专利名称：用于支持无线网络中的网络发起切换的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及通信系统，具体地，涉及支持无线网络中的网络发起切换。
背景技术：
为了执行维护(例如，当需要从服务中移除服务基站(SBS)以进行软件或硬件升 级时)或出于各种其它原因，可能发生网络发起切换，以平衡网络中的多个基站(BS)上的 网络负载。对于有效的呼叫而言，这从运营商和MS的角度出发是优选的。期望的是，对移 动站(MS)切换到的目标基站(TBS)的选择取决于MS从该或其它预期TBS接收信令的好坏 程度。然而，网络常常在给定的时间处不具有与用于MS的最佳切换目标BS有关的最可靠 fn息οWiMAX网络中的受控切换是指如下的切换，其中MS切换至先前被服务BS(SBS)通 知和准备的TBS，以用于MS的入局切换(incominghandover)。WiMAX和基于802. 16的网 络中的受控切换可以由MS、SBS或接入服务网络(ASN)响应于劣化的无线条件、网络负载 平衡、网络维护等而发起。参见例如IEEE 802. 16Rev2/D2 section 6. 3. 22. 2. 2和WiMAX NETWORKING Specification Stage-3 Text Rl. 0(v. 1. 2)，Section4.7.2。在受控切换中，网络经由切换准备过程来通知预期的TBS候选，以便其准备好接 收来自MS的切换。潜在TBS的切换准备有助于减少切换期间的数据损失。还使得TBS能 够在MS联系该TBS用于切换时提供对MS的优先接入，从而减少切换等待时间延迟。切换准备包括从SBS向TBS传递网络上下文信息，诸如锚定认证者ID、锚定数据路 径ID、和最新MAC上下文信息。切换准备还可以包括TBS与网络之间的承载连接的建立，以 便继续移动装置的IP会话。在网络发起受控切换中，网络在IEEE 802. 16M0B_BSH0_REQ消息中提出用于MS切 换到的一个或多个候选 TBS。参见例如 P802. 16Rev2/D2 section 6. 3. 22. 2 和 WiMAX Rl. 2 NetworkingSpecification Stage-3 Text, Section 4· 7· 2· 1· 6。MS 通过发送 Μ0Β_Η0_IND 消息来进行响应，该消息指示其对由服务BS提出的切换目标BS的接受或拒绝。如果MS 接受由服务BS提出的TBS，则其移动到所选目标BS，并开始测距以完成切换。如果MS拒 绝由服务BS提出的目标BS，则其设置Τ42定时器并等待SBS提出用于MS切换到的替换 TBS0重复此处理直至由服务BS提供了可接受的用于切换的TBS，或Τ42定时器到时。参见P802.16Rev2/D2 图 150。图4是描述了依照现有技术的网络发起切换的第一示例的信令流图。图400的 信令流描述了用于适用于802. 16的MS的网络发起切换过程，其类似于在NWG R1.0 vl. 2 stage-3 section 4. 7. 2 和 4· 7. 2. 1. 6 中所描述的过程。在图400中，SBS在请求MS切换到三个候选TBS中的一个之前，通知和准备用于 MS切换到的三个候选TBS。MS选择由SBS提供的候选TBS中的一个(候选TBS-1)。经由 网络切换取消过程来通知未被MS选择的TBS (候选TBS-2和候选TBS-3)。如果移动装置拒 绝用于切换的由SBS提供的所有TBS，则网络不仅必须通知之前为切换而准 备的候选TBS， 而且还必须通知并准备一个或多个新的TBS，以用于来自MS的潜在的入局切换。参见例如 IEEE 802. 16 图 149 和 150。如从图400可以看到的，从通知预期TBS所需的网络信令和在这些TBS处分配 资源以支持潜在切换的方面来看，切换准备是昂贵的。在移动装置选择由SBS提供的TBS 之后，必须由该SBS通知先前被通知并准备用于潜在切换、但随后被拒绝的所有其它候选 TBS0该其它候选TBS被通知其未被选择，以便可以释放其被分配的用于支持潜在切换的资 源。图5是描述了依照现有技术的网络发起切换的第二示例的信令流图。图500的信 令流描述用于适应于802. 16的MS的网络发起切换过程，其中，移动装置拒绝由SBS提供的 所有TBS。在MS拒绝由SBS提供的TBS之后，SBS/ASN必须提出新的TBS以提供给MS。然 而，这需要对网络的一部分进行推测。图500的示例示出的是，候选TBS1、2和3被MS拒绝 之后网络向MS提供候选TBS-4。在本实施例中，MS接受候选TBS-4 ；然而，其也可能已拒绝 候选TBS-4并继续暂时拒绝候选TBS。此类拒绝循环可以持续至网络最终提供MS可接受 的候选TBS，或出于某些其它原因而结束协商过程为止。这些都不是期望的结果，尤其是当 SBS/网络正在执行负载均衡或SBS正在由于某种原因被中断服务时。因此，鉴于当前网络发起切换技术中存在的低效率问题，很明显期望有能够改善 网络发起切换的新技术，以便改善现有技术。
图1是依照本发明的多个实施例的无线通信系统的框图描述。图2是描述了依照本发明的某些实施例的网络发起受控切换的信令流图。图3是描述了依照本发明的其它实施例的网络发起受控切换的信令流图。图4是描述了依照现有技术的网络发起切换的第一示例的信令流图。图5是描述了依照现有技术的网络发起切换的第二示例的信令流图。下面参照图1 3来公开本发明的特定实施例。出于增强理解的目的撰写了本说 明书和图示。例如，某些附图元素的尺寸可能相对于其它元素被放大，并且可能对于商业成 功实现而言有益或必需的公知的元素没有被描述，以便可以实现障碍较少且更清楚的实施 例介绍。另外，虽然参照以特定顺序交换的特定信令和/或执行的特定功能，描述并示出了 以上信令流图和/或逻辑流程图，但在不脱离权利要求的范围的情况下，可以将某些信令/ 功能省略，且可以将某些信令/功能组合、再划分、或重新排序。因此，除非特别指出，否则 所描述的信令/功能的顺序和分组不是对可能在权利要求范围内的其它实施例的限制。
使得图示和说明简明可以有效地使得本领域的技术人员能够根据本领域中已知 的内容完成、使用、并最佳地实施本发明。本领域的技术人员应认识到在不脱离本发明的精 神和范围的情况下可以对下述特定实施例进行各种修改和变更。因此，应将本说明书和附 图视为说明性和示例性而不是限制性或涵盖全部的，并且下述特定实施例的所有此类修改 意图被包括在本发明的范围内。
具体实施方式
描述各种实施例是为了解决当前网络发起切换中的某些低效率问题。服务节点发 送第一消息，该第一消息请求远程单元进行切换，但是不指示要切换到的任何网络节点，并 随后作为响应接收第二消息，该第二消息指示远程单元优选用于切换的目标节点。随后，月艮 务节点将远程单元的潜在切换通知给目标节点，并发送第三消息以指示远程单元继续进行 到目标节点的切换。通过首先从远程单元获得优选切换目标，并随后通知该目标节点，相比 通过使用已知技术——作为切换信令协议的一部分在从远程单元获得任何接受或偏好之 前通知预期节点，可以更高效地实现网络发起切换。参照图1 3，可以更全面地理解公开的实施例。图1是依照本发明的多个实施 例的无线通信系统100的框图描述。目前，诸如0ΜΑ(开放移动联盟)、3GPP(第三代合作 伙伴计划)、3GPP2(第三代合作伙伴计划2)、IEEE (电气和电子工程师学会)802、和WiMAX 论坛等标准组织正在开发用于无线通信系统的标准规范。(可以分别经由http://WWW. openmobilealliance. com>http://www. 3gpp. org/> http //www. 3gpp2. com/> http: //www. ieee802. org/、和http://www. wimaxforum. org/来联系这些团体。)通信系统100表示具 有依照WiMAX论坛和/或IEEE 802技术中的一个或多个的架构的系统，其被适当地修改以 实现本发明。可以在采用其它或附加技术的通信系统中实现本发明的替换实施例，其中，所 述其它或附加技术诸如但不限于0MA、3GPP、和/或3GPP2规范中所描述的那些。以非常概括的方式描述通信系统100。例如，系统100被示为简单地包括远程单元 101、网络节点121 124、和信令网络131。网络节点121 124被示为具有经由信令网络 131的互连性。网络节点121被示为使用无线接口 111向远程单元101提供网络服务。所 使用的无线接口依照网络节点121所支持的特定接入技术，诸如基于IEEE 802. 16的技术。 网络节点121 124可以利用相同的无线接入技术，或者其可以利用不同的接入技术。本 领域的技术人员应认识到图1未描述系统100进行操作所需的所有物理固定的网络组件， 而是仅仅描述了与本文的实施例的说明具体相关的系统组件和逻辑实体。例如，图1未描述网络节点122 124的每个均包括处理单元、网络接口、和收 发机。通常，诸如处理单元、收发机、和网络接口的组件是公知的。例如，已知处理单元包 括基本组件，诸如但不限于也不一定要求有微处理器、微控制器、存储设备、专用集成电路 (ASIC)、和/或逻辑电路。此类组件通常适合于已使用高级设计语言或描述来表达、使用计 算机指令来表达、使用信令流图来表达、和/或使用逻辑流程图来表达的算法和/或协议。因此，一旦给定高级描述、算法、逻辑流程、消息/信令流、和/或协议规范，则本领 域的技术人员就可知道可用于实现执行给定逻辑的处理单元的许多设计和开发技术。因 此，设备121 124表示已依照本文的说明而被适配以实现本发明的多个实施例的已知设 备。此外，本领域的技术人员应认识到，可以在各种物理组件中，或跨各种物理组件来实现本发明的各方面，且其不一定限于单个平台实现。例如，可以在一个或多个RAN组件中或跨 一个或多个RAN组件实现网络节点，所述一个或多个RAN组件诸如基站收发站(BTS)和/或 基站控制器(BSC)、节点B和/或无线电网络控制器(RAN)、或HRPD AN和/或PCF ；或者可 以在一个或多个接入网络(AN)组件中或跨一个或多个接入网络(AN)组件实现网络节点， 所述一个或多个接入网络(AN)组件诸如接入服务网络(ASN)网关和/或ASN基站(BS)、接 入点(AP)、宽带基站(WBS)、和/或 WLAN(无线局域网)站。远程单元101和网络节点121被示为经由技术相关的无线接口 111进行通信。可 以将远程单元、订户站(SS)和/或用户设备(UE)视为移动站(MS)、移动订户站(MSS)、移 动设备、或移动节点(MN)。另外，已知远程单元平台指的是多种消费电子平台，诸如但不限 于移动站(MS)、接入终端(AT)、终端设备、移动设备、游戏设备、个人计算机、以及个人数字 助理(PDA)。具体地，远程单元101包括处理单元(103)和收发机(105)。根据实施例，远 程单元101另外可以包括小键盘(未示出)、扬声器(未示出)、麦克风(未示出)、以及显 示器(未示出)。在远程单元中所使用的处理单元、收发机、小键盘、扬声器、麦克风、以及显 示器在本领域中都是公知的。首先参照图1，依照本发明的实施例的操作基本上如下发生。如图1所描述的，网 络节点121是用于远程单元101的当前服务节点。需要网络发起切换时，网络节点处理单 元126经由收发机125发送请求远程单元101进行切换的第一消息。此第一消息可以采取 例如切换请求消息的形式。虽然第一消息请求远程单元101进行切换，但是其不指示远程 单元101可以切换到的任何网络节点。经由远程单元收发机105接收到此第一消息，处理 单元103确定其优选切换到的一个或多个网络节点。响应于第一消息，处理单元103随后 经由收发机105发送第二消息，该第二消息指示远程单元优选进行切换的至少一个目标节 点。(出于示例的目的，将网络节点122假设为远程单元101优选的目标节点。)根据实施 例，此第二消息采取例如移交确认消息或移交请求消息的形式。经由远程单元收发机125接收到此第二消息，处理单元126继续经由网络接口 127 将远程单元101的潜在切换通知给目标节点122。在某些实施例中，此通知可以涉及参与到 使目标节点122为远程单元101的切换做准备的过程中。此过程可以采取传递特定网络上 下文信息的形式，以支持目标节点122建立承载连接并准备在切换之后继续移动装置的IP 会话。网络上下文信息可以包括认证者ID、外区代理ID(对于移动IP应用而言)、锚定数 据路径ID、以及诸如MAC上下文的最新MS上下文信息。在通知目标节点122并完成使目标节点122为远程单元101的切换做准备的任何 过程之后，处理单元126经由收发机125发送第三消息，该第三消息指示远程单元101继续 进行到目标节点122的切换。根据本实施例，此第三消息采取移交响应消息或移交请求消 息的形式。接收到第三消息时，远程单元处理单元103随后可以通过向服务节点121发送 指示其接受的第四消息来接受到目标节点122的切换。此第四消息可以采取例如移交确认 消息的形式。响应于接收到此第四消息，服务节点处理单元126随后可以继续经由网络接 口 127将远程单元的切换接受通知给目标节点122。如上所述，首先从远程单元获得优选切换目标并随后通知该目标节点，可以比用 当前的信令技术更高效地实现网络发起切换。如从图400和500可以看到的，当前的切换 准备在通知预期目标节点并在这些节点处分配资源以支持潜在切换可能需要的网络信令方面而言是昂贵的。只有在通知这些节点其未被选择之后，它们才释放为了支持潜在切换 而被分配的资源。如上所述，各种实施例使得网络能够避免诸如这些的低效切换方案。自始至终参考的是IEEE 802. 16的实施例。在下文中出现了集中于某些IEEE 802. 16实施例的概要，以提供某些附加、和更特别的示例。其意图进一步使读者理解多种可 能的实施例，而不是限制本发明的范围。图2是描述了依照本发明的某些实施例的网络发起受控切换的信令流图。在图 200中，由SBS向MS发送IEEE 802. 16M0B_BSH0_REQ，以发起切换。网络可以包括提供给移 动装置用于切换的一个或多个候选TBS。其还可以不包括任何TBS。由于网络发起切换不 像其中无线条件可能快 速地劣化的某些MS发起切换一样是时间苛刻的，所以移动装置和 网络通常具有更多的时间，来识别用于移动装置的适当目标BS并为切换做准备。为了使支持网络发起切换所需的空中接口信令、网络信令、和切换候选TBS资 源最小化，网络通过在没有提出的目标BS的情况下从SBS向MS发送IEEE 802. 16M0B_ BSHO-REQ来发起切换。网络在不具有用于MS切换的任何TBS的情况下通知或发起切换准 备过程。MS用802. 16M0B_H0-IND消息对未提出TBS的M0B_BSH0-REQ消息进行响应。MS 将用于切换的其优选TBS包括在此消息中。一旦从移动装置接收到此消息，网络发起对于MS所选的TBS的的切换通知和准备 过程。不通知并准备其它TBS，从而使网络信令和网络资源最小化。一旦MS优选目标BS的 切换通知和准备完成，SBS通过向MS发送新的M0B_BSH0_REQ消息来通知MS继续进行切换， 其中在该消息中提出了 MS优选目标BS (且没有其它BS)。MS现在发送接受切换和提供给它的TBS (其自己的优选TBS)的M0B_H0_IND消息， 并经由802. 16测距过程继续发起在该TBS处的切换。由于先前已由SBS将来自MS的入局 切换通知给TBS，所以TBS准备接受该MS。此外，由于没有对除移动装置所选TBS之外的其 它候选TBS进行入局切换的通知或准备，所以不需要将切换准备取消通知给候选TBS。图3是描述了依照本发明的其它实施例的网络发起受控切换的信令流图。在图 300中，在消息中没有包括切换TBS的M0B_BSH0_REQ消息的接收触发MS通过发送Μ0Β_ MSHO-REQ消息来发起切换，在该M0B_MSH0_REQ消息中有其优选TBS。一旦从移动装置接收 到此消息，网络发起对于MS所选的TBS的切换通知和准备过程。不通知并准备其它TBS， 从而使网络信令和网络资源最小化。一旦MS优选目标BS的切换通知和准备完成，SBS通 过向MS发送M0B_BSH0_RSP消息来通知MS继续进行切换，在该消息中提出了 MS优选目标 BS (且没有其它BS)。MS现在发送接受切换和提供给它的TBS (其自己的优选TBS)的M0B_H0_IND消息， 并经由802. 16测距过程继续发起在该TBS处的切换，以用信号通知网络再进入。由于先前 已由SBS将来自MS的入局切换通知给TBS，所以该TBS准备接受该MS。此外，由于没有对 除移动装置所选TBS之外的其它候选TBS进行入局切换的通知或准备，所以不需要将切换 准备取消通知给候选TBS。本领域的技术人员应认识到，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以对上文 参照图1 3所述的特定实施例进行各种修改和变更。因此，上文详细地描述的某些实施 例的讨论被视为说明性和示例性，而不是限制性或包括全部的，并且上述特定实施例的所 有此类修改意图被包括在本发明的范围内。
上文已相对于本发明的特定实施例描述了益处、其它优点、和问题的解决方案。然 而，不应将所述益处、优点、问题的解决方案、以及可能引起或导致此类益处、优点、或解决 方案或促使此类益处、优点、或解决方案变得更加明显的任何元素理解为任何或全部权利 要求的关键、要求、或本质特征或元素。本文和随附权利要求中所使用的术语“包括”、“包含”或其任何其它变体意图指的 是非排他性包括，使得包括一系列元素的处理、方法、制造的物品、或装置不仅包括列表中 那些元素，而且可以包括未明确列出的，或为此类处理、方法、制造的物品、或装置所固有的 其它元素。本文所使用的术语“一”被定义为一个或多于一个。本文所使用的术语“多个” 被定义为两个或多于两个。本文所使用的术语“另一个”被定义为至少第二个或更多个。除 非本文另外指明，否则诸如第一和第二等关系术语(如果有的话)的使用仅仅用来将一个 实体或动作与另一实体或动作区别开，而不一定要求或暗示此类实体或动作之间的任何实 际此类关系或顺序。本文所使用的术语“包括”和/或“具有”被定义为包含(即开放式语言)。本文 所使用的术语耦合被定义为连接，虽然不一定是直接连接，且不一定是机械连接。由单词 “指示”派生的术语(例如，“指出”和“表示”)意图涵盖可用于传达或参考所指示的信息 或对象的所有各种技术。可用于传达或参考所指示的信息或对象的技术的某些但不是全部 示例包括所指示的信息或对象的传达(conveyance)、所指示的信息或对象的标识符的传 达、用来生成所指示的信息或对象的信息的传达、所指 示的信息或对象的某些部分的传达、 所指示的信息或对象的某些派生物的传达、以及表示所指示的信息或对象的某些符号的传 达。本文所使用的术语“程序”、“计算机程序”、和“计算机指令”被定义为为了在计算机系统 上执行而涉及的指令序列。此指令序列可以包括但不限于子程序、函数、程序、对象方法、对 象实现、可执行应用程序、小程序、伺服小程序、共享库/动态负载库、源代码、目标代码和/ 或汇编码。
权利要求
一种用于支持无线网络中的网络发起切换的方法，包括由服务节点发送第一消息，所述第一消息请求远程单元进行切换，但不指示要切换到的任何网络节点；由所述服务节点响应于所述第一消息而接收第二消息，所述第二消息指示所述远程单元优选用于切换的目标节点；响应于接收到所述第二消息，由所述服务节点将所述远程单元的潜在切换通知给所述目标节点；由所述服务节点发送第三消息，所述第三消息指示所述远程单元继续进行到所述目标节点的切换。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一消息包括切换请求消息。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述第二消息包括移交确认消息或移交请求消息之一。
4.如权利要求1所述的方法，其中，将所述远程单元的潜在切换通知给所述目标节点 包括参与到使所述目标节点为所述远程单元的切换做准备的过程中。
5.如权利要求1所述的方法，其中，所述第三消息包括移交请求消息或移交响应消息之一。
6.如权利要求1所述的方法，进一步包括由所述服务节点接收第四消息，所述第四消息指示所述远程单元对到所述目标节点的 切换的接受；响应于接收到所述第四消息，将所述远程单元对到所述目标节点的切换的所述接受通 知给所述目标节点。
7.一种用于支持无线网络中的网络发起切换的方法，包括由远程单元从服务网络节点接收第一消息，所述第一消息请求所述远程单元进行切 换，但不指示要切换到的任何网络节点；由所述远程单元响应于所述第一消息而发送第二消息，所述第二消息指示所述远程单 元优选用于切换的目标节点，由远程单元从所述服务网络节点接收第三消息，所述第三消息指示所述远程单元继续 进行到所述目标节点的切换。
8.如权利要求7所述的方法，其中，所述第一消息包括切换请求消息。
9.如权利要求7所述的方法，其中，所述第二消息包括移交确认消息或移交请求消息 之一。
10.如权利要求7所述的方法，其中，所述第三消息包括移交请求消息或移交响应消息之一。
全文摘要
本发明描述了各种实施例，以解决当前网络发起切换中的某些低效率问题。服务节点(121)发送第一消息，该第一消息请求远程单元(101)进行切换，但是不指示要切换到的任何网络节点，并随后作为响应接收第二消息，该第二消息指示远程单元优选用于切换的目标节点(例如，122)。随后，服务节点将远程单元的潜在切换通知给目标节点，并发送第三消息以指示远程单元继续进行到目标节点的切换。通过首先从远程单元获得优选切换目标并随后通知该目标节点，相比通过使用在从远程单元获得任何接受或偏好之前通知预期节点的已知技术，可以更高效地实现网络发起切换。
文档编号H04W36/08GK101971668SQ200980108479
公开日2011年2月9日 申请日期2009年3月10日 优先权日2008年3月14日
发明者谢哈布·M·赛义迪 申请人:摩托罗拉公司