[发明专利]无线电接入技术间切换期间的数据路径转换方法

说明书

技术领域

概括地，本发明涉及通信系统，并且更具体地，本发明涉及无线通信系统。

背景技术

传统的通信系统使用一个或多个接入节点以提供与一个或多个移动节点的网络连通性接。可将接入节点称为接入点、接入网络、基站、基站路由器、小区、毫微微小区等。例如，在根据通用移动电信服务（UMTS）标准进行操作的蜂窝通信系统中，一个或多个节点可用于向移动节点提供无线网络连通性。移动节点可包括蜂窝电话、个人数字助理、智能电话、文本消息传送设备、全球定位系统、导航系统、网络接口卡、笔记本计算机、桌上型计算机等。已经开发和部署了各种类型和各代的无线通信系统，以为移动节点提供网络连通性。示例性的无线通信系统包括为微小区提供无线连通性的系统（例如，根据IEEE802.11、IEEE802.15、或Wi-Fi标准提供无线连通性的系统），和为宏小区提供无线连通性的系统（例如，根据第三代合作伙伴计划标准-3GPP、3GPP2–进行操作的系统和/或根据IEEE802.16和IEEE802.20标准进行操作的系统）。已经部署的这些系统的多代包括第二代（2G）、第三代（3G）和第四代（4G）。

由不同服务提供商在异构通信系统中提供的覆盖可以是交叉和/或重叠的。例如，用于无线局域网的无线接入节点可为与咖啡店相关联的微小区中的移动节点提供网络连通性，其中咖啡店位于与蜂窝通信系统的基站相关联的宏小区覆盖区域内。对于另一个示例，来自多个服务提供商的蜂窝电话覆盖可以是重叠的，并且从而移动节点能够使用不同代的无线电接入技术接入无线通信系统，例如，当一个服务提供商实现3G系统，而另一服务提供商实现4G系统。在又一个实施例中，例如，当服务提供商已部署了3G系统，并在逐渐更新到4G的过程中，单个服务提供商可使用重叠无线电接入技术提供覆盖。

与用户在任何时间保持连接的期望相耦合的不同通信系统的增长极大地增加了在根据不同无线电技术技术操作的系统之间切换的机会和/或可能性。无线接入技术间（inter-RAT）的切换典型地要求切断前建立连接的过程，以促进在切换过程中的无缝用户体验。例如，切换的各个通路可使用网络中的公共互联网协议（IP）锚点和公共认证/授权机制，以便在从源接入节点到目标接入节点的切换过程中维持IP会话连续性。从最终用户和移动节点的视角，保持IP会话连续性通常意味着最终用户在整个技术间切换中保持相同的IP地址，并将该IP地址注册到网络（通过源和目标路径、通路、或包括源和目标接入节点的链路）。从网络的角度，IP会话连续性支持来自最终用户设备的上行链路数据分组和去往最终用户设备的下行链路数据分组的分发。例如，网络侧的转发功能可通过最终用户在目标接入点上利用IP锚点注册IP会话来实现，从而下行链路IP分组可从IP锚点通过隧道发送给目标接入节点。

然而，提供IP会话连续性仅解决了一半问题。为了在简短但重要的切换时间段中提供无缝用户体验，必须特别注意以使切换对当前的活动数据流的影响最小化。如果没有合适地切换，IP会话数据分组可能会被丢失、复制和/或无序的接收。当一些诸如网络浏览的应用会看起来（从最终用户端的角度）基本上不受到在切换过程中数据流中断的影响，其它应用会因即使最微小的中断而受到影响。例如，最终用户会敏感地感知诸如电话呼叫、直播视频流、互联网游戏等的高数据速率和/或实时服务的任何中断。中断可体现为混乱或中断的语音、视频混乱和/或冻结、或甚至为丢失TCP连接。这些弱点和/或缺点容易变得更明显，这是由于增加的网络可靠性和调制解调器网络的吞吐量导致广泛使用IP发送具有实时要求的应用，并且这些应用不容忍与重传丢失分组相关联的延迟。

在源和目标接入路径之间切换IP数据会话的一个方法是使用数据流转换。移动节点或网络在基本的数据流转换中不执行特殊的动作。只要接受移动节点的注册（通过目标接入节点），网络简单地将数据路径从源接入路径切换到目标接入路径。一旦移动节点接收并处理来自网络的指示已接收到注册的响应，移动节点将其数据路径从源接入路径转换到目的接入路径。该方法的优势在于直接实现，但是它不能确保分组在上行链路和下行链路方向上的丢失。例如，当网络转换数据路径时，源通路上的上行链路分组会在开始时丢失，并且这种情况持续到移动节点转换数据路径的时间为止。当移动节点将数据路径转换到目标通路时，在源通路上处于飞行中的下行链路分组会在开始时丢失。移动节点将数据路径切换到目标通路之前，目标通路上的到达移动节点的下行链路分组也会丢失。