CN103202064A - 用于重定位和恢复通过故障服务网关的连接及业务卸载的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
在无线电电信网络中,服务网关支持节点控制在用户设备节点与基于分组的网络之间经过至少一个服务网关和至少一个分组网关的连接。服务网关支持节点检测到到第一服务网关的通信的故障。服务网关支持节点通过启动通过第一服务网关的现有连接的重定位以转而经过第二服务网关来响应所述检测到的故障。服务网关支持节点检测到到第一服务网关的通信的恢复,并且通过停止尚未重定位到第二服务网关的至少一些现有连接的重定位来做出响应。也公开了有关方法、服务网关和分组网关。
Description
相关申请
本发明要求具有2010年9月15日提出,题为“有关SGW重新启动和SGW业务卸载的处理的过程”(A Process on Handling of SGW Restart and SGW Traffic Offload)的美国临时申请61/383116的优先权,该申请的公开内容通过引用整体结合于本文中。
技术领域
本公开内容涉及在无线电电信网络中的服务网关支持节点,诸如但不排他地涉及通用分组无线电服务(GPRS)网络的服务GRPS支持节点(SGSN)和3GPP(第三代合作伙伴计划)LTE(长期演进)网络的移动管理实体(MME)。它也从整体上涉及服务网关、分组网关和网络,以及涉及有关方法。
背景技术
移动装置通过无线电电信网络接入诸如因特网等基于分组的网络是电信行业的重要增长区域。例如,3GPP TS(技术规范)23.401和3GPP TS 23.060公开了演进分组核心(EPC)网络体系结构,其中,用户设备节点(UE)通过服务网关(SGW)和分组数据网络网关(PGW)连接到基于分组的网络。
3GPP TS 23.007、3GPP TS 29.274和3GPP TS 29.275指定了以下两种机制以便ECP节点检测到对等EPC节点的重新启动或故障。EPC节点例如可以是移动管理实体(MME)、带有S4接口的服务GPRS支持节点(S4-SGSN)、SGW和/或PGW。
根据一种机制,响应从另一节点收到的恢复信息元素(IE),如通过GPRS隧传协议版本2 (GTPv2)消息(例如,回波响应),EPC节点能够检测到对等EPC节点已重新启动。节点通过基于代理移动IP (PMIP)的S5/S8接口进行通信时,通过传递PMIPv6心跳响应,该响应包含节点每次重新启动时增大的重新启动计数器,一个节点能够通过信号指示另一节点它已重新启动。
根据另一种机制,响应未收到定义数量的连续GTPv2回波请求消息的回复,EPC节点能够检测到对等EPC节点已发生故障。节点通过基于PMIP的S5/S8接口进行通信时,响应未收到定义数量的连续PMIPv6心跳请求消息的回复,一个节点可断定咖一节点(例如,SGW或PGW)已发生故障。
然而,未收到来自对等EPC节点的GTPv2回波请求或PMIPv6心跳请求消息的回复可能不一定表示对等EPC已重新启动或正在进行重新启动过程。相反,节点能够由于网络中的一些其它问题而变得不可达,如由于临时传输网络故障、路由选择误配置等。因此,3GPP要求规定,EPC节点从缺少来自对等EPC节点的GTPv2回波请求或PMIPv6心跳请求消息的回复来断定对等节点已“发生故障”或者在“重新启动”是可选的。
在EPC系统中,根据3GPP TS 23.401和3GPP TS 23.060,MME和S4-SGSN维护移动性管理(MM)上下文和演进分组系统(EPS)承载上下文(分组数据网络(PDN)连接)信息。SGW和PGW维护用于由这些节点服务的UE的EPS承载上下文信息。根据3GPP TS 23.007,在EPC节点重新启动时,它删除所有受影响的上下文信息。如上所述,作为重新启动节点的对等体的EPC节点在接收增大的重新启动计数器时,检测到重新启动(和上下文信息的相关联删除)。
3GPP TS 23.007指定在EPC节点检测到其对等EPC节点之一已重新启动时EPC节点如何处理UE的MM上下文和EPS承载上下文信息。例如,在MME或PGW检测到SGW已重新启动时,它们删除用于由重新启动的SGW服务的UE的所有上下文信息。在S4-SGSN检测到SGW已重新启动时,S4-SGSN删除用于由重新启动的SGW服务的UE的所有EPS承载上下文信息,然而,S4-SGSN可保留用于那些受影响UE(即,仍附接到网络的UE)的MM上下文信息。
虽然EPC节点(例如,SGW)的重新启动能够是由于该节点中硬件或软件故障的原因,但有时此类重新启动也能够是由操作和维护(O&M)操作员在例如可要求节点重新启动的EPC节点升级和/或特征激活/停用期间有意启动。无论重新启动的触发事件如何,如上所述处理受影响的EPS承载上下文和MM上下文。3GPP TS 23.401指定MME负载平衡机制,该机制允许操作员在要求MME重新启动的计划维护之前将与MME相关联的UE移到另一MME。然而,在用于计划的SGW重新启动的3GPP规范中,未指定此类业务卸载机制。
无论SGW重新启动是由硬件或软件故障触发还是由操作员启动,无论何时SGW重新启动发生,都删除MME、S4-SGSN和PGW中的受影响MM上下文和EPS承载上下文(PDN连接),这能够对相关联最终用户服务和对网络信令造成严重问题。例如,在进行(即,活动)分组数据会话由于在SGW中用户平面承载的丢失而中断。在UE重新建立EPS承载之前,将不可能进行在进行的数据传送。在UE重新附接和重新建立相关联EPS承载之前,最终用户将不能使用任何UE启动的分组交换(PS)服务。类似地,任何网络启动的PS服务(例如,UE终止的基于长期演进(LTE)的话音(VoLTE)呼叫)将对UE不可用。
对EPC的其它有害影响能够包括在PGW、MME和/或S4-SGSN及一些其它EPC节点之间接口上信令增大,以便清除在那些其它EPC节点中相关联的承载/资源。增大的信令也能够在PGW接口上发生,如到策略和计费规则功能(PCRF)(以删除IP连通性接入网络(CAN)会话),到远程鉴权拨入用户服务(RADIUS)或动态主机配置协议(DHCP)服务器(例如,以释放这些服务器指派的IP地址)及到计费有关的服务器(例如,由于计费数据记录(CDR)的结算)。另外,这些服务器的一些服务器也可需要与一些其它节点进行通信以在IP多媒体子系统(IMS)核心或应用服务器中进行进一步清除。例如,PCRF可通知代理呼叫会话控制功能(P-CSCF)有关PDN连接的删除。
通常,MME/S4-SGSN配置成避免在无线电接口上不必要的信令。在本文中使用时,术语“MME/S4-SGSN”指MME节点和/或S4-SGSN节点。然而,SGW重新启动能够造成在MME/S4-SGSN与UE之间,在MME/S4-SGSN与RAN节点之间及可能也在MME与HSS之间信令的突然增大。
通过EPC网络的端对端信令也能够在SGW重新启动后在UE到网络的重新连接期间增大。受影响UE(即,具有经重新启动的SGW的PDN连接的UE)到网络的重新连接可基于诸如非接入层(NAS)服务请求、定期路由选择区域更新(RAU)或跟踪区域更新(TAU)请求等UE启动的上行链路分组的速率而随时间扩展。一些主动机制也可在MME/S4-SGSN(如到UE的MME启动的分离信令,带有要求重新附接指示的指示,或者在PDP上下文的SGSN停用中,带有在检测到SGW重新启动时要求重新激活指示)中适用于UE的更快速重新连接。
以下过程可造成在UE到网络的重新连接期间的端对端信令负载:
由于来自其MM和/或EPS承载上下文在网络中已删除的UE的NAS消息(如服务请求、TAU请求或RAU请求信令)的拒绝而产生的信令;
由于UE中任何特定应用要求的PDN连接和任何专用EPS承载的重新附接和重新建立而产生的信令;以及
在UE与应用服务器之间应用级信令的重新建立,如用于基于IMS的服务。
如果PGW、MME和S4-SGSN未恰当地管理在检测到SGW重新启动时的信令负载,则它可能在SGW具有活动PDN连接的公共陆地移动网络(PLMN)中造成拥塞、过载和/或不稳定。
发明内容
一些实施例涉及控制通过无线电电信网络的至少一个服务网关的连接的服务网关支持节点。服务网关支持节点检测到到第一服务网关的通信的故障。服务网关支持节点通过启动通过第一服务网关的现有连接的重定位以转而经过第二服务网关来响应所述检测到的故障。服务网关支持节点检测到到第一服务网关的通信的恢复,并且通过停止尚未重定位到第二服务网关的至少一些现有连接的重定位来做出响应。
在一些其它实施例中,服务网关支持节点通过恢复尚未重定位到第二服务网关的至少一些现有连接到第一服务网关,响应第一服务网关已完成重新启动。服务网关支持节点可通过将用于要恢复到第一服务网关的每个现有连接的上下文信息传递到第一服务网关,恢复至少一些现有连接到第一服务网关。上下文信息可包括连接的标识、分组网关的因特网协议地址、隧传标识符、服务质量值和/或承载ID。
一些其它实施例涉及一种用于控制经过无线电电信网络的至少一个服务网关的连接的方法。检测到到第一服务网关的通信的故障。响应检测到的故障,服务网关支持节点启动通过第一服务网关的现有连接的重定位以转而经过第二服务网关。检测到到第一服务网关的通信的恢复。响应检测到的恢复,服务网关支持节点停止尚未重定位以经过第二服务网关的至少一些现有连接的重定位。
一些其它实施例涉及一种用于控制经过无线电电信网络的至少一个服务网关的连接的方法。服务网关支持节点接收来自操作员的请求从第一服务网关卸载至少一些现有连接的第一消息。响应第一消息,服务网关支持节点将至少一些连接从第一服务网关重定位到第二服务网关。
一些其它实施例涉及一种服务网关,该服务网关在服务网关重新启动后接收来自服务网关支持节点的连接恢复消息。通过在服务网关的存储器中恢复在服务网关重新启动前存在的在用户设备节点与基于分组的网络之间经过服务网关的至少一些连接,服务网关响应连接恢复消息。
一些其它实施例涉及一种分组网关,该分组网关确定服务网关支持节点是否支持连接重定位模式,通过该模式,响应服务网关支持节点检测到到无线电电信网络的第一服务网关的通信的故障,服务网关支持节点将连接从第一服务网关重定位到第二服务网关。分组网关检测到到第一服务网关的通信的故障。通过在分组网关的存储器中保持用于分组网关具有的经过第一服务网关的任何连接的上下文信息,分组网关响应检测到的故障和服务网关支持节点支持连接重定位模式的确定。通过从分组网关的存储器中删除用于分组网关具有的经过第一服务网关的任何连接的上下文信息,分组网关响应检测到的故障和服务网关支持节点不支持连接重定位模式的确定。
附图说明
附图包括在内以提供公开内容的进一步理解,并且包含在本申请中并构成本申请的一部分,附图示出本发明的某些非限制性实施例。在图中:
图1是配置成根据一些实施例操作的无线电电信网络的框图;
图2示出根据一些实施例、用于控制在UE与基于分组的网络之间通过各种SGW的连接的多个S4-SGSN和MME;
图3示出根据一些实施例、在图1的无线电电信网络的各种单元之间用于响应UE触发的服务请求过程而形成连接和用于重定位连接的操作、方法和相关联消息流程的图;
图4示出用于响应UE触发的服务请求过程而形成连接的与图3有关的其它操作、方法和相关联消息流程的图;
图5示出根据一些实施例、在服务网关支持节点、第一和第二SGW及PGW之间用于响应SGW重新启动和/或操作启动的业务卸载之一而重定位和存储连接的操作、方法和相关联消息流程的图;
图6示出根据一些实施例、用于操作员启动的通过SGW的连接的重定位的其它操作、方法和相关联消息的图;
图7-13是根据一些实施例、由服务网关支持节点用于在SGW之间重定位连接和恢复到SGW的连接的操作和方法的流程图;
图14-15是根据一些实施例、由服务网关支持节点响应操作员启动的业务卸载而用于在SGW之间重定位连接和恢复到SGW的连接的操作和方法的流程图;
图16是根据一些实施例、由服务网关支持通过服务网关支持节点进行连接的重定位和恢复的操作和方法的流程图;
图17是根据一些实施例、由分组网关支持通过服务网关支持节点进行连接的重定位的操作和方法的流程图;以及
图18是根据一些实施例配置的图1的示例网络节点的框图。
具体实施方式
现在,将参照显示本发明的实施例的附图,在下文更全面地描述本发明。然而,本发明可体现为许多不同的形式,因而不应视为限于本文所述的实施例。
一些实施例涉及一种无线电电信网络,网络中,服务网关支持节点控制在UE与基于分组的网络之间通过至少一个SGW和至少一个PGW的连接。服务网关支持节点通过开始经过第一SGW的现有连接的重定位以转而经过第二SGW,响应到第一SGW的通信的故障的指示,或者响应操作员启动的连接从SGW的卸载。服务网关支持节点通过停止尚未重定位以经过第二SGW的至少一些现有连接的重定位,也响应到第一SGW的通信的恢复的指示,或者响应操作员启动的连接从SGW的卸载的停止。
服务网关支持节点通过恢复尚未重定位以经过第二SGW的至少一些现有连接到第一SGW,也可响应第一SGW已重新启动的指示,重新启动导致第一SGW失去有关至少一些现有连接的信息。服务网关支持节点可通过将用于要恢复到第一服务网关的每个现有连接的上下文信息传递到第一服务网关,恢复至少一些现有连接到第一服务网关。下面相对于图1-18解释这些和其它实施例。
示例无线电电信网络:
图1是配置成根据一些实施例操作的示例第三代合作伙伴计划(3GPP)无线电电信网络的框图。无线电电信网络包括多个(一般上千个)用户设备节点100(也称为无线终端或移动台),用户设备节点通过无线电接入通信链路与通用移动电信系统(UMTS)地面无线电接入网络(UTRAN) 110、GSM EDGE无线电接入网络(GERAN) 120和/或演进通用地面无线电接入网络(E-UTRAN) 130进行通信。
UTRAN 110和GERAN 120能够各包括无线电网络控制器(RNC)节点以通过提供无线电接入通信链路到在其相应通信服务小区内的UE的无线电基站控制通信。E-UTRAN 130能够包括无线电基站节点(eNodeB 132),无线电基站节点能够提供UTRAN 110和GERAN 120的RNC节点和基站的组合功能性。
多个S4-SGSN 140(图1中示出其中之一)负责在其地理服务区域内UE 100收发的数据分组的输送。其任务能够包括分组路由选择和传送、移动性管理(附接/分离和位置管理)、逻辑链路管理及鉴权功能。S4-SGSN 140控制在UE与一个或多个基于分组的网络152之间通过多个SGW 146(图1中示出其中之一)和PGW 148(图1中示出其中之一)的通信连接,并且可在PMM-闲置/待机模式UE从一个路由选择区域移到另一路由选择区域时执行诸如移动性管理等其它功能。S4-SGSN 140能够通过S4接口在SGW 146建立连接。基于分组的网络152可包括因特网和/或其它分组网络单元。S4-SGSN也提供用于通过在MME 142与S4-SGSN 140之间的S3接口执行在2G/3G与LTE接入网络之间移动性的控制平面功能性。
SGW 146路由和转发信令与用户数据分组,同时也在基站/eNodeB间切换期间充当用于用户平面的移动性锚点,以及充当用于在UTRAN 110、GERAN 120和E-UTRAN 130之间移动性的锚点。对于ECM闲置/PMM闲置/待机模式UE 100,SGW 146可在用于UE 100的下行链路数据到达终止下行链路数据路径和触发信令。SGW 146管理和存储UE通信连接上下文,对于每个连接,上下文能够包括连接的标识、分组网关的因特网协议地址、隧传标识符和服务质量值。
PGW 148为流过SGW 146的UE业务提供分组网络152的入口和出口点。UE 100可与多于一个PGW 148具有连通性以便接入多个分组网络152。PGW执行策略实施、用于每个UE 100的分组过滤、计费支持、合法监听及分组筛选。PGWs 148也充当用于在3GPP与诸如WiMAX和3GPP2(CDMA 1X和EvDO)等非3GPP技术之间移动性的锚点。
MME 142(图1中示出其中之一)路由和转发用于E-UTRAN 130的信令分组。MME 142负责EPS连接管理(ECM)闲置模式UE 100跟踪和寻呼过程,参与连接承载(分组数据网络(PDN)连接)激活/停用过程,并且也负责在初始附接时和在切换时选择用于UE 100的SGW 146。非接入层(NAS)信令在MME 142终止,并且它们也负责生成和分配临时身份到UE 100。它检查UE 100驻留在服务提供商的公共陆地移动网络的授权,并且实施UE漫游限制。MME 142是网络中用于NAS信令的加密/完整性保护的端点,并且处理安全性密钥管理。MME也提供用于通过在MME 142与S4-SGSN 140之间的S3接口执行在LTE与2G/3G接入网络之间移动性的控制平面功能性。
为便于解释,S4-SGSN 140和MME 142有时在本文中也统称或单独称为“服务网关支持节点”和“MME/S4-SGSN 142、140”。相应地,服务网关支持节点能够只包括S4-SGSN 140,只包括MME 142或S4-SGSN 140和MME 142的组合。
操作和维护(O&M)服务器154能够如下所述用于控制S4-SGSN 140和MME 142的各种操作。
S4-SGSN 140和MME 142经相应S6d和S6a接口访问归属订户服务器(HSS) 144以获得UE预订有关的信息(订户简档),并且执行UE 100的鉴权和授权。策略计费和规则功能(PCRF)节点150应用策略规则以控制允许什么服务以及控制提供到流过PGS 148和分组网络152的用户分组业务的服务质量(QoS)级,并且也聚合信息以便由计费节点和其它网络节点使用。
服务网关支持节点和PGW响应SGW重新启动:
图2示出用于控制在其相应地理服务区域内UE 100与分组网络152之间经过多个SGW146_1到146_n的连接的多个S4-SGSN 140_1到140_n和MME 142_1到140_n,其中,S4-SGSN、MME和SGW的数量“n”可以不同。
如果具有经重新启动的SGW 146建立的PDN连接的MME/S4-SGSN 142、140和PGW 148同步(例如,通过静态配置和/或一些GTPv2信令)以处理受影响的承载上下文(PDN连接),使得:1) MME/S4-SGSN 142、140和PGW 148在检测到SGW重新启动时不删除上下文;以及2) MME/S4-SGSN 142、140配置成启动SGW重定位过程以将受影响UE 100的上下文移到其它SGW 146(与重新启动的SGW 146服务于相同区域)和/或在重新启动的SGW 146恢复后控制上下文到该SGW的恢复,则上述由SGW 146的重新启动引起的至少一些问题可得以降低。
根据本发明的各种实施例,服务网关支持节点(S4-SGSN/MME 140、142)配置成通过启动通过第一SGW 146_1的现有连接的重定位以转而经过第二SGW 146_2,响应到第一SGW 146_1的通信的检测到的故障。服务网关支持节点(S4-SGSN/MME 140、142)也通过停止尚未重定位到第二SGW 146_2的至少一些现有连接的重定位,响应到第一SGW 146_1的通信的检测到的恢复。服务网关支持节点(S4-SGSN/MME 140、142)通过恢复尚未重定位到第二SGW 146_2的至少一些现有连接到第一SGW 146_1,也可响应第一SGW 146_1已完成重新启动。
SGW重定位过程能够为分别与E-UTRAN 130或UTRAN/GERAN 110,120操作的UE 100使用MME/S4-SGSN 142、140内SGW 146间(即,MME内SGW TAU间或S4-SGSN内SGW RAU间)信令。如果受影响的UE 100具有在多个PGW 148中的PDN连接,并且仅一些PGW 148和MME/S4-SGSN 142、140支持在SGW重新启动后PDN连接上下文的重定位和恢复,则MME/S4-SGSN 142、140只重定位和/或恢复支持PDN连接上下文的重定位和恢复的PGW 148中建立的PDN连接。MME/S4-SGSN 142、140和其它PGW 148中的其它PDN连接在本地删除。
为恢复承载(PDN连接)上下文到重新启动的SGW 146,MME/S4-SGSN 142、140通过在S11/S4接口上发送定期GTPv2回波请求信令来反复检查SGW 146的恢复/可访问性,响应到SGW 146的通信的检测到的故障。响应确定SGW 146已重新启动,通过观察到在来自SGW 146的回波响应中增大的重新启动计数器值,MME/S4-SGSN 142、140能够开始恢复承载上下文(PDN连接)到SGW 146。SGW 146重新启动时,它失去PDN连接,并且因此,MME/S4- SGSN 142、140能够将用于每个连接的上下文信息传送到重新启动的SGW 146以在SGW 146恢复那些连接。MME/S4-SGSN 142、140可在S11/S4上在GTPv2创建会话请求消息中传递上下文信息,消息带有如3GPP TS 29.274中指定的用于SGW重定位移动性的信息元素(IE)。在一些实施例中,MME/S4-SGSN 142、140能够为要恢复的每个PDN连接传递上下文信息,上下文信息包括PDN连接的标识、分组网关的因特网协议地址、隧传标识符和/或服务质量值。响应接收GTPv2创建会话请求消息,SGW 146可在S5/S8上发送GTPv2修改承载请求或PMIPv6代理绑定更新消息,消息带有如3GPP TS 29.274和3GPP TS 29.275中指定的用于SGW重定位移动性的IE。
在检测到SGW 146已重新启动前,响应增大的重新启动计数器值的接收,MME/S4-SGSN 142、140可在阈值时间内检测到与SGW 146的通信的故障。MME/S4-SGSN 142、140可通过启动经过用于UE 100的SGW 146的PDN连接的重定位,响应检测到的故障。MME/S4-SGSN 142、140可从UE 100得到有关与SGW 146的故障通信的通知,UE 100可由于SGW 146的不可到达而观察到在S12和S1-U上的无线电承载释放,和/或可不成功地尝试建立无线电承载以发送上行链路分组,和/或可在执行移动性过程(RAU/TAU/HO)的过程中。如果SGW 146由于例如重新启动、故障或超过阈值时间的计划维护等原因而仍不可用,则操作员可使用集中式O&M服务器154通知MME/S4-SGSN 142、140 SGW 146不可用性,并且指示每个MME/S4-SGSN 142、140启动受影响的PDN连接到其它SGW 146的重定位。
在SGW 146重新启动时,可预期在数据ECM已连接/PMM已连接/GPRS就绪状态的几乎所有受影响的UE 100根据UE 100当前所处的无线电接入技术(RAT)(例如,E-UTRAN 130、GERAN 120、UTRAN 110等)转到ECM闲置/PMM闲置/GPRS待机状态。MME/S4-SGSN 142、140能够启动用于受影响的UE 100的MME/S4-SGSN内SGW间重定位过程,而不等待上行链路NAS消息(例如,服务请求、定期TAU请求和定期RAU请求)的接收。另外,在许多情况下,用于受影响的UE 100的SGW重定位信令能够在分组核心网络内完成而不涉及在MME/S4-SGSN 142、140与UE 100之间的任何信令。用于分组核心网络内SGW重定位的信令流程可与在对应3GPP规范TS 23.401和TS 23.060中已指定的信令流程相同。例如,在用于基于GTP的S5/S8的E-UTRAN中,消息流程对应于图3所示的消息301到305(在下面进一步描述),图3示出根据一些实施例、在图1的无线电电信网络的各种单元之间用于响应在E-UTRAN中UE触发的服务请求过程而形成连接和重定位连接的操作、方法和相关联消息流程的图。一些情况下,如3GPP规范要求的一样,朝向UE 100的信令可能例如由于SGW重定位过程,承载(PDN连接)的授权QoS的更改原因而变得是必要的。
对于在RRC已连接状态的UE 100,MME/S4-SGSN 142、140可通过发送S1AP UE上下文释放命令(根据3GPP TS 36.413)或者IU释放命令(根据3GPP TS 25.413)到E-UTRAN 130的eNodeB 132和/或UTRAN 110和/或GERAN 120的RNC而在执行SGW重定位过程之前将那些UE 100转到RRC闲置状态。可选的是,可将S1重置发送到受影响的UE 100,这可提供改进的效率。
响应从MME/S4-SGSN 142、140尚未为其开始SGW重定位的受影响的UE 100接收上行链路NAS信令,MME/S4-SGSN 142、140能够配置成优先处理作为UE启动的信令的一部分的用于该UE 100的PDN连接从受影响的SGW 146到另一SGW 146的重定位。例如,图3示出UE触发的服务请求信令流程,带有执行用于通过E-UTRAN 130连接的UE的SGW PDN连接的重定位的附加基于OTP的S5/S8信令。在图3中,SGW能够是已从重新启动恢复的SGW 146_1或者是具有到MME 12和PGW 148两者的连通性的SGW 146_2。由于PDN连接的恢复而产生的附加信令消息示为消息301到305。
通过将用于UE 100的PDN连接恢复到SGW 146_1,MME 142_1响应SGW 146_1已重新启动的确定。在示范实施例中,MME 142_1可将创建会话请求消息301传递到SGW 146_1,SGW 146_1通过传递修改承载请求302到PGW 148来做出响应。PGW 148随后可与PCRF 150交换消息303以执行由IP连通性接入网络(IP-CAN)会话修改启动的策略和计费实施功能。PGW 148可将修改承载响应消息304传递到SGW 146_1,SGW 146_1又将创建会话响应消息305传递到MME 142_1。
注意,在消息301到305中携带的IE可以与在用于相关接口的3GPP规范中指定的SGW重定位过程中携带的IE相同。消息301到305也可包含与SGW重新启动处理操作和方法的实施例相关联的IE(下面讨论)。在PDN连接已恢复到重新启动的相同SGW 146_1时,在PGW 148与PCRF 150之间的信令可以是不必要的。PGW 148能够基于在来自SGW 146_1的GTPv2修改承载请求消息中收到的信息,确定到PCRF 150的此类信令是否是必要的。
图4示出响应UE触发的服务请求,与图3有关的设置用于UE 100的PDN连接的其它操作、方法和相关联消息流程的图,其可至少部分基于3GPP TS 23.401操作。参照图4,UE 100向MME 142_1传递在到eNodeB 132的RRC消息中封装的NAS服务请求消息401,其作为消息402被转发到MME 142_1。在响应中,可对UE 100进行鉴权,并且可通过其它消息传递403启用通信加密。
MME 142_1将请求消息的S1-AP初始上下文404(其能够包括SGW地址、EPS承载服务质量等)传递到eNodeB 132。eNodeB 132随后执行无线电承载建立过程405。建立用户平面安全性,并且设置用户平面无线电承载。随后,UE 100可将上行链路数据406传递到eNodeB 132以便通过SGW 146_1和PGW 148中继到分组网络152(图1)。eNodeB 132将S1-AP初始上下文设置完成消息407传递到MME 142_1,确认上下文已成功建立。MME 142_1通过将修改承载请求消息408传递到SGW 146_1来做出响应。SGW 146_1现在能够向UE 100传送下行链路数据。
修改承载请求409能够从SGW 146_1发送到PGW 148。PGW 148可与PCRF 150交换信令410以获得用于PDN连接的QoS信息。PGW 148将响应性修改承载响应消息411传递到SGW 146_1,SGW 146_1将412的修改承载响应消息传递到MME 142_1。
对于在重新启动SGW 146_1的检测或恢复期间移动到另一MME/S4- SGSN 142、140的服务区域的UE 100,应执行MME/SGSN间SGW间移动性信令。在此情况下,对于TAU/RAU移动性,两个以下选项之一能够适用于移动性信令:
选项1 - 通过在S3/S10/S16接口上传递切换消息到另一目标MME/S4-SGSN 142、140(该消息识别来源MME/S4-SGSN 142、140已知不存在的虚假SGW),使得该目标MME/S4-SGSN 142、140在识别虚假SGW不存在后将从它知道存在的SGW 16的群组中选择另一SGW(例如,SGW 146_n),并且将重定位现有连接以通过选择的SGW,来源MME/S4-SGSN 142、140可重定位与要切换到目标MME/S4-SGSN 142、140的UE 100相关联的现有连接。作为特定示例,来源MME/S4-SGSN 142、140能够在GTPv2上下文响应(3GPP TS 29.274)消息中通知目标MME/S4-SGSN 142、140,当前具有UE 100的承载上下文的SGW 146_1不可达或者刚从重新启动中恢复(即,SGW 146_1不再包含UE承载上下文)。在目标MME/S4-SGSN 142、140接收此类指示时,它执行SGW重定位(原来经过SGW 146_1的PDN连接的重定位),到新SGW(例如,SGW 146_2)(不是在上下文响应中表明的SGW),或者SGW回到现在重新启动的SGW 146_1(将在重新启动前经过SGW 146_1的至少一些PDN连接恢复回到SGW 146_1)。在一些实施例中,来源MME/S4-SGSN 142、140提供用于SGW的虚假(即,在DNS中无效)的SGW完全限定域名(FQDN),并且可选择性地提供用于SGW的无效S11/S4 SGW完全限定临时端点标识符(F-TEID)。虚假的FQDN(和可选无效的SGW F-TEID)是来源MME/S4-SGSN 142、140可向目标MME/S4-SGSN 142、140使用的指示需要执行SGW重定位信令的一种类型的指示符。备选,可由来源MME/S4-SGSN 142、140通过另一类型的指示符通知目标MME/S4-SGSN 142、140需要PDN连接的重定位。
选项2 - 来源MME/S4-SGSN 142、140能够在将GTPv2上下文响应消息发送到目标MME/S4-SGSN 142、140前执行SGW重定位。GTPv2上下文响应消息因而将包含新分配的SGW 146的身份。
第一选项可产生比第二选项更少的信令。然而,如果目标MME/S4-SGSN 142、140不支持在SGW重新启动后PDN连接的重定位,则第二选项可以是优选的。在目标MME/S4-SGSN 142、140支持在SGW重新启动后的PDN连接的重定位时,目标MME/S4-SGSN 142、140可在到来源MME/S4-SGSN 142、140的GTPv2上下文请求(3GPP TS 29.274)消息中指示其对该特征的支持级,使得来源MME/S4-SGSN 142、140能够在用于SGW重定位的两个选项之间进行选择。
对于在切换(HO)信令过程中的UE 100,重定位/恢复过程能够根据在观察到SGW故障时在进行的HO信令的阶段而不同。例如,HO可失败,并且UE 100可转到ECM闲置/PMM闲置/待机状态,并且随后可执行RAU/TAU信令。备选,带有SGW重定位的HO信令可发生,但数据转发可由于SGW故障而不可能进行。在此情况下,如果由于HO而要求MME/S4-SGSN 142、140重定位,则来源MME/S4-SGSN 142、140可通知目标MME/S4-SGSN 142、140由于SGW 146的不可达性而执行SGW重定位。一个此类方案可包括来源MME/S4-SGSN 142、140提供虚假(即,在DNS中无效)的SGW FQDN,并且可选地提供无效的S11/S4 SGW-FTEID。备选,可由来源MME/S4-SGSN 142、140在S10/S3/S16 GTP消息传递中通过另一形式的指示符来通知目标MME/S4-SGSN 142、140需要PDN连接的重定位。
注意,在MME/S4-SGSN 142、140尚未收到SGW 146的增大的重新启动计数器值,并且用于UE 100的RAU/TAU/HO信令已开始的SGW重新启动的早期阶段,如果目标MME/S4-SGSN 142、140决定再使用在从来源MME/S4-SGSN 142、140收到的UE上下文信息中提供的SGW 146,并且它也检测到SGW 146不可达,则目标MME/S4-SGSN 142、140应重新选择备选SGW 146以便实现成功的RAU/TAU/HO过程。即使目标和/或来源MME/S4-SGSN 142、140不支持优化的SGW重新启动处理,并且如果PGW 148尚未由于SGW重新启动而删除活动PDN连接,则此机制仍能够产生成功的TAU/RAU/HO信令。
对于在移动到Gn/Gp-SGSN的UE 100,SGW 146的不可用性将在此类移动性的目标Gn/Gp-SGSN是看不到的,这是因为无SGW 146在与Gn/Gp-SGSN一起使用。
对于在ISR激活模式中的UE 100,将在MME 142和S4-SGSN 140中均存在上下文信息。两个以下选项之一可由那些UE 100执行以处理SGW重定位而不更改MME和S4-SGSN,其中ISR在活动状态:
选项1:UE中ISR的停用 - 如果ISR在已激活状态时UE 100进行TAU/RAU,则可通过当前接入执行用于上述SGW重定位的过程。在TAU/RAU接受消息中通知UE 100 ISR已停用。在TAU/RAU过程完成后,能够可选地将新S3消息发送到另一节点(即,SGSN 140或MME 142)以通知ISR已停用。
选项2:维护ISR激活 - 如果UE 100进行TAU/RAU/HO或服务请求,则用于上述SGW重定位的过程在当前接入中运行。在收到GTPv2创建会话响应后,携带新SGW FQDN和S4/S11 SGW F-TEID信息的新S3消息从MME 142发送到S4-SGSN 140,或反之亦然。S4-SGSN 140(或MME 142)将GTFv2修改承载请求消息发送到激活ISR的SGW,如基于TS 23.401的第5.3.3.2部分的步骤9或TS 23.401的第5.3.3.3部分的步骤7。
操作员启动的SGW业务的卸载:
在一些其它实施例中,操作员能够启动SGW重定位以从SGW 146卸载业务,如通过O&M服务器154的操作。
MME/S4-SGSN 142、140在检测到SGW重新启动时执行SGW重定位的构想能够延伸到卸载在特定SGW 146上的业务(即,PDN连接),即将一些或所有UE 100的PDN连接移到相同服务区域中的其它SGW 146。为SGW 146执行业务卸载的原因可能是由于造成SGW重新启动的计划SGW维护或在较长时间期内业务停止的原因。在一些情况中,操作员可能想在SGW 146上执行业务卸载,如卸载具有经特定SGW 146的PDN连接的一定百分比的UE 100,或者卸载在特定APN上具有活动PDN连接的UE 100,或者卸载属于某个PLMN的UE 100等。对于这些情况,所有或一些MME/S4-SGSN 142、140能够经其O&M接口或者经集中式O&M服务器154接受指示,以便为属于用于SGW业务卸载的准则的UE 100执行SGW重定位。到MME/S4-SGSN 142、140的指示能够包含节点FQDN和/或将执行业务卸载的SGW的S11/S4 GTPv2-C隧道IP地址,并且可选地包含卸载业务的完成时间/持续时间和/或在MME/S4-SGSN 142、140可开始为新业务重新选择SGW时之后的时间或持续时间。如果为在SGW 146上的业务卸载选择一些其它准则,则应提供相关参数到MME/S4-SGSN 142、140。例如,要移动在特定APN上具有活动PDN连接的UE 100,APN信息需要包括在指示中。
一旦MME/S4-SGSN 142、140获得用于SGW业务卸载的指示,它便调节SGW重定位过程。MME/S4-SGSN 142、140通过使用在3GPP TS 29.303中的现有DNS过程,为每个受影响的UE 100选择用于SGW重定位的适当SGW 146。通过删除DNS中在TAI/RAI FQDN下的SGW记录,能够完成在SGW 146中卸载所有业务。注意,在它传播到MME/S4-SGSN 142、140之前,它将取记录的DNS存活时间计时器设置。因此,能够考虑清除在MME/S4-SGSN 142、140上的缓存。
对于在ECM闲置/PMM闲置/GPRS待机状态中的UE 100,MME/S4-SGSN 142、140执行MME内SGW间TAU或S4-SGSN内SGW间RAU过程。对于不在ECM闲置/PMM闲置/GPRS待机状态的UE 100,MME/S4-SGSN 142、140可等待它们进入取决于无线电接入的那些状态之一,或者它可在执行SGW重定位过程前强制UE 100进入此类状态。
对于在TAU/RAU/HO过程中的UE 100,如果那些UE 100属于用于SGW业务卸载的准则内,则目标MME/S4-SGSN 142、140可采取必要的动作以执行SGW重定位(根据在3GPP TS 23.401和3GPP TS 23.060中指定的SGW重定位信令)。
被指示完全卸载SGW 146的MME/S4-SGSN 142、140在指示的持续时间内不应为任何新UE 100重新选择该SGW 146。如果SGW维护的持续时间比计划的时间更长,则新指示能够发送到MME/S4-SGSN 142、140以通知它们何时SGW 146将变得可用。这能够通过适当配置用于SGW解析的DNS服务器来完成,例如通过从DNS服务器删除SGW FQDN。
已被指示卸载在SGW 146上的业务(即,PDN连接)的每个MME/S4-SGSN 142、140应能够在收到请求时提供相关统计信息,如已卸载UE百分比。在卸载已完成时,MME/S4-SGSN 142、140也可通知O&M服务器154(例如,通过记录相关事件消息)。
对于执行TAU或RAU的ISR已激活UE 100的情况,可执行用于操作员启动的SGW重定位的上述过程工作。在要卸载的业务包括从不执行TAU/RAU的UE时,可在网络中如下所述维护ISR激活:在UE 100进行HO而不存在已连接模式TAU时,可执行用于SGW重定位的上述操作和过程。如果UE 100进行服务请求,MME/S4-SGSN 142、140能够执行与带有SGW更改的TAU/RAU相同的到核心网络的过程,则它进行服务请求(例如,类似于在图3中服务请求过程的处理)。注意,由于UE 100不能够得到由于SGW重定位而ISR被停用的通知,因此,在接收GTPv2C创建会话响应后,携带新SGW的FQDN和S4/SU SGW F-TEID信息的S3消息能够从MME 142发送到S4-SGSN 140,或反之亦然(取决于发送S3消息的是MME 142还是S4-SGSN 140)。基于3GPP TS 23.401的第5.3.3.2部分的步骤9或3GPP TS 23.401的第5.3.3.3部分的步骤7,S4-SGSN 140(或MME 142)随后能够将GTPv2修改承载请求消息发送到激活ISR的SGW 146。
响应SGW重新启动的连接重定位和恢复:
图5示出在服务网关支持节点(例如,MME/S4-SGSN 142、140)、第一和第二SGW 146_1和146_2及PGW 148之间响应SGW之一146_1重新启动和/或响应来自操作员的消息,为重定位一些PDN连接和恢复其它PDN连接而进行的操作、方法和相关联消息流程的图。参照图5,SGW1 146_1表示经历重新启动的SGW,并且SGW2 146_2表示具有到MME/S4-SGSN 142、140和PGW 148两者的连通性的另一SGW。在典型的部署中,预期将有多于一个SGW 146连接到MME/S4-SGSN 142、140和PGW 148。
虽然各种操作在下面描述用于将一些PDN连接从SGW1重定位到SGW2以及在被启动的上下文中将其它PDN连接恢复回SGW1以响应检测到SGW1在进行重新启动操作,但重定位和恢复操作可备选或另外通过操作员(例如,经O&M服务器154)传递消息到MME/S4-SGSN 142、140和PGW 148从SGW1卸载连接来启动,如操作员从观察到SGW1在进行冗长的重新启动操作而做出的响应。
在方框500中,MME/S4-SGSN 142、140和PGW 148执行通信以同步它们将如何响应任何SGW重新启动。例如,MME/S4-SGSN 142、140和PGW 148能够在与SGW (SGW1)的通信失败(例如,由于重新启动)时向彼此表明它们支持PDN连接的重定位。MME/S4-SGSN 142、140例如可通过信号向PGW 148指示在检测到识别的服务SGW (SGW1)已重新启动时不删除某些识别的UE PDN连接,使得那些PDN连接能够在MME/S4-SGSN 142、140已将至少一些PDN连接重定位到另一SGW (SGW2)和/或已将至少一些PDN连接恢复回到重新启动SGW后继续使用。备选或另外,MME/S4-SGSN 142、140可将信号传递到SGW1,通知它在它已重新启动时不向PGW 148报告,以便避免PGW 148删除在被重定位到SGW2和/或恢复回到SGW1的PDN连接。
MME/S4-SGSN 142、140与PGW之间的此类同步通信能够包括以下四个选项之一:
选项1:PDN连接级能力交换 - MME/S4-SGSN 142、140和PGW 148能够交换其支持在SGW重新启动后的PDN连接重定位过程的能力。信息可存储为用于每个PDN连接的上下文信息的一部分,并且可在MME/S4-SGSN重定位的RAU/TAU/HO过程期间被发送到目标MME/S4-SGSN 142、140。在MME/S4-SGSN重定位期间,除非所有涉及节点(即,来源MME/S4-SGSN 142、140、目标MME/S4-SGSN 142、140和PGW 148)支持该特征,否则,在新MME/S4-SGSN 142、140与PGW 148之间的此类能力交换应进行。PDN连接级特征能力交换的此方法也可要求在SGW 146(以及可能在用于基于PMIP的S5/S8的PCRF 150)中的支持,以便在MME/S4-SGSN 142、140与PGW 148之间传递相关IE。
选项2:在MME/S4-SGSN和PGW中的静态配置 - 支持PDN连接重定位特征的MME/S4-SGSN 142、140应配置有APN(即,APN-NI+APN-OI)和/或支持PDN连接重定位特征的PGW 148的FQDN。另外,MME/S4-SGSN 142、140也可配置成知道优化的SGW重新启动处理何时适用于带有基于PMIP和/或基于GTP的S5/S8接口的PDN连接。类似地,支持该特征的PGW 148应配置有PLMN(即,MCC+MNC)和可选配置有支持该特征的MME/S4-SGSN 142、140的RAT(即,GERA、UTRA、E-UTRA)。知道用于每个RAT的支持级也能够用作PLMN中的MME 142和/或S4-SGSN 140是否支持该特征的指示。PGW 148也可配置优化的SGW重新启动处理是否适用于带有用于每个PLMN的基于PMIP的S5/S8和/或基于GTP的S5/S8的PDN连接。
鉴于要求活动PDN连接的PLMN更改(使用GTPv2服务网络IE)和/或RAT更改(使用GTPv2 RAT类型IE)必须传递到PGW 148的3GPP规范,PGW 148能够始终具有最新的此信息。类似地,每个PDN连接的APN和S5/S8协议类型始终在MME/S4-SGSN 142、140和PGW 148中可用。因此,基于每PDN连接的此信息和静态配置,MME/S4-SGSN 142、140和PGW 148能够在检测到用于SGW重定位的SGW重新启动时明白将维护哪些PDN连接。
选项3:MME/S4-SGSN和PGW中基于DNS的配置 - 此方法类似于静态配置的前一方法。然而,在此情况下,MME/S4-SGSN 142、140根据TS 29.303中的过程在APN解析期间从DNS服务器获得用于优化的SGW重新启动处理特征支持级的指示(即,通过添加新NAPTR服务字段),并且也获得PGW 148的适用S5/S8接口类型(即,GTP和/或PMIP)。DNS服务器中的APN记录需要适当配置成指示PGW 148中的此类特征支持。即使目标MME/S4-SGSN 142、140可能在为其它UE 100建立朝向相同PGW 148的PDN连接时填充类似信息,但PGW的特征支持指示可在MME/S4-SGSN重定位期间作为承载上下文信息的一部分发送到目标MME/S4-SGSN 142、140。
PGW可使用DNS查明PLMN的特征支持级,例如,“支持”或“不支持”的指示,以及如果“支持”,则用于每个RAT和S5/S8协议类型(即,GTP和/或PMIP)的支持级。在此情况下,PGW 148能够执行对PLMN的适当DNS查询,获得用于该PLMN的相关特征支持级。也能够使用此方法与静态配置的前一方法的任何组合。例如,MME/S4-SGSN 142、140可使用基于DNS的方法,而PGW 148可使用静态配置。
选项4:特征的MME/S4-SGSN/SGW共同支持 - 此方法能够是在PGW 148不支持PDN重定位特征时的一个备选。SGW服务区域中的所有SGW 146表现如下所述,并且采用此SGW服务区域的MME/S4-SGSN 142、140注意到此行为(即,MME/S4-SGSN 142、140和SGW 146支持此特征,因此,无需在MME/S4- SGSN 142、140与SGW 146之间协商,并且转而为SGW服务区域开启该特征)。SGW池146中的SGW 146_1重新启动时,SGW1 146_1不在GTPv2 S5/S8上发送增大的重新启动计数器值。对于基于PMIP的S5/S8,SGW1 146_1不重置PCRF链路。SGW1 146_1不在S5/S8 GTPv1用户平面上发送错误指示。因此,PGW 148不知道SGW1 146_1已重新启动。PGW 148将在发送PCRF 150触发的S5/S8消息(例如,S5/S8更新承载请求、删除承载请求)时检测到一些PDN连接无效,但大部分PDN连接将不受影响。MME/S4-SGSN 142、140注意到SGW1 146_1重新启动,并且启动本文中解释的SGW重定位过程。
选项1的方法允许PDN重定位特征可按PDN连接级来应用。由于用于PDN连接的MME/S4-SGSN 142、140的特征支持级始终在MME/S4-SGSN重定位期间被传递到PGW 148,因此,MME/S4-SGSN 142、140中不同特征级是可管理的。潜在缺陷之一是额外S5/S8信令的必需性(如果在MME/S4-SGSN间SGW内移动性期间不需要此类信令)。另一潜在缺陷是难以实现后向兼容性,即,如果网络中的一些MME/S4-SGSN 142、140或SGW 146不支持通过此能力交换引入的新IE,或GTPv2,则除非3GPP引入在MME/S4-SGSN 142、140与PGW 148之间交换信息的新机制,否则,该特征可变得不是如此有用。
选项2和3的方法可不具有选项1的潜在缺陷,这是因为它们依赖在网络中所有MME 142和/或S4-SGSN 140中的特征支持。然而,选项2和3可要求一些额外的配置或DNS信令以维护在MME/S4-SGSN 142、140和PGW 148中的特征支持表。
选项4的方法具有不要求PGW 148支持此特征的潜在优点。由于通常操作员使MME池/SGW服务区域中的所有MME/S4-SGSN 142、140和SGW 146带有共同特征,因此,此方法可以更容易实现。因此,如果满足此约束,则需要无特征支持指示。一个潜在的缺陷是它可要求SGW 146重新启动比用于S5/S8回波请求的PGW T3*N3计时器截止更快(或者SGW 146将需要在SGW重新启动期间回复回波请求)。
对于在基于PMIP的S5/S8在与动态策略提供一起使用的情况下,即重新启动的SGW1 146_1具有带vPCRF和/或hPCRF的连接情况下的PDN连接,如果/在PCRF检测到SGW1 146_1的重新启动时,则它应忽略此类重新启动指示。换而言之,vPCRF或hPCRF不应启动任何过程以删除朝向相关联PGW 148的受影响PDN连接。PGW 148应能够控制需要为优化的SGW重新启动处理删除什么PDN连接或者保持什么PDN连接在活动状态。如果在PCRF 150中的此类行为不能得到保证,则优化的SGW重新启动处理可排除带有基于PMIP的S5/S8的PDN连接。
在方框502中,一个或多个事件促使SGW1 146_1启动重新启动操作。
MME/S4-SGSN 142、140检查对等SGW 146的可达性,包括它已激活其用于UE 100的PDN连接的SGW1 146_1。MME/S4-SGSN 142、140使用例如GTPv2回波请求信令定期检查SGW(在此情况下为SGW1 146_1)的可达性,使得一旦SGW1 146_1在重新启动后变成可访问,它便能够在GTPv2回波响应消息中获得SGW的重新启动计数器值。在方框504中,响应未在阈值时间内接收来自SGW1 146_1的响应,MME/S4-SGSN 142、140检测到与SGW1 146_1的通信失败。
在方框508中,MME/S4-SGSN 142、140继续使用例如GTPv2回波请求信令定期检查SGW(在此情况下为SGW1 146_1)的可达性,使得一旦SGW1 146_1在重新启动后变成可访问,它便能够在GTPv2回波响应消息中获得SGW的重新启动计数器值。
在检测到与SGW1 146_1的失败通信时,MME/S4-SGSN 146_1应启动计时器,方框508,例如,称为“SGW_relcocation_timer_in_MME/SGSN”的计时器。在方框510中,MME/S4-SGSN 142、140将所有受影响UE的PDN连接标记为“to_be_SGW_relocated”,并且如上所解释的一样,启动受影响的UE的PDN连接到SGW2 146_2和/或其它SGW 146的重定位。在方框514中,接收来自MME/S4-SGSN 142、140的上下文信息的SGW2 146_2和任何其它SGW 146存储与识别的PDN连接相关联的该上下文信息,并且执行如上为图3和4所述那些操作的操作,以完成识别的PDN连接的重定位。SGW2 146_2收到的上下文信息可包括用于要通过SGW2 146_2恢复的每个PDN连接的PDN连接的标识、相关联PGW 148的因特网协议地址、隧传标识符、服务质量值和/或承载ID。
“SGW_relocation_timer_in_MME/SGSN”可以是MME/S4-SGSN中的预配置计时器,并且其值可由操作员基于为受影响的UE执行MME/S4-SGSN内SGW间重定位过程可能使用的时长来定义。在方框516中,在计时器截止时,删除在SGW1中一直未恢复或尚未重定位到任何其它SGW的受影响PDN连接。在MME/S4-SGSN 142、140由于诸如MME/S4-SGSN 142、140、SGW 146或PGW 148中信令/处理器能力限制或传输网络容量限制等原因而不能完成SGW重定位时,计时器可特别有用。如果操作员对在多长时间应完成SGW重定位信令方面没有严格限制(在此情况下,重定位信令将极可能要在基于上行链路NAS信令的出现而指派到UE 100的最大周期性TAU/RAU计时器值的持续时间内完成),则“SGW_relocation_timer_in_MMB/SGSN”能够被设置成与周期性TAU/RAU计时器一样高的值。
例如称为“SGW_relocation_timer_in_PGW”等在PGW 148中的计时器也可在方框530中用于与MME/S4-SGSN中对应计时器类似的目的。另外,在PGW 148中的计时器能够用于确保在MME/S4-SGSN 142、140不能执行SGW重定位(例如,由于在为一些或所有受影响连接执行SGW重定位前的其重新启动)时PDN连接的清除。MME/S4-SGSN 142、140和PGW 148中这些计时器的截止应尽可能地对齐。这些计时器的值可基于在方框500中所述的机制来设置。例如,如果使用选项1的方法,则每次执行节点之间为特征的支持而进行的能力交换时,能够在MME/S4-SGSN 142、140与PGW 148之间交换计时器值。如果使用选项2或3,则能够经静态配置或者经DNS信令或两者的组合来设置计时器值。在PGW 148中包括计时器比在MME/S4-SGSN 142、140包括计时器可能更重要,这是因为在PGW 148中的计时器允许未定PDN连接的清除。
SGW1 146_1重新启动使用的时长能够视SGW1 146_1的内部配置和什么事件触发了重新启动而有所不同。一些SGW要求至少几分钟以完成重新启动过程,然而,可能在重新启动的启动后,SGW要使用更长时间才能恢复回复。在一些实施例中,MME/S4-SGSN 142、140和PGW 148依赖从SGW1 146_1接收增大的重新启动计数器以检测SGW1 146_1何时已完成重新启动过程,并且准备好恢复任何PDN连接。然而,如上所解释的一样,在方框512中,作为配置选项,MME/S4-SGSN 142、140可在检测到SGW1 146_1的故障或朝向SGW1 146_1的传输链路故障后开始将受影响UE的PDN连接移到其它SGW(例如,SGW2 146_2)(防止在MME/S4-SGSN 142、140与SGW1 146_1之间的任何信令交换),或者可响应来自操作员的消息而开始移动PDN连接。
在MME/S4-SGSN 142、140与SGW1 146_1之间的通信链路再次变得可用后,在方框518,MME/S4-SGSN 142、140检查在从SGW1 146_1收到的GTPv2回波响应消息中的重新启动计数器的值以在方框520确定SGW1 146_1是否已重新启动,并且因此丢失其PDN连接上下文信息,或者尚未重新启动并因此应仍具有其PDN连接上下文信息。在重新启动计数器的值与通信故障前传递的值SGW1 146_1不同时,MME/S4-SGSN 142、140可继续为剩余的受影响的UE 100执行SGW重定位过程。
然而,根据一些实施例,在方框522,在MME/S4-SGSN 142、140确定SGW1 146_1已重新启动时,MME/S4-SGSN 142、140能够将尚未重定位到另一SGW(例如,SGW2 146_2)的至少一些受影响的PDN连接恢复回SGW1 146_1。具体而言,MME/S4-SGSN 142、140能够为要恢复回到SGW1 146_1的每个PDN连接将上下文信息传递到SGW1 146_1。在方框524,SGW1 146_1收到的上下文信息可包括用于要恢复的每个PDN连接的PDN连接的标识、相关联PGW 148的因特网协议地址、隧传标识符、服务质量值和/或承载ID。SGW1 146_1使用收到的上下文信息恢复通过SGW1 146_1的PDN连接。
回到方框520,在SGW1 146_1尚未更改其重新启动计数器值时,这意味着SGW1 146_1未重新启动,MME/S4-SGSN 142、140停止SGW重定位过程,并且PDN连接被认为是有效的,因此,以前在方框510和532中标记为“to_be_SGW_relocated”的连接如果现在尚未重定位到SGW2 146_2,则它们现在被取消标记。另外,在确定SGW1 146_1未重新启动时,重置方框508和530的计时器。相应地,MME/S4-SGSN 142、140和PGW 148可支持优化的SGW重新启动处理,可不立即断定与SGW有关的检测到的通信故障一定是SGW已重新启动的指示。
对于具有或预期具有更长重新启动持续时间的SGW 146,操作员也可通知在重新启动的SGW 146中具有活动PDN连接的所有MME/S4-SGSN 142、140(例如,通过O&M服务器),使得它们可在从SGW1 146_1接收重新启动计数器前更早开始SGW重定位过程。
PGW 148也需要检查它已激活其用于UE 100的PDN连接的对等SGW的可访问性。在方框526,PGW 148使用GTPv2回波请求或PMIPv6心跳请求信令定期检查SGW(在此情况下为SGW1 146_1)的可达性,并且在阈值时间内未收到响应时识别与SGW1 146_1的通信已失败。在方框528,PGW使用GTPv2回波请求或PMIPv6心跳请求信令继续检查SGW1 146_1的可达性,以便一旦SGW1 146_1完成重新启动过程后变得可访问便在对应响应消息中获得SGW的重新启动计数器值。
在方框530,在检测到SGW1的故障时,PGW 148能够启动计时器,例如,称为“SGW_relocation_timer_in_PGW”。在方框532,PGW 148可将所有受影响PDN连接标记为“to_be_SGW_relocated”。在方框534,PGW 148等待MME/S4-SGSN 142、140执行MME/S4-SGSN内SGW间重定位过程以在SGW1 146_1和/或任何其它SGW(例如,SGW2 146_2)中恢复PDN连接。
计时器“SGW_relocation_timer_in_PGW”的使用和可能设置能够如上为方框508所述一样。虽然PGW 148一直在等待MME/S4-SGSN 142、140执行用于受影响的PDN连接/EPS承载的SGW重定位/恢复,但PGW 148不应在S5/S8接口上转发用于那些PDN连接/ESP承载的任何用户或控制平面下行链路分组。PGW 148可为那些ESP承载/PDN连接缓冲最近的分组(例如,在最后10秒中收到的分组)以便在其成功重定位到SGW1 146_1或SGW2 146_2后传送。如果在用于已标记为“to_be_SGW_relocated”的承载/PDN连接的S5/S8接口上收到用于基于PMIP的S5/S8的ICMP消息或GTPv1错误指示(3GPP TS 29.281)消息,则PGW 148不应删除对应承载。
如上所述,SGW1 146_1在其重新启动期间保持不可用的时长能够视其内部配置和什么事件触发了重新启动而有所有不同。PGW 148可依赖从SGW1 146_1接收增大的重新启动计数器来检测重新启动的完成。在PGW 148与SGW1 146_1之间的通信链路变得可用后,PGW 148检查在从SGW1收到的GTPv2回波响应或PMIPv6心跳响应消息中重新启动计数器的值:如果重新启动计数器的值与故障前传递的值SGW1 146_1不同,则如前一段中所述,PGW 148应启动计时器,例如,称为“SGW_relocation_timer_in_PGW”,并且将所有受影响的PDN连接标记为“to_be_SGW_relocated”,并且等待MME/S4-SGSN执行SGW重定位过程。如果SGW1 146_1未更改其重新启动计数器值,这意味SGW1 146_1未重新启动,则经SGW1 146_1已建立的PDN连接被认为有效。
在方框536,在“SGW_relocation_timer_in_PGW”计时器截止时,从PGW 148删除已标记为“to_be_SGW_relocated”但尚未恢复到SGW1 146_1或重定位到一个或多个其它SGW(例如,SGW2 146_2)的任何受影响的PDN连接。在图5的示例操作中,在方框538,PGW 148从SGW1 146_1接收响应它传递到SGW1 146_1的回波请求消息的回波响应消息,并且PGW 148因此确定通信已被恢复到SGW1 146_1。回波响应能够包含向PGW 148指示SGW1 146_1是否已重新启动的重新启动计数器。PGW 148随后能够通过重置重定位计时器(例如,“SGW_relocation_timer”)来做出响应。
虽然图5用于从SGW1 146_1卸载PDN连接的操作已在响应检测到到SGW1的通信的故障而被执行的上下文中描述,但在一些其它实施例中,响应观察到 SGW1 146_1在进行重新启动操作(例如,观察到重新启动操作要比阈值时间更长),操作员可启动连接从SGW1 146_1的重定位。另外,在一些其它实施例中,操作员可响应从特定SGW卸载至少一些业务的希望/需要而启动重定位。相应地,能够响应事件从SGW卸载PDN连接,事件包括但不限于服务网关支持节点检测到到SGW的通信的故障、来自观察到SGW在进行重新启动的操作员的命令和/或来自希望/需要从特定SGW卸载至少一些业务的操作员的命令。
图6示出根据一些实施例、用于操作员启动的通过SGW 146的连接的重定位的其它操作、方法和相关联消息的图。参照图6,O&M服务器154指示MME/S4-SGSN 142、140卸载使用特定SGW 146的业务。这些命令也可经其命令行接口提供到相关联MME/S4-SGSN 142、140。
O&M服务器154将命令601、601n发送到当前可使用指定SGW 146的每个MME/S4-SGSN 142、140(例如,MME1/S4-SGSN1和MMEn/S4-SGSNn),而从指定SGW将卸载业务。命令能够包含指定SGW 146的节点FQDN和/或S11/S4 GTPv2-C隧道IP地址。命令也可包含卸载业务的完成时间/持续时间和/或在MME/S4-SGSN 142、140可开始为新业务重新选择SGW 146时之后的时间或持续时间。如果为在SGW 146上的业务卸载选择一些其它准则,则能够提供相关参数到MME/S4-SGSN 142、140。
MME1/S4-SGSN1和MMEn/S4-SGSNn接收用于SGW业务卸载的命令,并且可分别发送指示已收到命令的确认消息602、602n到O&M服务器154。MME1/S4-SGSN1和MMEn/S4-SGSNn也基于在命令中收到的卸载准则,为一些或所有UE 100执行SGW重定位过程。
用于重定位和恢复连接的操作和方法:
为执行和支持连接从一个服务网关到另一服务网关的重定位以及为进一步支持连接回到服务网关的重定位,现在将在下面相对于图7-17,描述服务网关支持节点、服务网关和分组网关执行的各种操作和方法。
图7-13是服务网关支持节点(MME/S4-SGSN 142、140)用于控制经过无线电电信网络的至少一个SGW 146_1 ...146_n的连接的操作和方法的流程图。
参照图7,服务网关支持节点(MME/S4-SGSN 142、140)检测到(方框700)到第一服务网关146_1的通信的故障。通过服务网关支持节点启动通过第一服务网关146_1的现有连接的重定位以转而经过第二服务网关146_2,服务网关支持节点响应(方框702)检测到的故障。服务网关支持节点随后检测到(方框704)到第一服务网关146_1的通信的恢复,并且通过停止尚未重定位以经过第二服务网关146_2的至少一些现有连接的重定位(方框706)来响应检测到的恢复。
参照图8,服务网关支持节点可检测到(方框800)第一服务网关146_1已完成重新启动。服务网关支持节点随后可通过将尚未重定位以经过第二服务网关146_2的至少一些现有连接恢复(方框802)到第一服务网关146_1来响应检测到的重新启动。
参照图9,服务网关支持节点可通过将用于要恢复到第一服务网关146_1的每个现有连接的上下文信息传递(方框900)到第一服务网关146_1,恢复至少一些现有连接到第一服务网关146_1。传递的上下文信息可包括连接的标识、分组网关的因特网协议地址、隧传标识符、服务质量值和/或承载ID。
参照图10,服务网关支持节点可从用户设备节点UE 100的第一群组接收(方框1000)消息,消息指示它们每个具有在等待经通过第一服务网关146_1的连接的第一群组传递的至少一个分组。服务网关支持节点也可确定(方框1002)用户设备节点UE 100的第二群组具有通过第一服务网关146_1的连接的第二群组,并且用户设备节点UE 100的第二群组的每个用户设备节点没有在等待传递的分组。服务网关支持节点可通过在将连接的第二群组重定位到第二服务网关146_2前,将连接的第一群组的所有连接重定位到第二服务网关146_2来做出响应(方框1004)。相应地,能够以比连接的第二群组的重定位更高的优先级执行连接的第一群组的重定位。
参照图11,服务网关支持节点(例如,S4-SGSN 140_1)可检测到(方框1100)触发尚未重定位到第二服务网关146_2的用户设备节点UE 100从服务网关支持节点(例如,S4-SGSN 140_1)切换到另一服务网关支持节点(例如,S4-SGSN 140_2)的事件。检测到的事件例如可对应于跟踪区域更新或路由选择区域更新信令。通过在GPRS隧传协议(GTP)消息中将执行第一现有连接从服务网关支持节点(例如,S4-SGSN 140_1)到另一服务网关支持节点(例如,S4-SGSN 140_2)的重定位的指示从服务网关支持节点(例如,S4-SGSN 140_1)传递到另一服务网关支持节点(例如,S4-SGSN 140_2)来重定位(方框1102)与用户设备节点UE 100相关联的现有连接的第一连接,服务网关支持节点(例如,S4-SGSN 140_1)可对此做出响应。
参照图12,服务网关支持节点(例如,S4-SGSN 40_1)可检测到(方框1200)触发尚未重定位到第二服务网关146_2的用户设备节点UE 100从服务网关支持节点(例如,S4-SGSN 140.2_1)切换到另一服务网关支持节点(例如,S4-SGSN 140_2)的事件。通过将识别用于第一服务网关的无效完全限定域名、用于第一服务网关的无效完全限定临时端点标识符的消息或连接需要重定位到服务网关的另一指示符传递(方框1202)到另一服务网关支持节点(例如,S4-SGSN 140_2),服务网关支持节点(例如,S4-SGSN 140_1)可对此做出响应。消息由此能够促使另一服务网关支持节点(例如,S4-SGSN 140_2)从它知道存在的服务网关的群组(例如,146_1 ...146_n)中选择第三服务网关146_3,并且重定位第一现有连接以经过第三服务网关146_3。第三服务网关146_3可对应于第一服务网关146_1、第二服务网关146_2或另一服务网关。
参照图13,服务网关支持节点可通过停止尚未重定位以经过第二服务网关146_2的现有连接的任何剩余连接的重定位,响应自开始现有连接的重定位以来阈值时间的截止和到第一服务网关的通信的持续故障。
图14-15是根据一些实施例、由诸如MME/S4-SGSN 142、140等服务网关支持节点用于响应操作员启动的业务卸载而控制经过无线电电信网络的至少一个服务网关146_1...146_n的连接的操作和方法的流程图。
参照图14,服务网关支持节点从操作员接收(方框1400)(例如,经O&M服务器154)请求从第一服务网关146_1卸载至少一些连接的第一消息。服务网关支持节点通过将至少一些连接从第一服务网关146_1重定位到第二服务网关146_2来响应(方框1402)第一消息。
参照图15,服务网关支持节点通过在服务网关支持节点将要重定位的每个连接重定位到第二服务网关146_2前指示与对应连接相关联的用户设备节点(UE 100)转到ECM闲置、PMM闲置或GPRS待机状态(以释放任何活动无线电承载),响应(方框1500)第一消息。
在一些实施例中,在图14的方框1402中至少一些连接从第一服务网关到第二服务网关的重定位能够包括通过将用于第一服务网关的上下文信息从S4-SGSN和MME之一通过S3消息传送到S4-SGSN和MME的另一方,为活跃在闲置状态信令缩减(ISR)模式并且同时在基于S4的服务GRPS支持节点(S4-SGSN)和移动性管理实体(MME)均登记的用户设备节点节点重定位现有连接。
图16是根据一些实施例、由服务网关146_1支持通过服务网关支持节点(MME/S4-SGSN 142、140)进行连接的重定位和恢复的操作和方法的流程图。在服务网关146_1已重新启动后,服务网关146_1接收(方框1600)来自服务网关支持节点的连接恢复消息。服务网关146_1通过在服务网关146_1的存储器中恢复在服务网关146_1重新启动前存在的在用户设备节点UE 100与基于分组的网络148之间经过服务网关146_1的至少一些连接,响应(方框1602)连接恢复消息。
服务网关146_1可通过在其本地存储器中恢复用于要恢复的每个现有连接的上下文信息,响应连接恢复消息。上下文信息可包括连接的标识、分组网关的因特网协议地址、隧传标识符和/或服务质量值。服务网关146_1随后能够恢复那些连接的每个连接以便在各种UE 100与分组网关148之间通过服务网关146_1传输通信。
服务网关146_1可配置成响应来自服务网关支持节点的指示服务网关支持节点将在服务网关146_1重新启动后尝试恢复连接的另一消息,选择性地不向分组网关148报告它已重新启动。
图17是根据一些实施例、由分组网关148支持通过服务网关支持节点(MME/S4-SGSN 142、140)进行连接的重定位的操作和方法的流程图。分组网关148确定(方框1700)服务网关支持节点(MME/S4-SGSN 142、140)是否支持连接重定位模式,通过该模式服务网关支持节点响应服务网关支持节点检测到到第一服务网关146_1的通信的故障,将连接从无线电电信网络的第一服务网关146_1重定位到第二服务网关146_2。分组网关148检测到(方框1702)到第一服务网关146_1的通信的故障。通过在分组网关148的存储器中保持用于分组网关148具有的经过第一服务网关146_1的任何连接的上下文信息,分组网关148响应(方框1704)到第一服务网关146_1的检测到的故障和确定服务网关支持节点支持连接重定位模式。通过从分组网关148的存储器中删除用于分组网关具有的经过第一服务网关146_1的任何连接的上下文信息,分组网关148响应(方框1706)到第一服务网关的通信的检测到的故障和确定服务网关支持节点不支持连接重定位模式。
分组网关148可还配置成通过检测到第一服务网关146_1已重新启动,检测到到第一服务网关146_1的通信的故障。分组网关148可通过在分组网关148的存储器中保持用于分组网关148具有的经过第一服务网关146_1的任何连接的上下文信息,响应检测到第一服务网关146_1已重新启动和确定服务网关支持节点支持连接重定位模式。分组网关148可通过从分组网关148的存储器中删除用于分组网关148具有的经过第一服务网关146_1的任何连接的上下文信息,响应检测到第一服务网关146_1已重新启动和确定服务网关支持节点不支持连接重定位模式。
图18是根据一些实施例配置的网络节点1800的框图。可在图1的一个或多个网络节点中使用的网络节点1800包括但不限于S4-SGSN 140、MME 142、SGW 146、PGW 148、PCRF 150、HSS 144、O&M 服务器154和/或UE 100。网络节点1800能够包括一个或多个网络接口1830、处理器电路1810和包含功能模块1822的存储器电路/装置1820。
处理器电路1810可包括一个或多个数据处理电路,如通用和/或专用处理器(例如,微处理器和/或数字信号处理器)。处理器电路1810配置成执行来自在下面描述为计算机可读媒体的存储器电路/装置1820中功能模块1822的计算机程序指令,执行上面为诸如图1-17的实施例等一个或多个实施例描述的一些或所有操作和方法。相应地,处理器电路1810能够通过功能模块1822中的计算机程序指令的执行而配置成至少一些本文中所述的功能性,以支持在无线电电信网络中通过SGW的连接的重定位和恢复。
缩略词
为便于阅读者参考,下面提供了在本公开内容中使用的缩略词列表:
3GPP 第三代合作伙伴计划
APN 接入点名称
APN-NI APN网络标识符
APN-OI APN运营商标识符
CDR 计费数据记录
DHCP 动态主机配置协议
DNS 域名系统
eNodeB E-UTRAN NodeB
EPC 演进分组核心
EPS 演进分组系统
E-UTRA 演进通用地面无线电接入
E-UTRAN 演进通用地面无线电接入网络
FQDN 完全限定域名
F-TEID 完全限定临时端点标识符
GERA GSM EDGE无线电接入
GERAN GSM EDGE无线电接入网络
Gn/Gp SGSN 带有Gn/Gp接口的SGSN
GTP GPRS隧传协议
GTPv2 GTP版本2
GTPv2-C GTPv2控制平面
HO 切换
hPCRF 归属PCRF
HSS 归属订户服务器
IE 信息元素
IMS IP多媒体子系统
ISR 闲置状态信令缩减
MM 移动性管理
MME 移动性管理实体
MCC 移动国家码
MNC 移动网络码
NAS 非接入层
P-CSCF 代理呼叫会话控制功能
PCRF 策略和计费规则功能
PDN 分组数据网络
PDP 分组数据协议
PGW 分组网关
PLMN 公共陆地移动网络
PMIP/PMIPv6 代理移动IP版本6
PS 分组交换
RNC 无线电网络控制器
QoS 服务质量
RADIUS 远程鉴权拨入用户服务
RAU 路由选择区域更新
S4-SGSN 带有S4接口的SGSN
SGSN 服务GPRS支持节点
SGW 服务网关
SMS 短消息服务
TAU 跟踪区域更新
UE 用户设备
UTRA UMTS地面无线电接入
UTRAN UMTS地面无线电接入网络
VoLTE 基于LTE的话音
vPCRF 受访PCRF。
在本发明的各种实施例的以上描述中,要理解的是,本文中的术语是只用于描述特定实施例,并且无意于限制本发明。除非另有规定,否则,本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同含意。还将理解的是,除非在本文中有明确定义,否则,诸如常用词典中定义的那些术语等术语应理解为具有与本说明书和相关技术的上下文中含意一致的含意,并且不以明显如本文中定义的理想化或过分正式的方式理解。
在一个单元被描述为“连接”、“耦合”、“响应”或其变型到另一单元时,它可直接连接、耦合或响应该另一单元,或者可存在中间单元。与此相反,一个单元被描述为“直接连接”、“直接耦合”到或“直接响应”另一单元时,不存在中间单元。类似的标号指所有图形中类似的单元。此外,“耦合”、“连接”、“响应”或其变型在本文中使用时可包括以无线方式耦合、连接或响应。在本文使用时,除非上下文有明确指示,否则,单数形式还将包括复数形式。为简明和/或清晰起见,可不描述熟知的功能或构造。术语“和/或”包括一个或多个相关联所列项目的任一和所有组合。
在本文中使用时,术语“包括”、“具有”或其变型是开口式的,并且包括一个或多个所述特征、整体、单元、步骤、组件或功能,而不排除存在或添加一个或多个其它特征、整体、单元、步骤、组件或其群组。此外,在本文中使用时,“例如”可用于引入或指定以前提及的项目的一般示例,并且无意于限制此类项目。“即”可用于从更普遍的陈述指定特定项目。
示范实施例在本文中参照计算机实现的方法、设备(系统和/或装置)和/或计算机程序产品的框图和/或流程图图示进行描述。可理解的是,框图和/或流程图例的方框和框图和/或流程图例方框的组合可通过由一个或多个计算机电路执行的计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可提供到通用计算机电路、专用计算机电路和/或其它可编程数据处理电路的处理器电路以产生机器,使得经计算机和/或其它可编程数据处理设备的处理器执行的指令变换和控制晶体管、存储器位置中存储的值及此类电路内的其它硬件组件,以实现框图和/或流程图方框中指定的功能/动作,并由此形成用于实现框图和/或流程图方框中指定的功能/动作的部件(功能性)和/或结构。
这些计算机程序指令也可存储在可引导计算机或其它可编程数据处理设备以特殊方式运行的有形计算机可读媒体中,使得在所述计算机可读媒体中存储的指令产生制品,制品包括实现框图和/或流程图方框中指定的功能/动作的指令。
有形、非暂时性计算机可读媒体可包括电子、磁性、光学、电磁或半导体数据存储系统、设备或装置。计算机可读媒体的更具体示例将包括以下所述:便携式计算机磁盘、随机存取存储器(RAM)电路、只读存储器(ROM)电路、可擦可编程只读存储器(EPROM或闪存)电路、便携式压缩光盘只读存储器(CD-ROM)及便携式数字视频光盘只读存储器(DVD/蓝光)。
计算机程序指令也可加载到计算机和/或其它可编程数据处理设备上,以促使一系列操作步骤在计算机和/或其它可编程设备上执行,从而产生计算机实施的进程,使得在计算机或其它可编程设备上执行的指令提供用于实现框图和/或流程图方框中指定功能/动作的步骤。相应地,本发明的实施例可在硬件中和/或在软件(包括固件、常驻软件、微代码等)中实现,软件在诸如数字信号处理器等处理器上运行,可总称为“电路”、“模块”或其变型。
还应注意的是,在一些替代实施中,方框中所示的功能/动作可不以流程中所示的顺序进行。例如,视涉及的功能性/动作而定,连续显示的两个方框实际上可大致并发执行,或者方框有时可以相反的顺序执行。另外,流程图和/或框图的给定方框的功能性可分隔到多个方框中,和/或流程图和/或框图的两个或更多个方框的功能性可至少部分集成。最后,可在所示方框之间添加/插入其它方框。另外,虽然一些图形在通信路径上包括箭头以示出通信的主要方向,但要理解的是,通信可在所示箭头的相反方向上进行。
许多不同实施例已结合上面的描述和图形在本文中公开。将理解的是,逐字描述和示出这些实施例的每个组合和子组合将造成不当的重复和混乱。相应地,包括附图的本说明书应视为构成实施例的各种示例组合和子组合及形成和使用它们的方式和过程的完整书面描述,并且将支持对任何此类组合或子组合的权利要求。
在实质上不脱离本发明的原理的情况下,可对实施例进行许多变化和修改。所有此类变化和修改要在本文中包括在本发明的范围内。
Claims (25)
1. 一种控制通过无线电电信网络的至少一个服务网关的连接的服务网关支持节点,所述服务网关支持节点包括配置成执行以下操作的电路:
检测到到第一服务网关的通信的故障;
响应通信的所述检测到的故障,启动通过所述第一服务网关的现有连接的重定位,以转而经过第二服务网关;
检测到到所述第一服务网关的通信的恢复;以及
响应通信的所述检测到的恢复,停止尚未重定位到所述第二服务网关的至少一些所述现有连接的重定位。
2. 如权利要求1所述的服务网关支持节点,其中:
所述电路还配置成通过恢复尚未重定位到所述第二服务网关的至少一些所述现有连接到所述第一服务网关,响应所述第一服务网关已完成重新启动。
3. 如权利要求2所述的服务网关支持节点,其中:
所述电路还配置成通过将用于要恢复到所述第一服务网关的每个所述现有连接的上下文信息传递到所述第一服务网关,恢复尚未重定位到所述第二服务网关的至少一些所述现有连接到所述第一服务网关。
4. 如权利要求3所述的服务网关支持节点,其中:
从所述服务网关支持节点传递到所述第一服务网关的用于要恢复到所述第一服务网关的每个所述现有连接的所述上下文信息包括所述连接的标识、分组网关的因特网协议地址、隧传标识符、服务质量值和/或承载ID。
5. 如权利要求2所述的服务网关支持节点,其中:
所述电路还配置成在所述第一服务网关重新启动后,通过信号指示所述第一服务网关向分组网关报告在所述第一服务网关重新启动前所述第一服务网关更早向所述分组网关报告的相同重新启动计数器,以避免所述分组网关终止在恢复到所述第一服务网关的连接。
6. 如权利要求1所述的服务网关支持节点,其中所述电路还配置成:
从用户设备节点的第一群组接收消息,消息指示它们每个具有在等待经通过所述第一服务网关的连接的第一群组传递的至少一个分组;
确定用户设备节点的第二群组具有通过所述第一服务网关的连接的第二群组,并且用户设备节点的所述第二群组的每个用户设备节点没有在等待传递的分组;以及
在将连接的所述第二群组重定位到所述第二服务网关前,将连接的所述第一群组的所有连接重定位到所述第二服务网关。
7. 如权利要求1所述的服务网关支持节点,其中所述电路还配置成:
通过将用于所述第一服务网关的上下文信息从S4服务GRPS支持节点(S4-SGSN)和移动性管理实体(MME)之一通过S3消息传送到所述S4-SGSN和MME的另一方,为在闲置状态信令缩减(ISR)模式并且当前在所述S4-SGSN和所述MME均登记的用户设备节点重定位所述现有连接之一。
8. 如权利要求1所述的服务网关支持节点,其中所述电路还配置成:
检测到触发尚未重定位到所述第二服务网关的用户设备节点从所述服务网关支持节点切换到另一服务网关支持节点的事件;以及
通过在GPRS隧传协议(OTP)消息中将执行所述第一现有连接从所述服务网关支持节点到另一服务网关支持节点的重定位的指示从所述服务网关支持节点传递到所述另一服务网关支持节点,重定位与所述用户设备节点相关联的现有连接。
9. 如权利要求1所述的服务网关支持节点,其中所述电路还配置成:
检测到触发用户设备节点从另一服务网关支持节点切换的事件;
从所述另一服务网关支持节点接收识别与所述用户设备节点相关联的现有连接的上下文信息;
确定所述上下文信息识别的现有连接经过所述第一服务网关;以及
响应与所述第一服务网关的通信的所述检测到的故障,将所述上下文信息识别的现有连接从所述第一服务网关重定位到所述第二服务网关。
10. 如权利要求1所述的服务网关支持节点,其中所述电路还配置成:
检测到触发尚未重定位到所述第二服务网关的用户设备节点从所述服务网关支持节点切换到另一服务网关支持节点的事件;以及
响应所述检测到的事件,将识别用于所述第一服务网关的无效完全限定域名和/或用于所述第一服务网关的无效完全限定临时端点标识符的消息传递到所述另一服务网关支持节点。
11. 如权利要求1所述的服务网关支持节点,其中:
所述电路还配置成通过停止尚未重定位以经过所述第二服务网关的所述现有连接的任何剩余连接的重定位,响应自开始所述现有连接的重定位以来阈值时间的截止和持续的故障通信。
12. 一种用于控制经过无线电电信网络的至少一个服务网关的连接的方法,所述方法包括以下步骤:
检测到到第一服务网关的通信的故障;
通过服务网关支持节点启动通过所述第一服务网关的现有连接的重定位以转而经过第二服务网关,响应所述检测到的故障;
检测到到所述第一服务网关的通信的恢复;以及
通过所述服务网关支持节点停止尚未重定位以经过所述第二服务网关的至少一些所述现有连接的重定位,响应所述检测到的恢复。
13. 如权利要求12所述的方法,还包括以下步骤:
检测到所述第一服务网关已完成重新启动或者已从通信故障恢复;以及
通过所述服务网关支持节点恢复尚未重定位以经过所述第二服务网关的至少一些所述现有连接到所述第一服务网关,响应所述检测到的重新启动。
14. 如权利要求13所述的方法,其中通过所述服务网关支持节点恢复至少一些所述现有连接到所述第一服务网关来响应所述检测到的重新启动的所述步骤包括:
将用于要恢复到所述第一服务网关的每个所述现有连接的上下文信息传递到所述第一服务网关,其中所述上下文信息包括所述连接的标识、分组网关的因特网协议地址、隧传标识符、服务质量值和/或承载ID。
15. 如权利要求12所述的方法,还包括以下步骤:
从用户设备节点的第一群组接收消息,消息指示它们每个具有在等待经通过所述第一服务网关的连接的第一群组传递的至少一个分组;
确定用户设备节点的第二群组具有通过所述第一服务网关的连接的第二群组,并且用户设备节点的所述第二群组的每个用户设备节点没有在等待传递的分组;以及
在将连接的所述第二群组重定位到所述第二服务网关前,将连接的所述第一群组的所有连接重定位到所述第二服务网关。
16. 如权利要求12所述的方法,还包括以下步骤:
在所述服务网关支持节点检测到触发尚未重定位到所述第二服务网关的用户设备节点从所述服务网关支持节点切换到另一服务网关支持节点的事件;以及
通过以下方法来重定位与所述用户设备节点相关联的所述现有连接的第一连接:在GPRS隧传协议(GTP)消息中将执行所述第一现有连接从所述服务网关支持节点到另一服务网关支持节点的重定位的指示从所述服务网关支持节点传递到所述另一服务网关支持节点。
17. 如权利要求12所述的方法,还包括以下步骤:
在所述服务网关支持节点检测到触发尚未重定位到所述第二服务网关的用户设备节点从所述服务网关支持节点切换到另一服务网关支持节点的事件;以及
响应所述检测到的事件,将识别用于所述第一服务网关的无效完全限定域名和/或用于所述第一服务网关的无效完全限定临时端点标识符的消息传递到所述另一服务网关支持节点。
18. 如权利要求12所述的方法,还包括以下步骤:
通过所述服务网关支持节点停止尚未重定位以经过所述第二服务网关的所述现有连接的任何剩余连接的重定位,响应自开始所述现有连接的重定位以来阈值时间的截止和到所述第一服务网关的通信的持续故障。
19. 一种用于控制经过无线电电信网络的至少一个服务网关的连接的方法,所述方法包括以下步骤:
在服务网关支持节点接收来自操作员的请求从第一服务网关卸载至少一些连接的第一消息;以及
通过所述服务网关支持节点将至少一些所述连接从所述第一服务网关重定位到第二服务网关,响应所述第一消息。
20. 如权利要求19所述的方法,还包括以下步骤:
通过在所述服务网关支持节点将要重定位的每个所述连接重定位到所述第二服务网关前所述服务网关支持节点指示与对应连接相关联的用户设备节点转到ECM闲置、PMM闲置或GPRS待机状态,响应所述第一消息。
21. 如权利要求19所述的方法,其中通过所述服务网关支持节点将至少一些所述连接从所述第一服务网关重定位到第二服务网关来响应所述第一消息的所述步骤包括:
通过将用于所述第一服务网关的上下文信息从基于S4的服务GRPS支持节点(S4-SGSN)和移动性管理实体(MME)之一通过S3消息传送到所述S4-SGSN和MME的另一方,为活跃在闲置状态信令缩减(ISR)模式并且同时在所述S4-SGSN和所述MME均登记的用户设备节点重定位现有连接。
22. 一种服务网关,包括配置成执行以下操作的电路:
在所述服务网关已重新启动后接收来自服务网关支持节点的连接恢复消息;以及
通过在所述服务网关的存储器中恢复在所述服务网关重新启动前存在的在用户设备节点与基于分组的网络之间经过所述服务网关的至少一些连接,响应所述连接恢复消息。
23. 如权利要求22所述的服务网关,其中:
所述电路还配置成从所述连接恢复消息恢复在所述存储器中的上下文信息,所述上下文信息包括用于要恢复的每个所述现有连接的所述连接的标识、分组网关的因特网协议地址、隧传标识符和/或服务质量值。
24. 一种分组网关,包括配置成执行以下操作的电路:
确定服务网关支持节点是否支持连接重定位模式,通过该模式所述服务网关支持节点响应所述服务网关支持节点检测到到无线电电信网络的第一服务网关的通信的故障,将连接从所述第一服务网关重定位到第二服务网关;
检测到到所述第一服务网关的通信的故障;
通过在所述分组网关的存储器中保持用于所述分组网关具有的经过所述第一服务网关的任何连接的上下文信息,响应通信的所述检测到的故障和确定所述服务网关支持节点支持所述连接重定位模式;以及
通过从所述分组网关的所述存储器删除用于所述分组网关具有的经过所述第一服务网关的任何连接的所述上下文信息,响应到所述第一服务网关的通信的所述检测到的故障和确定所述服务网关支持节点不支持所述连接重定位模式。
25. 如权利要求24所述的分组网关,其中所述电路还配置成:
通过检测到所述第一服务网关已重新启动,检测到到所述第一服务网关的通信的故障;
通过在所述分组网关的所述存储器中保持用于所述分组网关具有的经过所述第一服务网关的任何连接的所述上下文信息,响应检测到所述第一服务网关已重新启动和确定所述服务网关支持节点支持所述连接重定位模式;以及
通过从所述分组网关的所述存储器删除用于所述分组网关具有的经过所述第一服务网关的任何连接的所述上下文信息,响应检测到所述第一服务网关已重新启动和确定所述服务网关支持节点不支持所述连接重定位模式。
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |