实现终端跨基站移动性能优化的方法
技术领域
本发明涉及无线通信领域，尤其涉及终端跨基站移动领域，具体是指一种实现终端跨基站移动性能优化的方法。
背景技术
如图1所示，UE(User Equipment，用户设备)通过空口接入某个基站，此时UE和CN(Core Network，核心网)会通过这个基站建立一个链接，UE和CN通过这个链接进行数据收发。当UE从一个基站移动到另外一个基站的时候，UE和CN之间的链接也会从原来的基站切换到新的基站。
参见附图2，UE从源基站切换到周边基站的过程中，UE首先会断开和源基站的空口链接，然后会和新的基站建立空口连接，在这个过程中，UE无法进行数据收发。UE切换到周边基站，为了保证UE接收数据的连续性，CN发往源基站的数据需要从源基站反传(DataForwarding)到周边基站，然后再从周边基站下发到UE，然后CN才能通过周边基站和UE交互数据。当反传的通道过长过窄，而反传的数据过多的时候，这个影响UE的获得速率，从速率监控界面可以观察到这种情况下UE的获得速率存在较大的掉沟。
在早期的无线通讯系统中，这个问题影响不严重，因为业务对速率的平稳性不是很敏感，但是随着5G(5th generation mobile networks，第五代移动通信技术)的铺开，无线通讯向eMBB(Enhanced Mobile Broadband，增强移动宽带)、uRLLC(Ultra-reliable andLow Latency Communications，超高可靠与低时延通信)等业务领域渗透，这个掉沟就需要得到优化和解决，否则会影响这些业务的应用。
发明内容
本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种满足数据稳定、误差小、适用范围较为广泛的实现终端跨基站移动性能优化的方法。
为了实现上述目的，本发明的实现终端跨基站移动性能优化的方法如下：
该实现终端跨基站移动性能优化的方法，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤：
(1)用户设备接入源基站，并通过源基站和核心网进行业务数据的收发；
(2)核心网基于既定策略或实时策略，对用户设备的数据进行群发；
(3)核心网在群发前通知所有参与群发的源基站的周边基站按照源基站的信息配置用户设备实例；
(4)核心网将判定参与群发的周边基站的信息发送给源基站，供源基站判决切换走优化流程或标准流程；
(5)核心网将下行报文完成接口封装，广播至所有基站，未参与业务的周边基站将收到的报文保存至对应用户设备的实例中；
(6)用户设备移动到周边基站之一的目标基站，目标基站直接使用缓存的数据进行继续下发。
较佳地，所述的步骤(2)的既定策略包括但不限于：核心网记录源基站在地理位置上相邻的基站，当某个用户设备接入源基站，则决策地理位置相邻的基站都参与到数据群发中来；所述的步骤(2)的实时策略包括但不限于：核心网记录源基站地理位置上相邻的基站，当某个用户设备按某个线路移动到源基站，则决策用户设备移动方向上的基站参与到群发中来，不在移动方向上的基站不需要参与进来。
较佳地，所述的步骤(3)具体包括以下步骤：
(3.1)核心网获取源基站上用户设备相关信息，转发到周边基站，周边基站按照这些信息建立业务实例；
(3.2)核心网通知源基站的周边基站需要建立业务实例的用户设备信息和源基站信息，周边基站发送基站间消息向源基站请求用户设备的相关信息，请求到相关信息后建议相应用户设备的业务实例。
较佳地，所述的步骤(4)具体包括以下步骤：
(4.1)用户设备进行切换，源基站判断用户设备切换的周边基站是否已经存在需反传的数据，如果是，则源基站仅需通告周边基站已经下发给用户设备的数据信息，所述数据信息是数据包的GTPU序列号，或者其它用来唯一标识报文的信息，继续步骤(5)；否则，源基站和周边基站之间进行标准定义的切换流程，继续步骤(4.2)；
(4.2)源基站将收到但尚未发送给用户设备的数据反传到周边基站，由周边基站将这些数据发给用户设备后才继续发送核心网新下来的数据。
较佳地，所述的方法还包括以下步骤：
(7)对实际未参与到切换流程的基站，将缓存数据基于超时丢弃或者源基站显式通知进行丢弃。
较佳地，所述的步骤(7)具体包括以下步骤：
不实际参与用户设备数据收发的基站，将缓存超过一定时间的数据进行主动丢弃，以减少缓存数据对内存的需求，或者源基站定期向相关基站广播已经发送到用户设备的数据的信息，相关基站收到广播信息，将缓存的已经发送给用户设备的数据进行清理。
采用了本发明的实现终端跨基站移动性能优化的方法，免去了数据反传动作，从而使用户设备在切换过程中数据流更稳定，更平滑，从而减少切换对uRLLC、eMBB等业务的影响，使能这些业务在无线网络上的规模应用。
附图说明
图1为现有技术的典型组网架构图。
图2为现有技术的数据流图。
图3为本发明的实现终端跨基站移动性能优化的方法的数据流图。
具体实施方式
为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。
本发明的实现终端跨基站移动性能优化的方法，其中包括以下步骤：
(1)用户设备接入源基站，并通过源基站和核心网进行业务数据的收发；
(2)核心网基于既定策略或实时策略，对用户设备的数据进行群发；
(3)核心网在群发前通知所有参与群发的源基站的周边基站按照源基站的信息配置用户设备实例；
(3.1)核心网获取源基站上用户设备相关信息，转发到周边基站，周边基站按照这
些信息建立业务实例；
(3.2)核心网通知源基站的周边基站需要建立业务实例的用户设备信息和源基站信息，周边基站发送基站间消息向源基站请求用户设备的相关信息，请求到相关信息后建议相应用户设备的业务实例；
(4)核心网将判定参与群发的周边基站的信息发送给源基站，供源基站判决切换走优化流程或标准流程；
(4.1)用户设备进行切换，源基站判断用户设备切换的周边基站是否已经存在需反传的数据，如果是，则源基站仅需通告周边基站已经下发给用户设备的数据信息，所述数据信息是数据包的GTPU序列号，或者其它用来唯一标识报文的信息，继续步骤(5)；
否则，源基站和周边基站之间进行标准定义的切换流程，继续步骤(4.2)；
(4.2)源基站将收到但尚未发送给用户设备的数据反传到周边基站，由周边基站将这些数据发给用户设备后才继续发送核心网新下来的数据；
(5)核心网将下行报文完成接口封装，广播至所有基站，未参与业务的周边基站将收到的报文保存至对应用户设备的实例中。
(6)用户设备移动到周边基站之一的目标基站，目标基站直接使用缓存的数据进行继续下发；
(7)对实际未参与到切换流程的基站，将缓存数据基于超时丢弃或者源基站显式通知进行丢弃。
作为本发明的优选实施方式，所述的步骤(2)的既定策略包括但不限于：核心网记录源基站在地理位置上相邻的基站，当某个用户设备接入源基站，则决策地理位置相邻的基站都参与到数据群发中来；所述的步骤(2)的实时策略包括但不限于：核心网记录源基站地理位置上相邻的基站，当某个用户设备按某个线路移动到源基站，则决策用户设备移动方向上的基站参与到群发中来，不在移动方向上的基站不需要参与进来。
作为本发明的优选实施方式，所述的步骤(7)具体包括以下步骤：
不实际参与用户设备数据收发的基站，将缓存超过一定时间的数据进行主动丢弃，以减少缓存数据对内存的需求，或者源基站定期向相关基站广播已经发送到用户设备的数据的信息，相关基站收到广播信息，将缓存的已经发送给用户设备的数据进行清理。本发明的具体实施方式中，旨在优化用户设备在跨基站切换过程中的速率掉沟问题，使速率掉沟问题尽可能少受基站之间传输链路的影响。
本发明通过如下方法和步骤实现终端跨基站移动性能优化：
(1)用户设备从源基站接入核心网。
(2)核心网监测用户设备的动向，并预判用户设备可能切换入周边基站。
(3)核心网通知源基站的周边基站复制源基站的用户设备的相关信息，建立用户设备相应的业务实例。
(4)源基站同时记录周边基站信息。
(5)核心网在向源基站发送数据的同时，数据被原样复制给周边基站，此时每个报文都有序列号信息。
(6)周边基站收到数据，不实际发往空口，而是本地保存。
(7)用户设备实际进行切换的时候，源基站发现用户设备切换到的周边基站已经存在需要反传的数据，则源基站仅仅通知周边基站需要继续传输的报文的信息(例如上述序列号之前的报文不需要继续传输，之后的报文需要继续传输)，而不需要将这些数据在基站间接口做实际的传输。
(8)周边基站基于源基站通知的信息，丢弃不需要发给用户设备的报文，并在用户设备接入后尽快将需要发给用户设备的报文发往空口。
(9)为了减少周边基站上的报文堆积，源基站需要及时(周期或事件触发)广播用户设备已经收到的报文的信息，以使能周边基站清空用户设备已经收到的报文。
如图3所示，具体的实施步骤如下：
用户设备接入源基站，并通过源基站和核心网进行业务数据的收发；
核心网基于既定策略或实时策略决定是否需要对用户设备的数据进行群发：
既定策略，例如：针对此用户设备，下行数据发往源基站外，还发给此基站周边所
有基站；
实时策略，例如：已经监测到用户设备从基站1移动到基站2，极有可能会移动到
基站3，则数据会群发基站2和基站3；
在判定需要群发，并在实际群发之前，核心网需要通知所有参与群发的周边基站按照源基站的信息配置用户设备实例；
核心网将判定参与群发的周边基站(可能是一个列表)的信息发送给源基站，并从源基站获取对应用户设备的实例信息；
核心网将对应用户设备的实例信息群发给所有相关的周边基站，这些周边基站上建立这个用户设备的实例；
用户设备和核心网的业务交互过程中，核心网下发的用户面数据是多基站广播的；
核心网会将下行报文完成核心网/RAN之间接口的封装后，广播(或复制多份进行单播)到所有基站；
未实际参与业务的周边基站仅仅将收到的报文保存到之前建立的对应用户设备的实例里面；
实际参与到业务过程的源基站在将报文保存到相应用户设备实例里面，还会进一步触发相关报文往空口的发送。
当用户设备发生跨基站的切换时：
源基站需要判定，目标基站是否为上述列表中的基站，如否，则完全参照现有协议进行，在过程中会有数据前送的动作；
源基站判定，目标基站在上述列表中，则简单丢弃本基站缓存的数据，而只需将需要的信息发给目标基站；
目标基站收到必要的信息，完善用户设备的业务实例，将已经确认用户设备收到的报文丢弃，将用户设备未确认收到的报文进行继续向空口的发送。
基于以上步骤，相关的限制和补充说明如下：
在上述过程中，核心网下发的报文为GTPU(General Packet Radio ServiceTunneling Protocol User-plane，通用分组无线服务隧道协议用户面)报文，按照协议要求，序列号(SN，Seqence Number)是可选的，但是在本专利场景下，是必须的(或者其它能实现类似功能的标识)，用于标识核心网下发到基站的每个报文，例如上述步骤中，源基站可以基于这个SN号通知周边基站，某个值之前的报文可以丢弃，某个值之后的报文需要继续下发。
用户设备的业务过程中，为了减少周边基站上报文堆积，源基站周期或事件地向周边基站广播用户设备确认收到的报文情况(其中用以标识报文的关键字为报文的GTPU协议中的序列号，标识方式同上，例如某个SN号之前的报文可以丢弃，之后的报文需要继续缓存)，周边基站收到广播后，将用户设备确认收到的报文从缓存中删除。
源基站需要维护报文的空口序列号，例如PDCP(Packet Data ConvergenceProtocol，分组数据汇聚协议)序列号，和GTPU序列号的对应关系，以便将用户设备收到报文的序列号信息转化为周边基站能识别的序列号。
用户设备完成切换，或者其它条件导致核心网判断需要调整广播基站列表时，核心网需要及时通知挪出列表的基站删除相应用户设备实例。
采用了本发明的实现终端跨基站移动性能优化的方法，免去了数据反传动作，从而使用户设备在切换过程中数据流更稳定，更平滑，从而减少切换对uRLLC、eMBB等业务的影响，使能这些业务在无线网络上的规模应用。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
