CN107277865B - 一种控制面融合时的用户切换方法及系统、网元 - Google Patents

一种控制面融合时的用户切换方法及系统、网元 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种控制面融合时的用户切换方法及系统、网元，所述方法包括：源CN‑C接收源eNB发送的切换请求消息，所述CN‑C是将核心网中的MME和从SGW和PGW中分离出来的控制面进行融合后的网元；所述源CN‑C基于所述切换请求消息发起切换流程；所述源CN‑C向目标CN‑C发送重选和上下文转发请求消息。

Description

一种控制面融合时的用户切换方法及系统、网元
技术领域
本发明涉及长期演进技术，尤其涉及一种控制面融合时的用户切换方法及系统、网元。
背景技术
在3GPP标准的EPC架构中，如图1所示，网络由MME、SGW、PGW、eNB等网元构成，其中：
MME设备作为移动管理实体，主要负责NAS信令及其安全、跟踪区域(TrackingArea)列表的管理、P-GW和S-GW的选择、跨MME切换时MME的选择、在向2G/3G接入系统切换过程中SGSN的选择、用户的鉴权、漫游控制以及承载管理、3GPP不同接入网络的核心网络节点之间的移动性管理，以及UE在空闲(ECM-IDLE)状态下可达性管理等。
服务网关(S-GW)是终止于4G接口的网关，该设备的主要功能包括eNB间切换时的本地锚定点、3GPP不同接入系统间切换时的移动性锚点、执行合法侦听功能、数据包的路由和前转、上下行传输层的分组标记、ECM-IDLE状态下分组缓存及寻呼触发、计费等。
PDN网关(P-GW)是面向PDN终结于SGi接口的网关，该设备的主要功能包括基于用户的包过滤功能、合法侦听功能、UE的IP地址分配功能、上下行传输层的分组标记、计费、门控、QoS控制、承载控制等。
在目前长期演进(LTE)的EPC架构中，EPC网关设备中既包含路由转发功能模块、也包含信令处理甚至业务处理相关的功能模块，这两类模块是紧耦合的关系，之间的通信取决于内部实现。网关类设备控制面与转发面之间的高度耦合，使得设备更新周期长和复合成本增加，从而不利于核心网的平滑演进；另外，转发面扩容需求频度高于控制面。因此，相关技术中提出将SGW和PGW的控制面进一步分离的网络架构。
图2为相关技术中网关控制面转发面分离后的网络架构图，如图2所示，将核心网中SGW、PGW网关的控制面和转发面分离，控制面处理信令流程，转发面处理数据包转发。将SGW与PGW的控制面和转发面分离，即将SGW分离为SGW-C和SGW-U，而将PGW分离为PGW-C和PGW-U，SGW-C对SGW-U层面的数据转发进行统一管理，PGW-C对PGW-U层面的数据转发进行统一管理。
现有EPC网络架构中，网元众多、接口复杂和互通性差。部分网元功能冗余，如MME和SAE GW的会话管理流程类似。信令在核心网侧路径长，存在多次交互、路径迂回的问题。特别是SGW和PGW的控制面和用户面分离以后，网元数量和接口数量进一步增多，使得核心网愈加复杂。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例为解决现有技术中存在的至少一个问题而提供一种控制面融合时的用户切换方法及系统、网元，能够使得切换后数据路由不再迂回，从而提高效率和减少数据时延。
本发明实施例的技术方案是这样实现的：
第一方面，本发明实施例提供一种控制面融合时的用户切换方法，所述方法包括：
源CN-C接收源eNB发送的切换请求消息，所述CN-C是将核心网中的MME和从SGW和PGW中分离出来的控制面进行融合后的网元；
所述源CN-C基于所述切换请求消息发起切换流程；
所述源CN-C向目标CN-C发送重选和上下文转发请求消息。
第二方面，本发明实施例提供一种控制面融合时的用户切换方法，所述方法包括：
目标CN-C接收源CN-C发送的重选和上下文转发请求消息，所述重选和上下文转发请求消息携带终端UE的移动性上下文、承载上下文、源eNB的信息和所述UE在源GW-U中的用户信息；所述CN-C将核心网中的MME和从SGW和PGW中分离出来的控制面进行融合后的网元；所述GW-U是将SGW-U和PGW-U进行融合后的网元；
所述目标CN-C响应所述重选和上下文转发请求消息，向目标eNB发送切换请求消息，所述切换请求消息用于触发所述目标eNB创建UE上下文和安全上下文，所述UE上下文中包含承载信息。
第三方面，本发明实施例提供一种网元，所述网元包括第一接收单元、发起单元和第一发送单元，其中：
所述第一接收单元，用于接收源eNB发送的切换请求消息，所述CN-C是将核心网中的MME和从SGW和PGW中分离出来的控制面进行融合后的网元；
所述发起单元，用于基于所述切换请求消息发起切换流程；
所述第一发送单元，用于向目标CN-C发送重选和上下文转发请求消息；
其中，所述重选和上下文转发请求消息携带UE的移动性上下文、承载上下文、源eNB的信息和所述UE在源GW-U中的用户信息，所述GW-U是将SGW-U和PGW-U进行融合后的网元。
第四方面，本发明实施例提供一种网元，所述网元包括第三接收单元和第五发送单元，其中：
所述第三接收单元，用于接收源CN-C发送的重选和上下文转发请求消息，所述重选和上下文转发请求消息携带UE的移动性上下文、承载上下文、源eNB的信息和所述UE在源GW-U中的用户信息；所述CN-C将核心网中的MME和从SGW和PGW中分离出来的控制面进行融合后的网元；所述GW-U是将SGW-U和PGW-U进行融合后的网元；
所述第五发送单元，用于响应所述重选和上下文转发请求消息，向目标eNB发送切换请求消息，所述切换请求消息用于触发所述目标eNB创建UE上下文和安全上下文，所述UE上下文中包含承载信息。
第五方面，本发明实施例提供一种控制面融合时的用户切换系统，所述系统包括源CN-C和目标CN-C，其中，
所述源CN-C，用于接收源eNB发送的切换请求消息，所述CN-C是将核心网中的MME和从SGW和PGW中分离出来的控制面进行融合后的网元；基于所述切换请求消息发起切换流程；向目标CN-C发送重选和上下文转发请求消息。
所述目标CN-C，用于接收源CN-C发送的重选和上下文转发请求消息，所述重选和上下文转发请求消息携带UE的移动性上下文、承载上下文、源eNB的信息和所述UE在源GW-U中的用户信息；用于响应所述重选和上下文转发请求消息，向目标eNB发送切换请求消息，所述切换请求消息用于触发所述目标eNB创建UE上下文和安全上下文，所述UE上下文中包含承载信息。
本发明实施例提供的一种控制面融合时的用户切换方法及系统、网元，其中：源CN-C接收源eNB发送的切换请求消息，所述CN-C是将核心网中的MME和从SGW和PGW中分离出来的控制面进行融合后的网元；所述源CN-C基于所述切换请求消息发起切换流程；所述源CN-C向目标CN-C发送重选和上下文转发请求消息；如此，能够使得切换后数据路由不再迂回，从而提高效率和减少数据时延。
附图说明
图1为相关技术中EPC网络的网络架构示意图；
图2为相关技术中网关控制面转发面分离后的网络架构图；
图3为相关技术中控制面全融合后的网络架构图；
图4为相关技术中图3所示的网络架构在有多套时的核心网的部署示意图；
图5为在图4所示的网络架构下跨网元的切换流程示意图；
图6为本发明实施例一控制面融合时的用户切换方法的实现流程示意图；
图7为本发明实施例二控制面融合时的用户切换方法的实现流程示意图；
图8为本发明实施例三控制面融合时的用户切换方法的实现流程示意图；
图9为本发明实施例四网元的组成结果示意图；
图10为本发明实施例五网元的组成结果示意图。
具体实施方式
下面对本发明实施例中所涉及的缩写词都是本领域的常规词语，为了理解起来方便，现做出简要的解释：
PGW：PDN Gate Way，PDN网关；
PDN，Packet Data Network，分组数据网；
PGW-C：PGW-Control plane，分组数据网网关控制面；
PGW-U：PGW-User plane，分组数据网网关用户面；
SGW：Serving-Gate Way，服务网关；
SGW-C：SGW-Control plane，服务网关控制面；
SGW-U：SGW-User plane，服务网关用户面；
eNB：Evolved Node B，演进的基站；
MME：Mobility Management Entity，移动性管理实体；
CN：Core Network，核心网；
UE：User Equipment，用户设备；
EPC：Evolved Packet Core演进的分组核心网(第4代移动通信网络的核心网)；
3GPP：3rd Generation Partnership Project第三代合作伙伴计划；
NAS：Network Attached Server网络接入服务器；
2G：the 2nd Generation Wireless Telephone Technology，第二代无线电话技术；
3G：the 3rd Generation Wireless Telephone Technology，第三代无线电话技术；
4G：the 4th Generation Wireless Telephone Technology，第四代无线电话技术；
SGSN：Serving GPRS Support Node，服务GPRS支持节点；
GPRS：General Packet Radio Service，通用分组无线服务技术；
QoS：Quality of Service，服务质量；
LTE：Long Term Evolution，长期演进；
SAE：System Architecture Evolution，系统架构演进；
SAE-GW，SAE Gate Way，SAE网关；
TEID，Tunnel Endpoint ID，隧道端点标识符，该标识符用于标识S1承载是属于隧道协议的组成部分。
为了解决上述的技术问题，相关技术中提出一种核心网控制面融合的方案，以简化核心网的网络拓扑结构。该方案是将核心网中MME和从SGW和PGW中分离出来的控制面进行融合，融合后的网元被命名为核心网控制面(CN-C)，即CN-C是MME、SGW-C和PGW-C进行融合后的网元；将SGW-U和PGW-U也进行融合，融合后的网元被设命名为网关用户面(GW-U)。最终网络架构如图3所示。如果一个区域部署多套核心网，网络架构如4所示，在以下的实施例中，可以将eNB1认为是源eNB，而将eNB2认为是目标eNB，对应地，将CN-C1认为是源CN-C，而CN-C2认为是目标CN-C；将GW-U1认为是源GW-U，而GW-U2认为是目标GW-U。
下面介绍一下在图4所示的网络架构下跨网元的切换流程，如图5所示，该切换流程包括：
步骤S500，在切换前，UE与源基站eNB1，eNB1与GW-U1之间进行数据流交互；
步骤S501，源eNB(eNB1)向源CN-C(CN-C1)发送切换请求消息，发起切换(Handover)流程。
这里，在该切换请求消息中携带源eNB指示用于数据转发的承载。
步骤S502，源CN-C(CN-C1)向目标CN-C(CN-C2)发送重选和上下文转发请求消息，同时，目标CN-C(CN-C2)向源CN-C(CN-C1)返回重选和上下文转发响应消息；
这里，所述重选和上下文转发请求消息中携带了UE的移动性上下文和承载上下文和源eNB的信息，但未携带UE在源GW(GW-U1)中所有的相关信息。
这里，所述相关信息包括承载信息和QOS信息。
步骤S503，目标CN-C(CN-C2)向目标GW-U(GW-U2)发送创建会话请求消息，目标GW-U(GW-U2)向目标CN-C(CN-C2)发送创建会话响应消息返回。
这里，所述创建会话请求消息用于请求建立承载，所述创建会话请求消息中携带源GW(GW-U1)的地址及用于上行数据传输的隧道端点标识符(TE ID)。
这里，目标CN-C(CN-C2)选择新的目标GW-U(GW-U2)，即目标GW-U为UE所在位置区域附近的GW-U。
步骤S504，目标CN-C(CN-C2)向目标eNB(eNB2)发送切换请求消息，目标eNB(eNB2)向目标CN-C(CN-C2)返回切换请求确认消息。
这里，目标eNB(eNB2)根据切换请求消息创建UE上下文和安全上下文，所述UE上下文中包含承载信息。当目标CN-C(CN-C2)接收目标eNB(eNB2)发送的切换请求确认消息后，目标CN-C(CN-C2)向源CN-C(CN-C1)发送重选和上下文转发响应消息。
步骤S505，源CN-C(CN-C1)向源eNB(eNB1)发送切换命令消息，然后源eNB(eNB1)向UE发送切换命令。
这里，所述切换命令消息中携带了用于数据转发的网际协议(IP)地址和TEID。
步骤S506，在UE成功地同步到目标小区后，UE就向目标eNB(eNB2)发送切换确认消息，然后目标eNB(eNB2)向目标CN-C(CN-C2)发送切换通知消息。
这里，UE切换上行路径到目标侧。
步骤S507，目标CN-C(CN-C2)向源CN-C(CN-C1)发送重选和上下文转发完成通知消息，源CN-C(CN-C1)相应地向目标CN-C(CN-C2)发送重选和上下文转发完成确认消息。
这里，在源CN-C(CN-C1)启动一个定时器，用于监视源eNB(eNB1)和源GW(GW-U1)的资源的释放时间。
步骤S508，目标CN-C(CN-C2)向目标GW-U(GW-U2)发送承载修改请求消息，目标GW-U(GW-U2)向目标CN-C(CN-C2)发送承载修改响应消息，从而更新成功。
这里，所述承载修改请求消息中携带目标eNB(eNB2)分配给S1-U的IP地址和TEID。
步骤S509，目标CN-C(CN-C2)发送承载修改请求消息至源CN-C(CN-C1)，然后，源CN-C(CN-C1)向目标CN-C(CN-C2)返回承载修改响应消息；
步骤S510，源CN-C(CN-C1)将之转发给源GW(GW-U1)；
这里，所述承载修改请求消息中用于更新TEID和IP，源GW接收承载修改请求消息后，GW-U1利用承载修改请求消息更新它的上下文，然后GW-U1返回承载修改响应。
步骤S511和步骤S512，当源CN-C(CN-C1)用于监视资源释放的定时器超时之后，源CN-C(CN-C1)向源eNB(eNB)发送UE上下文释放命令消息释放S1连接，源eNB(eNB1)释放资源，并响应UE上下文释放完成消息。
从上述流程中可以看出，UE切换后的数据流的路径为：目的eNB(eNB2)→目的GW-U(GW-U2)→源GW-U(GW-U1)，由此可见，数据流的路径中存在路由迂回；同时，源CN-C(CN-C1)和目的CN-C(CN-C2)中都有该UE的上下文，因此，相关技术中将存在两个核心网控制节点管理一个UE的场景。
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进一步详细阐述。
实施例一
基于前述的实施例，本发明实施例提供一种控制面融合时的用户切换方法，该方法应用于源CN-C，该方法所实现的功能可以通过源CN-C中的处理器调用程序代码来实现，当然程序代码可以保存在计算机存储介质中，可见，该源CN-C至少包括处理器和存储介质。
图6为本发明实施例一控制面融合时的用户切换方法的实现流程示意图，如图6所示，该方法包括：
步骤S601，源CN-C接收源eNB发送的切换请求消息，所述CN-C是将核心网中的MME和从SGW和PGW中分离出来的控制面进行融合后的网元；
步骤S602，所述源CN-C基于所述切换请求消息发起切换流程；
步骤S603，所述源CN-C向目标CN-C发送重选和上下文转发请求消息；
其中，所述重选和上下文转发请求消息携带UE的移动性上下文、承载上下文、源eNB的信息和UE在源GW-U中的用户信息，所述GW-U是将SGW-U和PGW-U进行融合后的网元。
本发明实施例中，所述方法还包括：
所述源CN-C向所述源eNB发送切换命令消息，所述切换命令消息携带用于数据转发的IP和TEID。
本发明实施例中，所述方法还包括：
所述源CN-C启动定时器，所述定时器用于来监视所述源eNB和源GW-U的资源的释放时间；
当所述源CN-C用于监视资源释放的定时器超时之后，所述源CN-C向所述源GW-U发送会话删除请求消息，所述会话删除请求消息用于删除源GW-U中UE上下文；
所述源CN-C接收所述源GW-U回复会话删除响应消息。
本发明实施例中，所述方法还包括：
所述源CN-C向所述源eNB发送UE上下文释放命令消息，所述UE上下文释放命令消息用于释放S1连接。
实施例二
基于前述的实施例，本发明实施例提供一种控制面融合时的用户切换方法，该方法应用于目标CN-C，该方法所实现的功能可以通过源CN-C中的处理器调用程序代码来实现，当然程序代码可以保存在计算机存储介质中，可见，该源CN-C至少包括处理器和存储介质。
图7为本发明实施例二控制面融合时的用户切换方法的实现流程示意图，如图7所示，该方法包括：
步骤S701，目标CN-C接收源CN-C发送的重选和上下文转发请求消息，所述重选和上下文转发请求消息携带UE的移动性上下文、承载上下文、源eNB的信息和UE在源GW-U中的用户信息；
这里，所述CN-C将核心网中的MME和从SGW和PGW中分离出来的控制面进行融合后的网元；所述GW-U是将SGW-U和PGW-U进行融合后的网元；
步骤S702，所述目标CN-C响应所述重选和上下文转发请求消息，向目标eNB发送切换请求消息；
这里，所述切换请求消息用于触发所述目标eNB创建UE上下文和安全上下文，所述UE上下文中包含承载信息。
本发明实施例中，所述方法还包括：
所述目标CN-C向所述源CN-C发送重选和上下文转发响应消息，所述重选和上下文转发响应消息表示已经获取该UE的所有上下文信息。
本发明实施例中，所述目标CN-C不需要再向目标GW-U发送创建会话请求，不需要告知所述目标GW-U的源GW-U的地址及TEID。
本发明实施例中，所述方法还包括：
所述目标CN-C接收所述目标eNB发送的切换通知消息；
所述目标CN-C向所述源CN-C发送重选和上下文转发完成通知消息；
所述目标CN-C接收所述源CN-C发送一条重选和上下文转发完成确认消息。
本发明实施例中，所述方法还包括：
所述目标CN-C向所述目标GW-U发送创建会话请求消息，所述创建会话请求消息用于创建UE的用户面上下文；
所述目标CN-C接收所述目标GW-U发送的创建会话响应消息，所述创建会话响应消息用于表示用户面建立成功。
实施例三
为了解决图5中切换流程存在的问题，本发明实施例提供一种控制面融合时的用户切换方法，该方法中，切换时将UE的所有上下文迁移到新的网元下面，即将UE的控制面上下文全部迁移至目标CN-C(CN-C2)，用户面上下文全部迁移至目标GW-U(GW-U2)，数据流路径变更为目标eNB(eNB2)→目的GW-U(GW-U2)，图8为本发明实施例三控制面融合时的用户切换方法的实现流程示意图，如图8所示，该方法包括：
步骤S800，在切换前，UE与源基站eNB1，eNB1与GW-U1之间进行数据流交互；
步骤S801，源eNB(eNB1)向源CN-C(CN-C1)发送切换请求消息，发起切换(Handover)流程。
这里，在该切换请求消息中源eNB指示UE于数据转发的承载。
S802，源CN-C(CN-C1)向目标CN-C(CN-C2)发送重选和上下文转发请求消息；目标CN-C(CN-C2)向源CN-C(CN-C1)发送重选和上下文转发响应消息。
这里，所述重选和上下文转发请求消息携带了UE的移动性上下文和承载上下文以及源eNB(eNB1)的信息，以及UE在源GW-U(GW-U1)中所有的相关信息，所述相关信息包括承载信息和QOS信息。
这里，所述重选和上下文转发响应消息表示已经获取该UE的所有上下文信息。
此后，由于后续数据路由不再经过源GW(GW-U1)，因此目标CN-C(CN-C2)不需要再向目标GW-U(GW-U2)发送创建会话请求，不需要告知源GW-U(GW-U1)的地址及TEID；
S803，目标CN-C(CN-C2)向目标eNB(eNB2)发送切换请求消息，目标eNB(eNB2)根据切换请求消息创建UE上下文和安全上下文，所述UE上下文中包含承载信息；然后目标eNB(eNB2)向目标CN-C(CN-C2)返回切换请求确认消息；
步骤804，源CN-C(CN-C1)向源eNB(eNB1)发送切换命令消息，源eNB(eNB1)向UE发送切换命令消息；
这里，切换命令消息携带用于数据转发的IP和TEID。
步骤805，在UE成功地同步目标小区后，UE就向目标eNB(eNB2)发送切换确认消息，UE切换上行路径到目标侧；然后目标eNB(eNB2)向目标CN-C(CN-C2)发送切换通知消息。
步骤806，目标CN-C(CN-C2)向源CN-C(CN-C1)发送重选和上下文转发完成通知消息，源CN-C(CN-C1)相应地向目标CN-C(CN-C2)发送一条重选和上下文转发完成确认。
这里，在源CN-C(CN-C1)启动一个定时器，该定时器用于来监视源eNB(eNB1)和源GW(GW-U1)的资源的释放时间。
步骤807，目标CN-C(CN-C2)向目标GW-U(GW-U2)发送创建会话请求消息，所述创建会话请求消息用于创建UE的用户面上下文，目标GW-U(GW-U2)向目标CN-C(CN-C2)发送创建会话响应消息，所述创建会话响应消息用于表示用户面建立成功。
步骤808，当源CN-C(CN-C1)用于监视资源释放的定时器超时之后，源CN-C(CN-C1)向源GW-U(GW-U1)发送会话删除请求消息，所述会话删除请求消息用于删除源GW-U中UE上下文，源GW-U(GW-U1)向源CN-C(CN-C1)回复会话删除响应消息。
步骤S809，源CN-C(CN-C1)向源eNB(eNB1)发送UE上下文释放命令消息，所述UE上下文释放命令消息用于释放S1连接，源eNB(eNB1)释放资源，并向UE发送UE上下文释放完成消息。
步骤S810，在切换后，UE与目标基站eNB2，eNB2与目标GW-U(GW-U2)之间进行数据流交互。
从以上实施例的实现流程可以看出，本发明实施例优化切换流程，使得切换后数据路由不再迂回，从而提高了效率和减少数据时延，另外，将UE的所有上下文迁移到新的网元下面，即将UE的控制面上下文全部迁移至目标CN-C(CN-C2)，用户面上下文全部迁移至目标GW-U(GW-U2)，从而源控制网元和用户面网元不再保留UE的相关信息。与现有技术相比，本发明实施例具有如下的技术优点：1)切换流程简单；2)数据路由不再迂回；3)UE上下文管理简单，UE上下文只需存在于一套核心网中。
实施例四
基于前述的实施例，本发明实施例提供一种网元，该网元即为CN-C，本发明实施例中网元中所包括的各单元，例如第一接收单元、发起单元和第一发送单元等单元，都可以通过网元中的处理器来实现，当然也可通过具体的逻辑电路实现；在具体实施例的过程中，处理器可以为中央处理器(CPU)、微处理器(MPU)、数字信号处理器(DSP)或现场可编程门阵列(FPGA)等。
图9为本发明实施例四网元的组成结构示意图，如图9所示，该网元900包括第一接收单元901、发起单元902和第一发送单元903，其中：
所述第一接收单元901，用于接收源eNB发送的切换请求消息，所述CN-C是将核心网中的MME和从SGW和PGW中分离出来的控制面进行融合后的网元；
所述发起单元902，用于基于所述切换请求消息发起切换流程；
所述第一发送单元903，用于向目标CN-C发送重选和上下文转发请求消息；
其中，所述重选和上下文转发请求消息携带UE的移动性上下文、承载上下文、源eNB的信息和UE在源GW-U中的用户信息，所述GW-U是将SGW-U和PGW-U进行融合后的网元。
在本发明的其他实施例中，所述网元还包括第二发送单元，用于向所述源eNB发送切换命令消息，所述切换命令消息携带用于数据转发的IP和TEID。
在本发明的其他实施例中，所述网元还包括启动单元、第三发送单元和第二接收单元，其中：
所述启动单元，用于启动定时器，所述定时器用于来监视所述源eNB和源GW-U的资源的释放时间；
所述第三发送单元，用于当用于监视资源释放的定时器超时之后，向所述源GW-U发送会话删除请求消息，所述会话删除请求消息用于删除源GW-U中UE上下文；
所述第二接收单元，用于接收所述源GW-U回复会话删除响应消息。
在本发明的其他实施例中，所述网元还包括第四发送单元，用于向所述源eNB发送UE上下文释放命令消息，所述UE上下文释放命令消息用于释放S1连接。
这里需要指出的是：以上网元实施例的描述，与上述方法实施例的描述是类似的，具有同方法实施例相似的有益效果，因此不做赘述。对于本发明网元实施例中未披露的技术细节，请参照本发明方法实施例的描述而理解，为节约篇幅，因此不再赘述。
实施例五
基于前述的实施例，本发明实施例提供一种网元，该网元即为CN-C，本发明实施例中网元中所包括的各单元，例如第一接收单元、发起单元和第一发送单元等单元，都可以通过网元中的处理器来实现，当然也可通过具体的逻辑电路实现；在具体实施例的过程中，处理器可以为中央处理器(CPU)、微处理器(MPU)、数字信号处理器(DSP)或现场可编程门阵列(FPGA)等。
图10为本发明实施例五网元的组成结构示意图，如图10所示，该网元1000包括第三接收单元1001和第五发送单元1002，其中：
所述第三接收单元1001，用于接收源CN-C发送的重选和上下文转发请求消息，所述重选和上下文转发请求消息携带UE的移动性上下文、承载上下文、源eNB的信息和UE在源GW-U中的用户信息；所述CN-C将核心网中的MME和从SGW和PGW中分离出来的控制面进行融合后的网元；所述GW-U是将SGW-U和PGW-U进行融合后的网元；
所述第五发送单元1002，用于响应所述重选和上下文转发请求消息，向目标eNB发送切换请求消息，所述切换请求消息用于触发所述目标eNB创建UE上下文和安全上下文，所述UE上下文中包含承载信息。
在本发明的其他实施例中，所述网元还包括第六发送单元，用于向所述源CN-C发送重选和上下文转发响应消息，所述重选和上下文转发响应消息表示已经获取该UE的所有上下文信息。
在本发明的其他实施例中，所述网元还包括处理单元，用于不向目标GW-U发送创建会话请求，不告知所述目标GW-U的源GW-U的地址及TEID。
在本发明的其他实施例中，所述网元还包括第四接收单元、第七发送单元和第五接收单元，其中：
所述第四接收单元，用于接收所述目标eNB发送的切换通知消息；
所述第七发送单元，用于向所述源CN-C发送重选和上下文转发完成通知消息；
所述第五接收单元，用于接收所述源CN-C发送一条重选和上下文转发完成确认消息。
在本发明的其他实施例中，所述网元还包括第八发送单元和第六接收单元，其中：
所述第八发送单元，用于向所述目标GW-U发送创建会话请求消息，所述创建会话请求消息用于创建UE的用户面上下文；
所述第六接收单元，用于接收所述目标GW-U发送的创建会话响应消息，所述创建会话响应消息用于表示用户面建立成功。
这里需要指出的是：以上网元实施例的描述，与上述方法实施例的描述是类似的，具有同方法实施例相似的有益效果，因此不做赘述。对于本发明网元实施例中未披露的技术细节，请参照本发明方法实施例的描述而理解，为节约篇幅，因此不再赘述。
实施例六
基于前述的实施例，本发明实施例再提供一种控制面融合时的用户切换系统，所述系统包括源CN-C和目标CN-C，其中，
所述源CN-C，用于接收源eNB发送的切换请求消息，所述CN-C是将核心网中的MME和从SGW和PGW中分离出来的控制面进行融合后的网元；基于所述切换请求消息发起切换流程；向目标CN-C发送重选和上下文转发请求消息；
其中，所述重选和上下文转发请求消息携带UE的移动性上下文、承载上下文、源eNB的信息和UE在源GW-U中的用户信息，所述GW-U是将SGW-U和PGW-U进行融合后的网元。
所述目标CN-C，用于接收源CN-C发送的重选和上下文转发请求消息，所述重选和上下文转发请求消息携带UE的移动性上下文、承载上下文、源eNB的信息和UE在源GW-U中的用户信息；用于响应所述重选和上下文转发请求消息，向目标eNB发送切换请求消息，所述切换请求消息用于触发所述目标eNB创建UE上下文和安全上下文，所述UE上下文中包含承载信息。
这里需要指出的是：以系统实施例的描述，与上述方法实施例的描述是类似的，具有同方法实施例相似的有益效果，因此不做赘述。对于本发明系统实施例中未披露的技术细节，请参照本发明方法实施例的描述而理解，为节约篇幅，因此不再赘述。
应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。应理解，在本发明的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。
上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元；既可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(Read Only Memory，ROM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
或者，本发明上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，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、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：移动存储设备、ROM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种控制面融合时的用户切换方法，其特征在于，所述方法包括：
源核心网控制面CN-C接收源基站eNB发送的切换请求消息，所述源CN-C和目标CN-C均是将核心网中的移动性管理实体MME和从服务网关SGW和分组数据网网关PGW中分离出来的控制面进行融合后的网元；
所述源CN-C基于所述切换请求消息发起切换流程；
所述源CN-C向目标CN-C发送重选和上下文转发请求消息；所述重选和上下文转发请求消息携带终端UE的移动性上下文、承载上下文、源eNB的信息和所述UE在源网关用户面GW-U中的用户信息，所述GW-U是将服务网关用户面SGW-U和分组数据网网关用户面PGW-U进行融合后的网元。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述源CN-C向所述源eNB发送切换命令消息，所述切换命令消息携带用于数据转发的网际协议IP和隧道端点标识符TEID。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述源CN-C启动定时器，所述定时器用于来监视所述源eNB和源GW-U的资源的释放时间；
当所述源CN-C用于监视资源释放的定时器超时之后，所述源CN-C向所述源GW-U发送会话删除请求消息，所述会话删除请求消息用于删除源GW-U中所述UE上下文；
所述源CN-C接收所述源GW-U回复会话删除响应消息。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述源CN-C向所述源eNB发送终端UE上下文释放命令消息，所述UE上下文释放命令消息用于释放S1连接。
5.一种控制面融合时的用户切换方法，其特征在于，所述方法包括：
目标核心网控制面CN-C接收源CN-C发送的重选和上下文转发请求消息，所述重选和上下文转发请求消息携带终端UE的移动性上下文、承载上下文、源基站eNB的信息和所述UE在源网关用户面GW-U中的用户信息；所述源CN-C和所述目标CN-C均是将核心网中的移动性管理实体MME和从服务网关SGW和分组数据网网关PGW中分离出来的控制面进行融合后的网元；所述GW-U是将服务网关用户面SGW-U和分组数据网网关用户面PGW-U进行融合后的网元；
所述目标CN-C响应所述重选和上下文转发请求消息，向目标eNB发送切换请求消息，所述切换请求消息用于触发所述目标eNB创建UE上下文和安全上下文。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述目标CN-C向所述源CN-C发送重选和上下文转发响应消息，所述重选和上下文转发响应消息表示已经获取该UE的所有上下文信息。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述目标CN-C不需要再向目标GW-U发送创建会话请求，不需要告知所述目标GW-U的源GW-U的地址及隧道端点标识符TEID。
8.根据权利要求5至7任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述目标CN-C接收所述目标eNB发送的切换通知消息；
所述目标CN-C向所述源CN-C发送重选和上下文转发完成通知消息；
所述目标CN-C接收所述源CN-C发送一条重选和上下文转发完成确认消息。
9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述目标CN-C向所述目标GW-U发送创建会话请求消息，所述创建会话请求消息用于创建所述UE的用户面上下文；
所述目标CN-C接收所述目标GW-U发送的创建会话响应消息，所述创建会话响应消息用于表示用户面建立成功。
10.一种网元，其特征在于，所述网元包括第一接收单元、发起单元和第一发送单元，其中：
所述第一接收单元，用于接收源基站eNB发送的切换请求消息，目标核心网控制面CN-C是将核心网中的移动性管理实体MME和从服务网关SGW和分组数据网网关PGW中分离出来的控制面进行融合后的网元；
所述发起单元，用于基于所述切换请求消息发起切换流程；
所述第一发送单元，用于向目标CN-C发送重选和上下文转发请求消息；
其中，所述重选和上下文转发请求消息携带UE的移动性上下文、承载上下文、源eNB的信息和所述UE在源网关用户面GW-U中的用户信息，所述GW-U是将服务网关用户面SGW-U和分组数据网网关用户面PGW-U进行融合后的网元。
11.根据权利要求10所述的网元，其特征在于，所述网元还包括第二发送单元，用于向所述源eNB发送切换命令消息，所述切换命令消息携带用于数据转发的网际协议IP和隧道端点标识符TEID。
12.一种网元，其特征在于，所述网元包括第三接收单元和第五发送单元，其中：
所述第三接收单元，用于接收源核心网控制面CN-C发送的重选和上下文转发请求消息，所述重选和上下文转发请求消息携带UE的移动性上下文、承载上下文、源基站eNB的信息和所述UE在源GW-U中的用户信息；所述源CN-C是将核心网中的移动性管理实体MME和从服务网关SGW和分组数据网网关PGW中分离出来的控制面进行融合后的网元；所述网关用户面GW-U是将服务网关用户面SGW-U和分组数据网网关用户面PGW-U进行融合后的网元；
所述第五发送单元，用于响应所述重选和上下文转发请求消息，向目标eNB发送切换请求消息，所述切换请求消息用于触发所述目标eNB创建终端UE上下文和安全上下文，所述UE上下文中包含承载信息。
13.根据权利要求12所述的网元，其特征在于，所述网元还包括第六发送单元，用于向所述源CN-C发送重选和上下文转发响应消息，所述重选和上下文转发响应消息表示已经获取所述UE的上下文信息。
14.一种控制面融合时的用户切换系统，其特征在于，所述系统包括源核心网控制面CN-C和目标CN-C，其中，
所述源CN-C，用于接收源基站eNB发送的切换请求消息，所述源CN-C和所述目标CN-C均是将核心网中的移动性管理实体MME和从服务网关SGW和分组数据网网关PGW中分离出来的控制面进行融合后的网元；基于所述切换请求消息发起切换流程；向目标CN-C发送重选和上下文转发请求消息；
其中，所述重选和上下文转发请求消息携带UE的移动性上下文、承载上下文、源eNB的信息和所述UE在源网关用户面GW-U中的用户信息，所述GW-U是将服务网关用户面SGW-U和分组数据网网关用户面PGW-U进行融合后的网元；
所述目标CN-C，用于接收源CN-C发送的重选和上下文转发请求消息，所述重选和上下文转发请求消息携带所述UE的移动性上下文、承载上下文、源eNB的信息和所述UE在源GW-U中的用户信息；用于响应所述重选和上下文转发请求消息，向目标eNB发送切换请求消息，所述切换请求消息用于触发所述目标eNB创建终端UE上下文和安全上下文，所述UE上下文中包含承载信息。
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