CN1976509A - 一种终端切换方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种终端切换方法，包括：A.网络侧向服务切换控制功能单元发送切换触发消息；B.所述服务切换控制功能单元，发起终端切换操作，将所述的终端切换至目标基站。本发明还公开了一种终端切换系统，包括终端以及对终端提供接入的服务基站，所述的服务基站设置有服务切换控制功能单元，还包括：切换触发单元，位于网络侧，用于向所述服务切换控制功能单元发起切换触发请求。本发明通过增加网络侧发起切换触发消息的流程方案，可以使得终端切换流程由网络侧触发，克服了现有技术中只能由终端发起切换流程的弊端，丰富了切换流程方案。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种终端切换方法及系统。
背景技术
IEEE 802.16定义了固定宽带无线接入(BWA Broadband Wireless Access)的无线城域网标准。标准针对不同频段定义了不同的物理层技术。标准的应用范围主要面向住宅、小办公室/家庭办公室(SOHO Small office)、远程工作者以及小企业用户(SME Small enterprise)市场。
IEEE 802.16MAC支持很不利的用户环境，能够应付在每个信道上可能有成百上千个用户的的应用环境，支持连续式和突发式等不同的业务量。它具有异步传输模式(ATM Asynchronous Transfer Mode)汇聚子层和分组汇聚子层，通过将多个高层数据单元经过汇聚子层处理后封装成一个媒体接入控制层(MAC Media Access Control)协议数据单元(PDU Protocol Data Unit)发送，可以实现对ATM、IP和以太网业务的协议透明性。
微波接入全球互通(WiMAX Worldwide Interoperability MicrowaveAccess)技术指的是基于IEEE 802.16空口协议基础上的宽带无线接入技术。并定义了终端移动性能力的支持，如图1所示，由于终端的移动，以及网络结构的连接关系，切换场景也多样化。
如图1所示，通常的集中控制方式的切换过程需要3个步骤(图中的基站服务节点BSSN即下面的接入网服务网关(ASN-GW Access Service NetworkGateWay)，可以以ASN-GW描述)：
(1)终端(MS Mobile Subscribe Station)通过空口与当前服务基站(BSBase Station)通信，服务BS与当前服务ASN-GW1通信，如图中的(1)线条所示；
(2)MS发生切换以后，MS与目标BS通信，由于目标BS和服务BS都是和同一个ASN-GW1通信，因此切换过程中只用迁移R6接口，R3接口不用动；如图(2)线条所示；
(3)MS发生切换以后，MS与目标BS通信，由于目标BS与目标ASN-GW2通信，因此原来的R6和R3接口都要迁移，过程中需要经历图中(2)步骤以后，将核心网到终端信令接口迁移到目标ASN-GW2，涉及到的接口有R3、R4、R6；
(4)MS切换完成以后，与核心网的信令接口完全迁移到目标BS与目标ASN-GW2下。即路径为图中(3)线条所示。
上述网络结构中，BS为一个逻辑单元，通常包括媒体接入控制层(MACMedia Access Control)&物理层(PHY Physical Layer)单元的处理，服务流管理单元(SFM Service Flow Management)，切换控制功能单元(HO Function)等逻辑功能单元。
ASN-GW为一个逻辑单元，通常包括鉴权者(Authenticator)，移动IP客户端(MIP Client)，外部代理(FA Foreign Agent)，寻呼控制器(PC PagingController)，服务流授权(SFA Service Flow Authorzation)、切换中继单元(Relaying HO Function)等功能单元。
如图2所示，是切换控制过程，当前协议主要是基于逻辑功能单元的协议流程，切换交互发生在Serving HO function(服务的切换功能单元)、Relay HOfunction(切换中继功能单元)以及Target HO Function(目标切换功能单元)之间，HO Function用来控制整个切换操作和与切换相关的信令过程。
切换时，终端首先向当前服务基站发起终端切换请求，服务基站收到该空口消息以后，会触发服务基站内部的HO Function(即Serving HO Function)发起切换请求，由于服务基站和目标基站之间可能需要通过基站服务节点(RelayHO Function位于其中)进行转发到Target HO Function完成切换过程交互。
HO Request消息用于Serving HO Function向Target HO Function发起切换请求，HO Response消息用于Target HO Function向Serving HO Function回复切换响应。
HO Request消息和HO Response消息的交互，使得网络侧为终端切换准备了相应的目标BS列表，并发送给终端。
HO Confirm消息用于终端正式进行切换的指示，发送给服务基站后，服务基站会通过骨干网通知目标BS，用于目标BS做好切换准备。
上述方案不支持基站服务节点或者说网络侧发起的切换情况。只能支持终端发起的切换情况。这样的话如果BSSN基于资源或者负载平衡的原因要触发切换过程，现有技术中则没有相关的实现方案。
再有后端的BSSN网络单元要触发切换，则需要指示位于BS内部的ServingHO Function(服务切换控制功能单元)发起切换请求，引导完成后续切换过程，但目前没有相关的解决方案。
发明内容
本发明提供一种终端切换方法及系统，用以解决现有技术中存在的切换流程中涉及到的功能实体不完善以及切换不能由网络侧发起的问题。
本发明方法包括：
一种终端切换方法，包括：
A、网络侧向服务切换控制功能单元发送切换触发消息；
B、所述服务切换控制功能单元，进行终端切换操作，将所述的终端切换至目标基站。
所述的步骤A，所述的切换触发消息，由网络侧下述网元之一发起：
基站、基站服务节点、网管或接入网服务网关。
所述的步骤A中，所述的切换触发消息，是进行负载均衡，或信号强度调整，或信号质量调整而发起的。
所述的步骤A中，所述的切换触发消息中携带有切换发起原因信元。
所述的切换发起原因，包括下述之一或组合：
操作维护、负载均衡、无线资源管理、无线信号强度或质量调整。
所述的步骤A中，所述的切换触发消息中，携带有切换类型信元。
所述的切换类型包括下述之一：
网络侧触发的切换、终端触发的切换、网络资源管理单元触发的切换和无线资源控制器触发的切换。
所述的步骤A中，所述的切换触发消息中，携带有终端标识信元。
所述的步骤A中，所述的切换触发消息中，携带有需要切换的带宽资源的信元。
所述的步骤A中，所述的切换触发消息中，携带有切换终端比例的信元，用于指示服务切换控制功能单元将当前服务的终端按照比例进行切换。
所述的方法，还包括服务切换控制功能单元选择切换终端的步骤。
所述的选择切换终端，根据当前服务切换控制功能单元所管辖终端的如下信息进行：
终端的状态、终端的签约级别或终端的用户优先级。
所述的终端的状态，包括：
激活、空闲模式或睡眠模式。
所述的步骤B中，还包括所述的服务切换控制功能单元回复切换触发消息响应的步骤。
所述的切换触发消息与切换触发消息响应中，分别携带有事务处理标识，用以标识切换触发消息与切换触发消息响应之间的对应关系。
本发明系统包括：
一种终端切换系统，包括终端以及对终端提供接入的服务基站，所述的服务基站设置有服务切换控制功能单元，还包括：
切换触发单元，位于网络侧，用于向所述服务切换控制功能单元发起切换触发请求。
所述的切换触发单元，位于基站。
所述的切换触发单元，位于基站下述功能单元之一：
消息处理单元、无线资源控制器单元、无线信号测量控制单元。
所述的切换触发单元，位于网络资源管理器。
所述的网络资源管理器位于下述网元之一：
基站控制器、基站服务节点、接入网服务网关。
本发明有益效果如下：
本发明通过增加网络侧发起切换触发消息的流程方案，可以使得终端切换流程由网络侧触发，克服了现有技术中只能由终端发起切换流程的弊端，丰富了切换流程方案。
本发明通过在基站、基站服务节点、网管、接入网服务网关等相关网元发起切换触发流程，可以使得网络侧根据负载均衡，或信号强度调整，或信号质量调整等不同需求而进行调整，丰富了网络管理内容，可以使网络资源被合理地使用。
本发明通过在切换触发消息中携带切换发起原因信元、切换类型信元、切换终端比例的信元以及终端标识信元，可以丰富终端切换方案，为网络管理带来很大的便利。
附图说明
图1为现有技术中终端切换过程的流程示意图；
图2为现有技术中切换控制单元控制终端切换的流程示意图；
图3为本发明的流程示意图；
图4为本发明例1的流程示意图；
图5为本发明例2的流程示意图；
图6为本发明系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图来说明本发明的具体实施方式。
如图3所示，是本发明的流程示意图，从图中可见，主要包括以下步骤：
S1、网络侧向服务切换控制功能单元发送终端切换触发消息；
当网络侧需要进行终端切换时，向服务切换控制功能单元发送终端切换触发消息，以触发所述的服务切换控制功能单元发起终端的切换流程。
本发明方案中，增加了在网络侧发起终端切换触发消息的方案，具体终端切换触发消息，可以自如下网元发起：
基站、基站服务节点、网管、接入网服务网关。
为了实现该终端切换触发消息的发送，可以在上述网元上设置切换触发单元，以发送终端切换触发请求。
进一步，该切换触发单元，可以使用如下网元单元设置：
基站内部接收到终端发送终端切换请求消息以后的消息处理单元；
基站内部的无线资源控制器单元，基于负载均衡的原则而触发切换流程；
基站内部的无线信号测量控制单元，基于信号强度或者信号质量而触发切换流程；
基站控制器或者基站服务节点或者接入网服务网关等单元内的网络资源管理器，基于负载均衡或者负载控制而触发切换流程。
在步骤S1中，还可以对终端切换触发消息的内容进行设置，该终端切换触发消息HO Directive的内容可以具体设置如下信息：
(1)、在切换触发消息HO Directive中增加原因信元，所述的原因内容可以包括但不限于以下内容：
操作维护、负载平衡、无线信号质量。
(2)、在切换触发消息HO Directive中增加切换类型信元，切换类型可以包括但不限于以下内容：
网络侧触发的切换、终端触发的切换、网络资源管理单元触发的切换、无线资源控制器触发的切换。
(3)、在切换触发消息中增加一个或者多个MS ID信元
该MS ID信元，即终端标识，用以标识哪些终端进行切换。
该终端标识可以选择是否携带，取决于不同的切换算法，如有时网络侧的基站服务节点发起切换，仅告诉基站需要切换走负载量，具体让哪些终端进行切换是由BS自己去决策；又如网络侧的基站服务节点直接根据用户的签约信息，自己决策了让那些用户优先级比较低的终端进行切换，则此时该消息里需要携带需要进行切换的终端标识。
(4)、在切换触发消息HO Directive消息中增加需要切换走的带宽资源。
网络侧比如基站服务节点发起切换，大多是基于资源或者负载平衡的原因而触发的，而此时基站服务节点知道的仅仅是负载状况，而并不清楚基站下面管辖的终端的无线链路状态信息，所以此时基站服务节点需要告知负载过重的基站需要切换走多少负载，不能告知需要切换走哪些终端，因此HO Directive消息中可能携带切换掉的负载量，可以是以n Kbit/s的形式表示。
(5)、在切换触发消息中携带切换终端比例信元，该信元用于指示相关单元将其目前所有终端中按照一定比例进行切换。
(6)、在终端切换触发消息中携带事务处理标识Transaction ID，用来标识成对的请求和响应，避免响应和请求不一致的情况况发生，从而保证响应的针对性。
S2、服务切换控制功能单元回复切换触发消息响应。
本发明方案针对终端切换触发消息HO Directive，还可以设置终端切换触发消息响应消息HO Directive Response，用于切换触发单元和服务切换控制功能单元之间的交互。
当服务切换控制功能单元接收到网络侧发送的终端切换触发消息后，要向发送该终端切换触发消息的单元回复一个切换触发消息响应，该响应中携带根据步骤S1中设置的Transaction ID，这样可以确保切换触发消息和切换触发消息响应之间的对应关系。
S3、服务切换控制功能单元，发起终端切换操作，将所述的终端切换至目标基站。
当服务切换控制功能单元接收到所述的终端切换触发消息后，可以根据消息内容进行切换流程的触发，触发终端进行切换，该具体切换过程，可以与现有技术相同处理，在此不作详细论述。
下面举例来说明本发明方案的可实现性，请参考图4和图5。
例1、基站服务节点发起的切换：
在本例中，以基站服务节点作为网络侧发起终端切换触发请求的功能单元，向服务切换控制功能单元发送终端切换触发消息，触发终端切换流程，如图4所示是例1的流程示意图。
在例1中，切换触发功能单元位于基站服务节点里面，如图6中A点所示，从图4可见，例1主要包括以下步骤：
S11、基站服务节点内的网络资源控制器，监控某个基站的资源负载状况。
基站服务节点内的网络资源控制器，监控某个基站的资源负载状况，当发现其管辖内的某个基站资源负载过重，则准备触发终端的切换流程。
S12、基站服务节点内的网络资源控制器向服务切换控制功能单元发送终端切换触发消息。
基站服务节点内的网络资源控制器此时作为切换触发逻辑单元向位于特定BS内的切换控制功能单元发送HO Directive消息通知切换控制功能单元触发切换；消息中携带需要切换掉的带宽资源，比如n Kbit/s。此时基站内部的切换控制功能单元作为服务切换控制功能单元而存在；
S13、服务切换控制功能单元回应HO Directive Response消息。
基站内部的服务切换控制功能单元接收到HO Directive消息以后，回应HO Directive Response消息，告知切换触发单元，已经接收到HO Directive消息，正在后续发起并处理切换过程，同时将根据接收到的HO Directive消息里携带的需要切换走的带宽资源，并根据当前所管辖的终端的状态(如激活、空闲模式、睡眠模式等不同)、终端的签约级别、终端的用户优先级等选择需要进行切换的对象终端，可以是一个或者多个终端。
S14、服务切换控制功能单元启动终端切换流程。
基站内部的服务切换控制功能单元选定好需要进行切换的终端对象后，按照现有技术引导并执行后续切换过程。
例2：基站发起的切换：
在例2中，以基站中空口消息处理单元作为网络侧发起终端切换触发请求的功能单元，向服务切换控制功能单元发送终端切换触发消息，触发终端切换流程，如图5所示，其中切换触发功能单元位于基站里面，如图6中B点所示，主要包括以下步骤：
S21、基站内的空口消息处理单元向基站内部的服务切换控制功能单元发送终端切换触发消息。
基站发起切换的原因可能会有很多，比如可以基于负载均衡的原则而触发切换流程，也可以基于信号强度或者信号质量而触发切换流程；还可以是根据接收到终端发送终端切换请求消息而直接触发切换流程。本例选择基站接收到终端发送终端切换请求消息而直接触发切换流程。
基站内的空口消息处理单元此时作为切换触发逻辑单元向位于BS内的切换控制功能单元发送HO Directive消息通知切换控制功能单元触发切换；消息中携带终端标识、以及终端切换请求里所携带的内容，如相邻基站的标识、以及终端扫描得到的相邻基站的信号强度等信息。此时基站内部的切换控制功能单元作为服务切换控制功能单元而存在。
S22、服务切换控制功能单元回应HO Directive Response消息。
基站内部的服务切换控制功能单元接收到HO Directive消息以后，回应HO Directive Response消息，告知切换触发单元，已经接收到HO Directive消息，正在后续发起并处理切换过程。
S23、服务切换控制功能单元启动终端切换流程。
如图6所示，是本发明一种终端切换系统的结构示意图，从图中可见，该系统中包括终端以及对终端提供接入的服务基站，所述的服务基站设置有服务切换控制功能单元。
本发明在上述网络结构中，增加设置切换触发单元，位于网络侧，用于向所述服务切换控制功能单元发起切换触发请求。
所述的切换触发单元，在网络侧的具体位置可以灵活设置，比如可以设置于基站上，可以位于基站下述功能单元之一：
消息处理单元、无线资源控制器单元、无线信号测量控制单元。
所述的切换触发单元，在网络侧的具体位置还可以设置于网络资源管理器，所述的网络资源管理器位于下述网元之一：
基站控制器、基站服务节点、接入网服务网关。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (20)
1、一种终端切换方法，包括：
A、网络侧向服务切换控制功能单元发送切换触发消息；
B、所述服务切换控制功能单元，进行终端切换操作，将所述的终端切换至目标基站。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤A，所述的切换触发消息，由网络侧下述网元之一发起：
基站、基站服务节点、网管或接入网服务网关。
3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤A中，所述的切换触发消息，是进行负载均衡，或信号强度调整，或信号质量调整而发起的。
4、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤A中，所述的切换触发消息中携带有切换发起原因信元。
5、如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的切换发起原因，包括下述之一或组合：
操作维护、负载均衡、无线资源管理、无线信号强度或质量调整。
6、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤A中，所述的切换触发消息中，携带有切换类型信元。
7、如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的切换类型包括下述之一：
网络侧触发的切换、终端触发的切换、网络资源管理单元触发的切换和无线资源控制器触发的切换。
8、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤A中，所述的切换触发消息中，携带有终端标识信元。
9、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤A中，所述的切换触发消息中，携带有需要切换的带宽资源的信元。
10、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤A中，所述的切换触发消息中，携带有切换终端比例的信元，用于指示服务切换控制功能单元将当前服务的终端按照比例进行切换。
11、如权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括服务切换控制功能单元选择切换终端的步骤。
12、如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述的选择切换终端，根据当前服务切换控制功能单元所管辖终端的如下信息进行：
终端的状态、终端的签约级别或终端的用户优先级。
13、如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述的终端的状态，包括：
激活、空闲模式或睡眠模式。
14、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤B中，还包括所述的服务切换控制功能单元回复切换触发消息响应的步骤。
15、如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述的切换触发消息与切换触发消息响应中，分别携带有事务处理标识，用以标识切换触发消息与切换触发消息响应之间的对应关系。
16、一种终端切换系统，包括终端以及对终端提供接入的服务基站，所述的服务基站设置有服务切换控制功能单元，其特征在于，还包括：
切换触发单元，位于网络侧，用于向所述服务切换控制功能单元发起切换触发请求。
17、如权利要求16所述的系统，其特征在于，所述的切换触发单元，位于基站。
18、如权利要求17所述的系统，其特征在于，所述的切换触发单元，位于基站下述功能单元之一：
消息处理单元、无线资源控制器单元、无线信号测量控制单元。
19、如权利要求16所述的系统，其特征在于，所述的切换触发单元，位于网络资源管理器。
20、如权利要求19所述的系统，其特征在于，所述的网络资源管理器位于下述网元之一：
基站控制器、基站服务节点、接入网服务网关。
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