CN101651608A - 链路管理方法及相应管理实体、执行节点和移动通信系统 - Google Patents

链路管理方法及相应管理实体、执行节点和移动通信系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种链路管理方法以及相应的链路管理实体、链路执行节点和移动通信系统，由链路执行节点在监测到链路故障时直接将故障信息通知到链路管理实体；由于链路管理实体直接获知链路状态故障信息，只需要一条消息就可以释放自身所有相关的业务资源，故障处理更加快速有效，节省了信令消耗；并且在后续处理业务请求时避免选择故障链路，解决了呼叫失败率增大的问题。

Description

链路管理方法及相应管理实体、执行节点和移动通信系统
技术领域
本发明涉及通信技术领域，具体涉及进行链路管理的方法以及相应的链路管理实体、链路执行节点和移动通信系统。
背景技术
在基于连接的通信架构中，可将网络拓扑中实际执行业务的节点称为链路执行节点，将承担路径选择等链路管理功能的节点称为链路管理实体。为保证业务的正常进行，通常有连接的链路执行节点彼此之间会监测链路是否正常，一旦异常则请求链路管理实体对受影响的业务进行故障处理。下面以第三代合作伙伴计划(3GPP：3rd Generation Partnership Project)版本8(R8：Release 8)中定义的系统架构演进(SAE：System Architecture Evolution)模型为例来说明现有的故障处理方式。
参考图1和图2，3GPP R8定义的SAE网络架构中包括如下功能实体：移动性管理实体(MME：Mobility Management Entity)101；呼叫接入节点，即演进的节点B(eNodeB：evolved NodeB)102；服务网关(SGW：Serving Gateway)103；分组数据网络(PDN：Packet DataNetwork)网关(PGW：PDN Gateway)104。
eNodeB和MME之间的信令接口称为S1-MME参考点；eNodeB和SGW之间的接口称为S1-U参考点；MME和SGW之间的接口称为S11参考点；非漫游架构下，SGW和PGW之间的接口称为S5参考点；漫游架构下，SGW和PGW分别位于拜访地公共陆地移动网络(VPLMN：Visited Public LandMobile Network)和归属地公共陆地移动网络(HPLMN：Home Public LandMobile Network)，它们之间的接口称为S8参考点。
上述功能实体中，
MME：完成移动性管理、非接入层(NAS：Non-Access-Stratum)信令的处理和安全控制、S1-MME/S11/S1-U承载管理、SGW和PGW的选择、用户鉴权等功能。
eNodeB：完成无线信道物理层处理、无线链路控制、无线资源管理、无线承载管理、S1-MME承载管理、无线承载和S1-U承载之间的转换映射、MME选择等功能。
SGW：是终止无线接入网络到核心网的接口，完成数据路由和转发、S1-U承载和S5/S8数据承载之间的转换映射、S5/S8承载管理等功能。
PGW：是终止PDN网络到核心网的接口。完成数据路由和转发、用户网际协议(IP：Internet Protocol)地址分配、业务流到S5/S8承载的绑定和映射等功能。
在上述网络架构中，可将MME视为网络拓扑中的链路管理实体，将其它节点：eNodeB、SGW、PGW等视为链路执行节点。
参考图3，目前对于S1-U接口链路的管理方法为：
根据通用分组无线服务(GPRS：General Packet Radio Service)隧道协议(GTP：GPRS Tunneling Protocol)定义的反射(echo)机制，eNodeB和SGW之间的链路建立好后，双方周期性的向对方发送反射请求(Echo Request)；如果收到对方回复的反射响应(Echo Response)则认为链路正常；如果连续若干次未收到响应，则认为链路故障；eNodeB和SGW需要按照各个受影响的用户(UE：User Equipment)向MME发送释放消息(Delete Request和DeleteBearer Request)，MME按照释放消息相应删除各个用户对应的上下文。
参考图4，目前对于S5/S8接口链路的管理方法为：
与S1-U接口链路的管理类似，SGW和PGW之间的链路建立好后，同样周期性的向对方发送反射请求(Echo Request)；如果收到对方回复的反射响应(Echo Response)则认为链路正常；如果连续若干次未收到响应，则认为链路故障；SGW需要按照各个受影响的用户(UE)向MME发送释放消息(DeleteBearer Request)，MME按照释放消息相应删除各个用户对应的上下文。
在对上述链路管理方法的研究和实践过程中，本发明的发明人发现，由于MME需要通过接收SGW或eNodeB按用户逐个发送的释放消息逐步释放各个UE的上下文资源，导致释放上下文资源的过程较慢，而且需要消耗大量的S11信令(SGW发送的释放消息)或S1-MME信令(eNodeB发送的释放消息)。
发明内容
本发明实施例提供能够更有效处理链路故障的链路管理方法，以及相应的链路管理实体、链路执行节点和移动通信系统。
一种链路管理方法，包括：链路管理实体接收第一链路执行节点发送的链路故障消息，所述链路故障消息指示所述第一链路执行节点与第二链路执行节点之间的链路发生故障；链路管理实体释放依赖于所述链路故障消息指示的故障链路的业务资源。
一种链路管理方法，包括：第一链路执行节点监测与其他链路执行节点之间的链路是否正常；第一链路执行节点在监测到某条链路发生故障时，向链路管理实体发送指示该链路发生故障的链路故障消息；第一链路执行节点根据所述链路管理实体的控制，选择其他链路执行节点进行业务接续。
一种链路管理实体，包括：消息接收单元，用于接收第一链路执行节点发送的链路故障消息，所述链路故障消息指示所述第一链路执行节点与第二链路执行节点之间的链路发生故障；资源管理单元，用于根据所述消息接收单元接收的链路故障消息，释放依赖于所述链路故障消息指示的故障链路的业务资源。
一种链路执行节点，包括：链路监测单元，用于监测与其他链路执行节点之间的链路是否正常；状态报告单元，用于在所述链路监测单元监测到某条链路发生故障时，向链路管理实体发送指示该链路发生故障的链路故障消息；业务处理单元，用于根据所述链路管理实体的控制，选择其他链路执行节点进行业务接续。
一种移动通信系统，包括：呼叫接入节点，用于在监测到与服务网关之间的S1-U链路发生故障时，向移动性管理实体发送指示所述S1-U链路发生故障的S1-U链路故障消息，以及向所述移动性管理实体提出呼叫请求，根据所述移动性管理实体的控制选择进行呼叫接续的服务网关；移动性管理实体，用于接收所述S1-U链路故障消息，根据所述S1-U链路故障消息删除依赖于所述S1-U链路的上下文，以及在后续处理所述呼叫接入节点的呼叫请求时，避免选择与所述S1-U链路关联的服务网关进行呼叫接续。
一种移动通信系统，包括：服务网关，用于在监测到与呼叫接入节点之间的S1-U链路发生故障时，向移动性管理实体发送指示所述S1-U链路发生故障的S1-U链路故障消息；移动性管理实体，用于接收所述S1-U链路故障消息，根据所述S1-U链路故障消息删除依赖于所述S1-U链路的上下文，以及在后续处理与所述S1-U链路关联的呼叫接入节点的呼叫请求时，避免选择所述服务网关进行呼叫接续。
一种移动通信系统，包括：服务网关，用于在监测到与分组数据网络网关之间的S5/S8链路发生故障时，向移动性管理实体发送指示所述S5/S8链路发生故障的S5/S8链路故障消息，以及根据所述移动性管理实体的控制选择进行呼叫接续的分组数据网络网关；移动性管理实体，用于接收所述S5/S8链路故障消息，根据所述S5/S8链路故障消息删除依赖于所述S5/S8链路的上下文，以及在后续处理呼叫请求时，避免选择与所述S5/S8链路关联的服务网关与分组数据网络网关之间的路径。
本发明实施例方法、设备及系统采用由链路执行节点在监测到链路故障时直接将故障信息通知到链路管理实体的方式；由于链路管理实体直接获知链路状态故障信息，只需要一条消息就可以释放自身所有相关的业务资源，故障处理更加快速有效，节省了信令消耗。
附图说明
图1是现有SAE网络架构非漫游情况下的示意图；
图2是现有SAE网络架构漫游情况下的示意图；
图3是现有S1-U接口链路的管理流程示意图；
图4是现有S5/S8接口链路的管理流程示意图；
图5是本发明实施例的链路管理方法的在管理侧的基本流程示意图；
图6是本发明实施例的链路管理方法的在节点侧的基本流程示意图；
图7是本发明实施例的链路管理实体的基本逻辑结构示意图；
图8是本发明实施例的链路执行节点的基本逻辑结构示意图；
图9是本发明实施例一SAE中S1-U链路管理方法的流程示意图；
图10是应用了本发明实施例一的一个信令流程示意图；
图11是与本发明实施例一相应的一种移动通信系统结构示意图；
图12是与本发明实施例一相应的另一种移动通信系统结构示意图；
图13是本发明实施例二SAE中S5/S8链路管理方法的流程示意图；
图14是应用了本发明实施例二的一个信令流程示意图；
图15是与本发明实施例二相应的一种移动通信系统结构示意图；
图16是应用本发明实施例链路管理方法的直接隧道网络架构示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供一种链路管理方法，由链路执行节点在监测到链路故障时直接将链路的故障信息通知到链路管理实体。本发明实施例还提供相应的链路管理实体、链路执行节点和移动通信系统。以下分别进行详细说明。
本发明实施例的链路管理方法在链路管理实体侧的基本流程可参考图5，主要包括步骤：
A1、链路管理实体接收第一链路执行节点发送的链路故障消息，该链路故障消息指示第一链路执行节点与第二链路执行节点之间的链路发生故障。
基于具体的应用环境，可以定义一条新的消息作为链路执行节点向链路管理实体上报链路故障的链路故障消息。链路故障消息可以采用任意能够被链路管理实体识别的方式携带对链路故障的指示；例如，链路故障消息可以携带三个字段：状态指示字段、第一链路执行节点标识、第二链路执行节点标识；其中，状态指示字段用于表示故障状态，第一、第二链路执行节点标识用于指明发生故障的链路。
A2、链路管理实体释放依赖于链路故障消息指示的故障链路的业务资源。
由于链路执行节点通过链路故障消息直接将故障信息报告给链路管理实体，因此链路管理实体无需根据对逐个用户的释放消息来逐一释放资源，而是能够快速释放所有依赖于故障链路的业务资源，所称业务资源对链路的依赖可以指业务资源所对应的业务的全部(或部分)内容(或控制)信息需要承载在相应的链路上。
进一步的，为避免MME后续仍可能选择故障链路来承载新的呼叫业务，导致呼叫失败率增大；链路管理实体还可以在获知链路的故障状态后，在后续处理业务请求时避免选择故障链路，以解决呼叫失败率增大的问题。具体而言，链路管理实体可以建立基于链路的管理数据库，对应保存链路的可用或不可用状态，当选择业务承载时，避免选择状态为不可用的链路；或者也可以建立基于链路执行节点的管理数据库，对应保存有连接的其他链路执行节点的可选或不可选状态，当选择业务承载时，根据业务当前所在链路执行节点选择对应的处于可选状态的后续链路执行节点。
在上述故障处理流程的基础上，为了能够充分利用链路资源，本发明实施例的链路管理方法还可进一步包括进行链路恢复的步骤，在链路管理实体侧体现为：
A3、链路管理实体接收第一链路执行节点发送的链路恢复消息，该链路恢复消息指示第一链路执行节点与第二链路执行节点之间的链路已恢复。
可以定义一条新的消息作为链路恢复消息，当然也可以使用一个统一的链路状态消息，当指示状态为故障时即为链路故障消息，当指示状态为可用时即为链路恢复消息。
A4、链路管理实体将链路恢复消息指示的已恢复链路重新置于可选择的范围。
基于具体所采用的管理数据库结构，链路管理实体可以是直接将已恢复链路对应的状态设置为可用，也可以是将与已恢复链路关联的链路执行节点之一，置于与已恢复链路关联的另一链路执行节点对应的可选范围中。
本发明实施例的链路管理方法在链路执行节点侧的基本流程可参考图6，主要包括步骤：
B1、第一链路执行节点监测与其他链路执行节点之间的链路是否正常。
基于具体的应用环境，网络拓扑中有连接的链路执行节点之间可采用各种已有的方式进行链路探测和监控。
B2、第一链路执行节点在监测到某条链路发生故障时，向链路管理实体发送指示该链路发生故障的链路故障消息。
通过在链路故障时发送专门的指示故障的消息，链路执行节点可以不必按每用户分别向链路管理实体请求释放依赖于故障链路的业务资源。
B3、第一链路执行节点根据链路管理实体的控制，选择其他链路执行节点进行业务接续。
综合链路执行节点侧与链路管理实体侧的故障处理流程可知，此时链路管理实体已经避免了对与故障链路关联的后续链路执行节点的选择。
进一步的，与链路管理实体侧相应，本发明实施例的链路管理方法在链路执行节点侧也可进一步包括进行链路恢复报告的步骤，具体为：
B4、第一链路执行节点在监测到某条链路恢复正常时，向链路管理实体发送指示该链路恢复正常的链路恢复消息。
上述实施例采用由链路执行节点在监测到链路故障时直接将故障信息通知到链路管理实体的方法；由于链路管理实体直接获知链路状态故障信息，只需要一条消息就可以释放自身所有相关的业务资源，故障处理更加快速有效，节省了信令消耗；并且在后续处理业务请求时避免选择故障链路，解决了呼叫失败率增大的问题。
下面对用于执行上述链路管理方法的本发明实施例的链路管理实体进行说明，其基本逻辑结构参考图7，主要包括：
消息接收单元201，用于接收第一链路执行节点发送的链路故障消息，该链路故障消息指示第一链路执行节点与第二链路执行节点之间的链路发生故障；
资源管理单元202，用于根据消息接收单元201接收的链路故障消息，释放依赖于该链路故障消息指示的故障链路的业务资源。
为进一步解决呼叫失败率增大的问题，本实施例链路管理实体还可包括：
业务控制单元203，用于根据消息接收单元201接收的链路故障消息，在后续处理业务请求时避免选择所指示的故障链路。
若需要进一步提供对链路恢复情况的直接处理，本实施例链路管理实体还可进一步具有如下特征：
消息接收单元201还用于，接收第一链路执行节点发送的链路恢复消息，该链路恢复消息指示第一链路执行节点与第二链路执行节点之间的链路已恢复；
业务控制单元203还用于，根据消息接收单元201接收的链路恢复消息，将该链路恢复消息指示的已恢复链路重新置于可选择的范围。
基于具体的应用环境，本实施例链路管理实体可体现于不同类型的网络实体。例如，在3GPP R8定义的SAE网络架构中，本实施例链路管理实体可体现于MME；在3GPP预研版本8(Pre-R8)定义的直接隧道(Direct Tunnel)网络架构中，本实施例链路管理实体可体现于服务GPRS支持节点(SGSN：ServingGPRS Support Node)。
下面对用于执行上述链路管理方法的本发明实施例的链路执行节点进行说明，其基本逻辑结构参考图8，主要包括：
链路监测单元301，用于监测与其他链路执行节点之间的链路是否正常；
状态报告单元302，用于在链路监测单元301监测到某条链路发生故障时，向链路管理实体发送指示该链路发生故障的链路故障消息；
业务处理单元303，用于根据链路管理实体的控制，选择其他链路执行节点进行业务接续。
若需要进一步提供对链路恢复情况的直接处理，本实施例链路执行节点还可进一步具有如下特征：
状态报告单元302还用于，在链路监测单元301监测到某条链路恢复正常时，向链路管理实体发送指示该链路恢复正常的链路恢复消息。
本实施例链路执行节点同样可在不同的应用环境中体现于不同类型的网络实体。例如，在3GPP R8定义的SAE网络架构中，本实施例链路执行节点可体现于eNodeB和/或SGW；在3GPP Pre-R8定义的直接隧道(Direct Tunnel)网络架构中，本实施例链路执行节点可体现于无线网络控制器(RNC：RadioNetwork Controller)和/或网关GPRS支持节点(GGSN：Gateway GPRS SupportNode)。基于不同类型的网络拓扑结构，若被管理链路的两个链路执行节点均与链路管理实体连接，则两个链路执行节点中的任意一个(或者是全部两个)能够执行本发明实施例的链路管理方法即可；若被管理链路的两个链路执行节点仅有一个与链路管理实体连接，则该链路执行节点需要能够执行本发明实施例的链路管理方法。
为更好的理解上述实施例，下面以上述实施例在具体网络架构中的应用为例进行说明。
应用网络架构一、3GPP R8定义的SAE网络架构，其中，链路管理实体为MME，链路执行节点为eNodeB、SGW、PGW。
实施例一、对3GPP R8定义的SAE网络架构中S1-U链路的管理方法。由于S1-U链路的两个链路执行节点eNodeB与SGW均与MME连接，因此任意一个(或者全部两个)均可向MME提供S1-U链路状态信息，简明起见，本实施例中以eNodeB向MME提供S1-U链路状态信息为例进行描述，由SGW提供S1-U链路状态信息的方法可类推，不再赘述。本实施例流程参考图9，包括步骤：
C1、eNodeB监测与所连接的SGW之间的S1-U链路是否正常。
该链路的监测可采用GTP定义的反射(echo)机制。
C2、eNodeB在监测到某条S1-U链路发生故障时，向MME发送指示该S1-U链路发生故障的S1-U链路故障消息。
当然，S1-U链路故障消息也可以由SGW来发送，或者还可以由eNodeB与SGW两个节点分别都发送，在后一种情况下，MME可以仅处理先收到的那条消息。
S1-U链路故障消息可以由一条状态指示字段设置为不可用(Abnormal)的S1-U链路状态消息来充当，S1-U链路状态消息包括三个字段：状态指示字段、eNodeB标识(ID：Identification)和SGW ID。该消息具体可采用如表1所示的格式：
表1
Figure G2008101462572D00091
Figure G2008101462572D00101
C3、MME收到eNodeB发送的S1-U链路故障消息后，删除依赖于该S1-U链路的上下文，并且将该S1-U链路状态置为不可用。
若S1-U链路故障消息由S1-U链路状态消息来充当，MME可根据S1-U链路状态消息中的状态指示字段设置为不可用(Abnormal)确定链路状态为故障，根据eNodeB ID和SGW ID确定故障的S1-U链路。MME根据eNodeB ID和SGWID删除相应上下文的具体方式，以及置故障S1-U链路为不可用的具体方式依赖于MME中所使用的管理数据库结构，一种可选的MME数据维护方式为：
在MME中维护两个数据表：链路信息表(Link Information Table)和用户会话上下文(User Session Context)。
链路信息表是一个与UE无关而与网元节点相关的表，包含eNodeB和SGW、SGW和PGW之间的链路信息。表结构定义大致如下：
struct Link_Infor_Table
{
 unchar uchLinkType；     /*链路类型：S1-U，S5/S8*/
 unshort ushLinkId；      /*链路标识符*/
 unchar uchLinkState；    /*链路状态*/
 struct NE_Infor_Table    /*链路两端的网元信息*/
 {
     unchar uchNeType；/*网元类型：eNodeB，SGW，PGW*/
     unshort ushNEId；/*网元标识符*/
 }NEInfor[2]；
}LinkInfor[MAX_NUMBER_LINK]
用户会话上下文除了包含必要的用户和会话相关信息，还包含该用户会话的用户数据所使用的eNodeB<->SGW<->PGW的两段链路信息，表结构大致定义如下。
struct User_Session_Context_Table
{
  ...                        /*用户和会话相关信息*/
  short ushS1ULinkId；       /*S1-U链路标识符*/
  short ushS5S8LinkId；      /*S5S8链路标识符*/
}UserSessionContext[MAX_NUMBER_USER_SESSION_CONTEXT]；
MME收到eNodeB的呼叫请求消息时，建立用户会话上下文，在选择了SGW和PGW之后，将所使用的两段链路的Link Id保存到该上下文中，以体现链路与上下文之间的依赖关系。
MME收到eNodeB或SGW上报的S1-U链路故障状态消息时，将链路信息表中的相应链路置为故障状态，并且根据Link Id搜索用户会话上下文，将匹配Link ID的所有用户上下文一次性删除，故障处理更有效率。此后MME在处理eNodeB的呼叫请求时，避免选择与故障S1-U链路关联的SGW进行呼叫接续。
C4、eNodeB在监测到已故障的S1-U链路恢复正常时，向MME发送指示该S1-U链路恢复正常的S1-U链路恢复消息。
S1-U链路恢复消息可以由一条状态指示字段设置为可用(Normal)的S1-U链路状态消息来充当。
C5、MME收到eNodeB发送的S1-U链路恢复消息后，在后续处理该eNodeB的呼叫请求时，将与该已恢复的S1-U链路关联的SGW重新置于可选择的范围。基于前述举例描述的MME采用两个数据表进行数据维护的方式，MME的具体操作可以是：将链路信息表中的相应链路置为可用状态，之后从该eNodeB发来呼叫请求时，该链路对应的SGW又成为可选的服务网关之一。
应用了本实施例的一个具体信令流程如图10所示，包括：
在S1-U链路正常时：
a1、eNodeB接收呼叫请求(Attach Request)。
a2、eNodeB将呼叫请求报告给MME(Attach Request)。
a3、MME选择一个与eNodeB对应的可选SGW发送承载创建请求(CreateDefault Bearer Request)。
在S1-U链路故障时：
a4、SGW向MME发送S1-U链路故障消息(S1-U Link State Indication；Abnormal、eNodeB ID、SGW ID)。
a5、eNodeB向MME发送S1-U链路故障消息(S1-U Link State Indication；Abnormal、eNodeB ID、SGW ID)。
上述步骤a4、a5没有时序关系，MME将只处理先收到的一条消息。
a6、MME删除与故障S1-U链路相关的所有上下文，并将该S1-U链路置为不可用；eNodeB和SGW也分别释放自身和相关节点依赖于故障S1-U链路的资源。
a7、eNodeB接收新呼叫请求(Attach Request)。
a8、eNodeB将新呼叫请求报告给MME(Attach Request)。
a9、MME在不包括之前SGW的范围中选择一个与eNodeB对应的新SGW(New SGW)发送承载创建请求(Create Default Bearer Request)。
在S1-U链路恢复时：
a10、SGW向MME发送S1-U链路恢复消息(S1-U Link State Indication；Normal、eNodeB ID、SGW ID)。
a11、eNodeB向MME发送S1-U链路恢复消息(S1-U Link State Indication；Normal、eNodeB ID、SGW ID)。
上述步骤a10、a11没有时序关系，MME将只处理先收到的一条消息。
a12、MME将恢复的S1-U链路置为可用。
a13、eNodeB接收新呼叫请求(Attach Request)。。
a14、eNodeB将新呼叫请求报告给MME(Attach Request)。
a15、MME在恢复后的选择范围中选择一个与eNodeB对应的SGW(假定为之前不可选的那个)发送承载创建请求(Create Default Bearer Request)。
下面对用于执行实施例一方法的本发明实施例的移动通信系统进行说明。
一、参考图11，若由eNodeB提供向MME发送S1-U链路状态信息的功能，则移动通信系统包括：
eNodeB 401，用于在监测到与SGW 402之间的S1-U链路发生故障时，向MME 403发送指示该S1-U链路发生故障的S1-U链路故障消息；向MME 403提出呼叫请求，根据MME 403的控制选择进行呼叫接续的SGW；
MME 403，用于接收S1-U链路故障消息；根据S1-U链路故障消息删除依赖于该S1-U链路的上下文；在后续处理eNodeB 401的呼叫请求时，避免选择与该S1-U链路关联的SGW 402进行呼叫接续。
为进一步提供对链路恢复情况的直接处理，该移动通信系统还可进一步具有如下特征：
eNodeB 401还用于，在监测到与SGW 402之间的S1-U链路恢复正常时，向MME 403发送指示该S1-U链路恢复正常的S1-U链路恢复消息；
MME 403还用于，接收S1-U链路恢复消息；根据S1-U链路恢复消息在后续处理eNodeB 401的呼叫请求时，将与该S1-U链路关联的SGW 402重新置于可选择的范围。
二、参考图12，若由SGW提供向MME发送S1-U链路状态信息的功能，则移动通信系统包括：
SGW 501，用于在监测到与eNodeB 502之间的S1-U链路发生故障时，向MME 503发送指示该S1-U链路发生故障的S1-U链路故障消息；
MME 503，用于接收S1-U链路故障消息；根据S1-U链路故障消息删除依赖于该S1-U链路的上下文；在后续处理eNodeB 502的呼叫请求时，避免选择SGW 501进行呼叫接续。
为进一步提供对链路恢复情况的直接处理，该移动通信系统还可进一步具有如下特征：
SGW 501还用于，在监测到与eNodeB 502之间的S1-U链路恢复正常时，向MME 503发送指示该S1-U链路恢复正常的S1-U链路恢复消息；
MME 503还用于，接收S1-U链路恢复消息；根据S1-U链路恢复消息，在后续处理eNodeB 502的呼叫请求时，将SGW 501重新置于可选择的范围。
上述两种移动通信系统可融合，即在同一网络拓扑中eNodeB和SGW都能够提供向MME发送S1-U链路状态信息的功能。
本实施例系统采用由eNodeB和/或SGW在监测到S1-U链路故障时直接将故障信息通知到MME的方式；由于MME直接获知S1-U链路状态故障信息，只需要一条消息就可以删除自身所有相关的上下文，故障处理更加快速有效，节省了S11信令消耗；并且在后续处理业务请求时避免选择S1-U故障链路，解决了呼叫失败率增大的问题。
实施例二、对3GPP R8定义的SAE网络架构中S5/S8链路的管理方法。由于S5/S8链路的两个链路执行节点SGW与PGW中，SGW与MME连接，因此需要由SGW向MME提供S5/S8链路状态信息。本实施例流程参考图13，包括步骤：
D1、SGW监测与所连接的PGW之间的S5/S8链路是否正常。
该链路的监测可采用GTP定义的反射(echo)机制。
D2、SGW在监测到某条S5/S8链路发生故障时，向MME发送指示该S5/S8链路发生故障的S5/S8链路故障消息。
S5/S8链路故障消息可以由一条状态指示字段设置为不可用(Abnormal)的S5/S8链路状态消息来充当，S5/S8链路状态消息可以包括三个字段：状态指示字段、eNodeB标识(ID：Identification)和SGW ID。该消息具体可采用与前述S1-U链路状态消息类似的格式。
D3、MME收到SGW发送的S5/S8链路故障消息后，删除依赖于该S5/S8链路的上下文，并且将该S5/S8链路状态置为不可用。
MME对S5/S8链路故障消息的具体处理方式可参照前述对S1-U链路故障消息的处理。此后MME在处理呼叫请求时，避免选择对应于故障S5/S8链路的SGW到PGW路径。
D4、SGW在监测到已故障的S5/S8链路恢复正常时，向MME发送指示该S5/S8链路恢复正常的S5/S8链路恢复消息。
S5/S8链路恢复消息可以由一条状态指示字段设置为可用(Normal)的S5/S8链路状态消息来充当。
D5、MME收到SGW发送的S5/S8链路恢复消息后，在后续处理呼叫请求时，将与该已恢复的S5/S8链路对应的SGW到PGW路径重新置于可选择的范围。
应用了本实施例的一个具体信令流程如图14所示，包括：
在S5/S8链路正常时：
b1、MME接收呼叫请求(Attach Request)。
b2、MME选定承载所使用的SGW到PGW路径，向SGW发送承载创建请求(Create Default Bearer Request)。
b3、SGW根据MME的选择向PGW发送承载创建请求(Create Default BearerRequest)。
在S5/S8链路故障时：
b4、SGW向MME发送S5/S8链路故障消息(S5/S8 Link State Indication；Abnormal、PGW ID、SGW ID)。
b5、MME删除与故障S5/S8链路相关的所有上下文，并将该S5/S8链路置为不可用；SGW也释放自身资源。
b6、MME再次接收呼叫请求(Attach Request)。
b7、MME选定承载所使用的SGW到PGW路径，为了避免使用故障S5/S8链路，MME选择了SGW到一个新的PGW(New PGW)的路径，然后向SGW发送承载创建请求(Create Default Bearer Request)。
b8、SGW根据MME的选择向新的PGW发送承载创建请求(Create DefaultBearer Request)。
在S5/S8链路恢复时：
b9、SGW向MME发送S5/S8链路恢复消息(S5/S8 Link State Indication；Normal、PGW ID、SGW ID)。
b10、MME将恢复的S5/S8链路置为可用。
b11、MME再次接收呼叫请求(Attach Request)。
b12、MME选定承载所使用的SGW到PGW路径，此时之前不可用的SGW到PGW路径已恢复为可用，因此与SGW对应的原有不可选的PGW也恢复为可选，假定MME选择了SGW到已恢复PGW的路径，然后向SGW发送承载创建请求(Create Default Bearer Request)。
b13、SGW根据MME的选择向恢复为可选的PGW发送承载创建请求(Create Default Bearer Request)。
下面对用于执行实施例二方法的本发明实施例的移动通信系统进行说明，参考图15，该系统包括：
SGW 601，用于在监测到与PGW 602之间的S5/S8链路发生故障时，向MME 603发送指示S5/S8链路发生故障的S5/S8链路故障消息；根据MME 603的控制选择进行呼叫接续的PGW；
MME 603，用于接收S5/S8链路故障消息；根据S5/S8链路故障消息删除依赖于该S5/S8链路的上下文；在后续处理呼叫请求时，避免选择与该S5/S8链路关联的SGW 601<->PGW 602的路径。
为进一步提供对链路恢复情况的直接处理，该移动通信系统还可进一步具有如下特征：
SGW 601还用于，在监测到与PGW 602之间的S5/S8链路恢复正常时，向MME 603发送指示S5/S8链路恢复正常的S5/S8链路恢复消息；
MME 603还用于，接收S5/S8链路恢复消息；根据S5/S8链路恢复消息在后续处理呼叫请求时，将与该S5/S8链路关联的SGW 601<->PGW 602的路径重新置于可选择的范围。
上述移动通信系统可以与实施例一中的两种移动通信系统融合，即在同一网络拓扑中eNodeB能够提供向MME发送S1-U链路状态信息的功能，SGW能够提供向MME发送S1-U/S5/S8链路状态信息的功能。
本实施例系统采用由SGW在监测到S5/S8链路故障时直接将故障信息通知到MME的方式；由于MME直接获知S5/S8链路状态故障信息，只需要一条消息就可以删除自身所有相关的上下文，故障处理更加快速有效，节省了S11信令消耗；并且在后续处理业务请求时避免选择S5/S8故障链路，解决了呼叫失败率增大的问题。
应用网络架构二、3GPP Pre-R8定义的直接隧道(Direct Tunnel)网络架构，其中，链路管理实体为SGSN，链路执行节点为RNC、GGSN。网络架构参考图16，包括RNC 701、GGSN 702、SGSN 703。
RNC 701和GGSN 702之间通过建立直接隧道(Direct Tunnel)承载用户面数据，RNC 701和GGSN 702之间的链路称为Iu接口用户面链路(Iu UP：Iu UserPlane)；SGSN 703和GGSN 702之间的链路称为Gn链路，可承载GTP控制面(GTP-C：GTP-Control Plane)信令；RNC 701和SGSN 703之间的链路称为Iu接口控制面链路(Iu CP：Iu Control Plane)，可承载无线接入网络应用部分(RANAP：Radio Access Network Application Part)信令。
当直接隧道链路故障时，可采用类似应用网络架构一中的处理方案，由GGSN 702或RNC 701向SGSN 703发送一条新定义的直接隧道状态指示(DirectTunnel Link State Indication)消息(以携带不同的状态参数指示直接隧道故障或恢复正常)，指示SGSN 703快速释放自身相关资源，以此节省大量释放信令的开销。并且，SGSN 703后续再获得RNC 701上报的新呼叫时，将不再选择GGSN 702与RNC 701建立直接隧道，从而避免呼叫失败。
当直接隧道链路恢复时，同样可采用类似应用网络架构一中的处理方案，由GGSN 702或RNC 701向SGSN 703发送一条携带恢复参数的直接隧道状态指示消息，指示SGSN 703后续可以选择GGSN 702与RNC 701建立直接隧道。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：ROM、RAM、磁盘或光盘等。
以上对本发明实施例所提供的链路管理方法以及相应的链路管理实体、链路执行节点和移动通信系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (22)

1、一种链路管理方法，其特征在于，包括：
链路管理实体接收第一链路执行节点发送的链路故障消息，所述链路故障消息指示所述第一链路执行节点与第二链路执行节点之间的链路发生故障；
链路管理实体释放依赖于所述链路故障消息指示的故障链路的业务资源。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述链路管理实体接收第一链路执行节点发送的链路故障消息之后还包括：所述链路管理实体在后续处理业务请求时避免选择所述故障链路。
3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：
链路管理实体接收第一链路执行节点发送的链路恢复消息，所述链路恢复消息指示所述第一链路执行节点与第二链路执行节点之间的链路已恢复；
链路管理实体将所述链路恢复消息指示的已恢复链路重新置于可选择的范围。
4、根据权利要求2所述的方法，其特征在于：
所述链路管理实体是移动性管理实体；所述第一链路执行节点是呼叫接入节点、所述第二链路执行节点是服务网关，或者，所述第一链路执行节点是服务网关、所述第二链路执行节点是呼叫接入节点；
所述链路管理实体接收第一链路执行节点发送的链路故障消息的步骤具体为：所述移动性管理实体接收呼叫接入节点或者服务网关发送的S1-U链路故障消息，所述S1-U链路故障消息指示与该消息的发送节点相连的S1-U链路发生故障；
所述链路管理实体释放依赖于链路故障消息指示的故障链路的业务资源的步骤具体为：所述移动性管理实体删除依赖于故障S1-U链路的上下文；
所述链路管理实体在后续处理业务请求时避免选择故障链路的步骤具体为：所述移动性管理实体在后续处理与所述故障S1-U链路关联的呼叫接入节点的呼叫请求时，避免选择与所述故障S1-U链路关联的服务网关进行呼叫接续。
5、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：
所述移动性管理实体接收呼叫接入节点或服务网关发送的S1-U链路恢复消息，所述S1-U链路恢复消息指示与该消息的发送节点相连的S1-U链路已恢复；
所述移动性管理实体在后续处理与已恢复S1-U链路关联的呼叫接入节点的呼叫请求时，将与所述已恢复S1-U链路关联的服务网关重新置于可选择的范围。
6、根据权利要求2所述的方法，其特征在于：
所述链路管理实体是移动性管理实体，所述第一链路执行节点是服务网关，所述第二链路执行节点是分组数据网络网关；
所述链路管理实体接收第一链路执行节点发送的链路故障消息的步骤具体为：所述移动性管理实体接收服务网关发送的S5/S8链路故障消息，所述S5/S8链路故障消息指示所述服务网关与分组数据网络网关之间的S5/S8链路发生故障；
所述链路管理实体释放依赖于链路故障消息指示的故障链路的业务资源的步骤具体为：所述移动性管理实体删除依赖于所述S5/S8链路的上下文；
所述链路管理实体在后续处理业务请求时避免选择故障链路的步骤具体为：所述移动性管理实体在后续处理呼叫请求时，避免选择所述服务网关与所述分组数据网络网关之间的路径。
7、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：
所述移动性管理实体接收服务网关发送的S5/S8链路恢复消息，所述S5/S8链路恢复消息指示所述服务网关与分组数据网络网关之间的S5/S8链路已恢复；
所述移动性管理实体在后续处理呼叫请求时，将所述服务网关与所述分组数据网络网关之间的路径重新置于可选择的范围。
8、根据权利要求2所述的方法，其特征在于：
所述链路管理实体是服务通用分组无线服务支持节点SGSN；所述第一链路执行节点是无线网络控制器RNC、所述第二链路执行节点是网关通用分组无线服务支持节点GGSN，或者，所述第一链路执行节点是GGSN、所述第二链路执行节点是RNC；
所述链路管理实体接收第一链路执行节点发送的链路故障消息的步骤具体为：所述SGSN接收RNC或者GGSN发送的直接隧道链路故障消息，所述直接隧道链路故障消息指示与该消息的发送节点相连的直接隧道链路发生故障；
所述链路管理实体释放依赖于链路故障消息指示的故障链路的业务资源的步骤具体为：所述SGSN删除依赖于故障直接隧道链路的上下文；
所述链路管理实体在后续处理业务请求时避免选择故障链路的步骤具体为：所述SGSN在后续处理与所述故障直接隧道链路关联的RNC的呼叫请求时，避免选择与所述故障直接隧道链路关联的GGSN进行呼叫接续。
9、根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：
所述SGSN接收RNC或者GGSN发送的直接隧道链路恢复消息，所述直接隧道链路恢复消息指示与该消息的发送节点相连的直接隧道链路已恢复；
所述SGSN在后续处理与已恢复直接隧道链路关联的RNC的呼叫请求时，将与所述已恢复直接隧道链路关联的GGSN重新置于可选择的范围。
10、一种链路管理方法，其特征在于，包括：
第一链路执行节点监测与其他链路执行节点之间的链路是否正常；
第一链路执行节点在监测到某条链路发生故障时，向链路管理实体发送指示该链路发生故障的链路故障消息；
第一链路执行节点根据所述链路管理实体的控制，选择其他链路执行节点进行业务接续。
11、根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括：
第一链路执行节点在监测到某条链路恢复正常时，向链路管理实体发送指示该链路恢复正常的链路恢复消息。
12、一种链路管理实体，其特征在于，包括：
消息接收单元，用于接收第一链路执行节点发送的链路故障消息，所述链路故障消息指示所述第一链路执行节点与第二链路执行节点之间的链路发生故障；
资源管理单元，用于根据所述消息接收单元接收的链路故障消息，释放依赖于所述链路故障消息指示的故障链路的业务资源。
13、根据权利要求11所述的链路管理实体，其特征在于，还包括：
业务控制单元，用于根据所述消息接收单元接收的链路故障消息，在后续处理业务请求时避免选择所述故障链路。
14、根据权利要求13所述的链路管理实体，其特征在于：
所述消息接收单元还用于，接收第一链路执行节点发送的链路恢复消息，所述链路恢复消息指示所述第一链路执行节点与第二链路执行节点之间的链路已恢复；
所述业务控制单元还用于，根据所述消息接收单元接收的链路恢复消息，将所述链路恢复消息指示的已恢复链路重新置于可选择的范围。
15、一种链路执行节点，其特征在于，包括：
链路监测单元，用于监测与其他链路执行节点之间的链路是否正常；
状态报告单元，用于在所述链路监测单元监测到某条链路发生故障时，向链路管理实体发送指示该链路发生故障的链路故障消息；
业务处理单元，用于根据所述链路管理实体的控制，选择其他链路执行节点进行业务接续。
16、根据权利要求15所述的链路执行节点，其特征在于：
所述状态报告单元还用于，在所述链路监测单元监测到某条链路恢复正常时，向链路管理实体发送指示该链路恢复正常的链路恢复消息。
17、一种移动通信系统，其特征在于，包括：
呼叫接入节点，用于在监测到与服务网关之间的S1-U链路发生故障时，向移动性管理实体发送指示所述S1-U链路发生故障的S1-U链路故障消息；向所述移动性管理实体提出呼叫请求，根据所述移动性管理实体的控制选择进行呼叫接续的服务网关；
移动性管理实体，用于接收所述S1-U链路故障消息；根据所述S1-U链路故障消息删除依赖于所述S1-U链路的上下文；在后续处理所述呼叫接入节点的呼叫请求时，避免选择与所述S1-U链路关联的服务网关进行呼叫接续。
18、根据权利要求17所述的移动通信系统，其特征在于：
所述呼叫接入节点还用于，在监测到与服务网关之间的S1-U链路恢复正常时，向链路管理实体发送指示所述S1-U链路恢复正常的S1-U链路恢复消息；
所述移动性管理实体还用于，接收所述S1-U链路恢复消息；根据所述S1-U链路恢复消息在后续处理所述呼叫接入节点的呼叫请求时，将与所述S1-U链路关联的服务网关重新置于可选择的范围。
19、一种移动通信系统，其特征在于，包括：
服务网关，用于在监测到与呼叫接入节点之间的S1-U链路发生故障时，向移动性管理实体发送指示所述S1-U链路发生故障的S1-U链路故障消息；
移动性管理实体，用于接收所述S1-U链路故障消息；根据所述S1-U链路故障消息删除依赖于所述S1-U链路的上下文；在后续处理与所述S1-U链路关联的呼叫接入节点的呼叫请求时，避免选择所述服务网关进行呼叫接续。
20、根据权利要求19所述的移动通信系统，其特征在于：
所述服务网关还用于，在监测到与呼叫接入节点之间的S1-U链路恢复正常时，向移动性管理实体发送指示所述S1-U链路恢复正常的S1-U链路恢复消息；
所述移动性管理实体还用于，接收所述S1-U链路恢复消息；根据所述S1-U链路恢复消息，在后续处理与所述S1-U链路关联的呼叫接入节点的呼叫请求时，将所述服务网关重新置于可选择的范围。
21、一种移动通信系统，其特征在于，包括：
服务网关，用于在监测到与分组数据网络网关之间的S5/S8链路发生故障时，向移动性管理实体发送指示所述S5/S8链路发生故障的S5/S8链路故障消息；根据所述移动性管理实体的控制选择进行呼叫接续的分组数据网络网关；
移动性管理实体，用于接收所述S5/S8链路故障消息；根据所述S5/S8链路故障消息删除依赖于所述S5/S8链路的上下文；在后续处理呼叫请求时，避免选择与所述S5/S8链路关联的服务网关与分组数据网络网关之间的路径。
22、根据权利要求21所述的移动通信系统，其特征在于：
所述服务网关还用于，在监测到与分组数据网络网关之间的S5/S8链路恢复正常时，向移动性管理实体发送指示所述S5/S8链路恢复正常的S5/S8链路恢复消息；
所述移动性管理实体还用于，接收所述S5/S8链路恢复消息；根据所述S5/S8链路恢复消息在后续处理呼叫请求时，将与所述S5/S8链路关联的服务网关与分组数据网络网关之间的路径重新置于可选择的范围。
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