CN102761958B - 一种支持多接入的承载管理方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种支持多接入的承载管理方法，在承载管理过程中，锚定点确定承载建立或更新的无线接入技术(RAT)类型，并在承载建立或更新过程中，将该RAT类型通知核心网网关；本发明同时还公开了一种支持多接入的承载管理系统。通过本发明的方案，核心网网关能够获知承载的RAT类型，并能够根据该RAT类型进行精确的差别计费，避免出现计费不准确的问题。

Description

一种支持多接入的承载管理方法和系统
技术领域
本发明涉及移动通讯领域中的承载管理技术，尤其涉及一种支持多接入的承载管理方法和系统。
背景技术
在移动通讯领域中，演进分组域系统(EPS，Evolved Packet System)和通用无线分组业务(GPRS，General Packet Radio Service)网络正在逐步发展。EPS主要包括演进的通用陆地无线接入网络(E-UTRAN，Evolved Universal Terrestrial Radio AccessNetwork)和演进的分组核心网(EPC，Evolved Packet Core)两部分。该系统的EPC能够支持用户从GSM EDGE无线接入网(GERAN，GSM EDGE radio access network)和通用陆地无线接入网(UTRAN，Universal Terrestrial Radio Access Network)的接入。
在EPC分组核心网中，包含了归属用户数据服务器(HSS，Home SubscriberServer)、移动性管理实体(MME，Mobility Management Entity)、服务网关(SGW，ServingGateway)、分组数据网络网关(PGW，PDN Gateway)、服务GPRS支持节点(SGSN，Serving GPRSSupport Node)和策略与计费规则功能(PCRF，Policy and Charging EnforcementFunction)实体，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，负责用户设备(UE)到网络的非接入层(NAS，Non-Access Stratum)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UE到核心网的用户面承载、UE空闲模式下的数据缓存、网络侧发起业务请求的功能、合法监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UE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，具体功能与MME类似，负责UE的位置更新、寻呼管理和承载管理等功能。
GPRS网关支持节点(GGSN，Gateway GPRS Support Node)支持GPRS网络的边缘路由功能，即GGSN负责将GPRS网络的数据进行路由转发，并通过防火墙和过滤功能来保护GPRS网络数据的完整性。此外，GGSN还具有计费功能。
PGW可包括GGSN的全部功能，即可认为GGSN作为PGW的一个子功能，内嵌在PGW内。因此SGSN可以直接和PGW连接，使用Gn/Gp接口。
HSS/归属位置寄存器(HLR)，是支持调用/会话的主要用户数据库。
双模或三模UE可以通过GERAN/UTRAN/EUTRAN接入网络，在不同的网络接入时需要分别注册。
在LTE引入初期，由于无线频谱干扰的原因，大部分UE都是前述的多模但是单接入UE，这会导致UE同时只能在一个网络进行业务，甚至只能在一个网络注册，进而造成在多种无线接入技术(RAT)同时覆盖的地区无线资源的浪费。随着技术的发展，无线干扰问题不再是阻碍双模UE发展的重要障碍，运营商和设备商都在研究如何支持双模UE同时接入不同的网络，同时接收业务。图1、2所示的系统架构可以支持UE同时在多个RAT进行接入和注册。如图1所示，UE同时通过无线网络控制器(RNC)-SGSN和eNodeB-MME接入汇聚至SGW-PGW；如图2所示，UE同时通过NodeB和eNodeB接入汇聚至RNC，而由RNC直接与SGSN-SGW-PGW进行连接。无论SGW还是PGW都可以依据不同的RAT类型进行差别计费，由于目前的单接入系统中不会出现UE的多条承载具有不同的RAT类型，因此不会出现在承载建立、修改等承载管理过程中，网关不知道承载的RAT类型的情况。但在多接入系统中，UE的多条承载将具有不同的RAT类型，目前的网关在承载建立、修改等承载管理过程中，还无法获知承载的RAT类型，也就不能对UE进行精确的差别计费，计费不准确。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种支持多接入的承载管理方法和系统，使核心网网关获知承载的RAT类型，根据RAT类型进行精确的差别计费。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供的一种支持多接入的承载管理方法，该方法包括：
在承载管理过程中，锚定点确定承载建立或更新的RAT类型，并在承载建立或更新过程中，将所述RAT类型通知核心网网关。
上述方案中，所述锚定点确定承载建立或更新的RAT类型为：所述锚定点根据预先设置的本地策略，确定承载建立或更新的RAT类型。
上述方案中，所述本地策略基于无线基站信号质量和/或无线基站负荷。
上述方案中，所述在承载建立或更新过程中，将所述RAT类型通知核心网网关，为：在承载建立或更新过程中，锚定点在向核心网网关返回的承载建立响应消息中携带RAT类型、或在向核心网网关返回的承载更新响应消息中携带RAT类型、或在向核心网网关发送的无线接入承载(RAB，Radio Access Bearer)指派响应消息中携带RAT类型。
上述方案中，该方法进一步包括：核心网网关根据承载的RAT类型进行差别计费。
本发明提供的一种支持多接入的承载管理系统，该系统包括：锚定点、核心网网关；其中，
所述锚定点，用于在承载管理过程中，确定承载建立或更新的RAT类型，并在承载建立或更新过程中，将所述RAT类型通知核心网网关；
所述核心网网关，用于获得承载的RAT类型。
上述方案中，所述锚定点，具体用于在承载管理过程中，根据预先设置的本地策略，确定承载建立或更新的RAT类型。
上述方案中，所述锚定点，具体用于在承载建立或更新过程中，在向核心网网关返回的承载建立响应消息中携带RAT类型、或在向核心网网关返回的承载更新响应消息中携带RAT类型、或在向核心网网关发送的RAB指派响应消息中携带RAT类型。
上述方案中，所述核心网网关，进一步用于根据承载的RAT类型进行差别计费。
本发明提供的一种支持多接入的承载管理方法和系统，在承载管理过程中，锚定点确定承载建立或更新的RAT类型，并在承载建立或更新过程中，将该RAT类型通知核心网网关；如此，核心网网关能够获知承载的RAT类型，并能够根据该RAT类型进行精确的差别计费，避免出现计费不准确的问题。
附图说明
图1为现有技术中支持UE同时在多个RAT进行接入和注册的一种系统架构；
图2为现有技术中支持UE同时在多个RAT进行接入和注册的另一种系统架构；
图3为本发明实现一种支持多接入的承载管理方法的流程示意图；
图4为本发明实现一种支持多接入的承载管理方法的结构示意图；
图5为本发明实施例一实现支持多接入的承载管理方法的流程示意图；
图6为本发明实施例二实现支持多接入的承载管理方法的流程示意图；
图7为本发明实施例三实现支持多接入的承载管理方法的流程示意图；
图8为本发明实施例四实现支持多接入的承载管理方法的流程示意图。
具体实施方式
本发明的基本思想是：在承载管理过程中，锚定点确定承载建立或更新的RAT类型，并在承载建立或更新过程中，将该RAT类型通知核心网网关。
这里，所述锚定点为多接入系统中，用于汇聚各RAT类型的网元，如图1中的SGW、图2中的RNC等；
所述RAT类型包括：LTE系统、GERAN系统、UTRAN系统等。
下面通过附图及具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
本发明实现一种支持多接入的承载管理方法，如图3所示，该方法包括以下几个步骤：
步骤101：在承载管理过程中，锚定点确定承载建立或更新的RAT类型；
具体的，在承载管理过程中，锚定点根据预先设置的本地策略，确定承载建立或更新的RAT类型；所述本地策略基于无线基站信号质量和/或无线基站负荷等；如：本地策略为选择无线基站信号质量最好、和/或无线基站负荷最轻的RAT类型建立或更新承载。
步骤102：在承载建立或更新过程中，锚定点将该RAT类型通知核心网网关；
具体的，在承载建立或更新过程中，锚定点在向核心网网关返回的承载建立响应消息中携带该RAT类型、或在向核心网网关返回的承载更新响应消息中携带该RAT类型、或在向核心网网关发送的RAB指派响应消息中携带该RAT类型等等。
所述携带可以是在消息体中增加表示RAT类型的字段或表示RAT类型的标识，如标识L表示LTE系统、标识G表示GERAN系统、标识U表示UTRAN系统等。
进一步的，上述方法还包括步骤103：核心网网关根据承载的RAT类型进行差别计费，如核心网网关对LTE系统、UTRAN和GERAN系统进行不同标准的计费。
为了实现上述方法，本发明还提供一种支持多接入的承载管理系统，如图4所示，该系统包括：锚定点41、核心网网关42；其中，
所述锚定点41，用于在承载管理过程中，确定承载建立或更新的RAT类型，并在承载建立或更新过程中，将该RAT类型通知核心网网关42；
所述核心网网关42，用于根据所述锚定点41的通知，获得承载的RAT类型；
所述锚定点41，具体用于在承载管理过程中，根据预先设置的本地策略，确定承载建立或更新的RAT类型；
所述锚定点41，具体用于在承载建立或更新过程中，在向核心网网关42返回的承载建立响应消息中携带该RAT类型、或在向核心网网关42返回的承载更新响应消息中携带该RAT类型、或在向核心网网关42发送的RAB指派响应消息中携带该RAT类型等等；
所述核心网网关42，进一步用于根据承载的RAT类型进行差别计费。
下面结合具体实施例详细说明本发明的方法的实现过程和原理。
实施例一：
本实施例基于图1所示的系统架构，由SGW作为锚定点，实现支持多接入的承载管理方法，如图5所示，该方法包括以下几个步骤：
步骤501，PGW向SGW发送承载建立请求消息，消息中携带PGW的上行用户面IP地址和隧道端点标识(TEID，Tunnel Endpoint Identifier)；
步骤502，SGW收到该承载建立请求消息，根据本地策略确定承载建立的RAT类型为LTE系统，则SGW向MME发送承载建立请求消息，并携带PGW的上行用户面IP地址和TEID、SGW的上行用户面IP地址和TEID；
步骤503，MME收到SGW的承载建立请求消息，建立承载并分配EPS承载标识(EBI，EPS Bearer ID)，MME建立会话管理请求消息，该消息中携带EBI、承载服务质量(QoS，Quality of Service)，MME并向eNodeB发送承载建立请求消息，该消息中携带会话管理请求消息、EBI、承载QoS、SGW的上行用户面IP地址和TEID；
步骤504，eNodeB收到MME的承载建立请求消息，向UE发送无线资源连接(RRC，Radio Resource Connection)重配置消息，该消息中携带无线承载QoS、无线承载ID、会话管理请求消息；
步骤505，UE向eNodeB返回RRC重配置完成消息；
步骤506，eNodeB向MME返回承载建立响应消息，消息中携带承载ID、eNodeB的下行IP地址和TEID；
步骤507，UE非接入层建立会话管理响应消息，并通过直传消息传递到eNodeB；
步骤508，eNodeB通过上行直传消息将会话管理消息传递到MME；
步骤509，MME向SGW返回承载建立响应消息，消息中携带EBI、eNodeB的下行IP地址和TEID；
步骤510，SGW向PGW返回承载建立响应消息，该消息中携带EBI、SGW的下行IP地址和TEID、以及RAT类型；
这里，所述RAT类型为LET系统。
步骤511，PGW根据SGW返回的承载建立响应消息，获知承载的RAT类型。
在步骤502中，如果SGW确定承载建立的RAT类型为UTRAN或GERAN系统，则在UTRAN系统或GERAN系统中建立承载的方法与上述方法类似，这里不再赘述。
实施例二：
本实施例基于图1所示的系统架构，由SGW作为锚定点，实现支持多接入的承载管理方法，如图6所示，该方法包括以下几个步骤：
步骤601，PGW向SGW发送承载更新请求；
步骤602，SGW收到该承载更新请求，根据本地策略确定承载更新的RAT类型为LTE系统，即将承载从UTRAN系统或GERAN系统迁移到LTE系统，则SGW向MME发送承载建立请求消息，消息中携带PGW的上行用户面IP地址和TEID、SGW的上行用户面IP地址和TEID；
步骤603，MME收到SGW的承载建立请求消息，建立承载并分配EBI，MME建立会话管理请求消息，该消息中携带EBI、承载QoS，MME并向eNodeB发送承载建立请求消息，消息中携带会话管理请求消息、EBI、承载QoS、SGW的上行用户面IP地址和TEID；
步骤604，eNodeB收到MME的承载建立请求消息，向UE发送RRC重配置消息，该消息中携带无线承载QoS、无线承载ID、会话管理请求消息；
步骤605，UE向eNodeB返回RRC重配置完成消息；
步骤606，eNodeB向MME返回承载建立响应消息，消息中携带承载ID、eNodeB的下行IP地址和TEID；
步骤607，UE非接入层建立会话管理响应消息，并通过上行直传消息传递到eNodeB；
步骤608，eNodeB通过上行直传消息将会话管理消息传递到MME；
步骤609，MME向SGW返回承载建立响应消息，消息中携带EBI、eNodeB的下行IP地址和TEID；
步骤610，SGW向PGW返回承载更新响应消息，该消息中携带RAT类型；
这里，所述RAT类型为LTE系统。
上述步骤中，如果在承载更新过程中不存在步骤601，则在步骤610中SGW可以使用其它向PGW返回的消息将RAT类型通知到PGW；
本实施例因为SGW决定将承载从UTRAN或GERAN系统迁移至LTE系统，所以SGW还需要释放UTRAN或GERAN系统的承载的处理，具体步骤包括步骤611-步骤616；其中，
步骤611，SGW向SGSN发送承载释放请求；
步骤612，SGSN向RNC发送用于请求RNC释放承载的RAB指派请求消息；
步骤613，RNC收到该RAB指派请求消息后，向UE发送无线承载释放请求消息；
步骤614，UE收到该无线承载释放请求消息后，向RNC发送无线承载释放响应消息；
步骤615，RNC向SGSN返回RAB指派响应消息；
步骤616，SGSN向SGW返回承载释放响应消息；
在步骤602中，如果SGW确定承载更新的RAT类型为UTRAN或GERAN系统，即将承载从LTE系统迁移到UTRAN或GERAN系统，则将承载更新为UTRAN或GERAN系统的方法与上述方法类似，这里不再赘述。
实施例三：
本实施例基于图2所示的系统架构，由RNC作为锚定点，实现支持多接入的承载管理方法，如图7所示，该方法包括以下几个步骤：
步骤701，PGW向SGW发送承载建立请求消息，消息中携带PGW的上行用户面IP地址和TEID；
步骤702，SGW收到该承载建立请求消息，向SGSN发送承载建立请求消息，该消息中携带PGW的上行用户面IP地址和TEID、SGW的上行用户面IP地址和TEID；
步骤703，SGSN收到该承载建立请求消息后，向RNC发送RAB指派请求消息，消息中携带SGSN的上行用户面IP地址和TEID；
步骤704，RNC收到SGSN的承载建立请求消息后，根据本地策略确定承载建立的RAT类型为LTE系统，则RNC向eNodeB发送承载建立请求消息，并携带eNodeB的上行用户面IP地址和TEID；
步骤705，eNodeB向UE发送RRC重配置消息，消息中携带无线承载QoS；
步骤706，UE向eNodeB发送RRC重配置完成消息，
步骤707，eNodeB向RNC发送承载建立响应消息，消息中携带承载ID、eNodeB的下行用户面IP地址和TEID；
步骤708，RNC向SGSN发送RAB指派响应消息，消息中携带承载ID、RNC的下行用户面IP地址和TEID、RAT类型；
这里，所述RAT类型为LET系统。
步骤709，SGSN向SGW发送承载建立响应消息，消息中携带承载ID、SGSN的下行用户面IP地址和TEID、RAT类型；
步骤710，SGW向PGW发送承载建立响应消息，消息中携带承载ID、SGW的下行用户面IP地址和TEID、RAT类型；
在步骤704中，如果RNC确定承载建立的RAT类型为UTRAN或GERAN系统，则在UTRAN系统或GERAN系统中建立承载的方法与上述方法类似，这里不再赘述。
实施例四：
本实施例基于图2所示的系统架构，由RNC作为锚定点，实现支持多接入的承载管理方法，如图8所示，该方法包括以下几个步骤：
步骤801，PGW向SGW发送承载更新请求；
步骤802，SGW向SGSN发送承载更新请求；
步骤803，SGSN向RNC发送RAB指派请求消息请求更新承载；
步骤804，RNC收到SGSN的请求更新承载的RAB指派请求消息后，根据本地策略确定承载更新的RAT类型为LTE系统，即将承载从UTRAN或GERAN系统迁移到LTE系统，则RNC向eNodeB发送承载建立请求消息，消息中携带eNodeB的上行用户面IP地址和TEID；
步骤805，eNodeB向UE发送RRC重配置消息，消息中携带承载QoS；
步骤806，UE向eNodeB发送RRC重配置完成消息；
步骤807，eNodeB向RNC发送承载建立响应消息，消息中携带承载ID、eNodeB的下行用户面IP地址和TEID；
步骤808，RNC向SGSN发送RAB指派响应消息，消息中携带RAT类型；
步骤809，SGSN向SGW返回承载更新响应消息，消息中携带RAT类型；
步骤810，SGW向PGW返回承载更新响应消息，消息中携带RAT类型；
上述方法中，如果在这个承载更新过程中，RNC自身确定将承载从UTRAN/GERAN系统迁移到LTE系统，即不存在步骤801-803，则步骤808-810可以采用其它的通知消息将RAT类型通知到SGSN、SGW和PGW；
步骤811，RNC向NodeB发送承载释放请求消息，请求释放在UTRAN或GERAN系统下的承载；
步骤812，NodeB向UE发送无线承载释放请求消息；
步骤813，UE向NodeB返回无线承载释放响应消息；
步骤814，NodeB向RNC返回承载释放响应消息。
在步骤804中，如果RNC确定承载更新的RAT类型为UTRAN或GERAN系统，即将承载从LTE系统迁移到UTRAN或GERAN系统，则将承载更新为UTRAN或GERAN系统的方法与上述方法类似，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 (7)

1.一种支持多接入的承载管理方法，其特征在于，该方法包括：
在承载管理过程中，锚定点根据预先设置的本地策略，确定承载建立或更新的无线接入技术(RAT)类型，并在承载建立或更新过程中，将所述RAT类型通知核心网网关；其中，所述锚定点为在多接入系统中用于汇聚各RAT类型的网元。
2.根据权利要求1所述的承载管理方法，其特征在于，所述本地策略基于无线基站信号质量和/或无线基站负荷。
3.根据权利要求1所述的承载管理方法，其特征在于，所述在承载建立或更新过程中，将所述RAT类型通知核心网网关，为：在承载建立或更新过程中，锚定点在向核心网网关返回的承载建立响应消息中携带RAT类型、或在向核心网网关返回的承载更新响应消息中携带RAT类型、或在向核心网网关发送的无线接入承载(RAB)指派响应消息中携带RAT类型。
4.根据权利要求1所述的承载管理方法，其特征在于，该方法进一步包括：核心网网关根据承载的RAT类型进行差别计费。
5.一种支持多接入的承载管理系统，其特征在于，该系统包括：锚定点、核心网网关；其中，
所述锚定点，用于在承载管理过程中，根据预先设置的本地策略，确定承载建立或更新的RAT类型，并在承载建立或更新过程中，将所述RAT类型通知核心网网关；所述锚定点多接入系统中用于汇聚各RAT类型的网元；
所述核心网网关，用于获得承载的RAT类型。
6.根据权利要求5所述的承载管理系统，其特征在于，所述锚定点，具体用于在承载建立或更新过程中，在向核心网网关返回的承载建立响应消息中携带RAT类型、或在向核心网网关返回的承载更新响应消息中携带RAT类型、或在向核心网网关发送的RAB指派响应消息中携带RAT类型。
7.根据权利要求5所述的承载管理系统，其特征在于，所述核心网网关，进一步用于根据承载的RAT类型进行差别计费。
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