在移动终端切换通信小区时保持其本地业务的方法及装置与流程

本发明涉及无线数据通信领域，更具体地说，涉及一种在移动终端切换通信小区时保持其本地业务的方法及装置。

背景技术：

随着移动通信技术的发展，越来越多的在移动终端上实现的业务需求涌现出来，比如超清视频、虚拟现实、车联网、工业控制、企业办公等。这些新业务对移动通信系统的速率和时延都提出了更高的要求，移动边缘计算(mobileedgecomputing,mec)技术应运而生。mec可利用无线接入网络就近提供电信用户所需it服务和云端计算功能，而创造出一个具备高性能、低延迟与高带宽的电信级服务环境，加速网络中各项内容、服务及应用的快速下载，让消费者享有高质量网络体验。本地分流业务是mec技术的一项重要应用，在这个场景下，用户的需求可以根据一定策略，通过mec直接接入本地网络，不需要经过核心网。通过这种方式，用户缩短了转发路径，可以获得高带宽低时延的体验，而电信运营商可以减少对核心网和承载网的投资，获得额外的回报。

mec设备、本地网和核心网的典型组网是mec设备与基站连接，并通过回传网与核心网连接；同时，从另一方面来讲，mec设备还与本地网连接。mec设备收到基站和核心网发来的上下行报文时，根据预定义的匹配规则，将特定的报文分流到本地网络。移动终端的一个重要的特点是其可能在不断的运动中，这就涉及到通信小区的切换。在传统的移动通信系统中，有一套成熟的协议用于保证用户在移动时的业务连续，即通信小区切换技术。但标准的小区切换技术只能适用于移动业务，无法用于mec本地分流业务。这样，在现有的技术中，通信小区切换后，移动终端的本地业务就需要重新发出请求到管理新的通信小区的mec设备上，重新连接，不仅操作较为复杂、花费时间较长，而且不能实现不间断的切换。特别对于数据卡等场景，由于没有终端app软件，移动终端在小区切换后无法自动重新发起本地服务请求，这样也就无法在用户移动时保持本地业务的连续性。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述操作较为复杂、花费时间较长、不能实现不间断切换本地业务的缺陷，提供一种操作较为简单、花费时间较短、能实现不间断切换本地业务的在移动终端切换通信小区时保持其本地业务的方法及装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种在移动终端切换通信小区时保持其本地业务的方法，包括如下步骤：

a)通过之前提供应用接口给移动终端发出本地业务请求的源mec设备监测该通信小区基站和核心网之间的指令交互，并由其中的通信小区切换指令中得到小区切换信息；

b)判断将要切换到的目标通信小区是否在所述源mec设备的管理下，如是，更新所述通信小区切换指令对应的移动终端的本地连接的目标属性，并保持所述本地连接；否则，生成本地业务重建消息，并在所述移动终端切换通信小区后发送到管理所述目标通信小区的目标mec设备上；

c)收到所述本地业务重建消息的目标mec设备查找所述移动终端，并依据所述本地业务重建消息为该移动终端重建本地业务连接。

更进一步地，在执行上述步骤之前，还包括如下步骤：

通过监听基站和核心网之间的指令传输，取得接入该通信小区的移动终端的网络侧信息；并在该移动终端通过管理本通信小区的mec设备提供的应用接口发起本地业务连接时，使用所述网络侧信息与本地网建立连接，并记录建立的连接的状态。

更进一步地，所述网络侧信息包括所述移动终端的ip地址、基站ip地址、核心网业务网关ip地址和所述移动终端的承载隧道id。

更进一步地，所述步骤b)中，所述本地连接的目标属性包括服务基站ip地址、承载隧道id或/和本地转发规则。

更进一步地，所述步骤b)中还包括如下步骤：

b1)取得目标通信小区的名称或编号，查找到其对应的或管理该通信小区的mec设备的名称或地址；

b2)比较查找到的mec设备的名称或地址与当前连接的源mec设备的名称或地址是否相同，如相同，判断所述目标通信小区在所述源mec设备的管理下；如不相同，判断所述目标通信小区不在所述源mec设备的管理下。

更进一步地，所述重建本地业务信息包括所述移动终端的ip地址和激活的本地应用名称；所述目标mec设备根据所述源mec设备发来的重建本地连接的指令，取得存储在所述目标mec设备上的、该激活的本地应用的配置信息对所述终端重新激活该本地应用；其中所述本地应用的配置信息包括本地转发规则。

更进一步地，所述本地业务包括满足如下定义的数据或服务请求及其后续的数据传输：

所述移动终端通过所述源mec设备提供的引用接口发出的、经过所述源mec设备按照设定的规则过滤判断本地网能够提供的数据或服务请求及其后续的数据传输。。

本发明还涉及一种实现上述方法的装置，包括：

切换信息取得单元：用于通过之前提供应用接口给移动终端发出本地业务请求的源mec设备监测该通信小区基站和核心网之间的指令交互，并由其中的通信小区切换指令中得到小区切换信息；

判断单元：用于判断将要切换到的目标通信小区是否在所述源mec设备的管理下，如是，更新所述通信小区切换指令对应的移动终端的本地连接的目标属性，并保持所述本地连接；否则，生成本地业务重建消息，并在所述移动终端切换通信小区后发送到管理所述目标通信小区的目标mec设备上；

重建单元：用于使收到所述本地业务重建消息的目标mec设备查找所述移动终端，并依据所述本地业务重建消息为该移动终端重建本地业务连接。

更进一步地，还包括：

本地业务建立单元：用于通过监听基站和核心网之间的指令传输，取得接入该通信小区的移动终端的网络侧信息；并在该移动终端通过管理本通信小区的mec设备提供的应用接口发起本地业务连接时，使用所述网络侧信息与本地网建立连接，并记录建立的连接的状态。

更进一步地，所述判断单元中进一步包括：

目标小区信息取得模块：用于取得目标通信小区的名称或编号，查找到其对应的或管理该通信小区的mec设备的名称或地址；

目标小区判断模块：用于比较查找到的mec设备的名称或地址与当前连接的源mec设备的名称或地址是否相同，如相同，判断所述目标通信小区在所述源mec设备的管理下；如不相同，判断所述目标通信小区不在所述源mec设备的管理下。

实施本发明的在移动终端切换通信小区时保持其本地业务的方法及装置，具有以下有益效果：由于监听基站和核心网之间的指令交互，因此，mec设备能够知道通过其建立本地业务的移动终端是否在进行通信小区切换、切换时间以及切换的目标小区；进而能够判断上述切换的目标小区是否属于该mec设备管理，在不属于的情况下可以生产本地业务重建信息(包括移动终端ip地址、激活本地应用名、连接状态等等)传输给管理上述目标通信小区的mec设备，使得该设备主动为该移动终端建立本地连接，从而避免了移动终端重新发出本地业务的连接请求；换句话说，就是通过现有的小区切换技术得到是否生成本地连接重建信息以及生成本地连接重建信息的信息，进而实现由mec设备发起的本地业务连接，因此其对终端app没有依赖，适用于手机、数据卡等多种终端设备，操作简单、花费时间较少以及能够实现不间断切换。

附图说明

图1是本发明在移动终端切换通信小区时保持其本地业务的方法及装置实施例中该方法的流程图；

图2是所述实施例中一种情况下的网络连接示意图；

图3是所述实施例中图2所示的情况下各网络组件的动作流程图；

图4是所述实施例中另外一种情况下的网络连接示意图；

图5是所述实施例中图4所示情况下各网络组件的动作流程图；

图6是所述实施例中装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明实施例作进一步说明。

如图1所示，在本发明的在移动终端切换通信小区时保持其本地业务的方法及装置实施例中，当一个已经在当前所在通信小区(即一个移动通信基站的覆盖范围)建立本地业务的移动终端移动到另外一个通信小区的过程中，其本地业务的保持或自动重建包括如下步骤：

步骤s11移动终端在当前通信小区内建立本地连接：在本实施例中，当一个移动终端进入一个通讯小区后，其应该先建立通信业务，然后在一些情况下，可能还需要建立传统的通信业务之外的数据或应用业务。不管怎样，对于一个移动终端而言，当其进入一个通信小区后，必然先通过基站与核心网建立连接，使得能够判断其身份并建立通信业务；这一过程是现有的任何移动终端进入新的通信小区时必然具有的，该过程中涉及大量的、通过基站转发的、移动终端和核心网之间的数据或指令交互。在上述基础上，管理该通信小区的mec设备通过监听基站和核心网之间的指令传输，取得接入该通信小区的移动终端的网络侧信息；并在该移动终端通过管理本通信小区的mec设备提供的应用接口发起本地业务连接时，使用所述网络侧信息与本地网建立连接，并记录建立的连接的状态。在本实施例中，本步骤作为后续步骤的基础而存在，如果一个移动终端(或用户)在一个通信小区内没有建立本地连接，在该移动终端切换通信小区时，自然不会存在切换本地连接的问题；而当一个移动终端在一个通信小区建立本地连接后，在现有技术中，由于缺乏必要的技术手段，通常在该移动终端切换通信小区时，丢弃现有的连接或数据，在新的目标小区由移动终端再次向该小区的mec设备发出本地业务请求，重新进行本地业务连接。此时，相当于多次重复本步骤或类似本步骤的操作，所以现有技术中可能会出现本地业务的数据丢失、操作复杂、花费时间较多等等缺陷。特别对于数据卡等场景，由于没有终端app软件，移动终端在小区切换后无法自动重新发起本地服务请求，这样也就无法在用户移动时保持本地业务的连续性。此外，在本实施例中，本地业务是指移动终端通过所述源mec设备提供的引用接口发出的、经过所述源mec设备按照设定的规则过滤判断本地网能够提供的数据或服务请求及其后续的数据传输；本地业务并不是传统的通信业务。上述网络侧信息包括所述移动终端的ip地址、基站ip地址、核心网业务网关ip地址和所述移动终端的承载隧道id等。在一些情况下，可以是上述地址或编号中的任意一个，也可以是其中多个的任意组合，还可以是上述地址或编号的全部。

步骤s12通过监测核心网和基站的指令交互，得到通信小区切换信息：由本步骤开始，是本实施例中进行本地连接切换的、不同于现有技术的步骤，即本实施例中步骤的重点。在本步骤中，通过之前提供应用接口给移动终端发出本地业务请求的源mec设备监测该通信小区基站和核心网之间的指令交互，并由其中的通信小区切换指令中得到小区切换信息；也就是说，实际上mec设备始终在监测基站和核心网之间的数据或指令交互，对于本步骤而言，如果监测到的指令不是小区切换指令，则丢弃上述监测到的指令或数据；而当判断监测到的是该移动中的通信小区切换指令时(例如，可以通过指令的操作码判断是否为切换小区指令)，保留该指令并取得该指令中携带的数据，这些数据中，包括了上述小区切换信息，例如，目标小区的地址、名称等等。

步骤s13判断切换的目标小区是否由当前mec设备管理：在本步骤中，判断将要切换到的目标通信小区是否在所述源mec设备的管理下，如是，执行步骤s14；否则，执行步骤s15。

具体来讲，在本实施例中，上述判断过程可以是通过取得目标通信小区的名称或编号，查找到其对应的或管理该通信小区的mec设备的名称或地址，然后比较查找到的mec设备的名称或地址与当前连接的源mec设备的名称或地址是否相同，如相同，判断所述目标通信小区在所述源mec设备的管理下；如不相同，判断所述目标通信小区不在所述源mec设备的管理下。也就是说，上述目标通信小区是否在所述源mec设备的管理下可以转换为emc设备名称或地址的是否相同。

步骤s14更新移动终端的网络侧信息，并保持本地连接：在本步骤中，由于两个通信小区的mec设备是同一个，所以只要更新该移动终端的本地连接的属性并保持原先的连接即可。所以，在本步骤中，更新所述通信小区切换指令对应的移动终端的网络侧信息和更新本地连接的目标属性，并保持所述本地连接。在本实施例中，所述网络侧信息包括所述移动终端的ip地址、基站ip地址、核心网业务网关ip地址和所述移动终端的承载隧道id。这些信息的更新保证了在同一个小区内本地网络(或本地网络中的一个应用)与该移动终端的连接。此外，上述本地连接的目标属性包括服务基站ip地址、承载隧道id和本地转发规则。

步骤s15生成本地连接重建信息并发送到目标小区的mec设备：在本步骤中，由于两个通信小区(移动终端当前所在的源小区和准备切换到的目标小区)各自具有不同的mec设备，所以当移动终端切换到目标小区后，不能由源小区的mec设备取得本地连接的数据，所以原先的本地连接将被放弃；而为了实现简单的、不间断的本地连接，在本实施例中，采用目标小区的mec设备主动为上述移动终端建立本地连接的方法，这样可以使得操作移动终端的用户不需要采取任何动作即可实现本地连接切换，在多数情况下，用户甚至不会察觉本地连接的切换，正如用户不会察觉通信小区的切换一样。因此，在本步骤中，源小区的mec设备生成本地业务重建消息，并在所述移动终端切换通信小区后发送到管理所述目标通信小区的目标mec设备上；本地业务重建消息中包括了在目标小区上重建本地连接所需要的所有信息。

步骤s16目标小区的mec设备自动重建该移动终端的本地连接：在本步骤中，收到所述本地业务重建消息的目标mec设备查找所述移动终端，并依据所述本地业务重建消息为该移动终端重建本地业务连接。在一些情况下，所述重建本地业务信息包括所述移动终端的ip地址和激活的本地应用名称；而所述目标mec设备根据所述源mec设备发来的重建本地连接的指令，取得存储在所述目标mec设备上的、该激活的本地应用的配置信息对所述终端重新激活该本地应用；其中所述本地应用的配置信息包括本地转发规则。这样，实现了由目标mec设备发起或建立的上述本地连接和之前的本地连接能够几乎无缝地、不间断地切换。于是，实现了要求的简单、自动的本地业务连接的切换。

综上所述，在本实施例中，一个移动终端首先将在其所处的通信小区(简称小区)通过管理该小区的mec设备发出数据或应用请求，当该数据或应用请求符合实现设定的规则时，表明其为本地业务，于是上述mec设备将建立该移动终端和本地网的本地业务连接。具体来讲，当一个移动终端进入一个小区时，mec设备监听基站和核心网之间的信令，当用户接入所属小区时，mec设备通过解析信令获得用户的网络侧信息。当(移动终端)用户通过mec提供的api请求发起本地业务时，mec设备根据已经获得的用户的网络侧信息为用户建立本地连接，并记录用户的状态。如果该移动终端在上述本地连接的有效期内均停留在该小区，则不会涉及切换的问题。而当移动终端在上述本地连接或本地业务的存在期限内移动，出现跨小区的情况时，通信业务的小区切换自然使用现有的技术，但是，本地业务的切换则遵从如下步骤：当用户跨小区切换时，mec设备通过信令监听获知切换信息；如果切换的目标小区也在本mec设备管理下，则更新用户的网络侧信息，更新本地连接目标属性；如果切换的目标小区不在本mec设备管理下，但在配置的邻接mec设备的管理范围内，则在切换成功后，源mec设备向目标mec设备发送mec业务重建消息，消息中携带服务信息，通知目标mec设备为该用户重建服务；然后，目标mec设备为用户重建本地连接，用户数据保持连续。

在本实施例中，用两个较为实际的例子说明上述步骤。

一个具体的例子请参见图2和图3，其中，图2是该例子的组网情况，而图3是其具体的流程图。在图2中，移动终端在同一个mec设备管理下的2个lte小区之间切换，其切换流程如图3所示，大致如下：

用户接入源小区。mec设备监听基站和核心网之间的信令，通过解析信令获得用户的s1口传输层ip、teid等信息；

用户通过mec提供的api请求发起本地业务时，mec设备根据已经获得的用户的s1口传输层ip、teid等信息为用户建立本地连接，并记录用户的状态。

本地连接建立成功，本地数据可以通过mec成功转发到用户。

当用户跨小区切换时，mec设备通过信令监听获知目标小区s1口传输层ip和teid信息。

mec设备更新本地连接目标传输层ip和teid信息。

用户数据能够从本地网通过mec设备转发到目标小区，保持连续。

另外一个具体的例子请参见图4和图5，其中，图4是该例子的组网情况，而图5是其具体的流程图。在图4中，移动终端在2个mec设备分别管理下的2个lte小区之间切换，其切换流程如图5所示，大致如下：

用户接入源小区。源mec设备监听基站和核心网之间的信令，通过解析信令获得用户的s1口传输层ip、teid等信息。

用户通过mec提供的api请求发起本地业务时，源mec设备根据已经获得的用户的s1口传输层ip、teid等信息为用户建立本地连接，并记录用户的状态。

本地连接建立成功，本地数据可以通过源mec成功转发到用户。

当用户跨小区切换时，源mec设备通过信令监听获知目标小区不在本mec，根据预置的配置获得目标mecip信息。同时，目标mec设备通过信令监听也获得了用户在目标小区的s1口传输层ip和teid等信息。

源mec设备向目标mec设备发送mec服务重建请求，消息中携带了用户标识、mec服务信息、鉴权信息等。

目标mec设备根据请求重建本地连接。

用户数据能够从本地网通过目标mec设备转发到目标小区，保持连续。

本发明还涉及一种实现上述方法的装置，该装置的结构示意图如图6所示。在图6中，该装置包括切换信息取得单元1、判断单元2、重建单元3以及本地业务建立单元4；其中，切换信息取得单元1用于通过之前提供应用接口给移动终端发出本地业务请求的源mec设备监测该通信小区基站和核心网之间的指令交互，并由其中的通信小区切换指令中得到小区切换信息；判断单元2用于判断将要切换到的目标通信小区是否在所述源mec设备的管理下，如是，更新所述通信小区切换指令对应的移动终端的本地连接的属性，并保持所述本地连接；否则，生成本地业务重建消息，并在所述移动终端切换通信小区后发送到管理所述目标通信小区的目标mec设备上；重建单元3用于使收到所述本地业务重建消息的目标mec设备查找所述移动终端，并依据所述本地业务重建消息为该移动终端重建本地业务连接。本地业务建立单元4用于通过监听基站和核心网之间的指令传输，取得接入该通信小区的移动终端的网络侧信息；并在该移动终端通过管理本通信小区的mec设备提供的应用接口发起本地业务连接时，使用所述网络侧信息与本地网建立连接，并记录建立的连接的状态。

此外，在本实施例中，上述判断单元2中进一步包括：目标小区信息取得模块21用于取得目标通信小区的名称或编号，查找到其对应的或管理该通信小区的mec设备的名称或地址；以及目标小区判断模块22用于比较查找到的mec设备的名称或地址与当前连接的源mec设备的名称或地址是否相同，如相同，判断所述目标通信小区在所述源mec设备的管理下；如不相同，判断所述目标通信小区不在所述源mec设备的管理下。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。