CN101572922A - 切换过程中用户平面处理方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种切换过程中用户平面处理方法、设备及系统，所述方法包括：在切换时，如果源基站为用户设备选择了多个目标基站，则所述源基站向所述目标基站前转数据后，在缓存中保存已前转的数据；在所述源基站收到来自所述多个目标基站中任何一个的释放资源消息后，清除所述缓存中已前转的数据。利用本发明，可以保证多准备目标基站场景下切换过程中发生无线链路失败时用户平面数据的无损传输。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术，具体涉及一种切换过程中用户平面处理方法及设备。
背景技术
为了防止无线链路失败而造成切换不成功，长期演进(LTE，Long TermEvolution)系统提出了多准备基站(multi-prepared eNB)的切换方法，即在切换准备过程中为用户设备(UE，User Equipment)选择多个准备基站，并向多个准备基站都发送切换请求消息，如图1所示。当多个准备基站收到切换请求消息后都会保存UE的上下文信息。
当移动性管理实体(MME，Mobility Management Entity)决定切换到目标eNB2，并向UE发送了切换命令后，如果由于无线链路失败，UE未能与目标eNB2同步上，则UE要进行小区重选过程。当UE重新选择到了目标eNB1后，为了保证业务连续性，源eNB要向目标eNB1执行数据前转过程。然而在正常切换流程中，为了减少数据缓存资源浪费并防止数据溢出，当源eNB向目标eNB2前转数据后会从缓存中删除已经前转的数据。如果UE与目标eNB2同步失败而重新选择到了目标eNB1，由于源eNB已经向目标eNB2前转了数据，所以源eNB的缓存区已经丢弃了部分数据，目标eNB1无法从源eNB获得已经前转至目标eNB2的那部分数据，也就是说不能收到完整的前转数据，从而造成了切换时数据丢包，不能保证切换时数据的无损性。
发明内容
本发明实施例提供一种切换过程中用户平面处理方法及设备，以保证切换过程中发生无线链路失败时用户平面数据的无损传输。
本发明实施例提供的一种切换过程中用户平面处理方法，包括：
在切换时，如果源基站为用户设备选择了多个目标基站，则所述源基站向所述目标基站前转数据后，在缓存中保存已前转的数据；
在所述源基站收到来自所述多个目标基站中任何一个的释放资源消息后，清除所述缓存中已前转的数据。
本发明实施例提供的一种基站，包括：
切换判决单元，用于为用户设备选择目标基站；
前转单元，用于在切换时向所述目标基站前转数据；
缓存单元，用于在所述切换判决单元为所述用户设备选择了多个目标基站的情况下，所述前转单元向所述目标基站前转数据后，保存已前转的数据；
消息接收单元，用于接收来自所述目标基站的释放资源消息；
删除单元，用于在所述消息接收单元收到所述释放资源消息后，清除所述缓存单元中已前转的数据。
本发明实施例提供的一种多目标基站切换系统，包括源基站和至少一个目标基站，所述源基站用于在切换时为用户设备选择了多个目标基站的情况下，向所述目标基站前转数据后，在缓存中保存已前转的数据；并在收到来自所述多个目标基站中任何一个的释放资源消息后，清除所述缓存中已前转的数据。
由以上本发明实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例在切换过程中，如果源基站在切换判决时为用户设备选择多个准备目标基站，则在前转数据后，源基站在缓存中仍然将这些数据保留；如果发生无线链路失败，当UE选择到其他目标基站后，源基站重新开始向新的目标基站前转数据，直到源基站收到某一目标基站发送的释放资源消息后，才从缓存中清除已经前转的数据，从而保证了切换过程中发生无线链路失败时用户平面数据的无损传输。
附图说明
图1是现有技术中多准备基站的切换请求过程示意图；
图2是本发明实施例中多准备目标基站的一个场景示意图；
图3是本发明实施例的切换过程中用户平面处理方法在发生无线链路失败后的切换流程图；
图4是本发明实施例的基站的结构框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本发明实施例作进一步的详细说明。
本发明实施例的切换过程中用户平面处理方法，由源基站根据是否为UE选择了多个准备目标基站来决定在向其中一个目标基站前转数据后，是否立即删除已经前转的缓存数据。如果源基站在切换判决时为用户设备选择多个准备目标基站，则在前转数据后，源基站在缓存中仍然将这些数据保留；如果发生无线链路失败，当UE选择到其他目标基站后，源基站重新开始向新的目标基站前转数据，直到源基站收到某一目标基站发送的释放资源消息后，才从缓存中清除已经前转的数据。
为了保证UE的移动性并且避免回到无线资源控制(RRC，Radio ResourceControl)空闲状态，当UE重新选择到了准备切换的小区，或者是准备切换基站的不同小区，或者UE选择了不同基站的小区，将会执行如下过程：
(1)UE保持在RRC连接状态；
(2)UE通过随机接入过程接入到小区；
(3)被选择的目标基站根据UE在随即接入过程中的UE标识来对UE鉴权并检查是否保存有该UE的上下文信息；如果所述目标基站发现保存的某一上下文信息与UE标识相匹配，则指示UE可以继续连接；如果没有发现UE标识对应的上下文信息，RRC连接将会被释放，由UE发起新的RRC连接建立过程。在这种情况下，UE将会回到RRC空闲状态。
参照图2所示场景，假设：
1.eNB1是源基站，包括3个小区：Cell1、Cell2、Cell3，UE驻留在Cell1。基站eNB2、eNB3和eNB4是源基站eNB1的相邻小区。
2.基站eNB1、eNB3和eNB4连接到MME1；基站eNB2连接到MME2。
需要说明的是，此处的MME1，MME2表示四个eNB分别连接到不同的MME池，为了简化，仅以MME1和MME2来表示。
3.在测量包括中包括了Cell2、Cell4、Cell5和Cell8。
在切换准备阶段，源基站eNB1会向Cell2、Cell4、Cell5和Cell8所在的基站eNB2和eNB3发送切换请求消息。源基站最终会选择一个最优的小区cell5作为首选小区，通过切换命令(Handover Command)消息发送给UE，通知UE切换到cell5。
如果在上行同步过程中发生无线链路失败，UE没能成功切换到cell5，则UE重新选择到保存了UE上下文的基站eNB1、eNB2和eNB3中的小区，UE仍然可以保持激活态。
针对这种多准备目标基站应用场景，本发明实施例切换过程中用户平面处理方法，源基站eNB1在切换判决时为UE选择了多个目标小区，即UE有多个准备目标基站时，源基站eNB1在向其中一个目标基站前转数据后在缓存中仍然会保留这部分数据，直到收到从某个目标基站发送过来的释放资源(Release Resource)消息后，源基站eNB1才会将这部分数据删除。如果在切换执行过程中UE又驻留到另外的小区时，源基站eNB1停止向原来的目标基站前转数据而重新开始向新的UE驻留的源基站eNB1发起数据前转过程。如果在预定时间内，比如现有的TX2RELOCoverall定时器超时前还没有收到任何目标基站发送过来的释放资源消息，源基站eNB1在删除UE上下文的同时也会清空缓存中的数据。源基站eNB1在发送切换命令消息后TX2RELOCoverall定时器启动，目的在于防止切换失败，源基站eNB1长时间内收不到从目标基站发送的释放资源消息后，源基站eNB1会主动删除为UE分配的资源。
下面进一步详细说明本发明实施例中源基站在切换判决时为UE选择多个目标基站的情况下，进行切换的流程。
参照图3，图3示出了根据本发明实施例的切换过程中用户平面处理方法在发生无线链路失败后的切换流程：
其中，目标基站eNB1和目标基站eNB2均是准备基站。源基站eNB选择了目标基站eNB2的一个小区作为目标小区在切换命令中发送给UE。当UE与目标基站eNB2同步失败后，又重新选择到目标基站eNB1。
消息交互过程主要包括以下步骤：
1.UE向源基站eNB发送测量报告(Measurement Reports)，上报其所测量到的目标小区和这些小区对应的测量信息；
2.源基站eNB根据测量报告的结果和无线资源管理(RRM，RadioResources Management)信息进行切换判决，选择出多个目标小区；
3.源基站eNB向选出的多个目标小区所在的基站(图中为目标基站eNB1和eNB2)分别发送切换请求(Handover Request)消息；
4-5.收到切换请求的多个目标基站进行接纳控制(Admission Control)后返回切换请求响应(Handover Request Ack)消息；
6.源基站eNB最终选定一个首选的目标小区(图中为目标基站eNB2所在的小区)，并将其在切换命令消息中发送给UE，指示UE切换到该目标小区；
7.当源基站eNB停止为数据包分配序列号(SN，Sequence Number)后，将会发送序列号状态传递(SN STATUS TRANSFER)消息到目标基站eNB2，用于向目标基站eNB2指示在源基站eNB接收和发送数据包的SN的状态及分组数据压缩协议(PDCP，PDCP packet data convergence prococol)相关信息，并在缓存中保存已前转给目标基站eNB1的数据；
8.无线链路失败后，UE选择到目标基站eNB1所在的小区并向目标基站eNB1发起随机接入过程；
9.UE接入到目标基站eNB1后，目标基站eNB 1向源基站eNB发送数据前转指示(Data Forwarding Indication)，通知源基站eNB UE已经驻留到另外一个小区，而不是之前指定的目标基站eNB2所在的小区；
10.源基站eNB向新的目标基站eNB2前转数据，并将源基站eNB侧的SN状态信息通过序列号状态传递消息发送给目标基站eNB2，并在缓存中保存已前转给目标基站eNB1的数据；
11.源基站eNB停止向目标基站eNB2前转数据，并发送切换取消命令(Handover Cancel)停止目标基站eNB2的切换；
12-14.目标基站eNB1向核心网的MME或系统结构演进(SAE，SystemArchitecture Evolution)网关发送切换完成(Handover Complete)消息，更新路径，收到核心网的确认后向源基站eNB发送资源释放(Release Resource)消息，请求源基站eNB释放资源；
15.源基站eNB收到目标基站发送的资源释放消息后，清除缓存中已前转的数据。
上述流程描述了本发明实施例的切换过程中用户平面处理方法针对多准备目标切换的应用场景中，在发生无线链路失败后的切换处理过程。针对不同的切换判决算法，在切换判决时，源基站可能会为UE选择单个准备目标基站，也可能会为UE选择多个准备目标基站。因此，为了进一步节省源基站的缓存资源，还可以由源基站根据切换判决的结果，即是否为UE选择了多个准备目标基站，来决定向其中的目标基站前转数据后是缓存还是删除这部分数据。如果为UE选择了多个准备目标基站，则按照上述流程处理；如果只为UE选择了一个准备目标基站，则源基站向该目标基站前转数据后，在缓存中即可清除已前转的数据。
上述切换处理流程描述了源基站和目标基站之间具有X2接口(基站之间的接口)的切换场景，源基站直接向目标基站发送切换请求消息。本发明实施例同样适用于目标基站和源基站之间发生S1接口(基站与MME之间的接口)切换的场景。若需要进行S1接口切换，源基站发送切换请求消息到源MME，通过源MME和目的MME之间的接口交互，将切换请求通知到目标基站。在这种场景下，源基站对前转数据的处理过程与上述流程中相同。
也就是说，上述切换准备过程均执行正常的X2接口和S1接口切换信令。而源基站在前转数据后仍然会在缓存中保留数据，直到收到释放资源消息，或者TX2RELOCoverall定时器超时后才会清除缓存中已前转的数据。
本发明实施例还提供了一种基站，如图4所示：
该基站包括切换判决单元41、前转单元42、缓存单元43、消息接收单元44和删除单元45，还可进一步包括定时单元46。其中，
切换判决单元41用于为用户设备选择目标基站；前转单元42用于在切换时向所述目标基站前转数据；缓存单元43用于在切换判决单元41为所述用户设备选择了多个目标基站的情况下，前转单元42向所述目标基站前转数据后，保存已前转的数据；消息接收单元44用于接收来自所述目标基站的释放资源消息；删除单元45用于在消息接收单元44收到所述释放资源消息后，清除缓存单元43中已前转的数据；定时单元46用于在消息接收单元44在预定时间内没有收到所述释放资源消息时，通知删除单元45清除缓存单元43中存储的数据。
为了进一步节省基站的缓存资源，还可以根据切换判决单元的判决结果，即是否为用户设备选择了多个准备目标基站，来决定向其中的目标基站前转数据后是缓存还是删除这部分数据。如果切换判决单元41为用户设备选择了单个准备目标基站，则通知删除单元45，删除单元45根据该通知在前转单元42向目标基站前转数据后，清除缓存单元43中已前转的数据。
利用本发明基站，可以保证在切换过程中发生无线链路失败时，用户平面数据的无损传输。
本发明实施例还提供了一种多目标基站切换系统，包括源基站和至少一个目标基站，其中，所述源基站用于在切换时为用户设备选择了多个目标基站的情况下，向所述目标基站前转数据后，在缓存中保存已前转的数据；并在收到来自所述多个目标基站中任何一个的释放资源消息后，清除所述缓存中已前转的数据。为了节省源基站的缓存资源，所述源基站还用于在预定时间内没有收到所述释放资源消息时，清除所述缓存中的数据。而且，所述源基站还可在所述切换前，判断是否为所述用户设备选择了多个目标基站，并在为用户设备选择了单个目标基站的情况下，向该目标基站前转数据后，在缓存中清除已前转的数据。
本发明实施例的多目标基站切换系统实现切换的过程可参照前面对本发明实施例方法的描述，在此不再赘述。
利用本发明实施例的系统，可以保证在切换过程中发生无线链路失败时，用户平面数据的无损传输。
以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体实施方式对本发明进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的系统及方法；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1、一种切换过程中用户平面处理方法，其特征在于，包括：
在切换时，如果源基站为用户设备选择了多个目标基站，则所述源基站向所述目标基站前转数据后，在缓存中保存已前转的数据；
在所述源基站收到来自所述多个目标基站中任何一个的释放资源消息后，清除所述缓存中已前转的数据。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
如果源基站在预定时间内没有收到所述释放资源消息，则清除所述缓存中的数据。
3、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述切换前，判断所述源基站是否为所述用户设备选择了多个目标基站。
4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
如果所述源基站为用户设备选择了单个目标基站，则所述源基站向该目标基站前转数据后，在缓存中清除已前转的数据。
5、一种基站，其特征在于，包括：
切换判决单元，用于为用户设备选择目标基站；
前转单元，用于在切换时向所述目标基站前转数据；
缓存单元，用于在所述切换判决单元为所述用户设备选择了多个目标基站的情况下，所述前转单元向所述目标基站前转数据后，保存已前转的数据；
消息接收单元，用于接收来自所述目标基站的释放资源消息；
删除单元，用于在所述消息接收单元收到所述释放资源消息后，清除所述缓存单元中已前转的数据。
6、根据权利要求5所述的基站，其特征在于，还包括：
定时单元，用于在所述消息接收单元在预定时间内没有收到所述释放资源消息时，通知所述删除单元清除所述缓存单元中保存的数据。
7、根据权利要求5或6所述的基站，其特征在于，
所述删除单元还用于在所述切换判决单元为所述用户设备选择了多个目标基站的情况下，在所述前转单元向目标基站前转数据后，清除所述缓存单元中已前转的数据。
8、一种多目标基站切换系统，包括源基站和至少一个目标基站，其特征在于：
所述源基站用于在切换时为用户设备选择了多个目标基站的情况下，向所述目标基站前转数据后，在缓存中保存已前转的数据；并在收到来自所述多个目标基站中任何一个的释放资源消息后，清除所述缓存中已前转的数据。
9、根据权利要求8所述的系统，其特征在于，
所述源基站还用于在预定时间内没有收到所述释放资源消息时，清除所述缓存中保存的数据。
10、根据权利要求8或9所述的系统，其特征在于，
所述源基站还用于在所述切换前，判断是否为所述用户设备选择了多个目标基站，并在为用户设备选择了单个目标基站的情况下，向该目标基站前转数据后，在缓存中清除已前转的数据。
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