CN100414911C - 一种接入网络切换的优化方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种接入网络切换的优化方法，本发明主要包括：在转接切换功能实体向服务切换功能实体发送了切换指示响应后，转接数据通路功能实体和服务数据通路功能实体之间启动数据通路释放过程。本发明是对原有的接入网络切换技术进行补充，完善原有的技术方案，在接入网络切换完成后，将不需要数据通路释放，同时释放分配给该数据通路的网络资源，不会造成网络资源的浪费。

Description

一种接入网络切换的优化方法

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种接入网络切换的优化方法。

背景技术

随着因特网业务的蓬勃发展和无线网络的广泛应用，WiMAX(微波接入全球互通系统)以其良好的无线接入特性得到了大量的应用和关注。WiMAX系统如何应用于移动用户，更好的提供网络和移动用户之间的分组业务转发或路由的功能成为业界研究的新热点。

WiMAX网络架构体系如图1所示，各个网元的功能解释如下：

ASN(接入服务网络)：ASN定义为WiMAX终端提供无线接入服务的网络功能集合，包含了BS(基站)和ASN-GW(接入服务网络网关)网关。

ASN中各部分主要功能如下：

BS的功能：

提供BS和MSS/SS的L2连接，无线资源管理，测量与功率控制，空口数据的压缩与加密；

ASN-GW的功能：

为MSS/SS认证、授权和计费功能提供客户端功能，支持NSP(网络服务提供商)的网络发现和选择，为MSS/SS提供L3信息的Relay(转接)功能(如IP地址分配)，无线资源管理；

CSN(连接服务网络)：CSN定义为为WiMAX终端提供IP连接服务。

CSN主要提供如下功能：

MSS/SS(移动用户设备/用户设备)的IP地址分配Internet接入AAAproxy(Authentication，Authorization，and Accounting鉴权认证计费代理)或者server(服务器)；基于用户的授权控制；ASN到CSN的隧道，相当于移动IP技术中的家乡代理(HA)；WiMAX用户的计费以及运营商之间的结算；漫游情况下CSN之间的隧道；ASN之间的切换；各种WiMAX服务(如基于位置的业务、多媒体多播和广播业务、IP多媒体子系统业务)。

MSS/SS：MSS为移动用户设备，SS为用户设备，用户使用该设备接入WiMAX网络。

MSS/SS接入使用的基站称为服务基站(Serving BS)。

对于使用某个服务基站接入的MSS/SS来说，与该基站之间有R6接口的ASN-GW，称为服务ASN-GW(Serving ASN-GW)，例如图1中ASN-GW1就是使用BS1或BS2接入的MSS/SS的服务ASN-GW。

提供从ASN到CSN的HA的R3之间的R3接口的ASN-GW称为锚ASN-GW(Anchor ASN-GW)。图1中的锚ASN-GW是一个逻辑实体，其可以与图1中的ASN-GW1、ASN-GW2等逻辑实体可以存在于相同或不同的物理实体中。

从数据面来看，下行的MSS/SS的分组业务数据报从CSN的HA通过HA与ASN中的锚ASN-GW之间的R3接口传送到ASN中。下行的MSS/SS的分组业务数据报进入ASN后，经过ASN内部的R4接口传送到MSS/SS的服务ASN-GW，并由服务ASN-GW经过ASN内部ASN-GW与BS之间的R6接口和BS与MSS/SS之间的R1接口将MSS/SS的数据发送到MSS/SS上。上行数据则沿着相反的路径从MSS/SS传递到CSN中并达到对端用户。如上所述，在ASN内部的接口中对于每个MSS/SS的每个业务流都有相应的上下行的数据通路(Data Path)，这些在每个业务流建立的时候都会根据每个业务流的服务质量(QoS)要求和数据通路的采用方式而建立。当这个业务结束，也就是业务流中止的时候，就需要释放相应的数据通路。

当MSS/SS在移动过程中可能从一个基站的覆盖区移动到另一个基站的覆盖区，而服务基站和目标基站属于同一个ASN GW时，发生的切换称为R6接口移动性切换。

图2所示为R6接口切换前MSS/SS由BS2接入网络的链路连接情况，发生R6接口切换前，MSS/SS依次通过BS2、ASW-GW1和锚ASW-GW最终接入CSN。

图3所示为R6接口切换后MSS/SS由BS1接入网络的链路连接情况，MSS/SS依次通过BS1、ASW-GW1和锚ASW-GW最终接入CSN。

当MSS/SS在移动过程中可能从一个BS的覆盖区移动到另一个BS的覆盖区，而服务BS和目标BS属于不同的ASN GW时，发生的切换称为R4接口移动性切换。

图4所示为R4接口切换前MSS/SS由BS2接入网络的链路连接情况，MSS/SS依次通过BS2、ASW-GW1和锚ASW-GW最终接入CSN。

图5所示为R4接口切换后MSS/SS由BS3接入网络的链路连接情况，MSS/SS依次通过BS3、ASW-GW2和锚ASW-GW最终接入CSN。可以看到，MSS/SS通过新的服务ASN-GW和锚ASN-GW之间建立的R4接口数据通路进行数据传送。

在现有技术中没有规定切换后服务切换功能实体与转接切换功能实体的数据通路资源释放，可能会造成网络资源释放的不及时或者网络资源未被释放。

发明内容

鉴于上述现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种对原有接入网络的切换进行优化的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

在转接切换功能实体向服务切换功能实体发送了切换指示响应后；

在转接数据通路功能实体和服务数据通路功能实体之间，启动数据通路释放过程。

在所述的数据通路释放过程中，转接数据通路功能实体和服务数据通路功能实体间的数据通路被释放，同时为该数据通路分配的资源也被释放。

一种如上所述优化方法在用户设备发起的R6接口切换过程中具体应用的方法，包括：

接入服务网络网关向服务基站发送切换响应后；

所述接入服务网络网关和所述服务基站间发生数据通路释放过程；

所述接入服务网络网关包括转接切换功能实体和转接数据通路功能实体，所述服务基站包括服务切换功能实体和服务数据通路功能实体。

一种如上所述优化方法在用户设备发起的R4接口切换过程中具体应用的方法，包括：

服务接入服务网络网关向服务基站发送切换响应后；

所述服务接入服务网络网关和所述服务基站之间发生数据通路释放过程；

所述服务接入服务网络网关包括转接切换功能实体和转接数据通路功能实体，所述服务基站包括服务切换功能实体和服务数据通路功能实体。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明是对原有的接入网络切换技术进行补充，完善原有的技术方案，在接入网络切换完成后，将不需要数据通路释放，同时释放分配给该数据通路的网络资源，不会造成网络资源的浪费。

附图说明

图1所示为WiMAX网络构架体系；

图2所示为R6接口切换前MSS/SS由BS2接入网络的链路连接情况；

图3所示为R6接口切换后MSS/SS由BS1接入网络的链路连接情况；

图4所示为R4接口切换前MSS/SS由BS2接入网络的链路连接情况；

图5所示为R4接口切换后MSS/SS由BS3接入网络的链路连接情况；

图6所示为接入网络切换优化方法的流程图；

图7所示为MSS/SS发起的R6接口切换流程图；

图8所示为MSS/SS发起的R4接口切换流程图。

具体实施方式

本发明的核心是以现有的接入网络切换技术为基础，在现有技术的切换过程结束后添加一个数据通路资源释放过程，即将服务切换功能实体与转接切换功能实体间的数据通路资源释放，使切换过程中不需要的数据通路资源被释放。

如图6所示为本发明的切换流程整体方案，下面结合此图介绍发明对原有接入网络切换技术进行优化的整体情况。

如图6所示，网络切换主要涉及资源管理实体、服务基站、转接网关和目标基站。其中，资源管理实体包括RRM(无线资源管理模块)或其他网络资源管理模块，此外还包括MSS/SS；服务基站包括服务切换功能实体和服务数据通路功能实体；转接网关包括转接切换功能实体和转接数据通路功能实体；目标基站包括目标切换功能实体和目标数据通路功能实体。

切换的过程中的各步骤如下：

61a、对于网络侧发起的切换流程，RRM或其他网络资源管理模块向服务切换功能实体发送网络切换请求NET_HO_REQ；

61b、对于MSS/SS发起的切换流程，MSS/SS向服务切换功能实体发送MSS/SS切换请求MOB_MSSHO_REQ，准备将MSS/SS转移至新的目标基站；

62、根据来自于MSS/SS的MSS/SS切换请求MOB_MSSHO_REQ或来自于RRM或其他网络资源管理模块向服务切换功能实体的网络切换请求NET_HO_REQ，服务切换功能实体向转接切换功能实体发送切换请求HO_Req；

63、切换请求被发送到转接切换功能实体后被转发至目标切换功能实体；

64a、目标切换功能实体对接收到的切换请求做出响应，完成相应处理后向转接切换功能实体发送切换响应HO_Rsp；

64b、转接切换功能实体接收到切换响应后将其转发至服务切换功能实体；

65a、对于MSS/SS发起的切换流程，服务切换功能实体根据接收到的切换响应向MSS/SS发送包含有切换响应信息的MSS/SS切换响应MOB_MSSHO_RSP；

65b、对于网络侧发起的切换流程，服务切换功能实体根据接收到的切换响应向RRM或其他网络资源管理模块发送包含有切换响应信息的网络切换响应NET_HO_RSP；

66、MSS/SS读取MOB_MSSHO_RSP中的信息，对信息进行分析和判决后从多个目标选择一个目标基站作为切换基站，然后向服务切换功能实体发送切换指示MOB_HO_IND启动切换过程。

67a、服务切换功能实体接收到切换指示MOB_HO_IND后向转接切换功能实体发送切换指示HO_Indication；

67b、转接切换功能实体将切换指示转发至目标切换功能实体；

68a、目标切换功能实体接收到切换指示，完成相应处理后向转接切换功能实体发送切换指示响应；

68b、转接切换功能实体将切换指示响应转发给服务切换功能实体。

69、服务切换功能实体与转接切换功能实体间启动数据通路资源释放过程。切换流程结束。

下面将结合附图对本发明所述的方法作进一步详细说明。

如图7所示为MSS/SS发起的R6接口切换流程，其工作流程如下：

71、在正常运行中，MSS/SS对临近基站进行周期性扫描，并可对基站进行随意组合。此过程用于收集信号质量信息，信号质量信息被发送至转接网关。

72、为了能够切换至新的目标基站，MSS/SS向服务基站发送MOB_MSSHO_REQ。

73、根据从MSS/SS接收到的MOB_MSSHO_REQ，服务基站向转接网关发送切换请求。

74、转接网关收到切换请求后将切换请求转发至目标基站。

75、目标基站收到来自转接网关的切换请求，完成相应处理后向转接网关发送切换响应。

76、转接网关接收到切换响应后将切换响应转发给服务基站。

77、服务基站收到切换响应后向MSS/SS发送MSS切换响应MOB_MSSHO_RSP。

78、MSS/SS收到MSS切换响应MOB_MSSHO_RSP后根据其相应内容向服务基站发送MSS切换指示MOB_MSSHO_IND。

79、服务基站接收到MOB_MSSHO_IND后向转接网关发送切换指示，通知转接网关有一个MSS/SS要求接入。

710、转接网关将切换指示转发给目标基站，通知目标基站有一个MSS/SS要求接入。

711、目标基站接收到切换请求，完成相应处理后向转接网关发送切换指示响应。

712、转接网关将收到的切换指示响应发送至服务基站，服务基站通过数据路径建立认证信息确认数据路径建立响应，这时新的数据路径就完全建立起来了。

713、服务基站与转接网关间启动数据通路资源释放过程，在这个过程中，转接网关和服务基站间数据通路被释放，为该数据通路分配的资源也被释放，从而完成了一个完整的R6接口切换过程。

R4接口切换共涉及到MSS/SS、服务基站、服务网关(Serving ASN-GW)、锚网关(Anchor ASN-GW)、目标网关(Target ASN-GW)、目标基站。

如图8所示为MSS/SS发起的R4接口切换流程，其工作流程如下：

81、在正常运行中，MSS/SS对临近基站进行周期性扫描，并可对基站进行随意组合。此过程用于收集信号质量信息。

82、为了能够切换至新的目标基站，MSS/SS向服务基站发送MOB_MSSHO_REQ。

83、根据从MSS/SS接收到的MOB_MSSHO_REQ，服务基站向服务网关发送切换请求。

84、服务网关将接收到切换请求转发给目标网关。

85、目标网关收到来自服务网关的切换请求后将其转发给目标基站。

86、目标基站收到来自目标网关的切换请求，完成相应处理后向目标网关发送切换响应。

87、目标网关将接收到的切换响应转发至服务网关。

88、服务网关接收到切换响应后将其转发至服务基站。

89、服务基站收到切换响应后向MSS/SS发送MOB_MSSHO_RSP。

810、MSS/SS接收MOB_MSSHO_RSP后根据其响应内容向服务基站发送MOB_HO_IND。

811、服务基站接收到MOB_MSSHO_IND后向服务网关发送切换指示，通知服务网关有一个MSS/SS要求接入。

812、服务网关将切换指示转发给目标网关，通知目标网关有一个MSS/SS要求接入。

813、目标网关将切换指示继续转发给目标基站。

814、目标基站接收到切换请求，完成相应处理后向目标网关发送切换指示响应。

815、目标网关将接收到的切换指示响应发送至服务网关。

816、服务网关将接收到的切换指示响应发送至服务基站，服务基站通过数据路径建立认证信息确认数据路径建立响应，这时新的数据路径就完全建立起来了。

817、服务基站与服务网关间启动数据通路资源释放过程，在这个过程中，服务网关和服务基站间数据通路被释放，为该数据通路分配的资源也被释放，从而完成了一个完整的R4接口切换过程。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1. 一种WiMAX接入网络切换的优化方法，其特征在于，包含：

在转接切换功能实体向服务切换功能实体发送了切换指示响应后；

在转接数据通路功能实体和服务数据通路功能实体之间，启动数据通路释放过程。

2. 根据权利要求1所述的一种WiMAX接入网络切换的优化方法，其特征在于，在所述的数据通路释放过程中，转接数据通路功能实体和服务数据通路功能实体间的数据通路被释放，同时为该数据通路分配的资源也被释放。

3. 一种如权利要求1中所述优化方法在用户设备发起的R6接口切换过程中具体应用的方法，其特征在于，

接入服务网络网关向服务基站发送切换响应后；

所述接入服务网络网关和所述服务基站间发生数据通路释放过程；

所述接入服务网络网关包括转接切换功能实体和转接数据通路功能实体，所述服务基站包括服务切换功能实体和服务数据通路功能实体。

4. 一种如权利要求1中所述优化方法在用户设备发起的R4接口切换过程中具体应用的方法，其特征在于，

服务接入服务网络网关向服务基站发送切换响应后；

所述服务接入服务网络网关和所述服务基站之间发生数据通路释放过程；

所述服务接入服务网络网关包括转接切换功能实体和转接数据通路功能实体，所述服务基站包括服务切换功能实体和服务数据通路功能实体。

Images