专利名称：一种移动通信系统切换时数据包路径转换方法
技术领域：
本发明涉及分布式蜂窝无线通讯系统，特别是涉及终端在基站之间切换的 时，核心网与基站之间的数据包路径转换方法。
背景技术：
分布式蜂窝无线通讯系统参见图1，主要由终端、基站和核心网组成。基 站之间根据需要可以有逻辑或物理连接，由基站组成的网络称为无线接入网(Radio Access Network, RAN)，负责接入层事务，比如无线资源的管理； 上下行的无线资源按照共享信道的方式由基站负责调度。每个基站可以与一个 或一个以上的核心网节点(Cell Network, CN)连接。核心网负责非接入层事 务，比如移动性管理等。终端是指可以与网络通讯的设备，比如手机或者笔记 本电脑等。每个终端在上行方向上只能连接到网络中的其中 一个基站。如图2所示，是现有的切换流程以及切换流程中数据包路径转换的方法示 意图，对现有的数据包转换机制描述如下步骤200，下行数据包从核心网40通过源基站20发送给终端10;步骤201 ，终端10发送测量报告给源基站20。源基站20根据测量报告和 切换控制策略判断需要切换，并且选定切换的目标基站30;步骤203，源基站20发送切换请求给目标基站30，该消息中包含必要的 通讯上下文。目标基站30在判断允许切换以后，准备专用资源，并且给终端 10分配一个身份号码；该步骤中，该身份号码和专用资源之间有对应关系。步骤205，目标基站30发送切换请求确认给源基站20，该消息中包括专 用资源和终端10的身份号码；步骤206，源基站20发送切换命令给终端10，消息中包括专用资源和终 端10的身份号码；步骤207，源基站20停止下行数据包的发送，并且把缓存的数据包和从
核心网40来的数据包都转发给目标基站30;步骤208，终端10在专用资源上接入目标基站30;目标基站30根据终端 10使用的专用资源，确认终端10的身份；步骤211，目标基站30给终端IO发送切换接入确认消息；步骤212，终端10发送切换完成消息给目标基站30;步骤213，目标基站30在收到切换完成消息以后，给核心网40发送数据 包路径转换消息，核心网40把数据包路径从源基站20转换到目标基站30; 及步骤215，下行数据包从目标基站30发送给终端10。在切换过程中，因为目标基站预留了专用资源，比如专用的特征码，并且 建立了专用资源和表示终端身份的身份号码之间建立的对应关系，所以当终端 在接入目标基站的时候，目标基站可以根据终端接入的专用资源的对应关系来 唯一确定接入终端的身份，也就是可以找到对应的终端身份号码，这样，目标 基站实际上就可以确认终端已经成功接入。终端在向目标基站发送切换接入消息的时候，己经接收切换命令消息，并 且完成了消息中包含的配置转换以及硬件上的转换工作，比如与目标基站的频 率同步、帧同步等。在用户面上，终端也己经离开了与源基站之间的联系，即 停止了在源基站的发送和接收，并且可以在下行方向上接收数据包。在终端和 目标基站之间建立上行同步后，终端还可以开始发送上行数据包。 一般来说， 在切换接入响应消息中包含上行同步信息，比如时间提前量(Timing Advance, TA)。从上述原理来看终端接收TA，发送切换完成消息等过程与目标基站要求 核心网转换数据包之间没有必然的先后关系。目前系统中存在的问题是目标 基站要求核心网转换数据包路径的消息是在收到终端的切换完成消息以后才 发送的。这种做法延迟了核心网数据包路径的转换。如果此时目标基站上缓存 了很少的数据包，或者甚至没有，那么切换以后下行方向上数据包的发送时间 就会被延迟，这样就增加了下行方向上数据包中断的时间，将会降低那些对时 延敏感的业务的服务质量。 发明内容本发明所要解决的技术问题在于提供一种移动通信系统切换时数据包路 径转换方法，用于在切换过程中缩短下行用户面被中断的时间，以提高业务的 服务质量。为了实现上述目的，本发明提供了一种移动通信系统切换时数据包路径转 换方法，用于包含终端、源基站、目标基站及核心网的分布式蜂窝无线通讯系 统，其特征在于，包括步骤一 ，所述目标基站在所述终端接入后根据所述终端使用的专用资源确 认所述终端的身份信息及与所述终端对应的通讯上下文；步骤二，所述目标基站向所述终端发送一切换接入确认消息，并根据所述 通讯上下文向所述核心网发送一数据包路径转换消息；步骤三，所述核心网接收所述数据包路径转换消息，将数据包路径从所述 源基站转换至所述目标基站；及步骤四，所述终端返回一切换完成消息给所述目标基站，所述目标基站将 下行数据包发送给所述终端。所述的移动通信系统切换时数据包路径转换方法，其中，所述步骤一中， 所述身份信息包括身份号码，且该身份号码与所述专用资源之间有对应关系。所述的移动通信系统切换时数据包路径转换方法，其中，所述专用资源为 所述目标基站上随机接入信道的特征码或专用无线资源。所述的移动通信系统切换时数据包路径转换方法，其中，所述步骤一、二 中，所述通讯上下文指所述终端在所述源基站上的通讯上下文，其中包括所述 核心网的地址信息。所述的移动通信系统切换时数据包路径转换方法，其中，所述步骤一中， 还包括所述终端根据所述专用资源接入所述目标基站的步骤，具体为 步骤51 ，所述终端发送一测量报告给所述源基站；步骤52，所述源基站根据所述测量报告和切换控制策略判断需对所述终 端进行基站切换，并向选定切换的目标基站发送一切换请求消息；及步骤53，所述源基站在接收所述目标基站返回的一切换请求确认消息后， 向所述终端发送一切换命令，并把缓存的数据包和来自所述核心网的数据包转 发给所述目标基站。 所述的移动通信系统切换时数据包路径转换方法，其中，所述步骤52、 53之间，还包括所述目标基站在判断允许所述终端进行基站切换后为所述 终端分配所述专用资源、身份号码的步骤；其中，所述身份号码与所述专用资 源之间有对应关系。所述的移动通信系统切换时数据包路径转换方法，其中，所述切换请求消 息中包括所述终端在所述源基站上的通讯上下文，其中包括所述核心网的地址 信息；所述切换请求确认消息、所述切换命令中各包括所述专用资源的描述信 息、所述身份号码。所述的移动通信系统切换时数据包路径转换方法，其中，所述步骤二中， 所述目标基站向所述终端发送所述切换接入确认消息的步骤，与所述目标基站 根据所述通讯上下文向所述核心网发送所述数据包路径转换消息的步骤在时 间上无严格的先后次序。所述的移动通信系统切换时数据包路径转换方法，其中，所述分布式蜂窝 无线通讯系统为长期演进系统。本发明的有益技术效果在切换过程中縮短下行用户面被中断的时间，提高了业务的服务质量 (Quality of Service ， QoS )。以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的 限定。
图1是分布式蜂窝无线通讯系统结构图；图2是现有的切换流程以及切换流程中数据包路径转换的方法示意图； 图3是本发明中优化以后的切换流程以及数据包路径转换方法示意图； 图4是本发明应用于LTE系统的切换流程以及数据包路径转换方法示意图；图5是LTE系统的结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明所述技术方案的实施作进一步的详细描述
请参阅图3所示，是本发明中优化以后的切换流程以及数据包路径转换方 法示意图。在终端10接入了目标基站30以后，目标基站30—旦确定了终端 10的身份就可以发送消息给核心网40，要求把数据包路径从源基站20切换到 目标基站30。具体步骤如下步骤300，下行数据包从核心网40通过源基站20发送给终端10;步骤301 ，终端10发送测量报告给源基站20;源基站20根据测量报告和 切换控制策略判断需要将终端10从源基站20切换到目标基站30，并且选定 切换的目标基站30;步骤303，源基站20发送切换请求给目标基站30，该消息中包含必要的 通讯上下文；目标基站30在判断允许将终端10从源基站20切换到目标基站 30以后，准备专用资源，并且给终端10分配一个身份号码；该步骤中，身份号码与专用资源之间有对应关系；该步骤中，通讯上下文，是指终端10在源基站20上的通讯上下文，其中 包括核心网40的地址信息。步骤305，目标基站30发送切换请求确认给源基站20，该消息中包括专 用资源的描述信息和终端10的身份号码；步骤306，源基站20发送切换命令给终端10，该消息中包括专用资源的 描述信息和终端10的身份号码；步骤307，源基站20停止下行数据包的发送，并且把缓存的数据包和从 核心网40来的数据包都转发给目标基站30;步骤308，终端10根据专用资源接入目标基站30;目标基站30根据终端 10使用的专用资源，确认终端10的身份和对应的通讯上下文；该步骤中，通讯上下文，是指终端10在源基站20上的通讯上下文，其中 包括核心网40的地址信息。步骤309，目标基站30随后根据通讯上下文向核心网40发送路径转换消 息，核心网40把数据包路径从源基站20转换到目标基站30;步骤311，目标基站30给终端10发送切换接入确认消息；步骤312，终端10发送切换完成消息给目标基站30;及步骤315，下行数据包从目标基站30发送给终端10。上述实施例中，步骤309和步骤311在时间上没有严格的先后次序。
请参阅图4所示，是本发明应用于LTE系统的切换流程以及数据包路径 转换方法示意图，结合图5进行如下描述目前3GPP (Third Generation Partnership Project,第三代移动通讯伙伴计 划)正在讨论的LTE (Long Term Evolution,长期演进)系统是个典型的分布 式蜂窝移动通讯系统。该系统中的基站在控制面上可以处理包括RRC (Radio Resource Control,无线资源控制)在内的协议堆栈，包括测量控制和切换等在 内的RRM (Radio Resource Management,无线资源管理)功能。在用户面上 包括无线链路层及以下的功能实体。MME (Mobility Management Entity,移动 性管理实体)和UPE (User Plane Entity,用户面实体)分别是核心网控制面 和用户面的实体。该实施例中，终端A开始与基站S (源基站)进行通讯。终端A发送测 量报告给基站S，触发了切换流程，在切换到基站T (目标基站)后，终端A 重新恢复与基站T之间的数据包通讯。切换的过程如下步骤400，下行数据包从核心网通过基站S发送给终端A;步骤401，终端A发送测量报告给基站S;基站S根据测量报告和切换控 制策略判断需要将终端A从基站S切换到目标基站(基站T)，并且选定切 换的基站T;步骤403,基站S发送切换请求给基站T，该消息中包含必要的通讯上下 文；基站T在判断允许将终端A从源基站S切换到目标基站T以后，分配专 用资源，并且给终端A分配一个身份号码(C一RNTI);该步骤中，身份号码与专用资源之间有对应关系；其中，专用资源可以是 基站T上随机接入信道上的特征码，或是专用的无线资源；该步骤中，通讯上下文，是指终端A在基站S上的通讯上下文，其中包 括核心网的地址信息。步骤405，基站T发送切换请求确认给基站S，该消息中包括专用资源的 描述信息和终端A的身份号码；步骤406，基站S发送切换命令给终端A，该消息中包括专用资源的描述 信息和终端A的身份号码；步骤407，基站S停止下行数据包的发送，并且把缓存的数据包和从核心 网来的数据包都转发给基站T;
步骤408，终端A根据专用资源接入基站T;基站T根据终端A使用的 专用资源，确认终端A的身份和对应的通讯上下文；该步骤中，通讯上下文，是指终端A在基站S上的通讯上下文，其中包 括核心网的地址信息。步骤409，基站T随后根据通讯上下文向核心网发送路径转换消息，核心 网把数据包路径从基站S转换到基站T;步骤411，基站T给终端A发送切换接入确认消息；步骤412，终端A发送切换完成消息给基站T;及步骤415，下行数据包从基站T发送给终端A。上述实施例中，步骤409和步骤411在时间上没有严格的先后次序。采用本发明方法在切换过程中縮短下行用户面被中断的时间，提高了业务 的服务质量QoS。当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情 况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但 这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1. 一种移动通信系统切换时数据包路径转换方法，用于包含终端、源基站、目标基站及核心网的分布式蜂窝无线通讯系统，其特征在于，包括步骤一，所述目标基站在所述终端接入后根据所述终端使用的专用资源确认所述终端的身份信息及与所述终端对应的通讯上下文；步骤二，所述目标基站向所述终端发送一切换接入确认消息，并根据所述通讯上下文向所述核心网发送一数据包路径转换消息；步骤三，所述核心网接收所述数据包路径转换消息，将数据包路径从所述源基站转换至所述目标基站；及步骤四，所述终端返回一切换完成消息给所述目标基站，所述目标基站将下行数据包发送给所述终端。
2、 根据权利要求1所述的移动通信系统切换时数据包路径转换方法，其 特征在于，所述步骤一中，所述身份信息包括身份号码，且该身份号码与所述 专用资源之间有对应关系。
3、 根据权利要求2所述的移动通信系统切换时数据包路径转换方法，其 特征在于，所述专用资源为所述目标基站上随机接入信道的特征码或专用无线 资源。
4、 根据权利要求1、 2或3所述的移动通信系统切换时数据包路径转换方 法，其特征在于，所述步骤一、二中，所述通讯上下文指所述终端在所述源基 站上的通讯上下文，其中包括所述核心网的地址信息。
5、 根据权利要求1所述的移动通信系统切换时数据包路径转换方法，其 特征在于，所述步骤一中，还包括所述终端根据所述专用资源接入所述目标基 站的步骤，具体为步骤51，所述终端发送一测量报告给所述源基站；步骤52,所述源基站根据所述测量报告和切换控制策略判断需对所述终 端进行基站切换，并向选定切换的目标基站发送一切换请求消息；及步骤53，所述源基站在接收所述目标基站返回的一切换请求确认消息后，向所述终端发送一切换命令，并把缓存的数据包和来自所述核心网的数据包转 发给所述目标基站。
6、 根据权利要求5所述的移动通信系统切换时数据包路径转换方法，其 特征在于，所述步骤52、 53之间，还包括所述目标基站在判断允许所述终 端进行基站切换后为所述终端分配所述专用资源、身份号码的步骤；其中，所 述身份号码与所述专用资源之间有对应关系。
7、 根据权利要求5或6所述的移动通信系统切换时数据包路径转换方法， 其特征在于，所述切换请求消息中包括所述终端在所述源基站上的通讯上下 文，其中包括所述核心网的地址信息；所述切换请求确认消息、所述切换命令 中各包括所述专用资源的描述信息、所述身份号码。
8、 根据权利要求l、 2、 3、 5或6所述的移动通信系统切换时数据包路径 转换方法，其特征在于，所述步骤二中，所述目标基站向所述终端发送所述切 换接入确认消息的步骤，与所述目标基站根据所述通讯上下文向所述核心网发 送所述数据包路径转换消息的步骤在时间上无严格的先后次序。
9、 根据权利要求l、 2、 3、 5或6所述的移动通信系统切换时数据包路径 转换方法，其特征在于，所述分布式蜂窝无线通讯系统为长期演进系统。
全文摘要
本发明公开了一种移动通信系统切换时数据包路径转换方法，用于包含终端、源基站、目标基站及核心网的分布式蜂窝无线通讯系统，包括步骤一，目标基站在终端接入后根据终端使用的专用资源确认所述终端的身份信息及与所述终端对应的通讯上下文；步骤二，所述目标基站向所述终端发送一切换接入确认消息，并根据所述通讯上下文向所述核心网发送一数据包路径转换消息；步骤三，所述核心网接收所述数据包路径转换消息，将数据包路径从所述源基站转换至所述目标基站；及步骤四，所述终端返回一切换完成消息给所述目标基站，所述目标基站将下行数据包发送给所述终端。采用本发明方法在切换过程中缩短下行用户面被中断的时间，提高了业务的服务质量。
文档编号H04Q7/38GK101212790SQ200610169618
公开日2008年7月2日 申请日期2006年12月25日 优先权日2006年12月25日
发明者杜忠达, 王继承 申请人:中兴通讯股份有限公司