CN1901734A - 无线接入技术中进行无损切换的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无线接入技术中进行无损切换的方法和系统，其核心是：在源ASN－GW或源BS缓存发送给MSS的下行数据报文；将所述缓存器中缓存的数据报文通过建立的数据通道发送到目标BS中，并通过目标BS和MSS间的空中接口发送到MSS中。通过本发明，不需要改变ASN与CSN之间的R3通道接口，从而能够减少CSN和ASN之间的数据和信令的开销，又能保证用户数据的低丢包率和低延时；另外，本发明能够在无线接入网中按照业务等级和服务质量要求支持无损切换从而达到低丢包率和低延时的目的；而且，本发明简单，易实现。

Description

无线接入技术中进行无损切换的方法和系统

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种无线接入技术中进行无损切换的方法和系统。

背景技术

随着因特网业务的蓬勃发展和无线网络的广泛应用，移动用户的数目迅猛增加，随之，用户的需求也迅速提高，这无疑要求无线技术，如GPRS(General Packet Radio Service通用分组无线业务)、3G、WiMAX和B3G(Beyond 3G；后3G)等无线技术，能够支持大容量，大数据量和不同服务质量要求的多种业务。

无线接入技术作为无线用户与现有有线网络或者其他业务网络之间的桥梁，主要完成提供网络和移动用户之间的分组业务转发或路由的功能。

下面以如图1所示的WiMAX网络架构体系为例，说明采用无线接入技术的WiMAX无线接入系统中各个网元的功能：

在图1中，所述WiMAX无线接入系统包括MSS(Mobile Subscribe Station移动用户站)、ASN(Access Service Network；接入服务网络)和CSN(Connectivity Service Network；连接服务网络)。

其中，所述MSS为移动用户终端设备，用户使用该设备接入WiMAX网络。

其中，所述ASN包括BS(Base Station；基站)和ASN-GW(AccessService Network GateWay；接入服务网络网关)等，用于为WiMAX终端设备提供无线接入服务的网络功能集合。如，基于所述BS提供BS和MSS的连接、无线资源管理、测量与功率控制、空口数据的压缩与加密等功能；基于所述ASN-GW，为MSS认证、授权和计费功能提供proxy功能、支持NSP的网络发现和选择、为MSS提供L3信息的Relay功能(如IP地址分配)、无线资源管理等功能。

其中，所述CSN用于为WiMAX终端提供IP连接服务。如，为MSS分配IP地址、提供Internet接入、提供AAA proxy或者server、提供基于用户的授权控制、提供ASN到CSN的隧道，相当于移动IP技术中的HA(家乡代理)、提供WiMAX用户的计费以及运营商之间的结算、漫游情况下CSN之间的隧道、不同ASN之间的切换，以及各种WiMAX服务(如基于位置的业务、多媒体多播和广播业务、IP多媒体子系统业务)等。

下面仍结合图1描述各网元间数据传输的过程：

下行的MSS的分组业务数据报文通过CSN中的HA与ASN中的ASN-GW之间的R3接口，从CSN的HA传送到ASN中，并由ASN-GW经过ASN内部的ASN-GW与BS之间的R6接口，以及BS与MSS之间的R1接口将MSS数据发送到MSS上。

由图1可以看出，随着移动用户的移动，用户与ASN之间的接入设备，如图1中的BS，以及与该用户相关的接入网络和业务网络(也叫核心网络，如图1中的CSN)之间的ASN-GW都有可能发生变化，也就是发生了切换。

在ASN-GW发生变化的情况下，可能存在一些已经发送到原来的ASN-GW上的下行分组数据报文，此时如果采取将这些分组数据报文全部丢弃，然后通过等待上层的重发机制来保证这些分组数据报文通过新的BS发送到MSS的移动终端用户的方法，则需要发送端移动用户和接收端移动用户同时参与才能实现，因此将会导致比较高的丢包率和过长的业务传输时延。

为了降低丢包率和业务的传输时延，各无线系统都采取了相应的技术策略。

与本发明相关的现有技术一的技术方案：

在ASN-GW中，对于与其对应范围下的每个BS都设置一个队列，用于存储与MSS有关的没有发送或者没有收到确认的业务(帧)。当发生IntraASN-GW切换时，即MSS所切换到的目标BS与源BS在同一ASN-GW控制范围内时，所述ASN-GW首先找到与其对应的BS的队列，然后将其内的与该MSS有关的没有发送的和没有收到确认的业务(帧)进行删除，并通过在CSN上采用端到端的重传机制保证业务(帧)的无损传输，或者直接将所述业务(帧)转移到对应的新BS的队列。

然而在发生Inter ASN-GW的切换的时候，即MSS所切换到的目标BS与源BS不在同一ASN-GW控制范围内时，未发送和未确认帧是不能够进行转移的，因此，必须等待移动用户处于某一位置时，重新建立新的ASN-GW和CSN的数据面的连接，然后将所有的数据报文从CSN直接发到新的ASN-GW上，最后经过新的BS转发或者路由到移动用户。

由上述现有技术一的技术方案可以看出：

1、上述采用的将队列中的未发送和未确认的业务(帧)直接删除的方法，在ASN-GW切换的时候导致丢包率比较高。而且即使在CSN上采用端到端的重传机制，也会导致过大的时延开销，以及相应的为支持重传而增加的系统信令和数据传输开销。

2、上述采用的将所述业务(帧)转移到对应的新BS的队列的方法，虽然能保证较小的丢包率，但是无论是否会发生切换，在ASN-GW中都必须设置针对每个BS的一个队列缓存分组业务数据报文，因此这种方法在业务量比较大的时候，要求ASN-GW具有较大的存储空间。

3、现有技术一改变了ASN-GW与CSN的连接链路，增加了ASN-GW与CSN间的信令交换开销。

与本发明有关的现有技术二的技术方案：

通过ASN-GW，在每个移动用户的分组业务通道上设置一个缓冲区，同时为从CSN发送过来的分组数据报文分配一个与CSN对应的唯一的序列号，用来指示目前存储在CSN中的该数据报文的一个拷贝。

当移动用户发生切换的时候，对于ASN-GW已经接收的数据报文，如果还没有通过从ASN-GW发送出去或者还没有收到从用户端来的确认信息，则需要将缓冲区内的所有数据删除，或者通过源ASN-GW根据不同的情况进行处理，下面以发生Intra ASN-GW切换、Inter ASN-GW切换为例说明具体处理过程：

如果是Intra ASN-GW切换，则ASN-GW不发生变化，此时直接从源ASN-GW中，将还没有发送出去或者已经发送出去但是没有确认的下行业务帧经过它所管理的新的BS发送到移动用户。

如果是Inter ASN-GW切换，则首先在不改变ASN与CSN间的连接链路的情况下，建立一条新的ASN-GW和源ASN-GW之间的数据通道，然后通过这条新建的数据通道，将所有存储在源ASN-GW的缓冲区内的数据发送到新的ASN-GW中，最后新的ASN-GW通过新的BS将所述数据报文发送给移动用户。

由上述现有技术二的技术方案可以看出：

1、现有技术二需要在CSN端建立存储转发的机制，因此将会增加CSN的负担，并且在全IP网络的情况下，需要CSN与ASN相关的某些路由器具有较大容量的存储空间，以应付大用户量、大数据量的要求。重新转发的内容都需要从CSN发送到新ASN-GW，增加了网络间的流量，增加了信令和数据等网络开销。

2、现有技术二同样存在与现有技术一类似的问题：缓存空间在服务开始的时候就必须建立，直到移动用户的服务取消或者切换到别的ASN-GW中，因此要求ASN-GW具有较大的存储空间。

3、对于已经发送到BS中但是没有发送到MSS上的数据在发生切换的时候只能采取丢弃的方法，导致数据丢失率比较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种无线接入技术中进行无损切换方法和系统，通过本发明，能够在ASN-GW发生变化的时候，不改变ASN与CSN之间的连接链路(如R3接口)的情况下(即整个切换对于CSN是完全透明和不可知的)，保证业务数据的无损传输，从而解决了现有技术中由于改变了ASN-GW与CSN的连接链路而导致增加ASN-GW与CSN间的信令交换开销的问题；解决了现有技术中必须在ASN-GW中设置队列或缓存而要求ASN-GW具有较大的存储空间的问题；解决了现有技术中在发生ASN-GW切换的时候数据丢包率比较高的问题，以及采用重传机制后，导致的时延较长以及系统信令和数据传输开销增加的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供的一种在无线接入技术中进行无损切换的方法，包括：

A、在源ASN-GW或源BS中缓存发送给MSS的下行数据报文；

B、优先将所述缓存的数据报文通过建立的数据通道发送到目标BS中，并通过目标BS和MSS间的空中接口发送到MSS中。

其中，所述步骤A具体包括：

A1、在所述源ASN-GW或源BS中建立缓存器；

A2、通过所述缓存器缓存发送给MSS的下行数据报文。

其中，所述步骤A1具体包括：

A11、根据业务的QoS要求和/或用户的等级，在所述源ASN-GW或源BS中静态建立缓存器；或，

A12、当发生ASN-GW切换时，根据业务的QoS要求和/或用户的等级，在所述源ASN-GW或源BS中动态建立缓存器。

其中，所述步骤A12具体包括：

A121、源BS与MSS协商触发切换时，通过发送切换消息通知源ASN-GW；

A122、当所述源ASN-GW接收到所述切换消息时，根据所述业务的QoS要求和/或用户的等级，在所述源ASN-GW中动态建立缓存器；

或，

A123、源BS与MSS协商触发切换；

A124、当所述源BS与MSS协商完毕，根据所述业务的QoS要求和/或用户的等级，在所述源BS中动态建立缓存器。

其中，在所述步骤A之前包括：

C、根据业务调度策略或空口资源的利用情况，在源BS中缓存由所述源BS待发送给MSS中的数据报文。

其中，所述步骤A2具体包括：

所述源ASN-GW或源BS通过所述建立的缓存器缓存从CSN传输过来的MSS数据报文。

其中，所述步骤A2具体包括：

A21、所述源ASN-GW通过所述建立的缓存器缓存从CSN传输过来的MSS数据报文，并根据所述源ASN-GW与源BS之间的切换消息中的相应处理模式信息决定，是丢弃在源BS中缓存的数据报文还是将所述源BS内缓存的数据报文转发回源ASN-GW控制，当选择丢弃时，则通知所述源BS丢弃其内缓存的数据报文，然后结束此步骤；当选择转发时，通知所述源BS将其内缓存的数据报文转发到所述源ASN-GW中，然后执行步骤B2；

A22、所述源BS通过其与所述源ASN-GW间建立的数据通道，将其内缓存的数据报文发送到所述源ASN-GW；

A23、所述源ASN-GW将接收到的数据报文保存在所述建立的缓存器中；

或，

A24、所述源BS通过所述建立的缓存器缓存从CSN传输过来的MSS数据报文，并根据BS内部的切换管理信息决定，是丢弃在源BS中内缓存的数据报文还是将所述源BS内缓存的数据报文保存在所述建立的缓存器中，当选择丢弃时，则通知所述源BS丢弃其内缓存的数据报文，然后结束此步骤；当选择保存时，通知所述源BS将其内缓存的数据报文保存到其内建立的缓存器中。

其中，所述步骤B具体包括：

B1、优先将所述缓存器中缓存的数据报文通过建立的数据通道发送到目标BS；

B2、所述目标BS通过其与MSS间的空中接口发送到MSS中。

9、根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤B1具体包括：

B11、建立源ASN-GW到目标BS的数据通道；

B12、将所述缓存器中缓存的数据报文通过源ASN-GW到目标BS的通道发送到目标BS；

或，

B13、建立源ASN-GW到目标ASN-GW的通道和目标ASN-GW到目标BS的通道；

B14、将所述缓存器中缓存的数据报文通过源ASN-GW到目标ASN-GW的通道，和目标ASN-GW到目标BS的通道发送到目标BS；

或，

B15、建立源BS到目标BS的数据通道；

B16、将所述缓存器中缓存的数据报文通过源BS到目标BS的通道发送到目标BS。

其中，所述的方法还包括：

D、当缓存器中的数据报文处理完毕后，释放所述源ASN-GW中的缓存器，并通过所述建立的数据通道将从CSN发送到源ASN-GW的所述MSS的下行数据报文发送给对应的MSS；

或，

E、当缓存器中的数据报文处理完毕后，释放所述源BS中的缓存器，并通过所述建立的数据通道将从CSN发送到源BS的所述MSS的下行数据报文发送给对应的MSS。

其中，所述步骤D具体包括：

D1、当缓存器中的数据报文处理完毕后，释放所述源ASN-GW中的缓存器；

D2、从CSN发送到源ASN-GW的所述MSS的下行数据报文，通过所述源ASN-GW和目标BS间的通道发送到目标BS；或，

从CSN发送到源ASN-GW的所述MSS的下行数据报文，通过所述源ASN-GW到目标ASN-GW间的通道和目标ASN-GW到目标BS间的通道发送到目标BS；

D3、所述目标BS通过其与MSS间的空中接口发送到MSS中。

其中，所述步骤E具体包括：

E1、当缓存器中的数据报文处理完毕后，释放所述源BS中的缓存器；

E2、从CSN发送到源BS的所述MSS的下行数据报文，通过所述源BS和目标BS间的通道发送到目标BS；

E3、所述目标BS通过其与MSS间的空中接口发送到MSS中。

其中，步骤A21中，所述源ASN-GW与源BS间的切换消息中相应的处理模式信息包括：用户服务的QoS质量要求、源BS与源ASN-GW之间的数据通道的资源使用程度和/或用户等级。

本发明提供的一种无线接入技术中进行无损切换的系统，包括源ASN-GW或源BS、目标BS和MSS，其中，所述源ASN-GW或源BS中包括缓存器和传输单元；所述缓存器用于缓存发送给MSS的下行数据报文；所述传输单元用于优先将所述缓存器中缓存的数据报文通过建立的数据通道发送到目标BS中，并通过目标BS和MSS间的空中接口发送到MSS中。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的方法首先在所述源ASN-GW或源BS中建立缓存器；然后通过所述缓存器缓存发送给MSS的下行数据报文；并优先将所述缓存器中缓存的数据报文通过建立的数据通道发送到目标BS中，并通过目标BS和MSS间的空中接口发送到MSS中。因此本发明不需要改变ASN与CSN之间的R3通道接口，所有从CSN过来的MSS的数据包仍然经过原来的ASN-GW和CSN中的HA的接口发送到ASN中。整个切换过程对于CSN和R3接口来说是透明的(不可知的)。这样不需要改变CSN和ASN之间的数据链路，从而能够减少CSN和ASN之间的数据和信令的开销，又能保证用户数据的低丢包率和低延时。

另外，本发明能够在无线接入网中按照业务等级和服务质量要求支持无损切换从而达到低丢包率和低延时的目的。

附图说明

图1为WiMAX网络架构体系示意图；

图2为本发明提供的第一实施例的流程图；

图3为发生Intra ASN-GW切换时，建立数据传递的新通道的示意图；

图4为发生Inter ASN-GW切换时，建立数据传递的新通道的示意图；

图5为本发明提供的第四实施例的流程图；

图6为MSS触发Intra ASN-GW切换，并且源BS中缓存的数据报文发送回源ASN-GW中转发情况时的流程图；

图7为MSS触发Inter ASN-GW切换，并且源BS中缓存的数据报文直接丢弃情况时的流程图；

图8为MSS触发Inter ASN-GW切换，并且源BS中缓存的数据报发送回源ASN-GW中转发情况时的流程图。

图9为本发明提供的系统的原理图。

具体实施方式

本发明提供了一种无线接入技术中进行无损切换的方法，其核心是：在所述源ASN-GW或源BS中建立缓存器，并通过所述缓存器缓存发送给MSS的下行数据报文；将所述缓存器中缓存的数据报文通过建立的数据通道发送到目标BS中，并通过目标BS和MSS间的空中接口发送到MSS中。

本发明提供的第一实施例，如图2所示：

步骤101、在所述源ASN-GW中建立缓存器。

其中，所述步骤101包括两种情况：

其一为：根据业务的QoS要求和/或用户的等级，在所述源ASN-GW中静态建立缓存器；或，

其二为：当发生ASN-GW切换时，根据业务的QoS要求和/或用户的等级，在所述源ASN-GW中动态建立缓存器。

所述步骤101的第二种情况具体包括：

步骤一、源BS与MSS协商触发切换时，通过发送切换消息通知源ASN-GW；

步骤二、当所述源ASN-GW接收到所述切换消息时，根据所述业务的QoS要求和/或用户的等级，在所述源ASN-GW中动态建立缓存器。

在MSS从源BS移动到目标BS所覆盖的范围，或者在源BS和目标BS同时所覆盖的范围内，由MSS或者网络侧触发了切换的时候；源ASN-GW将通过对于业务的QoS要求和/或用户的等级，决定是否需要采用缓存器机制支持分组业务的无损切换，如果需要，则在源ASN-GW中动态地建立一个针对该MSS的缓存器，所有从CSN经过CSN和ASN-GW之间的隧道发送过来的该MSS的下行数据报将缓存在所述缓存器中；同时根据QoS要求确定缓存器的参数。

步骤102、通过所述缓存器缓存发送给MSS的下行数据报文。

在正常情况下，源BS根据实际情况缓存发送给MSS的部分下行数据报文。在MSS从源BS移动到目标BS所覆盖的范围，或者在源BS和目标BS同时所覆盖的范围内，由MSS或者网络侧触发了切换的时候，所述源ASN-GW启用缓存器机制：源ASN-GW不再向源BS发送该MSS的下行数据包，通过所述建立的缓存器缓存从CSN传输过来的MSS数据报文。

步骤103、优先将所述缓存器中缓存的数据报文通过建立的数据通道发送到目标BS中，并通过目标BS和MSS间的空中接口发送到MSS中。

在步骤103中，首先，优先将所述缓存器中缓存的数据报文通过建立的数据通道发送到目标BS；然后，通过目标BS和MSS间的空中接口发送到MSS中。

在此步骤中，包括两种情况：

其中，第一种情况具体包括：

步骤一、建立源ASN-GW到目标BS的数据通道，和建立所述目标BS与所述MSS间的空中接口。

此过程针对Intra ASN-GW切换，如图3所示，建立源ASN-GW到目标BS之间的R6通道以及目标BS到MSS的R1通道。

步骤二、将所述缓存器中缓存的数据报文通过源ASN-GW到目标BS的R6通道发送到目标BS。

步骤三、所述目标BS通过其与MSS间的空中接口(所建立的R1通道)发送到MSS中。

其中，第二种情况具体包括：

步骤一、建立源ASN-GW到目标ASN-GW的通道、目标ASN-GW到目标BS的通道和所述目标BS与所述MSS间的空中接口。

此过程针对Inter ASN-GW切换，如图4所示，建立目标ASN-GW和目标BS之间的R6通道以及目标BS与MSS之间的R1通道，同时根据源ASN-GW和目标ASN-GW之间的切换过程中的信令建立源ASN-GW到目标ASN-GW之间的R4通道。

步骤二、将所述缓存器中缓存的数据报文通过源ASN-GW到目标ASN-GW的通道，和目标ASN-GW到目标BS的R6通道发送到目标BS；

步骤三、所述目标BS通过目标BS和MSS间的空中接口(所建立的R1通道)发送到MSS中。

步骤104、当缓存器中的数据报文处理完毕后，释放所述ASN-GW中的缓存器，并通过所述建立的数据通道将从CSN发送到源ASN-GW的所述MSS的下行数据报文发送给对应的MSS。

所述步骤104包括两种情况。

其中第一种情况针对Intra ASN-GW切换，具体包括：

步骤一、当缓存器中的数据报文处理完毕后，释放所述ASN-GW中的缓存器；

步骤二、从CSN发送到源ASN-GW的所述MSS的下行数据报文，通过所述源ASN-GW和目标BS间的通道发送到目标BS。

步骤三、所述目标BS通过其与MSS间的空中接口发送到MSS中。

其中，第二种情况针对Inter ASN-GW切换，具体包括：

步骤一、当缓存器中的数据报文处理完毕后，释放所述ASN-GW中的缓存器。

步骤二、从CSN发送到源ASN-GW的所述MSS的下行数据报文，通过所述源ASN-GW到目标ASN-GW间的通道和目标ASN-GW到目标BS间的通道发送到目标BS。

步骤三、所述目标BS通过其与MSS间的空中接口发送到MSS中。

本发明提供的另外两个实施例，与第一实施例不同之处在于，当CSN与ASN的隧道建立在BS(取代ASN-GW作为FA的功能)和CSN中的某个设备(如HA，或者相似功能的设备)之间时，缓存器可以放置在BS上面，此时相当于BS完成部分本发明中ASN-GW的存储转发无损切换的功能。下面结合两个实施例描述其具体实施过程。

其中的一个实施例的实施过程具体包括：

步骤301、在所述源BS中建立缓存器；

其中，所述步骤301包括两种情况：

其一为：根据业务的QoS要求和/或用户的等级，在所述源BS中静态建立缓存器；或，

其二为：当发生BS切换时，根据业务的QoS要求和/或用户的等级，在所述源BS中动态建立缓存器。

所述步骤301的第二种情况具体包括：

源BS与MSS协商触发切换时，根据所述业务的QoS要求和/或用户的等级，在所述源BS中动态建立缓存器。

步骤302、通过所述缓存器缓存发送给MSS的下行数据报文。

所述源BS通过所述建立的缓存器缓存从CSN传输过来的MSS数据报文。

步骤303、优先将所述缓存器中缓存的数据报文通过建立的数据通道发送到目标BS中，并通过目标BS和MSS间的空中接口发送到MSS中。具体实施过程包括：

步骤一、建立源BS到目标BS的数据通道，和建立所述目标BS与所述MSS间的空中接口；

步骤二、将所述缓存器中缓存的数据报文通过源BS到目标BS的通道发送到目标BS；

步骤三、通过目标BS和MSS间的空中接口发送到MSS中。

步骤304、当缓存器中的数据报文处理完毕后，释放所述源BS中的缓存器，并通过所述建立的数据通道将从CSN发送到源BS的所述MSS的下行数据报文发送给对应的MSS。具体包括：

步骤一、当缓存器中的数据报文处理完毕后，释放所述源BS中的缓存器；

步骤二、从CSN发送到源BS的所述MSS的下行数据报文，通过所述源BS和目标BS间的通道发送到目标BS；

步骤三、所述目标BS通过其与MSS间的空中接口发送到MSS中。

其中的另一个实施例的具体实施过程包括：

步骤401、根据业务调度策略或空口资源的利用情况，在源BS中缓存由所述源BS待发送给MSS中的数据报文。

步骤402、在所述源BS中建立缓存器；

步骤403、通过所述缓存器缓存发送给MSS的下行数据报文。

所述源BS通过所述建立的缓存器缓存从CSN传输过来的MSS数据报文，并根据BS内部的切换管理信息决定，是丢弃在源BS中缓存的数据报文还是将所述源BS内缓存的数据报文保存在所述建立的缓存器，当选择丢弃时，则通知所述源BS丢弃其内缓存的数据报文，然后结束此步骤；当选择保存时，通知所述源BS将其内缓存的数据报文保存到其内建立的缓存器中。

步骤404、优先将所述缓存器中缓存的数据报文通过建立的数据通道发送到目标BS中，并通过目标BS和MSS间的空中接口发送到MSS中。具体实施过程包括：

步骤一、建立源BS到目标BS的数据通道，和建立所述目标BS与所述MSS间的空中接口；

步骤二、将所述缓存器中缓存的数据报文通过源BS到目标BS的通道发送到目标BS。

步骤三、通过目标BS和MSS间的空中接口发送到MSS中。

步骤405、当缓存器中的数据报文处理完毕后，释放所述源BS中的缓存器，并通过所述建立的数据通道将从CSN发送到源BS的所述MSS的下行数据报文发送给对应的MSS。具体包括：

步骤一、当缓存器中的数据报文处理完毕后，释放所述源BS中的缓存器；

步骤二、从CSN发送到源BS的所述MSS的下行数据报文，通过所述源BS和目标BS间的通道发送到目标BS；

步骤三、所述目标BS通过其与MSS间的空中接口发送到MSS中。

本发明提供的第四实施例，如图5所示，包括：

步骤201、根据业务调度策略或空口资源的利用情况，在源BS中缓存由所述源BS待发给MSS中的数据报文。

在正常情况下，从CSN通过CSN与ASN-GW之间的隧道发送过来的该MSS的下行数据报直接通过源ASN-GW转发到源BS，通过源BS经过空中接口发送到MSS上，由于业务调度和空口资源利用等因素，发送到源BS中的该MSS的数据报有可能被暂时缓存。

例如，对于从网络端收到的数据报，如果暂时空口资源有限，那么就在源BS中先缓存所述数据报文，直到有一定的空口资源能够将该数据报发送给指定的MSS。或者有时候，对于某些特定的服务质量要求的数据报，需要在BS中采取重传机制，当该数据从BS中发送出去以后，先缓存，直到收到该MSS的正确接收的确认消息，才将缓存的数据删除，否则如果源BS接收到MSS发回的Nack(确认失败消息)或者在一定时间后仍然没有收到MSS的任何确认消息，就需要将缓存的数据重发，直到收到确认消息。

步骤202、在所述源ASN-GW中建立缓存器。同第一实施例，不再详细描述。

步骤203、通过所述缓存器缓存发送给MSS的下行数据报文。

所述缓存器缓存发送给MSS的下行数据报文包括：从所述CSN中发送过来的MSS的下行数据报文，以及从所述源BS转发给所述源ASN-GW的数据报文。

对于源BS收到的从源ASN-GW尚未处理该MSS的数据报文的处理方法根据源ASN-GW与源BS之间的切换消息中相应的处理模式信息决定：丢弃源BS中的数据报文或者转发源BS中的数据报文回源ASN-GW控制。如果选择丢弃，那么源BS将直接丢弃收到的从源ASN-GW发送的尚未处理的该MSS的数据报；否则将通过源BS和源ASN-GW的通道将这些数据报重新转发回源ASN-GW中的缓存器中。

所述步骤203具体包括：

步骤一、所述源ASN-GW通过所述建立的缓存器缓存从CSN传输过来的MSS数据报文，并根据所述源ASN-GW与源BS之间的切换消息中的相应处理模式信息(所述源ASN-GW与源BS间的切换消息中相应的处理模式信息包括：用户服务的QoS质量要求、源BS与源ASN-GW之间的数据通道的资源使用程度和/或用户等级。)决定：是丢弃在源BS中缓存的数据报文还是将所述源BS内缓存的数据报文转发回源ASN-GW控制，当选择丢弃时，则通知所述源BS丢弃其内缓存的数据报文，然后结束此步骤；当选择转发时，通知所述源BS将其内缓存的数据报文转发到所述源ASN-GW中，然后执行步骤二；

步骤二、所述源BS通过其与所述源ASN-GW间建立的数据通道，将其内缓存的数据报文发送到所述源ASN-GW；

步骤三、所述源ASN-GW将接收到的数据报文保存在所述建立的缓存器中。

步骤204、优先将所述缓存器中缓存的数据报文通过建立的数据通道发送到目标BS中，并通过目标BS和MSS间的空中接口发送到MSS中。

所述步骤204的具体实施过程同第一实施例中的相关描述，这里不再详细进行描述。

步骤205、当缓存器中的数据报文处理完毕后，释放所述ASN-GW中的缓存器，并通过所述建立的数据通道将从CSN发送到源ASN-GW的所述MSS的下行数据报文发送给对应的MSS。

所述步骤205的具体实施过程同第一实施例中的相关描述，这里不再详细描述。

下面结合图6，对MSS触发Intra ASN-GW切换，并且源BS中缓存的数据报文发送回源ASN-GW中转发情况进行说明。

在正常情况下，源BS根据实际情况缓存发送给MSS的部分下行数据报文；当源BS与MSS协商触发切换时，通过发送的切换消息通知源ASN-GW。

所述源ASN-GW根据源ASN-GW与源BS间的切换消息中相应的处理模式信息决定转发缓存在源BS中的数据报文时，则通过源ASN-GW与源BS间建立的R6通道，通知所述源BS将其内缓存的数据报文转发回源ASN-GW控制。

所述源BS通过源BS到源ASN-GW间的通道，将其内缓存的数据报文转发回源ASN-GW；同时，从CSN的HA中发送给源ASN-GW的所有MSS的下行数据报文均保存到缓存器中。

将所述缓存器中缓存的数据报文优先通过源ASN-GW到目标BS的R6通道发送到目标BS；然后所述目标BS通过其与MSS间的空中接口(R1数据通道)发送到MSS中。

当缓存器中的数据报文处理完毕后，释放所述ASN-GW中的缓存器。

所述源ASN-GW继续转发从CSN发送到源ASN-GW的所述MSS的下行数据报文：从CSN发送到源ASN-GW的所述MSS的下行数据报文，通过所述新建的源ASN-GW到目标BS的通道发送到目标BS；然后所述目标BS通过其与MSS间的空中接口发送到MSS中。

下面结合图7，对MSS触发Inter ASN-GW切换，并且源BS中缓存的数据报文直接丢弃情况进行说明。

在正常情况下，源BS根据实际情况缓存发送给MSS的部分下行数据报文。当源BS与MSS协商触发切换时，通过发送的切换消息通知源ASN-GW。

所述源ASN-GW根据源ASN-GW与源BS间的切换消息中相应的处理模式信息决定源BS丢弃缓存在源BS中的数据报文时，则通过源ASN-GW与源BS间建立的R6通道通知所述源BS直接丢弃其内缓存的数据报文。

源ASN-GW与目标ASN-GW交换MSS的相关切换信息，建立目标ASN-GW与源ASN-GW间的R4通道，并建立目标ASN-GW与目标BS间的R6通道，建立目标BS与MSS的R1通道。

源ASN-GW通知源BS丢弃缓存的MSS数据报文，同时，从CSN的HA中发送给源ASN-GW的所有MSS的下行数据报文均保存到缓存器中。

将所述缓存器中缓存的数据报文通过所述新建的目标ASN-GW与源ASN-GW间的R4通道、目标ASN-GW到目标BS的R6通道发送到目标BS；然后所述目标BS通过其与MSS间的空中接口R1数据通道发送到MSS中。

当缓存器中的数据报文处理完毕后，释放所述ASN-GW中的缓存器。

所述源ASN-GW继续转发从CSN发送到源ASN-GW的所述MSS的下行数据报文：从CSN发送到源ASN-GW的所述MSS的下行数据报文，通过所述新建的目标ASN-GW与源ASN-GW间的R4通道、目标ASN-GW到目标BS的R6通道发送到目标BS；所述目标BS通过其与MSS间的空中接口R1数据通道发送到MSS中。

下面结合图8，对MSS触发Inter ASN-GW切换，并且源BS中缓存的数据报发送回源ASN-GW中转发情况进行说明。

在正常情况下，源BS根据实际情况缓存发送给MSS的部分下行数据报文。当源BS与MSS协商触发切换时，通过发送的切换消息通知源ASN-GW。

所述源ASN-GW根据源ASN-GW与源BS间的切换消息中相应的处理模式信息决定需要源BS转发缓存在源BS中的数据报文。

源ASN-GW与目标ASN-GW根据交换MSS的相关切换信息，建立目标ASN-GW与源ASN-GW间的R4通道。建立目标ASN-GW与目标BS间的R6通道。建立目标BS与MSS间的R1通道。

所述源ASN-GW根据源ASN-GW与源BS间的切换消息中相应的处理模式信息决定，将所述源BS中的缓存的数据报文转发回源ASN-GW控制，于是通过目标ASN-GW与目标BS间建立的R6通道，通知所述源BS将其内缓存的数据报文转发回源ASN-GW控制。

所述源BS通过源BS到源ASN-GW间的R6通道，将其内缓存的数据报文转发回源ASN-GW；同时，从CSN的HA中发送给源ASN-GW的所有MSS的下行数据报文均保存到缓存器中。

将所述缓存器中缓存的数据报文通过所述新建的目标ASN-GW与源ASN-GW间的R4通道、目标ASN-GW到目标BS的R6通道发送到目标BS；然后所述目标BS通过其与MSS间的空中接口R1数据通道发送到MSS中。

当缓存器中的数据报文处理完毕后，释放所述ASN-GW中的缓存器。

所述源ASN-GW继续转发从CSN发送到源ASN-GW的所述MSS的下行数据报文：从CSN发送到源ASN-GW的所述MSS的下行数据报文，通过所述新建的目标ASN-GW与源ASN-GW间的R4通道、目标ASN-GW到目标BS的R6通道发送到目标BS；所述目标BS通过其与MSS间的空中接口R1数据通道发送到MSS中。

本发明提供的一种无线接入技术中进行无损切换的系统，如图9所示，包括源ASN-GW或源BS 510、目标BS 520和MSS 530，其中，所述源ASN-GW或源BS 510中包括缓存器511和传输单元512；所述缓存器用于缓存发送给MSS的下行数据报文；所述传输单元用于优先将所述缓存器中缓存的数据报文通过建立的数据通道发送到目标BS 520中，并通过目标BS 520和MSS530间的空中接口发送到MSS 530中。

由上述本发明的技术方案可以看出，通过本发明，本方法在不改变ASN与CSN连接的R3通道的基础上可以支持MSS在不同切换情境下的无损切换。

另外，本发明与以往对于分组业务在服务建立时就分配缓存空间相比，动态建立缓存器的方法降低了对于存储空间的要求，提高了缓存器的利用率。而且通过缓存器转发无损切换功能，能够提高低丢包率和低时延的业务性能。

根据业务等级和服务质量要求支持无损切换的方法能够达到系统负载和服务质量的最佳平衡，不至于因为对所有服务都增加存储转发无损切换功能而增加系统开销；也不至于不支持有效的无损切换而不能达到用户所需求的服务质量。

与以往技术在CSN中设置缓存转发支持切换相比，通过在ASN-GW上设置动态缓存器，可以降低对于CSN设备处理能力和存储器的要求，减少对CSN设备的依赖性。将对一个设备的需求压力分散到多个设备上，从而达到负载均衡的效果。而且，本发明实现比较简单。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

1、一种在无线接入技术中进行无损切换的方法，其特征在于，包括：

A、在源ASN-GW或源BS中缓存发送给MSS的下行数据报文；

B、优先将所述缓存的数据报文通过建立的数据通道发送到目标BS中，并通过目标BS和MSS间的空中接口发送到MSS中。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A具体包括：

A1、在所述源ASN-GW或源BS中建立缓存器；

A2、通过所述缓存器缓存发送给MSS的下行数据报文。

3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤A1具体包括：

A11、根据业务的QoS要求和/或用户的等级，在所述源ASN-GW或源BS中静态建立缓存器；或，

A12、当发生ASN-GW切换时，根据业务的QoS要求和/或用户的等级，在所述源ASN-GW或源BS中动态建立缓存器。

4、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤A12具体包括：

A121、源BS与MSS协商触发切换时，通过发送切换消息通知源ASN-GW；

A122、当所述源ASN-GW接收到所述切换消息时，根据所述业务的QoS要求和/或用户的等级，在所述源ASN-GW中动态建立缓存器；

或，

A123、源BS与MSS协商触发切换；

A124、当所述源BS与MSS协商完毕，根据所述业务的QoS要求和/或用户的等级，在所述源BS中动态建立缓存器。

5、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述步骤A之前包括：

C、根据业务调度策略或空口资源的利用情况，在源BS中缓存由所述源BS待发送给MSS中的数据报文。

6、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤A2具体包括：

所述源ASN-GW或源BS通过所述建立的缓存器缓存从CSN传输过来的MSS数据报文。

7、根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤A2具体包括：

A21、所述源ASN-GW通过所述建立的缓存器缓存从CSN传输过来的MSS数据报文，并根据所述源ASN-GW与源BS之间的切换消息中的相应处理模式信息决定，是丢弃在源BS中缓存的数据报文还是将所述源BS内缓存的数据报文转发回源ASN-GW控制，当选择丢弃时，则通知所述源BS丢弃其内缓存的数据报文，然后结束此步骤；当选择转发时，通知所述源BS将其内缓存的数据报文转发到所述源ASN-GW中，然后执行步骤B2；

A22、所述源BS通过其与所述源ASN-GW间建立的数据通道，将其内缓存的数据报文发送到所述源ASN-GW；

A23、所述源ASN-GW将接收到的数据报文保存在所述建立的缓存器中；

或，

A24、所述源BS通过所述建立的缓存器缓存从CSN传输过来的MSS数据报文，并根据BS内部的切换管理信息决定，是丢弃在源BS中内缓存的数据报文还是将所述源BS内缓存的数据报文保存在所述建立的缓存器中，当选择丢弃时，则通知所述源BS丢弃其内缓存的数据报文，然后结束此步骤；当选择保存时，通知所述源BS将其内缓存的数据报文保存到其内建立的缓存器中。

8、根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述步骤B具体包括：

B1、优先将所述缓存器中缓存的数据报文通过建立的数据通道发送到目标BS；

B2、所述目标BS通过其与MSS间的空中接口发送到MSS中。

9、根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤B1具体包括：

B11、建立源ASN-GW到目标BS的数据通道；

B12、将所述缓存器中缓存的数据报文通过源ASN-GW到目标BS的通道发送到目标BS；

或，

B13、建立源ASN-GW到目标ASN-GW的通道和目标ASN-GW到目标BS的通道；

B14、将所述缓存器中缓存的数据报文通过源ASN-GW到目标ASN-GW的通道，和目标ASN-GW到目标BS的通道发送到目标BS；

或，

B15、建立源BS到目标BS的数据通道；

B16、将所述缓存器中缓存的数据报文通过源BS到目标BS的通道发送到目标BS。

10、根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：

D、当缓存器中的数据报文处理完毕后，释放所述源ASN-GW中的缓存器，并通过所述建立的数据通道将从CSN发送到源ASN-GW的所述MSS的下行数据报文发送给对应的MSS；

或，

E、当缓存器中的数据报文处理完毕后，释放所述源BS中的缓存器，并通过所述建立的数据通道将从CSN发送到源BS的所述MSS的下行数据报文发送给对应的MSS。

11、根据权利要求10所述的方法，其特征在于，

所述步骤D具体包括：

D1、当缓存器中的数据报文处理完毕后，释放所述源ASN-GW中的缓存器；

D2、从CSN发送到源ASN-GW的所述MSS的下行数据报文，通过所述源ASN-GW和目标BS间的通道发送到目标BS；或，

从CSN发送到源ASN-GW的所述MSS的下行数据报文，通过所述源ASN-GW到目标ASN-GW间的通道和目标ASN-GW到目标BS间的通道发送到目标BS；

D3、所述目标BS通过其与MSS间的空中接口发送到MSS中；

所述步骤E具体包括：

E1、当缓存器中的数据报文处理完毕后，释放所述源BS中的缓存器；

E2、从CSN发送到源BS的所述MSS的下行数据报文，通过所述源BS和目标BS间的通道发送到目标BS；

E3、所述目标BS通过其与MSS间的空中接口发送到MSS中。

12、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤A21中，所述源ASN-GW与源BS间的切换消息中相应的处理模式信息包括：用户服务的QoS质量要求、源BS与源ASN-GW之间的数据通道的资源使用程度和/或用户等级。

13、一种无线接入技术中进行无损切换的系统，包括源ASN-GW或源BS、目标BS和MSS，其特征在于，

所述源ASN-GW或源BS中包括缓存器和传输单元；

所述缓存器用于缓存发送给MSS的下行数据报文；所述传输单元用于优先将所述缓存器中缓存的数据报文通过建立的数据通道发送到目标BS中，并通过目标BS和MSS间的空中接口发送到MSS中。

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