具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明,应当理解,以下所说明的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
图1显示了本发明的快速释放切换源侧资源的装置,该装置设置于源eNB中,用于在LTE系统中任何一个eNB都可能成为源eNB,因此该装置普遍设置于所有eNB中,本发明的快速释放切换源侧资源的装置包括:
接收判断模块,用于在收到UE上下文释放消息时,作出是否已经从所有数据反传的承载上收到由服务网关S-GW下发的结束标志EndMarker的判断结果;
资源释放模块,用于根据所述接收判断模块作出的所有数据反传的承载上收到EndMarker的判断结果,释放所述UE相关的所有资源;
数据反传定时器,用于根据所述接收判断模块作出的没有从所有数据反传的承载上收到EndMarker的判断结果,开始计时并在计时超时之时,启动资源释放模块释放所述UE相关的所有资源;
其中,在所述数据反传定时器超时之前,所述资源释放模块根据所述接收判断模块作出的从部分数据反传的承载收到EndMarker的判断结果,释放所述部分数据反转的承载相关的用户面资源,或者根据所述接收判断模块作出的从所有数据反传的承载收到所述EndMarker的判断结果,立即释放UE相关的所有资源。
此外,本发明的装置还包括通知模块,用于在源eNB释放UE所有用户面资源后,通知目标eNB释放与数据反传相关的用户面资源。
如图1所示,接收判断模块连接资源释放模块,用于将判断结果发送给资源释放模块,以便资源释放模块根据判断结果执行相应操作,如释放UE相关的所有资源、释放UE相关的无线资源和控制面资源、释放一个或多个数据反传的承载相关的用户面资源。接收判断模块还连接数据反传定时器,用于根据在收到用户上下文释放消息之前未收到所有数据反传的承载上的EndMarket的判断结果,启动数据反传定时器开始计时。数据反传定时器连接资源释放模块,用于在定时器超时之时,启动资源释放模块释放UE相关的所有资源。资源释放模块连接通知模块,用于在释放UE相关的所有资源,启动资源通知模块给目标eNB发送一个释放与数据反传相关的用户面资源。
图2显示了本发明的快速释放切换源侧资源的方法,如图2所示,本发明的快速释放切换源侧资源的方法包括以下步骤:
在用户设备UE从源eNB到目标eNB进行越区切换过程中,当源eNB收到UE上下文释放消息时,判断是否已经从所有数据反传的承载上收到由服务网关S-GW下发的结束标志EndMarker;
当源eNB判断已经从所有数据反传的承载上收到EndMarker时,直接释放UE相关的所有资源;
当源eNB判断没有从所有数据反传的承载上收到EndMarker时,启动数据反传定时器,并在数据反传定时器超时之时,立即释放UE相关的所有资源;
如果在数据反传定时器超时之前,源eNB判断从部分数据反传的承载收到所述EndMarker,则释放所述部分数据反传的承载相关的用户面资源;
如果在数据反传定时器超时之前,源eNB判断从所有数据反传的承载收到所述EndMarker,则立即释放UE相关的所有资源。
其中,下发EndMarker的S-GW是UE从源eNB到目标eNB越区切换过程中参与切换的同一个服务网关。也就是说,该S-GW未发生变化,即切换前给US下发数据的S-GW与切换后给UE下发数据的S-GW是同一个S-GW。
另一方面,当源eNB收到UE上下文释放消息时,应当立即释放UE相关的无线资源和控制面资源。
图3显示了本发明的利用X2口发起切换的一种快速释放切换源侧资源的方法,其中步骤A1-A4是快速释放切换源侧资源之前的步骤。如图3所示,包括以下步骤:
A1)当用户设备UE需要从源eNB切换到目标eNB时(参见图3流程1-2),源eNB通过向目标eNB发送切换请求(参见图3流程3)并接收目标eNB返回的切换请求确认(参见图3流程5),开始给目标eNB发送上下行反传数据(参见图3流程7),并给UE下发切换命令(参见图3流程6),使UE接入到目标eNB(参见图3流程9);
A2)在UE接入到目标eNB后,目标eNB通过向移动管理实体MME发送路径变换请求消息(参见图3流程10),使MME通过发送用户面更新请求,通知服务网关S-GW改变其下行数据传输路径(参见图3流程11);
A3)在所述S-GW收到来自MME的改变其下行数据传输路径的通知(参见图3流程11)后,通过发送用户面更新请求响应,向MME返回改变下行数据传输路径响应(参见图3流程12),停止给源eNB发送所述UE的下行数据,开始给目标eNB发送所述UE的下行数据(参见图3中的S-GW至目标eNB的分组数据传输),并在所述UE的所有无线承载上分别向源eNB发送结束标志EndMarker(参见图3流程16);
A4)MME收到S-GW返回的改变下行数据传输路径响应(参见图3流程12)后,通过给目标eNB发送路径变换请求确认消息(参见图3流程13),使目标eNB给源eNB发送释放所述UE相关的无线资源和控制面资源的消息,即UE上下文释放消息(参见图3流程14);
A5)源eNB在收到释放所述UE相关的无线资源和控制面资源的释放消息后(参见流程14),立即释放所述UE相关的无线资源和控制面资源(参见图3流程15),并根据收到释放消息之前源eNB收到所述UE的无线承载上的EndMarker的接收状态,按定时器超时释放方式或者立即释放方式释放所述UE相关的用户面资源,即超时释放或者立即释放所述UE相关的用户面资源(参见图3流程18)。
此外,步骤A5)还包括,在源eNB释放用户面资源后,通知目标eNB释放与反传相关的用户面资源(参见图3流程17)。
上述步骤A5)的按定时器超时释放方式释放所述UE相关的用户面资源包括以下子步骤为:
若所述接收状态为未收齐所述UE的所有无线承载上的EndMarker或未收到所述UE的任何一个无线承载上的EndMarker,则启动源eNB的数据反传保护定时器,并且在所述数据反传保护定时器超时之前,若收到所述UE的一个或多个无线承载上的EndMarker,则释放所述一个或多个无线承载相关的用户面资源,若收齐所述UE的所有无线承载上的EndMarker,则释放所述UE相关的所有资源;
或者,若所述接收状态为未收齐所述UE的所有无线承载上的EndMarker或未收到所述UE的任何一个无线承载上的EndMarker,则启动源eNB的数据反传保护定时器,并且在所述数据反传保护定时器超时之前,若收到所述UE的一个或多个无线承载上的EndMarker,则释放所述一个或多个无线承载相关的用户面资源,如果数据反传保护定时器超时,还未收齐所述UE的所有无线承载上的EndMarker,则直接释放所述UE相关的所有资源。
上述步骤A5)的按立即释放方式释放所述UE相关的用户面资源包括以下子步骤:
若所述接收状态为收齐所述UE的所有无线承载上的EndMarker,则直接释放所述UE相关的所有资源。
另外,如图3的流程1-2,当用户上报测量报告表明,目标eNB的信号质量比源eNB的信号质量好,并且高于预定门限时,源eNB将作出需要进行从源eNB切换到目标eNB的判决。此外,如图3所示,当目标eNB收到来自源eNB的切换请求时,目标eNB将保存UE相关信息,进行接纳控制。
图4显示了本发明的利用S1口发起切换的一种快速释放切换源侧资源的方法的具体流程,其中步骤B1-B5是快速释放切换源侧资源之前的步骤,如图4所示,包括以下步骤:
B1)当UE需要从源eNB切换到目标eNB时(参见图4流程1-2),源eNB向MME发送需要切换的消息(参见图4流程3),然后MME通过给目标eNB发送切换请求(参见图4流程4)并接收目标eNB返回的切换请求确认消息(参见图4流程6),给源eNB发送切换请求命令(参见图4流程7);
B2)当源eNB收到MME发送的切换请求命令(参见图4流程7)后,给UE下发切换命令(参见图4流程8),并通过S-GW向目标eNB发送反传数据(参见图4流程9-10);
B3)在UE依照源eNB下发的切换命令接入到目标eNB(参见图4流程11)后,目标eNB通过给MME发送切换通知(参见图4流程12),使得MME通过发送修改承载请求,通知S-GW改变其下行数据传输路径(参见图4流程13);
B4)在所述S-GW收到来自MME的改变其下行数据传输路径的通知(参见图4流程13)后,向MME返回改变下行数据传输路径响应(参见图4流程15),停止给源eNB发送所述UE的下行数据,开始给目标eNB发送所述UE的下行数据(参见图4流程14),并在所述UE的所有无线承载上分别向源eNB发送结束标志EndMarker(参见图4流程18);
B5)MME收到S-GW返回的改变下行数据传输路径响应(参见图4流程15)后,通过发送UE上下文释放请求,给源eNB发送释放所述UE相关的无线资源和控制面资源的消息(参见图4流程16);
B6)源eNB在收到释放所述UE相关的无线资源和控制面资源的释放消息(参见图4流程16)后,立即释放所述UE相关的无线资源和控制面资源(参见图4流程17),并根据收到释放消息之前源eNB收到所述UE的无线承载上的EndMarker的接收状态,按定时器超时释放方式或者立即释放方式释放所述UE相关的用户面资源,即超时释放或者立即释放所述UE相关的用户面资源(参见图4流程18)。
上述步骤B6)的按定时器超时释放方式释放所述UE相关的用户面资源包括以下子步骤为:
若所述接收状态为未收齐所述UE的所有无线承载上的EndMarker或未收到所述UE的任何一个无线承载上的EndMarker,则启动源eNB的数据反传保护定时器;并且在所述数据反传保护定时器超时之前,若收到所述UE的一个或多个无线承载上的EndMarker,则释放所述一个或多个无线承载相关的用户面资源,若收齐所述UE的所有无线承载上的EndMarker,则释放所述UE相关的所有资源;
或者,若所述接收状态为未收齐所述UE的所有无线承载上的EndMarker或未收到所述UE的任何一个无线承载上的EndMarker,则启动源eNB的数据反传保护定时器,并且在所述数据反传保护定时器超时之前,若收到所述UE的一个或多个无线承载上的EndMarker,则释放所述一个或多个无线承载相关的用户面资源,如果数据反传保护定时器超时,还未收齐所述UE的所有无线承载上的EndMarker,则直接释放所述UE相关的所有资源。
上述步骤B6)的按立即释放方式释放所述UE相关的用户面资源包括以下子步骤:
若所述接收状态为收齐所述UE的所有无线承载上的EndMarker,则直接释放所述UE相关的所有资源。
此外,在本发明的上述两个方法中,UE的无线承载包括一个或多个传输上下行数据的AM模式无线承载以及一个或多个传输下行数据的UM模式无线承载。
图5显示了发生X2口切换的UE、eNB、MME和S-GW的接口关系;图6显示了发生S1口切换的UE、eNB、MME和S-GW的接口关系。
图7显示了利用X2口发起切换的一种快速释放切换源侧资源实际流程;图8显示了利用S1口发起切换的一种快速释放切换源侧资源实际流程。
下面参考图5至图8,通过三个具体实施例,对本发明的利用X2口发起切换的一种快速释放切换源侧资源的方法和利用S1口发起切换的一种快速释放切换源侧资源的方法进行详细说明。
实施例1
S-GW不发生改变的X2切换的UE、eNB、MME、S-GW的连接关系图如图5所示,RRC连接状态的UE上建立了2个承载,其中一个承载的传输模式为AM模式,另一个承载的传输模式为UM模式。该实施例参见图7。
第101步:UE检测到目标eNB中某小区的信号质量比服务小区的信号质量高于一定的门限,上报A3事件(参见图7流程1),源eNB判决UE需要进行到目标eNB的X2切换(参见图7流程2),给目标eNB发送Handover Request消息(参见图7流程3)。目标eNB收到后保存UE相关信息,进行接纳以及本地资源准备(参见图7流程4),然后给源eNB发送Handover Request Acknowledge消息(参见图7流程5),其中携带本地传输层地址,TEID,由源eNB转发给UE的切换命令等信息。
第102步:源eNB收到Handover Request Acknowledge消息,将其中的切换命令发给UE(参见图7流程6),然后开始给目标eNB发送反传数据(参见图7流程7),AM模式的承载上反传上下行数据,UM模式的承载上只反传下行数据。
第103步:UE收到切换命令,接入到目标eNB(参见图7流程9),目标eNB给MME发送Path Switch Request消息(参见图7流程10),携带需要切换的E-RAB信息,MME给S-GW发送User Plane Update Request通知(参见图7流程11)其改变下行数据传输路径。
第104步:S-GW收到User Plane Update Request后立即停止给源eNB发送该UE的下行数据,开始给目标eNB发送该UE的下行数据,并给MME回复User PlaneUpdate Response(参见图7流程12)。为了帮助目标eNB进行下行数据的重排序,立即在每个承载上给源eNB下发一个“EndMarker”(参见图7流程17)。
第105步:源eNB的AM模式的承载收到“EndMarker”,将该承载相关的“EndMarker”标志置1;源eNB的UM模式的承载收到“EndMarker”,判断所有承载都收到了“EndMarker”,则将该UE是否收到所有承载的“EndMarker”的标志EndMarkFlag置为1。
第106步:MME给目标eNB发送Path Switch Request Acknowledge消息(参见图7流程13),目标eNB收到后给源eNB发送UE Context Release消息,通知其释放该UE相关的无线资源和控制面相关资源(参见图7流程15)。
第107步:源eNB收到UE Context Release消息,查看EndMarkFlag为1,则不启动数据反传定时器,直接释放该UE相关的所有资源(参见图7流程18),切换成功。
实施例2
S-GW不发生改变的X2切换的UE、eNB、MME、S-GW的连接关系图如图5所示,RRC连接状态的UE上建立了2个承载,其中一个承载的传输模式为AM模式,另一个承载的传输模式为UM模式。该实施例参见图7。
第201步:UE检测到目标eNB中某小区的信号质量比服务小区的信号质量高于一定的门限,上报A3事件(参见图7流程1),源eNB判决UE需要进行到目标eNB的X2切换(参见图7流程2),给目标eNB发送Handover Request消息(参见图7流程3)。目标eNB收到后保存UE相关信息,进行接纳以及本地资源准备(参见图7流程4),然后给源eNB发送Handover Request Acknowledge消息(参见图7流程5),其中携带本地传输层地址,TEID,由源eNB转发给UE的切换命令等信息。
第202步:源eNB收到Handover Request Acknowledge消息,将其中的切换命令发给UE(参见图7流程6),然后开始给目标eNB发送反传数据(参见图7流程7),AM模式的承载上反传上下行数据,UM模式的承载上只反传下行数据。
第203步:UE收到切换命令,接入到目标eNB(参见图7流程9),目标eNB给MME发送Path Switch Request消息(参见图7流程10),携带需要切换的E-RAB信息,MME给S-GW发送User Plane Update Request通知其改变下行数据传输路径(参见图7流程11)。
第204步:S-GW收到User Plane Update Request后立即停止给源eNB发送该UE的下行数据,开始给目标eNB发送该UE的下行数据,并给MME回复User PlaneUpdate Response(参见图7流程12)。为了帮助目标eNB进行下行数据的重排序,立即在每个承载上给源eNB下发一个“EndMarker”(参见图7流程16)。
第205步:MME给目标eNB发送Path Switch Request Acknowl edge消息(参见图7流程13),目标eNB收到后给源eNB发送UE Context Release消息,通知其释放该UE相关的无线资源和控制面相关资源(参见图7流程14)。
第206步:源eNB收到UE Context Release消息,查看EndMarkFlag为0,则只释放该UE相关的无线资源和控制面相关资源(参见图7流程15),但是不释放用户面相关资源,并启动数据反传保护定时器。
第207步:源eNB的AM模式的承载收到“EndMarker”,源eNB释放该承载相关的用户面资源。
第208步:源eNB的UM模式的承载收到“EndMarker”,源eNB释放该承载相关的用户面资源,并判断所有承载都收到了“EndMarker”,则释放该UE相关的所有用户面资源(参见图7流程18),切换成功。
实施例3
S-GW不发生改变的S1切换的UE、eNB、MME、S-GW的连接关系图如图6所示,RRC连接状态的UE上建立了3个承载,其中一个承载的传输模式为AM模式,另两个承载的传输模式为UM模式。该实施例的流程参见图8。
第301步:UE检测到目标eNB中某小区的信号质量比服务小区的信号质量高于一定的门限,上报A3事件(参见图8流程1),源eNB判决UE需要进行到目标eNB的S1切换(参见图8流程2),给MME发送Handover Required消息(参见图8流程3),其中携带Source to Target transparent container,切换原因等,数据反传路径指示为间接反传。
第302步:MME收到Handover Required消息后给目标eNB发送HandoverRequest消息(参见图8流程4)。目标eNB收到后保存UE相关信息,进行接纳以及本地资源准备(参见图8流程5),然后给MME发送Handover Request Acknowledge消息(参见图8流程6),其中携带本地传输层地址,TEID,由源eNB转发给UE的切换命令等信息。
第303步:MME给源eNB发送Handover Command消息(参见图8流程7),其中携带源eNB发送的Target to Source transparent container等信元。源eNB收到后,将Target to Source transparent container中的切换命令发给UE(参见图8流程8),然后开始给S-GW发送反传数据(参见图8流程9),由S-GW传给目标eNB(参见图8流程10),AM模式的承载上反传上下行数据,UM模式的承载上只反传下行数据。
第304步:UE收到切换命令,接入到目标eNB(参见图8流程11),目标eNB给MME发送Handover Notify消息(参见图8流程12),MME给S-GW发送Modify BearerRequest通知其改变下行数据传输路径(参见图8流程13)。
第305步:S-GW收到Modify Bearer Request消息后立即停止给源eNB发送该UE的下行数据,开始给目标eNB发送该UE的下行数据(参见图8流程14),并给MME回复Modify Bearer Response(参见图8流程15)。为了帮助目标eNB进行下行数据的重排序,立即在每个承载上给源eNB下发一个“EndMarker”(参见图8流程18)。
第306步:源eNB的AM模式的承载收到“EndMarker”,源eNB释放该承载相关的用户面资源。因出现异常导致两个UE模式的承载均未收到“EndMarker”,此处的异常包括但不限于传输层链路断,因信号质量导致的丢包等。
第307步:MME给源eNB发送UE Context Release Request消息(参见图8流程16),通知其释放该UE相关的无线资源和控制面相关资源(参见图8流程17)。源eNB收到后判断有两个承载还未收到“EndMarker”,启动数据反传保护定时器。
第308步:数据反传保护定时器超时,源eNB释放该UE相关的所有本地资源(参见图8流程18),切换成功。
综上所述,本发明在S-GW不改变的eNB间切换过程当中,源eNB的用户面启动数据反传之后,检测从S-GW发送过来的用户数据包,如果发现某E-RAB收到了“EndMarker”包,则在将“EndMarker”包反传给目标eNB后释放该E-RAB相关资源。如果所有E-RAB均被释放,则释放该UE的用户面相关其它资源。
因此,本方法与现有的方法相比,在S-GW不改变的情况下S1切换和X2切换源eNB都能在保证数据反传正常完成的情况下及时释放用户面相关资源,如RBID,传输资源等,既能使切换过程不丢包,又能减少系统实现移动性的开销,有效提高了系统资源利用率,对整体网络具有优化作用。
尽管上文对本发明进行了详细说明,但是本发明不限于此,本技术领域技术人员可以根据本发明的原理进行各种修改。因此,凡按照本发明原理所作的修改,都应当理解为落入本发明的保护范围。