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CN1489340A - 集成无线接入网络控制器及选择无线接入网络的方法 - Google Patents

集成无线接入网络控制器及选择无线接入网络的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及集成RAN控制器。根据本发明，集成RAN包括：两个或多个RAN控制器模块，每个相关于不同的RAN技术，并能建立到通用核心无线通信网络的连接；RAN管理模块，连接到所述RAN控制器模块，并包括用于选择一个RAN控制器以建立到所述核心无线通信网络的连接的装置。

Description

集成无线接入网络控制器及选择无线接入网络的方法
技术领域
本发明涉及多个同时可接入RAN技术领域中的无线接入网络(RAN)。
背景技术
现有技术中已知的是配备有几个无线接口(比如无线局域网(WLAN)接口和无线通信网络GSM/UMTS接口)的终端。该终端访问广域蜂窝无线通信网络(比如GSM、UMTS)的核心网络，要么通过WLAN RAN要么通过广域蜂窝通信网络专用的RAN(比如UTRAN)，每个RAN包括RAN控制器。
在WLAN和通常的无线通信网络重叠的区域，有利的是预见在WLAN和通常的蜂窝无线通信网络中漫游，从而优化整个资源利用和提供不同无线接入网络之间更好的负载平衡。为此，由于RAN不能直接交换相互之间的信息，从无线通信网络的核心网络控制优化。
该方案的缺陷是优化过程不足够灵活，因为它是由核心网络控制，需要RAN和核心网络之间大量的信令业务量。而且，重要信息比如空中(air)接口状态(比如负载、接口位置)在核心网络中得不到。因此，这些参数在空中接口选择过程中不作考虑，因此形成非优化选择和无线资源的浪费。
发明内容
本发明的特定目的是提供集成无线接入网络(RAN)控制器，以能够实现优化过程而不影响核心网络。
本发明的另一目的是提供利用集成RAN控制器自动地选择RAN的方法。
上面出现的这些目的以及其他目的通过集成RAN控制器，无线通信网络的部分，系统，以及用于选择一个RAN的方法来实现。
一种集成RAN控制器，其特征在于，包括：两个或多个RAN控制器模块，每个相关于不同的RAN技术，每个RAN控制器模块能够建立到通用核心无线通信网络的连接；RAN管理模块，能连接到RAN控制器，RAN管理模块包括用于选择一个RAN控制器以建立到核心无线通信网络的连接的装置。
一种系统，作为无线通信网络的部分，其特征在于，包括：至少两个空中接口，每个相关于不同的RAN技术；以及，根据上述的集成RAN控制器，用于控制所述空中接口上的业务量。
一种从集成RAN控制器控制的多个RAN中选择一个RAN的方法，RAN的每个专用于在移动终端和核心无线通信网络之间经过空中接口建立连接，移动终端需要核心无线通信网络的业务，该方法的特征在于包括如下步骤：评价关于移动终端的预定参数；评价关于业务的预定参数；评价关于至少两个空中接口的预定参数；借助于关于移动终端、业务和空中接口的参数，评价至少两个空中接口的每一个的指示器，指示器相关于该空中接口上的连接能力以优化资源利用、系统吞吐量和业务质量；选择具有最适于优化资源利用、系统吞吐量和业务质量的指示器的空中接口。
根据本发明，集成RAN控制器在单个功能体中集成多个RAN控制器和多个RAN管理模块的功能，从而支持每个用于处理特定业务类型的多个RAN技术。该功能体可在单个网络元件中或以分布方式实现。集成RAN控制器包括与区域中可用的RAN技术一样多的RAN控制器。
而且，集成RAN控制器包括RAN管理模块，在呼叫建立时或在建立的呼叫期间(比如切换、阻塞的情况下)RAN管理模块自动地选择最适合的RAN以满足终端的要求，并保证不同RAN技术之间良好的资源利用以及终端的不受打断的业务。
而且，在无线承载的控制中和移动终端的移动管理中也涉及RAN管理模块。
结果，由于直接在集成RAN控制器中作出决定，在该过程中不必涉及核心网络。
根据本发明的方法的优点是降低了在多个RAN技术之间切换情况下的信令过载和延迟。
本发明的另一优点是允许利用不同的RAN技术到单个终端的平行的多媒体连接。
本发明的另一优点在于简化新的空中接口的集成，因为空中接口的多数控制(比如信道控制、RAN移动管理)在集成RAN控制器以统一的方式进行，并且在加入新的空中接口时可容易地重用。
本发明的其他优点特征在附属权利要求中定义。
附图说明
通过阅读如下以非限定的描述给出的优选实施方式的说明以及附图，将会显现本发明的其他特征和优点，在附图中：
图1是根据本发明的集成RAN控制器；
图2是根据本发明的用于选择RAN的实现方法。
具体实施方式
图1是根据本发明的集成RAN控制器。该集成RAN控制器包括三个RAN控制器模块111、112、113，每个相关于不同的无线链路技术。
RAN控制器模块111比如用于处理UMTS无线链路连接，RAN控制器模块112用于GSM无线链路连接和RAN控制器模块113用于WLAN无线链路连接。
优选地，RAN111，...，113中的至少两个覆盖相同的地理区域，以提供从这些RAN中选择一个用于连接的选择性方法。在优选实施方式中，一个RAN可以是广域蜂窝网络(GSM，UMTS)，而另外地覆盖预定区域的另一RAN是在广域蜂窝网络上重叠的带有微微小区的WLAN。
对于本领域技术人员很清楚的是，集成RAN控制器模块中RAN控制器模块的数量以及集成RAN控制器支持的技术类型并不限于图1中的说明，而是可以扩展为已知的和未来的RAN技术的任意组合。
集成RAN控制器还包括RAN管理模块12。RAN管理模块12连接到RAN控制器模块111，...，113，并包括用于选择一个RAN控制器模块的装置。
RAN控制器模块111，...，113通过空中接口10访问，而RAN管理模块12通过接口13连接到广域蜂窝无线通信网络的核心网络。
在本发明的优选实施方式中，RAN管理模块12还包括用于同时地管理通过不同的空中接口到一个移动终端的连接。为此，RAN管理模块12包括一个表格，列举了移动终端标识符，移动终端处的可用空中接口以及移动终端处的已用空中接口。
在本发明的另一优选实施方式中，RAN管理模块12包括用于实现移动终端处可用的两个空中接口之间的切换。为此，上述表格也用于知道移动终端处仍可用的空中接口。
为实现该功能，集成RAN不需要求助于核心网络13并能自治地实现该功能。然而，关于空中接口修正的信息在必要时可发送到核心网络用于进一步处理，而这并不脱离本发明的范围。
在本发明的另一实施方式中，集成RAN控制器的功能可以分布结构的形式实现而不脱离本发明的范围。这时，集成RAN控制器存在于实现多个RAN控制器和多个RAN管理模块的功能的单个功能体，从而支持每个用于处理特定业务类型的多个RAN技术。
一种可能的实现存在于分离控制器的用户平面和控制平面，每个平面在分离的服务器中实现。
另一可能的实现存在于分离RAN控制器和RAN管理模块，每个在分离的服务器中实现。集成RAN控制器可作为分布系统实现的方式在这里不再说明，但对于本领域技术人员非常清楚。
图2表示根据本发明的用于选择RAN的实现方法。该方法在RAN管理模块12处优选地实现以优化整个无线资源，即集成RAN控制器处可用的所有RAN的无线资源。根据本发明的方法保证良好的资源利用，并可用于提供由集成RAN控制器控制的两个RAN之间的无缝漫游。此外在呼叫阻塞和切换掉线方面，该方法提供了更好的QoS。
在优选实施方式中，该方法包括如下步骤：
步骤21，评价与移动终端相关的预定参数，到该移动终端的或其发出的呼叫应该或已建立。这些预定参数可以是终端性能(比如支持的空中接口、支持的模式、终端级别)，终端速度等。
步骤22，评价与终端用户需要的业务相关的预定参数。这些预定参数可以是业务QoS要求和业务业务量特征(数据率、爆发性(burstiness)等)。
步骤23，评价与不同空中接口相关的预定参数，所述空中接口对应于集成RAN控制器控制的不同RAN。这些参数可以是当前传送的业务量、空中接口的负载/无负载能力、支持的业务、蜂窝覆盖、蜂窝大小等。
步骤24，计算每个空中接口的指示器，该指示器代表每个空中接口实现的选择的优化程度。该指示器依赖于在步骤2 1评价的关于终端的参数，在步骤22评价的业务，以及在步骤23评价的关于空中接口的参数。
确定指示器的可能方法在于检查空中接口是否提供需要的业务或者检查哪个空中接口有最多的可用资源用于提供需要的业务。结果，需要的业务类型本身确定使用的空中接口。使用的空中接口的选择也可由关于终端、业务和空中接口的不同标准的组合来确定。
如果这些标准满足，用于考虑的空中接口的指示器将很有价值。然而本领域技术人员清楚的是也可计算其他标准用于确定也代表连接能力的指示器，从而优化不同RAN和业务质量之间的资源利用。
在本发明的优选实施方式中，终端速度是这样影响指示器的，如果终端速度超过了预定的速度阈值就避免选择带有微微小区(比如WLAN)的RAN。这使得指示器限制了不必要的切换的数量。
步骤25，选择空中接口，以提供最适合优化资源利用和业务质量的指示器。

Claims (10)

1.一种集成RAN控制器，其特征在于，包括：
两个或多个RAN控制器模块(111，...，113)，每个相关于不同的RAN技术，每个RAN控制器模块(111，...，113)能够建立到通用核心无线通信网络(13)的连接；
RAN管理模块(12)，能连接到所述RAN控制器(111，...，113)，所述RAN管理模块(12)包括用于选择一个RAN控制器以建立到所述核心无线通信网络的连接的装置。
2.根据权利要求1所述的集成RAN控制器，其特征在于，所述RAN管理模块(2)还包括用于管理通过不同的RAN到一个移动终端的多个同时的连接的装置。
3.根据权利要求1所述的集成RAN控制器，其特征在于，所述RAN管理模块(12)还包括用于在不同的RAN之间移交连接的装置。
4.根据权利要求1所述的集成RAN控制器，其特征在于，它是以分布结构实现。
5.一种系统，作为无线通信网络的部分，其特征在于，包括：
至少两个空中接口，每个相关于不同的RAN技术；以及
根据权利要求1所述的集成RAN控制器，用于控制所述空中接口上的业务量。
6.一种从集成RAN控制器控制的多个RAN中选择一个RAN的方法，所述RAN的每个专用于在移动终端和核心无线通信网络之间经过空中接口建立连接，所述移动终端需要所述核心无线通信网络的业务，所述方法特征在于包括如下步骤：
评价(21)关于所述移动终端的预定参数；
评价(22)关于所述业务的预定参数；
评价(23)关于至少两个所述空中接口的预定参数；
借助于关于所述移动终端、所述业务和所述空中接口的所述参数，评价(24)所述至少两个空中接口的每一个的指示器，所述指示器相关于该空中接口上的连接能力以优化资源利用、系统吞吐量和业务质量；
选择(25)具有最适于优化资源利用、系统吞吐量和业务质量的指示器的空中接口。
7.根据权利要求6所述的方法，在属于广域蜂窝无线通信网络的RAN和存在于同所述广域无线通信网络内连的无线LAN中的RAN之间进行选择。
8.根据权利要求6所述的方法，其中关于所述移动终端的所述参数包括终端性能。
9.根据权利要求8所述的方法，其中关于所述移动终端的所述参数还包括终端速度。
10、根据权利要求6所述的方法，其中关于所述空中接口的所述参数包括所述空中接口上的当前业务量。
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