一种车载接入单元的无缝切换方法及系统技术方案

本申请提供了一种车载接入单元的无缝切换方法及系统，车载接入单元的无缝切换方法使目标SGW与源PGW之间建立上行数据通道和下行数据通道的基础上，还能使目标SGW与目标PGW之间建立上行数据通道和下行数据通道，建立得到车载接入单元的数据通道：车载接入单元←→目标基站←→目标SGW←→目标PGW←→目标线路的EPC中的应用服务器，实现目标线路对车载接入单元的全权接管，避免了源线路的源PGW发生故障时，导致切换到目标线路的车载接入单元不能正常工作的情况发生，从而避免了对目标线路的运营造成干扰。进一步的，避免了通信数据的丢失，实现了车载接入单元通信的无缝切换。

A Seamless Switching Method and System for Vehicle Access Unit

This application provides a seamless switching method and system for vehicular access unit. The seamless switching method of vehicular access unit enables the establishment of upstream and downstream data channels between target SGW and source PGW, as well as the establishment of upstream and downstream data channels between target SGW and target PGW, and the establishment of data channels for obtaining vehicular access unit: The application server of EPC of Yuan_target base station_target SGW_target PGW_target line realizes the full-power takeover of the target line to the vehicle access unit, avoids the failure of the source PGW of the source line, which results in the failure of the vehicle access unit switched to the target line, thus avoiding the interference of the target line. Furthermore, it avoids the loss of communication data and achieves seamless switching of vehicle access unit communication.

【技术实现步骤摘要】
一种车载接入单元的无缝切换方法及系统
本申请涉及通信领域，特别涉及一种车载接入单元的无缝切换方法及系统。
技术介绍
目前，在轨道交通领域，每条地铁线路或铁路线路均有自己专用的EPC(EvolvedPacketCore，移动通信网络)网络并且每个铁路局均有自己专用的EPC网络，地铁或火车上的车载接入单元将所属地铁线路或铁路线路的专用EPC网络作为归属网络。当车载接入单元在跨线、跨局运营时，为了职责明确，同其他制式的轨道交通数据网络互联互通，减少归属网络故障对其他线路或铁路局造成的影响，当车载接入单元从源线路(即车载接入单元所属的地铁线路或铁路线路)的EPC切换到目标线路的EPC后，需要目标线路上EPC全权接管车载接入单元的行为。然而，目前LTE3GPP23.401协议规定车载接入单元在跨EPC切换时，采用归属地路由方式，导致车载接入单元从源线路EPC切换到目标线路EPC后，在保持数据链路不中断的情况下，目标线路上EPC不能全权接管车载接入单元的行为，车载接入单元仍然需要与源线路EPC中的源PGW保持连接(其中，切换到目标线路EPC后，车载接入单元的数据通道为UE←→目标eNB(基站，evolvedNodeB)←→目标SGW(服务网关，ServingGateway)←→源PGW(PDNGateway，分组数据网网关)←→目标线路的应用服务器)，以进行数据传输，然而若源PGW发生故障，将导致切换到目标线路的车载接入单元不能正常工作，从而影响目标线路的正常运营。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种车载接入单元的无缝切换方法及系统，以达到实现目标线路对车载接入单元的全权接管，避免源线路的源PGW发生故障时，导致切换到目标线路的车载接入单元不能正常工作的情况发生的目的，技术方案如下：一种车载接入单元的无缝切换方法，应用在车载接入单元从源线路的移动通信网络EPC切换到目标线路的EPC时，包括：所述目标线路的EPC中的目标服务网关SGW建立与所述源线路的EPC中的源分组数据网网关PGW的上行数据通道，及所述源PGW建立与所述目标SGW的下行数据通道；所述车载接入单元发送携带有目标接入点名称APN的PDN连接建立请求至所述目标线路的EPC中的目标移动管理实体MME；所述目标MME对所述PDN连接建立请求中的目标APN进行解析，获得所述目标线路的EPC中PGW的ID，并发送携带有所述PGW的身份ID的建立会话请求至所述目标线路的EPC中的目标SGW；所述目标SGW建立与所述PGW的ID对应的目标PGW的上行数据通道，及所述目标PGW建立与所述目标SGW的下行数据通道并建立与所述目标线路的EPC中的应用服务器的数据通道；所述目标线路的EPC中的目标基站建立与所述目标SGW的上行数据通道，及所述目标SGW建立与所述目标基站的下行数据通道；所述目标基站建立与所述车载接入单元的上行数据通道和下行数据通道；所述目标SGW向所述目标PGW发送下发数据通知消息，以通知所述目标PGW发送下行数据到所述目标SGW；所述目标SGW转发所述目标PGW发送的已经发送下行数据的指示消息至所述目标MME；所述目标MME在接收到所述目标PGW已经发送下行数据的指示消息后，向所述目标SGW发送删除会话消息；所述目标SGW转发所述删除会话消息至所述源PGW，以使所述源PGW停止向所述目标SGW发送数据。优选的，在所述目标SGW转发所述删除会话消息至所述源PGW之后，还包括：所述目标MME向所述目标基站发送去激活承载请求DeactivateBearerRequest消息，以使所述目标基站删除与所述目标MME的所有专有承载连接；所述目标基站将所述DeactivateBearerRequest消息中的NAS消息发送至所述车载接入单元，以使所述车载接入单元释放与所述源PGW的PDN连接。优选的，所述目标PGW建立与所述目标SGW的下行数据通道并建立与所述目标线路的EPC中的应用服务器的数据通道的过程，包括：所述目标PGW接收所述目标SGW发送的携带有目标SGW侧数据面的地址、目标SGW隧道端点标识符、国际移动用户识别码IMSI、目标APN、默认承载的ID和专用承载的ID、服务质量Qos参数、签约APN最大保证速率APN-AMBR和所述目标SGW控制面的隧道端点标识符的第一建立会话请求CreateSessionRequest消息；所述目标PGW按照所述目标SGW侧数据面的地址和目标SGW隧道端点标识符，建立与所述目标SGW的下行数据通道；所述目标PGW按照所述IMSI、所述目标APN、所述默认承载的ID和所述专用承载的ID、所述Qos参数、所述签约APN-AMBR建立承载的上下文信息，并建立与所述目标线路的EPC中的应用服务器的数据通道。优选的，所述目标SGW建立与所述目标PGW的上行数据通道的过程，包括：所述目标SGW接收所述目标PGW发送的携带有目标PGW侧数据面的IP地址、目标PGW隧道端点标识符和目标PDN地址的第一建立会话响应CreateSessionResponse消息；所述目标SGW按照所述目标PGW侧数据面的IP地址、目标PGW隧道端点标识符和目标PDN地址，建立与所述目标PGW的上行数据通道。优选的，所述目标基站建立与所述目标SGW的上行数据通道的过程，包括：所述目标基站接收所述目标MME发送携带有所述目标SGW侧数据面的地址、所述目标SGW隧道端点标识符和所述目标PDN地址的E-RABSetupRequest消息；所述目标基站按照所述目标SGW侧数据面的地址和所述目标SGW隧道端点标识符，建立与所述目标SGW的上行数据通道。优选的，在所述目标基站按照所述目标SGW侧数据面的地址和所述目标SGW隧道端点标识符，建立与所述目标SGW的上行数据通道之后，还包括：所述目标基站发送携带有所述目标PDN地址的RRC连接重配置RRCConnectionReconfiguration消息至所述车载接入单元。一种车载接入单元的无缝切换系统，应用在车载接入单元从源线路的移动通信网络EPC切换到目标线路的EPC时，包括：所述车载接入单元，用于发送携带有目标APN的PDN连接建立请求至所述目标线路的EPC中的目标移动管理实体MME；所述目标MME，用于对所述PDN连接建立请求中的目标APN进行解析，获得所述目标线路的EPC中PGW的ID，并发送携带有所述PGW的ID的建立会话请求至所述目标线路的EPC中的目标SGW，及在接收到所述目标PGW已经发送下行数据的指示消息后，向所述目标SGW发送删除会话消息；所述目标线路的EPC中的目标SGW，用于建立与所述源线路的EPC中的源PGW的上行数据通道，及建立与所述PGW的ID对应的目标PGW的上行数据通道，及建立与所述目标基站的下行数据通道，及向所述目标PGW发送下发数据通知消息，以通知所述目标PGW发送下行数据到所述目标SGW，及转发所述目标PGW发送的已经发送下行数据的指示消息至所述目标MME，及转发所述删除会话消息至所述源PGW，以使所述源PGW停止向所述目标SGW发送数据；所述目标PGW，用于建立与所述目标SGW的下行数据通道并建立与所述目标线路的EPC中的应用服务器的数据通道；所述目标基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车载接入单元的无缝切换方法，其特征在于，应用在车载接入单元从源线路的移动通信网络EPC切换到目标线路的EPC时，包括：所述目标线路的EPC中的目标服务网关SGW建立与所述源线路的EPC中的源分组数据网网关PGW的上行数据通道，及所述源PGW建立与所述目标SGW的下行数据通道；所述车载接入单元发送携带有目标接入点名称APN的PDN连接建立请求至所述目标线路的EPC中的目标移动管理实体MME；所述目标MME对所述PDN连接建立请求中的目标APN进行解析，获得所述目标线路的EPC中PGW的ID，并发送携带有所述PGW的身份ID的建立会话请求至所述目标线路的EPC中的目标SGW；所述目标SGW建立与所述PGW的ID对应的目标PGW的上行数据通道，及所述目标PGW建立与所述目标SGW的下行数据通道并建立与所述目标线路的EPC中的应用服务器的数据通道；所述目标线路的EPC中的目标基站建立与所述目标SGW的上行数据通道，及所述目标SGW建立与所述目标基站的下行数据通道；所述目标基站建立与所述车载接入单元的上行数据通道和下行数据通道；所述目标SGW向所述目标PGW发送下发数据通知消息，以通知所述目标PGW发送下行数据到所述目标SGW；所述目标SGW转发所述目标PGW发送的已经发送下行数据的指示消息至所述目标MME；所述目标MME在接收到所述目标PGW已经发送下行数据的指示消息后，向所述目标SGW发送删除会话消息；所述目标SGW转发所述删除会话消息至所述源PGW，以使所述源PGW停止向所述目标SGW发送数据；在所述目标SGW转发所述删除会话消息至所述源PGW之后，还包括：所述目标MME向所述目标基站发送去激活承载请求Deactivate Bearer Request消息，以使所述目标基站删除与所述目标MME的所有专有承载连接；所述目标基站将所述Deactivate Bearer Request消息中的NAS消息发送至所述车载接入单元，以使所述车载接入单元释放与所述源PGW的PDN连接。...

【技术特征摘要】
1.一种车载接入单元的无缝切换方法，其特征在于，应用在车载接入单元从源线路的移动通信网络EPC切换到目标线路的EPC时，包括：所述目标线路的EPC中的目标服务网关SGW建立与所述源线路的EPC中的源分组数据网网关PGW的上行数据通道，及所述源PGW建立与所述目标SGW的下行数据通道；所述车载接入单元发送携带有目标接入点名称APN的PDN连接建立请求至所述目标线路的EPC中的目标移动管理实体MME；所述目标MME对所述PDN连接建立请求中的目标APN进行解析，获得所述目标线路的EPC中PGW的ID，并发送携带有所述PGW的身份ID的建立会话请求至所述目标线路的EPC中的目标SGW；所述目标SGW建立与所述PGW的ID对应的目标PGW的上行数据通道，及所述目标PGW建立与所述目标SGW的下行数据通道并建立与所述目标线路的EPC中的应用服务器的数据通道；所述目标线路的EPC中的目标基站建立与所述目标SGW的上行数据通道，及所述目标SGW建立与所述目标基站的下行数据通道；所述目标基站建立与所述车载接入单元的上行数据通道和下行数据通道；所述目标SGW向所述目标PGW发送下发数据通知消息，以通知所述目标PGW发送下行数据到所述目标SGW；所述目标SGW转发所述目标PGW发送的已经发送下行数据的指示消息至所述目标MME；所述目标MME在接收到所述目标PGW已经发送下行数据的指示消息后，向所述目标SGW发送删除会话消息；所述目标SGW转发所述删除会话消息至所述源PGW，以使所述源PGW停止向所述目标SGW发送数据；在所述目标SGW转发所述删除会话消息至所述源PGW之后，还包括：所述目标MME向所述目标基站发送去激活承载请求DeactivateBearerRequest消息，以使所述目标基站删除与所述目标MME的所有专有承载连接；所述目标基站将所述DeactivateBearerRequest消息中的NAS消息发送至所述车载接入单元，以使所述车载接入单元释放与所述源PGW的PDN连接。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标PGW建立与所述目标SGW的下行数据通道并建立与所述目标线路的EPC中的应用服务器的数据通道的过程，包括：所述目标PGW接收所述目标SGW发送的携带有目标SGW侧数据面的地址、目标SGW隧道端点标识符、国际移动用户识别码IMSI、目标APN、默认承载的ID和专用承载的ID、服务质量Qos参数、签约APN最大保证速率APN-AMBR和所述目标SGW控制面的隧道端点标识符的第一建立会话请求CreateSessionRequest消息；所述目标PGW按照所述目标SGW侧数据面的地址和目标SGW隧道端点标识符，建立与所述目标SGW的下行数据通道；所述目标PGW按照所述IMSI、所述目标APN、所述默认承载的ID和所述专用承载的ID、所述Qos参数、所述签约APN-AMBR建立承载的上下文信息，并建立与所述目标线路的EPC中的应用服务器的数据通道。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述目标SGW建立与所述目标PGW的上行数据通道的过程，包括：所述目标SGW接收所述目标PGW发送的携带有目标PGW侧数据面的IP地址、目标PGW隧道端点标识符和目标PDN地址的第一建立会话响应CreateSessionResponse消息；所述目标SGW按照所述目标PGW侧数据面的IP地址、目标PGW隧道端点标识符和目标PDN地址，建立与所述目标PGW的上行数据通道。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述目标基站建立与所述目标SGW的上行数据通道的过程，包括：所述目标基站接收所述目标MME发送携带有所述目标SGW侧数据面的地址、所述目标SGW隧道端点标识符和所述目标PDN地址的E-RABSetupRequest消息；所述目标基站按照所述目标SGW侧数据面的地址和所述目标SGW隧道端点标识符，建立与所述目标SGW的上行数据通道。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述目标基站按照所述目标SGW侧数据面的地址和所述目标SGW隧道端点标识符，建立与所述目标SGW的上行数据通...

【专利技术属性】
技术研发人员：师进，王伟，吉萌，
申请(专利权)人：北京全路通信信号研究设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11