CN101635962A - 一种用户设备切换时获取承载状况的方法和mme - Google Patents

一种用户设备切换时获取承载状况的方法和mme Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用户设备切换时获取承载状况的方法，包括如下步骤：在用户设备切换时，目标基站对所收到的用户设备UE的承载信息对UE进行接纳判决，确定接纳的承载，并将所接纳的承载通知移动管理实体(MME)；MME根据所收到的目标基站接纳的承载，对目标基站使用的用户设备最大聚合比特率(UE－AMBR)进行更新。本发明还公开了一种移动管理实体，该实体可以在用户设备切换时，使目标侧获取实际的承载状况。本发明方案可以使目标侧得到实际接纳的承载状况，使得目标侧能够根据实际连接状况进行资源调度。

Description

一种用户设备切换时获取承载状况的方法和MME
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域，特别涉及一种用户设备切换时获取承载状况的方法和移动管理实体(MME)。
背景技术
在长期演进项目(LTE)系统中针对所有的非保证比特率(non-GBR)承载定义了接入节点最大聚合比特率(Access Point Name-AggregateMaximum Bit Rate，APN-AMBR)和用户设备最大聚合比特率(UE-AMBR)两个参数。APN-AMBR作为签约信息保存在归属用户服务器(HSS)中，限制了UE连接在同一个接入点名称(APN)的所有non-GBR承载，网络可以提供的最大传输聚合比特速率。超过限制范围以外的业务将会被丢弃。如果其他的non-GBR承载没有业务传输，任何一条non-GBR承载都可以占用全部的APN-AMBR资源。分组数据网络网关(Packet Data Network Gateway，PDN GW)和UE都需要保存APN-AMBR的值，对于上行(Uplink，UL)和下行(Downlink，DL)的业务，PDN GW和UE都要对其承载进行速率整形。
HSS中还保存了一个签约的UE-AMBR。UE-AMBR限制了一个UE的所有non-GBR承载，网络可以提供的最大传输聚合比特速率。超过限制范围以外的业务将会被丢弃。如果其他的non-GBR承载没有业务传输，任何一条non-GBR承载都可以占用全部的UE-AMBR资源。DL和UL承载基于UE-AMBR的速率控制节点位于基站(eNB)，因此eNB需要保存UE-AMBR。eNB实际调度使用的值则是由移动管理实体(Mobility Management Entity，MME)动态提供的。由MME比较所有被激活的APN的APN-AMBR之和与签约UE-AMBR，取较小值作为使用的UE-AMBR传递给eNB。
UE在不同的eNB之间切换时，MME可能不发生改变(X2切换)也可能发生改变(S1切换)。在切换准备阶段会将UE-AMBR发送给目标基站，X2切换时由源eNB发送给目标eNB，S1切换时由目标MME发送给目标eNB。在切换准备过程中发送的UE-AMBR值都是根据UE与源eNB建立的承载连接状况而生成的UE-AMBR值。但是在切换时，目标eNB在做预留资源时可能只会接纳部分承载，没有预留资源的那部分承载在切换过程执行时将不会在目标侧建立，则UE与目标侧的承载连接状况可能发生改变。如果目标eNB仍然使用与源侧相同的UE-AMBR进行调度显然不够准确，从而影响网络的传输性能。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于，提出一种用户设备切换时获取承载状况的方法和移动管理实体，可以使目标侧得到实际接纳的承载状况，使得目标侧能够根据实际连接状况进行资源调度。
本发明实施例公开了一种用户设备切换时获取承载状况的方法，包括如下步骤：
在用户设备切换时，目标基站对所收到的用户设备UE的承载信息对UE进行接纳判决，确定接纳的承载，并将所接纳的承载通知移动管理实体MME；
MME根据所收到的目标基站接纳的承载，对目标基站使用的UE-AMBR进行更新。
本发明实施例还公开了一种MME，包括：
接收模块，用于接收来自目标基站的允许接纳的承载标识；
更新模块，用于根据所述接收模块收到的允许接纳的承载标识更新目标基站所要使用的UE-AMBR；
通知模块，用于将所述更新模块得到的更新后的UE-AMBR通知目标基站。
从以上技术方案可以看出，在切换过程中MME根据所得目标基站接纳的承载信息，可以得到切换后目标基站的承载连接情况对应的UE-AMBR，再将该UE-AMBR更新目标基站的UE-AMBR，可以使得目标侧根据能够代表实际承载连接情况的UE-AMBR来进行资源调度。
附图说明
图1为本发明实施例一在X2切换时更新UE-AMBR的处理流程图；
图2为本发明实施例二在S1切换时更新UE-AMBR的处理流程图；
图3为本发明实施例实现UE-AMBR更新的流程图；
图4为本发明实施例提出的MME的模块框图。
具体实施方式
在用户设备切换的过程中，MME会得到目标eNB中允许接纳的承载的信息。MME可以根据该信息对目标eNB使用的UE-AMBR进行更新，较佳的做法可以是判断在与源eNB连接时激活的所有APN是否在切换后与目标eNB都有承载连接保持，进而在判断是否需要修改目标eNB中使用的UE-AMBR，如果只有部分承载被接纳则需要对UE-AMBR进行改变。当然也可以省去该判断，直接根据目标eNB接纳的承载更新UE-AMBR。
对于不同的切换过程，MME得知目标eNB中允许接纳的承载的信息的时机和方式会有所不同。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细阐述。
实施例一：在X2切换时更新UE-AMBR。
X2切换时MME保持不变，处理流程如图1所示，具体包括如下步骤：
步骤100：通过附着(attach)或者跟踪区更新(TAU)过程，源eNB从MME中获取UE的切换区域限制信息，并保存在eNB的UE上下文消息中。
步骤101：源eNB根据区域限制信息配置UE的测量过程。
步骤102：UE触发上报测量报告。
步骤103：源eNB根据UE上报的测量信息和无线资源管理(RRM)算法执行切换判决。
步骤104：源eNB向目标eNB发送切换请求消息，要求目标eNB为UE预留资源，并将源eNB中保存的UE上下文信息传递到目标eNB。切换请求消息中包括X2信令连接标识，目标小区标识，源eNB中UE的承载信息，RRM上下文，切换区域限制消息和UE历史信息等内容。
步骤105：目标eNB根据收到的UE的承载信息对UE进行接纳判决，确定接纳的承载。
步骤106：目标eNB为UE预留资源后返回切换请求确认消息，其中包括允许切换的承载信息，为数据前转分配的隧道端点标识(Tunnel EndpointIdentity，TEID地址，以及需要由源eNB传递给UE的信息。步骤107：源eNB向UE发送切换命令消息。
步骤108：源eNB向目标eNB发送序列号(SN)状态传递消息，用于向目标eNB指示在源eNB中上行数据的接收状态和下行数据的发送状态。
步骤109：UE收到切换命令后断开与源eNB的连接，并执行与目标eNB的上行同步过程。
步骤110：目标eNB向UE返回上行资源分配和时间提前量。
步骤111：UE完成与目标小区的同步后，向目标eNB发送切换确认消息
步骤112：切换完成后，目标eNB向MME发送路径切换(path switch)消息，该消息中包含在切换过程中成功在目标eNB接纳的承载标识。对于没有包含在这条消息中的承载，则表示这些承载被目标eNB隐示释放。
步骤113至步骤115：MME向服务网关发送用户平面更新请求，服务网关进行用户下行路径的更新，并向MME返回用户平面更新响应。
与此同时，MME收到路径切换消息后，根据路径切换消息中包含的承载标识来判断在与源eNB连接时激活的所有APN是否在切换后与目标eNB都有承载连接保持，若是，则不需修改UE-AMBR，否则，根据切换后目标eNB的承载连接情况修改目标eNB中使用的UE-AMBR。
步骤116：MME向目标eNB发送路径更新响应，该路径更新响应中携带更新后的UE-AMBR值。目标eNB收到UE-AMBR后将按照新的值为non-GBR承载调度资源，直到收到下一个更新的UE-AMBR值。
步骤117至步骤118：完成路径更新后，目标eNB通知源eNB释放源侧的UE上下文和分配给UE的资源。
在上述步骤116中，MME将更新后的UE-AMBR携带在现有的路径更新响应中。此外，MME还可以通过专用信令将更新后的UE-AMBR通知目标eNB。例如，MME收到路径切换消息后就可以触发系统架构演进(SAE)承载修改过程，将更新后的UE-AMBR值携带在SAE承载修改请求中通知目标eNB；或者，MME还可以将更新后的UE-AMBR携带在UE上下文修改请求中通知目标eNB。专用信令过程与捎带过程是相互并列的关系，如果MME采用专用SAE承载修改过程或者UE上下文修改过程通知目标eNB，那么在步骤116的路径更新响应中就不用捎带更新后的UE-AMBR值。
实施例二：在S1切换时的UE-AMBR更新过程。
S1切换时要发生MME的切换，即从源MME切换到目标MME，处理流程如图2所示，包括如下步骤：
步骤201至步骤203：源eNB决定发起切换过程，首先源eNB判断这个切换是否可以通过X2接口完成，如果不能，将切换请求发送给源MME发起一个基于S1接口的切换过程。源MME选择目标MME，并将包括PDN网关和服务网关相关承载信息的移动管理实体UE上下文作为前向重定位请求，发送给目标MME。目标MME从所收到的前向重定位请求得知UE与源eNB连接时激活的所有APN。
步骤204：本步骤仅用于服务网关重定位时，目标MME选择一个目标服务网关，对传送到目标MME的所有承载建立用户平面。包括步骤204a目标MME向目标服务网关发送建立承载请求，然后步骤204b目标服务网关向目标MME返回建立承载响应。如果切换后与切换前共用相同的服务网关，则可以省略步骤204。
步骤205：目标MME要求目标eNB建立UE上下文，包括需要建立的承载的信息。其中，步骤205a是目标MME向目标eNB发送切换请求，该切换请求中包括所需建立的承载信息。步骤205b是目标eNB进行承载接纳判决后，向目标MME返回切换响应，该切换响应中包含目标eNB允许接纳的承载标识。
在步骤205b之后，目标MME得知目标eNB中允许接纳的承载标识。在此步骤之后，目标MME根据所收到的目标eNB中允许接纳的承载标识，判断在UE与源eNB连接时激活的所有APN是否在切换后与目标eNB都有承载连接保持，若是，则不需修改UE-AMBR，否则，根据切换后目标eNB的承载连接情况修改目标eNB中使用的UE-AMBR，并触发SAE承载修改过程或UE上下文修改过程，通过专用信令将更新后的UE-AMBR值通知目标eNB。目标eNB收到该专用信令后将会使用新的UE-AMBR值进行资源调度，直到收到下一个更新的UE-AMBR值。
步骤206：采用直接前转时，目标MME在目标S-GW建立前转参数配置。
步骤207：对前向重定位请求的响应；如果在应用非直接前转时，该步骤还传送前转通道的地址信息。
步骤208：用于非直接前转，将目标服务网关用于前转的TEID传递给源服务网关。
步骤209除了通知eNB切换已经准备好，可以通知UE进行切换外，还携带有数据前转隧道地址参数，完成前转通道的建立。eNB在步骤10通知UE可以改变接入网络了。
步骤211分别表示直接前转和非直接前转的前转数据路径。
步骤212至步骤213：当UE进入目标接入系统，并被接入网分配唯一标识后，发送切换确认消息通知目标eNodeB。目标eNB再向目标MME发送切换通知。
步骤214：目标MME通知源MME，UE已经成功接入目标系统。此时在源MME中启动一个定时器，用于监视何时释放源系统中的资源。
步骤215至217：目标MME将eNodeB为承载分配的隧道地址信息发送给S-GW，建立UE到PDN-GW之间的下行传输通道。如果S-GW重定位了，则步骤16用于更新S-GW与PDN-GW之间的承载。
在步骤212之后的任意时刻，UE可以发起TAU过程，更新在HSS中的位置信息，该过程与本发明技术方案无关，故不再赘述。
从以上实施例可以看出，尽管S1切换和X2切换的的具体流程有所不同，本发明提出的UE-AMBR更新方案均包括如图3所示的基本步骤：
步骤301：UE切换过程中的目标eNB对所收到的UE的承载信息对UE进行接纳判决，确定接纳的承载。
步骤302：目标eNB将所接纳的承载通知MME。
步骤303：MME根据所收到的目标eNB接纳的承载来判断在与源eNB连接时激活的所有APN是否在切换后与目标eNB都保持有承载连接，若是，则不需修改UE-AMBR，否则，根据切换后目标eNB的承载连接情况计算目标eNB中使用的UE-AMBR。
步骤304：MME将更新后的UE-AMBR值通知目标eNB。
本发明实施例三提出一种MME，该MME可以用来实现UE切换过程中对UE-AMBR进行更新。该MME的模块框图如图4所示，与本发明方案无关的模块未在图4中示出。
该MME包括：
接收模块401，用于接收来自目标基站的允许接纳的承载标识；
更新模块402，用于根据所述接收模块401收到的允许接纳的承载标识更新目标基站所要使用的UE-AMBR；
通知模块403，用于将所述更新模块402得到的更新后的UE-AMBR通知目标基站。
所述更新模块402包括：
判断单元404，用于根据所述允许接纳的承载标识，判断与源eNB连接时激活的所有APN是否在切换后与目标eNB都保持有承载连接，若否，发出指示信号；
计算单元405，用于当收到所述判断单元404的指示信号后，根据切换后目标eNB的承载连接情况计算目标基站中使用的UE-AMBR，得到更新后的UE-AMBR。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1、一种用户设备切换时获取承载状况的方法，其特征在于，包括如下步骤：
在用户设备切换时，目标基站对所收到的用户设备UE的承载信息对UE进行接纳判决，确定接纳的承载，并将所接纳的承载通知移动管理实体MME；
MME根据所收到的目标基站接纳的承载，对目标基站使用的用户设备最大聚合比特率UE-AMBR进行更新。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述MME根据所收到的目标基站接纳的承载，对目标基站使用的UE-AMBR进行更新包括：
MME根据所收到的目标基站接纳的承载，判断在与源基站连接时激活的所有接入节点APN是否在切换后与目标基站都保持有承载连接，若是，则不需修改UE-AMBR；否则，根据切换后目标eNB的承载连接情况修改目标基站中使用的UE-AMBR，并将更新后的UE-AMBR值通知目标基站。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户设备切换为MME保持不变的X2切换。
4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述目标基站将所接纳的承载通知MME为：目标基站向MME发送携带切换过程中成功在目标基站接纳的承载标识的路径切换消息；
所述MME将更新后的UE-AMBR值通知目标基站为：MME向目标基站发送携带更新后的UE-AMBR值的路径更新响应。
5、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述MME将更新后的UE-AMBR值通知目标基站为：MME通过专用信令将更新后的UE-AMBR值通知目标基站。
6、根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述专用信令为系统架构演进承载修改请求或用户设备上下文修改请求。
7、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户设备切换为MME发生改变的S1切换。
8、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述目标基站将所接纳的承载通知MME为：目标基站向目标MME发送包含目标基站允许接纳的承载标识的切换响应；
所述MME将更新后的UE-AMBR值通知目标基站为：MME触发系统架构演进SAE承载修改过程，通过专用信令将更新后的UE-AMBR值通知目标基站。
9、一种移动管理实体MME，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收来自目标基站的允许接纳的承载标识；
更新模块，用于根据所述接收模块收到的允许接纳的承载标识更新目标基站所要使用的UE-AMBR；
通知模块，用于将所述更新模块得到的更新后的UE-AMBR通知目标基站。
10、根据权利要求9所述的移动管理实体，其特征在于，所述更新模块包括：
判断单元，用于根据所述允许接纳的承载标识，判断与源eNB连接时激活的所有APN是否在切换后与目标eNB都保持有承载连接，若否，发出指示信号；
计算单元，用于当收到所述判断单元的指示信号后，根据切换后目标eNB的承载连接情况计算目标基站中使用的UE-AMBR，得到更新后的UE-AMBR。
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