网络切换的方法、系统及装置的制作方法

专利名称：网络切换的方法、系统及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及网络通信技术，尤其涉及网络切换的方法、系统及装置。
背景技术：
全J求互通的微波接入(WiWAX , Worldwide Interoperability for Microwave Access)技术是宽带无线接入城域网技术。WiWAX网络中包括 接入服务网络(ASN, Access Service Network) , ASN为接入到WiMax网 络的移动用户台(MS， Mobile Station)提供一套完整的无线接入功能。ASN 包括一个或多个基站， 一个或多个ASN网关(GW, Gateway)， 一个ASN GW可以和多个基站连接。在MiWAX网络中，提供了一套比较全面的控制 面处理过程，来保证MS通过Mi WAX网络接入、访问互耳关网或与其它MS 进行互通等。其中移动性管理(MM， Mobility Management)是非常重要的 控制面处理过程。MM分为ASN锚点(Anchored )MM和连接业务网络(CSN, Connectivity Service Network) Anchored MM两部分。
ASN Anchored MM的主要特征是，在MS从源基站切换(HO ， Handover/Handoff)到选定的目标基站的网络切换过程中，所涉及的目标基 站和源基站属于同一个锚点网关。 一个ASN有一个锚点网关，该锚点网关 用于将ASN的数据通过与基站连接的ASN GW下发给基站，如果源基站和 目标基站处于同一个ASN内，则源基站和目标基站也就属于同一个锚点网 关。需要说明的是，不同ASN也可能有相同的锚点网关，通过该锚点网关 将不同ASN的数据分别下发给相应的基站。现有技术没有提供源基站和目 标基站虽属于同 一个锚点网关但处于不同接入技术网络的情况下进行网络 切换的方案，所述处于不同接入技术网络，也就是源基站和目标基站处于不同的ASN中。
CSN Anchored MM提供的网络切换方案中，涉及到的源基站和目标基 站属于两个以上的锚点网关，也就是源基站和目标基站通过各自的ASN GW 与两个以上的锚点网关连接。
这里，只涉及ASN Anchored MM , ASN Anchored MM包括切换准备 阶段和切换执行阶段。在网络切换过程中涉及的逻辑功能结构示意图参见图 1,包括服务切换功能(Serving HO Function )、中继切换功能(Relaying HO Function)和目标切」换功能(Target HO Function)。各个逻辑功能3于应各自 的功能实体，对各个逻辑功能的说明如下
服务切换功能控制整个切换过程相关的确定操作和信令处理；通过中 继切换功能向目标切换功能发送信令准备进行切换；向MS发送切换响应， 表示切换准备完毕。服务切换功能对应的功能实体可以是服务网关。
中继切换功能转发服务切换功能和目标切换功能之间交互的控制消 息，中继切换功能也可以修改其转发的消息内容，以影响切换确定。中继切 换功能为可选。
目标切换功能是切换过程中候选的目标。目标切换功能对应的功能实 体可以是目标网关。
参见图2，为现有技术网络切换过程的准备阶段流程图。将与源基站连 接的ASNGW称为服务网关，与目标基站连接的ASNGW称为目标网关， 这里假设目标网关包括目标网关1和目标网关2,服务网关和目标网关属于' 同一个ASN，也就是与同一个锚点网关连接。其准备阶段的流程包括以下 步骤
步骤201， MS向服务网关发起切换请求(MOB—MSHO-REQ )消息。 本步骤具体包括MS通过源基站向与源基站连接的服务网关发起 MOB—MSHO-REQ消息。
步骤202,服务网关分别向各个候选的目标网关发送切换请求 (HO_Req)消息，该消息中包含锚点网关的认证者标识(Authenticator ID)和锚点网关标识。
所述候选的目标网关与网络切换过程中涉及的候选的目标基站连接。 MS从源基站切换到目标基站时，可能出现数据丢失的情况，因此网络 切换过程中，需要采取一定的措施来保证数据完整性。保证数据完整性能力
方式一般有三种，分别是
A、 多单播方式，该方式为，在切换过程中锚点网关向服务网关和各个 目标网关分别发送需要下发给MS的数据，各个目标网关接收数据后发送给 相应的各个目标基站，目标基站将数据缓存；在MS接入到目标基站后目标 基站将緩存的数据发送给MS，从而防止切换准备阶段和/或切换执行阶段数 据丢失。
B、 锚点网关緩存方式，该方式为，在切换过程中锚点网关将需要发送 MS的数据緩存，在MS接入到目标基站后将緩存的数据通过与目标基站连 接的目标网关发送给目标基站，目标基站再发送给MS,从而防止切换准备 阶段和/或切换执行阶段数据丟失。
C、 方式A和方式B的结合，采用此方式时，在切换过程中锚点网关和 目标基站都緩存数据。
需要说明的是，锚点网关向服务网关和目标网关发送数据时，在每个数 据中还携带相应的序列号(SN, Sequence Number),锚点网关在发送每个 数据时都将产生一个SN，不同时刻产生的SN是不一样的。
本步骤中，可以在HO一Req消息中携带服务网关支持的保证数据完整性 能力方式，用于在步骤204中传送给锚点网关标识对应的锚点网关，锚点网 关再根据各个服务网关和目标网关支持的保证数据完整性能力方式，确定出 整个网络切换过程中的保证数据完整性能力方式。
步骤203 ，目标网关向与认证者标识对应的认证ASN发起获取MS相 关的认证密钥(AK， Authentication Key)上下文过程，以获取MS相关的 AK上下文。
本步骤也可以不在切换准备阶段执行，而在切换过程中执行，在切换过程中的执行情况参见图3的流程。
步骤204，目标网关向锚点网关标识对应的锚点网关发起预建立数据路 径过程。
本步骤中锚点网关将确定出整个网络切换过程中所采取的保证数据完 整性能力方式。本步骤可具体包括
首先，目标网关向锚点网关该发送数据路径预建立请求(Data Path Pre-Reg-REQ)消息，该消息中携带有目标网关支持的保证数据完整性能 力方式以及步骤202中接收到的服务网关支持的保证数据完整性能力方式。
然后，锚点网关根据目标网关支持的保证数据完整性能力方式以及服务 网关支持的保证数据完整性能力方式，确定出网络切换过程中保证数据完整 性能力方式，将该确定出的保证完整性能力方式携带于预建立响应 (Pre-Registration Response )消息中返回给目标网关。如果确定出的保证数 据完整性能力方式为A或C,则目标网关与锚点网关之间预建立数据路径， 锚点网关通过该建立的数据路径将数据发送给目标网关，目标网关緩存数 据。建立的该数据路径为临时数据路径，用于在切换过程中接收锚点网关发 送的数据。如果确定出的保证数据完整性能力方式为B,则锚点网关緩存需 要通过服务网关发送给MS的数据。
所述Pre-Registration Response消息中携带有发送给相应目标基站的第 一个数据的SN或者锚点网关緩存的对应于相应目标基站的第一个数据的 SN,这里，将其统称为第一个数据的SN。由于各个目标网关向锚点网关发 起预建立数据路径过程不同时，因此锚点网关向各个目标网关发送数据或者 緩存的对应于不同目标基站的数据不同时，也就是锚点网关发送给各个目标 网关的第一个数据的SN不一样的。
需要说明的是，锚点网关确定出网络切换过程中保证数据完整性能力方 式的方法，是本领域技术人员熟知的技术，其实现方式很多，并不仅限于这 里所提及的方法。
步骤205,目标网关发送切换响应(HO_Rsp)消息给服务网关，该消息中携带第一个数据的SN。
步骤206,服务网关通过源基站发送切换响应(MOB—BSHO - RSP )消 息给MS,该消息中包括一个或多个候选的目标基站标识。
本步骤具体包括服务网关确认小于第一个数据的SN的所有数据都已 经发送给MS,才通过源基站向MS发送所述MOB—BSHO - RSP消息。
步骤207,服务网关向目标网关返回切换确认(HO—Ack)消息。
参见图3,为现有技术网络切换过程的切换执行阶段流程图，包括以下 步骤
步骤301， MS通过源基站向服务网关发送切换指示(MOB—HO-IND) 消息，该消息携带其选定的目标基站标识。
本步骤可具体包括MS从步骤206中接收到的MOB—BSHO-RSP消 息携带的候选目标中选定目标基站标识，然后，通过源基站向服务网关发送 MOB—HO-IND消息。
步骤302，服务网关接收到(MOB—HO-IND )消息后，向目标网关发送 切换验证(HO—Cnf)消息。
步骤303,目标网关向服务网关返回切换确认(HO—Ack)消息，确认 已经接收到HO—Cnf消息。
步骤304,目标网关向锚点网关发起获取MS相关的AK上下过程，以 获取MS相关AK上下文。
本步骤也可以在切换准备阶段执行。
步骤305， MS执行网络重入过程，接入到与目标网关连接的目标基站。
步骤306,目标网关向锚点网关发起建立数据; 各径过程，建立与锚点网 关之间的数据路径。
锚点网关通过建立的该数据路径将数据发发送给目标网关，这样，锚点 网关由通过服务网关向MS发送数据转换为通过目标网关向MS发送数据。
步骤307，完成网络重入后，目标网关发起基于密文的消息认证码 (CMAC， Cipher-based Message Authentication Code)密钥计数值更新过程，
10向认证ASN更新MS的CMAC密钥计数值。
步骤308,目标网关向服务网关发送切换完成(HO一Complet)消息，服 务网关释》文MS相关的AK上下文。
本步骤为可选。
步骤309，锚点网关向服务网关发起数据路径释放过程，服务网关释放 MS相关的数据路径。
步骤310,锚点网关释放与所有未选定的目标基站所处的目标网关之间 预建立的数据路径。
所述预建立的数据路径为步骤204中建立的数据路径。
图3的流程中，目标网关需要获知服务网关通过源基站已经发送给MS 的数据的SN,以便MS从服务网关切换到目标网关之后，将服务网关发送 给MS数据的SN之后的数据发送给MS,防止MS从服务网关切换到目标 网关过程中数据的丢失。所述获知过程可以为在步骤302中，MS将服务 网关已经发送数据的SN携带在MOB—HO-IND消息中，发送给目标网关； 或者，步骤306之后，服务网关主动将已经发送数据的SN通知给目标网关； 或者，步骤306之后，目标网关向服务网关请求告之已经发送数据的SN。
从以上分析可见，关于现有的网络切换方案，由服务网关来控制网络切 换的过程中，服务网关向目标网关逐个发送切换请求消息，由于向各个目标 网关发起切换请求消息不同时，因此，不仅在切换准备阶段服务网关、目标 网关和锚点网关参与了保证数据完整性的实施，而且在切换执行阶段，服务 网关和目标网关又参与了保证数据完整性的实施，这增加了切换流程的复杂 性，导致了不必要的开销。

发明内容
本发明实施例提供一种网络切换的方法，该方法能够简化切换流程。 本发明实施例提供一种网络系统，该系统能够简化切换流程。 本发明实施例提供一种网络切换的装置，该装置能够简化切换流程。
一种网络切换的方法，该方法包括接收源基站发送的切换请求消息，该消息携带候选的目标基站标识；
向所述目标基站标识对应的所有目标基站发送切换请求消息；
收集所述目标基站标识对应的目标基站发送的切换响应消息，向源基站发
送切换响应消息以使移动用户台从源基站切换到目标基站。
一种网络系统，该系统包括含有锚点切换功能模块的网关、源基站和目标
基站；
所述锚点切换功能模块，用于接收源基站发送的切换请求消息，该消息携 带候选的目标基站标识；向所述目标基站标识对应的所有目标基站发送切换请 求消息；收集所述目标基站标识对应的目标基站发送的切换响应消息，向源基 站发送切换响应消息以使移动用户台从源基站切换到目标基站；
所述源基站，用于向所述锚点切换功能模块发送切换请求消息，接收所述 锚点切换功能模块发送的切换响应消息以使移动用户台从源基站切换到目标基 站；
所述目标基站，用于向所述锚点功能模块发送切换响应消息。
一种网络切换的装置，该装置包括切换请求消息接收模块和切换消息发送
模块和切换响应消息收发模块；
所述切换请求消息收发模块，用于接收源基站发送的切换请求消息，该消
息中携带候选的目标基站标识，向所述目标基站标识对应的所有目标基站发送
切换请求消息；
切换响应消息收发模块，用于收集所述目标基站标识对应的目标基站发送 的切换响应消息，向源基站发送切换响应消息以使移动用户台从源基站切换到 目标基站。
从上述方案可以看出，本发明实施例接收源基站发送的切换请求消息， 收集目标基站发送的切换响应消息，向源基站发送切换响应消息以使移动用 户台从源基站切换到目标基站。这样，本发明实施例在收集候选目标基站发 送的切换响应消息后，才向源基站发送切换响应消息以使移动用户台从源基 站切换到目标基站，不用像现有技术那样分别向各个目标基站发送切换响应消息，因此，实现了只在切换准备阶段参与保证数据完整性的实施，而在切 换执行阶段无需参与保证数据完整性的实施，从而，简化了切换流程的复杂 性，节省了不必要的开销。


图1为现有技术中网络切换过程涉及的逻辑功能的结构示意图2为现有技术中网络切换过程的准备阶段流程图3为现有技术中网络切换过程的切换执行阶段流程图4为本发明实施例网络切换过程涉及的逻辑功能的结构示意图5为本发明实施例网络切换的方法实例性流程图6为网络切换的组网结构示意图例一；
图7为本发明实施例网络切换的准备阶段流程图例一；
图8为本发明实施例网络切换过程的切换执行阶段流程图9为网络切换的组网结构示意图例二；
图10为本发明实施例网络切换的准备阶段流程图例二；
图11为本发明实施例网络系统结构示意图。
具体实施例方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和 附图，对本发明进一步详细说明。
本发明实施例网络切换过程涉及的逻辑功能的结构示意图参见图4，本 发明实施例通过锚点切换功能模块来控制服务切换功能和目标切换功能完 成切换，涉及到的逻辑切换功能还可以包括中继切换功能。各个逻辑功能对 应各自的功能实体，每个逻辑功能的说明如下
服务切换功能负责发起切换，向MS发送切换响应，表示切换准备完 毕。服务切换功能对应的功能实体可以是与源基站连接的服务网关。
锚点切换功能控制整个切换过程相关的确定操作，保证数据完整性； 通过中继切换功能向服务切换功能、目标切换功能发送信令准备进行切换。
13锚点切换功能对应的功能实体可以是数据转发点，所述数据转发点可以
位于与服务切换功能对应的功能实体所在的ASN和以及与目标切换功能对 应的功能实体所在的ASN的共同数据转发点上。具体地，在同一ASN内进 行切换的情况，所述锚点切换功能对应的功能实体可以是与源基站和目标基 站都连接的ASNGW，或者与服务网关和目标网关连接的锚点网关，所述服 务网关与源基站连接，所述目标网关与目标基站连接；对于在不同ASN内 之间进行切换的情况，所述锚点切换功能对应的功能实体可以是与服务网关 和目标网关连接的锚点网关，或者，与服务网关和目标网关连接的多接入技 术网关，通过该多接入技术网关使某些服务网关和/或目标网关与锚点网关 间接连接。
中继切换功能中继锚点切换功能和目标切换功能之间的切换过程相关 的控制消息，中继切换功能可以修改其中继的消息内容，以影响切换确定。 中继切换功能为可选。
目标切换功能是切换过程中候选的目标。目标切换功能对应的功能实 体可以是目标网关。
参见图5,为本发明实施例网络切换的方法的示例性流程图，该方法包
括
步骤501，接收源基站发送的切换请求消息，该消息携带候选的目标基 站标识。
步骤502,向所述目标基站标识对应的所有目标基站发送切换请求消息。
步骤503，收集所述目标基站标识对应的目标基站发送的切换响应消息， 向源基站发送切换响应消息以使移动用户台从源基站切换到目标基站，发送 给源基站的所述切换响应消息中携带确认的目标基站标识。
下面通过服务网关和目标网关处于同一接入4支术ASN内和不同接入才支 术ASN内的两种情况，对图5所示的方法进行举例说明。
首先对服务网关和目标网关处于同一 ASN内的情况进行说明。这里， 假设候选的目标基站包括3个，为目标基站1 、目标基站2和目标基站3,源基站和目标基站1与ASN1内的服务网关1连接，目标基站2和目标基站 3属于ASN2内的服务网关2连接，服务网关2为目标网关，ASN1和ASN2 处于同一个ASN内，服务网关1和月l务网关2有相同的锚点网关。该网络 切换的组网结构示意图为图6所示。下面结合图6的结构，通过图7、 8的 流程对本发明实施例网络切换的准备阶段和切换执行阶段分别进行说明。 参见图7，为本发明实施例网络切换的准备阶段的流程图，包括以下步
骤
步骤701, MS向与其连接的源基站发起切换请求(MOB—MSHO-REQ )消息。
步骤702,源基站接收到MOB—MSHO-REQ消息后，向服务网关1发 送切换请求(HO—Req )消息，该消息中携带一个或多个候选的目标基站标 识。
每个候选的目标基站标识对应一个候选的目标基站。
步骤703,服务网关1向锚点网关转发切换请求(HO一Req)消息，该 消息中携带一个或多个候选的目标基站标识。
本步骤可以具体包括服务网关1判断与所有候选的目标基站是否都有 连接，如果有，则结束流程；如果没有，则向锚点网关转发切换请求(HO—Req) 消息。
步骤704，锚点网关接收到(HO—Req)消息后，向认证ASN发起获取 MS相关的AK上下文过程，以获取MS相关的AK上下文。
本步骤还可以包括锚点网关从认证ASN获取MS相关的AK上下文 之后，锚点网关通过与目标基站连接的目标网关发起获取MS相关的AK上 下文过程，将获取的MS相关的AK上下文发送给目标基站。
步骤705，锚点网关向与服务网关1发送HO—Req消息。
MS从源基站切换到目标基站时，可能出现数据丟失的情况，因此网络 切换过程中，需要采取一定的方案以保证数据完整性。保证数据完整性能力 方式一般包括三种，分别是A、 多单播方式，该方式为，在切换过程中锚点切换功能对应的实体向 服务网关和各个目标网关分别发送需要下发给MS的数据，各个目标网关接 收数据后发送给相应的各个目标基站，目标基站将数据緩存；在MS接入到 目标基站后目标基站将緩存的数据发送给MS,从而防止切换准备阶段和/ 或切换执行阶段数据丢失。
B、 锚点切换功能对应的实体緩存数据的方式，该方式为，在切换过程 中锚点切换功能对应的实体将需要发送MS的数据緩存，在MS接入到目标 基站后将緩存的数据通过与目标基站连接的目标网关发送给目标基站，目标 基站再发送给MS，从而防止切换准备阶段和/或切换执行阶段数据丢失。
C、 方式A和方式B的结合，采用此方式时，在切换过程中锚点切换功 能对应的实体和目标基站都缓存数据。
如果锚点网关希望采用方式A或C来进行数据完整性保护，则本步骤 中，所述HO—Req消息中携带数据路径预建立请求(DP Pre-Reg Req )消息， 该DP Pre-Reg Req消息中携带有一个或多个候选的目标基站标识。 所述DP Pre-Reg Req消息与HO—Req消息也可以是分别发送。 步骤706,与目标基站连接的目标网关将HO一Req消息转发给目标基站。 图7中示出了服务网关1将HO—Req消息转发给目标基站1,以及服务 网关2将HO—Req消息转发给目标基站2和目标基站3。
如果目标网关接收到的HO—Req消息携带了 DP Pre-Reg Req消息，则 目标网关产生新的数据路径预建立请求(DP Pre-Reg Req )消息，将产生的 DP Pre-Reg Req消息与HO—Req消息一起发送给目标基站，且HO—Req消息 中携带目标网关支持的保证数据完整性能力方式的信息。
所述产生的DP Pre-Reg Req消息与HO—Req消息也可以是分别发送。 步骤707,目标基站向与其连接的目标网关返回切换响应(HO—Rsp) 消息。
如果目标基站接收到的HO—Req消息中携带有DP Pre-Reg Rsp消息， 则目标基站在向目标网关返回的HO—Rsp消息中携带数据路径预建立响应(DP Pre-Reg Rsp )消息，且HO—Rsp消息携带目标基站希望的保证数据完 整性能力方式的信息，例如不同数据完整性方式的列表。
所述DP Pre-Reg Rsp消息与HO_Rsp消息也可以是分别发送。 步骤708,目标网关向锚点网关返回切换响应(HO_Rsp)消息，锚点 网关根据目标网关返回的HO一Rsp消息确定出保证数据完整性能力方式。
本步骤可具体包括目标网关接收到HO—Rsq消息后，重新产生新的数 据路径预建立响应(DP Pre-Reg Rsp)消息，携带于返回给锚点网关的 HO一Rsp消息中，所述DP Pre-Reg Rsp消息中包含数据路径信息，如隧道 ID等；所述HO一Rsp消息携带有目标网关与目标基站共同期望的保证数据 完整性能力方式，例如，可以是目标网关与目标基站共同支持的保证数据 完整性能力方式的交集；锚点网关接收该HO—Rsp消息后，确定出保证数 据完整性能力方式。
所述产生的DP Pre-Reg Rsp消息与HO_Rsp消息也可以是分别发送。 步骤709,锚点网关收集来自所有目标网关的HO—Rsp消息之后，向与 源基站连接的服务网关1发送切换响应 (HO—Rsp )消息，该消息中带有确 i人的目标基站标识。
所述确认的目标基站标识为一个或多个，是锚点网关从候选的目标基站 标识中确认出的可供MS进行网络切换的目标基站标识。
如果步骤708中锚点网关确定出的对应于某一目标网关的保证数据完 整性能力方式中包括多单播方式，即为方式A或C,则本步骤包括锚点网 关同时向相应的目标网关发送数据，并在发送给服务网关的HO—Rsp消息中 携带锚点网关发送给相应目标基站的第一个数据的SN;目标网关接收锚点 网关发送的数据后下发给目标基站，目标基站緩存接收的数据，以在后续的 切换执行阶段中MS从源基站切换到目标基站后发送给MS。由于锚点网关 同时向各个确定的目标基站发送数据，产生的对应于相同数据的SN也是相 同的，因此，对应于不同目标基站的第一个数据的SN都相同。
如果步骤708中锚点网关确定出的对应于某一目标网关的保证数据完
17整性能力方式中包括锚点切换功能对应的实体緩存数据的方式，即为方式B 或C,则本步骤包括锚点网关同时緩存对应于不同目标网关的数据，并在 发送给服务网关的HO一Rsp消息中携带锚点网关緩存的相应目标基站的第 一个数据的SN。该緩存的数据将在后续的切换执行阶段中在MS从源基站 切换到目标基站后发送给MS。由于锚点网关同时緩存的对应于各个确定的 目标基站的数据是相同的，产生的对应于相同数据的SN也是相同的，因此， 緩存的对应于不同目标基站的第一个数据的SN都相同。并且，由于锚点网 关緩存的对应于各个确定的目标基站的数据相同，因而，对应于所有确定的 目标基站，锚点网关可以只缓存一份数据。
步骤710,服务网关1收到锚点网关发送的H0—Rsp消息后，转发给源 基站，该消息中携带有确认的目标基站标识，以及锚点网关发送给所有目标 基站的第一个数据的SN或者锚点网关緩存的对应于各个确定的目标基站的 第一个数据的SN。
这里，将所述锚点网关发送给所有目标基站的第一个数据的SN或者锚 点网关緩存的对应于各个确定的目标基站的第一个数据的SN，统称为第一 个数据的SN。
步骤711,源基站判断接收到的HO_Rsp消息中携带的第 一个数据的SN 之前的数据是否已经发送给MS,如果是已经发送，则向MS发送切换响应 (MOB—MSHO—RSP )消息，该消息中携带确认的 一个或多个目标基站标识； 否则，等到第一个数据的SN之前的数据都发送给MS之后，向MS发送 MOB—MSHO—RSP消息，该消息中携带确认的一个或多个目标基站标识。
由于在切换准备阶段锚点网关发送给各个目标基站的HO—Rsp消息中 携带的第一个数据的SN都相同，则源基站只能在将所述第一个数据的SN 之间的SN对应的数据都发送给MS之后，才向MS发送MOB—MSHO—RSP 消息，因此在切换执行阶段，服务网关不用再告诉目标网关已经发送给MS 的数据的SN。
参见图8,为本发明实施例网络切换的切换执行阶段的流程图，包括以下步骤
步骤801， MS向与其连接的源基站发起切换指示(MOB—HO-IND)消 息，该消息中携带有其选定的目标基站标识。
所述选定的目标基站标识从步骤711中MS接收到的HO—Rsp消息中携 带的目标基站标识中选定。这里fi设选定的目标基站为目标基站2。
步骤802，源基站接收到MOB—HO-IND消息后，向与该源基站连接的 服务网关1发送切换验证(HO—Cnf)消息，该消息中携带有选定的目标基 站标识，服务网关1转发HO—Cnf消息给锚点网关。
以获取MS相关的AK上下文。
如果在图7的切换准备流程中也没有执行步骤704,则本流程中可以包 括步骤803,如果图7的切换准备流程中执行了步骤704，则本流程中不包 括步骤803。
步骤804，锚点网关向与源基站连接的服务网关1返回切换确认 (HO—Ack)消息，服务网关1转发HO—Ack消息给源基站。
步骤805,锚点网关通过与目标基站相连的目标网关向目标基站发起获 取MS相关的AK上下文过程，将MS相关的AK上下文通过与目标基站相 连的目标网关下发给目标基站。
如果在图7的切换准备阶段流程中锚点网关没有将MS相关的AK上下 文发送给目标基站，则本流程中执行本步骤805，如果在图7的切换准备阶 段流程中锚点网关将MS相关的AK上下文发送给目标基站，则本流程中不 执行本步骤805。
步骤806， MS执行网络重入过程接入到选定的目标基站。
这里所述选定的目标基站为目标基站2。
如果保证数据完整性能力的方式包括多单播方式，MS接入到选定的目 标基站之后，MS便可从目标基站接收目标基站内緩存的数据。
步骤807，目标基站2通过服务网关2向锚点网关发起建立数据路径过程，通过与目标网关2与锚点网关建立数据路径。
建立数据路径之后，MS便可接收由目标基站2发送的数据。如果保证 数据完整性能力方式包括锚点切换功能对应的实体緩存数据的方式，则所述 由目标基站2发送的数据包括锚点网关緩存的数据以及切换之后锚点网关 下发给MS的数据。
步骤808，接入到目标基站2后，目标基站2发起CMAC密钥计数值 更新过程，通过目标网关2向认证ASN更新MS的CMAC密钥计数值。
步骤809,锚点网关向源基站连接的服务网关1发起数据路径删除过程， 释放服务网关1内的MS相关的数据路径上下文。
如果锚点网关与未选定的目标网关之间建立了数据路径，则本步骤还包 括锚点网关向未选定目标网关发起数据路径删除过程，释放未选定目标网 关内的MS相关的数据路径上下文。
本步骤可在步骤807之后任意时间执行。
步骤810，服务网关1向源基站发起数据路径删除过程，释放源基站内 的MS相关的数据路径上下文。
如果锚点网关与未选定的目标基站之间通过目标网关建立了数据路径， 则本步骤还包未选定的目标网关向对应的未选定的目标基站发起数据路径 删除过程，释放未选定的目标基站内的MS相关的数据路径上下文。
下面对月良务网关和目标网关处于不同ASN内的情况进行说明，此时MS 接入源基站和接入目标基站采用不同的接入4支术。服务网关和目标网关属于 相同的锚点网关，且分别处于不同ASN的情况包括处于不同ASN的服务 网关和目标网关直接与同 一个锚点网关连接，对于这种情况下的网络切换流 程与服务网关和目标网关处于同 一 个ASN的情况相同；处于不同ASN的服 务网关和/或目标网关通过数据转发点间接地与同 一 个锚点网关连接，此时 锚点切换功能位于该转发点上，该转发点可以是具有锚点切换功能的多接入 :技术网关。下面通过图9的组网结构对于后一种情况进刊4兌明。
参见图9,为网络切换的组网结构示意图例二，与源基站连接的服务网
20关1处于ASN1中，候选的目标基站包括目标基站1和目标基站2，都与服 务网关2连接，服务网关2为目标网关，处于ASN2中；l良务网关1和服务 网关2都和具有互通互能(IWF Inter-Working Function )的多接入4支术网关 相连，该多接入技术网关与锚点网关连接，可接收锚点发送下发的数据后发 送给服务网关1和服务网关2。
下面结合图9的组网结构，通过图10的流程对本发明实施例网络切换 的准备阶段进行说明。
参见图10,为本发明实施例网络切换的准备阶段的流程图例二，包括 以下步骤
步骤101 , MS通过源基站向服务网关 1发起切换请求 (MOB—MSHO-REQ )消息，该MOB—MSHO-REQ消息中携带有指示切换 到其他网络的指示信息，或者携带有接入到不同接入技术的目标基站的能力息。
步骤102，服务网关1接收到MOB—MSHO-REQ消息后，才艮据该消息 中携带的指示切换到其他网络的指示信息或者携带有接入到不同接入技术 的目标基站的能力信息向多接入技术网关发送切换请求(HO—Req)消息， 该消息携带候选的目标基站标识。
本步骤可具体包括服务网关1根据MOB—MSHO-REQ消息中携带的 指示切换到其他网络的指示信息、携带有接入到不同接入技术的目标基站的 能力信息或/和MS及邻近网络的配置信息，向多接入技术网关发送HO—Req 消息。
如果步骤101中MOB—MSHO-REQ消息中没有携带指示切换到其他网 络的指示信息，以及接入到不同接入技术的目标基站的能力信息。则本步骤 可替换为服务网关1接收到MOB一MSHO-REQ消息后，根据MS及邻近 网络的配置信息，向多接入技术网关发送HO一Req消息，该消息中携带有候 选的目标基站标识。
可选地，如果服务网关希望多接入技术网关确定出的保证数据完整性能力方式中包括多单广播方式，则本步骤中的MOB—MSHO-REQ消息中还包 括数据^各径预建立(DP Pre-Reg Req)消息。
步骤103，多接入技术网关接收到MOB—MSHO-REQ消息后，向认证 ASN发起获取MS相关的AK上下文过程，以获取MS相关的AK上下文。
步骤104，多接入技术网关获取到MS的AK上下文后，向锚点网关发 送数据路径预建立过程。
本步骤所述数据路径预建立过程可以具体包括多接入技术网关向锚点 网关发起数据路径预建立请求(DP Pre-Reg Req )消息；锚点网关返回数据 ^各径预建立响应(DP Pre-Reg Rsp )消息，预建立数据路径。可选地，所述 DP Pre-Reg Req消息中携带有指示信息，该指示信息与预建立的所述数据路 径对应，表示后续当锚点网关由于网络切换原因与服务网关1断开连接后， 锚点网关将通过该指示信息对应的数据路径经多接入技术网关转发数据给 服务网关1。
步骤105,多接入4支术网关向服务网关2发送切换请求(HO—R叫)消 息，服务网关2接收HO_Req消息后向多接入技术网关返回切换响应 (HO—Rsp)消息。
如果多技术技术网关确定出采用多单播方式来进行数据完整性保护，则 发送给服务网关2的HO—Req消息中携带有数据路径预建立请求(DP Pre-Reg Req)消息；服务网关2重新产生新的数据的路径预建立响应(DP Pre-Reg Rsp )消息,携带于所述HO—Rsp消息中。
步骤106,多接入技术网关收集来自各目标网关的HO—Rsp消息后，向 服务服务网关1返回切换响应(HO—Rsp)消息，该消息中带有确定的目标 基站标识。
所述确定的目标基站标识为一个或多个。本步骤还包括服务网关l将 接收到的HO—Rsp消息发送给源基站。
步骤107,源基站通过服务网关1接收到切换响应(HO—Rsp)消息后， 向锚点网关发起数据路径注销过程，断开与锚点网关之间的连接。如果多技术网关确定出的保证数据完整性能力方式包括采用多单播方
式，即为A或C，且步骤104中DP Pre-Reg Req消息中携带有指示信息， 则本步骤还包括锚点网关在所述指示信息对应的数据路径上通过多技术网 关同时向服务网关l和目标网关发送数据，目标网关将接收到的数据转发给 目标基站，目标基站缓存数据，以在后续的切换执行阶段中MS从源基站切 换到目标基站后发送给MS。对于这种情况，所述HO一Rsp消息中可以不携 带多接入技术网关向目标网关发送第一个数据的SN,因为此时服务网关1 和目标网关都通过多接入技术网关接收数据，通过同一路径同时向服务网关 1和服务网关发送的数据的SN是一样的，服务网关1接收到的从多接入技 术网关发送的第一个数据的SN,也就是多接入技术网关发送给各个目标网 关的第一个数据的SN。
如果多技术网关确定出的保证数据完整性能力方式包括B,则本步骤还 包括多接入技术网关緩存发送给服务网关2的数据，所述緩存的数据对应 各个目标网关都是相同的，因此对应所有的目标网关緩存一份数据即可。该
送给MS。所述HO—Rsp消息中还携带有多接入技术网关对应所有目标网关 緩存的第一个数据的SN。
步骤108,与服务网关1连接的源基站判断第一个数据的SN之前的数 据是否已经都发送给MS,如果都已经发送，则通过源基站向MS发送切换 响应(MOB—MSHO一RSP )消息，该消息中携带一个或多个确定的目标基站 标识；否则，源基站等到HO—Rsp消息中携带的SN之前的数据都发送给 MS之后，向MS发送MOB—MSHO—RSP消息，该消息中携带一个或多个确 定的目标基站标识。
当切换准备阶段完成后，进入切换执行阶段，将图8中的锚点网关替换 为多接入技术网关，其流程与图8类似，这里不再赘述。
参见图11,为本发明实施例网络系统结构示意图，该系统包括含有锚点 切换功能模块的网关、源基站和目标基站；
23所述锚点切换功能模块，用于接收源基站发送的切换请求消息，该消息携
带候选的目标基站标识；向所述目标基站标识对应的所有目标基站发送切换请 求消息；收集所述目标基站标识对应的目标基站发送的切换响应消息，向源基 站发送切换响应消息以使移动用户台从源基站切换到目标基站，发送给源基站 的所述切换响应消息中携带确认的目标基站标识；
所述源基站，用于向所述锚点切换功能模块发送切换请求消息，接收所述 锚点切换功能模块发送的切换响应消息以使移动用户台从源基站切换到目标基 站；
所述目标基站，用于向所述锚点功能模块发送切换响应消息。 所述含有锚点切换功能模块的网关可以为服务网关、锚点网关或多接入技 术网关。
可选地，所述锚点切换功能模块与源基站之间包括服务网关，用于接收源 基站发送的切换请求消息，发送给锚点切换功能模块；接收锚点功能切换模块 发送的切换响应消息，发送给源基站以使移动用户台从源基站切换到目标基站， 发送给源基站的所述切换响应消息中携带确认的目标基站标识；
所述锚点切换功能模块与目标基站之间包括目标网关，用于接收锚点切换 功能模块发送的切换请求消息，发送给目标基站；接收目标基站发送的切换响 应消息，发送给所述锚点切换功能模块。
可选地，所述锚点切换功能模块包括切换请求消息收发模块和切换响应消 息收发模块；
所述切换请求消息收发模块，用于接收源基站发送的切换请求消息，该消 息中携带候选的目标基站标识，向所述目标基站标识对应的所有目标基站发送 切换请求消息；
所述切换响应消息收发模块，用于收集所述目标基站标识对应的目标基站 发送的切换响应消息，向源基站发送切换响应消息以使移动用户台从源基站切 换到目标基站，发送给源基站的所述切换响应消息中携带确认的目标基站标识。
可选地，所述锚点切换功能模块包括緩存数据处理模块，用于确定保证数据完整性能力方式后，同时向源基站和目标基站发送数据，用以目标基站緩存 并在移动用户台从源基站切换到目标基站后由目标基站将緩存的数据发送给所
述移动用户台；和/或，确定保证数据完整性能力方式后，緩存需要下发给移动 用户台的数据，以在移动用户台从源基站切换到目标基站后将緩存的数据发送 给所述移动用户台。
如果所述锚点功能切换模块发送给源基站的所述切换响应消息中携带有緩 存数据处理模块发送给源基站的第 一个数据的序列号，和/或緩存数据处理模块 緩存的第 一个数据的序列号；
所述源基站包括判断模块，用于判断出接收到的切换响应消息中携带的所 述第一个数据的序列号之前的数据都已经发送给移动用户台，向移动用户台发 送切:换响应消息。
可选地，所述锚点切换功能模块包括数据路径建立模块，用于建立与锚点 网关之间的数据路径，通过建立的所述路径接收锚点网关发送的下发给移动用 户台的数据。
本发明实施例中，源基站和与之连接的服务网关可以是分别独立的设 备，也可以是将源基站置于服务网关内。同样地，目标基站和与之连接的目 标网关可以是分别独立的设备，也可以是将目标基站置于目标网关内。
在本发明实施例方案中，通过锚点切换功能模块控制服务网关和目标网 关来完成网络切换过程，在收到所有的候选目标基站发送的HO—Rsp消息 后，才向源基站发送HO—Rsp消息，而且，由于在发送给各个目标基站的 HO一Rsp消息中携带的第一个数据的SN都相同，则源基站只能在将所述第 一个数据的SN之间的SN对应的数据都发送给MS之后，才向MS发送 MOB—MSHO—RSP消息，因此在切换执行阶段，服务网关不用再告诉目标网 关其已经发送给MS的数据的SN。这样，简化了网络切换的流程，节省了 不必要的开销。并且，切换准备阶段的流程涉及的消息信令主要基于现有技 术中准备阶段的消息信令，修改很少，修改包括在锚点网关下发给服务网 关、源基站的HO—Rsp消息中携带了第一个数据的SN。不仅如此，本发明实施例还提供了服务网关和目标网关属于不同ASN 的情况下网络切换的方法，保证了网络切换中MS接收数据的完整性。而现 有的网络切换方案中，整个切换过程由服务网关控制目标网关完成，对于服 务网关和目标网关都属于同一个锚点网关的情况，当服务网关和目标网关在 不同的ASN中，即月良务网关和目标网关是采用两种不同的网络4妄入4支术时， 服务网关却不能对目标网关进行控制，不能实现网络切换过程中服务网关和 目标网关的互通，也就更不能保证切换过程中MS接收数据的完整性。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了 进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已， 并不用于限定本发明的保护范围，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，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1、一种网络切换的方法，其特征在于，该方法包括接收源基站发送的切换请求消息，该消息携带候选的目标基站标识；向所述目标基站标识对应的所有目标基站发送切换请求消息；收集所述目标基站标识对应的目标基站发送的切换响应消息，向源基站发送切换响应消息以使移动用户台从源基站切换到目标基站。
2、 如权利要求l所述的方法，其特征在于，该方法包括 确定保证数据完整性能力方式后，同时向源基站和目标基站发送数据，目标基站緩存数据；和/或，确定保证数据完整性能力方式后，緩存需要下发给移 动用户台的数据。
3、 如权利要求2所述的方法，其特征在于，向源基站发送的所述切换响应 消息中携带发送的第 一个数据的序列号和/或緩存的第 一个数据的序列号；所述向源基站发送切换响应消息之后，该方法包括源基站判断出接收到的切换响应消息中携带的所述第 一个数据的序列号之 前的数据都已经发送给移动用户台，向移动用户台发送切换响应消息。
4、 如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述同时向源基站和目标基站 发送数据，目标基站緩存数据之前，该方法包括建立与锚点网关之间的路径，通过建立的所述路径接收锚点网关发送的数据；源基站发起与锚点网关之间的数据路径注销过程；所述緩存需要下发给移动用户台的数据之前，该方法包括建立与锚点网关之间的路径，通过建立的所述路径接收锚点网关发送的数据；源基站发起与锚点网关之间的数据路径注销过程。
5、 如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述保证数据完整性能力方式 包括多单播方式，所述移动用户台从源基站切换到目标基站之后，该方法包括目标基站将緩存的数据发送给移动用户台。
6、 如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述保证数据完整性能力方式包括锚点切换功能对应的实体緩存数据的方式，所述移动用户台从源基站切换到目标基站之后，该方法包括建立与目标基站之间的数据路径，将緩存的数据通过所述数据路径发送给 移动用户台。
7、 一种网络系统，其特征在于，该系统包括含有锚点切换功能模块的网关、 源基站和目标基站；所述锚点切换功能模块，用于接收源基站发送的切换请求消息，该消息携 带候选的目标基站标识；向所述目标基站标识对应的所有目标基站发送切换请 求消息；收集所述目标基站标识对应的目标基站发送的切换响应消息，向源基 站发送切换响应消息以使移动用户台从源基站切换到目标基站；所述源基站，用于向所述锚点切换功能模块发送切换请求消息，接收所述 锚点切换功能模块发送的切换响应消息以使移动用户台从源基站切换到目标基 站；所述目标基站，用于向所述锚点功能模块发送切换响应消息。
8、 如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述锚点切换功能模块包括切 换请求消息收发模块和切换响应消息收发模块；所述切换请求消息收发模块，用于接收源基站发送的切换请求消息，该消 息中携带候选的目标基站标识，向所述目标基站标识对应的所有目标基站发送 切换请求消息；切换响应消息收发模块，用于收集所述目标基站标识对应的目标基站发送 的切换响应消息，向源基站发送切换响应消息以使移动用户台从源基站切换到 目标基站，发送给源基站的所述切换响应消息中携带确认的目标基站标识。
9、 如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述锚点切换功能模块包括緩 存数据处理模块，用于确定保证数据完整性能力方式后，同时向源基站和目标 基站发送数据；和/或，确定保证数据完整性能力方式后，緩存需要下发给移动 用户台的数据。
10、 如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述锚点功能切换模块发送给源基站的所述切换响应消息中携带有緩存数据处理模块发送给源基站的第一个数据的序列号，和/或緩存数据处理才莫块緩存的第一个数据的序列号；所述源基站包括判断模块，用于判断出接收到的切换响应消息中携带的所 述第一个数据的序列号之前的数据都已经发送给移动用户台，向移动用户台发 送切4吳响应消息。
11、 如权利要求9所述的系统，其特征在于，锚点切换功能模块包括数据 路径建立^i块，用于建立与锚点网关之间的数据路径，通过建立的所述路径接 收锚点网关发送的下发给移动用户台的数据。
12、 如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述锚点切换功能模块与源 基站之间包括服务网关，用于接收源基站发送的切换请求消息，传送给锚点切 换功能模块；接收锚点功能切换模块发送的切换响应消息，传送给源基站以使 移动用户台从源基站切换到目标基站；所述锚点切换功能模块与目标基站之间包括目标网关，用于接收锚点切换 功能模块发送的切换请求消息，传送给目标基站；接收目标基站发送的切换响 应消息，传送给所述锚点切换功能模块。
13、 如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述含有锚点切换功能模块 的网关为服务网关、锚点网关或多接入技术网关。
14、 一种网络切换的装置，其特征在于，该装置包括切换请求消息接收模 块和切换消息发送模块和切换响应消息收发冲莫块；所述切换请求消息收发模块，用于接收源基站发送的切换请求消息，该消 息中携带候选的目标基站标识，向所述目标基站标识对应的所有目标基站发送 切换请求消息；切换响应消息收发模块，用于收集所述目标基站标识对应的目标基站发送 的切换响应消息，向源基站发送切换响应消息以使移动用户台从源基站切换到 目标基站。
15、 如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述锚点切换功能模块包括 緩存数据处理模块，用于确定保证数据完整性能力方式后，同时向源基站和目标基站发送数据；和/或，确定保证数据完整性能力方式后，緩存需要下发给移动用户台的数据。
全文摘要
本发明实施例公开了一种网络切换的方法，该方法包括接收源基站发送的切换请求消息，该消息携带候选的目标基站标识；向所述目标基站标识对应的所有目标基站发送切换请求消息；收集所述目标基站标识对应的目标基站发送的切换响应消息，向源基站发送切换响应消息以使移动用户台从源基站切换到目标基站，发送给源基站的所述切换响应消息中携带确认的目标基站标识。本发明实施例还公开了一种网络系统及装置。本发明实施例方案简化了网络切换的流程，节省了开销。
文档编号H04W36/00GK101453765SQ20071019522
公开日2009年6月10日 申请日期2007年12月4日 优先权日2007年12月4日
发明者王云贵 申请人:华为技术有限公司