一种PDN连接的管理方法和设备
技术领域
本发明涉及通信技术领域,尤其涉及一种PDN连接的管理方法和设备。
背景技术
现有EPS(Evolved Packet System,演进的分组系统)系统中,提出了PDN(Packet Data Network,分组数据网络)连接的always-on(永远在线)特性,即核心网内的PDN连接永远在线,这些PDN连接可称为persistent connectivity(持续连接);因此,一旦为UE(User Equipment,用户设备)建立了PDN连接,则在此PDN连接的生命周期内,该PDN连接的default bearer(默认承载)永远存在。
在EPS系统中,PDN连接的释放由MME(Mobility Management Entity,移动性管理实体)决定,或者由PCRF(Policy and Charging Rules Function,策略与计费规则功能)或PGW(Packet Data Gateway,分组数据网关)根据运营商的策略决定。
在实现本发明的过程中,发明人发现现有技术中至少存在以下问题:
现有PDN连接过程是针对人的通信而设计的,针对如何管理大量MTC(Machine Type Communication,机器类通信)设备的PDN连接的问题,现有技术中并没有相应的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供一种PDN连接的管理方法和设备,以管理大量MTC设备的PDN连接。
为了达到上述目的,本发明实施例提供一种分组数据网络PDN连接的管理方法,包括:
核心网控制实体确定用户设备进入空闲态;
所述核心网控制实体确定所述用户设备对应的指定类型的PDN连接;
所述核心网控制实体删除所述指定类型的PDN连接。
本发明实施例提供一种分组数据网络PDN连接的管理方法,包括:
分组数据网关PGW确定用户设备对应的指定类型的PDN连接;
所述PGW为所述指定类型的PDN连接设置不活动定时器;
所述PGW通过所述不活动定时器确定所述指定类型的PDN连接进入非活动状态;
所述PGW删除所述指定类型的PDN连接。
本发明实施例提供一种分组数据网络PDN连接的管理方法,包括:
当指定类型的PDN连接进入空闲态时,分组数据网关PGW接收来自策略与计费规则功能PCRF的删除所述指定类型的PDN连接的指示;
所述PGW根据所述指示删除所述指定类型的PDN连接。
本发明实施例提供一种核心网控制实体,包括:
第一确定模块,用于确定用户设备进入空闲态;
第二确定模块,用于确定所述用户设备对应的指定类型的PDN连接;
删除模块,用于删除所述指定类型的PDN连接。
本发明实施例提供一种分组数据网关PGW,包括:
第一确定模块,用于确定用户设备对应的指定类型的PDN连接;
设置模块,用于为所述指定类型的PDN连接设置不活动定时器;
第二确定模块,用于通过所述不活动定时器确定所述指定类型的PDN连接进入非活动状态;
删除模块,用于删除所述指定类型的PDN连接。
本发明实施例提供一种分组数据网关PGW,包括:
接收模块,用于当指定类型的PDN连接进入空闲态时,接收来自策略与计费规则功能PCRF的删除所述指定类型的PDN连接的指示;
删除模块,用于根据所述指示删除所述指定类型的PDN连接。
与现有技术相比,本发明至少具有以下优点:
可有效管理大量MTC设备的PDN连接,节省PDN连接所占用的资源,不需要花费大量的资源去管理大量的PDN连接,提高整个系统的性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一提供的一种PDN连接的管理方法流程示意图;
图2是本发明实施例二提供的一种PDN连接的管理方法流程示意图;
图3是本发明实施例三提供的一种PDN连接的管理方法流程示意图;
图4是本发明实施例四提供的一种PDN连接的管理方法流程示意图;
图5是本发明实施例五提供的一种PDN连接的管理方法流程示意图;
图6是本发明实施例六提供的一种PDN连接的管理方法流程示意图;
图7是本发明实施例七提供的一种核心网控制实体的结构示意图;
图8是本发明实施例八提供的一种分组数据网关的结构示意图;
图9是本发明实施例九提供的另一种分组数据网关的结构示意图。
具体实施方式
发明人在实现本发明的过程中注意到:现有PDN连接具有always-on特性,而目前提出的MTC通信针对大量的MTC设备,根据MTC应用的不同,MTC设备所需要使用的PDN连接的时间也是不同的。例如,某些应用所使用PDN连接进行数据传输的时间远小于连接空闲的时间,因此,这些应用所建立的PDN连接占用的资源就被浪费,而大量MTC设备会在网络中累积大量的这样的PDN连接,导致网络需要花费大量的资源去管理这大量的PDN连接,从而影响整个系统的性能。
因此,需要解决大量MTC设备接入网络而产生的PDN连接管理的问题,基于此,本发明实施例中提出了一种PDN连接的管理方法和设备,以管理大量MTC设备的PDN连接,节省PDN连接所占用的资源,不需要花费大量的资源去管理大量的PDN连接,提高整个系统的性能。
下面将结合本发明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例一
本发明实施例一提供一种PDN连接的管理方法,由核心网控制实体(如MME)对PDN连接进行管理,如图1所示,该方法包括以下步骤:
步骤101,核心网控制实体确定用户设备进入空闲态。
具体的,在确定用户设备进入空闲态的过程中,当基站设备(如eNB)发现用户设备没有数据传输时,会向核心网控制实体发送S1 UE Context Release Request(上下文释放请求)消息,cause(原因)值为user inactivity(用户不活动);当核心网控制实体获知cause值为user inactivity时,则确定用户设备进入空闲态。
步骤102,核心网控制实体确定用户设备对应的指定类型的PDN连接。
方式一:在用户设备的签约信息中,可为APN设置用于建立临时连接(即短暂使用的PDN连接)的APN(Access Point Name,接入点名称)标识。该情况下,当核心网控制实体发现用户设备对应的PDN连接使用了用于建立临时连接的APN时,核心网控制实体确定该PDN连接为指定类型的PDN连接。
本发明实施例中,网络侧可根据用户设备的应用特性,为用户设备的PDN连接配置两类APN,一种为用于建立“persistent connectivity”PDN连接的APN;另一种为用于建立“temporarily connectivity”PDN连接的APN,该APN配置给指定类型的PDN连接(如MTC设备的PDN连接等),对第一种APN本发明实施例中不再赘述,对于第二种APN,即为用于建立临时连接的APN,可称之为MTC SPECIFIED APN。
需要说明的是,APN指接入点名称,被网络用来作为选择PGW的参数,此外,APN还可借助不同的标识来标识PDN连接类型的作用,例如:有标识LIPA接入的LIPA APN,标识SIPTO接入的SIPTO APN,上述均是通过在UE的签约数据中增加标识来区别的。
本发明实施例中,在为指定类型的PDN连接设置APN时,在用户设备的签约信息中,为该APN设置该MTC SPECIFIED APN,即指定类型的PDN连接将使用此类MTC SPECIFIED APN;之后,在发现用户设备进入空闲态时,可查询该用户设备的各PDN连接对应的APN标识,如果发现PDN连接对应的APN标识为MTC SPECIFIED APN(即用于建立临时连接的APN标识),则确定该PDN连接为指定类型的PDN连接。
方式二:在用户设备的签约信息中,可根据用户设备的需求为用户设备设置不频繁传输特性的属性;该情况下,当核心网控制实体发现用户设备具有不频繁传输特性的属性时,核心网控制实体确定该用户设备的所有正常的PDN连接为指定类型的PDN连接。
本发明实施例中,网络侧根据用户设备的应用特性,可在用户设备的签约信息中为用户设备(如MTC设备等)配置具有不频繁传输特性的属性;之后,在发现用户设备进入空闲态时,可查询该用户设备的签约信息,如果发现该用户设备对应的签约信息具有不频繁传输特性的属性,则确定用户设备的所有正常的PDN连接为指定类型的PDN连接。
步骤103,核心网控制实体删除指定类型的PDN连接。其中,核心网控制实体可通过PDN连接去连接过程或隐式去附着过程删除指定类型的PDN连接。
本发明实施例中,针对具有用于建立临时连接的APN标识的PDN连接或具有不频繁传输特性的属性的用户设备的所有PDN连接,在用户设备因为没有数据传输而进入空闲态时,网络侧可发起PDN连接去连接过程,释放用户设备中与此APN相关联的PDN连接。
之后,当MTC Server需要向MTC设备(即指定类型的用户设备)传输数据时,可以使用MTC trigger特性建立触发新的连接建立。
综上所述,本发明实施例中,在MTC设备进入空闲态时,可发起PDN连接去连接过程,释放相应的PDN连接,从而可有效管理MTC设备的PDN连接,减少MTC设备保持的非活动的PDN连接数目;针对不经常进行数据传输的MTC设备,可尽量减少其附着在网络的时间。
实施例二
基于上述实施例一,本发明实施例二提供一种PDN连接的管理方法,由核心网控制实体(如MME)对PDN连接进行管理,如图2所示,该方法包括以下步骤:
步骤201,MTC设备使用MTC SPECIFIED APN请求建立PDN连接,即向MME发送针对MTC SPECIFIED APN的PDN连接请求。
步骤202,通过检查MTC设备的签约信息,完成PDN连接建立过程。
步骤203,当UE没有数据传输时,eNB发送S1 UE Context Release Request消息,cause值为user inactivity。
步骤204,MME根据S1 UE Context Release Request消息中的cause值为user inactivity,发起PDN disconnection(去连接)过程,去连接所有使用了MTC SPECIFIED APN的PDN连接。
实施例三
本发明实施例三提供一种PDN连接的管理方法,由PGW对PDN连接进行管理,如图3所示,该方法包括以下步骤:
步骤301,PGW确定用户设备对应的指定类型的PDN连接。
方式一:在用户设备的签约信息中,可为APN设置用于建立临时连接(即短暂使用的PDN连接)的APN标识。该情况下,PGW可接收来自核心网控制实体的通知,当通知中使用指定第一标识表示PDN连接使用了用于建立临时连接的APN时,则PGW确定该PDN连接为指定类型的PDN连接。
本发明实施例中,网络侧可根据用户设备的应用特性,为用户设备的PDN连接配置两类APN,一种为用于建立“persistent connectivity”PDN连接的APN;另一种为用于建立“temporarily connectivity”PDN连接的APN,该APN配置给指定类型的PDN连接(如MTC设备的PDN连接等),对第一种APN本发明实施例中不再赘述,对于第二种APN,即为用于建立临时连接的APN,可称之为MTC SPECIFIED APN。
本发明实施例中,在为指定类型的PDN连接设置APN时,在用户设备的签约信息中,为该APN设置该MTC SPECIFIED APN,即指定类型的PDN连接将使用此类MTC SPECIFIED APN;其中,可由MME为指定类型的PDN连接设置该MTC SPECIFIED APN,并将其通知给PGW(如MME指示PGW该PDN连接的APN为MTC SPECIFIED APN,或者在PGW上静态配置该类APN的处理策略),之后,PGW可通过用于建立临时连接的APN标识确定PDN连接为指定类型的PDN连接。
方式二:在用户设备的签约信息中,可根据用户设备的需求为用户设备设置不频繁传输特性的属性;该情况下,PGW可接收来自核心网控制实体的通知,当通知中使用指定第二标识表示用户设备具有不频繁传输特性的属性时,PGW确定用户设备的所有正常的PDN连接为指定类型的PDN连接。
本发明实施例中,网络侧根据用户设备的应用特性,可在用户设备的签约信息中为用户设备(如MTC设备等)配置具有不频繁传输特性的属性;其中,可由MME为用户设备配置具有不频繁传输特性的属性,并将其通知给PGW(如MME指示PGW该用户设备具有不频繁传输特性的属性),之后,PGW可确定用户设备的所有PDN连接为指定类型的PDN连接。
步骤302,PGW为指定类型的PDN连接设置不活动定时器(inactive timer)。
本发明实施例中,当确定PDN连接为指定类型的PDN连接后,则PGW为指定类型的PDN连接配置inactive timer,并在监测到该PDN连接上没有数据传输时启动该inactive timer;当PGW监测到该PDN连接上又有新的数据传输时,则重置inactive timer。
步骤303,PGW通过不活动定时器确定指定类型的PDN连接进入非活动状态。其中,当inactive timer超时后,PGW器确定指定类型的PDN连接进入非活动状态。
步骤304,PGW删除指定类型的PDN连接。其中,PGW通过承载去激活过程删除指定类型的PDN连接,即PGW发起去此PDN连接的default bearer的去激活过程。
之后,当MTC Server需要向MTC设备(即指定类型的用户设备)传输数据时,可以使用MTC trigger特性建立触发新的连接建立。
综上所述,本发明实施例中,在PGW上,通过为MTC设备的PDN连接配置inactive timer,在inactive timer超时时,释放此PDN连接,从而可有效管理MTC设备的PDN连接,减少MTC设备保持的非活动的PDN连接数目;针对不经常进行数据传输的MTC设备,可尽量减少其附着在网络的时间。
实施例四
基于上述实施例三,本发明实施例四提供一种PDN连接的管理方法,由PGW对PDN连接进行管理,如图4所示,该方法包括以下步骤:
步骤401,MTC设备使用MTC SPECIFIED APN请求建立PDN连接,即向MME发送针对MTC SPECIFIED APN的PDN连接请求。
步骤402,MME检查签约信息,向PGW指示针对此APN,在数据传输结束后将启动inactive timer。进一步的,MME还可以指示timer value。
步骤403,完成PDN连接建立过程。
步骤404,PGW在数据传输结束后启动inactive timer,timer value根据配置决定。
步骤405,inactive timer超时后,PGW发起删除承载过程来删除default bearer,从而删除该PDN连接。
需要注意的是,如果在inactive timer超时前,该PDN连接又有数据传输,则重置该inactive timer。
实施例五
基于上述实施例,本发明实施例五提供一种PDN连接的管理方法,由PCRF和PGW协同对相应的PDN连接进行管理,如图5所示,该方法包括以下步骤:
步骤501,PCRF确定指定类型的PDN连接进入空闲态。
需要说明的是,PCRF确定PDN连接为指定类型的PDN连接的方式与上述实施例类似,在此不再赘述。
步骤502,PCRF向PGW发送删除指定类型的PDN连接的指示。
本发明实施例中,可通过在PCRF上配置针对MTC SPECIFIED APN的policy,使得PCRF在PDN连接传输结束的一段配置的时间后,向PGW发出删除PDN连接的指令。
步骤503,PGW接收来自PCRF的删除指定类型的PDN连接的指示。
步骤504,PGW根据该指示删除指定类型的PDN连接。其中,PGW通过承载去激活过程删除指定类型的PDN连接,即PGW发起去此PDN连接的default bearer的去激活过程。
实施例六
基于上述实施例,本发明实施例六提供一种PDN连接的管理方法,由PCRF和PGW协同对相应的PDN连接进行管理,如图6所示,该方法包括以下步骤:
步骤601,在PCRF上配置策略:针对使用MTC SPECIFIED APN的PDN连接,在其进入空闲态一段时间后,向PGW发出删除该PDN连接的指令。
步骤602,MTC设备使用MTC SPECIFIED APN请求建立PDN连接,即向MME发送针对MTC SPECIFIED APN的PDN连接请求。
步骤603,完成PDN连接建立过程。
步骤604,PCRF监测到该PDN连接进入空闲态一段时间后,向PGW发出删除该PDN连接的指令。
步骤605,PGW收到指令,发起删除承载过程来删除default bearer,从而删除该PDN连接。
实施例七
基于与上述方法同样的发明构思,本发明实施例中还提供了一种核心网控制实体,如图7所示,包括:
第一确定模块11,用于确定用户设备进入空闲态;
第二确定模块12,用于确定所述用户设备对应的指定类型的PDN连接;
删除模块13,用于删除所述指定类型的PDN连接。
所述第二确定模块12,具体用于当所述用户设备对应的PDN连接使用了用于建立临时连接的接入点名称APN时,确定所述PDN连接为指定类型的PDN连接。
需要说明的是,在所述用户设备的签约信息中,为所述APN设置用于建立临时连接的APN标识。
所述第二确定模块12,具体用于当所述用户设备具有不频繁传输特性的属性时,确定所述用户设备的所有正常的PDN连接为指定类型的PDN连接。
需要说明的是,在所述用户设备的签约信息中,根据用户设备的需求为所述用户设备设置不频繁传输特性的属性。
所述删除模块13,具体用于通过PDN连接去连接过程或隐式去附着过程删除所述指定类型的PDN连接。
其中,本发明装置的各个模块可以集成于一体,也可以分离部署。上述模块可以合并为一个模块,也可以进一步拆分成多个子模块。
实施例八
基于与上述方法同样的发明构思,本发明实施例中还提供了一种分组数据网关PGW,如图8所示,包括:
第一确定模块21,用于确定用户设备对应的指定类型的PDN连接;
设置模块22,用于为所述指定类型的PDN连接设置不活动定时器;
第二确定模块23,用于通过所述不活动定时器确定所述指定类型的PDN连接进入非活动状态;
删除模块24,用于删除所述指定类型的PDN连接。
所述第一确定模块21,具体用于接收来自核心网控制实体的通知,当所述通知中使用指定第一标识表示所述PDN连接使用了用于建立临时连接的接入点名称APN时,确定所述PDN连接为指定类型的PDN连接。
需要说明的是,在所述用户设备的签约信息中,为所述APN设置用于建立临时连接的APN标识。
所述第一确定模块21,具体用于接收来自核心网控制实体的通知,当所述通知中使用指定第二标识表示所述用户设备具有不频繁传输特性的属性时,确定所述用户设备的所有正常的PDN连接为指定类型的PDN连接。
需要说明的是,在所述用户设备的签约信息中,根据用户设备的需求为所述用户设备设置不频繁传输特性的属性。
所述删除模块24,具体用于通过承载去激活过程删除所述指定类型的PDN连接。
其中,本发明装置的各个模块可以集成于一体,也可以分离部署。上述模块可以合并为一个模块,也可以进一步拆分成多个子模块。
实施例九
基于与上述方法同样的发明构思,本发明实施例中还提供了一种分组数据网关PGW,如图9所示,包括:
接收模块31,用于当指定类型的PDN连接进入空闲态时,接收来自策略与计费规则功能PCRF的删除所述指定类型的PDN连接的指示;
删除模块32,用于根据所述指示删除所述指定类型的PDN连接。
所述删除模块31,具体用于通过承载去激活过程删除所述指定类型的PDN连接。
其中,本发明装置的各个模块可以集成于一体,也可以分离部署。上述模块可以合并为一个模块,也可以进一步拆分成多个子模块。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图,附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中,也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块,也可以进一步拆分成多个子模块。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例,但是,本发明并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。