CN104284382A - 在遵循不同协议的网络之间提供无缝转换的方法 - Google Patents
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Abstract
一种在遵循不同协议的网络之间提供无缝转换的方法。示例性实施例提供了处理移动设备从第一网络到第二网络的转换的方法，第二网络根据与第一网络不同的通信协议操作。一个实例性实施例包括终止数据分组从第一网络到移动设备的转发；在第一网络处重建未转发的数据分组的报头；以及从第一网络向第二网络发送重建的数据分组。另一示例性实施例包括在第二网络处重设报头压缩状态；在第二网络处从第一网络接收未转发的数据分组，未转发的数据分组是第一网络还没有向移动设备转发的数据分组；以及从第二网络向移动设备发送未转发的数据分组。
Description
本申请是申请号为200980120911.5的中国专利申请“在遵循不同协议的网络之间提供无缝转换的方法”(申请日为2009年5月18日)的分案申请。
技术领域
概括地说，本发明示例性实施例涉及无线网络，以及在不同协议的无线网络之间的转换。
背景技术
CDMA2000EVDO和3GPP LTE是两个不同协议，可用于无线网络中以支持到达和来自与无线网络连接的移动设备的IP数据分组的传输。对于部署CDMA2000网络并且希望配置CDMA2000以便于与CDMA2000网络通信的移动设备转换至LTE网络并转换回的运营商来说，存在多种互操作问题。
由于有线因特网和无线网络之间的数据传输速度的差异，当目标移动设备在CDMA2000网络上活动时，缓存在CDMA2000网络处接收的用于目标移动设备的IP分组，直到目标移动设备准备好接收他们。如果在向目标移动设备转发缓存的数据分组之前，目标移动设备从CDMA2000网络转换至LTE网络，则缓存的并且未转发的数据分组将丢失。
类似地，当目标移动设备在LTE网络上活动时，缓存在LTE网络处接收的用于目标移动设备的IP分组，直到目标移动设备准备好接收他们。如果在向目标移动设备转发缓存的数据分组之前，目标移动设备从LTE网络转换至CDMA2000网络，则缓存的并且未转发的数据分组将丢失。
在CDMA2000或LTE网络上接收数据分组的目标移动设备可能参与到与一个或多个其他设备的TCP会话中。TCP协议使用堵塞控制算法，在一旦检测到堵塞时通过限制发送数据的速率来抑制网络上的堵塞。如果当目标移动设备从CDMA2000网络转换至LTE网络或从LTE网络转换至CDMA2000网络时，目标移动设备参与到与另一设备的TCP会话，可通过TCP算法将一个或多个分组的丢失解释为网络堵塞的指示符。由此，缓存的并且未转发的数据分组的丢失可能触发向目标移动设备发送数据分组的速度的明显降低，导致明显的延迟。
发明内容
本发明涉及一种处理移动设备从第一网络到第二网络的转换的方法，第一和第二网络遵循不同通信协议。
在一个实施例中，终止数据分组从第一网络到移动设备的转发。在第一网络处重建未转发的数据分组的报头，以及从第一网络向第二网络发送重建的分组。在另一实施例中，在第二网络处重设报头压缩状态。第二网络从第一网络接收未转发的数据分组，其中未转发的数据分组是第一网络还没有向移动设备转发的数据分组。由第二网络向移动设备发送未转发的数据分组。
示例性实施例可最小化转换移动设备的数据分组丢失和/或可减少发送复制的数据分组。
附图说明
根据以下提供的具体实施方式和附图将更好地理解本发明的示例性实施例，其中类似元素由类似标号表示，附图仅通过图示来给出因此不限制本发明，其中：
图1是示出CDMA2000网络和LTE网络的视图。
图2是示出处理移动设备从CDMA2000网络向LTE网络的转换的方法的流程图。
图3是示出在RNC处重建数据分组报头的实例的视图。
图4是示出处理移动设备从LTE网络向CDMA2000网络的转换的方法的流程图。
具体实施方式
现在将参照附图更完整地描述本发明的各个示例性实施例，在附图中示出了本发明的一些示例性实施例。在附图中，为了清楚，放大了层和区域的厚度。
这里公开了本发明的详细说明性实施例。然而，这里公开的特定结构和功能细节仅表示用于描述本发明的示例性实施例的目的。然而，本发明可以通过许多备选形式实现，并且不应该理解为限制在仅这里阐述的实施例。
由此，尽管本发明的示例性实施例能够实现各种修改和备选形式，但是通过附图中的实例示出其实施例并且这里将详细描述。然而，应理解，并非旨在将本发明的示例性实施例限制在所公开的特定形式，相反，本发明的示例性实施例覆盖落入本发明范围内的所有修改、等同物、和替换物。在附图的说明中，类似标号指的是类似元素。
可理解，尽管这里使用术语“第一”、“第二”等描述各个元素，这些元素不应受到这些术语的限制。这些术语仅用于将彼此区分。例如，在不脱离本发明的示例性实施例的范围的情况下，第一元素可称为第二元素，类似地，第二元素可称为第一元素。其中，术语“和/或”包括相关列出的项目中一个或多个的任一个和所有组合。
应理解，当元素称为“连接”或“耦合”至另一元素，其可直接连接或耦合至其他元素或可存在中间元素。相反，当元素称为“直接连接”或“直接耦合”至另一元素，不存在中间元素。用于描述元素之间的关系的其他词语应按类似方式理解(例如“之间”与“直接之间”，“相邻”与“直接相邻”等)。
这里使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并非用于限制本发明的示例性实施例。这里，单数形式“一”、“一个”、和“所述”也包括复数形式，除非上下文明确指出。还应理解，术语“包括”、“包含”、“含有”、和/或“具有”在使用时指定所述特征、整数、步骤、操作、元素、和/或组件的存在，不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、组件、和/或其组的存在或增加。
还应注意，在一些备选方案中，提出的功能/行为可不按附图中提出的顺序发生。例如，连续示出的两个附图实际上可基本同时执行，或者有时候可按相反顺序执行，这取决于包含的功能/行为。
这里，术语“移动”可认为同义于，或者在以下可偶然地称为移动单元、移动站、移动用户、用户装备(UE)、订户、用户、远程站、接入终端、接收器等，并且可描述无线通信网络中无线资源的远程用户。术语“基站”可认为同义于和/或称为基础收发器站(BTS)、NodeB、扩展节点B、毫微微小区、接入点等，并且可描述提供数据的无线电基带功能和/或网络和一个或多个用户之间的语音连接的装备。
架构
图1示出根据示例性实施例的遵循CDMA2000协议110的网络和遵循LTE协议120的网络。
参照图1，CDMA2000网络110包括分组数据服务节点(PDSN)111、无线电网络控制器(RNC)112、多个基站或基础收发器站(BTS)114～116和多个移动设备117～119，102。CDMA2000网络110可具有多个RNC和PDSN，然而为了简明每种类型仅示出一个。PDSN111通过代理移动IP接口连接至公共数据网络(PDN)101。RNC112连接至PDSN111，BTS114～116连接至RNC112，并且设备117～119，102的每个与BTS114～116无线通信。RNC112包括缓冲器113。PDSN111还称为HRPDSGW或HSGW(高速率分组数据服务网关)。尽管将网络110示出为CDMA2000网络，但是网络110不限于CDMA2000协议。
再参照图1，LTE网络120包括接入网关121、多个基站或增强节点B(eNB)122～123、和多个移动设备126～127，103。接入网关121通过GTP和/或移动IP协议连接至PDN101。LTE网络120可包括多个接入网关，然而，为了简明仅示出一个。eNB122～123连接至接入网关121。多个移动设备126～127，103与eNB122～123无线通信。接入网关121可包括管理移动端点(MME)和服务网关(SGW)，为了简明在图1中省略。eNB包括缓冲器124～125。
如图1所示，RNC112和接入网关121通过接口160直接彼此相连。
CDMA2000网络操作
在具有图1所示的配置的CDMA2000网络的典型操作中，PDN101接收例如发向目标移动设备102的数据分组。目标移动设备102是与CDMA2000网络110通信的多个移动设备117～119，102之一。PDN101向PDSN111发送数据分组。PDSN111向RNC112转发数据分组。RNC112可在缓冲器113中存储数据分组，直到目标移动设备102准备好接收数据分组。一旦目标移动设备102准备好接收数据分组，RNC112向与目标移动设备102相关的BTS，BTS116转发数据分组。数据分组可以是因特网协议(IP)分组，并且可具有报头(header)。
CDMA2000网络110可实现报头压缩，例如鲁棒报头压缩(RoHC)或任意其他公知报头压缩。通过使用报头压缩，CDMA2000网络110可通过仅发送分组报头的一部分来减小从PDSN111向移动设备发送的数据分组的报头的大小。为了对于在CDMA2000网络110中从PDSN111向目标移动设备102发送的分组使用报头压缩，PDSN111建立压缩词典，并且目标移动设备102建立解压缩词典。压缩和解压缩词典存储被发送和接收的数据分组的报头的静态部分。可采用从PDSN111向移动设备110发送的全分组中的一个或多个来建立压缩和解压缩词典。
一旦建立了压缩和解压缩词典，PDSN111使用压缩词典来压缩分组报头(即，去除分组报头的静态部分)并向目标移动设备102发送具有压缩报头的数据分组。目标移动设备102使用解压缩词典来解压缩数据分组的压缩报头(即，重新插入分组报头的静态部分)，用于在移动设备处进行处理。
PDSN111可指示目标移动设备102重设其解压缩词典。例如，当目标移动设备102和PDSN111分别建立了解压缩和压缩词典时，PDSN111可向目标移动设备102发送具有未压缩报头的数据分组。目标移动设备102可将未压缩数据分组解释为重设其解压缩词典的指示。
LTE网络操作
在具有图1所示的配置的LTE网络的典型操作中，PDN101接收例如发向目标移动设备103的数据分组。目标移动设备103是与LTE网络120通信的多个移动设备之一。PDN101向接入网关121发送数据分组。接入网关121向与目标移动设备相关的eNB，eNB123发送数据分组。eNB123向目标移动设备103转发数据分组。在eNB中执行对于LTE操作的报头压缩。
处理从CDMA2000到LTE的转换
将参照图1中目标移动设备102从CDMA2000网络转换至LTE网络120来说明用于处理移动设备从第一网络向第二网络的转换的方法。然而，可理解，这个实施例不限制在对于移动102的应用或图1的架构。
参照图1，与CDMA2000网络110上的BTS116通信的目标移动设备102转换至LTE网络120，并且开始与eNB122通信。本领域普通技术人员将认识到，可根据包括在CDMA2000网络110和LTE网络120的移动设备和至少一个网络元件之间的信令的任意已知技术来启动移动设备102从CDMA2000网络110到LTE网络120的转换。
图2是示出根据示例性实施例处理从遵循CDMA2000协议的网络向遵循LTE协议的网络的转换的方法的流程图。在步骤S205，除了典型地在例如PDSN111和移动设备102处存储的压缩和解压缩词典之外，还在CDMA2000网络中的RNC112处存储对于接收的数据分组的解压缩信息(例如，解压缩词典)。即，RNC112被配置为存储关于从PDSN111向移动设备发送的数据分组的解压缩信息。
参照图1，首先通过RNC112传递从PDSN111向目标移动设备102发送的每个数据分组。RNC112被配置为使用从PDSN111向目标移动设备102发送的数据分组，例如以与目标移动设备102相同的方式编译解压缩词典。
一旦移动设备102从CDMA2000网络110转换至LTE网络120，则RNC112能够使用从数据分组(从PDSN111向转换中的移动设备102发送)收集的解压缩信息，重建在RNC112处的缓冲器113中存储的未转发的数据分组的分组报头，并发向转换中的移动设备102。
图3是示出在RNC处建立解压缩词典的实例的视图。参照图3，PDSN111向目标移动设备102发送数据分组P1、P2和P3。PDSN111基于数据分组P1、P2和P3建立压缩词典311。目标移动设备102基于数据分组P1、P2和P3建立解压缩词典313。RNC112接收从PDSN111向目标移动设备102发送的每个分组。RNC112建立解压缩词典312，其可等同于解压缩词典313。现在，RNC112具有解压缩由PDSN111向目标移动设备102发送的数据分组的能力。
转到图2，在步骤S210，作为移动设备102转换至LTE网络120的结果，终止缓冲的分组向移动设备102的转发。一旦目标移动设备102开始与eNB122的无线通信，则与BTS116的无线通信终止。因为BTS116和目标移动设备102之间的无线信道不再存在，所以不再通过BTS116向目标移动设备102转发缓冲的分组。
在步骤S215，通过RNC112重建未发送的缓冲分组的报头。在RNC112的缓冲器113中存储还未向目标移动设备102转发的在CDMA2000网络110处缓冲的数据分组。这些数据分组可具有压缩的报头。以与移动设备102执行解压缩相同的方式，通过RNC112解压缩发向目标移动设备102的未转发的数据分组。即，在步骤S205，使用在RNC112中存储的解压缩信息在RNC112处解压缩缓冲的、未转发的数据分组。
因为CDMA2000网络110使用分组报头压缩并且LTE网络不具有必要解压缩信息对于压缩的数据分组报头进行解压缩，所以在向LTE网络发送数据分组之前解压缩数据分组报头可能是必要的。由此，如果在没有对于压缩的数据分组报头进行解压缩的情况下从CDMA2000网络110向LTE网络发送未转发的分组，则LTE网络不能够解释未转发的分组的压缩报头。因此，LTE网络120不能够向转换中的移动设备102发送分组，并且数据分组将丢失。
参照图2，在步骤S220，经由接口160从RNC112向LTE网络120的接入网关121直接发送未发送的和重建的数据分组。因为重建了未转发的数据分组的分组报头，所以作为全IP分组向LTE网络120直接发送重建的数据分组，并且LTE网络120可处理所述数据分组，好像LTE网络120处理从PDN101接收的数据分组。
参照图2，在步骤S225，LTE网络120向移动设备102发送经由接口103接收的数据分组。参照图1，接入网关112将数据分组发送至eNB122，后者随后向目标移动设备102发送数据分组。
处理从LTE向CDMA2000的转换
将参照目标移动设备103从LTE网络120转换至CDMA2000网络110来说明用于处理移动设备从第一网络向第二网络的转换的方法。
图4是示出根据示例性实施例处理移动设备从遵循LTE协议的网络向遵循CDMA2000协议的网络的转换的方法的流程图。将参照图1，对于目标移动设备103描述这个实施例，所述目标移动设备103与LTE网络120中的eNB123通信，正转换至CDMA2000网络110的BTS116。然而，可理解，这个实施例不限制在对于移动103的应用或图1的架构。
此外，本领域普通技术人员将认识到，可根据包括在CDMA2000网络110和LTE网络120的移动设备和至少一个网络元件之间的信令的任意已知技术来启动移动设备103从LTE网络120到CDMA2000网络110的转换。
参照图4，在步骤S505，通过LTE网络120向CDMA2000网络110发送还未向移动设备103发送的分组。在eNB123的缓冲器125中存储还未向转换目标移动设备103转发的在LTE网络120处存储的数据分组。在目标移动设备103从LTE网络120转换至CDMA2000网络110之后，eNB123向接入网关121发送未转发的数据分组。接入网关121通过RNC112和接入网关121之间的接口160向CDMA2000110网络处的112直接发送未转发的数据分组。
参照图4，在步骤S510，在CDMA2000网络110处重设报头压缩状态。当未转发的数据分组从LTE网络120到达时，PDSN111和目标移动设备103可能分别已经建立压缩和解压缩词典。例如，转换中的目标移动设备103可在进入CDMA2000网络110时开始从CDMA2000网络110接收分组。PDSN111和目标移动设备103可基于这些数据分组建立压缩和解压缩词典。此外，目标移动设备103可先前连接至CDMA2000网络110。由此，PDSN111和目标移动设备103可在目标移动设备103先前连接至CDMA2000网络110期间建立压缩和解压缩词典。
当向移动设备103转发在RNC112处从LTE网络110接收的未转发的数据分组时，移动设备103基于移动设备103接收的未转发的数据分组更新其解压缩词典。然而，PDSN111没有看到从RNC112向目标移动设备103发送的未转发的数据分组。由此，在PDSN111处的压缩词典可能与目标移动设备103处的解压缩词典不同步。
如果在PDSN111处的压缩词典和在目标移动设备103处的解压缩词典保持不同步，将基于不同步词典压缩随后从PDSN111向目标移动设备103发送的数据分组。目标移动设备103将不能够使用更新的压缩词典，以适当地解压缩这些随后发送的数据分组。在目标移动设备103处执行的查错过程可将不适当解压缩的数据分组解释为破坏的数据分组，并丢弃他们。由此，数据分组将丢失。为了避免丢失数据分组，根据示例性实施例，当移动设备103从LTE网络120转换至CDMA2000网络110时，RNC112向PDSN111发送点对点协议(PPP)消息，指示PDSN111重设其报头状态。
尽管将指示PDSN111重设报头压缩状态的PPP消息描述为在RNC112从LTE网络120接收未转发的分组之后由RNC112发送至PDSN111，但是RNC112可在向移动设备103发送未转发的分组之前向PDSN111发送压缩状态重设消息。RNC112还与向目标移动设备103发送未转发的分组同时地向PDSN111发送压缩状态重设消息。目标移动设备103一进入CDMA2000网络110时，RNC112可发送压缩状态重设消息。一旦目标移动设备103离开CDMA2000网络110，预期目标移动设备103将返回至CDMA2000网络110，RNC112也可向PDSN111发送压缩状态重设消息。
参照图4，在步骤S515，从CDMA2000网络110向移动设备103发送未发送的分组。参照图1，RNC112将未转发的数据分组转发至BTS116，其随后向目标移动设备103发送未转发的数据分组。未转发的数据分组是完全未压缩的IP分组。
根据示例性实施例的处理移动设备从第一网络到第二网络的转换的方法允许移动设备在CDMA2000网络和LTE网络之间来回转换，同时最小化在原始网络处缓冲的并且还未向转换点的移动设备发送的数据分组的丢失。在不需要向CDMA2000和LTE网络两者发送复制的数据分组的情况下，也可实现转换。
因此描述了本发明，明显地，可通过许多方式改变。这些变型不认为脱离本发明，并且所有这些修改旨在包括在本发明的范围内。
Claims (4)
1.一种处理移动设备从遵循LTE协议的第一网络到遵循CDMA2000协议的第二网络的转换的方法，所述方法包括：
在所述第二网络处从所述第一网络接收具有未压缩报头的未转发的数据分组，所述未转发的数据分组是所述第一网络还没有向所述移动设备转发的数据分组；
如果所述第二网络接收具有未压缩报头的未转发的数据分组，则在所述第二网络处重设对所述移动设备建立的报头压缩状态，以将在所述第二网络处的压缩词典与在所述移动设备处的解压缩词典同步；以及
从所述第二网络向所述移动设备发送所述未转发的数据分组。
2.如权利要求1所述的方法，其中在所述第二网络处所述报头压缩状态的重设通过发送点对点协议PPP消息来执行。
3.如权利要求1所述的方法，其中在所述第二网络处接收未转发的数据分组包括在所述第二网络中的无线电网络控制器处接收未转发的数据分组。
4.如权利要求3所述的方法，其中在所述无线电网络控制器处接收所述未转发的数据分组是经由所述无线电网络控制器与所述第一网络中的接入网关之间的信道。
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