CN101594676A - 一种承载删除方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种承载删除方法,在服务网关中为各用户设备设置分别对应第一网络和第二网络的两个承载标志;服务网关收到第一网络网元发来的删除第一网络中用户设备与服务网关之间的承载请求,或第二网络网元发来的删除第二网络中用户设备与服务网关之间的承载请求后,将所述用户设备的相应网络的承载标志置为删除;确定所述用户设备的两个承载标志均已设置为删除后,删除该用户设备的服务网关与分组数据网关之间的承载。本发明能够明确SGW和PDN GW之间的承载删除的触发时机,提高SGW和PDN GW之间承载删除过程触发的准确性和效率,避免系统保留不必要的负载,提高了系统资源利用率。

Description

一种承载删除方法及装置
技术领域
本发明涉及通信系统的空闲模式信令缩减领域,特别涉及一种承载删除方法及装置。
背景技术
在第三代(3G)移动通信系统架构演进(SAE,System Architecture Evolution)中,为了减少用户设备(UE,User Equipment)在通用通信无线接入网络(UTRAN,Universal Telecommunication Radio Access Network)/增强型数据速率GSM演进技术无线接入网络(GERAN,GSM EDGE Radio Access Network)、以及演进的通用通信无线接入网络(E-UTRAN,Evolved Universal Telecommuni-cation Radio Access Network)之间相对固定的一组路由区(RA,Routing Area)和跟踪区(TA,Tracking Area)之间的频繁移动,而大量引入的路由区更新(RAU,Routing Area Update)信令或跟踪区更新(TAU,Tracking Area Update)信令的方法,称为空闲状态信令缩减(ISR,Idle state Signaling Reduction)。
现有的SAE系统架构如图1所示,其中,UE连接E-UTRAN,每个移动性管理实体(MME,Mobility Management Entity)可以连接到多个服务网关(SGW,Serving Gateway),每个SGW也可以连接多个MME。当UE接入SAE网络执行附着(Attach)过程时,E-UTRAN为UE选择一个MME,MME根据签约的默认接入点名称(APN,Access Point Name)为UE选择一个公用数据网网关(PDN GW,Public Data Networks Gateway),并且,根据UE的签约情况、UE所处的位置以及SGW的负载情况,MME为UE选择一个SGW。Attach过程之后,如果后续不需要建立业务承载,则释放S1接口连接,在核心网中保留SGW与默认APN之间的承载。之后,当UE接入到UTRAN网络时,UE向SAE网络指示自身支持ISR功能,SAE网络根据通用分组无线业务服务支持节点(SGSN,Serving General Packet Radio Service Support Node)和MME的位置,以及SGSN或MME对ISR的支持情况,决定对该UE是否激活ISR功能。当ISR激活后,SGSN和MME都注册在归属用户服务器(HSS,HomeSubscriber Server)(图中未示出)中,UE在UTRAN和E-UTRAN之间移动时则不需要执行TAU或RAU。
当UE的ISR激活后,UE从SAE网络去附着(Detach)有如下几种情况:
1)UE从UTRAN去附着,SGSN向SGW发送承载删除请求,只删除UTRAN中UE与SGW之间的承载,保留SGW与PDN GW之间的承载;
2)UE从E-UTRAN去附着,MME向SGW发送承载删除请求,只删除E-UTRAN中UE与SGW之间的承载,保留SGW与PDN GW之间的承载;
3)UE同时从UTRAN和E-UTRAN去附着,SGSN和MME均向SGW发送承载删除请求,需要删除UTRAN中UE与SGW之间的承载、E-UTRAN中UE与SGW之间的承载、以及SGW与PDN GW之间的承载。
对于SGW,需要分辨以上三种情况,判断何时应删除自身与PDN GW之间的承载,何时不能删除自身与PDN GW之间的承载。
现有技术中,当SGW收到MME和SGSN发送的承载删除请求后,才触发删除SGW和PDN GW之间的承载。但是该方案中没有详细描述如何触发SGW与PDN GW之间的承载删除过程,由于SGW接收到MME或SGSN发送的承载删除请求时,并未进行处理,加上MME或SGSN分别发送的两个承载删除消息可能相隔很久,导致现有技术方案中SGW和PDN GW之间承载删除过程的触发不明确,从而无法有效完成SGW和PDN GW之间的承载删除。
发明内容
有鉴于此,本发明的主要目的在于提供一种承载删除方法及装置,能提高SGW和PDN GW之间承载删除过程触发的准确性和效率,实现简单方便。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种承载删除方法,在服务网关中为各用户设备设置分别对应第一网络和第二网络的两个承载标志;该方法还包括:
服务网关收到第一网络网元发来的删除第一网络中用户设备与服务网关之间的承载请求,或第二网络网元发来的删除第二网络中用户设备与服务网关之间的承载请求后,将所述用户设备的相应网络的承载标志置为删除;
确定所述用户设备的两个承载标志均已设置为删除后,删除该用户设备的服务网关与分组数据网关之间的承载。
所述第一网络为通用无线接入网络UTRAN、所述第一网络网元为分组无线业务服务支持节点SGSN;所述第二网络为演进通用无线接入网络E-UTRAN、所述第二网络网元为移动管理实体MME;或者,
所述第一网络为演进通用无线接入网络E-UTRAN、所述第一网络网元为移动管理实体MME;所述第二网络为通用无线接入网络UTRAN、所述第二网络网元为分组无线业务服务支持节点SGSN。
第一网络网元或第二网络网元向服务网关发送删除承载请求之前,该方法还包括:用户设备向所述第一网络网元发送去附着请求,所述去附着请求中携带有临时标识该用户设备的参数全球唯一临时标识符GUTI、以及指示用户设备状态为关机的参数;
第一网络网元向服务网关发送删除承载请求之后,还包括:
步骤S11、根据去附着请求中所述用户设备关机,第一网络网元向第二网络网元发送去附着指示;
步骤S12、第二网络网元向服务网关发送删除第二网络中所述用户设备与服务网关之间的承载请求。
第一网络网元或第二网络网元向服务网关发送删除承载请求之前,该方法还包括:
步骤S21、第一网络网元向用户设备发起显式去附着请求。
第一网络网元或第二网络网元向服务网关发送删除承载请求之前,该方法还包括:
步骤S31、第一网络网元接收归属用户服务器HSS发送的取消用户设备位置消息,该消息中携带的取消位置形式参数值为签约撤销;
第一网络网元向服务网关发送删除承载请求之后,还包括:
步骤S32、第二网络网元接收归属用户服务器HSS发送的取消该用户设备位置消息,该消息中携带的取消位置形式参数值为签约撤销;
步骤S33、第二网络网元向服务网关发送删除第二网络中所述用户设备与服务网关之间的承载请求。
该方法还包括:分组数据网关向计费规则功能模块指示被释放的承载,计费规则功能模块根据计费规则计算该用户设备的费用。
一种承载删除装置,该装置包括承载标志存储模块、消息处理模块和触发判断模块,其中,
消息处理模块,用于接收第一网络网元或第二网络网元发送的承载删除请求,并将承载标志存储模块相应的承载标志置为删除;接收触发判断模块的通知,向分组数据网关发送删除相应用户设备的服务网关与分组数据网关的承载;
承载标志存储模块,用于存储各用户设备在第一网络、第二网络中的承载情况;
触发判断模块,用于读取承载标志存储模块中各用户设备的承载标志,当同一用户设备的第一网络对应的承载标志和第二网络对应的承载标志均为删除时,通知消息处理模块该用户设备两个承载标志均为删除。
所述承载标志存储模块为每个用户设备设置两个承载标志:第一承载标志对应用户设备在第一网络的承载,第二承载标志对应该用户设备在第二网络的承载。
本发明在SGW中,对激活ISR的UE设置两个演进的分组系统(EPS,Evolved Packet System)承载标志(ESMST,EPS Session Management STatus),分别对应无线接入技术(RAT,Radio Access Technology)网络的UTRAN和E-UTRAN。当同一UE的两个RAT网络所关联的ESMST都标记为删除时,SGW会删除该UE的SGW和PDN GW之间的承载。本发明能够明确SGW和PDNGW之间的承载删除的触发时机,提高SGW和PDN GW之间承载删除过程触发的准确性和效率,避免系统保留不必要的负载,提高了系统资源利用率。
附图说明
图1为现有的SAE系统架构示意图;
图2为本发明承载删除方法的第一实施例的流程图;
图3为本发明承载删除方法的第二实施例的流程图;
图4为本发明承载删除方法的第三实施例的流程图;
图5为本发明承载删除装置的示意图;
图6为本发明UE承载标志示意图。
具体实施方式
本发明的基本思想是:在SGW中对激活ISR的UE设置两个承载标志ESMST,分别对应两个RAT网络,即第一网络和第二网络。同一UE两个RAT网络所关联的ESMST都标记为删除时,SGW删除该UE的SGW和PDN GW之间的承载。本发明实现了SGW和PDN GW之间承载删除的触发机制,提高了系统资源利用率。
这里,第一网络可以是2G/3G中的UTRAN,相应的,第二网络为第三代合作伙伴计划(3GPP,3rd Generation Partnership Project)长期演进(LTE,LongTerm Evolution)技术或SAE下的E-UTRAN,第一网络网元为SGSN、第二网络网元为MME;或者,第一网络为LTE/SAE下的E-UTRAN,第二网络为2G/3G中的UTRAN,第一网络网元为MME、第二网络网元为SGSN。
对于ISR未激活的UE,UE去附着只涉及一个网络,当该UE的网元与SGW之间的承载删除后,会直接删除SGW与PDN GW之间的承载,而不必等待其他网元的指示,不在本发明的讨论中。
以第一网络为E-UTRAN,第二网络为UTRAN为例,本发明承载删除方法的第一实施例中,ISR激活的UE从网络去附着(Detach)的过程是由UE发起Detach过程,下面具体说明。
当UE决定要从网络中Detach时有两种情况:一种是UE关机;另一种是UE希望从其中的一个系统去附着,例如UE因为费率的问题而不希望激活ISR,只使用一种RAT服务。在第一种情况下,UE需要从UTRAN和E-UTRAN都去附着;在第二种情况下,UE只需要从当前使用的UTRAN或E-UTRAN中去附着。对于第二种情况不应引起SGW与PDN GW之间承载删除,仅以第一种情况为例说明本发明的承载删除过程。
UE由于关机从网络中Detach,具体过程如图2所示,包括:
步骤201、UE向MME发送去附着请求。
这里,去附着请求携带参数全球唯一临时标识符(GUTI,Globally UniqueTemporary Identity)和用户设备状态参数,参数GUTI为分配给UE的临时标识符,用于指示发送去附着请求的UE,而用户设备状态参数值为关机(SwitchOff),用于指示该消息是因为UE关机而触发的。
步骤202、MME向SGW发送删除E-UTRAN中UE与SGW之间承载的删除承载请求(Delete Bearer Request)消息,同时删除自身中该UE的移动管理(MM,Mobility Management)上下文(Context),包括需要删除的承载的隧道端点标识(TEID,Tunnel Endpoint Identifier)。
步骤203、SGW收到删除承载请求后,由于该UE的ISR已激活,则SGW将该UE的E-UTRAN所对应的ESMST设置为删除(deleted)。
步骤204、SGW向MME发送删除承载响应(Delete Bearer Response)消息,向MME确认收到承载删除请求。
步骤205、由于UE发送的参数Switch Off指示该过程由关机引起,则MME发送去附着指示(Detach Indication)消息给相关联的SGSN。
步骤206、SGSN向SGW发送Delete Bearer Request消息,请求删除UTRAN中UE与SGW之间的承载,同时删除SGSN中该UE的激活的分组数据协议(PDP,Packet Data Protocol)上下文(Context)。
步骤207、SGW收到删除承载请求后,将该UE的UTRAN所对应的ESMST设置为“deleted”。
步骤208、由于ISR已激活,SGW发现两个RAT所对应的ESMST都被设置为“deleted”,则SGW向PDN GW发送Delete Bearer Request,请求删除该UE的SGW与PDN GW之间的承载。
步骤209、PDN GW向SGW发送Delete Bearer Response,确认承载被删除。
步骤210、如果网络中应用了计费规则功能(PCRF,Policy and ChargingRules Function),PDN GW与PCRF模块交互,PDN GW向PCRF模块指示被释放的EPS承载。
步骤211、SGW确认承载删除,向SGSN发送Delete Bearer Response消息。
步骤212、SGSN向MME发送去附着指示确认(Detach IndicationAcknowledge)消息,确认已经进行Detach过程。
步骤213、由于Switch Off参数指示UE发起关机过程,MME向UE发送去附着接受(Detach Accept)消息。
步骤214、MME向基站eNodeB发起S1-MME释放信令连接,S1-MME释放信令连接消息中携带原因值为Detach。
本发明承载删除方法的第二实施例中,ISR激活的UE从网络Detach的过程是由MME发起Detach过程,如图3所示,包括:
步骤301、MME向SGW发送Delete Bearer Request消息,要求删除这个UE所对应的EPS承载,即E-UTRAN中该UE与SGW之间的承载。
MME发起的去附着过程分为两种:显式Detach和隐式Detach,所谓显式Detach是指,MME发起Detach过程时,先向UE发送Detach Request消息,再向SGW发送承载删除请求;所谓隐式Detach是指,MME直接向SGW发送承载删除请求,而不会通知UE。
步骤302、SGW收到删除承载请求后,将该UE的E-UTRAN对应的ESMST值设置为删除。
步骤303、如果SGW收到SGSN的删除承载请求,将该UE的UTRAN所对应的ESMST也设置为“deleted”。
步骤304、SGW向PDN GW发送Delete Bearer Request消息,请求删除该UE的SGW与PDN GW之间的承载;如果只有E-UTRAN所对应的ESMST设置为删除,则不向PDN GW发送Delete Bearer Request消息。
步骤305、PDN GW确认承载删除,并向SGW发送Delete Bearer Response消息。
步骤306、如果网络中配置了PCRF模块,PDN GW与PCRF模块交互,PDN GW向PCRF模块指示被释放的EPS承载。
步骤307、SGW确认承载删除,向MME发送Delete Bearer Response消息。
步骤308、MME向UE发送去附着接受(Detach Accept)消息。
步骤309、UE接收到MME发送的Detach Accept消息后,如果Detach Type没有要求UE重新执行Attach过程,则MME向UE发送S1-MME释放信令连接。
SGSN发起Detach过程与MME类似,此不赘述。
本发明承载删除方法的第三实施例中,ISR激活的UE从网络Detach的过程是由HSS发起Detach过程,HSS通过向MME或SGSN发送取消位置(CancelLocation)消息触发MME或SGSN发起Detach过程,如图4所示,包括:
步骤401、HSS向MME发送Cancel Location消息。
HSS希望立即删除MME中UE的MM上下文、以及MME与SGW之间的EPS承载上下文,则HSS向MME发送取消位置消息,其中,取消位置(Cancellation Type)参数设置为签约撤销(Subscription Withdrawn)。
步骤402、MME发送去附着请求(Detach Request)消息通知UE去附着。
步骤403、MME发送一个Delete Bearer Request消息给SGW,说明需要删除E-UTRAN中该UE与SGW之间的承载。
步骤404、SGW将该UE的E-UTRAN对应的ESMST值设置为删除。
步骤405、如果SGW收到SGSN的删除承载请求,将该UE的UTRAN所对应的ESMST也设置为“deleted”。
步骤406、该UE的ISR已激活,两个RAT所对应的ESMST值都设置为deleted,则SGW向PDN GW发送Delete Bearer Request消息,请求删除该UE的SGW与PDN GW之间的承载。
步骤407、PDN GW发送Delete Bearer Response,向SGW确认承载的删除。
步骤408、如果网络中配置了PCRF模块,PDN GW可与PCRF模块交互,PDN GW向PCRF模块指示被释放的EPS承载。
步骤409、SGW确认承载删除,向MME发送Delete Bearer Response消息。
步骤410、UE收到MME发送的Detach Request消息,向MME发送DetachAccept。
步骤411、MME向HSS返回取消位置确认(Cancel Location Ack)消息,确认MME中该UE的MM上下文和MME与SGW之间的EPS承载的删除。
步骤412、收到Detach Accept消息后,MME向UE发送S1-MME释放信令连接,释放的原因是detach。
为了实现上述方法,本发明还提供了相应装置,如图5所示,该装置包括承载标志存储模块、消息处理模块和触发判断模块,其中,
消息处理模块,用于接收MME或SGSN发送的承载删除请求,并将承载标志存储模块中相应的承载标志置为删除;接收触发判断模块的通知,向PDNGW发送删除相应UE的SGW与PDN GW承载的消息;
承载标志存储模块,用于存储各UE在第一网络和第二网络的承载情况,其中,每个UE设有两个承载标志;
触发判断模块,用于读取承载标志存储模块中各UE的承载标志,当同一UE的两个网络对应的承载标志均为删除时,则通知消息处理模块该UE两个承载标志均为删除。
承载标志存储模块内部为每个UE设置两个承载标志,如图6所示,RAT1ESMST对应UE1在UTRAN的承载情况,RAT2 ESMST对应UE1在E-UTRAN的承载情况。
触发判断模块实时读取承载标志存储模块中的承载标志,当同一UE两个承载标志均被设置为删除时,触发判断模块通知消息处理模块UE1的两个承载标志均为删除,消息处理模块向PDN GW发送删除承载消息,删除UE1对应的SGW与PDN GW之间的承载。
以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (8)

1、一种承载删除方法,其特征在于,在服务网关中为各用户设备设置分别对应第一网络和第二网络的两个承载标志;该方法还包括:
服务网关收到第一网络网元发来的删除第一网络中用户设备与服务网关之间的承载请求,或第二网络网元发来的删除第二网络中用户设备与服务网关之间的承载请求后,将所述用户设备的相应网络的承载标志置为删除;
确定所述用户设备的两个承载标志均已设置为删除后,删除该用户设备的服务网关与分组数据网关之间的承载。
2、根据权利要求1所述的承载删除方法,其特征在于,所述第一网络为通用无线接入网络UTRAN、所述第一网络网元为分组无线业务服务支持节点SGSN;所述第二网络为演进通用无线接入网络E-UTRAN、所述第二网络网元为移动管理实体MME;或者,
所述第一网络为演进通用无线接入网络E-UTRAN、所述第一网络网元为移动管理实体MME;所述第二网络为通用无线接入网络UTRAN、所述第二网络网元为分组无线业务服务支持节点SGSN。
3、根据权利要求1所述的承载删除方法,其特征在于,第一网络网元或第二网络网元向服务网关发送删除承载请求之前,该方法还包括:用户设备向所述第一网络网元发送去附着请求,所述去附着请求中携带有临时标识该用户设备的参数全球唯一临时标识符GUTI、以及指示用户设备状态为关机的参数;
第一网络网元向服务网关发送删除承载请求之后,还包括:
步骤S11、根据去附着请求中所述用户设备关机,第一网络网元向第二网络网元发送去附着指示;
步骤S12、第二网络网元向服务网关发送删除第二网络中所述用户设备与服务网关之间的承载请求。
4、根据权利要求1所述的承载删除方法,其特征在于,第一网络网元或第二网络网元向服务网关发送删除承载请求之前,该方法还包括:
步骤S21、第一网络网元向用户设备发起显式去附着请求。
5、根据权利要求1所述的承载删除方法,其特征在于,第一网络网元或第二网络网元向服务网关发送删除承载请求之前,该方法还包括:
步骤S31、第一网络网元接收归属用户服务器HSS发送的取消用户设备位置消息,该消息中携带的取消位置形式参数值为签约撤销;
第一网络网元向服务网关发送删除承载请求之后,还包括:
步骤S32、第二网络网元接收归属用户服务器HSS发送的取消该用户设备位置消息,该消息中携带的取消位置形式参数值为签约撤销;
步骤S33、第二网络网元向服务网关发送删除第二网络中所述用户设备与服务网关之间的承载请求。
6、根据权利要求1至5任一所述的承载删除方法,其特征在于,该方法还包括:分组数据网关向计费规则功能模块指示被释放的承载,计费规则功能模块根据计费规则计算该用户设备的费用。
7、一种承载删除装置,其特征在于,该装置包括承载标志存储模块、消息处理模块和触发判断模块,其中,
消息处理模块,用于接收第一网络网元或第二网络网元发送的承载删除请求,并将承载标志存储模块相应的承载标志置为删除;接收触发判断模块的通知,向分组数据网关发送删除相应用户设备的服务网关与分组数据网关的承载;
承载标志存储模块,用于存储各用户设备在第一网络、第二网络中的承载情况;
触发判断模块,用于读取承载标志存储模块中各用户设备的承载标志,当同一用户设备的第一网络对应的承载标志和第二网络对应的承载标志均为删除时,通知消息处理模块该用户设备两个承载标志均为删除。
8、根据权利要求7所述的承载删除装置,其特征在于,所述承载标志存储模块为每个用户设备设置两个承载标志:第一承载标志对应用户设备在第一网络的承载,第二承载标志对应该用户设备在第二网络的承载。
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