。涉及到数据转发、路由更新的功能。

重定位流程按发生的场景分为：

-服务无线网络子系统(SRNS)重定位；

-联合的硬切换和SRNS重定位；

-联合的小区/URA和SRNS重定位；

-SRNS重定位取消。

其中，前两种按RNC之间有无Iur接口进行区分，是主要的流程。本发明涉及的是第二种。

下面以联合硬切换和SRNS重定位为例描述重定位过程，RNC之间无Iur接口，且该过程只在MS处于分组域移动管理-连接(PMM-CONNECTED)状态时执行。

联合硬切换和SRNS重定位过程用于执行由UTRAN决定的硬切换时，在UTRAN侧从源RNC到目标RNC，将UTRAN迁移到CN连接点。在这个过程中，Iu链接被重定位。如果目标RNC与源RNC连接到同一SGSN上，则SGSN SRNS内部的重定位过程被执行。如果目标RNC连接到的SGSN与源RNC连接到的SGSN不同，则SGSN间的SRNS重定位过程被执行。执行这个过程后接着执行SGSN之间的路由区更新过程。本发明关注的是SGSN间的SRNS重定位过程。

图2a所示为当源RNC和目标RNC连接在不同的SGSN上时，在联合硬切换和SRNS重定位和路由区更新前的情况。图2b所示为联合硬切换和SRNS重定位及路由区更新完成后的情况。如图所示，SRNS重定位和路由区更新前，MS注册在前SGSN和前MSC/VLR中。源RNC用作服务RNC(SRNC)。SRNS重定位和RA更新后，MS在新SGSN和新MSC/VLR中注册。对于新SGSN而言，MS处于PMM-CONNECTED状态，对于新MSC/VLR而言，MS处于MM IDLE状态，目标RNC用作服务RNC。

PS域的联合硬切换和SGSN间的SRNS重定位过程如图3a和图3b所示，包括重定位准备过程、重定位执行过程和重定位完成过程，具体如下：

步骤301：源RNC发起PS域的联合硬切换和SRNS重定位；

步骤302：源RNC通过发送重定位请求(Relocation Required)消息给前SGSN(Old SGSN)，发起重定位准备过程；

该重定位请求中包含的重定位类型、原因、源小区ID、目标小区ID、源RNC到目标RNC透明容器等内容。重定位类型设置为“涉及UE”。

步骤303：前SGSN根据目标小区ID，如确定SRNS重定位是SGSN间的SRNS重定位，发送“转发重定位请求(Forward Relocation Required)”消息给新SGSN，发起重定位资源分配过程；