在分组切换网络的核心网络实体之间执行切换的方法和设备的制作方法

文档序号:7638779阅读:144来源:国知局

专利名称::在分组切换网络的核心网络实体之间执行切换的方法和设备的制作方法
技术领域
:本发明一般涉及分组交换网络。更具体地讲,本发明涉及用于在分组交换网络的核心网络(CoreNetwork,CN)实体之间执行Layer3(L3)切换的方法和设备。
背景技术
:通用移动通信系统(UniversalMobileTelecommunicationSystem,UMTS),基于欧洲全J求移动通信(GlobalSystemForMobileCommunication,GSM)和通用分组无线业务(GeneralPacketRadioService,GPRS)、运行在宽带码分多址(WidebandCodeDivisionMultipleAccess,WCDMA)中的异步第三代(3G)移动通信系统,无论移动用户或电脑用户的位置如何,以2Mbps或更高的速度向其提供发送分组文本、数字音频或视频和多媒体数据的统一业务。由于虚拟接入(virtualaccess)扭无念的引入,UMTS允i牛4妾入网纟各中任何端点。虚拟接入涉及使用如网际协议(InternetProtocol,IP)的分组协议的分组交换连接。在UMTS系统中网络实体以异步传输模式(AsynchronousTransferMode,ATM)连接,并通过网关节点(即,网关GPRS支持节点(GGSN))与外部分组数据网络连接,与这样的UMTS系统相比,增强UMTS(Enhanced-UMTS,E-UMTS)在网络实体之间提供基于IP的连接,因此减少了将用户设备(UE)连接到分组数据网络的中间节点的数量,提高了数据传输速度。典型的UMTS系统由无线"l妻入网络(radioaccessnetworks,RANs)和CN组成。无线接入网络(RAN)负责Layer1(LI)和Layer2(L2)协议,并与UE无线连接。CN负责L3协议,并将RAN与外部网络相连接。UMTS系统通过业务无线网络系统(ServingRadioNetworkSystem,SRNS)重新分配来提供L2切换,通过服务GPRS支持节点间(inter-ServingGPRSSupportNode,inter-SGSN)切换来提供L3切换。由于典型的UMTS系统已朝着基于分组交换的3G移动通信网络发展,需要支持在属于不同CN实体的RAN之间的快速和无缝的切换。
发明内容技术问题由于典型的UMTS系统已朝着基于分组交换的3G移动通信网络发展,需要支持在属于不同CN实体的RAN之间的快速和无缝的切换。解决方案本发明示例实施例的一个方面目的在于解决上述问题和/或缺点,并至少提供以下所述优点。因此,本发明示例实施例的一个方面是提供一种用于在从3G移动通信系统发展而来的分组交换网络中的CN实体之间执行快速、无缝切换的方法和设备。根据本发明示例实施例的一个方面,在执行在分组交换网络中的CN之间切换的方法中,该分组交换网络具有UE可接入的多个RAN和用于通过IP将RAN连接到外部网络的多个CN,当通过旧RAN与旧CN连接的UE从旧RAN移动到属于新CN的新RAN时,UE向旧RAN发送包括小区信息的测量报告消息。旧RAN或新RAN确定是否将在CN之间执行L3切换。如果要在CN之间执行L3切换,在新RAN和新CN之间建立隧道(tunnel)。UE通过UE执行从旧RAN到新RAN的切换,而不在新RAN和旧CN之间建立隧道,并且一旦检测到UE的移动,新RAN向旧RAN发送L2切换完成消息。在移动到新RAN后,UE获取在新CN中使用的新IP地址,执行L3切换,并通过新RAN与新CN通信。根据本发明示例实施例的另一方面,在用于执行在分组交换网络中CN之间切换的设备中,属于旧CN的旧RAN从UE接收请求切换的测量报告消息,响应于该测量报告消息生成切换需要的消息,为UE接收切换命令消息,并将该切换命令消息转发给UE。属于新CN的新RAN响应于切换需要的消息向旧RAN发送切换命令消息,通过比较UE的IP地址和新CN的IP地址来确定是否将在旧CN和新CN之间执行L3切换,并与新CN建立隧道,而不与旧CN建立隧道。在响应于切换命令消息执行RAN之间切换后,UE获取在新CN中使用的新IP地址,使用新IP地址执行L3切换,并通过新RAN与新CN进4亍通信。根据本发明示例实施例的另一方面,在用于执行在分组交换网络中CN之间切换的设备中,属于旧CN的旧RAN从UE接收请求切换的测量报告消息,响应于该测量报告消息生成切换需要的消息,为UE接收切换命令消息,将该切换命令消息转发给UE,并通过比较UE的IP地址和新CN的IP地址来确定是否将在旧CN和新CN之间执行L3切换。属于新CN的新RAN响应于切换需要的消息向旧RAN发送切换命令消息,并根据是否要执行L3切换,与新CN建立隧道,而不与旧CN建立隧道。在响应于切换命令消息执行RAN之间切换后,UE获取在新CN中使用的新IP地址,使用新IP地址执行L3切换,并通过新RAN与新CN通信。从结合附图解释本发明示例实施例的以下具体描述中,本发明的其它目的、优点和显著特征对于那些本领域技术人员来说将变得清晰。有益效果根据如上所述的本发明的示例实施例,在分组交换网络中涉及L3切换的L2切换过程得以简化。因此,可以快速的提供L3切换。从结合附图的以下具体描述中,本发明某些示例实施例的上述和其它目的、特征和优点将变得更清晰,其中图1图示了根据本发明示例实施例的网络配置;图2概念地图示了根据本发明示例实施例的切换过程;图3详细图示了根据本发明示例实施例的L2和L3切换过程;图4是图示根据本发明示例实施例的通过新的加强RAN(E-RAN)触发L3切换的信号流的图;图5是根据本发明示例实施例的UE操作的详细流程图;图6是根据本发明示例实施例的旧E-RAN操作的流程图;图7是根据本发明示例实施例的新E-RAN操作的流程图;图8是解释根据本发明示例实施例的通过旧E-RAN触发L3切换的信号流的图;图9是根据本发明示例实施例的在Alt1中旧E-RAN操作的详细流程图;图IO是根据本发明示例实施例的在Alt1中新E-RAN操作的详细流程图;图11是根据本发明示例实施例的在Alt2中旧E-RAN操作的详细流程图;图12是根据本发明示例实施例的在Alt2中新E-RAN操作的详细流程图。在所有附图中,相同的附图标记表示相同的元件、特征和结构。具体实施方式在说明书中的定义,如详细的结构和元件,是为了帮助充分理解本发明的示例实施例。因此,那些本领域的普通技术人员将意识到可以对在此描述的实施例做出多种改变和修改而不脱离本发明的范围和精神。同样,为了清楚和简明,省略了已知功能和结构的描述。根据以下描述的本发明的示例实施例,当UE在属于不同CN的RAN之间移动时,执行域间(inter-domain)切换。当UE改变其L3附着点(attachmentpoint)时,即,当通过CN之间切换或通过在加强3G移动通信网络和无线局域网(WLAN)之间的切换改变L3附着点时,触发域间切换。图1图示了根据本发明示例实施例的网络配置。网络配置包括从3G移动通信系统发展而来的分组交换网络,并可适用于3G长期演进(LongTermEvolution,LTE)网络,即,演进/加强网络。如图l所示,该网络包括多个在本地代理(HomeAgent,HA)110控制下与IP网络100连接的增强核心网络(E-CN)102a和102b,多个与E-CN102a和102b连接的E-RAN104和106。术语E(Enhanced)是指实体通过如IP这样的分组交换协i义互相通信。分组凄t据网关(PacketDataGateway,PDG)112与HAIIO连接。多个WLAN接入网关(WAG)114与PDG112相连接,并且多个接入点(AccessPoint,AP)116与每个WAG114相连接。虽然HA110被示为物理独立实体,但HA110也可以被配置为包含在E-CN102a和102b中的逻辑实体。在从属于E-CN102a的E-RAN104a移动到属于E-CN102b的E-RAN106a的期间,UE108同时执行L2切换和L3切换。当UE118从E-RAN106b移动到属于PDG112的AP116a时,UE118也同时4丸行L2切换和L3切换。L2切换通过已知的WLANL2协议得以执行。以举例的方式,做出以下UE108在E-CN102a和102b间切换操作的描述。图2概念地图示了根据本发明示例实施例的切换过程。在图2中,三个E-RANA、B和C属于第一E-CN,而两个E-RAND和E属于第二E-CN。如图2所示,在L2切换前UE在步骤1通过E-RANA与第一E-CN相连接。在步骤2,UE通过L2切换的阶段1移动到E-RANB,并通过E-RANB和E-RANA与第一E-CN相连接。在完成L2切换的阶段1后,UE通过E-RANB与第一E-CN相连接,即,UE在步骤3执行L2切换的阶段2。当UE通过L2切换移动到E-RANC时,UE通过E-RANC和E-RANB与第一E-CN相连接,即,UE在步骤4中执行L2切换的阶段1。在步骤5,UE执行L2切换的阶段2并通过E-RANC与第一E-CN相连接。在步骤6,当UE从属于第一E-CN的E-RANC移动到属于第二E-CN的E-RAND时,UE通过E-RAND和E-RANC执行到第一E-CN的L2切换的阶段1。在到E-RAND的L2切换之前、之后或期间,在第二E-CN和E-RAND之间建立新的数据通道(datapath),在E-RANC中緩存的数据通过E-RAND被转发给UE。然后,在步骤7通过L3切换UE能够通过E-RAND直接接入第二E-CN。从而,UE直接从步骤6前进到步骤7,因此简化了切换过程。如上所述,L2切换过程分为两个阶段。在阶段l,UE从旧E-RAN移动到新E-RAN,同时保持E-CN与旧E-RAN之间的连接。在图2中,阶段1发生在从步骤1到步骤2、从步骤3到步骤4以及从步骤5到步骤6。在阶段2,在E-CN和新E-RAN之间建立新的数据通道,旧E-RAN通过新E-RAN将緩存的数据转发给UE。在图2中,阶段2发生在从步骤2到步骤3和从步骤4到步骤5。当UE在属于不同CN的RAN之间移动时,执行L2和L3切换。根据本发明的示例实施例,阶段1作为L3切换的预备操作在L2切换期间执行,因此简化了L3切换的过程。在此没有阶段2的L2切换被称为轻L2切换(lightL2handover)。图3详细图示了根据本发明示例实施例的L2和L3切换过程。在图3中,旧的和新的E-CN302a和302b通过HA310与IP网络300连接。旧的和新的E-RAN304a和306a分别与旧的和新的E-CN302a和302b相连才妄。当UE308从旧E-RAN304a移动到新E-RAN306a时,UE308与轻L2切换一起执行L3切换。如图3所示,在步骤1,UE308通过轻L2切换从旧E-RAN304a移动到新E-RAN306a,同时通过新E-RAN304a和旧E-RAN304a与旧E-CN302a相连接。在新E-RAN306a和新E-CN302b间建立隧道后,在步骤2,L3切换得以完成,并且UE308通过新E-RAN306a与新E-CN302b相连接。以下将描述在增强3G移动通信网络中的E-CN之间提供切换的本发明的一定示例实施例。本发明的一个示例实施例的特征在于新E-RAN触发在轻L2切换和L3切换过程中的L3切换。本发明的一个示例实施例的特征还在于旧E-RAN触发在轻L2切换和L3切换过程中的L3切换。图4是图示根据本发明示例实施例的通过新E-RAN触发L3切换的信号流的图。如图4所示,UE连续地收集与无线相关的信息。在步骤401,UE周期性地或在预定时间通过测量报告消息向正在服务于该UE的旧E-RAN发送与所测量的小区相关联的信息。测量报告消息包括UE的国际移动站标识符(InternationalMobileStationIdentifier,IMSI)、UE正在使用的旧IP地址(此后用IPold表示)和从邻近小区收集的小区测量。一旦接收到测量报告消息,旧E-RAN根据小区信息通过检查是否有任何小区提供的性能比正在服务的小区好,确定是否需要L2切换。如果检测到这样的小区(即,目标小区),在步骤403,旧E-RAN决定L2切换,并选择用于切换的目标小区。在步骤405,旧E-RAN检测管理目标小区的新E-RAN的可路由(routable)地址。根据旧E-RAN和新E-RAN之间的协议类型,新E-RAN的地址得以确定。如果的E-RAN和新E-RAN之间的接口是基于IP的,新E-RAN的地址类似于IP地址。在一个示例执行中,假设E-RAN通过IP互相通信。在步骤407,旧E-RAN向新E-RAN发送切换(HO)需要的消息。HO需要的消息包括UE的IMSI和IPold以及包括UE用户信息的UE上下文。发送给E-RAN的信息被新E-RAN用于确定是否执行轻L2切换。一旦接收到HO需要的消息,新E-RAN确定是否接受UE的L2切换请求。如果L2切换请求被接受,在步骤409,新E-RAN用HO命令消息回覆L2切换请求。HO命令消息包含UE执行L2切换所需要的信息。一旦接收到HO命令消息,在步骤411,旧E-RAN在HO命令消息中添加新E-RAN的地址,并将结果消息转发给UE。在步骤413,新E-RAN使用UE的IP地址前缀的确定是否为UE触发L2切换的阶段2,即轻L2切换。在本发明的示例实施例中,如果UE的IPold前缀与连接于新E-RAN的新E-CN的前缀不同,即,如果旧E-RAN和新E-RAN连接于不同的E-CN,新E-RAN忽略阶段2,阶段2用于建立到旧E-CN的数据连接以支持到新E-CN的快速L3切换。这个轻L2切换防止不必要的资源消耗,并通过跳过在域间切换中L2切换的阶段2支持UE的快速L3切换,在域间切换中L3切换跟随在L2切换之后。在UE在步骤417执行到新E-RAN的L2切换时,在步骤415,新E-RAN与新E-CN建立用于L3分组传输的隧道。当新E-RAN^f企测到伴随L2切换的UE的移动时,在步骤419,新E-RAN向旧E-RAN发送L2HO完成消息。旧E-RAN删除与UE相关联的UE上下文,确定到新E-RAN的L2切换已经得以完成。在步骤419,新E-RAN完成L2切换而不与旧E-CN建立数据通信通道,即,不执行L2切换的阶段2。在L2切换之后,在步骤421,UE在从新E-RAN通过旧E-RAN和旧E-CN到HA的通道中发送和接收分组。在步骤409向旧E-RAN发送HO命令消息后,在步骤413,新E-RAN确定是否触发UE的轻L2切换,步骤413可以在L2切换的阶段1得以完成的步骤407或步骤417之后的任何时间4丸行。在步骤423,UE获得在新E-CN中使用的新IP地址(IPnew)。IPnew通过各种已知的方式得以获取,为了清楚和简要在此将不再描述。在步骤425,为了能将转发给UE的分组路由到IPnew,UE通过绑定更新消息向HA注册IPnew。绑定更新消息包括UE的本地地址(HoA)和IPnew以将IPnew通知给HA。如前所述,如果HA包括在UE本地域中的特别E-CN中,绑定更新消息被发送至该特别E-CN。绑定更新消息的配置和传输遵守支持IP移动性的现有技术,例如,移动IPv4或移动IPv6。HA在其绑定高速緩存中用IPnew更新与HoA相对应的UE的临时地址。然后在步骤427,HA通过绑定确认消息通知UE绑定更新成功完成。然后在步骤429,在HA与旧E-CN之间存在的连接被释放,并且发给UE的所有分组通过新E-CN和新E-RAN被转发给UE。在步骤431,UE通过新E-RAN向旧E-RAN发送L3HO完成指示消息,通知L3切换完成,在步骤431a旧E-RAN向旧E-CN转发L3HO完成指示消息。在将所有UE的分组发送给旧E-RAN后,旧E-CN删除与UE相关联的UE上下文。一旦接收到L3HO完成指示消息,在步骤433,旧E-RAN将所有緩存的数据分组都转发给新E-RAN。最后转发的分组包括緩存数据的结束指示以通知新E-RAN没有其它数据分组要发送了。响应于緩存数据的结束指示,新E-RAN明确地(explicitly)释》文从旧E-RAN的连4妄。在一个实例执行中,可进一步预期在步骤433在緩存数据分组被发送后使用一个定时器来明确地释放旧E-RAN与新E-RAN之间的连接。当UE在步骤427接收到绑定确认消息并且分组传输开始IPnew时,分组不再被发送给旧E-CN。由于将IPnew作为源地址的分组通过新E-RAN与新E-CN之间的隧道得以发送,从旧E-CN到旧E-RAN的分组传输能够在预定时间内得以结束。在本发明的一个实例实施例中,步骤431和433可以在步骤427之前得以执行。在这种情况下,新E-RAN将从旧E-RAN和从新E-CN接收到的緩存数据分组重新排序,并按顺序转发重新排序后的分组。在轻L2切换和L3切换后,在步骤435,UE通过新E-RAN和新E-CN发送和接收分组。图5是根据本发明示例实施例的UE发送和接收分组的操作的详细流程图。如图5所示,在步骤501,UE在分组发送/接收期间收集关于候选(candidate)小区的信息。在步骤503,UE周期性或当预定条件满足时向旧E-RAN发送包括UEIMSI和所收集小区信息的测量报告消息。在一个示例执行中,可进一步预期除了UE的IMSI外,测量报告消息还包括有关用于L2切换的UE选择(UE-selected)的目标小区的信息。在步骤505,UE从旧E-RAN接收响应于测量报告消息的HO命令消息。HO命令消息包含用于切换的新E-RAN的地址。UE在步骤507保存新E-RAN的地址,并在步骤509使用新E-RAN的地址执行到新E-RAN的L2切换。因此,UE通过旧E-CN、旧E-RAN和新E-RAN发送和4妾收分组。在步骤511,UE获取在新E-CN中使用的IPnew。用于获取IPnew的程序超出了本发明的范围,因此为了清楚和简要在此将不再描述。在步骤513,UE向HA发送绑定更新消息以注册IPnew。绑定更新消息包括UE的唯一IP地址HoA、设置为源地址的IPnew和作为目的地址的HA的HoA。在步骤515,UE从HA接收通知已用IPnew将UE的IPold更新的绑定确认消息。然后在步骤517,为了通知L3切换的完成,UE向旧E-CN发送L3HO完成指示消自旧E-CN删除与UE相关联的上下文,识别UE已移动到其它网络。在UE上下文删除之前,旧E-CN可能将UE上下文转发给新E-CN。在L2切换和L3切换后,UE通过新E-RAN和新E-CN继续发送和-接收分组。E-Ran分析从UE或另一个E-RAN接收到的消息。一旦从UE接收到请求L2切换的测量报告消息,该E-RAN作为旧E-RAN进行操作。一旦从另一个E-RAN接收到HO需要的消息,该E-RAN作为新E-RAN进行操作。新的和旧的RAN的操作将分开描述。图6是图示根据本发明示例实施例的旧E-RAN操作的流程图。如图6所示,在与UE进行分组通信期间,旧E-RAN在步骤602从UE接收到测量报告消息,并在步骤604将旧E-RAN能提供的无线性能与根据包括在测量报告消息中小区信息的候选小区的无线性能进行比较。如果替代小区信息,测量报告消息包括指示由UE选择的目标小区的信息,旧E-RAN跳到步骤606。如果没有候选小区提供比当前无线性能更好的性能,旧E-RAN返回步骤602接收下一个测量报告消息。相反地,如果存在任何提供比当前无线性能更好性能的候选小区,在步骤606,旧E-RAN选择该候选小区作为目标小区并检测控制该目标小区的新E-RAN的可路由地址。在步骤608,旧E-RAN向新E-RAN发送HO需要的消息。HO需要的消息包括UE的IMSI、IPold和UE上下文信息。在步骤610,旧E-RAN从新旧E-RAN接收响应于HO需要的消息的HO命令消息。在步骤612,旧E-RAN向UE转发带有新E-RAN地址的HO命令消息。在步骤614,旧E-RAN从已识别UE的L2切换的新E-RAN接收L2HO完成消息,并在步骤616删除UE的UE上下文。在步骤618,旧E-RAN通过新E-RAN从UE接收L3HO完成指示消息,因此确定UE已移动到另一个网络。在步骤620,旧E-RAN将从旧E-CN所接收的、UE的所有緩存数据分组转发给新E-RAN,并释放从新E-RAN的链接。图7是图示根据本发明示例实施例的新E-RAN操作的流程图。如图7所示,新E-RAN在步骤702从旧E-RAN接收HO需要的消息,并在步骤704确定是否接受UE的L2切换请求。如果不能接受L2切换请求,在步骤726,新E-RAN向旧E-RAN发送带有指示拒绝L2切换请求原因的原因值的HO失败消息,然后终止切换过程。如果L2切换请求被接受,新E-RAN在步骤706存储包括在HO需要的消息中的UE的UE上下文信息,并在步骤708确定是否执行L3切换,即,UEL2切换的阶段2。通过比较包括在HO需要的消息中的IPold前缀与通过专用链接连接于新E-RAN的E-CN的IP地址前缀来执行阶段2。如果前缀不同,L2切换的阶段2不被触发。如果前缀是相同的,L2切换的阶段2被触发。在以前的情况中,即,在轻L2切换的情况中,新E-RAN在步骤710向旧E-RAN发送HO命令消息,通知UE的L2切换请求被接受,并在步骤712建立与新E-CN的隧道。为UE或为特定业务可在新E-RAN和新E-CN之间建立IP隧道。在隧道建立后,在步骤714,新E-RAN通过L2切换的阶段1检测UE的移动。考虑到UE通常因为检测到的UE的移动已执行了L2切换,在步骤716,新E-RAN向旧E-RAN发送L2HO完成消息。在转发UE分组的同时,旧E-RAN等待从UE接收L3HO完成指示消息。如果在步骤708所述前缀相同,新E-RAN前进到步骤718以执行L2切换的阶段2。在步骤718,新E-RAN通过HO命令消息通知旧E-RANUE的L2切换请求被接受。新E-RAN在步骤720检测已执行L2切换阶段1的UE的移动,并在步骤722与旧E-CN建立用于分组传输的隧道。在步骤724,新E-RAN向旧E-RAN发送L2HO完成消息。考虑到L2切换已完成,旧E-RAN响应于L2HO完成消息删除UE上下文。图8是图示根据本发明示例实施例的由旧E-RAN触发L3切换的信号流的图。L3切换可以采用两种方法Altl(步骤807到813)和Alt2(步骤815到823)得以实施。在Alt1,旧E-RAN通过L2HO需要的消息触发轻L2切换和L3切换,而在Alt2,旧E-RAN在接收到L2HO需要的消息的响应消息后触发轻L2切换和L3切换。不考虑在Alt1和Alt2中L2切换阶段2得以执行的时间,旧E-RAN确定是否执行轻L2切换。如图8所示,UE持续地从邻近小区收集与无线有关的信息。在步骤801,UE周期性地或在预定时间向当前服务UE的旧E-RAN发送测量报告消息。检测报告消息包括UE的IMSI和所收集的关于邻近小区的信息。在步骤803,旧E-RAN根据从UE接收的小区信息,基于该小区消息通过检查是否有任何小区提供比服务小区更好的性能,从而确定是否为UE执行L2切换。在确定执行L2切换和检测这样的小区(即目标小区)时,在步骤805,旧E-RAN检测管理目标小区的新E-RAN的可路由地址。根据旧E-RAN和新E-RAN之间的协议类型确定新E-RAN的地址。如果旧E-RAN和新E-RAN之间的接口是基于IP的,则新E-RAN的地址与IP地址类似。在示例执行中,假设E-RAN通过IP互相通信。在Alt中,旧E-RAN在步骤807决定是否执行UE的L3切换。例如,旧E-RAN比较新E-RAN所属新E-CN的IP地址前缀和旧E-RAN所属旧E-CN的IP地址前缀。如果前缀不同,则旧E-RAN决定L3切换,而不触发L2切换的阶段2,在L2切换的阶段2中在新E-RAN和旧E-CN之间建立数据通道。换句话说,旧E-RAN决定轻L2切换。在步骤809,旧R-ran向新E-RAN发送请求UE的L2切换的阶段1的HO需要的消息。HO需要的消息包括UE的ID(即,IMSI或IP地址)和请求准备L3切换的L3切换指示。L3切换指示表明了是否将执行L3切换,即,轻L2切换。如上所述,在轻L2切换中不执行L2切换的阶段2。一旦接收到HO需要的消息,新E-RAN确定是否接受UE的L2切换请求。如果L2切换请求被接受,在步骤811,新E-RAN用HO命令消息回覆L2切换请求,指示L2切换请求被接受。HO命令消息包含UE执行L2切换所需的信息。一旦接收到HO命令消息,在步骤813,旧E-RAN将新E-RAN的地址添加到HO命令消息中,并将结果消息转发给UE。在Alt2,旧E-RAN在步骤815向新E-RAN发送请求L2切换的HO需要的消息,并在步骤817从新E-RAN接收指示L2切换请求被接受的HO命令消息。在步骤819,旧E-RAN将新E-RAN的地址添加到HO命令消息中,并将结果消息转发给UE。然后在步骤821旧E-RAN确定是否为UE执行L3切换。例如,旧E-RAN比较属于新E-RAN的新E-CN的IP地址前缀和属于旧E-RAN的旧E-CN的IP地址前缀。如果前缀不同,旧E-RAN决定L3切换,而不触发L2切换的阶段2,在L2切换的阶段2中在新E-RAN和旧E-CN之间将建立数据通道。换句话说,旧E-RAN决定轻L2切换。在步骤823,旧E-RAN通知新E-RAN将不执行L2切换的阶段2,并向新E-RAN发送执行(Commit)L3切换消息以触发与新E-RAN建立用于L3切换的隧道。新E-RAN仅通过接收执行L3切换消息认为L2切换隧道建立已被触发。执行L3切换消息可以通过消息ID指示L3切换或包含L3切换指示。步骤821是基于在Alt2中在E-CN和相应的E-RAN中使用相同的网络前缀的前提的。当识别到在Alt1或Alt2中L3切换已被触发,在步骤825,新E-RAN与新E-CN建立用于分组传输的隧道。在步骤827,终端使用在步骤813或步骤819的HO命令消息中包括的新E-RAN的地址,执行到新E-RAN的轻L2切换。在步骤829,新E-RAN通过轻L2切换纟企测UE的移动,并向旧E-RAN发送L2HO完成消息。L2HO完成消息向旧E-RAN表明L2切换已成功完成。然后旧E-RAN删除与UE相关联的UE上下文。即,不执行L2切换的阶段2就完成了L2切换,即,在步骤829未在新E-RAN和旧E-CN之间建立数据连接。因此,在步骤831中,UE通过新E-RAN、旧E-RAN、旧E-CN和HA发送和4妄收分组。在轻L2切换后,UE在步骤833获取在新E-CN中使用的IPnew,并在步骤835为了将去往UE的分组路由到IPnew,通过绑定更新消息向HA注册IPnew。绑定更新消息包括UE的HoA和IPnew以将IPnew通知给HA。HA在绑定高速緩存器中将映射到HoA的UE的临时地址更新为IPnew。然后在步骤837,HA通过绑定确认消息通知UE绑定更新的成功完成。然后在步骤839,HA与旧E-CN之间的已有连接被释放,所有去往UE的分组通过新E-CN和新E-RAN纟皮转发给UE。在步骤841,UE通过新E-RAN向旧E-RAN发送L3HO完成指示消息,通知L3切换的完成,在步骤841a,旧E-RAN将L3HO完成指示消息转发给旧E-CN,以使旧E-CN删除与UE相关联的UE上下文。一旦接收到L3HO完成指示消息,在步骤843旧E-RAN将所有緩存数据分组转发给新E-RAN。最后转发的分组包含緩存数据的结束指示以通知新E-RAN没有其他的数据分组要被发送了。响应于緩存数据的结束指示,新E-RAN明确地释放从旧E-RAN的连接。在轻L2切换和L3切换后,在步骤845,UE通过新E-RAN和新E-CN发送和接收分组。根据本发明的一个示例实施例,UE如图5所示那样操作,E-RAN根据所接收的消息如旧E-RAN或新E-RAN那样操作。旧E-RAN和新E-RAN的操作将在Alt1和Alt2中分开描述。图9是根据本发明示例实施例的在Alt1中旧E-RAN操作的详细流程图。如图9所示,在与UE分组通信期间,旧E-RAN在步骤902从UE接收到测量报告消息,并在步骤904比较旧E-RAN能提供的无线性能和根据包括在测量报告消息中的小区信息的候选小区的无线性能。如果测量报告消息中代替由UE测量的小区消息,包括指示由UE选择的目标小区的信息,旧E-RAN跳到步骤906。如果没有候选小区提供比当前无线性能更好的性能,旧E-RAN返回到步骤902以接收下一个测量报告消息。相反地,如果存在任何候选小区提供比当前无线性能更好的性能,在步骤906旧E-RAN选择该候选小区为目标小区并检测控制该目标小区的新E-RAN的可路由地址。在步骤908,旧E-RAN确定是否为UE执行L3切换,即,L2切换的阶段2。通过比较包括在HO需要的消息中的UE的IPold前缀和通过专用链接连接到新E-RAN的新E-CN的IP地址前缀,阶段2得以执行。如果前缀不同,L2切换的阶段2不会被触发。如果前缀相同,L2切换的阶段2将被触发。在以前的例子中,即,在轻L2切换的例子中,在步骤922旧E-RAN向新E-RAN发送HO需要的消息,请求轻L2切换。HO需要的消息包含向新E-RAN表明轻L2切换将要发生、因此L3切换将接着L2切换的阶段1的L3切换指示。在步骤924,旧E-RAN从新E-RAN接收表明轻L2切换请求被接受的HO命令消息。在步骤926,旧E-RAN将附带有新E-RAN地址的HO命令消息转发给UE。旧E-RAN在步骤928从新E-RAN接收L2HO完成消息,并响应于L2HO完成消息在步骤930删除与UE相关联的UE上下文。一旦在步骤932从UE接收到L3HO完成指示消息,在步骤934旧E-RAN将从旧E-CN接收到的所有UE的緩存数据分组转发给新E-RAN,并释放从新E-RAN的链接。如果在步骤908确定要执行L2切换的阶段2,旧E-RAN在步骤910向新E-RAN发送请求L2切换的HO需要的消息,并在步骤912从新E-RAN接收表明L2切换请求被接受的HO命令消息。在步骤914,旧E-RAN将附带有新E-RAN地址的HO命令消息转发给UE。在转发HO命令消息后,为了触发L2切换的阶段2,在步骤916,旧E-RAN向旧E-CN或新E-RAN发送执行L2切换消息。在UE移动到新E-RAN并完成L2切换的阶段2后,在步骤918,旧E-RAN从新E-RAN接收L2HO完成消息。在步骤920,旧E-RAN将UE的所有緩存数据分组转发给新E-RAN,并删除UE上下文。图IO是图示根据本发明示例实施例的在Alt1中新E-RAN操作的详细流程图。如图10所示,新E-RAN在步骤1002从旧E-RAN接收HO需要的消息,并在步骤1004确定是否接受UE的L2切换请求。如果L2切换请求不能被接受,在步骤1026,新E-RAN向旧E-RAN发送带有表明拒绝L2切换请求原因的原因值的HO失败消息,然后终止切换过程。如果L2切换请求被接受,新E-RAN在步骤1006存储包括在HO需要的消息中的UE的UE上下文信息,并在步骤1008检查HO需要的消息是否包括表明是否将执行UE的L3切换的L3切换指示。如果有L3切换指示,新E-RAN在步骤1010向旧E-RAN发送HO命令消息,通知UE的L2切换请求被接受,并在步骤1012与新E-CN建立隧道。在隧道建立后,在步骤1014新E-RAN通过L2切换的阶段1检测UE的移动。考虑到UE通常因为检测到的UE的移动已执行L2切换,在步骤1016新E-RAN向旧E-RAN发送L2HO完成消息。如果在步骤1008没有L3切换指示,新E-RAN在步骤1018向旧E-RAN发送HO命令消息,并在步骤1020通过L2切换的阶段1检测UE的移动。在步骤1022,新E-CN与旧E-CN建立用于分组传输的隧道。然后在步骤1024,新E-RAN向旧E-RAN发送L2HO完成消息。一旦接收到L2HO完成消息,旧E-RAN将所有緩存数据分组转发给新E-RAN,识别L2切换的完成,并删除UE上下文。图11是图示根据本发明示例实施例的在Alt2中旧E-RAN操作的详细流程图。如图11所示,在与UE分组通信期间,旧E-RAN在步骤1102从UE接收测量报告消息,并在步骤1104比较旧E-RAN能提供的无线性能和根据包括在测量报告消息中的小区信息的候选小区的无线性能。如果代替由UE所测量的小区信息,测量报告消息包括表明由UE所选择的目标小区的信息,旧E-RAN跳到步骤1106。如果没有候选小区提供比当前无线性能更好的性能,旧E-RAN返回步骤1102以接收下一个测量报告消息。相反地,如果存在任何候选小区提供比当前无线性能更好的性能,在步骤1106,旧E-RAN选择该候选小区作为目标小区,并4佥测控制该目标小区的新E-RAN的可3各由地址。旧E-RAN在步骤1108向新E-RAN发送请求轻L2切换的HO需要的消息,并在步骤1110从新E-RAN接收表明轻L2切换请求被接受的HO命令消息。在步骤1112,旧E-RAN将附带新E-RAN地址的HO命令消息转发给UE。在步骤1114,旧E-RAN确定是否执行L3切换,即UE的L2切换的阶段2。通过比较包括在HO需要的消息中的UE的IPold前缀和通过专用链接连接到新E-RAN的新E-CN的IP地址前缀,阶段2得以执行。如果前缀不同,L2切换的阶段2不会被触发。如果前缀相同,L2切换的阶段2将被触发。如果L2切换的阶段2不被触发,即,在轻L2切换的情况下,在步骤1122,旧E-RAN向新E-RAN发送执行L3切换消息。执行L3切换消息被用于通知不执行L2切换的阶段2以及紧接的L3切换,并且请求在新E-RAN与新E-CN之间建立用于L3切换的隧道。在步骤1124,旧E-RAN从新E-RAN接收表明轻L2切换已完成的L2HO完成消息。在步骤1126,旧E-RAN删除与UE相关联的UE上下文。在步骤1128,—旦从UE接收到L3HO完成指示消息,旧E-RAN将从旧E-CN接收到的UE的所有緩存数据分组转发给新E-RAN,并在步骤1130释放从新E-RAN的链接。如果在步骤1114确定L2切换的阶段2将被执行,旧E-RAN在步骤1116将执行L2切换消息发送给开始UE的L2切换的阶段2的实体,即旧E-CN或新E-RAN,请求L2切换,并在步骤1118从新E-RAN接收L2HO完成消息。在步骤1120,旧E-RAN响应于L2HO完成消息删除UE上下文。图12是图示根据本发明示例实施例的在Alt2中新E-RAN操作的详细流程图。—如图12所示,新E-RAN在步骤1202从旧E-RAN接收HO需要的消息,并在步骤1204确定是否接受UE的L2切换请求。如果L2切换请求不能被接受,在步骤1224新E-RAN向旧E-RAN发送带有表明拒绝L2切换请求原因的原因值的HO失败消息,然后终止切换过程。如果L2切换请求被接受,在步骤1206新E-RAN保存包括在HO需要的消息中的UE的UE上下文信息。在步骤1208,在向旧E-RAN发送HO命令消息后,新E-RAN在步骤1210等待接收执行L3切换消息。一旦在L2切换之前或之后的预定时间内从旧E-RAN接收到执行L3切换消息,在步骤1212,新E-RAN与新E-CN建立隧道。在隧道建立后,在步骤1214,新E-RAN通过L3切换4全测UE的移动。然后在步骤1216新E-RAN向旧E-RAN发送L2HO完成消息,并终止切换过程。如果在预定时间内从旧E-RAN没有检测到执行L3切换消息,新E-RAN在步骤1218检测UE的L2切换,并在步骤1220与旧E-CN建立用于分组传输的隧道。然后在步骤1222新E-RAN向旧E-RAN发送L2HO完成消息,并结束切换过程。虽然采用特定的示例实施例展示和描述本发明,本领域熟练技术人员可理解在此可做出形式和细节上的各种改变,而不脱离如附加权利要求所定义的本发明的精神和范围。权利要求1、一种在分组交换网络的核心网络(CN)之间执行切换的方法,该分组交换网络具有用户设备(UE)能接入的多个无线接入网络(RAN)和用于通过网际协议(IP)将RAN连接到外部网络的多个CN,该方法包括当UE从旧RAN移动到属于新CN的新RAN时,由通过旧RAN连接到旧CN的UE向旧RAN发送包括小区信息的测量报告消息;由旧RAN和新RAN中的至少一个确定是否将在CN之间执行Layer3(L3)切换;如果要在CN之间执行L3切换,则在新RAN和新CN之间建立隧道;由UE执行从旧RAN到新RAN的切换,而新RAN不与旧CN建立隧道,并且当新RAN检测到UE的移动时,由新RAN向旧RAN发送Layer2(L2)切换完成消息;和UE在移动到新RAN后,获取在新CN中使用的新IP地址,执行L3切换并通过新RAN与新CN进行通信。2、如权利要求l的方法,其中所述确定是否要执行L3切换包括响应于测量报告消息,由旧RAN向新RAN发送切换需要的消息;响应于切换需要的消息,由新RAN向旧RAN发送表明L2切换被接受的切换命令消息;由旧RAN在切换命令消息中插入新RAN的地址,并将带有新RAN地址的切换命令消息转发给UE;并且在从旧RAN接受到切换需要的消息后,由新RAN通过比较UE的IP地址和新CN的IP地址来确定是否要执行L3切换。3、如权利要求l的方法,其中所述确定是否要执行L3切换包括响应于测量报告消息,由旧RAN通过比较UE的IP地址和新CN的IP地址来确定是否要执行L3切换;如果L3切换将被执行,由旧RAN向新RAN发送请求L3切换的切换需要的消息;响应于切换需要的消息,由新RAN向旧RAN发送表明L2切换被接受的切换命令消息;和由旧RAN在切换命令消息中插入新RAN的地址,并将带有新RAN地址的切换命令消息转发给UE。4、如权利要求3的方法,其中所述切换需要的消息包括请求准备L3切换的L3切换指示。5、如权利要求l的方法,其中所述确定是否要执行L3切换包括响应于测量才艮告消息,由旧RAN向新RAN发送请求L3切换的切换需要的消息;响应于切换需要的消息,由新RAN向旧RAN发送表明L2切换被接受的切换命令消息;由旧RAN在切换命令消息中插入新RAN的地址,并将带有新RAN地址的切换命令消息转发给UE;L3切换;并且如果L3切换将被执行,由旧RAN向新RAN发送表明L3切换将被执行的执行L3切换消息。6、如权利要求5的方法,其中所述切换需要的消息包括请求为L3切换的L3切换指示。7、如权利要求2的方法,其中所述确定是否要执行L3切换包括如果UE的IP地址前缀与新CN的IP地址前缀不同,则确定是否执行L3切换。8、如权利要求3的方法,其中所述确定是否要执行L3切换包括如果旧CN的IP地址前缀与新CN的IP地址前缀不同,则确定是否执行L3切换。9、如权利要求5的方法,其中所述确定是否要执行L3切换包括如果旧CN的IP地址前缀与新CN的IP地址前缀不同,则确定是否执行L3切换。10、如权利要求l的方法,进一步包括步骤由UE通过新RAN向旧RAN发送表明完成到新CN的切换的L3切换完成指示消息;并且响应于L3切换完成指示消息,由旧RAN将所緩存的数据分组转发到新E-RAN并删除关于UE的上下文信息。11、如权利要求10的方法,进一步包括在获取新IP地址后,由UE向与UE相关联的本地代理注册新IP地址。12、一种在分组交换网络的核心网络(CN)之间执行切换的设备,包括属于旧CN的旧无线接入网络(RAN),用于从用户设备(UE)接收请人员入户维修的故陣,那么服务人员可以使用智能电缆120或智能无哉连接器122将个人计算机或其它便携式计算装置与电器相耦合i如困20中示意性显示的那样,智能电缆120将电器12与便携式计算装置124硬接线连接。该智能电缆120可以包括能在电器12与个人计算装置124之间实现通信的特殊专用电子装置。结果,不具有智能电缆120的未授权人员无法将未授权计算装置与电器相耦合.现在参考图21,智能无线连接器122实现与智能电缆120相同的功能,但是前者在电器12与便携式计算装置124之间提供的是无线连接而不是硬接线连接.该智能无线连接器122可以是能在电器12与便携式计算装置124之间建立专用连接的任何适当装置,例如专用的无线加密狗。另外的服务相关附件包括可以实现前述的相同服务相关功能的中心收集器130和本地收集器132.参考图22,中心收集器130在功能上与上述电器监视器的相似之处在于中心收集器130与电器进行通信,并且监视和记录与电器相关联的操作数据。虽然在图22中将中心收集器130示出为安装于家中墻上的盒子,但是中心收集器130可以采用任何适当形式并且可以位于任何适当位置,所述位置包括电器之上或电器之中。中心收集器130可以诸如借助无线连接与电器12、14、16进行通信,并且远程月艮务中心80也可以与中心收集器130进行通信。结果,当发生电器故障时,用户可以例如借助电话与远程服务中心80进行通信,从而向远程服务中心80通知电器故障,远程服务中心80可以与中心收集器130进行通信,以接收和分析与发生故障的电器相关联的操作数据。此外,如果电器故障需要服务人员132入户,那么服务人员132可以可选地例如借助便携式计算装置来与中心收集器130进行通信,以接收和分析与发生故障的电器相关联的操作数据。中心收集器130也可以被服务人员132用来对电器进行现场测试。虽然中心收集器被示出为位于电器外部,但是它也可以位于其中一个电器内。中心收集器130还可以用于归并顾客使用数据。顾客使用数据可被销售给第三方并且在顾客研究中加以使用,以获得对顾客使用模式全文摘要提供一种在分组交换网络的CN之间执行L3切换的方法和设备。当UE从旧RAN移动到新RAN时,UE向旧RAN发送包括小区信息的测量报告消息。旧的或新的RAN确定是否执行L3切换。如果需要L3切换,在新RAN和新CN之间建立隧道。UE执行从旧RAN到新RAN的切换,而不在新RAN和旧CN之间建立隧道。一旦检测到UE的移动,新RAN向旧RAN发送L2切换完成消息。在移动到新RAN后,UE获取新IP地址,执行L3切换,并通过新RAN与新CN通信。文档编号H04L12/56GK101228747SQ200680026744公开日2008年7月23日申请日期2006年7月21日优先权日2005年7月22日发明者宋晤硕,崔成豪,林娴娜,裵恩希申请人:三星电子株式会社
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