CN101273650B - 改进集成无线电接入网络的切换特性的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于在集成多RAT网络中辅助切换用户终端UT(240)的通信会话的方法,所述方法通过安装在所述网络中的RCN1(230)来实现,所述方法包括以下步骤:接收“切换候选”消息,该消息包括将所述消息标识为是“切换候选”消息的消息类型标识符信息单元,并且所述消息标识所述会话和该消息还标识所述网络的候选RNC(231),其中所述候选RNC(231)构成所述会话的RNC(231)切换候选,通过研究所述消息建立所述RNC(231)的身份,-将所述通信会话与在前一步骤所标识的所述候选RNC(231)相关联。本发明提供实现根据本发明的方法的RNC1(230)、RNC2(231)和软件。

Description

改进集成无线电接入网络的切换特性的装置和方法
技术领域
本发明通常涉及无线电接入网络集成,并且更具体而言涉及用于在这样的集成网络中辅助切换的方法和装置。
背景技术
为了提供有关例如覆盖、容量和业务的更灵活的无线电网络并因此为了创建新的/增强的商业机会,当前非常感兴趣的是不同无线电接入网络的集成、诸如例如UTRAN(通用陆地无线电接入网络)和WLAN(无线局域网)的集成。
图1图解说明传统UTRAN形式的蜂窝无线电网络的基本体系架构,该蜂窝无线电网络被连接到因特网180和被连接到传统的WLAN。UTRAN包括连接到无线电网络控制器RNC 130的基站节点B 150。UTRAN以传统的方式通过SGSN(GPRS业务支持节点)120和GGSN(GPRS网关支持节点)110连接到因特网180。图1中的WLAN是符合IEEE 802标准的传统WLAN,并且通常包括至少一个无线电接入点AP 165,该无线电接入点AP 165通常被连接到接入点控制器APC 162。现在,WLAN的APC以下被称为M-L2S(组播使能的第二层交换机(Multicast-enabledLayer 2 Switch))。由于以太网(IEEE 802.3)协议被用于大多数WLAN第二层协议,以与固定网络基础设施进行通信,所以M-L2S与以太网交换机是等同的。具有UTRAN和WLAN能力的双模UT(用户终端)140能够通过其第一数据端口141与基站节点B 150建立UTRAN无线电连接,以及通过其第二数据端口142与WLAN的AP 165建立WLAN无线电连接。UTRAN和WLAN以传统的方式通过SGSN 120或者(如在图1中所示)通过GGSN 110被互连。以传统的方式,WLAN(即APC 162)可以直接被连接到GGSN 110,如在图1中所示,或者经由AP(接入路由器)和/或IP网络(图1中未示出)被连接。
在UT 140和连接到因特网180的通信方(诸如主机/服务器或对等体)之间能够建立数据通信会话。根据用于分组无线电数据业务的3GPP标准,该数据通信会话可以例如以传统的方式在UTRAN路径上通过UT 140和GGSN 110之间的PDP(分组数据协议)上下文会话实现。
在将PDP上下文会话从UTRAN路由选择路径切换到WLAN路由选择路径的情况下,需要许多信令并期望高延迟,因为用户数据、也就是下行链路PDP分组必须跨越核心网络被转发回、即回到GGSN 110,以经由APC 162和AP 165进一步被路由选择到UT 140,这些用户数据已经被发送到相对应的UTRAN节点、即RNC 130并且被高速缓存在该UTRAN节点中,但是仍未被发送到用户终端UT 140。
另一问题是,在图1中图解说明的网络体系架构中,蜂窝无线电接入网络、即RNC 130没有访问WLAN的RRM(无线电资源管理)信息,并且WLAN没有访问蜂窝无线电网络的RRM信息,从而妨碍了对整个集成UTRAN-WLAN网络的有效的多无线电资源管理,这又降低了整个集成UTRAN-WLAN网络的容量。
更具体而言,对于图1中的WLAN,如果WLAN要求在数据会话能够被建立在WLAN路径上之前认证UT 140,则例如通过应用符合IEEE802.11i安全规范的传统标准EAP(可扩展认证协议)认证来建立UT 140和AP 165之间的安全关联可以提出有关所引起的中断时间的至关重要的问题,即在通信/数据会话例如在图1中从UTRAN路径切换到WLAN路径的情况下,对于诸如语音和/或视频的实时应用可以引起不可接受的分组延迟/丢失。
需要找到允许在集成无线电接入网络中有效、灵活和通用的通信会话切换的方法和装置,该集成无线电接入网络包括采用有关例如会话管理、移动性管理、无线电资源管理、安全管理等等的不同技术标准的不同类型的无线电接入网络,如在图1中图解说明的那样,所述集成无线电接入网络诸如是包括例如符合UTRAN 3GPP标准的蜂窝无线电网络和例如符合WLAN IEEE 802标准的无线数据网络的集成网络。关于无线电接入网络的有效切换方案的普通问题例如涉及数据丢失最小化、干扰抑制、分组延迟最小化和最小化网络信令。
更具体而言,针对诸如当通信会话被从一个RNC路由选择到另一个RNC时包括不同RNC的切换,需要找到在集成无线电接入网络中允许有效的切换的装置和方法。
发明内容
本发明设法减轻/解决上述问题。
本发明的目的是改进集成无线电接入网络的切换特性,该集成无线电接入网络包括采用相互不同路由选择协议的至少两个无线电接入网络,诸如包括IEEE 802 WLAN和3GPP UTRAN的集成无线电接入网络。
本发明的目的是,在这种无线电接入网络中切换通信会话期间,最小化数据丢失和/或减少干扰和/或分组延迟/丢失和/或网络信令。
本发明的再一目的是减轻在这种集成无线电接入网络中在将用户终端的通信会话从第一无线电接入网络节点切换到第二无线电接入网络节点期间由认证过程所引起的分组延迟问题,这对于诸如语音/视频的实时应用尤其重要。
本发明的又一目的是增加无线电接入网络的容量,并因此增加收入潜力(revenue potential),所述无线电接入网络包括相对彼此采用不同路由选择协议的至少两个无线电接入网络,诸如包括IEEE 802WLAN和3GPP UTRAN的集成无线电接入网络。
本发明的特定目的是,在例如当通信会话被从一个RNC切换到另一个RNC时切换包含若干RNC的情况下,找到在这样的集成无线电接入网络中允许有效的会话切换的装置和方法。
根据第一方面,本发明通过提供一种用于在集成多个RAT网络中辅助切换用户终端UT的通信会话的方法来实现这一点,所述方法通过被安装在所述网络中的RCN 1来执行,并且该RNC1被布置来通过将标识所述会话的会话标识符绑定到根据所述第一路由选择协议限定的无线电承载,根据第一无线电网络路由选择协议经由第一端口通过第一无线电接入网络路径来路由选择所述会话,所述RNC1进一步被设置来通过将所述会话标识符绑定到根据可替换的接入网络协议定义的可替换承载标识符,经由第二端口通过可替换的无线电接入网络路径来路由选择所述会话,其中该方法包括以下步骤:
-接收“切换候选”消息,该消息包括将所述消息标识为“切换候选”消息的消息类型标识符信息元素,并且所述消息标识所述会话以及所述消息还标识所述网络的候选RNC,其中所述候选RNC构成所述会话的RNC切换候选,
-通过研究所述消息来建立所述RNC的身份(identity),
-将所述通信会话与在前一步骤中所标识的所述候选RNC相关联。
在一个实施例中,所述“切换候选”消息包括:
-标识所述UT的用户终端标识符UT ID,
-无线电接入点AP2的接入点标识符AP2 ID,或者节点B的节点B标识符节点B ID,由所述UT检测的信标信号,其中根据所述可替换的无线电接入网络协议定义所述AP2 ID,或UT的移动IP地址MIP、或安全MIP地址MIPSec和与候选RNC相关联的接入路由器AR的IP地址,并且其中建立所述候选RNC的身份的步骤包括以下步骤:
-检查将所述AP2 ID/节点B ID/AR的IP地址链接到所述候选RNC的身份的存储信息,
并且其中将所述通信会话与所述候选RNC相关联的步骤包括以下步骤:
-通过在所述路由选择表中存储标识所述候选RNC的标识符,更新所述会话的路由选择表,该会话通过被链接到所述会话标识符的所述UT ID来被标识。
在一个实施例中,所述“切换候选”消息包括所述候选RNC的网络地址作为所述消息的源地址,由此标识所述候选RNC,并且其中通过连接所述RNC1与所述候选RNC的RNC间接口来接收所述“切换候选”消息。
在一个实施例中,所述“切换候选”消息包括标识候选RNC的所述候选RNC的网络地址,并且其中UT ID是所述UT的可替换网络地址以及其中AP2 ID是所述AP2的可替换网络地址,所述方法还包括以下步骤:
-在第一无线电接入网络路径上或在可替换的无线电接入网络路径上接收所述“切换候选”消息。
在一个实施例中,第一网络路由选择协议是3GPP协议,而可替换的接入网络协议是IEEE 802标准协议、或移动IP协议MIP或安全移动IP协议MIPSec,并且其中:
-如果在第一无线电接入网络路径上接收所述“切换候选”消息,则所述“切换候选”消息是遵循3GPP标准的RRC消息,以及其中,
-如果在可替换的无线电接入网络路径上接收所述“切换候选”消息,则所述“切换候选”消息是遵循IAPP协议或LWAP协议的UDP/IP消息。
在一个实施例中,所述方法还包括以下步骤:
-经由所述第二端口通过所述可替换的无线电接入网络路径路由选择所述会话,和
-通过所述第一无线电接入网络路径借助所述第一无线电网络路由选择协议将与所述会话相关联的控制平面数据(和/或RRM信息)用信号通知到所述UT/从所述UT用信号通知与所述会话相关联的控制平面数据(和/或RRM信息),或
-通过所述可替换的无线电接入网络路径借助所述可替换的无线电网络路由选择协议将与所述会话相关联的控制平面数据(和/或RRM信息)用信号通知到所述UT/从所述UT用信号通知与所述会话相关联的控制平面数据(和/或RRM信息)。
在一个实施例中,所述方法包括以下步骤:
-取消借助所述第一无线电网络协议正在执行的无线电业务信道分配,所述分配与所述会话相关联。
在一个实施例中,所述方法还包括以下步骤:
-经由所述第二端口通过所述可替换的无线电接入网络路径来路由选择所述会话,和
-通过所述可替换的无线电接入网络路径将与所述会话相关联的控制平面数据(和/或RRM信息)用信号通知给所述UT/从所述UT用信号通知与所述会话相关联的控制平面数据(和/或RRM信息)。
在一个实施例中,所述方法还包括以下步骤:
-取消借助所述第一无线电网络协议正在执行的无线电业务信道分配,所述分配与所述会话相关联,
-取消控制UT的接收状态/模式的信道分配,例如是专用控制信道(DCCH)分配取消,该信道分配借助所述第一无线电网络协议正在执行,所述信道分配与所述会话相关联,并且例如是控制信道(DCCH)分配,从而将所述UT设置到如通过所述第一无线电网络路由选择协议定义的空闲模式状态。
在一个实施例中,所述方法还包括以下步骤:
-建立所述候选RNC并不是RNC1,
-判定通过所述候选RNC路由选择所述通信会话,
-在连接RNC1和所述候选RNC的RNC间接口上建立RNC间隧道承载。
在一个实施例中,所述方法还包括以下步骤:
-形成“无线电链路建立请求”消息,该“无线电链路建立请求”消息包括:
-将所述消息标识为是“无线电链路建立请求”消息的消息类型标识符,
-无线电链路建立请求信息单元;
-UT的可替换网络地址,
-所述RNC间隧道承载的隧道端口号,以及;
-在连接RNC1和候选RNC的RNC间接口上将所述无线电链路建立请求消息发送到所述候选RNC。
在一个实施例中,所述无线电链路建立请求信息单元还包括会话切换类型标识符和/或标识与会话相关联的控制信令的标识符和/或标识会话的标识符,所述标识符规定以下类型切换的其中之一:
(1)从与AP1相关联的WLAN路径到与RNC 2的节点B相关联的UTRAN路径的会话切换和控制平面切换,或
(2)从与RNC1相关联的无线电接入节点B到与候选RNC相关联的候选无线电接入节点B的控制平面信令切换,其中仅仅与会话相关联的以及通过所述节点B用信号通知的控制平面信令(和/或RRM信息)要被切换到所述候选节点B,并且其中所述信令借助所述第一无线电网络路由选择协议来实现,或
(3)所述会话从与RNC1相关联的无线电接入点AP1到与候选RNC相关联的候选无线电接入点AP2的用户平面切换,其中所述会话当前正在通过RNC1和通过所述接入点AP1被路由选择,以及将要通过所述候选RNC和通过所述候选接入点AP2被路由选择,并且其中通过所述接入点AP1和AP2路由选择会话借助所述可替换的接入网络路由选择协议来实现,或
(4)所述会话从与RNC1相关联的无线电接入点AP1到与候选RNC相关联的候选无线电接入点AP2的用户平面和控制平面切换,其中与所述会话相关联的控制平面数据(和/或RRM信息)与该会话本身一起当前正在通过RNC1和通过所述接入点AP1被路由选择,以及将要通过候选RNC和通过所述候选接入点AP2被路由选择,并且其中通过所述接入点AP1和AP2的路由选择借助所述可替换的接入网络路由选择协议来实现。
在一个实施例中,所述无线电链路建立请求消息还包括:
-规定针对被请求的无线电链路/多个无线电链路的被请求QoS水平的信息单元。
在一个实施例中,所述方法还包括以下步骤:
-从呼入(incoming)下行链路IP会话用户数据分组剥去协议头部,从而将它们转换成其原始传输格式,
-将LLC头部添加到原始传输格式下行链路IP会话用户数据分组,从而根据所述可替换的接入网络协议利用RNC1的LLC网络源地址将这些用户数据分组转换成LLC格式,
-将所述会话标识符绑定到标识RNC间隧道承载的隧道标识符,从而将所述LLC会话分组隧穿到候选RNC。
在一个实施例中,所述方法还包括以下步骤:
-从呼入下行链路IP会话用户数据剥去协议头部,从而将它们转换成其原始传输格式,
-将所述会话标识符绑定到标识RNC间隧道承载的隧道标识符,从而将所述原始传输格式会话用户数据隧穿到候选RNC。
在一个实施例中,“切换候选”消息的UT ID是UT的移动IP地址MIP或安全MIP地址MIPSec,并且该“切换候选”消息包括与候选RNC相关联的接入路由器AR的IP地址,所述方法还包括以下步骤:
-借助与会话链接的UT的MIP/MIPSec地址来标识所述会话,
-利用AR的IP地址更新所述会话的路由选择表,
-从呼入下行链路IP会话用户数据分组剥去隧道协议头部,从而将它们转换成其原始传输格式,
-借助UDP/IP或TCP/IP利用AR的IP地址作为目的地地址来封装原始传输格式IP会话分组,
-利用形成隧穿分组的UDP/IP封装因此获得的UDP/IP或TCP/IP会话分组,其中隧穿分组的UDP端口号标识如上所述被建立的候选RNC的RNC间隧道,和
-将所述会话标识符绑定到RNC间隧道的UDP端口号,从而将所封装的下行链路会话分组隧穿到候选RNC,并且通过AR2而不是AR路由选择这些分组。
在一个实施例中,RNC1在RNC间隧道上将通信会话路由选择到候选RNC,所述方法还包括以下步骤:
-与在RNC间隧道上将所述会话路由选择到候选RNC并行地通过可替换的无线电接入网络路径经由第二端口来路由选择所述会话。
在一个实施例中,所述方法还包括以下步骤:
-从UT接收“切换确认”消息,该消息包括:
-将所述消息标识为“切换确认”消息的消息类型标识符,
-分离(disassociation)信息单元和无线电接入点AP1的网络地址,UT不再与AP1相关联,和
-连同UT当前与其相关联的无线电接入点AP2的网络地址一起的切换确认信息单元,
其中根据所述可替换的接入网络协议定义所述AP1和AP2的网络地址,并且其中,所述方法还包括以下步骤:
-作为接收所述“切换确认”消息的响应,阻止通过可替换的无线电接入网络路径经由第二端口来路由选择会话。
在一个实施例中,所述方法还包括以下步骤:
-判定通过所述候选RNC来路由选择会话,
-建立所述会话不能通过RNC1和候选RNC串行地被路由选择,
-标识被连接到RNC1和候选RNC的数据分组支持节点,并且所述会话当前通过该数据分组支持节点被路由选择,
-形成“所请求的RNC再定位”消息包括:
-将所述消息标识为是“所请求的RNC再定位”消息的消息类型标识符信息单元,
-标识候选RNC的标识符,
-如通过可替换的接入网络协议定义的、UT的网络地址,
-当前正在通过其隧穿所述会话的RNC与数据分组支持节点之间的隧道的隧道标识符,和
-将所述“所请求的会话再定位”消息发送到所述数据分组支持节点,从而向会话请求从所述RNC1到所述候选RNC的服务RNC再定位。
在一个实施例中,判定通过所述候选RNC路由选择会话的步骤包括以下步骤:
-从UT接收“切换确认”消息,该消息包括:
-将所述消息标识为“切换确认”消息的消息类型标识符信息单元,
-分离信息单元和无线电接入点AP1的网络地址,UT不再被与该AP1相关联,和
-连同无线电接入点AP2的网络地址一起的切换确认信息单元,UT当前被与该AP2相关联,
其中根据所述可替换的接入网络协议定义所述AP1和AP2的网络地址,并且其中所述方法还包括以下步骤:
-取消根据可替换的接入网络协议定义的可替换的承载标识符,从而取消与通过可替换的无线电接入网络路径传输会话相关联的无线电信道分配,从而作为对接收所述“切换确认”消息的响应,阻止通过可替换的无线电接入网络路径来路由选择会话。
在一个实施例中,判定通过所述候选RNC来路由选择会话的步骤还包括以下步骤:
-收集有关至少无线电接入点AP1和AP2的RRM信息,无线电接入点AP1和AP2的信标信号当前正通过UT检测,其中正在第一无线电接入网络路径上或者在可替换的无线电接入网络路径上用信号通知所述RRM信息,
-基于所述被收集的RRM信息采取初步切换判定,和
-将“物理信道重新配置”消息发送到UT,该消息包括切换指令标识符和AP2的可替换的网络地址,该消息指示UT通过AP2而不是AP1路由选择会话。
在一个实施例中,收集有关至少无线电接入点AP1和AP2的RRM信息的步骤还包括以下步骤,其中无线电接入点AP1和AP2的信标信号当前正通过UT来检测:
-在第一无线电接入网络路径上或者在RNC间接口上接收无线电资源控制RRC测量报告消息,该消息遵循3GPP RRC标准格式并且包括将AP2表示为目标接入点的“附加测量结果”信息单元,或
-接收RRC测量报告消息,该RRC测量报告消息根据所述可替换的无线电接入网络遵循RRC消息格式的标准格式,其中所述RRC消息包括将AP2表示为目标接入点的“附加测量结果”信息单元。
在一个实施例中,所述多RAT网络是集成3GPP-UTRAN-IEEE802-WLAN网络,所述通信会话是3GPP PDP上下文会话,所述第一无线电网络路由选择协议是3GPP UTRAN标准协议,所述会话标识符是RNC1与SGSN之间的UDP/IP隧道的3GPP UTRAN标准协议GTP-U隧道端点标识符TEID,根据所述第一路由选择协议的所述无线电承载是3GPP RBID,所述可替换的承载标识符是WLAN无线电承载标识符WLAN RB ID、或者移动IP无线电承载标识符MIP RB ID或者安全移动IP无线电承载标识符MIP/IPSec RB ID,所述可替换的接入网络协议是IEEE 802WLAN协议、或IP/MIP/IPSec协议或其组合,所述UT ID是UT的WLANMAC地址、或者UT的MIP地址或者UT的MIPSec地址,所述AP2 ID是AP2的WLAN MAC地址,所述节点B ID是标识节点B的3GPP标识符,UT的所述第二网络地址是MIP或MIPSec地址,标识所述候选RNC的所述标识符是候选RNC的IP地址或UTRAN MAC地址,连接所述RNC1与所述候选RNC的所述第一接口是3GPP Iur接口,所述候选RNC的所述网络地址是候选RNC的UTRAN MAC地址或IP地址,并且其中所述无线电链路建立请求消息遵循3GPP无线电链路建立请求消息格式,并且其中无线电接入点AP1、UT和AP2的网络地址分别是AP1、UT和AP2的WLAN MAC地址,所述数据分组支持节点是3GPP SGSN,以及其中“所请求的RNC再定位”消息格式遵循3GPP“所请求的RNC再定位”消息格式。
根据第二方面,本发明提供包括程序代码装置的计算机程序,当该程序代码装置被加载到RNC1的处理装置中时,使得所述处理装置执行实现根据本发明的第一方面的方法的至少一个过程,该RNC1被安装在多RAT网络中,并且该RNC1被布置来通过将标识所述会话的会话标识符绑定到根据所述第一路由选择协议的无线电承载而根据第一无线电网络路由选择协议通过第一无线电接入网络路径经由第一端口来路由选择通信会话,所述RNC1还进一步被布置来通过将所述会话标识符绑定到根据可替换的接入网络协议定义的可替换的承载标识符而通过可替换的无线电接入网络路径经由第二端口来路由选择所述会话。
根据第三方面,本发明提供已经存储程序代码装置的计算机可读介质,当该程序代码装置被加载到RNC1的处理装置中时,使得所述处理装置执行实现根据本发明的第一方面的所述方法的至少一个过程,该RNC1被安装在多RAT网络中,并且该RNC1被布置来通过将标识所述会话的会话标识符绑定到根据所述第一路由选择协议的无线电承载而根据第一无线电网络路由选择协议通过第一无线电接入网络路径经由第一端口来路由选择所述会话,所述RNC1还进一步被布置来通过将所述会话标识符绑定到根据可替换的接入网络协议定义的可替换的承载标识符而通过可替换的无线电接入网络路径经由第二端口来路由选择所述会话。
根据第四方面,本发明提供一种用于在集成多RAT网络中辅助用户终端UT的通信会话的切换的方法,所述方法通过被安装在所述网络中的候选RNC执行,并且该候选RNC构成所述会话的切换候选以及该候选RNC被设置来通过将标识所述会话的会话标识符绑定到根据所述第一路由选择协议定义的无线电承载而根据第一无线电网络路由选择协议通过第一无线电接入网络路径经由第一端口来路由选择会话,所述候选RNC被进一步布置来通过将标识所述会话的会话标识符绑定到根据可替换的接入网络协议定义的可替换的承载标识符而通过可替换的无线电接入网络路径经由第二端口来路由选择会话,所述方法包括以下步骤:
-从当前路由选择与UT相关联的会话的相邻RNC1接收“无线电链路建立请求”消息,
-从“无线电链路建立请求”消息提取RNC1与候选RNC之间的RNC间隧道的隧道端口号,
-从“无线电链路建立请求”消息提取标识UT的UT标识符,
-将所述隧道端口号与UT以及与和UT相关联的会话相关联,
-提取所述“无线电链路建立请求”消息的会话切换类型标识符,
-根据所述切换类型标识符建立用于路由选择所述UT的会话的无线电业务信道。
在一个实施例中,所述方法还包括以下步骤:
-接收“切换候选”消息,该消息包括:
-将所述消息标识为“切换候选”消息的消息类型标识符信息单元,和
-无线电接入点AP2的接入点标识符AP2 ID、或节点B的节点B标识符节点B ID、由所述UT检测的信标信号、其中根据所述可替换的无线电接入网络协议定义所述AP2 ID、或UT的移动IP地址MIP或安全MIP地址MIPSec以及与候选RNC相关联的接入路由器AR的IP地址,
其中“切换候选”消息标识UT,以及
-建立所述UT并不具有通过候选RNC路由选择的正在进行的会话。
在一个实施例中,在RNC间接口上从当前路由选择会话的RNC1接收所述“切换候选”消息,所述方法还包括以下步骤:
-识别所述“切换候选”消息的网络源地址是RNC1的网络地址,并得出结论所述会话当前正通过RNC1被路由选择,
-建立RNC1与候选RNC之间的RNC间隧道。
在一个实施例中,所述方法还包括以下步骤:
-在第一无线电接入网络路径上或在可替换的无线电接入网络路径上从UT接收所述“切换候选”消息,
-将所述“切换候选”消息转发到其相邻的RNC。
在一个实施例中,接入点标识符是所述可替换的无线电接入网络路径的接入点AP2的小区标识符,并且其中所述会话切换类型标识符单元表示所述会话将要通过AP2被路由选择,其中为UT建立无线电业务信道的步骤还包括以下步骤:
-通过端口,经由AP2(266)与UT建立逻辑LLC连接,其中LLC连接借助可替换的接入网络协议来建立,
-将所述会话与该LLC连接相关联。
在一个实施例中,所述方法还包括以下步骤:
-通过由所述隧道端口号所标识的隧道接收会话的下行链路分组,
-从接收到的下行链路分组剥去隧道协议头部,因此获得具有根据可替换的接入网络协议的格式的会话分组,并且这些分组具有如通过所述可替换的接入网络协议定义的RNC1的网络源地址,
-通过所述端口转发因此获得的会话分组,从而经由AP2将分组路由选择到UT。
在一个实施例中,所述方法还包括以下步骤:
-通过由所述隧道端口号所标识的隧道接收会话的下行链路分组,
-从接收到的下行链路分组剥去隧道协议头部,因此获得具有根据可替换的接入网络协议的格式的会话分组,以及所述分组具有如通过所述可替换的接入网络协议定义的RNC1的网络源地址,
-剥去因此获得的分组的封装头部,这些封装头部已经借助可替换的接入网络协议通过RNC1添加,从而将下行链路分组转换成其原始传输格式,
-将LLC头部添加到原始传输格式下行链路会话分组,根据所述可替换的接入网络协议利用候选RNC的LLC网络源地址来将它们转换成LLC格式,
-通过端口转发因此形成的LLC会话分组,从而经由AP2将分组路由选择到UT。
在一个实施例中,“切换候选”消息包括UT的移动IP地址MIP或安全MIP地址MIPSec,以及包括与候选RNC相关联的接入路由器AR的IP地址,并且其中“无线电链路建立请求”消息的UT标识符是UT的相应MIP/MIPSec地址,以及其中RNC间隧道是UDP/IP隧道,所述方法还包括以下步骤:
-从所述“无线电链路建立请求”消息提取UT的MIP/MIPSec,
-将隧道端口号与UT的MIP/MIPSec以及与AR的IP地址相关联,
-接收借助与会话链接的、UT的MIP/MIPSec地址来标识该会话,
-利用AR的IP地址更新会话的路由选择表,
-在UDP/IP RNC间隧道上接收下行链路IP封装的IP会话分组,
-从IP封装的下行链路IP会话分组剥去隧穿UDP/IP头部,获得利用IP封装的下行链路IP会话分组,其中IP会话分组的封装IP地址是AR2的IP地址,以及
-将利用AR的IP地址封装的下行链路IP会话分组转发到与AR相关联的端口,从而通过AR和AP2将下行链路IP会话分组路由选择到UT。
在一个实施例中,所述多RAT网络是集成3GPP-UTRAN-IEEE802-WLAN网络,所述通信会话是3GPP PDP上下文会话,所述第一无线电网络路由选择协议是3GPP UTRAN标准协议,所述会话标识符是RNC1与候选RNC之间的UDP/IP隧道的3GPP UTRAN标准协议GTP-U隧道端点标识符TEID,根据所述第一路由选择协议的所述无线电承载是3GPPRB ID,所述可替换的承载标识符是WLAN无线电承载标识符WLAN RB ID、或者移动IP无线电承载标识符MIP RB ID或者安全移动IP无线电承载标识符MIP/IPsec RB ID,所述可替换的接入网络协议是IEEE 802WLAN协议或IP/MIP/IPSec协议或者其组合,所述UT ID是UT的WLANMAC地址、或者UT的MIP地址或者UT的MIPSec地址,所述AP2 ID是AP2的WLAN MAC地址,所述节点B ID是标识节点B的3GPP标识符,UT的所述第二网络地址是MIP或MIPSec地址,并且其中所述无线电链路建立请求消息遵循3GPP无线电链路建立请求消息格式,以及其中无线电接入点AP1、UT和AP2的网络地址分别是AP1、UT和AP2的WLAN MAC地址。
根据第五方面,本发明提供一种包括程序代码装置的计算机程序,当所述程序代码装置被加载到候选RNC的处理装置中时,使得所述处理装置执行实现根据本发明的第四方面的所述方法的至少一个过程,该候选RNC被安装在所述网络中,并且该候选RNC构成所述会话的切换候选,以及该候选RNC能够通过将标识所述会话的会话标识符绑定到根据所述第一路由选择协议定义的无线电承载而根据第一无线电网络路由选择协议通过第一无线电接入网络路径经由第一端口来路由选择会话,所述候选RNC还能够通过将表示会话的会话标识符绑定到根据可替换的接入网络协议定义的可替换的承载标识符而通过可替换的无线电接入网络路径经由第二端口路由选择所述会话。
根据第六方面,本发明提供一种已经存储程序代码装置的计算机可读介质,当所述程序代码装置被加载到候选RNC的处理装置中时,使得所述处理装置执行实现根据本发明的第四方面的所述方法的至少一个过程,该候选RNC被安装在所述网络中,并且该候选RNC构成会话的切换候选,以及该候选RNC能够通过将标识所述会话的会话标识符绑定到根据所述第一路由选择协议定义的无线电承载而根据第一无线电网络路由选择协议通过第一无线电接入网络路径经由第一端口来路由选择会话,所述候选RNC还能够通过将表示会话的会话标识符绑定到根据可替换的接入网络协议定义的可替换的承载标识符而通过可替换的无线电接入网络路径经由第二端口来路由选择会话。
根据第八方面,本发明提供一种无线电网络控制器RNC1,该无线电网络控制器RNC1被布置来通过将标识所述会话的会话标识符绑定到根据所述第一路由选择协议定义的无线电承载而根据第一无线电网络路由选择协议通过第一无线电接入网络路径经由第一端口来路由选择会话,所述RNC1还进一步被布置来通过将所述会话标识符绑定到根据可替换的接入网络协议定义的可替换的承载标识符而通过可替换的无线电接入网络路径经由第二端口来路由选择所述会话,其中所述RNC包括实现根据本发明的第一方面的方法的装置。
在一个实施例中,所述装置包括具有所存储的程序代码装置的数据存储器,当所述程序代码装置被加载到所述RNC1的处理装置中时,使得所述处理装置执行实现根据本发明的第一方面的方法的至少一个过程。
根据第九面,本发明提供一种无线电网络控制器RNC2,该无线电网络控制器RNC2被布置来通过将标识所述会话的会话标识符绑定到根据所述第一路由选择协议定义的无线电承载而根据第一无线电网络路由选择协议通过第一无线电接入网络路径经由第一端口来路由选择会话,所述RNC2还进一步被布置来通过将表示会话的会话标识符绑定到根据可替换的接入网络协议定义的可替换的承载标识符而通过可替换的无线电接入网络路径经由第二端口来路由选择所述会话,其中所述RNC2包括实现根据本发明的第四方面的方法的装置。
在一个实施例中,所述装置包括具有所存储的程序代码装置的数据存储器,当所述程序代码装置被加载到所述RNC1的处理装置中时,使得所述处理装置执行实现根据本发明的第四方面的方法的至少一个过程。尽管以上已经概述了本发明,但是本发明通过附属的权利要求1-40来限定。
附图说明
根据以下参考附图对优选实施例的详细描述,本发明的特征和优点将会变得更加明显,其中,
图1图解说明包括被连接到因特网的UTRAN和WLAN的传统集成无线电接入网络的网络体系架构。
图2描述根据本发明的一个实施例的集成无线电接入网络体系架构的示意性实例。
图3图解说明根据本发明的一个实施例的用于图2中图解说明的网络的一些节点的用户平面协议栈。
图4图解说明根据本发明的一个实施例的用于图2中图解说明的网络的一些节点的控制平面协议栈。
图5图解说明根据本发明的一个实施例的用于图2中图解说明的网络的一些节点的控制平面协议栈。
图6包括图页6A-F并且以流程图的形式图解说明根据一个实施例的本发明方法。
图7包括图页7A-D并且以流程图的形式图解说明根据一个实施例的本发明方法。
图8包括图页8A-C并且以流程图的形式图解说明根据一个实施例的本发明方法。
具体实施方式
现在,参考图2-8,更详细地描述本发明。
如所阐述的那样,本发明涉及集成多RAT(无线电接入技术)网络并且将通过以下针对UTRAN-WLAN集成RAT网络的特定情形描述的实施例或操作模式的实例更加全面地被描述。但是,本发明可应用于与任意第二层IEEE 802无线电接入网络集成的任何蜂窝无线电网络,并且许多修改和/或组合是可能的。例如,在WMAN、IEEE 802.16的情况下,AP 265会将IEEE 802.3MAC帧转换成802.16MAC帧,而不是802.11MAC帧,正如本领域的普通技术人员所实现的那样。蜂窝无线电网络可以是包括无线电网络控制器RNC的任何蜂窝无线电网络,该无线电网络控制器RNC能够通过采用不同路由选择协议的不同网络传输路径建立和路由选择数据(分组)会话,蜂窝网络能够例如是UTRAN-GPRS网络、CDMA 2000网络、IS-95网络、D-AMPS网络等等。例如,在CDMA 2000网络的情况下,以下根据本发明描述的RNC功能会优选地在CDMA 2000网络的BSC(基站控制器)中被实现,如本领域的普通技术人员所实现的那样。所以术语RNC在这里不应该被严格解释,以便仅包括根据3GPPUTRAN标准的RNC,而是包括能够通过其不同的端口将数据会话映射到不同传输路径的任何网络控制节点,其中不同的传输路径采用不同的路由选择协议。术语路由选择协议在这里应该被解释成包括特定无线电接入网络传输路径所采用的所有传输协议,该路径可以包括多个传输节点。因此,RNC是能够将数据会话通过第一端口路由选择到第一节点以及通过第二端口路由将数据会话路由选择到第二节点的任何节点,其中第一节点采用第一路由选择协议,而第二节点采用可替换的第二路由选择协议。因此,术语“路由选择协议”不应该以传统的方式仅仅被解释为在不同网络节点之间用来交换可达性信息的协议,而是相反地被解释为借助特定网络技术沿无线电接入网络路径来路由选择或发送数据的机制,该路径通常包括多个节点。因此,所述路由选择协议是根据特定技术发送数据分组的方式,并因此通常包括根据一个传输标准技术的一组传输协议,这些协议被网络路径内的节点使用。例如,3GPP UTRAN技术规定第一组数据传输协议并因此定义第一路由选择协议,而IEEE 802WLAN技术规定第二组数据传输协议并因此定义第二路由选择协议。根据本发明的RNC因此是任何网络节点,当其经由(至少)2个不同的数据端口被连接到采用不同技术的(至少)2个不同网络时,这些数据端口能够直接与用户终端进行通信,或者通过中间网络节点与用户终端进行通信,所述任何网络节点能够通过第一和/或第二数据端口映射数据会话。
在图1-8中,已经给相应的单元赋予相同的参考编号以及附图前缀号码,例如图1中的AP1 165在图2中被表示为AP1 265等等。
图2以UTRAN-WLAN集成RAT网络的形式描述根据本发明的多RAT网络体系架构的示意性实例。在图2中,节点B 250和251分别通过传统的Iub接口以及分别通过端口273和278被连接到RNC1 230和RNC2 231。根据本发明,WLAN部分被分别连接到RNC1 230和RNC2 231。相应的WLAN部分包括直接连接到其相应的RNC或(如图2中所示)经由传统第二层交换机M-L2S1-262和M-L2S2 263连接的接入点AP1 265和AP2 266。在一个实施例中,如图2中所示,接入路由器AR 255和256被安装在M-L2S1 262与RNC1 230之间以及在M-L2S2 263与RNC2231之间,而在另一实施例中,在AP1 265与RNC1 230之间以及在AP2266与RNC2 231之间的路由选择路径之间不安装任何接入路由器,而是AP被直接连接到其相应的RNC,可选地经由M-L2S交换机/多个交换机来连接。存在许多可能性:数个AP可以被连接到相同的M-L2S交换机,数个M-L2S交换机可以被串行或并行连接到相同的RNC,AR可以被连接到其他数据网络(例如,IP网络),IP网络可以被安装在AR与RNC之间,并且图2示出用于理解本发明的纯示意性实例。RNC1 230和RNC2 231经由传统的Iu接口经由端口270和275被连接到SGSN 220,并且根据本发明的一个方面经由传统的Iur接口经由端口271和276相互连接。根据本发明的另一方面,在RNC1 230和RNC2 231之间没有接口连接。如在图2中所示的那样,RNC1 230和RNC2 231还进一步分别经由端口272和277被连接到其相应的AR/M-L2S/AP(即,WLAN部分)。UT 240被布置来以传统的方式通过其端口241与节点B 250和251以及通过其端口242与AP 265和266建立无线电链路连接/会话,即UT 240具有双重无线电接入网络技术(RAT)能力。
图3图解说明了用于在图2中所示的RNC1 230、M-L2S1 262、AP1265和UT 240的主要的用户平面协议栈,对于这种情况,在RNC1 230与AP1 265之间不安装任何AR(或IP网络)。根据本发明的一个方面,图3图解说明其中RNC经由Iur接口相互连接的情况。用于RNC2 231、M-L2S2 263、AP2 266和节点B 251的用户平面协议栈是类似的。在图3中,RNC1 330具有传统的3GPP GTP-U(GPRS隧穿协议-用户平面)、传统的UDP(用户数据报协议)、传统的IP(网际协议)、传统的3GPPL2(第二层)和L1(第一层),用于分别通过端口370和371传送数据分组,以及具有传统的3GPP PDCP(分组数据汇聚协议)、RLC(无线电链路控制)协议、UTRAN MAC第二层和第一层,用于通过端口373传送数据分组。根据本发明,RNC1 330还具有传统的IEEE 802.2LLC(链路层控制)协议、IEEE 802.3MAC(媒体访问控制)层和IEEE 802物理层1(以太网物理层),用于通过端口372传送数据分组。根据本发明,RNC1 330具有用于通过端口372和373路由选择会话的路由选择实体和用于以集成的方式管理UTRAN和WLAN无线电资源的多无线电资源管理实体(MRRM实体),如以下进一步描述的那样。M-L2S1 362具有传统的IEEE 802.3MAC协议和物理层1。AP1 265具有传统的IEEE802.11MAC协议、IEEE 802.11物理层、IEEE 802.3MAC协议和IEEE802.11物理层。节点B 350具有传统的3GPP栈(用户平面和控制平面,在图3中未示出)。UT 340具有用于通过端口342传送数据分组的传统的IEEE 802.11LLC协议、IEEE 802.11MAC协议、IEEE 802.11物理层,并且具有用于通过端口341传送数据分组的传统的PDCP协议、RLC协议、UTRAN MAC协议和UTRAN物理层。UT 340已安装UDP/TCP协议/多个协议和IP协议。以类似于RNC1 330的方式,UT 340 330具有用于通过端口341和342路由选择会话的路由选择实体,并且具有用于以集成的方式管理UTRAN和WLAN无线电资源的多无线电资源管理实体(MRRM实体),如以下进一步描述的那样。
图4图解说明用于图3的网络节点的主要控制平面协议栈。除了以上参考图3所描述的IEEE 802第一层、第二层、第三层和UTRAN第一层和第二层、以及借助本发明提供或成为可能的UT 440和RNC1 430的路由选择实体和MRRM实体之外,UT 440还安装有RLC(无线电链路控制)协议、RRC(无线电资源控制)协议和STAME(站管理实体),AP1 465安装有APME(接入点管理实体)、IAPP(接入点内部协议,根据IEEE 802.11f标准)、UDP/TCP和IP协议,以及RNC1 430安装有IAPP、UDP/TCP和IP协议、RRC、RLC、RANAP(无线电接入网络应用部分)、SCCP(信令连接控制部分)和3GPP信号承载协议,如在图4中所示。
图5图解说明根据本发明的一个实施例的用于图2的UT 240、AP1265、AR1 255和RNC1 230的主要控制/用户平面协议栈,其中AR1/AR2被安装在AP1/AP2和RNC1/RNC2之间(M-L2S1 262简单地起中继交换机作用并且在图5中已经被省略)。在本实施例中,在AR和RNC之间存在IP网络。如在图5中所示,RNC1 530和UT 540还安装有IPm协议(移动IP MIP)以及可选地还安装有IPSec协议,并且AR1 555经由TCP/IP与RNC 530在中间IP网络上进行通信,以及经由IEEE 802.2LLC与UT 540在WLAN网络上进行通信。IPm和IPSec协议可以被集成。图5中所示的其他协议已经参考图3和4被讨论。Iur接口的协议栈与Iu接口的栈相同并且在图5中未被示出。
通常,UT 240还安装有WLAN认证实体(未示出),例如根据802.1XEAP/TLS/TTLS/PEAP标准来安装,从而允许UT 240与WLAN的相应认证实体进行通信,该相应认证实体例如以为了认证目的而被连接到AP1265的RADIUS或DIAMETER服务器为形式。RADIUS或DIAMETER服务器可以例如被集成在AR1 255或RNC1 230中,但是存在许多可能性。许多其他协议选项存在,如本领域的普通技术人员所实现的那样,例如在UTRAN的情况下,LWAPP(轻量接入点协议)能够代替IAPP使用,或RLC/RNC协议能够代替LLC/IAPP使用等等。RADIUS服务器通常采用传统的RADIUS协议,例如如通过文档RFC 3579(EAP的RADIUS支持)、RFC 2865、RFC 2869(RADIUS扩展)、RFC 3576(RADIUS的动态授权扩展)和RFC 3580(IEEE 802.1X RADIUS使用指导指南)所规定的那样;并且DIAMETER服务器通常采用传统的DIAMETER协议,例如如通过RFC 3588(DIAMETER基础协议)所规定的那样,以及采用传统的EAP(可扩展认证协议),例如如通过IETF标准组织(因特网工程任务组)发布的标准AAA(认证、授权、记帐)协议RFC 2284-PPP EAP、RFC 4017(WLAN的EAP要求)或RFC 3748(EAP)或RFC 2716(PPP EAP TLS)或EAP-TTLS(EAP隧穿的TLS认证协议)所定义的那样,并且还可以采用EAP-PEAP(受保护的EAP协议)。
RNC2231的相应栈及其图2中相关联的WLAN路由选择路径与图3、4和5的栈类似。
现在参考图2-7,对于其中在图2中所示的网络中不安装接入路由器AR1 255和AR2 256(即,在RNC1/RNC2 230/232和AP1/AP2 265/266之间是纯WLAN路径)的实施例更详细地描述根据本发明的方法。假设每个AP维持其自己最新的数据库,该数据库包含有关相邻AP的信息,相邻AP的覆盖范围可以与其自己的覆盖范围重叠。这样,每个AP能够根据IEEE 802.11k规范给相关联的UT提供站点报告,该站点报告包含有关UT可以在附件漫游(或切换)的其他AP的信息。只有当通过相同的操作员控制所有所包含的AP或只有当存在特殊的操作员间协议,这才可以被实现。这里描述的方法是理解本发明的纯示意性实例以及许多修改是可能的,例如以给出相同结果的不同/相反的顺序完成一些步骤/动作,如本领域的普通技术人员所实现的那样。
在图6的步骤6000中,在通过节点B250和RNC1 230的UTRAN路由选择路径上,在UT 240和例如被连接到因特网280的对等体或主机之间有正在进行的诸如多媒体会话的传统分组数据会话。在UT 240和承载会话的SGSN 220和GGSN 210之间使用传统的3GPP PDP(分组数据协议)上下文会话。可以以传统的方式例如在UT 240的倡议下主动建立PDP上下文会话,其中在UT 240、SGSN 220和GGSN 210之间的传统信令之后,SGSN 220通过创建_PDP_上下文_请求(Create_PDP_Context_Request)消息来发起到GGSN 210的GTP-U隧道建立。GTP隧道利用隧道端点标识符(TEID)、IP地址(即,接收节点的IP地址)和UDP端口号进行标识。TEID通过GTP隧道的接收侧而在本地被赋值,该TEID明确地标识所述隧道端点。在隧道端点之间使用GTP-C消息交换TEID值。PDP上下文会话通过其QoS简档和IP地址表征,而相应节点的TEID(通常为UDP端口号)以传统方式明确地标识在RNC1 230、SGSN 220和GGSN 210之间隧穿的特定PDP上下文会话。为了路由选择PDP分组,这些PDP分组作为UDP/IP分组通过GTP-U隧道路由选择到SGSN 220/从SGSN 220路由选择,RNC1标识PDP上下文-GTP-U隧道的TEID,并通过将所述TEID绑定到被约束在3GPPRB ID(无线电承载标识符)上的3GPP RAB ID(无线电接入承载标识符),在UTRAN/RLC/MAC上将这些分组作为PDCP分组路由选择到UT240/从UT240路由选择,其以传统的方式又明确地定义用于传送将PDCP分组传送到UT 240/从UT 240传送PDCP分组的“正确的”3GPP信道/多个3GPP信道(和设置)。表1以传统的方式图解说明由RNC1 230的路由选择实体用来路由选择PDP上下文会话分组的路由选择表。
 PDP会话   3GPPRB ID   3GPPRAB ID   UT   TEID   GTP-U隧道
 会话1   RB ID 1   RAB ID 1   UT 1   TEID 1   GTP-U 1
 会话2   RB ID 2   RAB ID 2   UT 2   TEID 2   GTP-U 2
 会话N   RB ID N   RAB ID N   UT K   TEID N   GTP-U N
                           表1
如在表1中看到的那样,一个UT可以具有多个正在进行的PDP会话。在以下的描述中,假设UT 240只具有一个正在进行的PDP会话、即表1的会话1。UT 240和SGSN 220之间的这个PDP上下文会话通过图7A中的通信步骤1图解说明。在以下表格中,UT 240被称为UT 1。
所述方法然后进行到步骤6010,其中根据本发明,UT 240形成和在UTRAN路径(即经由节点B 250)上发送能力消息(capabilitymessage)到RNC1 230,该消息通知RNC1 230,UT 240具有双重RAT能力,即能够在UTRAN路径和WLAN路径二者上进行通信。这通过图7A中的通信步骤2图解说明。根据本发明,这个能力消息包括“UT多模/多RAT能力”信息单元,从而通知RNC1 230,UT 240具有UTRAN和WLAN能力(如果可替换的网络是WLAN)。如何定义“UT多模/多RAT能力”信息单元存在许多可能性,该“UT多模/多RAT能力”信息单元可以例如通过明确定义可替换网络的“可替换的网络标识符”构成,其例如可以借助RRC消息中的专门定义的第一四比特数据字段以及专门定义的第二数据字段中的UT 240的可替换的网络地址来定义,该第一四比特数据字段允许定义16个不同的可替换的网络,如果可替换的网络是被直接连接到RNC1 230(即在AP1 265和RNC1 230之间不安装中间AR 255。)的无线LAN,则该第二四比特数据字段即为UT 240的WLANMAC地址。如在图2中所示,如果存在例如经由AR 255和RNC1 230(在图2中未示出)之间的IP网络将WLAN部分连接到RNC1 230的AR 255,则如以下进一步描述的那样,UT 240的可替换的网络地址可以是UT 240的IP地址,但是存在许多可能性。“可替换的网络标识符”可以例如被设置成0000,用于表示该可替换的网络是WLAN,以及可以被设置成“0001”,用于表示该可替换的网络是IP网络,等等。所述能力消息因此可以例如被实现为RRC消息,该RRC消息包括UT的WLAN MAC地址和所述“UT多模/多RAT能力”信息单元,并且可以(在DCCH上)被发送到RNC1的MRRM实体,如以下进一步描述的那样,RNC1的MRRM实体基本上是被布置来也集成WLAN RRM信息的、RNC1的传统3GPP RRM实体。所述能力消息可替换地例如通过在所述消息中包括所述“可替换的网络标识符”以及UT 240的所述可替换的网络地址而可以被实现为修改的传统“激活PDP上下文请求”消息。因此,在PDP上下文激活期间通过UT 240将“激活PDP上下文请求”消息发送到SGSN 220,该消息包括上述数据字段,但是如何实现能力消息存在许多其他的可能性。根据本发明重要的是RNC1 230被通知有关UT 240的双重RAT能力,并且UT 240的可替换的网络地址(即,在本说明性实例中是WLANMAC地址,其中可替换的网络是WLAN),以及如以下进一步所描述的那样,RNC1 230被布置来将UT 240的可替换的网络地址(即,在本说明性实例中是WLAN MAC地址,其中可替换的网络是WLAN)与正确的PDP上下文会话(即,UT 240的会话)相关联。
在步骤6020,RNC1 230的MRRM实体然后将UT 240的该WLAN MAC地址转发到RNC1的路由选择实体,该实体相应地更新其路由选择表,如在表2中图解说明的那样。
  PDP会话   3GPPRB ID   3GPPRAB ID   UT   TEID/GTP-U隧道关联   UT的可替换的网络地址
  会话1   RB ID 1   RAB ID 1   UT 1   TEID 1/GTP-U 1-RNC1-SGSN   UT 1的WLANMAC地址
                              表2
因此,在步骤6020,RNC1的路由选择实体将UT 240的WLAN MAC地址与其正在进行的PDP会话相关联,但是,路由选择实体通过将TEID1绑定到RAB ID 1以及将RAB ID 1绑定到RB ID 1而在UTRAN路径上(经由节点B 250)继续路由选择PDP分组。
在步骤6030,UT 240漫游到AP1 265的覆盖范围中并以传统的方式检测来自AP1 265的信标帧,该帧包括AP1 265的MAC地址,该MAC地址被转发到UT 240的MRRM实体。这通过图7A中的通信步骤3图解说明。
在步骤6040,UT 240形成明确标识UT 240和AP1 265的“切换候选”消息,并且将该消息发送到RNC1 230。如何实现这个消息存在许多可能性,重要的是“切换候选”消息包括/承载使得RNC1(230)能够建立从现在起所述会话能够通过AP1(265)被路由选择的信息,并且如果AP1 265未被连接到RNC1 230,而是被连接到另一RNC,则“切换候选”消息必须承载使得RNC1 230能够建立该RNC的身份的信息。而且,如果所述会话当前通过另一会话被路由选择,则“切换候选”消息必须使得RNC1 230能够建立该RNC的身份。通常,“切换候选”消息包括消息类型标识符信息单元、某个会话标识符以及标识AP1(265)的接入点标识符,该消息类型标识符信息单元通知RNC1(230)所述消息是“候选切换”消息,该某个会话标识符通常为UT(240)的WLAN MAC地址,因为该地址标识RNC1(230)处的会话,该接入点标识符通常是AP1(265)的WLAN MAC地址(或另一小区id)。“切换候选”消息可以例如被实现为修改的RRC消息,该RRC消息包括AP1(265)的WLAN MAC网络地址(或另一小区标识符)并且在BCCH上经由节点B 250被发送到RNC1 230,但是存在许多可能性。该“切换候选”消息传输通过图7A中的通信步骤4图解说明,从而构成实例。例如,“切换候选”消息可以在WLAN路径上在以后的阶段借助STAME/APME/IAPP协议进行发送。
在步骤6050,RNC1 230从该“切换候选”消息提取AP1 265的可替换的网络小区标识符,即在其中可替换的网络是WLAN的本说明性实例中为AP1 265的WLAN MAC地址,并且将该小区标识符转发到其MRRM实体和路由选择实体。RNC1 230的MRRM实体然后相应地例如通过反馈各种RRM算法利用表示UT 240的UTRAN无线电信道/多个无线电信道可以被切换到AP1 265的数据来更新相关的MRRM信息,以便最大化整个无线电网络容量。用于这种优化的、RNC1 230的MRRM实体的精确MRRM算法(即精确优化准则等等)并不是本发明的主题,但是本发明的重要优点是它开发了有效的这种MRRM功能的可能性。根据本发明,然后例如通过搜索包括整个集成网络的AP的所有小区标识符(例如WLAN地址)及其分别相关联的RNC的网络地址(即相应UTRAN RNC的IP地址)的查询表,RNC1 230的MRRM实体建立所述AP1 265与哪个RNC相关联(连接)。而且,在步骤6050,RNC1的MRRM实体将所述RNC网络地址转发到RNC1 230的路由选择实体,其通过将UT 240的PDP上下文会话1和被与可替换的接入点、即AP1 265相关联的RNC的网络地址(例如IP地址)、即在其中AP1 265与RNC1 230相连接(并通过RNC1 230“到达”)的本说明性实例中为RNC1 230的网络地址(例如IP地址)相关联来相应地更新其路由选择表,如在表3中图解说明。
  PDP会话   3GPPRB ID   3GPPRAB ID   UT   TEID/GTP-U隧道关联   UT的可替换网络地址   AP1的RNC关联
  会话1   RB ID1   RAB ID1   UT1   TEID1/GTP-U-RNC1-SGSN   UT1的WLANMAC地址   RNC1的IP地址
                                   表3
接下来,在步骤6060,UT 240根据IEEE 802标准将关联请求消息发送到AP1 265,以便发起WLAN连接建立,这通过图7A中的通信步骤5图解说明。该消息包括UT 240的WLAN MAC地址。AP1 265相应地通过将其相关端口和UT 240的WLAN MAC地址相关联来更新其桥接表(bridging table)。所述关联请求消息还可以包括针对相关PDP会话的PDP上下文会话标识符,例如PDP上下文会话或UT 240的NSAPI的RB ID或RAB ID或IP地址,其原因将在下面进一步说明。AP1 265通过将关联响应消息作为802.11消息发送到UT 240进行响应,如通过图7A中的通信步骤6图解说明。UT 240接收该关联响应消息并因此具有经由其第二(WLAN)端口242与WLAN的所建立的无线电连接。
在步骤6070,AP1 265根据IEEE 802标准通过朝向WLAN分布系统(DS)广播第二层更新帧、即朝向RNC1 230将第二层更新帧广播到M-L2S1 262来继续,如通过图7A的通信步骤7图解说明。所述L2更新帧还可以包括在步骤6060中被发送到AP1 265的、针对RNC1 230的PDP上下文会话标识符。
在步骤6080,M-L2S1 262通过将该第二层更新帧转发到RNC1 230进行响应,如通过图7A中的通信步骤8图解说明。该第二层更新帧包括作为MAC源地址的、UT 240的WLAN MAC地址并且优选地被组播。该第二层帧的目的是使得接收该帧的任何第二层设备中的所述转发或桥接表相应地利用UT 240的MAC地址来被更新,即将接收该帧的端口和UT 240的MAC地址相关联,使得指定到UT 240的所有未来业务被转发到正确端口,即转发到接收该帧的端口。假设使用组播使能的交换机(M-L2S),以便避免第二层帧的泛滥并因此避免运营商网络中的高业务量,第二层更新帧优选地被组播到相邻AP、服务RNC1 230和相对应的M-L2S1 262所属的组。在这种情况下,例如通过具有其相邻AP和相关联的M-L2S的MAC地址的存储表,每个AP因此在一定程度上知道第二层网络拓扑。第二层更新帧还可以包括针对相关会话的所述PDP上下文会话标识符,例如包括PDP上下文会话或NSAPI的RB ID或RABID或IP地址,所述PDP上下文会话标识符在步骤6060通过UT 240被发送到AP1 265。
在步骤6090,AP1 265取决于如何预先配置其来判定是否发送IAPP-添加。通知(ADD.Notify)分组。如本领域的普通技术人员所实现的那样,能够使用根据另一协议的相对应消息,例如使用根据LWAPP的消息,而不是IAAP-添加.通知分组。这种IAPP-添加.通知分组对于AP1 265来说并不是强制性发送,并且步骤6090可以被省略,即根据本发明的方法可以在步骤6080之后直接进行到步骤6100。如果AP1 265被预先配置来发送IAPP-添加.通知分组,则该分组通常根据IAPP协议和IEEE 802标准移动功能作为UDP/IP分组被发送,以便通知连接到RNC1 230的其他AP有关UT 240在(新目标)AP1 265处的新关联。这通过图7B中的通信步骤9图解说明。以传统方式,IAPP分组通常包括UT 240的WLAN MAC地址和表示分组有效性的序列号。组播IP地址应该优选地被选择来使得只有在地理上接近发送AP1 265的RNC1 230和其他AP接收所述IAPP分组。这是为了减小WLAN域内的信令。因此,中间M-L2S1 262优选相应地被预先配置,即它具有用于组播所接收的IAPP-添加.通知分组的IP地址的存储列表。步骤6090的主要目的是通知第二层网络(即WLAN)中的AP实际上选择哪个AP与UT 240进行通信,以致可以从一个AP到另一AP正确地切换无线电通信。步骤6090构成L2-RN的传统RRM(无线电资源管理)的部分。根据本发明,IAPP-添加.通知分组还可以包括传统WLAN无线电资源管理参数,诸如针对UT 240和AP1 265之间的所建立的WLAN无线电信道的当前小区负荷、信号强度等等。如本领域的普通技术人员所实现的那样,这可以通过在IAPP-添加.通知分组中的特定上下文容器(container)中添加所述WLAN RRM参数来实现。因此,可以针对整个RAT网络提供甚至更加有效/多样的MRRM功能。根据本发明,IAPP-添加.通知分组还可以包括所述PDP上下文会话标识符,例如相关会话的RB ID或RAB ID,所述PDP上下文会话标识符在步骤6060从UT 240被发送到AP1 265。因此,在一个可替换的实施例中,所述方法直接从步骤6080进行到步骤6100以及不发送IAPP-添加.通知分组。
在步骤6100,如果UT 240被预先配置来在步骤6010不发送能力消息,则UT 240的MRRM实体如上所述那样在UTRAN路径上或可替换地在WLAN部分上形成和发送能力消息,并且RNC1 230的MRRM实体接收该能力消息以及提取相关参数和作出适当的关联,如上所述的那样。另一可能性是,如果在该点不发送能力消息,则在步骤6060的从UT 240发送到AP1 265的无线电链路消息还可以包括PDP上下文会话标识符、例如用于相关会话的3GPP RB ID 1或3GPP RAB ID 1,并且该会话标识符被转发到RNC1 230,例如利用第二层更新帧转发到RNC1 230,或者利用所述IAPP-添加.通知分组(如在以上步骤6060、6070、6080和6090中所述的那样),并且因此RNC1 230的MRRM实体可以将该接收到的第二层更新帧、或在步骤6090所描述的IAPP-添加.通知分组解释为能力消息。再一可能性是,UT 240的MRRM实体形成包括UT的可替换网络地址(网络地址)、所讨论的特定PDP上下文会话的PDP上下文会话标识符的能力消息,该UT的可替换网络地址在这种情况下即为UT 240的WLAN地址,该PDP上下文会话标识符即PDP上下文会话或其相关联的NSAPI的3GPP RAB ID 1或3GPP RB ID 1或IP地址,并且该UT 240的MRRM实体例如通过使用DCCH经由UTRAN路径、或通过将所述能力消息转换成LLC 802.2帧格式以及将所述LLC 802.2帧组播到AP1 265来经由WLAN路径将该能力消息发送到RNC1 230。可替换地,如果RNC的MAC地址对于UT 240是已知的(即已经在UTRAN路径上被用信号通知),则所述能力消息(LLC帧)作为专用消息被发送到RNC1 230。RNC1 230的MRRM实体然后接收该能力消息并且以与上述步骤6020相同的方式将可替换的网络地址、即具有特定的UT 240的UT 240的WLAN地址与特定的PDP上下文会话标识符、即3GPP TEID1相关联。
而且,在步骤6100,UT 240的RNC1 230分别以意图用于特定PDP上下文会话的特定WLAN无线电承载身份、如在以下表4中示出的在这里被称为WLAN RB ID 1的形式产生可替换的路由选择标识符,并相应地关联其路由选择表。RNC1 230因此将该WLAN RB ID 1与UT 240的可替换的网络地址、即WLAN MAC地址(被包括在端口372上接收到的L2更新帧中)相关联,并且还将WLAN RB ID 1与端口372相关联。类似地,UT 240将其WLAN RB ID 1与PDP上下文会话及其WLAN端口242相关联。因此,RNC1 230的路由选择实体通过更新如在表4中图解说明的其路由选择表而将相关PDP上下文会话(即会话1)与所述可替换的网络地址(UT 240的WLAN MAC地址)、所述可替换的路由选择标识符(即WLAN RB ID 1)和端口372相关联。因此,根据所述可替换的接入网络(即在这种情况下为WLAN)的标准协议路由选择方案定义可替换的路由选择标识符。可替换地,可以将所述可替换的路由选择标识符从UT 240用信号通知到RNC1 230。由于可替换的路由选择标识符根据相同的准则产生,例如关于形成到相同的“可替换的”路由选择和会话管理方案、即WLAN方案的输入值的QoS参数的准则,所以可替换的路由选择标识符在RNC1 230和UT 240是相同的。
  PDP会话   3GPPRB ID   3GPPRABID   UT   TEID/GTP-U关联   WLANRB ID   可替换的网络地址   数据端口  AP1的RNC关联
  会话1   RB ID1   RABID 1   UT 1   TEID1/GTP-U-RNC1-SGSN   WLANRB ID1   UT的WLANMAC地址   272  RNC1的IP地址
                                    表4
然而,在步骤6100,通过继续将PDP上下文会话的TEID绑定到UTRAN(3GPP)RAB ID以及将(3GPP)RAB ID绑定到(3GPP)RB ID,RNC1 230继续通过UTRAN路径、即经由端口273路由选择PDP上下文会话的用户数据。因此,TEID绑定到3GPP RB ID。所述方法然后进行到步骤6110。
在步骤6110,UT 240的MRRM实体取决于其预先配置来将关联消息发送到RNC1 230或并不将关联消息发送到RNC1 230。该关联消息通知RNC1 230,UT 240已经与WLAN建立无线电连接,并且PDP上下文会话从UTRAN路径到WLAN路径的切换现在在物理上是可能的。一种可能性是,例如如果在步骤6100在WLAN路径上发送能力消息,则这种能力消息还用作关联消息,并且没有“其他”关联消息被发送,以及所述方法然后直接进行到步骤6140。可替换地,例如如果这种“切换候选”消息在UT 240在物理上与AP1 265相关联之后(即在已经从AP1265接收关联响应消息之后)被发送,则上述“切换候选”消息还可以用作关联消息。根据本发明重要的是,RNC1 230的MRRM实体被通知,UT 240具有与AP1 265的已建立的无线电连接。存在许多可能性,并且“能力消息”、“切换候选”消息和关联消息在某种程度上是可互换的,如本领域的普通技术人员所实现的那样。如果UT 240的MRRM实体被配置来在该阶段形成和发送关联消息,则所述方法进行到步骤6120。
在步骤6120,UT 240的MRRM实体形成关联消息,该关联消息包括UT 240的可替换网络地址、即在这种情况下为WLAN地址,并且通常还包括特定PDP上下文会话的会话标识符、即在这种情况下为3GPPRAB ID 1或RB ID 1,以及通常还包括声明UT 240已经与WLAN建立无线电连接的某种信息、例如“无线电建立标识符”,而且UT 240的MRRM实体在UTRAN路径上例如作为采用DCCH的RRC消息或者在WLAN上作为组播帧消息将该关联消息发送到RNC1 230,或者如果UT 240知道RNC的MAC地址,例如该地址在较早的阶段已经在UTRAN路径上从RNC1 230用信号通知,则该关联消息可以在WLAN上作为专用L2消息被发送,该专用L2消息将RNC的MAC地址作为目的地地址。如果在WLAN路径上发送关联消息,则通常该关联消息并不包括所述“无线电建立标识符”。如何形成和组合能力消息、切换候选消息和关联消息存在许多可能性。例如,如果所述关联消息也包括特定会话标识符,则该关联消息还可以用作能力消息,并且根据本发明的所述方法并不要求UT 240将任何特定能力消息发送到RNC1 230。因此,如已经阐述的那样,根据本发明,这些消息在某种程度上是可互换的。而且,例如紧接在步骤6060从AP1 265接收关联响应消息之后,在UTRAN路径上能够通过UT 240发送关联消息,但是存在许多可能性。如上所阐述的那样,该关联消息通常包括唯一标识特定PDP上下文会话的信息。这样,在一组正在进行的PDP上下文会话/多个会话中,UT 240能够控制可能期望切换的哪个PDP上下文会话。
在步骤6130,RNC1 230接收所述关联消息,提取UT 240的可替换的网络地址,并且如果该关联消息包括这种标识符,则也可能提取“无线电建立标识符”,以及通过设置可替换的路由选择标识符、在这种情况下即为WLAN RB ID 1来相应地更新其路由选择表,以成为用于将要绑定到的会话标识符(即TEID 1)的实际活动绑定候选(actualactive binding candidate)。这意味着,从这点出发的RNC1 230可以通过UTRAN无线电接口(即经由端口273)通过将PDP上下文会话的会话标识符(即TEID)绑定到第一路由选择标识符(在这种情况下即为(3GPP)RB ID)来路由选择PDP上下文会话,或者通过WLAN无线电接口(即经由端口272)通过将PDP上下文会话的会话标识符(在这种情况下即TEID 1)绑定到可替换的路由选择标识符(在这种情况下即WLAN RB ID 1)来路由选择PDP上下文会话。如果所述关联消息唯一标识UT 240的一组活动的PDP会话中的特定会话,则RNC1 230仅更新特定的可替换的路由选择标识符(在这种情况下即为WLAN RB ID1),以成为所述会话标识符将要绑定到的实际活动的绑定候选。如果所述关联消息并不标识特定会话,即它仅包括UT 240的可替换的网络地址和声明UT 240已经与WLAN建立无线电连接的某个信息单元,则RNC1 230通常更新与UT 240相关联的用于所有PDP会话的所有可替换的路由选择标识符,以成为所有会话的实际活动的绑定候选。在一个实施例中,例如如果RNC1 230已经接收到唯一标识特定PDP上下文会话的能力消息,则在关联消息中可以省略“无线电建立标识符”,并且RNC1 230自动精确地解释该关联消息,因为这是RNC1 230第二次接收UT 240的可替换的网络地址。所述方法然后进行到步骤6140。
因此,在步骤6140,RNC1 230能够通过UTRAN路径(即经由端口273)通过将PDP上下文会话的会话标识符(即TEID)绑定到第一路由选择标识符(在这种情况下即为(3GPP)RB ID)来路由选择UT 240的PDP上下文会话,或通过WLAN路径(即经由端口272)通过将PDP上下文会话的会话标识符(在这种情况下即为TEID 1)绑定到可替换的路由选择标识符(在这种情况下即为WLAN RB ID 1)来路由选择PDP上下文会话。在步骤6140,进行判定,以将所述PDP上下文会话的路由选择从所述蜂窝无线电网络路径(UTRAN路径)(经由节点B 250和端口273以及241)切换到所述可替换的数据网络路径(WLAN路径)(经由端口372和242)。根据本发明,这种判定可以根据各种RRM信息通过UT 240的MRRM实体或RNC1 230的MRRM实体进行。如已经阐述的那样,用于这种判定的精确准则/多个准则不是本发明的主题。RNC1 230的MRRM实体可以例如通过使用传统的WLAN无线电资源管理协议(即IAPP协议)从AP1 265接收RRM(无线电资源管理)消息/多个消息,所述RRM消息包括有关例如小区负荷、无线电信道质量、BER、FER的信息。如在图4中所示,AP1 265借助所安装的传统APME应用和在UT 240安装的协同操作的传统STAME应用收集这种RRM信息。可以使用IEEE 802.11k信令标准,以便向RNC1 230报告针对IEEE802.11WLAN的AP 265的无线电/小区-RRM信息(例如信道负荷、业务负荷、传输成功统计量、WLAN信道质量等等)。如以上参考步骤6090所讨论的那样,IAPP-添加.通知分组可以包括诸如WLAN连接的小区负荷、信号强度、可用数据速率等等的无线电资源管理参数。可替换地,UT 240的UT-MRRM实体执行关于UTRAN链路和WLAN链路的无线电链路质量的测量,并且例如在上行链路DCCH上(例如通过采用传统的UTRANRLC协议)、或如果UT 240知道RNC1的MAC地址即它已经较早地被用信号通知则在WLAN路径上通过采用LLC/WLAN MAC协议、或借助UDP/IP将测量报告(RRC消息)发送到RNC1 230的MRRM实体。该测量报告可以包括有关用于UTRAN无线电链路/多个链路和或WLAN无线电链路/多个链路的信号强度、QoS、BER、FER、干扰水平、UT 240的速度等等的参数值。例如,如果WLAN当前比UTRAN提供更好/更高的QoS水平,或者如果UTRAN网络的业务负荷水平超出特定门限值,则RNC1 230的MRRM实体可以在步骤6140进行判定,以执行从UTRAN路由选择路径到WLAN路由选择路径的切换,或者可以判定维持UTRAN路由选择路径,例如因为UT 240的速度太高,但是存在许多可能性。可替换地,如在图4中所示,UT 240的MRRM实体进行判定,以例如根据从AP1 265接收到的、使用协同操作的STAME-APME应用来用信号通知的所述测量的MRRM参数值和/或无线电资源管理信息而将PDP上下文会话的路由选择切换到WLAN路由选择路径。UT 240然后例如作为RRC消息将该切换判定用信号通知到RNC1 230的MRRM实体。在一个可替换的实施例中,由于计量参数(即成本/分钟或所传输的Kbit)而总是优选PDP上下文会话的WLAN路由选择路径。这样,本发明提供开发全新和更有效的、考虑UTRAN和其他集成L2-RN的MRRM功能的可能性,因为RNC1230和/或UT 240的MRRM实体有权访问UTRAN和WLAN RRM信息。可替换地,本发明提供在AP1 265提供MRRM功能或分布式MRRM功能的可能性,即在RAT网络中的不同节点执行各种MRRM任务。通常,RNC1 230的MRRM进行切换判定,这给出以上描述的特定优点。
根据本发明的方法,所述方法保持在步骤6140,直到已经通过网络中的特定MRRM实体(通常为RNC1 230的MRRM)进行判定,以将PDP上下文会话切换到WLAN路由选择路径,即直到满足所述MRRM实体的RAT切换准则为止,然后该方法进行到步骤6145。
在步骤6145,在步骤6140进行切换判定的MRRM实体将该切换判定通知给RNC1 230的MRRM实体,例如在UTRAN或WLAN路径上用信号通知。RNC1 230的MRRM实体然后接受该切换判定并且将“物理信道重新配置”消息发送到UT 240,如通过图7B中的通信步骤9A图解说明,这通知UT 240有关切换判定,并且UT 240从现在起主动地监听也来自AP1 265的下行链路会话分组。该消息通常借助RRC/RLC协议被实现并在BCCH上经由节点B 250被发送到UT 240。例如,通过添加用于标识根据可替换的接入网络协议定义的无线电接入节点/多个节点的信息单元,能够使用3GPP“物理信道重新配置”消息,例如AP1 265的WLAN MAC地址在这里能够被用作这种信息单元。但是,如本领域的普通技术人员所实现的那样,还能够在这个阶段在WLAN路径上发送该消息。
在步骤6147,UT 240通过发送“切换确认”消息通知RNC1 230,所述切换判定被UT 240接受,并且UT 240与AP1 265相关联,如通过图7B中的通信步骤9B图解说明。该消息包括:
-将所述消息标识为“切换确认”消息的消息类型标识符,
-分离信息单元和无线电接入点(在这种情况下为节点B(250))的网络地址,UT(240)不再与其相关联用于路由选择所述会话,和
-切换确认信息单元和目标无线电接入点(在这种情况下为AP1(265))的网络地址,UT(240)当前与其相关联,用于路由选择所述会话。“切换确认”消息可以例如借助3GPP RRC“测量报告”消息来实现,其中将AP1(265)表示为新接入点的信息可以被包含在“附加测量结果”信息单元中。该“切换确认”消息的目的是通知RNC1 230,它从现在起应该仅仅经由切换目标接入节点路由选择下行链路分组,并且可以有利的是,在以后的阶段发送该消息,例如在图7B中的通信步骤12之后发送,以便提供“软切换”能力。所述方法然后进行到步骤6150。
在步骤6150,通过指示RNC1 230的路由选择实体从现在起将PDP上下文会话标识符TEID 1绑定到表4中的可替换的无线电承载身份(在这种情况下即为WLAN RB ID 1,而不是传统的3GPP RB ID),RNC1 230的MRRM实体然后启动PDP上下文会话从所述蜂窝无线电网络路径(UTRAN)切换到所述WLAN路由选择路径,即将用户平面传输从UTRAN路径切换到WLAN路径,从而开始通过WLAN路由选择路径经由端口272(而不是通过UTRAN路径经由端口273)路由选择作为被封装的IEEELLC 802.2分组的PDP会话的下行链路IP分组。所述传输切换对于由RNC1 230通过相对应的GTP-U隧道从SGSN 220接收到的下行链路IP分组是决定性的。在传统的用户平面传输中,RNC从GTP-U PDU去封装IP分组,并且在UTRAN信道上传输之前利用PDCP封装这些IP分组。本发明通过让RNC1 230的路由选择实体执行以下步骤来允许没有数据丢失的无缝传输切换:
1.在判定RAT(无线电接入技术)间切换之前,使用UTRAN路径将已经被封装和高速缓存为PDCP分组的所有下行链路IP分组发送到UT 240。这些IP分组可以在RNC1 230被高速缓存,因为它们正在等待发送或它们已经被发送到UT 240,但是仍未被确认。只要RNC1 230通过其UTRAN路由选择路径从UT 240接收上行链路IP分组,RNC 230的RLC实体就使用UTRAN路径应答(acknowledge)该分组接收(如果使用RLC应答模式)。
2.如果在PDP上下文中将应答模式RLC业务配置用于用户平面传输,则通常首先在RNC1 230处的LLC实体与UT 240之间实现LLC连接建立,以允许LLC第二类帧的应答传输。这通常在第一(下行链路)PDP-IP分组作为以太网802.3帧被发送之前使用LLC第二类连接业务(应答模式)通过让RNC1 230将LLC建立连接消息帧发送到UT 240来完成。
3.在步骤6140判定RAT间切换之后从GTP-U PDU去封装的所有下行链路IP分组利用作为目的地地址的UT 240的WLAN MAC地址和作为源地址的RNC1 230的MAC地址被封装为LLC/以太网帧。然后通过RNC1 230(以太网)的端口372朝向UT 240(通常通过一个或数个M-L2S)以及通过WLAN AP1 265发送这些帧。
然后在RNC1 230的端口372上将在步骤6150在RNC1 230(的路由选择实体)中产生的下行链路LLC/以太网帧发送到M-L2S1 262,如通过图7B中的通信步骤10图解说明的那样。这些帧是包括下行链路PDP IP分组的LLC/以太网802.3帧。由于M-L2S1 262和AP1 265已经在这一点上更新其桥接表,所以在步骤6150,通过WLAN朝向UT 240精确地路由选择这些下行链路以太网帧,如通过图7B中的通信步骤11和12图解说明的那样。RNC1 230的路由选择实体可以在将下行链路分组封装为LLC/以太网帧之前在LLC帧中添加用于特定会话的会话标识符,该特定会话在这种情况下例如是WLAN RB ID 1或3GPP RB ID 1。这为UT 240的路由选择实体提供以下可能性,即当经由WLAN路由选择路径经由端口242接收下行链路LLC PDP IP分组时,唯一标识该下行链路LLC PDP IP分组涉及的特定PDP会话。
在步骤6160,M-L2S1 262将所述接收到的下行链路LLC/以太网802.3帧朝向UT 240转发,即转发到AP1 265。AP1 265将下行链路IEEE 802.3帧转换成传统的IEEE 802.11帧和将这些帧发送到UT 240。
在步骤6170,在接收RNC1 230的可替换的网络源地址NSA(在这种情况下即为RNC1 230的WLAN MAC地址)之后,UT 240将所述PDP上下文会话的路由选择路径从UTRAN路由选择路径切换到可替换的WLAN路由选择路径。例如,UT 240可以从所述LLC建立连接帧或者从来自RNC1 230的接收的第一LLC 802.2PDP下行链路IP分组提取所述NSA。可替换地,RNC1 230的MAC地址在较早的阶段被用信号通知到UT 240。UT 240的路由选择实体然后通过将会话标识符/多个标识符和RNC1的NSA(在这种情况下即RNC1 230的WLAN MAC地址)相关联来更新其路由选择表。如果UT 240在已经接收到第一PDP-IP分组之后执行所述路由选择路径切换,则UT 240从LLC/802.11帧去封装接收到的下行链路IP-PDP分组,并且标识WLAN传输路径被成功地建立,因为它能够经由其WLAN接口接收PDP用户数据。UT 240然后以与针对RNC1 230所述描述的方式相同的方式通过将相关的PDP上下文会话标识符(即3GPP RAB ID 1)绑定到WLAN RB ID 1而相应地更新其路由选择表。
  PDP会话   3GPPRB ID   3GPPRAB ID   NSAPI   RNC的NSA   WLAN无线电承载ID   应用
  会话1   RB ID 1   RAB ID 1   NSAPI 1   RNC的MAC地址   WLAN RBID 1   Web浏览
  会话2   RB ID 2   RAB ID 2   NSAPI 2   电子邮件
  会话N   RB ID N   RAB ID N   NSAPI N   多媒体下载
                                  表5
UT 240在已经接收到第一PDP-IP分组之后执行所述路由选择路径切换。UT 240从LLC/802.11帧去封装所接收到的下行链路IP-PDP分组,并且标识WLAN传输路径被成功建立,因为它能够经由其WLAN接口接收PDP用户数据。UT 240然后相应地通过将相关的PDP上下文会话标识符(即3GPP RAB ID 1)绑定到WLAN RB ID 1来更新其路由选择表(即表5)。UT 240因此通过其UTRAN传输端口241终止其上行链路传输,并且开始通过其WLAN端口242将接下来的上行链路PDP IP分组作为LLC/以太网802.11帧发送到AP 265。更具体而言,在UT 240处的用户平面传输的切换通常包括通过UT 240的路由选择应用实体执行的以下步骤:
1.如类似地对于下行链路IP分组通过RNC1 230所完成的那样,在判定RAT间传输切换之前已经在UT 240被封装和被高速缓存为PDCP分组的所有上行链路IP分组使用UTRAN路径、即使用所分配的UTRAN无线电承载/信道被发送到RNC1 230。因为这些IP分组正在等待其传输或它们已经被发送到RNC1但是还未被应答,所以可能高速缓存这些IP分组。只要UT 240通过其UTRAN传输路径从RNC1 230接收下行链路IP分组,UT 240的RLC实体也使用UTRAN路径应答该分组接收(如果使用RLC应答模式)。
2.如在通过其WLAN接口的接收到的LLC帧的DSAP(目的地服务接入点)字段中所表示的那样,所提取的有效载荷(即下行链路PDP IP分组)应该在UT 240被转发到叠加的IP层。
3.在通过其WLAN端口242接收到第一下行链路IP分组之后,UT240的路由选择实体将数据会话标识符(即3GPP RAB ID 1)绑定到可替换的路由选择标识符(即WLAN RB ID 1),这意味着它停止利用PDCP封装上行链路PDP IP分组并且相反地使用UT 240的WLAN MAC地址作为源地址以及RNC1 230的WLAN MAC地址作为目的地地址来将它们封装为LLC/802.11帧。如通过图7B中的通信步骤13图解说明的那样,然后经由WLAN接口通过端口242将这些帧发送到AP1 265。
在步骤6180,AP1 265将来自UT 240的IEEE 802.11上行链路帧转换成IEEE 802.2帧,并且将这些帧发送到M-L2S1 262。如通过图7B中的通信步骤14和15图解说明的那样,M-L2S1 262然后将这些IEEE802.2帧转发到RNC1 230。
在步骤6190,RNC1 230的路由选择实体从接收到的IEEE 802.2LLC/以太网帧提取PDP IP分组,将它们转换成传统的PDP IP分组帧,封装它们并将它们转发到相对应的GTP-U实体,用于通过GTP-U隧道朝向UMTS PS(分组交换)域的进一步GTP-U封装和传输。如上所述,特定GTP-U实体和隧道通过使用为所讨论的PDP上下文建立的UT的WLAN MAC地址(被表示为上行链路以太网帧的源地址)、WLAN RB ID 1和TEID 1之间的一对一的关系来标识。因此,在这点上,如通过图7B中的通信步骤16图解说明的那样,现在完成上行链路和下行链路中的PDP上下文会话从UTRAN路由选择路径经由节点B 250到WLAN路由选择路径经由AP1 265的切换。
应该注意到,在整个RAT间切换期间和切换之后,利用RNC1 230和SGSN 220之间、以及SGSN 220和GGSN 210之间的GTP-U封装IP分组保持不变。也使PDP IP分组的IP地址不变。这是有利的,以便提供与远程因特网主机或对等体的会话连续性,并且消除由用于赋值新IP地址的DHCP(动态主机配置协议)所引起的延迟。
因此,在这个阶段,RNC1 230被布置来通过将明确标识所述会话的会话标识符(在这种情况下即为TEID 1)绑定到根据3GPP UTRAN协议的无线电承载(即3GPP RB ID)而根据3GPP UTRAN协议通过第一无线电接入网络路径经由其第一端口(273)来路由选择所述会话,并且所述RNC1 230还被布置来通过将所述会话标识符绑定到根据IEEE802.2标准定义的可替换的承载标识符(WLAN RB ID 1)而通过可替换的无线电接入网络路径(即WLAN路径)经由第二端口(272)来路由选择所述会话。
所述方法然后取决于UT 240/RNC1 230的预先配置和以下说明的其他考虑进行到步骤6200或可替换地直接进行到步骤6220。
在步骤6200,取消与所述会话相关联的UTRAN无线电业务信道。这通过触发信道分配实体的、RNC1的MRRM实体启动来取消所述业务信道。这卸载UTRAN并且提供有利的解决方案,其中通过节点B 250用信号通知控制平面信息,其通常比AP1 265具有更大的覆盖范围,而在(热点)AP1 265上同时路由选择会话的用户平面数据,这开发了对于整个RAT网络更灵活和有效的无线电资源分配。所述方法然后进行到步骤6210。
在步骤6210,取消分配给UT 240的专用UTRAN控制信道/多个信道(DCCH),并且UT 240进入所谓的空闲模式,其中通过传统的方式,UT 240仅监听新的呼入,而UTRAN仅更新与UT 240相关联的漫游信息。这可以是有利的,例如以便进一步卸载UTRAN和/或如果经由(例如通过UT 240的MRRM实体调查和建立的)WLAN路径有大量的高质量无线电资源可用。这对于整个RAT网络提供了甚至更灵活和有效的无线电资源分配的可能性。然后,在UT 240和AP1 265,在WLAN路径上借助上述IAPP协议以及STAME和APME实体来路由选择与PDP会话相关联的控制平面数据以及其他(M)RRC信息(测量报告等等)。能够取代IAAP协议使用上述LWAPP。
在步骤6220,因此通过WLAN路径路由选择会话,其中通过传统方式的UTRAN路径和/或WLAN路径用信号通知与会话相关联的控制平面信令和/或RRM消息,例如借助根据IEEE 802.11k标准在UT 240和AP1265之间用信号通知测量报告以及借助IAPP/LWAP协议在AP1 265和RNC1 230之间进行。这允许更灵活的、网络的多RRM功能。
现在,不同类型的RNC间切换情形应该被描述为漫游到RNC2 231的“覆盖范围”中的UT的240的结果。
通常,如果UT 240漫游到RNC2 231的“覆盖范围”中,则现在根据与RNC1(230)相关联的AP1(265)和节点B的覆盖范围以及与RNC2(231)相关联的AP2(266)和节点B(251)的覆盖范围,四种主要的切换类型是有可能的:
1.当前通过与RNC1(230)相关联的AP1(265)路由选择/用信号通知会话和控制平面信息,并且在一定点,与RNC2(231)相关联的UTRAN节点B(251)的信标信号变得强于AP1(265)的信标信号,而且从与AP1(265)相关联的WLAN路径到与RNC2(231)的节点B(251)相关联的UTRAN路径的会话切换和控制平面切换可能是期望的,这里称为切换类型1。
2.当前通过AP1(265)路由选择会话,并且当前通过与RNC1(230)相关联的节点B(250)用信号通知与该会话相关联的控制平面信息,以及在一定点,与RNC2(231)相关联的节点B(251)的信标信号变得强于与RNC1(230)相关联的节点B(250)的信标信号,而且从与RNC1(230)的节点B(250)相关联的UTRAN路径到与RNC2(231)的节点B(251)相关联的UTRAN路径的控制平面切换可能是期望的,称之为切换类型2。
3.当前通过AP1(265)路由选择会话,并且当前通过与RNC1(230)相关联的节点B(250)用信号通知与该会话相关联的控制平面信息,以及在一定点,与RNC2(231)相关联的AP2(266)的信标信号变得强于与RNC1(230)相关联的AP1(265)的信标信号,而且从与AP1(265)和RNC1(230)相关联的WLAN路径到与AP2(266)和RNC2(231)相关联的WLAN路径的会话切换可能是期望的,称之为切换类型3。通常,控制平面信令将继续通过节点B 250被路由选择,但存在其他可能性。
4.当前通过与RNC1(230)相关联的AP1(265)路由选择/用信号通知会话和控制平面信息,并且在一定点,与RNC2(231)相关联的AP2(266)的信标信号变得强于与RNC1(230)相关联的AP1(265)的信标信号,而且从与AP1(265)和RNC1(230)相关联的WLAN路径到与AP2(266)和RNC2(231)相关联的WLAN路径的会话和控制平面切换可能是期望的,这里称之为切换类型4。
所述方法然后从步骤6220进行到步骤6230。在步骤6230,UT 240漫游到AP2 266的覆盖范围中,并与AP2 266相关联。与AP2(266)的关联类似于上面在步骤6060所描述的与AP1(265)的关联,并通过图7C中的通信步骤17图解说明。所述方法进行到步骤6240。
在步骤6240,如通过图7C中的通信步骤18图解说明,正如以上在步骤6070、6080和6090所描述的那样,以与在RNC 230登记地址相同的方式在RNC2登记UT 240的WLAN MAC地址。所述方法然后进行到步骤6250。
在步骤6250,UT 240将“切换候选”消息发送到RNC1 230或发送到RNC2 231,该RNC2可以将其转发到RNC1 230。如上所述,该消息的主要目的是通知RNC1 230有关用于即将到来的、会话的RNC间切换的RNC2 231的身份。但是,当被发送到RNC2 231时,还具有的目的是通知RNC2 231,UT 240具有正通过另一RNC被路由选择的会话,并且可能有这个RNC的身份,使得对于RNC2 230来说有可能“触发”切换(例如,通过根据各种MRRM信息请求切换和在以后的阶段与RNC1231建立RNC间Iur隧道)。这提供了网络的MRRM功能的灵活性。RNC2231可以简单地将该“切换候选”消息转发到RNC1 230,在该情况下,RNC1 230通常将在Iur接口上建立RNC间隧道以在以后的阶段路由选择会话,或者可替换地,如果“切换候选”消息包括标识RNC1 230的标识符,则如已经阐述的那样,RNC2可以在Iur接口上建立这种RNC间隧道。该“切换候选”消息有利地包括以下内容:
-将所述消息标识为“切换候选”的消息类型标识符信息单元,
-标识所述UT(240)的用户终端标识符UT ID,
-在切换类型4的情况下是切换候选无线电接入点AP2(266)的接入点标识符AP2 ID,或者在切换类型2的情况下是切换候选节点B(251)的节点B标识符节点B ID,或UT(240)的移动IP地址MIP或安全MIP地址MIPSec以及与候选RNC(231)相关联的接入路由器的IP地址AR(256),并且以下进一步描述其原因,
-所述候选RNC RNC2 231的网络地址,如果该消息从RNC2 231被发送到RNC1 230,则该网络地址作为所述消息的源地址由此标识候选RNC(231),
-所述候选RNC(231)的网络地址,如果UT 240在UTRAN路径上经由节点B 250或在WLAN路径上经由AP1 265将该消息发送到RNC1230,则该网络地址标识候选RNC(231),其中RNC2 231的网络地址可以已经通过AP2 265被用信号通知到UT 240,以及
-无线电接入点AP1(265)或者节点B(250)的节点B标识符节点B ID的接入点标识符AP1 ID,其标识当前正在通过其路由选择所述会话的接入点或节点B
取决于RNC间切换的类型,“切换候选”消息可以例如被实现为3GPP RRC消息,并且经由节点B 250从UT 240被发送到RNC1 230(的MRRM实体),或者被实现为经由AP1 265/AP2 266从UT 240被发送到RNC1 230/RNC2 231(的MRRM实体)的IAPP消息,或者被实现为更高层的UDP/IP消息。
现在,如果“切换候选”消息被发送到RNC1 230的MRRM实体,如通过图7C中的通信步骤19图解说明,则RNC1提取标识AP2 266的标识符(通常是AP2 266的WLAN MAC地址)或者标识与RNC2 231相连接的节点B 251的3GPP小区标识符。RNC1 230的MRRM实体然后检查链接AP2 266或节点B 251的标识符与RNC2 231的身份的查询表,并且然后相应地通过在所述路由选择表中存储RNC2 231的身份(通常是RNC2的IP地址或UTRAN MAC地址)以及将其与所述会话相关联来更新其路由选择表。RNC1 230的MRRM实体还通过检查所述查询表来建立在RNC1 230和RNC2 231之间是否存在Iur接口。
现在,如果“切换候选”消息被发送到RNC2 231的MRRM实体,即在WLAN路径上例如借助IEEE 802.11消息从UT 240被发送到AP2 266以及借助IAPP/LWAP协议或者作为UDP/IP消息从AP2 266被发送到RNC2 230,则RNC2 230通常简单地将该消息转换成适当的3GPP RRC格式,并且例如借助RNSAP协议(无线电网络子系统应用部分)在其Iur接口上将该消息转发到其所有相邻RNC。RNC1 230然后会识别当前通过RNC1 230路由选择这个会话(因为所述消息例如通过包括UT 240的WLAN MAC地址来标识该会话),以及如下进一步描述的那样会通过发送“无线电链路建立请求”消息而对RNC2 230作出响应。可替换地,RNC2 231可以提取标识AP1 265的标识符(通常是AP1 265的WLAN MAC地址)或标识与RNC1 230相连接的节点B 250的3GPP小区标识符。RNC2 231的MRRM实体然后检查链接AP1 265或节点B 250的标识符与RNC1 230的身份的查询表,并因此得出结论,UT 240具有正通过RNC1230路由选择的正在进行的会话。在这种情况下,RNC2 230将“切换候选”消息发送到RNC1 230,该消息包括切换候选节点的小区标识符、例如AP2 266的WLAN MAC地址。存在许多可能性。所述方法然后进行到步骤6260。
在步骤6260,取决于切换的类型,建立UT 240与RNC2 230之间经由节点B 251或经由AP 266的逻辑连接。经由节点B 251建立逻辑连接是传统的并且这里将不再进一步描述。在经由AP2 266建立逻辑的IEEE WLAN LLC连接的情况下,通过图7C中的通信步骤20图解说明,RNC2 231充当接入路由器并且与UT 240建立这种连接,UT 240的WLAN地址在步骤6240被接收。IEEE WLAN LLC建立类似于上述的IEEE LLC建立,并且包括从AP2 266到RNC1 230的L2更新帧传输和IAPP添加通知分组传输(如以上参考通信步骤7、8和9所描述的那样)。所述经由AP2(266)与UT(240)的所建立的逻辑LLC连接然后具有与其相关联的特定端口(277)。在一个实施例中,RNC2 231使用RNC1 230的WLAN MAC地址作为该WLAN LLC连接的源地址,并且因此UT 240为了通过RNC2 231发送上行链路分组也将重新使用RNC1230的该WLAN MAC地址。在另一实施例中,RNC2 231使用其自己的WLANMAC地址作为用于该WLAN LLC连接的源地址,并且因此UT 240为了通过RNC2 231发送上行链路分组将使用RNC2 231的该WLAN MAC地址。所述方法然后进行到步骤6270。
在步骤6270,进行判定以将会话从AP1 265切换到AP2 266或节点B 251。该判定可以借助网络的分布式MRRM功能进行,但是通常RNC1(230)的MRRM实体进行这种判定。相关的MRRM网络实体借助上述信令路径/协议收集MRRM信息,并且相应地进行适当的切换判定,即如上所述的执行切换类型1、2、3或4的切换判定。在网络中的分布式MRRM功能的情况下,这种判定然后借助上述任何适当的协议/网络路径被用信号通知到RNC1(230)的MRRM实体。这种判定的准则通常是,与RNC2(231)相关联的AP2(266)/节点B(251)能够比与RNC1(230)相关联的AP1(265)/节点B(250)提供更好的QoS,例如它可以提供具有更高质量(改善的SNR、降低的BER、或较高吞吐量等)的用于路由选择会话的业务信道/多个信道,但是切换判定的确切准则并不是本发明的主题。在网络中的分布式MRRM功能的情况下,其中在RNC1(230)中不直接进行判定,这种判定然后借助上述任何适当的协议/网络路径被用信号通知到RNC1(230)的MRRM实体。如本领域的普通技术人员所实现的那样,这开发了灵活和有效的、多RAT网络的MRRM功能。其中在RNC1 230和RNC2 231之间存在Iur接口的实施例的情况下,所述方法然后进行到步骤6280,而在其中不存在这种Iur接口(如以上在步骤6250所描述的通过RNC1 230建立)的实施例的情况下,所述方法进行到步骤6293。
在步骤6280,建立连接RNC1 230和RNC2 231的Iur接口上的RNC间隧道。通常,RNC1 230的MRRM实体建立这种连接(它进行切换判定并且知道RNC2 231的身份),但是如上所讨论的那样能够在RNC2 231的倡议下主动建立Iur隧道。因此,RNC1 230的MRRM实体建立传统的3GPP Iur隧道(即GTP-U/C UDP/IP隧道),用于将会话分组隧穿到RNC2 231,通过图7C中的通信步骤22图解说明。为了将该RNC间隧道与正确的会话相关联,RNC1 230将“无线电链路建立请求”消息发送到RNC2 231,从而通知RNC2 231有关RNC间隧道标识符(通常是UDP端口号)和UT 240的身份(通常是UT 240的WLAN MAC地址)之间的正确绑定关联。该“无线电链路建立请求”消息包括:
-将所述消息标识为“无线电链路建立请求”消息的消息类型标识符,
-无线电链路建立请求信息单元,
-RNC1(230)和候选RNC(231)之间的所建立的RNC间隧道的隧道端口号,
-标识UT(240)的UT标识符,其通常是UT 240的WLAN MAC地址或标识UT 240的3GPP标识符,
-规定上述4个不同切换类型中的一个切换类型的会话切换类型标识符。
该“无线电链路建立请求”消息可以被实现为3GPP RNSAP“无线电链路建立请求”消息,该3GPP RNSAP“无线电链路建立请求”消息包括阐述绑定ID(UDP端口号)和UT(240)的WLAN MAC地址之间的这种关系的信息单元。这样,在RNC2 231明确地标识所述会话。所述无线电链路建立请求信息单元是确切规定哪些无线电承载应通过RNC2(231)、即候选RNC被建立来以便实现切换的单元。通常,该信息单元包括与会话相关联的会话切换类型标识符和/或控制信令切换类型标识符和/或标识该会话的标识符,所述标识符/多个标识符规定以上描述的切换类型1-4的其中之一。例如,会话切换类型标识符和控制信令切换类型标识符可以被实现为3GPP RNSAP“无线电链路建立请求”消息的适当数据字段中的专用N比特字段。所述会话标识符可以是UT240的可替换的网络地址、即其WLAN或MIP地址,但是也存在其他可能性。根据本发明重要的是,这些标识符单独或组合地给RNC2(231)规定上述4种切换类型的其中之一。这样,RNC2 231能够检查和建立必需的无线电资源、例如3GPP无线电业务承载和/或(分离的)3GPP RRC控制无线电承载。如果如以下进一步所描述的那样通过AR 265将要路由选择所述会话,则UT标识符可以是UT 240的MIP/MIPSec地址。MIP地址是用于移动应用的移动IP地址,而MIPSec地址是在IPSec协议环境中所使用的MIP地址,即MIPSec通常与(IPSec)安全关联标识符组合的MIP地址。该“无线电链路建立请求”消息有利地还包括规定用于所请求的无线电链路/承载的所请求的QoS水平的信息单元。这开发了RNC1 230、RNC2 231和UT 240之间的动态QoS协商/优化,从而提供进一步优化多RAT网络的MRRM功能的可能性。所述方法然后进行到步骤6290。
在步骤6290,RNC2 231接受/拒绝所请求的RNC间会话切换,并且如果RNC2 231拒绝(例如因为它没有空闲的无线电资源)该请求(即所请求的无线电链路建立请求),则所述方法在步骤6290停止,并且如果RNC2 231接受该无线电链路建立请求,则RNC2 231以传统的方式向RNC1 230对此进行确认,并且所述方法然后进行到步骤6300。
在步骤6293,RNC1的MRRM实体形成“RNC再定位请求”消息,并将该消息发送到SGSN,通过图7C中的通信步骤21图解说明,从而请求SGSN将会话的路由选择从RNC1 230切换到RNC2 231,有可能在时间周期期间利用到RNC1 230和RNC2 231的“双重路由选择”,该时间周期可以是预先建立的固定时间周期或通过RNC1 230动态地进行控制。重要的优点是,这提供了给多RAT网络提供软切换能力的可能性。根据本发明,“所请求的RNC再定位”消息包括:
-将所述消息标识为“所请求的RNC再定位”消息的消息类型标识符信息单元,
-标识候选RNC(231)的标识符,
-如通过可替换的接入网络协议定义的、UT(240)的网络地址,
-当前正在通过其隧穿所述会话的RNC(230)和数据分组支持节点(220)之间的隧道的隧道标识符。
SGSN 220的身份通常被与所述会话相关联,例如被存储在RNC1 230中的会话的路由选择表中。所述方法然后进行到步骤6300。
在步骤6300,以类似于在步骤6145所描述的方式,RNC1 230在UTRAN或WLAN路径上经由节点B 250或AP1 265将“物理信道重新配置”消息发送到UT 240。图7C中的通信步骤23图解说明其中在UTRAN路径上发送“物理信连重新配置”消息的情况。利用该消息的目的是指示UT 240开始监听来自AP2 266/节点B 251的下行链路会话分组。如已经阐述的那样,该消息通常借助RRC/RLC协议来实现以及经由节点B 250在BCCH上被发送到UT 240。例如,通过添加如根据可替换的接入网络协议定义的、用于标识无线电接入点/多个接入点AP1 265和AP2 266的信息单元能够使用3GPP“物理信道重新配置”消息,例如AP2 266的WLAN MAC地址在这里能够被用作这种信息单元(通过“切换候选”消息被传送到RNC1 230)。该消息还可以包括RNC2 230的WLAN MAC地址(如果对于RNC1是已知的,并且如果UT 240将不会再使用RNC1 230的WLAN MAC地址,用于通过AP2 265发送上行链路分组)。但是,还能够在这个阶段借助STAME/APME协议在UT 240和AP1265之间、以及借助IAPP/LWAP协议在AP1 265和RNC1 230之间、或者作为专用UDP/IP分组在UT 240和RNC1 230之间在WLAN路径上发送该“物理信道重新配置”消息,并且存在许多可能性。所述方法然后进行到步骤6310。
在步骤6310,通过图7C中的通信步骤24图解说明,例如根据IEEE802.11i安全规范通过应用传统标准EAP(可扩展认证协议)认证,在UT 240和AP2 266之间建立安全关联。在其中在RNC1 230和RNC2 231之间存在Iur接口的实施例的情况下,所述方法然后进行到步骤6320,以及在其中不存在这种接口的实施例的情况下,该方法进行到步骤6330。
在步骤6320,充当SRNC的RNC1 230开始通过所建立的RNC间隧道将下行链路分组路由选择到充当DRNC的RNC2 231。在一个实施例中,RNC1的路由选择实体通过执行以下步骤来将所述会话分组路由选择到RNC2 231:
-从呼入下行链路IP会话用户数据分组剥去协议头部,从而将其转换成其原始传输格式,
-将LLC头部添加到原始传输格式的下行链路IP会话用户数据分组,根据所述可替换的接入网络协议利用RNC1(230)的LLC网络源地址将这些分组转换成LLC格式,
-将所述会话标识符TEID1绑定到RNC间GTP-U隧道的隧道标识符、即UDP端口号,从而将所述LLC会话分组隧穿到候选RNC(231)。
在一个实施例中,RNC1的路由选择实体通过执行以下步骤将会话分组路由选择到RNC2 231:
-从呼入下行链路IP会话用户数据剥去协议头部,从而将其转换成其原始传输格式,
-将所述会话标识符TEID1绑定到标识RNC间隧道承载的UDP端口号,从而将所述原始传输格式会话用户数据隧穿到候选RNC(231)。
在一个实施例中,如以下进一步描述的那样,其中在RNC2 231和AP2 265之间安装IP网络和AR 256,所述“切换候选”消息包括UT(240)的移动IP地址MIP或安全MIP地址MIPSec、以及与候选RNC(231)相关联的接入路由器AR(256)的IP地址,RNC1的路由选择实体通过执行以下步骤将所述会话分组路由选择到RNC2 231:
-借助正与所述会话链接的UT(240)的MIP/MIPSec地址来标识所述会话,(即被存储在该会话的路由选择表中),
-利用AR(256)的IP地址更新该会话的路由选择表,
-从呼入下行链路IP会话用户数据分组剥去隧穿协议头部,从而将其转换成其原始传输格式,
-借助UDP/IP或TCP/IP,利用AR(265)的IP地址作为目的地地址来封装原始传输格式IP会话分组,
-利用形成隧穿分组的UDP/IP来封装因此获得的UDP/IP或TCP/IP会话分组,其中隧穿分组的UDP端口号标识到候选RNC(231)的RNC间隧道,和
-将所述会话标识符TEID1绑定到RNC间隧道的UDP端口号,从而将所封装的下行链路会话分组隧穿到候选RNC(231)。
有利地,与在RNC间隧道上将所述会话路由选择到候选RNC并行地,通过可替换的无线电接入网络路径经由第二端口(272)来路由选择所述会话分组,从而提供软切换解决方案的可能性,该软切换解决方案特别是在UT 240和可替换的网络之间的耗时认证过程的情况下有利。这通过图7C中的通信步骤25、26和27图解说明。所述方法然后进行到步骤6340。
在步骤6330,SGSN 220在RNC2 231和SGSN 220之间的Iur接口上为所述会话建立新GTP-U隧道,并且为该GTP-U隧道建立RAB ID,该RAB ID以传统的方式被传送到RNC2 231,用于PDP上下文RNC间切换。SGSN然后开始与RNC2 231和RNC1 231并行地分别通过由其相应的TEID区别的GTP-U隧道来路由选择会话,如通过图7D中的通信步骤28和29图解说明。因此,该实施例也提供了软切换解决方案的可能性,该软切换解决方案特别是在UT 240和可替换的网络之间的耗时认证过程的情况下有利。所述方法然后进行到步骤6340。
在步骤6340,如果RNC2 231在Iur接口隧道上从RNC1 230接收会话分组,则RNC2 231充当DRNC,并且如果RNC2 231在Iu接口隧道上从SGSN 220接收会话分组,则RNC2 231充当SRNC,根据从RNC1 230(或SGSN 220)接收的“无线电链路建立请求”消息中的会话切换类型标识符所表示的切换类型,RNC2 231通过AP2 266或节点B 251将这些下行链路会话分组转发到UT 240。更具体而言,如果将要通过AP2266路由选择会话分组,则RNC2 231的路由选择实体执行以下的步骤:
-也就是通过利用该LLC端口(277)更新其会话的路由选择表,将在步骤6260建立的所建立的逻辑LLC连接与所述会话相关联。
在一个实施例中,RNC2 231的路由选择实体执行以下的步骤:
-通过由所述隧道端口号所标识的隧道来接收所述会话的下行链路分组,
-从该接收到的下行链路分组剥去隧穿协议头部,因此获得具有根据可替换的接入网络协议的格式的会话分组,并且这些分组具有如通过所述可替换的接入网络协议定义的、RNC1(230)的网络源地址,
-通过端口(277)转发因此获得的会话分组,从而经由AP2(266)将分组路由选择到UT(240)。
在一个实施例中,RNC2 231的路由选择实体执行以下的步骤:
-通过由所述隧道端口号所标识的隧道接收所述会话的下行链路分组,
-从该接收到的分组剥去隧穿协议头部,因此获得具有根据可替换的接入网络协议的格式的会话分组,并且这些分组具有如通过所述可替换的接入网络协议定义的RNC1(230)的网络源地址,
-剥去因此获得的分组的封装头部,这些封装头部已经借助可替换的接入网络协议由RNC1(230)添加,从而将所述下行链路分组转换成其原始传输格式,
-将LLC头部添加到原始传输格式的下行链路会话分组,从而根据所述可替换的接入网络协议利用候选RNC(231)的LLC网络源地址将这些分组转换成LLC格式,
-通过端口(277)转发因此形成的LLC会话分组,从而经由AP2(266)将这些分组路由选择到UT(240)。
在一个实施例中,其中多RAT网络包括安装在RNC2 231和AP2 266之间的AR 256和IP网络,并且其中所述“切换候选”消息包括UT(240)的移动IP地址MIP、或安全MIP地址MIPSec以及与候选RNC(231)相关联的接入路由器AR(256)的IP地址,以及其中“无线电链路建立请求”消息的UT标识符是UT(240)的相对应的MIP/MIPSec地址,而且其中RNC间隧道是UDP/IP隧道,RNC2 231的路由选择实体执行以下的步骤:
-从所述“无线电链路建立请求”消息提取UT(240)的MIP/MIPSec,
-将所述隧道端口号和UT(240)的MIP/MIPSec以及与AR(256)的IP地址相关联,
-借助正与所述会话链接的UT(240)的MIP/MIPSec地址接收标识该会话,
-利用AR(256)的IP地址更新所述会话的路由选择表,
-在UDP/IP RNC间隧道上接收IP封装的下行链路IP会话分组,
-从IP封装的下行链路IP会话分组剥去隧穿UDP/IP头部,从而获得利用IP封装的下行链路IP会话分组,其中IP会话分组的封装IP地址是AR2(256)的IP地址,以及
-将利用AR(256)的IP地址封装的下行链路IP会话分组转发到与AR(256)相关联的端口(277),从而通过AR(256)和AP2(266)将下行链路IP会话分组路由选择到UT(240)。
在步骤6350,取决于切换的类型,UT 240通过AP2 266/节点B 251(通过其端口242/241)从RNC2 231接收这些下行链路会话分组。作为对从RNC2 231接收这些下行链路会话分组的响应,UT 240的MRRM实体然后将“切换确认”消息发送到RNC1 230。该消息的目的是通知RNC1 230,取决于切换的类型,UT 240从现在起主动与AP2 266/节点B 251相关联,而不是与AP1 265/节点B 250相关联。正如阐述的那样,该消息包括:
-将所述消息标识为“切换确认”消息的消息类型标识符,
-分离信息单元和无线电接入点(例如在切换类型4或3的情况下为AP1 265)的网络地址,UT(240)不再为了路由选择会话而与其相关联,和
-切换确认信息单元以及目标无线电接入点(例如在切换类型4或3的情况下为AP2(266))的网络地址,UT(240)当前为了路由选择会话而与其相关联。“切换确认”消息可以例如借助3GPP RRC“测量报告”消息来实现,其中将AP1(265)表示为分离的接入点以及将AP2(266)表示为新关联的接入点的信息可以被包含在“附加测量结果”信息单元中,并且可以在(BCCH上的)UTRAN路径借助RLC/RRC协议经由例如节点B 250被发送。该“切换确认”消息的目的是通知RNC1 230,它从现在起应该仅经由RNC2 231路由选择下行链路分组,即不需要继续软切换。该“切换确认”消息还能够在这个阶段在WLAN路径上经由AP1 265或AP2 266、借助STAME/APME协议在UT 240和AP1/AP2 265/266之间以及借助IAPP/LWAP协议在AP1/AP2 265/266和RNC1 230/RNC2 231之间、或者作为专用UDP/IP分组在UT 240和RNC之间被发送,而且存在许多可能性。如果该消息被发送到RNC2 231,则RNC2 231通常将该消息转发到RNC1 230,这可以是最小化整个无线电干扰、并因此增加整个网络容量/吞吐量的有利方式。更具体而言,从AP1 265发送到RNC1的IAPP-离开(LEAVE).通知分组(其包括上述信息)能够有利地用作该“切换确认”消息。UT 240一与AP1 265分离,AP1 265就将该IAPP-离开.通知分组发送到RNC1 231。图7C中的通信步骤32图解说明其中在WLAN路径上将该“切换确认”消息发送到RNC1 230的情况。这样,最小化整个网络信令/干扰并且增加容量。根据本发明,作为对接收所述“切换确认”消息的响应,RNC1 230然后阻止通过AP1 265路由选择所述会话。所述方法然后进行到步骤6360。
在步骤6360,作为对从RNC2 231接收这些下行链路分组的响应,在切换类型4或3的情况下,通过将UT 240处的会话标识符(例如会话的3GPP RB ID)与例如与AP2 266相关联的所建立的WLAN RB ID绑定,UT 240开始经由与RNC2 231相关联的接入节点(即AP2/节点B266/251)来发送上行链路会话分组。所述方法然后进行到步骤6370。
因此,在步骤6370,如通过图7C中的通信步骤33图解说明,经由RNC2 231(例如经由AP2 266)路由选择上行链路和下行链路会话分组,并且完成RNC间切换。
尽管以上已经描述了PDP上下文会话从UTRAN路由选择路径到WLAN路由选择路径的切换,但是对于本领域普通技术人员来说明显的是,通过稍微的修改,本发明也可应用于PDP上下文会话(或数据会话)从WLAN路由选择路径到UTRAN路由选择路径的切换。例如,在从WLAN路由选择路径切换到UTRAN路由选择路径的情况下,例如,如果首先经由WLAN路由选择路径建立数据会话,那么能力消息可以在WLAN路由选择路径上被发送并且可以包括例如唯一标识所述数据会话和进一步包括UT240的IMSI的WLAN RB ID,从而允许RNC1 230建立可替换的3GPP RAB ID和3GPP RB ID,所述可替换的3GPP RAB ID和3GPPRB ID符合WLAN RB ID QoS要求以及定义UTRAN路径上的与UT 240的相对应的数据会话等等。而且,本发明可以用于在WLAN路由选择路径和UTRAN路由选择路径上同时路由选择PDP分组(或会话数据),对于任何原因不仅形成软切换而且还增强吞吐量/业务信道质量。
RNC1 230发起切换,以及如上所述UT 240在已经接收第一PDP分组之后切换其路由选择路径,但是存在许多其他可能性。例如,UT 240(或网络中的另一MRRM实体)能够发起切换,并且RNC1/RNC2 230/231可以在从UT 240接收到第一上行链路PDP分组之后切换路由选择路径。UT/RNC 240/230可以独立于RNC/UT 230/240作出切换判定,以及独立地执行切换,和/或例如借助RRC消息可以将切换判定用信号通知到RNC/UT 230/240,以便“同步”切换和RNC1/RNC2/UT 230/231/240。
现在,再回来参考图2,现在将参考图2、5和7更详细地描述其中网络包括AR 256和AR 255(图2中所示)的实施例。在该实施例中,包括AP1/AP2 265/266和M-L2S1/M-L2S2 262/263的WLAN部分经由接入路由器AR1/AR2 255/256被连接到IP网络(在图2中未示出),即在RNC1/RNC2 230/231和AR1/AR2 255/256之间存在中间UDP/IP网络。接入路由器被连接到DHCP(动态主机配置协议)服务器(未示出),其可以例如被集成在RNC1 230中或者是独立的服务器。由于3GPPUTRAN RNC1 230和RNC2 231具有其自己的IP地址并借助UDP/IP通信,所以可以认为AR2 256被连接到RNC1 230,其中RNC2 231仅仅充当UDP/IP中继节点。
首先,参考图7中的步骤710-738,将描述PDP会话切换,其中该会话首先通过RNC1 230在UTRAN路径上经由节点B 250被路由选择和被切换到AR/WLAN部分以及通过AP1 265被路由选择。
参考图7A-C,根据本发明的方法在步骤810开始,其中在UT 240和GGSN 210之间建立PDP上下文数据会话,从而使得能够在UT 240和例如因特网主机或被连接到因特网280的对等体之间进行数据通信会话。例如如上所述,以传统的方式建立PDP上下文会话。
在步骤811,以如上所述的传统方式,在第一路由选择路径(即UTRAN路由选择路径)上经由节点B 250来路由选择所述PDP上下文会话的数据。
在步骤812,RNC1 230的MRRM实体例如在下行链路UTRAN-DCCH上将其可替换的网络源地址NSA(即RNC1 230的IP地址)发送到UT 240的MRRM实体。可替换地,在步骤812,RNC并不发送其NSA,相反,RNC1230的IP地址由DHCP服务器已知(预先存储)以及RNC1 230的IP地址相反地例如被包括在以下在步骤823所描述的DHCP应答消息中。
在步骤813,UT 240的MRRM实体通过将PDP上下文会话/多个会话和所接收到的NSA(在这种情况下即为RNC1 230的IP地址)相关联来更新UT路由选择实体的路由选择表,如在表6中图解说明的那样,以及为相关的数据会话产生可替换的路由选择标识符(即IP RB ID),并且将其与端口242相关联。该IP RB ID与RNC1 230的IP地址相关联。
 PDP会话   3GPP RBID   3GPP RABID   NSA   IP RBID   应用
 会话1   RB ID 1   RAB ID 1   RNC的IP地址   IP RBID 1   Web浏览
 会话2   RB ID 2   RAB ID 2   RNC的IP地址   电子邮件
 会话N   RB ID N   RAB ID N   RNC的IP地址   多媒体下载
                                    表6
在步骤820,UT 240的MRRM实体检测来自AP 665的WLAN(广播)信标信号,并且UT 240经由所述第二端口(242)与WLAN建立无线电连接。以传统的方式,WLAN将更新帧转发到接入路由器AR1 255,并且相应地更新WLAN和AR1 255的桥接表。
在步骤823,除了其已经被赋值的PDP上下文会话IP地址之外,UT 240从DHCP服务器获得第二IP地址。这要求UT 240安装有DHCP客户端。通常以下述方式执行将第二IP地址赋给UT 240:
1.UT 240将DHCP发现消息作为DHCP/UDP/IP消息广播。
2.DHCP服务器通过将DHCP提供消息作为DHCP/UDP/IP消息进行发送来响应UT 240,该DHCP提供消息包括UT 240的第二IP地址。如果所广播的发现消息到达若干DHCP服务器,则可能存在由不同的DHCP服务器发送的多个DHCP提供。第二IP地址通常是移动应用专用的IP地址,即为IPm地址。
3.UT 240将DHCP请求消息(即向一个DHCP服务器请求所提供的IP地址之一)作为DHCP/UDP/IP消息广播。
4.DHCP服务器将DHCP应答消息(即应答保留的IP地址和UT 240的配置)作为DHCP/UDP/IP消息发送到UT 240,该UT 240观察该应答并存储保留的(第二)IP地址,以供将来使用。该第二IP地址被转发到UT RRC应用,该UT RRC应用将该第二IP地址和相关的PDP上下文会话/多个会话相关联。可选地,如果RNC1 230的IP地址对于DHCP服务器是已知的,则DHCP应答消息还可以包括RNC1 230的IP地址。
在步骤825,UT 240的MRRM实体形成关联消息并将该关联消息发送到RNC1 230的MRRM实体。该关联消息包括UT 240的可替换的网络地址(在这种情况下即为第二IP地址),并且如上所述还用作能力消息。在一个实施例中,该关联消息还包括唯一标识数据会话的会话标识符(例如3GPP RB ID 1或3GPP RAB ID 1),从而唯一标识在步骤810所建立的特定PDP数据上下文会话。这样,在一组正在进行的PDP上下文会话中,UT 240能够控制可能期望切换的哪个PDP上下文会话/哪些PDP上下文会话。这可以通过让UT 240在采用所述3GPP RB ID和3GPP RAB ID的UTRAN路径上发送所述关联消息来实现,使得RNC1230能够提取唯一标识特定PDP上下文会话的所述3GPP RB ID和3GPPRAB ID。可替换地,所述关联消息可以在WLAN-IP网络路径上作为被寻址到RNC1 230的MRRM实体的TCP/IP分组而被发送。DHCP服务器将包括UT 240的WLAN MAC地址和第二IP地址的关联消息发送到RNC1230。如果RNC1 230的IP地址对于DHCP服务器是已知(预先存储)的,则该消息可以是专用消息;或者该消息可以被组播。
在步骤826,RNC 230接收在步骤825所发送的所述关联消息,并且在这种情况下为特定的PDP上下文会话产生特定的IP网络无线电承载身份形式的可替换的路由选择标识符,即如在以下表7中图解说明的IPN RB ID 1,而且RNC 230将该IPN RB ID 1与NA(网络地址)、即UT 240的第二IP地址相关联,并且也将IPN RB ID 1与端口272相关联。RNC1 230例如通过更新其如在表7中图解说明的路由选择表来将所述PDP上下文会话(即正在讨论的相关会话)与所述NA(UT 240的第二IP地址)、所述可替换的路由选择标识符(即IPN RB ID 1)以及端口272相关联。以类似于3GPP RB ID和WLAN RB ID的方式,IPN RB ID定义在IP网络-WLAN网络路径上的连接,以及例如包括与3GPP RB ID相同的QoS要求,即包括带宽要求、最大分组延迟要求、有关BER、FER等等的要求,以便对于较低层来说实现RNC1 230和UT 240的路由选择实体之间的数据连接。
  PDP会话   3GPPRB ID   3GPPRAB ID   UT   TEID   IPN RBID   NA   数据端口   GTP-U
  会话1   RB ID1   RAB ID1   UT1   TEID1   IPN RBID 1   UT的第二IP地址   272   GTP-U 1
  会话2   RB ID2   RAB ID2   UT2   TEID2   GTP-U 2
  会话N   RB IDN   RAB IDN   UTK   TEIDN   GTP-U N
                                  表7
RNC1 230的路由选择实体通过继续将PDP上下文会话的TEID绑定到UTRAN(3GPP)RAB ID和UTRAN(3GPP)RB ID而继续通过UTRAN无线电接口(即经由端口273)来路由选择PDP上下文会话的用户数据。在一个实施例中,所述方法然后进行到步骤827。在另一实施例中,所述方法跳过步骤827并且直接进行到步骤830。
在步骤827,根据一个实施例,RNC1 230和UT 240建立传统的双向IPSec(IP安全)连接,使得能够对于将要在WLAN-IP网络路径上传送的分组进行安全加密和认证/完整性保护。这要求RNC1 230和UT240进一步安装相应的IPSec应用,并通常通过在UT 240和RNC1 230之间的每个方向上建立传统的所谓IPSec安全关联(SA)来实现。PDP上下文分组之后可以在这些IPSec连接上被安全地传送。可以在安全(加密)建立的UTRAN(WCDMA)连接上在UT 240和RNC1 230之间交换安全关联凭证(credential)。所述方法然后进行到步骤830。
在步骤830,作出判定以将所述PDP上下文会话的路由选择从所述蜂窝无线电网络路径(UTRAN路径)(经由节点B 650和端口273和641)切换到所述可替换的数据网络路径(WLAN-IP网络路径)(经由端口272和642)。根据本发明,这种判定可以通过UT 240或者RNC1230根据各种RRM信息而作出。在一个实施例中,RNC1 230的MRRM实体从UT 240的MRRM实体接收RRM消息,该RRM消息包括有关例如信号强度、QoS、BER、FER、干扰水平、UT 240的速度、小区负荷、无线电信道质量等的信息并且包括有关UTRAN网络和/或WLAN-IP网络的信息。该消息可以作为TCP/IP消息在UTRAN路由选择路径上(例如在DCCH上)或者在WLAN-IP网络上被发送。UT 240的MRRM实体执行有关UTRAN链路和WLAN链路的无线电链路质量的测量,以便形成这种RRM消息/多个消息或测量报告。可替换地,RRM信息能够通过AP 665或接入路由器6010被收集,并且如果为此目的而在AP和AR以及RNC1 230之间存在专用控制连接,则RRM信息作为专用消息(例如,以修改的IAPP消息为形式)被发送到RNC1 230,可替换地,AP将RRM消息发送到可替换的无线数据网络(例如,802第二层WLAN网络)中,该网络经由AR 6010将这些消息转发到IP网络中,该IP网络又将这些消息转发到RNC1 230。所述AR能够将RRM消息直接地发送到IP网络中。RNC1 230可以连续地监听RRM消息(例如监听修改的IAPP RRM消息的特定IAPP分配地址(distribution address)),提取和滤出涉及与RNC1 230相关联的特定小区(即,包括特定WLAN小区ID)和/或特定用户(例如包括UT的MAC地址或UT的IP地址)的RRM消息。例如如果WLAN-IP网络当前提供比UTRAN更好/更高的QoS水平,或者如果UTRAN网络的业务负荷水平超出特定门限值,则RNC1 230的RNC-MRRM实体可以在步骤803作出判定,以执行从UTRAN路由选择路径到WLAN-IP网络路由选择路径的切换,或者例如因为UT 240的速度太高,可以判定维持UTRAN路由选择路径,但是存在许多可能性。在可替换的实施例中,UT240的UT MRRM实体作出判定来例如基于所述被测量的MRRM参数值将PDP上下文会话的路由选择切换到WLAN路由选择路径。重要的是,本发明提供在RNC1 230和/或UT 240中提供MRRM功能的可能性,从而例如实现考虑到采用所述UTRAN和WLAN-IP网络的无线电资源的切换判定。这样,由于RNC1 230和/或UT 240有权访问UTRAN和WLAN RRM信息,所以本发明提供开发全新的和更有效的MRRM功能的可能性。在优选的实施例中,RNC1 230的MRRM实体作出切换判定。应该注意到,本发明给出了收集“正确的”节点(即无线电网络控制节点)RNC1 230中的所有MRRM信息的可能优点,其中实现传统的UTRAN RRM功能。
根据本发明的方法,所述方法保持在步骤830,直到已经作出判定来将PDP上下文会话切换到WLAN IP网络路由选择路径为止,然后进行到步骤831。
在步骤831,在一个实施例中,RNC1 230执行PDP上下文会话从第一、即所述蜂窝无线电网络路径到所述可替换的、即WLAN-IP网络路由选择路径的切换,即将用户平面传输从UTRAN路径切换到WLAN-IP网络路径。通过RNC1 230的路由选择实体执行切换,在表7中,该RNC1230的路由选择实体将PDP上下文会话标识符(在这种情况下即为TEID1)绑定到可替换的无线电承载身份(在这种情况下即为IPN RB ID 1),而不是绑定到传统的3GPP RB ID,从而开始通过WLAN-IP网络路由选择路径经由端口272、而不是通过UTRAN路径经由端口273来路由选择PDP会话的下行链路IP分组。所述传输切换对于通过相对应的GTP-U隧道由RNC1 230从SGSN 220接收到的下行链路IP分组来说是至关重要的。在传统的用户平面传输中,RNC从GTP-U PDU去封装IP分组,并且在UTRAN信道上传输之前利用PDCP来封装这些IP分组。本发明通过让RNC1 230的路由选择实体执行以下的步骤来允许没有数据丢失的无缝传输切换:
1.在判定RAT(无线电接入技术)间切换之前,所有下行链路IP分组已经被封装和被高速缓存为PDCP分组,这些下行链路IP分组使用UTRAN路径被发送到UT 240。这些IP分组可以在RNC1 230被高速缓存,因为它们正在等待其传输或它们已经被发送到UT 240但是仍未被确认。根据本发明,只要RNC通过其UTRAN路由选择路径从UT 240接收到上行链路IP分组,RNC1 230的RLC实体就使用UTRAN路径应答该分组接收(如果使用RLC应答模式)。
2.如果为了UTRAN路径上的用户平面传输而在PDP上下文中配置应答模式RLC服务,那么在UT 240和RNC1 230的路由选择实体之间使用传统的应答TCP/IP模式传输。
3.在步骤530判定RAT间切换之后从GTP-U PDU去封装的所有下行链路IP分组利用UT 240的第二IP地址作为目的地地址并且利用RNC1 230的IP地址作为源地址而被封装为路由选择实体TCP/IP分组。然后通过RNC1 230的端口272发送这些帧。
然后在RNC1 230的端口272上发送所产生的下行链路TCP/IP分组。这些是TCP/IP路由选择实体分组,即TCP头部将它们定义成被指定用于UT 240的路由选择实体的路由选择实体分组,其包括嵌入的下行链路PDP IP分组。
在步骤832,由于下行链路IP分组的桥接表被相应地更新并将这些表发送到UT 240,所以IP网络和WLAN将这些下行链路IP分组路由选择到UT 240。
在步骤834,在接收到RNC1 230的可替换的网络源地址NSA(在这种情况下即为RNC1 230的IP地址)之后,UT 240将所述PDP上下文会话的路由选择路径从UTRAN路由选择路径切换到可替换的WLAN-IP网络路由选择路径。UT 240的路由选择实体通过将会话标识符/多个标识符与RNC的NSA(在这种情况下即为RNC1 230的IP地址)相关联来更新其路由选择表,如以下在表8中图解说明。
  PDP会话   3GPPRB ID   3GPPRAB ID   NSAPI   RNC的NSA   IPN无线电承载ID   应用
  会话1   3GPPRB ID 1   3GPPRAB ID 1   NSAPI1   RNC的IP地址   IPN RBID 1   Web浏览
  会话2   3GPPRB ID 2   3GPPRAB ID 2   NSAPI2   电子邮件
  会话N   3GPPRB ID N   3GPPRAB ID N   NSAPIN   多媒体下载
                                    表8
UT 240的路由选择实体从TCP/IP分组去封装所接收的下行链路IP-PDP分组。UT 240然后通过将有关的PDP上下文会话标识符、即UTRAN RAB ID 1绑定到用于经由端口642而不是UTRAN端口641的上行链路IP分组传输的IPN RB ID 1来相应地更新其路由选择表、即表8。UT 240因此终止其通过UTRAN传输端口641的上行链路传输,并且开始通过端口642将接下来的上行链路PDP IP分组作为TCP/IP帧发送到RNC1 230的路由选择实体。更具体而言,在一个实施例中,UT 240处的用户平面传输的切换包括通过UT 240的路由选择实体执行的以下步骤:
1.如类似地对于下行链路IP分组通过RNC1 230所完成的那样,在判定RAT间传输切换之前已经在UT 240被封装和被高速缓存为PDCP分组的所有上行链路IP分组使用UTRAN路径、即使用所分配的UTRAN无线电承载/信道被发送到RNC1 230。因为这样的IP分组正在等待其传输或它们已经被发送到RNC但是还未被确认,所以可能高速缓存这些IP分组。只要UT 240通过其UTRAN传输路径从RNC1 230接收到下行链路IP分组,UT的RLC实体也就使用UTRAN路径来应答该分组接收(如果使用RLC应答模式)。
2.如在接收到的TCP/IP分组的DSAP(目的地服务接入点)字段中所表示的那样,所提取的有效载荷、即下行链路PDP IP分组应该在UT被转发到叠加的IP层。
3.在通过其端口642接收第一下行链路IP分组之后,UT 240的路由选择实体停止利用PDCP封装上行链路PDP IP分组,并且相反地使用UT 240的第二IP地址作为源地址和使用RNC1 230的IP地址作为目的地地址来将它们封装为TCP/IP帧。这些帧然后通过端口642被发送。
在步骤836,WLAN-IP网络将这些分组转发到RNC1 230。
在步骤838,RNC1 230的路由选择实体从接收到的TCP/IP分组提取PDP IP分组,将它们转换成传统的PDP IP分组帧,封装它们并将它们转发到相对应的GTP-U实体,用于朝向UMTS PS(分组交换)域的进一步GTP-U封装和通过GTP-U隧道的传输。通过使用UT的第二IP地址(被表示为TCP/IP分组的源地址)和针对所讨论的PDP上下文建立的TEID之间的一对一关系来标识特定GTP-U实体和隧道,例如如在表7中图解说明的那样。因此,上行链路和下行链路中的PDP上下文会话从UTRAN路由选择路径到WLAN路由选择路径的切换在步骤838通过RNC1 230完成。
因此,在该阶段,通过AR1 255路由选择PDP会话,并且借助3GPPRRC/RLC协议/消息在UTRAN路径上经由节点B 250和/或借助IAPP协议/消息在WLAN/IP网络路径上经由AR1 255在UT 240和RNC1 230之间或借助IEEE 802.11协议在UT 240和AP1 265之间以及借助IAPP协议在AP1 265和RNC1 230之间传送与该会话和/或(M)RRM信息相关联的控制平面数据。
在步骤840,UT 240漫游到与AR2 256和RNC2 231相关联的AP2 266的覆盖范围中,并与AP2 266相关联,如以上描述的那样。正如以上描述的为了在RNC2 231登记UT的WLAN MAC地址,AP2 266通过将第二层更新帧和/或IAPP-添加.通知分组发送到AR2 256而在AR2 256登记UT 240的WLAN MAC地址。AR 256和UT 240然后优选地例如通过根据IEEE 802.11i安全规范应用传统的标准EAP(可扩展认证协议)认证过程来建立安全关联。AR2 256通常在该过程期间将其IP地址传送到UT 240。如果UT 240在与AR2 256“相关联”时被赋予新的MIPSec地址,则所述方法进行到步骤850,并且如果UT 240在与AR2 256“相关联”时不被赋予新的MIPSec地址,则该方法进行到步骤860。这取决于网络/UT预先配置,并且本发明提供利用“固定的”和“动态的”MIPSec分配运行的有利的灵活解决方案。
在步骤850,如以上在步骤823所描述的那样,UT 240执行新的DHCP分配过程,并且因此获得新的MIPSec地址(或MIP地址)。在该过程期间,如果之前未被传送,则AR2 256还将其IP地址传送到UT 240。
在步骤860,如果之前未被传送,则AR2 256例如借助IAPP协议将其IP地址传送到UT 240。UT 240然后将“切换候选”消息发送到RNC1 230或AR 256。根据本发明,该消息包括标识RNC1 230处的会话的、UT 240的(已更新的)MIP/MIPSec地址以及AR2 256的IP地址。该消息可以在所建立的MIP/MIPSec连接上经由AP1 265和AR1 255从UT 240被发送到RNC1 230,或作为RRC消息借助RLC在UTRAN路径上经由节点B 250、经由AR2 256借助IAPP协议和UDP/IP而在AR2 256和RNC1 230之间被发送。如果它被发送到AR2 256,则该消息通常还包括RNC1 230的IP地址。AR2 256然后相应地更新其绑定关联。所述路由选择实体通过将所述会话和UT 240的更新MIP/MIPSec地址以及AR2 256的IP地址相关联来相应地更新其路由选择表。
在步骤870,如上所述,MRRM实体判定执行AR-RNC间会话切换,以及如上所述将无线电链路建立请求消息发送到RNC2 231。RNC1 230然后如上所述例如在UTRAN路径上经由节点B 250将“物理信道重新配置”消息发送到UT 240。在已经从AR 256接收到切换确认/接受之后,RNC1 230然后将会话标识符TEID1绑定到与UDP/IP端口相关联的IP RB ID,该UDP/IP端口与AR2 256相关联,从而开始将下行链路会话分组路由选择到AR2 256,而不是路由选择到AR1 255。更具体而言,RNC1 230执行以下的步骤:
-从呼入下行链路IP会话用户数据分组剥去隧穿协议头部,从而将其转换成其原始传输格式,
-借助UDP/IP或TCP/IP利用AR2(256)的IP地址作为目的地地址来封装原始传输格式的IP会话分组,
-利用形成隧穿分组的UDP/IP来封装因此获得的UDP/IP或TCP/IP会话分组,其中隧穿分组的UDP端口号标识到如以上所建立的候选RNC(231)的RNC间隧道,和
-将所述会话标识符绑定到RNC间隧道的UDP端口号,从而将所封装的下行链路会话分组隧穿到候选RNC(231),并且通过AR2 256而不是AR 255来路由选择这些分组。
在步骤880,UT 240接收下行链路会话分组并且开始发送上行链路分组来经由AP2 266而不是AP1 265。如上所述,UT 240然后通常例如经由节点B 250将“切换确认”消息发送到RNC1 230。
因此,在动态MIP地址分配的情况下,(S)RNC1 230充当本地代理(Home Agent),而UT 240充当外部代理,而在固定MIP地址分配的情况下(即UT在整个会话期间保持其MIP地址),AR2 256充当本地代理以及UT 240充当外部代理。
应该注意,利用RNC1 230和SGSN 220之间,以及SGSN 220和GGSN210之间的GTP-U封装IP分组在任何时间点上保持不变。这是有利的,以便给远程因特网主机或对等体提供会话连续性。
因此,即使在UTRAN路径上不发送任何用户平面业务,也可以不必释放UT 240和RNC1 230之间的UTRAN无线电承载。由于在整个数据会话中,UTRAN路径然后能够被用于发送有关UTRAN和/或可替换的接入网络(例如WLAN或WLAN-IP网络)的MRRM消息,所以这是有利的。而且,这样便于在以后的阶段从可替换的路由选择路径回到UTRAN路由选择路径的无缝会话切换,并且例如在针对UTRAN等等的位置区域更新的情况下使得能够进行有效、灵活的移动性管理。
当然,以上述类似的方式,所述切换可以首先通过UT 240或RNC1230独立地、或同步地被执行。对于任何原因,PDP分组还可以同时在所述两个路由选择路径上被路由选择。如本领域的普通技术人员所实现的那样,存在许多可能性。
根据本发明的上述方法和上述协议栈/多个协议栈通常通过被存储在UT(240)、RNC1(230)和RNC2 231等等的存储器中的软件(即计算机程序)来实现,当在UT(240)和RNC1(230)、RNC2 231等等的处理装置(例如CPU)中/上加载/运行时,该软件实现所述方法/协议。
根据本发明的软件(计算机程序)可以被存储在范围广泛的、诸如CD-ROM、闪存等等的计算机可读介质上,或被存储在客户端服务器上,从而允许有效的分布和安装。
已经在以上通过实施例或操作模式的实例,即在L2-RN是WLAN的情况下,描述了本发明的原理。但是,正如已经阐述的那样,本发明可应用于任何集成蜂窝无线电网络和可替换的第二层无线电接入网络,并且许多修改和/或组合都是有可能的。例如,如果L2网络包括WMAN、IEEE 802.16,那么AP1 265会将IEEE 802.3帧转换成802.16MAC帧而不是802.11帧。蜂窝无线电网络可以是能够建立数据会话的任何蜂窝无线电网络,例如UTRAN、UMTS网络、CDMA2000网络、IS-95网络、GPRS网络、D-AMPS网络等等。许多修改和/或组合是可能的。以上描述的各个步骤不需要必须以上述顺序被执行。因此,本发明不应该被认为是局限于以上讨论的特定实施例,而是应该理解成由本领域的普通技术人员在这些实施例中可以进行变型,而不背离如附属权利要求书所定义的本发明的范围。

Claims (36)

1.一种用于在集成的多RAT网络中辅助切换用户终端UT(240)的通信会话的方法,所述方法通过安装在所述网络中的RNC1(230)实现,以及所述RNC1(230)被布置来通过将标识所述会话的会话标识符绑定到根据第一路由选择协议定义的无线电承载而根据所述第一路由选择协议经由第一端口(273)通过第一无线电接入网络路径来路由选择所述会话,所述RNC1(230)进一步被布置来通过将所述会话标识符绑定到根据可替换的接入网络协议定义的可替换的承载标识符而经由第二端口(272)通过可替换的无线电接入网络路径来路由选择所述会话,所述方法包括以下步骤:
-接收“切换候选”消息,该“切换候选”消息包括将所述消息标识为“切换候选”消息的消息类型标识符信息单元,并且所述消息标识所述会话,以及所述消息还标识所述网络的候选RNC,其中所述候选RNC构成所述会话的RNC切换候选,
-通过研究所述消息来确定所述候选RNC的身份,
-将所述通信会话与在前一步骤所标识的所述候选RNC相关联。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述“切换候选”消息包括:
-标识所述UT(240)的用户终端标识符UT ID,
-无线电接入点AP2(266)的接入点标识符AP2 ID、或节点B(251)的节点B标识符节点B ID、或UT(240)的移动IP地址MIP或安全MIP地址MIPSec以及与候选RNC(231)相关联的接入路由器AR(256)的IP地址,由所述UT(240)检测所述AP2或所述节点B的信标信号,其中根据所述可替换的接入网络协议定义所述AP2 ID,并且其中确定所述候选RNC的身份的步骤包括以下步骤:
-检查将所述AP2 ID或节点B ID或AR(256)的IP地址链接到所述候选RNC(231)的身份的所存储的信息,
并且其中将所述通信会话与所述候选RNC(231)相关联的步骤包括以下步骤:
-通过在所述会话的路由选择表中存储标识所述候选RNC的标识符来更新所述路由选择表,该会话通过链接到所述会话标识符的所述UT ID来被标识。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,所述“切换候选”消息包括所述候选RNC(231)的网络地址作为所述消息的源地址,从而标识所述候选RNC(231),并且其中在将所述RNC1(230)和所述候选RNC连接的RNC间接口上接收所述“切换候选”消息。
4.根据权利要求2所述的方法,其中,所述“切换候选”消息包括所述候选RNC(231)的标识所述候选RNC(231)的网络地址,并且其中UT ID是所述UT(240)的可替换的网络地址,以及其中AP2ID是所述AP2(265)的可替换的网络地址,所述方法还包括以下步骤:
-在第一无线电接入网络路径上或在可替换的无线电接入网络路径上接收所述“切换候选”消息。
5.根据权利要求4所述的方法,其中,所述第一路由选择协议是3GPP协议,并且可替换的接入网络协议是IEEE 802标准协议、或移动IP协议MIP或安全移动IP协议MIPSec,以及其中:
-如果在第一无线电接入网络路径上接收所述“切换候选”消息,则所述“切换候选”消息是遵循3GPP标准的RRC消息,以及其中
-如果在可替换的无线电接入网络路径上接收所述“切换候选”消息,则所述“切换候选”消息是遵循IAPP协议或LWAP协议的UDP/IP消息。
6.根据权利要求1到5中的任何一项所述的方法,还包括以下步骤:
-经由所述第二端口(272)通过所述可替换的无线电接入网络路径来路由选择所述会话,和
-通过所述第一无线电接入网络路径借助所述第一路由选择协议来将与所述会话相关联的控制平面数据和/或RRM信息用信号通知到所述UT(240)或从所述UT(240)用信号通知所述控制平面数据和/或RRM信息,或
-通过所述可替换的无线电接入网络路径借助所述可替换的接入网络协议将与所述会话相关联的控制平面数据和/或RRM信息用信号通知到所述UT(240)或从所述UT(240)用信号通知所述控制平面数据和/或RRM信息。
7.根据权利要求6所述的方法,还包括以下步骤:
-取消借助所述第一路由选择协议执行的无线电业务信道分配,所述分配与所述会话相关联。
8.根据权利要求1到5中的任何一项所述的方法,还包括以下步骤:
-经由所述第二端口(272)通过所述可替换的无线电接入网络路径来路由选择所述会话,和
-通过所述可替换的无线电接入网络路径来将与所述会话相关联的控制平面数据和/或RRM信息用信号通知到所述UT(240)或从所述UT(240)用信号通知所述控制平面数据和/或RRM信息。
9.根据权利要求8所述的方法,还包括以下步骤:
-取消借助所述第一路由选择协议执行的无线电业务信道分配,所述分配与所述会话相关联,
-取消借助所述第一路由选择协议执行的信道分配,从而将所述UT(240)设置成通过所述第一路由选择协议定义的空闲模式状态,所述信道分配与所述会话相关联。
10.根据权利要求1到5中的任何一项所述的方法,还包括以下步骤:
-确定所述候选RNC(231)不是RNC1(230),
-决定通过所述候选RNC来路由选择所述通信会话,
-在连接RNC1(230)和所述候选RNC的RNC间接口上建立至所述候选RNC的RNC间隧道承载。
11.根据权利要求10所述的方法,还包括以下步骤:
-形成“无线电链路建立请求”消息,该消息包括:
-将所述消息标识为“无线电链路建立请求”消息的消息类型标识符,
-无线电链路建立请求信息单元;
-UT(240)的可替换的网络地址,
-所述RNC间隧道承载的隧道端口号,以及;
-在连接RNC1(230)和候选RNC的RNC间接口上将所述无线电链路建立请求消息发送到所述候选RNC。
12.根据权利要求11所述的方法,其中所述无线电链路建立请求信息单元还包括会话切换类型标识符和/或标识与所述会话相关联的控制信令的标识符和/或标识会话的标识符,所述标识符规定以下类型切换的其中之一:
(1)从与AP1(265)相关联的WLAN路径到与候选RNC(231)的节点B(251)相关联的UTRAN路径的会话切换和控制平面切换,或
(2)从与RNC1(230)相关联的无线电接入节点B(250)到与候选RNC1(230)相关联的候选无线电接入节点B(251)的控制平面信令切换,其中只有与会话相关联的以及通过所述节点B(250)用信号通知的控制平面信令和/或RRM信息将被切换到所述候选节点B(251),以及其中所述信令借助所述第一路由选择协议来实现,或
(3)所述会话从与RNC1(230)相关联的无线电接入点AP1(265)到与候选RNC(231)相关联的候选无线电接入点AP2(266)的用户平面切换,其中所述会话当前正在通过RNC1(230)和通过所述接入点AP1(265)被路由选择,并且将要通过所述候选RNC(231)和通过所述候选接入点AP2(266)被路由选择,以及其中通过所述接入点AP1(265)和AP2(266)路由选择所述会话借助所述可替换的接入网络协议来实现,或
(4)所述会话从与RNC1(230)相关联的无线电接入点AP1(265)到与候选RNC(231)相关联的候选无线电接入点AP2(266)的用户平面和控制平面切换,其中与所述会话相关联的控制平面数据和/或RRM信息与该会话本身一起当前正在通过RNC1(230)和通过所述接入点AP1(265)被路由选择,以及将要通过所述候选RNC(231)和通过所述候选接入点AP2(266)被路由选择,以及其中通过所述接入点AP1(265)和AP2(266)进行路由选择借助所述可替换的接入网络协议来实现。
13.根据权利要求12所述的方法,其中,所述无线电链路建立请求消息还包括:
-规定用于被请求的无线电链路的被请求的QoS水平的信息单元。
14.根据权利要求10所述的方法,还包括以下步骤:
-从呼入下行链路IP会话用户数据分组剥去协议头部,从而将其转换成其原始传输格式,
-将链路层控制LLC头部添加到原始传输格式的下行链路IP会话用户数据分组,从而根据所述可替换的接入网络协议利用RNC1(230)的LLC网络源地址来将其转换成LLC格式,
-将所述会话标识符绑定到标识RNC间隧道承载的隧道标识符,从而将所述LLC会话分组隧穿到候选RNC(231)。
15.根据权利要求10所述的方法,还包括以下步骤:
-从呼入下行链路IP会话用户数据剥去协议头部,从而将其转换成其原始传输格式,
-将所述会话标识符绑定到标识RNC间隧道承载的隧道标识符,从而将所述原始传输格式的会话用户数据隧穿到候选RNC(231)。
16.根据权利要求10所述的方法,其中,“切换候选”消息的UT ID是UT(240)的移动IP地址MIP或安全MIP地址MIPSec,以及其中该“切换候选”消息包括与候选RNC(231)相关联的接入路由器AR(256)的IP地址,所述方法还包括以下步骤:
-借助与该会话链接的UT(240)的MIP/MIPSec地址来标识所述会话,
-利用AR(256)的IP地址来更新所述会话的路由选择表,
-从呼入下行链路IP会话用户数据分组剥去隧穿协议头部,从而将其转换成其原始传输格式,
-借助UDP/IP或TCP/IP,利用AR(256)的IP地址作为目的地地址来封装原始传输格式的IP会话分组,
-利用形成隧穿分组的UDP/IP来封装因此获得的UDP/IP或TCP/IP会话分组,其中隧穿分组的UDP端口号标识如上所述被建立的至候选RNC(231)的RNC间隧道承载,和
-将所述会话标识符绑定到RNC间隧道承载的UDP端口号,从而将所封装的下行链路会话分组隧穿到候选RNC(231),并且通过AR(256)来路由选择所述分组。
17.根据权利要求14所述的方法,其中,RNC1(230)在RNC间隧道承载上将通信会话路由选择到候选RNC,所述方法还包括以下步骤:
-与在RNC间隧道承载上将所述会话路由选择到候选RNC并行地通过可替换的无线电接入网络经由第二端口(272)来路由选择所述会话。
18.根据权利要求17所述的方法,还包括以下步骤:
-从UT(240)接收“切换确认”消息,该消息包括:
-将所述消息标识为“切换确认”消息的消息类型标识符,
-分离信息单元和无线电接入点AP1(265)的网络地址,UT(240)不再与该AP1(265)相关联,和
-切换确认信息单元以及无线电接入点AP2(266)的网络地址,UT(240)当前与该AP2(266)相关联,
其中根据所述可替换的接入网络协议来定义所述AP1(265)和AP2(266)的网络地址,并且其中所述方法还包括以下步骤:
-作为对接收所述“切换确认”消息的响应,阻止通过可替换的无线电接入网络路径经由第二端口(272)来路由选择会话。
19.根据权利要求1-5中的任何一项所述的方法,还包括以下步骤:
-决定通过所述候选RNC来路由选择会话,
-确定所述会话不能通过RNC1(230)和候选RNC(231)串行地被路由选择,
-标识被连接到RNC1(230)和候选RNC(231)的数据分组支持节点(220),并且所述会话当前通过该数据分组支持节点(220)被路由选择,
-形成“所请求的RNC再定位”消息包括:
-将所述消息标识为“所请求的RNC再定位”消息的消息类型标识符信息单元,
-标识候选RNC(231)的标识符,
-通过可替换的接入网络协议定义的UT(240)的网络地址,
-RNC1(230)和数据分组支持节点(220)之间的隧道的隧道标识符,所述会话当前正在通过该隧道被隧穿,和
-将所述“所请求的RNC再定位”消息发送到所述数据分组支持节点(220),从而请求会话从所述RNC1(230)到所述候选RNC(231)的服务RNC再定位。
20.根据权利要求19所述的方法,其中,决定通过所述候选RNC(231)来路由选择会话的步骤包括以下步骤:
-从UT(240)接收“切换确认”消息,该消息包括:
-将所述消息标识为是“切换确认”消息的消息类型标识符信息单元,
-分离信息单元和无线电接入点AP1(265)的网络地址,UT(240)不再与该AP1(265)相关联,和
-切换确认信息单元以及无线电接入点AP2(266)的网络地址,UT(240)当前与该AP2(266)相关联,
其中根据所述可替换的接入网络协议定义所述AP1(265)和AP2(266)的网络地址,并且其中所述方法还包括以下步骤:
-取消根据可替换的接入网络协议定义的可替换的承载标识符,从而取消与通过可替换的无线电接入网络路径传输会话相关联的无线电信道分配,从而作为对接收所述“切换确认”消息的响应来阻止通过可替换的无线电接入网络路径路由选择所述会话。
21.根据权利要求19所述的方法,其中,决定通过所述候选RNC来路由选择所述会话的步骤还包括以下步骤:
-收集有关至少无线电接入点AP1(265)和AP2(266)的RRM信息,该AP1(265)和AP2(266)的信标信号当前正通过UT(240)检测,其中在第一无线电接入网络路径或在可替换的无线电接入网络路径上用信号通知所述RRM信息,
-根据所收集的RRM信息决定初步切换,和
-将“物理信道重新配置”消息发送到UT(240),该消息包括切换指令标识符和AP2(266)的可替换的网络地址,该消息指示所述UT(240)通过AP2(266)而不是AP1(265)来路由选择所述会话。
22.根据权利要求21所述的方法,其中,收集有关至少无线电接入点AP1(265)和AP2(266)的RRM信息的步骤还包括以下步骤,该AP1(265)和AP2(266)的信标信号当前正通过UT(240)被检测:
-在第一无线电接入网络路径上或在RNC间接口上接收无线电资源控制RRC测量报告消息,该消息遵循3GPP RRC标准格式并且包括将AP2(266)表示为目标接入点的“附加的测量结果”信息单元,或
-接收遵循根据所述可替换的无线电接入网络的RRC消息格式的标准格式的RRC测量报告消息,其中所述RRC消息包括将AP2(266)表示为目标接入点的“附加的测量结果”信息单元。
23.根据权利要求10所述的方法,其中,所述多RAT网络是集成3GPP-UTRAN-IEEE 802-WLAN网络,所述通信会话是3GPP PDP上下文会话,所述第一路由选择协议是3GPP UTRAN标准协议,所述会话标识符是RNC1(230)和SGSN(220)之间的UDP/IP隧道的3GPP UTRAN标准协议GTP-U隧道端点标识符TEID,根据所述第一路由选择协议的所述无线电承载是3GPP RB ID,所述可替换的承载标识符是WLAN无线电承载标识符WLAN RB ID、或者移动IP无线电承载标识符MIP RBID或者安全移动IP无线电承载标识符MIP/IPSec RB ID,所述可替换的接入网络协议是IEEE 802 WLAN协议或IP/MIP/IPSec协议或其组合,所述UT ID是UT(240)的WLAN MAC地址、或UT(240)的MIP地址或UT(240)的MIPSec地址,所述AP2 ID是AP2(266)的WLAN MAC地址,所述节点B ID是标识节点B(251)的3GPP标识符,UT(240)的所述第二网络地址是MIP或MIPSec地址,标识所述候选RNC的所述标识符是候选RNC的IP地址或UTRAN MAC地址,连接所述RNC1(230)和所述候选RNC(231)的RNC间接口是3GPP Iur接口,所述候选RNC的所述网络地址是候选RNC(231)的UTRAN MAC地址或IP地址,以及其中无线电接入点AP1(265)、UT(240)和AP2(266)的网络地址分别是AP1(265)、UT(240)和AP2(266)的WLAN MAC地址。
24.根据权利要求11所述的方法,其中,所述多RAT网络是集成3GPP-UTRAN-IEEE 802-WLAN网络,所述通信会话是3GPP PDP上下文会话,所述第一路由选择协议是3GPP UTRAN标准协议,所述会话标识符是RNC1(230)和SGSN(220)之间的UDP/IP隧道的3GPP UTRAN标准协议GTP-U隧道端点标识符TEID,根据所述第一路由选择协议的所述无线电承载是3GPP RB ID,所述可替换的承载标识符是WLAN无线电承载标识符WLAN RB ID、或者移动IP无线电承载标识符MIP RBID或者安全移动IP无线电承载标识符MIP/IPSec RB ID,所述可替换的接入网络协议是IEEE 802 WLAN协议或IP/MIP/IPSec协议或其组合,所述UT ID是UT(240)的WLAN MAC地址、或UT(240)的MIP地址或UT(240)的MIPSec地址,所述AP2 ID是AP2(266)的WLAN MAC地址,所述节点B ID是标识节点B(251)的3GPP标识符,UT(240)的所述第二网络地址是MIP或MIPSec地址,标识所述候选RNC的所述标识符是候选RNC的IP地址或UTRAN MAC地址,连接所述RNC1(230)和所述候选RNC(231)的RNC间接口是3GPP Iur接口,所述候选RNC的所述网络地址是候选RNC(231)的UTRAN MAC地址或IP地址,并且其中所述无线电链路建立请求消息遵循3GPP无线电链路建立请求消息格式,以及其中无线电接入点AP1(265)、UT(240)和AP2(266)的网络地址分别是AP1(265)、UT(240)和AP2(266)的WLAN MAC地址。
25.根据权利要求19所述的方法,其中,所述多RAT网络是集成3GPP-UTRAN-IEEE 802-WLAN网络,所述通信会话是3GPP PDP上下文会话,所述第一路由选择协议是3GPP UTRAN标准协议,所述会话标识符是RNC1(230)和SGSN(220)之间的UDP/IP隧道的3GPP UTRAN标准协议GTP-U隧道端点标识符TEID,根据所述第一路由选择协议的所述无线电承载是3GPP RB ID,所述可替换的承载标识符是WLAN无线电承载标识符WLAN RB ID、或者移动IP无线电承载标识符MIP RBID或者安全移动IP无线电承载标识符MIP/IPSec RB ID,所述可替换的接入网络协议是IEEE 802 WLAN协议或IP/MIP/IPSec协议或其组合,所述UT ID是UT(240)的WLAN MAC地址、或UT(240)的MIP地址或UT(240)的MIPSec地址,所述AP2 ID是AP2(266)的WLAN MAC地址,所述节点B ID是标识节点B(251)的3GPP标识符,UT(240)的所述第二网络地址是MIP或MIPSec地址,标识所述候选RNC的所述标识符是候选RNC的IP地址或UTRAN MAC地址,连接所述RNC1(230)和所述候选RNC(231)的RNC间接口是3GPP Iur接口,所述候选RNC的所述网络地址是候选RNC(231)的UTRAN MAC地址或IP地址,以及其中无线电接入点AP1(265)、UT(240)和AP2(266)的网络地址分别是AP1(265)、UT(240)和AP2(266)的WLAN MAC地址,所述数据分组支持节点(220)是3GPP SGSN(220),以及其中“所请求的RNC再定位”消息格式遵循3GPP“所请求的RNC再定位”消息格式。
26.一种用于在集成多RAT网络中辅助切换用户终端UT(240)的通信会话的方法,所述方法通过安装在所述网络中的候选RNC(231)来执行,以及该候选RNC(231)构成所述会话的切换候选,并且该候选RNC(231)被布置来通过将标识所述会话的会话标识符绑定到根据第一路由选择协议定义的无线电承载而根据所述第一路由选择协议通过第一无线电接入网络路径经由第一端口(278)来路由选择会话,所述候选RNC(231)被进一步布置来通过将标识所述会话的会话标识符绑定到根据可替换的接入网络协议定义的可替换的承载标识符而通过可替换的无线电接入网络路径经由第二端口(277)来路由选择会话,所述方法包括以下步骤:
-从当前路由选择与UT(240)相关联的会话的相邻RNC1(230)接收“无线电链路建立请求”消息,
-从“无线电链路建立请求”消息提取RNC1(230)和候选RNC(231)之间的RNC间隧道的隧道端口号,
-从“无线电链路建立请求”消息提取标识UT(240)的UT标识符,
-将所述隧道端口号与UT(240)以及与UT(240)相关联的会话相关联,
-提取所述“无线电链路建立请求”消息的会话切换类型标识符,
-根据所述会话切换类型标识符建立用于路由选择所述UT(240)的会话的无线电业务信道。
27.根据权利要求26所述的方法,还包括以下步骤:
-接收“切换候选”消息,该消息包括:
-将所述消息标识为“切换候选”消息的消息类型标识符信息单元,和
-无线电接入点AP2(266)的接入点标识符AP2 ID、或节点B(251)的节点B标识符节点B ID、或UT(240)的移动IP地址MIP或安全MIP地址MIPSec以及与候选RNC(231)相关联的接入路由器AR(256)的IP地址,由所述UT(240)检测该AP2或节点B的信标信号,其中根据所述可替换的接入网络协议定义所述AP2 ID,
其中“切换候选”消息标识UT(240),以及
-确定所述UT(240)不具有通过候选RNC(231)路由选择的正在进行的会话。
28.根据权利要求27所述的方法,其中,在RNC间接口上从当前路由选择会话的RNC1(230)接收所述“切换候选”消息,所述方法还包括以下步骤:
-识别所述“切换候选”消息的网络源地址是RNC1(230)的网络地址并得出结论,所述会话当前正通过RNC1(230)被路由选择,
-建立RNC1(230)和候选RNC(231)之间的RNC间隧道。
29.根据权利要求27所述的方法,还包括以下步骤:
-在第一无线电接入网络路径上或在可替换的无线电接入网络路径上从UT(240)接收所述“切换候选”消息,
-将所述“切换候选”消息转发到其相邻的RNC。
30.根据权利要求27-29中的任何一项所述的方法,其中,接入点标识符是所述可替换的无线电接入网络路径的接入节点AP2(266)的小区标识符,并且其中所述会话切换类型标识符表示所述会话将要通过AP2(266)被路由选择,其中为UT(240)建立无线电业务信道的步骤还包括以下步骤:
-通过端口(277),经由AP2(266)与UT(240)建立逻辑链路层控制LLC连接,其中LLC连接借助可替换的接入网络协议来建立,
-将所述会话与该LLC连接相关联。
31.根据权利要求30所述的方法,还包括以下步骤:
-通过由所述隧道端口号所标识的隧道接收会话的下行链路分组,
-从接收到的下行链路分组剥去隧穿协议头部,因此获得具有根据可替换的接入网络协议的格式的会话分组,以及所述分组具有通过所述可替换的接入网络协议定义的RNC1(230)的网络源地址,
-通过端口(277)转发因此获得的会话分组,从而经由AP2(266)将分组路由选择到UT(240)。
32.根据权利要求30所述的方法,还包括以下步骤:
-通过由所述隧道端口号所标识的隧道接收会话的下行链路分组,
-从接收到的分组剥去隧穿协议头部,因此获得具有根据可替换的接入网络协议的格式的会话分组,以及所述分组具有通过所述可替换的接入网络协议定义的RNC1(230)的网络源地址,
-剥去因此获得的分组的封装头部,所述封装头部已经借助可替换的接入网络协议由RNC1(230)来添加,从而将下行链路分组转换成其原始传输格式,
-将LLC头部添加到原始传输格式的下行链路会话分组,从而根据所述可替换的接入网络协议利用候选RNC(231)的LLC网络源地址来将其转换成LLC格式,
-通过端口(277)转发因此形成的LLC会话分组,从而经由AP2(266)将分组路由选择到UT(240)。
33.根据权利要求27-29中的任何一项所述的方法,其中,“切换候选”消息包括UT(240)的移动IP地址MIP或安全MIP地址MIPSec以及与候选RNC(231)相关联的接入路由器AR(256)的IP地址,并且其中“无线电链路建立请求”消息的UT标识符是UT(240)的相对应的MIP/MIPSec地址,以及其中RNC间隧道是UDP/IP隧道,所述方法还包括以下步骤:
-从所述“无线电链路建立请求”消息提取UT(240)的MIP/MIPSec,
-将所述隧道端口号与UT(240)的MIP/MIPSec以及与AR(256)的IP地址相关联,
-接收借助与所述会话链接的UT(240)的MIP/MIPSec地址标识该会话,
-利用AR(256)的IP地址更新所述会话的路由选择表,
-在UDP/IP RNC间隧道上接收IP封装的下行链路IP会话分组,
-从IP封装的下行链路IP会话分组剥去隧穿UDP/IP头部,从而获得利用IP封装的下行链路IP会话分组,其中IP会话分组的封装IP地址是AR(256)的IP地址,以及
-将利用AR(256)的IP地址封装的下行链路IP会话分组转发到与AR(256)相关联的端口(277),从而通过AR(256)和AP2(266)将下行链路IP会话分组路由选择到UT(240)。
34.根据权利要求26-29中的任何一项所述的方法,其中,所述多RAT网络是集成3GPP-UTRAN-IEEE 802-WLAN网络,所述通信会话是3GPP PDP上下文会话,所述第一路由选择协议是3GPP UTRAN标准协议,所述会话标识符是RNC1(230)和候选RNC(231)之间的UDP/IP隧道的3GPP UTRAN标准协议GTP-U隧道端点标识符TEID,根据所述第一路由选择协议的所述无线电承载是3GPP RB ID,所述可替换的承载标识符是WLAN无线电承载标识符WLAN RB ID、或移动IP无线电承载标识符MIP RB ID或安全移动IP无线电承载标识符MIP/IPsec RB ID,所述可替换的接入网络协议是IEEE 802WLAN协议或IP/MIP/IPSec协议或者其组合,所述UT ID是UT(240)的WLAN MAC地址、或UT(240)的MIP地址或UT(240)的MIPSec地址,所述AP2ID是AP2(266)的WLAN MAC地址,所述节点B ID是标识节点B(251)的3GPP标识符,UT(240)的所述第二网络地址是MIP或MIPSec地址,以及其中所述无线电链路建立请求消息遵循3GPP无线电链路建立请求消息格式,而且其中无线电接入点AP1(265)、UT(240)和AP2(266)的网络地址分别是AP1(265)、UT(240)和AP2(266)的WLAN MAC地址。
35.一种用于在集成的多RAT网络中辅助切换用户终端UT(240)的通信会话的设备,所述设备通过安装在所述网络中的RNC1(230)实现,以及RNC1(230)被布置来通过将标识所述会话的会话标识符绑定到根据第一路由选择协议定义的无线电承载而根据所述第一路由选择协议经由第一端口(273)通过第一无线电接入网络路径来路由选择所述会话,所述RNC1(230)进一步被布置来通过将所述会话标识符绑定到根据可替换的无线电接入网络协议定义的可替换的承载标识符而经由第二端口(272)通过可替换的无线电接入网络路径来路由选择所述会话,所述设备包括:
-用于接收“切换候选”消息的装置,该“切换候选”消息包括将所述消息标识为“切换候选”消息的消息类型标识符信息单元,并且所述消息标识所述会话,以及所述消息还标识所述网络的候选RNC,其中所述候选RNC构成所述会话的RNC切换候选,
-用于通过研究所述消息来确定所述候选RNC的身份的装置,和
-用于将所述通信会话与所标识的所述候选RNC相关联的装置。
36.一种用于在集成多RAT网络中辅助切换用户终端UT(240)的通信会话的设备,所述设备通过安装在所述网络中的候选RNC(231)来实现,以及该候选RNC(231)构成所述会话的切换候选,并且该候选RNC(231)被布置来通过将标识所述会话的会话标识符绑定到根据第一路由选择协议定义的无线电承载而根据所述第一路由选择协议通过第一无线电接入网络路径经由第一端口(278)来路由选择会话,所述候选RNC(231)被进一步布置来通过将标识所述会话的会话标识符绑定到根据可替换的接入网络协议定义的可替换的承载标识符而通过可替换的无线电接入网络路径经由第二端口(277)来路由选择会话,所述设备包括:
-用于从当前路由选择与UT(240)相关联的会话的相邻RNC1(230)接收“无线电链路建立请求”消息的装置,
-用于从“无线电链路建立请求”消息提取RNC1(230)和候选RNC(231)之间的RNC间隧道的隧道端口号的装置,
-用于从“无线电链路建立请求”消息提取标识UT(240)的UT标识符的装置,
-用于将所述隧道端口号与UT(240)以及与UT(240)相关联的会话相关联的装置,
-用于提取所述“无线电链路建立请求”消息的会话切换类型标识符的装置,和
-用于根据所述会话切换类型标识符建立用于路由选择所述UT(240)的会话的无线电业务信道的装置。
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