CN102300272B - S1切换的数据转发方法及移动通信系统 - Google Patents

S1切换的数据转发方法及移动通信系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种S1切换的数据转发方法，包括：源侧移动管理实体收到切换请求后，向源侧服务网关发送停止下发数据的消息；源侧服务网关接收到停止下发数据的消息后，停止向源侧演进基站下发数据，并将数据缓存；源侧移动管理实体收到转发重定位响应后，配置源侧服务网关和目的侧服务网关之间的转发隧道；源侧服务网关通过转发隧道及目的侧服务网关将缓存的数据转发至目的侧演进基站。本发明还提供一种移动通信系统。本发明的源侧移动管理实体和源侧服务网关可提前获取切换发生的信息，不用向源侧演进基站继续下发数据，减少源侧演进基站再次向源侧服务网关转发数据的过程，节省了源侧演进基站和源侧服务网关之间转发建立隧道与释放隧道的资源。

Description

S1切换的数据转发方法及移动通信系统
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及S1切换的数据转发方法及移动通信系统。
背景技术
S1切换是移动通信系统中保证用户终端(User Equipment，UE)移动性的基本流程，用户终端在不同的移动通信系统间移动时，S1切换可以保证用户业务的连续性。
在现有的S1切换过程中，通常需要进行数据的转发，转发过程具体为，源侧演进基站(E-URTAN Node B，eNB)停止向用户终端下发数据，并将分组数据汇聚协议(Packet Data Convergence Protocol，PDCP)缓冲区中的数据和S1口下发的数据转发到目的侧演进基站。图1所示为源侧演进基站将分组数据汇聚协议缓冲区中的数据转发到目的侧演进基站的示意图，图2所示为源侧演进基站将S1口下发的数据转发到目的侧演进基站的示意图。在图1中，分组数据汇聚协议缓冲区中的数据通过转发隧道转发至源侧服务网关(Serving Gateway，S-GW)(S11)，源侧服务网关将数据通过转发隧道转发至目的侧服务网关(S12)，目的侧服务网关将数据通过转发隧道转发至目的侧演进基站(S13)。在图2中，分组数据网网关(PDN Gateway，P-GW)向源侧服务网关发送数据(S21)，源侧服务网关通过S1口将数据下发至源侧演进基站(S22)，源侧演进基站将数据通过转发隧道转发至源侧服务网关(S23)，源侧服务网关将数据通过转发隧道转发至目的侧服务网关(S24)，目的侧服务网关将数据通过转发隧道转发至目的侧演进基站(S25)。
从上述数据转发流程可知，现有S1切换中的数据转发流程较为繁杂，不利于提高数据转发效率。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种S1切换的数据转发方法及移动通信系统，以提高数据转发的效率。
一种S1切换的数据转发方法，包括如下步骤：源侧移动管理实体收到切换请求后，向源侧服务网关发送停止下发数据的消息；源侧服务网关接收到停止下发数据的消息后，停止向源侧演进基站下发数据，并将数据缓存；源侧移动管理实体收到转发重定位响应后，配置源侧服务网关和目的侧服务网关之间的转发隧道；源侧服务网关通过转发隧道及目的侧服务网关将缓存的数据转发至目的侧演进基站。
优选的，上述源侧移动管理实体收到切换请求，向源侧服务网关发送停止下发数据的消息的步骤之前还包括：源侧演进基站向源侧移动管理实体发送切换请求，通知源侧移动管理实体开始切换。
优选的，上述源侧移动管理实体收到转发重定位响应后，配置源侧服务网关和目的侧服务网关之间的转发隧道之前还包括：源侧移动管理实体向目的侧移动管理实体发送转发重定位请求；目的侧移动管理实体配置目的侧服务网关和源侧服务网关之间的转发隧道，向目的侧演进基站发送切换请求。
优选的，上述目的侧移动管理实体配置目的侧服务网关和源侧服务网关之间的转发隧道，向目的侧演进基站发送切换请求的步骤之后还包括：目的侧演进基站配置转发隧道后，向目的侧移动管理实体发送切换请求响应；目的侧移动管理实体配置目的侧服务网关和目的侧演进基站之间的转发隧道，向源侧移动管理实体发送转发重定位响应。
一种S1切换的方法，包括如下步骤：源侧移动管理实体收到切换请求后，向源侧服务网关发送停止下发数据的消息；源侧服务网关接收到停止下发数据的消息后，停止向源侧演进基站下发数据，并将数据缓存；源侧移动管理实体收到转发重定位响应后，配置源侧服务网关和目的侧服务网关之间的转发隧道；源侧服务网关通过转发隧道及目的侧服务网关将缓存的数据转发至目的侧演进基站。
优选的，上述源侧服务网关通过转发隧道及目的侧服务网关将缓存的数据转发至目的侧演进基站的步骤之后还包括：用户终端从目的侧演进基站接入，向目的侧演进基站发送切换确认；目的侧演进基站向目的侧移动管理实体发送切换通知。
一种移动通信系统，包括源侧移动管理实体、源侧服务网关、源侧演进基站、目的侧服务网关以及目的侧演进基站，其中：源侧移动管理实体，用于接收切换请求后，向源侧服务网关发送停止下发数据的消息；源侧服务网关，用于接收到停止下发数据的消息后，停止向源侧演进基站下发数据，并将数据缓存；源侧移动管理实体，用于接收到转发重定位响应后，配置源侧服务网关和目的侧服务网关之间的转发隧道；源侧服务网关，用于通过转发隧道及目的侧服务网关将缓存的数据转发至目的侧演进基站。
优选的，上述源侧演进基站，还用于向源侧移动管理实体发送切换请求，通知源侧移动管理实体开始切换。
优选的，上述的移动通信系统，还包括目的侧移动管理实体，其中：源侧移动管理实体，还用于向目的侧移动管理实体发送转发重定位请求；目的侧移动管理实体，还用于配置目的侧服务网关和源侧服务网关之间的转发隧道，向目的侧演进基站发送切换请求。
优选的，上述目的侧演进基站，还用于配置转发隧道后，向目的侧移动管理实体发送切换请求响应；上述目的侧移动管理实体，还用于配置目的侧服务网关和目的侧演进基站之间的转发隧道，向源侧移动管理实体发送转发重定位响应。
本发明的源侧移动管理实体和源侧服务网关可提前获取切换发生的信息，不用向源侧演进基站继续下发数据，减少了源侧演进基站再次向源侧服务网关转发数据的过程，节省了源侧演进基站和源侧服务网关之间转发建立隧道与释放隧道的资源。
附图说明
图1所示为源侧演进基站将分组数据汇聚协议缓冲区中的数据转发到目的侧演进基站的示意图；
图2所示为源侧演进基站将S1口下发的数据转发到目的侧演进基站的示意图；
图3所示为本发明移动通信系统一实施例的结构示意图；
图4为本发明S1切换的数据转发方法一实施例的流程图；
图5a及5b为本发明S1切换方法一实施例的流程图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
本发明的总体技术方案为：源侧移动管理实体(Mobility ManagementEntity，MME)收到切换请求(Handover Required)后，向源侧服务网关发送停止下发数据的消息；源侧服务网关接收到停止下发数据的消息后，停止向源侧演进基站下发数据，并将数据缓存；源侧移动管理实体收到转发重定位响应后，配置源侧服务网关和目的侧服务网关之间的转发隧道；源侧服务网关通过转发隧道及目的侧服务网关将缓存的数据转发至目的侧演进基站。以下结合说明书附图及具体实施例进一步说明本发明的技术方案。
图3所示为本发明移动通信系统一实施例的结构示意图。
本实施例的移动通信系统，包括源侧移动管理实体320、目的侧移动管理实体330、源侧服务网关310、源侧演进基站300、目的侧服务网关340以及目的侧演进基站350。
源侧移动管理实体320，用于接收切换请求后，向源侧服务网关310发送停止下发数据的消息；源侧服务网关310，用于接收到停止下发数据的消息后，停止向源侧演进基站300下发数据，并将数据缓存；源侧移动管理实体320，用于接收到转发重定位响应后，配置源侧服务网关310和目的侧服务网关340之间的转发隧道；
源侧服务网关310，用于通过转发隧道及目的侧服务网关将缓存的数据转发至目的侧演进基站350。
在本发明的另一实施例中，源侧演进基站300，还用于向源侧移动管理实体320发送切换请求，通知源侧移动管理实体320开始切换。
源侧移动管理实体320，还用于向目的侧移动管理实体330发送转发重定位请求(Forward Relocation Request)；目的侧移动管理实体330，还用于配置目的侧服务网关340和源侧服务网关310之间的转发隧道，向目的侧演进基站350发送切换请求。
目的侧演进基站350，还用于配置转发隧道后，向目的侧移动管理实体330发送切换请求响应(Handover Request Acknowledge)；目的侧移动管理实体330，还用于配置目的侧服务网关340和目的侧演进基站350之间的转发隧道，向源侧移动管理实体320发送转发重定位响应(Forward RelocationResponse)。
图4为本发明S1切换的数据转发方法一实施例的流程图。
在本实施例中，当源侧演进基站300根据测量报告判断出满足切换条件时，进入如下流程：
步骤S401，源侧演进基站300向源侧移动管理实体320发送切换请求，通知源侧移动管理实体320开始切换。
步骤S402，源侧移动管理实体320收到切换请求，向源侧服务网关310发送停止下发数据的消息。
步骤S403，源侧服务网关310接收到停止下发数据的消息后，停止向源侧演进基站300下发数据，并将数据缓存。
步骤S404，源侧移动管理实体320向目的侧移动管理实体330发送转发重定位请求。
步骤S405，目的侧移动管理实体330配置目的侧服务网关340和源侧服务网关310之间的转发隧道，向目的侧演进基站350发送切换请求。
步骤S406，目的侧演进基站350配置转发隧道后，向目的侧移动管理实体330发送切换请求响应。
步骤S407，目的侧移动管理实体330配置目的侧服务网关340和目的侧演进基站350之间的转发隧道，向源侧移动管理实体320发送转发重定位响应。
步骤S408，源侧移动管理实体320收到转发重定位响应后，配置源侧服务网关310和目的侧服务网关340之间的转发隧道。
步骤S409，源侧服务网关310通过转发隧道及目的侧服务网关340将缓存的数据转发至目的侧演进基站350。在本实施例中，源侧服务网关310首先通过转发隧道将缓存的数据转发至目的侧服务网关340，目的侧服务网关340再将缓存的数据转发至目的侧演进基站350。
图5a及5b为本发明S1切换方法一实施例的流程图。
步骤S501，源侧演进基站300根据用户终端发送的测量报告进行切换判决。具体为，用户终端向源侧演进基站300发送测量报告，源侧演进基站300根据测量报告选择另一个演进基站作为切换的目的侧演进基站350。源侧演进基站300根据测量报告判断出满足切换条件时，进入步骤S502。
步骤S502，源侧演进基站300向源侧移动管理实体320发送切换请求，通知源侧移动管理实体320开始切换。
步骤S503，源侧移动管理实体320收到切换请求，向源侧服务网关310发送停止下发数据的消息。
步骤S504，源侧服务网关310接收到停止下发数据的消息后，停止向源侧演进基站300下发数据，并将数据缓存。
步骤S505，源侧移动管理实体320向目的侧移动管理实体330发送转发重定位请求。
步骤S506，目的侧移动管理实体330配置目的侧服务网关340和源侧服务网关310之间的转发隧道，向目的侧演进基站350发送切换请求。
步骤S507，目的侧演进基站350配置转发隧道后，向目的侧移动管理实体330发送切换请求响应。
步骤S508，目的侧移动管理实体330配置目的侧服务网关340和目的侧演进基站350之间的转发隧道，向源侧移动管理实体320发送转发重定位响应。
步骤S509，源侧移动管理实体320收到转发重定位响应后，配置源侧服务网关310和目的侧服务网关340之间的转发隧道。
步骤S510，源侧服务网关310通过转发隧道及目的侧服务网关340将缓存的数据转发至目的侧演进基站350。在本实施例中，源侧服务网关310首先通过转发隧道将缓存的数据转发至目的侧服务网关340，目的侧服务网关340再将缓存的数据转发至目的侧演进基站350。
步骤S511，用户终端从目的侧演进基站350接入，向目的侧演进基站350发送切换确认(Handover Confirm)。
步骤S512，目的侧演进基站350向目的侧移动管理实体330发送切换通知(Handover Notify)。
步骤S513，目的侧移动管理实体330向源侧移动管理实体320发送转发重定位结束通知(Forward Relocation Complete Notification)，源侧移动管理实体320收到转发重定位结束通知后第一启动定时器。
步骤S514，源侧移动管理实体320向目的侧移动管理实体330返回转发重定位结束响应(Forward Relocation Complete Acknowledge)，目的侧移动管理实体330收到转发重定位结束响应后启动第二定时器。
步骤S515，源侧移动管理实体320向源侧演进基站300下发上下文释放命令(UE Context Release Command)。
步骤S516，源侧演进基站300向源侧移动管理实体320返回上下文释放响应(UE Context Release Complete)。
步骤S517，第一定时器超时后，源侧移动管理实体320释放源侧服务网关310和目的侧服务网关340之间的转发隧道，源侧移动管理实体320释放源侧服务网关310和源侧演进基站300之间转发隧道。
步骤S518，第二定时器超时后，目的侧移动管理实体330释放目的侧服务网关340的和源侧服务网关310之间转发隧道，目的侧移动管理实体330释放目的侧服务网关340和目的侧演进基站350之间转发隧道。至此，整个S1切换过程已经完成。
本发明的源侧移动管理实体320和源侧服务网关310可提前获取切换发生的信息，不用向源侧演进基站300继续下发数据，减少了源侧演进基站300再次向目的侧演进基站350转发数据的过程，节省了源侧演进基站300和源侧服务网关310之间转发建立隧道与释放隧道的资源。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制其专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种S1切换的数据转发方法，其特征在于，包括如下步骤：
源侧移动管理实体收到切换请求后，向源侧服务网关发送停止下发数据的消息；
源侧服务网关接收到停止下发数据的消息后，停止向源侧演进基站下发数据，并将数据缓存；
源侧移动管理实体收到转发重定位响应后，配置源侧服务网关和目的侧服务网关之间的转发隧道；
源侧服务网关通过转发隧道将缓存的数据转发至目的侧服务网关，目的侧服务网关再将缓存的数据转发至目的侧演进基站。
2.如权利要求1所述的S1切换的数据转发方法，其特征在于，所述源侧移动管理实体收到切换请求，向源侧服务网关发送停止下发数据的消息的步骤之前还包括：
源侧演进基站向源侧移动管理实体发送切换请求，通知源侧移动管理实体开始切换。
3.如权利要求1所述的S1切换的数据转发方法，其特征在于，所述源侧移动管理实体收到转发重定位响应后，配置源侧服务网关和目的侧服务网关之间的转发隧道之前还包括：
源侧移动管理实体向目的侧移动管理实体发送转发重定位请求；
目的侧移动管理实体配置目的侧服务网关和源侧服务网关之间的转发隧道，向目的侧演进基站发送切换请求。
4.如权利要求3所述的S1切换的数据转发方法，其特征在于，所述目的侧移动管理实体配置目的侧服务网关和源侧服务网关之间的转发隧道，向目的侧演进基站发送切换请求的步骤之后还包括：
目的侧演进基站配置转发隧道后，向目的侧移动管理实体发送切换请求响应；
目的侧移动管理实体配置目的侧服务网关和目的侧演进基站之间的转发隧道，向源侧移动管理实体发送转发重定位响应。
5.一种S1切换的方法，其特征在于，包括如下步骤：
源侧移动管理实体收到切换请求后，向源侧服务网关发送停止下发数据的消息；
源侧服务网关接收到停止下发数据的消息后，停止向源侧演进基站下发数据，并将数据缓存；
源侧移动管理实体收到转发重定位响应后，配置源侧服务网关和目的侧服务网关之间的转发隧道；
源侧服务网关通过转发隧道及目的侧服务网关将缓存的数据转发至目的侧演进基站；
所述源侧服务网关通过转发隧道及目的侧服务网关将缓存的数据转发至目的侧演进基站的步骤之后还包括：
用户终端从目的侧演进基站接入，向目的侧演进基站发送切换确认；
目的侧演进基站向目的侧移动管理实体发送切换通知。
6.一种移动通信系统，其特征在于，包括源侧移动管理实体、源侧服务网关、源侧演进基站、目的侧服务网关以及目的侧演进基站，其中：
源侧移动管理实体，用于接收切换请求后，向源侧服务网关发送停止下发数据的消息；
源侧服务网关，用于接收到停止下发数据的消息后，停止向源侧演进基站下发数据，并将数据缓存；
源侧移动管理实体，用于接收到转发重定位响应后，配置源侧服务网关和目的侧服务网关之间的转发隧道；
源侧服务网关，用于通过转发隧道及目的侧服务网关将缓存的数据转发至目的侧演进基站。
7.如权利要求6所述的移动通信系统，其特征在于，所述源侧演进基站，还用于向源侧移动管理实体发送切换请求，通知源侧移动管理实体开始切换。
8.如权利要求6所述的移动通信系统，其特征在于，还包括目的侧移动管理实体，其中：
所述源侧移动管理实体，还用于向目的侧移动管理实体发送转发重定位请求；
所述目的侧移动管理实体，还用于配置目的侧服务网关和源侧服务网关之间的转发隧道，向目的侧演进基站发送切换请求。
9.如权利要求8所述的移动通信系统，其特征在于：
所述目的侧演进基站，还用于配置转发隧道后，向目的侧移动管理实体发送切换请求响应；
所述目的侧移动管理实体，还用于配置目的侧服务网关和目的侧演进基站之间的转发隧道，向源侧移动管理实体发送转发重定位响应。
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