CN100512563C

CN100512563C - 用于提供移动通信业务的无线接入网络

Info

Publication number: CN100512563C
Application number: CNB031234771A
Authority: CN
Inventors: 宙斯·蒂阿茨·塞尔维拉; 罗夫·希盖尔; 克里斯蒂安·文肯; 伊格纳西奥·戈麦斯·维纳格尔
Original assignee: Alcatel NV
Current assignee: Alcatel CIT SA; Alcatel Lucent SAS; Alcatel Lucent NV
Priority date: 2002-05-17
Filing date: 2003-05-14
Publication date: 2009-07-08
Anticipated expiration: 2023-05-14
Also published as: EP1363468A1; ATE281048T1; US20030214925A1; US7548530B2; DE60201733T2; CN1461152A; EP1363468B1; DE60201733D1

Abstract

本发明提供了一种用于提供移动通信业务的无线接入网络，该无线接入网络具有包括至少一个用于提供控制面功能的控制面服务器和至少一个用于提供用户面功能的用户面服务器的无线网络控制部件，该无线接入网络还具有包含用于连接该无线网络控制部件与核心网络的映射功能的网络部件。在提供的无线接入网络结构中用户和控制面被分离为不同的网络部件。此外，与特定用户不相关而是与某个小区或者区域相关的信息也必须被送入适当的控制面服务器或用户面服务器。

Description

用于提供移动通信业务的无线接入网络

技术领域

本发明涉及用于提供移动通信业务的无线接入网络及网络部件。

背景技术

现代无线接入网络的结构和设计变得越来越复杂，如UTRAN(UMTS陆地无线接入网络；UMTS：通用移动电信系统)。整个移动无线系统具有许多不同的实体、设备和部件，即用户终端、无线基站、至少一个用于控制无线基站集群的无线网络控制器以及交换设备，如用于建立到公共交换电话网(PSTN)的电路交换连接的移动交换中心或类似物。同时，也可以安装用于建立到基于IP的网络，尤其是万维网的包交换连接的路由器。

主要由基站和无线网络控制器组成也被称为RAN的无线接入网络。交换设备组成所谓的核心网络。RAN和核心网络之间的接口非常复杂，在UTRAN情况下，使用一种所谓的lu接口，其由题目为“UTRAN lu interface：general aspects and principles”的ETSI文件3GPP TS 25.410进行限定。

该RAN向广阔的地域提供移动无线业务，该广阔的地域被分为多个无线小区。每个小区由一个基站控制，并且每个基站控制至少一个无线小区。在按照UMTS标准工作的UTRAN中，基站被称为节点B。基站支持到终端的连接建立并建立到无线小区中多个终端的连接。该连接或者具有针对电路交换数据传输的永久连接形式或者针对包交换数据传输的非永久连接形式。通过这种连接传输的数据信号表现为各种通信数据，如语音、音频、文本、视频数据或者其他种类的用户数据。

用于控制无线小区集群的网络部件是无线网络控制器，也被称为RNC。每个RNC被分配给多个基站，典型地是被分配给上百个基站。RNC完成例如无线资源管理和无线小区集群的陆地资源管理。尤其是，RNC控制无线承载的发射功率、切换(将终端从一个无线小区转换到另一个无线小区)以及宏分集模式。

该RNC通过接口与其他网络部件相连。在UMTS中这意味着RNC包括至少一个到核心网络的lu接口，到其他RNC的可能是一个或几个lur接口，至少一个到基站(例如节点B)的lub接口，以及至少一个到终端UE的逻辑接口，该终端UE实际上与lub接口或lub和lur接口相连。

在现有的无线接入网络，如常规的UTRAN中，所有与特定用户终端或某个区域相关的控制和用户面(plane)信息通过核心网络和作为用于该用户终端的业务控制器的无线网络控制器之间的lu接口进行交换。在发展的UTRAN中，可以预见，无线网络控制器将被分离在位于不同网络部件中的在此也被称为无线网络控制部件的控制和用户面中。

图1a/b示出这种在控制和用户面之间进行清晰划分的原理。如图1a所示，用户面包括所有信道处理，例如，信息头压缩、无线链路控制、信道复用和宏分集合并。控制面针对应用协议包含与所有的信令相关的处理，如NBAP(节点B应用部分)、RNSAP(无线网络系统应用部分)和RANCN接口中的RANAP(无线接入网络应用部分)，以及用于空中接口(RAN-UE接口，即Uu)无线资源控制的信令。

这种分离允许单独确定控制和用户面的比例，而这又使得整个系统具有更好地可缩放性。随着RNC的分离，RAN将以图1b中示出的更多更小并且更简单的网络部件为基础。

然而，这种分离也意味着需要更多的硬件部件，这些硬件部件将带来更多的外部接口；而其中的某些接口是新的并且必须进行限定。控制和用户面的分离也对提供的QoS(服务质量)具有某些影响，这是一个必须进行认真分析和解决的问题。

图1b中示出的RNC是将控制面服务器CPS和多个用户面服务器UPS综合组装在一起，用于分别完成控制面或者用户面功能。这些不同类型的服务器完成多种不同的并且有时是不相关的功能。这使得RAN的设计具有额外的复杂性，而整个移动无线系统甚至更复杂。

如果两个面被分离，lu、lur、lub接口也被分离在它们的控制和用户面部件中，如图1a所示。但是，这并不需要RNC结构的变化，因为用于控制和用户面的不同协议已由这些接口使用。接口的控制部分将包括不同的应用部分(所谓的RANAP、RNSAP及NBAP)，而承载部分将包括不同的帧协议。

位于RAN和UE之间的信令被看作是属于控制面。因此RRC(无线资源控制)协议在控制面终结，而第二层协议(RLC、MAC)和宏分集合并及分离位于用户面。

RNC的分离通过经修改的lu*接口相连，该接口必须管理核心网络CN和多个不同RNC部件(即CPS和UPS服务器)之间信息和控制信号的交换。实现整个RNC所需的服务器越多，lu*接口的设计越复杂。

在如图1a/b所示的演变的RAN结构中，用户面和控制面被分在不同的网络部件中。这意味着核心网络CN必须与两种不同的网络部件交换与特定用户终端UE相关的控制和用户信息。此外，不与特定用户相关而是与某个小区或区域(例如，寻呼或小区广播业务)相关的信息也必须被送入适当的控制面或用户面服务器。

随着提出的RNC功能的分离，需要产生一种将对RAN-CN接口，即lu接口的影响降到最小的方法。在这方面，理想的是使用标准接口，如已从UMTS中得知的lu接口。此外，还需要一种新的RNC内部接口，以便更好地管理UPS和CPS部件之间数据的交换。这种接口应该至少可以传输用于配置用户面部件的控制信息，以及诸如状态、错误或者事件报告等的反馈信息。

因此本发明的目的在于克服上述缺点，并提供一种新的可以方便地与核心网络相连的无线接入网络的有利设计。

发明内容

本发明的目的通过一种提供移动通信业务的无线接入网络实现，该无线接入网络具有包括至少一个用于提供控制面功能的控制面服务器和至少一个用于提供用户面功能的用户面服务器的无线网络控制部件，该无线接入网络还具有包含用于连接该无线网络控制部件与核心网络的映射功能的网络部件，所述映射功能分开从所述核心网络接收的控制信息和用户信息，并将控制信息分配到适当的控制面服务器，将用户信息分配到适当的用户面服务器。

这些目的还通过无线接入网络中用于提供移动通信业务的网络部件实现，该网络部件包括用于连接属于所述无线接入网络的无线网络控制部件和核心网络的映射功能，所述无线网络控制部件包括至少一个用于提供控制面功能的控制面服务器和至少一个用于提供用户面功能的用户面服务器，所述映射功能适应于分开从所述核心网络接收的控制信息和用户信息，并将控制信息分配到适当的控制面服务器，将用户信息分配到适当的用户面服务器。

因此，本发明提供了一种相对于核心网络CN将RNC的分离隐藏起来的新方法。此外，本发明还可以相对于CN隐藏SRNS(业务无线网络子系统)用户面的重定位。上述两种效果通过在无线接入网络中使用提供的传输地址映射而实现。利用这种方法，只有包含映射功能的网络部件才能与CN连接，所述网络部件优选为传输地址映射服务器(TAMS)。

根据本发明的优选实施方式并且在从CN到RAN的方向上考虑，映射功能可以分辨属于不同用户的控制和用户面信息，并且将其分配到适当的控制或用户面服务器。在从RAN到CN的另一个方向上，映射功能从不同的服务器接收控制和用户面信息并将其发送到适当的CN节点。

附图说明

本发明的其他优点将从后面对优选实施方式更详细的说明中变得更清楚。为了进行解释，增加了一些示意图，并由所附图片示出。

图1a和图1b示出根据常规的无线接入网络，控制和用户面之间的分离；

图2示出根据本发明设计的并具有不同控制部件RNCE的RAN的结构以及包含映射功能的网络部件TAMS；

图3a示出根据第一实施方式的无线接入网络RAN的功能框图；

图3b示出根据第二实施方式的无线接入网络RAN的功能框图；

图4示出电路交换业务接口lu-CS中使用的协议堆栈的功能框图；

图5示出包交换业务接口lu-CS中使用的协议堆栈的功能框图；

图6示出小区广播业务接口lu-BC中使用的协议堆栈的功能框图；以及

图7示出具有用于TAMS中映射的TNL(传输网络层)信息的表格。

具体实施方式

图2中示出根据本发明的具有基础结构的无线接入网络RAN。该RAN具有被分离成不同实体的无线网络控制器RNC，这些实体分布于网络中的不同位置。这些功能实体至少有一个是位于RNC主节点处的控制面服务器CPS，并且有几个位于靠近基站NB处的用户面服务器UPS。服务器CPS或者UPS或者用于管理RAN中的控制面功能，或者用于管理RAN中的用户面功能。因此，CPS被安装在更为中心的位置，而UPS优选地是进行分开安装，因为其中的每一个都与基站NB的子设备相连。因为子设备很简单，因此只在图2中示出一个子设备，其被表示为节点B。

所有UPS都与位于RNC主节点处的CPS相连。并且，该服务器CPS管理该无线接入网络的控制面功能，而UPS管理用户面功能，每一个负责一个专门的用户组。

如图3a和3b所示，有多种建立所需无线网络控制结构的可能。一种可能是在几个UPS的旁边，使用一个单独的CPS，并且将TAMS功能(可选择地)集成在所述CPS之中(见图3a)。另一种可能是使用至少两个CPS并且在一个与所述UPS和CPS(见图3b)相连的单机服务器中完成TAMS功能。

为了更详细地说明UPS、CPS以及TAMS，首先对基站NB的功能进行解释：

在UMTS系统的情况下，提供公共传输信道(FACH，RACH，DSCH)，而对于每个小区有一个或更多的公共传输信道。为每个UE提供专用DCH信道，并且根据UE在无线小区集群中所处的相应位置在多个基站NB之间对专用DCH信道进行划分。

基站NB和包括CPS和UPS的RNC共同构成无线接入网络RAN。为了在无线接入网络RAN和核心网络CN(例如，电路交换的PSTN或者基于IP的包交换网络)之间具有公共的和易于实现的接口，RAN还具有包含映射功能的网络部件TAMS。该TAMS由通过标准接口IU与核心网络CN相连的传输映射地址服务器表示，该标准接口IU由UMTS标准限定。

在此引入无线接入网络RAN的传输地址映射服务器TAMS(见图3a和图3b)完成如下映射功能：

在从核心网络CN到RAN的方向上，TAMS接收来自CN的属于RAN的不同用户的控制和用户面信息，以及与特定小区或区域(例如，寻呼或小区广播业务信息)相关的用户面和控制面信息，并且然后TAMS将这些控制信息分配到适当的控制面服务器CPS，将用户信息分配到RAN中适当的用户面服务器UPS。在另一方向，即从RAN到CN方向上，TAMS的映射功能从服务器CPS和UPS分别接收控制面或用户面信息，该信息属于不同的用户或者与特定小区或区域(例如，由UTRAN发出的小区广播业务消息接收确认)有关。然后，映射功能将该消息传送到核心网络CN的适当节点上。由此，通过标准接口lu得以在无线接入网络RAN和核心网络之间建立全双工连接，因此，这种实现无需为设计新接口或改进标准接口付出额外努力。

除此之外，这种提供的结构(如图2所示，并参照图3a/b进行解释)还有其他优点，如整个网络的高度灵活性和可伸缩性。尤其是很容易实现对新的或额外的网络部件的引入，特别是对其他的UPS和/或CPS服务器的引入。因为任何对RAN的改进都不会对IU接口现存的设计产生直接的影响。从核心网络的角度，无线接入网络的分布式结构，尤其是RNC的分离设计通过使用所提供的传输映射地址服务器TAMS得以隐藏。

总之，随着提供的TAMS的引入，其中的映射功能作为CN和RAN中适当的控制面或用户面服务器之间的代理。因此，可以说TAMS代表整个移动无线系统中的相互作用功能部件。

对于分离的RNC，用于控制无线接入网络RAN的RNC中不同部件的功能，即UPS和CPS服务器的功能将在下面作出更详细的说明：

本说明主要集中在传输网络层(也称为TNL)，该层对不同网络部件之间的不同无线网络层(也称为RNL)协议的传输提供数据承载业务。此外，信令承载业务也由TNL提供，以便允许RAN中的不同网络部件与CN之间的RNL控制信息进行交换。因此，如在此所述，从它们分布在控制和用户面服务器，即CPS和UPS的角度来看，对不同的空中接口协议的更详细的说明仅在此是相关的。

另一方面，CPS负责所有与无线网络控制(也称为RNC)相关的过程，即其包含不同应用部分的终结，如所谓的RANAP(无线接入网络应用部分)、RANSAP(无线网络系统应用部分)以及用于在无线接入网络(RAN)的不同网络部件与属于RNL控制面的核心网络(CN)之间交换控制信息的NBAP(节点B应用部分)。该CPS还包含用于接收小区广播业务(CBS)消息的SABP(业务领域广播协议)的终结。因此，该CPS负责将CBS消息分配到适当的UPS中，UPS又将CBS消息在内部分配到负责在每个特定的小区内进行广播的BMC(广播/多点传送控制)层实体中。此外，该CPS还包含用于在RAN和移动终端(UE)之间交换控制信息的RRC(无线资源控制)协议中的RNC部分。

虽然RRC协议的主要目的在于在RAN和UE之间交换控制信息，但是RRC消息是通过由RNL用户面提供的无线承载传输的。因此，属于不同空中接口协议的所有信息从RAN接口的角度被看作是RNL用户面信息。

另一方面，该UPS包含所有与第2层(L2)协议相关的无线处理，即，其包含PDCP(包数据收敛(convergence)协议)、RLC(无线链路控制)以及MAC(介质接入控制)协议。在特定小区中的BMC层负责小区广播业务消息的传输，其也位于该UPS中。然而，一旦从核心网络(CN)中接收到小区广播业务(CBS)消息，则这种将小区广播业务(CBS)消息分配给适当的小区的分配就在CPS和UPS中被部分执行。该CPS负责连接CN，并将CBS消息分配给适当的UPS，而UPS又负责在内部将消息分配给每个特定小区的BMC层。

这里提供的传输地址映射功能由TAMS完成，并主要影响IU接口(见图2)，因此将对该接口进行进一步的说明。

如图3a和3b所示，lu接口使用三种不同的变形，即一种变形用于电路交换业务(lu-CS)，一种变形用于包交换业务(lu-PS)以及一种变形用于小区广播业务(lu-BC)。尽管该接口所有的变形由RAN侧的无线控制部件RNCE终结，它们也由CN侧的不同网络部件终结。这些部件是用于lu-CS接口的移动交换中心(MSC)，用于lu-PS接口的业务GPRS支持节点(SGSN)，以及用于lu-BC的小区广播中心(CBC)。

图3a示出只使用单个CPS的实施方式。图3b示出至少使用两个CPS的不同实施方式。其他的实施方式也可以实现。

在所有的情况下，TAMS的主要目的都是相对于CN将控制和用户面的分离隐藏起来。因此，为了交换所有类型的信息，CN必须使用TAMS的传输地址。从核心网络的角度，与提供的结构进行通信和与标准无线网络控制器(RNC)进行通信是等同的，该标准无线网络控制器的传输地址为TAMS的传输地址。

该TAMS将lu接口的所有三种变形连接到CN。因此，其区分来自每个CN节点的信息，并可以将普通控制面信息、用户特定控制面和用户面数据以及小区广播业务信息分开。这样，该TAMS将每种类型的信息与RAN中适当的网络部件进行交换。

该TAMS还根据使用的传输协议和某些信息头区域的值区分由CN发送的不同类型的信息。这使得可以区分普通控制信息、小区广播信息以及属于特定用户的数据和控制信息，这些信息可以与RAN中适当的网络部件进行交换。

尽管将用户特定用户面信息与适当的UPS服务器进行交换，普通和用户特定控制面信息以及小区广播业务信息也都与适当的CPS进行交换。由于TAMS可以根据使用的传输协议区分不同类型的信息，所以可以将CPS和/或UPS进一步分离成更小的网络部件。这些较小的部件可以负责区域特定和用户特定功能，而不会对TAMS的工作造成重大影响，该TAMS将根据使用的传输堆栈或者不同的传输协议参数与适当的服务器交换各种类型的信息。

在相反的方向上，TAMS将接收来自不同的UPS和CPS的信息，并将这些信息与适当的CN节点进行交换。对于lu接口的不同变形使用不同的协议堆栈。无线网络层(RNL)协议可独立地使用传输网络层(TNL)协议，其中对于该TNL至少存在两种不同的可能形式，即基于ATM的传输和基于IP的传输。

虽然这里说明的机构既适用于基于IP的传输也适用于基于ATM的传输，但是，在稍后讨论的基于IP的情况下，该种实现方式的复杂性低得多。首先在这里详细说明TAMS如何能够将在CN和RAN之间交换的不同类型的信息进行区分。这些信息类型包括普通控制信息、用户专用控制信息、用户专用业务量以及小区广播业务消息。

在TAMS以及CN节点之间，标准lu接口无需改变即可使用，其意味着使用与当今在lu-CS、lu-PS和lu-BC中使用的协议相同的协议。在TAMS和不同的CPS和UPS之间可以使用相同的协议，尽管这并非是强制的。一个建议是在RAN侧重复使用这些协议，并且在此情况下，此时TAMS将作为接口之间的中继，而完成必要的传输地址转换以便寻址适当的CPS、UPS或CN节点。另一个建议是使用当前协议堆栈的简化版本，例如，可能在TAMS-CPS分支并不需要SS7堆栈提供的所有功能，而可以使用简化的堆栈。

还可能使用一种完全不同的协议堆栈(见图4、5和6)，当需要ATM/IP相互作用(例如，当该CN是基于ATM的而该RAN是基于IP的，或者反之)时，其是有利的。在TAMS和UPS之间使用隧道效应(tunneling)是另一种选择，虽然该选择看起来不太适于在TAMS和CPS之间进行通信。总之，在CN和TAMS之间的接口上使用未经改变的标准lu接口是有利的。

由于不同的机构对于映射机构自身而言都是适用的，所以以下说明围绕TAMS如何能够将不同类型的信息分开，但并不给出特定映射选择的优先选择。通常，对于基于IP的协议，可以使用IP地址和两个接口之间的UDP或TCP端口之间的映射。在ATM的情况下，由于使用了如AAL2的连接适应协议，使用的机构更加复杂，并且涉及AAL2连接的终结和TAMS中的ALCAP协议。

现在，参照图4、5和6更详细地说明适用于每一接口的不同机构。

虽然lu-CS、lu-PS接口在其TNL协议堆栈方面是不同的，但是对于这些接口，RNL协议基本相同。对于这两种接口，RANAP(无线接入网络应用部分)只是用于在CN和RAN之间交换控制信息的RNL控制面协议。此外，通过lu用户面协议(lu UP协议)在CN和RAN之间交换用户业务量。

图4和图5分别示出用于lu-CS、lu-PS接口的协议堆栈。对于每个面，基于ATM和基于IP的TNL堆栈分别在左侧和右侧示出。

关于lu-CS接口(见图4)和lu-PS接口(见图5)，传输地址映射功能可以区分与普通控制面信息有关的传输承载，以及与控制和用户面信息相关的UE特殊传输承载。没有普通用户面信息通过lu-CS或lu-PS接口被发送。

在控制面中，RANAP协议用于在CN和RNC之间交换普通和用户特殊控制信息。在任何用户面数据可以在CN节点和特定UE之间交换前，在与该UE相关的业务RNC和该CN节点之间建立专用的lu信令连接，CN节点例如是移动交换中心(MSC)或业务GPRS支持节点(SGSN)。该连接建立后，所有与该特定UE相关的控制信息在CN节点和与UE相关的SRNC之间通过该lu信令连接进行交换。但是，对于普通控制信息，使用无连接的模式。对于朝向启动寻呼过程的CN节点的被寻呼UE，由于不存在lu信令连接，因此为定位特定UE使用的寻呼通知也被看作是普通控制信息的一部分。

在传输网络层(TNL)级，这种在和特定UE相关的lu信令连接与用于普通控制的无连接信令之间的区分反映在如下事实中，即建立SCCP(信令连接控制部分)连接以支持与不同UE相关的lu信令连接，而该SCCP无连接模式用于交换普通RANAP消息(包括寻呼)。由于只有底层传输协议改变了，所以lu-PS和lu-CS接口的SCCP协议的使用独立于基于ATM或基于IP的传输网络的使用。因此，传输地址映射功能将在SCCP级工作，并将分别处理通过SCCP无连接模式进行交换的信息和通过每个特定SCCP连接进行交换的信息。

关于用户面，由于lu-CS和lu-PS使用的传输堆栈(分别见图4和图5)完全不同，至少可以遵循如下两种不同方法：

用户面信息经由lu-PS接口通过GPRS隧道效应协议(GTP-U)的用户部分发送。对于基于ATM的和基于IP的TNL堆栈，GTP-U总是以UDP/IP进行传输。在lu-PS接口上，UDP端口号是固定的以指示使用了GTP-U协议，并且因此属于不同用户的信息不是通过UDP端口号，而是通过包含在每个GTP-U包中的隧道端点标识符(TEID)进行区分。

虽然在lu-PS接口中，TNL用户面协议堆栈对于基于ATM和基于IP的传输而言是非常相似的，但是根据使用的传输网络的类型，lu-CS中使用的协议堆栈是完全不同的。因此，在基于ATM和基于IP的情况下，使用不同的机构区分属于不同用户的传输承载。

在IP的情况下，在UDP/IP上使用由实时传输控制协议(RTCP)有选择性地支持的实时传输协议(RTP)以交换用户数据。RTP和RTCP的信息头都不包含任何端口号，因此RTP和RTCP的端口实际上与由下面的UDP层使用的端口号相对应。因此，属于不同用户的信息可以根据使用的UDP端口号进行区分。

对于基于ATM的lu-CS接口情况的传输地址映射是更为复杂的情况。属于不同用户的传输承载利用不同的AAL2连接，并在该传输网络控制面上使用ALCAP协议以建立和释放这样的连接。由于AAL2允许将不同的AAL2连接复用到单条ATM VC上，每个传输承载可以由使用的ATM VC和ALL2CPS数据包头中使用的连接标识符(CID)唯一地进行标识。但是，该TAMS必须终结朝向CN的AAL2连接(以及ALCAP)协议，否则无法保证CN和UPS之间的AAL2通路实际上通过TAMS进行寻路，此外在UPS重定位的过程中可能产生问题。尽管在TAMS中终结AAL2连接是可能的，但是由于需要AAL2切换，这就意味着某种复杂程度。

最后，对于lu-BC接口(见图6)，不存在分离的控制和用户面，而是有被称为业务区域(SA)广播面的单个面。在RNL中，该业务区域广播协议(SABP)用于在小区广播中心(CBC)和RNC之间交换小区广播业务(CBS)消息。

当使用基于ATM和基于IP的传输网络时，SABP通过TCP/IP传输。可以容易地将该用于SABP的传输承载从其他的承载中区别出来，因为只有它利用了TCP并且使用的TCP端口号是固定的以便识别SABP协议。

在基于IP的情况下，RAN必须与基于ATM的CN相连，反之亦然，优选使用运行IP-ALCAP协议(ALCAP：接入链路控制应用部分)的相互作用单元(IWU)。在此情况下，当RAN将其控制和用户面分离时，在此说明的TAMS机构是适用的。在此情况下，该TAMS将与IWU捆绑在一起。该IWU然后将终结向CN的所有传输协议，并且该TAMS功能然后将分开不同类型的信息，并随后将信息寻址到RAN中适当的CPS或UPS。

对于lu-BC接口，由于对于SABP协议，总是使用相同的TCP端口，因此可对该映射进行静态配置，并且甚至可以无需经由TAMS通过而直接对其进行配置。对于lu-CS和lu-PS接口，也可对用于公共信令承载的映射进行静态配置。

然而，对于专用的信令承载和数据承载，配置是动态的，并且在RANAP消息中携带用于建立和释放所需的参数。虽然TAMS截取并将RANAP消息解码以重新获得必要的传输参数的方法应该受到正视，但是该方法仍然具有许多不利之处。例如在重定位的情况下，由某个RANAP消息携带的参数不可能再有效。

该TAMS优选地将只在TNL级工作，而不在RNL级工作，由于这将妨碍分层的模型，因此在实际中是较难被接受的。

因此，虽然在接口之间的映射必须由TAMS执行，但是该映射的初始配置或重新配置必须由CPS控制。当然，如果CPS和TAMS集成在一起(见图3a)，两者之间的协调则是内部的。

否则(见图3b)，在CPS和TAMS之间需要信令以便在需要时建立动态映射，并且这种处理总是由CPS进行控制。这种方法解决了重定位情况下的任何问题，并且在CN并未察觉到的情况下，允许对控制面进行重定位。在此情况下，该CPS将简单地对TAMS进行重新配置，以便将涉及的用户面信息与新的UPS进行交换。

总之，作为TAMS实现的结果，在CN和RAN之间的每个特定连接被TAMS分为两个分支。该TAMS完成在lu-连接的两个分支中识别出的不同类型的传输承载之间的映射(每个用户、每个小区或者每个区域或者甚至是每个介质流)，lu-连接即一方面为CN到TAMS的连接，另一方面为TAMS到CPS或者TAMS到UPS的连接。TAMS还转换这些映射标识符并在连接的两个分支之间作为信息的中继。

对于这种映射，该TAMS使用在与每个输入信息流相关的协议堆栈中的不同层可获得的TNL-信息以及配置信息。在不同的连接(每个用户、每个小区、每个区域或者每个介质流)中，TAMS通过与涉及的CPS或者UPS服务器通信保持同步。

图7中的表格示出使用的TNL-信息，其目的在于：

在信令的情况下，SCCP无连接模式以及每种特定的SCCP连接可由TAMS进行分离。使用无连接模式用于控制与特定用户无关的信息，而每个SCCP连接用于传输属于特定用户的信令。

在lu-BC协议情况下，TCP端口总是相同的，并且其仅应被检测确保发送的信息属于该小区广播业务。

对于lu-PS和lu-CS用户数据，每个特定的传输承载属于不同用户。对于lu-PS，GTP-TEID可用在ATM和IP的情况下，以便分离属于不同用户的信息。对于lu-CS，UDP端口可用于IP情况下的该目的。在面向连接的传输中，如ATM，对于该连接的两个分支，该TAMS还参与连接的建立和释放，这样还可以终结该连接建立协议(ALCAP或者IP-ALCAP)。这使得该TAMS更加复杂并且该方法更难以理解。

总之，该TAMS完成如下功能：

接收来自CN或者CPS/UPS的信息，以便根据使用的协议堆栈以及前述协议信息头区域，从输入的消息中提取分支识别；使用分支信息作为线索，从其数据库中查找映射信息；将输入的分支信息转换为输出分支信息(包括适当的传输地址转换)；在输入和输出分支之间作为中继接收信息；以及代表CPS重新配置其分支信息的数据库。例如在IP/ATM相互作用的情况下或者在TAMS和CPS之间使用简化的SS7堆栈或者其他协议堆栈时，在两接口或者只在其中的一个接口中，参与面向连接的协议(AAL2，SCCP)的连接的建立。

在现有技术中，SRNS重定位过程是一个非常复杂的过程，其中针对特定UE的业务RNC功能被移至(重定位至)不同的RNC。显然，由于现今控制和用户面被定位在相同的网络部件中，因此不可能仅对控制面或者仅对用户面进行重定位。然而，随着控制和用户面的分离，虽然仍有可能对CPS和UPS两者一起进行重定位，却也将使得对它们单独进行重定位成为可能。

用户面信息通过RAN中的帧协议发送，并且尽管控制面不会施加如此严格的时间要求，用户面信息对于延迟和跳动仍然是非常敏感的。因此，需要UPS重定位的进行比CPS重定位的进行频繁得多(这甚至根本不可能适用)，尤其是在当前RNC用户面被分离在几个UPS中时。根据本发明的映射机构允许执行UPS重定位并将其相对于CN隐藏起来。在此情况下，该UPS重定位的执行由CPS控制，该CPS还重新配置TAMS中的映射以寻址新的UPS。该CN继续使用TAMS传输地址，并且该重定位是被透明地执行的。

从上述说明中，很明显将本发明引入现有网络，特别是UMTS无线接入网络(UTRAN)中，可以得到许多有利效果。

如果将控制和用户面分离，不会产生对lu接口的影响。用户面的重定位可相对于CN隐藏起来，使得由于越来越多的SRNS用户面被重定位，可以使用较小的网络部件而不会对CN产生影响。为了引入新的概念，如服务器共用、服务器间负载均衡、网络冗余以及类似概念，使用较小的网络部件可能是很有用的。

另一优点在于在CN和RAN之间的SRNS重定位的数目将显著减少，因为对于控制面，在绝大多数情况下，这些重定位是可以避免的，并且对于用户面，可以通过传输地址映射，将这些重定位相对于CN隐藏起来。在现存的协议中，没有观察到变化。

最后，由本发明提供的分布式结构可以很容易地适用于其他无线接入网络标准，包括但不限于全球移动通信系统(GSM)。

Claims

1.一种用于提供移动通信业务的无线接入网络(RAN)，该无线接入网络(RAN)具有包括至少一个用于提供控制面功能的控制面服务器(CPS)和至少一个用于提供用户面功能的用户面服务器(UPS)的无线网络控制部件(RNCE)，该无线接入网络(RAN)还具有包含用于连接该无线网络控制部件(RNCE)与核心网络(CN)的映射功能的网络部件(TAMS)，所述映射功能分开从所述核心网络(CN)接收的控制面信息和用户面信息，并将控制面信息分配到适当的控制面服务器(CPS)，将用户面信息分配到适当的用户面服务器(UPS)。

2.根据权利要求1所述的无线接入网络(RAN)，该网络部件是经由普通接口(IU)与核心网络(CN)相连的传输地址映射服务器(TAMS)。

3.根据权利要求2所述的无线接入网络(RAN)，该传输地址映射服务器(TAMS)包括映射功能和转换功能。

4.根据权利要求1所述的无线接入网络(RAN)，该网络部件(TAMS)的映射功能从该无线接入网络的控制面服务器(CPS)和用户面服务器(UPS)接收属于不同用户的控制面信息和用户面信息，并且该网络部件(TAMS)的映射功能将这些信息送入核心网络(CN)的适当节点。