CN102665246B - 路径切换失败后的资源回收方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种路径切换失败后的资源回收方法和设备，通过应用本发明实施例的技术方案，在对应终端设备的路径切换失败后，目标基站通知源基站对该终端设备所占用的资源进行回收，同时启动去附着保护定时器，在MME没有及时发起去附着该终端设备过程的情况下，目标基站主动向MME发起上下文释放过程，回收该终端设备在目标基站中所占用的资源，从而，使源基站能够及时地进行资源回收，同时，通过定时器进行去附着过程的保护，不会因为MME没有及时发起去附着过程，而导致目标基站的资源挂起，保证了源基站和目标基站等网络实体中被该终端设备所占用的资源的及时回收，提高了资源利用率。

Description

路径切换失败后的资源回收方法和设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种路径切换失败后的资源回收方法和设备。

背景技术

TD-LTE（Time Division-Long Term Evolution，时分长期演进）系统由EPC（Evolved Packet Core，演进分组核心）和E-UTRAN（Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network，演进的通用陆地无线接入网）共同构成。

EPC是演进型分组核心网，包括MME（Mobility Management Entity，移动性管理实体）、S-GW（Serving Gateway，服务网关）等设备。

E-UTRAN由eNB（eNode B，演进型基站）组成。eNB与EPC之间通过S1接口进行通信，在S1-MME接口传输控制面的信令，在S1-U接口传输用户面的数据包。eNode B之间通过X2接口进行通信。

如图1所示，为现有技术中的LTE系统架构的示意图。

LTE（Long Term Evolution，时分长期演进）系统中，UE（User Equipment，用户设备，即终端）可以通过X2接口进行切换，如图2所示，为现有技术中典型的X2切换的流程示意图。

如果路径切换成功，MME会向目标eNB发送Path Switch Request Ack（路径切换请求确认）消息（即图2中所示的步骤16），目标eNB向源eNB发送UE Context Release（终端上下文释放）消息（即图2中所示的步骤17），源eNB释放本地资源（即图2中所示的步骤18）。

如果路径切换失败，目标eNB会收到Path Switch Request Failure（路径切换请求失败）消息。按照36.413协议（2010年4月及之后版本），目标eNB可以自行决定后续流程，而MME会发起去附着过程；按照36.413协议（2009年12月及之前版本），目标eNB可以自行决定后续流程，并没有规定MME的行为。根据协议，如果源eNB在X2切换保护（Overall）定时器超时前都没有收到X2资源释放，会发起上下文释放请求，要求释放资源。

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：

1、资源回收慢，资源利用率低。

路径切换失败以后，协议中没有规定目标eNB的处理流程。如果目标eNB不通知源eNB，会导致源eNB（也可能有其它准备集eNB）的资源不能及时回收。在网络负担较重的情况下，浪费了宝贵的资源，影响了其他用户的接入，降低了资源利用率。此时UE也不可能重新回到源基站，也不可能重建立到准备集中其它eNB，所以完全没有必要继续占用资源。

2、源基站的S1接口上有冗余的信令传递。

源eNB靠Overall定时器来保护，为了确保不挂起资源，定时器超时后，源eNB应向MME发送上下文释放请求消息（参考36.423协议8.2.3.4节），然后等待MME发起上下文释放过程，才能进入回收资源的处理流程。这样增加了S1接口的信令开销。而此时，MME有可能已经在目标基站完成了去附着，该UE已经不存在于网络中。

3、目标eNB没有保护机制确保资源回收。

如果MME协议版本为2009年12月或之前版本，或者MME处理异常，没有发起去附着，eNB无法保证最终释放UE的上下文，并回收已分配的资源。

发明内容

本发明实施例提供一种路径切换失败后的资源回收方法和设备，解决现有的技术方案中在路径切换失败后，无法及时回收相应的终端设备所占用的资源的问题。

为达到上述目的，本发明实施例一方面提供了一种路径切换失败后的资源回收方法，至少包括以下步骤：

当目标基站接收到对应终端设备的路径切换请求失败消息时，所述目标基站启动去附着保护定时器，并通知源基站回收所述终端设备在所述源基站中所占用的资源；

如果所述目标基站在所述去附着保护定时器超时前，没有接收到所述移动性管理实体MME发起去附着所述终端设备过程的指示，所述目标基站向所述MME发起上下文释放过程，并回收所述终端设备在所述目标基站中所占用的资源。

另一方面，本发明实施例还提供了一种基站，作为目标基站应用于网络系统中，包括：

接收模块，用于接收对应终端设备的路径切换请求失败消息，以及MME发起去附着所述终端设备过程的指示；

定时模块，用于当所述接收模块接收到对应终端设备的路径切换请求失败消息时，启动去附着保护定时器，并通知源基站回收所述终端设备在所述源基站中所占用的资源；

判断模块，用于判断在所述定时模块所启动的去附着保护定时器超时前，所述接收模块是否接收到所述MME发起去附着所述终端设备过程的指示；

处理模块，用于在所述判断模块的判断结果为否时，向所述MME发起上下文释放过程，并回收所述终端设备在所述目标基站中所占用的资源。

与现有技术相比，本发明实施例所提出的技术方案具有以下优点：

通过应用本发明实施例的技术方案，在对应终端设备的路径切换失败后，目标基站通知源基站对该终端设备所占用的资源进行回收，同时启动去附着保护定时器，在MME没有及时发起去附着该终端设备过程的情况下，目标基站主动向MME发起上下文释放过程，回收该终端设备在目标基站中所占用的资源，从而，使源基站能够及时地进行资源回收，同时，通过定时器进行去附着过程的保护，不会因为MME没有及时发起去附着过程，而导致目标基站的资源挂起，保证了源基站和目标基站等网络实体中被该终端设备所占用的资源的及时回收，提高了资源利用率。

附图说明

图1为现有技术中的LTE系统架构的示意图；

图2为现有技术中典型的X2切换的流程示意图

图3为本发明实施例所提出的一种路径切换失败后的资源回收方法的流程示意图；

图4为本发明实施例所提出的一种具体场景中的路径切换失败后的资源回收方法的流程示意图；

图5为本发明实施例提出的一种基站的结构示意图。

具体实施方式

如背景技术所述，在进行X2切换时，如果MME进行路径切换失败，向eNB回复路径切换失败消息，则由eNB决定自身的后续处理流程，而MME立刻发起去附着。此时，源eNB、进行路径切换的目标eNB（即UE已经接入的eNB）、准备集中其它目标eNB等各网元实体中都存有该UE的上下文信息，并为其分配了无线资源和（或）控制面资源。在负荷较重的情况下，若不能快速回收这些资源，会影响其他用户的接入。

为了克服这样的缺陷，本发明实施例提出了一种路径切换失败后的资源回收方法，当进行路径切换的目标eNB收到Path Switch Request Failure（路径切换请求失败）消息后，目标基站一方面向源eNB发送上下文释放消息，指示源eNB释放UE上下文并回收资源，另一方面，目标eNB还启动了去附着保护定时器，等待MME发起去附着，如果在去附着保护定时器超时之前，MME一直没有释放UE，则由该目标eNB主动发起上下文释放请求，请求释放保存的UE上下文。

通过这样的处理，源eNB在收到上下文释放消息后，不仅可以及时回收自身被占用的资源，还可以进一步向准备集中的其它eNB发送切换取消消息，指示对端释放UE上下文，回收相应的资源。

在这个机制下，源eNB、准备集中的其它目标eNB无需等待目标基站的切换去附着保护定时器超时，便可以完全、快速地回收资源，提高了网络资源的利用效率，而UE接入的eNB（目标eNB）则没有立刻发起上下文释放过程，而是等待MME发起去附着，但是，如果MME没有主动释放UE，则由该eNB（目标eNB）主动发起上下文释放请求，回收相应的资源。

如图3所示，为本发明实施例所提出的一种路径切换失败后的资源回收方法的流程示意图，该方法具体包括以下步骤：

步骤S301、当目标基站接收到对应终端设备的路径切换请求失败消息时，所述目标基站启动去附着保护定时器，并通知源基站回收所述终端设备在所述源基站中所占用的资源。

在本步骤中，目标基站执行了两方面的操作：

（1）启动去附着定时保护器。

此操作的作用在于在MME未及时对该终端设备进行去附着处理的情况下，及时对该终端设备在目标基站中所占用的资源进行回收，相应的处理在后续步骤中进行说明。

在实际应用中，上述去附着保护定时器的定时长度可以根据实际需要进行设置，一般为几十毫秒，其具体长度的变化并不会影响本发明的保护范围。

（2）通知源基站回收所述终端设备在所述源基站中所占用的资源。

即所述目标基站启动去附着保护定时器，并向所述源基站发起X2上下文释放过程，以使所述源基站向准备集中的其他目标基站发起切换取消过程。

在实际的应用场景中，上述的X2上下文释放过程，具体包括所述目标基站向所述源基站发送UE Context Release（终端设备上下文释放）消息，而所述切换取消过程，具体包括所述源基站向所述准备集中的其他目标基站发送Handover Cancel（切换取消）消息。

此处理可以通知源基站，以及准备集中的其他目标基站及时进行资源回收。源基站以及准备集中的其他目标基站的具体资源回收过程可以采用现有的资源回收过程，在此不再赘述。

在完成上述的处理后，如果所述目标基站在所述去附着保护定时器超时前，没有接收到所述MME发起去附着所述终端设备过程的指示，则执行步骤S302；

相反，如果所述目标基站在所述去附着保护定时器超时前，接收到了所述MME发起去附着所述终端设备过程的指示，则执行步骤S303。

步骤S302、所述目标基站向所述MME发起上下文释放过程，并回收所述终端设备在所述目标基站中所占用的资源。

在具体的应用场景中，本步骤的实现过程包括：

所述目标基站向所述MME发起S1上下文释放请求过程；

当所述目标基站接收到所述MME返回的确认指示时，所述目标基站释放本地的终端设备上下文，并回收所述终端设备在所述目标基站中所占用的资源；

所述目标基站向所述MME发送UE Context Release Complete（终端设备上下文释放完成）消息。

具体的，上述的S1上下文释放请求过程的实现方式可以为：所述目标基站向所述MME发送UE Context Release Request（终端设备上下文释放请求）消息，所述UE Context Release Request消息中携带的Cause IE（原因信息元素）值为“目标侧切换失败”，而上述的确认指示则可以具体为UE Context Release Command（终端设备上下文指示）消息。

步骤S303、所述目标基站停止所述去附着保护定时器，释放本地的终端设备上下文，并回收所述终端设备在所述目标基站中所占用的资源。

需要说明的是，上述各步骤中所提及的回收所述终端设备在所述目标基站中所占用的资源，具体包括终端设备在各网络设备中所占用的无线资源和控制面（S1和X2）资源。

上述的各消息的具体类型指示本发明实施例所给出的具体示例，在能够达到相同的技术效果的前提下，具体消息类型的变化并不会影响本发明的保护范围。

与现有技术相比，本发明实施例所提出的技术方案具有以下优点：

通过应用本发明实施例的技术方案，在对应终端设备的路径切换失败后，目标基站通知源基站对该终端设备所占用的资源进行回收，同时启动去附着保护定时器，在MME没有及时发起去附着该终端设备过程的情况下，目标基站主动向MME发起上下文释放过程，回收该终端设备在目标基站中所占用的资源，从而，使源基站能够及时地进行资源回收，同时，通过定时器进行去附着过程的保护，不会因为MME没有及时发起去附着过程，而导致目标基站的资源挂起，保证了源基站和目标基站等网络实体中被该终端设备所占用的资源的及时回收，提高了资源利用率。

下面，结合具体的应用场景，对本发明实施例所提出的技术方案进行说明。

本发明实施例所提出的技术方案中，本专利的技术方案，目标eNB在收到Path Switch Request Failure消息后，向源eNB发起X2上下文释放过程，通过发送UE Context Release消息，指示源eNB本地释放用户上下文、回收资源，并向其他准备集eNB发送Handover Cancel消息，以指示对端释放用户上下文并回收资源。同时，目标eNB启动去附着保护定时器，等待MME去附着UE，并进行计时保护，在MME未及时对UE去附着的情况下，主动发起S1资源释放过程。

如图4所示，为本发明实施例所提出的一种具体应用场景下的路径切换失败后的资源回收方法的流程示意图，该方法具体包括以下步骤：

步骤S401、目标eNB收到UE的RRC连接重配置完成消息后，认为UE已经成功接入，向MME发送Path Switch Request消息，发起路径切换过程。

步骤S402、目标eNB收到MME发来的Path Switch Request Failure消息，路径切换过程失败。

步骤S403、目标eNB启动去附着保护定时器，时长量级为几十毫秒。

同时，执行步骤S404。

步骤S404、目标eNB发起X2上下文释放过程，向源eNB发送UE Context Release消息，指示源eNB可以释放UE上下文并回收资源。

步骤S405、源eNB向准备集中的其他eNB（eNBs）发起切换取消过程，发送Handover Cancel消息，准备集其它eNB释放本地UE上下文，回收无线资源和控制面（S1 and X2）资源。

需要说明的是，步骤S403启动去附着保护定时器之后，在等待去附着保护定时器超时期间，目标eNB实时检测是否接收到MME发起去附着所述终端设备过程的指示，根据在去附着保护定时器超时之前是否接收到MME发起去附着所述终端设备过程的指示，后续的处理过程分为两种情况，在图4中分别用实线和虚线进行区别表示。

情况一、在去附着保护定时器超时之前接收到MME发起去附着所述终端设备过程的指示，在图4中以实线表示。

步骤S406、MME发起去附着过程。

步骤S407、目标eNB停止保护定时器，释放本地UE上下文，回收无线资源和控制面（S1 and X2）资源。

情况二、在去附着保护定时器超时之前没有接收到MME发起去附着所述终端设备过程的指示，在图4中以虚线表示。

步骤S408、目标eNB发起S1上下文释放请求过程，向MME发送UE Context Release Request消息，消息中携带的Cause IE值为“目标侧切换失败”。

步骤S409、目标eNB收到MME发来的UE Context Release Command消息。

步骤S410、目标eNB释放本地UE上下文，回收无线资源和控制面（S1 and X2）资源。

步骤S411、目标eNB向MME发送UE Context Release Complete消息，指示上下文释放完成。

通过执行步骤S404至步骤S405，实现了源eNB、准备集中的其他eNB等各网元实体资源的快速回收，且信令流程清晰简单无冗余，在这样的情况下，源eNB无需等待去附着保护定时器超时，便可以释放UE上下文、回收资源，并向准备集中的其他eNB发送切换取消消息，使准备集中的其他eNB也可以尽早回收资源，提高了资源的利用率。

通过执行步骤S406至步骤S407，实现了MME和目标eNB资源的快速回收。

在这样的过程中，源eNB侧的流程与路径切换后成功的流程一致，目标eNB侧的流程则利用了路径切换成功后的消息。S1、X2接口上不会产生冗余的信令，且信令流程清晰简单无冗余。

而步骤S408至步骤S411，则提供了去附着保护，在MME没有及时发起对UE去附着处理的情况下，目标eNB也可以及时释放和回收相应的资源，不会因为MME协议版本不同，或MME出现异常导致eNB资源挂起。

与现有技术相比，本发明实施例所提出的技术方案具有以下优点：

通过应用本发明实施例的技术方案，在对应终端设备的路径切换失败后，目标基站通知源基站对该终端设备所占用的资源进行回收，同时启动去附着保护定时器，在MME没有及时发起去附着该终端设备过程的情况下，目标基站主动向MME发起上下文释放过程，回收该终端设备在目标基站中所占用的资源，从而，使源基站能够及时地进行资源回收，同时，通过定时器进行去附着过程的保护，不会因为MME没有及时发起去附着过程，而导致目标基站的资源挂起，保证了源基站和目标基站等网络实体中被该终端设备所占用的资源的及时回收，提高了资源利用率。

为了实现本发明实施例的技术方案，本发明实施例还提供了一种基站，作为目标基站应用于网络系统中，其结构示意图如图5所示，至少包括：

接收模块51，用于接收对应终端设备的路径切换请求失败消息，以及MME发起去附着所述终端设备过程的指示；

定时模块52，用于当所述接收模块51接收到对应终端设备的路径切换请求失败消息时，启动去附着保护定时器，并通知源基站回收所述终端设备在所述源基站中所占用的资源；

判断模块53，用于判断在所述定时模块52所启动的去附着保护定时器超时前，所述接收模块51是否接收到所述MME发起去附着所述终端设备过程的指示；

处理模块54，用于在所述判断模块53的判断结果为否时，向所述MME发起上下文释放过程，并回收所述终端设备在所述目标基站中所占用的资源。

在实际的应用场景中，所述定时模块52，具体用于：

启动去附着保护定时器，并向所述源基站发起X2上下文释放过程，以使所述源基站向准备集中的其他目标基站发起切换取消过程。

另一方面，所述处理模块54，具体用于：

在所述判断模块53的判断结果为否时，向所述MME发起S1上下文释放请求过程；

当接收到所述MME返回的确认指示时，释放本地的终端设备上下文，并回收所述终端设备在所述目标基站中所占用的资源；

向所述MME发送终端设备UE Context Release Complete消息。

在具体的处理场景中，所述处理模块54，还用于：

在所述判断模块53的判断结果为是时，停止所述定时模块52所启动的去附着保护定时器，释放本地的终端设备上下文，并回收所述终端设备在所述目标基站中所占用的资源。

与现有技术相比，本发明实施例所提出的技术方案具有以下优点：

通过应用本发明实施例的技术方案，在对应终端设备的路径切换失败后，目标基站通知源基站对该终端设备所占用的资源进行回收，同时启动去附着保护定时器，在MME没有及时发起去附着该终端设备过程的情况下，目标基站主动向MME发起上下文释放过程，回收该终端设备在目标基站中所占用的资源，从而，使源基站能够及时地进行资源回收，同时，通过定时器进行去附着过程的保护，不会因为MME没有及时发起去附着过程，而导致目标基站的资源挂起，保证了源基站和目标基站等网络实体中被该终端设备所占用的资源的及时回收，提高了资源利用率。

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实施例可以通过硬件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质（可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等）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，或网络侧设备等）执行本发明实施例各个实施场景所述的方法。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明实施例所必须的。

本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景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，不代表实施场景的优劣。

以上公开的仅为本发明实施例的几个具体实施场景，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明实施例的业务限制范围。

Claims (6)

1.一种路径切换失败后的资源回收方法，其特征在于，至少包括以下步骤：

当目标基站接收到对应终端设备的路径切换请求失败消息时，所述目标基站启动去附着保护定时器，并通知源基站回收所述终端设备在所述源基站中所占用的资源；

如果所述目标基站在所述去附着保护定时器超时前，没有接收到移动性管理实体MME发起去附着所述终端设备过程的指示，所述目标基站向所述MME发起上下文释放过程，并回收所述终端设备在所述目标基站中所占用的资源；

所述目标基站启动去附着保护定时器，并通知源基站回收所述终端设备在所述源基站中所占用的资源，具体包括：

所述目标基站启动去附着保护定时器，并向所述源基站发起X2上下文释放过程，以使所述源基站向准备集中的其他目标基站发起切换取消过程；

所述目标基站向所述MME发起上下文释放过程，并回收所述终端设备在所述目标基站中所占用的资源，具体包括：

所述目标基站向所述MME发起S1上下文释放请求过程；

当所述目标基站接收到所述MME返回的确认指示时，所述目标基站释放本地的终端设备上下文，并回收所述终端设备在所述目标基站中所占用的资源；

所述目标基站向所述MME发送终端设备上下文释放完成UE ContextRelease Complete消息。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述X2上下文释放过程，具体包括：所述目标基站向所述源基站发送终端设备上下文释放UE Context Release消息；

所述切换取消过程，具体包括：所述源基站向所述准备集中的其他目标基站发送切换取消Handover Cancel消息。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述S1上下文释放请求过程，具体包括：所述目标基站向所述MME发送终端设备上下文释放请求UE Context Release Request消息，所述UE ContextRelease Request消息中携带的Cause IE值为“目标侧切换失败”；

所述确认指示，具体为，终端设备上下文指示UE Context ReleaseCommand消息。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标基站启动去附着保护定时器，并通知源基站回收所述终端设备在所述源基站中所占用的资源之后，还包括：

如果所述目标基站在所述去附着保护定时器超时前，接收到MME发起去附着所述终端设备过程的指示，所述目标基站停止所述去附着保护定时器，释放本地的终端设备上下文，并回收所述终端设备在所述目标基站中所占用的资源。

5.一种基站，作为目标基站应用于网络系统中，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收对应终端设备的路径切换请求失败消息，以及MME发起去附着所述终端设备过程的指示；

定时模块，用于当所述接收模块接收到对应终端设备的路径切换请求失败消息时，启动去附着保护定时器，并通知源基站回收所述终端设备在所述源基站中所占用的资源；

判断模块，用于判断在所述定时模块所启动的去附着保护定时器超时前，所述接收模块是否接收到所述MME发起去附着所述终端设备过程的指示；

处理模块，用于在所述判断模块的判断结果为否时，向所述MME发起上下文释放过程，并回收所述终端设备在所述目标基站中所占用的资源；

所述定时模块，具体用于：

启动去附着保护定时器，并向所述源基站发起X2上下文释放过程，以使所述源基站向准备集中的其他目标基站发起切换取消过程；

所述处理模块，具体用于：

在所述判断模块的判断结果为否时，向所述MME发起S1上下文释放请求过程；

当接收到所述MME返回的确认指示时，释放本地的终端设备上下文，并回收所述终端设备在所述目标基站中所占用的资源；

向所述MME发送终端设备UE Context Release Complete消息。

6.如权利要求5所述的基站，其特征在于，所述处理模块，还用于：

在所述判断模块的判断结果为是时，停止所述定时模块所启动的去附着保护定时器，释放本地的终端设备上下文，并回收所述终端设备在所述目标基站中所占用的资源。