在軟件化移動網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下實(shí)現(xiàn)切換的方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，特別涉及一種在軟件化移動網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下實(shí)現(xiàn)切換的方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]軟件定義網(wǎng)絡(luò)(Software Defined Network, SDN)是一種新型網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新架構(gòu)，通過將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備控制面與數(shù)據(jù)面分離開來，從而實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)流量的靈活控制，為核心網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用的創(chuàng)新提供了良好的平臺。SDN化也是未來5G移動蜂窩網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)公認(rèn)發(fā)展趨勢之一。一種應(yīng)用了 SDN架構(gòu)后的移動網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖1所示。
[0003]該控制與轉(zhuǎn)發(fā)分離的架構(gòu)中，接入網(wǎng)控制功能集中到接入網(wǎng)控制器，核心網(wǎng)控制功能集中到核心網(wǎng)控制器，兩個(gè)控制器分別控制基站用戶面轉(zhuǎn)發(fā)和核心網(wǎng)網(wǎng)關(guān)用戶面轉(zhuǎn)發(fā)。
[0004]在上述新架構(gòu)下對于基站間的切換，可采用S1接口的切換流程，但由此帶來的缺陷是，在切換過程中核心網(wǎng)網(wǎng)元控制信令交互增加，從而增加了切換延遲。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明實(shí)施例提供一種在軟件化移動網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下實(shí)現(xiàn)切換的方法和系統(tǒng)。從而減少了切換過程中核心網(wǎng)網(wǎng)元控制信令交互的增加，減少了切換延遲。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種在軟件化移動網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下實(shí)現(xiàn)切換的方法，包括:
[0007]源基站在決定觸發(fā)基于核心網(wǎng)的切換時(shí)，向核心網(wǎng)控制器發(fā)送第一切換請求；
[0008]核心網(wǎng)控制器接收到第一切換請求后，選擇合適的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)關(guān)作為目標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)關(guān)；
[0009]核心網(wǎng)控制器指示在目標(biāo)基站和目標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)關(guān)之間建立上行數(shù)據(jù)隧道，在源基站和目標(biāo)基站之間建立轉(zhuǎn)發(fā)隧道；
[0010]源基站指示用戶終端切換到目標(biāo)基站，并通過轉(zhuǎn)發(fā)隧道將接收到的下行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到目標(biāo)基站；
[0011]用戶終端在同步到目標(biāo)基站后，目標(biāo)基站完成上行數(shù)據(jù)路徑切換；
[0012]核心網(wǎng)控制器完成下行數(shù)據(jù)路徑切換；
[0013]當(dāng)用戶終端進(jìn)行位置更新時(shí)，核心網(wǎng)控制器釋放轉(zhuǎn)發(fā)資源和源側(cè)資源。
[0014]在一個(gè)實(shí)施例中，源基站在決定觸發(fā)基于核心網(wǎng)的切換時(shí)，向核心網(wǎng)控制器發(fā)送第一切換請求的步驟包括:
[0015]源基站在不存在到目標(biāo)基站的X2接口、或接收到目標(biāo)基站發(fā)送的指示通過X2接口發(fā)起切換的失敗原因?yàn)閄2接口錯(cuò)誤時(shí)，決定觸發(fā)基于核心網(wǎng)的切換，并向核心網(wǎng)控制器發(fā)送第一切換請求，其中第一切換請求包括源基站到目標(biāo)基站是否有數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)發(fā)路徑的指示。
[0016]在一個(gè)實(shí)施例中，核心網(wǎng)控制器接收到第一切換請求后，選擇合適的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)關(guān)作為目標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)關(guān)的步驟包括:
[0017]核心網(wǎng)控制器接收到第一切換請求后，根據(jù)目標(biāo)基站位置、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息和用戶簽約信息選擇合適的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)關(guān)；
[0018]判斷選擇的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)關(guān)是否為源數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)關(guān)；
[0019]若選擇的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)關(guān)為源數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)關(guān)，則將源數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)關(guān)作為目標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)關(guān)；
[0020]若選擇的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)關(guān)不是源數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)關(guān)，則將選擇的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)關(guān)作為目標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)關(guān)，并向目標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)關(guān)下發(fā)流表，流表中包括核心網(wǎng)控制器為目標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)關(guān)分配的上行IP地址和相應(yīng)的端點(diǎn)標(biāo)識TEID。
[0021 ] 在一個(gè)實(shí)施例中，核心網(wǎng)控制器指示在目標(biāo)基站和目標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)關(guān)之間建立上行數(shù)據(jù)隧道的步驟包括:
[0022]核心網(wǎng)控制器向接入網(wǎng)控制器發(fā)送第二切換請求，在第二切換請求中包括目標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)關(guān)的上行IP地址和相應(yīng)TEID，其中若第一切換請求包括源基站到目標(biāo)基站沒有數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)發(fā)路徑的指示，則第二切換請求還包括需要建立轉(zhuǎn)發(fā)隧道的指示；
[0023]接入網(wǎng)控制器接收到第二切換請求后，在第二切換請求中增加為目標(biāo)基站分配的下行IP地址和相應(yīng)TEID，以生成第三切換請求；
[0024]接入網(wǎng)控制器將第三切換請求發(fā)送給目標(biāo)基站，以便目標(biāo)基站在目標(biāo)基站和目標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)關(guān)之間建立上行數(shù)據(jù)隧道。
[0025]在一個(gè)實(shí)施例中，若第二切換請求包括需要建立轉(zhuǎn)發(fā)隧道的指示，則第三切換請求還包括接入網(wǎng)控制器為目標(biāo)基站分配的轉(zhuǎn)發(fā)隧道IP地址和相應(yīng)TEID ；
[0026]核心網(wǎng)控制器指示在源基站和目標(biāo)基站之間建立轉(zhuǎn)發(fā)隧道的步驟包括:
[0027]目標(biāo)基站在建立所述上行數(shù)據(jù)隧道后，向核心網(wǎng)控制器發(fā)送切換請求響應(yīng)，其中切換請求響應(yīng)包括目標(biāo)基站的下行IP地址和相應(yīng)TEID,若第三切換請求中還包括需要建立轉(zhuǎn)發(fā)隧道的指示，則切換請求響應(yīng)中還包括所述轉(zhuǎn)發(fā)隧道IP地址和相應(yīng)TEID ；
[0028]核心網(wǎng)控制器接收到切換請求響應(yīng)后，若切換請求響應(yīng)中包括所述轉(zhuǎn)發(fā)隧道IP地址和相應(yīng)TEID，則修改目標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)關(guān)的流表，以便目標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)關(guān)的流表包括所述轉(zhuǎn)發(fā)隧道IP地址和相應(yīng)TEID，其中所述轉(zhuǎn)發(fā)隧道IP地址和相應(yīng)TEID包括目標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)關(guān)的轉(zhuǎn)發(fā)隧道IP地址和相應(yīng)TEID、以及目標(biāo)基站的轉(zhuǎn)發(fā)隧道IP地址和相應(yīng)TEID ；
[0029]核心網(wǎng)控制器向源基站發(fā)送切換命令，其中切換命令包括源數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)關(guān)的轉(zhuǎn)發(fā)隧道IP地址和相應(yīng)TEID ；
[0030]源基站接收到切換命令后，在源基站和目標(biāo)基站之間建立轉(zhuǎn)發(fā)隧道。
[0031]在一個(gè)實(shí)施例中，源基站指示用戶終端切換到目標(biāo)基站，并通過轉(zhuǎn)發(fā)隧道將接收到的下行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到目標(biāo)基站的步驟包括:
[0032]源基站指不用戶終端切換到目標(biāo)基站；
[0033]源基站判斷在源基站和目標(biāo)基站之間是否有數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)發(fā)路徑；
[0034]若在源基站和目標(biāo)基站之間有數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)發(fā)路徑，則源基站利用數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)發(fā)路徑，將接收到的下行數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)發(fā)給目標(biāo)基站；
[0035]若在源基站和目標(biāo)基站之間沒有數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)發(fā)路徑，則源基站將接收到的下行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給目標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)關(guān)，由目標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)關(guān)利用上行數(shù)據(jù)隧道將所述下行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給目標(biāo)基站。
[0036]在一個(gè)實(shí)施例中，用戶終端在同步到目標(biāo)基站后，目標(biāo)基站完成上行數(shù)據(jù)路徑切換的步驟包括:
[0037]用戶終端在同步到目標(biāo)基站后，向目標(biāo)基站發(fā)送切換確認(rèn)信息；
[0038]目標(biāo)基站在接收到切換確認(rèn)信息后，向用戶終端發(fā)送從源基站轉(zhuǎn)發(fā)來的下行數(shù)據(jù)，并通過上行數(shù)據(jù)隧道將用戶終端提供的上行數(shù)據(jù)發(fā)送給目標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)關(guān)，從而完成上行數(shù)據(jù)路徑切換。
[0039]在一個(gè)實(shí)施例中，核心網(wǎng)控制器完成下行數(shù)據(jù)路徑切換的步驟包括:
[0040]目標(biāo)基站在完成上行數(shù)據(jù)路徑切換后，向核心網(wǎng)控制器發(fā)送切換通知信息；
[0041]核心網(wǎng)控制器在接收到切換通知信息后，啟動計(jì)時(shí)器，并通知目標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)關(guān)修改流表，其中在流表中增加目標(biāo)基站的下行IP地址和相應(yīng)TEID，以便目標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)關(guān)將下行數(shù)據(jù)直接發(fā)送給目標(biāo)基站，從而完成下行數(shù)據(jù)路徑切換。
[0042]在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)用戶終端進(jìn)行位置更新時(shí)，核心網(wǎng)控制器釋放轉(zhuǎn)發(fā)資源和源側(cè)資源的步驟包括:
[0043]當(dāng)用戶終端進(jìn)行位置更新處理時(shí)，核心網(wǎng)控制器判斷定時(shí)器是否到期；
[0044]若定時(shí)器到期，則核心網(wǎng)控制器向源基站發(fā)送終端上下文釋放命令，并指示目標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)關(guān)修改流表，以刪除轉(zhuǎn)發(fā)隧道IP地址和相應(yīng)TEID ；
[0045]源基站接收到終端上下文釋放命令后，釋放與用戶終端相關(guān)的資源。
[0046]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種在軟件化移動網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下實(shí)現(xiàn)切換的系統(tǒng)，包括源基站、核心網(wǎng)控制器、目標(biāo)基站和目標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)關(guān)，其中:
[0047]源基站，用于在決定觸發(fā)基于核心網(wǎng)的切換時(shí)，向核心網(wǎng)控制器發(fā)送第一切換請求；根據(jù)核心網(wǎng)控制器的指示，與目標(biāo)基站建立轉(zhuǎn)發(fā)隧道；指示用戶終端切換到目標(biāo)基站，并通過轉(zhuǎn)發(fā)隧道將接收到的下行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到目標(biāo)基站；
[0048]核心網(wǎng)控制器，用于在接收到第一切換請求后，選擇合適的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)關(guān)作為目標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)關(guān)；指示目標(biāo)基站與目標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)關(guān)建立上行數(shù)據(jù)隧道，指示源基站與目標(biāo)基站建立轉(zhuǎn)發(fā)隧道；在目標(biāo)基站完成上行數(shù)據(jù)路徑切換后，完成下行數(shù)據(jù)路徑切換；當(dāng)用戶終端進(jìn)行位置更新時(shí)，釋放轉(zhuǎn)發(fā)資源和源側(cè)資源；
[0049]目標(biāo)基站，用于根據(jù)核心網(wǎng)控制器的指示，與目標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)關(guān)建立上行數(shù)據(jù)隧道；在用戶終端完成同步處理后，完成上行數(shù)據(jù)路徑切換；
[0050]目標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)關(guān)，用于與目標(biāo)基站建立上行數(shù)據(jù)隧道。
[0051]在一個(gè)實(shí)施例中，源基站具體在不存在到目標(biāo)基站的X2接口、或接收到目標(biāo)基站發(fā)送的指示通過X2接口發(fā)起切換的失敗原因?yàn)閄2接口錯(cuò)誤時(shí)，決定觸發(fā)基于核心網(wǎng)的切換，并向核心網(wǎng)控制器發(fā)送第一切換請求，其中第一切換請求包括源基站到目標(biāo)基站是否有數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)發(fā)路徑的指示。
[0052]在一個(gè)實(shí)施例中，核心網(wǎng)控制器具體在接收到第一切換請求后，根據(jù)目標(biāo)基站位置、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息和用戶簽約信息選擇合適的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)關(guān)；判斷選擇的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)關(guān)是否為源數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)關(guān)；若選擇的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)關(guān)為源數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)關(guān)，則將源數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)關(guān)作為目標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)關(guān)；若選擇的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)關(guān)不是源數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)關(guān)，則將選擇的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)關(guān)作為目標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)關(guān)，并向目標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)關(guān)下發(fā)流表，流表中包括核心網(wǎng)控制器為目標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)關(guān)分配的上行IP地址和相應(yīng)的端點(diǎn)標(biāo)識TEID。
[0053]在一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)還包括接入網(wǎng)控制