專利名稱：具有分布式處理的多模無線接入網(wǎng)的制作方法
具有分布式處理的多模無線接入網(wǎng) 美國政府在本發(fā)明中具有已付費的許可，并在限定的情況下具有要求專利所有者以如由美國空軍簽訂的合同No. F04611-03-C-0030的條款所提 供的合理條件許可其他人的權力。發(fā)明背景本發(fā)明涉及一種具有分布式信號處理結構的多模無線接入網(wǎng)(RAN)， 其或者是無線服務提供商網(wǎng)絡的一部分，或者包括獨立的企業(yè)無線網(wǎng)絡基 礎設施。當前的和所預見到的無線蜂窩系統(tǒng)在移動用戶通信設備(UE)與公眾 陸地移動網(wǎng)(PLMN)的固定基礎設施之間使用各種空中接口 。通常稱為第二 代(2G)網(wǎng)絡的廣泛使用的空中接口的實例包括IS-95 (CDMA)、 IS- 136 (TDMA)和GSM。比2G網(wǎng)絡更先進的并處在標準化或部署過程中的第三 代(3G)無線網(wǎng)絡的實例包括UMTS (WCDMA)和CDMA2000。2G和3G網(wǎng)絡結構包括2個主要的子網(wǎng)(a)無線接入網(wǎng)(RAN)，和(b) 核心網(wǎng)(CN)。 RAN控制UE的無線物理方面，而CN控制UE對由無線月良 務提供商或外部公眾或專用網(wǎng)絡支持的應用的接入(access)。無線服務提供 商通常擁有并運營RAN子網(wǎng)和CN子網(wǎng)兩者。傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡結構包括 UE、 RAN、 CN和對網(wǎng)絡應用的無線接口。傳統(tǒng)的RAN包括兩個主要部件，即無線基站(BS)和無線基站控制器 (BSC)。現(xiàn)有技術的單一模式的RAN根據(jù)系統(tǒng)容量和覆蓋區(qū)域包含大量 BS/BSC聯(lián)合。每一個BSC控制專門用于相同的特定單一無線接入模式的 一蔟(cluster)BS。UE使用兩級信令協(xié)議用于建立與無線通信網(wǎng)絡的服務連接(l)UE與CN之間用于連接建立規(guī)范的信令協(xié)議棧(stack); (2)UE與RAN之間用于 建立具有與期望的UE-CN服務連接一致的特征的無線通道的信令協(xié)議棧。用于在UE與CN之間和在UE與RAN之間交換信令協(xié)議報文的最初 通信采用UE和無線網(wǎng)絡之間預設的公有無線資源。UE與CN之間的信令 協(xié)議被完全確立。UE與RAN之間、被稱為無線資源控制協(xié)議的信令協(xié)議 具有駐留在BSC的協(xié)議實體。在現(xiàn)有技術中，控制與數(shù)據(jù)信息流都由BSC 處理。BSC控制BS的無線資源，以建立UE與BS之間的無線物理連接即無 線收發(fā)器特征以及BS與其關聯(lián)的BSC之間的地面通信鏈路。BSC與CN 使用信令協(xié)議，以在BSC和其在CN中相應的實體之間建立地面通信鏈路。 一旦所有鏈路建立，數(shù)據(jù)流在UE與BS之間、BS與BSC之間和BSC與 CN之間交換。BS與BSC之間和BSC與CN之間的通信包括控制和應用 數(shù)據(jù)信息兩者。傳統(tǒng)的BSC包括整體式的且固定的RAN部件。它與其關聯(lián)的BS使 用固定的專用連接用于處理控制信號和單一模式無線接入數(shù)據(jù)流。由于單 一模式的運行限制，這限制了無線服務商的(a)增大RAN容量的能力，并 因為BSC處的故障關閉進一步的通信，限制了無線服務商的(b)使BSC斷 線(outrage)對無線服務可用性的影響減到最小的能力。對于傳統(tǒng)單一無線接入模式的特定的分層協(xié)議模型為三層結構物理 層(層1)、介質(zhì)訪問控制和無線鏈路控制層(層2)、以及無線資源控制(RRC) 層(層3)。這些層中的每一個使用專用于相同的特定單一無線接入模式的技術。實現(xiàn)多個無線接入模式通信的不同方法，例如使用IEEE 802.il和3G UMTS及其變體，已^皮"l是出或已被實現(xiàn)。[例如，IEEE標準80111b，a，g，n (http:Vstandards.ieee.org);第三代伙伴計劃，3GPP，用于第三代移動系統(tǒng)的 技術規(guī)范和技術報告(www.3gpp.org); 3GPP TR 22.934, S&辦o"3G尸尸to ff re/aw丄oca/J/^3！ iVe/worA: (H7^4A9 /"&rvvorA7'"g"]。通過采 用網(wǎng)絡之間的控制和交互作用的程度不同的兩種方案即松耦合(loose coupling)和緊耦合(tight coupling)中的 一種，使構成獨立的無線接入網(wǎng)(RAN)的無線鏈路模式互相配合一直是關注焦點。在移動用戶從一種無線 接入模式切換到另 一種無線接入模式的情況下，耦合方案的選擇直接影響 月良務斗生肯fe[R. Samarasinghe, V. Friderikos, A.H. Aghavami " JMa/ys/s /"ter，她//awt/ov t/MTS FDD cfe ffLW, London Communications Symposium, 8- 9 September, 2003]。旨在減輕與UMTS地面無線接入網(wǎng)(UTRAN)中集成的BSC功能有關 的問題的RAN結構的實例已由Siemens描述。[3GPP TSG-RAN WG3 Meeting #36, "/Vopos^ti爿rc/zzf 》r t/77^7V" Marne-la隱Vallee, 19-23 May 2003.]當把無線網(wǎng)絡控制器(RNC)的功能分解為兩個實體即信 令實體和數(shù)據(jù)處理實體(DPE)時，該方案未能提供本發(fā)明的用于多模功能 性的分布式結構。(在3GPPUMTS標準中，RNC與BSC對等。)盡管DPE 是互連的，但每一個BS具有與特定DPE固定的連接，該DPE既處理它 們之間的信令業(yè)務也處理它們之間的數(shù)據(jù)業(yè)務。因此，這種方案也因其他 現(xiàn)有技術的低網(wǎng)絡斷線容限限制而受到損害。DPE處的故障致使無法接入 網(wǎng)絡，并進一步使通信不可能。在BS與BSC之間使用固定連接的現(xiàn)有技術方案還因從一個BSC到 另 一個BSC的移動UE設備的非最優(yōu)的切換而受到損害。如果BS缺少與 當前使用的BSC的連接，則UE連接必須切換到連接到新BS的BSC。這 要求改變BSC與核心網(wǎng)(CN)之間的連接，因而導致低效的切換。然而，因 為在Siemens方法中DPE是互連的，所以可以通過將數(shù)據(jù)業(yè)務直接從先前 的DPE轉移到新的DPE而避免改變到CN的連接。盡管比供替換的方案 更理想，但當還需要增大的基礎設施帶寬時，該過程招致業(yè)務延遲。當前的無線網(wǎng)絡部署處理兩類業(yè)務，即電路交換(CS)業(yè)務和分組交換 (PS)業(yè)務。前者指結合進傳統(tǒng)電話網(wǎng)絡的移動語音電話服務。后者對應于 到數(shù)據(jù)網(wǎng)絡例如Internet的移動接入。CS和PS業(yè)務流在核心網(wǎng)(CN)中分 別由不同設備處理，并包括CS和PS域。無線技術中的最近的趨勢是在 PS域中支持CS服務，消除了對CS域的需要。這樣，PS數(shù)據(jù)業(yè)務將支持 多媒體服務，包括語音和視頻。作為中間步驟，CS域已見證了主要的變化， 包括在RAN與CS域設備之間采用基于分組的連接鏈路。這已導致用于系統(tǒng)信令和用戶業(yè)務的分離的業(yè)務流，并與PS域的要求一致。釆用這種范例實現(xiàn)CS域的地方，本發(fā)明可容易地應用到PS和CS域，包括包含語音和視頻的的多媒體數(shù)據(jù)流。 發(fā)明內(nèi)容與互相配合不同，本發(fā)明通過多模RAN集成了多模無線接入方案用 于到移動用戶的最佳無線接入。它使移動用戶從一個無線接入模式切換到 另一個無線接入模式所需的控制簡化而有效率。它還通過增大切換速度提 高了性能，從而也增大了用戶應用的處理速度。具有多個無線接入模式能力的RAN即多模RAN，向服務提供商提供 了重要的經(jīng)濟優(yōu)勢，因為除了傳統(tǒng)的單一模式服務，用相同的公共RAN 基礎結構還能夠獲得多個服務。在此所公開的網(wǎng)絡體系結構通過將控制信 號從數(shù)據(jù)流分離用于其分布式處理來實現(xiàn)以上目標。數(shù)據(jù)流包括應用數(shù)據(jù) 以及多媒體信號，例如語音和視頻。多模RAN的重要優(yōu)勢中有用于不受 阻通信的增大的斷線容限和用于更寬覆蓋和增大的數(shù)據(jù)業(yè)務容量的增強 的體系結構可擴展性。例如，當處理數(shù)據(jù)流的部件因斷線而受影響時，如果管理控制信號的 部件保持未受影響，則數(shù)據(jù)流可引導到仍然起作用的其它數(shù)據(jù)流處理部件 以繼續(xù)處理。而且，通過將控制信號功能從處理數(shù)據(jù)流的功能分離，系統(tǒng) 的數(shù)據(jù)處理容量可通過由相同的控制信號管理部件提供對大量的數(shù)據(jù)流 處理部件的增大的并行監(jiān)管而增大。本發(fā)明的數(shù)據(jù)處理實體(在此稱為無線接入網(wǎng)關，WAG)沒有祐:鏈接。 相反，在本發(fā)明的多模RAN中的多個WAG的資源和連接性由單個信令實 體管理，在此描述為無線資源服務器(RSS)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術之間的關鍵 區(qū)別在于已分解的實體與基站之間的接口 。本發(fā)明獨特地將此接口劃分 為(a)BS與RRS之間的信令通道；和(b)BS與WAG之間的數(shù)據(jù)通道。這 允許RRS將BS與最合適的WAG連接用于數(shù)據(jù)傳輸。如果給定的WAG 發(fā)生故障，它還允許快速的RAN重新配置，即使當其動態(tài)分配BS和WAG資源時。因為RRS控制所有的BS和WAG,所以移動UE在基站之間的切 換是有效的。在本發(fā)明的可替換的實施方案中，多個RRS可被連接用于更加寬的覆 蓋和增大的數(shù)據(jù)業(yè)務容量。本發(fā)明的目的是提供在統(tǒng)一的基礎設施中緊密集成多個無線接入模 式的處理的RAN。本發(fā)明的另 一個目的是提供將控制信號從數(shù)據(jù)流分離以允許其分布 式處理的網(wǎng)絡體系結構。本發(fā)明的又一個目的是提供在統(tǒng)一的基礎設施中集成的RAN，其中控 制信號和數(shù)據(jù)流是分布式的并被分別處理。本發(fā)明進一 步的目的是提供一種比當前使用的或處于開發(fā)中的2G和 3G體系結構更耐斷線的RAN。本發(fā)明另外的目的是提供一種被更加經(jīng)濟有效地調(diào)整以用于更寬的 覆蓋和增大的無線數(shù)據(jù)業(yè)務容量的RAN。本發(fā)明更進一步的目的是提供一種提供移動用戶設備從一個基站到 另一個基站或從一個模式到另一個模式的更有效切換的RAN。本發(fā)明的RAN的優(yōu)選實施方案采用附圖描述。然而，附圖主要用于 示例，不可以解釋為限制性的。本發(fā)明的范圍僅由權利要求限定，并不由 此處的附圖或描述限定。


當結合附圖考慮時，可更加充分地理解本發(fā)明的目的、特征和伴隨的 優(yōu)點圖1顯示了傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡體系結構的示意性的描述； 圖2描繪了本發(fā)明的多模RAN的框圖；圖3顯示了使用多個無線資源服務器(RRS)的分布式RAN部署；圖4描繪了基于本發(fā)明的示范性的無線服務網(wǎng)絡基礎設施；以及 圖5顯示了在兩個不同無線接入模式之間切換移動UE的范例性的步驟。發(fā)明的詳細描述本發(fā)明的多模無線接入網(wǎng)即多模RAN代表了獨特地適合于無線通信 的新穎且先進的系統(tǒng)。所述RAN與已制定的空中接口標準兼容，并可作為無線局域網(wǎng) (WLAN)、無線廣域網(wǎng)(WWAN)的子系統(tǒng)、或集成的WWAN/WLAN網(wǎng)絡 的子系統(tǒng)而運行。它在其體系結構中緊密集成多個無線接入模式的的處 理。該緊密集成(或對等的緊密耦合)指其中RAN使UE會話能夠在兩個或 更多無線接口(或對等的模式)之間切換而不發(fā)生數(shù)據(jù)丟失和會話中斷的集 成結構。結果是一種無線通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)是可升級的，用于經(jīng)濟有效地 處理增大的數(shù)據(jù)業(yè)務并且實質(zhì)上更加免于受到服務中的故障的影響。圖1顯示了傳統(tǒng)的單個無線接入模式的無線通信網(wǎng)的示意圖。它的部 件包括移動用戶設備(UE)110;單個模式無線接入網(wǎng)(RAN)100;核心網(wǎng) (CN)130;與來自于其他專用或公用網(wǎng)絡例如因特網(wǎng)150的應用或與來自 于服務提供商135的應用的連接132。傳統(tǒng)RAN包括基站和基站控制器。RAN100具有多個基站控制器(BSC)126、 128等。例如，BSC126管理 和控制包含BS蔟122的多個基站(BS)如122a、 122b等的資源。其它BSC 例如BSC128，類似地管理和控制它們所關聯(lián)的包含了如簇124的獨立簇 的BS如BS124a、 BS124b等的資源。移動用戶設備使用可用的112、 114 等無線接口與如122a、 122b、 124a、 124b等不同基站通信。盡管傳統(tǒng)RAN 具有帶有布置在相關簇中的它們的BS的許多個BSC，但是為了簡化，作 為實例圖l將其自身限制到每一種兩個。圖1中，如122a、 124a的BS和如126、 128的BSC與CN130之間的 通信顯示為直的虛線(例如123a, 123b， 125a, 125b)和直的實線(例如127a, 127b, 129a, 129b)。虛線(例如123a， 123b, 125a, 125b)代表控制信號的傳輸，利用該控制信號，無線資源由BSC管理，而實線(例如127a, 127b, 129a, 129b) 代表移動用戶主要感興趣的應用數(shù)據(jù)流的傳輸。圖2描繪了本發(fā)明的多模RAN200的框圖。在本發(fā)明的該優(yōu)選實施方 案中，除了使用單個模式RAN中傳統(tǒng)BSC的分布式功能的多模RAN200 以外，傳統(tǒng)的無線通信網(wǎng)絡結構保持相同。例如，圖1中BSC126或128 的功能現(xiàn)在分布到兩個主要部件中處理例如223、 233、 243、 271、 273 和275的控制信號的無線資源服務器(RRS)250、和處理例如225、 227、 235 和245的數(shù)據(jù)流的無線接入網(wǎng)關(WAG)例如262、 264、 266和268。數(shù)據(jù) 流包括應用數(shù)據(jù)以及多媒體數(shù)據(jù)，例如語音和視頻。因此，新的多模RAN 解決方案是基于分開處理223等控制信號和225等數(shù)據(jù)流，而在現(xiàn)有技術 中二者傳統(tǒng)上都是由相同的BSC實現(xiàn)的。RRS控制和管理基站和WAG的 無線資源，并保持RAN與核心網(wǎng)(CN)的信號連接。WAG控制基站與核心 網(wǎng)(CN)之間的數(shù)據(jù)業(yè)務。與以前一樣，基站布置在簇中，例如220、 230和240,并代表了相同 或不同的無線接入模式1,2...n,利用這些模式UE100通信。雖然圖l顯示 了單個無線接入模式的兩個簇，但是圖2標示了具有范圍從1到任意數(shù)字 "n"的模式的簇220、 230和240,每一個簇中的BS以無線接入模式操作， 所述無線接入模式關于另 一簇中的BS而言可以相同或不同。220等簇中的 BS與RRS250之間、顯示為虛線例如223、 233和243的控制信號獨立于 凄t據(jù)流例如225、 227、 235和245而傳輸。RRS250向簇例如220中的所 選定的BS例如220a提供控制信號例如223,用于動態(tài)資源分配和數(shù)據(jù)傳 輸，所述數(shù)據(jù)傳輸在圖2中顯示為實線，例如225、 227、 235和245。RRS250處理傳統(tǒng)BSC126的控制和信令方面，包括(a)無線接口資 源的管理；例如，無線信道分配，無線電力控制等；(b)BS(例如220a)的資 源和其RAN200連接的管理；和(c)WAG例如262的資源的分配和對核心 網(wǎng)130的連接性。RRS250跨多個無線模式運轉，并分配最適合給定移動 用戶無線條件的多模RAN200的資源，包括將具有多模功能的移動用戶設 備IIO從一個無線模式切換到另一個無線模式。WAG例如262處理來自和去往BS例如220a和CN130的數(shù)據(jù)流，橋接(bridge)服務提供商的基礎設施的兩個主要子網(wǎng)，RAN200和CN130。優(yōu) 選地，每個WAG例如262邏輯上專用于給定的無線模式，其資源和配置 完全由RRS250控制。從而，給定無線模式"i"(模式〖=1, 2,...,n)的WAG 例如268連接到相同無線才莫式i(圖2)的BS 240a或BS簇例如240。包括 WAG例如262的多個邏輯上的專門化的可替換的實現(xiàn)是可能的，并在本 發(fā)明的范圍之內(nèi)。即使在無線資源控制(RRC)協(xié)議和所有相關聯(lián)的功能在RRS250被處 理時，在UEIOO的信令棧也保持不變。類似地，在例如220a、 220b等BS 和CN130的信令棧中不產(chǎn)生任何變化，管理先前BSC-BS和BSC-CN連接 的信令協(xié)議轉移到新的RRS 250實體。此外，設計一種協(xié)議棧用于 RRS-WAG,其使RRS 250能夠完全控制WAG例如262的資源。在現(xiàn)有技術中按規(guī)定路由發(fā)自和發(fā)送到BSC例如12的應用數(shù)據(jù)流現(xiàn) 在經(jīng)由WAG例如262按規(guī)定路由發(fā)送。在UE 110-CN 130服務連接規(guī)范 確定后，UE 110-RRS 250信令協(xié)議指定與這些UE-CN連接規(guī)范相匹配的 UE IOO無線信道資源。與UE100及其無線資源信令一致，RRS250使用RRS 250-BS例如220a 和RRS 250-WAG例如262信令協(xié)議以建立(a)對應UE 100無線信道資源 的、在BS例如220a和WAG例如262的無線信道資源，和(b)如220a的 BS-如262的WAG的用于傳輸應用數(shù)據(jù)的地面通信鏈^",例如225。 RRS 250還與相應的CN 130實體使用其信令協(xié)議277,以在WAG例如262與 CN 130之間建立用于傳輸應用數(shù)據(jù)的地面通信鏈路，例如272。對于本發(fā)明的分布式多模RAN例如200的結構所固有的，給定的BS 簇例如220,可靈活并動態(tài)地連接到相同模式的多于一個WAG，例如262、 264。(圖2)這在三個主要方面增強了 RAN200的性能(a)對WAG斷線的 系統(tǒng)適應力；(b)當需要時，通過易于引進另外的數(shù)據(jù)處理容量的改進的系 統(tǒng)可擴展性；和(c)通過在多個WAG中均衡業(yè)務負載而更好的使用處理資 源。除了通過多模RAN 200實現(xiàn)了跨多個無線接入模式的無線通信網(wǎng)的 至今難以獲得的緊密集成之外，分布式處理方案還相當?shù)馗倪M了傳統(tǒng)單個模式RAN的性能。在基站層面將控制信號從數(shù)據(jù)流分離，這增強了單一 模式網(wǎng)絡的斷線容限和基礎設施的可擴展性，同時提供了更加可靠和有效的網(wǎng)絡體系結構。使用分布式處理的單個模式RAN包含多模RAN 200的 特殊情況，其中基站、RRS和WAG都具有相同的單個無線接入模式而運 轉。因此，單個模式RAN是在本發(fā)明的范圍之內(nèi)的。 '圖3顯示了多模RAN 300的可替換的實施方案。它包括多個RRS單 元例如352,、 354等，其中每一個RRS例如352控制基站例如320a、 320b 等的簇例如320、 340等的其自己的集合和WAG例如362、 364、 366等。 每一個這種分組在此指定為RRS-RAN運行域(ROD)，例如330、 370等。 移動用戶110可使用用于將移動用戶連接性信息從當前服務的RRS例如 352轉移到新的RRS例如354的RRS間(inter-RRS)信令協(xié)議而從一個RRS ROD 370轉換到另 一個RRS ROD 330。該協(xié)議可與CN 130和各自的RRS 例如352之間的信令協(xié)議互操作，同時還在當前服務的RRS 352控制下， 協(xié)調(diào)在當前的WAG例如366與由新的RRS 354指定并控制的新的WAG 例如372之間的數(shù)據(jù)流切換。圖4顯示了本發(fā)明的多模RAN 400如何集成在統(tǒng)一的無線基礎設施中 的一個實例，兩個服務網(wǎng)絡為無線廣域網(wǎng)(WWAN),即3GUMTS無線 接入^f莫式及其變體420;和無線局域網(wǎng)(WLAN),即正EE 802.11 (或802.16) 無線接入模式及其變體440。做出無線模式的這種選擇是因為典型的IEEE 802.11 (或802.16)部署440在短距離的無線局域網(wǎng)(WLAN)中運轉最好； 而，UMTS網(wǎng)絡420設計成支持無線廣域網(wǎng)(WWAN)。這些系統(tǒng)^皮認為是 對集成的多模RAN400的補充，且是其有希望的候選。圖4僅旨在是示范性的，沒有向此處的多模RAN強加限制，該多模 RAN可不帶有任何限制而用于受益于集成的無線接入網(wǎng)絡系統(tǒng)的概念的 任何無線接入模式。對本領域中的一個普通技術人員明顯的其它集成方案 是在本發(fā)明的范圍內(nèi)的。在圖4的RAN 400中，多個UMTS基站(稱作節(jié)點B) "2、 424和"6 通過所部署的WWAN傳輸網(wǎng)例如431可動態(tài)地連接到多個UMTS WAG 節(jié)點例如462、 464。以類似的方式，IEEE 802.11基站(稱為接入點AP)例如442、444通過WLAN傳輸網(wǎng)例如441可動態(tài)地連接到IEEE 802.11 WAG 節(jié)點例如466。所有這些網(wǎng)絡組件由公共RRS 450控制，其還保持與CN 130 實體的信令連接。該RRS 450-CN130信令連接用于動態(tài)建立承載數(shù)據(jù)業(yè)務 的WAG例如466-CN 130連接。集成的無線系統(tǒng)400將UE IOO或移動用戶470、 480的應用經(jīng)由節(jié)點 例如422、442連接到服務提供商的應用135或經(jīng)專用或公眾網(wǎng)絡例如490 連接的可利用的應用。圖4中的無線通信服務可提供給三類移動節(jié)點(1) 只限UMTS (WWAN)的移動節(jié)點例如110; (2)只限IEEE 802.11或802.16 (WLAN)的移動節(jié)點例如480;和(3)混合式UMTS (WWAN)和IEEE 802.11 或802.16 (WLAN)移動節(jié)點例如470。對第一和第二類移動節(jié)點，RRS旨在能夠控制在相同類型無線模式的 兩個無線基站例如422、 424或442、 444之間的移動節(jié)點轉換。對于第三 類移動節(jié)點，RRS旨在能夠控制在兩個可用的無線模式之間的移動節(jié)點轉 換。該轉換決策將基于專用的轉換算法和駐留在移動節(jié)點例如470和RRS 450節(jié)點兩者內(nèi)的確定的信令協(xié)議。圖5和下面的逐步的步驟描述了移動UE510在兩個不同的無線接入模 式之間范例性的切換。所描述的步驟僅旨在是示范性的，而不應解釋為對 所要保護的內(nèi)容的限制。無線接入模式具體設備標注為"BS-源"522和 "WAG-源"562用于移動UE 510切換離開的無線接入才莫式，并標注為"BS-目標"524和"WAG-目標"564用于移動UE510切換到的無線接入模式。 下面的CN標志合并在通常的核心網(wǎng)(CN)中的所有的各自所需要的功能實 體，而不具體說明作用于報文的特定的CN實體。(1) 一旦RRS 550決定將移動UE 510從一個接入模式切換到另 一個接 入模式551，基于為UMTS所定義的RRC協(xié)議的切換步驟就開始。該決 定基于由UE510所傳送和/或接收的無線信號的質(zhì)量。RRS 550選擇對于 目標基站即BS-目標524最佳的WAG-目標564,并(a)通知CN530新的 WAG564連接；(b)在BS-目標524和WAG-目標564處確定所需資源；以 及(c)命令移動UE 510指定用于新接入;^莫式的無線資源。(2) RRS 550通過使用當前接入模式上存在的信令鏈路，根據(jù)確定的無線資源控制(RRC)協(xié)議，向UE510發(fā)送"到RA的切換命令"571a，提醒 UE510注意切換在進行中，通過以上步驟，本過程開始。隨后向CN 530 發(fā)送"WAG需要再分配"報文571b。(3) 反過來，CN530響應以對于RRS 550的"再分配請求"571c報文， 以分配資源用于WAG再分配，同時CN 530準備將連4妄從WAG-源562 重新分配到WAG-目標564。(4) RRS 550通過向實體二者都發(fā)送"RL設置請求，，572a、 572b,命 令BS-目標524和WAG-目標564 二者分配RAN資源用于新連接。 一旦 資源被確定，"RL設置響應"報文573a、 573b分別從BS-目標524和WAG-目標564接收到，同時它們開始與新的接入模式有關的預建立的發(fā)送和接 收同步過程。RAN 200資源分配方式可根據(jù)所使用的接入模式而不同。(5) 當所需的無線資源分配完成時，RRS550通過發(fā)送"再分配請求確 認"報文574a通知CN530。當CN530為WAG連接再分配準備好時，它 用到RRS550的"再分配命令，，報文574b命令再分配。(6) 然后，RRS 550通過向UE510發(fā)送帶有UE510建立與所確定的BS-目標524的無線連接所需特定參數(shù)的"物理信道再配置"報文575,命令 移動UE510指定與新無線接入方式相關聯(lián)的無線資源。UE510開始與新接 入模式有關的預建立的發(fā)送和接收同步過程。(7) —旦移動UE510與BS-目標524和WAG-目標564之間的初始的無 線連接被確立，該后面二個實體通過向RRS550發(fā)出"RL恢復指示"報文 576a、 576b來通知RRS550。(8) 根據(jù)RRS 550和UE 510之間確定的RRC協(xié)議，RRS 550期望在 UE 510與RRS 550之間的信號鏈路上從移動UE 510接收RRC報文"物 理信道再配置完成"577a，所述信號鏈路已在新接入模式上建立。 一旦收 到，RRS 550用"再分配檢測"報文577b通知CN530,以期望通過新的 WAG-目標564的與UE 510的數(shù)據(jù)交換。一旦UE 510與CN 530的數(shù)據(jù)連接建立，例如數(shù)據(jù)連接服務在切換后 重新開始，移動UE510通過向RRS550發(fā)送"到RA的切換完成'4艮文578a通知RRS550這種事件。"fe順序地，RRS550通過發(fā)送"再分配完成"才艮 文578b，向CN530指出連接再分配的多模RAN200現(xiàn)在已完成，并且先 前的無線接入模式的RAN200資源將釋放。(在"再分配完成"報文578b 發(fā)送之前的所有時刻，先前在CN 530和UE 510之間的通信鏈路保持不 變，而且本過程的執(zhí)行可被取消且最初的配置可易于恢復。)然后，RRS550通過使用 一 系列特定的"RL刪除請求"報文579a、 579b, 釋放在BS-源522與WAG-源562處用于先前的接入模式的RAN200資源， 并由"RL刪除響應"才艮文581a、 581b確認。RAN200資源的釋放可根據(jù)所 使用的無線接入模式而不同。此外，對于特定的接入模式，可能不要求 RRS550具有到BS-源例如522的直接信令鏈路。在這種情況下，RAN200 資源的釋放可由WAG-源例如562實現(xiàn)。
權利要求
1.一種用于接入其他通信網(wǎng)絡的多模無線接入網(wǎng)(RAN)系統(tǒng)，其包括至少一個基站；每一個基站以至少一個無線接入模式運行；和網(wǎng)絡體系結構，其用于所述基站的控制信號與數(shù)據(jù)流的分布式處理。
2. 如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述網(wǎng)絡體系結構包括至少一個 無線資源服務器(RRS)。
3. 如權利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述網(wǎng)絡體系結構進一步包括至 少一個無線接入網(wǎng)關(WAG)。
4. 如權利要求3所述的系統(tǒng)，其中每一個RRS與至少一個WAG通信。
5. 如權利要求2所述的系統(tǒng)，其中每一個RRS與其他RRS通信。
6. 如權利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述RRS管理所述基站的控制信 號和數(shù)據(jù)流。
7. 如權利要求3所述的系統(tǒng)，其中數(shù)據(jù)流包括多媒體信號。
8. 如權利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述RRS在多個無線模式上運行。
9. 如權利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述RRS管理至少一個WAG的 資源和到其他通信網(wǎng)絡的連通性。
10. 如權利要求6所述的系統(tǒng)，其中每一個WAG在至少一個基站與 其他通信網(wǎng)絡之間發(fā)送單個模式的數(shù)據(jù)流。
11. 如權利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述WAG以與所述基站相同的 無線模式運行。
12. 如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中其他通信網(wǎng)絡包括無線廣域網(wǎng) (WWAN)。
13. 如權利要求12所述的系統(tǒng)，其中WWAN包括UMTS。
14. 如權利要求12所述的系統(tǒng)，其中WWAN包括CDMA2000。
15. 如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中其他通信網(wǎng)絡包括無線局域網(wǎng) (WLAN)。
16. 如權利要求15所述的系統(tǒng)，其中WLAN包括IEEE802.11 。
17. 如權利要求15所述的系統(tǒng)，其中WLAN包括IEEE802.16。
18. —種用于接入其他通信網(wǎng)絡的單個模式的無線接入網(wǎng)(RAN)系統(tǒng)， 其包括至少一個基站；網(wǎng)絡體系結構，其用于所述基站的控制信號與數(shù)據(jù)流的分布式處理。
19. 如權利要求18所述的系統(tǒng)，其中所述網(wǎng)絡體系結構包括至少一 個無線資源服務器(RRS)。
20. 如權利要求19所述的系統(tǒng)，其中所述網(wǎng)絡體系結構進一步包括 至少一個無線接入網(wǎng)關(WAG)。
21. 如權利要求20所述的系統(tǒng)，其中每一個RRS與至少一個WAG通信。
22. 如權利要求19所述的系統(tǒng)，其中每一個RRS與其他RRS通信。
23. 如權利要求20所述的系統(tǒng)，其中所述RRS管理所述基站的控制 信號和數(shù)據(jù)流。
24. 如權利要求20所述的系統(tǒng)，其中數(shù)據(jù)流包括多媒體信號。
25. 如權利要求20所述的系統(tǒng)，其中所述RRS管理至少一個WAG 的資源和到其他通信網(wǎng)絡的連通性。
26. 如權利要求20所述的系統(tǒng)，其中每一個WAG在至少一個基站與 其他通信網(wǎng)絡之間發(fā)送單個模式的數(shù)據(jù)流。
27. 如權利要求23所述的系統(tǒng)，其中所述WAG以與所述基站相同的 無線一莫式運4亍。
28. 如權利要求18所述的系統(tǒng)，其中其他通信網(wǎng)絡包括無線廣域網(wǎng) (WWAN)。
29. 如權利要求28所述的系統(tǒng)，其中WWAN包括UMTS。
30. 如權利要求28所述的系統(tǒng)，其中WWAN包括CDMA2000。
31. 如權利要求18所述的系統(tǒng)，其中其他通信網(wǎng)絡包括無線局域網(wǎng) (WLAN)。
32. 如權利要求31所述的系統(tǒng)，其中WLAN包括正EE802.11 。
33. 如權利要求31所述的系統(tǒng)，其中WLAN包括IEEE802.16。
34. —種無線接入網(wǎng)(RAN)系統(tǒng)，其包括 至少一個基站；以及用于與其他無線網(wǎng)絡通信的至少 一個基站的控制信號和數(shù)據(jù)流 的分布式處理的裝置。
35. 如權利要求34所述的系統(tǒng)，其中數(shù)據(jù)流包括多媒體信號。
36. 如權利要求34所述的系統(tǒng)，其中其他通信網(wǎng)絡是無線廣域網(wǎng) (WWAN)。
37. 如權利要求36所述的系統(tǒng)，其中WWAN包括UMTS。
38. 如權利要求36所述的系統(tǒng)，其中WWAN包括CDMA2000。
39. 如權利要求34所述的系統(tǒng)，其中其他通信網(wǎng)絡是無線局域網(wǎng) (WLAN)。
40. 如權利要求39所述的系統(tǒng)，其中WLAN包括IEEE802.11 。
41. 如4又利要求39所述的系統(tǒng)，其中WLAN包括正EE802.16。
42. —種用于無線接入的方法，其包括以下步驟將控制信號從數(shù)據(jù)流分離用于在至少一個無線模式中運行的至少一 個基站；在運行在至少一個無線模式上的至少一個基站與無線資源服務器 (RRS)之間傳送所述控制信號；在至少一個基站和運行在所述基站的所述無線模式中的至少一個無線接入網(wǎng)關(WAG)之間傳送所述數(shù)據(jù)流；使用所述RRS控制所述基站和所述WAG;以及 處理所述WAG數(shù)據(jù)流用于與其他通信網(wǎng)絡的無線通信。
43. 如權利要求42所述的方法，其中所述RRS管理所述基站的控制 信號和數(shù)據(jù)流。
44. 如權利要求42所述的方法，其中所述RRS管理至少一個WAG 的資源和連通性。
45. 如權利要求42所述的方法，其中每一個WAG傳輸單個模式的數(shù) 據(jù)流用于至少一個基站。
46. 如權利要求42所述的方法，其中每一個WAG在選定的無線模式 運行。
47. 如權利要求42所述的方法，其中數(shù)據(jù)流包括多i某體信號。
48. 如權利要求42所述的方法，其中其他通信網(wǎng)絡包括無線廣域網(wǎng) (WWAN)。
49. 如權利要求48所述的方法，其中WWAN包括UMTS。
50. 如權利要求48所述的方法，其中WWAN包括CDMA2000。
51. 如權利要求42所述的系統(tǒng)，其中其他通信網(wǎng)絡包括無線局域網(wǎng) (WLAN)。
52. 如權利要求51所述的系統(tǒng)，其中WLAN包括IEEE802.11 。
53. 如權利要求51所述的系統(tǒng)，其中WLAN包括正EE802. 16。
54. —種用于在無線接入網(wǎng)(RAN)中信號的分布式處理的方法，其包括在至少一個基站與無線資源服務器(RRS)之間傳送控制信號； 在至少一個基站和至少一個無線接入網(wǎng)關(WAG)之間傳送數(shù)據(jù)流； 以及獨立地處理分布式WAG數(shù)據(jù)流。
55. 如權利要求54所述的方法，其中數(shù)據(jù)流包括多媒體信號。
56. —種從一個接入模式到另一個接入模式的用戶設備的切換的方 法，其包括以下步驟基于在所述用戶設備處的信號切換所述無線接入模式的無線資源服 務器(RRS)決策；無線接入網(wǎng)關(WAG)的RRS選擇；基站和WAG資源的RRS控制，以及對于用戶設備為新的無線接入模式指定無線資源的RRS命令。
57. 如權利要求56所述的切換方法，其中WAG的RRS選擇包括與 核心網(wǎng)的RRS通信。
58. 如權利要求57所述的切換方法，其中RRS控制包括資源的動態(tài) 分配。
全文摘要
公開了一種用于無線通信的多模無線接入網(wǎng)(RAN)。RAN從數(shù)據(jù)流分離控制信號用于其分布式處理?？刂菩盘栐诨九c無線資源服務器(RRS)之間傳輸，而數(shù)據(jù)流在基站與無線接入網(wǎng)關(WAG)之間通信?；竞蚖AG資源由RRS管理。除向移動用戶提供單一或多個無線模式接入用于與其它無線通信網(wǎng)絡有效通信之外，RAN基礎設施具有高斷線容限并能夠經(jīng)濟有效地調(diào)整用于更寬的覆蓋和增大的數(shù)據(jù)業(yè)務容量。
文檔編號H04W88/08GK101326737SQ200680032095
公開日2008年12月17日 申請日期2006年8月19日 優(yōu)先權日2005年9月3日
發(fā)明者劉小舟, 瓦希姆·A·佛扎里 申請人:五月花通訊股份有限公司