CN102497656B - 异构网络中单业务多路径传输的切换方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种异构网络中单业务多路径传输的切换方法，该方法基于异构网络融合系统，用户的单业务通过支持无缝切换网络和不支持无缝切换网络进行多路径传输。传输过程中，当不支持无缝切换网络的传输链路发生切换时，将通过不支持无缝切换网络传输的业务切换到支持无缝切换网络；当不支持无缝切换网络的传输链路完成切换后，恢复多路径传输。本发明针对现有技术切换过程中多路径传输的业务中断和数据业务的丢失问题，提出异构网络中单业务多路径传输的切换方法，通过将不支持无缝切换网络传输的业务切换到支持无缝切换网络的方法，保证了切换过程中单业务的实时性和完整性。

Description

异构网络中单业务多路径传输的切换方法

技术领域

本发明属于通信技术领域，更进一步涉及异构网络中单业务多路径传输的切换方法。本发明可以用来解决异构网络中，由于用户的移动性所引起的多路径切换问题。

背景技术

随着无线通信技术的迅猛发展和用户业务需求的飞速增长，多种无线接入技术共存、相互补充的异构网络成为无线通信的研究热点。同时，多模终端的出现，促使单个终端设备能够同时与多种网络或者多个运营商建立连接。因此，异构网络中多路径传输成为亟待解决的重要技术问题。

在异构网络环境下，同一区域会被多种类型的网络重叠覆盖，不同类型网络的覆盖范围大小不同。现有的各种网络中，只有蜂窝网络可以实现蜂窝小区间的无缝切换，其它非蜂窝网络均是部分覆盖的，不支持无缝切换。用户的业务通过蜂窝网络和非蜂窝网络进行多路径传输；当用户移动到非蜂窝网络覆盖范围的边缘时，会在其中一些路径上发生切换，引起多路径切换问题。

异构网络中单业务多路径传输能够提高业务传输速率，缩短业务传输时间，充分利用网络资源。但是，由于用户的移动性，会引起单业务的多路径切换，而多路径切换往往存在切换时延大，数据包的丢失、重复发送和失序等问题。单业务多路径传输时，虽然各路径的传输是相对独立的，但由于所传输的信息属于同一个业务，使得各条传输路径之间彼此影响。因此，单业务的多路径切换存在的问题，会引起数据业务的丢失、多路径传输的业务中断、浪费网络资源和降低紧缺的频谱资源的利用率。

华为技术有限公司的专利申请文件“在切换过程中避免数据丢失的方法”(公开号CN 1992971A，申请号200510137462.9，申请日2005.12.30)公开了一种在切换过程中避免数据丢失的方法。该方法是当接收端从本地无线接入点AP切换到目标AP时，将缓存信息发送给无线接入点AP，所述AP根据该信息对接收到的发送端发送给所述接收端的业务进行处理，并通过所述目标AP将处理后的数据发送给所述接收端。该方法能够解决切换过程中的数据丢失问题，保证了数据的完整性。

但是，该方法存在的不足是，切换过程中的数据虽然没有丢失，但由于需要缓存信息和执行终端的切换操作，导致时延较大。在单业务多路径传输时，切换过程中时延过大会造成单业务的传输中断或数据分组的丢失，破坏单业务的完整性、实时性，浪费网络资源。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的不足，提出一种异构网络中单业务多路径传输的切换方法，该方法基于异构网络融合系统，通过将不支持无缝切换网络传输的业务切换到支持无缝切换网络传输，解决了切换过程中多路径传输的业务中断问题和数据业务的丢失问题，进而保证了单业务的实时性和完整性。

本发明实现上述目的的具体思路是，用户的单业务通过支持无缝切换网络和不支持无缝切换网络进行两条路径传输。传输过程中，当不支持无缝切换网络的链路发生切换时，用户将剩余业务切换到支持无缝切换网络；当不支持无缝切换的链路完成切换后，用户将剩余业务切换到不支持无缝切换网络的目标接入点。

本发明实现上述目的的具体步骤如下：

(1)触发切换

用户移动到不支持无缝切换网络的源接入点和目标接入点的重叠覆盖区域时，比较用户接收到的不支持无缝切换网络的源接入点与目标接入点的信号强度，如果接收到的源接入点的信号强度小于目标接入点的信号强度，则用户触发切换；

(2)切换请求

用户向支持无缝切换网络和不支持无缝切换网络的目标接入点同时发送切换请求消息；

(3)接纳控制

支持无缝切换网络接收到切换请求消息后，如果网络中全部可用资源满足剩余业务的服务质量QoS需求，则接纳该切换请求，向用户发送切换请求允许消息；否则，拒绝该切换请求，向用户发送切换请求拒绝消息；

(4)切换请求响应

用户根据接收到的支持无缝切换网络返回的不同消息类型，执行如下操作：

4a)如果接收到切换请求允许消息，用户将剩余业务切换到支持无缝切换网络中传输；

4b)如果接收到切换请求拒绝消息，用户将剩余业务在不支持无缝切换网络的源接入点中传输；

(5)接纳控制

不支持无缝切换网络的目标接入点接收到切换请求消息后，如果目标接入点中全部可用资源满足剩余业务的服务质量QoS需求，则接纳该切换请求，向用户发送切换请求允许消息；否则，拒绝该切换请求，向用户发送切换请求拒绝消息；

(6)切换请求响应

6a)当用户接收到不支持无缝切换网络的目标接入点发送的切换请求允许消息时，用户识别自己接收的支持无缝切换网络返回的不同消息类型，执行如下操作：如果接收到切换请求允许消息，则用户将剩余业务切换到不支持无缝切换网络目标接入点传输；否则，用户将业务丢弃；

6b)当用户接收到不支持无缝切换网络的目标接入点发送的切换请求拒绝消息时，用户识别自己接收的支持无缝切换网络返回的不同消息类型，执行如下操作：如果接收到切换请求允许消息，则用户将剩余业务仍在支持无缝切换网络传输；否则，用户将业务丢弃。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

第一，本发明采用将不支持无缝切换网络传输的业务切换到支持无缝切换网络的方法，解决了现有技术切换过程中多路径传输业务中断问题，使得本发明极大地保证切换过程中单业务的实时性，提高了网络资源利用率。

第二，本发明采用将不支持无缝切换网络传输的业务切换到支持无缝切换网络的方法，解决了现有技术切换过程中多路径传输数据业务的丢失问题，使得本发明极大地保证切换过程中单业务的完整性，提升了网络性能。

附图说明：

图1为本发明的流程图。

具体实施方式：

下面结合附图1对本发明做进一步的描述。

步骤1，触发切换

用户移动到不支持无缝切换网络的源接入点和目标接入点的重叠覆盖区域时，比较用户接收到的不支持无缝切换网络的源接入点与目标接入点的信号强度，如果接收到的源接入点的信号强度小于目标接入点的信号强度，则用户触发切换。

本发明实施例采用宽带码分多址接入WCDMA(Wideband Code Division MultipleAccess)网络与无线局域网WLAN(Wireless Local Area Network)构成的异构网络场景。宽带码分多址接入WCDMA网络是支持无缝切换网络，支持无缝切换网络是指用户发生切换时切换期间业务不会发生中断的网络；无线局域网WLAN是不支持无缝切换网络，不支持无缝切换的网络是指用户发生切换时切换期间业务可能会发生中断的网络。在本场景中，用户的单业务通过宽带码分多址接入WCDMA网络和无线局域网WLAN进行两条路径传输，其中宽带码分多址接入WCDMA传输部分业务，无线局域网WLAN传输剩余业务。传输过程中，用户移动到无线局域网WLAN的源接入点和目标接入点的重叠覆盖区域时，用户比较自己从无线局域网WLAN的源接入点接收到的信号强度RSSI₁与从无线局域网WLAN的目标接入点接收到的信号强度RSSI₂的大小，如果RSSI₁＜RSSI₂，说明无线局域网WLAN的目标接入点的接入能力优于源接入点，则用户触发切换；如果RSSI₁≥RSSI₂，说明无线局域网WLAN的源接入点的接入能力优于或等于目标接入点，则用户不触发切换。

步骤2，切换请求

用户向支持无缝切换网络和不支持无缝切换网络的目标接入点同时发送切换请求消息。

在本发明实施例中，用户向宽带码分多址接入WCDMA网络和无线局域网WLAN的目标接入点同时发送切换请求消息，该消息包括无线局域网WLAN传输的剩余业务的服务质量QoS需求，QoS需求是指业务的传输速率和传输时延的需求。

由于无线局域网WLAN是不支持无缝切换网络，用户从无线局域网WLAN源接入点切换到目标接入点的过程时延比较长，会导致无线局域网WLAN传输的剩余业务丢失和中断。虽然宽带码分多址接入WCDMA网络传输的部分业务与无线局域网WLAN传输的剩余业务是通过两条相对独立的路径进行传输，但是两个网络所传输的信息属于用户的同一业务，无线局域网WLAN传输业务的丢失或中断会对宽带码分多址接入WCDMA网络传输的业务产生影响，从而导致该用户的这一业务传输失败，造成网络资源的浪费。

本发明有效的解决了无线局域网WLAN中业务的丢失和中断问题：①用户通过向宽带码分多址接入WCDMA网络发送切换请求消息，宽带码分多址接入WCDMA网络接收到用户发送的切换请求消息后，宽带码分多址接入WCDMA网络会将剩余业务作为切换业务进行处理，而不是进行新接入的处理，提高了宽带码分多址接入WCDMA网络接纳剩余业务的概率。②用户通过向宽带码分多址接入WCDMA网络发送切换请求消息，宽带码分多址接入WCDMA网络接纳用户的切换请求后，用户能够将无线局域网WLAN网络传输的剩余业务切换到宽带码分多址接入WCDMA网络进行传输。因此，通过将剩余业务切换宽带码分多址接入WCDMA网络传输，能够解决无线局域网WLAN中可能会丢失或中断业务的问题，保证了业务的完整性和实时性。用户向无线局域网WLAN的目标接入点发送切换请求消息，是触发用户从无线局域网WLAN的源接入点到目标接入点的切换。

步骤3，接纳控制

支持无缝切换网络接收到切换请求消息后，如果网络中全部可用资源满足剩余业务的服务质量(QoS)需求，则接纳该切换请求，向用户发送切换请求允许消息；否则，拒绝该切换请求，向用户发送切换请求拒绝消息。全部可用资源，是指网络中一般可用资源和切换预留资源中空闲的部分。

在本发明实施例中，宽带码分多址接入WCDMA网络中一般可用资源为R_u，切换预留资源中空闲的部分为R_f。要满足无线局域网WLAN传输的剩余业务对传输速率和传输时延的要求，宽带码分多址接入WCDMA网络需提供的资源为R。宽带码分多址接入WCDMA网络接收到用户发送的切换请求消息后，如果R_u+R_f≥R，说明宽带码分多址接入WCDMA网络中全部可用资源能够满足无线局域网WLAN传输的剩余业务的业务传输速率和传输时延的需求，则宽带码分多址接入WCDMA网络接纳该切换请求，并向用户发送切换请求允许消息，这样就能够解决用户从无线局域网WLAN的源接入点切换到目标接入点的过程中无线局域网WLAN所传输剩余业务的丢失或中断问题，保证了用户的单业务的完整性和实时性；如果R_u+R_f＜R，说明宽带码分多址接入WCDMA网络中全部可用资源不能够满足无线局域网WLAN传输的剩余业务的业务传输速率和传输时延的需求，则宽带码分多址接入WCDMA网络拒绝该切换请求，并向用户发送切换请求拒绝消息。

步骤4，切换请求响应

用户根据接收到的支持无缝切换网络返回的不同消息类型，执行如下操作：如果接收到切换请求允许消息，用户将剩余业务切换到支持无缝切换网络中传输；如果接收到切换请求拒绝消息，用户将剩余业务在不支持无缝切换网络的源接入点中传输。

在本发明实施例中，用户根据接收到的宽带码分多址接入WCDMA网络返回的不同消息类型，执行如下操作：如果用户接收到宽带码分多址接入WCDMA网络发送的切换请求允许消息，则用户将剩余业务切换到宽带码分多址接入WCDMA网络中传输，这样就实现了解决用户从无线局域网WLAN的源接入点切换到目标接入点的过程中无线局域网WLAN所传输的剩余业务的丢失或中断问题，保证了用户的单业务的完整性和实时性；如果接收到切换请求拒绝消息，用户将剩余业务在不支持无缝切换网络的源接入点中传输。

步骤5，接纳控制

不支持无缝切换网络的目标接入点接收到切换请求消息后，如果目标接入点中全部可用资源满足剩余业务的服务质量QoS需求，则接纳该切换请求，向用户发送切换请求允许消息；否则，拒绝该切换请求，向用户发送切换请求拒绝消息。

在本发明实施例中，无线局域网WLAN的目标接入点中一般可用资源为R_wu，切换预留资源中空闲的部分R_wf。要满足无线局域网WLAN传输的剩余业务无线局域网WLAN的传输速率和传输时延的要求，目标接入点需提供的资源为R。无线局域网WLAN的目标接入点接收到用户发送的切换请求消息后，如果R_wu+R_wf≥R，说明无线局域网WLAN的目标接入点中全部可用资源能够满足无线局域网WLAN传输的剩余业务的业务传输速率和传输时延的需求，则无线局域网WLAN的目标接入点接纳该切换请求，并向用户发送切换请求允许消息，这样就能够实现用户的单业务通过宽带码分多址接入WCDMA网络和无线局域网WLAN的目标接入点进行两条路径传输；如果R_wu+R_wf＜R，说明无线局域网WLAN的目标接入点中全部可用资源不能够满足无线局域网WLAN传输的剩余业务的业务传输速率和传输时延的需求，则无线局域网WLAN的目标接入点拒绝该切换请求，并向用户发送切换请求拒绝消息。

步骤6，切换请求响应

当用户接收到不支持无缝切换网络的目标接入点发送的切换请求允许消息时，用户识别自己接收的支持无缝切换网络返回的不同消息类型，执行如下操作：如果接收到切换请求允许消息，则用户将剩余业务切换到不支持无缝切换网络目标接入点传输；否则，用户将业务丢弃。

在本发明实施例中，当用户接收到无线局域网WLAN的目标接入点发送的切换请求允许消息时，用户识别自己接收的宽带码分多址接入WCDMA网络返回的不同消息类型，执行如下操作：如果用户接收到宽带码分多址接入WCDMA网络发送的切换请求允许消息，则用户将剩余业务切换到无线局域网WLAN的目标接入点传输，这样用户的单业务就通过宽带码分多址接入WCDMA网络和无线局域网WLAN的目标接入点进行两条路径传输，可以提高该单业务的传输速率，缩短业务的传输时间；否则，用户将业务丢弃，这里所述的业务是指无线局域网WLAN网络传输的剩余业务从源接入点切换到目标接入点所剩的部分。

当用户接收到不支持无缝切换网络的目标接入点发送的切换请求拒绝消息时，用户识别自己接收的支持无缝切换网络返回的不同消息类型，执行如下操作：如果接收到切换请求允许消息，则用户将剩余业务仍在支持无缝切换网络传输；否则，用户将业务丢弃。

在本发明实施例中，当用户接收到无线局域网WLAN的目标接入点发送的切换请求拒绝消息时，用户识别自己接收的宽带码分多址接入WCDMA网络返回的不同消息类型，执行如下操作：如果用户接收到宽带码分多址接入WCDMA网络发送的切换请求允许消息，则用户将剩余业务仍在宽带码分多址接入WCDMA网络传输，这样该单业务就通过宽带码分多址接入WCDMA网络进行单条路径传输；否则，用户将业务丢弃，这里所述的业务是指无线局域网WLAN网络传输的剩余业务从源接入点切换到目标接入点所剩的部分。

Claims (5)

1.一种异构网络中单业务多路径传输的切换方法，其步骤包括如下：

(1)触发切换

用户移动到不支持无缝切换网络的源接入点和目标接入点的重叠覆盖区域时，比较用户接收到的不支持无缝切换网络的源接入点与目标接入点的信号强度，如果接收到的源接入点的信号强度小于目标接入点的信号强度，则用户触发切换；

(2)切换请求

用户向支持无缝切换网络和不支持无缝切换网络的目标接入点同时发送切换请求消息；

(3)接纳控制

支持无缝切换网络接收到切换请求消息后，如果网络中全部可用资源满足不支持无缝切换网络传输的部分单业务的服务质量QoS需求，则接纳该切换请求，向用户发送切换请求允许消息；否则，拒绝该切换请求，向用户发送切换请求拒绝消息；

(4)切换请求响应

用户根据接收到的支持无缝切换网络返回的不同消息类型，执行如下操作：

4a)如果接收到切换请求允许消息，用户将不支持无缝切换网络传输的部分单业务切换到支持无缝切换网络中传输；

4b)如果接收到切换请求拒绝消息，用户将不支持无缝切换网络传输的部分单业务在不支持无缝切换网络的源接入点中传输；

(5)接纳控制

不支持无缝切换网络的目标接入点接收到切换请求消息后，如果目标接入点中全部可用资源满足不支持无缝切换网络传输的部分单业务的服务质量QoS需求，则接纳该切换请求，向用户发送切换请求允许消息；否则，拒绝该切换请求，向用户发送切换请求拒绝消息；

(6)切换请求响应

6a)当用户接收到不支持无缝切换网络的目标接入点发送的切换请求允许消息时，用户识别自己接收的支持无缝切换网络返回的不同消息类型，执行如下操作：如果接收到切换请求允许消息，则用户不支持无缝切换网络传输的剩余业务从源接入点切换到目标接入点所剩的部分，切换到不支持无缝切换网络目标接入点传输；否则，用户将业务丢弃；

6b)当用户接收到不支持无缝切换网络的目标接入点发送的切换请求拒绝消息时，用户识别自己接收的支持无缝切换网络返回的不同消息类型，执行如下操作：如果接收到切换请求允许消息，则用户将不支持无缝切换网络传输的剩余业务从源接入点切换到目标接入点所剩的部分，仍在支持无缝切换网络传输；否则，用户将业务丢弃。

2.根据权利要求1所述的异构网络中单业务多路径传输的切换方法，其特征在于，步骤(1)中所述的不支持无缝切换网络是指用户发生切换时切换期间业务可能会发生中断的网络。

3.根据权利要求1所述的异构网络中单业务多路径传输的切换方法，其特征在于，步骤(2)中所述的支持无缝切换网络是指用户发生切换时切换期间业务不会发生中断的网络。

4.根据权利要求1所述的异构网络中单业务多路径传输的切换方法，其特征在于，步骤(2)中所述的切换请求消息包括剩余业务的服务质量QoS需求，QoS需求是指业务的传输速率和传输时延的需求。

5.根据权利要求1所述的异构网络中单业务多路径传输的切换方法，其特征在于，步骤(3)、步骤(5)中所述的全部可用资源是指网络中一般可用资源和切换预留资源中空闲的部分。