CN109121175B - 用于NB-IoT终端的切换方法、系统及计算机可读存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于NB‑IoT终端的切换方法、系统及计算机可读存储介质，涉及物联网技术领域。该方法包括：处于移动状态的NB‑IoT终端向当前小区所属的NB‑IoT源基站发送测量报告；NB‑IoT源基站根据测量报告判断是否满足切换条件，在满足的情况下向目标小区所属的NB‑IoT目标基站发送切换请求；NB‑IoT源基站在NB‑IoT目标基站确认切换请求后向NB‑IoT终端下发切换命令；NB‑IoT终端通过NB‑IoT源基站向C‑SGN发送最后一个上行数据包；C‑SGN在接收到最后一个上行数据包后，根据收到的每个上行数据包确定上行数据包断点序号，并将其通过NB‑IoT源基站下发给NB‑IoT终端；NB‑IoT终端移动到目标小区后随机接入NB‑IoT目标基站；NB‑IoT终端从上行数据包断点序号开始，按照序号从小到大的顺序依次通过NB‑IoT目标基站向C‑SGN发送上行数据包。

Description

用于NB-IoT终端的切换方法、系统及计算机可读存储介质
技术领域
本发明涉及物联网技术领域，尤其是一种用于窄带物联网(Narrow BandInternet of Things，NB-IoT)终端的切换方法、系统及计算机可读存储介质。
背景技术
随着移动通信业务的发展，传统人与人之间的通信业务日益趋近饱和，物联网成为近年来的研究热点。
目前，第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project，3GPP)标准在研究采用蜂窝网络来承载NB-IoT、机器类型通信(Machine Type Communication，MTC)及增强的机器类型通信(enhanced Machine Type Communication，eMTC)业务，但是，传统蜂窝网络承载的业务和NB-IoT、MTC及eMTC业务的特性相差比较大。因此需要对传统蜂窝网络进行相应的功能增强和优化，以更好满足物联网的应用需求。
目前，3GPP Rel.13版本针对的是静止的NB-IoT终端，仅支持空闲态的小区重选，不支持连接态的小区切换。如果处于连接态的NB-IoT终端从一个小区移动到另一个小区，无法保证NB-IoT终端在切换后的小区的业务连续性。
发明内容
本发明所要解决的一个技术问题是：解决NB-IoT终端在小区切换前后业务不连续性的问题。
根据本发明的一方面，提供一种用于NB-IoT终端的切换方法，其特征在于，包括：处于移动状态的窄带物联网NB-IoT终端向当前小区所属的NB-IoT源基站发送测量报告；NB-IoT源基站根据所述测量报告判断是否满足切换条件，在满足切换条件的情况下向目标小区所属的NB-IoT目标基站发送切换请求；NB-IoT源基站在NB-IoT目标基站确认所述切换请求后向NB-IoT终端下发切换命令；NB-IoT终端通过NB-IoT源基站向蜂窝物联网服务网关节点C-SGN发送最后一个上行数据包；C-SGN在接收到所述最后一个上行数据包后，根据收到的每个上行数据包确定上行数据包断点序号，并将所述上行数据包断点序号通过NB-IoT源基站下发给NB-IoT终端，其中，上行数据包的序号越小，NB-IoT终端发送该上行数据包的时间越早；NB-IoT终端移动到目标小区后随机接入NB-IoT目标基站；NB-IoT终端从所述上行数据包断点序号开始，按照序号从小到大的顺序依次通过NB-IoT目标基站向C-SGN发送上行数据包。
在一个实施例中，所述根据收到的每个上行数据包确定上行数据包断点序号包括：根据每个上行数据包的序号判断是否存在某个序号具有多个的情况；在某个序号具有多个的情况下，去除重复的序号，以使得每个序号只有一个；对剩余的序号按照从小到大的顺序进行排列，以确定所述上行数据包断点序号。
在一个实施例中，在上行数据包断点包括多个的情况下，将多个上行数据包断点的序号中最小的序号通过NB-IoT源基站下发给NB-IoT终端。
在一个实施例中，所述方法还包括：在NB-IoT目标基站确认所述切换请求后，C-SGN通过NB-IoT源基站向NB-IoT终端发送最后一个下行数据包；NB-IoT终端在接收到所述切换命令并且接收到所述最后一个下行数据包后，根据收到的每个下行数据包确定下行数据包断点序号，并将所述下行数据包断点序号通过NB-IoT源基站上报给C-SGN，其中，下行数据包的序号越小，C-SGN发送该下行数据包的时间越早；NB-IoT终端随机接入NB-IoT目标基站后，C-SGN从所述下行数据包断点序号开始，按照序号从小到大的顺序依次通过NB-IoT目标基站向NB-IoT终端发送下行数据包。
根据本发明的另一方面，提供一种用于NB-IoT终端的切换方法，包括：处于移动状态的窄带物联网NB-IoT终端向当前小区所属的NB-IoT源基站发送测量报告；NB-IoT源基站根据所述测量报告判断是否满足切换条件，在满足切换条件的情况下向目标小区所属的NB-IoT目标基站发送切换请求；在NB-IoT目标基站确认所述切换请求后，蜂窝物联网服务网关节点C-SGN通过NB-IoT源基站向NB-IoT终端发送最后一个下行数据包；NB-IoT源基站向NB-IoT终端下发切换命令；NB-IoT终端在接收到所述切换命令并且接收到所述最后一个下行数据包后，根据收到的每个下行数据包确定下行数据包断点序号，并将所述下行数据包断点序号通过NB-IoT源基站上报给C-SGN，其中，下行数据包的序号越小，C-SGN发送该下行数据包的时间越早；NB-IoT终端移动到目标小区后随机接入NB-IoT目标基站；C-SGN从所述下行数据包断点序号开始，按照序号从小到大的顺序依次通过NB-IoT目标基站向NB-IoT终端发送下行数据包。
在一个实施例中，所述根据收到的每个下行数据包确定下行数据包断点序号包括：根据每个下行数据包的序号判断是否存在某个序号具有多个的情况；在某个序号具有多个的情况下，去除重复的序号，以使得每个序号只有一个；对剩余的序号按照从小到大的顺序进行排列，以确定所述下行数据包断点序号。
在一个实施例中，在下行数据包断点包括多个的情况下，将多个下行数据包断点的序号中最小的序号通过NB-IoT源基站上报给C-SGN。
根据本发明的又一方面，提供一种用于NB-IoT终端的切换系统，包括：处于移动状态的窄带物联网NB-IoT终端，用于向当前小区所属的NB-IoT源基站发送测量报告；接收NB-IoT源基站下发的切换命令；向NB-IoT源基站发送最后一个上行数据包，其中，上行数据包的序号越小，NB-IoT终端发送该上行数据包的时间越早；接收NB-IoT源基站下发的上行数据包断点序号；移动到目标小区后随机接入NB-IoT目标基站；从所述上行数据包断点序号开始，按照序号从小到大的顺序依次向目标小区所属的NB-IoT目标基站发送上行数据包；NB-IoT源基站，用于根据所述测量报告判断是否满足切换条件，在满足切换条件的情况下向NB-IoT目标基站发送切换请求；在NB-IoT目标基站确认所述切换请求后向NB-IoT终端下发切换命令；接收NB-IoT终端发送的最后一个上行数据包并转发给C-SGN；接收C-SGN下发的所述上行数据包断点序号并下发给NB-IoT终端；蜂窝物联网服务网关节点C-SGN，用于在接收到所述最后一个上行数据包后，根据收到的每个上行数据包确定上行数据包断点序号，并将所述上行数据包断点序号下发给NB-IoT源基站；接收NB-IoT目标基站转发的上行数据包；NB-IoT目标基站，用于接收NB-IoT源基站发送的切换请求，并返回确认所述切换请求的消息；将NB-IoT终端发送的上行数据包转发给C-SGN。
在一个实施例中，C-SGN包括移动管理实体MME、分组数据网网关P-GW和切换管理器，其中：MME或P-GW用于根据每个上行数据包的序号判断是否存在某个序号具有多个的情况；在某个序号具有多个的情况下，去除重复的序号，以使得每个序号只有一个；对剩余的序号按照从小到大的顺序进行排列，以确定所述上行数据包断点序号，将所述上行数据包断点序号下发给切换管理器；切换管理器用于将所述上行数据包断点序号下发给NB-IoT源基站。
在一个实施例中，在上行数据包断点包括多个的情况下，C-SGN将多个上行数据包断点的序号中最小的序号下发给NB-IoT源基站。
在一个实施例中，NB-IoT终端还用于在接收到NB-IoT源基站下发的切换命令并且接收到NB-IoT源基站转发的最后一个下行数据包后，根据收到的每个下行数据包确定下行数据包断点序号，并将所述下行数据包断点序号上报给NB-IoT源基站，其中，下行数据包的序号越小，C-SGN发送该下行数据包的时间越早；NB-IoT源基站还用于接收蜂窝物联网服务网关节点C-SGN发送的所述最后一个下行数据包并转发给NB-IoT终端；接收NB-IoT终端上报的所述下行数据包断点序号并上报给C-SGN；C-SGN还用于在NB-IoT目标基站确认所述切换请求后，向NB-IoT源基站发送所述最后一个下行数据包；接收NB-IoT源基站上报的所述下行数据包断点序号；在NB-IoT终端随机接入NB-IoT目标基站后，从所述下行数据包断点序号开始，按照序号从小到大的顺序依次向NB-IoT目标基站发送下行数据包；NB-IoT目标基站还用于将C-SGN发送的下行数据包转发给NB-IoT终端。
根据本发明的再一方面，提供一种用于NB-IoT终端的切换系统，包括：处于移动状态的窄带物联网NB-IoT终端，用于向当前小区所属的NB-IoT源基站发送测量报告；在接收到NB-IoT源基站下发的切换命令并且接收到NB-IoT源基站转发的最后一个下行数据包后，根据收到的每个下行数据包确定下行数据包断点序号，并将所述下行数据包断点序号上报给NB-IoT源基站，其中，下行数据包的序号越小，C-SGN发送该下行数据包的时间越早；移动到目标小区后随机接入NB-IoT目标基站；NB-IoT源基站，用于根据所述测量报告判断是否满足切换条件，在满足切换条件的情况下向目标小区所属的NB-IoT目标基站发送切换请求；在NB-IoT目标基站确认所述切换请求后向NB-IoT终端下发所述切换命令；接收蜂窝物联网服务网关节点C-SGN发送的所述最后一个下行数据包并转发给NB-IoT终端；接收NB-IoT终端上报的所述下行数据包断点序号并上报给C-SGN；C-SGN，用于在NB-IoT目标基站确认所述切换请求后，向NB-IoT源基站发送所述最后一个下行数据包；接收NB-IoT源基站上报的所述下行数据包断点序号；在NB-IoT终端随机接入NB-IoT目标基站后，从所述下行数据包断点序号开始，按照序号从小到大的顺序依次向NB-IoT目标基站发送下行数据包；NB-IoT目标基站，用于接收NB-IoT源基站发送的切换请求，并返回确认所述切换请求的消息；将C-SGN发送的下行数据包转发给NB-IoT终端。
在一个实施例中，NB-IoT终端用于根据每个下行数据包的序号判断是否存在某个序号具有多个的情况；在某个序号具有多个的情况下，去除重复的序号，以使得每个序号只有一个；对剩余的序号按照从小到大的顺序进行排列，以确定所述下行数据包断点序号。
在一个实施例中，在下行数据包断点包括多个的情况下，NB-IoT终端将多个下行数据包断点的序号中最小的序号通过NB-IoT源基站上报给C-SGN。
根据本申请的还一方面，提供一种用于NB-IoT终端的切换系统，包括：存储器；以及耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器的指令执行上述任意一个实施例所述的方法。
根据本申请的还一方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现上述任意一个实施例所述的方法。
本发明实施例中，NB-IoT终端完成了不同小区之间的切换，在切换之前通过NB-IoT源基站向C-SGN发送上行数据包，在切换之后从上行数据包断点序号开始通过NB-IoT目标基站向C-SGN发送上行数据包，实现了上行数据包的无损转发，保证了NB-IoT终端业务的连续性。与传统的LTE切换流程相比，本发明实施例提出的切换流程简化了切换流程，减少了信令开销，节约了NB-IoT网络资源，也降低了NB-IoT终端的功耗。此外，由于NB-IoT终端对时延不敏感(例如3秒-10秒)，因此本发明实施例提出的切换流程在有上行数据包的重发的情况下也不影响切换性能。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明一个实施例的用于NB-IoT终端的切换方法的流程示意图；
图2是根据本发明一个实施例的用于NB-IoT终端的切换系统的结构示意图；
图3是根据本发明另一个实施例的用于NB-IoT终端的切换方法的流程示意图；
图4是根据本发明另一个实施例的用于NB-IoT终端的切换系统的结构示意图；
图5是根据本发明又一个实施例的用于NB-IoT终端的切换方法的流程示意图；
图6是根据本发明又一个实施例的用于NB-IoT终端的切换系统的结构示意图；
图7是根据本发明再一个实施例的用于NB-IoT终端的切换系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
图1是根据本发明一个实施例的用于NB-IoT终端的切换方法的流程示意图。图2是根据本发明一个实施例的用于NB-IoT终端的切换系统的结构示意图。如图2所示，切换系统可以包括处于移动状态的NB-IoT终端(例如共享单车等)、NB-IoT源基站、NB-IoT目的基站以及蜂窝物联网服务网关节点(Cellular Internet of Things-Service Gateway Node，C-SGN)。C-SGN可以包括移动管理实体(Mobility Management Entity，MME)、分组数据网网关(Packet Data Network Gateway，P-GW)及切换管理器等。
下面参考图1和图2对根据本发明一个实施例的用于NB-IoT终端的切换方法进行详细说明。
在步骤102，处于移动状态的NB-IoT终端向当前小区所属的NB-IoT源基站发送测量报告。
一种情况下，NB-IoT终端可以周期性向当前小区所属的NB-IoT源基站发送测量报告。另一种情况下，NB-IoT终端可以响应于某个事件发送测量报告。例如，NB-IoT终端移动到切换带内时NB-IoT终端向当前小区所属的NB-IoT源基站发送测量报告。
示例性地，测量报告可以包括但不限于测量标识、当前小区测量结果和相邻小区测量结果。通过测量标识，NB-IoT源基站从自身存储的测量配置参数能够获知NB-IoT终端本次发送的测量报告所对应的频点、周期性触发目的、事件触发门限等内容。当前小区测量结果可以包括但不限于当前小区的标识(ID)、参考信号接收功率(Reference SignalReceived Power，RSRP)测量结果和参考信号接收质量(Reference Signal ReceivedQuality，RSRQ)测量结果。相邻小区测量结果可以包括但不限于包括相邻小区的ID、RSRP测量结果和RSRQ测量结果。
在步骤104，NB-IoT源基站根据测量报告判断是否满足切换条件，在满足切换条件的情况下向目标小区所属的NB-IoT目标基站发送切换请求。
可以根据相邻小区与当前小区的RSRP或RSRQ来判断是否满足切换条件。例如，若相邻小区的RSRP与当前小区的RSRP的差值大于预设门限，则满足切换条件，否则不满足切换条件；又例如，若相邻小区的RSRQ与当前小区的RSRQ的差值大于预设门限，则满足切换条件，否则不满足切换条件。
在满足切换条件的情况下，为了确保NB-IoT目标基站允许NB-IoT终端接入，NB-IoT源基站优选先与C-SGN中的切换管理器协商，协商好后通过S1接口向NB-IoT目标基站发送切换请求。NB-IoT目标基站收到切换请求后可以向NB-IoT源基站返回确认消息，表明NB-IoT终端可以接入。
需要说明的是，虽然图1将NB-IoT源基站与NB-IoT目标基站示出为两个基站，但是，应理解，这并非是限制性的。在其他的实施例中，当前小区所属的NB-IoT源基站和目标小区所属的NB-IoT目标基站也可以是同一个基站，也即，当前小区和目标小区属于同一个基站。
在步骤106，NB-IoT源基站在NB-IoT目标基站确认切换请求后向NB-IoT终端下发切换命令。
在步骤108，NB-IoT终端通过NB-IoT源基站向C-SGN发送最后一个上行数据包，之后，NB-IoT终端暂停发送上行数据包。这里，最后一个上行数据包可以携带标识，例如EndMarker等。
上行数据包的数据终结点可以为C-SGN中的MME或P-GW。如果利用用户面来传输用户数据，则上行数据包的数据终结点为P-GW，这与传统的长期演进(LTE)传输方式类似；如果利用控制面来传输用户数据，则上行数据包的数据终结点为MME。在某个时刻，利用上述两个传输方式中的一个进行数据传输，因此，上行数据包的数据终结点为MME或P-GW。
在步骤110，C-SGN(具体地，P-GW或MME)在接收到最后一个上行数据包后，暂停接收该NB-IoT终端发送的上行数据包。C-SGN根据收到的每个上行数据包确定上行数据包断点序号，并将上行数据包断点序号通过NB-IoT源基站下发给NB-IoT终端。这里，上行数据包的序号越小，NB-IoT终端发送该上行数据包的时间越早。
这里，P-GW或MME在确定上行数据包断点序号后可以先将上行数据包断点序号告知切换管理器，由切换管理器下发给NB-IoT源基站，进而由NB-IoT源基站下发给NB-IoT终端。
在一个实现方式中，可以根据如下方式确定上行数据包断点序号：根据每个上行数据包的序号判断是否存在某个序号具有多个的情况；在某个序号具有多个的情况下，去除重复的序号，以使得每个序号只有一个；对剩余的序号按照从小到大的顺序进行排列，以确定上行数据包断点序号。例如，序号为2的数据包具有3个，这种情况下需要去除2个，仅保留1个。
作为一个示例，按照从小到大的顺序排列后的序号可以是1、2、3、4、6，由此确定的上行数据包断点序号为5。作为另一个示例，按照从小到大的顺序排列后的序号可以是1、2、3、4、5、6，也即接收到的数据包的序号是连续的，由此确定的上行数据包断点序号为7。
在一个实施例中，在上行数据包断点包括多个的情况下，将多个上行数据包断点的序号中最小的序号通过NB-IoT源基站下发给NB-IoT终端。例如，按照从小到大的顺序排列后的序号可以是1、3、4、6，由此确定的上行数据包断点序号为2、5、7，这种情况下将序号2通过NB-IoT源基站下发给NB-IoT终端。
在步骤112，NB-IoT终端移动到目标小区后随机接入NB-IoT目标基站，之后NB-IoT终端恢复上行数据包发送。优选地，NB-IoT目标基站可以通过S1接口通知NB-IoT源基站切换完成，以便NB-IoT源基站释放资源。
在步骤114，NB-IoT终端从上行数据包断点序号开始，按照序号从小到大的顺序依次通过NB-IoT目标基站向C-SGN发送上行数据包。例如，NB-IoT终端从序号5开始，按照5、6、7、8、9…的顺序依次向NB-IoT目标基站发送上行数据包，NB-IoT目标基站将接收到的上行数据包发送给C-SGN中的MME或P-GW。
按照图2所示流程，NB-IoT终端完成了不同小区之间的切换，在切换之前通过NB-IoT源基站向C-SGN发送上行数据包，在切换之后从上行数据包断点序号开始通过NB-IoT目标基站向C-SGN发送上行数据包，实现了上行数据包的无损转发，保证了NB-IoT终端业务的连续性。
目前的NB-IoT网络不能实现连接态的NB-IoT终端在不同小区之间的切换。而传统LTE切换流程由于对延迟的要求很高，因此流程复杂，NB-IoT终端的功耗大，并且，传统LTE切换方案不能实现NB-IoT网络中特有的利用控制面来传输数据。
与传统的LTE切换流程相比，上述实施例提出的切换流程简化了切换流程，减少了信令开销，节约了NB-IoT网络资源，也降低了NB-IoT终端的功耗。此外，由于NB-IoT终端对时延不敏感(例如3秒-10秒)，因此上述实施例提出的切换流程在有上行数据包的重发的情况下也不影响切换性能。
图3是根据本发明另一个实施例的用于NB-IoT终端的切换方法的流程示意图。图4是根据本发明另一个实施例的用于NB-IoT终端的切换系统的结构示意图。
下面参考图3和图4对根据本发明另一个实施例的用于NB-IoT终端的切换方法进行详细说明。需要指出的是，图3所示实施例中的某些步骤可以参照图1所示实施例的描述，以下仅重点描述两个实施例的不同之处。
在步骤302，处于移动状态的NB-IoT终端向当前小区所属的NB-IoT源基站发送测量报告。
在步骤304，NB-IoT源基站根据测量报告判断是否满足切换条件，在满足切换条件的情况下向目标小区所属的NB-IoT目标基站发送切换请求。
具体的判断方式可以参照前述。
在步骤306，在NB-IoT目标基站确认切换请求后，C-SGN通过NB-IoT源基站向NB-IoT终端发送最后一个下行数据包。
这里，在NB-IoT目标基站确认切换请求后，NB-IoT源基站例如可以通知C-SGN中的切换管理器，切换管理器指示C-SGN中的MME或P-GW发送最后一个下行数据包，最后一个下行数据包可以携带标识，例如End Marker等。之后，C-SGN暂停向该NB-IoT终端发送下行数据包。
在步骤308，NB-IoT源基站向NB-IoT终端下发切换命令。
在步骤310，NB-IoT终端在接收到切换命令并且接收到最后一个下行数据包后，暂停接收NB-IoT源基站发送的下行数据包。NB-IoT终端根据收到的每个下行数据包确定下行数据包断点序号，并将下行数据包断点序号通过NB-IoT源基站上报给C-SGN。这里，下行数据包的序号越小，C-SGN发送该下行数据包的时间越早。
NB-IoT终端在确定下行数据包断点序号后可以先将下行数据包断点序号上报给NB-IoT源基站，由NB-IoT源基站上报给C-SGN中的切换管理器，进而切换管理器可以将下行数据包断点序号提供给C-SGN中的MME或P-GW。
在一个实现方式中，可以根据如下方式确定下行数据包断点序号：根据每个下行数据包的序号判断是否存在某个序号具有多个的情况；在某个序号具有多个的情况下，去除重复的序号，以使得每个序号只有一个；对剩余的序号按照从小到大的顺序进行排列，以确定下行数据包断点序号。
在一个实施例中，在下行数据包断点包括多个的情况下，将多个下行数据包断点的序号中最小的序号通过NB-IoT源基站上报给C-SGN。例如，按照从小到大的顺序排列后的序号可以是1、3、4、6，由此确定的下行数据包断点序号为2、5、7，这种情况下将序号2通过NB-IoT源基站上报给C-SGN。
在步骤312，NB-IoT终端移动到目标小区后随机接入NB-IoT目标基站，之后NB-IoT终端恢复下行数据包接收。优选地，NB-IoT目标基站可以通过S1接口通知NB-IoT源基站切换完成，以便NB-IoT源基站释放资源。
在步骤314，C-SGN从下行数据包断点序号开始，按照序号从小到大的顺序依次通过NB-IoT目标基站向NB-IoT终端发送下行数据包。
例如，MME或P-GW根据切换管理器提供的下行数据包断点序号，按照序号从小到大的顺序依次向NB-IoT目标基站发送下行数据包，NB-IoT目标基站将接收到的下行数据包发送给NB-IoT终端。
按照图3所示流程，NB-IoT终端完成了不同小区之间的切换，在切换之前C-SGN通过NB-IoT源基站向NB-IoT终端发送下行数据包，在切换之后C-SGN从下行数据包断点序号开始通过NB-IoT目标基站向NB-IoT终端发送下行数据包，实现了下行数据包的无损转发，保证了NB-IoT终端业务的连续性。
以上分别介绍了上行数据包和下行数据包的转发过程，应理解，图1和图3所示实施例的步骤可以组合执行。
在一个实施例中，图1所示实施例还可以包括图5所示的步骤。
在步骤502，在NB-IoT目标基站确认切换请求后，C-SGN通过NB-IoT源基站向NB-IoT终端发送最后一个下行数据包。
在步骤504，NB-IoT终端在接收到切换命令并且接收到最后一个下行数据包后，根据收到的每个下行数据包确定下行数据包断点序号，并将下行数据包断点序号通过NB-IoT源基站上报给C-SGN。这里，下行数据包的序号越小，C-SGN发送该下行数据包的时间越早。
在步骤506，NB-IoT终端随机接入NB-IoT目标基站后，C-SGN从下行数据包断点序号开始，按照序号从小到大的顺序依次通过NB-IoT目标基站向NB-IoT终端发送下行数据包。
按照图1和图5所示流程，NB-IoT终端完成了不同小区之间的切换。在切换之前，NB-IoT终端通过NB-IoT源基站向C-SGN发送上行数据包，C-SGN通过NB-IoT源基站向NB-IoT终端发送下行数据包；在切换之后，NB-IoT终端从上行数据包断点序号开始通过NB-IoT目的基站向C-SGN发送上行数据包，C-SGN从下行数据包断点序号开始通过NB-IoT目标基站向NB-IoT终端发送下行数据包。图1和图5所示流程实现了上行和下行数据包的无损转发，保证了NB-IoT终端业务的连续性。
本说明书中各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。对于系统实施例而言，由于其与方法实施例基本对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
下面介绍本发明提供的用于NB-IoT终端的切换系统。在一个实施例中，参见图2，用于NB-IoT终端的切换系统包括处于移动状态的NB-IoT终端201、NB-IoT源基站202、C-SGN203和NB-IoT目标基站204。
NB-IoT终端201用于向当前小区所属的NB-IoT源基站202发送测量报告；接收NB-IoT源基站202下发的切换命令；向NB-IoT源基站202发送最后一个上行数据包，其中，上行数据包的序号越小，NB-IoT终端201发送该上行数据包的时间越早；接收NB-IoT源基站202下发的上行数据包断点序号；移动到目标小区后随机接入NB-IoT目标基站204；从上行数据包断点序号开始，按照序号从小到大的顺序依次向目标小区所属的NB-IoT目标基站204发送上行数据包。
NB-IoT源基站202用于根据测量报告判断是否满足切换条件，在满足切换条件的情况下向NB-IoT目标基站204发送切换请求；在NB-IoT目标基站204确认切换请求后向NB-IoT终端201下发切换命令；接收NB-IoT终端201发送的最后一个上行数据包并转发给C-SGN203；接收C-SGN203下发的上行数据包断点序号并下发给NB-IoT终端201。
C-SGN203用于在接收到最后一个上行数据包后，根据收到的每个上行数据包确定上行数据包断点序号，并将上行数据包断点序号下发给NB-IoT源基站202；接收NB-IoT目标基站204转发的上行数据包。在一个实施例中，在上行数据包断点包括多个的情况下，C-SGN203将多个上行数据包断点的序号中最小的序号下发给NB-IoT源基站202。
NB-IoT目标基站204用于接收NB-IoT源基站202发送的切换请求，并返回确认切换请求的消息；将NB-IoT终端201发送的上行数据包转发给C-SGN203。
在一个实施例中，参见图2，C-SGN203可以包括MME、P-GW和切换管理器。MME或P-GW(也即MME和P-GW中的一个)用于根据每个上行数据包的序号判断是否存在某个序号具有多个的情况；在某个序号具有多个的情况下，去除重复的序号，以使得每个序号只有一个；对剩余的序号按照从小到大的顺序进行排列，以确定上行数据包断点序号，将上行数据包断点序号下发给切换管理器。切换管理器用于将上行数据包断点序号下发给NB-IoT源基站202。
在一个实施例中，NB-IoT终端201还用于在接收到NB-IoT源基站202下发的切换命令并且接收到NB-IoT源基站202转发的最后一个下行数据包后，根据收到的每个下行数据包确定下行数据包断点序号，并将下行数据包断点序号上报给NB-IoT源基站202，其中，下行数据包的序号越小，C-SGN203发送该下行数据包的时间越早。NB-IoT源基站202还用于接收C-SGN203发送的最后一个下行数据包并转发给NB-IoT终端201；接收NB-IoT终端201上报的下行数据包断点序号并上报给C-SGN203。C-SGN203还用于在NB-IoT目标基站204确认切换请求后，向NB-IoT源基站202发送最后一个下行数据包；接收NB-IoT源基站202上报的下行数据包断点序号；在NB-IoT终端201随机接入NB-IoT目标基站204后，从下行数据包断点序号开始，按照序号从小到大的顺序依次向NB-IoT目标基站204发送下行数据包。NB-IoT目标基站204还用于将C-SGN203发送的下行数据包转发给NB-IoT终端201。
在另一个实施例中，参见图4，用于NB-IoT终端的切换系统包括处于移动状态的NB-IoT终端401、NB-IoT源基站402、C-SGN403和NB-IoT目标基站404。
NB-IoT终端401用于向当前小区所属的NB-IoT源基站402发送测量报告；在接收到NB-IoT源基站402下发的切换命令并且接收到NB-IoT源基站402转发的最后一个下行数据包后，根据收到的每个下行数据包确定下行数据包断点序号，并将下行数据包断点序号上报给NB-IoT源基站402，其中，下行数据包的序号越小，C-SGN403发送该下行数据包的时间越早；移动到目标小区后随机接入NB-IoT目标基站404。在一个实施例中，在下行数据包断点包括多个的情况下，NB-IoT终端401将多个下行数据包断点的序号中最小的序号通过NB-IoT源基站402上报给C-SGN403。
NB-IoT源基站402用于根据测量报告判断是否满足切换条件，在满足切换条件的情况下向目标小区所属的NB-IoT目标基站404发送切换请求；在NB-IoT目标基站404确认切换请求后向NB-IoT终端401下发切换命令；接收C-SGN403发送的最后一个下行数据包并转发给NB-IoT终端401；接收NB-IoT终端401上报的下行数据包断点序号并上报给C-SGN403；
C-SGN403用于在NB-IoT目标基站404确认切换请求后，向NB-IoT源基站402发送最后一个下行数据包；接收NB-IoT源基站402上报的下行数据包断点序号；在NB-IoT终端401随机接入NB-IoT目标基站404后，从下行数据包断点序号开始，按照序号从小到大的顺序依次向NB-IoT目标基站404发送下行数据包。
NB-IoT目标基站404用于接收NB-IoT源基站402发送的切换请求，并返回确认切换请求的消息；将C-SGN403发送的下行数据包转发给NB-IoT终端401。
在一个实施例中，NB-IoT终端401用于根据每个下行数据包的序号判断是否存在某个序号具有多个的情况；在某个序号具有多个的情况下，去除重复的序号，以使得每个序号只有一个；对剩余的序号按照从小到大的顺序进行排列，以确定下行数据包断点序号。
图6是根据本发明又一个实施例的用于NB-IoT终端的切换系统的结构示意图。该系统包括存储器601和处理器602。存储器601可以是磁盘、闪存或其它任何非易失性存储介质。存储器用于存储图1、3或5所对应实施例中的指令。处理器602耦接至存储器601，可以被实施为一个或多个集成电路，例如微处理器或微控制器。处理器602用于执行存储器601中存储的指令，实现了上行数据包和/或下行数据包的无损转发，保证了NB-IoT终端业务的连续性。。
图7是根据本发明再一个实施例的用于NB-IoT终端的切换系统的结构示意图。该系统700包括存储器701和处理器702。处理器702通过总线(BUS)703耦合至存储器701。该系统700还可以通过存储接口704连接至外部存储装置705以便调用外部数据，还可以通过网络接口706连接至网络或者外部计算机系统(未示出)。
本实施例中，通过存储器存储数据指令，再通过处理器处理上述指令，实现了上行数据包和/或下行数据包的无损转发，保证了NB-IoT终端业务的连续性。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现图1、3或5所对应实施例中的方法的步骤。本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用非瞬时性存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明的方案除了上面提到的有益效果，还具有如下有益效果：
1、本发明的方案实现复杂度较低，特别是对现有的基站改动小。NB-IoT基站之间没有复杂的数据判断和数据转发，降低了NB-IoT基站的实现复杂度和缓存成本，易于部署和升级，节省投资。
2、本发明的方案适用广泛，既适用于利用用户面传输NB-IoT数据，又适用于利用控制面传输NB-IoT数据(包括分组数据汇聚协议(PDCP)层数据或PDCP层旁路数据)。另外，既适用于传输基于IP网络的数据，又适用于传输不基于IP网络(Non-IP)的数据。
3、本发明的方案可以在现有协议上进行增强来实现，有良好的后向兼容性和部署可行性。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
至此，已经详细描述了本发明。为了避免遮蔽本发明的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
可能以许多方式来实现本发明的方法以及装置。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的方法以及装置。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本发明的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本发明实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本发明的方法的机器可读指令。因而，本发明还覆盖存储用于执行根据本发明的方法的程序的记录介质。
虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (16)

1.一种用于NB-IoT终端的切换方法，其特征在于，包括：
处于移动状态的窄带物联网NB-IoT终端向当前小区所属的NB-IoT源基站发送测量报告；
NB-IoT源基站根据所述测量报告判断是否满足切换条件，在满足切换条件的情况下向目标小区所属的NB-IoT目标基站发送切换请求；
NB-IoT源基站在NB-IoT目标基站确认所述切换请求后向NB-IoT终端下发切换命令；
NB-IoT终端通过NB-IoT源基站向蜂窝物联网服务网关节点C-SGN发送最后一个上行数据包；
C-SGN在接收到所述最后一个上行数据包后，根据收到的每个上行数据包确定上行数据包断点序号，并将所述上行数据包断点序号通过NB-IoT源基站下发给NB-IoT终端，其中，上行数据包的序号越小，NB-IoT终端发送该上行数据包的时间越早；
NB-IoT终端移动到目标小区后随机接入NB-IoT目标基站；
NB-IoT终端从所述上行数据包断点序号开始，按照序号从小到大的顺序依次通过NB-IoT目标基站向C-SGN发送上行数据包。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据收到的每个上行数据包确定上行数据包断点序号包括：
根据每个上行数据包的序号判断是否存在某个序号具有多个的情况；
在某个序号具有多个的情况下，去除重复的序号，以使得每个序号只有一个；
对剩余的序号按照从小到大的顺序进行排列，以确定所述上行数据包断点序号。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
在上行数据包断点包括多个的情况下，将多个上行数据包断点的序号中最小的序号通过NB-IoT源基站下发给NB-IoT终端。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的方法，其特征在于，还包括：
在NB-IoT目标基站确认所述切换请求后，C-SGN通过NB-IoT源基站向NB-IoT终端发送最后一个下行数据包；
NB-IoT终端在接收到所述切换命令并且接收到所述最后一个下行数据包后，根据收到的每个下行数据包确定下行数据包断点序号，并将所述下行数据包断点序号通过NB-IoT源基站上报给C-SGN，其中，下行数据包的序号越小，C-SGN发送该下行数据包的时间越早；
NB-IoT终端随机接入NB-IoT目标基站后，C-SGN从所述下行数据包断点序号开始，按照序号从小到大的顺序依次通过NB-IoT目标基站向NB-IoT终端发送下行数据包。
5.一种用于NB-IoT终端的切换方法，其特征在于，包括：
处于移动状态的窄带物联网NB-IoT终端向当前小区所属的NB-IoT源基站发送测量报告；
NB-IoT源基站根据所述测量报告判断是否满足切换条件，在满足切换条件的情况下向目标小区所属的NB-IoT目标基站发送切换请求；
在NB-IoT目标基站确认所述切换请求后，蜂窝物联网服务网关节点C-SGN通过NB-IoT源基站向NB-IoT终端发送最后一个下行数据包；
NB-IoT源基站向NB-IoT终端下发切换命令；
NB-IoT终端在接收到所述切换命令并且接收到所述最后一个下行数据包后，根据收到的每个下行数据包确定下行数据包断点序号，并将所述下行数据包断点序号通过NB-IoT源基站上报给C-SGN，其中，下行数据包的序号越小，C-SGN发送该下行数据包的时间越早；
NB-IoT终端移动到目标小区后随机接入NB-IoT目标基站；
C-SGN从所述下行数据包断点序号开始，按照序号从小到大的顺序依次通过NB-IoT目标基站向NB-IoT终端发送下行数据包。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据收到的每个下行数据包确定下行数据包断点序号包括：
根据每个下行数据包的序号判断是否存在某个序号具有多个的情况；
在某个序号具有多个的情况下，去除重复的序号，以使得每个序号只有一个；
对剩余的序号按照从小到大的顺序进行排列，以确定所述下行数据包断点序号。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，
在下行数据包断点包括多个的情况下，将多个下行数据包断点的序号中最小的序号通过NB-IoT源基站上报给C-SGN。
8.一种用于NB-IoT终端的切换系统，其特征在于，包括：
处于移动状态的窄带物联网NB-IoT终端，用于向当前小区所属的NB-IoT源基站发送测量报告；接收NB-IoT源基站下发的切换命令；向NB-IoT源基站发送最后一个上行数据包，其中，上行数据包的序号越小，NB-IoT终端发送该上行数据包的时间越早；接收NB-IoT源基站下发的上行数据包断点序号；移动到目标小区后随机接入NB-IoT目标基站；从所述上行数据包断点序号开始，按照序号从小到大的顺序依次向目标小区所属的NB-IoT目标基站发送上行数据包；
NB-IoT源基站，用于根据所述测量报告判断是否满足切换条件，在满足切换条件的情况下向NB-IoT目标基站发送切换请求；在NB-IoT目标基站确认所述切换请求后向NB-IoT终端下发切换命令；接收NB-IoT终端发送的最后一个上行数据包并转发给蜂窝物联网服务网关节点C-SGN；接收C-SGN下发的所述上行数据包断点序号并下发给NB-IoT终端；
C-SGN，用于在接收到所述最后一个上行数据包后，根据收到的每个上行数据包确定上行数据包断点序号，并将所述上行数据包断点序号下发给NB-IoT源基站；接收NB-IoT目标基站转发的上行数据包；
NB-IoT目标基站，用于接收NB-IoT源基站发送的切换请求，并返回确认所述切换请求的消息；将NB-IoT终端发送的上行数据包转发给C-SGN。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，C-SGN包括移动管理实体MME、分组数据网网关P-GW和切换管理器，其中：
MME或P-GW用于根据每个上行数据包的序号判断是否存在某个序号具有多个的情况；在某个序号具有多个的情况下，去除重复的序号，以使得每个序号只有一个；对剩余的序号按照从小到大的顺序进行排列，以确定所述上行数据包断点序号，将所述上行数据包断点序号下发给切换管理器；
切换管理器用于将所述上行数据包断点序号下发给NB-IoT源基站。
10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，
在上行数据包断点包括多个的情况下，C-SGN将多个上行数据包断点的序号中最小的序号下发给NB-IoT源基站。
11.根据权利要求8-10任意一项所述的系统，其特征在于，
NB-IoT终端还用于在接收到NB-IoT源基站下发的切换命令并且接收到NB-IoT源基站转发的最后一个下行数据包后，根据收到的每个下行数据包确定下行数据包断点序号，并将所述下行数据包断点序号上报给NB-IoT源基站，其中，下行数据包的序号越小，C-SGN发送该下行数据包的时间越早；
NB-IoT源基站还用于接收C-SGN发送的所述最后一个下行数据包并转发给NB-IoT终端；接收NB-IoT终端上报的所述下行数据包断点序号并上报给C-SGN；
C-SGN还用于在NB-IoT目标基站确认所述切换请求后，向NB-IoT源基站发送所述最后一个下行数据包；接收NB-IoT源基站上报的所述下行数据包断点序号；在NB-IoT终端随机接入NB-IoT目标基站后，从所述下行数据包断点序号开始，按照序号从小到大的顺序依次向NB-IoT目标基站发送下行数据包；
NB-IoT目标基站还用于将C-SGN发送的下行数据包转发给NB-IoT终端。
12.一种用于NB-IoT终端的切换系统，其特征在于，包括：
处于移动状态的窄带物联网NB-IoT终端，用于向当前小区所属的NB-IoT源基站发送测量报告；在接收到NB-IoT源基站下发的切换命令并且接收到NB-IoT源基站转发的最后一个下行数据包后，根据收到的每个下行数据包确定下行数据包断点序号，并将所述下行数据包断点序号上报给NB-IoT源基站，其中，下行数据包的序号越小，蜂窝物联网服务网关节点C-SGN发送该下行数据包的时间越早；移动到目标小区后随机接入NB-IoT目标基站；
NB-IoT源基站，用于根据所述测量报告判断是否满足切换条件，在满足切换条件的情况下向目标小区所属的NB-IoT目标基站发送切换请求；在NB-IoT目标基站确认所述切换请求后向NB-IoT终端下发所述切换命令；接收C-SGN发送的所述最后一个下行数据包并转发给NB-IoT终端；接收NB-IoT终端上报的所述下行数据包断点序号并上报给C-SGN；
C-SGN，用于在NB-IoT目标基站确认所述切换请求后，向NB-IoT源基站发送所述最后一个下行数据包；接收NB-IoT源基站上报的所述下行数据包断点序号；在NB-IoT终端随机接入NB-IoT目标基站后，从所述下行数据包断点序号开始，按照序号从小到大的顺序依次向NB-IoT目标基站发送下行数据包；
NB-IoT目标基站，用于接收NB-IoT源基站发送的切换请求，并返回确认所述切换请求的消息；将C-SGN发送的下行数据包转发给NB-IoT终端。
13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，NB-IoT终端用于根据每个下行数据包的序号判断是否存在某个序号具有多个的情况；在某个序号具有多个的情况下，去除重复的序号，以使得每个序号只有一个；对剩余的序号按照从小到大的顺序进行排列，以确定所述下行数据包断点序号。
14.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，
在下行数据包断点包括多个的情况下，NB-IoT终端将多个下行数据包断点的序号中最小的序号通过NB-IoT源基站上报给C-SGN。
15.一种用于NB-IoT终端的切换系统，其特征在于，包括：
存储器；以及
耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器的指令执行如权利要求1-7任意一项所述的方法。
16.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现如权利要求1-7任意一项所述的方法。
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