CN101188861B - 系统内切换方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种系统内切换方法,包括以下步骤:S302,在源基站决定将用户设备切换到目的基站的情况下,向目的基站发起切换请求,其中,切换请求中携带有移动管理实体的地址信息;S304,在目的基站根据移动管理实体的地址信息判断存在到移动管理实体的连接的情况下,通知源基站对用户设备进行切换;S306,在用户设备完成切换后,目的基站请求移动管理实体更新相关信息;以及S308,移动管理实体响应于目的基站的请求,根据目的基站和当前服务网关之间的连接情况,进行服务网关选择并进行相关信息的更新,以完成系统内切换。通过本发明,目的eNodeB不需判断到Serving GW是否有连接,从而可以避免目的eNodeB配置ServingGW。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域,更具体地涉及一种系统内切换方法。
背景技术
随着全球微波接入互通(World Interoperability for MicrowaveAccess,简称WiMAX)的异军突起,第三代移动通信系统要保持其在移动通信领域的强有力的竞争力,必须提高网络性能、降低网络建设和运营成本。因此,第三代合作伙伴计划(3rd GenerationPartnership Project,简称3GPP)的标准化工作组,目前正致力于研究对包交换核心网(Packet Switch Core,简称PS Core)和全球移动通信系统无线接入网(Universal Mobile Telecommunication SystemRadio Access Network,简称UTRAN)的演进,这个研究的课题叫做系统架构演进(System Architecture Evolution,简称SAE),目的在于使得演进的PS Core(简称E-PS Core)可以提供更高的传输速率、更短的传输延时、优化分组、及支持演进的UTRAN(EvolvedUTRAN,简称E-UTRAN)、UTRAN、无线局域网(Wireless LocalArea Network,简称WLAN)及其他非3GPP的接入网络之间的移动性管理。
目前,SAE的架构如图1所示包含如下网元:
演进的无线接入网(Evolved Radio Access Network,简称E-RAN),用于提供更高的上下行速率、更低的传输延迟、和更加可靠的无线传输。E-RAN中包含的网元是演进的NodeB(EvolvedNodeB,简称eNodeB),用于为用户的接入提供无线资源。eNodeB之间的接口是X2接口。
归属用户服务器(Home Subscriber Server,简称HSS),用于永久存储用户签约数据。
分组数据网(Packet Data Network,简称PDN),用于为用户提供业务的网络。
演进的分组网(E-Packet Core),用于提高更低的延迟,并允许更多的无线接入系统接入。其包含如下网元:
移动管理实体(Mobility Management Entity,简称MME),其是控制面功能实体,用于临时存储用户数据,负责管理和存储用户设备(User Equipment,简称UE)上下文(比如UE/用户标识、移动性管理状态、用户安全参数等),为用户分配临时标识。当UE驻扎在该跟踪区域或该网络时,其负责对该用户进行鉴权、处理MME和UE之间的所有非接入层消息;触发在SAE的寻呼。eNodeB和MME之间的接口是S1-MME接口。
服务网关(Serving Gateway,简称Serving GW),其是一个用户面实体,负责用户面数据路由处理,终结处于闲置状态的UE的下行数据。管理和存储UE的SAE承载(bearer)上下文,比如IP承载业务参数和网络内部路由信息等。是3GPP系统内部用户面的锚点,一个用户在一个时刻只能有一个Serving GW;eNodeB和Serving GW之间的接口是S1-U接口,MME通过S10接口控制Serving GW。
分组数据网网关(Packet Data Network Gateway,简称PDNGW),负责UE接入PDN的网关功能,是3GPP和非3GPP接入系统的移动性锚点。用户在同一时刻能够接入多个PDN GW。
无线移动通讯系统的一个显著特点是支持移动性。在活动状态下,从一个eNodeB移动到另外一个eNodeB,而保持业务的连续性,叫做切换过程。在3GPP中,eNodeB之间的切换有两种过程:通过X2的切换和通过S1接口的切换。通过X2的切换如图2所示,包括以下步骤:
S202,源eNodeB命令UE进行测量,UE完成上报测量报告,源eNodeB决定切换到目的小区。
S204,源eNodeB根据目的小区寻找对应的目的eNodeB。如果能够找到,并且目的eNodeB和源eNodeB之间存在X2接口,则源eNodeB向目的eNodeB发起切换请求。该切换请求携带有当前MME和Serving GW的地址信息、以及Serving GW的用户面隧道信息。
S206,目的eNodeB判断是否存在到当前MME和Serving GW的连接,如果有连接,则进行相关资源预留,并在完成后向源eNodeB返回切换响应,其中,该切换响应携带有相关的资源信息。
S208,源eNodeB收到切换响应之后,命令UE开始切换,并带目的eNodeB的资源信息。
S210,UE切换到目的eNodeB后,向目的eNodeB发起切换确认消息。
S212,目的eNodeB收到切换确认后,向MME发起切换完成消息,请求MME更新相关信息。其中,该切换完成消息携带有目的eNodeB的地址和用户面隧道信息。
S214,MME将目的eNodeB的地址和用户面隧道信息转发给Serving GW。目的eNodeB在获知了Serving GW的用户面隧道信息和上下行数据后,即可在目的eNodeB和Serving GW之间进行传输。
S216,Serving GW返回MME更新承载响应。
S218,MME返回目的eNodeB切换完成响应。
S220,目的eNodeB通知源eNodeB释放资源。
上述切换的特点是,eNodeB之间的切换无需MME进行控制。这种切换的前提是两个eNodeB之间必须要有X2接口,并且MME和Serving GW不能够变化。这就要求eNodeB能够配置到对方eNodeB是否有X2连接,并且eNodeB还需要配置到某MME和Serving GW是否有连接。eNodeB配置MME是必须的,因为当用户初始登记时,eNodeB需要找到合适的MME。然而,对于ServingGW,由于在SAE中,是MME选择Serving GW,MME中必须有Serving GW的配置。如果在eNodeB中也要配置Serving GW的话,一方面会增加eNodeB配置的复杂性,另外一方面很难保证这两个地方的配置一致。
发明内容
鉴于以上所述的一个或多个问题,本发明提供了一种新的系统内切换方法。
根据本发明的系统内切换方法,包括以下步骤:S302,在源基站决定将用户设备切换到目的基站的情况下,向目的基站发起切换请求,其中,切换请求中携带有移动管理实体的地址信息;S304,在目的基站根据移动管理实体的地址信息判断存在到移动管理实体的连接的情况下,通知源基站对用户设备进行切换;S306,在用户设备完成切换后,目的基站请求移动管理实体更新相关信息;以及S308,移动管理实体响应于目的基站的请求,根据目的基站和当前服务网关之间的连接情况,进行服务网关选择并进行相关信息的更新,以完成系统内切换。
其中,步骤S304包括以下步骤:S3042,目的基站响应于源基站的切换请求,根据移动管理实体的地址信息,判断是否存在到移动管理实体的连接;S3044,在存在到移动管理实体的连接的情况下,目的基站进行相关资源预留,并向源基站返回切换响应。
其中,步骤S306包括以下步骤:S3062,源基站收到切换响应后,向用户设备发送切换命令,其中,切换命令中携带有目的基站的资源信息;S3064,在用户设备根据目的基站的资源信息完成切换后,向目的基站发送切换确认;以及S3066,目的基站收到切换确认后,向移动管理实体发送相关信息更新请求,其中,相关信息更新请求中携带有目的基站的地址和用户面隧道信息。
其中,步骤S308包括以下步骤:S3082-1,移动管理实体根据目的基站的地址和用户面隧道信息,判断目的基站和当前服务网关之间能否相连;S3084-1,在不能相连的情况下,移动管理实体选择新服务网关,并向新服务网关发起承载请求,其中,承载请求中携带有目的基站的地址和用户隧道信息以及分组数据网网关的地址信息和承载信息;S3086-1,移动管理实体根据目的基站的地址和用户隧道信息以及分组数据网网关的地址信息和承载数据,建立目的基站和新服务网关、以及分组数据网网关之间的承载连接,以完成系统内切换。
可选地,步骤S308包括以下步骤:S3082-2,移动管理实体根据目的基站的地址和用户面隧道信息,判断目的基站和当前服务网关之间能否相连;S3084-2,在能相连的情况下,移动管理实体向当前服务网关发送目的基站的地址和用户面隧道信息发送给当前服务网关,以建立目的基站和当前服务网关之间的承载连接。
其中,源基站和目的基站都是演进的基站。根据本发明的系统内切换方法可以用于演进系统架构的无线通信系统。源基站和目的基站之间存在X2接口。
通过本发明,目的eNodeB不需判断到Serving GW是否有连接,从而可以避免目的eNodeB配置Serving GW。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是相关技术中的SAE框架图;
图2是相关技术中的通过X2接口进行切换的流程图;
图3A至3E是根据本发明实施例的系统内切换方法及步骤的流程图;以及
图4是根据本发明实施例的系统内切换方法的详细流程图。
具体实施方式
本发明提供了一种新的系统内切换方法。在该方法中,当目的eNodeB收到来自源eNodeB的切换请求时,目的eNodeB只判断到MME是否有连接,如果没有连接,则返回源eNodeB切换失败。如果有连接,则继续切换过程。当UE切换到目的eNodeB之后,目的eNodeB通知MME切换完成,然后MME判断目的eNodeB和Serving GW之间是否有连接,如果有连接,则保持Serving GW不变;如果没有连接,则重新选择Serving GW,并建立到新Serving GW的承载。
下面参考附图,详细说明本发明的具体实施方式。
参考图3A至图3E,说明根据本发明实施例的系统内切换方法。如图3A所示,该系统内切换方法包括以下步骤:S302,在源基站决定将用户设备切换到目的基站的情况下,向目的基站发起切换请求,其中,切换请求中携带有移动管理实体的地址信息;S304,在目的基站根据移动管理实体的地址信息判断存在到移动管理实体的连接的情况下,通知源基站对用户设备进行切换;S306,在用户设备完成切换后,目的基站请求移动管理实体更新相关信息;以及S308,移动管理实体响应于目的基站的请求,根据目的基站和当前服务网关之间的连接情况,进行服务网关选择并进行相关信息的更新,以完成系统内切换。
其中,如图3B所示,步骤S304包括以下步骤:S3042,目的基站响应于源基站的切换请求,根据移动管理实体的地址信息,判断是否存在到移动管理实体的连接;S3044,在存在到移动管理实体的连接的情况下,目的基站进行相关资源预留,并向源基站返回切换响应。
其中,如图3C所示,步骤S306包括以下步骤:S3062,源基站收到切换响应后,向用户设备发送切换命令,其中,切换命令中携带有目的基站的资源信息;S3064,在用户设备根据目的基站的资源信息完成切换后,向目的基站发送切换确认;以及S3066,目的基站收到切换确认后,向移动管理实体发送相关信息更新请求,其中,相关信息更新请求中携带有目的基站的地址和用户面隧道信息。
其中,如图3D所示,步骤S308包括以下步骤:S3082-1,移动管理实体根据目的基站的地址和用户面隧道信息,判断目的基站和当前服务网关之间能否相连;S3084-1,在不能相连的情况下,移动管理实体选择新服务网关,并向新服务网关发起承载请求,其中,承载请求中携带有目的基站的地址和用户隧道信息以及分组数据网网关的地址信息和承载信息;S3086-1,移动管理实体根据目的基站的地址和用户隧道信息以及分组数据网网关的地址信息和承载数据,建立目的基站和新服务网关、以及分组数据网网关之间的承载连接,以完成系统内切换。
可选地,如图3E所示,步骤S308包括以下步骤:S3082-2,移动管理实体根据目的基站的地址和用户面隧道信息,判断目的基站和当前服务网关之间能否相连;S3084-2,在能相连的情况下,移动管理实体向当前服务网关发送目的基站的地址和用户面隧道信息发送给当前服务网关,以建立目的基站和当前服务网关之间的承载连接。
其中,源基站和目的基站都是演进的基站。根据本发明的系统内切换方法可以用于演进系统架构的无线通信系统。源基站和目的基站之间存在X2接口。
参考图4,说明根据本发明实施例的系统内切换方法的详细流程。如图4所示,该系统内切换方法包括以下步骤:
S402,源eNodeB命令UE进行测量,UE完成上报测量报告,源eNodeB决定切换到目的小区。
S404,源eNodeB根据目的小区寻找对应的目的eNodeB。如果能够找到且目的eNodeB和源eNodeB之间存在X2接口,则源eNodeB向目的eNodeB发起切换请求;该切换请求携带有当前MME的地址信息。
S406,目的eNodeB判断是否存在到当前MME的连接,如果有连接,则进行相关资源预留,完成之后,向源eNodeB返回切换响应,并携带相关的资源信息。
S408,源eNodeB收到切换响应之后,命令UE开始切换,并携带目的eNodeB的资源信息。
S410,UE切换到目的eNodeB之后,向目的eNodeB发起切换确认消息。
S412,目的eNodeB收到切换确认之后,向MME发起切换完成消息,请求MME更新相关信息。该切换完成消息携带有目的eNodeB的地址和用户面隧道信息。
S414,MME进行Serving GW的选择。判断目的eNodeB和当前Serving GW之间能否相连,如果能相连,则选择当前Serving GW不变,后续的处理和图2中一样。如果不能相连,则MME将选择一个能够和该eNodeB相连的新Serving GW。
S416,MME向所选择的新Serving GW发起创建承载请求,将目的eNodeB的地址和用户面隧道信息带给Serving GW,同时将PDN GW的地址信息和承载信息告诉新Serving GW。
S418,新Serving GW向PDN GW发起更新承载请求,将自己的地址信息和隧道信息告诉PDN GW。
S420,PDN GW返回新Serving GW更新承载响应。
S422,新Serving GW返回MME创建承载响应,并携带分配的隧道信息。
S424,MME返回目的eNodeB切换完成响应,将Serving GW的地址信息和隧道信息告诉目的eNodeB。
这样经过上述步骤,目的eNodeB和新Serving GW以及到PDNGW这段核心网的隧道建立完成,上下行数据即可在目的eNodeB、Serving GW和PDN GW之间传输了。
S426,MME释放旧Serving GW的资源。
S428,目的eNodeB通知源eNodeB释放资源。
综上所述,通过本发明,目的eNodeB不需判断到Serving GW是否有连接,从而可以避免目的eNodeB配置Serving GW。
以上所述仅为本发明的实施例而已,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权利要求范围之内。
Claims (8)
1.一种系统内切换方法,其特征在于,包括以下步骤:
S302,在源基站决定将用户设备切换到目的基站的情况下,向所述目的基站发起切换请求,其中,所述切换请求中携带有移动管理实体的地址信息;
S304,在所述目的基站根据所述移动管理实体的地址信息判断存在到所述移动管理实体的连接的情况下,通知所述源基站对所述用户设备进行切换;
S306,在所述用户设备完成切换后,所述目的基站请求所述移动管理实体更新相关信息;以及
S308,所述移动管理实体响应于所述目的基站的请求,根据所述目的基站和当前服务网关之间的连接情况,进行服务网关选择并进行相关信息的更新,以完成系统内切换。
2.根据权利要求1所述的系统内切换方法,其特征在于,所述步骤S304包括以下步骤:
S3042,所述目的基站响应于所述源基站的切换请求,根据所述移动管理实体的地址信息,判断是否存在到所述移动管理实体的连接;
S3044,在存在到所述移动管理实体的连接的情况下,所述目的基站进行相关资源预留,并向所述源基站返回切换响应。
3.根据权利要求2所述的系统内切换方法,其特征在于,所述步骤S306包括以下步骤:
S3062,所述源基站收到所述切换响应后,向所述用户设备发送切换命令,其中,所述切换命令中携带有所述目的基站的资源信息;
S3064,在所述用户设备根据所述目的基站的资源信息完成切换后,向所述目的基站发送切换确认;以及
S3066,所述目的基站收到所述切换确认后,向所述移动管理实体发送相关信息更新请求,其中,所述相关信息更新请求中携带有所述目的基站的地址和用户面隧道信息。
4.根据权利要求3所述的系统内切换方法,其特征在于,所述步骤S308包括以下步骤:
S3082-1,所述移动管理实体根据所述目的基站的地址和用户面隧道信息,判断所述目的基站和当前服务网关之间能否相连;
S3084-1,在不能相连的情况下,所述移动管理实体选择新服务网关,并向所述新服务网关发起承载请求,其中,所述承载请求中携带有所述目的基站的地址和用户面隧道信息以及分组数据网网关的地址信息和承载信息;
S3086-1,所述移动管理实体根据所述目的基站的地址和用户面隧道信息以及所述分组数据网网关的地址信息和承载信息,建立所述目的基站和所述新服务网关、以及所述分组数据网网关之间的承载连接,以完成系统内切换。
5.根据权利要求4所述的系统内切换方法,其特征在于,所述步骤S308包括以下步骤:
S3082-2,所述移动管理实体根据所述目的基站的地址和用户面隧道信息,判断所述目的基站和当前服务网关之间能否相连;
S3084-2,在能相连的情况下,所述移动管理实体向所述当前服务网关发送所述目的基站的地址和用户面隧道信息,以建立所述目的基站和所述当前服务网关之间的承载连接。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的系统内切换方法,其特征在于,所述源基站和所述目的基站都是演进的基站。
7.根据权利要求6所述的系统内切换方法,其特征在于,所述方法用于演进系统架构的无线通信系统。
8.根据权利要求7所述的系统内切换方法,其特征在于,所述源基站和所述目的基站之间存在X2接口。
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