[发明专利]一种网络体系结构及基于该网络体系结构的切换方法

说明书

技术领域

本发明涉及网络和通信技术领域，尤其涉及一种网络体系结构及基于该网络体系结构的切换方法。

背景技术

蜂窝移动通信系统由一个或多个服务区域组成，不同区域有不同的标识。对于第三代合作项目(3GPP，3^rd generation partnership project)系统的服务区域而言，有对应于电路交换(CS，Circuit-switched)域的位置区(LA，LocationArea)及分组交换(PS，Packet-Switched)域的路由区(RA，Route Area)。以3GPP系统的CS域为例，其网络体系结构如图1所示。一个位置区域通常包含一个或多个基站，一个基站管理一个或多个小区。由位置区(LA)，基站(NodeB)，及小区形成一个树状的网络体系结构。显然，在该网络结构中，一个基站下的所有小区同属于一个位置区。若此网络支持网络共享或Iu接口复用(Iu-Flex)，那么一个基站下的所有小区则具有多个位置区，这些位置区组成一个位置区集合。这样，一个基站下的所有小区都具有相同的位置区集合。

当蜂窝移动通信系统的位置区、基站及小区属于前述的树状网络体系结构时，则不同位置区的切换过程会比较复杂，数据传输的中断时间也会加长。需要说明的是，这里所述的切换是指移动通信系统中的用户设备(UE，userequipment)在移动过程中保持其业务数据通信连续性的过程。

在传统的3GPP系统中，TS23.060给出了不同的服务通用分组无线业务支持节点(SGSN，serving GPRS support node)之间的切换过程，此切换过程比较复杂，不能满足对实时业务进行切换的要求。

在演进的3GPP系统中，为了解决不同的移动管理实体/用户平面实体(MME/UPE，Mobile Management Entity/User Plane Entity)之间的切换问题，TR23.882也提出了基于S1接口复用(S1-Flex)的切换方法，要求长期演进项目/系统架构演进(LTE/SAE，Long Time Evolution/System ArchitectureEvolution)下的所有无线接入(RA，radio access)实体通过S1-Flex与所有MME/UPE相连。图2是在3GPP系统LTE/SAE的研究工作输出文档TR23.882中给出的一种切换过程，即在同一个MME/UPE下的两个RA实体之间的切换过程。

而对于不同MME/UPE之间的两个RA实体的切换，如图3和4所示，可以分别采用下述两种不同的实现方案。

方案一：如图3所示，为时延不敏感业务(主要指非实时类业务)在不同MME/UPE之间的切换过程。当UE作切换时，先在同一个MME/UPE服务区下进行两个RA实体之间的切换，具体过程参照图2所示；当需要在不同的MME/UPE服务区之间进行RA实体的切换时，则将MME/UPE切换到新的MME/UPE服务区后，再在新的MME/UPE服务区下进行两个RA实体之间的切换。

方案二：如图4所示，为时延敏感业务(主要指实时类业务)在不同MME/UPE之间的切换过程。当UE作切换时，UE从一个RA实体切换到另一个RA实体时，保持MME/UPE不变；当UE进入Idle状态后，UE通过位置区更新，将UE从原来的MME/UPE进入新MME/UPE服务区。

由上可知，在演进的3GPP系统中，不同MME/UPE之间RA实体的切换实现非常复杂。为了提高切换性能，要求在实时类业务的切换中能尽可能的减小中断时间，TR23.882提出了改进措施，即所有eNodeB与所有MME/UPE之间要实现S1-Flex全连接。这样，当UE是实时类业务切换时，通过S1-Flex接口，在切换过程只改变eNodeB(也就是只在eNodeB之间切换)，而不改变MME/UPE。当该实时业务完成，并且UE进入空闲(Idle)状态后，UE进行位置区更新，从而附着到新的MME/UPE上。

可见，实现eNodeB与MME/UPE的S1-Flex全连接(相当于所有RNC与所有SGSN进行Iu-Flex的全连接)是TR23.882中提出上述切换方法的前提，也就是说，如果不实现S1-Flex全连接，则TR23.882中提出的解决实时切换性能的方法就不可用。然而，这种全连接在实际中是很难实现的。因此，TR23.882中提出的这种解决实时切换性能的方法存在一定的缺陷。

发明内容