CN107211331A - 用于在通信系统中配置断开连接的tcp连接的方法和装置、切换支持方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种5G或pre‑5G通信系统,其被提供以便在诸如LTE的4G通信系统之后支持更高的数据传输速率。此外,本公开涉及用于在通信系统中配置断开连接的TCP连接的方法和装置,及其切换支持方法及装置。在根据本公开的通信系统中TCP代理配置TCP连接的方法包括以下步骤:配置用于与基站接收/传输数据的隧道;以及根据终端的TCP连接请求,配置终端与TCP代理之间的第一TCP连接,并配置TCP代理与IP网络的服务服务器之间的第二TCP连接。
Description
技术领域
本公开涉及用于在通信系统中配置传输控制协议(TCP)连接的方法和装置,并且更具体地,涉及用于在包括无线电接入网络(RAN)的通信系统中配置TCP连接的方法和装置。
背景技术
为了满足第四代(4G)通信系统商业化以来增长的对无线数据流量的需求,已经努力开发改进的第5代(5G)通信系统或pre-5G通信系统。为此,5G通信系统或pre-5G通信系统也被称为超4G网络通信系统或后长期演进(LTE)系统。
为了实现高数据速率,正在考虑在超高频(毫米波)频带(例如,60GHz频带)中实现5G通信系统。在5G通信系统中,已经讨论了波束成形、大量多输入多输出(MIMO)、全维度MIMO(FD-MIMO)、阵列天线、模拟波束成形和大规模天线技术,以在超高频频带中减轻传播路径损耗并增加传播距离。
关于系统网络改进,在5G通信系统中,已经开发了诸如演进小型小区、高级小型小区、云无线电接入网络(RAN)、超密网络、设备到设备(D2D)通信、无线回程、移动网络、协作通信、协调多点(CoMP)和干扰消除的技术。
在5G系统中,已经开发了包括混合频移键控(FSK)和正交幅度调制(QAM)调制(FQAM)和滑动窗叠加编码(SWSC),以及包括滤波器组多载波(FBMC)、非正交多址接入(NOMA)和稀疏代码多址接入(SCMA)的高级接入方案。
在通信系统中,大多数互联网服务使用被设计用于有线网络的传输控制协议(TCP)作为传输协议。然而,在诸如长期演进(LTE)系统的无线网络中,比有线网络中更频繁地发生传送网络的质量的变化(例如,无线电信道的变化)。
图1是用于描述通信系统中的无线网络的用户设备(UE)与有线网络的服务服务器之间的通用TCP连接的视图,其中作为实例,图1所示的通信系统是LTE系统。
参考图1,为了从连接到互联网的服务提供商的服务服务器170等接收诸如内容等的服务,UE 110以端到端的方式配置与服务服务器170的TCP连接。在配置TCP连接的过程中,包括基站或演进节点B(eNB)130以及系统架构演进(SAE)网关(GW)150的LTE系统充当用于转发基于TCP的数据的管道。在LTE系统中,SAE GW 150包括服务GW(SGW)和分组数据网络(PDN)GW。作为端到端协议的TCP取决于用于传输控制的TCP ACK的接收,从而不能迅速地反映无线网络(无线电接入网络(RAN))的无线电信道的变化。因此,TCP传输延迟(例如,在视频内容情况下的视频初始播放时间延迟)增加,从而对被提供服务的用户导致不便。
发明的详细描述
技术问题
本公开提供用于在通信系统中配置分离的TCP连接的方法和装置。
本公开还提供用于在通信系统中配置用于执行基于RAN的TCP传输控制以减少传输延迟的TCP会话的方法和装置。
本公开还提供用于在使用分离TCP连接的通信系统中支持切换的方法和装置。
此外,本公开提供用于在使用分离TCP连接的通信系统中转发用于基于RAN的传输控制的上行链路(UL)/下行链路(DL)数据的方法和系统。
技术方案
根据本公开的实施例,一种用于在通信系统中由TCP代理配置传输控制协议(TCP)连接的方法包括:配置用于向演进节点B(eNB)传输和从eNB接收数据的隧道;以及响应于UE的TCP连接请求,配置用户设备(UE)与TCP代理之间的第一TCP连接以及TCP代理与互联网协议(IP)网络的服务服务器之间的第二TCP连接。
根据本公开的实施例,一种用于在通信系统中配置TCP连接的TCP代理设备包括:通信接口,其被配置用于与eNB通信;以及控制器,其被配置来配置用于向eNB传输和从eNB接收数据的隧道,并且响应于UE的TCP连接请求,配置UE与TCP代理设备之间的第一TCP连接以及TCP代理设备与IP网络的服务服务器之间的第二TCP连接。
根据本公开的实施例,一种用于在基于TCP的通信系统中转发下行链路(DL)数据的方法包括:在作为切换中的源eNB操作的第一eNB与第一TCP代理连接并且作为切换中的目标eNB操作的第二eNB与第二TCP代理连接的网络环境中,第二TCP代理通过第一TCP代理从第一eNB接收指示由于切换而导致的数据路径转换的信息;第二TCP代理从已经接收到所述信息的第一TCP代理接收为第一eNB缓冲的第一DL数据,并缓冲所接收的第一DL数据;以及第二TCP代理通过由所述切换转换的数据路径从第二eNB接收第二DL数据,并缓冲第二DL数据。
根据本公开的实施例,一种用于在基于TCP的通信系统中转发DL数据的TCP代理设备包括:通信接口,其被配置用于数据通信;存储器,其被配置来缓冲传输和接收数据;以及控制器,其被配置来在作为切换中的源eNB操作的第一eNB与第一TCP代理连接并且作为切换中的目标eNB操作的第二eNB与第二TCP代理连接的网络环境中,通过第一TCP代理设备从第一eNB接收指示由于切换而导致的数据路径转换的信息,从已经接收到所述信息的第一TCP代理设备接收为第一eNB缓冲的第一DL数据,并且将所接收的第一DL数据缓冲在存储器中,并且通过由切换转换的数据路径从第二eNB接收第二DL数据并将第二DL数据缓冲在存储器中。
根据本公开的实施例,一种用于在基于TCP的通信系统中转发上行链路(UL)数据的方法包括:在作为切换中的源eNB操作的第一eNB与第一TCP代理连接并且作为切换中的目标eNB操作的第二eNB与第二TCP代理连接的网络环境中,第二TCP代理通过第一TCP代理从第一eNB接收指示由于切换而导致的数据路径转换的信息;通过第二TCP代理将针对从第一TCP代理转发的第一UL数据的确认响应信号发送到已经接收到所述信息的第一TCP代理;以及由第二TCP代理缓冲从第二eNB接收的第二UL数据,针对第二UL数据执行传输控制,以及根据与切换对应的数据路径转换通过第二eNB将第二UL数据转发到IP网络。
根据本公开的实施例,一种基于TCP的通信系统中的TCP代理设备包括:通信接口,其被配置用于数据通信;存储器,其被配置来缓冲传输和接收数据;以及控制器,其被配置为在作为切换中的源eNB操作的第一eNB与第一TCP代理设备连接并且作为切换中的目标eNB操作的第二eNB与第二TCP代理设备连接的网络环境中,通过第一TCP代理设备从第一eNB接收指示由于切换而导致的数据路径转换的信息,将针对从第一TCP代理设备转发的第一UL数据的确认响应信号发送到已经接收到所述信息的第一TCP代理设备,并且缓冲从第二eNB接收到的第二UL数据,针对第二UL数据执行传输控制,并且根据与切换对应的数据路径转换通过第二eNB将第二UL数据转发到IP网络。
附图说明
图1是用于描述通信系统中的无线网络的UE与有线网络的服务服务器之间的一般TCP连接的视图;
图2是用于描述根据本公开的实施例的通信系统中的分离TCP连接以及与eNB连接用于分离的TCP连接的TCP代理的视图;
图3是用于描述根据本公开的实施例的通信系统中的用于TCP代理的通信接口的视图;
图4是用于描述在本公开的实施例中提出的基于承载的代理隧道的视图;
图5a至图5c是根据本公开的实施例的用于TCP代理准备和TCP代理建立的过程的梯形图;
图6是用于描述根据本公开的实施例的通信系统中的TCP代理切换场景的各种示例的视图;
图7是用于描述根据本公开的实施例的TCP代理切换场景1中的DL数据接收方法的视图;
图8是用于描述根据本公开的实施例的在TCP代理切换场景1中使用快速DL数据进行转发的DL数据接收方法的视图;
图9a至图9c是根据本公开的实施例的应用TCP代理切换场景1时的切换过程的梯形图;
图10是用于描述根据本公开的实施例的TCP代理切换场景2中的DL数据接收方法的视图;
图11是用于描述根据本公开的实施例的在TCP代理切换场景2中使用快速DL数据进行转发的DL数据接收方法的视图;
图12a至图12c是根据本公开的实施例的应用TCP代理切换场景2时的切换过程的梯形图;
图13是用于描述根据本公开的实施例的TCP代理切换场景1中的UL数据传输方法的视图;
图14是用于描述根据本公开的实施例的在TCP代理切换场景2中使用快速UL数据进行转发的DL数据传输方法的视图;
图15a和图15b是根据本公开的实施例的应用TCP代理切换场景3时的切换过程的梯形图;
图16a和图16b是根据本公开的实施例的应用TCP代理切换场景4时的切换过程的梯形图;并且
图17是根据本公开的实施例的适用于通信系统中的TCP代理、eNB和UE的结构的框图。
具体实施方式
如果不必要地模糊本公开的主题,则将省略与本公开的实施例相关联的公知功能或元件的详细描述。
在本公开的实施例的以下详细描述中,本公开的实施例将集中于演进分组系统(EPS)/长期演进(LTE)系统作为主要系统,但是根据本领域普通技术人员的确定,本公开也可应用于具有类似技术背景的各种通信系统。因此,应当注意,本公开的以下实施例不限于LTE系统中的演进节点B(eNB)、系统架构演进(SAE)网关(GW)等。
本公开的实施例提出传输控制协议(TCP)代理,其连接到LTE系统的eNB侧,以便配置LTE系统的无线电接入网络(RAN)与服务服务器连接到的有线网络之间的分离TCP连接,并执行TCP传输控制。本公开的实施例还提出鉴于TCP代理,执行针对分离TCP连接的基于RAN的TCP传输控制的方法和系统结构。
虽然在本公开的实施例中将使用TCP、X2接口等作为示例,但是TCP、X2接口等可以被其他可能的协议或接口代替。将使用X2接口来描述eNB之间的连接以及eNB与TCP代理之间的连接,但是其他可替换接口可用于那些连接。
本公开的实施例提出用于将无线网络的UE与有线网络的服务服务器之间的TCP连接分离成eNB与TCP代理之间的第一TCP连接以及TCP代理与服务服务器之间的第二TCP连接的方案。本公开的实施例还提出用于在LTE系统中的GW->eNB->UE或UE->eNB->GW的数据传输路径中将UE的数据转发到TCP代理的方案。
在本公开的实施例中,将进行对以下者的描述:通过在eNB侧引入的TCP代理来配置分离TCP连接(即,TCP会话),其具有eNB与TCP代理之间的第一TCP连接以及TCP代理与服务服务器之间的第二TCP连接的方法;以及用于所述方法的通信系统的结构;以及用于在使用分离的TCP连接的通信系统中在UE的切换中转发UL/DL数据用于基于RAN的传输控制的方法和系统结构。
图2是用于描述在根据本公开的实施例的通信系统中的分离TCP连接和用于分离TCP连接的与eNB连接的TCP代理的视图,其中图2的系统可以包括LTE系统,所述LTE系统包括:UE 210;eNB 230;和SAE GW 250,其包括SGW和分组数据网络(PDN)GW(PGW)(未示出);基于互联网协议(IP)的网络(诸如互联网等)的服务服务器270,其通过LTE系统的SAE GW 250向UE 210传输以及从UE 210接收基于TCP的数据;以及TCP代理290,其连接到eNB 230以便控制TCP连接(即,TCP会话)的配置,所述TCP连接被分离成与RAN中的UE 210的第一TCP连接21、以及与有线网络中的服务服务器270的第二TCP连接23。作为图2所示的实例,TCP代理290可以利用与eNB 230分离的网络实体(例如,服务器)来实现。在另一个实施例中,TCP代理290可以包括在eNB 230中。也就是说,关于分离的TCP连接,可以在eNB中安装TCP代理,并且安装在eNB中的TCP代理可以分离UE 210与服务服务器270之间的TCP连接以便加速下载。
参考图2,TCP代理290通过通信接口与eNB 230连接。通信接口可以使用在LTE系统中众所周知的通信接口或单独的通信接口。UE 210与服务服务器270之间的TCP连接通过被分成UE 210与TCP代理290之间的第一连接21、以及TCP代理290与服务服务器270之间的第二连接23来建立。这里,应当理解,UE TCP连接(或UE TCP会话)意味着第一连接21,并且代理TCP连接(或代理TCP会话)意味着第二连接23。TCP代理290通过代理TCP连接从服务服务器270接收要传输到UE 210的数据,并且基于RAN的信道环境变化来执行用于UE TCP连接的基于RAN的传输控制。可以从eNB 230向TCP代理290提供指示RAN的信道环境变化的信息(以下称为RAN信息)。
例如,在本公开的实施例中,对于基于无线电信道变化的基于RAN的传输控制,TCP代理可以从服务UE的eNB获得无线电信道相关信息。基于所获得的无线电信道相关信息,TCP代理可以针对UE TCP会话执行反映信道状态的基于RAN的传输控制。TCP代理还可以基于期望的传输延迟向eNB传输数据,以使得eNB维持UE的缓冲器大小恒定,由此减少传输延迟。信道状态可以反映到缓冲器大小中。
图3是用于描述根据本公开的实施例的通信系统中的TCP代理的通信接口的视图。
参考图3,参考数字31指示用于eNB 230与TCP代理290之间的数据传输和接收的通信接口(以下称为Xt接口),并且可以使用用于LTE系统中的eNB之间的通信的X2接口,或者可以配置和使用新的通信接口。Xt接口31执行以下功能中的至少一个:将RAN信息转发到TCP代理290的功能,在eNB 230与TCP代理290之间建立代理隧道的功能,将去往UE 210的DL数据从服务服务器270转发到TCP代理290的功能,以及将从UE 210接收的UL数据转发到TCP代理290的功能。尽管在图3中未示出,但是多个eNB可以与单个TCP代理290连接,或者单个eNB 230可以与单个TCP代理290连接。TCP代理290可以与另一个TCP代理连接以用于通信,并且在这种情况下,可以定义用于TCP代理之间的通信的接口。用于TCP代理之间的通信接口将被称为Xp接口,将在下面关于切换(handover)的实施例中描述所述Xp接口。在图3中,SGW 250a和PGW 250b指示包括在图2的SAE GW 250中的服务GW和PDN GW。
<分离的TCP连接配置>
在本公开的实施例中,将使用大体上四个过程1)至4)来描述TCP代理290的TCP连接配置过程:
1)TCP代理准备;
2)TCP代理建立;
3)TCP代理拆除(teardown);以及
4)TCP代理修改。
TCP代理准备
在TCP代理准备过程中,建立用于将从UE 210去往服务服务器270的UL数据、或从服务服务器270去往UE 210的DL数据转发到TCP代理290的路径(即,隧道),并且基于eNB230与TCP代理290之间的承载信息生成隧道。
在典型的LTE系统中,由UE生成的UL数据通过eNB、SGW、然后PGW被转发到互联网,并且去往UE的DL数据通过PGW、SGW、然后eNB被转发到UE。在本公开的实施例中提出的TCP代理290在eNB 230将UL数据或DL数据转发到TCP代理290之后可以分离TCP连接,并且执行基于RAN的传输控制。也就是说,由于在LTE系统中只有PGW识别IP而eNB不能识别IP,因此在本公开的实施例中,不能够识别IP的eNB 230将UL数据或DL数据(其是基于IP的数据)转发到能够识别IP的TCP代理290。为此,提出了基于承载的代理隧道,以便使eNB 230将从UE 210接收的数据转发到TCP代理290。
图4是用于描述在本公开的实施例中提出的基于承载的代理隧道的视图。
参考图4,代理隧道包括:UL隧道41,其用于将eNB 230通过无线电承载45从UE 210接收的UL数据转发到TCP代理290,并且然后将由TCP代理290传输控制的UL数据转发回eNB230;以及DL隧道43,其用于将eNB 230通过EPC承载47经由SGW 250a从服务服务器270接收的DL数据转发到TCP代理290,并且然后将由TCP代理290传输控制的DL数据转发回eNB 230。
其间,在本公开的实施例中,为了将从服务服务器270转发的基于IP的数据或IP数据转发到TCP代理290,eNB 230需要在传输到UE 210以及从UE 210接收的各种类型的数据中识别IP数据。然而,eNB 230不能识别IP,使得现有IP数据识别方案不适用于本公开的TCP代理结构。为此,本公开的实施例提出了一种方案,其中仅将IP数据转发到TCP代理290,eNB230基于接入点名称(APN)识别数据的类型,并且以承载为单位将IP数据转发到TCP代理290。例如,LTE语音(VoLTE)呼叫连接可以使用IP多媒体子系统(IMS)APN,并且互联网连接可以使用互联网APN。eNB 230将使用互联网APN连接的承载识别为传输控制的目标,并使用互联网APN将数据转发到TCP代理290。虽然在本公开的实施例中使用APN作为举例,但是eNB230除了APN之外还可以使用在eNB中存储/维护/管理的其他承载相关参数,诸如服务质量(QoS)类标识符(QCI)、分配和保留优先级(ARP)等。
在另一个实施例中,在本公开的实施例中提出的分离的TCP连接(会话)技术可以选择性地仅应用于IP数据中传输到特定域或特定服务服务器并从其接收的数据。为此,提出如下方案a)和b)。
a)TCP代理290确定是否分离TCP连接(会话)
当eNB 230基于APN将IP数据转发到TCP代理290时,TCP代理290根据在TCP代理290中存储/维护的TCP代理策略来确定是否应用TCP代理290。所述策略是服务服务器的位置或由运营商或提供商配置的信息,并且可以包括用于执行或不执行TCP连接(会话)分离的域信息等。域信息可以包括域列表、服务器地址列表等。
已经接收到转发的UE 210的TCP连接请求(例如,TCP SYN消息)的TCP代理290识别TCP代理策略,对允许TCP代理应用的连接执行TCP连接(会话)分离,并且,而对不允许TCP代理应用的连接,将IP数据转发到运营商服务器而不执行TCP连接(会话)分离。在这种情况下,TCP代理290仅仅作为数据传输路径操作,而不执行额外操作。
b)eNB 230确定是否分离TCP连接(会话)
一旦eNB 230从UE 210接收到IP数据,eNB 230就根据在eNB 230中存储/维护的TCP代理策略来确定TCP代理应用。eNB 230对于允许TCP代理应用的连接将IP数据转发到TCP代理290,而对于不允许TCP代理应用的连接将IP数据转发到SWG。为此,eNB 230识别每个数据分组的IP。
上述各种实施例都是可能的,但是为了方便起见,以下实施例可以对应于以下情况:eNB 230将IP数据转发到TCP代理290,并且TCP代理290分离TCP连接(会话)。
在图4的实施例中,eNB 230将无线电承载45与UL隧道41进行映射,并且将EPC承载47与DL隧道43进行映射。eNB 230分别通过代理隧道41和43向TCP代理290传输以及从TCP代理290接收基于IP的UL数据/DL数据。虽然在当前实施例中代理隧道包括UL隧道和DL隧道,但在另一实施例中代理隧道可以包括可以通过其来传输和接收基于IP的UL数据和/或DL数据的一个隧道。
<表1>示出了用于配置和管理上述代理隧道的映射表(以下称为代理映射表)的示例,并且<表1>的映射表存储在eNB 230中。
[表1]
在表1中,UE id指示UE的身份,并且可以使用例如LTE系统中的全球唯一临时标识符(GUTI)。假设UE 210仅使用互联网APN的默认承载以用于进行IP数据传输和接收,则表1中的无线承载id是分配给UE 210与eNB 230之间的互联网APN的默认EPC承载的无线电承载的身份。在表1中,EPC承载id是互联网APN的默认EPC承载的身份。在表1中,UL身份(UL id)是由TCP代理290识别的指示eNB 230与TCP代理290之间的UL隧道41的身份,并且在TCP代理290中是唯一的。也就是说,eNB 230通过由UL id识别的UL隧道41,将从UE 210接收的基于IP的UL数据传输到TCP代理290。
在表1中,DL身份(DL id)是由TCP代理290识别的指示eNB 230与TCP代理290之间的DL隧道43的身份,并且在TCP代理290中是唯一的。也就是说,eNB 230通过由DL id识别的DL隧道43,将通过SGW 250a从服务服务器270接收的基于IP的DL数据传输到TCP代理290。TCP代理身份(TCP代理id)是与eNB 230连接的TCP代理290的身份。
表2示出了存储在TCP代理290中的用于配置和管理代理隧道的映射表(以下称为eNB映射表)的示例。
[表2]
UE | UL_eNB | DL_eNB | eNB | TCP会话 |
UE id | UL id | DL id | eNB id | TCP会话info. |
在表2中,UE id指示UE的身份,并且可以使用例如LTE系统中的GUTI。UL id是由eNB 230识别的指示eNB 230与TCP代理290之间的UL隧道41的身份,并且在eNB 230中是唯一的。也就是说,TCP代理290针对基于IP的UL数据执行传输控制,从eNB 230接收所述基于IP的UL数据并且将其从UE 210传输到服务服务器270,并且然后通过由UL id识别的UL隧道41将传输控制的基于IP的UL数据传输到eNB 230。
在表2中,DL id是由eNB 230识别的指示eNB 230与TCP代理290之间的DL隧道43的身份,并且在eNB 230中是唯一的。也就是说,TCP代理290针对基于IP的DL数据执行传输控制,从eNB 230接收所述基于IP的DL数据并且将其从服务服务器270传输到UE 210,并且然后通过由UL id识别的UL隧道43将传输控制的基于IP的UL数据传输到eNB 230。
在表2中,eNB id是与TCP代理290连接以便传输和接收UE 210的IP数据的eNB 230的身份。TCP会话信息(会话info.)是关于UE 210的、TCP代理290所管理的分离TCP连接的信息。TCP会话信息可以包括关于TCP会话的5元组(源IP、目的地IP、源端口、目的地端口、协议)信息、TCP状态信息(例如,由TCP代理290传输的IP数据量等、序列号)等。
TCP代理建立
TCP代理建立过程是以下过程:响应于UE 210的TCP连接创建请求,TCP代理290将TCP连接分离成UE TCP连接和代理TCP连接。一旦UE 210向eNB 230发送TCP连接创建请求,eNB 230就将该请求转发给TCP代理290。TCP代理290从接收自eNB 230的数据中检测用于请求TCP连接配置的消息(以下称为TCP SYN消息),并且分离从UE 210到服务服务器270的TCP连接。TCP连接也被称为TCP会话。以下,TCP连接将被称为TCP会话。
图5A至图5C是根据本公开的实施例的用于TCP代理准备和TCP代理建立的过程的梯形图,其中当附接到LTE系统的UE 210运行例如互联网应用(视频流应用等)以便向服务服务器270发送TCP会话创建请求时,TCP代理290通过将TCP会话分离成UE TCP会话和代理TCP会话来配置分离的TCP会话。
在操作501中,在UE 210的附接过程完成之后或者在UE 210的附接过程期间,eNB230通过Xt接口与TCP代理290执行TCP准备过程。
在图5A至图5C中,操作503至513对应于TCP准备过程,并且操作519至563对应于TCP代理建立过程。操作515和517分别对应于根据操作501的附接过程而生成的无线电承载和EPC承载。
首先,关于TCP准备过程,在操作503中,一旦UE 210发送附接请求,eNB 230就确定与eNB 210相关的信息是否存在于由eNB 230管理的代理映射表中,并且如果相关信息不存在,则为UE 210生成条目以便更新代理映射表。在操作505中,eNB 230向TCP代理290传输Xt表更新请求(包括(原因=附接、UE id、eNB UL id、eNB DL id、和eNB id))。Xt表更新请求是eNB 230向TCP代理290传输以便更新(创建、改变、删除等)参考图4描述的代理隧道相关信息的消息。Xt表更新请求消息中包含的“原因”指示由于其而生成更新请求的事件。例如,“原因”可以是“附接”、“切换”等。“原因”可以由为每个事件设置的值指示,并且TCP代理290可以从eNB 230接收“原因”的值以便确定eNB映射表的创建、改变或删除。在Xt表更新请求消息中,UE id、eNB UL id、eNB DL id和eNB id如参考表1和表2所描述。
在操作507中,TCP代理290基于通过Xt表更新请求接收的信息,通过将UE 210的条目添加到eNB映射表来更新eNB映射表。在操作509中,TCP代理290为UE 210创建缓冲器。缓冲器缓冲向其应用基于RAN的传输控制的IP数据。在操作511中,TCP代理290响应于Xt表更新请求,向eNB 230发送Xt表更新响应(包括UE id、代理UL di、代理DL di和TCP代理id)。UEid,代理UL id,代理DL id和TCP代理ID如参考表1和表2所描述。在操作513中,基于通过Xt表更新响应接收的信息,eNB 230完成在其中添加UE 210的条目的代理映射表的更新。
接下来,关于TCP代理建立过程,如在操作501的附接过程中的操作515和517中创建无线电承载和EPC承载,并且通过这些承载来传输和接收通过运行UE 210的应用而生成的IP数据。在以下过程中,数据是通过承载转发的应用级数据。例如,应用级数据可以是通过互联网APN的默认承载传输和接收的TCP数据。虽然在TCP准备过程之后示出操作515和517,但是它们是为方便起见而示出,并且在附接过程之后创建承载,使得执行操作515和517的时间可以不同于图5A的图示。
当UE 210由于图5A的操作519中的应用的运行而生成去往服务服务器270的TCP会话创建请求时,UE 210在操作521中向eNB 230发送关于UE TCP会话的TCP SYN消息,其请求TCP连接配置,以便与服务服务器270配置TCP会话。已经接收到用于UE TCP会话的TCP SYN消息的eNB 230在操作523中检查用于配置和管理图4的代理隧道的代理映射表,并且在图5B的操作525中通过UL隧道41将从UE 210接收的IP数据转发到TCP代理290。在操作527中,TCP代理290检查用于配置和管理代理隧道的eNB映射表,并且在操作529中从接收的IP数据检测从UE 210发送的TCP SYN消息。
在操作531中,TCP代理290存储有关TCP会话配置请求的信息以分离TCP会话(即,配置代理TCP会话),并且将用于代理TCP会话的TCP SYN消息传输到服务服务器270和eNB230。在操作533和535中,将用于代理TCP会话的TCP SYN消息通过SAE GW 250从eNB 230转发到服务服务器270。通过一般IP路由来执行TCP SYN消息的转发。以这种方式转发到服务服务器270的TCP SYN消息使用UE 210的IP作为源IP。在操作537和539中,将作为针对代理TCP会话的TCP SYN消息的确认消息传输的TCP SYN/ACK消息通过SAE GW 250转发到eNB230。
在操作541中,eNB 230通过DL隧道43将接收的TCP SYN/ACK消息转发到TCP代理290,并且TCP代理290存储接收的TCP SYN/ACK的信息,并且通过DL隧道43将接收的用于UETCP会话的TCP SYN/ACK转发到eNB 230。
在操作545和547中,eNB 230将接收的用于UE TCP会话的TCP SYN/ACK转发到UE210,并且从UE 210接收用于UE TCP会话的TCP ACK,并且通过UL隧道41将TCP ACK转发到TCP代理290。然后在操作551中,已经接收到TCP ACK的TCP代理290配置UE TCP会话。TCP代理290在操作553中将代理TCP会话的TCP ACK转发到eNB 230,并且在图5C的操作555中配置UE TCP会话。在操作557和559中,将代理TCP会话的TCP ACK通过SAE GW 250从已经接收到TCP ACK的eNB 230转发到服务服务器270。
如此,分离的TCP会话(即,UE TCP会话和代理TCP会话)被配置,并且在操作561和563中,TCP代理290通过配置的UE TCP会话和代理TCP会话对UE 210与服务服务器270之间传输和接收的UL/DL数据进行传输控制。在这种情况下,TCP代理290可以基于RAN的信道环境变化来执行基于RAN的传输控制。
TCP代理拆除
TCP代理拆除过程是以下过程:TCP代理290在特定情形下拆除分离的TCP会话。TCP代理290生成TCP结束(FIN)数据,并且将TCP FIN数据传输到UE 210和服务服务器270以便拆除所述分离的TCP会话。例如,当UE 210切换到没有与TCP代理290的连接的传统eNB时或在TCP代理290中生成负载时,可以执行这个过程。
TCP代理修改
如果发生了需要在映射表中改变信息的事件,则更新由eNB 230和TCP代理290维护的代理映射表和eNB映射表。例如,如果UE 210切换,则传输UE 210的IP数据的eNB发生改变,并且这种信息需要反映在映射表中。这个过程称为TCP代理修改过程。在本公开的实施例中,作为举例,将使用切换事件来描述TCP代理修改过程。然而,也可以在除了切换之外的其他情形中执行TCP代理修改过程。
<切换>
当在实际网络中实现时,TCP代理290可以与传统eNB共存,并且多个eNB可以连接到同一TCP代理290,或一个eNB可以连接到TCP代理290。根据本公开的实施例,当eNB 210在TCP代理结构中移动时,可能存在各种切换场景。
图6是用于描述根据本公开的实施例的通信系统中的TCP代理切换场景的各种示例的视图,其中为了方便起见,在单个附图中示出切换场景的各种示例。切换场景分别由601、603、605和607指示。
在图6中,参考编号601指示当源eNB 1 230-1和目标eNB 2 230-2连接到同一TCP代理1 290-1时的TCP代理切换场景(以下称为场景1),603指示当源eNB 2 230-2和目标eNB3 230-3连接到不同的TCP代理1和2 290-1和290-2时的TCP代理切换场景(以下称为场景2),605指示当源eNB 3 230-3与TCP代理2 290-2连接,但目标eNB 4 230-4是不与TCP代理连接的传统eNB时的TCP代理切换场景(以下称为场景3),并且607指示当源eNB 4 230-4是不与TCP代理连接的传统eNB,但是目标eNB 5 230-5与TCP代理3 290-3连接时的TCP代理切换场景(以下称为场景4)。将更详细地描述图6的TCP代理切换场景的以上示例。
场景1)当源eNB和目标eNB连接到同一TCP代理时
参考图6,在场景1中,假设通过eNB 1 230-1,已经配置了TCP代理1 290-1与UE210之间的UE TCP会话,并且已经配置了TCP代理1 290-1与服务服务器270之间的代理TCP会话。当UE 210移动到eNB 2 230-2的覆盖范围时,TCP代理1 290-1从eNB 2 230-2接收通过UE 210的分离的TCP会话传输的转发数据。为此,在本公开的实施例中,在切换过程期间,执行代理隧道的更新,即,eNB映射表和代理映射表的更新。
在UE 210的切换过程期间,TCP代理1 290-1从目标eNB 2 230-2以及从源eNB 1230-1接收DL数据。当在TCP代理1 290-1所包括的单个UE缓冲器中从多个eNB 230-1和230-2同时接收UE 210的转发的DL数据时,TCP代理1 290-1可能具有TCP传输排序问题。为了解决所述问题,TCP代理1 290-1在切换过程期间维持用于源eNB的UE缓冲器和用于目标eNB的UE缓冲器。也就是说,对于UE 210,TCP代理1 290-1分别维持用于eNB的多个缓冲器,由此解决TCP传输排序问题。尽管UE 210基于切换要从目标eNB 230-2接收服务,但是存在这样的时段:由于切换导致的从源eNB 230-1到目标eNB 230-2的数据转发,UE 210可能仍然受到源eNB 1 230-1的基于RAN状态的传输控制。
关于LTE系统中的切换过程中的数据转发,SGW 250a将UE 210的DL数据传输到源eNB 230-1。在从目标eNB 230-2接收到数据路径转换请求时,SGW 250a转换数据路径,并向源eNB 230-1发送指示不再传输DL数据的结束标记。在将数据路径转换到目标eNB 230-2的时刻,SGW 250a将UE 210的DL数据传输到目标eNB 230-2。
在本公开的实施例中,在完成从SGW 250a接收到的DL数据到目标eNB 250-2的传输之后,源eNB 230-1将结束标记转发到目标eNB 230-2。目标eNB 230-2然后从结束标记识别出,不再有要从源eNB 230-1接收的DL数据。以这种方式,在完成从源eNB 230-1转发的DL数据到UE 210的转发之后,目标eNB 230-2将从SGW 250a直接接收的DL数据传输到UE 210,使得可以稳定地执行TCP数据传输排序。
图7是用于描述根据本公开的实施例的TCP代理切换场景1中的DL数据接收方法的视图。
参考图1,TCP代理1 290-1通过eNB 1 230-1接收UE 210的IP数据,并将接收到的IP数据缓冲在用于eNB1 230-1的eNB 1UE缓冲器b1中。SGW 250a基于eNB 2 230-2的请求执行路径转换,然后向eNB 1 230-1发送结束标记。SGW 250a然后将DL数据传输到eNB 2 230-2,所述eNB 2 230-2然后通过代理隧道更新过程将接收到的DL数据转发到TCP代理1 290-1。TCP代理1 290-1将通过eNB 2 230-2接收到的UE 210的DL数据缓冲在为eNB 2230-2新创建的eNB 2UE缓冲器b2中。
更具体地,在操作701中,在从SGW 250a接收到结束标记时,eNB 1 230-1不再接收DL数据。然而,由于eNB 1 230-1将UE 210的IP数据转发到TCP代理1 290-1,所以即使在接收到结束标记之后,eNB 1 230-1仍接收由TCP代理1 290-1传输控制的UE 210的DL数据。在操作703和705中,eNB 1 230-1将从TCP代理1 290-1接收到的DL数据转发到eNB 2 230-2。以这种方式转发的DL数据经受TCP代理1 290-1的基于eNB 1/RAN的传输控制。
在操作707中,如果来自TCP代理1 290-1的数据传输完成,则eNB 1 230-1将结束标记转发到eNB 2 230-2。在操作709中,在完成从eNB 1 230-1转发的DL数据到UE 210的传输之后,eNB 2 230-2然后将从TCP代理1 290-1转发的DL数据传输到UE 210。从TCP代理1290-1向eNB 2 230-2转发的DL数据是将要经受基于eNB 2/RAN的传输控制的数据。
在LTE系统的切换过程中,UE在SGW的路径转换过程之前完成到目标eNB的切换。换言之,即使在操作701之前完成到eNB 2 230-2的切换,UE 210也可以经受基于eNB 1/RAN的传输控制。考虑到网络的传输速度不断增加,在切换过程期间转发到TCP代理1 290-1的数据量可能会非常大。因此,存在在接近UE 210的移动时间的适当时间应用传输控制的方法。
图8是用于描述根据本公开的实施例的在TCP代理切换场景1中使用快速DL数据转发的DL数据接收方法的视图。
参考图1,在操作801中,SGW 250a执行路径转换,然后向eNB 1 230-1发送结束标记。在操作803中,已经接收到结束标记的eNB 1 230-1向TCP代理1 290-1通知结束标记的接收。在操作805中,eNB 1 230-1将结束标记转发到eNB 2 230-2。在操作807中,已经接收到结束标记的TCP代理1 290-1通过eNB 2 230-2而不是eNB 1 230-1来转发缓冲在eNB 1UE缓冲器b1中的数据。TCP代理1 290-1在数据传输中应用基于eNB 2/RAN的传输控制。TCP代理1 290-1通过应用基于eNB 2/RAN的传输控制将缓冲在eNB 2UE缓冲器b2中的数据传输到eNB 2 230-2。通过应用图8的实施例,即使UE 210处于eNB 2 230-2的覆盖范围内,在基于eNB 1 230-1的传输控制下,UE 210的数据也可以在适当的时间经受基于eNB 2 230-2的传输控制并且可以被传输到UE 210。
图9A至图9C是根据本公开的实施例的应用TCP代理切换场景1时的切换过程的梯形图,其中关于当源eNB和目标eNB连接到同一TCP代理时的情况示出切换过程。在操作901和903中,假设通过eNB 1 230-1,已经配置了TCP代理1 290-1与UE 210之间的UE TCP会话,并且已经配置了TCP代理1 290-1与服务服务器270之间的代理TCP会话。在以上切换过程中,操作905至927对应于代理隧道更新过程和用于eNB 2 230-2的UE缓冲器(eNB 2UE缓冲器)创建过程,并且操作929至973对应于快速DL数据转发过程和用于eNB 1 230-1的UE缓冲器(eNB 1UE缓冲器)移除过程。
关于代理隧道更新过程和eNB 2UE缓冲器创建过程,在操作905中,eNB 1 230-1基于由UE 210传输的测量报告来检查切换条件/标准。根据本公开的实施例,切换条件可以包括目标eNB是否支持TCP代理。在这种情况下,可以省略操作907。在本实施例中,假设源eNB基于配置知道相邻eNB是否包括支持TCP代理的目标eNB。在操作907中,eNB 1 230-1确定目标eNB 2 230-2是否支持TCP代理。如果eNB 2 230-2支持TCP代理,则eNB 1 230-1向eNB 2230-2发送包括代理映射表信息(UE的代理映射表info.)的切换(HO)请求消息。UE的代理映射表info.与存储在eNB 1 230-1中的代理映射表中所包括的相同。
在操作911中,eNB 2 230-2向eNB 1 230-1发送HO请求ack,并且在操作913中,eNB2 230-2基于通过HO请求消息接收的信息来更新代理映射表。换言之,eNB 2 230-2将用于UE 210的条目添加到代理映射表。在操作915中,eNB 2 230-2向TCP代理1 290-1发送用于更新(创建、改变、删除等)代理隧道相关信息的Xt表更新请求(包括原因=HO、UE id、eNB2UL id、eNB2DL id、eNB2id和TCP代理1id)。因为由于切换事件而生成Xt表更新请求,因此将“原因”设置为切换(原因=HO)。eNB 2 230-2将表1中所描述的eNB2UL id和eNB2DL id与eNB 2 230-2的id一起转发到TCP代理1 290-1,以配置eNB 2 230-2与TCP代理1 290-1之间的代理隧道。TCP代理1id是源TCP代理id,它是eNB 1 230-1与其具有代理隧道TCP代理1290-1的id。
在操作917中,TCP代理1 290-1基于通过Xt表更新请求接收的信息确定由于HO而需要更新eNB映射表,并且识别源TCP代理。也就是说,TCP代理1 290-1确定源TCP代理和目标TCP代理是否彼此相同。如果源TCP代理和目标TCP代理彼此不同,则执行预定过程。预定过程可以是稍后参照图12A至图12C要描述的过程。在本实施例中,假设源TCP代理和目标TCP代理彼此相同。在操作921中,TCP代理1 290-1确定存在UE 210的eNB映射表,并存储通过Xt表更新请求接收的信息以更新eNB映射表。在操作923中,TCP代理1 290-1为eNB 2230-2创建eNB 2UE缓冲器。在操作925中,TCP代理1 290-1响应于Xt表更新请求而向eNB 2230-2发送Xt表更新响应(包括UE id、代理UL id、代理DL id和TCP代理1id)。TCP代理1290-1通过Xt表更新响应来将代理UL id和代理DL id以及其id一起转发到eNB 2 230-2,以便配置与eNB 2 230-2的代理隧道。在操作927中,eNB 2 230-2基于通过Xt表更新响应接收的信息来更新代理映射表。
关于快速DL数据转发过程和用于eNB 1 230-1的eNB 1UE缓冲器移除过程,在操作929和931中,去往UE 210的DL数据仍然通过eNB 1 230-1转发到TCP代理1 290-1。在操作933中,TCP代理1 290-1通过基于eNB 1/RAN的传输控制将eNB 1UE缓冲器的数据传输到eNB1 230-1,并且在操作935中,eNB 1 230-1将接收到的UE 210的DL数据转发到eNB 2 230-2。在操作937中,eNB 1 230-1向UE 210发送HO命令,并且在操作939中,UE 210向eNB 2 230-2发送针对HO命令的HO确认消息,并完成到eNB 2 230-2的切换。在完成切换之后,在操作941中,UE 210从eNB 2 230-2接收DL数据。
在操作943中,UE 210向eNB 2 230-2传输UL数据。同时,在操作949中,已经从UE210接收到HO确认消息的eNB 2 230-2向移动性管理实体(MME)280(其是移动性控制网络实体)发送路径转换请求,并且在操作951中,MME 280与SGW 250a执行承载修改过程。承载修改过程包括SGW 250a将数据传输路径转换到目标eNB 2 230-2的过程。
在操作953、955和957中,去往UE 210的DL数据通过eNB 2 230-2转发到TCP代理1290-1,并且通过eNB 2 230-2从TCP代理1 290-1传输到UE 210。一旦SGW 250a在操作959中向eNB 1 230-1发送结束标记,eNB 1 230-1就在操作961中向TCP代理1 290-1发送结束标记通知(包括UE id和eNB1id)。结束标记通知中所包括的“eNB1id”是源eNB id,使得如果TCP代理1 290-1仅能够利用UE id来识别出结束标记从源eNB(即,eNB 1 230-1)发送,则可以省略“eNB1id”的传输。
在操作963中,TCP代理1 290-1通过应用基于eNB 2/RAN的传输控制将缓冲在eNB2UE缓冲器中的DL数据传输到eNB 2 230-2。在传输eNB 1UE缓冲器的所有DL数据之后,TCP代理1 290-1移除eNB 1UE缓冲器。在操作965中,TCP代理1 290-1向eNB 1 230-1发送结束标记通知ack。然后,在操作967中,eNB 1 230-1向eNB 2 230-2发送结束标记,并且在操作969中,SGW 250a将针对操作949的路径转换请求的路径转换请求ack发送到eNB 2 230-2。然后,在操作971中,eNB 2 230-2向eNB 1 230-1发送资源释放消息,并且在操作973中,eNB1 230-1通过从代理映射表中删除UE 210的条目来更新代理映射表。在操作975和977中,通过eNB 2 230-2,配置了TCP代理1 290-1与UE 210之间的UE TCP会话,并且配置了TCP代理1290-1与服务服务器270之间的代理TCP会话。
场景2)当源eNB和目标eNB连接到不同的TCP代理时
在本公开的实施例中,当源eNB和目标eNB连接到不同的TCP代理时,需要如场景1中更新代理隧道。假设连接到源eNB的TCP代理是源TCP代理,并且连接到目标eNB的TCP代理是目标TCP代理,则在场景2中,为了获得由源TCP代理管理的分离的TCP会话信息,目标TCP代理另外从源TCP代理获得eNB映射表信息。
在场景2中,为了在快速DL数据转发中将源eNB UE缓冲器的数据传输到目标eNB,需要用于在源TCP代理与目标TCP代理之间转发数据的方法。在场景2中,TCP发送方和TCPACK接收方是不同的,降低了传输速率,因此需要解决这个问题的方案。
图10是用于描述根据本公开的实施例的TCP代理切换场景2中的DL数据接收方法的视图。
参考图10,TCP代理1 290-1通过eNB 2 230-2将UE 210的IP数据接收在用于eNB 2230-2的eNB 2UE缓冲器b3中。eNB 3 230-3——UE 210将要移动到的目标eNB——与TCP代理2 290-2连接。
在图10的操作1001中,SGW 250a由于切换而执行路径转换,然后向eNB 2 230-2发送结束标记。SGW 250a然后将数据传输到eNB 3 230-3,eNB 3 230-3然后通过代理隧道更新过程将接收到的数据转发到TCP代理2 290-2。TCP代理2 290-2将通过eNB 3 230-3接收到的UE 210的数据缓冲在用于eNB 3 230-3的eNB 3UE缓冲器b5中。在操作1003中,eNB 2230-2从TCP代理1 290-1接收UE 210的传输控制的IP数据,并且在操作1005中,将从TCP代理服务器1 290-1接收到的数据转发到eNB 3 230-3。以这种方式转发的数据经受TCP代理2290-1的基于eNB 2/RAN的传输控制。
在操作1007中,如果来自TCP代理1 290-1的数据传输完成,则eNB 2 230-2将结束标记转发到eNB 3 230-3。在完成操作1009中从eNB 2 230-2转发的数据到UE 210的传输之后,在操作1011中,eNB 3 230-3然后将从TCP代理2 290-2转发的数据传输到UE 210。从TCP代理2 290-2向eNB 3 230-3转发的数据经受基于eNB 3/RAN的传输控制。在图10所示的实施例中,即使在切换到eNB 3 230-3之后,UE 210也在基于eNB 2/RAN的传输控制下接收数据。因此,存在在接近UE 210的移动时间的适当时间应用传输控制的方法。
图11是用于描述根据本公开的实施例的在TCP代理切换场景2中使用快速DL数据转发的DL数据接收方法的视图。
在图11的实施例中,在目标eNB连接到与源eNB连接的TCP代理不同的另一个TCP代理的场景2中,目标TCP代理和源TCP代理在切换过程期间创建用于在其间传输和接收数据的隧道。目标TCP代理创建用于通过源TCP代理从与源TCP代理连接的源eNB接收数据的UE缓冲器。
参考图11,在操作1101中,SGW 250a由于切换而执行路径转换,然后向eNB 2 230-2发送结束标记。在操作1103中,接收到结束标记的eNB 2 230-2向TCP代理1 290-1通知结束标记的接收。在操作1105中,eNB 2 230-2将结束标记转发到eNB 3 230-3。在操作1107中,已识别结束标记的接收的TCP代理1 290-1将用于eNB 2 230-2的eNB 2UE缓冲器b3中所缓冲的数据转发到TCP代理2 290-2,然后TCP代理2 290-2将转发的数据缓冲在TCP代理2290-2中的用于eNB 2 230-2的eNB 2UE缓冲器b4中。在操作1109中,TCP代理2 290-2通过应用基于eNB 3/RAN的传输控制将缓冲在eNB 2UE缓冲器b4中的数据传输到eNB 3 230-3。在操作1111中,TCP代理2 290-2在传输了eNB 2UE缓冲器b4的所有数据之后,传输用于eNB 3230-3的eNB 3UE缓冲器b5的数据。在图11的实施例中,即使UE 210处于eNB 3的覆盖范围内,在基于eNB 2的传输控制下的UE 210的数据可以根据UE 210的移动在适当的时间经受基于eNB 3的传输控制,并且可以被传输到UE 210。
图12A至图12C是根据本公开的实施例的应用TCP代理切换场景2时的切换过程的梯形图,其中切换过程被示出用于当源eNB和目标eNB连接到不同的TCP代理时的情况。在图12A至图12C所示的过程中,将不会详细描述与图9A至图9C所示的过程中的那些相同或类似的操作。
在图12A至图12C所示的过程中,将理解,操作1217至1229对应于TCP会话信息查询过程,操作1253至1271对应于代理切换过程(代理间隧道创建过程),并且操作1275至1289对应于快速DL数据转发和eNB 2UE缓冲器移除过程。
首先,关于TCP会话信息查询过程,在操作1217中,目标代理2 290-2通过确定在eNB映射表中是否不存在UE 210的条目来确定源TCP代理1 290-1和目标TCP代理2 290-2是否不同。在本实施例中,假设源TCP代理1 290-1和目标TCP代理2 290-2彼此不同。如果源TCP代理1 290-1和目标TCP代理2 290-2彼此相同,则在操作1219中执行预定过程。预定过程可以是稍后参照图9A至图9C描述的过程。在操作1221中,TCP代理2 290-2向TCP代理1290-1发送TCP会话信息请求(包括UE id和TCP代理2id)。在操作1223中,TCP代理1 290-1向TCP代理2 290-2发送TCP会话信息响应(包括UE id和TCP会话信息)。在操作1229中,TCP代理2 290-2创建用于缓冲从TCP代理1 290-1接收到的数据的eNB 2UE缓冲器。在TCP会话信息查询过程中,为了获得由源TCP代理管理的分离的TCP会话信息,TCP代理2 290-2从TCP代理1 290-1获得eNB映射表信息,并创建eNB 2UE缓冲器。
关于代理切换过程(代理间隧道创建过程),在操作1253中,已经从UE 210接收到HO确认消息的eNB 3 230-3向TCP代理2 290-2发送代理HO启动请求(包括UE id)。在操作1255中,已经接收到代理HO启动请求的TCP代理2 290-2向TCP代理1 290-1发送代理HO请求(包括UE id和TCP代理2隧道id),以创建用于向和从TCP代理1 290-1传输和接收数据的隧道。“TCP代理2隧道id”是TCP代理2 290-2中用于识别用于传输UE 210的数据的隧道的身份。在操作1257中,TCP代理1 290-1向TCP代理2290-2发送代理HO请求确认(包括UE id和TCP代理1隧道id)。“TCP代理1隧道id”是TCP代理1 290-1中用于识别用于传输UE 210的数据的隧道的身份。在操作1261中,TCP代理2 290-2向eNB 3 230-3发送代理HO启动响应(包括UE id)。通过上述代理切换过程(代理间隧道创建过程),TCP代理1 290-1和TCP代理2290-2可以在它们之间传输和接收数据。
关于快速DL数据转发和eNB 2UE缓冲器移除过程,在操作1275中,eNB 1 230-1向TCP代理1 290-1发送结束标记通知(包括UE id和eNB2id)。在操作1277中,已经接收到结束标记通知的TCP代理1 290-1将缓冲在TCP代理1 290-1中的eNB 2UE缓冲器中的DL数据转发到TCP代理2 290-2。在操作1279中,TCP代理1 290-1向eNB 1 230-1发送结束标记通知确认,并且在操作1289中,通过移除UE 210的条目来更新eNB映射表。
如从图9A至图9C的实施例和图12A至图12C的实施例可以共同看出,即使UE在切换中移动到目标eNB之后,也可以通过源eNB的数据转发将缓冲在源TCP代理中的DL数据转发给UE。然而,对于UL数据不一样。在LTE系统中,就在UE向目标eNB发送HO确认消息之后,通过目标eNB向服务服务器传输UL数据。
图13是用于描述根据本公开的实施例的TCP代理切换场景1中的UL数据传输方法的视图,其中图13的操作1301至1307与图10中描述的DL数据接收操作相同,因此将不再详细描述。
参考图13,在源TCP代理1 290-1和目标TCP代理2 290-2彼此不同的结构中,即使在移动到目标eNB 230-3之后,UE 210也通过数据转发接收从源TCP代理1 290-1传输的DL数据。例如,假设源TCP代理1 290-1基于通过源eNB 230-2的数据转发来传输DL数据#1至#5,并且目标TCP代理2 290-2传输DL数据#6和随后的DL数据。在DL数据#1至#5的接收期间,UE 210完成到目标eNB 230-3的切换。在切换之后,UE 210立即向目标eNB 230-3传输UL数据,使得由UE 210发送的针对DL数据#1至#5的TCP ACK被转发到目标TCP代理2 290-2,如图13的操作1309中。在这种情况下,TCP数据发送方和接收方是不同的,并且TCP代理1 290-1(TCP发送方)确定TCP ACK丢失并确定重传。如果执行TCP重传,则减小TCP窗口大小,降低了传输速率。
图14是用于描述根据本公开的实施例的在TCP代理切换场景2中使用快速UL数据转发的DL数据传输方法的视图。图14的操作1401至1409与参照图11描述的DL数据接收方法相同,因此将不再详细描述。
参考图14,TCP代理2 290-2通过切换过程接收转发的分离TCP会话信息。在操作1411中,在从UE 210接收到UL数据时,TCP代理2 290-2基于eNB映射表的分离TCP会话信息将针对由TCP代理1 290-1传输的TCP数据的ACK转发到TCP代理1 290-1。UL数据转发与图12B的操作1249和1251的传输路径相同。
场景3)当源eNB连接到TCP代理,但目标eNB连接到未与TCP代理连接的传统eNB时
在场景3中,当通过TCP代理使用分离TCP会话的UE 210移动到没有与TCP代理连接的传统eNB时,与具有分离TCP会话的TCP代理的连接被拆除。
图15A和图15B是根据本公开的实施例应用TCP代理切换场景3时的切换过程的梯形图,其中切换过程被示出用于当UE 210切换到传统eNB时的情况。在场景3中,执行分离TCP会话删除过程。通过上述TCP拆除过程来执行分离TCP会话删除过程。
参考图15A和图15B,在操作1513中,eNB 3 230-3向TCP代理2 290-2发送TCP会话删除消息(包括UE id和eNB3id)。在操作1515中,TCP代理2 290-2将其中缓冲的DL数据传输到eNB 3 230-3,并且在操作1517中,eNB 3 230-3将DL数据传输到eNB 4 230-4。可以省略通过eNB 3 230-3从TCP代理2 290-2到eNB 2 230-2(未示出)的操作1517的数据转发。在操作1519中,TCP代理2 290-2生成用于拆除分离TCP会话的TCP结束(FIN)数据,并且在操作1521和1523中,通过eNB 3 230-3将所生成的TCP FIN数据传输到服务服务器270来拆除代理TCP会话。在操作1525中,TCP代理2 290-2通过将所生成的TCP FIN传输到UE 210来拆除UE TCP会话。在操作1527中,TCP代理2 290-2通过向eNB 3 230-3发送TCP会话删除确认来向eNB 3 230-3通知分离TCP会话的拆除。在操作1533和1537中,eNB 3 230-3和TCP代理2290-2移除用于UE 210的缓冲器和映射表。在图15A和图15B的实施例中,如果UE移动到传统eNB,则应用必须(重新)配置用于与服务服务器的连接的TCP会话,如在操作1561中,因为TCP代理任意地拆除由UE使用的TCP会话。这可以通过应用的功能来执行。在图15A和图15B的实施例中,将不描述与分离TCP会话删除过程没有直接相关的操作。
场景4)当源eNB是传统eNB而目标eNB与TCP代理连接时
参考图6,当传统eNB 230-4的覆盖范围内的UE 210移动到具有与TCP代理3 290-3的连接的目标eNB 230-5时,所使用的TCP会话维持与服务服务器270的连接状态,并且为新创建的TCP会话创建分离TCP会话。为此,在UE 210的切换过程中,目标eNB 230-5执行TCP代理准备以创建代理隧道。
图16A和图16B是根据本公开的实施例应用TCP代理切换场景4时的切换过程的梯形图,其中切换过程被示出用于当传统eNB 230-4的覆盖范围内的UE 210移动到具有与TCP代理290-3的连接的eNB 230-5时的情况。图16A和图16B的操作1609至1619对应于与参照图5A至图5C描述的TCP代理准备过程相同的TCP代理准备过程,因此将不再详细描述。在执行TCP代理准备过程之后,如果UE 210在操作1649中创建新的TCP会话,则在操作1651中配置通过TCP代理3 290-3分离的TCP会话。分离TCP会话配置过程与参照图5A至图5C描述的相同,因此将不再详细描述。
图17是适用于根据本公开的实施例的通信系统中的TCP代理、eNB和UE的结构的框图,其中图17所示的结构可以包括通信接口1710、存储器1730和控制器1750。通信接口1710用于与无线网络和有线网络中的至少一者进行通信。存储器130可以包括用于缓冲通过网络传输和接收的数据的至少一个缓冲器。控制器1750根据图2至图16B所示的实施例中描述的方案来控制整个结构,以便执行分离的TCP会话配置和切换相关的操作。
Claims (19)
1.一种用于在通信系统中由传输控制协议(TCP)代理配置TCP连接的方法,所述方法包括:
配置用于向演进节点B(eNB)传输和从eNB接收数据的隧道;以及
响应于用户设备(UE)的TCP连接请求,配置UE与TCP代理之间的第一TCP连接以及TCP代理与互联网协议(IP)网络的服务服务器之间的第二TCP连接。
2.根据权利要求1所述的方法,还包括基于无线网络的信道状态来执行针对第一TCP连接的传输控制。
3.根据权利要求2所述的方法,还包括从eNB接收指示信道状态的信息。
4.根据权利要求1所述的方法,其中隧道使用代理隧道,并且TCP代理通过代理隧道向eNB传输和从eNB接收基于IP的上行链路(UL)数据或基于IP的下行链路(DL)数据。
5.根据权利要求4所述的方法,其中eNB和TCP代理分别存储用于配置和管理代理隧道的映射表,代理隧道包括UL隧道和DL隧道,并且映射表分别包括用于识别UL隧道和DL隧道的身份信息。
6.根据权利要求1所述的方法,还包括根据预定TCP策略确定是否将UE与服务服务器之间的TCP连接分离成第一TCP连接和第二TCP连接。
7.一种用于在通信系统中配置传输控制协议(TCP)连接的TCP代理设备,所述TCP代理设备包括:
通信接口,其被配置用于与演进节点B(eNB)的通信;以及
控制器,其被配置为配置用于向eNB传输和从eNB接收数据的隧道,并且响应于用户设备(UE)的TCP连接请求,配置UE与TCP代理设备之间的第一TCP连接以及TCP代理设备与互联网协议(IP)网络的服务服务器之间的第二TCP连接。
8.根据权利要求7所述的TCP代理设备,其中TCP代理设备被配置为根据权利要求2至6中任一项所述的方法来操作。
9.一种用于在基于传输控制协议(TCP)的通信系统中转发下行链路(DL)数据的方法,所述方法包括:
在作为切换中的源演进节点B(eNB)操作的第一eNB与第一TCP代理连接并且作为切换中的目标eNB操作的第二eNB与第二TCP代理连接的网络环境中,第二TCP代理通过第一TCP代理从第一eNB接收指示由于切换而导致的数据路径转换的信息;
第二TCP代理从已经接收到所述信息的第一TCP代理接收为第一eNB缓冲的第一DL数据,并缓冲所接收的第一DL数据;以及
第二TCP代理通过由所述切换转换的数据路径从第二eNB接收第二DL数据,并缓冲第二DL数据。
10.根据权利要求9所述的方法,其中指示数据路径的转换的所述信息是从连接到第一eNB和第二eNB的网关(GW)传输的结束标记。
11.根据权利要求9所述的方法,还包括将缓冲的第一DL数据转发到第二eNB,然后转发所缓冲的第二DL数据。
12.根据权利要求11所述的方法,其中根据基于所述第二eNB的传输控制将所缓冲的第一DL数据转发到UE。
13.一种用于在基于传输控制协议(TCP)的通信系统中转发下行链路(DL)数据的TCP代理设备,所述TCP代理设备包括:
通信接口,其被配置用于数据通信;
存储器,其被配置来缓冲传输和接收数据;以及
控制器,其被配置来在作为切换中的源演进节点B(eNB)操作的第一eNB与第一TCP代理设备连接并且作为切换中的目标eNB操作的第二eNB与第二TCP代理设备连接的网络环境中,通过第一TCP代理设备从第一eNB接收指示由于切换而导致的数据路径转换的信息,从已经接收到所述信息的第一TCP代理设备接收为第一eNB缓冲的第一DL数据,并且将所接收的第一DL数据缓冲在存储器中,并且通过由切换转换的数据路径从第二eNB接收第二DL数据并将第二DL数据缓冲在存储器中。
14.根据权利要求13所述的TCP代理设备,其中所述TCP代理设备被配置来根据权利要求10至12中任一项所述的方法操作。
15.一种用于在基于传输控制协议(TCP)的通信系统中转发上行链路(UL)数据的方法,所述方法包括:
在作为切换中的源演进节点B(eNB)操作的第一eNB与第一TCP代理连接并且作为切换中的目标eNB操作的第二eNB与第二TCP代理连接的网络环境中,第二TCP代理通过第一TCP代理从第一eNB接收指示由于切换而导致的数据路径转换的信息;
第二TCP代理将针对从第一TCP代理转发的第一UL数据的确认响应信号发送到已经接收到所述信息的第一TCP代理;以及
第二TCP代理缓冲从第二eNB接收的第二UL数据,针对第二UL数据执行传输控制,以及根据与切换对应的数据路径转换通过第二eNB将第二UL数据转发到互联网协议(IP)网络。
16.根据权利要求15所述的方法,其中指示数据路径的转换的所述信息是从连接到第一eNB和第二eNB的网关(GW)传输的结束标记。
17.根据权利要求15所述的方法,其中用于转发UL数据的TCP连接被分离成用户设备(UE)与第二TCP代理之间的第一TCP连接以及TCP代理与互联网协议(IP)网络的服务服务器之间的第二TCP连接,并且通过所述分离的TCP连接来执行UL数据的转发。
18.一种基于传输控制协议(TCP)的通信系统中的TCP代理设备,所述TCP代理设备包括:
通信接口,其被配置用于数据通信;
存储器,其被配置来缓冲传输和接收数据;以及
控制器,其被配置为在作为切换中的源演进节点B(eNB)操作的第一eNB与第一TCP代理设备连接并且作为切换中的目标eNB操作的第二eNB与第二TCP代理设备连接的网络环境中,通过第一TCP代理设备从第一eNB接收指示由于切换而导致的数据路径转换的信息,将针对从第一TCP代理设备转发的第一UL数据的确认响应信号发送到已经接收到所述信息的第一TCP代理设备,并且缓冲从第二eNB接收到的第二UL数据,针对第二UL数据执行传输控制,并且根据与切换对应的数据路径转换通过第二eNB将第二UL数据转发到互联网协议(IP)网络。
19.根据权利要求18所述的TCP代理设备,其中所述TCP代理设备被配置来根据权利要求16或17所述的方法操作。
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