一种以用户终端为中心的切换方法与流程

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种以用户终端为中心的切换方法。

背景技术：

移动通信的信号传输划分为控制面和数据面，控制面用于用户的接入控制、小区间切换、承载连接管理、无线资源管理等，数据面用于用户有效通信数据的传输。当前控制面趋向于集中式管理、数据面趋向于分布式多点协作传输。控制面趋向于集中式管理的原因在于可以减少控制信令的开销、减少用户小区间切换、统一管理无线资源以更好的按需为用户提供信道资源，以及更好地进行干扰控制等。数据面趋向于分布式多点传输则是可以有效利用多链路传输的分集和复用增益，提高数据传输速率以及保障通信质量。由此一个集中式管控的无线接入网络架构自然成为移动通信的一个发展趋势。

所谓集中式管控的无线接入网络架构，即多个基站连接至一个中心控制单元(centralcontrolunit，ccu)，由该单元对连接基站进行统一的资源管理、对基站覆盖范围用户提供接入控制、基站至核心网间的数据分发等。

网络功能虚拟化(nfv)技术是移动通信网络设备的发展趋势。未来中心控制单元将由基于nfv技术的通用硬件平台和虚拟化控制软件组成。通用硬件平台主要负责实现中心控制单元与其他设备之间的物理连接，虚拟化控制软件主要负责通用硬件平台的功能实现，以及触发中心控制单元与其连接的其他设备之间传输具体的数据和信令。

一个中心控制单元连接的设备主要包括接入网侧基站、其他中心控制单元、核心网侧数据网关。由此，中心控制单元管控的覆盖范围不再是单纯的 与其直接具有物理连接的基站的覆盖范围之和，而是由承载在通用硬件平台上的虚拟化控制软件决定，软件在一定条件下可以通过本地中心控制单元与其他中心控制单元连接的基站进行控制，因此，一个中心控制单元管控的覆盖范围实则是一个由虚拟化控制决定的虚拟小区。

在传统的接入网架构中，当用户终端从一个基站覆盖范围移动到另一个基站覆盖范围时，需要发生小区间的切换。而这种切换机制不再适用于基于虚拟化平台控制的新型接入网架构。新型接入网架构的用户终端切换问题，不是传统小区意义上的切换，而是根据具体虚拟化控制功能设计，数据和信令中心控制单元之间、中心控制单元与基站之间、中心控制单元与核心网数据网关之间的具体传输路径的变化，而如何变化取决于中心控制单元承载的虚拟化控制平台的具体工作机制。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请提供一种以用户终端为中心的切换方法，能够实现以用户为中心的无缝切换。

为解决上述技术问题，本申请的技术方案是这样实现的：

一种以用户终端为中心的切换方法，该方法包括：

当用户终端根据测量结果确定由服务ccu切换到目标ccu的概率大于第一阈值时，若确定目标ccu未为本用户终端建立目标虚拟控制单元(virtualcontrolunit，vcu)，则该用户终端通过服务基站将测量结果，以及隧道切换请求转发给本用户终端的服务vcu；

服务vcu接收到所述测量结果，以及隧道切换请求时，将测量结果和隧道切换请求记录到该用户终端的状态信息中；并通过服务ccu与目标ccu的连接通道向目标ccu发送所述测量结果、隧道切换请求，以及为该用户终端建立vcu所需的信息；

目标ccu根据接收到的为该用户终端建立vcu所需的信息为该用户终端建立目标vcu，并将建立服务vcu到目标基站间隧道所需的信息通过服 务ccu发送给服务vcu；

服务vcu根据接收到的建立服务vcu到目标基站间隧道所需的信息建立隧道，并将该用户终端的数据信息和信令传输由服务基站切换至目标基站；若确定切换到目标vcu管理该用户终端，则将用户的传输管理由服务vcu切换至目标vcu，将用户终端在服务vcu上未传输完成的数据发送给目标vcu，使目标vcu管理该用户终端；向核心网数据网关发送路径切换通知，使所述网关将与该用户终端相关的传输路径由服务vcu切换至目标vcu，并与目标vcu建立数据和信令传输路径。

由上面的技术方案可知，本申请中在基于虚拟平台的无线接入网中，高效利用网络的计算、存储及传输资源，根据用户的移动性建立动态的用户连接管理机制，从而实现以用户终端为中心的无缝切换。

附图说明

图1为本申请实施例一种以用户终端为中心的切换流程示意图；

图2为本申请实施例二中以用户终端为中心的切换流程示意图；

图3为本申请实施例三中以用户终端为中心的切换流程示意图；

图4为本申请实施例四中以用户终端为中心的处理流程示意图；

图5为本申请实施例五中以用户终端为中心的处理流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图并举实施例，对本发明的技术方案进行详细说明。

本申请提供一种以用户终端为中心的切换方法，在基于虚拟平台的无线接入网中，高效利用网络的计算、存储及传输资源，根据用户的移动性建立动态的用户连接管理机制，从而实现以用户终端为中心的无缝切换。

本申请提供的实施例中，当用户终端接入网络时，相应的ccu会为该用户终端建立一个专用vcu，用于用户终端连接控制管理，并记录用户终端的相关 状态信息和数据。

本申请实施例中的基站、ccu和vcu可以部署为同一设备，也可以分别部署在不同设备上，还可以两个组合部署在一个设备，具体部署方式本申请实施例中不做限制。

vcu可作为一个用户终端专属的存储与控制功能，功能可基于ccu的虚拟化控制软件实现。

对于vcu的存储功能，则用于记录用户终端的状态信息和数据，其中，状态信息包括用户终端基本配置信息、测量信息、连接与传输状态信息等，例如用户终端id、用户终端与基站之间的连接状态、用户终端关联基站的资源分配状态、用户终端与基站间的信道测量结果、用户终端传输模式、用户终端切换请求与响应等。

对于vcu的控制功能，则一方面根据用户终端状态信息，管理、协调与用户终端相关的传输资源分配、服务基站与传输模式选择等过程，并将相关结果记录于用户终端的状态信息中；另一方面则管理和控制相关传输通道中与用户终端相关的数据和信令的交互。

具体可包括：vcu读取达到ccu的与用户终端相关的数据和信令，并记录到用户终端相关状态信息中；vcu根据用户终端的传输需求、状态信息以及相关信令，触发相关通道上传输与用户终端相关的数据和信令。

vcu可将各种通道传输资源进行虚拟化控制，各通道根据vcu具体输出的指令执行相关数据和信令的传输。相关通道可包括ccu与数据网关间的通道、ccu与其他ccu间的通道、ccu与用户终端关联基站间的通道、基站与用户终端间的空口等。

各通道对于vcu而言不是传统意义上两个设备之间的直接传输通道，而是与用户终端相关的传输路径，可能涉及多个设备之间的连接，例如ccu与用户终端关联基站间的通道，一种是ccu与其具有直接物理连接的基站间的通道，另一种可以是ccu通过与其他ccu的连接通道，以隧道的方式连接至其他ccu关联的基站。

用户终端在移动过程中，对周围基站发送信号作相关测量，以根据测量结果判断自身是否需要进行切换操作。

测量信息可包括用户终端与周围基站间的信道信息、用户终端移动出基站覆盖范围的剩余时间等。

下面结合附图，详细说明本申请实施例中实现以用户终端为中心的切换过程。

实施例一

该实施例是在用户终端确定需要立即切换，且目标ccu未为该用户终端建立目标vcu的情况下，实现以用户终端为中心的切换过程。

参见图1，图1为本申请实施例一种以用户终端为中心的切换流程示意图。具体步骤为:

步骤101，当用户终端根据测量结果确定由服务ccu切换到目标ccu的概率大于第一阈值时，若确定目标ccu未为本用户终端建立目标vcu，则该用户终端通过服务基站将测量结果，以及隧道切换请求转发给本用户终端的服务vcu。

当用户终端根据测量结果确定由服务ccu切换到目标ccu的概率大于第一阈值时，确定该用户终端需要立即切换，即切换较为紧迫。

第一阈值根据实际应用进行配置。

基站上会存储哪些ccu为哪个用户终端建立了vcu，因此，用户终端通过当前的服务基站确定目标ccu是否为本用户终端建立vcu。

用户终端发送的隧道切换请求，用于请求服务vcu通过目标ccu建立起与目标基站间的通信隧道，服务vcu会从目标ccu获取完成隧道切换所需的信息。

具体实现时，用户终端先将测量结果，以及隧道切换请求发送给服务基站，服务基站将测量结果，以及隧道切换请求发送给服务ccu，服务ccu再将测量结果，以及隧道切换请求转发给服务vcu。

步骤102，服务vcu接收到所述测量结果，以及隧道切换请求时，将测量 结果和隧道切换请求记录到该用户终端的状态信息中；并通过服务ccu与目标ccu的连接通道向目标ccu发送所述测量结果、隧道切换请求，以及为该用户终端建立vcu所需的信息。

步骤103，目标ccu根据接收到的为该用户终端建立vcu所需的信息为该用户终端建立目标vcu，并将建立服务vcu到目标基站间隧道所需的信息通过服务ccu发送给服务vcu。

目标ccu建立目标vcu，以及将建立服务vcu到目标基站间隧道所需的信息通过服务ccu发送给服务vcu的操作不分先后顺序，可以同时进行。

步骤104，服务vcu根据接收到的建立服务vcu到目标基站间隧道所需的信息建立隧道，并将该用户终端的数据信息和信令传输由服务基站切换至目标基站。

步骤103中，目标ccu建立完成目标vcu后，会向服务vcu发送目标ccu建立完成目标vcu的确认消息。

执行步骤104后，该服务vcu在接收到目标ccu建立完成目标vcu的确认消息时，执行步骤105。

步骤105，该服务vcu若确定切换到目标vcu管理该用户终端，则将用户的传输管理由服务vcu切换至目标vcu，将用户终端在服务vcu上未传输完成的数据发送给目标vcu，使目标vcu管理该用户终端；向核心网数据网关发送路径切换通知，使所述网关将与该用户终端相关的传输路径由服务vcu切换至目标vcu，并与目标vcu建立数据和信令传输路径。

该服务vcu若确定不切换到目标vcu管理该用户终端，则使用建立的隧道连接至目标基站及实施对用户终端的传输管控。

实施例二

该实施例是在用户终端确定需要立即切换，且目标ccu为该用户终端建立目标vcu的情况下，实现以用户终端为中心的切换过程。

参见图2，图2为本申请实施例二中以用户终端为中心的切换流程示意图。具体步骤为：

步骤201，当用户终端根据测量结果确定由服务ccu切换到目标ccu的概率大于第一阈值时，若确定目标ccu为本终端建立目标vcu，则该用户终端与目标基站建立连接通道。

用户终端与目标基站建立连接通道时，用户终端向目标基站发起连接建立过程，与目标基站建立连接通道。目标基站在连接通道建立完成后，会向目标vcu发送连接建立确认消息。

步骤202，目标vcu接收到目标基站发送的连接通道建立完成确认消息时，将用户终端与目标基站的连接状态记录到该用户的状态信息中；将该用户终端的数据信息和信令传输由服务基站切换至目标基站。

步骤203，该目标vcu将用户终端在服务vcu上未传输完成的数据发送给目标vcu，使目标vcu管理该用户终端；并向核心网数据网关发送路径切换通知，使所述网关将与该用户终端相关的传输路径由服务vcu切换至目标vcu，并与目标vcu建立数据和信令传输路径。

实施例三

该实施例是在用户终端确定需要立即切换，且目标ccu为该用户终端建立目标vcu的情况下，实现以用户终端为中心的切换过程。

参见图3，图3为本申请实施例三中以用户终端为中心的切换流程示意图。具体步骤为：

步骤301，当用户终端根据测量结果确定由服务ccu切换到目标ccu的概率大于第一阈值时，若确定目标ccu为本终端建立目标vcu，则通过服务基站将测量结果，以及隧道切换请求转发给本用户终端的服务vcu。

步骤302，服务vcu接收到所述测量结果，以及隧道切换请求时，将测量结果和隧道切换请求记录到该用户终端的状态信息中；并通过服务ccu与目标ccu的连接通道向目标ccu发送所述测量结果，以及隧道切换请求。

步骤303，目标ccu在接收到所述测量结果，以及隧道切换请求时，将建立服务vcu到目标基站间隧道所需的信息通过服务ccu发送给服务vcu。

步骤304，服务vcu根据接收到的建立服务vcu到目标基站间隧道所需 的信息建立隧道，并将该用户终端的数据信息和信令传输由服务基站切换至目标基站。

步骤305，该服务vcu若确定切换到目标vcu管理该用户终端，则将用户的传输管理由服务vcu切换至目标vcu，将用户终端在服务vcu上未传输完成的数据发送给目标vcu，使目标vcu管理该用户终端；向核心网数据网关发送路径切换通知，使所述网关将与该用户终端相关的传输路径由服务vcu切换至目标vcu，并与目标vcu建立数据和信令传输路径。

该服务vcu若确定不切换到目标vcu管理该用户终端，则使用建立的隧道连接至目标基站及实施对用户终端的传输管控。

实施例四

该实施例是在用户终端确定可能发生切换，且目标ccu未为该用户终端建立目标vcu的情况下，实现以用户终端为中心的处理过程；当确定可能发生切换，且目标ccu已为该用户终端建立目标vcu时，不做任何处理即可。

参见图4，图4为本申请实施例四中以用户终端为中心的处理流程示意图。具体步骤为：

步骤401，当用户终端根据测量结果确定由服务ccu切换到目标ccu的概率大于第二阈值且不小于第一阈值时，若确定目标ccu未为本终端建立目标vcu，则该用户终端通过服务基站将测量结果，以及在目标ccu建立目标vcu的请求转发给服务ccu对应的服务vcu。

当用户终端根据测量结果确定由服务ccu切换到目标ccu的概率大于第二阈值且不小于第一阈值时，用户终端确定自身可能发生切换，需要目标ccu为用户终端建立好目标vcu。

第二阈值根据实际应用配置，第二阈值小于第一阈值。

步骤402，服务vcu接收到所述测量结果，以及在目标ccu建立目标vcu的请求时，将测量结果和请求记录到用户的状态信息中；并通过服务ccu与目标ccu的连接通道向目标ccu发送所述测量结果、在目标ccu建立目标vcu的请求，以及为该用户终端建立vcu所需的信息。

步骤403，目标ccu若根据接收到的测量结果、以及自身资源状态确定为该用户终端建立目标vcu，则为该用户终端建立目标vcu，通过目标ccu向服务vcu发送建立目标vcu响应，并通知目标基站在该用户终端发起与目标基站间的连接建立时选择接入该用户终端。

目标ccu若根据接收到的测量结果、以及自身资源状态确定不为该用户终端建立目标vcu，则直接向服务vcu发送不建立目标vcu的响应，并由服务vcu通过服务基站通知用户终端。

步骤404，服务vcu将目标vcu建立响应通过服务基站发送给用户终端。

实施例五

该实施例是在用户终端确定暂时不需要切换，且目标ccu为该用户终端建立目标vcu的情况下，实现以用户终端为中心的处理过程。

参见图5，图5为本申请实施例五中以用户终端为中心的处理流程示意图。具体步骤为：

步骤501，当用户终端根据测量结果确定由服务ccu切换到目标ccu的概率不大于第二阈值时，若确定目标ccu为本终端建立目标vcu，则该用户终端通过服务基站向服务ccu对应的服务vcu发送删除目标vcu建立的请求。

当用户终端根据测量结果确定由服务ccu切换到目标ccu的概率不大于第二阈值时，即确定用户终端暂时不需要进行切换，若目标ccu已为该用户终端建立目标vcu，则发送删除请求，以释放为该用户终端建立vcu所占用的资源。

步骤502，服务vcu将删除目标vcu建立的请求记录该用户终端的状态信息中，并向目标ccu发送该删除目标vcu建立的请求。

步骤503，目标vcu接收到所述删除目标vcu建立的请求时，根据确定是否释放目标vcu所占资源进行相应处理，并向服务vcu发送携带处理结果的响应。

当确定释放目标vcu所占资源时，删除所述目标vcu，并向服务vcu发送响应时，携带已删除目标vcu标识；当确定不释放目标vcu所占资源时， 向服务vcu发送响应时，携带不删除目标vcu标识。

步骤504，服务vcu在接收到携带处理结果的响应时，通过服务基站发送给该用户终端，使用户终端根据所述处理结果获知是否已删除所述目标vcu的建立。

本申请实施例中的服务基站和目标基站不限于单个基站。服务ccu和目标ccu不限于单个ccu。

上述处理过程中，可能出现用户终端在服务ccu和目标ccu处都建立有自己专属的vcu情况，此时需要保持服务vcu与目标vcu之间的用户终端相关信息同步。同时当用户终端完成由当前服务vcu向目标vcu切换，并没有释放当前服务vcu时，原服务vcu成为新的目标vcu，原目标vcu成为新的服务vcu，此时用户可以利用步骤501到步骤504发起对释放目标vcu的实施过程，也可以在vcu切换完成后自动释放原服务vcu占用资源。即当用户终端由服务vcu切换到目标vcu时，删除已建立的服务vcu。

综上所述，本申请通过在基于虚拟平台的无线接入网中，高效利用网络的计算、存储及传输资源，根据用户的移动性建立动态的用户连接管理机制，从而实现以用户终端为中心的无缝切换。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。