CN102131177A

CN102131177A - 一种释放用户设备资源的方法及系统

Info

Publication number: CN102131177A
Application number: CN201010034065XA
Authority: CN
Inventors: 卢飞; 周晓云
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2010-01-13
Filing date: 2010-01-13
Publication date: 2011-07-20

Abstract

本发明提供了一种释放用户设备资源的方法及系统，包括UE从EPC移动至传统的GPRS网络后，EPC中的移动管理单元通知服务网关，服务网关获取UE移动至传统的GPRS网络信息后，通知IWP释放UE资源。通过本发明提供的方案，在UE从EPC移动至传统的GPRS网络时，服务网关获知了UE是否已经移动至传统的GPRS网络的信息，并通过服务网关对IWP的通知，保证了IWP在UE从EPC移动至传统的GPRS网络时，释放掉了IWP资源，避免了错误释放IWP资源的问题，同时消除了网络中冗余的IWP资源。

Description

一种释放用户设备资源的方法及系统

技术领域

本发明涉及系统架构演进(SAE，System Architecture Evolution)技术，尤其涉及一种UE从演进的分组网(EPC，Evolved Packet Core)移动至传统通用分组无线服务(GPRS，General Packet Radio Service)网络时，释放UE资源的方法及系统。

背景技术

随着全球微波接入互通(WiMax，World Interoperability for MicrowaveAccess)技术的异军突起，第三代移动通信系统要保持其在移动通信领域的竞争力，必须提高其网络性能，并降低网络建设及运营成本。因此，第三代合作伙伴计划(3GPP，3rd Generation Partnership Project)的标准化工作组，目前正致力于研究包交换核心网(PS Core，Packet Switch Core)和全球移动通信系统无线接入网(UTRAN，Universal Mobile Telecommunication System Radio AccessNetwork)的演进。该研究课题称为系统架构演进(SAE，System ArchitectureEvolution)，目的是使得演进的分组网(EPC，Evolved Packet Core)可提供更高的传输速率，更短的传输延时，优化分组，及支持演进的UTRAN(E-UTRAN，Evolved UTRAN)、UTRAN、无线局域网(WLAN，Wireless Local Area Network)及其他非3GPP的接入网络之间的移动性管理。

图1为现有SAE的组成架构示意图，如图1所示，其中，演进的无线接入网(E-RAN，Evolved Radio Access Network)中包含的网元是演进节点B(eNodeB，Evolved NodeB)，用于为用户的接入提供无线资源；分组数据网(PDN，Packet Data Network)是为用户提供业务的网络；EPC提供了更低的延迟，并允许更多的无线接入系统接入，EPC包括如下网元：

移动管理实体(MME，Mobility Management Entity)：是控制面功能实体，临时存储用户数据的服务器，负责管理和存储用户设备(UE，User Equipment)的上下文(比如用户标识、移动性管理状态、用户安全参数等)，为用户分配临时标识，当UE驻扎在该跟踪区域或者该网络时，负责对该用户进行鉴权；处理MME和UE之间的所有非接入层消息；触发在SAE的寻呼。MME是SAE系统的移动管理单元，在通用移动通信系统(UMTS，Universal MobileTelecommunications System)中，移动管理单元是服务通用分组无线服务(GPRS，General Packet Radio Service)支持节点(SGSN，Serving GPRS Support Node)。

服务网关(SGW，Serving Gateway)是一个用户面实体，负责用户面数据路由处理，终结处于空闲(ECM_IDLE)状态的UE的下行数据。管理和存储UE的SAE承载(bearer)上下文，比如IP承载业务参数和网络内部路由信息等。SGW是3GPP系统内部用户面的锚点，一个用户在一个时刻只能有一个SGW。EPC中的SGSN可以通过S4接口与SGW相连，此时的SGSN称为S4SGSN。

分组数据网网关(PGW，PDN Gateway)，为负责UE接入PDN的网关，分配用户IP地址，也是3GPP和非3GPP接入系统的移动性锚点，PGW的功能还包括策略实施、计费支持。用户在同一时刻能够接入多个PGW。策略与计费实施功能实体(PCEF，Policy and Charging Enforcement Function)也位于PGW中。为了使UE能够在传统的GPRS网络与EPC网络之间进行移动，PGW集成传统的网关GPRS支持节点(GGSN，Gateway GPRS Support Node)功能。在传统的GPRS网络中，SGSN与GGSN通过Gn/Gp接口相连，此时的SGSN称为Gn/Gp SGSN。

策略与计费规则功能实体(PCRF，Policy and Charging Rules Function)，用于负责向PCEF提供策略控制与计费规则。

归属用户服务器(HSS，Home Subscriber Server)，用于永久存储用户签约数据，HSS存储的内容包括UE的国际移动用户识别码(IMSI，InternationalMobile Subscriber Identification)、PGW的IP地址。

在物理上，SGW和PGW可能合一，EPC系统用户面网元包括SGW和PGW。当SGW与PGW不合一时，SGW与PGW之间的接口协议为GPRS隧道协议(GTP，GPRS Tunneling Protocol)或者代理移动IP协议(PMIP，Proxy MobileInternet Protocol)。

当SGW与PGW之间能够正常连接时，SGW与PGW需要支持相同的协议，当SGW与PGW支持不同协议时，SGW与PGW之间需要使用转换代理(IWP，Interworking Proxy)进行协议转换才能正常连接。如图2，3所示。图2为现有技术中仅支持GTP协议的SGW与仅支持PMIP的PGW通过IWP进行互通的示意图；图3为现有技术中仅支持PMIP协议的SGW与仅支持GTP的PGW通过IWP进行互通的示意图。

当UE所处的覆盖区发生变化时，UE有可能发生切换、路由区更新过程或者跟踪区更新过程，为了保证业务连续性，在切换、路由区更新(RAU，RoutingArea Update)过程或者跟踪区更新(TAU，Tracking Area Update)过程中，PGW必须保持不变。当SGW与PGW支持不同的接口协议时，IWP进行协议转化，为了降低切换、路由区更新过程或者跟踪区更新过程中的复杂度，IWP尽量保持不变，这样可以节省IWP与PGW之间的信令开销以及选择IWP带来的巨大开销。

UE移动时，UE可能从EPC网络移动至传统的GPRS网络，此时传统的SGSN与PGW之间不需要IWP进行连接，如图4所示，图4为UE从EPC移动至传统GPRS网络的示意图。当UE移动至传统的GPRS网络时，源SGW需要释放IWP资源。SGW作为用户面实体，并不清楚UE是否已经移动至传统的GPRS网络，因此也就不知道是否或应该在何时释放IWP资源。这样，将会造成错误释放IWP资源或者网络中存在冗余的IWP资源的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种释放用户设备资源的方法及系统，在UE从EPC移动至GPRS网络后，能够避免错误释放IWP资源，消除网络中冗余的IWP资源。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种释放用户设备资源的方法，包括：

用户设备UE从演进的分组网EPC移动至传统的通用分组无线服务GPRS网络后，EPC中的移动管理单元通知服务网关；

服务网关获取UE移动至传统的GPRS网络信息后，通知转换代理IWP释放UE资源。

所述UE从EPC移动至传统的GPRS网络包括：所述UE发生切换，或所述UE的路由区更新，或所述UE的跟踪区更新。

当所述UE从EPC移动至传统的GPRS网络为所述UE发生切换时，所述EPC中的移动管理单元通知服务网关为：

在所述移动管理单元收到节点重分配完成消息后，启动定时器，并在定时器超时后通知服务网关；

当所述UE从EPC移动至传统的GPRS网络为所述UE的路由区更新，或所述UE的跟踪区更新时，所述EPC中的移动管理单元通知服务网关为：

在所述移动管理单元收到上下文请求后，启动定时器，并在定时器超时后通知服务网关。

所述EPC中的移动管理单元通知服务网关为：

所述EPC中的移动管理单元在向服务网关发送的释放会话请求消息中，携带用于表示UE是否移动至GPRS网络的移动指示。

所述移动指示占用释放会话请求消息中的1个消息单元，当该消息单元取值为1时，表示UE移动至传统的GPRS网络，当该消息单元取值为0时，表示UE未移动至传统的GPRS网络；或者，当该消息单元取值为0时，表示UE移动至传统的GPRS网络，当该消息单元取值为1时，表示UE移动至传统的GPRS网络。

所述EPC中的移动管理单元通知服务网关为：

通过是否在所述释放会话请求消息中携带用于表示UE是否移动至GPRS网络的移动指示，确定UE是否移动至传统的GPRS网络。

所述EPC中的移动管理单元为MME，或S4SGSN。

一种释放用户设备资源的系统，至少包括移动管理单元、服务网关和IWP，其中，

移动管理单元，用于在UE从EPC移动至传统的GPRS网络后，通知服务网关；

服务网关，用于接收来自移动管理单元的通知，获取UE移动至传统的GPRS网络信息后，通知IWP释放UE资源；

IWP，用于接收到来自服务网关的释放UE资源的通知，释放UE资源。

所述UE从EPC移动至传统的GPRS网络为所述UE发生切换，所述移动管理单元具体用于：

在所述移动管理单元收到节点重分配完成消息后，启动定时器，并在定时器超时后通知服务网关UE从EPC移动至传统的GPRS网络；

所述UE从EPC移动至传统的GPRS网络为所述UE的路由区更新，或所述UE的跟踪区更新，所述移动管理单元具体用于：

在所述移动管理单元收到上下文请求后，启动定时器，并在定时器超时后通知服务网关UE从EPC移动至传统的GPRS网络。

所述移动管理单元位于EPC中，具体用于，在向服务网关发送的释放会话请求消息中，携带用于表示UE是否移动至GPRS网络的移动指示。

所述移动管理单元位于EPC中，具体用于，通过是否在所述释放会话请求消息中携带用于表示UE是否移动至GPRS网络的移动指示，确定UE是否移动至传统的GPRS网络。

所述EPC中的移动管理单元为MME，或S4SGSN。

从上述本发明提供的技术方案可以看出，UE从EPC移动至传统的GPRS网络后，EPC中的移动管理单元通知服务网关，服务网关获取UE移动至传统的GPRS网络信息后，通知IWP释放UE资源。通过本发明方法，在UE从EPC移动至传统的GPRS网络时，服务网关获知了UE是否已经移动至传统的GPRS网络的信息，并通过服务网关对IWP的通知，保证了IWP在UE从EPC移动至传统的GPRS网络时，释放掉了IWP资源，避免了错误释放IWP资源的问题，同时消除了网络中冗余的IWP资源。

附图说明

图1为现有SAE的组成架构示意图；

图2为现有技术中仅支持GTP协议的SGW与仅支持PMIP的PGW通过IWP进行互通的示意图；

图3为现有技术中仅支持PMIP协议的SGW与仅支持GTP的PGW通过IWP进行互通的示意图；

图4为UE从EPC移动至传统GPRS网络的示意图；

图5为本发明UE从EPC移动至GPRS网络时，释放UE资源的方法的流程图；

图6为本发明UE从EPC移动至GPRS网络时，释放UE资源的系统的组成结构示意图；

图7为本发明IWP释放UE资源的第一实施例的流程示意图；

图8为本发明IWP释放UE资源的第二实施例的流程示意图。

具体实施方式

图5为本发明UE从EPC移动至GPRS网络时，释放UE资源的方法的流程图，如图5所示，包括以下步骤：

步骤500：UE从EPC移动至传统的GPRS网络后，EPC中的移动管理单元通知服务网关。

当UE从EPC移动至传统的GPRS网络为所述UE发生切换时，所述EPC中的移动管理单元通知服务网关为：在所述移动管理单元收到节点重分配完成消息后，启动定时器，并在定时器超时后通知服务网关；当所述UE从EPC移动至传统的GPRS网络为所述UE的路由区更新，或所述UE的跟踪区更新时，所述EPC中的移动管理单元通知服务网关为：在所述移动管理单元收到上下文请求后，启动定时器，并在定时器超时后通知服务网关。

比如，在RAU过程中，当UE移动到传统的GPRS网络区域，会向Gn/GpSGSN发送路由区更新请求，Gn/Gp SGSN在接收到路由区更新请求后，会找到旧移动管理单元，并向该旧移动管理单元发送上下文请求信令进行上下文获取过程，而该旧移动管理单元在向服务网关发送的释放会话请求消息中，携带用于表示UE是否移动至GPRS网络的移动指示。

再如，在UE切换过程中，当旧eNodeB决定向新RNC发起切换，会向旧移动管理单元发送切换请求消息，该旧移动管理单元在向旧服务网关发送的释放会话请求消息中，携带用于表示UE是否移动至GPRS网络的移动指示。

步骤501：服务网关获取UE移动至传统的GPRS网络信息后，通知IWP释放UE资源。

本步骤中，服务网关根据接收到的移动指示确定UE从EPC移动至GPRS网络后，通知IWP释放当前发生移动的UE的资源。

通过本发明方法，在UE从EPC移动至传统的GPRS网络时，服务网关获知了UE是否已经移动至传统的GPRS网络的信息，并通过服务网关对IWP的通知，保证了IWP在UE从EPC移动至传统的GPRS网络时，释放掉了IWP资源，避免了错误释放IWP资源的问题，同时消除了网络中冗余的IWP资源。

针对本发明方法，还提供一种系统，图6为本发明UE从EPC移动至GPRS网络时，释放UE资源的系统的组成结构示意图，如图6所示，本发明系统至少包括移动管理单元、服务网关和IWP，其中，

移动管理单元，用于在UE从EPC移动至传统的GPRS网络后，通知服务网关。

服务网关，用于接收来自移动管理单元的通知，获取UE移动至传统的GPRS网络信息后，通知IWP释放UE资源。

当UE从EPC移动至传统的GPRS网络为所述UE发生切换时，移动管理单元具体用于：在移动管理单元收到节点重分配完成消息后，启动定时器，并在定时器超时后通知服务网关UE从EPC移动至传统的GPRS网络；

当UE从EPC移动至传统的GPRS网络为所述UE的路由区更新，或UE的跟踪区更新时，移动管理单元具体用于：在移动管理单元收到上下文请求后，启动定时器，并在定时器超时后通知服务网关UE从EPC移动至传统的GPRS网络。

所述移动管理单元位于EPC中，具体用于，在向服务网关发送的释放会话请求消息中，携带用于表示UE是否移动至GPRS网络的移动指示。或者，通过是否在所述释放会话请求消息中携带用于表示UE是否移动至GPRS网络的移动指示，确定UE是否移动至传统的GPRS网络。

EPC中的移动管理单元为MME，或S4SGSN。

下面结合实施例对本发明方法进行详细描述。

图7为本发明IWP释放UE资源的第一实施例的流程示意图，第一实施例中以路由区更新过程为例，如图7所示，主要包括以下步骤：

步骤700：UE移动到传统的GPRS网络区域，向Gn/Gp SGSN发送RAU更新请求，请求在新的区域进行注册，该RAU更新请求中携带P-TMSI，RAI。

步骤701：Gn/Gp SGSN根据P-TMSI以及RAI标识找到旧MME，并向旧MME发送上下文请求信令进行上下文获取过程。

步骤702：旧MME启动定时器，并将用户的移动管理和承载信息携带在上下文响应中发送给GPRS网络区域中的Gn/Gp SGSN。

步骤703：GPRS网络区域中的Gn/Gp SGSN收到上下文响应消息后对上下文进行确认，向旧MME发送上下文确认。

步骤704：GPRS网络区域中的Gn/Gp SGSN向PGW发送更新PDP上下文请求消息，在PDP上下文请求消息中携带有SGSN的GTP-C隧道标识和IP地址、SGSN的GTP-U隧道标识和IP地址等。

步骤705：PGW更新自身的上下文并向SGSN返回更新PDP上下文响应消息。

步骤706：如果GPRS网络区域中的Gn/Gp SGSN确认UE在当前的路由区内有效，则向UE发送路由区更新接受消息。

步骤707：UE向GPRS网络区域中的Gn/Gp SGSN返回路由区更新完成消息。

步骤708：旧MME根据步骤701中的上下文请求消息，判断出UE移动至传统的Gn/Gp GPRS网络，则在步骤702中启动的定时器超时后，旧MME向SGW发送释放会话请求消息，在释放会话请求消息中携带有UE移动至传统的Gn/Gp GPRS网络的移动指示。

本实施例中，采用移动指示来区分UE是否移动至传统的Gn/Gp GPRS网络。具体实现可以是，移动指示可以占用释放会话请求消息中的1个消息单元，如该消息单元取值为1时，表示UE移动至传统的Gn/Gp GPRS网络，当该消息单元取值为0时，表示UE未移动至传统的Gn/Gp GPRS网络；或者，当该消息单元取值为0时，表示UE移动至传统的Gn/Gp GPRS网络，当该消息单元取值为1时，表示UE移动至传统的Gn/Gp GPRS网络。

也可以通过是否携带移动指示来确定UE是否移动至传统的Gn/Gp GPRS网络，比如，当释放会话请求消息中携带有移动指示，则表示UE移动至传统的Gn/Gp GPRS网络，如果未携带移动指示，则表示UE未从EPC移动至传统的Gn/Gp GPRS网络。

步骤709：SGW向IWP发送代理绑定更新，通知IWP释放UE资源。

步骤710：IWP向SGW返回代理绑定确认消息。

步骤711：SGW向MME返回释放会话响应消息。

在第一实施例中省略了与本发明无关的鉴权及位置更新过程等过程，将这些过程加入图7所示的流程中是本领域技术人员容易实现的，这里不再赘述。

在图7所示的第一实施例中，仅以旧移动单元管理单元为MME为例进行描述，对于旧移动管理单元为S4 SGSN的情况，具体实现流程与图7所示类似，这里不再赘述。

图8为本发明IWP释放UE资源的第二实施例的流程示意图，第二实施例中，第二实施例中以UE的切换过程为例，如图8所示，主要包括以下步骤：

步骤800～步骤801：旧eNodeB决定向新RNC发起切换，向旧MME发送切换请求消息。

步骤802：旧MME选择新Gn/Gp SGSN，并向新Gn/Gp SGSN发送节点重分配请求消息，在节点重分配请求消息中携带有PGW的地址和上行TEID。

步骤803：新Gn/Gp SGSN向新RNC发送重分配请求消息，请求在新RNC中建立UE上下文。

步骤804：新RNC向新Gn/Gp SGSN发送重分配请求确认消息。

步骤805：新Gn/Gp SGSN向旧MME发送节点重分配响应消息。

步骤806：旧MME向旧eNodeB发送切换指示消息。

步骤807：旧eNodeB将切换指示消息转发至UE。

步骤808：新RNC向新Gn/Gp SGSN发送重分配检测消息。

步骤809：UE与新RNC进行小区同步后，向新RNC发送RRC消息。

步骤810：新RNC向新Gn/Gp SGSN发送重分配完成消息。

步骤811：新Gn/Gp SGSN向旧MME发送节点重分配完成消息。

步骤812：旧MME启动定时器，并向新Gn/Gp SGSN返回节点重分配完成确认消息。

步骤813：新Gn/Gp SGSN向PGW发送更新PDP上下文请求消息，在更新PDP上下文请求消息中携带有新RNC的用户面隧道标识和IP地址。

步骤814：PGW向新Gn/Gp SGSN返回更新PDP上下文响应消息。

步骤815：旧MME根据步骤801中的切换请求消息，判断出UE移动至传统的Gn/Gp GPRS网络，则在步骤812中启动的定时器超时后，旧MME向旧SGW发送释放会话请求消息，在释放会话请求消息中携带有UE移动至传统的Gn/Gp GPRS网络的移动指示。

也可以通过是否携带移动指示来确定UE是否移动至传统的Gn/GpGPRS网络，比如，当释放会话请求消息中携带有移动指示，则表示UE移动至传统的Gn/Gp GPRS网络，如果未携带移动指示，则表示UE未从EPC移动至传统的Gn/Gp GPRS网络。

步骤816：旧SGW向IWP发送代理绑定更新，通知IWP释放UE资源。

步骤817：IWP向旧SGW返回代理绑定确认消息。

步骤818：旧SGW向旧MME返回释放会话响应消息。

在图8所示的第二实施例中，仅以旧移动单元管理单元为MME为例进行描述，对于旧移动管理单元为S4SGSN的情况，具体实现流程与图8所示类似，这里不再赘述。

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，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

1.一种释放用户设备资源的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述UE从EPC移动至传统的GPRS网络包括：所述UE发生切换，或所述UE的路由区更新，或所述UE的跟踪区更新。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述UE从EPC移动至传统的GPRS网络为所述UE发生切换时，所述EPC中的移动管理单元通知服务网关为：

4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述EPC中的移动管理单元通知服务网关为：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述移动指示占用释放会话请求消息中的1个消息单元，当该消息单元取值为1时，表示UE移动至传统的GPRS网络，当该消息单元取值为0时，表示UE未移动至传统的GPRS网络；或者，当该消息单元取值为0时，表示UE移动至传统的GPRS网络，当该消息单元取值为1时，表示UE移动至传统的GPRS网络。

6.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述EPC中的移动管理单元通知服务网关为：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述EPC中的移动管理单元为MME，或S4SGSN。

8.一种释放用户设备资源的系统，其特征在于，至少包括移动管理单元、服务网关和IWP，其中，

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述UE从EPC移动至传统的GPRS网络为所述UE发生切换，所述移动管理单元具体用于：

10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述移动管理单元位于EPC中，具体用于，在向服务网关发送的释放会话请求消息中，携带用于表示UE是否移动至GPRS网络的移动指示。

11.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述移动管理单元位于EPC中，具体用于，通过是否在所述释放会话请求消息中携带用于表示UE是否移动至GPRS网络的移动指示，确定UE是否移动至传统的GPRS网络。

12.根据权利要求8～11任一项所述的系统，其特征在于，所述EPC中的移动管理单元为MME，或S4SGSN。