CN102186217A - 一种lte系统x2切换过程中的数据转发方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了LTE系统X2切换过程中的数据转发方法，包括：在所述X2切换过程中，目标eNodeB接收源eNodeB发送的序号状态传输消息后，根据该消息中包括的Receive Status Of UL PDCP SDUs IE构造PDCP状态报告发送给UE；所述源eNodeB将缓存的需要转发的数据转发给所述目标eNodeB，所述目标eNodeB根据所述序号状态传输消息中的Receive Status Of UL PDCP SDUs IE判断转发数据是否丢失，当判断丢失时，通知源eNodeB重传丢失的数据；所述目标eNodeB在正确接收全部转发数据后，向所述源eNodeB发送UE上下文释放消息，源eNodeB接收该消息后，删除所述缓存的需要转发的数据。应用本发明，能够避免不必要的数据丢失，并减少X2切换过程中的用户面时延。

Description

一种LTE系统X2切换过程中的数据转发方法

技术领域

本发明涉及长期演进(LTE)系统中的切换技术，特别涉及一种LTE系统中增强型基站间(X2)切换过程中的数据转发方法。

背景技术

在LTE系统中，X2接口是增强型基站(eNodeB)之间的接口，当UE位置发生移动而导致其服务eNodeB需要发生变化时，会涉及到基于X2接口的切换。

目前，LTE系统中基于X2接口的切换流程如图1所示。源eNodeB向UE发送切换命令之后，源eNodeB停止向新一代分组域核心网(EPC)传递上行SDU，发起SN状态传输过程，向目标eNodeB发送序号状态传递(SNSTATUS TRANSFER)消息，如图1中的消息8所示。此时，目标eNodeB认为源eNodeB的发送方和接收方的状态都已冻结。同时如果源eNodeB在切换准备阶段，接受了目标eNodeB要求的对承载(E-RAB)执行上行数据转发的要求，则源eNodeB针对应用了PDCP SN和HFN状态保留的E-RAB收到的失序分组，进行转发。

具体地，对于需要进行上行数据转发的E-RAB，源eNodeB在SNSTATUS TRANSFER消息中的Receive Status Of UL PDCP SDUs IE中包含丢失的和收到的上行SDU的信息，如果该承载配置为需要发送状态报告，则目标eNodeB应在PDCP Status Report消息中包含丢失的和收到的上行SDU的信息，并将其发送给UE。

其中，SN STATUS TRANSFER消息中的Receive Status Of UL PDCP SDUs IE是可选参数，类型为4096bit的BIT STRING。PDCP序号为(First Missing SDU Number+bit position)mod 4096。First Missing SDU Number可从UL COUNT Value中获得。bit position指从第一个丢失的SDU算起，这个E-RAB对应的PDCP SDU是第几个，即对应相应位置的bit。bit设置为：0-PDCP SDU未收到过；1-PDCP SDU已经正确接收。UL COUNT Value指第一个没有接收到的UL SDU的PDCP SN和HFN。这个参数由12bit的PDCPSN和20bit的HFN组成。

假设在基于X2的切换过程中，出现如图2所示的数据转发场景，在上行方向，UE发送了SDU 1，2，3，4，5。其中SDU 1，2，4和5被成功发送到源eNodeB，但SDU 3发送失败。源eNodeB确认了SDU 1和2。UE的发送缓冲区包含SDU 3、4和5，源eNodeB的接收缓冲区包括SDU 4，5。如果该承载需要进行上行数据转发，则源eNodeB会将SN STATUS TRANSFER消息中该承载对应的UL COUNT Value设置为3，将Receive Status Of UL PDCP SDUs设置为二进制110000...(共4096位)，表示下一个需要接收的SDU序号为3，同时序号为4和5的SDU已经成功接收。之后源eNodeB再将SDU 4，5转发给目标eNodeB。目标eNodeB会根据ULCOUNT Value和Receive Status Of UL PDCP SDUs构造PDCP状态报告发送给UE。如图2所示，步骤如下：

(1)源eNodeB发送SN STATUS TRANSFER，表示已收到了SDU 4和5；

(2)目标eNodeB向UE发送PDCP状态报告，确认SDU 4和5；

(3)因为SDU 4和5已经确认，UE将仅向目标eNodeB发送SDU 3。

目标eNodeB向UE发送从源eNodeB收到的PDCP状态信息，就相当于确认了已经在源eNodeB成功接收的上行数据，UE收到PDCP状态信息后会删除这些数据。但是在接下来的源eNodeB向目标eNodeB的数据转发过程中，有可能发生数据丢失，一旦出现丢失，这些数据将不可能得到重传。

在上面的例子中，目标eNodeB向UE确认了SDU 4和5，则UE会在发送缓冲区中删除SDU 4和5。但是在接下来的数据转发过程中，一旦4或5出现了丢失，则UE无法进行重传。

另一种方法是目标eNodeB不使用源eNodeB发的SN STATUS TRANSFER消息，而是等数据转发结束后根据转发过来的数据来构造PDCP状态报告。使用这种方法可以消除X2的数据丢失带来的影响，但是SN STATUS TRANSFER消息中的Receive Status Of UL PDCP SDUs就失去了意义，并且会推迟PDCP状态报告的发送，进而推迟空口的数据发送。

发明内容

本发明提供了一种LTE系统X2切换过程中的数据转发方法，目标eNodeB能够尽快向UE发送PDCP状态报告，并避免不必要的数据丢失，减少切换时的用户面时延。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种LTE系统X2切换过程中的数据转发方法，包括：

在所述X2切换过程中，目标eNodeB接收源eNodeB发送的序号状态传输消息后，根据该消息中包括的Receive Status Of UL PDCP SDUs IE构造PDCP状态报告发送给UE；

所述源eNodeB将缓存的需要转发的数据转发给所述目标eNodeB，所述目标eNodeB根据所述序号状态传输消息中的Receive Status Of UL PDCP SDUs IE判断转发数据是否丢失，当判断丢失时，通知源eNodeB重传丢失的数据；

所述目标eNodeB正确接收全部所述需要转发的数据后，向所述源eNodeB发送UE上下文释放消息，所述源eNodeB接收该消息后，删除所述缓存的需要转发的数据。

较佳地，所述目标eNodeB通知源eNodeB重传丢失的数据为：

所述目标eNodeB利用自定义的消息通知所述源eNodeB重传丢失的数据，并在该消息中携带丢失数据的SDU序号。

由上述技术方案可见，本发明中，在X2切换过程中，目标eNodeB接收源eNodeB发送的序号状态传输消息后，根据该消息中包括的Receive Status Of UL PDCP SDUs IE构造PDCP状态报告发送给UE；所述源eNodeB将缓存的需要转发的数据转发给所述目标eNodeB，所述目标eNodeB根据所述序号状态传输消息中的Receive Status Of UL PDCP SDUs IE判断转发数据是否丢失，当判断丢失时，通知源eNodeB重传丢失的数据；所述目标eNodeB正确接收全部转发数据后，向所述源eNodeB发送UE上下文释放消息，源eNodeB接收该消息后，删除缓存的需要转发的数据。通过上述方式，一方面能够尽快发送PDCP状态报告给UE，减少切换时的用户面时延，另一方面能够避免不必要的数据丢失。

附图说明

图1目前LTE系统中X2切换流程示意图；

图2为目前LTE系统X2切换过程中的数据转发流程图；

图3为本发明中X2切换过程的数据转发流程图；

图4为本发明中数据转发的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术手段和优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明做进一步详细说明。

X2接口上的数据不保证可靠传递，因此可能造成GTP-U消息丢失。在切换时源eNodeB会向目标eNodeB传递上行数据接收情况，如果目标eNodeB直接利用这个信息向UE发送状态报告，则后续数据转发过程一旦出现数据丢失，相应的PDCP SDU将无法恢复。基于此，本发明的基本思想是：在X2接口上利用数据重传实现数据的可靠传递，从而避免数据丢失，并尽早发送PDCP状态报告给UE，减少切换过程的用户面时延。

具体地，当目标eNodeB收到包含Receive Status Of UL PDCP SDUs的SN STATUS TRANSFER消息时，需要保证在Receive Status Of UL PDCP SDUs中指示已收到的SDU从源eNodeB成功接收。一旦数据转发结束而目标eNodeB发现有数据丢失时，应该主动向源eNodeB要求重传这些SDU。

图3为本发明中数据转发方法的具体流程图，如图3所示，该方法包括：

步骤301，在X2切换过程中，目标eNodeB接收源eNodeB发送的序号状态传输消息后，根据该消息中包括的Receive Status Of UL PDCP SDUs IE构造PDCP状态报告发送给UE。

本步骤的操作与现有技术相同，直接根据SN STATUS TRANSFER构造PDCP状态报告，这样能够保证尽早发送PDCP状态报告给UE，以减少切换过程中的用户面时延。

步骤302，源eNodeB将缓存的需要转发的数据转发给目标eNodeB。

步骤303，目标eNodeB根据SN STATUS TRANSFER消息中的Receive Status Of UL PDCP SDUs IE判断转发数据是否丢失，若是，则执行步骤304，否则执行步骤305。

源eNodeB进行数据转发的方式与现有方式相同，目标eNodeB接收转发数据后，根据Receive Status Of UL PDCP SDUs IE判断是否接收到了所有需要转发的数据，是否存在转发数据的丢失。具体判断方式属于本领域技术人员的常用技术手段，这里就不再赘述。当判断转发数据存在丢失时，执行步骤304进行数据重传，当判断转发数据不存在丢失时，在步骤305源eNodeB删除缓存的转发数据。

步骤304，目标eNodeB通知源eNodeB重传丢失的转发数据，源eNodeB接收通知后，重传丢失的转发数据，并返回步骤303再次判断重传的转发数据是否丢失。

具体通知重传数据的方式可以为：目标eNodeB利用自定义的消息通知源eNodeB重传丢失的数据，并在该消息中携带丢失数据的SDU序号。

例如，增加一种X2接口消息，用于目标eNodeB要求源eNodeB重传某些GTP-U消息。消息格式如表1所示，其中具体IE均采用协议中规定好的IE。

Range bound	Explanation
		maxnoof Count	Maximum no．of count．Value is 16．

表1

下面给出上表的相应中文形式，如表2所示。

表2

在上述新增的x2接口消息中，E-RABs For Retransmission List用于携带需要重传的承载列表和其中丢失的SDU序号。源eNodeB接收通知后，提取重传的承载列表和丢失的SDU序号，按照该序号指示，重传丢失的转发数据。目标eNodeB接收数据后，返回步骤303判断转发数据是否仍然存在丢失，直到所有转发数据均接收到，执行步骤305删除源eNodeB中缓存的转发数据。

步骤305，在X2切换过程中，目标基站在正确接收全部转发数据后，向源eNodeB发送UE上下文释放消息，源eNodeB接收该UE上下文释放消息后，删除缓存的需要转发的数据。

为了实现重传，源eNodeB的缓存数据在转发后不能立即进行删除，待目标基站正确接收源eNodeB的全部转发数据后，目标eNodeB向源eNodeB发送UE上下文释放消息，源eNodeB要等到收到目标eNodeB的UE上下文释放消息后才能删除需要转发的数据。

至此，本发明的X2切换过程中数据转发方法流程结束。通过上述方式，能够在X2接口实现丢失数据的重传，从而避免数据丢失，并能够尽快发送PDCP状态报告给UE，减少切换过程中的用户面时延。

下面给出一个本发明中数据转发方法的示例如图4所示：

(1)源eNodeB发送SN STATUS TRANSFER，表示已收到了SDU 4和5；

(2)目标eNodeB向UE发送PDCP状态报告，确认SDU 4和5；

(3)因为SDU 4和5已经确认，UE将只给目标eNodeB发送SDU 3；

(4)一旦数据转发结束，目标eNodeB将根据SN STATUS TRANSFER中的Receive Status Of UL PDCP SDUs判断转发数据有没有丢失，一旦出现丢失，则要求源eNodeB向其重传这些数据。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (2)

1.一种LTE系统X2切换过程中的数据转发方法，其特征在于，该方法包括：

在所述X2切换过程中，目标eNodeB接收源eNodeB发送的序号状态传输消息后，根据该消息中包括的Receive Status Of UL PDCP SDUs IE构造PDCP状态报告发送给UE；

所述源eNodeB将缓存的需要转发的数据转发给所述目标eNodeB，所述目标eNodeB根据所述序号状态传输消息中的Receive Status Of UL PDCP SDUs IE判断转发数据是否丢失，当判断丢失时，通知源eNodeB重传丢失的数据；

所述目标eNodeB正确接收全部所述需要转发的数据后，向所述源eNodeB发送UE上下文释放消息，所述源eNodeB接收该消息后，删除所述缓存的需要转发的数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标eNodeB通知源eNodeB重传丢失的数据为：

所述目标eNodeB利用自定义的消息通知所述源eNodeB重传丢失的数据，并在该消息中携带丢失数据的SDU序号。

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