CN107846713A - 一种切换网络的方法及通信系统 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例公开了一种切换网络的方法及通信系统，用于去除终端在切换网络时的P‑GW流量锚点，实现终端切换网络时重选P‑GW，并保证业务连接不丢失。本申请实施例方法包括：通过传输层协议的唯一连接标识对终端与服务器之间的第一会话进行标识，在网络切换过程中，可以重选分组数据网网关为目标分组数据网网关，在网络切换后，服务器再根据该唯一连接标识对终端进行身份校验，若校验通过在，则采用该唯一连接标识延续与终端之间的第一会话。

Description

一种切换网络的方法及通信系统
技术领域
本申请涉及通信领域，尤其涉及一种切换网络的方法及通信系统。
背景技术
随着3G/4G移动通信网络的大规模部署和智能移动终端的普及，移动互联网用户规模已迅速超过传统PC用户。大部分Internet服务是基于TCP或UDP传输协议的，而TCP或UDP的初始设计是未考虑终端移动性的。随着移动互联网应用的普及，传统Internet传输层协议的局限性也越来越明显。比如，终端设备从Wi-Fi切换到cellular(蜂窝技术，它是一种无线通信技术)网络时，需重新分配IP地址，原有业务连接将会中断丢失，影响用户体验。
移动终端在3GPP移动接入网内(如GERAN/UTRAN/E-UTRAN，同一制式内或不同制式间)切换，或与non-3GPP移动接入网(如eHRPDN AN/Wi-Fi)切换，为保持UE业务连续性，需把业务数据流锚定到某个核心网网元(如P-GW，分组数据网网关)上作为与外部IP network的统一流量出入口，且要保证切换前后UE的业务IP地址不变。为便于理解，以如图1所示的网络结构为例，终端从源基站Source eNB切换到目标基站Target eNB的过程中，需要将业务数据流锚定在分组数据网网关P-GW上，采用如图2所示的切换流程进行网络切换：
切换前，终端UE的上行用户面数据uplink User Plane data需经过源基站SourceeNB到源服务网关Source S-GW到分组数据网网关P-GW等网元到达外部IP网络的应用服务器App server，App server到UE的下行用户面数据downlink User Plane data传输路径相反。
1、决定通过S1重新定位Decision to trigger a relocation via S1；
2、源基站向源移动性管理实体SourceMME发送切换要求Handover Required；
3、源移动性管理实体向目标移动性管理实体TargetMME发送转发重定位请求Forward Relocation Request：
4、目标移动性管理实体向目标服务网关Target S-GW发送创建会话请求CreateSession Request；
4a、目标服务网关向目标移动性管理实体发送创建会话反馈Create SessionResponse；
5、目标移动性管理实体向目标基站发送切换请求Handover Request；
5a、目标基站向目标移动性管理实体发送切换请求反馈Handover RequestAcknowledge；
6、目标移动性管理实体向目标服务网关发送创建间接数据转发隧道请求CreateIndirect Data Forwarding Tunnel Request；
6a、目标服务网关向目标移动性管理实体发送创建间接数据转发隧道反馈CreateIndirectData Forwarding Tunnel Response；
7、目标移动性管理实体向源移动性管理实体发送转发重定位响应ForwardRelocation Response；
8、源移动性管理实体向源服务网关发送创建间接数据转发隧道请求CreateIndirect Data Forwarding Tunnel Request；
8a、源服务网关向源移动性管理实体发送创建间接数据转发隧道反馈CreateIndirectData Forwarding Tunnel Response；
9、源移动性管理实体向源基站发送切换指令Handover Command；
9a、源基站向终端发送切换指令Handover Command；
10、源基站向源移动性管理实体发送eNB状态转移信息eNB Status Transfer；
10a、源移动性管理实体向目标移动性管理实体发送转发访问上下文通知ForwardAccess Context Notification；
10b、目标移动性管理实体向源移动性管理实体发送转发访问上下文反馈ForwardAccess Context Acknowledge；
10c、目标移动性管理实体向目标基站发送MME状态转移信息MME StatusTransfer；
11a、可以从源基站到目标基站进行数据的直接转发Only for Directforwarding of data；
11b、可以从源基站经过源服务网关到目标服务网关再到目标基站进行数据的间接转发Only for Indirect forwarding of data；
此时终端已经从旧单元分离并同步到新单元Detach from old cell andsynchronize to new cell；
12、终端向目标基站发送切换指令Handover Confirm；
目标基站可以将缓存的下行数据发送给终端；
此时终端的上行用户面数据可以从终端到目标基站到目标服务网关再到分组数据网网关P-GW；
13、目标基站向目标移动性管理实体发送切换通知Handover Notify；
14、目标移动性管理实体向源移动性管理实体发送转发的重定位完成通知Forward Relocation Complete Notification；
14b、源移动性管理实体向目标移动性管理实体发送转发重定位完成反馈ForwardRelocation Complete Acknowledge；
15、目标移动性管理实体向目标服务网关发送修改承载请求Modify BearerRequest；
16、目标服务网关向分组数据服务网网关发送修改承载请求Modify BearerRequest；
16a、分组数据服务网网关向目标服务网关发送修改承载反馈Modify BearerResponse；
17、目标服务网关向目标移动性管理实体发送修改承载反馈Modify BearerResponse；
此时终端的下行用户面数据可以从分组数据服务网网关到目标服务网关到目标基站到终端；
18、跟踪区域更新程序Tracking Area Update procedure；
19a、源移动性管理实体向源基站发送上下文释放命令UE Context ReleaseCommand；
19b、源基站向源移动性管理实体发送上下文释放完成信息UE Context ReleaseComplete；
19c、源移动性管理实体向源服务网关发送删除会话请求Delete SessionRequest；
19d、源服务网关向源移动性管理实体发送删除会话响应Delete SessionResponse；
20a、源移动性管理实体向源服务网关发送删除间接转发隧道请求DeleteIndirect Data Forwarding Tunnel Request；
20b、源服务网关向源移动性管理实体发送删除间接转发隧道响应DeleteIndirect Data Forwarding Tunnel Response；
21a、目标移动性管理实体向目标服务网关发送删除间接转发隧道请求DeleteIndirect Data Forwarding Tunnel Request；
21b、目标服务网关向目标移动性管理实体发送删除间接转发隧道响应DeleteIndirect Data Forwarding Tunnel Response。
通过上述流程，采用分组数据网网关P-GW作为流量锚点，实现了在终端切换eNB时，可以重选移动性管理实体MME和服务网关S-GW，切换前后终端的业务IP地址不变，且解决了切换时的业务连续性问题，然而使用集中式P-GW作为流量锚点，切换时终端不能重选P-GW，导致用户流量集中汇聚，增加了移动网络的传输负荷和建网成本，同时可能造成用户流量传输的迂回，网络访问时延大，在建网时需要把各P-GW与各S-GW进行复杂互联，尤其当新增S/P-GW进行网络扩容时，网络互联设计更加复杂，工程实施成本高。
发明内容
本申请实施例提供了一种切换网络的方法及通信系统，用于去除终端在切换网络时的P-GW流量锚点，实现终端切换网络时重选P-GW，并保证业务连接不丢失。
本申请第一方面提供了一种切换网络的方法，应用于包括有终端、源基站、目标基站、移动性管理实体，源分组数据网网关、目标分组数据网网关、服务器的通信系统，其特征在于，包括：所述终端使用第一IP地址通过所述源分组数据网网关，来与所述服务器建立第一会话连接，所述第一会话连接使用唯一连接标识进行标识，该唯一连接标识属于传输层协议；在所述终端从所述源基站切换到所述目标基站的过程中，所述移动性管理实体重选分组数据网网关，并将该分组数据网网关做为所述目标分组数据网网关；所述目标分组数据网网关为所述终端分配第二IP地址，进而发送给所述终端；在所述终端切换到所述目标基站后，所述终端使用所述第二IP地址将所述唯一连接标识通过所述目标分组数据网网关发送给所述服务器；所述服务器根据所述唯一连接标识对所述终端进行身份校验；当身份校验通过后，所述服务器使用所述第二IP地址和所述唯一连接标识延续与所述终端的所述第一会话连接。本申请实施例中，通过传输层协议的唯一连接标识对终端与服务器之间的第一会话进行标识，在网络切换过程中，可以重选分组数据网网关为目标分组数据网网关，在网络切换后，服务器再根据该唯一连接标识对终端进行身份校验，若校验通过在，则采用该唯一连接标识延续与终端之间的第一会话，实现终端切换网络时重选P-GW，并保证业务连接不丢失。去除了流量锚点，实现了对流量出口的灵活选择，解决了终端流量汇聚和传输迂回的问题。此外，去除了分组数据网网关的流量锚点，简化了网络互联，在新建网络或网络扩容时只需要S-GW与就近的少数P-GW互联，降低了工程实施难度和成本。
在一种可能的设计中，在本申请实施例第一方面的第一种实现方式中，所述服务器使用所述第二IP地址和所述唯一连接标识延续与所述终端的所述第一会话连接的步骤之后，所述方法还包括：
所述移动性管理实体删除与所述源分组数据网网关之间的会话连接。本实现方式中，延续了第一会话连接后，移动性管理实体再删除与源分组数据网网关之间的会话连接，使本申请实施例的步骤更加完善。
在一种可能的设计中，在本申请实施例第一方面的第二种实现方式中，所述在所述终端从所述源基站切换到所述目标基站的过程中，所述移动性管理实体重选分组数据网网关为所述目标分组数据网网关的步骤之前，还包括：当所述终端确定需要切换到所述目标基站时，所述终端向所述服务器发送暂停数据传输通知消息，所述暂停数据传输通知消息用于通知所述服务器暂停向所述终端发送数据；所述目标分组数据网网关为所述终端分配第二IP地址，并发送给所述终端的步骤之后，所述方法还包括：在所述终端切换到所述目标基站后，所述终端向所述服务器发送恢复数据传输通知消息，所述恢复数据传输通知消息用于通知所述服务器恢复向所述终端发送数据。本实现方式增加了本申请实施例的步骤，使其逻辑性更加完善。
在一种可能的设计中，在本申请实施例第一方面的第三种实现方式中，所述唯一连接标识附着于所述恢复数据传输通知消息中发送。本实现方式中，提供了一种可能的唯一连接标识的携带方式，使本申请实施例更加具有可操作性。
在一种可能的设计中，在本申请实施例第一方面的第四种实现方式中，所述目标分组数据网网关为所述终端分配第二IP地址，并发送给所述终端的步骤之后，所述方法还包括：所述移动性管理实体建立从源基站到目标基站的间接转发隧道，所述间接转发隧道用于将服务器发送给所述终端的下行数据缓存到所述目标基站；在所述终端切换到所述目标基站后，所述目标基站将缓存的下行数据发送给所述终端。本实现方式增加了本申请实施例的步骤，使其逻辑性更加完善。
在一种可能的设计中，在本申请实施例第一方面的第五种实现方式中，所述服务器使用所述第二IP地址和所述唯一连接标识延续与所述终端的所述第一会话连接的步骤之后，所述方法还包括：所述移动性管理实体删除所述间接转发隧道。本实现方式中，延续了第一会话连接后，移动性管理实体再删除间接转发隧道，使得本申请实施例更加完整具有可操作性。
本申请第二方面提供了一种通信系统，包括：
终端、源基站、目标基站、移动性管理实体，源分组数据网网关、目标分组数据网网关、服务器；
所述终端用于，使用第一IP地址通过所述源分组数据网网关与所述服务器建立第一会话连接，所述第一会话连接使用传输层协议的唯一连接标识进行标识，在所述终端切换到所述目标基站后，所述终端使用第二IP地址将所述唯一连接标识通过所述目标分组数据网网关发送给所述服务器；
所述移动性管理实体用于，在所述终端从所述源基站切换到所述目标基站的过程中，重选分组数据网网关为所述目标分组数据网网关；
所述目标分组数据网网关用于，为所述终端分配第二IP地址，并发送给所述终端；
所述服务器用于，根据所述唯一连接标识对所述终端进行身份校验，当身份校验通过后，使用所述第二IP地址和所述唯一连接标识延续与所述终端的所述第一会话连接。
在一种可能的设计中，在本申请实施例第二方面的第一种实现方式中，所述移动性管理实体还用于，删除与所述源分组数据网网关之间的会话连接。本实现方式中，移动性管理实体还用于删除与源分组数据网网关之间的会话连接，使本申请实施例的步骤更加完善。
在一种可能的设计中，在本申请实施例第二方面的第二种实现方式中，所述终端还用于，当确定需要切换到所述目标基站时，向所述服务器发送暂停数据传输通知消息，所述暂停数据传输通知消息用于通知所述服务器暂停向所述终端发送数据，在切换到所述目标基站后，向所述服务器发送恢复数据传输通知消息，所述恢复数据传输通知消息用于通知所述服务器恢复向所述终端发送数据。本实现方式增加了本申请实施例的步骤，使其逻辑性更加完善。
在一种可能的设计中，在本申请实施例第二方面的第三种实现方式中，所述唯一连接标识附着于所述恢复数据传输通知消息中发送。本实现方式中，提供了一种可能的唯一连接标识的携带方式，使本申请实施例更加具有可操作性。
在一种可能的设计中，在本申请实施例第二方面的第四种实现方式中，所述移动性管理实体还用于，建立从源基站到目标基站的间接转发隧道，所述间接转发隧道用于将服务器发送给所述终端的下行数据缓存到所述目标基站；所述目标基站用于，将缓存的下行数据发送给所述终端。本实现方式中，增加了本申请实施例的步骤，使其逻辑性更加完善。
在一种可能的设计中，在本申请实施例第二方面的第五种实现方式中，所述移动性管理实体还用于，删除所述间接转发隧道。本实现方式增加了本申请实施例的步骤，使其逻辑性更加完善。
从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：本申请实施例中，通过传输层协议的唯一连接标识对终端与服务器之间的第一会话进行标识，在网络切换过程中，可以重选分组数据网网关为目标分组数据网网关，在网络切换后，服务器再根据该唯一连接标识对终端进行身份校验，若校验通过在，则采用该唯一连接标识延续与终端之间的第一会话，实现终端切换网络时重选P-GW，并保证业务连接不丢失。去除了流量锚点，实现了对流量出口的灵活选择，解决了终端流量汇聚和传输迂回的问题。此外，去除了分组数据网网关的流量锚点，简化了网络互联，在新建网络或网络扩容时只需要S-GW与就近的少数P-GW互联，降低了工程实施难度和成本。
附图说明
图1为现有技术中一个应用场景示意图；
图2为现有技术中网络切换一个信令交互示意图；
图3为本申请实施例中一个应用场景示意图；
图4为本申请实施例中切换网络的方法一个流程示意图；
图5为现有技术中有流量锚点需要使用的S-GW与P-GW之间的互联方式示意图；
图6为本申请中去除流量锚点后S-GW和P-GW之间可采用的简化互联方式示意图；
图7为本申请实施例中切换网络的方法另一个流程示意图；
图8为本申请实施例中一种协议栈间消息通知机制示意图；
图9为本申请实施例中另一种协议栈间消息通知机制示意图；
图10为本申请实施例中切换网络的方法一个信令交互示意图；
图11为本申请实施例中切换网络的方法另一个流程示意图；
图12为本申请实施例中切换网络的方法另一个信令交互示意图；
图13为本申请实施例中通信系统一个结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例中的切换网络的方法应用于如图3所示的场景中，该场景中，包括终端UE、源基站Source eNB、目标基站TargeteNB、移动性管理实体MME、源服务网关SourceS-GW、目标服务网关TargetS-GW、源分组数据网网关SourceP-GW、目标分组数据网网关Targert P-GW以及外部IP网络的服务器Server，终端从源基站切换到目标基站的过程中，不仅可以重选MME、S-GW，而且可以重选P-GW，由于重选MME的过程与现有技术中类似，此处仅以MME不重选为例进行介绍，MME重选过程的附加流程与3GPP协议流程完全相同，在实际应用中eNB也可依据网络拓扑和负载均衡等因素重选MME，此处不作限定。
可以理解的是，在UE进行跨eNB的网络切换时，MME可以依据网络拓扑和负载均衡等因素重新选择S-GW，重选前的S-GW称为源服务网关SourceS-GW，重选后的S-GW称为目标服务网关Target S-GW；MME可以依据APN、网络拓扑、负载均衡和业务统计等综合因素重选选择P-GW，重选前的P-GW称为源分组数据网网关SourceP-GW，重选后的P-GW称为目标分组数据网网关TargetP-GW。需要说明的是，根据具体情况，MME也可以不对S-GW或P-GW进行重选，也即Target S-GW与Source S-GW为同一个，或Target P-GW与Source P-GW为同一个，此处不作限定。为说明重选P-GW的具体流程，本申请实施例中的Target P-GW与Source P-GW不同。
本申请实施例中，为去除切换网络时的P-GW流量锚点，在切换网络前，终端的业务层APP与APP服务器之间的会话均使用传输层协议(例如STP协议)的唯一连接标识(Connection ID，CID)进行标识，该唯一标识在UE网络切换以及IP变化后仍保持不变，从而维持原会话连接。该传输层协议实现了身份标识(CID)和位置标识(IP)的分离，当连接一端的IP地址变更而CID不变时，通信连接的另一端仍然认为是原连接。UE和服务器使用传输层协议进行通信，通过传输层协议与移动网络的交互，解决切换时UE的IP地址重分配引起的业务中断问题。
为便于理解，请参阅图4，本申请实施例中切换网络的方法一个实施例包括：
401、终端使用第一IP地址通过源分组数据网网关与服务器建立第一会话连接，该第一会话连接使用传输层协议的唯一连接标识进行标识；
网络切换前，终端的上行用户面通道为从终端到源基站到源服务网关到源分组数据网网关再到服务器，此时终端使用第一IP地址与服务器建立了第一会话连接，该第一会话连接使用传输层协议的唯一连接标识进行标识。
可以理解的是，该传输层协议可以为具有标识会话能力的任意协议，例如可以为STP协议，此处不作限定。该IP协议栈之上的传输层协议可以通过修改现有的协议(例如Google的QUIC协议等)得到，也可以通过重新定义传输层协议得到，此处不作限定。该传输层协议包含唯一连接标识(CID)，用来标识终端和服务器之间的会话连接。
402、在终端从源基站切换到目标基站的过程中，移动性管理实体MME重选分组数据网网关P-GW为目标分组数据网网关TargetP-GW；
终端移动位置或切换网络后，终端和源基站通过测量过程确定终端需要切换到目标基站。在终端从源基站切换到目标基站的过程中，移动性管理实体可以根据接入点名称(Access Point Name，APN)、网络拓扑、负载均衡和业务统计等综合因素重选分组数据网网关，这里称最终重选的分组数据网网关为目标分组数据网网关。
需要说明的是，在重选分组数据网网关时，移动性管理实体还可以依据网络拓扑和负载均衡等因素重选服务网关，此处不作限定。
需要说明的是，网络切换过程可以采用基于S1接口的切换，也可以采用基于X2接口的切换，此处不作限定。
403、所述目标分组数据网网关为所述终端分配第二IP地址，并发送给所述终端；
重选分组数据网网关后，目标分组数据网网关可以执行PAA功能，为终端分配第二IP地址，并将分配的该第二IP地址发送给该终端。
可以理解的是，该第二IP地址与该第一IP地址不同。
404、在终端切换到所述目标基站后，所述终端使用所述第二IP地址将所述唯一连接标识通过所述目标分组数据网网关发送给所述服务器；
终端得到第二IP地址后，从源基站切换到目标基站后，此时终端新的上行用户面数据通道已经建立，为从终端到目标基站到目标服务网关到目标分组数据网网关再到服务器。终端可以使用第二IP地址通过该上行用户面数据通道将第一会话连接的唯一连接标识发送到服务器。
405、所述服务器根据所述唯一连接标识对所述终端进行身份校验；
服务器接收到终端通过第二IP地址发送的唯一连接标识后，会根据该唯一连接标识对终端进行身份校验。
可以理解的是，终端发送该唯一连接标识时可以同时发送相关的安全信息，终端接收到该唯一连接标识和相关安全信息后，可以依据该唯一连接标识和相关安全信息对终端进行身份校验。
406、当身份校验通过后，所述服务器使用所述第二IP地址和所述唯一连接标识延续与所述终端的第一会话连接。
身份校验通过后，服务器可以使用第二IP地址和该唯一连接标识延续与该终端的第一会话连接，从而使得网络切换后，原会话不中断。
本申请实施例中，在进行网络切换时可以依据APN、网络拓扑、负载均衡和业务统计等综合因素重选分组数据网网关，去除了流量锚点，实现了对流量出口的灵活选择，解决了终端流量汇聚和传输迂回的问题。
此外，去除了分组数据网网关的流量锚点，简化了网络互联，在新建网络或网络扩容时只需要服务网关S-GW与就近的少数分组数据网网关P-GW互联，降低了工程实施难度和成本。为便于理解，请参阅图5所示，为现有技术中使用P-GW作为流量锚点需要使用的S-GW与P-GW之间的互联方式，而如图6所示，为本申请中去除P-GW为流量锚点之后，S-GW和P-GW之间可采用的简化互联方式。
上面实施例中，终端网络切换过程中可以重选P-GW，在实际应用中，重选P-GW进行网络切换时，若服务器发送下行数据给终端，可能出现数据丢失，为避免该问题，可以采用多种方式解决：
第一种方式：终端在切换前提前通知服务器停止数据的发送，在切换后再通知服务器继续数据发送。
第二种方式：建立下行间接转发隧道将来自服务器的下行数据进行缓存，终端切换完成后再进行接收。
可以理解的是，还可以有其他的处理方式，此处不做限定。
下面结合图4所示实施例对该第一种方式进行说明，请参阅图7，作为本申请中切换网络的方法另一个实施例：
701、终端使用第一IP地址通过源分组数据网网关与服务器建立第一会话连接，该第一会话连接使用传输层协议的唯一连接标识进行标识；
与步骤401类似，此处不作赘述。
702、当终端确定需要切换到目标基站时，终端向服务器发送暂停数据传输通知消息，该暂停数据传输通知消息用于通知服务器暂停向终端发送数据。
可选的，服务器接收到该暂停数据传输通知消息后，可以向终端发送暂停数据传输反馈消息。
703、在终端从源基站切换到目标基站的过程中，移动性管理实体MME重选分组数据网网关P-GW为目标分组数据网网关TargetP-GW；
与步骤402类似，此处不作赘述。
704、所述目标分组数据网网关为所述终端分配第二IP地址，并发送给所述终端；
与步骤403类似，此处不作赘述。
705、在终端切换到目标基站后，终端向服务器发送恢复数据传输通知消息，该恢复数据传输通知消息用于通知服务器恢复向终端发送数据。
可选的，服务器接收到该恢复数据传输通知消息，可以向终端发送恢复数据发送反馈消息。
706、在终端切换到所述目标基站后，所述终端使用所述第二IP地址将所述唯一连接标识通过所述目标分组数据网网关发送给所述服务器；
与步骤404类似，此处不作赘述。
优选的，步骤704中终端向服务器发送的恢复数据传输通知消息可以和步骤706中终端向服务器发送的唯一连接标识采用同一条消息发送，例如可以将步骤706中发送的唯一连接标识附着在步骤705中该恢复数据传输通知消息中同时发送，此处不作限定。
707、所述服务器根据所述唯一连接标识对所述终端进行身份校验；
与步骤405类似，此处不作赘述。
708、当身份校验通过后，所述服务器使用所述第二IP地址和所述唯一连接标识延续与所述终端的第一会话连接。
与步骤406类似，此处不作赘述。
本申请实施例中，通过在切换前提前通知服务器停止数据的发送，在切换后再通知服务器继续数据发送，避免了服务器发送给终端的数据丢失。
为便于理解，下面以该传输层协议为STP协议为例，结合图8所示的协议栈间消息通知机制示意图，对上述步骤702作进一步的描述：
其中MME的控制面协议栈由下至上包括L1/L2层，IP层，SCTP层，S1AP层和NAS层。终端的控制面协议栈由下至上包括PHY层，MAC层，RLC层，PDCP层，RRC层，NAS层；终端的用户面协议栈由下至上包括PHY层，MAC层，RLC层，PDCP层，Prox层和IP层，STP层，APP层。服务器的用户面协议栈由下至上包括L1/L2层，IP层，STP层，APP层。
上述步骤702当终端确定需要切换到目标基站时，终端向服务器发送暂停数据传输通知消息，具体可以包括：
801、当终端确定需要切换到目标基站，且MME判决需要重选P-GW时，MME发送UE IP地址重分配准备通知消息到终端，该UE IP地址重分配准备通知消息为NAS层消息；
802、终端的控制面协议栈的NAS层向用户面协议栈的STP层转发该UE IP地址重分配准备通知消息，其中通过Prox代理层中转；
803、终端的用户面协议栈的STP层构造暂停数据传输通知消息，并向当前处于连接态的所有服务器发送此消息；服务器的STP协议层收到此消息后暂停数据传输，但可选择性向终端回复响应消息，响应消息的传输路径为接收到该消息的逆向，并终结于UE的STP协议层，由其进行最终处理。
为便于理解，下面以该传输层协议为STP协议为例，结合图9所示的协议栈间消息通知机制示意图，对上述步骤705作进一步的描述：
上述步骤705终端切换到目标基站后，终端向服务器发送恢复数据发送通知消息，具体可以包括：
901、终端切换到目标基站后，终端的控制面协议栈的RRC层向终端用户面协议栈的STP层发送UE IP地址重分配完成消息，发送时精油NAS层中转，接收时由Prox代理层中转；
902、终端的用户面协议栈的STP层向当前处于连接态的所有服务器发送恢复数据传输通知消息；此消息由服务器的STP层接收处理。
为便于理解，以传输层协议为STP协议为例，请参阅图10，下面结合具体的信令交互图对本申请实施例中采用上述第一种方式的切换网络的方法进行具体描述：
1001、决定通过S1重新定位；
1002、源基站向目标基站发送切换要求；
1003、移动性管理实体向终端发送终端IP地址重分配准备消息；
可选的，该终端IP地址重分配准备消息名称可以为Prepare UE IP ReallocationNotify，消息类型可以为扩展3GPP消息类型，新增下行直传NAS消息类型，用于通知终端向服务器发送暂停数据传输通知消息，以暂停下行数据发送。
1004、终端向服务器发送暂停数据传输通知消息；
该暂停数据传输通知消息通过上行用户面数据发送，可选的，该消息名称可以为Uplink User Plane data(Suspend Server Downlink Data Notify per STPconnection)，该消息类型为新增自定义用户面消息，为STP传输协议控制消息，用于通知服务器的STP暂停下行数据传输。
1005、服务器向终端发送暂停数据传输反馈消息；
该暂停数据传输反馈消息为服务器对暂停数据传输通知消息的响应，该暂停数据传输反馈消息通过下行用户面数据发送，该消息的名称可以为Downlink User Plane data(Suspend Server Downlink Data Notify Ack per STP connection)，该消息的类型可以为新增自定义用户面消息，为STP传输协议控制消息。
1006、移动性管理实体向目标服务网关发送创建会话请求；
1007、目标服务网关向目标分组数据网网关发送创建会话请求；
可以理解的是，本步骤中该创建会话请求Create Session Request可以为新增3GPP标准消息。
1008、目标分组数据网网关向目标服务网关发送携带有第二IP地址的创建会话响应；
需要说明的是，目标分组数据网网关接收到创建会话请求后，会执行PAA功能，为终端分配第二IP地址，再构建携带有第二IP地址的创建会话响应发送给目标服务网关。该携带有第二IP地址的创建会话响应Create Session Response(appending PAA)可以为新增3GPP标准消息。
1009、目标服务网关发送携带有第二IP地址的创建会话响应给移动性管理实体；
本步骤中，该携带有第二IP地址的创建会话响应Create Session Response(appending PAA)可以为标准3GPP消息，支持携带PAA。
1010、移动性管理实体发送携带有第二IP地址的切换请求到目标基站；
本步骤中，该携带有第二IP地址的切换请求Handover Request(appending PAA)可以为扩展3GPP标准消息，新增信元PAA。
1011、目标基站发送切换请求反馈消息到移动性管理实体；
1012、移动性管理实体发送携带有第二IP地址的切换指令到源基站；
本步骤中，该携带有第二IP地址的切换指令Handover Command(appending PAA)可以为扩展3GPP标准消息，新增信元PAA。
1013、源基站发送携带有第二IP地址的切换指令到终端；
本步骤中，该携带有第二IP地址的切换指令Handover Command(appending PAA)可以为扩展3GPP标准消息，新增信元PAA。
1014、源基站发送eNB状态转换消息到移动性管理实体；
1015、移动性管理实体发送eNB状态转换消息到目标基站；
1016、从旧单元分离并同步到新单元；
1017、终端发送切换指令到目标基站；
1018、终端通过建立好的上行用户面隧道发送恢复数据传输通知消息；
该恢复数据传输通知消息的名称可以为Uplink User Plane data(ContinueServer Downlink Data Notify per STP connection)，其消息类型可以为新增自定义用户面消息，为STP传输协议控制消息，用于通知服务器的STP恢复下行数据传输。
1019、目标基站向移动性管理实体发送切换通知；
1020、移动性管理是非题发送修改承载请求到目标服务网关；
1021、目标服务网关发送修改承载请求到目标分组数据网网关；
1022、目标分组数据网网关发送修改承载反馈到目标服务网关；
1023、目标服务网关发送修改承载反馈到移动性管理实体；
此时新的下行用户面数据隧道建立完成。
1024、跟踪区域更新程序；
1025、移动性管理实体向源基站发送上下文释放命令；
1026、源基站向移动性管理实体发送上下文释放完成消息；
1027、移动性管理实体向源服务网关发送删除会话请求；
1028、源服务网关向源分组数据网网关发送删除会话请求；
本步骤中，该删除会话请求Delete Session Request可以为新增3GPP标准消息，用于删除源分组数据网网关会话。
1029、源分组数据网网关向源服务网关发送删除会话响应；
本步骤中，删除会话响应Delete Session Response可以为新增3GPP标准消息，用于删除源分组数据网网关会话后的响应。
1030、源服务网关向移动性管理实体发送删除会话响应。
下面结合图4所示实施例对该第二种方式进行说明，请参阅图11，作为本申请中切换网络的方法另一个实施例：
1101、终端使用第一IP地址通过源分组数据网网关与服务器建立第一会话连接，该第一会话连接使用传输层协议的唯一连接标识进行标识；
1102、在终端从源基站切换到目标基站的过程中，移动性管理实体重选分组数据网网关为目标分组数据网网关；
1103、所述目标分组数据网网关为所述终端分配第二IP地址，并发送给所述终端；
步骤1101至1103与步骤401至403类似，此处不作赘述。
1104、所述移动性管理实体建立从源基站到目标基站的间接转发隧道；
可以理解的是，建立间接转发送隧道的过程与现有技术中类似，此处不作赘述。
该间接转发隧道用于将服务器发送给终端的数据缓存到目标基站上。
1105、在终端切换到所述目标基站后，所述目标基站将缓存的下行数据发送给所述终端；
1106、在终端切换到所述目标基站后，所述终端使用所述第二IP地址将所述唯一连接标识通过所述目标分组数据网网关发送给所述服务器；
1107、所述服务器根据所述唯一连接标识对所述终端进行身份校验；
1108、当身份校验通过后，所述服务器使用所述第二IP地址和所述唯一连接标识延续与所述终端的第一会话连接。
步骤1106至1108与步骤404至406类似，此处不作赘述。
本申请实施例中，网络切换过程中，建立了从源基站到目标基站的间接转发隧道，来自服务器的下行数据可以通过该间接转发隧道缓存，保证了上/下行不丢包。
为便于理解，以传输层协议为STP协议为例，请参阅图12，下面结合具体的信令交互图对本申请实施例中采用上述第二种方式的切换网络的方法进行具体描述：
1201、决定通过S1重新定位；
1202、源基站向目标基站发送切换要求；
1203、移动性管理实体向目标服务网关发送创建会话请求；
1204、目标服务网关向目标分组数据网网关发送创建会话请求；
可以理解的是，本步骤中该创建会话请求Create Session Request可以为新增3GPP标准消息。
1205、目标分组数据网网关向目标服务网关发送携带有第二IP地址的创建会话响应；
需要说明的是，目标分组数据网网关接收到创建会话请求后，会执行PAA功能，为终端分配第二IP地址，再构建携带有第二IP地址的创建会话响应发送给目标服务网关。该携带有第二IP地址的创建会话响应Create Session Response(appending PAA)可以为新增3GPP标准消息。
1206、目标服务网关发送携带有第二IP地址的创建会话响应给移动性管理实体；
本步骤中，该携带有第二IP地址的创建会话响应Create Session Response(appending PAA)可以为标准3GPP消息，支持携带PAA。
1207、移动性管理实体发送携带有第二IP地址的切换请求到目标基站；
本步骤中，该携带有第二IP地址的切换请求Handover Request(appending PAA)可以为扩展3GPP标准消息，新增信元PAA。
1208、目标基站发送切换请求反馈消息到移动性管理实体；
1209、移动性管理实体发送创建间接数据转发隧道请求到目标服务网关；
1210、目标服务网关发送创建间接数据转发隧道反馈到移动性管理实体；
1211、移动性管理实体发送创建间接数据转发隧道请求到源服务网关；
1212、源服务网关发送创建间接数据转发隧道反馈到移动性管理实体；
1213、移动性管理实体发送携带有第二IP地址的切换指令到源基站；
本步骤中，该携带有第二IP地址的切换指令Handover Command(appending PAA)可以为扩展3GPP标准消息，新增信元PAA。
1214、源基站发送携带有第二IP地址的切换指令到终端；
本步骤中，该携带有第二IP地址的切换指令Handover Command(appending PAA)可以为扩展3GPP标准消息，新增信元PAA。
1215、源基站发送eNB状态转换消息到移动性管理实体；
1216、移动性管理实体发送eNB状态转换消息到目标基站；
1217、从旧单元分离并同步到新单元；
1218、终端发送切换指令到目标基站；
1219、终端通过建立好的上行用户面隧道发送终端IP地址重分配通知消息到服务器；
该终端IP地址重分配通知消息Uplink User Plane data(appending UE IPReallocation Notify per STP connection)可以为新增自定义用户面消息，为STP传输协议控制消息，用于通知服务器的STP终端的IP地址重分配。
可以理解的是，本步骤为本申请实施例中步骤404或步骤1106的一种具体方式，步骤404或1106中的唯一连接标识为该IP地址重分配通知消息中包含的一种信息。
该消息具体的协议栈间通知机制可以参考图9所示，终端的控制面协议栈的RRC层向终端用户面协议栈的STP层发送终端IP地址重分配通知消息；发送时由NAS层中转。终端用户面协议栈的STP层向当前处于连接态的所有服务器发送终端IP地址重分配通知消息，携带新终端IP、原唯一连接标识和安全上下文；此消息由服务器的STP层处理。
1220、目标基站向移动性管理实体发送切换通知；
1221、移动性管理是非题发送修改承载请求到目标服务网关；
1222、目标服务网关发送修改承载请求到目标分组数据网网关；
1223、目标分组数据网网关发送修改承载反馈到目标服务网关；
1224、目标服务网关发送修改承载反馈到移动性管理实体；
此时新的下行用户面数据隧道建立完成。
1225、跟踪区域更新程序；
1226、移动性管理实体向源基站发送上下文释放命令；
1227、源基站向移动性管理实体发送上下文释放完成消息；
1228、移动性管理实体向源服务网关发送删除会话请求；
1229、源服务网关向源分组数据网网关发送删除会话请求；
本步骤中，该删除会话请求Delete Session Request可以为新增3GPP标准消息，用于删除源分组数据网网关会话。
1230、源分组数据网网关向源服务网关发送删除会话响应；
本步骤中，删除会话响应Delete Session Response可以为新增3GPP标准消息，用于删除源分组数据网网关会话后的响应。
1231、源服务网关向移动性管理实体发送删除会话响应；
1232、移动性管理实体向源服务网关发送删除间接转发隧道请求；
1233、源服务网关向移动性管理实体发送删除间接转发隧道响应；
1234、移动性管理实体向目标服务网关发送删除间接转发隧道请求；
1235、目标服务网关向移动性管理实体发送删除间接转发隧道响应。
如图13所示，本申请实施例还提供了一种通信系统1300，包括：
终端1301、源基站1302、目标基站1303、移动性管理实体1304，源分组数据网网关1305、目标分组数据网网关1306、服务器1307；
可以理解的是，该通信系统1300还包括：源服务网关1308、目标服务网关1309；
所述终端1301用于，使用第一IP地址通过所述源分组数据网网关1305与所述服务器1307建立第一会话连接，所述第一会话连接使用传输层协议的唯一连接标识进行标识，在所述终端1301切换到所述目标基站1303后，所述终端1301使用第二IP地址将所述唯一连接标识通过所述目标分组数据网网关1306发送给所述服务器1307；
所述移动性管理实体1304用于，在所述终端1301从所述源基站1302切换到所述目标基站1303的过程中，重选分组数据网网关为所述目标分组数据网网关1306；
所述目标分组数据网网关1306用于，为所述终端1301分配第二IP地址，并发送给所述终端1301；
所述服务器1307用于，根据所述唯一连接标识对所述终端1301进行身份校验，当身份校验通过后，使用所述第二IP地址和所述唯一连接标识延续与所述终端1301的所述第一会话连接。
作为本申请中通信系统1300另一个实施例，上述移动性管理实体1304还用于，删除与所述源分组数据网网关1305之间的会话连接。
作为本申请中通信系统1300另一个实施例，所述终端1301还用于，当确定需要切换到所述目标基站1303时，向所述服务器1307发送暂停数据传输通知消息，所述暂停数据传输通知消息用于通知所述服务器1307暂停向所述终端1301发送数据，在切换到所述目标基站1303后，向所述服务器1307发送恢复数据传输通知消息，所述恢复数据传输通知消息用于通知所述服务器1307恢复向所述终端1301发送数据。
作为本申请中通信系统1300另一个实施例，所述唯一连接标识附着于所述恢复数据传输通知消息中发送。
作为本申请中通信系统1300另一个实施例，所述移动性管理实体1304还用于，建立从源基站1302到目标基站1303的间接转发隧道，所述间接转发隧道用于将服务器1307发送给所述终端1301的下行数据缓存到所述目标基站1303；所述目标基站1303用于，将缓存的下行数据发送给所述终端1301。
作为本申请中通信系统1300另一个实施例，所述移动性管理实体1304还用于，删除所述间接转发隧道。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (12)

1.一种切换网络的方法，应用于包括有终端、源基站、目标基站、移动性管理实体，源分组数据网网关、目标分组数据网网关、服务器的通信系统，其特征在于，包括：
所述终端使用第一IP地址通过所述源分组数据网网关与所述服务器建立第一会话连接，所述第一会话连接使用传输层协议的唯一连接标识进行标识；
在所述终端从所述源基站切换到所述目标基站的过程中，所述移动性管理实体重选分组数据网网关为所述目标分组数据网网关；
所述目标分组数据网网关为所述终端分配第二IP地址，并发送给所述终端；
在所述终端切换到所述目标基站后，所述终端使用所述第二IP地址将所述唯一连接标识通过所述目标分组数据网网关发送给所述服务器；
所述服务器根据所述唯一连接标识对所述终端进行身份校验；
当身份校验通过后，所述服务器使用所述第二IP地址和所述唯一连接标识延续与所述终端的所述第一会话连接。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述服务器使用所述第二IP地址和所述唯一连接标识延续与所述终端的所述第一会话连接的步骤之后，所述方法还包括：
所述移动性管理实体删除与所述源分组数据网网关之间的会话连接。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述在所述终端从所述源基站切换到所述目标基站的过程中，所述移动性管理实体重选分组数据网网关为所述目标分组数据网网关的步骤之前，还包括：
当所述终端确定需要切换到所述目标基站时，所述终端向所述服务器发送暂停数据传输通知消息，所述暂停数据传输通知消息用于通知所述服务器暂停向所述终端发送数据；
所述目标分组数据网网关为所述终端分配第二IP地址，并发送给所述终端的步骤之后，所述方法还包括：
在所述终端切换到所述目标基站后，所述终端向所述服务器发送恢复数据传输通知消息，所述恢复数据传输通知消息用于通知所述服务器恢复向所述终端发送数据。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述唯一连接标识附着于所述恢复数据传输通知消息中发送。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述目标分组数据网网关为所述终端分配第二IP地址，并发送给所述终端的步骤之后，所述方法还包括：
所述移动性管理实体建立从源基站到目标基站的间接转发隧道，所述间接转发隧道用于将服务器发送给所述终端的下行数据缓存到所述目标基站；
在所述终端切换到所述目标基站后，所述目标基站将缓存的下行数据发送给所述终端。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述服务器使用所述第二IP地址和所述唯一连接标识延续与所述终端的所述第一会话连接的步骤之后，所述方法还包括：
所述移动性管理实体删除所述间接转发隧道。
7.一种通信系统，其特征在于，包括：
终端、源基站、目标基站、移动性管理实体，源分组数据网网关、目标分组数据网网关、服务器；
所述终端用于，使用第一IP地址通过所述源分组数据网网关与所述服务器建立第一会话连接，所述第一会话连接使用传输层协议的唯一连接标识进行标识，在所述终端切换到所述目标基站后，所述终端使用第二IP地址将所述唯一连接标识通过所述目标分组数据网网关发送给所述服务器；
所述移动性管理实体用于，在所述终端从所述源基站切换到所述目标基站的过程中，重选分组数据网网关为所述目标分组数据网网关；
所述目标分组数据网网关用于，为所述终端分配第二IP地址，并发送给所述终端；
所述服务器用于，根据所述唯一连接标识对所述终端进行身份校验，当身份校验通过后，使用所述第二IP地址和所述唯一连接标识延续与所述终端的所述第一会话连接。
8.根据权利要求7所述的通信系统，其特征在于，所述移动性管理实体还用于，删除与所述源分组数据网网关之间的会话连接。
9.根据权利要求8所述的通信系统，其特征在于，所述终端还用于，当确定需要切换到所述目标基站时，向所述服务器发送暂停数据传输通知消息，所述暂停数据传输通知消息用于通知所述服务器暂停向所述终端发送数据，在切换到所述目标基站后，向所述服务器发送恢复数据传输通知消息，所述恢复数据传输通知消息用于通知所述服务器恢复向所述终端发送数据。
10.根据权利要求9所述的通信系统，其特征在于，所述唯一连接标识附着于所述恢复数据传输通知消息中发送。
11.根据权利要求8所述的通信系统，其特征在于，所述移动性管理实体还用于，建立从源基站到目标基站的间接转发隧道，所述间接转发隧道用于将服务器发送给所述终端的下行数据缓存到所述目标基站；
所述目标基站用于，将缓存的下行数据发送给所述终端。
12.根据权利要求11所述的通信系统，其特征在于，所述移动性管理实体还用于，删除所述间接转发隧道。
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