专利名称：用于移动站的无缝会话转移的方法
用于移动站的无缝会话转移的方法背景技术当一个移动站或移动用户站(如，手机、无线计算机、无线PDA 等)从一个无线网络中移动到另一个中时，服务无线网络或源无线网 络将移动站的通信需求服务切换到新的或目标网络。最好是，切换技 术导致从源到目标网络的对移动站是无缝的转移。但是，为涉及数据 会话的移动站提供无缝转移可能会提供附加的挑战。例如，移动用户可能正在依赖于被实时提供数据的移动站上运行 应用程序。在移动站所需通信的处理中的一个中断(即使一个小中断) 对移动用户是非常明显的。因此，在移动站从源网络切换到目标网络 的过程中提供数据会话的无缝转移是众多无线通信标准的开发和演 进中进行的挑战之一。例如，这个问题现在是802.16e标准的开发中 的主题。发明内容本发明涉及移动无线通信的无缝会话转移。在一个具体实施方式
中，第一信息被发送给一个目标基站。该第 一信息指示了源基站未递送给移动站的数据单元序列中的第一个数 据单元的序列号。源基站还向目标基站发送第二信息。该第二信息指 示了在所述序列中的所述第 一未递送数据单元之后的源基站已递送 给移动站的数据单元。在一个具体实施方式
中，该第二信息还可指示该第一未递送数据 单元的由源基站已递送给移动站的那些部分。在另 一个具体实施方式
中，该第二信息可指示源基站用来将数据 单元组织成传输单元以传输给移动站的协议。在另一个具体实施方式
中，该方法还包括以第一未递送数据单元开始将数据单元发送给目标基站。在该方法的一个具体实施方式
中，第一粒度的数据被发送给目标 基站。源基站将指示了在第二粒度上源基站没能成功发送给移动站的 数据的信息发送给目标基站。第二粒度可能与第一粒度不同。例如， 第二粒度可能大于或小于第 一粒度。在一个具体实施方式
中，该第二粒度可以是与源基站的基站通过 空中向移动站传送数据所使用的粒度相同。因此，笫二粒度是可变尺 寸的，并且依赖于形成该第二粒度数据的方法，或者第二粒度可以是 固定尺寸的，可能也依赖于形成该第二粒度数据的方法。作为另一个 实例，该第二粒度可以是已知固定量，如字节。
从下文给出的详细描述以及仅通过图解方式给出的附图，可以更 全面地理解本发明，其中相似的参考数字在各个附图中指明了对应部分，并且其中图l说明了一个实例性的中心化无线网络结构； 图2说明了一个实例性分步式无线网络结构。
具体实施方式
本发明提供了当移动站从一个源无线网络移动到一个目标无线 网络时移动站的无缝会话转移。仅出于解释的目的，本发明的具体实 施方式将被描述为被实现在WiMax或802.16e结构中。因此，首先参 考图l和2描述两种可能的WiMax参考结构。然后，将参考图l和 2描述本发明的第一和第二实例性具体实施方式
。结构图l说明了 WiMax或802.16e系统的中心化结构的一个实例。 如所示，连通性服务网络或CSN与数据网络如Internet通信(向之 传送数据或从之接收数据)。该CSN与一个或多个接入服务网络(或 ASN)，如图1中所示ASN1和ASN2通信。每个接入服务网络ASN包括通过接口一本例中的R3接口一与CSN通信的单个ASN网关^ ASN-GW。 ASN-GW通过各个接口 一本例中的R6接口 一与多个基站 通信。每个基站为其覆盖范围内的移动站或移动用户站(MSS)提供 的通信需求。如图所示，BS通过例如由Rl协议或Rl接口所管理的空中接口 与移动站通信。另外，不同ASN中的基站可以通过各自的接口一本 例中的R8接口彼此直接通信，不同ASN中的ASN-GW可以通过各 自的接口一本例中的R4接口彼此通信。在操作中，CSN可作为归属代理(HA)而操作，并且还可以提 供本领域中所熟知的认证、受权和计费功能。如所示，CSN还可以通 过R2接口与移动站通信。ASN-GW尤其可作为用于将数据路由至各 个基站的网关而操作，基站处理移动站的通信需求。图2i兑明了 WiMax或802.16e系统的分布式结构的一个实例。 图2的结构类似于图1的结构，除了在BS和ASN-GW之间存在一对 一关系。即，每个ASN包括一个BS和ASN-GW对。对于图l和图2两个结构，BS和ASN-GW可以是分离位置的分 离设备，或者BS和ASN-GW可以位于相同位置，或者BS和ASN-GW 可以被实现为单个设备。第一实例的实施方式下面，将参考图l和2描述根据本发明的一个具体实施方式
用于 无缝会话转移的方法。 一开始，CSN与当前服务于MSS的通信需求 的ASN进行数据通信(向之发送数据或从之接收数据)。更具体地， CSN与ASN的ASN-GW进行数据通信，ASN-GW与服务于移动站 的通信需求的基站进行数据通信。Internet与移动站之间的数据通信 被称为会话。CSN与ASN-GW以本文中的ASN单元为单位进行通信。ASN 单元具有第一粒度或尺寸。例如， 一个ASN单元可以是一个IP数据 包。ASN-GW可以为收到的每个ASN单元分配一个号码。可以按顺序分配号码，称为序号。或者，ASN单元可包括一个嵌入式序号，在 此情况下ASN单元本身指示了所述序号。ASN-GW向基站传送ASN单元。BS将ASN单元组织成文中称 为BS单元的单元，以传输给移动站。例如，ASN单元可以是IP包， 并且BS单元可以是分组数据单元(PDU)。BS单元具有第二粒度或尺寸，其可以与第一粒度相同或不同。 在BS单元与ASN单元的尺寸相同的具体实施方式
中，ASN单元可 以被直接用作BS单元，与经受某些格式处理相反。在一个具体实施 方式中，BS单元小于ASN单元，以至于一个ASN单元被分割成多 于一个的BS单元。在另一个具体实施方式
中，BS单元大于ASN单 元，以至于一个BS单元包括至少两个ASN单元的部分。例如，BS 单元可包括一个完整的ASN单元或其最后一部分，以及下一个ASN 单元的开始部分。BS单元还可以是固定或可变尺寸的。例如，当是固定尺寸时， BS单元可以被添充以满足固定尺寸。但是，这对于最好地利用受限 空中通信信道不是必要的。因此许多标准规定了形成可变长度的BS 单元。因为本发明涉及移动站从服务网络转移到另一个网络，服务 ASN将被称为源ASN，以及ASN的网络单元；即，基站和ASN-GW 将被分别称为源基站或S-BS以及源ASN-网关或S-ASN-GW。类似地， 基站MSS正在被转移到的ASN将被称为目标ASN，目标ASN的网 络单元；即，基站和ASN-GW,将被称为目标基站或T-BS以及目标 ASN-网关或T-ASN-GW。在移动站的切换过程中，移动站的通信需求被从源ASN转移到 目标ASN，更具体地，从S-BS到T-BS。用于执行切换的消息传递等 是众所周知的，并且在许多无线通信协议中提出。出于清晰的目的， 将不会详细描述该信令。相反，将详细描述用于执行本发明的具体实 施方式的信令。送至MSS的(也即，发送且被确认接收的)和未递送至MSS的(也 即，未发送或发送了但是没有被确认接收的)ASN单元。当切换过程 开始时，S-BS将第一未递送的ASN单元的序号传送给S-ASN-GW， 作为切换(HO)数据迁移消息的一部分，其指示了移动站正在转移。 笫 一未递送ASN单元是其序号是没有被完全递送给MSS的最早序号 的ASN单元。当BS单元与ASN单元不具有相同粒度时，第一未递 送ASN单元的一部分但不是全部，可能已经被递送给MSS。 S-ASN-GW在切换开始序列消息中发送第一未递送ASN单元的序号 给T-ASN-GW,该切换开始序列消息指示了 T-ASN-GW应该以切换 开始序列消息中的序号开始ASN单元的顺序编号。或者，可以在切 换开始序列消息中发送在第一未递送ASN单元之前紧邻的那个已递 送的ASN单元的序号。这里，T-ASN-GW将从接收序号的一个增量 开始分配序号。T-ASN-GW还可以将这个序号提供给T-BS。S-BS还将媒体接入控制(MAC)状态信息传送给T-BS。该信 息包括了粒度信息，第一未递送ASN单元的可能已成功递送的部分 的指示，已经被递送给移动站MSS的具有晚于第一未递送ASN单元 序号的ASN单元的指示。如本领域所知的，即使ASN单元被按顺序 发送给移动站，但移动站不是一定按顺序接收这些ASN单元。因此， 晚于第一未递送ASN单元的ASN单元可能已被递送给MSS。粒度信息指示了 BS单元的粒度(也即，第二粒度)，并且还可 以指示用于形成BS单元的方法或协议。当BS单元的长度是可变时， 指示用于形成BS单元的方法或协议是特别有用的。当ASN单元具有大于BS单元的粒度时，通过识别第一未递送 ASN单元的已被成功递送的BS单元，可以指示出第一未递送ASN 单元的已经被成功递送的一部分或多部分。或者，可以通过识别第一 未递送ASN单元的已被成功递送的BS单元来提供这个指示。作为另 一个可能的选择，S-BS可使用已知固定长度量，如字节或比特，来指 示ASN单元已递送的或未递送的部分。在此情况下，MAC状态信息 可包括粒度信息。在另一个具体实施方式
中，不传送第一未递送ASN单元的已递送或未递送的部分的指示，第一未递送ASN的未递送部 分可被发送由S-BS发送给T-BS。在此情况下，MAC状态信息可不 包括粒度信息。该信息的通信可以直接通过R8接口。或者，可以通过 S醫ASN-GW、 R4接口 ，从T-ASN-GW到T-BS传送该信息。随着切换过程的结束，并且T-BS接管对移动站的通信需求的服 务，以第一未递送ASN单元开始，从CSN到S-ASN-GW的ASN单 元的通信被从S-ASN-GW隧道传送至T-ASN-GW。然后，T-ASN-GW 将隧道传过的ASN单元发送至T-BS。 T-ASN-GW将使用从 S-ASN-GW接收的第一未递送ASN单元的序号继续序列编号。基于 从S-BS接收到的信息以及来自T-ASN-GW的序号，T-BS将ASN单 元形成到BS单元中，并发送第一未递送ASN单元的未被成功递送给 MSS的部分。同样，使用接收到的信息，T-BS将不会发送序号晚于 第一未递送ASN单元的已经被递送的ASN单元。最终，来自CSN 的ASN单元流被直接发送至T-ASN-GW。第二实例的实施方式如第一实例的具体实施方式
一样，在第二实例的具体实施方式
中， 一开始，CSN与当前服务于MSS的通信需求的ASN进行数据通 信(向之发送数据或从之接收数据)，移动站进入切换过程，其中移 动站的通信需求将被从S-BS转移到T-BS。出于清晰的目的，将不会 详细描述切换信令。相反，将详细描述用于执行本发明的该具体实施 方式的信令。如第一实例的具体实施方式
一样，在该具体实施方式
中，S-BS 使用从ASN-GW接收的ASN单元的序号，跟踪递送给和未递送给 MSS的ASN单元。当切换过程开始时，S-BS在切换预迁移消息中将 序列中最后一个已递送ASN单元的序号传送给S-ASN-GW，其中切 换预迁移消息指示了切换将要开始。序列中最后一个已递送ASN单 元的序号是已递送ASN单元的最后一个序号，不存在序号更早的未递送ASN单元。换句话说，最后一个已递送ASN单元是ASN单元 序列中第一未递送ASN单元之前的ASN单元。可替换地，S-ASN-GW 可以将第一未递送ASN单元的序号发送给T-ASN-GW。不同于第一实例的具体实施方式
-其中在将数据从S-ASN-GW 隧道传送传输至T-ASN-GW之前通过S-BS的通信结束，在该具体实 施方式中，数据继续被从S-BS发送至移动站，并且该数据被从 S-ASN-GW隧道传送传输给T-ASN-GW。因此，如第一实例的具体 实施方式中所讨论的在从S-ASN-GW发送切换开始序列消息到 T-ASN-GW之后，或者与发送该消息一起，未递送ASN单元被从 T-ASN-GW隧道传送传输给T-BS。 T-ASN-GW使用从S-ASN-GW接 收的序号继续为ASN单元进行序列编号，如第一实例的具体实施方 式中所讨论的。该序号还可被从T-ASN-GW发送到T-BS。或者，ASN 单元可包括一个嵌入序号，在此情况下ASN单元本身指示了该ASN 单元的序号。当切换过程即将完成时，S-BS通知S-ASN-GW停止在切换数据 迁移消息中发送数据给S-BS。 S-BS还将切换数据迁移消息和MAC 状态信息传送给T-BS。切换迁移消息指示了切换正在完成。MAC状 态信息与在第一实例的具体实施方式
中所述的相同(包括所述的替换 实施)。该信息的通信可以直接通过R8接口。或者，可以通过 S-ASN-GW、 R4接口，从T-ASN-GW到T-BS传送该信息。在切换过程结束后，数据继续被从S-ASN-GW到T-ASN-GW隧 道传输，最终来自CSN的ASN单元流被直接发送给T-ASN-GW。第三实例的实施方式对于上述具体实施方式
，本发明的这些具体实施方式
和方法还可 用在图1的中心化结构，用于移动站的网络内转移。在网络内转移中， 移动站从ASN的一个S-BS转移到同一 ASN的一个T-BS。因此，在 上述具体实施方式
中讨论的S-ASN-GW到T-AS-GW的通信不会发 生，因为S-ASN-GW和T-ASN-GW是一个并且是相同的。但是，从S-BS到ASN-GW的通信，从ASN-GW到T-BS的通信，或从S-BS 到T-BS的通信，如上所述仍然发生。因此，本发明还提供了在中心 化结构中的无缝网络内转移.尽管是作为在WiMax或802.16e结构中实现而描述的本发明， 但本发明不限于在这些结构或该无线通信标准中实现。如此描述本发明，以许多方式改变相同的部分是显而易见的。这 些改变不应该被看作是不同于本发明，本发明的范围是用来包括所有 这些修改。
权利要求
1.一种用于从源基站ASN到目标基站ASN转移移动站MSS的方法，包括发送第一信息，该第一信息指示源基站ASN未递送给移动站MSS的数据单元序列中的第一数据单元的序列号；以及发送第二信息，该第二信息指示了在所述序列中的第一未递送数据单元之后的源基站ASN已递送给移动站MSS的数据单元。
2. 权利要求1所述的方法，其中该第二信息还指示该第一未递 送数据单元中被源基站已递送给移动站的那些部分。
3. 权利要求2所述的方法，其中该第二信息标识该第一未递送 数据单元的未递送部分，以指示该第一未递送数据单元的已递送部 分。
4. 权利要求2所述的方法，其中该第二信息指示了源基站所使 用的将数据单元形成传输单元以传输给移动站的协议。
5. 权利要求1所述的方法，其中该第 一信息包括如下序号之一 ， 第 一未递送数据单元的所述序号，其指示在数据单元序列中的第 一未 递送数据单元的序号，以及已递送数据单元的序号，其指示在数据单 元序列中的第一未递送数据单元的序号。
6. —种用于从源基站ASN到目标基站ASN转移移动站MSS 的方法，包括接收第一信息，该第一信息指示了源基站ASN未递送给移动站 MSS的数据单元序列中的第一数据单元的序列号；以及接收第二信息，该第二信息指示在所述序列中的所述第一未递送数据单元之后的源基站ASN已递送给移动站MSS的数据单元。
7. 权利要求6所述的方法，其中该第二信息还指示该第一未递 送数据单元中的由源基站已递送给移动站的那些部分。
8. —种用于从源基站ASN到目标基站ASN转移移动站MSS 的方法，包括发送第一粒度的数据给目标基站ASN;以及从源基站ASN发送指示在笫二粒度上源基站ASN未递送给移动 站MSS的数据的信息，第二粒度与第一粒度不同。
9. 一种用于从源基站ASN到目标基站ASN转移移动站MSS 的方法，包括从源基站ASN接收第一粒度的数据；从源基站ASN接收指示在第二粒度上源基站ASN未递送给移动 站MSS的数据的信息，第二粒度与第一粒度不同。
全文摘要
在本方法中，源基站ASN发送第一信息给目标基站ASN。该第一信息指示了源基站未递送给移动站的数据单元序列中的第一数据单元的序列号。源基站还向目标基站发送第二信息。该第二信息指示了在所述序列中的第一未递送数据单元之后的源基站已递送给移动站MSS的数据单元。该第二信息还指示了该第一未递送数据单元中的被源基站已递送给移动站的那些部分。
文档编号H04W36/02GK101233773SQ200680027683
公开日2008年7月30日 申请日期2006年5月19日 优先权日2005年6月2日
发明者迈克尔·D.·特纳, 阿贾伊·拉伊库马 申请人:朗迅科技公司