CN101047992A - 切换控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了两种切换控制方法，其中一种切换控制方法包括：步骤S402，目标基站在接收到用户设备的切换请求后，确定用户设备可以接入；步骤S404，目标基站或用户设备的源基站向网络控制功能实体发送用户设备位置更新准备消息，指示网络控制功能实体停止向源基站发送用户设备的用户数据；步骤S406，用户设备和目标基站进行同步；步骤S408，用户设备和目标基站同步后，目标基站将用户位置更新消息发送至网络控制功能实体，指示网络控制功能实体将传输路径转换至目标基站；以及步骤S410，用户设备与目标基站进行连接并开始通信。本发明有效地控制了源/目标eNB中的用户数据缓存量，以及源/目标eNB之间的用户数据转发量，从而保证了切换过程中的数据传输性能。

Description

切换控制方法

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种用于通信网络的切换控制方法。

背景技术

3GPP(第三代合作项目)LTE(长期演进)项目是近两年来3GPP启动的最大的新技术研发项目，由于在空中接口的物理层技术方面，下行传输采用了先进成熟的正交频分复用(OFDM)技术，上行传输方式确定为峰均比较低的单载波频分复用(SC-FDMA)，具有频谱效率高、下行传输速率大、传输时延小等明显的优势。

在接入网体系结构方面，设计的主要目标是减小时延和复杂度，使得协议能够有效支持新的物理层传输技术，从而提供更高的用户容量、系统吞吐量和端到端的服务质量保证。

如图1，E-UTRAN(演进的UMTS无线接入网络)由eNB(演进的节点B)组成，eNB中实现了面向UE(用户设备)的U-plane(用户面)和C-plane(控制面)协议。eNB之间通过X2接口连接，即所有eNB两两之间都存在着X2接口连接用于完成相互之间的通信，例如实现UE在切换过程中的数据转移。同时，eNB通过S1接口与EPC(分组核心网)连接，支持了eNB与aGW(接入网关)中的MME(移动管理实体)/UPE(用户面实体)实现多对多的连接。

eNB完成与无线资源管理相关的功能。MME/UPE(网络控制功能实体)在UE的移动性管理中完成了用户面数据切换的功能。

如图2所示，现有LTE系统中采用了网络侧eNB控制UE端辅助的方式完成切换，切换中的控制操作由eNB完成而MME/UPE不参与控制。其控制面的切换处理流程如下：

S202、UE端根据协议中规定的测量触发条件，完成指定信号值的测量并向源eNB发送“测量上报”消息。

S204、正在服务的源eNB根据测量上报值和无线资源管理信息决定是否将UE切换到目标eNB。如果需要切换，则向目标eNB发出“切换请求”消息。

S206、目标eNB收到“切换请求”消息后，根据接入控制的要求判断是否允许当前的接入请求。如果目标eNB允许了当前的切换接入请求，则向源eNB发送“切换请求确认”消息。

S208、源eNB收到“切换请求确认”消息后，向UE发出“切换指示”消息，UE在收到这个消息后，切断和源eNB小区的无线链路连接，并且准备发起到目标eNB小区的同步过程。

S210、经过一定的时间延迟后，UE发起与目标eNB的同步过程。

S212、若目标eNB与UE完成同步过程，则目标eNB给UE分配相应的接入参数，包括上行资源指配和上行时间对齐，UE接收到这个接入参数之后向目标eNB发送“切换确认”消息，确认UE侧的切换过程结束。

S214a、目标eNB在收到UE发送的“切换确认”消息之后，向源eNB发送“切换完成”消息，通知源eNB切换过程完成。源eNB收到“切换完成”消息之后，源eNB将其已经转发给目标eNB的数据从缓存区中清空，并且将还没有转发给目标eNB的数据继续完成转发。

S214b、目标eNB目标eNB在收到UE发送的“切换确认”消息之后，向MME/UPE发送“UE位置更新”消息，MME/UPE在收到这个消息后，完成UE的路径更新并且开始向目标eNB发送用户数据。

根据上述的切换过程，现有技术中规定用户面的数据在MME/UPE、源eNB/目标eNB和UE之间的发送规则如下：

1、在源eNB向UE发送“切换指示”消息之前，来自MME/UPE的用户数据发送到源eNB，然后经过源eNB和UE之间的空中接口将用户数据发送到相应的UE。

2、在源eNB向UE发送“切换指示”消息之后，源eNB和UE之间的无线链路连接被释放，源eNB不再向UE发送数据，但是来自UPE的用户数据仍然直接发送到源eNB中缓存。

3、在源eNB向UE发送“切换指示”消息之后，源eNB和目标eNB之间通过X2接口建立了用户面的数据通道，用于将源eNB中没有开始发送以及还没有被UE正确接收的用户数据从源eNB转发给目标eNB，保证切换过程中数据的无损传输。

4、在源eNB收到“切换完成”消息之后，源eNB将对应于切换UE的所有剩余数据转发到目标eNB，并清空对应的缓存数据。

5、在MME/UPE收到“UE位置更新”消息之前，MME/UPE将用户数据发送到源eNB。

6、在MME/UPE收到“UE位置更新”消息之后，MME/UPE完成UE的路径切换，开始将UE的用户数据发送到目标eNB，然后经过目标eNB和UE之间的空中接口将用户数据发送到UE。

如上所述，在现有技术一的切换处理过程中，在MME/UPE收到“UE位置更新”消息之前，MME/UPE将一直用户数据发送到源eNB。这种处理过程的缺点在于：

1、源eNBUE发送了“切换指示”消息之后就不再通过空口给UE发送数据，因此来自UPE的数据只能缓存在源eNB中，大量的占用了源eNB的缓存资源，影响了源eNB接入新的UE的能力。

2、源eNB在给UE发送了“切换指示”消息之后需要将其缓存的所有数据通过X2接口转发给目标eNB，增加了源eNB和目标eNB之间转发的数据量和传输时间，造成数据传输时间延迟的增加，并且降低了数据在传输过程中的安全可靠性。

如图3所示，示出了一种LTE中UE在连接状态下的切换过程的示意图，仍然采用了网络侧eNB控制UE端辅助的方式完成切换。其控制面的切换处理流程如下：

S302，UE端根据协议中规定的测量触发条件，完成指定信号值的测量并向源eNB发送“测量上报”消息。

S304，正在服务的源eNB根据测量上报值和无线资源管理信息决定是否将UE切换到目标eNB。如果需要切换，则向目标eNB发送“切换准备请求”消息，其中包括UE准备在目标eNB中接入的资源请求。

S306，目标eNB收到切换准备请求消息后，根据接入控制的要求判断是否允许当前的接入请求。如果目标eNB允许了当前的切换接入请求，则向目标eNB发送“切换准备请求确认”消息。

S308，源eNB在收到目标eNB的“切换准备请求确认”消息后，向UE发送“切换指示”消息，通知UE开始发起与目标eNB的同步寻呼过程。

S310，源eNB在收到目标eNB的“切换准备请求确认”消息后，向MME/UPE发送“路径转移请求”，然后MME/UPE开始将用户数据直接发送到目标eNB。

S312，UE在完成了与目标eNB的同步过程之后，向目标eNB发送“切换确认”消息。

S314，目标eNB收到UE的“切换确认”消息之后，向MME/UPE发送“切换确认”消息，则切换过程结束。

其用户面的数据处理过程如下：

1、目标eNB在收到源eNB的“切换准备请求”消息之后，建立了和源eNB之间的数据转发通道以及和MME/UPE之间的数据传输通道，同时为UE的切换接入数据预留分配缓存资源。

2、源eNB在收到了目标eNB的“切换准备请求确认”消息之后，源eNB和UE之间的无线链路连接被释放，源eNB不再向UE发送数据。

3、源eNB在收到了目标eNB的“切换准备请求确认”消息之后，将切换UE在源eNB中缓存的所有用户数据转发给目标eNB。

4、源eNB在收到了目标eNB的“切换准备请求确认”消息之后，MME/UPE收到“UE位置更新”消息，MME/UPE开始将切换UE的用户数据直接发送到目标eNB并缓存。

5、在切换UE和目标eNB完成同步过程之后，目标eNB和切换UE之间建立无线链路连接，开始发送用户数据。

如上所述，在现有技术二的切换处理过程中，在切换UE和目标eNB尚未建立无线链路连接的时候，源eNB向MME/UPE发送了“UE位置更新”消息，MME/UPE开始将切换UE的用户数据直接发送到目标eNB并缓存，其缺点在于：

1、在UE还没有接入目标eNB之前就占用了目标eNB中的大量数据缓存资源，造成浪费，影响了目标eNB中其他UE的接入。

2、如果在切换过程中UE与目标eNB的同步过程失败，UE需要重新退回源eNB建立连接，那么目标eNB需要重新将其缓存的所有UE用户数据转发给源eNB，造成目标eNB的资源浪费，切换过程中断时间增加，同时大量数据通过X2接口在源eNB和目标eNB之间传输，降低了数据传输的安全可靠性并增加了X2接口的传输负载，容易造成拥塞，增加传输时延。

现有技术一在切换准备的过程中MME/UPE没有路径转移，一直向源eNB发送用户数据，造成源eNB中用户数据的缓存量以及源eNB和目标eNB之间的转发数据量过大的问题。

现有技术二在切换没有完成的状态下，MME/UPE预先完成路径转移，将用户数据发送到目标UE，造成目标eNB中用户数据的缓存量，以及当切换过程失败后源eNB和目标eNB之间的转发数据量过大的问题。

发明内容

本发明提出了一种切换控制方法，有效地控制源/目标eNB中的用户数据缓存量，以及源/目标eNB之间的用户数据转发量，从而保证了切换过程中的数据传输性能。

本发明的第一种切换控制方法包括以下步骤：步骤S402，目标基站在接收到用户设备的切换请求后，确定用户设备可以接入；步骤S404，目标基站或用户设备的源基站向网络控制功能实体发送用户设备位置更新准备消息，指示网络控制功能实体停止向源基站发送用户设备的用户数据；步骤S406，用户设备和目标基站进行同步；步骤S408，用户设备和目标基站同步后，目标基站将用户位置更新消息发送至网络控制功能实体，指示网络控制功能实体将传输路径转换至目标基站；以及步骤S410，用户设备与目标基站进行连接并开始通信。

上述的步骤S404包括：S404-1a，目标基站接收到用户设备的切换请求之后，如果满足用户设备的切换接入条件，则目标基站向网络控制功能实体发送用户设备位置更新准备消息，同时向源基站反馈切换请求确认消息；S404-1b，网络控制功能实体在接收到用户设备位置更新准备消息后，停止向源基站发送用户设备的用户数据；S404-1c，源基站在接收到切换请求确认消息后，向用户设备发送切换指示消息，指示用户设备可以发起到目标基站的切换接入过程；以及S404-1d，源基站在切断与用户设备的数据传输链路之后，将未成功发送到用户设备的用户数据转发到目标基站。

上述的步骤S404包括：S404-2a，源基站在接收到目标基站的切换请求确认消息之后，则向网络控制功能实体发送用户设备位置更新准备消息，同时向用户设备发送切换指示消息；S404-2b，网络控制功能实体在接收到用户设备位置更新准备消息后，停止向源基站发送用户设备的用户数据；S404-2c，用户设备在接收到源基站的切换指示消息后，发起到目标基站的切换接入过程；以及S404-2d，源基站在切断与用户设备的数据传输链路之后，将未成功发送到用户设备的用户数据转发到目标基站。

上述的步骤S408包括：S408-a，目标基站接收到用户设备的同步确认消息之后，将用户设备位置更新消息发送至网络控制功能实体，同时向用户设备发送目标基站的接入参数；以及S408-b，网络控制功能实体接收到用户设备位置更新消息后，恢复用户设备的用户数据的发送，并且进行路径更新，开始向目标基站发送用户数据。

网络控制功能实体在接收到用户设备位置更新准备消息后，根据用户设备位置更新准备消息中指定的用户数据序号或者延迟时间，确定在用户设备的用户数据队列中的停止发送用户数据的位置。

本发明的第一种切换控制方法可以用于通信网络中，尤其是长期演进网络。

本发明的第二种切换控制方法包括以下步骤：

步骤S1002，目标基站在接收到用户设备的切换请求后，确定用户设备可以接入；步骤S1004，目标基站或用户设备的源基站向网络控制功能实体发送用户设备位置更新准备消息，指示网络控制功能实体停止向源基站发送用户设备的用户数据；步骤S1006，用户设备和目标基站进行同步并且完成到目标基站的切换后，目标基站将用户位置更新消息发送至网络控制功能实体，指示网络控制功能实体将传输路径转换至目标基站；以及步骤S1008，用户设备与目标基站进行连接并开始通信。

上述的步骤S1004可以包括：S1004-1a，目标基站接收到用户设备的切换请求之后，如果满足用户设备的切换接入条件，则目标基站向网络控制功能实体发送用户设备位置更新准备消息，同时向源基站反馈切换请求确认消息；S1004-1b，网络控制功能实体在接收到用户设备位置更新准备消息后，停止向源基站发送用户设备的用户数据；S1004-1c，源基站在接收到切换请求确认消息后，向用户设备发送切换指示消息，指示用户设备可以发起到目标基站的切换接入过程；以及S1004-1d，源基站在切断与用户设备的数据传输链路之后，将未成功发送到用户设备的用户数据转发到目标基站。

上述的步骤S1004也可以包括：S1004-2a，源基站在接收到目标基站的切换请求确认消息之后，则向网络控制功能实体发送用户设备位置更新准备消息，同时向用户设备发送切换指示消息；S1004-2b，网络控制功能实体在接收到用户设备位置更新准备消息后，停止向源基站发送用户设备的用户数据；S1004-2c，用户设备在接收到源基站的切换指示消息后，发起到目标基站的切换接入过程；以及S1004-2d，源基站在切断与用户设备的数据传输链路之后，将未成功发送到用户设备的用户数据转发到目标基站。

网络控制功能实体在接收到用户设备位置更新准备消息后，根据用户设备位置更新准备消息中指定的用户数据序号或者延迟时间，确定在用户设备的用户数据队列中的停止发送用户数据的位置。

本发明的第二种切换控制方法应用于通信网络，尤其应用于长期演进网络。

本发明有效地控制了源/目标eNB中的用户数据缓存量，以及源/目标eNB之间的用户数据转发量，从而保证了切换过程中的数据传输性能。

附图说明

附图提供本发明的进一步理解，并结合到本申请中构成本申请的一部分，与说明书一起说明本发明的实施例以解释本发明的原理。在附图中，

图1是根据现有技术的E-UTRAN结构的示意图；

图2是根据现有技术一的切换控制流程的示意图；

图3是根据现有技术二的切换控制流程的示意图；

图4是根据本发明的第一种切换控制方法的流程图；

图5是根据本发明的第一种切换控制方法中的步骤S404的流程图；

图6是根据本发明的第一种切换控制方法中的步骤S404的另一种流程图；

图7是根据本发明的第一种切换控制方法中的步骤S408的流程图；

图8是根据本发明的第一实施例的第一种切换控制方法的示意图；

图9是根据本发明的第二实施例的第一种切换控制方法的示意图；

图10是根据本发明的第二种切换控制方法的流程图；

图11是根据本发明的第一种切换控制方法中的步骤S1004的流程图；

图12是根据本发明的第一种切换控制方法中的步骤S1004的另一种流程图；

图13是根据本发明的第三实施例的第二种切换控制方法的示意图；以及

图14是根据本发明的第四实施例的第二种切换控制方法的示意图。

具体实施方式

以下将参考附图详细描述本发明的实施例。

图4是根据本发明的第一种切换控制方法的流程图。如图4所示，本发明的第一种切换控制方法包括以下步骤：步骤S402，目标基站在接收到用户设备的切换请求后，确定用户设备可以接入；步骤S404，目标基站或用户设备的源基站向网络控制功能实体发送用户设备位置更新准备消息，指示网络控制功能实体停止向源基站发送用户设备的用户数据；步骤S406，用户设备和目标基站进行同步；步骤S408，用户设备和目标基站同步后，目标基站将用户位置更新消息发送至网络控制功能实体，指示网络控制功能实体将传输路径转换至目标基站；以及步骤S410，用户设备与目标基站进行连接并开始通信。

图5是根据本发明的第一种切换控制方法中的步骤S404的流程图。如图5所示，步骤S404包括：S404-1a，目标基站接收到用户设备的切换请求之后，如果满足用户设备的切换接入条件，则目标基站向网络控制功能实体发送用户设备位置更新准备消息，同时向源基站反馈切换请求确认消息；S404-1b，网络控制功能实体在接收到用户设备位置更新准备消息后，停止向源基站发送用户设备的用户数据；S404-1c，源基站在接收到切换请求确认消息后，向用户设备发送切换指示消息，指示用户设备可以发起到目标基站的切换接入过程；以及S404-1d，源基站在切断与用户设备的数据传输链路之后，将未成功发送到用户设备的用户数据转发到目标基站。

图6是根据本发明的第一种切换控制方法中的步骤S404的另一种流程图。如图6所示，步骤S404包括：S404-2a，源基站在接收到目标基站的切换请求确认消息之后，则向网络控制功能实体发送用户设备位置更新准备消息，同时向用户设备发送切换指示消息；S404-2b，网络控制功能实体在接收到用户设备位置更新准备消息后，停止向源基站发送用户设备的用户数据；S404-2c，用户设备在接收到源基站的切换指示消息后，发起到目标基站的切换接入过程；以及S404-2d，源基站在切断与用户设备的数据传输链路之后，将未成功发送到用户设备的用户数据转发到目标基站。

图7是根据本发明的第一种切换控制方法中的步骤S408的流程图。如图7所示，步骤S408包括：S408-a，目标基站接收到用户设备的同步确认消息之后，将用户设备位置更新消息发送至网络控制功能实体，同时向用户设备发送目标基站的接入参数；以及S408-b，网络控制功能实体接收到用户设备位置更新消息后，恢复用户设备的用户数据的发送，并且进行路径更新，开始向目标基站发送用户数据。

网络控制功能实体在接收到用户设备位置更新准备消息后，根据用户设备位置更新准备消息中指定的用户数据序号或者延迟时间，确定在用户设备的用户数据队列中的停止发送用户数据的位置。

本发明的第一种切换控制方法可以用于通信网络中，尤其是长期演进网络。

图8是根据本发明的第一实施例的切换控制方法的示意图。根据本发明，网络侧eNB控制UE端辅助的方式完成切换，切换中的控制操作由eNB完成而MME/UPE不参与控制。其完成的切换处理流程如图8所示，其控制面的切换处理流程包括以下步骤：

S802、UE端根据协议中规定的测量触发条件，完成指定信号值的测量并向源eNB发送“测量上报”消息。

S804、正在服务的源eNB根据测量上报值和无线资源管理信息决定是否将UE切换到目标eNB。如果需要切换，则向目标eNB发出“切换请求”消息。

S806a、目标eNB收到“切换请求”消息后，根据接入控制的要求判断是否允许当前的接入请求。如果目标eNB允许了当前的切换接入请求，则向源eNB反馈“切换请求确认”消息。

S806b、目标eNB向源eNB发出“切换请求确认”消息后，向MME/UPE发送“UE位置更新准备”消息，MME/UPE在收到这个消息后，停止向源eNB的用户数据发送。

S808、源eNB收到“切换请求确认”消息后，向UE发出“切换指示”消息，UE在收到这个消息后，切断和源eNB小区的无线链路连接，并且准备发起到目标eNB小区的同步过程。

S810a、经过一定的时间延迟后，UE发起与目标eNB的同步过程。

S810b、当目标eNB检测到UE的同步序列之后，向MME/UPE发出“UE位置更新”消息，MME/UPE在收到这个消息后，完成UE的路径更新并且开始向目标eNB发送用户数据。

S812、若目标eNB与UE完成同步过程，则目标eNB给UE分配相应的接入参数，包括上行资源指配和上行时间对齐。

S814、UE接收到目标eNB分配的接入参数之后，向目标eNB发送“切换确认”消息，确认UE侧的切换过程结束。

S816、目标eNB在收到UE发送的“切换确认”消息之后，向源eNB发送“切换完成”消息，通知源eNB切换过程完成。源eNB收到“切换完成”消息之后，源eNB将其已经转发给目标eNB的数据从缓存区中清空，并且将还没有转发给目标eNB的数据继续完成转发。

根据上述的切换过程，本发明中用户面数据的发送规则如下：

1、在目标eNB向源eNB发送“切换请求确认”消息之前，来自MME/UPE的用户数据发送到源eNB，然后经过源eNB和UE之间的空中接口将用户数据发送到相应的UE。

2、在目标eNB向MME/UPE发送“UE位置更新准备”消息之后，MME/UPE暂停发送该UE的用户数据。

3、在源eNB作出切换决定，向UE发送“切换指示”消息之后，源eNB和UE之间的无线链路连接被释放，源eNB和UE之间的空中接口不再有数据发送。

4、在源eNB向UE发送“切换指示”消息之后，源eNB和目标eNB之间通过X2接口建立了用户面的数据通道，用于将源eNB中没有开始发送以及还没有被UE正确接收的用户数据从源eNB转发给目标eNB缓存，保证切换过程中数据的无损传输。

5、在MME/UPE收到“UE位置更新”消息之后，MME/UPE完成UE的路径切换，并且恢复用户数据的发送，将UE的用户数据发送到目标eNB。

6、在源eNB收到“切换完成”消息之后，源eNB将对应于切换UE的所有剩余数据转发到目标eNB，并清空对应的缓存数据。

7、目标eNB收到UE发送的“切换确认”消息之后，开始通过空中接口向UE发送用户数据。

图9是根据本发明的第二实施例的切换控制方法的示意图。如图9所示，根据本发明的切换处理流程包括以下步骤：

S902、UE端根据协议中规定的测量触发条件，完成指定信号值的测量并向源eNB发送“测量上报”消息。

S904、正在服务的源eNB根据测量上报值和无线资源管理信息决定是否将UE切换到目标eNB。如果需要切换，则向目标eNB发出“切换请求”消息。

S906a、目标eNB收到“切换请求”消息后，根据接入控制的要求判断是否允许当前的接入请求。如果目标eNB允许了当前的切换接入请求，则向源eNB反馈“切换请求确认”消息。

S906b、源eNB接收到“切换请求确认”后，向MME/UPE发送“UE位置更新准备”消息，MME/UPE在收到这个消息后，停止向源eNB的用户数据发送。

S908、源eNB收到“切换请求确认”消息后，向UE发出“切换指示”消息，UE在收到这个消息后，切断和源eNB小区的无线链路连接，并且准备发起到目标eNB小区的同步过程。

S910a、经过一定的时间延迟后，UE发起与目标eNB的同步过程。

S910b、当目标eNB检测到UE的同步序列之后，向MME/UPE发出“UE位置更新”消息，MME/UPE在收到这个消息后，完成UE的路径更新并且开始向目标eNB发送用户数据。

S912、若目标eNB与UE完成同步过程，则目标eNB给UE分配相应的接入参数，包括上行资源指配和上行时间对齐。

S914、UE接收到目标eNB分配的接入参数之后，向目标eNB发送“切换确认”消息，确认UE侧的切换过程结束。

S916、目标eNB在收到UE发送的“切换确认”消息之后，向源eNB发送“切换完成”消息，通知源eNB切换过程完成。源eNB收到“切换完成”消息之后，源eNB将其已经转发给目标eNB的数据从缓存区中清空，并且将还没有转发给目标eNB的数据继续完成转发。

根据上述的切换过程，本发明中用户面数据的发送规则如下：

1、在目标eNB向源eNB发送“切换请求确认”消息之前，来自MME/UPE的用户数据发送到源eNB，然后经过源eNB和UE之间的空中接口将用户数据发送到相应的UE。

2、在目标eNB向MME/UPE发送“UE位置更新准备”消息之后，MME/UPE暂停发送该UE的用户数据。

3、在源eNB作出切换决定，向UE发送“切换指示”消息之后，源eNB和UE之间的无线链路连接被释放，源eNB和UE之间的空中接口不再有数据发送。

4、在源eNB向UE发送“切换指示”消息之后，源eNB和目标eNB之间通过X2接口建立了用户面的数据通道，用于将源eNB中没有开始发送以及还没有被UE正确接收的用户数据从源eNB转发给目标eNB缓存，保证切换过程中数据的无损传输。

5、在MME/UPE收到“UE位置更新”消息之后，MME/UPE完成UE的路径切换，并且恢复用户数据的发送，将UE的用户数据发送到目标eNB。

6、在源eNB收到“切换完成”消息之后，源eNB将对应于切换UE的所有剩余数据转发到目标eNB，并清空对应的缓存数据。

7、目标eNB收到UE发送的“切换确认”消息之后，开始通过空中接口向UE发送用户数据。

图10是根据本发明的第二种切换控制方法的流程图。如图10所示，本发明的第二种切换控制方法包括以下步骤：步骤S1002，目标基站在接收到用户设备的切换请求后，确定用户设备可以接入；步骤S1004，目标基站或用户设备的源基站向网络控制功能实体发送用户设备位置更新准备消息，指示网络控制功能实体停止向源基站发送用户设备的用户数据；步骤S1006，用户设备和目标基站进行同步并且完成到目标基站的切换后，目标基站将用户位置更新消息发送至网络控制功能实体，指示网络控制功能实体将传输路径转换至目标基站；以及步骤S1008，用户设备与目标基站进行连接并开始通信。

图11是根据本发明的第一种切换控制方法中的步骤S1004的流程图。如图11所示，步骤S1004可以包括：S1004-1a，目标基站接收到用户设备的切换请求之后，如果满足用户设备的切换接入条件，则目标基站向网络控制功能实体发送用户设备位置更新准备消息，同时向源基站反馈切换请求确认消息；S1004-1b，网络控制功能实体在接收到用户设备位置更新准备消息后，停止向源基站发送用户设备的用户数据；S1004-1c，源基站在接收到切换请求确认消息后，向用户设备发送切换指示消息，指示用户设备可以发起到目标基站的切换接入过程；以及S1004-1d，源基站在切断与用户设备的数据传输链路之后，将未成功发送到用户设备的用户数据转发到目标基站。

图12是根据本发明的第一种切换控制方法中的步骤S1004的另一种流程图。如图12所示，步骤S1004可以包括：S1004-2a，源基站在接收到目标基站的切换请求确认消息之后，则向网络控制功能实体发送用户设备位置更新准备消息，同时向用户设备发送切换指示消息；S1004-2b，网络控制功能实体在接收到用户设备位置更新准备消息后，停止向源基站发送用户设备的用户数据；S1004-2c，用户设备在接收到源基站的切换指示消息后，发起到目标基站的切换接入过程；以及S1004-2d，源基站在切断与用户设备的数据传输链路之后，将未成功发送到用户设备的用户数据转发到目标基站。

网络控制功能实体在接收到用户设备位置更新准备消息后，根据用户设备位置更新准备消息中指定的用户数据序号或者延迟时间，确定在用户设备的用户数据队列中的停止发送用户数据的位置。

本发明的第二种切换控制方法应用于通信网络，尤其应用于长期演进网络。

图13是根据本发明的第三实施例的第二种切换控制方法的示意图。控制面的切换处理流程包括以下步骤：

S1302、UE端根据协议中规定的测量触发条件，完成指定信号值的测量并向源eNB发送“测量上报”消息。

S1304、正在服务的源eNB根据测量上报值和无线资源管理信息决定是否将UE切换到目标eNB。如果需要切换，则向目标eNB发出“切换请求”消息。

S1306a、目标eNB收到“切换请求”消息后，根据接入控制的要求判断是否允许当前的接入请求。如果目标eNB允许了当前的切换接入请求，则向源eNB反馈“切换请求确认”消息。

S1306b、目标eNB向源eNB发出“切换请求确认”消息后，向MME/UPE发送“UE位置更新准备”消息，MME/UPE在收到这个消息后，停止向源eNB的用户数据发送。

S1308、源eNB收到“切换请求确认”消息后，向UE发出“切换指示”消息，UE在收到这个消息后，切断和源eNB小区的无线链路连接，并且准备发起到目标eNB小区的同步过程。

S1310、经过一定的时间延迟后，UE发起与目标eNB的同步过程。

S1312、若目标eNB与UE完成同步过程，则目标eNB给UE分配相应的接入参数，包括上行资源指配和上行时间对齐，UE接收到这个接入参数之后向目标eNB发送“切换确认”消息，确认UE侧的切换过程结束。

S1314a、目标eNB在收到UE发送的“切换确认”消息之后，向源eNB发送“切换完成”消息，通知源eNB切换过程完成。源eNB收到“切换完成”消息之后，源eNB将其已经转发给目标eNB的数据从缓存区中清空，并且将还没有转发给目标eNB的数据继续完成转发。

S1314b、目标eNB目标eNB在收到UE发送的“切换确认”消息之后，向MME/UPE发送“UE位置更新”消息，MME/UPE在收到这个消息后，完成UE的路径更新并且开始向目标eNB发送用户数据。

根据上述的切换过程，本发明中用户面数据的发送规则如下：

1、在目标eNB向源eNB发送“切换请求确认”消息之前，来自MME/UPE的用户数据发送到源eNB，然后经过源eNB和UE之间的空中接口将用户数据发送到相应的UE。

2、在目标eNB向MME/UPE发送“UE位置更新准备”消息之后，MME/UPE暂停发送该UE的用户数据。

3、在源eNB作出切换决定，向UE发送“切换指示”消息之后，源eNB和UE之间的无线链路连接被释放，源eNB和UE之间的空中接口不再有数据发送。

4、在源eNB向UE发送“切换指示”消息之后，源eNB和目标eNB之间通过X2接口建立了用户面的数据通道，用于将源eNB中没有开始发送以及还没有被UE正确接收的用户数据从源eNB转发给目标eNB缓存，保证切换过程中数据的无损传输。

5、在MME/UPE收到“UE位置更新”消息之后，MME/UPE完成UE的路径切换，并且恢复用户数据的发送，将UE的用户数据发送到目标eNB。

6、在源eNB收到“切换完成”消息之后，源eNB将对应于切换UE的所有剩余数据转发到目标eNB，并清空对应的缓存数据。

7、目标eNB收到UE发送的“切换确认”消息之后，开始通过空中接口向UE发送用户数据。

图14是根据本发明的第四实施例的第二种切换控制方法的示意图。控制面的切换处理流程包括以下步骤：

S1402、UE端根据协议中规定的测量触发条件，完成指定信号值的测量并向源eNB发送“测量上报”消息。

S1404、正在服务的源eNB根据测量上报值和无线资源管理信息决定是否将UE切换到目标eNB。如果需要切换，则向目标eNB发出“切换请求”消息。

S1406a、目标eNB收到“切换请求”消息后，根据接入控制的要求判断是否允许当前的接入请求。如果目标eNB允许了当前的切换接入请求，则向源eNB反馈“切换请求确认”消息。

S1406b、源eNB接收到“切换请求确认”后，向MME/UPE发送“UE位置更新准备”消息，MME/UPE在收到这个消息后，停止向源eNB的用户数据发送。

S1408、源eNB收到“切换请求确认”消息后，向UE发出“切换指示”消息，UE在收到这个消息后，切断和源eNB小区的无线链路连接，并且准备发起到目标eNB小区的同步过程。

S1410、经过一定的时间延迟后，UE发起与目标eNB的同步过程。

S1412、若目标eNB与UE完成同步过程，则目标eNB给UE分配相应的接入参数，包括上行资源指配和上行时间对齐，UE接收到这个接入参数之后向目标eNB发送“切换确认”消息，确认UE侧的切换过程结束。

S1414a、目标eNB在收到UE发送的“切换确认”消息之后，向源eNB发送“切换完成”消息，通知源eNB切换过程完成。源eNB收到“切换完成”消息之后，源eNB将其已经转发给目标eNB的数据从缓存区中清空，并且将还没有转发给目标eNB的数据继续完成转发。

S1414b、目标eNB目标eNB在收到UE发送的“切换确认”消息之后，向MME/UPE发送“UE位置更新”消息，MME/UPE在收到这个消息后，完成UE的路径更新并且开始向目标eNB发送用户数据。

根据上述的切换过程，本发明中用户面数据的发送规则如下：

1、在目标eNB向源eNB发送“切换请求确认”消息之前，来自MME/UPE的用户数据发送到源eNB，然后经过源eNB和UE之间的空中接口将用户数据发送到相应的UE。

2、在目标eNB向MME/UPE发送“UE位置更新准备”消息之后，MME/UPE暂停发送该UE的用户数据。

3、在源eNB作出切换决定，向UE发送“切换指示”消息之后，源eNB和UE之间的无线链路连接被释放，源eNB和UE之间的空中接口不再有数据发送。

4、在源eNB向UE发送“切换指示”消息之后，源eNB和目标eNB之间通过X2接口建立了用户面的数据通道，用于将源eNB中没有开始发送以及还没有被UE正确接收的用户数据从源eNB转发给目标eNB缓存，保证切换过程中数据的无损传输。

5、在MME/UPE收到“UE位置更新”消息之后，MME/UPE完成UE的路径切换，并且恢复用户数据的发送，将UE的用户数据发送到目标eNB。

6、在源eNB收到“切换完成”消息之后，源eNB将对应于切换UE的所有剩余数据转发到目标eNB，并清空对应的缓存数据。

7、目标eNB收到UE发送的“切换确认”消息之后，开始通过空中接口向UE发送用户数据。

本发明通过在切换流程中添加“UE位置更新准备”消息，即在目标eNB确认可以接入切换UE之后向MME/UPE发送该消息，MME/UPE收到该消息后暂停发送用户数据，以及将“UE位置更新”消息的触发位置提前，即在目标eNB收到同步序列之后向MME/UPE发送该消息，有效地控制了源/目标eNB中的用户数据缓存量，以及源/目标eNB之间的用户数据转发量，从而保证了切换过程中的数据传输性能。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种切换控制方法，其特征在于，在切换过程中：

步骤S402，目标基站在接收到用户设备的切换请求后，确定所述用户设备可以接入；

步骤S404，所述目标基站或所述用户设备的源基站向网络控制功能实体发送用户设备位置更新准备消息，指示所述网络控制功能实体停止向所述源基站发送所述用户设备的用户数据；

步骤S406，所述用户设备和所述目标基站进行同步；

步骤S408，所述用户设备和所述目标基站同步后，所述目标基站将用户位置更新消息发送至所述网络控制功能实体，指示所述网络控制功能实体将传输路径转换至所述目标基站；以及

步骤S410，所述用户设备与所述目标基站进行连接并开始通信。

2.根据权利要求1所述的切换控制方法，其特征在于，所述步骤S404包括：

S404-1a，所述目标基站接收到所述用户设备的切换请求之后，如果满足所述用户设备的切换接入条件，则所述目标基站向所述网络控制功能实体发送用户设备位置更新准备消息，同时向所述源基站反馈切换请求确认消息；

S404-1b，所述网络控制功能实体在接收到所述用户设备位置更新准备消息后，停止向所述源基站发送所述用户设备的用户数据；

S404-1c，所述源基站在接收到所述切换请求确认消息后，向所述用户设备发送切换指示消息，指示所述用户设备可以发起到所述目标基站的切换接入过程；以及

S404-1d，所述源基站在切断与所述用户设备的数据传输链路之后，将未成功发送到所述用户设备的用户数据转发到所述目标基站。

3.根据权利要求1所述的切换控制方法，其特征在于，所述步骤S404包括：

S404-2a，所述源基站在接收到所述目标基站的切换请求确认消息之后，则向网络控制功能实体发送用户设备位置更新准备消息，同时向所述用户设备发送切换指示消息；

S404-2b，所述网络控制功能实体在接收到所述用户设备位置更新准备消息后，停止向所述源基站发送所述用户设备的用户数据；

S404-2c，所述用户设备在接收到所述源基站的切换指示消息后，发起到所述目标基站的切换接入过程；以及

S404-2d，所述源基站在切断与所述用户设备的数据传输链路之后，将未成功发送到所述用户设备的用户数据转发到所述目标基站。

4.根据权利要求2或3所述的切换控制方法，其特征在于，所述步骤S408包括：

S408-a，所述目标基站接收到所述用户设备的同步确认消息之后，将用户设备位置更新消息发送至所述网络控制功能实体，同时向所述用户设备发送所述目标基站的接入参数；以及

S408-b，所述网络控制功能实体接收到所述用户设备位置更新消息后，恢复所述用户设备的用户数据的发送，并且进行路径更新，开始向所述目标基站发送用户数据。

5.根据权利要求4所述的切换控制方法，其特征在于，所述网络控制功能实体在接收到用户设备位置更新准备消息后，根据所述用户设备位置更新准备消息中指定的用户数据序号或者延迟时间，确定在所述用户设备的用户数据队列中的停止发送所述用户数据的位置。

6.根据权利要求5所述的切换控制方法，其特征在于，所述切换控制方法用于通信网络中。

7.根据权利要求6所述的切换控制方法，其特征在于，所述通信网络包括长期演进网络。

8.一种切换控制方法，其特征在于，在切换过程中：

步骤S1002，目标基站在接收到用户设备的切换请求后，确定所述用户设备可以接入；

步骤S1004，所述目标基站或所述用户设备的源基站向网络控制功能实体发送用户设备位置更新准备消息，指示所述网络控制功能实体停止向所述源基站发送所述用户设备的用户数据；

步骤S1006，所述用户设备和所述目标基站进行同步并且完成到目标基站的切换后，所述目标基站将用户位置更新消息发送至所述网络控制功能实体，指示所述网络控制功能实体将传输路径转换至所述目标基站；以及

步骤S1008，所述用户设备与所述目标基站进行连接并开始通信。

9.根据权利要求8所述的切换控制方法，其特征在于，所述步骤S1004包括：

S1004-1a，所述目标基站接收到所述用户设备的切换请求之后，如果满足所述用户设备的切换接入条件，则所述目标基站向所述网络控制功能实体发送用户设备位置更新准备消息，同时向所述源基站反馈切换请求确认消息；

S1004-1b，所述网络控制功能实体在接收到所述用户设备位置更新准备消息后，停止向所述源基站发送所述用户设备的用户数据；

S1004-1c，所述源基站在接收到所述切换请求确认消息后，向所述用户设备发送切换指示消息，指示所述用户设备可以发起到所述目标基站的切换接入过程；以及

S1004-1d，所述源基站在切断与所述用户设备的数据传输链路之后，将未成功发送到所述用户设备的用户数据转发到所述目标基站。

10.根据权利要求8所述的切换控制方法，其特征在于，所述步骤S1004包括：

S1004-2a，所述源基站在接收到所述目标基站的切换请求确认消息之后，则向网络控制功能实体发送用户设备位置更新准备消息，同时向所述用户设备发送切换指示消息；

S1004-2b，所述网络控制功能实体在接收到所述用户设备位置更新准备消息后，停止向所述源基站发送所述用户设备的用户数据；

S1004-2c，所述用户设备在接收到所述源基站的切换指示消息后，发起到所述目标基站的切换接入过程；以及

S1004-2d，所述源基站在切断与所述用户设备的数据传输链路之后，将未成功发送到所述用户设备的用户数据转发到所述目标基站。

11.根据权利要求9或10所述的切换控制方法，其特征在于，所述网络控制功能实体在接收到用户设备位置更新准备消息后，根据所述用户设备位置更新准备消息中指定的用户数据序号或者延迟时间，确定在所述用户设备的用户数据队列中的停止发送所述用户数据的位置。

12.根据权利要求11所述的切换控制方法，其特征在于，所述切换控制方法用于通信网络中。

13.根据权利要求12所述的切换控制方法，其特征在于，所述通信网络包括长期演进网络。

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