CN102387606B - 一种实现承载处理的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种实现承载处理的方法和系统，当用户设备从演进的通用陆地无线接入网络切换到通用陆地无线接入网络时，服务GPRS支持节点将未建立承载通知给网关GPRS支持节点/分组数据网络网关；网关GPRS支持节点/分组数据网络网触发承载处理流程，发起对未建立承载的服务质量参数的调整。本发明方法和系统，能够实现针对未建立承载的通知，以便能够根据用户设备接入的无线接入技术尽快完成承载重建。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，具体涉及一种实现承载处理的方法和系统。
背景技术
为了保持第三代移动通信系统在通信领域的竞争力，3GPP(3rd GenerationPartnership Project，第三代合作伙伴计划)标准工作组正致力于EPS(EvolvedPacket System，演进分组域系统)的研究。整个EPS系统如图1所示，主要包括EUTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network，演进的通用陆地无线接入网络)和EPC(Evolved Packet Core，演进的分组核心网)两部分。该系统的EPC能够支持用户从GERAN(GSM EDGE radio access network，GSMEDGE无线接入网)和UTRAN(Universal Terrestrial Radio Access Network，通用陆地无线接入网)的接入。
在EPC分组核心网中，包含了HSS(Home Subscriber Server，归属用户数据服务器)、MME(Mobility Management Entity，移动性管理单元)、S-GW(Serving Gateway，服务网关)、P-GW(PDN Gateway，分组数据网络网关)、SGSN(Serving GPRS Support Node，服务GPRS支持节点)和PCRF(Policy andCharging Enforcement Function，策略与计费规则功能)实体；所述S-GW也被称为SGW，所述P-GW也被称为PGW。其中：
HSS是用户签约数据的永久存放地点，位于用户签约的归属网；MME是用户签约数据在当前网络的存放地点，负责终端到网络的NAS层(Non-AccessStratum，非接入层)信令管理、用户空闲模式下的跟踪和寻呼管理功能和承载管理；SGW是核心网到无线系统的网关，负责终端到核心网的用户面承载、终端空闲模式下的数据缓存、网络侧发起业务请求的功能、合法窃听和分组数据路由和转发功能；PGW是EPS和该系统外部网络的网关，负责终端的IP地址分配、计费功能、分组包过滤、策略应用等功能；SGSN是GERAN和UTRAN用户接入EPC网络的业务支持点；具体的功能与MME类似，负责用户的位置更新、寻呼管理和承载管理等功能；PCRF实体负责向PCEF提供策略控制与计费规则。
目前，3GPP还定义了与GPRS网络互操作的系统架构图，如图2所示。该架构中，SGSN是现网已经部署的SGSN，为了降低SGSN的升级成本，SGSN与MME/PGW之间的接口为Gn/Gp接口。
由于不同无线接入技术(RAT)的无线承载速率上限不同，因此PCRF能够根据用户设备(UE)接入的RAT不同，授权不同的速率，从而保证不会由于速率过快而导致丢包。当UE初始从EUTRAN接入时，PCRF可能根据当前接入的RAT和业务需求为UE授权较高的服务质量参数(包含数据传输速率)；而当UE从EUTRAN移动到UTRAN/GERAN网络时，由于之前授权的速率比较高，因此无线侧可能无法接受之前在UTRAN网络接入的数据传输速率，从而导致无线承载无法建立。
对于上述情况，现有技术中为了简单处理，会将无法建立的这部分承载直接去激活或者将其速率降为0，但是PCRF和业务层无从知晓导致承载被去激活的原因，从而丧失了动态调整速率的优势。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种实现承载处理的方法和系统，实现针对未建立承载的通知，以便能够根据UE接入的RAT尽快完成承载重建。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种实现承载处理的方法，该方法包括：
当用户设备UE从演进的通用陆地无线接入网络EUTRAN切换到通用陆地无线接入网络UTRAN时，服务GPRS支持节点SGSN将未建立承载通知给网关GPRS支持节点GGSN/分组数据网络网关PGW；
GGSN/PGW触发承载处理流程，发起对未建立承载的服务质量参数的调整。
所述将未建立承载通知给GGSN/PGW的方法为：
如果是使用Gn/Gp接口，则通过更新PDP上下文请求进行所述通知，其中携带指示，和或原因值和/或当前接入的无线接入技术RAT类型；
如果是使用S4/S3接口，则通过修改承载请求进行所述通知，其中携带未建立成功的承载列表和/或RAT类型。
所述更新PDP上下文请求中携带的指示，用于表明UE的RAT类型发生变化，无线侧无法支持该承载的服务质量QoS参数；
所述指示通过扩展新的信息单元，或者通过扩充现有信息单元取值的方式实现；或者通过结合现有消息中不同信息单元的方式隐式地实现通知。
所述触发承载处理流程的过程包括：通过与业务层交互触发相应的承载处理流程；
所述承载处理流程包括承载修改和/或承载去激活；
所述服务质量参数包含但不限于数据传输速率。
该方法进一步包括：
启动定时器，如果定时器超时后仍没有收到对未建立承载的处理消息，则针对未建立承载的通知按照现有技术处理。
一种实现承载处理的系统，该系统包括未建立承载通知单元、承载调整触发单元；其中，
所述未建立承载通知单元，用于在UE从EUTRAN切换到UTRAN时，将未建立承载通知给所述承载调整触发单元；
所述承载调整触发单元，用于根据所述通知触发承载处理流程，发起对未建立承载的服务质量参数的调整。
所述未建立承载通知单元通知所述未建立承载时，用于：
如果是使用Gn/Gp接口，则通过更新PDP上下文请求进行所述通知，其中携带指示，和或原因值和/或当前接入的RAT类型；
如果是使用S4/S3接口，则通过修改承载请求进行所述通知，其中携带未建立成功的承载列表和/或RAT类型。
所述更新PDP上下文请求中携带的指示，用于表明UE的RAT类型发生变化，无线侧无法支持该承载的QoS参数；
所述指示通过扩展新的信息单元，或者通过扩充现有信息单元取值的方式实现；或者通过结合现有消息中不同信息单元的方式隐式地实现通知。
所述承载调整触发单元在触发承载处理流程时，用于：通过与业务层交互触发相应的承载处理流程；
所述承载处理流程包括承载修改和/或承载去激活；
所述服务质量参数包含但不限于数据传输速率；
所述未建立承载通知单元设置于SGSN中，所述承载调整触发单元设置于GGSN/PGW中。
所述未建立承载通知单元中进一步设置有定时器，用于：
启动定时器，如果定时器超时后仍没有收到对未建立承载的处理消息，则针对未建立承载的通知按照现有技术处理。
本发明方法和系统，能够实现针对未建立承载的通知，以便能够根据UE接入的RAT尽快完成承载重建。
附图说明
图1为EPS的系统结构图；
图2为EPS和现有GPRS网络核心网交互的系统结构图；
图3为本发明一实施例实现承载处理的流程图；
图4为本发明另一实施例实现承载处理的流程图；
图5为本发明实现承载处理的流程简图；
图6为本发明一实施例实现承载处理的系统图。
具体实施方式
总体而言，当UE从EUTRAN切换到UTRAN时，SGSN可以将未建立承载通知给网关GPRS支持节点(GGSN)/PGW，由GGSN/PGW通过PCRF与业务层交互触发相应的承载处理流程，发起对未建立承载的服务质量参数(例如速率)的调整。
需要说明的是，SGSN将未建立承载通知给GGSN/PGW的方式可以是：
A.如果是使用Gn/Gp接口，SGSN可以通过更新PDP上下文请求通知GGSN，其中携带特殊指示，和或原因值和/或当前接入的RAT类型。
B.如果是使用Gn/Gp接口，SGSN可以通过更新PDP上下文请求通知GGSN(如将速率降为0)，其中携带当前接入的RAT类型和/或指示，和或原因值。
C.如果是使用S4/S3接口，SGSN可以通过修改承载请求通知SGW和PGW，其中携带未建立成功的承载列表和/或RAT类型。
另外，考虑到对现有技术的兼容性问题，还可以在目标SGSN中设置定时器，并在定时器超时后按照现有技术进行相应处理。
所述通知未建立承载，可以包括所有未建立的承载，或者只包含未建立的保证数据传输速率的承载。
具体而言，上述的操作思路可以表示如图3、图4所示的流程，下面对图3、图4进行详细描述。
参见图3，图3为本发明一实施例实现承载处理的流程图；图3中，SGSN为仅支持Gn/Gp接口的SGSN。图3所示流程包括以下步骤：
步骤300，源eNB发起切换流程，并要求UE上报测量报告。
步骤301，源eNB选择了目标基站后，向源MME发送切换请求消息，其中包含目标基站标识/目标小区标识和目标跟踪区/路由区标识、UE的承载标识等信息。这里假设选择的目标基站为BSC或者RNC。
步骤302，源MME根据目标SGSN支持的协议类型选择发送消息的格式，这里假设目标SGSN仅支持Gn/Gp接口。源MME向目标SGSN发送转发重定位请求消息，其中携带UE的上下文信息。
步骤303，目标SGSN向目标RNC/BSC发送重定位请求消息，其中携带需要在目标RNC/BSC建立的承载信息。
步骤304，目标RNC/BSC根据源eNB和目标SGSN的指示为UE建立无线承载。完成后向目标SGSN返回重定位请求应答消息，其中携带成功建立的承载列表，和未建立的承载列表。
对于未建立的承载，执行步骤304a至步骤304c，步骤304a至步骤304c可以在步骤304之后立即执行，或者等到执行步骤312至步骤314时再执行。该过程的目的在于通知GGSN未建立成功的承载以及相应原因，以便触发GGSN通过PCRF与业务层协商，触发承载的重新建立。
步骤304a，目标SGSN向GGSN发送更新PDP上下文请求，其中携带指示。该指示表明UE的RAT类型发生变化，无线侧无法支持该承载的服务质量QoS参数。该指示可以通过扩展新的信息单元，或者通过扩充现有信息单元取值的方式实现；或者通过结合现有消息中不同信息单元的方式隐式地通知GGSN，例如：该消息中还可以进一步包含未建立承载的QoS参数和/或改变后的RAT类型，并且SGSN将这些承载的QoS参数中的最大数据率设为0；GGSN根据上述的两个信息元素判断是由于切换到新的RAT而导致之前的QoS参数无法支持。当然，还可以采用上述两者结合的方式。
步骤304b，GGSN通知PCRF，指示UE的RAT类型发生变化，无线侧无法支持该承载的QoS参数。该过程可能导致PCRF触发应用层完成业务层的重协商过程，并将重新请求相关的QoS参数。
步骤304c，GGSN向SGSN返回更新PDP上下文响应消息。
进一步的，步骤304a至步骤304c执行后，目标SGSN可以启动一个定时器。如果定时器超时后仍没有收到对未建立承载的修改消息，则可以对上述消息(如：针对未建立承载的通知)按照现有技术来处理，即：删除或者将其最大数据率将为0。
步骤305，目标SGSN向源MME返回转发重定位响应消息。
步骤306，源MME向源eNB返回切换命令消息。
步骤307，源eNB向UE发送切换命令消息。
步骤308，UE完成到UTRAN/GERAN的接入，并在完成切换后向目标RNC/BSC发送切换完成消息。
步骤309，目标RNC/BSC向目标SGSN发送切换完成消息。
步骤310，目标SGSN向源MME发送转发重定位完成消息。
步骤311，源MME向目标SGSN发送转发重定位完成应答消息。源MME此时启动一个定时器，并在定时器超时后执行步骤316。
步骤312，目标SGSN向GGSN发送更新PDP上下文请求，其中携带目标侧用户面的隧道端标识和地址信息。
步骤313，GGSN可能需要与PCRF交互，以触发新的QoS授权。
步骤314，GGSN向目标SGSN返回更新PDP上下文响应消息。
需要说明的是，步骤312至步骤314是针对成功建立的承载的处理，对于未成功建立的承载的处理见步骤304a至步骤304c。
步骤315，UE发起路由区更新(RAU)流程。
步骤316，步骤311中的定时器超时后，源MME发起对eNB的无线资源和SGW相关资源的释放。
参见图4，图4为本发明另一实施例实现承载处理的流程图；图4中，SGSN为支持S4/S3接口的SGSN。图4所示流程包括以下步骤：
步骤400，源eNB发起切换流程，并要求UE上报测量报告。
步骤401，源eNB选择了目标基站后，向源MME发送切换请求消息，其中包含目标基站标识/目标小区标识和目标跟踪区/路由区标识、UE的承载标识等信息。这里假设选择的目标基站为BSC或者RNC。
步骤402，源MME根据目标SGSN支持的协议类型选择发送消息的格式，这里假设目标SGSN仅支持Gn/Gp接口。源MME向目标SGSN发送转发重定位请求消息，其中携带UE的上下文信息。
步骤403，如果SGW需要重定位则执行步骤403至步骤404，否则跳过步骤403和步骤404，并且后续的源SGW和目标SGW都可以看做同一个SGW。目标SGSN根据UE当前接入的RNC/BSC或者RAI为UE重选一个SGW，并向其发送创建会话请求消息。
步骤404，目标SGW向目标SGSN返回创建会话响应消息。
步骤405，目标SGSN向目标RNC/BSC发送重定位请求消息，其中携带需要在目标RNC/BSC建立的承载信息。
步骤406，目标RNC/BSC根据源eNB和目标SGSN的指示为UE建立无线承载，并在无线承载建立完成后向目标SGSN返回重定位请求应答消息，其中携带成功建立的承载列表和未建立的承载列表。
步骤407，目标SGSN向源MME返回转发重定位响应消息。该步骤会启动一个定时器，并在定时器超时后执行步骤418。
步骤408，源MME向源eNB返回切换命令消息。
步骤409，源eNB向UE发送切换命令消息。
步骤410，UE完成到UTRAN/GERAN的接入，并在完成切换后向目标RNC/BSC发送切换完成消息。
步骤411，目标RNC/BSC向目标SGSN发送切换完成消息。
步骤412，目标SGSN向目标SGW发送修改承载请求，其中携带成功建立的承载列表、未成功建立的承载列表以及RAT类型。
进一步的，步骤412执行后，目标SGSN可以启动一个定时器。如果在定时器超时后仍没有收到对未建立承载的修改消息，则可以对上述消息(如：针对未建立承载的通知)按照现有技术来处理，即删除或者保留。
步骤413，目标SGW向PGW发送修改承载请求，其中携带成功建立的承载列表、未成功建立的承载列表以及RAT类型。
需要说明的是，考虑到兼容性的问题，步骤413中成功建立的承载列表可以包含全部承载列表(成功建立和未成功建立)、未成功建立的承载列表以及RAT类型。
步骤414，PGW通知PCRF未成功建立的承载以及RAT类型变化。该过程可能导致PCRF触发应用层完成业务层的重协商过程，并将重新请求相关的QoS参数。
步骤415，PGW向目标SGW发送修改承载响应消息。
步骤416，目标SGW向目标SGSN发送修改承载响应消息。
步骤417，UE发起RAU流程。
步骤418，步骤407中的定时器超时后，源MME发起对eNB的无线资源和源SGW相关资源的释放。当然，如果SGW不变，则不涉及SGW资源释放。
结合上述的图3、图4可见，本发明实现承载处理的操作思路可以表示如图5所示。参见图5，图5为本发明实现承载处理的流程简图，该流程包括以下步骤：
步骤510：当UE从EUTRAN切换到UTRAN时，将未建立承载通知给GGSN/PGW。
步骤520：GGSN/PGW触发承载处理流程，发起对未建立承载的服务质量参数的调整。
为了保证上述各流程以及操作思路能够顺利实现，可以设置如图6所示的系统。参见图6，图6为本发明一实施例实现承载处理的系统图，该系统包括相连的未建立承载通知单元、承载调整触发单元；其中，未建立承载通知单元可以设置于SGSN中，承载调整触发单元则可以设置于GGSN/PGW中。
具体应用时，未建立承载通知单元能够在UE从EUTRAN切换到UTRAN时，将未建立承载通知给承载调整触发单元，由承载调整触发单元触发承载处理流程，发起对未建立承载的服务质量参数的调整。
并且，未建立承载通知单元通知所述未建立承载时，能够用于：如果是使用Gn/Gp接口，则通过更新PDP上下文请求进行所述通知，其中携带指示，和或原因值和/或当前接入的RAT类型；如果是使用S4/S3接口，则通过修改承载请求进行所述通知，其中携带未建立成功的承载列表和/或RAT类型。
更新PDP上下文请求中携带的指示，用于表明UE的RAT类型发生变化，无线侧无法支持该承载的QoS参数；上述指示通过扩展新的信息单元，或者通过扩充现有信息单元取值的方式实现；或者通过结合现有消息中不同信息单元的方式隐式地实现通知。
承载调整触发单元在触发承载处理流程时，能够用于：通过与业务层交互触发相应的承载处理流程；具体的承载处理流程可以包括承载修改和/或承载去激活；具体的服务质量参数可以包含但不限于数据传输速率；并且，未建立承载通知单元可以设置于SGSN中，承载调整触发单元可以设置于GGSN/PGW中。
未建立承载通知单元中进一步还可以设置有定时器，能够用于：启动定时器，如果定时器超时后仍没有收到对未建立承载的处理消息，则针对未建立承载的通知按照现有技术处理。
综上所述可见，无论是方法还是系统，本发明实现承载处理的技术，能够实现针对未建立承载的通知，以便能够根据UE接入的RAT尽快完成承载重建。
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 (10)
1.一种实现承载处理的方法，其特征在于，该方法包括：
当用户设备UE从演进的通用陆地无线接入网络EUTRAN切换到通用陆地无线接入网络UTRAN时，服务GPRS支持节点SGSN将未建立承载通知给网关GPRS支持节点GGSN/分组数据网络网关PGW；
GGSN/PGW触发承载处理流程，发起对未建立承载的服务质量参数的调整。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将未建立承载通知给GGSN/PGW的方法为：
如果是使用Gn/Gp接口，则通过更新PDP上下文请求进行所述通知，其中携带指示，和/或原因值和/或当前接入的无线接入技术RAT类型；
如果是使用S4/S3接口，则通过修改承载请求进行所述通知，其中携带未建立成功的承载列表和/或RAT类型。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述更新PDP上下文请求中携带的指示，用于表明UE的RAT类型发生变化，无线侧无法支持该承载的服务质量QoS参数；
所述指示通过扩展新的信息单元，或者通过扩充现有信息单元取值的方式实现；或者通过结合现有消息中不同信息单元的方式隐式地实现通知。
4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，
所述触发承载处理流程的过程包括：通过与业务层交互触发相应的承载处理流程；
所述承载处理流程包括承载修改和/或承载去激活；
所述服务质量参数包含但不限于数据传输速率。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：
启动定时器，如果定时器超时后仍没有收到对未建立承载的处理消息，则针对未建立承载的通知按照现有技术处理。
6.一种实现承载处理的系统，其特征在于，该系统包括未建立承载通知单元、承载调整触发单元；其中，
所述未建立承载通知单元，用于在UE从EUTRAN切换到UTRAN时，将未建立承载通知给所述承载调整触发单元；
所述承载调整触发单元，用于根据所述通知触发承载处理流程，发起对未建立承载的服务质量参数的调整。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述未建立承载通知单元通知所述未建立承载时，用于：
如果是使用Gn/Gp接口，则通过更新PDP上下文请求进行所述通知，其中携带指示，和/或原因值和/或当前接入的RAT类型；
如果是使用S4/S3接口，则通过修改承载请求进行所述通知，其中携带未建立成功的承载列表和/或RAT类型。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述更新PDP上下文请求中携带的指示，用于表明UE的RAT类型发生变化，无线侧无法支持该承载的QoS参数；
所述指示通过扩展新的信息单元，或者通过扩充现有信息单元取值的方式实现；或者通过结合现有消息中不同信息单元的方式隐式地实现通知。
9.根据权利要求6至8任一项所述的系统，其特征在于，
所述承载调整触发单元在触发承载处理流程时，用于：通过与业务层交互触发相应的承载处理流程；
所述承载处理流程包括承载修改和/或承载去激活；
所述服务质量参数包含但不限于数据传输速率；
所述未建立承载通知单元设置于SGSN中，所述承载调整触发单元设置于GGSN/PGW中。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述未建立承载通知单元中进一步设置有定时器，用于：
启动定时器，如果定时器超时后仍没有收到对未建立承载的处理消息，则针对未建立承载的通知按照现有技术处理。
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| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20151021 Termination date: 20190902 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |