专利名称：一种切换过程中的数据转发方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及移动通信技术，特别是一种切换过程中的数据转发方法和系统。
背景技术：
长期演进(LTE，Long Term Evolution)系统采用扁平的网络结构。图1是LTE网 络结构图。如图1所示，演进的通用移动通信系统无线接入网(E-UTRAN，Evolved Universal Terrestrial Radio AccessNetwork) ^ 立占(eNB, evolved NodeB)^1X2 接口传递相关消息；演进型分组核心网(Evolved Packet Corenet work, EPC)包括服务网 关(S-GW, Serving Gateway)和移动性管理实体(MME, Mobility Management Entity)，通 过S 1接口与eNB交互。其中每个eNB包括多个小区。当无线资源控制(RRC，fetdio Resource Control)配置分组数据汇聚协议(PDCP， Packet Data Convergence Protocol)实体参数时，会选择性的给PDCP配置丢弃定时器时 长，该时长可为50ms，100ms, 150ms, 300ms, 500ms, 700ms, 1500ms或者无穷大。当配置了该 PDCP实体参数时，所述PDCP实体会为每个下行的分组数据汇聚协议-服务数据单元PDCP SDU配置一个丢弃定时器，PDCP在接收到核心网发来的服务数据单元(SDU，Service Data Unit)时会启动该定时器，当一个PDCP SDU的丢弃定时器超时，则丢弃该SDU以及与其相对 应的PDU ；如果相应的PDU已递交给下层，则指示下层将其丢弃。在UE从源基站切换到目标基站的过程中，针对无线链路控制的确认模式RLC-AM 的承载，源基站会转发未被确认的下行PDCPSDU给目标小区。图2是现有LTE系统中X2切 换流程示意图。如图2所示，步骤201，提供切换限制列表；步骤202，源基站向用户终端UE发送测量控制消息；步骤203，源基站对用户终端UE进行上行资源分配；步骤204，用户终端箱UE向源基站发送源基站发送测量报告；步骤205，源基站进行UE的切换判决；步骤206，源基站向目标基站发送切换请求消息；
步骤207，目标基站接纳对UE的控制；步骤208，目标基站向源基站发送切换请求响应；步骤209，源基站对UE进行下行资源分配；步骤210，源小区向UE发送包含移动控制信息的RRC连接重配置消息；步骤211，UE断开与源基站下的小区的连接，与目标基站下的目标小区进行同步 操作；步骤212，源基站向目标基站传递发送失败和存储在缓存队列中的PDCP SDU数据 包；步骤213，源基站将PDCP SDU数据包的序列状态发送给目标基站；步骤214，目标基站将源基站发送的PDCP SDU数据包存储在缓存队列中；
步骤215，UE与目标基站同步；步骤216，目标基站对UE进行上行资源分配，并设置UE的时间提前量；步骤217，UE向目标基站发送RRC连接重配置完成消息；步骤218，目标基站向MME发送路径倒换请求消息；步骤219，MME向S-GW发送用户面更新请求消息；步骤220，S-Gff进行倒换下行路径操作；步骤221，S-Gff向MME发送用户面更新响应消息；步骤222，MME向目标小区发送路径倒换请求响应消息；步骤223，目标小区向源小区发送UE上下文释放消息；步骤224，源小区释放资源。如图2中的步骤212至步骤214所示，在源基站向UE发送切换命令后，针对需要 进行下行数据转发的承载，源基站会向目标基站转发未被确认的下行PDCP SDU0图3是现 有技术中在切换过程中数据转发流程示意图。如图3所示，在下行方向，SDU 0、SDU USDU 2、SDU 3和SDU 4被S-GW传递给源基站。源基站 成功发送SDU 0、SDU 1、SDU 2和SDU 4到UE，但SDU 3发送失败。其中，UE只确认了 SDU 0和SDU 1，则源基站的发送缓存中包含SDU 2、SDU 3和SDU 4。如果该承载是RLC-AM模 式，则源基站会把SDU 2，SDU 3，SDU 4转发给目标基站。但是丢弃定时器的剩余时长没有 随之一起发送给目标基站。综上所述，在UE切换过程中，源基站只向目标基站转发了相应的PDCP SDU，没有 将PDCP SDU的丢弃定时器转发目标基站，目标基站只能按照基站内配置好的丢弃定时器的 参数为该SDU启动新的丢弃定时器。这样就导致在源基站启动的定时器失去了作用，不能 很好的体现基站对业务时延的控制。
发明内容
本发明提供了一种切换过程中的数据转发方法，该方法能够保持PDCP SDU的丢弃 定时器的剩余时长。本发明还提供了一种切换过程中的数据转发系统，该系统能够保持PDCP SDU的丢 弃定时器的剩余时长。为达到上述目的，该技术方案是这样实现的本发明公开了一种切换过程中的数据转发方法，该方法适用于LTE接入系统中， UE从源基站切换到目标基站的过程中，源基站将发送缓存中的所述UE的PDCP SDU转发给 目标基站具体包括源基站获取发送缓存中的PDCP SDU的丢弃定时器的剩余时长；源基站在与所述PDCP SDU对应的GTP-U消息中增加一个GTP-U扩展头，在该 GTP-U扩展头中填入所述PDCP SDU的丢弃定时器的剩余时长，将所述增加了 GTP-U扩展头 的GTP-U消息发送给目标基站；目标基站接收到所述增加了 GTP-U扩展头的GTP-U消息后，对该GTP-U消息的 GTP-U扩展头进行解析，获取与该GTP-U消息对应的PDCP SDU的丢弃定时器的剩余时长，根 据该PDCP SDU的丢弃定时器的剩余时长启动新的与该PDCP SDU对应的丢弃定时器。
本发明还提供了一种切换过程中的数据转发系统，该系统包括源基站、目标基站 和UE ；其中，UE处于从源基站向目标基站切换的状态下源基站，用于获取发送缓存中的PDCP SDU的丢弃定时器的剩余时长，根据所获取 到的丢弃定时器的剩余时长，在与所述PDCPSDU对应的GTP-U消息中增加一个GTP-U扩展 头，在该GTP-U扩展头中填入所述PDCP SDU的丢弃定时器的剩余时长，将所述增加了 GTP-U 扩展头的GTP-U消息发送给目标基站； 目标基站，用于接收所述增加了 GTP-U扩展头的GTP-U消息，对该GTP-U消息中的 GTP-U扩展头进行解析，获取与该GTP-U消息对应的PDCP SDU的丢弃定时器的剩余时长，根 据该PDCP SDU的丢弃定时器的剩余时长启动新的与该PDCP SDU对应的丢弃定时器。由上述可知，本发明提供的技术方案源基站通过给与发送缓存中的PDCP SDU对 应的GTP-U消息中添加一个GTP-U的扩展头，在该GTP-U的扩展头填入与所述PDCP SDU 对应的丢弃定时器的剩余时长后发送给目标基站，目标基站根据接收到的GTP-U消息中 GTP-U的扩展头所携带的与PDCP SDU对应的丢弃定时器的剩余时长启动新的与所述PDCP SDU对应的丢弃定时器。本发明的技术方案使得在切换时，需要转发的PDCP SDU的丢弃定 时器的剩余时长得以保持，可以更好的按照业务端到端延时进行控制，减少空口不必要的 数据传输。
图1是现有技术中的LTE网络结构图；图2是现有LTE系统中X2切换流程示意图；图3是现有技术中在切换过程中数据转发流程示意图；图4是本发明中的一种切换过程中的数据转发方法的流程图；图5是本发明中的切换过程中数据转发流程示意图；图6是本发明中PDCP SDU携带一个GTP-U扩展头的结构示意图；图7是本发明中PDCP SDU携带二个GTP-U扩展头的结构示意图；图8是本发明中一种切换过程中的数据转发系统的结构示意图。
具体实施例方式
图4是本发明中的一种切换过程中的数据转发方法的流程图。本方法适用于无线 网络长期演进网络LTE接入系统中，用户设备UE从源基站切换到目标基站的过程中，源基 站将发送缓存中的所述UE的下行分组数据汇聚协议-服务数据单元PDCP SDU转发给目标 基站具体包括步骤401，源基站获取发送缓存中的PDCP SDU的丢弃定时器的剩余时长；步骤402，源基站在与所述PDCP SDU对应的GTP-U消息中增加一个GTP-U扩展头， 在该GTP-U扩展头中填入所述PDCP SDU的丢弃定时器的剩余时长，将所述增加了 GTP-U扩 展头的GTP-U消息发送给目标基站；步骤403，目标基站接收到所述增加了 GTP-U扩展头的GTP-U消息后，对该GTP-U 消息的GTP-U扩展头进行解析，获取与该GTP-U消息对应的PDCP SDU的丢弃定时器的剩余 时长，根据该PDCP SDU的丢弃定时器的剩余时长启动新的与该PDCP SDU对应的丢弃定时ο为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对 本发明进行详细描述。该方法能够将源基站缓存的PDCP SDU的丢弃定时器的剩余时长发 送给目标基站。本方法适用于LTE接入系统中，UE从源基站切换到目标基站的过程中，源基站将 发送缓存中的所述UE的PDCP SDU转发给目标基站具体如图5所示。图5是本发明中的切 换过程中数据转发流程示意图。其中，源基站将发送缓存中的PDCP SDU转发给目标基站时， 将所述PDCP SDU的丢弃定时器的剩余时长也转发给目标基站。例如，源基站的发送缓存中包含SDU 2、SDU 3和SDU 4。其中SDU 2的丢弃定时 器的剩余时长为100ms，SDU 3的丢弃定时器的剩余时长为80ms，SDU 4的丢弃定时器的剩 余时长为50ms ；在RLC-AM模式下，则源基站再把SDU 2，SDU 3和SDU 4转发给目标基站的 同时也将相对应的丢弃定时器的剩余时长一起发送给目标基站。源基站可以获取发送缓存中的PDCP SDU的丢弃定时器的剩余时长；源基站在与 所述PDCP SDU对应的GTP-U消息中增加一个GTP-U扩展头，在该GTP-U扩展头中填入与所 述PDCP SDU的丢弃定时器的剩余时长。在本发明的较佳实施例中，我们定义一种GTP-U的扩展头来实现本技术方案，定 义的GTP-U的扩展头如表1所示。
下一个扩展头字节的值扩展头的类型0000 0000没有扩展头0000 0001保留-只对控制面有效0000 0010保留-只对控制面有效0100 0000UDP端口，提供UDP的源端口的触发信息0110 0000丢弃定时器的值1100 0000PDCP PDU 序号1100 0001保留-只对控制面有效1100 0010保留-只对控制面有效表1表1中所示的下一个扩展头字段的值为0110 0000，扩展头类型为丢弃定时器的 值，对应的GTP-U的扩展头格式如表2所示。
字节比特位10x012-3丢弃定时器的值(毫秒级)4下一个扩展头类型表2如表2所示，源基站在所述GTP-U扩展头的第一个字节中填入表示该GTP-U扩展 头长度的信息，在所述GTP-U扩展头的最后一个字节中填入指示该GTP-U扩展头之后的下 一个GTP-U扩展头类型的信息，在其余的字节中填入对应的PDCP SDU的丢弃定时器的剩余 时长的信息。如图6所示，图6是本发明中PDCP SDU携带一个GTP-U扩展头的结构示意图。如图6所示，在原GTP-U头的最后一个字节中填入指示下个GTP-U扩展头类型的 信息。如图6所示，在原GTP-U头的第12个字节中填入的字节为0110 0000,则表示该GTP-U 头之后的下一个GTP-U扩展头类型为丢弃定时器的值，因为该GTP-U扩展头一共4个字节， 则该GTP-U扩展头的第1个字节中填入0000 0001，在GTP-U扩展头的第2个字节和第3 个字节中填入PDCP SDU的丢弃定时器的剩余时长的值，用毫秒级表示。例如PDCP SDU的 丢弃定时器的剩余时长为100ms，则对应的第2字节为0000 0000和第3字节为01100100。 在该GTP-U扩展头的最后一个字节中填入指示下个GTP-U扩展头类型的字节，如果该GTP-U 扩展头之后没有其他扩展头，则该GTP-U扩展头的最后一个字节中填入0000 0000。在本发明的其他实施例中，源基站在与所述PDCP SDU对应的GTP-U中增加另一个 GTP-U扩展头，在该GTP-U扩展头的第一个字节中填入表示该GTP-U扩展头长度的信息，在 该GTP-U扩展头的最后一个字节中填入指示该GTP-U扩展头之后的下一个GTP-U扩展头类 型的信息，在其余的字节中填入对应的PDCP PDU的序号信息。如图7所示，图7是本发明 中PDCP SDU携带二个GTP-U扩展头的结构示意图。如图7所示，在原GTP-U头的最后一个字节中填入1100 0000指示下个GTP-U扩 展头的类型为PDCP PDU序号；因为第一个GTP-U扩展头一共4个字节，则在该第一个GTP-U 扩展头的第1个字节中填入0000 0001，在该第一个GTP-U扩展头的第2个字节和第3个 字节中填入表示PDCP PDU序号的信息；如下一个GTP-U扩展头的类型为丢弃定时器的值， 则在该第一个GTP-U扩展头的第4个字节中填入0110 0000指示第二个GTP-U扩展头的类 型为丢弃定时器的值；因为该GTP-U扩展头一共4个字节，则该GTP-U扩展头的第1个字节 中填入0000 0001，在该GTP-U扩展头的第2个字节和第3个字节中填入PDCP SDU的丢弃 定时器的剩余时长的值，因为没有下一个GTP-U扩展头则该GTP-U扩展头的第4个字节为 0000 0000。本发明还提供了一种切换过程中的数据转发系统，该系统包括源基站、目标基站 和UE ；其中，UE处于从源基站向目标基站切换的状态下，如图8所示，图8是本发明中一种 切换过程中的数据转发系统的结构示意图。源基站801，用于获取发送缓存中的PDCP SDU的丢弃定时器的剩余时长，根据所 获取到的丢弃定时器的剩余时长，在与所述PDCPSDU对应的GTP-U消息中增加一个GTP-U 扩展头，在该GTP-U扩展头中填入与所述PDCP SDU的对应的丢弃定时器的剩余时长，将所 述增加了 GTP-U扩展头的GTP-U消息发送给目标基站802 ；
目标基站802，用于接收所述增加了 GTP-U扩展头的GTP-U消息，对该GTP-U消息 中的GTP-U扩展头进行解析，获取与该GTP-U消息对应的PDCP SDU的丢弃定时器的剩余时 长，根据该PDCP SDU的丢弃定时器的剩余时长启动新的与该PDCP SDU对应的丢弃定时器。在上述系统中，源基站801包括发送缓存模块803，加头处理模块804和发送模块 805，其中发送缓存模块803，用于获取发送缓存中的PDCP SDU的丢弃定时器的剩余时长， 将获取到的所述PDCP SDU的丢弃定时器的剩余时长发送给加头处理模块804 ；加头处理模块804，用于接收发送缓存模块发送所述PDCP SDU的丢弃定时器的剩 余时长，在与所述PDCP SDU对应的GTP-U消息中增加一个GTP-U扩展头，在该GTP-U扩展 头中填入所述PDCPSDU的丢弃定时器的剩余时长，将所述增加了 GTP-U扩展头的GTP-U消 息发送给发送模块805 ；发送模块，用于接收加头处理模块发送的增加了 GTP-U扩展头的GTP-U消息，将所 述增加了 GTP-U扩展头的GTP-U消息发送给目标基站802 ；在上述系统中，目标基站802包括接收模块806、去头解析模块807和启动模块 808，其中接收模块806，用于接收源基站801发送的增加了 GTP-U扩展头的GTP-U消息，将 所述增加了 GTP-U扩展头的GTP-U消息发送给去头解析模块807 ；去头解析模块807，用于接收接收模块806发送的增加了 GTP-U扩展头的GTP-U消 息，将所述增加了 GTP-U扩展头的GTP-U消息进行解析操作，获取与所述PDCP SDU对应的 丢弃定时器的剩余时长，再将所述与PDCP SDU对应的丢弃定时器的剩余时长发送给启动模 块 808 ；启动模块808，用于根据去头解析模块807发送的与PDCP SDU对应的丢弃定时器 的剩余时长，启动新的与所述PDCP SDU对应的丢弃定时器。在上述系统中，加头处理模块804，用于在所述GTP-U消息中增加一个GTP-U扩展 头，在该GTP-U扩展头的第一个字节中填入表示该GTP-U扩展头长度的信息，在该GTP-U扩 展头的最后一个字节中填入指示该GTP-U扩展头之后的下一个GTP-U扩展头类型的信息， 在其余的字节中填入表示所述PDCP SDU的丢弃定时器的剩余时长的信息。在上述系统中，加头处理模块804，用于在所述GTP-U消息中增加另一个GTP-U扩 展头，在该GTP-U扩展头的第一个字节中填入表示该GTP-U扩展头长度的信息，在该GTP-U 扩展头的最后一个字节中填入指示该GTP-U扩展头之后的下一个GTP-U扩展头类型的信 息，在其余的字节中填入对应的PDCP PDU的序号信息。现有技术中，在UE从源基站向目标基站切换的过程中，只转发了相应的PDCP SDU，没有转发相对应的丢弃定时器，目标基站只能按照配置启动新的与该PDCP SDU对应的 丢弃定时器，这样就导致在源基站启动的丢弃定时器没有起到作用，不能很好的体现基站 对业务时延的控制。本发明中，通过给发送缓存中的PDCP SDU所对应的GTP-U消息中添加一个GTP-U 扩展头，在该GTP-U的扩展头填入与所述PDCPSDU对应的丢弃定时器的剩余时长后发送给 目标基站，目标基站根据GTP-U的扩展头中携带的PDCP SDU的丢弃定时器的剩余时长启 动新的与所述PDCP SDU对应的丢弃定时器。本发明的技术方案使得在切换时转发的PDCPSDU的丢弃定时器的剩余时长得以保持，可以更好的按照业务端到端延时进行控制，减少空 口不必要的数据传输。 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，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
权利要求
1.一种切换过程中的数据转发方法，其特征在于，本方法适用于无线网络长期演进网 络LTE接入系统中，用户设备UE从源基站切换到目标基站的过程中，源基站将发送缓存中 的所述UE的下行分组数据汇聚协议PDCP的服务数据单元SDU转发给目标基站具体包括源基站获取发送缓存中的PDCP SDU的丢弃定时器的剩余时长；源基站在与所述PDCP SDU对应的GTP-U消息中增加一个GTP-U扩展头，在该GTP-U扩 展头中填入所述PDCP SDU的丢弃定时器的剩余时长，将所述增加了 GTP-U扩展头的GTP-U 消息发送给目标基站；目标基站接收到所述增加了 GTP-U扩展头的GTP-U消息后，对该GTP-U消息的GTP-U 扩展头进行解析，获取与该GTP-U消息对应的PDCP SDU的丢弃定时器的剩余时长，根据该 PDCP SDU的丢弃定时器的剩余时长启动新的与该PDCP SDU对应的丢弃定时器。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，源基站在与所述PDCPSDU对应的GTP-U 消息中增加一个GTP-U扩展头，在该GTP-U扩展头中填入所述PDCP SDU的丢弃定时器的剩 余时长，包括源基站在所述GTP-U扩展头的第一个字节中填入表示该GTP-U扩展头长度的信息，在 所述GTP-U扩展头的最后一个字节中填入指示该GTP-U扩展头之后的下一个GTP-U扩展头 类型的信息，在其余的字节中填入对应的PDCP SDU的丢弃定时器的剩余时长的信息。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，UE从源基站切换到目标基站的过程中，源 基站将发送缓存中的所述UE的PDCP SDU转发给目标基站具体还包括源基站在与所述PDCP SDU对应的GTP-U消息中增加一个GTP-U扩展头，在该GTP-U扩 展头的第一个字节中填入表示该GTP-U扩展头长度的信息，在该GTP-U扩展头的最后一个 字节中填入指示该GTP-U扩展头之后的下一个GTP-U扩展头类型的信息，在其余的字节中 填入对应的PDCP PDU的序号信息。
4.一种切换过程中的数据转发系统，其特征在于，该系统包括源基站、目标基站和UE ； 其中，UE处于从源基站向目标基站切换的状态下源基站，用于获取发送缓存中的PDCP SDU的丢弃定时器的剩余时长，根据所获取到的 丢弃定时器的剩余时长，在与所述PDCP SDU对应的GTP-U消息中增加一个GTP-U扩展头， 在该GTP-U扩展头中填入所述PDCP SDU的丢弃定时器的剩余时长，将所述增加了 GTP-U扩 展头的GTP-U消息发送给目标基站；目标基站，用于接收所述增加了 GTP-U扩展头的GTP-U消息，对该GTP-U消息中的 GTP-U扩展头进行解析，获取与该GTP-U消息对应的PDCP SDU的丢弃定时器的剩余时长，根 据该PDCP SDU的丢弃定时器的剩余时长启动新的与该PDCP SDU对应的丢弃定时器。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，源基站包括发送缓存模块，加头处理模块 和发送模块，其中发送缓存模块，用于获取发送缓存中的PDCP SDU的丢弃定时器的剩余时长，将获取到 的所述PDCP SDU的丢弃定时器的剩余时长发送给加头处理模块；加头处理模块，用于接收发送缓存模块发送所述PDCPSDU的丢弃定时器的剩余时长， 在与所述PDCP SDU对应的GTP-U消息中增加一个GTP-U扩展头，在该GTP-U扩展头中填入 所述PDCP SDU的丢弃定时器的剩余时长，将所述增加了 GTP-U扩展头的GTP-U消息发送给 发送模块；发送模块，用于接收加头处理模块发送的增加了 GTP-U扩展头的GTP-U消息，将所述增 加了 GTP-U扩展头的GTP-U消息发送给目标基站。
6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，目标基站包括接收模块、去头解析模块和 启动模块，其中接收模块，用于接收源基站发送的增加了 GTP-U扩展头的GTP-U消息，将所述增加了 GTP-U扩展头的GTP-U消息发送给去头解析模块；去头解析模块，用于接收接收模块发送的增加了 GTP-U扩展头的GTP-U消息，将所述增 加了 GTP-U扩展头的GTP-U消息进行解析操作，获取与所述PDCP SDU对应的丢弃定时器的 剩余时长，再将所述与PDCP SDU对应的丢弃定时器的剩余时长发送给启动模块；启动模块，用于根据去头解析模块发送的与PDCP SDU对应的丢弃定时器的剩余时长， 启动新的与所述PDCP SDU对应的丢弃定时器。
7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，加头处理模块，用于在所述GTP-U消息中增加一个GTP-U扩展头，在该GTP-U扩展头的 第一个字节中填入表示该GTP-U扩展头长度的信息，在该GTP-U扩展头的最后一个字节中 填入指示该GTP-U扩展头之后的下一个GTP-U扩展头类型的信息，在其余的字节中填入表 示所述PDCP SDU的丢弃定时器的剩余时长的信息。
8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，加头处理模块，用于在所述GTP-U消息中增加另一个GTP-U扩展头，在该GTP-U扩展头 的第一个字节中填入表示该GTP-U扩展头长度的信息，在该GTP-U扩展头的最后一个字节 中填入指示该GTP-U扩展头之后的下一个GTP-U扩展头类型的信息，在其余的字节中填入 对应的PDCP PDU的序号信息。
全文摘要
本发明公开了一种切换过程中的数据转发方法和系统，本发明的技术方案适用于LTE接入系统，UE从源基站切换到目标基站的过程中，源基站给需要保存丢弃定时器的剩余时长的PDCP SDU所对应的GTP-U消息中添加一个GTP-U扩展头，在该GTP-U的扩展头填入与所述PDCP SDU对应的丢弃定时器的剩余时长后发送给目标基站，目标基站根据该GTP-U的扩展头中携带的与所述PDCP SDU对应的丢弃定时器的剩余时长启动新的丢弃定时器。本发明的技术方案，能够将PDCP SDU的丢弃定时器的剩余时长发送给目标基站。
文档编号H04W36/08GK102076040SQ20111002177
公开日2011年5月25日 申请日期2011年1月19日 优先权日2011年1月19日
发明者卫琳 申请人:新邮通信设备有限公司