演进网络中保证比特率业务承载的建立修改方法

摘要

本发明提出了一种演进网络中GBR业务承载的建立修改方法，该方法包括在建立/修改业务的请求中加入业务比特率参数信息，AGW向eNB请求无线资源，并在该无线资源请求中携带比特率参数信息。eNB指示UE配置/修改业务承载；eNB响应业务承载配置/修改请求，并向演进核心网反馈确认信息。本发明在业务建立/修改的请求中加入MBR、GBR等业务比特率参数信息，并在业务承载建立/修改时引用该比特率参数，实现了在演进网络中语音通信、视频通信等GBR业务的承载建立/修改。

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信演进网络，尤指一种演进网络中保证比特率业务的建立修改方法。

背景技术

通用移动通信系统(Universal Mobile Telecommunications System，UMTS)是采用宽带码分多址接入(Wideband Code Division Multiple Access，WCDMA)空中接口技术的第三代移动通信系统(3G)，通常也把UMTS称为WCDMA通信系统。

UMTS采用了与第二代移动通信系统(2G)类似的结构，包括无线接入网(Radio Access Network，RAN)和核心网(Core Network，CN)。其中RAN用于处理所有与无线有关的功能，而CN处理UMTS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。CN从逻辑上分为电路交换(Circuit Switched，CS)和分组交换(Packet Switched，PS)。RAN、CN、与用户设备(User Equipment，UE)一起构成了整个UMTS。

图1示出了UTRAN的网络结构图。UTRAN包含一个或多个无线网络子系统(Radio Network Subsystem，RNS)22。一个RNS 22由一个无线网络控制器(Radio Network Controller，RNC)24和一个或多个基站NodeB26组成。RNC 24与CN30之间的接口是Iu接口，NodeB 26与RNC 24通过Iub接口连接。在UTRAN内部，RNC 24之间通过Iur接口互联，Iur接口可以通过RNC 24之间的直接物理连接或传输网来连接。RNC 24用来分配和控制与之相连或相关的NodeB 26的无线资源。NodeB 26则完成Iub接口与Iu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。

NodeB 26是WCDMA系统的基站，包括无线收发信机和基带处理部件。通过标准的Iub接口与RNC 24互连，主要完成Iu接口物理层协议的处理。它的主要功能是扩频、调制、信道编码以及解扩、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。

RNC 24用于控制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。

以上的网络架构是基于3GPP R6以前版本的架构，目前3GPP(3rdGeneration Partnership Project)正在研究一种全新的演进网络架构，希望提供一种低时延、高数据速率、高系统容量和覆盖、低成本、完全基于IP的网络，以满足未来十年甚至更长时间内移动网络的应用需求。由于是一种全新的网络架构，因此现有架构的所有节点、功能、和流程都将发生实质性的变化。

3GPP提供了一种无线LTE演进网络(Long Term Evolution，长期演进；3GPP的网络长期演进项目的专用简写)。如图2所示，在该演进网络中，接入网络部分的架构由3G网络的NodeB和RNC的两节点结构演进为只有一个节点eNB的单节点架构。eNB是演进后的基站NodeB，具有以前大部分的无线网络控制器(RNC)的功能。接入网关(Access GW，AGW)具有以前核心网节点，譬如SGSN或者GGSN的大部分功能或者功能组合。其中，Outer ARQ功能主要放在eNB处。

如图3所示，演进网络中服务质量(Quality of Service，Qos)架构可实现UE到对等实体(Peer entity)的端到端服务。该端到端服务由两部分组成，包括从UE到演进核心网的系统架构演进系统(System Architeure Evolution，SAE)承载服务、以及从演进核心网到对等实体的外部承载服务。该SAE承载服务实现UE到核心网的业务建立/数据传输，其包括对应从UE到eNB的空口无线承载的SAE无线承载服务、和对应从eNB到演进核心网AGW的SAE接入承载。

如图4所示为SAE承载服务构架示意图。SAE承载与QoS类型关联，一个SAE承载可以映射为SAE无线承载和SAE接入承载。上行服务数据流从应用/服务层接入UE端的上行链路包过滤器ULPF U1和U2。服务数据流是包流的聚集，数个包流组成一个服务数据流。该包过滤器基于数据包进行过滤，将服务数据流中不同QoS类型中的相同包流聚合在一起，同时将服务数据流上行业务绑定在SAE承载上，通过包过滤器与无线承载身份识别RB-ID之间建立的映射关系，把包数据流剥离成两个SAE无线承载，并与eNB建立通信链接。下行服务数据流从应用/服务层接入核心网的下行链路包过滤器DLPF D1和D2。下行包过滤器DLPF D1和D2将下行服务数据流中不同QoS类型中的相同包流聚合在一起，通过包过滤器与接入承载身份识别AB-ID之间建立的映射关系，把包数据流根据不同的QoS类型剥离成两个SAE接入承载，并与eNB建立通信链接。eNB建立RB-ID与AB-ID之间的映射，实现无线承载和接入承载之间的数据交换。

如图5所示为现有技术中SAE承载建立流程图示。演进核心网与UE协商建立缺省IP承载，即建立一无保证比特率业务(Non Gurantee Bit Rate，Non-GBR)的SAE承载。该SAE承载的AB-ID为A8。上层网络向演进核心网发出资源请求，该请求中包括信道质量指示(Channel Quality Indicator，CQI)Q5、上行绑定类型U1、及下行绑定类型D1。信道质量指示实际为一指向上层网络内部保存的参数列表的一个索引。资源请求携带该索引，并将索引透传至eNB，使得eNB可以根据该索引指向的参数列表，确定当前的参数以建立无线承载。上行绑定类型及下行绑定类型对应不同的包过滤器，选择不同的绑定类型可以确定不同的包过滤器，以从服务数据流中对应的包流过滤出来。演进核心网向eNB发出建立无线承载的请求。该请求中包括CQI Q5以及AB-ID A8。eNB根据CQI调用相关参数，并根据AB-ID与RB-ID的映射关系确定RB-ID R3。eNB与UE根据RB-ID R3建立无线承载，并在承载建立完成后向核心网返回确认信息，该确认信息中携带建立的无线承载的RB-ID。UE、eNB和演进核心网分别确认各自参数，UE使用无线承载RB-ID R3，eNB将RB-ID R3与QCI Q5及AB-ID A8建立映射关系，演进核心网将RB-ID R3与QCI Q5及AB-ID A8建立映射关系。之后，演进核心网通过非接入层(Non Access Stratum，NAS)向UE发送SAE承载请求，该请求将上行绑定类型U1与RB-ID R3建立映射关系。UE通过NAS向演进核心网反馈确认信息。至此，UE成功地将上行绑定类型与RB-ID R3建立映射关系，演进核心网将下行绑定类型与QCI Q5及AB-ID A8建立映射关系。

如图6所示为现有技术中Non-GBR业务修改SAE承载的流程图示。SAE承载建立完成后，如业务发生变化需要修改，上层网络向核心网发送更新资源的命令，该指令中包括QCI Q5及上行绑定类型U2、下行绑定类型D2。该QCI与原业务的QCI相同，但是上行、下行绑定类型产生变化，即选用新的包过滤器对服务数据流进行操作。核心网通过NAS命令更改SAE承载，要求将上行绑定类型U2与之前建立的无线承载RB-ID R3建立映射关系。UE反馈确认信息。此时上行绑定类型U2与RB-ID R3建立映射关系，下行绑定类型D2与QCI Q5及AB-ID A8建立映射关系。

现有技术虽然可以用于Non-GBR业务SAE承载的建立和修改，但是实际应用中的业务除了Non-GBR业务外，更多的是如语音通信、视频通信等GBR业务。现有技术无法用于GBR业务的SAE承载。鉴于此原因，本发明提出了一种可用于GBR业务承载建立、修改的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可用于GBR业务承载的建立/修改的方法。

为实现上述发明目的，本发明技术方案如下所述：演进网络中保证比特率业务承载的建立/修改方法，该方法包括

a.演进核心网接收业务建立/修改请求，该业务建立/修改请求中包括业务比特率参数信息；

b.演进核心网向演进接入网请求无线资源，且该请求中携带所述业务比特率参数信息，演进接入网指示用户设备配置/修改业务承载；

c.演进接入网响应业务承载配置/修改请求。

进一步地，该方法在步骤c后进一步包括演进核心网向用户设备指示建立/修改SAE承载。

更进一步地，所述业务建立/修改请求中还包括上行绑定参数信息，演进核心网在向用户设备指示建立/修改SAE承载时携带上行绑定参数信息，用户设备根据该上行绑定参数信息建立上行包过滤装置与无线承载之间的映射关系。

所述业务建立/修改请求中还包括下行绑定参数信息，演进核心网根据该下行绑定参数信息建立下行包过滤装置与接入承载之间的映射关系。

所述业务比特率参数包括业务建立的保证比特率参数和业务可能的最大比特率参数，或保证比特率参数和最大比特率参数的一个候选列表。

当网络无法满足所述业务比特率参数信息要求时，演进接入网可与用户设备对该参数进行协商，并将协商后的参数信息反馈演进核心网。

当演进接入网与用户设备不进行参数协商时，演进核心网向演进接入网发送非接入层承载信息，演进接入网将该非接入层承载信息发送至用户设备以建立承载。

该非接入层承载信息包括上行绑定参数信息，用户设备根据该上行绑定参数信息建立上行包过滤装置与无线承载之间的映射关系。

在修改已有业务的QoS类别时，演进核心网接收业务QoS类别修改请求，演进核心网向演进接入网指示被修改后的QoS类别，并请求修改承载，演进接入网指示用户设备重新配置无线承载，并响应业务承载修改请求。

与现有技术相比，本发明在业务建立/修改的请求中加入MBR、GBR等业务比特率参数信息，并在业务承载建立/修改时引用该比特率参数，实现了在演进网络中语音通信、视频通信等GBR业务的承载建立/修改。

附图说明

图1为现有UMTS地面无线接入网络的结构图示。

图2为演进网络两层节点架构示意图。

图3为演进网络中QoS架构图示。

图4为SAE承载服务架构示意图。

图5为现有技术中SAE承载建立的流程图示。

图6为现有技术中SAE承载修改的流程图示。

图7为本发明中GBR业务承载建立/修改的流程图示。

图8为本发明中无QoS参数协商时简化信令的业务建立/修改方法流程图示。

图9为本发明中修改已有QoS类别的流程图示。

具体实施方式

本发明演进网络中GBR业务承载的建立修改方法，该方法包括在建立/修改业务的请求中加入业务比特率参数信息，AGW向eNB请求无线资源，并在该无线资源请求中携带比特率参数信息。eNB指示UE配置/修改业务承载；eNB响应业务承载配置/修改请求，并向演进核心网反馈确认信息。演进核心网通过NAS命令向UE发送要求建立/修改SAE承载，UE响应该请求，并通过NAS命令反馈确认信息。

下面以具体实施方式对本发明作进一步说明。

如图7所示为本发明演进网络中GBR业务建立/修改承载的流程图示。在GBR业务承载的建立过程中，演进核心网AGW接收业务承载建立的QoS请求，该请求中携带QoS参数、上行下行绑定参数。QoS参数包括QCI、ARP分类保留优先级、MBR和GBR，或者MBR和GBR的一个候选列表。本发明中的QCI为QoS的类别指示。ARP分类保留优先级作为业务优先级的指示参数，可实现系统对不同优先级的业务进行区别操作、优先处理高优先级业务。MBR为该业务可能的最大比特率，GBR为该业务建立要求的最小比特率。上行、下行绑定参数分别与UE、核心网侧的上下行包过滤器对应。AGW向eNB请求分配相关资源，并在该相关资源的请求中透传QoS参数。eNB根据该请求中参数要求指示UE配置无线承载。如当前的信道资源能够实现QoS参数中要求的MBR和GBR参数，则eNB响应无线承载请求，并向核心网返回包括原QoS参数的确认信息。如当前的信道资源不能实现QoS参数中的MBR和GBR参数的要求，则UE和eNB对该二参数进行协商，并在建立完成后返回包括新的MBR和GBR参数的确认信息。演进核心网通过NAS命令向UE发送SAE承载请求，该请求携带当前使用的MBR和GBR参数，将上行包过滤器与RB-ID建立映射关系。UE通过NAS命令反馈SAE承载建立成功的确认信息。

相应地，在GBR业务承载的修改过程中，演进核心网AGW接收业务修改的QoS请求。与GBR业务承载的建立过程对应，该请求中也携带了QoS参数及对应新的包过滤器的上下行绑定参数，该QoS参数包括已经建立的QCI(QoS类别指示)、ARP分类保留优先级、MBR和GBR，或者MBR和GBR的一个候选列表。AGW向eNB请求分配业务修改的相关资源。eNB根据该请求中参数要求指示UE修改无线承载。如当前的信道资源能够实现QoS参数中要求的MBR和GBR参数，则eNB响应无线承载请求，并向核心网返回包括QoS参数的确认信息。如当前的信道资源不能实现QoS参数中的MBR和GBR参数的要求，则UE和eNB对该二参数进行协商，并在修改完成后返回包括新的MBR和GBR参数的确认信息。演进核心网通过NAS命令向UE发送SAE承载请求，该请求携带当前使用的MBR和GBR参数，以及对应新的上行包过滤器的上行绑定类型，将新的上行包过滤器与RB-ID建立映射关系。UE向演进核心网返回SAE承载修改成功的确认信息。

如图8所示为无QoS参数协商时简化信令的业务建立/修改方法流程图示，该流程用于eNB不具备参数协商能力的网络中。演进核心网接收业务建立/修改的QoS类别请求，该请求中携带QoS参数以及上行、下行绑定类型。演进核心网指示QoS参数，请求接入网建立无线承载，或修改相关承载参数。同时，演进核心网向eNB发送接入层信令时附带NAS层配置参数。Enb指示UE无线承载参数及NAS层配置参数建立承载，根据NAS层信息中的上行绑定类型确定UE中的上行包过滤器，并将该上行包过滤器与RB-ID建立映射关系；或eNB与UE修改当前无线承载，根据NAS层信息中的上行绑定类型将新的上行过滤器与RB-ID建立映射关系。承载建立/修改完成后，eNB向演进核心网发送无线承载建立/修改确认信息。

如图9所示为业务需要的QoS承载已经建立时，修改已有业务QoS类别的流程图示。由于SAE承载与QoS类型相互关联，因此，业务的QoS类型发生修改时，相应的SAE承载也要进行调整。演进核心网接收修改QoS类别的请求，该请求中包括QCI(QoS类别指示参数)。该QCI向演进核心网表明要求被修改后的QoS类别。演进核心网指示QCI参数，向eNB请求承载。eNB指示UE配置修改无线承载，并在配置修改完成后向演进核心网反馈修改确认信息。如当前的信道资源不能实现新的QoS类别的参数要求，则UE和eNB对该参数进行协商，并在建立完成后返回包括新QoS类别参数的确认信息。

本发明在业务建立/修改的请求中加入MBR、GBR等业务比特率参数信息，并在业务承载建立/修改时引用该比特率参数，实现了在演进网络中语音通信、视频通信等GBR业务的承载建立/修改。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。