在移動終端切換通信小區時保持其本地業務的方法及裝置與流程

2023-05-13 23:13:31

本發明涉及無線數據通信領域，更具體地說，涉及一種在移動終端切換通信小區時保持其本地業務的方法及裝置。

背景技術：

隨著移動通信技術的發展，越來越多的在移動終端上實現的業務需求湧現出來，比如超清視頻、虛擬實境、車聯網、工業控制、企業辦公等。這些新業務對移動通信系統的速率和時延都提出了更高的要求，移動邊緣計算(mobileedgecomputing,mec)技術應運而生。mec可利用無線接入網絡就近提供電信用戶所需it服務和雲端計算功能，而創造出一個具備高性能、低延遲與高帶寬的電信級服務環境，加速網絡中各項內容、服務及應用的快速下載，讓消費者享有高質量網絡體驗。本地分流業務是mec技術的一項重要應用，在這個場景下，用戶的需求可以根據一定策略，通過mec直接接入本地網絡，不需要經過核心網。通過這種方式，用戶縮短了轉發路徑，可以獲得高帶寬低時延的體驗，而電信運營商可以減少對核心網和承載網的投資，獲得額外的回報。

mec設備、本地網和核心網的典型組網是mec設備與基站連接，並通過回傳網與核心網連接；同時，從另一方面來講，mec設備還與本地網連接。mec設備收到基站和核心網發來的上下行報文時，根據預定義的匹配規則，將特定的報文分流到本地網絡。移動終端的一個重要的特點是其可能在不斷的運動中，這就涉及到通信小區的切換。在傳統的移動通信系統中，有一套成熟的協議用於保證用戶在移動時的業務連續，即通信小區切換技術。但標準的小區切換技術只能適用於移動業務，無法用於mec本地分流業務。這樣，在現有的技術中，通信小區切換後，移動終端的本地業務就需要重新發出請求到管理新的通信小區的mec設備上，重新連接，不僅操作較為複雜、花費時間較長，而且不能實現不間斷的切換。特別對於數據卡等場景，由於沒有終端app軟體，移動終端在小區切換後無法自動重新發起本地服務請求，這樣也就無法在用戶移動時保持本地業務的連續性。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題在於，針對現有技術的上述操作較為複雜、花費時間較長、不能實現不間斷切換本地業務的缺陷，提供一種操作較為簡單、花費時間較短、能實現不間斷切換本地業務的在移動終端切換通信小區時保持其本地業務的方法及裝置。

本發明解決其技術問題所採用的技術方案是：構造一種在移動終端切換通信小區時保持其本地業務的方法，包括如下步驟：

a)通過之前提供應用接口給移動終端發出本地業務請求的源mec設備監測該通信小區基站和核心網之間的指令交互，並由其中的通信小區切換指令中得到小區切換信息；

b)判斷將要切換到的目標通信小區是否在所述源mec設備的管理下，如是，更新所述通信小區切換指令對應的移動終端的本地連接的目標屬性，並保持所述本地連接；否則，生成本地業務重建消息，並在所述移動終端切換通信小區後發送到管理所述目標通信小區的目標mec設備上；

c)收到所述本地業務重建消息的目標mec設備查找所述移動終端，並依據所述本地業務重建消息為該移動終端重建本地業務連接。

更進一步地，在執行上述步驟之前，還包括如下步驟：

通過監聽基站和核心網之間的指令傳輸，取得接入該通信小區的移動終端的網絡側信息；並在該移動終端通過管理本通信小區的mec設備提供的應用接口發起本地業務連接時，使用所述網絡側信息與本地網建立連接，並記錄建立的連接的狀態。

更進一步地，所述網絡側信息包括所述移動終端的ip地址、基站ip地址、核心網業務網關ip地址和所述移動終端的承載隧道id。

更進一步地，所述步驟b)中，所述本地連接的目標屬性包括服務基站ip地址、承載隧道id或/和本地轉發規則。

更進一步地，所述步驟b)中還包括如下步驟：

b1)取得目標通信小區的名稱或編號，查找到其對應的或管理該通信小區的mec設備的名稱或地址；

b2)比較查找到的mec設備的名稱或地址與當前連接的源mec設備的名稱或地址是否相同，如相同，判斷所述目標通信小區在所述源mec設備的管理下；如不相同，判斷所述目標通信小區不在所述源mec設備的管理下。

更進一步地，所述重建本地業務信息包括所述移動終端的ip地址和激活的本地應用名稱；所述目標mec設備根據所述源mec設備發來的重建本地連接的指令，取得存儲在所述目標mec設備上的、該激活的本地應用的配置信息對所述終端重新激活該本地應用；其中所述本地應用的配置信息包括本地轉發規則。

更進一步地，所述本地業務包括滿足如下定義的數據或服務請求及其後續的數據傳輸：

所述移動終端通過所述源mec設備提供的引用接口發出的、經過所述源mec設備按照設定的規則過濾判斷本地網能夠提供的數據或服務請求及其後續的數據傳輸。。

本發明還涉及一種實現上述方法的裝置，包括：

切換信息取得單元：用於通過之前提供應用接口給移動終端發出本地業務請求的源mec設備監測該通信小區基站和核心網之間的指令交互，並由其中的通信小區切換指令中得到小區切換信息；

判斷單元：用於判斷將要切換到的目標通信小區是否在所述源mec設備的管理下，如是，更新所述通信小區切換指令對應的移動終端的本地連接的目標屬性，並保持所述本地連接；否則，生成本地業務重建消息，並在所述移動終端切換通信小區後發送到管理所述目標通信小區的目標mec設備上；

重建單元：用於使收到所述本地業務重建消息的目標mec設備查找所述移動終端，並依據所述本地業務重建消息為該移動終端重建本地業務連接。

更進一步地，還包括：

本地業務建立單元：用於通過監聽基站和核心網之間的指令傳輸，取得接入該通信小區的移動終端的網絡側信息；並在該移動終端通過管理本通信小區的mec設備提供的應用接口發起本地業務連接時，使用所述網絡側信息與本地網建立連接，並記錄建立的連接的狀態。

更進一步地，所述判斷單元中進一步包括：

目標小區信息取得模塊：用於取得目標通信小區的名稱或編號，查找到其對應的或管理該通信小區的mec設備的名稱或地址；

目標小區判斷模塊：用於比較查找到的mec設備的名稱或地址與當前連接的源mec設備的名稱或地址是否相同，如相同，判斷所述目標通信小區在所述源mec設備的管理下；如不相同，判斷所述目標通信小區不在所述源mec設備的管理下。

實施本發明的在移動終端切換通信小區時保持其本地業務的方法及裝置，具有以下有益效果：由於監聽基站和核心網之間的指令交互，因此，mec設備能夠知道通過其建立本地業務的移動終端是否在進行通信小區切換、切換時間以及切換的目標小區；進而能夠判斷上述切換的目標小區是否屬於該mec設備管理，在不屬於的情況下可以生產本地業務重建信息(包括移動終端ip地址、激活本地應用名、連接狀態等等)傳輸給管理上述目標通信小區的mec設備，使得該設備主動為該移動終端建立本地連接，從而避免了移動終端重新發出本地業務的連接請求；換句話說，就是通過現有的小區切換技術得到是否生成本地連接重建信息以及生成本地連接重建信息的信息，進而實現由mec設備發起的本地業務連接，因此其對終端app沒有依賴，適用於手機、數據卡等多種終端設備，操作簡單、花費時間較少以及能夠實現不間斷切換。

附圖說明

圖1是本發明在移動終端切換通信小區時保持其本地業務的方法及裝置實施例中該方法的流程圖；

圖2是所述實施例中一種情況下的網絡連接示意圖；

圖3是所述實施例中圖2所示的情況下各網絡組件的動作流程圖；

圖4是所述實施例中另外一種情況下的網絡連接示意圖；

圖5是所述實施例中圖4所示情況下各網絡組件的動作流程圖；

圖6是所述實施例中裝置的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合附圖對本發明實施例作進一步說明。

如圖1所示，在本發明的在移動終端切換通信小區時保持其本地業務的方法及裝置實施例中，當一個已經在當前所在通信小區(即一個移動通信基站的覆蓋範圍)建立本地業務的移動終端移動到另外一個通信小區的過程中，其本地業務的保持或自動重建包括如下步驟：

步驟s11移動終端在當前通信小區內建立本地連接：在本實施例中，當一個移動終端進入一個通訊小區後，其應該先建立通信業務，然後在一些情況下，可能還需要建立傳統的通信業務之外的數據或應用業務。不管怎樣，對於一個移動終端而言，當其進入一個通信小區後，必然先通過基站與核心網建立連接，使得能夠判斷其身份並建立通信業務；這一過程是現有的任何移動終端進入新的通信小區時必然具有的，該過程中涉及大量的、通過基站轉發的、移動終端和核心網之間的數據或指令交互。在上述基礎上，管理該通信小區的mec設備通過監聽基站和核心網之間的指令傳輸，取得接入該通信小區的移動終端的網絡側信息；並在該移動終端通過管理本通信小區的mec設備提供的應用接口發起本地業務連接時，使用所述網絡側信息與本地網建立連接，並記錄建立的連接的狀態。在本實施例中，本步驟作為後續步驟的基礎而存在，如果一個移動終端(或用戶)在一個通信小區內沒有建立本地連接，在該移動終端切換通信小區時，自然不會存在切換本地連接的問題；而當一個移動終端在一個通信小區建立本地連接後，在現有技術中，由於缺乏必要的技術手段，通常在該移動終端切換通信小區時，丟棄現有的連接或數據，在新的目標小區由移動終端再次向該小區的mec設備發出本地業務請求，重新進行本地業務連接。此時，相當於多次重複本步驟或類似本步驟的操作，所以現有技術中可能會出現本地業務的數據丟失、操作複雜、花費時間較多等等缺陷。特別對於數據卡等場景，由於沒有終端app軟體，移動終端在小區切換後無法自動重新發起本地服務請求，這樣也就無法在用戶移動時保持本地業務的連續性。此外，在本實施例中，本地業務是指移動終端通過所述源mec設備提供的引用接口發出的、經過所述源mec設備按照設定的規則過濾判斷本地網能夠提供的數據或服務請求及其後續的數據傳輸；本地業務並不是傳統的通信業務。上述網絡側信息包括所述移動終端的ip地址、基站ip地址、核心網業務網關ip地址和所述移動終端的承載隧道id等。在一些情況下，可以是上述地址或編號中的任意一個，也可以是其中多個的任意組合，還可以是上述地址或編號的全部。

步驟s12通過監測核心網和基站的指令交互，得到通信小區切換信息：由本步驟開始，是本實施例中進行本地連接切換的、不同於現有技術的步驟，即本實施例中步驟的重點。在本步驟中，通過之前提供應用接口給移動終端發出本地業務請求的源mec設備監測該通信小區基站和核心網之間的指令交互，並由其中的通信小區切換指令中得到小區切換信息；也就是說，實際上mec設備始終在監測基站和核心網之間的數據或指令交互，對於本步驟而言，如果監測到的指令不是小區切換指令，則丟棄上述監測到的指令或數據；而當判斷監測到的是該移動中的通信小區切換指令時(例如，可以通過指令的操作碼判斷是否為切換小區指令)，保留該指令並取得該指令中攜帶的數據，這些數據中，包括了上述小區切換信息，例如，目標小區的地址、名稱等等。

步驟s13判斷切換的目標小區是否由當前mec設備管理：在本步驟中，判斷將要切換到的目標通信小區是否在所述源mec設備的管理下，如是，執行步驟s14；否則，執行步驟s15。

具體來講，在本實施例中，上述判斷過程可以是通過取得目標通信小區的名稱或編號，查找到其對應的或管理該通信小區的mec設備的名稱或地址，然後比較查找到的mec設備的名稱或地址與當前連接的源mec設備的名稱或地址是否相同，如相同，判斷所述目標通信小區在所述源mec設備的管理下；如不相同，判斷所述目標通信小區不在所述源mec設備的管理下。也就是說，上述目標通信小區是否在所述源mec設備的管理下可以轉換為emc設備名稱或地址的是否相同。

步驟s14更新移動終端的網絡側信息，並保持本地連接：在本步驟中，由於兩個通信小區的mec設備是同一個，所以只要更新該移動終端的本地連接的屬性並保持原先的連接即可。所以，在本步驟中，更新所述通信小區切換指令對應的移動終端的網絡側信息和更新本地連接的目標屬性，並保持所述本地連接。在本實施例中，所述網絡側信息包括所述移動終端的ip地址、基站ip地址、核心網業務網關ip地址和所述移動終端的承載隧道id。這些信息的更新保證了在同一個小區內本地網絡(或本地網絡中的一個應用)與該移動終端的連接。此外，上述本地連接的目標屬性包括服務基站ip地址、承載隧道id和本地轉發規則。

步驟s15生成本地連接重建信息並發送到目標小區的mec設備：在本步驟中，由於兩個通信小區(移動終端當前所在的源小區和準備切換到的目標小區)各自具有不同的mec設備，所以當移動終端切換到目標小區後，不能由源小區的mec設備取得本地連接的數據，所以原先的本地連接將被放棄；而為了實現簡單的、不間斷的本地連接，在本實施例中，採用目標小區的mec設備主動為上述移動終端建立本地連接的方法，這樣可以使得操作移動終端的用戶不需要採取任何動作即可實現本地連接切換，在多數情況下，用戶甚至不會察覺本地連接的切換，正如用戶不會察覺通信小區的切換一樣。因此，在本步驟中，源小區的mec設備生成本地業務重建消息，並在所述移動終端切換通信小區後發送到管理所述目標通信小區的目標mec設備上；本地業務重建消息中包括了在目標小區上重建本地連接所需要的所有信息。

步驟s16目標小區的mec設備自動重建該移動終端的本地連接：在本步驟中，收到所述本地業務重建消息的目標mec設備查找所述移動終端，並依據所述本地業務重建消息為該移動終端重建本地業務連接。在一些情況下，所述重建本地業務信息包括所述移動終端的ip地址和激活的本地應用名稱；而所述目標mec設備根據所述源mec設備發來的重建本地連接的指令，取得存儲在所述目標mec設備上的、該激活的本地應用的配置信息對所述終端重新激活該本地應用；其中所述本地應用的配置信息包括本地轉發規則。這樣，實現了由目標mec設備發起或建立的上述本地連接和之前的本地連接能夠幾乎無縫地、不間斷地切換。於是，實現了要求的簡單、自動的本地業務連接的切換。

綜上所述，在本實施例中，一個移動終端首先將在其所處的通信小區(簡稱小區)通過管理該小區的mec設備發出數據或應用請求，當該數據或應用請求符合實現設定的規則時，表明其為本地業務，於是上述mec設備將建立該移動終端和本地網的本地業務連接。具體來講，當一個移動終端進入一個小區時，mec設備監聽基站和核心網之間的信令，當用戶接入所屬小區時，mec設備通過解析信令獲得用戶的網絡側信息。當(移動終端)用戶通過mec提供的api請求發起本地業務時，mec設備根據已經獲得的用戶的網絡側信息為用戶建立本地連接，並記錄用戶的狀態。如果該移動終端在上述本地連接的有效期內均停留在該小區，則不會涉及切換的問題。而當移動終端在上述本地連接或本地業務的存在期限內移動，出現跨小區的情況時，通信業務的小區切換自然使用現有的技術，但是，本地業務的切換則遵從如下步驟：當用戶跨小區切換時，mec設備通過信令監聽獲知切換信息；如果切換的目標小區也在本mec設備管理下，則更新用戶的網絡側信息，更新本地連接目標屬性；如果切換的目標小區不在本mec設備管理下，但在配置的鄰接mec設備的管理範圍內，則在切換成功後，源mec設備向目標mec設備發送mec業務重建消息，消息中攜帶服務信息，通知目標mec設備為該用戶重建服務；然後，目標mec設備為用戶重建本地連接，用戶數據保持連續。

在本實施例中，用兩個較為實際的例子說明上述步驟。

一個具體的例子請參見圖2和圖3，其中，圖2是該例子的組網情況，而圖3是其具體的流程圖。在圖2中，移動終端在同一個mec設備管理下的2個lte小區之間切換，其切換流程如圖3所示，大致如下：

用戶接入源小區。mec設備監聽基站和核心網之間的信令，通過解析信令獲得用戶的s1口傳輸層ip、teid等信息；

用戶通過mec提供的api請求發起本地業務時，mec設備根據已經獲得的用戶的s1口傳輸層ip、teid等信息為用戶建立本地連接，並記錄用戶的狀態。

本地連接建立成功，本地數據可以通過mec成功轉發到用戶。

當用戶跨小區切換時，mec設備通過信令監聽獲知目標小區s1口傳輸層ip和teid信息。

mec設備更新本地連接目標傳輸層ip和teid信息。

用戶數據能夠從本地網通過mec設備轉發到目標小區，保持連續。

另外一個具體的例子請參見圖4和圖5，其中，圖4是該例子的組網情況，而圖5是其具體的流程圖。在圖4中，移動終端在2個mec設備分別管理下的2個lte小區之間切換，其切換流程如圖5所示，大致如下：

用戶接入源小區。源mec設備監聽基站和核心網之間的信令，通過解析信令獲得用戶的s1口傳輸層ip、teid等信息。

用戶通過mec提供的api請求發起本地業務時，源mec設備根據已經獲得的用戶的s1口傳輸層ip、teid等信息為用戶建立本地連接，並記錄用戶的狀態。

本地連接建立成功，本地數據可以通過源mec成功轉發到用戶。

當用戶跨小區切換時，源mec設備通過信令監聽獲知目標小區不在本mec，根據預置的配置獲得目標mecip信息。同時，目標mec設備通過信令監聽也獲得了用戶在目標小區的s1口傳輸層ip和teid等信息。

源mec設備向目標mec設備發送mec服務重建請求，消息中攜帶了用戶標識、mec服務信息、鑑權信息等。

目標mec設備根據請求重建本地連接。

用戶數據能夠從本地網通過目標mec設備轉發到目標小區，保持連續。

本發明還涉及一種實現上述方法的裝置，該裝置的結構示意圖如圖6所示。在圖6中，該裝置包括切換信息取得單元1、判斷單元2、重建單元3以及本地業務建立單元4；其中，切換信息取得單元1用於通過之前提供應用接口給移動終端發出本地業務請求的源mec設備監測該通信小區基站和核心網之間的指令交互，並由其中的通信小區切換指令中得到小區切換信息；判斷單元2用於判斷將要切換到的目標通信小區是否在所述源mec設備的管理下，如是，更新所述通信小區切換指令對應的移動終端的本地連接的屬性，並保持所述本地連接；否則，生成本地業務重建消息，並在所述移動終端切換通信小區後發送到管理所述目標通信小區的目標mec設備上；重建單元3用於使收到所述本地業務重建消息的目標mec設備查找所述移動終端，並依據所述本地業務重建消息為該移動終端重建本地業務連接。本地業務建立單元4用於通過監聽基站和核心網之間的指令傳輸，取得接入該通信小區的移動終端的網絡側信息；並在該移動終端通過管理本通信小區的mec設備提供的應用接口發起本地業務連接時，使用所述網絡側信息與本地網建立連接，並記錄建立的連接的狀態。

此外，在本實施例中，上述判斷單元2中進一步包括：目標小區信息取得模塊21用於取得目標通信小區的名稱或編號，查找到其對應的或管理該通信小區的mec設備的名稱或地址；以及目標小區判斷模塊22用於比較查找到的mec設備的名稱或地址與當前連接的源mec設備的名稱或地址是否相同，如相同，判斷所述目標通信小區在所述源mec設備的管理下；如不相同，判斷所述目標通信小區不在所述源mec設備的管理下。

以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本發明專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保護範圍。因此，本發明專利的保護範圍應以所附權利要求為準。