具体实施方式
发明人在发明过程中注意到:
在MTC技术中,由于MTC Device的数量众多,如果大量的MTC Device同时与网络进行信令交互或数据传输,可能会产生网络拥塞。网络的拥塞可以分为用户面拥塞和信令面拥塞,一旦网络拥塞发生,网络应该拒绝相应的信令连接请求或数据传输请求。现有协议中,存在一种基于APN的拥塞控制的方法,提出在TAU过程中,如果有APN对应的PGW发生了拥塞,则拒绝TAURequest,同时启动一个Mobility Management back-off timer,在此定时器超时之前,MTC Device不能发起任何Mobility Management请求。
然而,在现有的TAU过程中,TAU Request消息是per UE,当UE存在多个PDN连接,并且多个PDN连接可能使用不同的APN时,基于APN的congestion control的方法就不能很好的工作,例如至少存在以下2个不合适的场景:
1.假设UE发起的是intra MME intra SGW without active flag(没有激活标志的MME内SGW内;SGW:Serving Gateway,服务网关)的TAU Request过程,此时即使UE相关的所有APN对应的PGW都拥塞,MME也不需要拒绝。
2.假设UE存在3个PDN连接,分别使用了APN1、APN2、APN3,网络判断APN1正处于拥塞状态,根据NTT Docomo的APN Based congestioncontrol的方法,此时由于请求的APN1处于拥塞状态,网络需要发TAU Reject(TAU拒绝)消息给UE,同时启动Mobility Management back-off timer,UE在此timer超时之前不能发起任何Mobility Management请求,然而此时APN2,APN3对应的PGW并没有拥塞,可以接受业务请求,此时UE不应该被网络Reject。
可见,TAU过程是per UE的,一个UE可以有多个PDN连接,如果仅仅是其中一个PDN连接的APN对应的PGW发生拥塞,那么网络不应该拒绝整个TAU Request,因此,本发明实施例中将提出在TAU过程中设置NAS(NonAccess Stratum,非接入层)的back-offtimer的方案,使不处于拥塞状态的APN可以获得服务。下面结合附图对本发明的具体实施方式进行说明。
在说明过程中,首先分别从MME侧与UE侧的实施进行说明,最后再对二者的配合实施进行说明,但这并不意味着二者必须配合实施,实际上,当MME与UE分开实施时,也解决了分别在MME侧、UE侧所存在的问题,只是二者结合使用时,会获得更好的技术效果。
图1为MME侧的MTC中的拥塞处理方法实施流程示意图,如图所示,可以包括如下步骤:
步骤101、MME在接收UE发起的TAU Request消息后,确定UE的签约APN;
步骤102、MME确定签约APN中处于拥塞的APN;
步骤103、MME在返回UE的TAU Accept消息中指示签约APN中处于拥塞的APN,以及指示对处于拥塞的APN设置Session Management back-offtimer。
实施中,MME可以确定UE的签约APN中UE的承载上下文bearer contexts中的APN中处于拥塞的APN。
具体的,MME在接受TAU Request后,可以同时判断UE的bearer contexts(承载上下文)中的APN是否处于拥塞状态。
相应的,本发明实施例中还提供了UE侧的MTC中的拥塞处理方案。
图2为UE侧的MTC中的拥塞处理方法实施流程示意图,如图所示,可以包括如下步骤:
步骤201、UE接收MME返回UE的TAU Accept消息,所述TAU Accept消息中指示了UE的签约APN中处于拥塞的APN;
步骤202、UE对处于拥塞的APN设置Session Management back-off timer。
实施中,还可以进一步包括:
UE确定处于拥塞与不拥塞的APN;
UE选择不拥塞的APN发起业务请求,或者在拥塞的APN的SessionManagement back-off timer超时后发起业务请求。
由上述实施可见,MME接受TAU Request,同时判断UE的bearer contexts中的APN是否处于拥塞状态;然后MME在TAU Accept消息中指示UE,UE签约信息中的哪些APN正处于拥塞状态,并告诉UE设置per APN的SessionManagement back-off timer;UE在收到TAU Accept消息中的back-off timer之后,启动相应的timer,并且在timer超时之前不发起针对这些APN的服务请求或连接请求。
进一步的,如果MME发现有APN处于拥塞状态,并且该过程中SGW发生变化,则可以推迟发起到拥塞APN相应PGW的Session Management过程,即记录哪些PDN连接需要后续发起到相应PGW的Session Management过程;或者,在TAU过程中,虽然SGW没有改变,但是MME需要触发到PGW的信令过程,例如在Intra MME intra SGW的TAU过程中没有SGW变化。
这种情况下,在UE发起某个APN的Session Management back-off timer超时之后的某次Mobility Management过程时,网络则应该首先进行之前推迟了的针对此APN的Session Management过程,或者取消触发到PGW的信令过程。
因此,在MME侧进行拥塞处理是还可以进一步包括:
MME确定如果在TAU过程中有处于拥塞的APN,且SGW发生变化;或者,MME推迟发起到PGW的Session Management过程,所述PGW是处于拥塞的APN相应的PGW;
或者,MME确定在TAU过程中,MME需要触发到分组数据网络网关PGW的信令过程时,MME取消触发到PGW的信令过程。
具体实施中,MME推迟发起到PGW的Session Management过程,可以包括:
MME不向SGW发送Create Session Request,并标记该过程被推迟。
在MME侧进行拥塞处理是还可以进一步包括:
MME确定UE在发起某个APN的Session Management back-off timer超时之后的某次Mobility Management过程时,若此APN不再处于拥塞,则进行之前推迟了的针对此APN的Session Management过程。
具体实施中,MME确定UE在下一次Mobility Management过程中,且UE中PDN连接对应的Bearer Contexts里有推迟标记,则MME可以确定UE在发起某个APN的Session Management back-offtimer超时之后的某次MobilityManagement过程。
申请中所指的Session Management过程,指的是MME发送Create SessionRequest(会话建立请求)到new SGW,然后new SGW发生Modify BearerRequest(承载修改请求)到PGW,然后PGW返回Response(响应)到new SGW,new SGW返回response到MME。
为更好的理解本发明的具体实施方式,下面以实例对包括MME、UE等功能设备的实施进行说明。
实施例1
图3为SGW发生变化的TAU过程示意图,图中new MME、new SGW是TAU更新后的MME、SGW,old MME、old SGW是TAU更新前的MME、SGW;如图所示,在Tracking Area Update procedure with Serving GW change(SGW发生变化的TAU过程)中,在该过程中可以包括如下流程:
步骤301、触发TAU过程开始;
步骤302、UE向eNB发送TAU请求消息;
步骤303、eNB向new MME发送TAU请求消息;
步骤304、new MME向old MME发送上下文请求消息;
步骤305、old MME向new MME发送上下文响应消息;
步骤306、鉴权、安全性认证等;
步骤307、new MME向old MME发送上下文确认消息;
步骤308、new MME向new SGW发起会话建立请求消息;
步骤309、new SGW向PDN GW发起承载修改请求消息;
步骤310、PDN GW向new SGW返回承载修改响应消息;
步骤311、new SGW向new MME返回会话建立响应消息;
步骤312、new MME向HSS(Home Subscriber Server,归属用户服务器)发起位置更新消息;
步骤313、IISS向old MME发送位置消除消息;
步骤314、old MME向HSS返回位置消除确认消息;
步骤315、old MME向RNC(Radio Network Controller,无线网络控制器)发送Iu口释放命令消息;
步骤316、RNC向old MME返回Iu口释放完成消息;
步骤317、IISS向new MME发送位置更新确认消息;
步骤318、old MME向old SGW发送删除会话请求消息;
步骤319、old SGW向old MME发送删除会话响应消息;
步骤320、new MME向UE返回TAU接受消息;
步骤321、UE向new MME发送TAU完成消息。
在上述过程中,MME和UE的行为可以按如下方式实施:
1、New MME检测UE签约的有哪些APN对应的PGW处于拥塞状态;
2、UE发TAU Request到new MME,new MME查看UE的Bearer Contexts,检测哪些PDN连接对应的APN正处于拥塞状态;
3、针对此PDN连接,new MME不发送Create Session Request到new SGW,但记录该过程被推迟了,可在该PDN connection中做标记delay;具体实施中可以在TS23.401 5.7.2中增加Delay flag(延迟标志)如下:
4、New MME在TAU Accept消息中携带所有处于拥塞状态的APN的Session Management back-off timer给UE,实施中,其消息格式可以在如下的消息格式中增加加粗示意的部分为:
This message is sent by the network to the UE to provide the UE with EPSmobility management related data in response to a tracking area update requestmessage.See table 8.2.26.1.
Message type:TRACKING AREA UPDATE ACCEPT
Significance:dual
Directi on:network to UE
Table 8.2.26.1:TRACKING AREA UPDATE ACCEPT message content
其中,Session backoff Timer List表示会话退避定时器列表,Backoff TimerList x.x表示退避定时器列表,O表示可选,TLV表示类型-长度-值,x表示信元长度。
实施中,Backoff Timer List的定义可以如下:
实施中,Backoff Timer可以采用TS 24.008里10.5.7.3节的GPRS Timer的定义(具体可以参见Figure 10.5.146/3GPP TS 24.008:GPRS Timer informationelement):
实施中,Access point name可以采用TS24.008里10.5.6.1节的定义(具体可以参见Figure 10.5.152/3GPP TS 24.008:Access point name informationelement)
5、UE收到TAU Accept消息后,启动各个处于拥塞状态的APN对应的Session Management back-off timer,表明针对此APN的服务请求或连接请求将得不到网络的响应。
6、UE在下一次Mobility Management过程中,例如TAU,Service Request过程,如果网络发现这时候UE中PDN连接对应的Bearer Contexts里有delay标记,但现在此APN已不再处于拥塞状态,那么MME先发起EPS SessionMobility过程,即发Create Session Request到new SGW,然后new SGW发送Modify Bearer Request到PGW。
实施例2
该实施例是针对intra MME intra SGW without active flag TAU场景。
在此过程中,在TAU过程中,SGW没有变化,但是MME需要触发到分组数据网络网关PGW的信令过程,则即使MME检测到UE中的PDN连接对应的APN,有处于拥塞状态,那么MME仍接受TAU Request,并设置拥塞状态的APN的Session Management back-off timer,通过TAU Accept消息传给UE,消息格式可以参见实施例1中的实施方式。
UE收到该timer之后,分别启动对应这些APN的Session Managementback-off timer。当UE希望发起对应某个APN的服务请求时,先要查看该APN是否存在Session Management back-off timer,并且该timer是否超时,如果没有,则UE不应该发起请求,否则可以。
基于同一发明构思,本发明实施例中还提供了一种移动性管理实体设备、用户设备,由于这些设备解决问题的原理与MTC中的拥塞处理方法相似,因此这些设备的实施可以参见方法的实施,重复之处不再赘述。
图4为移动性管理实体设备结构示意图,如图所示,MME中可以包括:
APN确定模块401,用于在接收UE发起的TAU Request消息后,确定UE的签约APN;
拥塞确定模块402,用于确定签约APN中处于拥塞的APN;
指示模块403,用于在返回UE的TAU Accept消息中指示签约APN中处于拥塞的APN,以及指示对处于拥塞的APN设置Session Management back-offtimer。
实施中,APN确定模块还可以进一步用于确定签约APN中UE的bearercontexts中的APN。
实施中,ME中还可以进一步包括:
推迟模块404,用于确定如果在TAU过程中有处于拥塞的APN,且SGW发生变化,推迟发起到PGW的Session Management过程,所述PGW是处于拥塞的APN相应的PGW;或者,如果在TAU过程中需要MME触发到PGW的信令过程,取消触发到PGW的信令过程。
实施中,推迟模块还可以进一步用于在推迟发起到PGW的SessionManagement过程中,不向SGW发送Create Session Request,并标记该过程被推迟。
实施中,MME中还可以进一步包括:
移动性管理模块405,用于在确定UE在发起某个APN的SessionManagement back-off timer超时之后的某次Mobility Management过程时,若此APN不再处于拥塞,则进行之前推迟了的针对此APN的Session Management过程。
实施中,移动性管理模块还可以进一步用于在确定UE在下一次MobilityManagement过程中,且UE中PDN连接对应的Bearer Contexts里有推迟标记时,则确定UE在发起某个APN的Session Management back-off timer超时之后的某次Mobility Management过程。
图5为用户设备结构示意图,如图所示,UE中可以包括:
接收模块501,用于接收MME返回UE的TAU Accept消息,所述TAUAccept消息中指示了UE的签约APN中处于拥塞的APN;
设置模块502,用于对处于拥塞的APN设置Session Management back-offtimer。
实施中,UE中还可以进一步包括:
业务请求模块503,用于确定处于拥塞与不拥塞的APN;选择不拥塞的APN发起业务请求,或者在拥塞的APN的Session Management back-off timer超时后发起业务请求。
为了描述的方便,以上所述装置的各部分以功能分为各种模块或单元分别描述。当然,在实施本发明时可以把各模块或单元的功能在同一个或多个软件或硬件中实现。
由上述可知,本发明实施例提供的技术方案能够针对现有技术的不合理之处,提出了改进,能够尽量减少网络中的信令资源消耗,又能保证正常业务的运行。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。