在软件化移动网络架构下实现切换的方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信领域，特别涉及一种在软件化移动网络架构下实现切换的方法和系统。
【背景技术】
[0002]软件定义网络(Software Defined Network, SDN)是一种新型网络创新架构，通过将网络设备控制面与数据面分离开来，从而实现了网络流量的灵活控制，为核心网络及应用的创新提供了良好的平台。SDN化也是未来5G移动蜂窝网络的一个公认发展趋势之一。一种应用了 SDN架构后的移动网络架构如图1所示。
[0003]该控制与转发分离的架构中，接入网控制功能集中到接入网控制器，核心网控制功能集中到核心网控制器，两个控制器分别控制基站用户面转发和核心网网关用户面转发。
[0004]在上述新架构下对于基站间的切换，可采用S1接口的切换流程，但由此带来的缺陷是，在切换过程中核心网网元控制信令交互增加，从而增加了切换延迟。
【发明内容】
[0005]本发明实施例提供一种在软件化移动网络架构下实现切换的方法和系统。从而减少了切换过程中核心网网元控制信令交互的增加，减少了切换延迟。
[0006]根据本发明的一个方面，提供一种在软件化移动网络架构下实现切换的方法，包括:
[0007]源基站在决定触发基于核心网的切换时，向核心网控制器发送第一切换请求；
[0008]核心网控制器接收到第一切换请求后，选择合适的数据转发网关作为目标数据转发网关；
[0009]核心网控制器指示在目标基站和目标数据转发网关之间建立上行数据隧道，在源基站和目标基站之间建立转发隧道；
[0010]源基站指示用户终端切换到目标基站，并通过转发隧道将接收到的下行数据转发到目标基站；
[0011]用户终端在同步到目标基站后，目标基站完成上行数据路径切换；
[0012]核心网控制器完成下行数据路径切换；
[0013]当用户终端进行位置更新时，核心网控制器释放转发资源和源侧资源。
[0014]在一个实施例中，源基站在决定触发基于核心网的切换时，向核心网控制器发送第一切换请求的步骤包括:
[0015]源基站在不存在到目标基站的X2接口、或接收到目标基站发送的指示通过X2接口发起切换的失败原因为X2接口错误时，决定触发基于核心网的切换，并向核心网控制器发送第一切换请求，其中第一切换请求包括源基站到目标基站是否有数据直接转发路径的指示。
[0016]在一个实施例中，核心网控制器接收到第一切换请求后，选择合适的数据转发网关作为目标数据转发网关的步骤包括:
[0017]核心网控制器接收到第一切换请求后，根据目标基站位置、网络拓扑结构信息和用户签约信息选择合适的数据转发网关；
[0018]判断选择的数据转发网关是否为源数据转发网关；
[0019]若选择的数据转发网关为源数据转发网关，则将源数据转发网关作为目标数据转发网关；
[0020]若选择的数据转发网关不是源数据转发网关，则将选择的数据转发网关作为目标数据转发网关，并向目标数据转发网关下发流表，流表中包括核心网控制器为目标数据转发网关分配的上行IP地址和相应的端点标识TEID。
[0021 ] 在一个实施例中，核心网控制器指示在目标基站和目标数据转发网关之间建立上行数据隧道的步骤包括:
[0022]核心网控制器向接入网控制器发送第二切换请求，在第二切换请求中包括目标数据转发网关的上行IP地址和相应TEID，其中若第一切换请求包括源基站到目标基站没有数据直接转发路径的指示，则第二切换请求还包括需要建立转发隧道的指示；
[0023]接入网控制器接收到第二切换请求后，在第二切换请求中增加为目标基站分配的下行IP地址和相应TEID，以生成第三切换请求；
[0024]接入网控制器将第三切换请求发送给目标基站，以便目标基站在目标基站和目标数据转发网关之间建立上行数据隧道。
[0025]在一个实施例中，若第二切换请求包括需要建立转发隧道的指示，则第三切换请求还包括接入网控制器为目标基站分配的转发隧道IP地址和相应TEID ；
[0026]核心网控制器指示在源基站和目标基站之间建立转发隧道的步骤包括:
[0027]目标基站在建立所述上行数据隧道后，向核心网控制器发送切换请求响应，其中切换请求响应包括目标基站的下行IP地址和相应TEID,若第三切换请求中还包括需要建立转发隧道的指示，则切换请求响应中还包括所述转发隧道IP地址和相应TEID ；
[0028]核心网控制器接收到切换请求响应后，若切换请求响应中包括所述转发隧道IP地址和相应TEID，则修改目标数据转发网关的流表，以便目标数据转发网关的流表包括所述转发隧道IP地址和相应TEID，其中所述转发隧道IP地址和相应TEID包括目标数据转发网关的转发隧道IP地址和相应TEID、以及目标基站的转发隧道IP地址和相应TEID ；
[0029]核心网控制器向源基站发送切换命令，其中切换命令包括源数据转发网关的转发隧道IP地址和相应TEID ；
[0030]源基站接收到切换命令后，在源基站和目标基站之间建立转发隧道。
[0031]在一个实施例中，源基站指示用户终端切换到目标基站，并通过转发隧道将接收到的下行数据转发到目标基站的步骤包括:
[0032]源基站指不用户终端切换到目标基站；
[0033]源基站判断在源基站和目标基站之间是否有数据直接转发路径；
[0034]若在源基站和目标基站之间有数据直接转发路径，则源基站利用数据直接转发路径，将接收到的下行数据直接转发给目标基站；
[0035]若在源基站和目标基站之间没有数据直接转发路径，则源基站将接收到的下行数据转发给目标数据转发网关，由目标数据转发网关利用上行数据隧道将所述下行数据转发给目标基站。
[0036]在一个实施例中，用户终端在同步到目标基站后，目标基站完成上行数据路径切换的步骤包括:
[0037]用户终端在同步到目标基站后，向目标基站发送切换确认信息；
[0038]目标基站在接收到切换确认信息后，向用户终端发送从源基站转发来的下行数据，并通过上行数据隧道将用户终端提供的上行数据发送给目标数据转发网关，从而完成上行数据路径切换。
[0039]在一个实施例中，核心网控制器完成下行数据路径切换的步骤包括:
[0040]目标基站在完成上行数据路径切换后，向核心网控制器发送切换通知信息；
[0041]核心网控制器在接收到切换通知信息后，启动计时器，并通知目标数据转发网关修改流表，其中在流表中增加目标基站的下行IP地址和相应TEID，以便目标数据转发网关将下行数据直接发送给目标基站，从而完成下行数据路径切换。
[0042]在一个实施例中，当用户终端进行位置更新时，核心网控制器释放转发资源和源侧资源的步骤包括:
[0043]当用户终端进行位置更新处理时，核心网控制器判断定时器是否到期；
[0044]若定时器到期，则核心网控制器向源基站发送终端上下文释放命令，并指示目标数据转发网关修改流表，以删除转发隧道IP地址和相应TEID ；
[0045]源基站接收到终端上下文释放命令后，释放与用户终端相关的资源。
[0046]根据本发明的另一方面，提供一种在软件化移动网络架构下实现切换的系统，包括源基站、核心网控制器、目标基站和目标数据转发网关，其中:
[0047]源基站，用于在决定触发基于核心网的切换时，向核心网控制器发送第一切换请求；根据核心网控制器的指示，与目标基站建立转发隧道；指示用户终端切换到目标基站，并通过转发隧道将接收到的下行数据转发到目标基站；
[0048]核心网控制器，用于在接收到第一切换请求后，选择合适的数据转发网关作为目标数据转发网关；指示目标基站与目标数据转发网关建立上行数据隧道，指示源基站与目标基站建立转发隧道；在目标基站完成上行数据路径切换后，完成下行数据路径切换；当用户终端进行位置更新时，释放转发资源和源侧资源；
[0049]目标基站，用于根据核心网控制器的指示，与目标数据转发网关建立上行数据隧道；在用户终端完成同步处理后，完成上行数据路径切换；
[0050]目标数据转发网关，用于与目标基站建立上行数据隧道。
[0051]在一个实施例中，源基站具体在不存在到目标基站的X2接口、或接收到目标基站发送的指示通过X2接口发起切换的失败原因为X2接口错误时，决定触发基于核心网的切换，并向核心网控制器发送第一切换请求，其中第一切换请求包括源基站到目标基站是否有数据直接转发路径的指示。
[0052]在一个实施例中，核心网控制器具体在接收到第一切换请求后，根据目标基站位置、网络拓扑结构信息和用户签约信息选择合适的数据转发网关；判断选择的数据转发网关是否为源数据转发网关；若选择的数据转发网关为源数据转发网关，则将源数据转发网关作为目标数据转发网关；若选择的数据转发网关不是源数据转发网关，则将选择的数据转发网关作为目标数据转发网关，并向目标数据转发网关下发流表，流表中包括核心网控制器为目标数据转发网关分配的上行IP地址和相应的端点标识TEID。
[0053]在一个实施例中，系统还包括接入网控制