CN109155946B - 切换过程中的通信方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种切换过程中的通信方法和装置。所述方法包括：当终端从源接入网设备切换至目标接入网设备时，移动边缘计算MEC网元接收所述目标接入网设备发送的所述目标接入网设备的地址信息；所述MEC网元将存储的所述源接入网设备的地址信息修改为所述目标接入网设备的地址信息。本发明实施例中，当终端从源接入网设备切换至目标接入网设备时，MEC网元接收目标接入网设备发送的目标接入网设备的地址信息，并将存储的源接入网设备的地址信息修改为目标接入网设备的地址信息，能够及时调整MEC网元与终端之间的数据流的路由，从而能够防止数据流中断。

Description

切换过程中的通信方法和装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及切换过程中的通信方法和装置。

背景技术

为了增强用户的业务体验，可以在接入网附近部署移动边缘计算(Mobile EdgeComputing，简称MEC)网元，MEC网元也可以称为MEC平台。MEC网元具有计算和存储的能力，能够获取终端的数据报文，并将数据报文处理完后进行路由。

MEC网元可以单独连接演进型基站(Evolved Node B，简称eNB或eNodeB)(也可以称为外挂在eNB上)，或者连接在eNB与网关设备之间的S1用户面接口(S1-U接口)上。当终端在eNB之间切换时，MEC网元如何应对终端的切换，目前还没有相关的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种切换过程中的通信方法和装置，以期当终端在接入网设备之间切换时，及时调整MEC网元与终端之间的数据流的路由，以防止数据流中断。

一方面，本发明实施例提供了一种切换过程中的通信方法，所述方法包括：当终端从源接入网设备切换至目标接入网设备时，移动边缘计算MEC网元接收所述目标接入网设备发送的所述目标接入网设备的地址信息；所述MEC网元将存储的所述源接入网设备的地址信息修改为所述目标接入网设备的地址信息。

在一个可能的设计中，所述目标接入网设备的地址信息可以携带在目标接入网设备向所述MEC网元发送的消息中。例如，所述MEC网元接收目标接入网设备发送的修改会话请求消息，所述修改会话请求消息包括所述目标接入网设备的地址信息。所述修改会话请求消息可以用于请求所述MEC网元将存储的所述源接入网设备的地址信息修改为所述目标接入网设备的地址信息。

在一个可能的设计中，所述MEC网元还可以接收所述目标接入网设备发送的所述终端的标识信息。

本发明实施例中，当终端从源接入网设备切换至目标接入网设备时，MEC网元接收目标接入网设备发送的目标接入网设备的地址信息，并将存储的源接入网设备的地址信息修改为目标接入网设备的地址信息，能够及时调整MEC网元与终端之间的数据流的路由，从而能够防止数据流中断。

在一个可能的设计中，所述方法还包括：所述MEC网元接收所述目标接入网设备发送的所述目标接入网设备对应的网关设备的地址信息；所述MEC网元将存储的所述源接入网设备对应的网关设备的地址信息修改为所述目标接入网设备对应的网关设备的地址信息。

在一个可能的设计中，所述目标接入网设备对应的网关设备的地址信息可以携带在目标接入网设备向所述MEC网元发送的消息中。例如，MEC网元接收目标接入网设备发送的修改会话请求消息，所述修改会话请求消息包括所述目标网关设备的地址信息。所述修改会话请求消息可以用于请求所述MEC网元将存储的所述源网关设备的地址信息修改为所述目标网关设备的地址信息。

在一个可能的设计中，所述MEC网元接收所述目标接入网设备发送的所述目标接入网设备的地址信息，包括：所述MEC网元接收所述目标接入网设备发送的消息，所述消息携带所述目标接入网设备的地址信息，其中，所述消息还携带所述目标接入网设备对应的网关设备的地址信息；所述通信方法还包括：所述MEC网元将存储的所述源接入网设备对应的网关设备的地址信息修改为所述目标接入网设备对应的网关设备的地址信息。

另一方面，本发明实施例提供了一种切换过程中的通信方法，所述方法包括：当终端从源接入网设备切换至目标接入网设备时，所述目标接入网设备获取移动边缘计算MEC网元的地址信息；所述目标接入网设备根据所述MEC网元的地址信息向所述MEC网元发送所述目标接入网设备的地址信息，以使得所述MEC网元将存储的所述源接入网设备的地址信息修改为所述目标接入网设备的地址信息。

在一个可能的设计中，所述目标接入网设备的地址信息可以携带在所述目标接入网设备向所述MEC网元发送的消息中。例如，所述目标接入网设备向所述MEC网元发送修改会话请求消息，所述修改会话请求消息包括所述目标接入网设备的地址信息。所述修改会话请求消息可以用于请求所述MEC网元将存储的所述源基站的地址信息修改为所述目标基站的地址信息。

本发明实施例中，当终端从源接入网设备切换至目标接入网设备时，目标接入网设备向MEC网元发送目标接入网设备的地址信息，使MEC网元将存储的源接入网设备的地址信息修改为目标接入网设备的地址信息，能够及时调整MEC网元与终端之间的数据流的路由，从而能够防止数据流中断。

在一个可能的设计中，所述方法还包括：所述目标接入网设备向所述MEC网元发送所述目标接入网设备对应的网关设备的地址信息，以使得所述MEC网元将存储的所述源接入网设备对应的网关设备的地址信息修改为所述目标接入网设备对应的网关设备的地址信息。

所述目标接入网设备对应的网关设备的地址信息可以携带在所述移动性管理网元向所述目标接入网设备发送的消息中。

在一个可能的设计中，所述方法还包括：所述目标接入网设备通过移动性管理网元向所述目标接入网设备对应的网关设备通知所述MEC网元的地址信息。

在一个可能的设计中，所述目标接入网设备获取MEC网元的地址信息包括：所述目标接入网设备接收所述源接入网设备发送的所述MEC网元的地址信息；或者，所述目标接入网设备接收移动性管理网元发送的所述MEC网元的地址信息。

又一方面，本发明实施例提供了一种移动边缘计算MEC网元，该MEC网元具有实现上述方法设计中MEC网元行为的功能。所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。

在一个可能的设计中，所述MEC网元包括处理单元和通信单元，所述处理单元被配置为支持MEC网元执行上述方法中相应的功能。所述通信单元用于支持MEC网元与其他设备之间的通信。所述MEC网元还可以包括存储单元，所述存储单元用于与处理单元耦合，其保存MEC网元必要的程序指令和数据。作为示例，处理单元可以为处理器，通信单元可以为通信接口，存储单元可以为存储器。

又一方面，本发明实施例提供了一种接入网设备，该接入网设备具有实现上述方法设计中MEC网元行为的功能。所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。

在一个可能的设计中，所述接入网设备包括处理单元和通信单元，所述处理单元被配置为支持MEC网元执行上述方法中相应的功能。所述通信单元用于支持MEC网元与其他设备之间的通信。所述接入网设备还可以包括存储单元，所述存储单元用于与处理单元耦合，其保存接入网设备必要的程序指令和数据。作为示例，处理单元可以为处理器，通信单元可以为通信接口，存储单元可以为存储器。

又一方面，本发明实施例提供一种通信系统，该通信系统包括上述方面所述的MEC网元和接入网设备。

再一方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，用于储存为上述MEC网元所用的计算机软件指令，其包含用于执行上述方面所设计的程序。

再一方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，用于储存为上述接入网设备所用的计算机软件指令，其包含用于执行上述方面所设计的程序。

本发明实施例中，当终端从源接入网设备切换至目标接入网设备时，目标接入网设备获取MEC网元的地址信息，并向MEC网元发送目标接入网设备的地址信息，使MEC网元将存储的源接入网设备的地址信息修改为目标接入网设备的地址信息，能够及时调整MEC网元与终端之间的数据流的路由，从而能够防止数据流中断。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述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是本发明实施例提供的一种可能的系统架构的示意图；

图2A是本发明实施例提供的一种可能的应用场景的示意图；

图2B是本发明实施例提供的的另一种可能的应用场景的示意图；

图3是本发明实施例提供的一种数据流传输的示意图；

图4是本发明实施例提供的一种切换过程中的通信方法的通信示意图；

图5是本发明实施例提供的另一种切换过程中的通信方法的通信示意图；

图6是本发明实施例提供的又一种切换过程中的通信方法的通信示意图；

图7是本发明实施例提供的又一种切换过程中的通信方法的通信示意图；

图8是本发明实施例提供的又一种切换过程中的通信方法的通信示意图；

图9是本发明实施例提供的又一种切换过程中的通信方法的通信示意图；

图10是本发明实施例提供的又一种切换过程中的通信方法的通信示意图图；

图11是本发明实施例提供的一种MEC网元的示意性框图；

图12是本发明实施例提供的另一种MEC网元的示意性框图；

图13是本发明实施例提供的一种接入网设备的示意性框图；

图14是本发明实施例提供的另一种接入网设备的示意性框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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描述。

本发明实施例描述的网络架构以及业务场景是为了更加清楚的说明本发明实施例的技术方案，并不构成对于本发明实施例提供的技术方案的限定，本领域普通技术人员可知，随着网络架构的演变和新业务场景的出现，本发明实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。

本发明实施例中，名词“网络”和“系统”经常交替使用，但本领域技术人员可以理解其含义。本发明实施例所涉及到的终端可以包括各种具有无限通信功能的手持设备、车载设备、可穿戴设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其他处理设备，以及各种形式的用户设备(User Equipment，UE)，移动台(Mobile Station，MS)，终端设备(terminaldevice)等等。为方便描述，上面提到的设备统称为终端。本发明实施例所涉及到接入网设备可以是基站(Base Station，BS)，所述基站是一种部署在无线接入网中用以为终端提供无线通信功能的装置。所述基站可以包括各种形式的宏基站，微基站，中继站，接入点等等。在采用不同的无线接入技术的系统中，具备基站功能的设备的名称可能会有所不同，例如在长期演进(Long Term Evolution，LTE)系统中，称为演进的节点B(evolved NodeB，eNB或eNodeB)，在3G通信系统中，称为节点B(Node B)等等。为方便描述，本发明实施例中，上述为终端提供无线通信功能的装置统称为基站或BS。

移动性管理网元可以是移动性管理实体(Mobility Management Entity，简称MME)或通用分组无线系统(General Packet Radio System，简称GPRS)业务支撑节点(Serving GPRS Support Node，简称SGSN)，但本发明并不限定。

但为描述方便，下面将以eNB、MME、SGW为例对本发明实施例的方案进行说明。应理解，下文中虽然使用eNB为例描述接入网设备，使用MME为例描述移动性管理网元，使用SGW描述网关设备，但本发明实施例不限于这些术语所代表的制式。本发明实施例也可应用于其他制式，这些变化均落入本发明实施例的范围内。

本发明实施例可以应用于图1所示的系统架构。下面首先介绍该系统架构中的主要网络实体。

演进型通用陆地无线接入网(Evolved UniversalTerrestrial Radio AccessNetwork，简称E-UTRAN)：由多个eNB组成的网络，实现无线物理层功能、资源调度和无线资源管理、无线接入控制以及移动性管理功能。eNB通过S1-U接口和SGW相连，用于传送用户数据；通过S1控制面接口(S1-MME接口)和MME相连，采用S1应用协议(S1 ApplicationProtocol，简称S1-AP)实现无线接入承载控制等功能。

MME：主要负责用户及会话管理的所有控制平面功能，包括非接入层(Non-AccessStratum，简称NAS)信令及安全、跟踪区列表(Tracking Area List，简称TAL)的管理、PGW与SGW的选择等。

SGW：主要负责终端的数据传输、转发以及路由切换等，并作为终端在eNB之间切换时的本地移动性锚定点。

分组数据网络网关(Packet Data Network Gateway，简称PDN GW或PGW)：外部网络向终端发送数据的入口，负责终端的互联网协议(Internet Protocol，简称IP)地址的分配，终端的数据报文过滤、速率控制、生成计费信息等。

终端接入演进分组系统(Evolved Packet System，简称EPS)后，PGW为终端分配IP地址(IP address)，终端通过该IP地址实现与外部网络的连接以进行数据传输；终端的所有上行数据报文会通过PGW发送至外部网络，外部网络所有的下行数据报文会通过PGW发送至终端。

终端发送或接收的数据报文在EPS网络内通过EPS承载(简称承载)进行传输，每个终端可以有多个承载，不同的承载可以满足不同业务的服务质量(Quality of Service，简称QoS)需求。eNB与SGW会存储每个承载的信息，即承载上下文，其中包含该承载的SGW隧道端点标识(Tunnel Endpoint Identifier，简称TEID)与eNB TEID信息，其中SGW TEID作为eNB发往SGW的上行数据报文的目的地址，eNB TEID作为SGW发往eNB的下行数据报文的目的地址。eNB通过S1-AP消息与MME实现承载上下文的同步，SGW通过GPRS隧道协议控制面(GPRSTunneling Protocol-Control Plane，简称GTP-C)消息与MME实现承载上下文的同步；进而实现了eNB与SGW间的承载上下文同步。

eNB在收到终端的上行数据报文时，会根据承载上下文将终端的上行数据报文封装为上行的GPRS隧道协议用户面(GPRS Tunneling Protocol-User Plane，简称GTP-U)报文，其中，上行的GTP-U报文包含GTP-U头，GTP-U头包含该承载的SGW TEID信息。由于不同的承载会使用不同的SGW TEID，因此SGW收到eNodeB发来的上行的GTP-U报文时，根据GTP-U头即可判断该报文所属的承载；SGW收到发往终端的下行数据报文时，会将该下行数据报文封装为下行的GTP-U报文，其中，下行的GTP-U报文包含GTP-U头，GTP-U头包含该承载的eNodeBTEID信息。

MEC网元主要由数据总线与应用组成，其中数据总线负责获取终端的数据报文并转发给相应的应用，应用处理完数据报文后会将报文送还数据总线进行路由。MEC网元上可以安装多种应用，用于增强用户的业务体验。MEC网元上的应用可以截获终端发送的数据进行修改、检测、转发等，也可以对终端发送来的数据直接给出应答。例如MEC网元可以安装视频缓存应用，当终端请求视频业务时，终端的请求会被视频缓存应用处理，如果视频缓存应用中没有终端所请求的视频，视频缓存应用会继续转发该用户请求给SGW；如果视频缓存应用存储有终端所请求的视频，视频缓存应用会直接发送视频数据报文给终端。因此，将MEC网元部署在接入网附近对终端发送来的数据直接给出应答，将有效提升用户的业务体验。

图2A是本发明实施例的应用场景的示意图。如图2A所示，MEC网元外挂在eNB上，一个MEC网元服务于一个或多个eNB，MEC网元与网关设备无连接。

图2B是本发明实施例的另一应用场景的示意性架构图。如图2B所示，MEC网元串接在S1-U接口上。在图2B所示的系统架构中，MEC网元可以与eNB之间出一个新的接口，使MEC网元与eNB建立连接。

图3所示为图2A所示应用场景的数据流传输的示意图。如图3所示，对于上行数据流(从终端向MEC网元发送的数据流)：

终端移动前数据流路由：终端->源eNB->MEC网元；

终端移动后数据流路由：终端->目标eNB->MEC网元；

所以要使目标eNB获取到MEC网元的地址信息，以便于数据流能够正确路由。

另一方面，MEC网元在收到从目标eNB发来的数据包时，要能识别该数据包所属的终端。

对于下行数据流(从MEC网元到终端的数据流)：

终端移动前数据流路由：MEC网元->源eNB->终端；

终端移动后数据流路由：MEC网元->目标eNB->终端；

所以要使MEC网元感知该终端的数据流从源eNB切换到目标eNB，以便于后续的数据流由MEC网元发送到目标eNB而不是源eNB。

MEC网元与eNB之间的连接可以是IP连接，也可以是基于GTP协议的隧道连接。

MEC网元和eNB可以互相获取对方的地址信息，建立MEC网元与eNB之间的数据传输通道。eNB获取MEC网元的地址信息之后，可以将获取的MEC网元的地址信息作为eNB的地址信息通过MME通知SGW。也就是说，在现有技术中eNB将eNB的地址信息通知SGW，而本发明实施例的应用场景中eNB将MEC网元的地址信息作为eNB的地址信息，由eNB通过MME通知SGW。此时，从SGW的角度看，会将MEC网元作为eNB。

图4是根据本发明实施例的切换过程中的通信方法400的示意性流程图。如图4所示，通信方法400包括如下内容。

在终端切换小区之前，上下行数据流在终端所在的源eNB与MEC网元之间传输。对于上行数据流，从终端的数据流经过源eNB到MEC网元，数据包到达源eNB之后，可选地，源eNB在数据包中增加终端的标识信息，该标识信息用于标识该终端。

需要说明的是，在终端初始接入网络时，网关设备会为终端分配IP地址，当网关设备为终端分配的IP地址为私网地址时，不同的网关可能为终端的分配的私网地址相同。如果具有相同的私网地址的终端处于同一个eNB下，该eNB将包含相同的源地址的数据包发到MEC网元，则MEC网元将无法识别这些数据流是属于不同的终端。所以，为了使MEC网元能够识别终端，eNB在上行数据包中包含终端的标识信息。同样地，MEC网元在下行数据包中也可以包含终端的标识信息。本发明实施例对终端的标识信息不做限制，例如，终端的标识信息可以是eNB为终端分配的标识信息等。

401、当终端从源eNB切换至目标eNB时，目标eNB获取MEC网元的地址信息。

在一个示例中，MEC网元的地址信息可以预先配置在目标eNB中，目标eNB可以获取预先配置的MEC网元的地址信息；或者，目标eNB还可以从源eNB或MME发送的消息中获取MEC网元的地址信息，如下面图5或图6所示的方案。

在另一个示例中，目标eNB还可以根据对应关系获取MEC网元的地址信息，该对应关系可以为终端的标识信息和目标eNB的标识信息之一或全部与MEC网元的地址信息之间的对应关系。例如，MEC网元查询系统中存储该对应关系，根据终端的标识信息和/或目标eNB的标识信息查询MEC网元查询系统即可获取MEC网元的地址信息。

在又一个实例中，MEC网元与目标eNB之间可以为IP连接，MEC网元的地址信息包括MEC网元的IP地址；或者，MEC网元与目标eNB之间可以为基于GTP的隧道连接，MEC网元的地址信息包括MEC网元的IP地址和TEID。

402、目标eNB根据MEC网元的地址信息向MEC网元发送目标eNB的地址信息。

在一个示例中，目标eNB还可以向MEC网元发送终端的标识信息，终端的标识信息用于标识发生切换的终端。本发明实施例对终端的标识信息的内容不做限定，只要能够标识终端即可。

例如，终端的标识信息可以是eNB与MEC网元建立连接时，eNB发送给MEC网元的，也可以是MEC网元针对终端分配的(此时该终端的标识信息在建立连接初期由MEC发送给eNB)。或者，也可以是用一对标识来标识终端，比如eNB为终端分配一个标识(如eNB S1-APId)，MEC再为终端分配一个标识(MEC S1-AP Id)，那么在eNB与MEC网元上可以通过一对标识(如eNB S1-AP Id/MEC S1-AP Id)标识终端。

403、MEC网元接收目标eNB发送的目标eNB的地址信息后，MEC网元将存储的源eNB的地址信息修改为目标eNB的地址信息。

例如，MEC网元将存储器中指定位置存储的源eNB的地址信息删除，并在该指定位置存储目标eNB的地址信息。或者，MEC网元将存储器中指定位置存储的源eNB的地址信息替换为目标eNB的地址信息。

此时可建立MEC网元与目标eNB之间的用户面数据传输通道，MEC网元会将接收到的终端的下行数据包发送至目标eNB。

在一个示例中，MEC网元还可以接收终端的下行数据包；并根据目标eNB的地址信息向该目标eNB发送该下行数据包。

本发明实施例中，当终端从源eNB切换至目标eNB时，目标eNB获取MEC网元的地址信息，并向MEC网元发送目标eNB的地址信息，使MEC网元将存储的源eNB的地址信息修改为目标eNB的地址信息，能够及时调整MEC网元与终端之间的数据流的路由，从而能够防止数据流中断。

如果源eNB与目标eNB对应不同的SGW，通信方法400还可以包括：MEC网元将存储的源eNB对应的SGW的地址信息修改为目标eNB对应的SGW的地址信息。这样，当切换过程中SGW也发生改变时，能够及时建立MEC网元与SGW之间的连接，进而能够防止数据流中断。

其中，在MEC网元将存储的源eNB对应的SGW的地址信息修改为目标eNB对应的SGW的地址信息之前，MEC网元可以采用多种方式获取目标eNB对应的SGW的地址信息。例如，MEC网元接收目标eNB发送的目标eNB对应的SGW的地址信息。

或者，403部分中MEC网元接收目标eNB发送的目标eNB的地址信息包括：MEC网元接收目标eNB发送的消息，该消息携带目标eNB的地址信息，其中，该消息还携带目标eNB对应的网关设备的地址信息。相应地，MEC网元可以从该消息中获取目标eNB对应的SGW的地址信息。

源eNB与目标eNB之间可以具有X2接口，也可以没有X2接口。当源eNB与目标eNB之间具有X2接口时，可以通过X2接口进行切换准备过程，源eNB可以直接要求目标eNB进行资源预留。这样切换过程中不涉及MME，减少了无线侧和MME的交互。当源eNB与目标eNB之间没有X2接口时，需要通过S1接口执行LTE系统内的切换。由于源eNB和目标eNB之间不能直接通信，MME承担了两个eNB之间的信令中继，信令切换过程比基于X2接口的切换复杂。具体详见图5至图10所示实施例。

下面结合图5和图6详细描述根据本发明实施例的切换过程中的通信方法在图2A所示场景中的应用。

图5是本发明实施例提供的另一种切换过程中的通信方法500的通信示意图。通信方法500可以应用于源eNB和目标eNB之间存在X2接口的系统架构。

在终端切换小区之前，数据流在终端所在的源eNB与MEC网元之间传输。

501、当终端从源eNB切换至目标eNB时，源eNB向目标eNB发送通知切换消息，通知切换消息包括终端的标识信息，通知切换消息用于通知终端切换至目标eNB。

可选地，通知切换消息还可以包括MEC网元的地址信息。

可选地，MEC网元的地址信息也可以预配置在eNB上。例如一个MEC网元覆盖下的多个eNB可以均配置相同的MEC网元的地址信息。

502、目标eNB接收到该通知切换消息，向源eNB发送切换确认消息。

此时终端成功切换至目标eNB。

503、目标eNB获取MEC网元的地址信息，根据该MEC网元的地址信息向MEC网元发送修改会话请求消息，修改会话请求消息包括目标eNB的地址信息。

可选地，当步骤501中的通知切换消息中还包括MEC网元的地址信息时，目标eNB可以从通知切换消息中获取MEC网元的地址信息。

可选地，目标eNB还可以采用其他方法获取MEC网元的地址信息，在此不再赘述。

可选地，修改会话请求消息中还可以包括终端的标识信息。当MEC网元收到该消息后，根据终端的标识信息，MEC网元能够识别出发生切换的终端，MEC网元将该终端的下行数据包发送到目标eNB。

504、MEC网元接收到修改会话请求后消息，将存储的源eNB的地址信息修改为目标eNB的地址信息，向目标eNB发送修改会话响应消息。

此时可建立MEC网元与目标基站之间的用户面数据传输通道，数据流在MEC网元与目标eNB之间传输。

需要说明的是，本发明实施例对步骤501～504中的消息名称不做限定，还可以采用其他消息名称。

图6是根据本发明实施例提供的又一种切换过程中的通信方法600的通信示意图。通信方法600可以应用于源eNB和目标eNB之间不存在X2接口的系统架构。

在终端切换小区之前，数据流在终端所在的源eNB与MEC网元之间传输。

601、当终端切换小区时，源eNB向MME发送切换请求消息，切换请求消息包括终端的标识信息。

切换请求消息可以用于请求终端从源eNB切换至另一eNB。

可选地，切换请求消息包括MEC网元的地址信息。

602、MME向目标eNB发送切换请求消息，该切换请求消息中包括终端的标识信息。

切换请求消息可以用于通知终端切换至目标eNB。

可选地，切换请求消息还可以包括MEC网元的地址信息。

步骤601和步骤602中的切换请求消息中的信元可以放置在该两条消息的源到目标透明容器(Source to Target Transparent Container)信元中，这样MME可以不解析消息中的具体信元，通过这个透明容器的信元将有关信息从源eNB转发到目标eNB。

603、目标eNB接收到该切换请求消息后，目标eNB获取MEC网元的地址信息，根据该MEC网元的地址信息向MEC网元发送修改会话请求消息，修改会话请求消息包括目标eNB的地址信息。

可选地，修改会话请求消息还可以包括终端的标识信息。MEC网元根据终端的标识信息能够识别发生切换的终端，MEC网元可以将该终端的下行数据包发送至目标eNB。

可选地，当步骤602中的切换请求消息中还包括MEC网元的地址信息时，目标eNB可以从切换请求消息中获取MEC网元的地址信息。

可选地，目标eNB还可以采用其他方法获取MEC网元的地址信息，在此不再赘述。

604、MEC网元接收到修改会话请求消息后，将存储的源eNB的地址信息修改为目标eNB的地址信息，向目标eNB发送修改会话响应消息。

605、目标eNB向MME发送切换请求确认消息。

606，目标eNB向源eNB发送切换命令消息。

此时终端成功切换至目标eNB，同时目标eNB与MEC网元之间建立了数据传输通道。数据流将在MEC网元与目标eNB之间传输。

需要说明的是，本发明实施例对步骤601～604中的消息名称不做限定，还可以采用其他消息名称。

下面结合图7至图10详细描述本发明实施例提供的切换过程中的通信方法在图2B所示场景中的应用。

在图2B所示的场景中，当终端从源eNB切换至目标eNB时，相应地，SGW可能不改变也可能改变，同样，MME也可能不改变也可能改变。也就是说，源eNB对应的SGW与目标eNB对应的SGW可能相同也可能不同，源eNB对应的MME与目标eNB对应的MME可能相同也可能不同。

图7是根据本发明实施例提供的又一种切换过程中的通信方法700的通信示意图。通信方法700可以应用于源eNB和目标eNB之间存在X2接口的系统架构，且切换小区过程中SGW不改变，即源eNB和目标eNB对应同一SGW。

701～704部分可以参考通信方法500中的501～504部分的内容，为避免重复，在此不再赘述。

705、目标eNB向MME发送路径切换请求消息，路径切换请求消息中包括MEC网元的地址信息。

MEC网元的地址信息是指SGW向MEC网元发送数据流时的目的地址，包括MEC网元的IP地址，可选地，当SGW与MEC网元之间为基于GTP的隧道连接时，还可以包括MEC网元的TEID。

该MEC网元的地址信息与连接初始建立时的MEC网元的地址信息可以相同。

706、MME向SGW发送修改承载请求消息，修改承载请求消息中包括MEC网元的地址信息。

在现有技术中，MME向SGW发送修改承载请求消息中包括接入网eNB的地址信息。在本发明实施例中，MME是将MEC网元的地址信息作为接入网eNB的地址信息发送给SGW。因此，对于SGW来说，收到的接入网eNB的地址信息实际上是MEC网元的地址信息，相应地，SGW将数据发送到接入网eNB，实际上是发送给MEC网元。

707、SGW向MME发送修改承载响应消息。

此时可建立SGW与MEC网元之间的用户面下行数据传输通道，SGW会将终端的下行数据流发送至MEC网元。

708、MME向目标eNB发送路径切换请求确认消息。

709、目标eNB向源eNB发送释放资源请求消息。

需要说明的是，本发明实施例对步骤701～704中的消息名称不做限定，还可以采用其他消息名称。步骤705～709对应于现有技术的切换过程，不同的是，现有技术中与步骤705和706对应的步骤的消息中包括目标eNB的地址信息，而在本发明中，为了保证SGW将数据包发送至MEC网元，步骤705和706包括MEC网元的地址信息。

图8是根据本发明实施例提供的又一种切换过程中的通信方法800的示意性流程图。通信方法800可以应用于源eNB和目标eNB之间存在X2接口的系统架构，且切换小区过程中SGW发生改变，即源eNB对应和目标eNB对应不同的SGW。

801～804部分可以参考通信方法500中的501～504部分，805部分可以参考通信方法700中的705部分，为避免重复，在此不再赘述。

806、MME向目标SGW发送创建会话请求消息，创建会话请求消息中包括MEC网元的地址信息。

现有技术中，对于SGW来说，收到的地址信息是接入网eNB的地址信息。在本发明实施例中，MME收到的接入网eNB地址信息是MEC网元的地址信息，所以在此步骤中，MME向SGW发送的eNB的地址信息实际上是MEC网元的地址信息。换句话说，本发明实施例中的MME和SGW可以与现有技术相同，对于MEC网元无感知，认为MEC网元的地址信息就是eNB的地址信息。

807、目标SGW向MME发送创建会话响应消息，创建会话响应消息中包括目标SGW的地址信息。

创建会话响应消息用于通过MME通知MEC网元将上行数据流发往目标SGW的地址信息标识的地址。

此时可建立目标SGW与MEC网元之间的用户面下行数据传输通道，目标SGW会将终端的下行数据流发送至MEC网元。换句话说，目标SGW将MEC网元的地址信息标识的地址作为下行数据包的目的地址。

当目标SGW与MEC网元之间为IP连接时，目标SGW的地址信息包括SGW的IP地址；当目标SGW与MEC网元之间为基于GTP的隧道连接时，目标SGW的地址信息包括SGW的IP地址和TEID。该地址信息用于通知MEC网元将上行数据流发往该地址。

808、MME向目标eNB发送路径切换请求确认消息，切换请求确认消息中包括目标SGW的地址信息。

809、目标eNB向源eNB发送释放资源消息。

810、目标eNB向MEC网元发送修改会话请求消息，修改会话请求消息中包括目标SGW的地址信息。

修改会话请求消息用于通知MEC网元将SGW的地址信息更新，将数据包发送到正确的SGW。

811、MEC网元接收到修改会话请求消息后，将存储的源SGW的地址信息修改为目标SGW的地址信息，以便于将数据包发送到正确的SGW，并向目标eNB发送修改会话确认消息。

此时可建立MEC网元与目标SGW之间的用户面上行数据传输通道，MEC网元会将终端的上行数据流发送至目标SGW。

需要说明的是，本发明实施例对801～804部分，以及810～811部分中的消息名称不做限定。

本发明实施例中，803～804部分与810～811部分可以同时执行，也就是在809部分之后，使目标eNB与MEC网元建立连接，通知MEC网元切换后的目标eNB和目标SGW的地址信息。

图9是根据本发明实施例提供的又一种切换过程中的通信方法900的通信示意图。通信方法900可以应用于源eNB和目标eNB之间不存在X2接口的系统架构，且终端切换小区过程中MME和SGW均不改变。

901、源eNB决定发起切换。

902、源eNB向MME发送切换需求消息。

903、MME向目标eNB发送切换请求消息。

可选地，切换请求消息中可以包括MEC网元的地址信息。

可选地，切换请求消息中可以包括终端的标识信息。

904、目标eNB向MME发送切换请求确认消息，切换请求确认消息中包括MEC网元的地址信息。

在现有技术中，消息中包括目标eNB的地址信息。本发明实施例中，目标eNB向MME发送的切换请求确认消息中的eNB的地址信息实际上是MEC网元的地址信息。也就是说，本发明实施例中的MME可以与现有技术相同，MME会将MEC网元的地址信息认为是eNB的地址信息。

905、目标eNB向MEC网元发送修改会话请求消息，修改会话请求消息中包括目标eNB的地址信息。

修改会话请求消息可以用于请求MEC网元将存储的源eNB的地址信息修改为目标eNB的地址信息。

可选地，修改会话请求消息还可以包括终端的标识信息。

906、MEC网元接收到修改会话请求消息后，将存储的源eNB的地址信息修改为目标eNB的地址信息，并向目标eNB发送修改会话响应消息。

此时可建立MEC网元与目标基站之间的用户面数据传输通道，终端的数据流在MEC网元与目标eNB之间传输。

步骤907～909与现有技术相同，在此不再赘述。

图10是根据本发明实施例提供的又一种切换过程中的通信方法1000的通信示意图。通信方法1000可以应用于源eNB和目标eNB之间不存在X2接口的系统架构，且在终端切换小区的过程中MME和SGW都发生改变。

1001、源eNB决定发起切换。

1002、源eNB向源MME发送切换需求消息。

1003、源MME向目标MME发送转发重定位请求消息，转发重定位请求消息中包括MEC网元的地址信息。

需要说明的是，按照现有技术，转发重定位请求消息中包括终端所在的源eNB的地址信息，包括源eNB的IP地址和TEID。但是在本发明实施例中，在终端接入网络时，为了将MEC网元串接入S1接口，eNB的地址信息实际上是MEC网元的地址信息。

可选地，转发重定位请求消息中还可以包括终端的标识信息。

1004、目标MME向目标SGW发送创建会话请求消息。

可选地，创建会话请求消息可以包括MEC网元的地址信息。现有技术中，目标MME将源eNB的地址信息发送至目标SGW，在本发明实施例中，实际上是将MEC网元的地址信息作为源eNB的地址信息发送至目标SGW。

1005、目标SGW向目标MME发送创建会话响应消息，创建会话响应消息中包括目标SGW的地址信息。

可选地，如果步骤1004中的创建会话请求消息包括MEC网元的地址信息，此时可建立目标SGW与MEC网元之间的用户面下行数据传输通道，目标SGW会将终端的下行数据流发送至MEC网元。

目标SGW的地址信息包括SGW的IP地址和TEID。

1006、目标MME向目标eNB发送切换请求消息，切换请求消息中包括目标SGW的地址信息。

可选地，切换请求消息中还可以包括MEC网元的地址信息。

1007、目标eNB向目标MME发送切换请求确认消息，切换请求确认消息中包括MEC网元的地址信息。

在现有技术中，该消息中包括目标eNB的地址信息，但是为了保证SGW将数据包发送到MEC网元，所以该消息中要包括MEC网元的地址信息。

1008、目标eNB向MEC网元发送修改会话请求消息，修改会话请求消息中包括目标eNB的地址信息和目标SGW的地址信息。

修改会话请求消息中还可以包括终端的标识信息。

1009、MEC网元接收到修改会话请求消息后，将存储的源eNB的地址信息修改为目标eNB的地址信息，并将源SGW的地址信息修改为目标SGW的地址信息，并向目标eNB发送修改会话响应消息。

此时可建立MEC网元与目标基站之间的用户面数据传输通道，还可建立MEC网元与目标SGW之间的用户面上行数据传输通道，MEC网元会将终端的上行数据流发送至目标SGW。

1010～1016部分与现有技术相同，在此不再赘述。

1017、目标MME向目标SGW发送修改承载请求消息。

可选地，修改承载请求消息中可以包括MEC网元的地址信息。现有技术中，目标MME将目标eNB的地址信息发送至目标SGW，在本发明实施例中，实际上是将MEC网元的地址信息作为目标eNB的地址信息发送至目标SGW。

也就是说，目标MME可以通过步骤1004中的创建会话请求消息或者步骤1017中的修改承载请求消息将MEC网元的地址信息发送至目标SGW。

1018、目标SGW向目标MME发送修改承载响应消息。

应理解，本发明实施例中的MME和SGW可以与现有技术相同，此时MME和SGW会将MEC网元的地址信息认为是eNB的地址信息。

需要注意的是，图10所示实施例包括了MME和SGW均发生改变时的处理过程，如果MME不变，SGW改变，则只要将图10所示流程中删除去目标MME相关的部分即可，在此不再赘述。

应理解，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

上文结合图4至图10详细描述了根据本发明实施例的切换过程中的通信方法，下面将结合图11至图14详细描述根据本发明实施例的通信装置。

上述主要从各个网元之间交互的角度对本发明实施例的方案进行了介绍。可以理解的是，各个网元，例如接入网设备、MEC网元等为了实现上述功能，其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，本发明能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

本发明实施例可以根据上述方法示例对接入网设备、MEC网元等进行功能单元的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能单元，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理单元中。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。需要说明的是，本发明实施例中对单元的划分是示意性的，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。

在采用集成的单元的情况下，图11示出了上述实施例中所涉及的MEC网元的一种可能的结构示意图。MEC网元1100包括处理单元1110和通信单元1120。处理单元1110用于对MEC网元的动作进行控制管理，例如，处理单元1110用于支持MEC网元执行图3中的过程330，图4中的过程403，图5中的过程504，图6中的过程604，图7中的过程704，图8中的过程804和过程811，图9中的过程906，图10中的过程1009和/或用于本文所描述的技术的其它过程。通信单元1120用于支持MEC网元与其他网络实体的通信，例如与图2A或图2B中示出的eNB、SGW等之间的通信。MEC网元还可以包括存储单元1130，用于存储MEC网元的程序代码和数据。

其中，处理单元1110可以是处理器或控制器，例如可以是中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)，通用处理器，数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)，专用集成电路(Application-Specific Integrated Circuit，ASIC)，现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本发明公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。所述处理器也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等等。通信单元1120可以是通信接口、收发器、收发电路等，其中，通信接口是统称，可以包括一个或多个接口。存储单元1130可以是存储器。

当处理单元1110为处理器，通信单元1120为通信接口，存储单元1130为存储器时，本发明实施例所涉及的MEC网元可以为图12所示的MEC网元。

参阅图12所示，该MEC网元1200包括：处理器1210、通信接口1220、存储器1230。可选的，MEC网元1200还可以包括总线1240。其中，通信接口1220、处理器1210以及存储器1230可以通过总线1240相互连接；总线1240可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，简称EISA)总线等。所述总线1240可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图12中仅用一条线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

图13示出了上述实施例中所涉及的接入网设备的一种可能的结构示意图。接入网设备1300包括处理单元1310和通信单元1320。处理单元1310用于对接入网设备的动作进行控制管理，例如，处理单元1310用于支持接入网设备执行图4中的过程401和过程402，图5中的过程503，图6中的过程603，图7中的过程703，图8中的过程803和810，图9中的过程905，图10中的过程1008和/或用于本文所描述的技术的其它过程。通信单元1320用于支持接入网设备与其他网络实体的通信，例如与图2A或图2B中示出的MEC、MME、SGW之间的通信。接入网设备还可以包括存储单元1330，用于存储通信设备的程序代码和数据。

其中，处理单元1310可以是处理器或控制器，例如可以是CPU，通用处理器，DSP，ASIC，FPGA或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本发明公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。所述处理器也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等等。通信单元1320可以是通信接口、收发器、收发电路等，其中，通信接口是统称，可以包括一个或多个接口。存储单元1330可以是存储器。

当处理单元1310为处理器，通信单元1320为通信接口，存储单元1330为存储器时，本发明实施例所涉及的接入网设备可以为图14所示的接入网设备。

参阅图14所示，该接入网设备1400包括：处理器1414、通信接口1420、存储器1430。可选的，通信设备1400还可以包括总线1440。其中，通信接口1420、处理器1414以及存储器1430可以通过总线1440相互连接；总线1440可以是PCI总线或EISA总线等。所述总线1440可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图14中仅用一条线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

结合本发明实施例公开内容所描述的方法或者算法的步骤可以硬件的方式来实现，也可以是由处理器执行软件指令的方式来实现。软件指令可以由相应的软件模块组成，软件模块可以被存放于随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、闪存、只读存储器(Read Only Memory，ROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable ROM，EPROM)、电可擦可编程只读存储器(Electrically EPROM，EEPROM)、寄存器、硬盘、移动硬盘、只读光盘(CD-ROM)或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。另外，该ASIC可以位于网关设备或移动性管理网元中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于网关设备或移动性管理网元中。

本领域技术人员应该可以意识到，在上述一个或多个示例中，本发明实施例所描述的功能可以用硬件、软件、固件或它们的任意组合来实现。当使用软件实现时，可以将这些功能存储在计算机可读介质中或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。

以上所述的具体实施方式，对本发明实施例的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明实施例的具体实施方式而已，并不用于限定本发明实施例的保护范围，凡在本发明实施例的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明实施例的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种切换过程中的通信方法，其特征在于，包括：

当终端从源接入网设备切换至目标接入网设备时，移动边缘计算MEC网元接收所述目标接入网设备发送的所述目标接入网设备的地址信息；

所述MEC网元将存储的所述源接入网设备的地址信息修改为所述目标接入网设备的地址信息；

所述MEC网元接收所述目标接入网设备发送的所述目标接入网设备的地址信息，包括：

所述MEC网元接收所述目标接入网设备发送的消息，所述消息携带所述目标接入网设备的地址信息，其中，所述消息还携带所述目标接入网设备对应的网关设备的地址信息；

所述通信方法还包括：

所述MEC网元将存储的所述源接入网设备对应的网关设备的地址信息修改为所述目标接入网设备对应的网关设备的地址信息。

2.根据权利要求1所述的通信方法，其特征在于，还包括：

所述MEC网元接收所述目标接入网设备发送的所述目标接入网设备对应的网关设备的地址信息；

所述MEC网元将存储的所述源接入网设备对应的网关设备的地址信息修改为所述目标接入网设备对应的网关设备的地址信息。

3.一种切换过程中的通信方法，其特征在于，包括：

当终端从源接入网设备切换至目标接入网设备时，所述目标接入网设备获取移动边缘计算MEC网元的地址信息；

所述目标接入网设备根据所述MEC网元的地址信息向所述MEC网元发送所述目标接入网设备的地址信息，以使得所述MEC网元将存储的所述源接入网设备的地址信息修改为所述目标接入网设备的地址信息；

还包括：

所述目标接入网设备通过移动性管理网元向所述目标接入网设备对应的网关设备通知所述MEC网元的地址信息。

4.根据权利要求3所述的通信方法，其特征在于，还包括：

所述目标接入网设备向所述MEC网元发送所述目标接入网设备对应的网关设备的地址信息，以使得所述MEC网元将存储的所述源接入网设备对应的网关设备的地址信息修改为所述目标接入网设备对应的网关设备的地址信息。

5.根据权利要求3或4所述的通信方法，其特征在于，所述目标接入网设备获取MEC网元的地址信息，包括：

所述目标接入网设备接收所述源接入网设备发送的所述MEC网元的地址信息；或者，

所述目标接入网设备接收移动性管理网元发送的所述MEC网元的地址信息。

6.一种移动边缘计算MEC网元，其特征在于，包括：处理单元和通信单元，

所述处理单元用于通过所述通信单元当终端从源接入网设备切换至目标接入网设备时，接收所述目标接入网设备发送的所述目标接入网设备的地址信息；以及用于将存储的所述源接入网设备的地址信息修改为所述目标接入网设备的地址信息；

所述处理单元具体用于通过所述通信单元接收所述目标接入网设备发送的消息，所述消息携带所述目标接入网设备的地址信息，其中，所述消息还携带所述目标接入网设备对应的网关设备的地址信息；以及用于将存储的所述源接入网设备对应的网关设备的地址信息修改为所述目标接入网设备对应的网关设备的地址信息。

7.根据权利要求6所述的MEC网元，其特征在于，所述处理单元还用于通过所述通信单元接收所述目标接入网设备发送的所述目标接入网设备对应的网关设备的地址信息；以及用于将存储的所述源接入网设备对应的网关设备的地址信息修改为所述目标接入网设备对应的网关设备的地址信息。

8.一种接入网设备，所述接入网设备包括目标接入网设备，其特征在于，包括：处理单元和通信单元，

所述处理单元用于通过所述通信单元当终端从源接入网设备切换至所述目标接入网设备时，获取移动边缘计算MEC网元的地址信息；以及用于根据所述MEC网元的地址信息通过所述通信单元向所述MEC网元发送所述目标接入网设备的地址信息，以使得所述MEC网元将存储的所述源接入网设备的地址信息修改为所述目标接入网设备的地址信息；

所述处理单元还用于通过移动性管理网元向所述目标接入网设备对应的网关设备通知所述MEC网元的地址信息。

9.根据权利要求8所述的接入网设备，其特征在于，所述处理单元还用于通过所述通信单元向所述MEC网元发送所述目标接入网设备对应的网关设备的地址信息，以使得所述MEC网元将存储的所述源接入网设备对应的网关设备的地址信息修改为所述目标接入网设备对应的网关设备的地址信息。

10.根据权利要求8或9所述的接入网设备，其特征在于，所述处理单元具体用于通过所述通信单元接收所述源接入网设备发送的所述MEC网元的地址信息；或者，所述处理单元具体用于通过所述通信单元接收移动性管理网元发送的所述MEC网元的地址信息。

Images