CN108901049A - 一种用于sr过程恢复专有承载的方法 - Google Patents

一种用于sr过程恢复专有承载的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于SR过程恢复专有承载的方法，涉及无线通信技术领域，主要应用于专网通信场景中，包括通过扩展S11和S5消息ID值来触发PGW发起专有承载的建立，实现为MME编码并发送特定S11消息给SGW，SGW在收到S11消息后解码并判别S11消息ID是否是用于表示特定S11消息的特定ID，如果S11消息ID为特定ID，SGW编码并发送特定S5消息给PGW，PGW在收到S5消息后解码并判别消息ID是否为用于表示特定S5消息的特定ID；如果S5消息ID为特定ID，PGW判别专有承载是否存在，如果不存在且该用户需要建立专有承载，则PGW发起专有承载激活流程。采用本发明所述方法，可以在互联互通网络架构的基础上实现专有承载删除后的恢复，复用3GPP协议中PGW触发的专有承载激活流程。

Description

一种用于SR过程恢复专有承载的方法
技术领域
本发明属于专网无线通信领域，涉及一种用于SR过程恢复专有承载的方法。
背景技术
当前专网通信的一个重要的要求是不同用户业务实现不同服务质量(QOS)，因此需要针对不同的QOS为不同用户建立专有承载。纵观目前LTE专网通信市场，UE发起开机注册后， MME或PGW可以根据预配置的PCC发起专有承载的建立过程，PGW发起的专有承载激活流程如图1所示，详细描述见3GPP协议规范TS 23.401的5.4.1节。
但UE因为某种原因已经建立的专有承载有可能被MME主动发起删除，流程如附图2所示，详细描述见3GPP协议规范TS 23.401的5.4.4.2节。描述中MME在步骤2可以因为某种原因主动发起专有承载的删除，也就是说，MME可以在UE进入空闲态(IDLE)时主动发起专有承载的删除，但在UE退出空闲态时为了恢复之前的服务质量(QOS)需要恢复已经删除的专有承载。
在MME和XGW(SGW和PGW的合设)在一个物理设备布局的场景下，SR过程中MME可以使用内部消息发起专有承载的恢复。但在各网元互相独立布局的场景下，如何在各网元互联互通的基础上实现SR过程中已经删除的专有承载的恢复存在一些问题。
现有的3GPP协议流程中，因为对于上下文释放过程核心网并没有真正释放专有承载，所以在SR过程对恢复已经删除的专有承载就没有流程描述，SR过程如图3所示，详细描述见 3GPP协议规范TS 23401的5.3.4.1节。但在实际组网和实现中，是允许在上下文释放过程 (IDLE)中主动释放UE的专有承载，因此，目前需要一种针对互联互通SAE系统架构下(该架构下MME、SGW、PGW各网元互相独立，各网元之间使用标准S11和S5接口)SR过程恢复专有承载的方法。
发明内容
本发明的目的在与于解决互联互通各网元独立布局场景下SR过程恢复专有承载的问题，达到专网通信中用户在上下文释放之前的服务质量(QOS)的要求。
本发明的技术方案提供一种用于SR过程恢复专有承载的方法，通过扩展S11和S5消息 ID值来触发PGW发起专有承载的建立，实现如下，
MME编码并发送特定S11消息给SGW；
SGW在收到S11消息后解码并判别S11消息ID是否是用于表示特定S11消息的特定ID；如果S11消息ID为特定ID，SGW编码并发送特定S5消息给PGW；
PGW在收到S5消息后解码并判别消息ID是否为用于表示特定S5消息的特定ID；
如果S5消息ID为特定ID，PGW判别专有承载是否存在，如果不存在且该用户需要建立专有承载，则PGW发起专有承载激活流程。
而且，MME向SGW发送S11消息是在SR流程完成后由MME主动发起。
而且，MME向SGW发送的特定S11消息中的特定ID，依据3GPP协议规范TS 29.274 要求，使用规范定义中没有使用的消息ID作为触发恢复专有承载的标识。
而且，表示特定S11消息的特定ID由MME和SGW以约定的方式实现，当MME以某一消息ID对S11消息编码，则SGW用同样的消息ID对该消息解码。
而且，SGW向PGW发送的特定S5消息中的特定ID，是依据3GPP协议规范TS 29.274要求，使用规范定义中没有使用的消息ID作为触发恢复专有承载的标识。
而且，表示特定S5消息的特定ID由SGW和PGW以约定的方式实现，当SGW以某一消息ID对S5消息编码，则PGW用同样的消息ID对该消息解码。
而且，所述特定S11消息和所述特定S5消息都为GTP-C消息，严格按照3GPP协议规范TS 29.274的GTPv2头格式编解码；特定S11消息和特定S5消息支持使用同一个消息ID，或者使用不同的消息ID。
而且，特定S11消息和特定S5消息的消息头和3GPP规范中其他标准S11、S5消息GTP-C 头一致，使用TEID来识别用户。
而且，所述PGW在收到特定S5消息后对该用户之前的专有承载是否存在以及PCC规则进行判别，如果不存在且PCC规则需要激活专有承载，就发起专有承载恢复。
而且，PGW发起的专有承载恢复过程复用PGW主动发起的专有承载建立流程。
本发明技术方案的主要改进为：
1.引入扩展的S11和S5消息类型来区分消息类型，进而触发专有承载的恢复；
2.复用现有的专有PGW发起的专有承载激活流程。
所述技术方案的主要优势在于：
1.相对于网元合设的场景中MME发起的专有承载恢复来说，本发明可以实现互联互通，可以复用现有系统架构，兼容性较好，且实现简单，主要应用于专网通信场景中。
2.本发明可以重用3GPP规范的协议流程，减少流程设计，降低设计复杂度。
附图说明
图1为现有技术中PGW发起的专有承载激活流程图。
图2为现有技术中MME发起的删除的专有承载流程图。
图3为现有技术中SR流程图。
图4为本发明实施例的专有承载恢复原理框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明为解决用户在进入空闲态过程被删除的专有承载如何在SR过程恢复的问题，提出通过SR过程中扩展S5/S11消息来通知PGW触发专有承载激活流程。
本发明提供一种用于SR过程恢复专有承载的方法，通过扩展S11和S5消息ID值来触发PGW发起专有承载的建立；
MME编码并发送特定S11消息给SGW；
SGW在收到S11消息后解码并判别S11消息ID是否是用于表示特定S11消息的特定ID；如果S11消息ID为特定ID，SGW编码并发送特定S5消息给PGW；
PGW在收到S5消息后解码并判别消息ID是否为用于表示特定S5消息的特定ID；
如果S5消息ID为特定ID，PGW判别专有承载是否存在，如果不存在且该用户需要建立专有承载，则PGW发起专有承载激活流程。
所述特定S11消息和所述特定S5消息都为GTP-C消息，严格按照3GPP协议规范TS29.274的GTPv2头格式编解码；特定S11消息和特定S5消息支持使用同一个消息ID，或者使用不同的消息ID。
MME、SGW和PGW之间的S11、S5消息头和3GPP规范中其他标准S11、S5消息GTP-C 头一致，使用TEID来识别用户。
如图4所示，是本发明的一个实施例，提供了一种SR过程如何恢复专有承载的方法。具体实施时，可采用软件技术实现方法流程的自动运行。
实施例中，是描述UE在退出空闲态后的恢复专有承载的场景，核心网涉及到MME、SGW 和PGW三个独立网元。其中MME是移动管理实体，SGW是用户服务网关，PGW是分组数据网关。
UE发起的SR流程，首先按现有技术执行，参见图3中步骤1-12，本发明提出，MME 在用户完全退出空闲态(IDLE)之后，即在MME收到SGW发送的Modify Bearer Response (修改承载响应)消息之后，MME按照和SGW约定的方式主动向SGW发送扩展的S11消息通知SGW恢复已经删除的专有承载，消息中的GTP-C头需填写该用户的TEID。
相应流程可为：
1.解码SGW发送的Modify Bearer Response(修改承载响应)消息，获取S11MMETEID，所述S11MME TEID为MME实体S11接口的隧道端点标识；
2.根据S11MME TEID查询存储在MME中的指定UE信息；
3.获取存储在MME中指定UE的S11SGW TEID，所述S11SGW TEID为SGW实体S11接口的隧道端点标识；
4.编码并向SGW发送扩展的S11消息指示恢复指定UE的专有承载；
所述的“扩展的S11消息”是指当前3GPP协议规范TS 29.274中并没有定义，为该发明新增的S11消息。可以使用3GPP协议规范TS 29.274中Message Type value没有使用的值作为触发恢复专有承载的标识，规范中消息ID值为40～63范围规划为将来使用，使用该区间的任一值作为“触发专有承载恢复”标识进行S11消息ID GTP-C编码即可；
所述的GTP-C编码中，GTP-C头的“TEID”为该用户的S11的SGW TEID，该TEID是在MME收到SGW的Modify Bearer Response(修改承载响应)之后通过S11的MME TEID查询得到，S11的SGW TEID和S11的MME TEID都为该用户在建立会话时创建或获取得到，然后存储在MME实体中。
SGW在收到MME发送的S11消息后，先进行S11消息GTP-C解码，解码后进行消息ID判别，如果该S11消息ID值为和MME约定的40～63范围，且标识含义为“触发专有承载恢复”，则通过S11的TEID查询用户，填写S5的TEID，以约定的方式主动向PGW发送扩展的S5消息通知PGW触发专有承载恢复流程。
相应流程可为：
1.解码MME发送的S11消息，获取消息ID为指示恢复专有承载，获取S11SGW TEID；
2.根据S11SGW TEID获取存储在SGW中指定UE信息；
3.获取存储在SGW中指定UE的S5PGW TEID，所述S5PGW TEID为PGW实体S5接口的隧道端点标识；
4.编码并向PGW发送扩展的S5消息指示恢复指定UE的专有承载；
所述的“扩展的S5消息”也是当前3GPP协议规范TS 29.274中没有定义，为该发明新增消息。可以使用TS 29.274中Message Type value没有使用的值作为触发恢复专有承载的标识；规范中消息ID值为40～63范围规划为将来使用，使用该区间的任一值作为“触发专有承载恢复”标识进行GTP-C S5消息编码即可。
所述的“S11的TEID”为S11的SGW TEID，“S5的TEID”为S5PGW TEID，S5PGW TEID 通过S11的SGW TEID查询得到，S11的SGW TEID和S5的PGW TEID都为该用户在建立会话时创建或获取得到，然后存储在SGW实体中。
PGW在收到SGW发送的S5消息后，先进行S5消息GTP-C解码，解码后进行消息ID判别，如果该S5消息ID值为和SGW约定的40～63范围，且标识含义为“触发专有承载恢复”，则PGW进行后续功能处理。
1.相应流程可为：解码SGW发送的S5消息，获取消息ID为指示恢复专有承载，获取S5PGW TEID；
2.根据S5PGW TEID获取存储在PGW中指定UE信息；
3.判断该指定UE专有承载是否存在，存在则表示专有承载没有删除，不用发起专有承载的恢复流程；
4.根据该UE的PCC规则判断是否需要激活专有承载，需要激活专有承载则复用现有技术中PGW发起的专有承载激活流程。
所述的“后续功能”是指PGW需先根据S5的TEID查询该用户，再对该用户的专有承载是否存在进行判断，如果该用户的专有承载存在，则表示专有承载没有删除，无需进行专有承载激活流程；如果该用户的专有承载不存在，则表示该用户的专有承载已经被删除，如果 PCC规则需要建立专有承载，则复用图1所示的专有承载激活流程，重新发起专有承载的建立。
所述的“S5的TEID”为S5PGW TEID，该TEID为该用户在建立会话时创建并存储在PGW 实体中。
所述的“扩展的S11消息”和“扩展的S5消息”都为GTP-C消息，消息可以约定为同一消息，也可以约定为不同的消息。
为便于实施方便，优选地，新增的S11和S5消息的ID为固定值40。
相关符号含义见下表1：
表1命令和字符释义
以上所述仅为本发明的实施例之一，并不用于限制本发明，凡在本发明原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于SR过程恢复专有承载的方法，其特征在于：通过扩展S11和S5消息ID值来触发PGW发起专有承载的建立，实现如下，
MME编码并发送特定S11消息给SGW；
SGW在收到S11消息后解码并判别S11消息ID是否是用于表示特定S11消息的特定ID；
如果S11消息ID为特定ID，SGW编码并发送特定S5消息给PGW；
PGW在收到S5消息后解码并判别消息ID是否为用于表示特定S5消息的特定ID；
如果S5消息ID为特定ID，PGW判别专有承载是否存在，如果不存在且该用户需要建立专有承载，则PGW发起专有承载激活流程。
2.根据权利要求1所述用于SR过程恢复专有承载的方法，其特征在于：MME向SGW发送S11消息是在SR流程完成后由MME主动发起。
3.根据权利要求1所述用于SR过程恢复专有承载的方法，其特征在于：MME向SGW发送的特定S11消息中的特定ID，依据3GPP协议规范TS 29.274要求，使用规范定义中没有使用的消息ID作为触发恢复专有承载的标识。
4.根据权利要求1所述用于SR过程恢复专有承载的方法，其特征在于：表示特定S11消息的特定ID由MME和SGW以约定的方式实现，当MME以某一消息ID对S11消息编码，则SGW用同样的消息ID对该消息解码。
5.根据权利要求1所述用于SR过程恢复专有承载的方法，其特征在于：SGW向PGW发送的特定S5消息中的特定ID，是依据3GPP协议规范TS 29.274要求，使用规范定义中没有使用的消息ID作为触发恢复专有承载的标识。
6.根据权利要求1所述用于SR过程恢复专有承载的方法，其特征在于：表示特定S5消息的特定ID由SGW和PGW以约定的方式实现，当SGW以某一消息ID对S5消息编码，则PGW用同样的消息ID对该消息解码。
7.根据权利要求1所述用于SR过程恢复专有承载的方法，其特征在于：所述特定S11消息和所述特定S5消息都为GTP-C消息，严格按照3GPP协议规范TS 29.274的GTPv2头格式编解码；特定S11消息和特定S5消息支持使用同一个消息ID，或者使用不同的消息ID。
8.根据权利要求7所述用于SR过程恢复专有承载的方法，其特征在于：特定S11消息和特定S5消息的消息头和3GPP规范中其他标准S11、S5消息GTP-C头一致，使用TEID来识别用户。
9.根据权利要求1所述用于SR过程恢复专有承载的方法，其特征在于：所述PGW在收到特定S5消息后对该用户之前的专有承载是否存在以及PCC规则进行判别，如果不存在且PCC规则需要激活专有承载，就发起专有承载恢复。
10.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9所述用于SR过程恢复专有承载的方法，其特征在于：PGW发起的专有承载恢复过程复用PGW主动发起的专有承载建立流程。
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