CN106993313A - 一种实现承载切换的方法及终端和基站 - Google Patents

一种实现承载切换的方法及终端和基站 Download PDF

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Abstract

本文公开了一种实现承载切换的方法及终端和基站，包括终端有至少一个数据无线承载需要从源基站切换至目标基站时，在承载切换过程中，对需要切换的数据无线承载保持终端与源基站间的数据传输，直至终端对目标基站的接入成功。通过本发明提供的实现承载切换的技术方案，在终端向目标基站的随机接入成功前，终端中需要切换的用户面数据承载的上行数据是一直发送给源基站的，而在终端向目标基站的随机接入成功后，终端一方面立即开始新无线协议栈的工作，另一方面删除切换的承载的原有无线协议栈，这样，保证了承载切换程序执行的期间内数据吞吐量不会的长时间、大幅度的下降，从而提升了用户体验。

Description

一种实现承载切换的方法及终端和基站
技术领域
本发明涉及但不限于无线接入网技术，尤指一种实现承载切换的方法及终端和基站。
背景技术
随着用户对大数据量业务和通信性能等多方面需求的日益增长，通信系统保持着快速的发展。在第四代(4G，the fourth Generation)网络日趋广泛部署的今天，第五代(5G，the fifth Generation)网络技术的研究也已提上日程。5G网络力求比4G网络在数据容量、传输速度等各个方面达到数量级级别的增长，并能够以较低的成本适用于各种场景、支持各种架构、并兼容各种终端。
在愈发复杂的通信系统中，一种典型的用户面架构是：具备多个收发装置(Multiple Rx/Tx)的、处于无线资源控制连接态(RRC_CONNECTED，Radio Resource Control CONNECTED)的用户设备(UE，User Equipment)可以使用位于两个基站上的独立调度器的无线资源来进行数据包的传输。现有标准将这种用户面架构形式称为双连接(DC，Dual Connectivity)，在未来的通信系统中，对于能力较强的UE还可能会配置应用多连接传输(MC，Multiple Connectivity)，即一个UE可以使用位于多个基站上的无线资源。
其中，DC的用户面架构还可以进一步细分。举例来讲，从无线接口上看，如果UE的不同E-UTRAN无线接入承载(E-RAB，E-UTRAN Radio AccessBearer)在接入网中使用不同基站上的无线资源、而该E-RAB本身不会进行分离(即单E-RAB不会使用两个基站上的无线资源)，那么，该E-RAB可被称为主小区组承载(MCG bearer，Master Cell Group bearer)或次小区组承载(SCG bearer，Secondary Cell Group bearer)。其中，MCG bearer意味着E-RAB是使用了主基站(MeNB，Master eNB)上的无线资源，SCG bearer意味着E-RAB是使用了次基站(SeNB，Secondary eNB)上的无线资源，被使用资源的基站也可称为该E-RAB的服务基站，同时也是UE的服务基站。
另一方面，从有线接口上看，接入网与核心网间的接口可以是如图1(a)所示：与现有标准的定义相同，即接入网中的MeNB分别与核心网中的移动性管理实体(MME，Mobility Management Entity)建立控制面S1-MME接口、与服务网关(S-GW，Serving Gateway)建立传输MCG bearer数据包的S1-U接口，SeNB与S-GW建立传输SCG bearer数据包的S1-U接口。接入网与核心网间的接口也可以是如图1(b)所示：在用户面上，接入网中仅MeNB与S-GW建立S1-U接口(包括传输UE每个MCG bearer和SCG bearer数据包的隧道)，而SCG bearer的数据包需要再经过MeNB与SeNB间的X2口进行传输。
需要说明的是，对于图1(a)或图1(b)所示的系统架构，对无线接口上的控制面形式不作限制，也就是说，虽然MeNB与UE间必然会建立无线资源控制(RRC)连接，但是，SeNB与UE间是否会建立RRC连接是可选的。另外，在本文中，为了简化描述，对系统架构及后续解决方案的描述都是以DC架构为例的，但在实际应用中可以扩展到MC架构，即当UE被配置多个E-RAB时，并不限制UE的服务基站的个数。
可以看到，DC的这种用户面架构，由于使用了两个基站上的无线资源，所以在UE稳定的与两个服务基站保持连接的过程中，UE的数据吞吐量可以获得提高，从而满足了用户对大数据量业务的需求。但是，由于UE的移动或网络侧的资源平衡等原因，如果某E-RAB的服务基站需要发生改变(本文中，将执行该改变的过程称为承载切换)，以现有技术来讲，在承载切换的过程中，E-RAB的数据传输是暂时被中断的，直到UE成功接入新的服务基站后才会恢复。另外，因为通信网络部署愈加复杂的现状，可以预见的是，需要进行承载切换的情况会越来越多，也就是说，被切换的承载上数据传输会频繁的中断，相应的，数据吞吐量也会出现频繁的波动，进而导致用户面的性能下降、用户体验变差。因此，如何提升承载切换过程中用户面的传输性能是一个需要解决的问题。
结合图1(a)和图1(b)，现有相关通信系统包括UE、接入网和核心网，其中，UE具备Multiple Rx/Tx能力，被配置的各个数据无线承载(DRB，DataRadio Bearer)可以分别是MCG bearer或SCG bearer。接入网中部署有MeNB和SeNB，两者之间建立有线的X2接口，该X2接口至少可以传输控制面信令；MeNB与UE建立可传输控制面信令和MCG bearer数据包的无线Uu接口，SeNB与UE建立可传输SCG bearer数据包的无线Uu接口且该Uu接口是否可传输控制面信令是可选的。在接入网与核心网之间，MeNB分别与MME建立控制面S1-MME接口，与S-GW建立用户面S1-U接口；SeNB的用户面可以与S-GW通过S1接口建立，也可以与MeNB通过X2接口建立，对通过X2接口建立的与MeNB的用户面而言即在有线接口上SCG bearer的数据包是经过S-GW、MeNB和SeNB的传输，MeNB仅执行路由的作用，即对SCG bearer的数据包不做无线协议栈方面的处理，仅在有线接口上保证按序传输。
基于UE的移动或其他无线资源管理等原因，网络侧可以决定对UE的某承载的服务基站进行更换，即执行承载切换程序。以现有DC技术为例，承载切换程序执行的场景可以包括但不限于：MCG bearer的承载类型变换为SCG bearer、SCG bearer的承载类型变换为MCG bearer、MeNB发生基站间改变、以及SeNB发生基站间改变。这四种场景在一个承载切换程序中至少发生一种。在本文中，执行承载切换程序时，被切换的承载的原服务基站称为源基站，承载切换到的新的服务基站称为目标基站。
以现有技术来讲，在切换执行的过程中，网络侧和UE的数据收发都是暂时中断的(数据在UE成功接入目标基站后恢复传输)。从无线协议栈的角度来讲，对于被切换的承载，UE会删除对应源基站的原有配置的无线协议实体，并按照目标基站的新配置指示进行无线协议实体的重建，该新配置的无线协议实体在UE成功接入目标基站后开始工作。由此可见，原本可获得较大数据吞吐量服务的数据承载，在承载切换的过程中无法进行数据传输，且这一中断时间会随着UE向目标基站执行随机接入时间的延长而延长。对于上行数据来讲，在承载切换程序发生前，S-GW会接收到源基站上传的数据包，在承载切换程序结束后，S-GW会接收到目标基站上传的数据包。也就是说，在承载切换程序的执行过程中，S-GW是无法接收到上传数据包的，这会造成数据吞吐量出现较大波动，进而导致较大的用户面性能下降。也造成了在被切换的承载上、在承载切换程序执行的期间内，无法保证数据吞吐量的长时间、大幅度的下降，降低了用户体验。
发明内容
本发明提供一种实现承载切换的方法及终端和基站，能够保证承载切换程序执行的期间内数据吞吐量不会的长时间、大幅度的下降，提升用户体验。
为了达到本发明目的，本发明提供了一种实现承载切换的方法，包括：
当终端有至少一个数据无线承载DRB需要从源基站切换至目标基站时，在承载切换过程中，对需要切换的DRB保持终端与源基站间的数据传输，直至终端对目标基站的接入成功。
可选地，所述在承载切换过程中，对需要切换的DRB保持终端与源基站间的数据传输，直至终端对目标基站的接入成功包括：
所述终端保持所述需要切换的DRB的原有无线协议栈继续工作、按照所述目标基站经由所述源基站指示的配置建立新无线协议栈，并向目标基站发起随机接入；
所述终端向目标基站发起的随机接入成功，停止原有无线协议栈的工作，并开始新无线协议栈的工作。
可选地，所述保持所述需要切换的DRB的原有无线协议栈继续工作、按照目标基站指示的配置建立新无线协议栈，并向目标基站发起随机接入包括：
所述终端在收到来自源基站的、指示所述DRB需要切换到目标基站传输的控制面信令，所述终端保持所述原有无线协议栈继续进行工作、按照控制面信令携带的配置信息建立对应DRB的新无线协议栈，且在无线接口上，所述终端向目标基站发起随机接入。
可选地，所述终端删除所述原有无线协议栈，并清空原有无线协议栈中无线链路控制RLC实体的缓存区中的数据。
可选地，当所述终端接收到来自目标基站的数据包收敛协议PDCP状态报告，该方法还包括：
所述终端根据PDCP状态报告的指示信息进行PDCP数据包重传，其中，重传的数据包在终端内通过所述新无线协议栈进行发送。
可选地，所述停止原有无线协议栈的工作包括：
所述终端停止原无线协议栈中的PDCP实体的工作，但RLC实体及以下各子层继续保持向源基站发送数据包的工作，直至将RLC实体缓存区中的数据包都发送完毕为止，所述终端删除所述原有无线协议栈；
此时，所述终端对最后一个上传的RLC数据包进行标记。
可选地，所述停止原有无线协议栈的工作包括：
所述终端停止原无线协议栈中的PDCP实体的工作，但RLC实体及以下各子层继续保持向源基站发送数据包的工作，直至RLC实体中某RLC数据包发生重传、且重传次数达到重传阈值为止，所述终端删除所述原有无线协议栈。
可选地，所述重传阈值由源基站通过无线接口控制面信息指示给所述终端，或者，通过所述终端与源基站之间的协商确定。
可选地，所述重传阈值小于或等于会导致无线链路失败RLF的RLC数据包重传次数设定值。
可选地，所述开始新无线协议栈的工作包括：
所述终端中的新无线协议栈中的PDCP实体开始数据包的首传，传输的第一个数据包在序列号SN上接续所述原有配置无线协议栈的PDCP实体传输的最后一个数据包。
本发明又提供了一种实现承载切换的方法，包括：源基站指示终端中至少一个DRB需要切换至目标基站后，保持对被切换DRB的数据调度并接收上行数据；
获知终端向目标基站的随机接入成功，向目标基站进行数据转发。
可选地，所述保持对被切换DRB的数据调度并接收上行数据包括：
所述源基站向终端发送指示所述DRB切换的控制面信令，所述源基站保持对被切换DRB的上行数据调度并接收上行数据，直至获知终端向目标基站的随机接入成功为止；或者，直到所述源基站收到终端标记的最后一个上传的RLC数据包、且在该RLC数据包对应的PDCP数据包前的所有PDCP数据包都已成功接收为止；所述源基站将SN连续的PDCP数据包按序上传给S-GW；
或者，
所述源基站向终端发送指示所述DRB切换的控制面信令，所述源基站停止向S-GW的数据包上传，将在发送控制面信令后接收到的上行数据包转发给目标基站，直到源基站将来自终端的所有数据包转发完毕为止；所述目标基站将SN连续的PDCP数据包按序上传给S-GW。
可选地，所述源基站获知终端的随机接入成功包括：所述目标基站将随机接入的成功信息通知给源基站；
或者，所述终端将随机接入的成功信息通知给源基站。
可选地，所述在随机接入成功后，向目标基站进行数据转发包括：
当所述源基站获知终端向目标基站的随机接入成功，所述源基站开始向目标基站进行数据转发、并向目标基站发送SN状态传输消息。
可选地，当所述源基站在向S-GW上传完最后一个RLC数据包时，向所述目标基站通知所述源基站向核心网的数据上传已执行完毕。
本发明再提供了一种终端，包括处理模块，随机接入模块，其中，
处理模块，用于在自身所属终端有至少一个DRB需要从源基站切换至目标基站时，通知随机接入模块；在承载切换过程中，对需要切换的DRB保持与源基站间的数据传输，直至对目标基站的接入成功；
随机接入模块，用于接收到来自处理模块的通知，向目标基站发起随机接入；在随机接入成功时，通知处理模块。
可选地，所述处理模块具体用于：在自身所属终端有至少一个DRB需要从源基站切换至目标基站时，保持所述需要切换的DRB的原有无线协议栈继续工作、按照所述目标基站经由所述源基站指示的配置建立新无线协议栈，并通知所述随机接入模块；在获知随机接入成功时，停止原有无线协议栈的工作，并开始新无线协议栈的工作。
可选地，所述处理模块具体用于：
在收到来自所述源基站的、指示所述DRB需要切换到目标基站传输的控制面信令时：保持所述原有无线协议栈继续进行工作；按照控制面信令携带的配置信息建立对应DRB的所述新无线协议栈；并通知所述随机接入模块；
在获知随机接入成功时，
删除所述原有无线协议栈，并清空所述原有无线协议栈中RLC实体的缓存区中的数据；或者，停止所述原无线协议栈中的PDCP实体的工作，但RLC实体及以下各子层继续保持向所述源基站发送数据包的工作，直至将RLC实体缓存区中的数据包都发送完毕为止，删除所述原有无线协议栈；或者，停止所述原无线协议栈中的PDCP实体的工作，但RLC实体及以下各子层继续保持向源基站发送数据包的工作，直至RLC实体中某RLC数据包发生重传、且重传次数达到重传阈值为止，删除所述原有无线协议栈；以及，
所述新无线协议栈中的PDCP实体开始数据包的首传，传输的第一个数据包在SN上接续原有配置无线协议栈的PDCP实体传输的最后一个数据包。
本发明还提供了一种基站，包括连续处理模块，切换处理模块，其中，
连续处理模块，用于指示终端中至少一个DRB需要切换的承载切换至目标基站时，保持对被切换DRB的数据调度并接收上行数据；接收到随机接入成功指示并通知切换处理模块；
切换处理模块，用于获知随机接入成功，向目标基站进行数据转发。
可选地，所述连续处理模块具体用于：
向所述终端发送指示所述DRB切换的控制面信令，直至获知所述终端向目标基站的随机接入成功为止；或者，直到收到所述终端标记的最后一个上传的RLC数据包、且在该RLC数据包对应的PDCP数据包前的所有PDCP数据包都已成功接收为止；保持将SN连续的PDCP数据包按序上传给S-GW；
或者，
向所述终端发送指示所述DRB切换的控制面信令，停止向S-GW的数据包上传，将在发送控制面信令后接收到的上行数据包转发给目标基站，直到源基站将来自终端的所有数据包转发完毕为止；由所述目标基站将SN连续的PDCP数据包按序上传给S-GW。
可选地，所述切换处理模块具体用于：在接收到来自所述目标基站或所述终端的随机接入的成功信息时，向所述目标基站进行数据转发、并向所述目标基站发送SN状态传输消息。
可选地，所述切换处理模块具体用于：在接收到来自所述目标基站或所述终端的随机接入的成功信息时，当向S-GW上传完最后一个RLC数据包时，向所述目标基站通知所述源基站向核心网的数据上传已执行完毕。
与现有技术相比，本申请技术方案包括终端的承载有至少一个数据无线承载需要从源基站切换至目标基站时，在承载切换过程中，对需要切换的数据无线承载保持终端与源基站间的数据传输，直至终端对目标基站的接入成功。通过本发明提供的实现承载切换的技术方案，在终端向目标基站的随机接入成功前，终端中需要切换的用户面数据承载的上行数据是一直发送给源基站的，而在终端向目标基站的随机接入成功后，终端一方面立即开始新无线协议栈的工作，另一方面删除切换的承载的原有无线协议栈，这样，保证了承载切换程序执行的期间内数据吞吐量不会的长时间、大幅度的下降，从而提升了用户体验。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1(a)为相关技术中用户面架构的一种示意图；
图1(b)为相关技术中用户面架构的另一种示意图；
图2为本发明实现承载切换的方法的一种实现流程图；
图3为本发明实现承载切换的方法的另一实现流程图；
图4为本发明终端的组成结构示意图；
图5为本发明基站的组成结构示意图；
图6为本发明实现承载切换的方法的第一实施例中终端侧的实现流程示意图；
图7为本发明实现承载切换的方法的第一实施例中网络侧的一种实现流程示意图；
图8为本发明实现承载切换的方法的第一实施例中网络侧的另一种实现流程示意图；
图9为本发明实现承载切换的方法的第二实施例的实现流程示意图；
图10为本发明实现承载切换的方法的第二实施例的实现流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
本发明的技术方案包括：终端有至少一个数据无线承载需要从源基站切换至目标基站时，在承载切换过程中，对需要切换的数据无线承载保持终端与源基站间的数据传输，直至终端对目标基站的接入成功。图2为本发明实现承载切换的方法的一种实现流程图，如图2所示，包括以下步骤：
步骤200：终端有至少一个数据无线承载需要从源基站切换至目标基站时，保持需要切换的数据无线承载的原有无线协议栈继续工作、按照目标基站经由源基站指示的配置建立新无线协议栈，并向目标基站发起随机接入。
本步骤之前还包括：一方面，在无线Uu接口上，在终端与源基站(S-eNB，Source eNB)间建立终端的用户面数据承载E-RAB1，比如可以标记为DRB1；另一方面，在有线接口上，在源基站与S-GW间建立终端的用户面数据承载E-RAB1。在终端内，由源基站配置建立的原有无线协议栈负责DRB1的数据包发送处理。需要说明的是，这里仅以终端的一个E-RAB的服务基站发生改变为例，但实际应用中并不限制终端被配置的承载个数以及发生切换的承载的数量。
本步骤具体包括：终端在收到来自源基站的、指示DRB1需要切换到目标基站(T-eNB，Target eNB)传输的控制面信令，在终端内部：一方面，保持原有无线协议栈继续进行工作；另一方面，按照控制面信令携带的配置信息建立对应DRB1的新无线协议栈；而且，在无线接口上，终端向目标基站发起随机接入。
也就是说，在终端向目标基站的随机接入成功前，DRB1的上行数据是一直发送给源基站的。
其中，控制面信令至少包括：PDCP、RLC和MAC子层的L2配置信息，以及物理层配置信息等。
步骤201：终端向目标基站发起的随机接入成功，停止原有无线协议栈的工作，并开始新无线协议栈的工作。
本步骤中，停止原有无线协议栈的工作包括：
方案一：删除原有无线协议栈，并清空原有无线协议栈中无线链路控制(RLC，Radio Link Control)实体的缓存区中的数据；此时，如果终端接收到来自目标基站的数据包收敛协议(PDCP，Packet Data Convergence Protocol)状态报告，那么，终端根据PDCP状态报告的指示信息进行PDCP数据包重传，其中，重传的数据包在终端内通过新无线协议栈进行发送；或者，
方案二：终端停止原无线协议栈中的PDCP实体的工作，但RLC实体及以下各子层如媒体接入控制子层(MAC，Medium Access Control)和物理层(PHY，Physical Layer)继续保持向源基站发送数据包的工作，直至将RLC实体缓存区中的数据包都发送完毕为止，终端删除原有无线协议栈。此时，终端需要标记最后一个上传的RLC数据包；或者，
方案三：终端停止原无线协议栈中的PDCP实体的工作，但RLC实体及以下各子层如MAC层和PHY继续保持向源基站发送数据包的工作，直至RLC实体中任一RLC数据包发生重传、且重传次数达到了重传阈值为止，终端删除原有无线协议栈。其中，重传阈值可以由源基站通过无线接口控制面信息指示给终端，也可以通过终端与源基站之间的协商确定，具体实现在本发明提供的技术方案基础上是容易实现的，也并不用于限定本发明的保护范围，这里不再赘述。其中，重传阈值小于会导致无线链路失败(RLF，Radio LinkFailure)的RLC数据包重传次数设定值。
其中，方案二特别适合基于负载平衡类原因触发的承载切换过程，也就是说，适合终端与源基站间的无线链路质量至少在承载切换过程结束时都保持良好的情况下。
其中，在方案三中，直接将导致RLF的RLC数据包重传次数设定值作为重传阈值也能达到相似的作用。
本步骤中，开始新无线协议栈的工作包括：
终端中的新无线协议栈可以立即开始工作，即新无线协议栈中的PDCP实体开始数据包的首传，传输的第一个数据包在序列号(SN，SequenceNumber)上接续原有配置无线协议栈的PDCP实体传输的最后一个数据包。
通过本发明提供的实现承载切换的技术方案，在终端向目标基站的随机接入成功前，终端中需要切换的用户面数据承载如DRB1的上行数据是一直发送给源基站的，而在终端向目标基站的随机接入成功后，终端一方面立即开始新无线协议栈的工作，另一方面删除切换的承载的原有无线协议栈，这样，保证了承载切换程序执行的期间内数据吞吐量不会的长时间、大幅度的下降，从而提升了用户体验。
图3为本发明实现承载切换的方法的另一实现流程图，如图3所示，包括以下步骤：
步骤300：源基站指示终端中至少一个数据无线承载需要切换至目标基站后，保持对被切换的数据无线承载的数据调度并接收上行数据。
本步骤具体包括：
源基站向终端发送指示承载切换的控制面信令，源基站仍保持对被切换承载的上行数据调度并接收上行数据，直至获知终端向目标基站的随机接入成功为止；或者，直到源基站收到终端标记的最后一个上传的RLC数据包、且在该RLC数据包对应的PDCP数据包前的所有PDCP数据包都已成功接收(即未出现PDCP丢包的情况)；由源基站将SN连续的PDCP数据包按序上传给S-GW；
或者，
源基站向终端发送指示承载切换的控制面信令，源基站停止向S-GW的数据包上传，而是将在发送控制面信令后接收到的上行数据包转发给目标基站，直到源基站将来自终端的所有数据包转发完毕为止；由目标基站将SN连续的PDCP数据包按序上传给S-GW。
步骤301：获知终端向目标基站的随机接入成功，向目标基站进行数据转发。
本步骤中源基站获知终端的随机接入成功包括：
目标基站将随机接入的成功信息通知给源基站，此时，目标基站可以通过X2接口消息向源基站指示终端已随机接入成功；或者，
终端将随机接入的成功信息通知给源基站，此时，终端可以通过如MAC控制元素(CE，Control Element)或其他无线协议栈层2(Layer 2)的控制面或用户面指示信息向源基站指示终端已随机接入成功。
本步骤中在随机接入成功后，向目标基站进行数据转发包括：
如果源基站向终端发送指示DRB切换的控制面信令时，源基站保持对被切换DRB的上行数据调度并接收上行数据，并将SN连续的PDCP数据包按序上传给S-GW，那么，当源基站获知终端向目标基站的随机接入成功，源基站开始向目标基站进行数据转发、并向目标基站发送SN状态传输消息。
如果源基站向终端发送指示DRB切换的控制面信令时，源基站停止向S-GW的数据包上传，将在发送控制面信令后接收到的上行数据包转发给目标基站，由目标基站将SN连续的PDCP数据包按序上传给S-GW，那么，当源基站在向S-GW上传完最后一个RLC数据包时，向目标基站通知源基站向核心网的数据上传已执行完毕。
当终端停止向源基站发送数据包后，如果源基站接收到的PDCP数据包没有达到SN连续的状态，也就是说截至接收到的上行PDCP数据包SN最大值前存在未收到的数据包即出现了丢包的情况，那么，源基站生成SN状态传输(SN Status Transfer)消息，并通过X2接口将数据包接收失败的信息发送给目标基站。
为了使得目标基站的上传行为在源基站之后、从而保证S-GW接收的数据包是按序的，本发明中新增了上述一个指示向S-GW上传行为的信息。
进一步地，
如果目标基站已向终端请求PDCP数据包重传，那么，目标基站需要从X2接口收到的转发数据包和从无线接口上收到的重传及后续各个首传数据包以SN连续的形式按序上传给S-GW，且上传内容不包括SN重复的数据包。
通过本发明提供的实现承载切换的技术方案，在终端向目标基站的随机接入成功前，终端中需要切换的用户面数据承载如DRB1的上行数据是一直发送给源基站的，而在终端向目标基站的随机接入成功后，终端一方面立即开始新无线协议栈的工作，另一方面删除切换的承载的原有无线协议栈，这样，保证了承载切换程序执行的期间内数据吞吐量不会的长时间、大幅度的下降，从而提升了用户体验。
需要说明的是，对下行数据来讲，由于数据包的接收端仅在终端，所以原有无线协议栈和新无线协议栈对数据包的接收/协调可以在终端内部实现，即基于本发明提供的技术方案，对于本领域技术人员而言，针对下行数据的解决方案相对上行数据而言是容易实现的，这里不再赘述。
在以上图2和图3所示的技术方案中，仅以某终端的一个E-RAB的服务基站发生改变为例，但实际技术并不限制终端被配置的承载个数以及发生切换的承载的数量。
图4为本发明终端的组成结构示意图，如图4所示，至少包括处理模块，随机接入模块，其中，
处理模块，用于在自身所属终端有至少一个DRB需要从源基站切换至目标基站时，通知随机接入模块；在承载切换过程中，对需要切换的DRB保持与源基站间的数据传输，直至对目标基站的接入成功；
随机接入模块，用于接收到来自处理模块的通知，向目标基站发起随机接入；在随机接入成功时，通知处理模块。
其中，处理模块具体用于：在自身所属终端有至少一个DRB需要从源基站切换至目标基站时，保持所述需要切换的DRB的原有无线协议栈继续工作、按照目标基站经由源基站指示的配置建立新无线协议栈，并通知随机接入模块；在获知随机接入成功时，停止原有无线协议栈的工作，并开始新无线协议栈的工作。
更具体地，处理模块具体用于：
在收到来自源基站的、指示DRB需要切换到目标基站传输的控制面信令时：保持原有无线协议栈继续进行工作；按照控制面信令携带的配置信息建立对应DRB的新无线协议栈；并通知随机接入模块；
在获知随机接入成功时，
删除原有无线协议栈，并清空原有无线协议栈中RLC实体的缓存区中的数据；或者，停止原无线协议栈中的PDCP实体的工作，但RLC实体及以下各子层如MAC层和PHY继续保持向源基站发送数据包的工作，直至将RLC实体缓存区中的数据包都发送完毕为止，删除原有无线协议栈；或者，停止原无线协议栈中的PDCP实体的工作，但RLC实体及以下各子层如MAC层和PHY继续保持向源基站发送数据包的工作，直至RLC实体中任一RLC数据包发生重传、且重传次数达到重传阈值为止，删除原有无线协议栈；以及，
新无线协议栈可以立即开始工作，即新无线协议栈中的PDCP实体开始数据包的首传，传输的第一个数据包在SN上接续原有配置无线协议栈的PDCP实体传输的最后一个数据包。
其中，处理模块还用于：在无线Uu接口上，与源基站间建立终端的用户面数据承载E-RAB1；按照源基站配置建立的原有无线协议栈负责DRB1的数据包发送处理。
图5为本发明基站的组成结构示意图，如图5所示，至少包括连续处理模块，切换处理模块，其中，
连续处理模块，用于指示终端中至少一个DRB需要切换的承载切换至目标基站时，保持对被切换DRB的数据调度并接收上行数据；接收到随机接入成功指示并通知切换处理模块；
切换处理模块，用于获知随机接入成功，向目标基站进行数据转发。
其中，
连续处理模块具体用于：
向终端发送指示所述DRB切换的控制面信令，直至获知终端向目标基站的随机接入成功为止；或者，直到收到终端标记的最后一个上传的RLC数据包、且在该RLC数据包对应的PDCP数据包前的所有PDCP数据包都已成功接收(即未出现PDCP丢包的情况)；仍保持将SN连续的PDCP数据包按序上传给S-GW；
或者，
向终端发送指示所述DRB切换的控制面信令，停止向S-GW的数据包上传，将在发送控制面信令后接收到的上行数据包转发给目标基站，直到源基站将来自终端的所有数据包转发完毕为止；由目标基站将SN连续的PDCP数据包按序上传给S-GW。
切换处理模块具体用于：在接收到来自目标基站或终端的随机接入的成功信息时，开始向目标基站进行数据转发、并向目标基站发送SN状态传输消息。
切换处理模块具体用于：在接收到来自所述目标基站或所述终端的随机接入的成功信息时，当向S-GW上传完最后一个RLC数据包时，向所述目标基站通知所述源基站向核心网的数据上传已执行完毕。
下面结合具体实施例对本发明提供的技术方案进行详细描述。
第一实施例描述的承载切换中，假设，在向目标基站的随机接入成功后，UE会删除原有配置的无线协议栈。如果有上行数据包需要重传，那么UE将重传的数据包发送给目标基站。图6为本发明实现承载切换的方法的第一实施例中终端侧的实现流程示意图，参见图6所示，从UE的角度来看包括：
步骤600：UE的用户面数据承载E-RAB1，在无线Uu接口上建立于UE与源基站间(标记为DRB1)、在有线接口上建立于源基站与S-GW间。在UE节点内，由S-eNB配置建立的原有无线协议栈负责所述DRB1的数据包发送处理。
步骤601～步骤603：UE在收到来自源基站的、指示所述DRB1需要切换到T-eNB传输的控制面信令后，在UE节点内部，一方面保持所述原有无线协议栈继续进行工作，另一方面按照所述控制面信令携带的配置信息建立对应所述DRB1的新无线协议栈。另外，在无线接口上，UE向所述目标基站发起随机接入。
步骤604：在向所述目标基站的随机接入成功后，原有无线协议栈停止向源基站的上行数据发送，具体的讲，UE将原有无线协议栈删除、并清空原有无线协议栈中RLC实体的缓存区中的数据。如果UE接收到目标基站发送的PDCP状态报告，那么，UE根据接收到的PDCP状态报告的指示信息进行PDCP数据包重传，其中，重传的数据包在UE节点内通过新建的无线协议栈进行发送处理。
从上述UE侧的行为可以看出，在UE向目标基站的随机接入成功前，DRB1的上行数据是一直发送给源基站的，那么相应的，网络侧的行为可以有两种方案：
图7为本发明实现承载切换的方法的第一实施例中网络侧的一种实现流程示意图，如图7所示，包括：
步骤700：UE的用户面数据承载E-RAB1，在无线Uu接口上建立于UE与源基站间(标记为DRB1)、在有线接口上建立于源基站与S-GW间。在UE节点内，由S-eNB配置建立的原有无线协议栈负责所述DRB1的数据包发送处理。
步骤701～步骤702：在向UE发送指示所述DRB1需要切换到目标基站传输的控制面信令后，源基站仍保持对UE的数据调度、并对接收到的所述DRB1的SN连续的PDCP数据包按序上传给核心网的S-GW。
步骤7031～步骤705：源基站在收到来自目标基站的指示UE已随机接入成功的X2接口消息后，进行数据转发并向目标基站发送SN状态传输(SNStatus Transfer)消息。其中，转发的数据包括源基站收到的所述DRB1的SN未能连续的数据包，SN Status Transfer消息携带的内容与现有技术相同。
可选的，其中，步骤7031可以替换为步骤7032，即指示UE已随机接入成功的消息由UE发送给源基站的，例如通过MAC控制元素(Control Element，CE)或其他无线协议栈层2(Layer 2)的控制面或用户面指示信息。
步骤706：原有无线协议栈停止向源基站的上行数据发送，具体的讲，UE将原有无线协议栈删除、并清空原有无线协议栈中RLC实体的缓存区中的数据。
如果目标基站向UE请求了PDCP数据包重传，那么，目标基站需要将从X2接口收到的转发数据包和从无线接口上收到的重传及后续各个首传数据包以SN连续的形式按序上传给S-GW，且上传内容不包括SN重复的数据包。
图8为本发明实现承载切换的方法的第一实施例中网络侧的另一种实现流程示意图，如图8所示，包括：
步骤800：UE的用户面数据承载E-RAB1，在无线Uu接口上建立于UE与源基站间(标记为DRB1)、在有线接口上建立于源基站与S-GW间。在UE节点内，由S-eNB配置建立的原有无线协议栈负责所述DRB1的数据包发送处理。
步骤801～步骤803：在向UE发送指示DRB1需要切换到目标基站传输的控制面信令后，源基站仍保持对UE的数据调度、并将后续收到的所述DRB1的SN连续的PDCP数据包按序转发给目标基站，由目标基站将所述数据包上传给核心网的S-GW。
步骤804～步骤805：在收到来自目标基站或UE的指示UE已随机接入成功的信息后，源基站将PDCP实体缓存区内的所有PDCP数据包按序转发给目标基站，也就是说，即使缓存区内的PDCP数据包未能形成SN连续。另外，源基站生成SN Status Transfer消息并通过X2接口发送给目标基站。
步骤806：原有无线协议栈停止向源基站的上行数据发送，具体的讲，UE将原有无线协议栈删除、并清空原有无线协议栈中RLC实体的缓存区中的数据。
如果目标基站向UE请求了PDCP数据包重传，那么目标基站保证将从X2接口收到的转发数据包和从无线接口上收到的重传及后续各个首传数据包以SN连续的形式按序上传给S-GW，且上传内容不包括SN重复的数据包。
第二实施例描述的承载切换中，假设，在向目标基站的随机接入成功后，UE的原有配置协议栈会工作到RLC实体缓存区中所有的数据包都发送完毕为止。图9为本发明实现承载切换的方法的第二实施例的实现流程示意图，如图9所示，具体包括：
步骤900～步骤903：具体实现与第一实施例中的步骤600～步骤603完全一致，这里不再赘述。
步骤904～步骤905：在UE向目标基站的随机接入成功后，
一方面，UE中DRB1的原有配置无线协议栈中的PDCP实体停止工作、而RLC实体及以下各子层仍继续保持向源基站的数据包发送(如果在随机接入成功时，RLC实体缓存区中还存储有数据包)，直至RLC实体缓存区中的所有数据包都发送完毕为止。在发送行为完成后，UE将原有无线协议栈删除。
另一方面，UE中的新配置无线协议栈可以立即开始工作，即新配置无线协议栈中PDCP实体开始数据包的首传，传输的第一个数据包在SN上接续原有配置无线协议栈的PDCP实体传输的最后一个数据包。
进一步的，UE的原有无线协议栈中的RLC实体在向源基站发送PDCPSN最大(即PDCP实体递交给RLC实体的最后一个数据包即尾包)的一个数据包中，需要指示尾包为原有无线协议栈发送的最后一个上行数据包。
步骤906～步骤907：相应的，网络侧的行为包括：
源基站不会通过X2接口向目标基站进行数据转发及SN Status Transfer消息的发送，而是在向S-GW上传完最后一个数据包时，向目标基站发送X2接口控制面信令，该信令向目标基站通知源侧向核心网的数据上传已执行完毕。在收到所述控制面信令后，目标基站开始向S-GW上传数据。
第三实施例三描述的承载切换中，假设，在向目标基站的随机接入成功后，UE的原有配置无线协议栈继续工作，直至某RLC数据包的重传次数达到一个设定值。图10为本发明实现承载切换的方法的第二实施例的实现流程示意图，如图10所示，包括：
步骤1000～步骤1003：具体实现与第一实施例中的步骤600～步骤603完全一致，这里不再赘述。
步骤1004～步骤1008：在向目标基站的随机接入成功后，
一方面，UE中DRB1的原有配置无线协议栈中的PDCP实体停止工作、而RLC实体及以下各子层仍继续保持向源基站的数据包发送，直至RLC实体中某RLC数据包发生重传、且重传次数达到了一个预先设定的重传阈值为止。
另一方面，UE中的新配置无线协议栈可以立即开始工作，即PDCP实体开始数据包的首传。
其中，RLC重传阈值可以由源基站通过无线接口控制面信息指示给UE，其中，重传阈值小于或者等于(较佳地为小于)导致RLF的RLC数据包重传次数值。源基站可以根据配置的设定值自行估算等待时间，如果对某导致SN未能连续的数据包等待时间超过估算值，源基站开始进行数据转发、并向目标基站发送SN Status Transfer消息。其中，转发的数据包包括源基站收到的所述DRB1的SN未能连续的数据包，SN Status Transfer消息所包含的内容与现有技术相同。
如果目标基站向UE请求了PDCP数据包重传，那么，目标基站需要将从X2接口收到的转发数据包和从无线接口上收到的重传及后续各个首传数据包以SN连续的形式按序上传给S-GW，且上传内容不包括SN重复的数据包。
以上所述，仅为本发明的较佳实例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (22)

1.一种实现承载切换的方法，其特征在于，包括：
当终端有至少一个数据无线承载DRB需要从源基站切换至目标基站时，在承载切换过程中，对需要切换的DRB保持终端与源基站间的数据传输，直至终端对目标基站的接入成功。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在承载切换过程中，对需要切换的DRB保持终端与源基站间的数据传输，直至终端对目标基站的接入成功包括：
所述终端保持所述需要切换的DRB的原有无线协议栈继续工作、按照所述目标基站经由所述源基站指示的配置建立新无线协议栈，并向目标基站发起随机接入；
所述终端向目标基站发起的随机接入成功，停止原有无线协议栈的工作，并开始新无线协议栈的工作。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述保持所述需要切换的DRB的原有无线协议栈继续工作、按照目标基站指示的配置建立新无线协议栈，并向目标基站发起随机接入包括：
所述终端在收到来自源基站的、指示所述DRB需要切换到目标基站传输的控制面信令，所述终端保持所述原有无线协议栈继续进行工作、按照控制面信令携带的配置信息建立对应DRB的新无线协议栈，且在无线接口上，所述终端向目标基站发起随机接入。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述停止原有无线协议栈的工作包括：
所述终端删除所述原有无线协议栈，并清空原有无线协议栈中无线链路控制RLC实体的缓存区中的数据。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当所述终端接收到来自目标基站的数据包收敛协议PDCP状态报告，该方法还包括：
所述终端根据PDCP状态报告的指示信息进行PDCP数据包重传，其中，重传的数据包在终端内通过所述新无线协议栈进行发送。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述停止原有无线协议栈的工作包括：
所述终端停止原无线协议栈中的PDCP实体的工作，但RLC实体及以下各子层继续保持向源基站发送数据包的工作，直至将RLC实体缓存区中的数据包都发送完毕为止，所述终端删除所述原有无线协议栈；
此时，所述终端对最后一个上传的RLC数据包进行标记。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述停止原有无线协议栈的工作包括：
所述终端停止原无线协议栈中的PDCP实体的工作，但RLC实体及以下各子层继续保持向源基站发送数据包的工作，直至RLC实体中某RLC数据包发生重传、且重传次数达到重传阈值为止，所述终端删除所述原有无线协议栈。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述重传阈值由源基站通过无线接口控制面信息指示给所述终端，或者，通过所述终端与源基站之间的协商确定。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述重传阈值小于或等于会导致无线链路失败RLF的RLC数据包重传次数设定值。
10.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述开始新无线协议栈的工作包括：
所述终端中的新无线协议栈中的PDCP实体开始数据包的首传，传输的第一个数据包在序列号SN上接续所述原有配置无线协议栈的PDCP实体传输的最后一个数据包。
11.一种实现承载切换的方法，其特征在于，包括：源基站指示终端中至少一个DRB需要切换至目标基站后，保持对被切换DRB的数据调度并接收上行数据；
获知终端向目标基站的随机接入成功，向目标基站进行数据转发。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述保持对被切换DRB的数据调度并接收上行数据包括：
所述源基站向终端发送指示所述DRB切换的控制面信令，所述源基站保持对被切换DRB的上行数据调度并接收上行数据，直至获知终端向目标基站的随机接入成功为止；或者，直到所述源基站收到终端标记的最后一个上传的RLC数据包、且在该RLC数据包对应的PDCP数据包前的所有PDCP数据包都已成功接收为止；所述源基站将SN连续的PDCP数据包按序上传给S-GW；
或者，
所述源基站向终端发送指示所述DRB切换的控制面信令，所述源基站停止向S-GW的数据包上传，将在发送控制面信令后接收到的上行数据包转发给目标基站，直到源基站将来自终端的所有数据包转发完毕为止；所述目标基站将SN连续的PDCP数据包按序上传给S-GW。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述源基站获知终端的随机接入成功包括：所述目标基站将随机接入的成功信息通知给源基站；
或者，所述终端将随机接入的成功信息通知给源基站。
14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述在随机接入成功后，向目标基站进行数据转发包括：
当所述源基站获知终端向目标基站的随机接入成功，所述源基站开始向目标基站进行数据转发、并向目标基站发送SN状态传输消息。
15.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，当所述源基站在向S-GW上传完最后一个RLC数据包时，向所述目标基站通知所述源基站向核心网的数据上传已执行完毕。
16.一种终端，其特征在于，包括处理模块，随机接入模块，其中，
处理模块，用于在自身所属终端有至少一个DRB需要从源基站切换至目标基站时，通知随机接入模块；在承载切换过程中，对需要切换的DRB保持与源基站间的数据传输，直至对目标基站的接入成功；
随机接入模块，用于接收到来自处理模块的通知，向目标基站发起随机接入；在随机接入成功时，通知处理模块。
17.根据权利要求16所述的终端，其特征在于，所述处理模块具体用于：在自身所属终端有至少一个DRB需要从源基站切换至目标基站时，保持所述需要切换的DRB的原有无线协议栈继续工作、按照所述目标基站经由所述源基站指示的配置建立新无线协议栈，并通知所述随机接入模块；在获知随机接入成功时，停止原有无线协议栈的工作，并开始新无线协议栈的工作。
18.根据权利要求17所述的终端，其特征在于，
所述处理模块具体用于：
在收到来自所述源基站的、指示所述DRB需要切换到目标基站传输的控制面信令时：保持所述原有无线协议栈继续进行工作；按照控制面信令携带的配置信息建立对应DRB的所述新无线协议栈；并通知所述随机接入模块；
在获知随机接入成功时，
删除所述原有无线协议栈，并清空所述原有无线协议栈中RLC实体的缓存区中的数据；或者，停止所述原无线协议栈中的PDCP实体的工作，但RLC实体及以下各子层继续保持向所述源基站发送数据包的工作，直至将RLC实体缓存区中的数据包都发送完毕为止，删除所述原有无线协议栈；或者，停止所述原无线协议栈中的PDCP实体的工作，但RLC实体及以下各子层继续保持向源基站发送数据包的工作，直至RLC实体中某RLC数据包发生重传、且重传次数达到重传阈值为止，删除所述原有无线协议栈；以及，
所述新无线协议栈中的PDCP实体开始数据包的首传，传输的第一个数据包在SN上接续原有配置无线协议栈的PDCP实体传输的最后一个数据包。
19.一种基站，其特征在于，至少包括连续处理模块，切换处理模块，其中，
连续处理模块，用于指示终端中至少一个DRB需要切换的承载切换至目标基站时，保持对被切换DRB的数据调度并接收上行数据；接收到随机接入成功指示并通知切换处理模块；
切换处理模块，用于获知随机接入成功，向目标基站进行数据转发。
20.根据权利要求19所述的基站，其特征在于，所述连续处理模块具体用于：
向所述终端发送指示所述DRB切换的控制面信令，直至获知所述终端向目标基站的随机接入成功为止；或者，直到收到所述终端标记的最后一个上传的RLC数据包、且在该RLC数据包对应的PDCP数据包前的所有PDCP数据包都已成功接收为止；保持将SN连续的PDCP数据包按序上传给S-GW；
或者，
向所述终端发送指示所述DRB切换的控制面信令，停止向S-GW的数据包上传，将在发送控制面信令后接收到的上行数据包转发给目标基站，直到源基站将来自终端的所有数据包转发完毕为止；由所述目标基站将SN连续的PDCP数据包按序上传给S-GW。
21.根据权利要求19所述的基站，其特征在于，所述切换处理模块具体用于：在接收到来自所述目标基站或所述终端的随机接入的成功信息时，向所述目标基站进行数据转发、并向所述目标基站发送SN状态传输消息。
22.根据权利要求19所述的基站，其特征在于，所述切换处理模块具体用于：在接收到来自所述目标基站或所述终端的随机接入的成功信息时，当向S-GW上传完最后一个RLC数据包时，向所述目标基站通知所述源基站向核心网的数据上传已执行完毕。
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