一种实现网络优化切换的方法、设备及系统的制作方法

专利名称：一种实现网络优化切换的方法、设备及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及网络切换技术，特别涉及一种实现网络优化切换的方法、设 备及系统。
背景技术：
传统电信网络，特别是无线通信网络，如全球移动通信系统(GSM， Global System for Mobile communications), 通用移动通4言系统(UMTS, Universal Mobile Telecommunications System)等，具备业务种类丰富、网络控制能力强 等优点，得到了广泛的应用。随着网络技术的不断发展和完善，用户对数据业 务的速率有了更高的要求，但由于无线通信系统频率资源有限、传输环境恶劣 等因素影响，无法为用户提供更高的接入速率，因此，宽带无线接入技术成为 解决用户高接入速率的主要技术。例如，以无线局域网(WLAN, Wireless Local Area Network)和全球微波互操作联盟(WiMAX， World Interoperability for Microwave Access )为代表的宽带无线接入技术可以为用户提供高速率的宽带无 线接入业务，并且支持游牧和移动应用，大大提高了无线通信网络的接入能力。 移动通信网络与宽带无线接入技术的融合成为电信网络演进的 一种趋势。
图1为演进后的电信网络第一结构示意图。参见图1，为可信非第三代移 动通信标准化伙伴项目(3GPP, 3rd Generation Partnership Project)接入3GPP 网络的演进架构，包括用户设备(UE, User Equipment )、宽带无线接入网络、 数据网关、核心控制实体及分组数据网络(PDN， Packet Data Network )，其中，
UE接入宽带无线接入网络，宽带无线接入网络可以是WiMAX网络，通过 隧道技术(对隧道的两个端点实体间传输的协议包用另一种协议进行封装，实 现两个端点实体间数据的安全传输和路由)建立到数据网关的隧道连接，数据网关建立与PDN的连接，从而建立了 UE和PDN之间的连通性，核心控制实 体对数据网关和宽带无线接入网络进行控制。数据网关是UE的大范围移动锚
点，并且是核心网和PDN的接口实体，数据网关接收到用户数据后，在核心网 及PDN间传输。此外，数据网关还可能负责实施访问策略、为UE过滤数据包， 以及为UE分配网际协议(IP, Internet Protocol)地址等；核心控制实体1负责 记录和管理UE位置信息和认证信息等信息；核心控制实体2负责对UE进行 认证授权和计费。
图2为演进后的电信网络第二结构示意图。参见图2,为不可信非3GPP 接入3GPP网络的演进架构，包括UE、宽带无线接入网络、边界网关、数据网 关、核心控制实体及PDN，其中，
UE通过宽带无线接入网络建立到边界网关的隧道连接，宽带无线接入网络 可以是WLAN网络或无线局域网互联(IWLAN， Interworking Wireless Local Area Network)网络，边界网关通过隧道连接到数据网关，数据网关再连接到 各种PDN,从而建立了 UE和PDN之间的连通性。边界网关是一个处于核心网 边界的实体，负责建立UE到核心网之间的安全隧道，可以是分组数据网关 (ePDG， Evolved Packet Data Gateway ); —个数据网关可以连接多个边界网关， 每个边界网关负责建立一个局部区域内的UE的安全隧道。数据网关、核心控 制实体1及核心控制实体2执行的功能同图1 。
图3为演进后的电信网络第三结构示意图。参见图3，包括UE、接入网络、 移动性管理实体(MME, Mobility Management Entity )、本地服务网关(SGW， Serving Gateway )、数据网关、核心控制实体及PDN，其中，
UE通过空中接口建立与接入网络的连接，接入网络可以是演进的UMTS 陆地无线4妾入网(E-UTRAN, Evolved UMTS Territorial Radio Access Network ), 在MME的控制下，接入网络和本地SGW间建立通过隧道技术建立连接，本 地SGW和数据网关之间通过隧道技术建立连接，数据网关再连接到各种PDN， 从而建立了 UE和PDN之间的连通性。实际应用中，也可以在UE和数据网关之间直接建立隧道。图3中，MME 负责管理UE位置、接入鉴权、非接入层信令及信令安全等信息；本地SGW是 UE的小范围移动的数据锚点，是核心网络和接入网络的接口实体，负责UE数 据的路由转发；核心控制实体记录和管理UE位置信息、认证授权信息。
在宽带无线接入网络的移动场景下，要求UE在不同的接入网络之间进行 移动切换时保持业务的连续性。由于不同的接入网络链路的网络前缀是不同的， 当UE从源网络链路切换到目标接入网络链路上时，UE在目标接入网络的IP 地址网络前缀部分与源网络的IP地址网络前缀就会不一致，因此，在移动场景 下，基于普通IP网络前缀的路由技术就无法将数据包发送到UE的目标接入网 络位置上；如果UE在切换过程中更新IP地址，就会导致无法保持业务的连续 性。
为了解决上述问题，提出了移动IP(MIP， Mobility IP)技术，使UE在移 动时可以不改变它的本地地址。下面对MIP技术作简要介绍。
MIP技术的基本原理是一个UE关联两个IP地址， 一个为本地地址(HOA, Home-of address),另一个为转交地址(COA, Care-of address ),使UE在移动 时可以不改变它的本地地址。UE通过本地网络获得一个HOA,当UE移动到 本地网络之外时，通过异地接入链路移动代理获得一个属于当前网络的COA, 并将这个COA告知本地链路移动代理，本地链路移动代理将UE的HOA和COA 绑定在一起，并建立本地链路移动代理和转交地址(异地接入链路移动代理) 之间的隧道。之后，本地链路移动代理将发往UE的HOA的数据包通过隧道发 送到UE的COA，从而完成路由。主要包含客户移动IP ( CMIP， Client Mobility IP )和代理移动IP ( PMIP, Proxy Mobility IP )。其中，
CMIP是基于UE的移动IP技术，也就是需要UE参与MIP的绑定过程； PMIP是基于网络的MIP技术，不需要UE参与MIP的过程，网络会代理UE 的行为代替UE发起MIP绑定。
其中，CMIP又分为两种才莫式外地代理转交地址(FA-CoA， Foreign AgentCoA )模式和并置转交地址模式(Co-CoA )。 FA-CoA模式中，UE的CoA就 是异地接入链路移动代理的IP地址，此时MIP隧道的两个端点分别是移动接 入链路移动代理和本地链路移动代理；Co-CoA模式中，UE的CoA是通过某 种方式获得的UE的IP地址，此时MIP隧道的两个端点分别是UE和本地《连 路移动代理，异地接入链路移动代理仅起普通路由作用，即异地接入链路移动 代理中可以不部署移动代理。
现有的电信网络支持UE接入PDN的一个或多个分组数据业务，多个分组 数据业务通过接入点名(APN, Access Point Name )标识，UE需要接入的分组 数据业务的APN有可能在接入网络侧预先进行配置，也可以由UE向接入网络 侧提供。接入网络侧依据APN建立UE到相应数据网关的连通性，数据网关再 依据APN建立到相应PDN的连通性。
为了有效的管理和利用网络资源，当UE退出网络时，还需要将分配给该 UE的资源及时释放掉，包括无线信道、承载、各种隧道及存储的信息等，以提 高无线资源的利用率。
在网络演进后，UE可以通过三种演进网络结构中的一种接入网络，获取需 要的业务服务；而且，UE在进入网络后，如果需要离开目前所在的源网络，进 入另一目标网络，需要在三种演进网络之间可以进行切换，源网络中的承载需 要切换到目标网络，包括目标网络承载建立过程和源网络承载释放过程。为了 保证UE切换时业务的连续性，对于三种演进网络之间的切换，需要满足以下 要求
对于切换的网络影响最小；
对于UE的影响最小；
切换的网络之间的耦合性最小；
能够保证业务的连续性。
为了满足上面提出的对于演进网络之间切换的要求，以及给UE提供接入的多种选择和实现业务的多样性，需要考虑演进网络之间的更优化的切换方式， 使演进网络之间能够实现快速、准确和实时的完成切换。
图4为现有技术中三种演进网络之间优化切换的结构示意图。如图4所示，
其中，本地服务网关与数据网关之间的接口为S5接口， S101接口是不同演进 网络之间的接口 ，该接口通过隧道协议通信，通过该接口 ， UE与目标网络的通 信对于源网络是透明的，这样，可以减小切换对源网络的影响，并且，使切换 的源网络与目标网络间的耦合性达到最小。
图5为3GPP标准TS23.402中描述的从高速分组数据(HRPD, High Rate Packet Data )网络切换至长期演化计划(LTE， Long Term Evolved )网络的优化 切换流程示意图。如图5所示，该流程包括
步骤501 ， UE与接入HRPD接入节点(HRPD AN， HRPD Access Node ), 进行与HRPD网络的会话；
步骤502, UE或HRPD AN做出切换(HO， Handover)决定，决定切换；
步骤503, UE通过HRPD AN发送演化分组系统附着/业务请求(Evolved Packet System Attach /Service R叫uest)消息到MME，发起到目标网络的网络附
着过程；
步骤504，如果MME没有查询到对应于该UE的移动性上下文(MM Context )，向归属用户系统(HSS, Home Subscriber System )发起针对该UE的 鉴4又过程，并且建立对应的MM Context;
本步骤可选。
步骤505，如果MME第一次附着演进分组系统(EPS, Evolved Packet System)中的E-UTRAN网络，MME发起到HSS的位置更新和签约获取过程；
本步骤可选。
步骤506,执行EPS Attach/Service Request过程的剩余步骤； 经过这个步骤后，PDN网关(PDNGW， PDN Gateway)发送的下行链路数据(DLData, Downlink Data)通过建立的承载发送到E-UTRAN,并且，緩 存在E-UTRAN;
步骤507， EPS Attach/Service R叫uest过程结束后，MME发送切换至 E-UTRAN命令(Handover to E-UTRAN Command )消息给UE，通知UE切换
步骤508， UE接收消息，完成空口配置，返回切换完成(HO Complete, Handover Complete )消息到E-UTRAN;
步骤509， E-UTRAN接收HO Complete消息，发送重定位完成(Relocation Complete)消息到MME;
步骤510， MME发送HO Complete消息给HRPD AN,通知HRPD AN, UE已经成功接入E-UTRAN;
步骤511， HRPD AN使用HRPD定义的标准流程进行资源释放。
图5提供的HRPD网络切换至LTE网络的高级优化切换流程，是对协议规 定的高级优化切换概略描述，其中，对于高级优化切换流程涉及的一些具体流. 程，还没有进行细化，即还没有定义完整的演进网络之间优化切换的机制及实 现流程，例如，还存在如下的一些问题和缺点
一、 现有流程中，在切换准备阶段，需要将数据緩存在E-UTRAN,但在 流程中，没有关于MME确定E-UTRAN的描述；
二、 现有流程中，对于MME和E-UTRAN建立连接的流程没有具体的描
述；
三、 现有流程对于S101和S5连接如何建立以及在什么时候建立，没有进 行明确的描述；
四、 在切换过程中，为了保证业务的连续性，承载层的切换对于业务层来 说必须是透明的，因此，不能中断上行(Uplink)数据的传送，只有这样才能 保证切换对于业务层来说是透明的。但在现有流程中，当在切换准备阶段进行early path switch (即在UE切换到目标网络之前，转换PDN GW绑定目标网络) 时，Uplink和下行(downlink)方向的数据传送，都会切换到目标网络，从而 使得Uplink方向的数据传送中断，导致业务层对于业务的中断；而且，也无法 保证Uplink方向的数据传送的无损；
五、 在进行early path switch的时候，现有流程中，在切换过程中，如何建 立缺省承载和专用承载，没有进行描述；
六、 在应用策略和计费控制(PCC， Policy and Charging Control)的情况下， 网络锚点(Anchor)在切换过程中，如何应用PCC MJ'j ( PCC Rule )实现对源 网络和目标网络的控制(如计费控制)等问题没有进行描述。

发明内容
本发明实施例提供一种实现网络间优化切换的方法，保持切换过程中业 务的连续性。
本发明实施例还提供一种移动性管理实体的设备，能够保证切换过程中 业务的连续性，实现无缝切换。
本发明实施例还提供一种实现网络间优化切换的系统，在不同接入网之 间进行切换时，能够保证业务的连续性，实现无缝切换。
为达到上述目的，本发明实施例的技术方案具体是这样实现的
一种实现网络优化切换的方法，当用户设备或源网络确定发起到目标网络 的切换准备时，该方法包含
根据接收的蜂窝小区标识，从配置的蜂窝小区标识与目标网络标识的映射 关系中查询到对应的目标网《各标识；
当确定目标网络的接入节点后，进行目标网络的承载建立； 在完成切换准备后，用户设备接入到目标网络。 一种实现网络优化切换的方法，该方法包含
当用户设备在源网络确定需要切换准备时，通过源网络发起到目标网络的连接建立过程；
目标网络的移动性管理实体接收到连接建立请求，建立到服务网关的连接；
在完成到服务网关的连接后，移动性管理实体确定当前是切换过程中的连
接建立过程，再发起到目标网络接入节点的资源预留过程； 在承载切换准备完成后，用户设备接入到目标网络。 一种实现网络优化切换的方法，该方法包含
当用户设备在源网络确定需要切换准备时，通过源网络发起到目标网络的 连接建立过程；
承载建立控制实体发起目标网络的承载建立过程；
移动性管理实体接收服务网关发送的承载建立请求，发送资源预留消息， 指示目标网络的接入节点不要建立空口连接，目标网络的接入节点接收资源预 留消息，预留资源；
移动性管理实体接收目标网络的接入节点发送的回应消息，发送响应消息 给服务网关；
在承载建立完成后，承载建立控制实体发送承载建立完成通知消息给移动 性管理实体，指示移动性管理实体完成承载建立；
在切换准备完成后，用户设备接入到目标网络。
一种实现网络优化切换的方法，该方法包含
当用户设备在源网络确定需要切换准备时，通过源网络发起到目标网络的 连接建立过程；
在服务网关与分组数据网络网关之间进行连接建立时，移动性管理实体或
服务网关指示分组数据网络网关不将用户面上下行数据通道从源网络切换到目 标网络；
在承载切换准备完成后，用户设备接入到目标网络，移动性管理实体或服 务网关指示分组数据网络网关将用户面上下行数据通道从源网络切换的目标网络。
一种实现网络优化切换的方法，该方法包含
当用户设备在源网络确定需要切换准备时，通过源网络发起到目标网络的
连接建立过程；
在服务网关与分组数据网络网关之间进行连接建立时，移动性管理实体或 服务网关指示分组数据网络网关，在确定完成目标网络承载建立后，将用户面 下行数据通道从源网络切换到目标网络，而保留用户面上行数据通道在源网络 中；
在承载切换准备完成后，用户设备接入到目标网络，移动性管理实体或服络。
一种实现网络优化切换的方法，该方法包含
当用户设备在源网络确定需要切换准备时，通过源网络发起到目标网络的 连接建立过程；
分组数据网络网关接收到承载建立请求，发起到策略和计费规则功能交互， 获取对应于目标网络的策略和计费规则；
分组数据网络网关同时执行对应于目标网络和源网络的两套策略和计费控 制规则，发起目标网络的承载建立过程；
在切换准备完成后，用户设备接入到目标网络，分组数据网络网关删除对 应于源网络的策略和计费控制规则。
一种移动性管理实体设备，该设备包括接收单元及处理单元，其中，
接收单元，用于接收蜂窝小区标识信息，发送至处理单元；
处理单元，用于接收蜂窝小区标识信息，从配置的蜂窝小区标识与目标网 络标识的映射关系中查询到对应的目标网络标识，确定目标网络的接入节点， 发起与目标网络的承载建立。一种实现网络优化切换的系统，该系统包括源网络、移动性管理实体、
服务网关及演进的UMTS陆地无线接入网，其中，
源网络，用于接收用户设备发送的蜂窝小区标识，将蜂窝小区标识或从配 置的蜂窝小区标识与目标网络标识的映射关系中查询到对应的目标网络标识， 发送至移动性管理实体；
移动性管理实体，用于接收目标网络标识或根据接收的蜂窝小区标识，从 配置的蜂窝小区标识与目标网络标识的映射关系中查询到对应的目标网络标 识，确定对应的演进的UMTS陆地无线接入网，建立与服务网关的承载；
服务网关，用于与移动性管理实体建立承载；
演进的UMTS陆地无线接入网，用于与移动性管理实体建立承载。
一种实现网络优化切换的系统，该系统包括源网络、移动性管理实体、 服务网关及演进的UMTS陆地无线接入网，其中，
源网络，用于接收用户设备发送的连接建立请求，发送至移动性管理实体；
移动性管理实体，用于接收源网络发送的连接建立请求，建立到服务网关 的连接，在完成到服务网关的连接后，移动性管理实体确定当前是切换网络连 接建立过程，再发起到演进的UMTS陆地无线接入网的资源预留过程；
服务网关，用于与移动性管理实体建立连接；
演进的UMTS陆地无线接入网，用于接收移动性管理实体发送的资源预留 请求，预留资源，建立承载。
一种实现网络优化切换的系统，该系统包括源网络、移动性管理实体、 服务网关、分组数据网络网关及演进的UMTS陆地无线接入网，其中，
源网络，用于接收用户设备发送的连接建立请求，发送至移动性管理实体；
移动性管理实体，用于接收源网络发送的连接建立请求，建立到服务网关 的承载，接收服务网关发送的承载建立请求，向演进的UMTS陆地无线接入网 发送资源预留消息，指示不要建立空口连接；接收UMTS陆地无线接入网发送的回应消息，发送响应消息给服务网关；接收服务网关发送的承载建立完成通
知消息，完成承载建立；
服务网关，用于与移动性管理实体建立连接，根据接收的响应消息，向分 组数据网络网关发送代理绑定更新消息；接收分组数据网络网关发送的或自身 生成的承栽建立完成通知消息，发送至移动性管理实体；
分组数据网络网关，用于接收服务网关发送的代理绑定更新消息，建立与 服务网关的用户面通道；向服务网关发送承载建立完成通知消息；
演进的UMTS陆地无线接入网，用于接收资源预留消息，预留资源，建立 承载。
一种实现网络优化切换的系统，该系统包括源网络、移动性管理实体、 服务网关及分组数据网络网关，其中，
源网络，用于接收用户设备发送的连接建立请求，发送至移动性管理实体；
移动性管理实体，用于接收源网络发送的连接建立请求，建立到服务网关 的承载，在服务网关与分组数据网络网关之间进行连接建立或更新时，指示分
设备接入到目标网络后，指示分组数据网络网关将用户面上下行数据通道从源 网络切换到目标网络；
服务网关，用于与移动性管理实体建立连接，以及与分组数据网络网关进 行连接建立或更新，将接收的用户面上下行数据通道处理指示或自身产生的用 户面上下行数据通道处理指示发送至分组数据网络网关；在用户设备接入到目 标网络后，指示分组数据网络网关将用户面上下行数据通道从源网络切换到目 标网纟备；
分组数据网络网关，用于与服务网关进行连接建立或更新，接收用户面上 下行数据通道处理指示，不将用户面上下行数据通道从源网络切换到目标网络； 在用户设备接入到目标网络后，将用户面上下行数据通道从源网络切换到目标网络。
一种实现网络优化切换的系统，该系统包括源网络、移动性管理实体、 服务网关及分组数据网络网关，其中，
源网络，用于接收用户设备发送的连接建立请求，发送至移动性管理实体；
移动性管理实体，用于接收源网络发送的连接建立请求，建立到服务网关 的承载，在服务网关与分组数据网络网关之间进行连接建立或更新时，指示分 组数据网络网关将用户面下行数据通道从源网络切换到目标网络，而保留用户
面上行数据通道在源网络中；在承载切换准备完成后，用户设备接入到目标网 络，指示分组数据网络网关将用户面上行数据通道从源网络切换的目标网络；
服务网关，用于与移动性管理实体建立连接，以及与分组数据网络网关进 行连接建立或更新，将接收的用户面下行数据通道处理指示或自身产生的用户 面下行数据通道处理指示发送至分组数据网络网关；在用户设备接入到目标网 络后，指示分组数据网络网关将用户面上行数据通道从源网络切换到目标网络；
分组数据网络网关，用于与服务网关进行连接建立或更新，接收用户面下 行数据通道处理指示，将用户面下行数据通道从源网络切换到目标网络，保留 用户面上行数据通道在源网络；在用户设备接入到目标网络后，将用户面上行 数据通道从源网络切换到目标网络。
一种实现网络优化切换的系统，该系统包括源接入网关、目标接入网关、 锚点网关及策略和计费规则功能，其中，
源接入网关，用于接收用户设备发送的连接建立请求，发送至目标接入网
关；
目标接入网关，接收源接入网关发送的连接建立请求，发起与锚点网关的 承载建立；
锚点网关，接收承载建立请求，发起到策略和计费规则功能交互，获取对 应于目标网络的策略和计费规则，在切换准备完成后，用户设备接入到目标网络，锚点网关删除对应于源网络的策略和计费控制规则；
策略和计费规则功能，用于与锚点网关交互，下发策略和计费控制规则。 由上述技术方案可见，本发明实施例的 一 种实现网络优化切换的方法、 设备及系统，当用户设备或源网络确定发起到目标网络的切换准备时，移动 性管理实体根据接收的蜂窝小区标识，从配置的蜂窝小区标识与目标网络标
识的映射关系中查询到对应的目标网络标识，确定目标网络的接入节点；同 时建立到目标网络服务网关的连接，并由移动性管理实体或服务网关指示分
将用户面下行数据通道从源网络切换到目标网络；在完成到服务网关的连接 后，移动性管理实体发起与目标网络接入节点的资源预留请求，并指示不要 建立空口连接，在切换准备完成后，用户设备接入到目标网络，移动性管理 实体或服务网关指示分组数据网络网关将用户面上下行数据通道或用户面 上行数据通道从源网络切换到目标网络。实现用户设备在演进网络中的不同 接入网之间切换时，提高切换的优化性能，能够保证业务的连续性，达到无 缝切换，提高了用户体验。


图1为演进后的电信网络第一结构示意图； 图2为演进后的电信网络第二结构示意图； 图3为演进后的电信网络第三结构示意图； 图4为现有技术中三种演进网络之间优化切换的结构示意图； 图5为3GPP标准TS23.402中描述的从HRPD网络切换至LTE网络的优化 切换流程示意图6a为发明实施例 一种实现网络优化切换的系统第 一结构示意图； 图6b为发明实施例 一 种实现网络优化切换的系统第二结构示意图； 图6c为发明实施例 一种实现网络优化切换的系统第三结构示意图； 图6d为发明实施例 一种实现网络优化切换的系统第四结构示意图；图6e为发明实施例移动性管理实体设备的结构示意图7为发明实施例一实现网络优化切换的方法流程示意图8为发明实施例一实现网络优化切换的方法另一流程示意图9为发明实施例二实现网络优化切换的方法流程示意图10为发明实施例三SGW与PDN GW之间基于PMIP，所有承载信息在
同一条消息里传递的方法流程示意图11为发明实施例三SGW与PDN GW之间基于PMIP，承载依次建立的
方法流程示意图12为发明实施例三SGW与PDN GW之间基于GTP，承载一起建立的方 法流程示意图13为发明实施例三SGW与PDNGW之间基于GTP，承载依次建立的方 法流程示意图14为发明实施例四目标接入网关指示锚点网关将用户面上下行数据通道 分别在两个用户面处理的方法流程示意图15为本发明实施例指示信息的设置示意图16为发明实施例四目标接入网关指示锚点网关将用户面上下行数据通道 都不切换到目标网络的流程示意图17为本发明实施例指示信息的另一设置示意图18为发明实施例五锚点网关上PCEF在切换过程中控制源/目标网络PCC Rule的流程示意图19为发明实施例五锚点网关上PCEF在切换过程中控制源/目标网络PCC Rule的另一流程示意图。
具体实施例方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举 实施例，对本发明作进一步详细说明。
本发明实施例当UE从源网络切换到目标网络时，MME通过自身的配置或根据接收的消息包含的信息选择目标网络，与目标网络建立连接；SGW 建立与PDNGW之间的连接，并指示PDNGW不进行上行数据切换，当接 收到下行数据时，进行緩存；在切换过程中，在UE仍处于源网络时，保持 UE经过源网络的上行传输通道不断开，并在切换过程中实现PCC的控制。
在本发明实施例中，主要以UE切换到E-UTRAN为例进行说明，将源 网络，如可信非3GPP网络(CDMA 2000， WIMAX等)及不可信非3GPP 网络(WLAN, IWLAN等)的接入网关称为其它接入技术的接入点(Other AN， Other Access Node )。
为了实现上述目的，本发明实施例提出了一种实现网络优化切换的系统。
图6a为发明实施例一种实现网络优化切换的系统第一结构示意图。参 见图6a，该系统包括源网络、移动性管理实体、服务网关及演进的UMTS 陆地无线接入网，其中，
源网络，用于接收用户设备发送的蜂窝小区标识，将蜂窝小区标识或从 配置的蜂窝小区标识与目标网络标识的映射关系中查询到对应的目标网络 标识，发送至移动性管理实体；
移动性管理实体，用于接收目标网络标识或根据接收的蜂窝小区标识， 从配置的蜂窝小区标识与目标网络标识的映射关系中查询到对应的目标网 络标识，确定对应的演进的UMTS陆地无线接入网，建立与服务网关的承 载；
服务网关，用于与移动性管理实体建立承载；
演进的UMTS陆地无线接入网，用于与移动性管理实体建立承载。
实际应用中，图6a所述实现网络优化切换的系统，也可以进行如下处
理
源网络，用于接收用户设备发送的连接建立请求，发送至移动性管理实
体；
移动性管理实体，用于接收源网络发送的连接建立请求，建立到服务网关的连接，在完成到服务网关的连接后，移动性管理实体确定当前是切换网
络连接建立过程，发起与演进的UMTS陆地无线接入网的资源预留请求； 服务网关，用于与移动性管理实体建立连接；
演进的UMTS陆地无线接入网，用于接收移动性管理实体发送的资源 预留请求，预留资源，建立承载。
实际应用中，图6a所述实现网络优化切换的系统，还可以进行如下处
理
源网络，用于接收用户设备发送的连接建立请求，发送至移动性管理实
体；
移动性管理实体，用于接收源网络发送的连接建立请求，建立到服务网 关的承载并对服务网关进行指示，建立到演进的UMTS陆地无线接入网的
承载；
服务网关，用于与移动性管理实体建立连接，根据接收的指示，如果与 演进的UMTS陆地无线接入网的用户面承载没有建立，对接收到的下行数 据进行緩存，不向用户设备发起寻呼；
演进的UMTS陆地无线接入网，用于与移动性管理实体建立承栽。
图6b为发明实施例一种实现网络优化切换的系统第二结构示意图。参 见图6b，该系统包括源网络、移动性管理实体、服务网关、分组数据网 络网关及演进的UMTS陆地无线接入网，其中，
源网络，用于接收用户设备发送的连接建立请求，发送至移动性管理实
体；
移动性管理实体，用于接收源网络发送的连接建立请求，建立到服务网 关的承载，接收服务网关发送的承载建立请求，向演进的UMTS陆地无线 接入网发送资源预留消息，指示不要建立空口连接；接收UMTS陆地无线 接入网发送的回应消息，发送响应消息给服务网关；接收服务网关发送的承 载建立完成通知消息，完成承载建立；
服务网关，用于与移动性管理实体建立连接，根据接收的响应消息，向分组数据网络网关发送代理绑定更新消息；接收分组数据网络网关发送的或 自身生成的承载建立完成通知消息，发送至移动性管理实体；
分组数据网络网关，用于接收服务网关发送的代理绑定更新消息，建立 与服务网关的用户面通道；向服务网关发送承载建立完成通知消息；
演进的UMTS陆地无线接入网，用于接收资源预留消息，预留资源， 建立承载。
图6c为发明实施例一种实现网络优化切换的系统第三结构示意图。参 见图6c，该系统包括源网络、移动性管理实体、服务网关及分组数据网络 网关，其中，
源网络，用于接收用户设备发送的连接建立请求，发送至移动性管理实
体；
移动性管理实体，用于接收源网络发送的连接建立请求，建立到服务网 关的承载，在服务网关与分组数据网络网关之间进行连接建立或更新时，指
在用户设备接入到目标网络后，指示分组数据网络网关将用户面上下行数据 通道从源网络切换到目标网络；
服务网关，用于与移动性管理实体建立连接，以及与分组数据网络网关 进行连接建立或更新，将接收的用户面上下行数据通道处理指示或自身产生 的用户面上下行数据通道处理指示发送至分组数据网络网关；在用户设备接 入到目标网络后，指示分组数据网络网关将用户面上下行数据通道切换到目 标网络；
分组数据网络网关，用于与服务网关进行连接建立或更新，接收用户面 上下行数据通道处理指示，不将用户面上下行数据通道从源网络切换到目标 网络；在用户设备接入到目标网络后，将用户面上下行数据通道从源网络切 换到目标网络。
实际应用中，图6c所述实现网络优化切换的系统，还可以进行如下处
理移动性管理实体，用于接收源网络发送的连接建立请求，建立到服务网 关的承载，在服务网关与分组数据网络网关之间进行连接建立或更新时，指
留用户面上行数据通道在源网络中；在承载切换准备完成后，用户设备接入 到目标网络，指示分组数据网络网关将用户面上行数据通道从源网络切换的
目标网络；
服务网关，用于与移动性管理实体建立连接，以及与分组数据网络网关 进行连接建立或更新，将接收的用户面下行数据通道处理指示或自身产生的
用户面下行数据通道处理指示发送至分组数据网络网关；在用户设备接入到 目标网络；
分组数据网络网关，用于与服务网关进行连接建立或更新，接收用户面 下行数据通道处理指示，将用户面下行数据通道从源网络切换到目标网络， 保留用户面上行数据通道在源网络；在用户设备接入到目标网络后，将用户 面上行数据通道从源网络切换到目标网络。
图6d为发明实施例一种实现网络优化切换的系统第四结构示意图。参 见图6d，该系统包括源接入网关、目标接入网关、锚点网关及策略和计 费规则功能，其中，
源接入网关，用于接收用户设备发送的连接建立请求，发送至目标接入 网关；
目标接入网关，接收源接入网关发送的连接建立请求，发起与锚点网关 的承载建立；
锚点网关，接收承载建立请求，与策略和计费规则功能交互，获取对应 于目标网络的策略和计费规则，执行两套策略和计费控制规则的计费规则， 在切换准备完成后，用户设备接入到目标网络，锚点网关删除对应于源网络 的策略和计费控制规则；
实际应用中，锚点网关可以是分组数据网络网关。策略和计费规则功能，用于与锚点网关交互，下发策略和计费控制规则。
图6e为发明实施例移动性管理实体设备的结构示意图。参见图6e,该 设备包括接收单元及处理单元，其中，
接收单元，用于接收蜂窝小区标识信息，发送至处理单元；
处理单元，用于接收蜂窝小区标识信息，从配置的蜂窝小区标识与目标 网络标识的映射关系中查询到对应的目标网络标识，确定目标网络的接入节 点，发起与目标网络的承载建立。
下面举五个实施例，对本发明 一种实现网络优化切换的方法流程进行说明。
实施例一
本实施例中，主要针对UE从Other AN切换到E-UTRAN时，MME如 何选择演进的基站节点(ENB， Evolved Base Node )。
对于UE从Other AN切换到E-UTRAN时，MME选择ENB，提供了两 种可选的解决方案。
第 一种解决方案Other AN配置或获取E-UTRAN接入网对应的蜂窝小 区标识(Cell ID )与目标网络标识(Target ID )的映射信息，决定进行切换 时，Other AN根据Cell ID确定对应的Target ID,并将Target ID通过S101 接口的隧道消息发送至MME ， MME接收，根据Target ID选择ENB 。
第二种解决方案MME配置或获取Cell ID与Target ID之间的映射信 息，UE或Other AN将Cell ID通过S101接口的隧道消息发送至MME， MME 根据收到的Cell ID确定对应的Target ID，选择相应的ENB。
图7为发明实施例一实现网络优化切换的方法流程示意图。本实施例 中，Cell ID与Target ID的映射关系配置在其他接入技术接入节点(Other AN ， Other Access Node )上，由Other AN发送Target ID给MME,参见图 7,该流程包括
步骤701, UE或Other AN作出切换决定；
本步骤中，Other AN可以根据选定的Cell ID从配置的Cell ID与TargetID的映射关系中查询确定对应的Target ID。
步骤702, UE向Other AN发送Message Z消息，携带连接建立请求信自.
本步骤中，UE向Other AN发送的Message Z消息在HRPD网络中定义， 发起到E-UTRAN的连接建立过程。
步骤703 ， Other AN向MME发送直接传输(Direct Transfer )消息；
本步骤中，如果在步骤701没有确定Target ID,贝'j Other AN根据选定 的Cell ID从配置的Cell ID与Target ID的映射关系中查询确定对应的Target ID, Direct Transfer消息中携带Target ID信息。
步骤704， MME发起鉴权和位置更新，获取签约数据，建立对应的移 动性上下文；
步骤705， MME选择对应的SGW，并发起到SGW的承载建立；
本步骤中，SGW也可以发起到PDNGW的承载建立。
步骤706， MME根据接收的Direct Transfer消息中携带的Target ID，
选定对应的E-UTRAN 。
实际应用中，步骤706与步骤705及步骤704没有先后时序关系，步骤
706可以在步骤705前执行，也可以在步骤704前执行；同样，步骤705也可以在步骤704前执行，在选定E-UTRAN后，可以进一 步执行步骤707。 步骤707, MME建立到选定的E-UTRAN的连接； 步骤708 ，完成Other AN切换到E-UTRAN网络的剩余流程。 图8为发明实施例一实现网络优化切换的方法另一流程示意图。本实施
例中，Cell ID与Target ID的映射关系配置在MME上，由UE或Other AN
将CellID信息发送给MME,参见图8，与图7不同的是，
在步骤803, Other AN向MME发送Direct Transfer消息，携带选定的
Cell ID; '
在步骤806， MME根据接收的Direct Transfer消息中携带的Cell ID，
从配置的Cell ID与Target ID的映射关系中查询确定对应的Target ID，根据Target ID选定对应的E-UTRAN。 实施例二
本实施例中，主要描述MME确定对应的E-UTRAN后，与E-UTRAN 建立连接的具体过程。
MME选定并获取SGW信息后，如果发现针对此UE没有建立到选定 ENB的连接，而且，确定当前流程为切换连接流程，发起到ENB的连接建 立流程，完成用户面上行承载的配置和安全模式的配置。
图9为发明实施例二实现网络优化切换的方法流程示意图。本实施例 中，MME选定对应的E-UTRAN后，发起与E-UTRAN连接建立，参见图9， 该流程包括
步骤901, UE或网络作出切换决定；
步骤902， UE通过Other AN，发送连接请求消息到MME; 本步骤中，Other AN透传该连接请求消息。
步骤903, MME发起鉴权过程和位置更新与签约数据获取过程，建立 对应的移动性上下文；
步骤904， MME选择对应的SGW,并发起到SGW的承载建立过程； 本步骤中，SGW也可以发起到PDNGW的承载建立过程。 步骤905 ， MME根据收到的Target ID选定对应的E-UTRAN. 步骤906, MME选定E-UTRAN并进行判断；
本步骤中，MME选定E-UTRAN后，确定是否满足以下三个条件
1. 当前是切换连接建立过程；
2. SGW与MME之间已建立连接；
3. MME没有针对该UE建立到选定E-UTRAN的连接。 如果满足上述三个条件，MME发送资源预留请求(Resource Reservation
Request)消息到E-UTRAN，在消息中携带SGW信息、UE的能力参数和安 全模式配置参数等信息。
步骤907， E-UTRAN返回资源预留响应(Resource Reservation Response )消息；
本步骤中，E-UTRAN根据接收的Resource Reservation R叫uest消息， 选定用于无线资源控制(RRC， Radio Resource Control)力。密、完整性保护 及用户面加密使用的算法，以及确定RRC对应的配置信息；然后，返回 Resource Reservation Response消息给MME，在消息中包含选定的E-UTRAN 的信息(如E-UTRAN的TEID等信息)和切换命令，在切换命令中包括 了 RRC配置信息和选定的安全参数。
步骤908，完成Other AN切换到E-UTRAN网络的剩余流程。
实施例三
本实施例中，对于专用承载的建立过程，主要包括两种方式。 第一种方式，专用承载逐条建立，在完成缺省承载建立后，网络侧策略 和计费增强功能实体(PCEF ， Policy and Charging Enforcement Function )所 在的承载建立控制实体，例如SGW或PDNGW，发起专用承载逐条建立过 程，MME对于接收到的承载建立消息进行处理，通过发送消息或在消息中 添加指示参数方式，指示E-UTRAN不发起空口承载的建立过程。
第二种方式，专用承载信息在一条消息中传递，即在该条消息中携带需 要建立的承载信息，经过一个消息的Round Trip,完成专用承载建立，并且， 在承载建立回应消息中，携带建立专用承载成功的信息和建立专用承载失败 的信息。
图10为发明实施例三SGW与PDNGW之间基于PMIP,所有承载信息 在同一条消息里传递的方法流程示意图。参见图10,该流程包括
步骤1001， MME向SGW发送建立承载消息，携带指示通知SGW当 前是切换连接建立过程；
步骤1002, SGW接收建立承载消息，发起到PCRF的IP-CAN Modification过程，在此交互过程中，SGW会将对应的IP-CAN Type带给 PCRF;
本步骤可选。步骤1003， SGW接收PCRF返回的PCCRule，并确定需要为所有承载 预留资源，同时向MME发送建立承载响应消息，在消息带所有预留的承载 信息；
本步骤中，承载信息包括隧道端点标识(TEID， Tunnel Endpoint Identity )信息。
步骤1004， MME和E-UTRAN建立承载；
本步骤中，建立的承载可以包括默认承载信息和专用承载。
步骤1005， MME向SGW发送更新承载消息，携带E-UTRAN建好的
承载信息，包括承载建立成功的信息和承载建立失败的信息；
步骤1006, SGW向PDNGW发送代理绑定更新(PBU, Proxy Binding
Update)消息，进行用户面通道的建立；
本步骤可选，只有需要进行用户面下行数据通道提前切换到E-UTRAN
接入网络，才需要进行此步骤。在PBU消息或在PBU消息中扩展参数指示
PDN GW将用户面下行数据通道切换到E-UTRAN接入网，而保留用户面上
行数据通道在HRPD网络。此指示可以是MME发送的，SGW直接转发，
也可以是SGW重新生成的。
步骤1007, PDN GW与PCRF进行交互；
本步骤可选，PDN GW通过与PCRF进行交互获取PCC rule。
步骤1008， PDNGW向SGW返回代理绑定响应(PBA， Proxy Binding
Acknoledge );
本步骤可选，PDNGW到SGW到E-UTRAN的用户面通道已经连通， 如果E-UTRAN接收到下行数据，将下行数据进行緩存。
步骤1009， SGW向MME发送承载建立完成通知消息，通过指示参数 或特定的消息指示MME,已经完成承载的建立。
本步骤中，指示参数为在承载建立完成通知消息中携带的指示参数；特
定的消息为承载建立完成通知消息。
在终端成功接入目标网络后，SGW通过PBU消息或扩展PBU消息的方式指示PDNGW将用户面上下行数据通道切换到EUTRAN网络。此指示 可以是MME发送的，SGW直接转发，也可以是SGW重新生成的。
图11为发明实施例三SGW与PDNGW之间基于PMIP，承载依次建立 的方法流程示意图。参见图11，该流程包括
步骤1101， MME向SGW发送建立承载消息，携带指示通知SGW当 前是切换连接建立过程；
步骤1102 ， SGW接收建立承载消息，发起到PCRF的IP-CAN Modification过程，在此交互过程中，SGW会将对应的IP-CAN Type带给 PCRF;
本步骤可选。
步骤1103， SGW接收PCRF返回的PCC Rule,确定需要为所有承载预 留资源，并向MME发送建立承载响应消息，在消息带默认承载信息； 本步骤中，默认承载信息包括TEID信息。 步骤1104 ， MME和E-UTRAN建立默认承载；
步骤1105， MME向SGW发送更新承载消息，携带E-UTRAN建好的 默认承载信息；
步骤1106, SGW返回更新承载回应消息给MME。
步骤1107， SGW向MME发送建立专用承载请求消息，发起专用承载 建立；
本步骤中，SGW向MME发送的建立专用承载请求消息可以是并行发 起的多条消息，用来建立多条专用承载。
步骤1108， MME通知E-UTRAN建立专用承载，在消息中携带指示 E-UTRAN不要建立空口连接的信息；此指示可以是MME发送给E-UTRAN 的消息，也可以是在MME发送给E-UTRAN的消息扩展的指示参数。
步骤1109 ， E-UTRAN向MME发送建立专用承载响应消息；
步骤1110, MME向SGW发送建立专用承载响应消息，携带E-UTRAN 建好的专用承载信息；步骤llll，如果确定所有专用承载已建立完成，SGW向PDNGW发送 PBU消息，进行用户面通道的建立；
本步骤可选，只有需要进行用户面下行数据通道提前从HRPD网络切换 到E-UTRAN接入网络，才需要进行此步骤。在PBU消息或在PBU消息中 扩展参数中指示PDN GW将用户面下行数据通道切换到E-UTRAN接入网， 而保留用户面上行数据通道在HRPD网络。此指示可以是MME发送的，SGW 直接转发，也可以是SGW重新生成的。
步骤1112， PDNGW与PCRF进行交互；
本步骤可选，PDN GW通过与PCRF进行交互获取PCC mle。
步骤1113, PDNGW向SGW返回PBA消息；
本步骤可选，PDN GW到SGW到E-UTRAN的用户面通道已经连通， 如果E-UTRAN接收到下行数据，将下行数据进行緩存。
步骤1114, SGW向MME发送承载建立完成通知消息。
本步骤中，如果SGW确定所有专用承载已建立完成，在发送的承载建 立完成通知消息中可以携带所有承载建立完成的指示参数，通过特定的消息 或指示参数指示MME承载建立完成，指示参数为在承载建立完成通知消息 中携带的指示参数；特定的消息为承载建立完成通知消息，MME接收到指 示参数后，可以发起后续与所有承载建立完成的操作。
步骤1115， MME返回承载建立完成通知回应消息给SGW。
在终端成功接入目标网络后，SGW通过PBU消息或扩展PBU消息的 方式指示PDNGW将用户面上下行数据通道切换到EUTRAN网络。此指示 可以是MME发送的，SGW直接转发，也可以是SGW重新生成的。
图12为发明实施例三SGW与PDNGW之间基于GTP,承载一起建立 的方法流程示意图。参见图12，该流程包括
步骤1201， MME向SGW发送建立承载消息，携带指示通知SGW当 前是切换连接建立过程；
步骤1202,在SGW接收建立承载消息后，向PDN GW发送承载建立请求消息；
本步骤中，如果SGW从接收的建立承载消息获取了所有需要建立承载
的QoS信息，为所有的承载预留资源，否则，预留默认承载资源；SGW向 PDNGW发送连接建立请求消息，可以是一个特殊消息，也可以携带一个特 殊参数；在消息中携带Path not switch指示或downlink path switch指示如 果在消息中携带的指示为Path not switch指示，则PDN GW收到指示后不进 行Uplink和Downlink用户面上下行数据通道切换，只进行承载的建立；如 果在消息中携带的指示为downlink path switch指示,PDN GW在收到指示 后，确定当前E-UTRAN中缺省和专用承载没有建立完成，PDNGW先进行 承载的建立。
步骤1203, PDN GW与PCRF进行IP-CAN modification过程交互，在 过程中PDNGW将对应的IP-CAN Type携带给PCRF,并且，从PCRF接收 下发的PCCRule;
步骤1204, PDNGW确定为所有承载预留资源，并向SGW发送连接建 立响应消息，携带预留的资源信息；
本步骤中，预留的资源信息包括一 系列的TEID。
步骤1205, SGW接收连接建立响应消息，向MME发送建立承载响应 消息；
本步骤中，SGW接收连接建立响应消息，如果发现自身没有预留足够 的资源，则根据接收到的连接建立响应消息携带的PDN GW预留的资源信 息再预留相应的资源，并向MME发送建立承载响应消息，携带自身预留的 所有资源信息。
步骤1206， MME通知E-UTRAN预留资源，并且通过消息或参数指示 E-UTRAN不要建立空口连接；
本步骤中，消息可以为资源预留消息，参数指示可以为在资源预留消息 中携带的指示参数。
步骤1207， MME向SGW发送更新承载消息，携带E-UTRAN建好的承载信息，包括承载建立成功信息和承载建立失败信息；
步骤1208, SGW向PDN GW发送更新承载消息，携带下行用户数据切 换指示；
本步骤中，SGW接收更新承载消息，如果发现自身预留的资源与PDN GW预留的资源不完全对应，SGW将自己预留的新的资源信息携带在更新 承载消息中；不完全对应的情况可能是在步骤1202中，SGW只预留了默认
承载资源。
PDN GW在收到此消息后，确定完成E-UTRAN接入网络的缺省和专用 承载的建立，如果在步骤1202中携带的参数是downlink path switch指示， 则PDNGW将用户面下行数据通道切换到EUTRAN接入网络，而保留用户 面上行数据通道在HRPD网络。
步骤1209， PDNGW向SGW发送更新承载响应消息；
步骤1210, SGW向MME发送承载建立完成通知消息，通过指示参数 或特定的消息指示MME,已经完成承载的建立。指示参数为在承载建立完 成通知消息中携带的指示参数；特定的消息为承载建立完成通知消息。
在UE成功接入目标网络后，SGW通过特定的消息或指示参数的方式， 指示PDN GW将保留在源网络的上行数据通道切换过来。经过此步骤后， 针对此UE的用户面上下行数据通道都切换到目标网络。
图13为发明实施例三SGW与PDNGW之间基于GTP，承载依次建立 的方法流程示意图。参见图13，该流程包括
步骤1301， MME向SGW发送建立承载消息，携带指示通知SGW当 前是切换连接建立过程；
步骤1302， SGW接收建立默认承载消息，预留资源，向PDNGW发送 连接建立请求消息；
本步骤中，如果SGW从接收的建立承载消息获取了所有禽要建立承载 的QoS信息，为所有的承载预留资源，否则，预留默认承载资源；SGW向 PDNGW发送连接建立请求消息，可以是一个特殊消息，也可以携带一个特殊参数；在消息中携带Path not switch指示或downlink path switch指示如 果在消息中携带的指示为Path not switch指示，则PDNGW收到指示后不进 行Uplink和Downlink用户面数据通道切换，只进行承载的建立；如果在消 息中携带的指示为downlink path switch指示,PDN GW在收到指示后，确 定当前E-UTRAN中缺省和专用承载没有建立完成，PDN GW先进行承载的 建立。
步骤1303, PDN GW与PCRF交互，获取所有承载的PCC rule; 步骤1304， PDNGW为所有承载预留资源，向SGW发送连接建立响应 消息，携带建立的默认承载信息；
步骤1305， SGW接收连接建立响应消息，向MME发送建立默认承载
响应消息；
步骤1306, 步骤1307，
默认承载信息； 步骤1308， 步骤1309， 本步骤中，
建立专用承载， 步骤1310,
MME与E-UTRAN建立默认承载；
MME向SGW发送更新承载消息，携带E-UTRAN建好的
SGW向MME返回更新承载响应消息； PDNGW向SGW发送建立专用承载请求消息； 如果有多个专用承载需要建立，那么PDN GW可以并行的 也可以串行的建立专用承载。
SGW预留专用承载资源，并把建立的专用承载信息携带在 建立专用承载请求消息中，发送至MME;
步骤1311， MME与E-UTRAN建立专用承载，并且指示E-UTRAN不 要建立空口连接；
本步骤中，E-UTRAN为专用承载预留资源，建立与MME的专用承载， 通过MME发送的消息或指示参数，指示E-UTRAN不建立空口连接。消息 可以为资源预留消息，参数指示可以为在资源预留消息中携带的指示参数。 步骤1312, E-UTRAN向MME发送专用承载资源预留回应消息； 步骤1313， MME向SGW发送建立专用承载响应消息，携带E-UTRAN建立的专用承载信息；
步骤1314， SGW向PDNGW发送建立专用承载响应消息，携带自身预
留的专用承载信息；
本步骤中，PDNGW在收到此消息后，如果确定完成E-UTRAN^妻入网
络的所有缺省和专用承载的建立，并且在步骤1402中携带的参数是downlink
path switch指示，则PDN GW将用户面下行数据通道切换到EUTRAN接入
网络，而保留用户面上行数据通道在HRPD网络。
步骤1315， PDNGW向SGW发送所有承载建立完成通知消息； 本步骤中，如果PDNGW确定为建立完成的最后一条承载，则PDNGW
通过消息或指示参数的方式通知通知SGW所有承载都已经建立完成。
步骤1316， SGW向MME发送承载建立完成通知消息，通过特定的消
息或指示参数通知MME所有承载都建立完成，指示参数为在承载建立完成
通知消息中携带的指示参数；特定的消息为承载建立完成通知消息，MME
然后就可以发起后续与所有承载建立完成的操作；
步骤1317, MME向SGW发送承载建立完成通知回应消息；
步骤1318， SGW向PDNGW发送承载建立完成通知回应消息。
在UE成功接入目标网络后，SGW通过消息或指示参数的方式，指示
PDN GW将保留在源网络的上行数据通道切换过来。 实施例四
本实施例中，主要针对切换过程中，如何保证用户面上下行数据的无损 和业务的连续性。
第一种方式，SGW通过消息向PDNGW发送Path not Switch指示，指 示PDN GW不进行用户面的转换，而只进行缺省和/或专用承载的建立。
在终端接入目标网络后，再指示PDN GW将用户面上下行数据通道从 源网络切换到目标网络。 ，
第二种方式，SGW通过消息向PDN GW发送downlink path switch指示， 指示PDN GW在确定目标网络的所有承载建立完成后，转换下行数据传输通道到目标网络，而保留上行数据传输通道在源网络中；当UE接入到目标 网络后，MME或SGW发送消息或指示参数，指示PDN GW将上行数据传 输通道也转换到目标网络。Early path switch指示可以是MME产生和发送， SGW进行转发，也可以是SGW根据当前的状态产生，直接发送。
图14为发明实施例四目标接入网关指示锚点网关将用户面上下行数据 通道分别在两个用户面处理的方法流程示意图。本实施例中，维持源网络的 上行数据通道，下行数据通道在切换开始这个阶段切换到目标网络。参见图 14，该流程包括
步骤1401 ， UE接入目标网络，开始切换；
本步骤中，开始进行切换时，需要在目标接入网关(Target AGW)和 锚点网关(Anchor GW )之间建立数据通路，如果Target AGW与Anchor GW 之间基于PMIP，执行步骤1402a ~步骤1403a;如果Target AGW与Anchor GW之间基于GTP，执行步骤1402b ~步骤1403b。
步骤1402a，在Target AGW完成目标网络的所有承载建立后，Target AGW向Anchor GW发送PBU消息；
本步骤中，Target AGW在发送的PBU消息中携带上下行分开的指示信 息，指示信息可以通过在PBU消息里扩展一个标记位E实现，设置E为1 的时候表示需要进行上下行分离操作，设置E为0的时候表示不需要进行上 下行分离操作。
图15为本发明实施例指示信息的设置示意图。图中通过设置标记位E 的值来标识是否需要进行上下行分离操作。
步骤1403a, Anchor GW向Target AGW发送PBA消息；
步骤1402b，在目标网络完成所有承载建立之前，Target AGW向Anchor GW发送激活PDP Context消息，携带需要进行上下文分离的指示；
步骤1403b， Anchor GW向Target AGW发送激活PDP Context响应消
自-
步骤1404， Anchor GW执行用户面上下行数据通道分离；本步骤中，Anchor GW维持源网络的用户面上行数据通道，将源网络的 用户面下行数据通道切换到目标网络。 步骤1405,完成剩余的切换步骤。
本步骤中，剩余的切换步骤包括，在UE切换到目标网络后，Target AGW 通过发送正常的PBU或Update PDP Context消息，或在PBU或Update PDP Context消息中扩展携带指示参数到Anchor GW，指示AnchorGW将保留在 源网络的用户面上行数据通道也转换到目标网络，使该UE的用户面上下行 数据通道都切换到目标网络。
图16为发明实施例四目标接入网关指示锚点网关将用户面上下行数据 通道都不切换到目标网络的流程示意图。本实施例中，维持源网络的用户面 上行数据通道和用户面下行数据通道，参见图16，该流程包括
步骤1601， UE接入目标网络，开始切换；
本步骤中，开始进行切换时，需要在Target AGW和Anchor GW之间建 立数据通路，如果Target AGW与Anchor GW之间基于PMIP，执行步骤 1602a ~步骤1603a;如果Target AGW与Anchor GW之间基于GTP，执行 步骤1602b ~步骤1603b。
步骤1602a，在Target AGW完成目标网络的所有承载建立后，Target AGW向Anchor GW发送PBU消息；
本步骤中，Target AGW在发送的PBU消息中携带用户面上下行数据通 道都不切换的指示信息，指示信息可以通过在PBU消息里扩展一个标记位 N实现，设置N为1的时候表示用户面上下行数据通道都不进行切换。
图17为本发明实施例指示信息的另一设置示意图。图中通过设置标记 位N为1表示用户面上下行数据通道都不进行切换。
步骤1603a， Anchor GW向Target AGW发送PBA消息；
步骤1602b，在目标网络完成所有承载建立之前，Target AGW向Anchor GW发送激活PDP Context消息，携带用户面上下行数据通道都不进行切换 的指示；步骤1603b， Anchor GW向Target AGW发送激活PDP Context响应消自、.
'"，
步骤1604， Anchor GW执行用户面上下行数据通道分离，维持源网络 的用户面上下行数据通道。
实际应用中，当切换完成后，需要取消这种用户面上下行数据通道分开 处理的操作，对于PMIP，只需要发起一个正常的PBU消息，将标记位复位； 如果是GTP协议，那么发起一个UPDATE PDP CONTEX消息取消这种用户 面上下行数据通道分离操作。
实施例五
本实施例中，针对切换过程中实现PCC的控制(如计费控制)，提供 了下面技术方案
① 锚点网关(Anchor )与PCRF交互获取相应目标网络的PCC Rule, 此时，锚点网关上同时存在两套PCCRule。
② 锚点网关同时执行两套PCC Rule,发起到源网络的承载建立过程， 并分别对源网络和目标网络进行控制，例如，同时对源网络和目标网络进行
计费控制。
③ UE成功接入到目标网络后，锚点网关删除相应源网络的PCC Rule, 此时，锚点网关执行相应目标网络的PCC Rule 。
图18为发明实施例六锚点网关上PCEF在切换过程中控制源/目标网络 PCC Rule的流程示意图。本实施例中，SGW与PGW之间的连接建立，在 承载建立之前进行，参见图18，该流程包括
步骤1801， UE与目标网络建立连接，开始进行切换；
本步骤中，Target AGW和Anchor GW之间还没有建立数据通路，Anchor GW可以是PDN GW。
步骤1802， Target AGW向Anchor GW发送建立承载消息；
步骤1803， Anchor GW与PCRF交互；
本步骤中，Anchor GW发起到PCRF的IP-CAN Modification过程，携带IP-CAN Type信息，从PCRF获取对应于缺省承载和专用承载对应的PCC Rule。
步骤1804, Anchor GW上的PCEF将接收到的对应于目标网络的PCC Rule,发起目标网络承载的建立，并针对源网络和目标网络分别使用对应的 PCC Rule进行控制；
步骤1805， Anchor GW根据获取的PCC Rule,发起到Target AGW的 缺省和专用承载的建立；
步骤1806， UE成功接入目标网络；
步骤1807， Anchor GW的PCEF删除对应于源网络的PCC Rule; 本步骤中，UE接入目标网络后，Anchor GW的PCEF删除对应于源网 络的PCC Rule，Anchor GW上只有对应于目标网络的PCC Rule在执行。 步骤1808,执行剩余的切换流程。
图19为发明实施例六锚点网关上PCEF在切换过程中控制源/目标网络
PCC Rule的另 一流程示意图。本实施例中，SGW与PGW之间的连接在承
载建立完成之后进行，参见图19，该流程包括
步骤1901， UE与目标网络建立连接，开始进行切换；
本步骤中，Target AGW和Anchor GW之间还没有建立数据通路，Anchor
GW可以是PDN GW。
步骤1902, Target AGW与Anchor GW建立缺省承载和专用承载；
步骤1903， Target AGW向Anchor GW发送更新承载消息；
本步骤中，Target AGW在完成缺省承载和专用承载的建立后，向Anchor
GW发送更新承载消息，要求建立连接。
步骤l卯4， Anchor GW上的PCEF与PCRF交互，获取对应的目标网
络的PCC Rule。
步骤1905, Anchor GW上的PCEF执行PCC Rule;
本步骤中，Anchor GW上的PCEF获取对应目标网络的PCC Rule后，
针对源网络和目标网络，分别使用对应的PCC Rule进行控制，例如，分别使用对应的计费规则进行计费，即在网络锚点上同时存在两套PCC Rule。 步骤1906， UE成功接入目标网络。
步骤l卯7， Anchor GW的PCEF删除对应于源网络的PCC Rule; 本步骤中，UE接入目标网络后，Anchor GW的PCEF删除对应于源网 络的PCC Rule, Anchor GW上只有对应于目标网络的PCC Rule在执行。 步骤1908,执行剩余的切换流程。
以上举较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详 细说明，所应理解的是，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，所作的任何修改、等同替换、 改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1. 一种实现网络优化切换的方法，当用户设备或源网络确定发起到目标网络的切换准备时，其特征在于，该方法包含根据接收的蜂窝小区标识，从配置的蜂窝小区标识与目标网络标识的映射关系中查询到对应的目标网络标识；当确定目标网络的接入节点后，进行目标网络的承载建立；在完成切换准备后，用户设备接入到目标网络。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述查询到对应的目标网 络标识包括其它接入节点根据接收的蜂窝小区标识从配置的蜂窝小区标识 与目标网络标识的映射关系中查询到对应的目标网络标识，将查询到的目标 网络标识信息发送至移动性管理实体。
3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述查询到对应的目标网 络标识包括其它接入技术的接入点将接收的蜂窝小区标识发送至移动性管 理实体，移动性管理实体根据接收的蜂窝小区标识从配置的蜂窝小区标识与目标网络标识的映射关系中查询到对应的目标网络标识。
4. 一种实现网络优化切换的方法，其特征在于，该方法包含 当用户设备在源网络确定需要切换准备时，通过源网络发起到目标网络的连接建立过程；目标网络的移动性管理实体接收到连接建立请求，建立到服务网关的连接；在完成到服务网关的连接后，移动性管理实体确定当前是切换过程中的 连接建立过程，再发起到目标网络接入节点的资源预留过程； 在承载切换准备完成后，用户设备接入到目标网络。
5. 如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述发起到目标网络接入 节点的资源预留过程包括移动性管理实体向目标网络接入节点发送资源预 留请求消息，携带服务网关信息、用户设备的能力参数和安全模式配置参数信息；目标网络接入节点接收并返回资源预留响应消息，携带选定的目标网 络接入节点信息和切换命令信息，其中，切换命令信息包括选定的安全参数 和无线连接配置信息。
6. —种实现网络优化切换的方法，其特征在于，该方法包含 当用户设备在源网络确定需要切换准备时，通过源网络发起到目标网络的连接建立过程；承载建立控制实体发起目标网络的承载建立过程；移动性管理实体接收服务网关发送的承载建立请求，发送资源预留消 息，指示目标网络的接入节点不要建立空口连接，目标网络的接入节点接收 资源预留消息，预留资源；移动性管理实体接收目标网络的接入节点发送的回应消息，发送响应消 息给服务网关；在承载建立完成后，承载建立控制实体发送承载建立完成通知消息给移 动性管理实体，指示移动性管理实体完成承载建立； 在切换准备完成后，用户设备接入到目标网络。
7. 如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述承载建立控制实体包 括服务网关和分组数据网络网关。
8. 如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述指示目标网络的接入 节点不要建立空口连接的指示信息通过指示参数或特定的消息获取，所述指 示参数为在资源预留消息中携带的指示参数；所述特定的消息为资源预留消 息。
9. 如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述回应消息中包括建立 成功的承载信息和建立失败的承载信息。
10. 如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述指示移动性管理实体 完成承载建立的指示信息通过指示参数或特定的消息获取，所述指示参数为 在承载建立完成通知消息中携带的指示参数；所述特定的消息为承载建立完 成通知消息。
11. 一种实现网络优化切换的方法，其特征在于，该方法包含当用户设备在源网络确定需要切换准备时，通过源网络发起到目标网络的连接建立过程；在服务网关与分组数据网络网关之间进行连接建立时，移动性管理实体 换到目标网络；在承载切换准备完成后，用户设备接入到目标网络，移动性管理实体或目标网络。
12. 如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述在服务网关与分组 数据网络网关之间进行连接建立时包括服务网关完成到目标网络接入节点 的缺省和/或专用承载的建立后，发起到分组数据网络网关的连接建立。或服务网关在完成到目标网络接入节点的缺省和/或专用承载的建立 前，发起到分组数据网络网关的连接建立。
13. 如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述移动性管理实体或到目标网络包括服务网关直接转发移动性管理实体发送的指示给分组数据到目标网络。或服务网关重新生成新的指示，发送给分组数据网络网关，指示分组数
14. 如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述移动性管理实体或 目标网络包括服务网关直接转发移动性管理实体发送的指示给分组数据网 标网络。或服务网关重新生成新的指示，发送给分组数据网络网关，指示分组数据网络网关将用户面上下行数据通道从源网络切换到目标网络。
15. 如权利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述指示分组数据 网络网关的指示信息通过指示参数或特定的消息获取，所述指示参数为服务网关发送到分组数据网络网关进行连接建立或更新的消息中扩展的参数；所述特定的消息为服务网关发送到分组数据网络网关进行连接建立或更新的消息。
16. —种实现网络优化切换的方法，其特征在于，该方法包含 当用户设备在源网络确定需要切换准备时，通过源网络发起到目标网络的连接建立过程；在服务网关与分组数据网络网关之间进行连接建立时，移动性管理实体 或服务网关指示分组数据网络网关，在确定完成目标网络承载建立后，将用 户面下行数据通道从源网络切换到目标网络，而保留用户面上行数据通道在 源网络中；在承载切换准备完成后，用户设备接入到目标网络，移动性管理实体或 服务网关指示分组数据网络网关将用户面上行数据通道从源网络切换的目标网络。
17. 如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述在服务网关与分组 数据网络网关之间进行连接建立时包括服务网关完成到目标网络接入节点 的缺省和/或专用承载的建立后，发起到分组数据网络网关的连接建立。或服务网关在完成到目标网络接入节点的缺省和/或专用承载的建立 前，发起到分组数据网络网关的连接建立。
18. 如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述移动性管理实体或 服务网关指示分组数据网络网关，在确定完成目标网络承载建立后，将用户 面下行数据通道从源网络切换到目标网络，而保留用户面上行通道在源网络 中包括服务网关直接转发移动性管理实体发送的指示给分组数据网络网 关，指示分组数据网络网关，在确定完成目标网络承栽建立后，将用户面下 行数据通道从源网络切换到目标网络，而保留用户面上行通道在源网络中。或服务网关重新生成新的指示，发送给分组数据网络网关，指示分组数 据网络网关，在确定完成目标网络承载建立后，将用户面下行数据通道从源 网络切换到目标网络，而保留用户面上行通道在源网络中。
19. 如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述移动性管理实体或目标网络包括服务网关直接转发移动性管理实体发送的指示给分组数据网 络网关，指示分组数据网络网关将用户面上下行数据通道从源网络切换到目 标网络。或服务网关重新生成新的指示，发送给分组数据网络网关，指示分组数
20. 如权利要求18或19所述的方法，其特征在于，所述指示分组数据 网络网关的指示信息通过指示参数或特定的消息获取，所述指示参数为服务 网关发送到分组数据网络网关进行连接建立或更新的消息中扩展的参数；所 述特定的消息为服务网关发送到分组数据网络网关进行连接建立或更新的消息。
21. —种实现网络优化切换的方法，其特征在于，该方法包含 当用户设备在源网络确定需要切换准备时，通过源网络发起到目标网络的连接建立过程；分组数据网络网关接收到承载建立请求，发起到策略和计费规则功能交 互，获取对应于目标网络的策略和计费规则；分组数据网络网关同时执行对应于目标网络和源网络的两套策略和计 费控制规则，发起目标网络的承载建立过程；在切换准备完成后，用户设备接入到目标网络，分组数据网络网关删除 对应于源网络的策略和计费控制规则。
22. —种移动性管理实体设备，其特征在于，该设备包括接收单元及 处理单元，其中，接收单元，用于接收蜂窝小区标识信息，发送至处理单元；处理单元，用于接收蜂窝小区标识信息，从配置的蜂窝小区标识与目标 网络标识的映射关系中查询到对应的目标网络标识，确定目标网络的接入节 点，发起与目标网络的承载建立。
23. —种实现网络优化切换的系统，其特征在于，该系统包括源网络、 移动性管理实体、服务网关及演进的UMTS陆地无线接入网，其中，源网络，用于接收用户设备发送的蜂窝小区标识，将蜂窝小区标识或从 配置的蜂窝小区标识与目标网络标识的映射关系中查询到对应的目标网络 标识，发送至移动性管理实体；移动性管理实体，用于接收目标网络标识或根据接收的蜂窝小区标识， 从配置的蜂窝小区标识与目标网络标识的映射关系中查询到对应的目标网 络标识，确定对应的演进的UMTS陆地无线接入网，建立与服务网关的承 载；服务网关，用于与移动性管理实体建立承载；演进的UMTS陆地无线接入网，用于与移动性管理实体建立承载。
24. —种实现网络优化切换的系统，其特征在于，该系统包括源网络、 移动性管理实体、服务网关及演进的UMTS陆地无线接入网，其中，源网络，用于接收用户设备发送的连接建立请求，发送至移动性管理实体；移动性管理实体，用于接收源网络发送的连接建立请求，建立到服务网 关的连接，在完成到服务网关的连接后，移动性管理实体确定当前是切换网 络连接建立过程，再发起到演进的UMTS陆地无线接入网的资源预留过程；服务网关，用于与移动性管理实体建立连接；演进的UMTS陆地无线接入网，用于接收移动性管理实体发送的资源 预留请求，预留资源，建立承载。
25. —种实现网络优化切换的系统，其特征在于，该系统包括源网络、 移动性管理实体、服务网关、分组数据网络网关及演进的UMTS陆地无线 接入网，其中，源网络，用于接收用户设备发送的连接建立请求，发送至移动性管理实体；移动性管理实体，用于接收源网络发送的连接建立请求，建立到服务网 关的承载，接收服务网关发送的承载建立请求，向演进的UMTS陆地无线 接入网发送资源预留消息，指示不要建立空口连接；接收UMTS陆地无线 接入网发送的回应消息，发送响应消息给服务网关；接收服务网关发送的承 载建立完成通知消息，完成承载建立；服务网关，用于与移动性管理实体建立连接，根据接收的响应消息，向 分组数据网络网关发送代理绑定更新消息；接收分组数据网络网关发送的或 自身生成的承载建立完成通知消息，发送至移动性管理实体；分组数据网络网关，用于接收服务网关发送的代理绑定更新消息，建立 与服务网关的用户面通道；向服务网关发送承载建立完成通知消息；演进的UMTS陆地无线接入网，用于接收资源预留消息，预留资源， 建立承载。
26. —种实现网络优化切换的系统，其特征在于，该系统包括源网络、 移动性管理实体、服务网关及分组数据网络网关，其中，源网络，用于接收用户设备发送的连接建立请求，发送至移动性管理实体；移动性管理实体，用于接收源网络发送的连接建立请求，建立到服务网 关的承载，在服务网关与分组数据网络网关之间进行连接建立或更新时，指 示分组数据网络网关不将用户面上下行数据通道从源网络切换到目标网络； 在用户设备接入到目标网络后，指示分组数据网络网关将用户面上下行数据 通道^v源网络切换到目标网络；服务网关，用于与移动性管理实体建立连接，以及与分组数据网络网关 进行连接建立或更新，将接收的用户面上下行数据通道处理指示或自'身产生 的用户面上下行数据通道处理指示发送至分组数据网络网关；在用户设备接切换到目标网络；分组数据网络网关，用于与服务网关进行连接建立或更新，接收用户面 上下行数据通道处理指示，不将用户面上下行数据通道从源网络切换到目标网络；在用户设备接入到目标网络后，将用户面上下行数据通道从源网络切换到目标网络。
27. —种实现网络优化切换的系统，其特征在于，该系统包括源网络、 移动性管理实体、服务网关及分组数据网络网关，其中，源网络，用于接收用户设备发送的连接建立请求，发送至移动性管理实体；移动性管理实体，用于接收源网络发送的连接建立请求，建立到服务网 关的承载，在服务网关与分组数据网络网关之间进行连接建立或更新时，指 示分组数据网络网关将用户面下行数据通道从源网络切换到目标网络，而保 留用户面上行数据通道在源网络中；在承载切换准备完成后，用户设备接入目标网络；服务网关，用于与移动性管理实体建立连接，以及与分组数据网络网关 进行连接建立或更新，将接收的用户面下行数据通道处理指示或自身产生的 用户面下行数据通道处理指示发送至分组数据网络网关；在用户设备接入到目标网络；分组数据网络网关，用于与服务网关进行连接建立或更新，接收用户面 下行数据通道处理指示，将用户面下行数据通道从源网络切换到目标网络， 保留用户面上行数据通道在源网络；在用户设备接入到目标网络后，将用户 面上行数据通道从源网络切换到目标网络。
28. —种实现网络优化切换的系统，其特征在于，该系统包括源接入 网关、目标接入网关、锚点网关及策略和计费规则功能，其中，源接入网关，用于接收用户设备发送的连接建立请求，发送至目标接入网关；目标接入网关，接收源接入网关发送的连接建立请求，发起与锚点网关的承载建立；锚点网关，接收承载建立请求，发起到策略和计费规则功能交互，获取 对应于目标网络的策略和计费规则，在切换准备完成后，用户设备接入到目标网络，锚点网关删除对应于源网络的策略和计费控制规则；策略和计费规则功能，用于与锚点网关交互，下发策略和计费控制规则。
全文摘要
本发明公开了一种实现网络优化切换的方法、设备及系统，当用户设备或源网络确定发起到目标网络的切换准备时，移动性管理实体根据接收的蜂窝小区标识，从配置的映射关系中查询到对应的目标网络标识，确定目标网络的接入节点；建立到目标网络服务网关的连接，并指示或由服务网关指示分组数据网络网关对用户面上下行数据通道进行处理；在完成到服务网关的连接后，移动性管理实体发起与目标网络接入节点的资源预留请求，并指示不要建立空口连接；在切换准备完成后，移动性管理实体或服务网关指示分组数据网络网关将用户面上下行数据通道切换到目标网络。应用本发明，可以使用户设备从源网络切换目标网络时，保证业务的连续性，提高用户体验。
文档编号H04W76/02GK101431780SQ20071016958
公开日2009年5月13日 申请日期2007年11月9日 优先权日2007年11月9日
发明者海 刘, 帅扬来, 朱文若, 黄龙贵 申请人:华为技术有限公司