CN107439032A - 在sctp故障转移时保存s1‑ap ue上下文 - Google Patents

Abstract

根据一些实施例，一种在无线通信网络的网络节点中的方法包括：确定由网络节点维持的多个S1‑AP UE上下文在SCTP故障之后保持有效；生成包括UE上下文保持有效的指示的S1设立请求消息；以及将S1设立请求消息传递给MME。在特定实施例中，一种在MME中的方法包括从网络节点接收包括由网络节点维持的UE上下文在SCTP故障之后保持有效的指示的S1设立请求消息。MME确定由MME维持的多个UE上下文在SCTP故障之后保持有效，生成包括由MME维持的UE上下文保持有效的指示的S1设立响应消息，以及将S设立响应消息传递到网络节点。

Description

在SCTP故障转移时保存S1-AP UE上下文

技术领域

一般来说，特定实施例涉及无线通信网络中的信令， 且更特定地，涉及在流控制传送协议（SCTP）端点的故障转移时保存S1应用协议（S1-AP）用户设备（UE）上下文。

背景技术

第三代合作伙伴计划（3GPP）定义了用于将演进型通用陆地无线电接入网络（E-UTRAN）的演进型节点B（eNB、eNodeB）组件互连到演进型分组系统（EPS）的核心网络（CN）的S1接口。E-UTRAN架构由通过S1接口连接到演进型分组核心（EPC）的eNodeB集合组成。eNodeB集合可包括家庭eNodeB（HeNB）和HeNB网关（HeNB GW）。例如，S1-AP接口存在于MME和HeNB GW之间以及HeNB GW和HeNB之间。因此，HeNB GW可执行MME或eNodeB的功能性。在本文中使用时，术语“eNodeB”可以指eNodeB或HeNB GW，并且术语“MME”可以指MME或HeNB GW。3GPP TS 36.401中描述了总的长期演进（LTE）架构和E-UTRAN架构。

在EPC和E-UTRAN之间的边界处规定S1接口。从S1的角度，E-UTRAN接入点是eNodeB，并且EPC接入点是控制平面移动管理实体（MME）逻辑节点或用户平面服务网关（S-GW）逻辑节点。在IETF RFC 4960中规定的流控制传送协议（SCTP）用于支持eNodeB和MME之间S1应用协议（S1-AP）信令消息的交换。

S1-AP的一个功能是管理UE上下文（即，在eNodeB中和EPC中建立和释放UE上下文以便支持S1上的用户个别信令）。S1 UE上下文管理功能支持建立必需的总体初始UE上下文，包括E-UTRAN无线电接入承载（E-RAB）上下文、安全上下文、漫游和接入限制等。由MME启动建立总体初始UE上下文。S1 UE上下文管理功能还支持释放之前在eNodeB中建立的上下文。可在从eNodeB接收的请求之后或者直接地由MME触发上下文的释放。

eNodeB一般从MME下载大多数的其UE上下文信息。SCTP协议提供MME和eNodeB节点之间的IP级通信，并且它传输S1-AP消息。SCTP用于针对链路关联的持续时间在所述两个SCTP端点之间可靠地按序递送消息传递。根据3GPP规范，如果丢失SCTP关联，那么eNodeB删除所有它的UE上下文。UE执行服务请求规程，并且响应于S1-AP设立消息而再次从MME下载UE上下文。这可例如导致LTE上语音呼叫期间的音频干扰或视频流的视频帧被丢弃。

具体来说，3GPP TS 36.413第12版子条款8.7.3.1描述了，S1设立规程的目的是要交换对于eNodeB和MME在S1接口上正确地进行交互操作所需的应用级数据。设立是在传输网络层（TNL）关联变成可操作之后触发的第一S1-AP规程。它利用非UE关联信令。设立规程将E-UTRAN S1-AP UE上下文（如果有的话）重新初始化，并擦除所述两个节点中的所有有关信令连接，就像重设规程将做的那样，并且清除eNodeB处的MME过载状态信息。

当例如eNodeB、MME或HeNB GW经历其中它丢失所有SCTP和UE上下文信息的故障时，这种行为是合适的。但是，在其它情形中，诸如在一个处理器执行SCTP功能，且不同的处理器存储UE上下文信息时，这种行为效率不高。例如，大型eNodeB、大型HeNB BW或MME可具有150000个连接的用户。重设所有连接会为每个连接生成释放、设立和/或修改请求/响应。作为eNodeB重设的一部分，这能够潜在地添加多达近百万个遍历网络的消息。

一个备选方案是要在两个不同处理器之间复制SCTP状态和所有未确认数据。但是，在高信令速率，这种复制要求巨大的处理功率和两阶段提交以便在两个板复制状态数据，这能够是极其昂贵的。因此，在常规系统中，在与SCTP过程相关联的大多数硬件故障上可能会丢失SCTP状态。

作为另一个备选方案，一些设备供应商提供专有实现，其假设如果eNodeB没有发送S1设立消息，那么eNodeB保存它的UE上下文。这类实现忽略了在新SCTP连接中S1设立消息作为第一消息被发送的3GPP要求。另一个问题是，MME可因为在MME处的SCTP超时而自主地删除SCTP关联和有关的UE上下文，这由此在eNodeB上导致滞留的UE上下文。这还可在向eNodeB提供全部服务之前在MME等待S1设立时导致到MME的非响应S1-AP连接。因此，这些实现并不可靠，因为SCTP重启/设立的情况可能并不是对于每个SCTP同伴都是清楚的。

发明内容

根据一些实施例，一种在无线通信网络的网络节点中的方法包括：确定由所述网络节点维持的多个S1应用协议（S1-AP）用户设备（UE）上下文在流控制传送协议（SCTP）故障之后保持有效；生成S1设立请求消息，所述S1设立请求消息包括由所述网络节点维持的所述多个UE上下文保持有效的指示；以及将所述S1设立请求消息传递给移动管理实体（MME）。所述MME是所述网络节点的SCTP同伴。

在特定实施例中，所述方法还包括从所述MME接收包括由所述MME维持的多个UE上下文保持有效的指示的S1设立响应消息。所述方法还可包括：从所述MME接收包括由所述MME维持的多个UE上下文无效的指示的S1设立响应消息；以及重新初始化由所述网络节点维持的所述多个UE上下文。

在特定实施例中，所述方法还包括：确定由所述网络节点维持的UE上下文在所述SCTP故障之后无效；生成包括所述无效S1-AP UE上下文的指示的S1重设消息；以及将所述S1重设消息传递给所述MME。

在特定实施例中，由所述网络节点维持的所述多个UE上下文保持有效的所述指示包括标识所述多个UE上下文的散列值，诸如一个或多个超文本传递协议（HTTP）实体标签（ETag）。

根据一些实施例，一种在无线通信网络的MME中的方法包括从网络节点接收S1设立请求消息。所述S1设立请求消息包括由所述网络节点维持的多个S1-AP UE上下文在SCTP故障之后保持有效的指示。所述方法还包括确定由所述MME维持的多个UE上下文在SCTP故障之后是否保持有效。

在特定实施例中，所述方法还包括：在确定由所述MME维持的所述多个UE上下文在所述SCTP故障之后保持有效时，生成S1设立响应消息，所述S1设立响应消息包括由所述MME维持的所述多个UE上下文保持有效的指示；以及将所述S1设立响应消息传递给所述网络节点。所述方法还可包括：在确定由所述MME维持的所述多个UE上下文在所述SCTP故障之后无效时，生成S1设立响应消息，所述S1设立响应消息包括由所述MME维持的所述多个UE上下文无效的指示；重新初始化由所述MME维持的所述多个UE上下文；以及将所述S1设立响应消息传递给所述网络节点。

在特定实施例中，由所述MME维持的所述多个UE上下文保持有效的指示包括标识所述多个UE上下文的散列值，诸如一个或多个HTTP ETag。

根据一些实施例，一种网络节点包括确定模块、消息生成模块和通信模块。所述确定模块可操作来确定由所述网络节点维持的多个S1-AP UE上下文在SCTP故障之后保持有效。所述生成模块可操作来生成S1设立请求消息，所述S1设立请求消息包括由所述网络节点维持的所述多个UE上下文保持有效的指示。所述通信模块可操作来将所述S1设立请求消息传递给MME。所述MME是所述网络节点的SCTP同伴。

根据一些实施例，一种MME包括通信模块和确定模块。所述通信模块可操作来从网络节点接收S1设立请求消息。所述S1设立请求消息包括由所述网络节点维持的多个S1-APUE上下文在SCTP故障之后保持有效的指示。所述确定模块可操作来确定由所述MME维持的多个UE上下文在SCTP故障之后是否保持有效。

还公开一种计算机程序产品。该计算机程序产品包括存储在非瞬变计算机可读介质上的指令，所述指令在由处理器执行时执行以下动作：确定由网络节点维持的多个S1-APUE上下文在SCTP故障之后保持有效；生成包括由网络节点维持的所述多个UE上下文保持有效的指示的S1设立请求消息；以及将S1设立请求消息传递给MME。MME是网络节点的SCTP同伴。

另一种计算机程序产品包括存储在非瞬变计算机可读介质上的指令，所述指令在由处理器执行时执行从网络节点接收S1设立请求消息的动作。S1设立请求消息包括由网络节点维持的多个S1-AP UE上下文在SCTP故障之后保持有效的指示。所述指令在被执行时还执行确定由MME维持的多个UE上下文在SCTP故障之后是否保持有效的动作。

特定实施例可展现以下技术优点中的一些技术优点。在其中第一模块执行SCTP处理并且第二模块存储诸如UE上下文信息的S1-AP信息的S1架构中，SCTP模块的故障或重启可不不利地影响连接到eNodeB和MME的UE。例如，一个特定优点是，SCTP故障可不中断连接到MME的UE的音频、视频等连接（假设SCTP模块故障不影响其它要求的资源，诸如无线电传送器等）。另一个优点是更有效地利用网络资源。例如，取决于连接的UE的数量，重设对于eNodeB的所有S1连接可生成大量信令消息。因此，防止在eNodeB上的所有UE相关联的逻辑S1连接的不必要重设可防止不必要的信令消息，由此节省网络资源。

另一个优点是，特定实施例与之前的3GPP实现向后兼容，因为之前的实现可简单地忽略新的可选信息元素。例如，如果eNodeB或MME不支持新的信息元素，那么两侧都可像常规系统那样执行并重设UE上下文。

在特定实施例中，如果eNodeB或MME已经删除了它的SCTP关联和有关的UE上下文（例如，基于超时等），那么该节点可简单地不在设立请求或响应消息中包括新的信息元素，从而引起SCTP同伴也重设它的UE上下文。因此，防止滞留UE上下文是特定实施例的另一个优点。

作为另一个优点，在特定实施例中，如果第一eNodeB具有第二eNodeB的UE上下文信息，那么第一eNodeB可对于第二eNodeB进行接管。例如，两个家庭eNodeB网关可共享UE上下文信息。在一个网关发生故障时，另一个网关可接管故障网关的所有UE连接。根据以下的图、描述和权利要求，其它技术优点将对本领域中技术人员是容易显而易见的。

附图说明

为了更全面地理解实施例及其特征和优点，现在结合附图对以下描述进行参考，图中：

图1是根据特定实施例示出示例无线网络的框图；

图2是根据特定实施例示出示例SCTP网络节点的框图；

图3A是根据特定实施例在网络节点和MME之间的用于SCTP设立的示例信令图；

图3B示出根据特定实施例的示例S1设立请求消息；

图3C示出根据特定实施例的示例S1设立响应消息；

图4是根据特定实施例在网络节点中进行的在SCTP故障转移时保存S1-AP上下文的方法的流程图；

图5是根据特定实施例在MME中进行的在SCTP故障转移时保存S1-AP上下文的方法的流程图；

图6A是示出网络节点的示例实施例的框图；

图6B是示出网络节点的组件的示例的框图；

图7A是示出MME的示例实施例的框图；

图7B是示出MME的组件的示例的框图。

具体实施方式

在网络节点的SCTP模块发生故障之后重设所有S1连接可中断用户业务，并且可不利地影响网络信令业务，这是因为要交换大量信令信息以便重新建立S1连接。本公开的目的是要通过提供对从SCTP模块故障的有效恢复来消除至少这些缺点，并将用户业务的中断最小化。将它们的SCTP模块与它们的UE上下文存储隔开的网络节点可得益于特定实施例。

例如，本文中描述的实施例针对配置成替换或修改3GPP中的S1设立规程以便包含指示UE上下文在故障之后得以保存（即，只有SCTP模块已发生故障/被重启并且保留S1-APUE上下文信息）的标志的方法和系统。特定实施例包括指示网络节点能够在故障之后保存它的UE上下文的标志。

例如，特定实施例包括具有指示在eNodeB处保存UE上下文的可选信息元素（IE）的S1-AP设立请求消息。S1-AP设立响应消息包括指示在MME处保存UE上下文的可选IE。如果MME从eNodeB接收包括新IE的设立请求，并且MME也已保留了它的UE上下文，则MME在发送回给eNodeB的S1设立响应消息中包括该新IE。新信息元素（即，标志）向两个节点指示已保存了大多数UE上下文。两个节点可在不删除和重新建立所有它们的UE上下文的情况下继续。如果任一侧排除该新IE，那么两侧可假设已经丢失大多数UE上下文，并且执行常规S1设立行为。

在SCTP故障期间，一些SCTP数据块可能并没有得以递送，这能够导致少数UE处于与它们的UE上下文不匹配的状态中。在特定实施例中，标识这些不匹配的UE上下文，并且网络节点将为不匹配的UE发送S1重设消息。

在特定实施例中，新IE在S1-AP消息中包含单个位。该单个位可包括指示是否保存UE上下文的布尔(Boolean)标志。在一些实施例中，新IE包括多个位，这些位能够用于提供更多信息，而不是只有布尔值。例如，多个位可表示用于比较在每个网络节点上UE上下文是否相同的散列值。

以下描述阐述众多具体细节。但是，被理解的是，没有这些具体细节也可实践实施例。在其它情况下，已没有详细示出公知的电路、结构和技术，以免使此描述晦涩难懂。通过包含的描述，本领域普通技术人员将能够在没有过多试验的情况下实现合适的功能性。

说明书中对“一个实施例”、“一实施例”、“示例实施例”等的引用，指示描述的实施例可包含特定特征、结构或特性，但不是每一个实施例可都一定包含该特定特征、结构或特性。而且，这些短语不一定指相同实施例。此外，当联系一实施例描述特定特征、结构或特性时，认为联系其它实施例（不管是否有明确描述）来实现该特征、结构或特性是在本领域技术人员的知识范围之内的。

参考所述图中的图1-7B描述特定实施例，其中对于各图的类似和对应的部分使用类似数字。本公开通篇使用LTE作为示例蜂窝系统，但是本文中呈现的想法也可应用于其它无线通信系统。

图1是根据特定实施例示出示例无线网络的框图。无线网络100包括一个或多个无线装置110（诸如，移动电话、智能电话、膝上型计算机、平板计算机、MTC装置或能够提供无线通信的任何其它装置）和多个无线电网络节点。无线装置110又可称为UE。网络节点包括网络节点120（诸如，基站或eNodeB）和核心网络节点130（例如，MME）。无线电网络节点120服务于覆盖区域115（又称为小区115）。

一般来说，位于无线电网络节点120的覆盖内（例如，位于由网络节点120提供服务的小区115内）的无线装置110通过传送和接收无线信号140与无线电网络节点120通信。例如，无线装置110和无线电网络节点120可传递含有语音业务、数据业务和/或控制信号的无线信号140。将语音业务、数据业务和/或控制信号传递到无线装置110的网络节点120可被称为用于无线装置110的服务网络节点120。无线信号140可包括下行链路传送（从无线电网络节点120到无线装置110）和上行链路传送（从无线装置110到无线电网络节点120）。

每个网络节点120可具有用于将信号140传送到无线装置110的单个传送器或多个传送器。在一些实施例中，网络节点120可包括多输入多输出（MIMO）系统。类似地，每个无线装置110可具有用于从网络节点120接收信号140的单个接收器或多个接收器。

核心网络节点130管理通信会话的建立以及无线网络的覆盖（或部分覆盖）内的无线通信装置110的各种其它功能性。网络节点通过互连网络125进行连接，互连网络125是指能够传送音频、视频、信号、数据、消息或前述的任意组合的任何互连系统。

在特定实施例中，核心网络节点130包括MME 130。S1接口150将MME 130连接到网络节点120。S1-AP通过S1接口150在网络节点120和MME 130之间提供信令。S1-AP利用SCTP在网络节点120和MME 130之间传输S1-AP信令消息。

S1-AP的一个功能是管理UE上下文（即，在网络节点120中和MME 130中建立和释放无线装置110的UE上下文以便支持S1上的用户个别信令）。通过MME 130启动初始UE上下文的建立。S1 UE上下文管理功能还支持释放之前在网络节点120中建立的上下文。上下文的释放可在从网络节点120接收的请求之后或者直接地由MME 130触发。网络节点120一般从MME 130下载大多数其的UE上下文信息。在特定实施例中，UE上下文是指与特定UE相关联的任何S1信息。在3GPP TS 36.413中描述了UE上下文的特定示例。

在无线网络100中，每个无线电网络节点120可利用任何合适的无线电接入技术，诸如长期演进（LTE）、LTE高级、UMTS、HSPA、GSM、cdma2000、WiMax、WiFi和/或其它合适的无线电接入技术。无线网络100可包括一种或多种无线电接入技术的任何合适的组合。出于示例的目的，可在某些无线电接入技术的上下文内描述各种实施例。但是，本公开的范围不限于这些示例，并且其它实施例能够利用不同的无线电接入技术。

如上所述，无线网络的实施例可包括一个或多个无线装置以及能够与无线装置通信的一个或多个不同类型的无线电网络节点。网络还可包括适于支持无线装置之间或无线装置和另一个通信装置（诸如，固定电话）之间的通信的任何额外元件。无线装置可包括硬件和/或软件的任何合适的组合。例如，在特定实施例中，网络节点可包括硬件和/或软件的任何合适的组合。例如，在特定实施例中，诸如网络节点120的网络节点可包括下面关于图6A描述的组件。作为另一个示例，在特定实施例中，诸如MME 130的核心网络节点可包括下面关于图7A描述的组件。

图2是根据特定实施例示出示例SCTP网络节点的框图。SCTP网络节点210可包括关于图1描述的任何网络节点，诸如网络节点120和MME 130。SCTP网络节点210包括SCTP模块212和UE上下文存储模块214。

SCTP模块212包括用于提供对于SCTP网络节点210的SCTP功能性的硬件和软件的任何合适的组合。在特定实施例中，SCTP模块212可只包括软件。在特定实施例中，SCTP模块212可包括为彼此提供冗余度的多个SCTP模块212。例如，一个SCTP模块212的故障可导致另一个SCTP模块212接管并提供对于SCTP网络节点210的SCTP功能性。

UE上下文存储模块214包括用于存储对于SCTP网络节点210的UE上下文的硬件和软件的任何合适的组合。在特定实施例中，UE上下文存储模块214可只包括软件。在特定实施例中，UE上下文存储模块214可包括为彼此提供冗余度的多个UE上下文存储模块214。例如，一个UE上下文存储模块214的故障可导致另一个UE上下文存储模块214接管并提供对于SCTP网络节点210的UE上下文存储功能性。

在特定实施例中，SCTP模块212与UE上下文存储模块214通信。SCTP模块212可将UE上下文信息传递给UE上下文存储模块214，且反之亦然。SCTP模块212和UE上下文存储模块214之间的通信可包括任何合适的过程间、任务间、线程间等的通信。

在特定实施例中，UE上下文存储模块214和SCTP模块212可包括分立的处理器、板、卡、控制器等。在特定实施例中，UE上下文存储模块214和SCTP模块212可包括相同的处理器、板、卡、控制器等。

在特定操作状况下，SCTP模块212可在没有不利地影响UE上下文存储模块214的情况下发生故障或重启。例如，SCTP模块212可比UE上下文存储模块214包括单独的处理器。SCTP模块212处理器的故障或重启不会不利地影响UE上下文存储模块214，因为UE上下文存储模块214包括独立于SCTP模块212的处理器。在其它实施例中，SCTP模块212和UE上下文存储模块214可包括位于相同处理器上的软件过程。SCTP模块212可在没有不利地影响UE上下文存储模块214的情况下发生故障并重启（例如，SCTP软件堆故障、网络故障等）。因此，在特定情况下，UE上下文存储模块214可保存UE上下文信息以便在故障和重启之后供SCTP模块212使用。

在特定实施例中，网络节点120的SCTP模块212可在没有不利地影响S1-AP信息（诸如由UE上下文存储模块214存储的UE上下文信息）的情况下发生故障。因此，取代在SCTP模块212重启时重新初始化所有UE上下文，网络节点120可在SCTP模块212重启时利用保存的UE上下文信息。

在特定实施例中，网络节点120可在设立请求消息中包括指示在故障之后保存UE上下文的标志。类似地，MME 130可在设立响应消息中包括指示在故障之后保存UE上下文的标志。

在特定实施例中，SCTP故障可以指导致SCTP协议堆重启或重新初始化的任何事件。例如，故障可包括硬件故障、软件故障、网络故障或干扰正常SCTP操作的任何事件。

图3A是根据特定实施例在网络节点和MME之间的用于SCTP设立的示例信令图。在特定实施例中，可通过参考图1和图2描述的无线网络100的组件来执行信令图的一个或多个步骤。例如，图3A示出网络节点120a和MME 130之间的示例SCTP设立。

设立是在TNL关联变成可操作之后触发的第一个S1-AP规程。在312，网络节点120a向MME 130发送S1设立请求消息。S1设立请求消息将TNL会话的信息传送到MME 130。在特定实施例中，网络节点120a可确定它能够利用多个其现有UE上下文。网络节点120a可在S1设立请求消息中包括指示网络节点120a不需要删除其现有UE上下文的标志。

MME 130接收S1设立请求消息。如果MME 130不能够检测到该标志，或者如果该标志不存在，那么MME 130可删除它的UE上下文。如果MME 130检测到该标志存在，那么MME130可确定它是否能够利用任何的其现有UE上下文。

在314，MME 130向网络节点120a发送S1设立响应消息。S1设立响应消息将TNL会话的信息传送到网络节点120a。在特定实施例中，MME 130可在S1设立响应消息中包括指示MME 130将不会删除其现有UE上下文的标志。

图3B示出根据特定实施例的示例S1设立请求消息。S1设立请求消息320可包括可选的信息元素322。

信息元素322是指示诸如网络节点120的网络节点能够利用其现有UE上下文信息的可选信息元素。例如，信息元素322可指示由网络节点120维持的多个UE上下文在SCTP故障之后保持有效。在特定实施例中，信息元素322包括单个位。该单个位可包括表示网络节点是否能够利用它的现有UE上下文信息的布尔标志。例如，如果网络节点120确定在它的SCTP协议堆重启之后网络节点120能够利用多个其现有UE上下文，那么网络节点120可在S1设立请求消息320中包括信息元素322。在其它实施例中，信息元素322可包括任意数量的位。

例如，在特定实施例中，出于安全的目的，信息元素322可包括多个位。信息元素322既可充当指示网络节点120可利用它的现有UE上下文的标志，也可充当核实网络节点120的身份的方式。这类实施例的优点是，它可提供防备SCTP同伴有意或无意地劫持其它节点UE上下文的安全性。

在特定实施例中，信息元素322可包括表示网络节点的UE上下文的内容的散列值。例如，在特定实施例中，信息元素322可简单地包括版本号。在其它实施例中，信息元素322可包括对网络节点的所有UE上下文应用的散列函数的结果。在特定实施例中，信息元素322可包括一个或多个HTTP ETag。包括两个信息元素322可通过包含旧的散列值（诸如，旧ETag）和新的散列值（诸如，新ETag）来促进优雅地处置特定竞赛状况。

特定优点是，当新SCTP关联的IP地址不同于旧IP地址时，可使用描述的实施例。例如，诸如家庭eNodeB网关的S1-AP代理可接管另一个家庭eNodeB网关的UE连接。

图3C示出根据特定实施例的示例S1设立响应消息。S1设立响应消息330可包括可选的信息元素332。

信息元素332是指示诸如MME 130的网络节点能够利用它的现有UE上下文信息的可选信息元素。例如，信息元素332可指示由MME 130维持的多个UE上下文在SCTP故障之后保持有效。在特定实施例中，信息元素332包括单个位。如上文关于图3B中的信息元素322所描述的，信息元素332可包括单个位或任意数量的位，包括版本号、散列值、ETag等。信息元素332表示MME是否能够利用它的现有UE上下文信息。例如，如果MME 130确定在它的SCTP协议堆重启之后MME 130能够利用多个其现有UE上下文，那么MME 130可在S1设立响应消息330中包括信息元素332。

图4是根据特定实施例在网络节点中进行的在SCTP故障转移时保存S1-AP上下文的方法的流程图。在特定实施例中，可由参考图1-7B描述的无线网络100的组件来执行方法400的一个或多个步骤。

该方法在步骤412开始，其中网络节点确定由网络节点维持的多个UE上下文在SCTP故障之后保持有效。例如，网络节点120可确定它的SCTP模块经历故障并重启。作为重启的部分，网络节点120可确定它包括在SCTP故障之前存在的对于UE连接的多个UE上下文。网络节点120可确定大量UE上下文仍然有效并且可用。根据特定实施例，不需要所有UE上下文有效。即使稍后重设一些UE上下文，仍可实现描述的实施例的优点。

在步骤414，网络节点生成S1设立请求消息，所述S1设立请求消息包括由网络节点维持的所述多个UE上下文保持有效的指示。例如，网络节点120a可生成包括信息元素322的S1设立请求消息320。

在特定实施例中，生成S1设立请求消息可包括在网络节点120的UE上下文上执行散列函数或某个其它验证函数，或生成网络节点120的标识符，以作为生成信息元素322的部分。

在步骤416，网络节点将S1设立请求消息传递给MME。例如，网络节点120a可将S1设立请求消息320（包括信息元素322）传递给MME 130。

在步骤418，网络节点从MME接收S1设立响应消息。例如，网络节点120a可从MME130接收S1设立响应消息330。

在特定实施例中，网络节点确定MME是否包括有效且可用的UE上下文。例如，网络节点120a可为了信息元素332检查S1设立响应消息330。

在特定实施例中，如果不存在信息元素332，如果信息元素332指示MME 130不具有有效UE上下文，如果信息元素332指示MME 130具有有效UE上下文但是UE上下文与网络节点120a的UE上下文不匹配，或者如果不满足任何其它合适的准则，则网络节点120a可继续到步骤420，以便根据常规S1设立规程重新初始化它的UE上下文。

在特定实施例中，如果信息元素332存在并且指示MME 130具有有效UE上下文，则网络节点120a可继续到步骤422，其中网络节点120a利用它的现有UE上下文继续它的S1设立规程。

在特定实施例中，网络节点120a可将接收的信息元素332与发送的信息元素322进行比较。例如，信息元素322可含有表示网络节点120a的UE上下文的ETag。信息元素332可含有表示MME 130的UE上下文的ETag。网络节点120a可比较这两个ETag以便核实存储在MME130的信息与存储在网络节点120a的信息匹配。在特定实施例中，网络节点可在设立消息中包括两个ETag。例如，一个ETag可表示在故障事件之前的UE上下文信息，并且一个ETag可表示在故障事件之后的UE上下文信息。

在特定实施例中，网络节点120a可在信息元素322中传送标识、验证或认证信息。网络节点120a可在信息元素332中接收标识、验证或认证信息。网络节点120a可利用来自信息元素332的任何合适的信息来确定是继续到步骤420还是到步骤422。

在一些情境下，在SCTP故障之后，可能有少量UE上下文无效。例如，在SCTP故障时间期间，协议可能已经是不稳定的，从而导致一些故障连接（例如，一些SCTP数据块可能已被丢失，从而导致状态不匹配）。在这些情境下，一些实施例在MME和网络节点二者处将这些UE转变到EPS连接管理（ECM）空闲状态中。

特定实施例可通过跟踪在过去M秒中没有完全被去激活的任何UE上下文（例如，没有回答的S1上下文释放）来确定哪些连接需要重设。特定实施例可利用该列表在设立规程之后发送具有相关联的UE上下文的S1-AP重设消息。可通过32位ID（MME UE S1-AP ID IE和eNB UE S1-AP ID IE）来标识UE上下文，并且S1-AP重设消息可在每个消息中包括多个ID，从而导致对少数几个不可用连接的有效重设。

可对方法400进行修改、添加或省略。另外，可并行地或按任何合适的顺序执行图4的方法400中的一个或多个步骤。

图5是根据特定实施例在MME中进行的在SCTP故障转移时保存S1-AP上下文的方法的流程图。在特定实施例中，可由参考图1-7B描述的无线网络100的组件来执行方法500的一个或多个步骤。

该方法在步骤512开始，其中MME接收S1设立请求，所述S1设立请求包括由网络节点维持的多个UE上下文在SCTP故障之后保持有效的指示。例如，MME 130可从网络节点120a接收包括信息元素322的S1设立请求消息320，诸如关于图4的步骤416描述的由网络节点120a发送的消息。

在步骤514，MME确定它的UE上下文是否有效。例如，MME 130可确定它的SCTP模块经历故障并重启。作为重启的部分，MME 130可确定它包括在SCTP故障之前存在的对于UE连接的多个UE上下文。MME 130可确定大量UE上下文仍然有效并且可用。根据特定实施例，不需要所有UE上下文有效。

在特定实施例中，MME 130可不知道SCTP故障。例如，响应于接收到信息元素322，MME 130可简单地核实它是否具有任何有效UE上下文。

在特定实施例中，MME 130可确认包含在信息元素322中的标识、验证或认证信息。例如，MME 130可将在信息元素322中接收的ETag与基于MME 130的UE上下文生成的ETag进行比较。

如果MME确定它的UE上下文有效，并且可选地核实从网络节点接收的任何信息，那么MME可继续到步骤516，其中它生成S1设立响应消息，所述S1设立响应消息包括在MME处维持的多个UE上下文保持有效的指示。例如，MME 130可生成包括信息元素332的S1设立响应消息330。

在特定实施例中，生成S1设立响应消息可包括在MME 130的UE上下文上执行散列函数或某个其它验证函数，或生成MME 130的标识符，以作为生成信息元素332的部分。

如果MME在S1设立请求消息中没有识别该信息元素，在S1设立请求消息中没有验证该信息元素，不具有多个有效UE上下文，或者不满足任何其它合适的准则，那么MME可继续到步骤518，其中它生成S1设立响应消息，所述S1设立响应消息包括在MME处维持的多个UE上下文无效的指示。例如，MME 130可生成包括指示UE上下文无效的信息元素332的S1设立响应消息330。在其它实施例中，MME 130可生成不包含信息元素332的S1设立响应消息330。信息元素332的缺失可指示对于MME的UE上下文无效。

在步骤520，MME重新初始化它的UE上下文。例如，MME 130可重新初始化它的UE上下文。

在步骤522，MME将S1设立响应消息传递给网络节点。例如，MME 130可将S1设立响应消息330传递给网络节点120a。

可对方法500进行修改、添加或省略。另外，可并行地或按任何合适的顺序执行图5的方法500中的一个或多个步骤。

上文描述的实施例的特定优点是，它们提供与之前的3GPP网络设备的向后兼容性，因为如果新的可选信息元素不被支持，那么其可被忽略（例如，如果任一节点都不支持某些特征，那么可根据常规S1设立行为删除所有UE上下文）。对于支持的节点，对于任一侧排除信息元素也解决了上文描述的问题，其中MME或eNodeB已经删除了所有它的UE上下文，因为SCTP链路故障在SCTP链路已被重新建立之前被检测到。

在其它实施例中，重启SCTP的eNodeB可发送指示eNodeB保存了它的UE上下文的S1-AP配置更新消息。如果MME接受配置更新，那么MME接受UE上下文。类似地，重启SCTP的MME可发送指示它保存了它的UE上下文的S1-AP配置更新消息。特定实施例可定义诸如UE上下文被保存的新消息，以便发信号通知相同信息。

图6A是示出网络节点的示例实施例的框图。网络节点120能够是eNodeB、nodeB、基站、无线接入点（例如，Wi-Fi接入点）、低功率节点、基站收发信台（BTS）、传送点或节点、远程RF单元（RRU）、远程无线电头端（RRH）或其它无线电接入节点。网络节点120包括至少一个收发器610、至少一个处理器620、至少一个存储器630和至少一个网络接口640。收发器610促进（例如，经由天线）向和从诸如无线装置110的无线装置传送无线信号和接收无线信号；处理器620执行指令以便提供上文描述为由网络节点120提供的一些或所有功能性；存储器630存储由处理器620执行的指令；并且网络接口640将信号传递到后端网络组件，例如网关、交换机、路由器、因特网、公共交换电话网络（PSTN）、控制器、和/或其它网络节点120。

处理器620包括在一个或多个集成电路或模块中实现的软件和硬件的任何合适的组合，来执行指令并操纵数据以执行网络节点的一些或所有所描述的功能。在一些实施例中，处理器620可包括例如一个或多个计算机、一个多个可编程逻辑装置、一个或多个中央处理单元（CPU）、一个或多个微处理器、一个或多个应用、和/或其它逻辑、和/或上述的任意合适组合。处理器620可包括配置成执行网络节点120的一些或所有所描述的功能的模拟和/或数字电路。例如，处理器620可包括电阻器、电容器、电感器、晶体管、二极管、和/或任何其它合适的电路组件。

存储器630一般可操作来存储计算机可执行代码和数据。存储器630的示例包括计算机存储器（例如，随机存取存储器（RAM）或只读存储器（ROM））、大容量存储介质（例如，硬盘）、可移除存储介质（例如，紧致盘（CD）或数字视频盘（DVD））和/或或存储信息的任何其它易失性或非易失性、非暂态计算机可读和/或计算机可执行存储器装置。

在一些实施例中，网络接口640在通信上耦合到处理器620，并且指的是可操作来接收对于网络节点120的输入、发送来自网络节点120的输出、对输入或输出或两者执行合适处理、传递到其它装置或上述的任意组合的任何合适的装置。网络接口640包括用来通过网络进行通信的包括协议转化和数据处理能力的适当硬件（例如，端口、调制解调器、网络接口卡等）和软件。

在特定实施例中，与网络接口640通信的处理器620确定在SCTP故障和/或重启之后网络节点的S1 UE上下文是否保持有效，生成诸如S1设立请求消息320的S1消息，并与MME130传递S1消息，诸如S1设立请求消息320和S1设立响应消息330。

网络节点120的其它实施例包括额外组件（除了图6A中示出的组件以外的组件），它们负责提供网络节点的功能性的某些方面，包括上文描述的任何功能性和/或任何额外功能性（包括支持上文描述的解决方案所必需的任何功能性）。各种不同类型的无线电网络节点可包括具有相同物理硬件但是配置成（例如，经由编程）支持不同无线电接入技术的组件，或者可表示部分或完全不同的物理组件。

图6B是示出网络节点120的示例组件的框图。这些组件可包括确定模块650、消息生成模块660和通信模块670。

确定模块650可执行网络节点120的与确定在SCTP故障之后S1 UE上下文是否有效有关的处理功能。在某些实施例中，确定模块650可包括处理器620或者可被包括在处理器620中。确定模块650可包括配置成执行确定模块650和/或处理器620的任何功能的模拟和/或数字电路。在特定实施例中，确定模块650可与消息生成模块660和通信模块670通信。

消息生成模块660可执行网络节点120的与生成S1设立消息和它们的信息元素（诸如，S1设立请求消息320和信息元素322）有关的消息生成功能。在某些实施例中，消息生成模块660可包括处理器620或者可被包括在处理器620中。消息生成模块660可包括配置成执行消息生成模块660和/或处理器620的任何功能的模拟和/或数字电路。在特定实施例中，消息生成模块660可与确定模块650和通信模块670通信。

通信模块670可执行网络节点120的和与MME 130传递S1消息有关的通信功能。在特定实施例中，通信模块670可向MME 130传递包括信息元素322的S1设立请求消息320。在某些实施例中，通信模块670可包括处理器620或者可被包括在处理器620中。通信模块670可包括配置成执行通信模块670和/或处理器620的任何功能的模拟和/或数字电路。在特定实施例中，通信模块670也可与确定模块650和消息生成模块660通信。

图7A是示出MME的示例实施例的框图。MME 130包括处理器720、存储器730和网络接口710。在一些实施例中，处理器720执行指令以便提供上文描述为由MME提供的一些或所有功能性，存储器730存储由处理器720执行的指令，并且网络接口710将信号传递到任何合适的节点，诸如网关、交换机、路由器、因特网、公共交换电话网络（PSTN）、网络节点120、其它MME 130等。

处理器720可包括在一个或多个模块中实现的硬件和软件的任何合适的组合，来执行指令并操纵数据以执行MME 130的一些或所有所描述的功能。在一些实施例中，处理器720可包括例如一个或多个计算机、一个或多个中央处理单元（CPU）、一个或多个微处理器、一个或多个应用、和/或其它逻辑。

存储器730一般可操作来存储指令，诸如计算机程序、软件、包括逻辑、规则、算法、代码、表等中的一个或多个的应用、和/或能够由处理器执行的其它指令。存储器730的示例包括计算机存储器（例如，随机存取存储器（RAM）或只读存储器（ROM））、大容量存储介质（例如，硬盘）、可移除存储介质（例如，紧致盘（CD）或数字视频盘（DVD））和/或或存储信息的任何其它易失性或非易失性、非暂态计算机可读和/或计算机可执行存储器装置。

在一些实施例中，网络接口710在通信上耦合到处理器720，并且可指的是可操作来接收对于MME的输入、发送来自MME的输出、对输入或输出或两者执行合适处理、传递到其它装置、或上述的任意组合的任何合适的装置。网络接口710可包括用来通过网络进行通信的包括协议转化和数据处理能力的适当硬件（例如，端口、调制解调器、网络接口卡等）和软件。

在特定实施例中，与网络接口710通信的处理器720确定在SCTP故障和/或重启之后MME的S1 UE上下文是否保持有效，生成诸如S1设立响应消息330的S1消息，并与网络节点120传递S1消息，诸如S1设立请求消息320和S1设立响应消息330。

网络节点的其它实施例可包括除了图7A中示出的组件以外的额外组件，它们可负责提供MME的功能性的某些方面，包括上文描述的任何功能性和/或任何额外功能性（包括支持上文描述的解决方案所必需的任何功能性）。

图7B是示出MME的组件的示例的框图。所述组件可包括确定模块760、消息生成模块770和通信模块760。

确定模块760可执行MME 130的与确定在SCTP故障之后S1 UE上下文是否有效有关的处理功能。在某些实施例中，确定模块760可包括处理器720或者可被包括在处理器720中。确定模块760可包括配置成执行确定模块760和/或处理器720的任何功能的模拟和/或数字电路。在特定实施例中，确定模块760可与消息生成模块770和通信模块750通信。

消息生成模块770可执行MME 130的与生成S1设立消息和它们的信息元素（诸如，S1设立响应消息330和信息元素332）有关的消息生成功能。在某些实施例中，消息生成模块770可包括处理器720或者可被包括在处理器720中。消息生成模块770可包括配置成执行消息生成模块770和/或处理器720的任何功能的模拟和/或数字电路。在特定实施例中，消息生成模块770可与确定模块760和通信模块750通信。

通信模块750可执行网络MME 130的和与网络节点120传递S1消息有关的通信功能。在特定实施例中，通信模块750可向网络节点120传递包括信息元素332的S1设立响应消息330。在某些实施例中，通信模块750可包括处理器720或者可被包括在处理器720中。通信模块750可包括配置成执行通信模块750和/或处理器720的任何功能的模拟和/或数字电路。在特定实施例中，通信模块750也可与确定模块760和消息生成模块770通信。

本公开的一些实施例可提供一个或多个技术优点。作为一个示例，在一些实施例中，网络节点的SCTP模块的故障或重启可不影响连接到eNodeB和MME的UE。例如，特定优点是，SCTP故障可不中断连接到MME的UE的音频、视频等连接（假设SCTP模块故障不影响其它要求的资源，诸如无线电传送器等）。另一个优点是更有效地利用网络资源。例如，重设对于eNodeB的所有S1连接可生成大量信令消息。防止在eNodeB上的所有UE相关联的逻辑S1连接的不必要重设可防止不必要的信令消息，由此节省网络资源。

作为另一个优点，在特定实施例中，如果第一eNodeB具有第二eNodeB的UE上下文信息，那么第一eNodeB可对于第二eNodeB进行接管。例如，两个家庭eNodeB网关可共享UE上下文信息。在一个网关发生故障时，另一个网关可接管故障网关的所有UE连接。

一些实施例可得益于这些优点中的一些或所有优点，或者不得益于这些优点中的任一优点。本领域中普通技术人员可容易地探知其它技术优点。

在不偏离本发明的范围的情况下，可对本文中公开的系统和设备进行修改、添加或省略。系统和设备的组件可被集成或分离。此外，系统和设备的操作可由更多、更少或其它组件执行。另外，系统和设备的操作可利用包括软件、硬件和/或其它逻辑的任何合适的逻辑来执行。在此文档中使用时，“每个”指的是集合中的每个成员或集合的子集中的每个成员。

在不偏离本发明的范围的情况下，可对本文中公开的方法进行修改、添加或省略。方法可包括更多、更少或其它步骤。另外，可按任何合适的顺序执行步骤。

尽管已依据某些实施例描述了本公开，但是实施例的变更和置换将对于本领域中技术人员而言是显而易见的。因此，上文对实施例的描述不约束本公开。在不偏离如由下面的权利要求所定义的本公开的精神和范围的情况下，其它改变、替换和变更是可能的。

以上描述中使用的缩写包括：

。

Claims (24)

1.一种在无线通信网络的网络节点中的方法，所述方法包括：

确定（412）由所述网络节点维持的多个S1应用协议（S1-AP）用户设备（UE）上下文在流控制传送协议（SCTP）故障之后保持有效；

生成（414）S1设立请求消息，所述S1设立请求消息包括由所述网络节点维持的所述多个UE上下文保持有效的指示；以及

将所述S1设立请求消息传递（416）给移动管理实体（MME），所述MME是所述网络节点的SCTP同伴。

2.如权利要求1所述的方法，还包括：从所述MME接收（418）S1设立响应消息，所述S1设立响应消息包括由所述MME维持的多个UE上下文保持有效的指示。

3. 如权利要求1所述的方法，还包括：

从所述MME接收（418）S1设立响应消息，所述S1设立响应消息包括由所述MME维持的多个UE上下文无效的指示；以及

重新初始化（420）由所述网络节点维持的所述多个UE上下文。

4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，还包括：

确定由所述网络节点维持的UE上下文在所述SCTP故障之后无效；

生成包括所述无效S1-AP UE上下文的指示的S1重设消息；以及

将所述S1重设消息传递给所述MME。

5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其中由所述网络节点维持的所述多个UE上下文保持有效的所述指示包括标识所述多个UE上下文的散列值。

6.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其中由所述网络节点维持的所述多个UE上下文保持有效的所述指示包括一个或多个超文本传递协议（HTTP）实体标签（ETag）。

7. 一种在无线通信网络的移动管理实体（MME）中的方法，所述方法包括：

从网络节点接收（512）S1设立请求消息，所述S1设立请求消息包括由所述网络节点维持的多个S1应用协议（S1-AP）用户设备（UE）上下文在流控制传送协议（SCTP）故障之后保持有效的指示；以及

确定（514）由所述MME维持的多个UE上下文在SCTP故障之后是否保持有效。

8. 如权利要求7所述的方法，还包括：

在确定由所述MME维持的所述多个UE上下文在所述SCTP故障之后保持有效时，生成（516）S1设立响应消息，所述S1设立响应消息包括由所述MME维持的所述多个UE上下文保持有效的指示；以及

将所述S1设立响应消息传递（522）给所述网络节点。

9.如权利要求7所述的方法，还包括：

在确定由所述MME维持的所述多个UE上下文在所述SCTP故障之后无效时，生成（518）S1设立响应消息，所述S1设立响应消息包括由所述MME维持的所述多个UE上下文无效的指示；

重新初始化（518）由所述MME维持的所述多个UE上下文；以及

将所述S1设立响应消息传递（522）给所述网络节点。

10.如权利要求7-9中任一项所述的方法，其中由所述MME维持的所述多个UE上下文保持有效的指示包括标识所述多个UE上下文的散列值。

11.如权利要求7-10中任一项所述的方法，其中由MME维持的所述多个UE上下文保持有效的指示包括一个或多个超文本传递协议（HTTP）实体标签（ETag）。

12.一种包括处理器（620）的网络节点（120），所述处理器（620）可操作来：

确定由所述网络节点维持的多个S1应用协议（S1-AP）用户设备（UE）上下文在流控制传送协议（SCTP）故障之后保持有效；

生成S1设立请求消息（320），所述S1设立请求消息（320）包括由所述网络节点维持的所述多个UE上下文保持有效的指示；以及

将所述S1设立请求消息传递给移动管理实体（MME）（130），所述MME是所述网络节点的SCTP同伴。

13.如权利要求12所述的网络节点，所述处理器还可操作来从所述MME接收S1设立响应消息（330），所述S1设立响应消息（330）包括由所述MME维持的多个UE上下文保持有效的指示。

14. 如权利要求12所述的网络节点，所述处理器还可操作来：

从所述MME接收S1设立响应消息（330），所述S1设立响应消息（330）包括由所述MME维持的多个UE上下文无效的指示；以及

重新初始化由所述网络节点维持的所述多个UE上下文。

15.如权利要求12-14中任一项所述的网络节点，所述处理器还可操作来：

确定由所述网络节点维持的UE上下文在所述SCTP故障之后无效；

生成包括所述无效S1-AP UE上下文的指示的S1重设消息；以及

将所述S1重设消息传递给所述MME。

16.如权利要求12-15中任一项所述的网络节点，其中由所述网络节点维持的所述多个UE上下文保持有效的所述指示包括标识所述多个UE上下文的散列值。

17.如权利要求12-16中任一项所述的网络节点，其中由所述网络节点维持的所述多个UE上下文保持有效的所述指示包括一个或多个超文本传递协议（HTTP）实体标签（ETag）。

18. 一种包括处理器（720）的移动管理实体（MME）（130），所述处理器（720）可操作来：

从网络节点（120）接收S1设立请求消息（320），所述S1设立请求消息包括由所述网络节点维持的多个S1应用协议（S1-AP）用户设备（UE）上下文在流控制传送协议（SCTP）故障之后保持有效的指示；以及

确定由所述MME维持的多个UE上下文在SCTP故障之后是否保持有效。

19. 如权利要求18所述的MME，所述处理器还可操作来：

在确定由所述MME维持的所述多个UE上下文在所述SCTP故障之后保持有效时，生成S1设立响应消息（330），所述S1设立响应消息（330）包括由所述MME维持的所述多个UE上下文保持有效的指示；以及

将所述S1设立响应消息传递给所述网络节点。

20.如权利要求18所述的MME，所述处理器还可操作来：

在确定由所述MME维持的所述多个UE上下文在所述SCTP故障之后无效时，生成S1设立响应消息（330），所述S1设立响应消息（330）包括由所述MME维持的所述多个UE上下文无效的指示；

重新初始化由所述MME维持的所述多个UE上下文；以及

将所述S1设立响应消息传递给所述网络节点。

21.如权利要求18-20中任一项所述的MME，其中由所述MME维持的所述多个UE上下文保持有效的指示包括标识所述多个UE上下文的散列值。

22.如权利要求18-21中任一项所述的MME，其中由MME维持的所述多个UE上下文保持有效的指示包括一个或多个超文本传递协议（HTTP）实体标签（ETag）。

23.一种网络节点（120），包括确定模块（650）、消息生成模块（660）和通信模块（670）；

所述确定模块（650）可操作来确定由所述网络节点维持的多个S1应用协议（S1-AP）用户设备（UE）上下文在流控制传送协议（SCTP）故障之后保持有效；

所述生成模块（660）可操作来生成S1设立请求消息（320），所述S1设立请求消息（320）包括由所述网络节点维持的所述多个UE上下文保持有效的指示；以及

所述通信模块（670）可操作来将所述S1设立请求消息传递给移动管理实体（MME）（130），所述MME是所述网络节点的SCTP同伴。

24. 一种移动管理实体（MME）（130），包括通信模块（750）和确定模块（760）；

所述通信模块（750）可操作来从网络节点（120）接收S1设立请求消息（320），所述S1设立请求消息包括由所述网络节点维持的多个S1应用协议（S1-AP）用户设备（UE）上下文在流控制传送协议（SCTP）故障之后保持有效的指示；以及

所述确定模块（760）可操作来确定由所述MME维持的多个UE上下文在SCTP故障之后是否保持有效。