專利名稱：一種實現(xiàn)切換的方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領域，特別是指一種實現(xiàn)切換的方法。
背景技術(shù)：
目前，第三代(3G)網(wǎng)絡演進是3GPP標準組織中一個重要的研究項目，其目標是開發(fā)一種新的網(wǎng)絡架構(gòu)，使演進后的3G網(wǎng)絡在接入技術(shù)方面保持競爭力。演進后的3G網(wǎng)絡應具有高速率、低時延、IP化的技術(shù)特征。
因此，為達到上述目的，必須要解決在演進的無線接入網(wǎng)絡(RAN，Radio Access Network)中包括處于激活狀態(tài)(LTE-ACTIVE)的用戶設備的移動性管理(ACTIVE MM，Mobility Management of ACTIVE State)在內(nèi)的一系列相關技術(shù)問題。
從現(xiàn)有的ACTIVE MM的研究現(xiàn)狀可知，切換需要從控制面(CP，Control plane)和用戶面(UP，User Plane)兩個方面進行研究和描述。從切換過程來看，切換可以分為三個階段，分別是切換準備、切換執(zhí)行、切換完成，每個階段都會涉及到CP的UP。為了減小切換過程中用戶面的中斷時延、減少或避免對非實時業(yè)務數(shù)據(jù)的損失，提出了三種切換過程中的用戶面處理方法，分別是在接入網(wǎng)關(AGW，Access Gateway)進行雙播(Bicastingat AGW)、演進基站(eNodeB)之間進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)(Data Forwarding)和在接入網(wǎng)關進行及時切換(Switch at AGW)的方法。在切換過程中，還必須考慮用戶面的路徑切換時機，即在切換執(zhí)行開始時進行路徑切換，即早期路徑切換(early path switch)，還是在切換執(zhí)行結(jié)束后進行路徑切換，即后期路徑切換(late path switch)。從切換失敗的健壯性考慮，3GPP傾向于采用后期路徑切換的方法。
Bicasting at AGW的方法是在切換準備階段，接入網(wǎng)關和目標eNodeB之間建立一個用戶面鏈接，然后，用戶數(shù)據(jù)從接入網(wǎng)關同時向源eNodeB和目標eNodeB進行雙播，直到用戶設備(UE，User Equipment)接入目標eNodeB后，接入網(wǎng)關停止向源eNodeB發(fā)送用戶數(shù)據(jù)。這種技術(shù)方案不需要在源eNodeB和目標eNodeB之間進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。
對于Bicasting at AGW的方法，接入網(wǎng)關需要發(fā)送兩份用戶數(shù)據(jù)，與data forwarding和switch at AGW的方案相比，使用了更多的傳輸資源。
Data forwarding的方法是在切換執(zhí)行階段，源eNodeB和目標eNodeB之間存在轉(zhuǎn)發(fā)隧道，因此，源eNodeB可以在切換執(zhí)行階段，將緩沖在源eNodeB中的用戶數(shù)據(jù)復制并轉(zhuǎn)發(fā)到目標eNodeB中，目標eNodeB可能同時從源eNodeB和AGW接收用戶數(shù)據(jù)，因此需要對用戶數(shù)據(jù)包進行重排序(re-ordering)。
Data forwarding的方法具有如下缺點(1)切換執(zhí)行階段，可能需要將大量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到目標eNodeB，增大了目標eNodeB的緩存和重排序壓力。
(2)如果切換執(zhí)行階段時間比較長，則目標eNodeB上的緩存可能溢出，從而導致UE丟失一部分數(shù)據(jù)包。
Switch at AGW的方法是在切換執(zhí)行階段，用戶面連接能夠非常及時地從源eNodeB切換到目標eNodeB，從而盡可能地避免中斷和數(shù)據(jù)損失。
對于實時業(yè)務，切換過程允許少量數(shù)據(jù)包的丟失，具體的切換時序圖如圖1所示。其中，第一行表示源eNodeB上收到的下行數(shù)據(jù)包，第二行表示目標eNodeB上收到的下行數(shù)據(jù)包，第三行表示UE收到的數(shù)據(jù)包。在切換執(zhí)行階段開始后，允許丟失少量服務數(shù)據(jù)單元(SDU，Service Data Unit)。從圖1中可以看出，在UE切換到目標小區(qū)前，源基站向發(fā)送SDU1和SDU2，UE接收到了SDU1和SDU2，但是在切換執(zhí)行階段開始后，UE用戶面停止向UE下發(fā)數(shù)據(jù)，目標eNodeB與UE間的物理鏈路還沒有建立，目標eNodeB無法將SDU3發(fā)送給UE，而目標eNodeB對用戶數(shù)據(jù)不進行緩存，因此SDU3丟失；等到切換完成后，目標基站可以接收到SDU4和SDU5，并將SDU4和SDU5發(fā)送給UE。
參見圖2所示，對于非實時業(yè)務，切換過程中數(shù)據(jù)面的處理方法與實時業(yè)務類似，不同點是目標eNodeB對用戶數(shù)據(jù)進行緩存。
Switch at AGW的缺點是(1)該技術(shù)方案只是一種理想的方案，沒有考慮可能出現(xiàn)的在源eNodeB的數(shù)據(jù)緩存問題。即有一部分數(shù)據(jù)緩存在源eNodeB，此時，很可能無法做到將所有緩存數(shù)據(jù)都發(fā)送完后再發(fā)起切換執(zhí)行。
(2)用戶面的切換要求在下一個PDU到來前進行，而該時刻處于切換執(zhí)行階段，因此，實際所采用的用戶面路徑切換方案是前期路徑切換，與目前的共識(切換過程中，路徑切換采用后期路徑切換)不一致。
(3)沒有考慮切換失敗引起用戶面反向切換問題。
綜上所述，Data Forwarding方案對于非實時業(yè)務，目標eNodeB收到轉(zhuǎn)發(fā)的用戶數(shù)據(jù)包越多，其需要重新排序的數(shù)據(jù)包就越多，重排序的壓力就越大。其優(yōu)點是在用戶面路徑切換后，無需重傳已經(jīng)發(fā)送到源eNodeB的數(shù)據(jù)。
而，Switch at AGW從理論上講可以避免Data Forwarding方案的重排序問題，但是沒有考慮到源eNodeB上數(shù)據(jù)無法及時發(fā)送的可能性，同時沒有考慮切換失敗的反向切換問題。
因此，目前在演進網(wǎng)絡中還沒有使用后期路徑切換，切換流程不健壯。而且，也沒有一種方案可以減輕源eNodeB對可能存在的緩存數(shù)據(jù)的發(fā)送壓力、中斷時延低、無重排序的方法。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種實現(xiàn)切換的方法，實現(xiàn)后期路徑切換，使切換流程健壯性增強。
為了達到上述目的，本發(fā)明提供了一種實現(xiàn)切換的方法，該方法包括A.在切換準備階段結(jié)束后，源演進基站通知接入網(wǎng)關，停止繼續(xù)向源演進基站下發(fā)數(shù)據(jù)；B.源演進基站向用戶終端發(fā)送切換命令，判斷自身緩存中是否還有需要下發(fā)給用戶終端的數(shù)據(jù)，如果有，源演進基站將自身緩存的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給目標演進基站，繼續(xù)后續(xù)切換處理，如果沒有，進行后續(xù)切換處理。
在步驟B之間，進一步包括B1、源演進基站查看自身緩存中是否還有需要下發(fā)的用戶數(shù)據(jù)，如果有，執(zhí)行步驟B2，如果沒有，則轉(zhuǎn)入步驟B3；B2、源演進基站繼續(xù)向用戶終端發(fā)送緩存中的數(shù)據(jù)包，并且，在監(jiān)測的信道質(zhì)量低于指定閾值時，轉(zhuǎn)入步驟B3，在信道質(zhì)量不低于指定閾值時，轉(zhuǎn)入步驟B1；B3、源演進基站繼續(xù)向用戶終端發(fā)送正在發(fā)送的數(shù)據(jù)包，并在確定滿足觸發(fā)條件時，轉(zhuǎn)入步驟B。
所述源演進基站將自身緩存的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給目標演進基站的步驟是采用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方式實現(xiàn)的。
步驟A包括A1、源演進基站發(fā)送停止發(fā)送數(shù)據(jù)的請求給接入網(wǎng)關；A2、接入網(wǎng)關收到該請求后，發(fā)送停止發(fā)送數(shù)據(jù)的響應給源演進基站。
步驟B3是根據(jù)如下步驟判斷是否滿足觸發(fā)條件的源演進基站在繼續(xù)向用戶終端發(fā)送當前正在發(fā)送的數(shù)據(jù)包的同時，啟動一個預先設置的定時器，判斷在定時器超時前是否收到該數(shù)據(jù)包的確認，如果收到，則滿足觸發(fā)條件，如果定時器超時，則確定滿足觸發(fā)條件。
步驟B2中是根據(jù)HARQ的信道質(zhì)量指示檢測所述信道質(zhì)量。
根據(jù)本發(fā)明提出的一種實現(xiàn)切換的方法，在切換執(zhí)行開始前，源eNodeB通知AGW，使AGW能夠采取相應措施配合源eNodeB對用戶面數(shù)據(jù)的處理。源eNodeB通過檢測用戶面信道質(zhì)量，確定是否繼續(xù)發(fā)送緩存區(qū)中的數(shù)據(jù)，并在信道質(zhì)量允許的情況下，盡可能地將所有緩存數(shù)據(jù)正常發(fā)送。對于切換執(zhí)行命令下發(fā)后，緩沖區(qū)中仍然有用戶數(shù)據(jù)的情況，采用data forwarding的方式進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，以減小由數(shù)據(jù)重發(fā)引起的中斷時延。
因此，本發(fā)明的方法可以減輕源eNodeB對可能存在的緩存數(shù)據(jù)的發(fā)送壓力，同時結(jié)合data forwarding方法和Switch at AGW方法的優(yōu)點，既有dataforwarding的健壯性，又有Switch at AGW的低中斷時延、減少重排序的特點。


圖1示出了Data forwarding的方法對于實時業(yè)務的用戶面處理時序圖；圖2示出了Data forwarding的方法對于非實時業(yè)務的用戶面處理時序圖；圖3示出了實現(xiàn)本發(fā)明方法的流程示意圖；圖4示出了本發(fā)明切換的用戶面處理流程；圖5示出了本發(fā)明切換的控制面處理流程。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細描述。
在本發(fā)明中，源eNodeB完成切換準備后，源eNodeB通知AGW停止繼續(xù)向源eNodeB下發(fā)數(shù)據(jù)；源演進基站向用戶終端發(fā)送切換命令，判斷自身緩存中是否還有需要下發(fā)給用戶終端的數(shù)據(jù)，如果有，源演進基站將自身緩存的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給目標演進基站，繼續(xù)后續(xù)切換處理，如果沒有，進行后續(xù)切換處理。
參見圖3所示，本發(fā)明進行切換的方法包括以下步驟步驟301進行切換準備。
步驟302完成切換準備后，源eNodeB通知AGW停止繼續(xù)向源eNodeB下發(fā)數(shù)據(jù)；步驟302源eNodeB向用戶終端發(fā)送切換命令，判斷自身緩存中是否還有需要下發(fā)給用戶終端的數(shù)據(jù)，如果有，源演進基站將自身緩存的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給目標演進基站，繼續(xù)后續(xù)切換處理，如果沒有，進行后續(xù)切換處理。
并且，在向UE發(fā)送切換命令前，可以先查看自身緩存中是否還有需要下發(fā)的用戶數(shù)據(jù)。如果有自身緩存中還有需要下發(fā)的用戶數(shù)據(jù)，則源eNodeB繼續(xù)向UE發(fā)送緩存中的數(shù)據(jù)包，同時檢測所用信道質(zhì)量，在信道質(zhì)量低于指定閾值時，繼續(xù)向UE發(fā)送正在發(fā)送的數(shù)據(jù)包，并在確定滿足觸發(fā)條件時，向UE發(fā)送切換命令，在信道質(zhì)量不低于指定閾值時，源eNodeB繼續(xù)查看自身緩存中是否還有需要下發(fā)的用戶數(shù)據(jù)。如果自身緩存中沒有需要下發(fā)的用戶數(shù)據(jù)，源eNodeB可以繼續(xù)向UE發(fā)送正在發(fā)送的數(shù)據(jù)包，并在確定滿足觸發(fā)條件時，向UE發(fā)送切換命令。這里，信道質(zhì)量可以是根據(jù)HARQ的信道質(zhì)量指示(Channel Quality Indicator，CQI)進行檢測。
并且，源eNodeB可以這樣確定是否滿足觸發(fā)條件源eNodeB在繼續(xù)向UE發(fā)送當前正在發(fā)送的數(shù)據(jù)包的同時，啟動一個預先設置的定時器，判斷在定時器超時前是否收到該數(shù)據(jù)包的確認，如果收到，則認為滿足觸發(fā)條件，如果定時器超時，也認為滿足觸發(fā)條件。
進一步地，對于切換執(zhí)行前無法及時把緩存中的數(shù)據(jù)發(fā)送完畢的情況，為防止丟失數(shù)據(jù)，在發(fā)送切換命令后，源eNodeB向UE還可以進一步判斷為了自身緩存中是否還有需要下發(fā)給UE的數(shù)據(jù)，如果有，源eNodeB將自身緩存的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給目標eNodeB，繼續(xù)進行后續(xù)切換，如果沒有，直接進行后續(xù)切換處理。
在實際應用過程中，本發(fā)明的技術(shù)方案主要包括兩部分內(nèi)容，一部分是源eNodeB對用戶面數(shù)據(jù)的處理，另一部分是對現(xiàn)有切換控制面流程的完善和補充，以便緊密配合數(shù)據(jù)面的處理。以下從用戶面和控制面分別說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
參見圖4所示，本發(fā)明的用戶面處理方法包括以下步驟步驟401源eNodeB做出切換決策后，開始切換準備(HO Preparation)階段。
步驟402當HO Preparation階段完成后，源eNodeB通知AGW停止繼續(xù)向源eNodeB下發(fā)數(shù)據(jù)，以減輕源eNodeB的下發(fā)壓力。
步驟403源eNodeB查看自身緩存區(qū)中是否還有需要下發(fā)的用戶數(shù)據(jù)，如果沒有，則轉(zhuǎn)入步驟406；如果緩存區(qū)中有需要下發(fā)的用戶數(shù)據(jù)，則轉(zhuǎn)入步驟404。
步驟404源eNodeB繼續(xù)向UE發(fā)送緩存中的數(shù)據(jù)包，轉(zhuǎn)入步驟405。
步驟405同時，源eNodeB檢測所用信道的質(zhì)量，并判斷信道質(zhì)量是否低于指定閾值，如果低于，則轉(zhuǎn)入步驟406，如果不低于，則轉(zhuǎn)入步驟403。
這里，信道質(zhì)量可以是根據(jù)HARQ的信道質(zhì)量指示(Channel QualityIndicator，CQI)進行檢測。
步驟406源eNodeB向UE繼續(xù)發(fā)送當前正在發(fā)送的數(shù)據(jù)包的同時，啟動一個定時器，以便在實在無法發(fā)送該包的情況下，及時發(fā)起無線鏈路的切換，以免出現(xiàn)切換失敗。
步驟407源eNodeB判斷是否收到步驟406中所發(fā)送數(shù)據(jù)包的確認，如果收到，則轉(zhuǎn)入步驟409，否則，轉(zhuǎn)入步驟408。
步驟408源eNodeB判斷定時器是否超時，如果超時，則轉(zhuǎn)入步驟409，如果沒有超時，則返回步驟407。
步驟409源eNodeB向UE發(fā)送切換命令。
步驟410源eNodeB判斷緩沖區(qū)中是否有需要下發(fā)的數(shù)據(jù)，如果有，則源eNodeB通過Data forwarding的方式將緩存的數(shù)據(jù)包發(fā)送到目標eNodeB，如果沒有，結(jié)束本流程。
參見圖5所示，本發(fā)明的控制面切換的具體流程如下步驟501源演進基站、目的演進基站以及接入網(wǎng)關之間進行切換準備，并在完成切換準備后，執(zhí)行步驟502a。
步驟502a源演進基站發(fā)送停止發(fā)送數(shù)據(jù)請求給接入網(wǎng)關。
步驟502b接入網(wǎng)關收到該請求后，緩存需要發(fā)送給源演進基站的數(shù)據(jù)，發(fā)送停止發(fā)送數(shù)據(jù)確認給源演進基站。
步驟503a源演進基站判斷自身是否有緩存數(shù)據(jù)，如果有，則轉(zhuǎn)步驟503b，否則執(zhí)行步驟503c。
步驟503b在信道質(zhì)量允許的情況下，源演進基站發(fā)送緩存中的數(shù)據(jù)包，如果信道質(zhì)量惡化，立刻執(zhí)行步驟503c，否則，連續(xù)發(fā)送緩存數(shù)據(jù)包，直到最后一個數(shù)據(jù)包時，轉(zhuǎn)入步驟503c。
步驟503c源演進基站繼續(xù)發(fā)送當前數(shù)據(jù)包，如果順利發(fā)送該包并收到確認，則無須執(zhí)行步驟505；否則，需要執(zhí)行步驟505。
步驟504源演進基站向UE發(fā)送切換命令。
步驟505如果源演進基站仍然有被緩存的數(shù)據(jù)包，則將這些數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到目的演進基站。
步驟506a無線鏈路切換完成后，UE發(fā)送“切換完成”消息給目的演進基站。
步驟506b由目的演進基站向接入網(wǎng)關發(fā)起路徑切換命令。
步驟507切換完成階段，該階段主要執(zhí)行源側(cè)相關資源的釋放。
其中，步驟502a和步驟502b是新增加的，步驟505表示可以省略。新增加步驟502a和步驟502b的目的是通知AGW停發(fā)用戶面數(shù)據(jù)，減輕源eNodeB的處理壓力，以便盡可能地實現(xiàn)Switch at AGW方案所追求的目標。
總之，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種實現(xiàn)切換的方法，應用于至少包括兩個演進基站和接入網(wǎng)關的網(wǎng)絡中，并且，用戶終端從源演進基站向目標演進基站切換，其特征在于A.在切換準備階段結(jié)束后，源演進基站通知接入網(wǎng)關，停止繼續(xù)向源演進基站下發(fā)數(shù)據(jù)；B.源演進基站向用戶終端發(fā)送切換命令，判斷自身緩存中是否還有需要下發(fā)給用戶終端的數(shù)據(jù)，如果有，源演進基站將自身緩存的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給目標演進基站，繼續(xù)后續(xù)切換處理，如果沒有，進行后續(xù)切換處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在步驟A和B之間，進一步包括B1、源演進基站查看自身緩存中是否還有需要下發(fā)的用戶數(shù)據(jù)，如果有，執(zhí)行步驟B2，如果沒有，則轉(zhuǎn)入步驟B3；B2、源演進基站繼續(xù)向用戶終端發(fā)送緩存中的數(shù)據(jù)包，并且，在監(jiān)測的信道質(zhì)量低于指定閾值時，轉(zhuǎn)入步驟B3，在信道質(zhì)量不低于指定閾值時，轉(zhuǎn)入步驟B1；B3、源演進基站繼續(xù)向用戶終端發(fā)送正在發(fā)送的數(shù)據(jù)包，并在確定滿足觸發(fā)條件時，轉(zhuǎn)入步驟B。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述源演進基站將自身緩存的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給目標演進基站的步驟是采用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方式實現(xiàn)的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟A包括A1、源演進基站發(fā)送停止發(fā)送數(shù)據(jù)的請求給接入網(wǎng)關；A2、接入網(wǎng)關收到該請求后，發(fā)送停止發(fā)送數(shù)據(jù)的響應給源演進基站。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟B3是根據(jù)如下步驟判斷是否滿足觸發(fā)條件的源演進基站在繼續(xù)向用戶終端發(fā)送當前正在發(fā)送的數(shù)據(jù)包的同時，啟動一個預先設置的定時器，判斷在定時器超時前是否收到該數(shù)據(jù)包的確認，如果收到，則滿足觸發(fā)條件，如果定時器超時，則確定滿足觸發(fā)條件。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟B2中是根據(jù)HARQ的信道質(zhì)量指示檢測所述信道質(zhì)量。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種實現(xiàn)切換的方法，應用于至少包括兩個演進基站和接入網(wǎng)關的網(wǎng)絡中，并且，用戶終端從源演進基站向目標演進基站切換，該包含在切換準備階段結(jié)束后，源演進基站通知接入網(wǎng)關，停止繼續(xù)向源演進基站下發(fā)數(shù)據(jù)；源演進基站向用戶終端發(fā)送切換命令，判斷自身緩存中是否還有需要下發(fā)給用戶終端的數(shù)據(jù)，如果有，源演進基站將自身緩存的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給目標演進基站，繼續(xù)后續(xù)切換處理，如果沒有，進行后續(xù)切換處理。本發(fā)明的方法可以減輕源eNodeB對可能存在的緩存數(shù)據(jù)的發(fā)送壓力，同時結(jié)合data forwarding方法和Switch at AGW方法的優(yōu)點，既有data forwarding的健壯性，又有Switch at AGW的低中斷時延、減少重排序的特點。
文檔編號H04W36/02GK101047975SQ20061007342
公開日2007年10月3日 申請日期2006年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月29日
發(fā)明者薛?？? 邱勇 申請人:華為技術(shù)有限公司