CN102804910A - 连接建立方法、故障处理方法、通信系统及相关设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种连接建立方法、故障处理方法、通信系统以及相关设备。方法包括：演进基站eNB获取第二MME的地址，所述第二MME上备份有第一MME上的用户业务数据；当所述第一移动性管理实体MME出现故障时，所述eNB按照所述第二MME的地址进行连接切换，使得所述第二MME处理所述第一MME上的用户业务。此外，本发明实施例还提供一种通信系统以及相关设备。

Description

连接建立方法、 故障处理方法、 通信系统及相关设备 技术领域

本发明实施例涉及通信领域，尤其涉及一种连接建立方法、故障处理方法、 通信系统以及相关设备。

背景技术

为了应对无线宽带技术的挑战， 保持第三代伙伴项目 （3GPP, The 3rd Generation Partnership Project ) 网络的领先优势， 3 GPP在 2004年底制定了移 动通信网络的长期演进计划（ LTE, Long Term Evolution ), 在此演进计划的指 导下， 定义了新的移动通信网络架构。

该架构比第二代、第三代网络更加扁平化，并且只保留了分组交换域（PS, Packet Switching ), 因此可以称为演进的 3GPP 分组交换域（Evolved 3GPP Packet Switched Domain ), 也可称之为演进的分组系统（EPS, evolved packet system )。

在 EPS网络中， 移动管理网元（MME, Mobility Management Entity ) 负 责网络附属存储（NAS, Network Attached Storage )信令的处理， 包括 NAS 信令加密以及漫游、 跟踪功能， 为用户设备分配临时身份标识， 以及安全功能 等； 服务网关 （SGW, Serving Gateway ) 负责本地的移动性锚点和合法监听 等相关功能； 数据网关（PGW, PDN Gateway )负责执行策略和计费以及与非 3GPP切换过程中的用户面锚点。

现有技术中， 当 MME发生故障时（例如， MME重启）， MME将丟失所 服务用户设备（UE, User Equipment )的上下文数据。 SGW通过 GTP Echo探 测消息获知 MME复位或者重启， SGW删除重启 MME所服务的 UE全部承载， 并通知 PGW。 PGW同样删除故障 MME所服务 UE的承载信息。

当 UE发起网络侧连接时， UE发送 NAS消息 （例如， Service Request ) 到复位或者重启 MME,由于 MME已丟失上下文，ΜΜΕ向 UE返回拒绝消息。 UE重新发起附着流程， 接入网络侧为 UE选择其他正常节点重新附着。

现有技术的方案中， 若 ΜΜΕ出现故障， 当 UE发起网络侧连接时， 都需 要重新附着（re-attach ), 进而重新建立相关承载， 重新完成到网络的注册， 然 后重新发起主叫或者被叫业务， 这样的操作过程将产生较长的业务时延， 影响 了业务的连续性。

发明内容

本发明实施例提供了一种连接建立方法、故障处理方法、通信系统以及相 关设备， 能够降低业务时延、 保证业务连续性。

本发明实施例提供的故障处理方法， 包括： 演进基站 eNB获取第二移动 性管理实体 MME的地址， 所述第二 MME上备份有第一 MME上的用户业务 数据； 当所述第一 MME出现故障时，所述 eNB按照所述第二 MME的地址进 行连接切换， 使得所述第二 MME处理所述第一 MME上的用户业务。

本发明实施例提供的故障处理方法， 包括： 第二移动性管理实体 MME备 份第一 MME上的用户业务数据；当第一 MME出现故障时，第二 MME与 eNB 进行连接切换， 处理所述第一 MME上的用户业务。

本发明实施例提供的基站， 包括：获取单元，用于获取第二 MME的地址， 所述第二 MME上备份有第一 MME上的用户业务数据； 切换单元， 用于当所 述第一移动性管理实体 MME出现故障时，按照所述第二 MME的地址进行连 接切换， 使得所述第二 MME处理所述第一 MME上的用户业务。

本发明实施例提供的移动性管理实体， 包括： 同步单元， 用于备份第一 MME上的用户业务数据； 连接切换单元， 用于当第一 MME出现故障时， 与 eNB进行连接切换， 以处理所述第一 MME上的用户业务。

本发明实施例提供的移动性管理实体， 包括： 第一交互单元， 用于与第二

MME交互配置信息； 第一接收单元， 用于接收 eNB发送的 SCTP连接建立请 求； 第一响应单元， 用于向所述 eNB发送 SCTP连接建立响应， 所述 SCTP 连接建立响应中包含第一 MME的地址以及第二 MME的地址。

本发明实施例提供的通信系统，包括：演进基站 eNB,用于获取第二 MME 的地址， 当第一 MME出现故障时，所述 eNB按照所述第二 MME的地址进行 连接切换； 所述第二 MME, 用于备份所述第一 MME上的用户业务数据， 当 所述第一 MME 出现故障时， 与 eNB进行连接切换， 以处理所述第一 MME 上的用户业务。

从以上技术方案可以看出， 本发明实施例具有以下优点： 本发明实施例中 , eNB可以获取到第二 MME的地址 , 当第一 MME出现 故障时， eNB根据该第二 MME的地址进行连接切换， 使得第二 MME处理第 一 MME上的用户业务， 由于第二 MME上备份有第一 MME上的用户业务数 据， 所以 UE并不会感觉到 MME出现了故障， 无需重新进行附着， 因此能够 降低业务时延、 保证业务连续性。

附图说明

图 1为本发明连接建立方法一个实施例示意图；

图 2为本发明连接建立方法另一实施例示意图；

图 3为本发明故障处理方法一个实施例示意图；

图 4为本发明故障处理方法另一实施例示意图；

图 5为本发明故障处理方法另一实施例示意图；

图 6为本发明故障处理方法另一实施例示意图；

图 7为本发明故障处理方法另一实施例示意图；

图 8为本发明故障处理方法另一实施例示意图；

图 9为本发明演进基站一个实施例示意图；

图 10为本发明移动性管理实体一个实施例示意图；

图 11为本发明移动性管理实体另一实施例示意图；

图 12为本发明通信系统一个实施例示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种连接建立方法、故障处理方法、通信系统以及相 关设备， 能够降低业务时延、 保证业务连续性。

请参阅图 1 , 本发明连接建立方法一个实施例包括：

101、 第一 MME与第二 MME交互配置信息；

本实施例中， 第一 MME与其第二 MME可以交互各自的地址、 端口号等 配置信息， 使得相互进行通信。

需要说明的是， 针对某个具体业务， 为该业务提供服务， 并进行数据处理 的 MME为第一 MME, 对第一 MME上的用户业务数据进行实时备份， 并在 第一 MME出现故障时接替第一 MME继续工作的 MME为第二 MME。

本实施例中， 某第一 MME的第二 MME可以由管理员或管理设备指定， 也可以由第一 MME 自行选择， 例如可以选择负载较低的 MME作为第二 MME, 或物理距离较近的 MME作为第二 MME, 或空闲资源较多的 MME作 为第二 MME, 等等， 具体的确定方式此处不作限定。

其中， 在本发明的其他实施例中， 第一 MME也可以叫做主用 MME, 第 二 MME也可以叫做备用 MME。

第一 MME和第二 MME确定后，第一 MME和第二 MME可以相互交互， 实时获取对方的配置信息 , 如第一 MME获取第二 MME的标识 , 第二 MME 可以获取第一 MME上的配置信息等。

102、第一 MME接收 eNB发送的流控制传输协议（ SCTP, Stream Control Transmission Protocol )连接建立请求；

当 eNB需要与 MME建立 SCTP连接以进行用户业务时， eNB可以向第 一 MME发送 SCTP连接建立请求， 该 SCTP连接建立请求中可以包含本端点 传送地址、 本端启动标签 Tag-eNB、 最大出局流数量及允许的最大入局流数量 等信息。

本实施例中， eNB中可以静态配置有第一 MME的地址， 例如， eNB中可 以存储有各 MME的地址， 当 eNB接收到用户业务请求时， 根据业务的具体 类型或者是服务质量信息等参数确定为本次业务提供服务的 MME, 并在本地 数据库中查询该 MME的地址。

可以理解的是， 本实施例中， 也可以由其他的网元将第一 MME的地址发 送给 eNB, 例如， 当 eNB接收到用户业务请求时， 确定业务的具体类型或者 是服务质量信息等参数， 并将这些参数发送给网络侧的第三方网元， 由该第三 方网元确定为本次业务提供服务的 MME, 并将该 MME的地址发送至 eNB。

103、 第一 MME向 eNB发送 SCTP连接建立响应。

第一 MME收到 eNB发送的 SCTP连接建立请求后， 建立与 eNB之间的 SCTP连接， 向 eNB发送 SCTP连接建立响应。

该 SCTP连接建立响应的目的地址为 eNB的地址，该 SCTP连接建立响应 中包含参数有 MME的端点传送地址、本端启动标签 Tag-MME,状态 Cookie、 最大入局流与最大出局流数量等。

需要说明的是， 本实施例中， 第一 MME发送的 MME的端点传送地址不 仅包含第一 MME的地址， 同时也包含第二 MME的地址， 如第一 MME向 eNB发送的消息中包含两个字段，分别代表第一 MME的地址和第二 MME的 地址， eNB 根据接收到的消息中的的字段的不同， 确定第一 MMNE 和第二 MMNE的地址。

通过上述的过程即可建立 MME与 eNB之间的 SCTP连接， 由于 eNB接 收到了第一 MME以及第二 MME的地址，则 eNB会将这两个地址分别作为同 一个逻辑 MME (例如 MME a ) 的两个目的地址 , 当第一 MME出现故障时 , eNB则可以切换到另一个目的地址，使得第二 MME处理第一 MME上的用户 业务， 从而降低业务时延、 保证业务连续性。

其中， 该逻辑 MME可以看做是第一 MME和第二 MME的合成体， 即对 于 eNB来说 ,不管是第一 MME还是第二 MME ,都是与该 eNB相连接的 MME , eNB不管与第一 MME还是与第二 MME建立连接，都可以看做是与逻辑 MME 建立连接。 因此，对 eNB来说， 第一 MME和第二 MME均可以是逻辑 MME。

为便于理解， 下面对本发明连接建立方法进行详细描述， 请参阅图 2, 本 发明实施例中连接建立方法另一实施例包括：

201、 第一 MME和第二 MME进行信息交互， 获取对方互联网协议（ IP, Internet Protocol ) 地址以及端口号等；

在本发明实施例中，第一 MME可以是 MME1 ,第二 MME可以是 MME2 MME1获取 MME2的标识， 本实施例中， MME1可以从其他网元处获取 其 MME2的标识 , MME1也可以根据一定策略自主选择 MME2。

本实施例中， 某第一 MME的第二 MME可以由管理员或管理设备指定， 则指定的第二 MME的标识会被发送至第一 MME。

除此之外， 也可以由第一 MME自行选择第二 MME, 例如可以选择负载 较低的 MME作为第二 MME,或物理距离较近的 MME作为第二 MME,或空 闲资源较多的 MME作为第二 MME, 等等， 具体的确定方式此处不作限定。

MME1将其 SCTP端点传送地址（本实施例中可以为 MME1的 IP地址 IP1 与端口号）发送给 MME2。此夕卜，ΜΜΕΙ还可以将负载能力通知 ΜΜΕ2, ΜΜΕ2 可以基于 MME1的负载能力为 MME1预留相应备份资源。 ΜΜΕ2保存 MME1 的端点传送地址， 并将自身的 IP地址 IP2发送给 MME1。 MMEl和 MME2交互配置信息后， 生成逻辑 MME实体 MME a, 可以看 做该逻辑 MMEa是一个虚拟的实体， 包含 MME1 , 以及 MME2中备份 MME1 数据的部分， 该逻辑 MME a 的 MME端点传送地址包含两个地址， 一个为 MME1的 IP地址 IP1 , 另一个为第二 MME2的 IP地址 IP2。

可以理解， MME a上附着用户设备的用户设备数据在 MME1上处理， 而 需要备份的用户设备数据在 MME2上存储。

由于 MME2在 MME1运行正常时， 不负责用户业务而只作数据备份， 因 此， 为了不浪费备设备资源可以使其作为其他逻辑 MME实体的主设备。

202、 MME1接收 eNB发送的 SCTP连接建立请求；

当 eNB需要与 MME a建立 SCTP连接以进行用户业务时， eNB可以向

MME1发送 SCTP连接建立请求，该 SCTP连接建立请求中可以包含本端点传 送地址、 本端启动标签 Tag-eNB、 最大出局流数量及允许的最大入局流数量等 信息。

本实施例中， eNB中可以静态配置有 MME1的地址， 也可以由其他的网 元将 MME1的地址发送给 eNB, 具体此处不作限定。

203、 MME1向 eNB发送 SCTP连接建立响应。

MME1收到 eNB发送的 SCTP连接建立请求后， 向 eNB发送 SCTP连接 建立响应。

该 SCTP连接建立响应的目的地址为 eNB的地址，该 SCTP连接建立响应 中包含参数有 MME a的端点传送地址、本端启动标签 Tag-MME、状态 Cookie、 最大入局流与最大出局流数量等。

需要说明的是， 本实施例中 , MME1发送的 MME a的端点传送地址不仅 包含 MME1的 IP地址 IP1 , 同时也包含 MME2的 IP地址 IP2, 如果该连接建 立响应消息中包含第一字段和第二字段， 其中第一字段中包含的 IP地址指示 为 MME1的 IP地址， 第二字段中包含的 IP地址指示为 MME2的 IP地址。

204 ~ 205、 Cookie验证过程；

eNB收到 MME1发送的状态 Cookie后， 在 Cookie Echo消息中将状态 Cookie原封带回给 MME1。

MME1进行 Cookie验证， 验证通过后建立与 eNB之间的 SCTP偶联， 并 发送 Cookie ACK消息给 eNB , 通知 eNB SCTP连接建立成功。

206、 MME将 SCTP偶联信息通知 MME;

MME1与 eNB建立 SCTP连接后， 将 SCTP连接所需参数、 偶联端点所 需参数及对端每个传送地址所需参数发送给 MME2。

其中 SCTP连接所需参数包括密钥、 本端点连接地址列表等。 偶联端点所 需参数包括本端与对端验证标签、对端传送地址列表、偶联的路径最大传输单 元（PMTU, Path Maximum Transmission Unit ), 例如对端端点所有传送地址中 发现的最小 PMTU等。 对端传送地址所需参数包括该目的地址定时器、 目的 地当前状态等。

本实施例中， SCTP连接建立后， 当某条通路空闲时， eNB可以产生相应 的心跳检测消息发送给 MME1以及 MME2 , MME1接收到该心跳检测消息后 , 则会对该心跳检测消息进行应答， 而 MME2接收到该心跳检测消息时， 可以 有两种处理方式：

( 1 ) 不对该心跳检测消息进行应答：

eNB在尝试最大上限次数的心跳检测，且没有收到 MME2回应的情况下， 将在 eNB上将该 MME2的 IP2地址设置为 "未激活" 状态， 虽后续继续发送 心跳探测信令， 但错误计数不再累计增加。 但是， 如果 MME2发现 MME1故 障时， 则开始响应 eNB发送的心跳检测信令。 eNB收到心跳检测回复， 认为 该地址可用后将 MME2的 IP2标记为 "激活态"。

( 2 )对该心跳检测消息进行应答：

MME2应答 eNB发来的心跳检测消息。因此， eNB上显示该 MME2的 IP2 处于激活状态。

eNB根据心跳检测的结果维护 MME a标识（ MME a GUMMEI )与目的 地址对应关系 , 本实施例中， MME a标识对应的目的地 IP地址包括 MME1 的 IP1与 MME2的 IP2。 上述两个地址可同时处于 "激活态"， 或只有 MME1 的 IP1地址处于 "激活态"。

207、 eNB发送 S1连接建立请求消息 SI Setup Request给 MME1； 该 SI Setup Request消息中包含 eNB设备级参数，如 Global eNB ID、 eNB Name及该 eNB支持的 TAs区等。 208、 MME1发送 SI Setup Response消息给 eNB;

本实施例中， 该 SI Setup Response 消息包含 MME a 标识 （MME a GUMMEI )、 MME负载权重因子 （ Relative MME Capacity )等。

209、 MME将 eNB信息通知 MME。

MME1将 eNB设备级参数发送给 MME2存储， 例如可以转发 SI Setup

Request消息给 MME2, 使得 MME2获得相应 eNB设备级参数。

本实施例中， 步骤 208以及 209并没有严格的先后顺序， 可以先执行步骤 208, 也可以先执行步骤 209, 或同时执行步骤 208以及 209, 具体此处不作限 定。

本实施例中， 由物理上独立的两个 MME设备各自分配部分资源组成单一 逻辑 MME实体。此逻辑 MME与接入网络侧建立一条 SCTP连接，也就是说， 对于 eNB而言，只建立了一条 SCTP连接，该 SCTP连接的对象是逻辑 MME, 该逻辑 MME可以具有两个目的地址 , 分别是第一 MME的地址和第二 MME 的地址。

两个独立的 MME中， 一个为第一 MME, 负责其上附着用户设备的业务 处理， 另一个为第二 MME, 负责实时备份主设备上附着用户设备的上下文数 据。在第一 MME正常的情况下，第二 MME只作为用户设备数据的存储设备。 当逻辑 MME实体加入网络后 ,接入网络侧获得该 MME传送地址 ,即 MME IP 地址加端口号。 其中 MME传送地址包括第一 MME与第二 MME的多个 IP 地址及唯一端口号， 因此具有多归属特性。

当第一 MME故障后，接入网络侧可以基于 SCTP多归属特性将第一 MME 上的 S1AP连接切换到第二 MME, 并由第二 MME处理用户业务， 保证用户 业务连续性。

下面介绍本发明故障处理方法， 请参阅图 3 , 本发明故障处理方法一个实 施例包括：

301、 eNB获取第二 MME的地址；

当 SCTP连接建立完成之后， eNB可以获取第二 MME的地址， 该第二 MME上备份有第一 MME上的用户业务数据。

eNB可以通过多种方式获取第二 MME的地址，例如基于 SCTP多归属的 特性， 或者是根据本地静态配置的对应关系， 或者是由其他网元告知 eNB, 具 体此处不作限定。

其中， 第一 MME上的用户业务数据包括第一 MME所服务的用户设备的 相关数据， 包括但不限于用户设备的标识信息，承载上下文信息，鉴权数据等。

302、 若第一 MME出现故障时， eNB按照第二 MME的地址进行连接切 换。

eNB获取到第二 MME的地址之后， 当第一 MME出现故障时 , eNB可以 基于该第二 MME的地址进行连接切换，使得原先在 eNB与第一 MME之间建 立的连接切换到 eNB与第二 MME之间 , 从而使得第二 MME处理第一 MME 上的用户业务。

其中， 第二 MME处理第一 MME上的用户业务包括： 第二 MME更新其 与原 SGW之间的控制面承载参数， 及与 eNB之间的 S1AP连接等， 并到 HSS 注册第二 MME标识等。

上面从 eNB的角度对本发明故障处理方法进行了描述， 下面从 MME的 角度对本发明故障处理方法进行描述， 请参阅图 4, 本发明故障处理方法另一 实施例包括：

401、 第二 MME备份第一 MME上的用户业务数据；

在第一 MME发生故障之前，第一 MME从 eNB得到的用户业务数据均会 实时向第二 MME进行同步。

402、 当第一 MME出现故障时， 第二 MME与 eNB进行连接切换。

若第一 MME出现故障，则 eNB可以获取第二 MME的地址，该第二 MME 上备份有第一 MME上的用户业务数据。

eNB可以通过多种方式获取第二 MME的地址，例如基于 SCTP多归属的 特性， 或者是根据本地静态配置的对应关系， 或者是由其他网元告知 eNB, 具 体此处不作限定。

eNB获取到第二 MME的地址之后，可以基于该第二 MME的地址进行连 接切换， 使得原先在 eNB与第一 MME之间建立的连接切换到 eNB与第二 MME之间， 从而使得第二 MME处理第一 MME上的用户业务。

其中， eNB将与第一 MME建立的 SCTP连接中的 MME的地址修改为第 二 MME的地址 , 即完成了连接切换。

本实施例中 , 当第一 ΜΜΕ出现故障时， eNB可以获取到第二 MME的地 址，并根据该第二 MME的地址进行连接切换，使得第二 MME处理第一 MME 上的用户业务， 由于第二 MME上备份有第一 MME上的用户业务数据， 所以 UE并不会感觉到 MME出现了故障， 无需重新进行附着， 因此能够降低业务 时延、 保证业务连续性。

为便于理解， 下面从 MME与 eNB交互的角度进行描述， 请参阅图 5 , 本 发明故障处理方法另一实施例包括：

501、 建立 SCTP连接；

本实施例中， eNB可以釆用多种方式与 MME建立 SCTP连接， 若釆用逻 辑 MME的方案， 则 eNB可以按照前述图 1或图 2所示的方式与逻辑 MME 建立 SCTP连接。

若不釆用逻辑 MME的方案，则 eNB可以分别与第一 MME以及第二 MME 建立 SCTP连接， 这种建立 SCTP连接的方式为本领域技术人员的公知常识， 具体此处不作限定。

502、 第二 MME备份第一 MME上的用户业务数据；

SCTP连接建立完成之后， 若第一 MME还未发生故障， 则第一 MME从 eNB得到的用户业务数据均会实时向第二 MME进行同步，使得第二 MME上 备份有第一 MME上的用户业务数据。

503、 当第一 MME出现故障时， 第二 MME更新用户签约数据； 第一 MME出现故障时， 第二 MME可以将用户设备数据转为第一户设备 数据并为其分配资源。

本实施例中，第二 MME可以通过如下方式将用户设备数据转为第一户设 备数据：

第二 MME可以发送更新位置请求 Update Location Request消息给归属用 户服务器（ HSS, Home Subscriber Server ), 将第二 MME的标识注册到 HSS , 并获取用户设备最新的签约数据。

第二 MME可以通过如下方式为用户设备分配资源：

第二 MME根据用户设备上下文数据中的服务网关 （SGW, Serving Gate way )地址向 SGW发送参数更新请求消息 （如 Modify Bearer Request消息）， 其中包含第二 MME 为该用户设备分配的控制面与用户面地址及隧道端点标 识符（TEID, Tunnel Endpoint ID )等信息。

504、 eNB获取第二 MME的地址；

本实施例中， eNB若釆用逻辑 MME的方案与逻辑 MME建立 SCTP连接， 则当第一 MME故障时， eNB可以根据 SCTP多归属的特性， 从逻辑 MME的 标识对应的各个地址中选取处于激活态的地址作为第二 MME的地址， 或者， eNB也可以接^：运行管理维护 ( OAM, Operation Administration Maintenance ) 设备 , 或缺省 MME发送的第二 MME的地址。

eNB若分别与第一 MME以及第二 MME建立 SCTP连接，则 eNB也可以 根据预置的第一 MME与第二 MME的对应关系选择第一 MME对应的第二 MME, 并获取第二 MME的地址， 或者， eNB也可以接收 OAM设备或缺省 MME发送的第二 MME的地址。

在实际应用中， eNB还可以通过更多种方式获取第二 MME的地址， 具体 此处不作限定。

505、 eNB根据第二 MME的地址进行 S1AP连接切换；

当 eNB获取到第二 MME的地址之后，可以基于该地址进行 S1AP连接切 换， 具体过程可以包括如下几种情况：

( 1 ) eNB发起 S1AP连接切换：

eNB首先获取 UE S1AP Pair参数， 之后按照 UE S1AP Pair参数查询对应 的 UE数据；

当查询到 UE数据之后，根据查询到的 UE数据重新分配 eNB UE S1AP ID 参数；

之后向第二 MME发送 S1AP参数更新请求， 该 S1AP参数更新请求中携 带 UE SlAP Pair参数以及 eNB重新分配的 eNB UE SlAP ID参数， 使得第二 MME重新分配 MME UE S1AP ID参数。

( 2 )第二 MME发起 S1AP连接切换：

第二 MME首先获取 UE S1AP Pair参数， 之后按照 UE S1AP Pair参数查 询对应的 UE数据； 当查询到 UE数据之后， 根据查询到的 UE数据重新分配 MME UE S1AP ID参数；

之后向 eNB发送 S1AP参数更新请求， 该 S1AP参数更新请求中携带 UE S1AP Pair参数以及 MME重新分配的 MME UE S1AP ID参数，使得 eNB重新 分配 eNB UE S1AP ID参数。

506、 当第一 MME从故障中恢复时， 执行故障恢复流程。

第二 MME处理第一 MME上的用户业务之后， 若第一 MME从故障中恢 复， 则可以重新进行连接切换， 再由第一 MME 重新处理用户业务， 则第二 MME重新进入备份状态， 或者， 也可以由第二 MME继续执行全部的用户业 务， 由原第一 MME进行备份状态， 或者， 也可以由第二 MME继续执行部分 的用户业务， 剩余部分的用户业务由第一 MME执行， 具体过程将在后续实施 例中举例进行详细描述， 此处不再赘述。

其中， 步骤 506是可选步骤。

本实施例中 , 当第一 MME出现故障时， eNB可以获取到第二 MME的地 址，并根据该第二 MME的地址进行连接切换，使得第二 MME处理第一 MME 上的用户业务， 由于第二 MME上备份有第一 MME上的用户业务数据， 所以 UE并不会感觉到 MME出现了故障， 无需重新进行附着， 因此能够降低业务 时延、 保证业务连续性。 行详细描述：

方案一：

请参阅图 6, 本发明故障处理方法另一实施例包括：

601 ~ 602、 连接建立请求过程；

UE与 eNB建立无线资源控制 （ RRC, Radio Resource Control )连接， 并 在 RRC消息中携带连接建立请求消息（如 Attach Request, TAU Request, Service Request消息等）及目标 MME标识信息给 eNB。

eNB接收到连接建立请求消息之后，可以不对该连接建立请求消息进行解 析， 但会基于 RRC消息中的目标 MME标识信息选择该连接建立请求消息的 目的地 IP地址。 本实施例中， eNB与 MME建立 SCTP连接的过程以及 S1AP 连接的过程可以如前述图 2所示。

eNB从 RRC参数中获知 MME标识为 MME a, 连接建立请求消息的目的 地 IP地址为 MME1的 IP1 , 则 eNB向该 IP1发送连接建立请求消息。

本发明实施例中， 第一 MME可以看做是 MME1 , 第二 MME可以看做是 MME2。

603、 用户参数更新过程；

MME1收到 eNB发送的 UE连接建立请求消息， 则可以新建或更新用户 设备上下文数据， 还可能需要更新相关参数到网关节点 （如 Service Request 流程中的相关参数）。

需要说明的是，本实施例中的步骤 603为可选步骤，在实际应用中， MME1 也可以不更新相关参数到网关节点。

604、 用户业务数据备份；

MME1与 MME2之间的备份机制可以釆用事件触发或定时器触发等。 如 果釆用事件触发，如用户设备上下文数据发生改变时，即同步 MME1和 MME2 上的用户设备数据参数。如果釆用定时器触发机制，在两者数据同步定时器超 时后发送数据备份请求。

具体进行用户业务数据备份的过程此处不作限定。

605 ~ 606、 故障探测过程；

eNB可以通过 SCTP心跳检测机制判断 IP1是否发生故障。 MME2可以通 过心跳检测或其他网元故障探测等方式判断 MME1是否发生故障。

其中， IP1是 MME1的 IP地址， IP2是 MME2的 IP地址。

需要说明的是， 在实际应用中， 也可以由其他网元进行故障探测， 当检测 到故障时， 这些检测网元可以通知 MME2。

607 ~ 608、 用户签约数据更新；

当 MME2检测到 MME1发生故障 ,或者是检测网元向 MME2通知 MME1 发生故障时， MME2可以处理 MME1上的用户业务。

MME2可以将用户设备数据转为户设备数据并为其分配资源。 具体来讲， MME2可以发送 Update Location Request消息给 HSS, 将 MME2的标识注册 到 HSS, 并获取用户设备最新的签约数据。 MME2据用户设备上下文数据中的 SGW地址发送参数更新请求消息（如 Modify Bearer Request消息 )给上述 SGW, 其中包含 MME2为该用户设备分 配的控制面与用户面地址及 TEID等信息。

609、 IP地址切换；

当 eNB检测到 IP1不可用时， 则 eNB可以开始进行 IP地址切换， 即对于 附着到 MME a的用户设备选择其他处于 "激活态" 地址作为目的地址。 如在 本实施例中， 新的目的地 IP地址为 MME2的 IP2。

610、 eNB与 MME2之间切换 S1AP连接；

本实施例中 , 当 MME1与 MME2分配的 SI AP参数空间 （即用户标识 ) 不同时， MME2处理用户业务后无需更改 S1AP相关参数信息。 同样， 由于 eNB分配的 S1AP参数在设备内部唯一，因此也无需更改 S1AP相关参数信息。

但是， 当 MME1分配的 S1AP参数空间与 MME2分配的 S1AP参数空间 相同时， 则可能出现 MME1分配的原用户 S1AP参数（即 MME UE S1AP ID ) 已经在 MME2中使用的问题， 因此为避免 S1AP参数重复需要对其进行更改。

具体实现方式可以为： MME2发起 S1AP参数更改消息， 其中携带原 UE

SIAP ID Pair (包括 MME UE SIAP ID和 eNB UE SIAP )及 MME重新分配的 MME UE SIAP ID。 eNB收到上述消息后基于 UE SIAP ID Pair索引到用户设 备数据， 并为其分配新的 eNB UE SIAP ID (由于 eNB UE SIAP ID在 eNB设 备内部唯一， 因此也可以保持原 eNB UE S1AP ID不变）。

611、 MME1故障恢复；

当 MME1重新开始对故障探测进行应答时， 则 MME2获知 MME1 已经 从故障中恢复， 以及 eNB可以获知 IP1重新可达。

MME1从故障中恢复之后， 可以进行多种故障恢复流程：

( 1 ) MME2完全退出：

612 ~ 613、 用户业务数据转移过程；

MME1从故障中恢复后 , MME2基于 MME1与 MME2之间的故障探测机 制发现 MME1恢复。

MME1从故障中恢复后向 MME2发送用户设备数据请求消息。 MME2将 附着在 MME a上的用户设备数据发送给 MME1 , 同时释放相应资源。 MME2 继续保存 MME a上附着用户设备的上下文数据， 即作为备份设备使用。

614 - 615 , MME1重新处理用户业务；

本实施例中的步骤 614 ~ 615与前述步骤 607 ~ 608类似，具体此处不再赘 述。

616、 eNB与 MME1之间进行心跳检测；

eNB基于 SCTP心跳检测机制发现 IP1可达。

具体来讲， 对于标记为 "未激活" 状态的 MME1的 IP1地址， eNB继续 发送心跳检测消息探测链路状态。 当 MME1故障恢复且重新获取用户设备数 据后， 响应上述心跳检测消息， eNB 因此知道该链路故障恢复， 并将 MME1 的 IP1重新标记为 "激活态"。

617、 IP地址切换；

MME1的 IP1标记为 "激活" 状态后， eNB内部实现 IP地址切换， 即将 MME a相关的 S1AP消息发送给 MME1的 IP1地址。

618、 eNB与 MME1之间切换 S1AP连接。

本实施例中步骤 618与前述步骤 610类似， 具体此处不再赘述。

前述步骤 612 ~ 618为故障恢复流程的一种方式， 在该方式中， MME2完 全退出用户业务的处理， 下面介绍另外一种方式：

( 2 ) MME2部分退出：

619、 eNB与 MME1之间进行心跳检测；

eNB基于 SCTP心跳检测机制发现 IP1可达。

具体来讲， 对于标记为 "未激活" 状态的 MME1的 IP1地址， eNB继续 发送心跳检测消息探测链路状态。 当 MME1故障恢复且重新获取用户设备数 据后， 响应上述心跳检测消息， eNB 因此知道该链路故障恢复， 并将 MME1 的 IP1重新标记为 "激活态"。

620、 MME2发送用户标识占用消息；

MME2发现 MME1从故障中恢复后 ,将 MME2上附着的且当前用户设备 临时标识中含有 MME a标识的用户设备临时标识信息通过用户标识占用消息 通知 MME1。

对于上述 MME2上正使用的用户设备临时标识， MME1将不会将其分配 给新附着用户， 且保存上述标识与 MME2作为主设备的另一逻辑 MME标识 的对应关系 , 例如 MME2在另一逻辑 MME b中作为主设备， 则 MME1保存 MME2上正使用的用户设备临时标识与 MME b的标识。

621、 IP地址切换；

MME1的 IP1标记为 "激活" 状态后， eNB内部实现 IP地址切换， 即将

MME a相关的 S1AP消息发送给 MME1的 IP1地址。

622、 eNB向 MME1发送初始化 UE消息；

eNB收到 RRC参数中含有 MME a标识的用户设备连接建立请求消息后， 发送 Initial UE Message消息给 MME a的 IP1。

623、 MME1回复重定向指示；

MME1收到 Initial UE Message并获取该用户设备临时标识（ GUTI )。 如 果上述 GUTI在 MME1中显示为被占用， 则 MME1发送重定向指示给 eNB。

上述重定向消息中含有该用户设备数据所在的 eNB可知的 MME2标识信 息 , 即备份 MME2作为主设备的逻辑 MME b标识。

624、 eNB向逻辑 MME b发送初始化 UE消息；

eNB基于重定向指示再次发送 Initial UE Message消息给逻辑 MME b。 逻 辑 MME b建立与用户设备的连接， 提供用户业务服务。

625、 GUTI重定位过程；

对于连接态用户， 逻辑 MME b为用户设备临时标识中含有 MME a信息 的用户设备重新分配用户设备临时标识。 使得上述用户设备再次连接网络时， eNB可以基于新的用户设备临时标识直接连接到逻辑 MME b。

逻辑 MME b为用户设备重新分配用户设备临时标识后， 为该用户设备数 据选择 MME2对应的 MME。

626、 用户标识释放过程。

用户设备临时标识更改后 , MME2发送用户标识释放消息给 MME1。

MME1获取上述消息中携带的用户设备标识（GUTI )信息， 并在 MME1 中将该标识被占用的标记删除。 这样在后续流程中， 该标识可以分配给其他新 附着的用户设备。

上面描述的两种故障恢复流程中， 流程（ 1 )在 MME1从故障中恢复后， 对于用户设备临时标识中含有 MME a信息的用户设备上下文数据， MME2将 其发送给 MME1 , 并由 MME1更新用户面或控制面参数后重新处理该用户业 务。 而流程（2 )始终由 MME2负责上述用户业务， 且为了后续服务中， eNB 可以直接将该用户设备连接到 MME2, 即 MME2作为主设备的逻辑 MME b。 MME2将在用户设备处于连接态时， 重新分配用户设备临时标识。

在实际应用中还可以使用更多种故障恢复流程， 具体此处不作限定。

方案二：

同样请参阅图 6, 本实施例中， eNB上配置第一 MME和第二 MME的对 应关系， 即每个第一 MME都有对应的第二 MME标识， （例如 eNB可以将第 一 MME标识取反后得到的 MME标识即为该第一 MME的第二 MME标识 , 或为每个第一 MME都配置有相同的第二 MME标识等）。

当第一 MME故障时 , eNB将 SI AP连接切换到第二 MME,并由第二 MME 处理用户业务， 保证用户业务连续性。 该方案与方案一的区别在于：

该方案中， eNB与第一 MME和第二 MME分别建立不同的 SCTP连接， 且第一 MME与第二 MME的对应关系静态配置到 eNB上或由其他方式获得， 此处不作限定，方案一中， eNB将第一 MME与第二 MME看作同一逻辑 MME , 且在建立 SCTP连接过程中获取第一 MME的地址和第二 MME的地址之间的 对应关系。

其中， 第一 MME可以叫做 MME1 , 第二 MME可以叫做 MME2。

此外， 本方案中， S1AP参数更新流程可以由 MME2发起， 也可以由 eNB 发起， 当由 MME2发起时， 具体流程与前述方案一中描述的过程类似， 当由 eNB发起时， 具体流程可以为：

eNB发送 S1AP参数更新消息 ,携带原 UE S1AP ID Pair及 eNB重新分配 的备 eNB UE S1AP ID, MME2收到上述消息后基于 UE S1AP ID Pair索引到 备份的用户设备数据， 并为其分配新的 MME UE S1AP ID。

本方案中其他的处理流程与方案一中的处理流程类似， 具体此处不再赘 述。

方案三：

请参阅图 7, 本发明故障处理方法另一实施例包括： 701、 第一 MME与第二 MME之间进行用户业务数据备份；

第一 MME与第二 MME之间进行用户设备数据备份 , 第二 MME的选择 策略与数据备份方式可以与前述方案一所描述的实施例相同，具体此处不作限 定。

702 ~ 703、 OAM设备对第一 MME以及第二 MME进行状态监控； 本实施例中， OAM设备可以对第一 MME以及第二 MME进行状态监控 以及故障探测， 可以理解的是， 除了由 OAM设备进行之外， 还可以由缺省 MME, 或者是其他类型的设备进行， 具体此处不作限定。

需要说明的是， 除了由 OAM设备等第三方设备进行状态监控以及故障探 测之外，还可以由第一 MME和第二 MME之间互相进行状态监控以及故障探 测。

其中， 第一 MME可以叫做 MME1 , 第二 MME可以叫做 MME2。

MMEl故障后，MME2或其他网元如 OAM设备将故障节点与其备份节点 标识信息发送给 eNB, 具体可以如下：

704、 OAM设备通知 eNB;

OAM设备监控所有 MME状态，当发现 MME1故障后发送故障的 MME1 的标识及其对应的 MME2的标识给 eNB, 并指示 eNB将 MME1上的 S1AP 连接切换到 MME2上。

705、 MME2通知 eNB;

MME2发现 MME1故障后 , 发送主备链路切换指示给 eNB , 该消息中包 括故障 MME1的标识与 MME2的标识。

706、 切换 S1AP连接；

eNB收到 OAM设备发送的指示或者是 MME2发送的指示后， 将 MME1 的标识对应的目的地 IP地址替换成 MME2的标识对应的目的地 IP地址。 当 MME1与 MME2分配的 S1AP参数不同时， 链路切换后无需进行相关 S1AP 参数更新。 否则发起 S1AP参数更新流程， 具体过程与方案二相同， 此处不再 赘述。

eNB还可以将故障的 MME1中的 MME权重因子（ Relative MME Capacity ) 设置为 0, 用以避免新用户设备附着到故障的 MME1。 707、 MME2进行用户参数更新；

本实施例中， MME2可以处理 MME1上的用户业务， 具体方案可以为： MME2到 HSS注册 MME2的标识， 并下载最新的用户签约数据。 更新 MME2与 SGW之间的用户面与控制面参数等。 由于在整个设备切换过程中， 用户设备数据没有丟失， 因此可以保证用户业务连续性。

708、 GUTI重分配过程；

MME2 处理用户业务后， 可以为上述用户设备重新分配用户临时标识， 该临时标识中含有 MME2的标识， 使得用户设备下次连接网络时可以基于该 用户设备临时标识中 MME2的标识连接到 MME2上。

709、 MME1从故障中恢复；

MME1故障恢复后， 通知 eNB将原 S1AP连接重新切回 MME1 , 具体方 案如下：

710、 OAM设备通知 eNB;

OAM设备监控各 MME状态， 当发现 MME1从故障中恢复后， 发送恢复 MME1连接请求消息给 eNB。

711、 MME2通知 eNB;

MME2发现 MME1 从故障中恢复后， 发送恢复 MME1 连接请求消息给 eNB

712、 切换 S1AP连接；

eNB收到 OAM设备或 MME2发送的消息后， 将 MME1的标识对应的目 的地 IP地址重新替换成原 MME1的 IP地址。 eNB与恢复的 MME1新建 SCTP 连接， 然后将相关的 S1AP连接重新切回 MME1。

713 ~ 714、 MME1与 MME2进行用户业务数据同步。

MME1 从故障中恢复后， 发送用户设备数据请求消息给 MME2, MME2 将用户设备临时标识中含有 MME1标识的用户设备数据发送给 MME1 , 同时 释放相应网络资源。

MME1 处理用户业务， MME2继续保存上述用户设备数据， 作为备份设 备。 具体流程与前述方案二中描述的流程相同， 此处不再赘述。

需要说明的是， 本实施例中， 当 MME1从故障中恢复后， 也可以仍然由 MME2 继续负责用户业务， 具体流程也与前述方案二中描述的流程相同， 此 处不再赘述。

本实施中， 每个第一 MME都对应唯——个第二 MME, 第一 MME负责 其上附着用户设备的用户业务， 为用户设备数据分配系统资源， 第二 MME不 负责上述用户设备的用户业务， 但对用户设备数据做存储备份。

当第一 MME故障后， 第二 MME处理第一 MME上的用户业务， 同时通 知 eNB将与故障第一 MME之间的 S1AP连接切换到第二 MME。当第一 MME 从故障中恢复后 , 再次通知 eNB将原 S 1 AP连接切回第一 MME。

本方案与前述方案一二的差别在于：

本方案需要核心网络侧通知 eNB故障第一 MME对应的第二 MME的标 识， 并指示 eNB进行 S1AP连接切换， 而前述方案一二中， eNB可以直接基 于 SCTP的多归属特性或 eNB上静态配置的主备设备对应关系自动完成 S1AP 连接切换。

方案四：

请参阅图 8, 本发明故障处理方法另一实施例包括：

801、 第一 MME与第二 MME之间进行用户业务数据备份；

第一 MME与第二 MME进行用户设备数据备份， 备份策略及第二 MME 选择方案与前述方案一中描述的方式类似。

其中， 第一 MME可以叫做 MME1 , 第二 MME可以叫做 MME2。

802 ~ 803、 OAM设备或缺省 MME负责监控所有 MME的状态； 本实施例中 , 以 OAM设备监控所有 MME的状态为例进行说明。

804 - 805、 MME进行信息配置；

当第一 MME故障时 , OAM设备从后备资源池中选取一台新 MME ( New MME ), 并发送配置请求消息给 New MME。 上述配置信息包括故障的 MME1 的标识（ GUMMEI )、 MME负载权重因子等。

New MME使用故障的 MME1的标识 （使用相同的 GUMMEI ), 而对于 MME负载权重因子可以与 MME1相同，也可以不同。 配置成功后返回配置信 息回复消息给 OAM设备。

806、 向 eNB发送 New MME的地址； New MME配置完成后， ΟΑΜ设备将 New MME的标识及 New MME的 IP地址发送给 eNB。

807、 eNB进行 IP地址切换；

eNB将 MME1的标识对应的原 MME1 IP地址替换成 New MME IP,并发 起到 New MME的新 SCTP连接。

808、 eNB与 New MME之间切换 S1AP连接；

由于 New MME釆用与 MME1相同的 S1AP参数空间， 且 New MME当 前没有分配任何 S1AP参数， 因此从 MME2获取的用户设备数据中， 不存在 S1AP参数重复问题， 因此无需更改， 直接将 S1AP连接切换到 New MME。

New MME获取 MME1上附着的用户设备上下文数据 , 替代 MME1继续 为用户设备提供服务。

New MME获取用户设备数据的方式可有以下两种方式：

809 ~ 810、 OAM设备发送 New MME标识；

本实施例中 , OAM设备将 New MME IP地址等给 MME1的 MME, 例如 发送给 MME2。 MME2根据 New MME标识（也是故障 MME1标识信息 )将 故障 MME1上的用户设备数据发送给 New MME。

811 ~ 813、 OAM设备将故障 MME1的 MME2的标识及地址信息发送给 New MME;

OAM设备将故障 MME1 的第二 MME 的标识及地址信息发送给 New MME , 如包括第二 ΜΜΕ的标识及第二 ΜΜΕ的 IP地址等。

New MME发送用户设备数据请求消息给上述第二 MME, 获取相关用户 的用户设备上下文数据。

814、 进行用户参数更新。

New MME更新核心网络侧用户设第二户面与控制面参数信息， 处理用户 业务。 具体流程与前述方案一所描述的流程类似， 此处不再赘述。

当第一 MME1从故障中恢复后 , 进入后备资源池， 作为第二 MME。 本实施中， 每个第一 MME对应多个第二 MME。 第一 MME负责其上附 着用户设备的用户业务， 为用户设备数据分配系统资源。 第二 MME不负责上 述用户设备的用户业务， 但对用户设备数据做存储备份。 当第一 MME故障后 ,新的 MME处理第一 MME用户业务，同时通知 eNB 将原第一 MME上 S1AP连接切换到新的 MME。 本方案与方案三都需要核心 网络侧显示通知 eNB进行 S1AP连接切换，但本方案中第二 MME可以是多个， 且新 MME需要从若干个第二 MME处获取用户设备数据， 并处理用户业务。 际应用中 ,还可以釆用更多种方式进行 MME的故障处理，具体此处不作限定。

本发明实施例中， 当第一 MME出现故障时 , eNB可以获取到第二 MME 的地址， 并根据该第二 MME的地址进行连接切换， 使得第二 MME处理第一

MME上的用户业务，由于第二 MME上备份有第一 MME上的用户业务数据， 所以 UE并不会感觉到 MME出现了故障， 无需重新进行附着， 因此能够降低 业务时延、 保证业务连续性。

下面对本发明演进基站进行描述， 请参阅图 9, 本发明演进基站一个实施 例包括：

获取单元 901 , 用于获取第二 MME 的地址， 第二 MME上备份有第一 MME上的用户业务数据；

切换单元 902 , 用于当第一 MME出现故障时， 按照第二 MME的地址进 行连接切换， 使得第二 MME处理第一 MME上的用户业务。

本实施例中的演进基站还包括以下单元中的至少一个：

第一连接单元 903 , 用于接收第一 MME发送的全球唯一 MME 标识 GUMMEI , 以及与 GUMMEI对应的第一地址和第二地址 , 根据第一地址、 第 二地址以及 GUMMEI与该第一 MME建立流控制传输协议 SCTP连接 , 该第 一地址为第一 MME的地址， 该第二地址为第二 MME的地址；

或，

第二连接单元 904, 用于分别与第一 MME以及第二 MME建立 SCTP连 接。

本实施例中的切换单元 902可以进一步包括：

获取模块 9021 , 用于获取 UE SlAP Pair参数；

第一查询模块 9022, 用于按照 UE S1AP Pair参数查询对应的 UE数据； 第一分配模块 9023 ,用于根据查询到的 UE数据重新分配 eNB UE S1AP ID 参数；

发送模块 9024, 用于向第二 MME发送 S1AP参数更新请求， S1AP参数 更新请求中携带用户设备 UE S1AP Pair参数以及 eNB重新分配的 eNB UE S1AP ID参数， 使得第二 MME重新分配 MME UE S1AP ID参数。

或者， 本实施例中的切换单元 902还可以进一步包括：

接收模块 9025 , 用于接收第二 MME发送的 S1AP参数更新请求， S1AP 参数更新请求中携带 UE S1AP Pair参数以及第二 MME重新分配的 MME UE S1AP ID参数；

第二查询模块 9026, 用于按照 UE S1AP Pair参数查询对应的 UE数据； 第二分配模块 9027 ,用于根据查询到的 UE数据重新分配 eNB UE S1AP ID 参数。

为便于理解，下面以一具体应用场景对本实施例演进基站中各单元之间的 交互进行描述：

本实施例中， eNB可以釆用多种方式与 MME建立 SCTP连接， 若釆用逻 辑 MME的方案， 则 eNB可以按照前述图 1或图 2所示的方式与逻辑 MME 建立 SCTP连接。

若不釆用逻辑 MME的方案，则 eNB可以分别与第一 MME以及第二 MME 建立 SCTP连接， 这种建立 SCTP连接的方式为本领域技术人员的公知常识， 具体此处不作限定。

本实施例中， 当第一 MME发生故障时， 获取单元 901获取第二 MME的 地址。

若 eNB若釆用逻辑 MME的方案与逻辑 MME建立 SCTP连接，则当第一 MME故障时， 获取单元 901可以根据 SCTP多归属的特性， 从逻辑 MME的 标识对应的各个地址中选取处于激活态的地址作为第二 MME的地址， 或者， 获取单元 901也可以接收 OAM, 或缺省 MME发送的第二 MME的地址。

eNB若分别与第一 MME以及第二 MME建立 SCTP连接，则获取单元 901 也可以根据预置的第一 MME与第二 MME的对应关系选择第一 MME对应的 第二 MME, 并获取第二 MME的地址， 或者， 获取单元 901也可以接收 OAM 设备或缺省 MME发送的第二 MME的地址。 在实际应用中，获取单元 901还可以通过更多种方式获取第二 MME的地 址， 具体此处不作限定。

当获取单元 901获取到第二 MME的地址之后，切换单元 902可以基于该 地址进行 S1AP连接切换， 具体过程可以包括如下几种情况：

( 1 ) eNB发起 S1AP连接切换：

获取模块 9021首先获取 UE S1AP Pair参数， 之后第一查询模块 9022按 照 UE SI AP Pair参数查询对应的 UE数据；

当查询到 UE数据之后， 第一分配模块 9023根据查询到的 UE数据重新 分配 eNB UE S1AP ID参数；

之后发送模块 9024向第二 MME发送 S1AP参数更新请求，该 S1AP参数 更新请求中携带 UE S1AP Pair参数以及 eNB重新分配的 eNB UE S1AP ID参 数， 使得第二 MME重新分配 MME UE S1AP ID参数。

( 2 )第二 MME发起 S1AP连接切换：

接收模块 9025接收第二 MME发送的 S1AP参数更新请求，该 S1AP参数 更新请求中携带 UE S1AP Pair参数以及 MME重新分配的 MME UE S1AP ID 参数；

第二查询模块 9026按照 UE S1AP Pair参数查询对应的 UE数据， 第二分 配模块 9027根据查询到的 UE数据重新分配 eNB UE S1AP ID参数。

第二 MME处理第一 MME上的用户业务之后， 若第一 MME从故障中恢 复， 则可以重新进行连接切换， 再由第一 MME 重新处理用户业务， 则第二 MME重新进入备份状态， 或者， 也可以由第二 MME继续执行全部的用户业 务， 由原第一 MME进行备份状态， 或者， 也可以由第二 MME继续执行部分 的用户业务， 剩余部分的用户业务由第一 MME执行， 此处不作限定。

本实施例中 , 获取单元 901可以获取到第二 MME的地址 , 当第一 MME 出现故障时， 切换单元 902根据该第二 MME的地址进行连接切换， 使得第二 MME处理第一 MME上的用户业务， 由于第二 MME上备份有第一 MME上 的用户业务数据， 所以 UE并不会感觉到 MME出现了故障， 无需重新进行附 着， 因此能够降低业务时延、 保证业务连续性。

下面介绍本发明移动性管理实体， 请参阅图 10, 本发明移动性管理实体 一个实施例包括：

同步单元 1001 , 用于备份第一 MME上的用户业务数据；

连接切换单元 1002 , 用于当第一 MME出现故障时， 与 eNB进行连接切 换， 以处理第一 MME上的用户业务。

本实施例中的连接切换单元 1002还可以进一步包括：

获取模块 10021 , 用于获取 UE S1AP Pair参数；

第一查询模块 10022 , 用于按照 UE S1AP Pair参数查询对应的 UE数据； 第一分配模块 10023 ,用于根据查询到的 UE数据重新分配 MME UE S1AP ID参数；

发送模块 10024, 用于向 eNB发送 S1AP参数更新请求， S1AP参数更新 请求中携带用户设备 UE SlAP Pair参数以及 MME重新分配的 MME UE S1AP ID参数， 使得 eNB重新分配 eNB UE S1AP ID参数。

或者， 本实施例中的连接切换单元 1002还可以进一步包括：

接收模块 10025, 用于接收 eNB发送的 S1AP参数更新请求， S1AP参数 更新请求中携带 UE S1AP Pair参数以及 eNB重新分配的 eNB UE S1AP ID参 数；

第二查询模块 10026, 用于按照 UE SlAP Pair参数查询对应的 UE数据； 第二分配模块 10027,用于根据查询到的 UE数据重新分配 MME UE S1AP ID参数。

本实施例中的移动性管理实体还可以进一步包括：

请求接收单元 1003 , 用于当第一 MME从故障中恢复时， 接收第一 MME 发送的 UE数据请求消息；

释放控制单元 1004, 用于将对应的 UE数据发送至第一 MME, 并释放相 应资源。

或者， 本实施例中的移动性管理实体还可以进一步包括：

发送单元 1005, 用于当第一 MME从故障中恢复时， 将当前用户设备临 时标识未改变的用户设备临时标识发送至第一 MME, 使得第一 MME将用户 设备临时标识标记为已被占用；

处理单元 1006, 用于继续为用户设备临时标识对应的用户提供服务。 本实施例中 , 当第一 MME出现故障时， eNB可以获取到第二 MME的地 址，并根据该第二 MME的地址进行连接切换，使得第二 MME处理第一 MME 上的用户业务， 由于第二 MME上备份有第一 MME上的用户业务数据， 所以 UE并不会感觉到 MME出现了故障， 无需重新进行附着， 因此能够降低业务 时延、 保证业务连续性。

请参阅图 11 , 本发明移动性管理实体另一实施例包括：

第一交互单元 1101 , 用于与第二 MME交互配置信息；

第一接收单元 1102, 用于接收 eNB发送的 SCTP连接建立请求； 第一响应单元 1103 ,用于向 eNB发送 SCTP连接建立响应， SCTP连接建 立响应中包含第一 MME的地址以及第二 MME的地址。

本实施例中的移动性管理实体还可以进一步包括：

第二交互单元 1104,用于将 SCTP连接所需参数、偶联端点所需参数以及 对端每个传送地址所需参数发送至第二 MME。

本实施例中的移动性管理实体还可以进一步包括：

第二接收单元 1105, 用于接收 eNB发送的 S1连接建立请求， S1连接建 立请求中包含 eNB设备级参数；

第二响应单元 1106, 用于向 eNB发送 S1连接建立响应， S1连接建立响 应中包含 GUMMEI以及 MME负载权重因子；

第三交互单元 1107, 用于将 eNB设备级参数发送至第二 MME。

为便于理解，下面以一具体应用场景对本实施例移动性管理实体中各单元 之间的交互进行描述：

第一 MME1中的第一交互单元 1101获取其第二 MME2的标识， 本实施 例中， 第一 MME1 中的第一交互单元 1101 可以从其他网元处获取其第二 MME2的标识 , 第一 MME1也可以根据一定策略自主选择第二 MME2。

第一交互单元 1101 将其 SCTP 端点传送地址（本实施例中可以为第一

MME1的 IP地址 IP1与端口号）发送给第二 MME2。此外，第一交互单元 1101 还可以将负载能力通知第二 MME2,第二 MME2可以基于第一 MME1的负载 能力为第一 MME1预留相应备份资源。 第二 MME2保存第一 MME1的端点 传送地址， 并将自身的 IP地址 IP2发送给第一 MME1。 主第二 MME交互配置信息后， 生成逻辑 MME实体 MME a。 可以理解， MME a上附着用户设备的第一户设备数据在第一 MME1上处理， 而第二户设 备数据在第二 MME2上存储。

当 eNB需要与 MME a建立 SCTP连接以进行用户业务时， eNB可以向第 一 MME1中的第一接收单元 1102发送 SCTP连接建立请求， 该 SCTP连接建 立请求中可以包含本端点传送地址、 本端启动标签 Tag-eNB、 最大出局流数量 及允许的最大入局流数量等信息。

本实施例中， eNB中可以静态配置有第一 MME1的地址， 也可以由其他 的网元将第一 MME1的地址发送给 eNB , 具体此处不作限定。

第一接收单元 1102收到 eNB发送的 SCTP连接建立请求后， 第一响应单 元 1103向 eNB发送 SCTP连接建立响应。

该 SCTP连接建立响应的目的地址为 eNB的地址，该 SCTP连接建立响应 中包含参数有 MME a的端点传送地址、本端启动标签 Tag-MME、状态 Cookie、 最大入局流与最大出局流数量等。

需要说明的是，本实施例中，第一响应单元 1103发送的 MME a的端点传 送地址不仅包含第一 MME1的 IP地址 IP1 , 同时也包含第二 MME2的 IP地 址 IP2。

eNB收到第一 MME1发送的状态 Cookie后， 在 Cookie Echo消息中将此 参数原封带回给第一 MME 1。

第一 MME1进行 Cookie验证 ,验证通过后建立与 eNB之间的 SCTP偶联 , 并发送 Cookie ACK消息给 eNB , 通知 eNB SCTP连接建立成功。

第一 MME1与 eNB建立 SCTP连接后， 第一 MME1 中的第二交互单元 1104将 SCTP连接所需参数、偶联端点所需参数及对端每个传送地址所需参数 发送给第二 MME2。

其中 SCTP连接所需参数包括密钥、 本端点连接地址列表等。 偶联端点所 需参数包括本端与对端验证标签、对端传送地址列表、 偶联的 PMTU, 例如对 端端点所有传送地址中发现的最小 PMTU等。 对端传送地址所需参数包括该 目的地址定时器、 目的地当前状态等。

本实施例中， SCTP连接建立后， 当某条通路空闲时， eNB可以产生相应 的心跳检测消息发送给第一 MME1以及第二 MME2,第一 MME1接收到该心 跳检测消息后 , 则会对该心跳检测消息进行应答， 而第二 MME2接收到该心 跳检测消息时， 可以有两种处理方式， 具体处理方式与前述图 2所示实施例中 描述的内容类似， 此处不再赘述。

eNB发送 S1连接建立请求消息 SI Setup Request给第一 MME1的第二接 收单元 1105 ,该 SI Setup Request消息中包含 eNB设备级参数，如 Global eNB ID、 eNB Name及该 eNB支持的 TAs区等。

第一 MME1中的第二响应单元 1106发送 SI Setup Response消息给 eNB, 该 SI Setup Response消息包含 MME a标识（ MME a GUMMEI )、 MME负载 权重因子 （ Relative MME Capacity )等。

第一 MME1中的第三交互单元 1107将 eNB设备级参数发送给第二 MME2 存储， 例如可以转发 SI Setup Request消息给第二 MME2, 使得第二 MME2 获得相应 eNB设备级参数。

本实施例中， 由物理上独立的两个 MME设备各自分配部分资源组成单一 逻辑 MME实体。 此逻辑 MME与接入网络侧建立一条 SCTP连接。

两个独立的 MME中， 一个为第一 MME, 负责其上附着用户设备的业务 处理， 另一个为第二 MME, 负责实时备份主设备上附着用户设备的上下文数 据。在第一 MME正常的情况下，第二 MME只作为用户设备数据的存储设备。 当逻辑 MME实体加入网络后 ,接入网络侧获得该 MME传送地址 ,即 MME IP 地址加端口号。 其中 MME传送地址包括第一 MME与第二 MME的多个 IP 地址及唯一端口号， 因此具有多归属特性。

当第一 MME故障后，接入网络侧可以基于 SCTP多归属特性将第一 MME 上的 S1AP连接切换到第二 MME, 并由第二 MME处理用户业务， 保证用户 业务连续性。

本实施例还提供一种通信系统， 请参阅图 12, 本发明通信系统一个实施 例包括：

eNB1201 , 第一 MME1202, 以及第二 MME1203;

eNB1201用于获取该第二 MME1203的地址， 当该第一 MME1202出现故 障时， 该 eNB1201按照该第二 MME1203的地址进行连接切换； 该第二 MME1203用于备份该第一 MME1202上的用户业务数据， 当该第 — MME1202出现故障时，与 eNB1201进行连接切换，以处理该第一 MME1202 上的用户业务。

本实施例中的第一 MME1202还用于与第二 MME1203交互配置信息； 接 收 eNB1201发送的 SCTP连接建立请求； 向该 eNB1201发送 SCTP连接建立 响应，该 SCTP连接建立响应中包含第一 MME1202的地址以及第二 MME1203 的地址。

第一 MME1202还用于将 SCTP连接所需参数、偶联端点所需参数以及对 端每个传送地址所需参数发送至第二 MME1203。

或者， 本实施例中的第一 MME1202还可以进一步包括：

第一 MME1202还用于接收 eNB1201发送的 S1连接建立请求， 该 S1连 接建立请求中包含 eNB设备级参数； 向 eNB1201发送 S1连接建立响应， 该

S1连接建立响应中包含 GUMMEI以及 MME负载权重因子； 将 eNB1201设 备级参数发送至第二 MME1203。

需要说明的是， 本实施例中的第一 MME1202、 第二 MME1203 以及 eNB1201的处理流程与前述实施例中描述的流程类似， 具体此处不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤 是可以通过程序来指令相关的硬件完成 ,该程序可以存储于一种计算机可读存 储介质中， 上述提到的存储介质可以是只读存储器， 磁盘或光盘等。

以上对本发明所提供的一种连接建立方法、故障处理方法、通信系统以及 相关设备进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的 思想， 在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处， 因此， 本说明书内容不 应理解为对本发明的限制。

Claims (1)

1. 权 利 要 求

   1、 一种故障处理方法， 其特征在于， 包括：

   演进基站 eNB获取第二移动性管理实体 MME的地址， 所述第二 MME 上备份有第一 MME上的用户业务数据；

   当所述第一 MME出现故障时 ,所述 eNB按照所述第二 MME的地址进行 连接切换， 使得所述第二 MME处理所述第一 MME上的用户业务。

   2、 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述演进基站 eNB获取第 二 MME的地址之前包括：

   eNB接收第一 MME发送的全球唯一 MME标识 GUMMEI, 以及与所述 GUMMEI对应的第一地址和第二地址， 所述第一地址为所述第一 MME的地 址， 所述第二地址为所述第二 MME的地址；

   eNB根据所述第一地址、 第二地址以及 GUMMEI与所述第一 MME建立 流控制传输协议 SCTP连接。

   3、 根据权利要求 2所述的方法， 其特征在于， 所述演进基站 eNB获取第 二 MME的地址包括：

   eNB从所述 GUMMEI对应的各个地址中选取处于激活态的地址。

   4、 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述演进基站 eNB获取第 二 MME的地址之前包括：

   eNB分别与第一 MME以及第二 MME建立 SCTP连接。

   5、 根据权利要求 4所述的方法， 其特征在于， 所述演进基站 eNB获取第 二 MME的地址包括：

   eNB根据预置的第一 MME与第二 MME的对应关系选择所述第一 MME 对应的第二 MME , 并获取所述第二 MME的地址；

   或，

   eNB接收 OAM设备或缺省 MME发送的第二 MME的地址。

   6、 根据权利要求 1至 5中任一项所述的方法， 其特征在于， 所述 eNB按 照所述第二 MME的地址进行连接切换包括：

   eNB向所述第二 MME发送 S1AP参数更新请求， 所述 S1AP参数更新请 求中携带用户设备 UE S1AP Pair参数以及 eNB重新分配的 eNB UE S1AP ID 参数， 使得所述第二 MME重新分配 MME UE S1AP ID参数。

   7、 根据权利要求 1至 5中任一项所述的方法， 其特征在于， 所述 eNB按 照所述第二 MME的地址进行连接切换包括：

   eNB接收所述第二 MME发送的 S1AP参数更新请求， 所述 S1AP参数更 新请求中携带 UE SlAP Pair参数以及第二 MME重新分配的 MME UE SIAP ID 参数；

   eNB按照所述 UE S1AP Pair参数查询对应的 UE数据；

   eNB才艮据查询到的 UE数据重新分配 eNB UE SIAP ID参数。

   8、 一种故障处理方法， 其特征在于， 包括：

   第二移动性管理实体 MME备份第一 MME上的用户业务数据；

   当第一 MME出现故障时，第二 MME与 eNB进行连接切换，处理所述第 一 MME上的用户业务。

   9、 根据权利要求 8所述的方法， 其特征在于， 所述第二 MME与 eNB进 行连接切换包括：

   第二 MME向所述 eNB发送 S1AP参数更新请求，所述 S1AP参数更新请 求中携带用户设备 UE SlAP Pair参数以及 MME重新分配的 MME UE SIAP ID 参数， 使得所述 eNB重新分配 eNB UE S1AP ID参数。

   10、 根据权利要求 8所述的方法， 其特征在于， 所述第二 MME与 eNB 进行连接切换包括：

   第二 MME接收所述 eNB发送的 SI AP参数更新请求，所述 SI AP参数更 新请求中携带 UE S1AP Pair参数以及 eNB重新分配的 eNB UE S1AP ID参数； 第二 MME按照所述 UE S1AP Pair参数查询对应的 UE数据；

   第二 MME根据查询到的 UE数据重新分配 MME UE S1AP ID参数。

   11、 根据权利要求 8或 9所述的方法， 其特征在于， 当第一 MME出现故 障之前， 所述方法还包括：

   所述第二 MME接收 eNB发送的心跳检测消息；

   当第一 MME出现故障时，第二 MME对 eNB发送的心跳检测消息进行应 答。

   12、 根据权利要求 8至 10中任一项所述的方法， 其特征在于， 所述第二 MME与 eNB进行连接切换之后包括：

   当第一 MME从故障中恢复时 , 第二 MME接收第一 MME发送的 UE数 据请求消息；

   第二 MME将对应的 UE数据发送至第一 MME, 并释放相应资源； 第一 MME与 eNB进行连接切换， 以处理所述第二 MME上的用户业务。

   13、 根据权利要求 8至 10中任一项所述的方法， 其特征在于， 所述第二 MME与 eNB进行连接切换之后包括：

   当第一 MME从故障中恢复时 , 第二 MME将当前用户设备临时标识未改 变的用户设备临时标识发送至第一 MME, 使得第一 MME将所述用户设备临 时标识标己为已被占用；

   第二 ΜΜΕ继续为所述用户设备临时标识对应的用户提供服务。

   14、 一种基站， 其特征在于， 包括：

   获取单元， 用于获取第二 ΜΜΕ 的地址， 所述第二 ΜΜΕ上备份有第一 ΜΜΕ上的用户业务数据；

   切换单元， 用于当所述第一移动性管理实体 ΜΜΕ出现故障时， 按照所述 第二 ΜΜΕ的地址进行连接切换， 使得所述第二 ΜΜΕ处理所述第一 ΜΜΕ上 的用户业务。

   15、 根据权利要求 14所述的演进基站， 其特征在于， 所述演进基站还包 括以下单元中的至少一个：

   第一连接单元 ,用于接收第一 ΜΜΕ发送的全球唯一 ΜΜΕ标识 GUMMEI , 以及与所述 GUMMEI对应的第一地址和第二地址， 根据所述第一地址、 第二 地址以及 GUMMEI与所述第一 MME建立流控制传输协议 SCTP连接， 所述 第一地址为所述第一 MME的地址， 所述第二地址为所述第二 MME的地址； 或，

   第二连接单元， 用于分别与第一 MME以及第二 MME建立 SCTP连接。

   16、 根据权利要求 14或 15所述的演进基站， 其特征在于， 所述切换单元 包括：

   获取模块， 用于获取 UE SlAP Pair参数；

   第一查询模块， 用于按照所述 UE SlAP Pair参数查询对应的 UE数据； 第一分配模块， 用于根据查询到的 UE数据重新分配 eNB UE S1AP ID参 数；

   发送模块， 用于向所述第二 MME发送 S1AP参数更新请求， 所述 S1AP 参数更新请求中携带用户设备 UE S1AP Pair参数以及 eNB重新分配的 eNB UE S1AP ID参数， 使得所述第二 MME重新分配 MME UE S1AP ID参数。

   17、 根据权利要求 14或 15所述的演进基站， 其特征在于， 所述切换单元 包括：

   接收模块， 用于接收所述第二 MME发送的 S1AP参数更新请求， 所述 SI AP参数更新请求中携带 UE SI AP Pair参数以及第二 MME重新分配的 MME UE S1AP ID参数；

   第二查询模块， 用于按照所述 UE SlAP Pair参数查询对应的 UE数据； 第二分配模块， 用于根据查询到的 UE数据重新分配 eNB UE S1AP ID参 数。

   18、 一种移动性管理实体， 其特征在于， 包括：

   同步单元， 用于备份第一 MME上的用户业务数据；

   连接切换单元， 用于当第一 MME出现故障时， 与 eNB进行连接切换， 以处理所述第一 MME上的用户业务。

   19、 根据权利要求 18所述的移动性管理实体， 其特征在于， 所述连接切 换单元包括：

   获取模块， 用于获取 UE SlAP Pair参数；

   第一查询模块， 用于按照所述 UE SlAP Pair参数查询对应的 UE数据； 第一分配模块， 用于根据查询到的 UE数据重新分配 MME UE S1AP ID 参数；

   发送模块， 用于向所述 eNB发送 S1AP参数更新请求， 所述 S1AP参数更 新请求中携带用户设备 UE S1AP Pair参数以及 MME重新分配的 MME UE S1AP ID参数， 使得所述 eNB重新分配 eNB UE S1AP ID参数。

   20、 根据权利要求 19所述的移动性管理实体， 其特征在于， 所述连接切 换单元包括：

   接收模块， 用于接收所述 eNB发送的 S1AP参数更新请求， 所述 S1AP参 数更新请求中携带 UE S1AP Pair参数以及 eNB重新分配的 eNB UE S1AP ID 参数；

   第二查询模块， 用于按照所述 UE SI AP Pair参数查询对应的 UE数据； 第二分配模块， 用于根据查询到的 UE数据重新分配 MME UE S1AP ID 参数。

   21、根据权利要求 18至 20中任一项所述的移动性管理实体，其特征在于， 所述移动性管理实体还包括：

   请求接收单元， 用于当第一 MME从故障中恢复时， 接收第一 MME发送 的 UE数据请求消息；

   释放控制单元， 用于将对应的 UE数据发送至第一 MME, 并释放相应资 源。

   22、根据权利要求 18至 20中任一项所述的移动性管理实体，其特征在于， 所述移动性管理实体还包括：

   发送单元， 用于当第一 MME从故障中恢复时， 将当前用户设备临时标识 未改变的用户设备临时标识发送至第一 MME, 使得第一 MME将所述用户设 备临时标识标记为已被占用；

   处理单元， 用于继续为所述用户设备临时标识对应的用户提供服务。

   23、 一种移动性管理实体， 其特征在于， 包括：

   第一交互单元， 用于与第二 MME交互配置信息；

   第一接收单元， 用于接收 eNB发送的 SCTP连接建立请求；

   第一响应单元， 用于向所述 eNB发送 SCTP连接建立响应， 所述 SCTP 连接建立响应中包含第一 MME的地址以及第二 MME的地址。

   24、 根据权利要求 23所述的移动性管理实体， 其特征在于， 所述移动性 管理实体还包括：

   第二交互单元， 用于将 SCTP连接所需参数、 偶联端点所需参数以及对端 每个传送地址所需参数发送至第二 MME。

   25、 根据权利要求 23所述的移动性管理实体， 其特征在于， 所述移动性 管理实体还包括：

   第二接收单元， 用于接收 eNB发送的 S1连接建立请求， 所述 S1连接建 立请求中包含 eNB设备级参数；

   第二响应单元， 用于向 eNB发送 S1连接建立响应， 所述 S1连接建立响 应中包含 GUMMEI以及 MME负载权重因子；

   第三交互单元， 用于将 eNB设备级参数发送至第二 MME。

   26、 一种通信系统， 其特征在于， 包括：

   演进基站 eNB , 用于获取第二 MME的地址， 当第一 MME出现故障时， 所述 eNB按照所述第二 MME的地址进行连接切换；

   所述第二 MME, 用于备份所述第一 MME上的用户业务数据， 当所述第 一 MME出现故障时，与 eNB进行连接切换， 以处理所述第一 MME上的用户 业务。

   27、 根据权利要求 26所述的通信系统， 其特征在于， 所述通信系统还包 括：

   第一 MME, 用于与第二 MME交互配置信息； 接收 eNB发送的 SCTP连 接建立请求； 向所述 eNB发送 SCTP连接建立响应，所述 SCTP连接建立响应 中包含第一 MME的地址以及第二 MME的地址。

   28、 根据权利要求 27所述的通信系统， 其特征在于，

   所述第一 MME, 还用于将 SCTP连接所需参数、 偶联端点所需参数以及 对端每个传送地址所需参数发送至第二 MME。

   29、 根据权利要求 27所述的通信系统， 其特征在于，

   所述第一 MME,还用于接收 eNB发送的 S1连接建立请求，所述 S1连接 建立请求中包含 eNB设备级参数； 向 eNB发送 S1连接建立响应， 所述 S1连 接建立响应中包含 GUMMEI以及 MME负载权重因子；将 eNB设备级参数发 送至第二 MME。