WO2010017717A1

WO2010017717A1 - 链路管理方法及相应设备和系统

Info

Publication number: WO2010017717A1
Application number: PCT/CN2009/072016
Authority: WO
Inventors: 曾侃; 高晓峰
Original assignee: 华为技术有限公司
Priority date: 2008-08-14
Filing date: 2009-05-27
Publication date: 2010-02-18
Also published as: CN101651608A; CN101651608B

Description

链路管理方法及相应设备和系统

本申请要求于 2008 年 08 月 14 日提交中国专利局、申请号为 200810146257.2、发明名称为 "链路管理方法及相应管理实体、执行节点和移动通信系统"的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体涉及进行链路管理的方法以及相应的链路管理实体、链路执行节点和移动通信系统。

背景技术

在基于连接的通信架构中，可将网络拓朴中实际执行业务的节点称为链路执行节点，将承担路径选择等链路管理功能的节点称为链路管理实体。为保证业务的正常进行，通常有连接的链路执行节点彼此之间会监测链路是否正常，一旦异常则请求链路管理实体对受影响的业务进行故障处理。下面以第三代合作伙伴计划 ( 3GPP: 3rd Generation Partnership Project )版本 8 ( R8: Release 8 ) 中定义的系统架构演进 ( SAE: System Architecture Evolution )模型为例来说明现有的故障处理方式。

3GPP R8 定义的 SAE 网络架构中包括如下功能实体：移动性管理实体 ( MME： Mobility Management Entity ); 呼叫接入节点，即演进的节点 B ( eNodeB: evolved NodeB ); 月良务网关（SGW: Serving Gateway ); 分组数据网络（ PDN: Packet Data Network ) 网关（ PGW: PDN Gateway )。

eNodeB和 MME之间的信令接口称为 S 1 -MME参考点； eNodeB和 SGW 之间的接口称为 S1-U参考点； MME和 SGW之间的接口称为 S11参考点；非漫游架构下， SGW和 PGW之间的接口称为 S5参考点；漫游架构下， SGW 和 PGW分别位于拜访地公共陆地移动网络 ( VPLMN: Visited Public Land Mobile Network )和归属地公共陆地移动网络 ( HPLMN: Home Public Land Mobile Network ) , 它们之间的接口称为 S8参考点。

在上述网络架构中， MME完成 S 1-MME/S 11/S 1 -U承载管理、 SGW和 PGW 的选择等功能，可将 MME视为网络拓朴中的链路管理实体，将其它节点： eNodeB, SGW, PGW等视为链路执行节点。

目前对于 S1-U接口链路的管理方法为：根据通用分组无线服务（GPRS: General Packet Radio Service ) 隧道协议（ GTP ： GPRS Tunneling Protocol ) 定义的反射（echo )机制，呼叫接入节点 eNodeB和服务网关 SGW之间的链路建立好后，双方周期性的向对方发送反射请求（Echo Request ); 如果收到对方回复的反射响应（Echo Response ) 则认为链路正常；如果连续若干次未收到响应，则认为链路故障； eNodeB和 SGW需要按照各个受影响的用户（ UE: User Equipment ) 向移动性管理实体 MME发送释放消息（Delete Request和 Delete Bearer Request ), MME按照释放消息相应删除各个用户对应的上下文。

目前对于 S5/S8接口链路的管理方法为：与 S1-U接口链路的管理类似，服务网关 SGW和分组数据网络网关 PGW之间的链路建立好后，同样周期性的向对方发送反射请求；如果连续若干次未收到响应，则认为链路故障； SGW 需要按照各个受影响的用户向移动性管理实体 MME发送释放消息（Delete Bearer Request ), MME按照释放消息相应删除各个用户对应的上下文。

在对上述链路管理方法的研究和实践过程中，本发明的发明人发现，由于

MME需要通过接收 SGW或 eNodeB按用户逐个发送的释放消息逐步释放各个 UE的上下文资源，导致释放上下文资源的过程较慢，而且需要消耗大量的 S11信令（ SGW发送的释放消息）或 S1-MME信令（ eNodeB发送的释放消息）。发明内容

本发明实施例提供能够更有效处理链路故障的链路管理方法，以及相应的链路管理实体、链路执行节点和移动通信系统。

一种链路管理方法，包括：链路管理实体接收第一链路执行节点发送的链路故障消息，所述链路故障消息指示所述第一链路执行节点与第二链路执行节点之间的链路发生故障；链路管理实体释放依赖于所述链路故障消息指示的故障链路的业务资源。

一种链路管理方法，包括：第一链路执行节点监测与其他链路执行节点之间的链路是否正常；第一链路执行节点在监测到某条链路发生故障时，向链路管理实体发送指示该链路发生故障的链路故障消息；第一链路执行节点根据所述链路管理实体的控制，选择其他链路执行节点进行业务接续。

一种链路管理实体，包括：消息接收单元，用于接收第一链路执行节点发送的链路故障消息，所述链路故障消息指示所述第一链路执行节点与第二链路执行节点之间的链路发生故障；资源管理单元，用于根据所述消息接收单元接收的链路故障消息，释放依赖于所述链路故障消息指示的故障链路的业务资源。

一种链路执行节点，包括：链路监测单元，用于监测与其他链路执行节点之间的链路是否正常；状态报告单元，用于在所述链路监测单元监测到某条链路发生故障时，向链路管理实体发送指示该链路发生故障的链路故障消息；业务处理单元，用于根据所述链路管理实体的控制，选择其他链路执行节点进行业务接续。

一种移动通信系统，包括：呼叫接入节点，用于在监测到与服务网关之间的 S1-U链路发生故障时，向移动性管理实体发送指示所述 S1-U链路发生故障的 S1-U链路故障消息，以及向所述移动性管理实体提出呼叫请求，根据所述移动性管理实体的控制选择进行呼叫接续的服务网关；移动性管理实体，用于接收所述 S1-U链路故障消息，根据所述 S1-U链路故障消息删除依赖于所述 S1-U 链路的上下文，以及在后续处理所述呼叫接入节点的呼叫请求时，避免选择与所述 S1-U链路关联的服务网关进行呼叫接续。

一种移动通信系统，包括：服务网关，用于在监测到与呼叫接入节点之间的 S1-U链路发生故障时，向移动性管理实体发送指示所述 S1-U链路发生故障的 S1-U链路故障消息；移动性管理实体，用于接收所述 S1-U链路故障消息，根据所述 S1-U链路故障消息删除依赖于所述 S1-U链路的上下文，以及在后续处理与所述 S 1 -U链路关联的呼叫接入节点的呼叫请求时，避免选择所述服务网关进行呼叫接续。

一种移动通信系统，包括：服务网关，用于在监测到与分组数据网络网关之间的 S5/S8链路发生故障时，向移动性管理实体发送指示所述 S5/S8链路发生故障的 S5/S8链路故障消息，以及根据所述移动性管理实体的控制选择进行呼叫接续的分组数据网络网关；移动性管理实体，用于接收所述 S5/S8链路故障消息，根据所述 S5/S8链路故障消息删除依赖于所述 S5/S8链路的上下文，以及在后续处理呼叫请求时，避免选择与所述 S5/S8链路关联的服务网关与分组数据网络网关之间的路径。

以及，一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机程序代码，当该计算机程序代码被一个计算机执行的时候，该计算机程序代码可以使得该计算机执行前述之一或全部链路管理方法中的步骤。

以及，一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储计算机程序代码，当该计算机程序代码被一个计算机执行的时候，该计算机程序代码可以使得该计算机执行前述之一或全部链路管理方法中的步骤。

本发明实施例方法、设备及系统采用由链路执行节点在监测到链路故障时直接将故障信息通知到链路管理实体的方式；由于链路管理实体直接获知链路状态故障信息，只需要一条消息就可以释放自身所有相关的业务资源，故障处理更加快速有效，节省了信令消耗。

附图说明

图 1是本发明一种实施方式中的链路管理方法在管理侧的流程示意图；图 2是本发明一种实施方式中的链路管理方法在节点侧的流程示意图；图 3是本发明一种实施方式中的链路管理实体的基本逻辑结构示意图；图 4是本发明一种实施方式中的链路执行节点的基本逻辑结构示意图；图 5是一种 SAE网络架构非漫游情况下的示意图；

图 6是一种 SAE网络架构漫游情况下的示意图；

图 7是本发明实施例一 SAE中 S1-U链路管理方法的流程示意图；

图 8是应用了本发明实施例一的一个信令流程示意图；

图 9是与本发明实施例一相应的一种移动通信系统结构示意图；

图 10是与本发明实施例一相应的另一种移动通信系统结构示意图；图 11是本发明实施例二 SAE中 S5/S8链路管理方法的流程示意图；图 12是应用了本发明实施例二的一个信令流程示意图；

图 13是与本发明实施例二相应的一种移动通信系统结构示意图；

图 14是应用了本发明一种实施方式中的链路管理方法的直接隧道网络架构示意图。

具体实施方式

本发明的一种实施方式提供一种链路管理方法，由链路执行节点在监测到链路故障时直接将链路的故障信息通知到链路管理实体。本发明的一种实施方式还提供相应的链路管理实体、链路执行节点和移动通信系统。以下分别进行详细说明。本发明的一种实施方式中的链路管理方法在链路管理实体侧的基本流程可参考图 1 , 主要包括步骤：

Al、链路管理实体接收第一链路执行节点发送的链路故障消息，该链路故障消息指示第一链路执行节点与第二链路执行节点之间的链路发生故障。

基于具体的应用环境，可以定义一条新的消息作为链路执行节点向链路管理实体上报链路故障的链路故障消息。链路故障消息可以采用任意能够被链路管理实体识别的方式携带对链路故障的指示；例如，链路故障消息可以携带三个字段：状态指示字段、第一链路执行节点标识、第二链路执行节点标识；其中，状态指示字段用于表示故障状态，第一、第二链路执行节点标识用于指明发生故障的链路。

A2、链路管理实体释放依赖于链路故障消息指示的故障链路的业务资源。由于链路执行节点通过链路故障消息直接将故障信息报告给链路管理实体，因此链路管理实体无需根据对逐个用户的释放消息来逐一释放资源，而是能够快速释放所有依赖于故障链路的业务资源，所称业务资源对链路的依赖可以指业务资源所对应的业务的全部（或部分）内容（或控制）信息需要承载在相应的链路上。

进一步的，为避免链路管理实体后续仍可能选择故障链路来承载新的呼叫业务，导致呼叫失败率增大；链路管理实体还可以在获知链路的故障状态后，在后续处理业务请求时避免选择故障链路，以解决呼叫失败率增大的问题。具体而言，链路管理实体可以建立基于链路的管理数据库，对应保存链路的可用或不可用状态，当选择业务承载时，避免选择状态为不可用的链路；或者也可以建立基于链路执行节点的管理数据库，对应保存有连接的其他链路执行节点的可选或不可选状态，当选择业务承载时，根据业务当前所在链路执行节点选择对应的处于可选状态的后续链路执行节点。

在上述故障处理流程的基础上，为了能够充分利用链路资源，本发明的一种实施方式中的链路管理方法还可进一步包括进行链路恢复的步骤，在链路管理实体侧体现为：

A3、链路管理实体接收第一链路执行节点发送的链路恢复消息，该链路恢复消息指示第一链路执行节点与第二链路执行节点之间的链路已恢复。

可以定义一条新的消息作为链路恢复消息，当然也可以使用一个统一的链路状态消息，当指示状态为故障时即为链路故障消息，当指示状态为可用时即为链路恢复消息。

A4、链路管理实体将链路恢复消息指示的已恢复链路重新置于可选择的范围。

基于具体所采用的管理数据库结构，链路管理实体可以是直接将已恢复链路对应的状态设置为可用，也可以是将与已恢复链路关联的链路执行节点之一，置于与已恢复链路关联的另一链路执行节点对应的可选范围中。本发明的一种实施方式中的链路管理方法在链路执行节点侧的基本流程可参考图 2, 主要包括步骤：

B 1、第一链路执行节点监测与其他链路执行节点之间的链路是否正常。基于具体的应用环境，网络拓朴中有连接的链路执行节点之间可采用各种已有的方式进行链路探测和监控。

B2、第一链路执行节点在监测到某条链路发生故障时，向链路管理实体发送指示该链路发生故障的链路故障消息。

通过在链路故障时发送专门的指示故障的消息，链路执行节点可以不必按每用户分别向链路管理实体请求释放依赖于故障链路的业务资源。 B3、第一链路执行节点根据链路管理实体的控制，选择其他链路执行节点进行业务接续。

综合链路执行节点侧与链路管理实体侧的故障处理流程可知，此时链路管理实体已经避免了对与故障链路关联的后续链路执行节点的选择。

进一步的，与链路管理实体侧相应，本发明的一种实施方式中的链路管理方法在链路执行节点侧也可进一步包括进行链路恢复报告的步骤，具体为：

B4、第一链路执行节点在监测到某条链路恢复正常时，向链路管理实体发送指示该链路恢复正常的链路恢复消息。

上述实施方式采用由链路执行节点在监测到链路故障时直接将故障信息通知到链路管理实体的方法；由于链路管理实体直接获知链路状态故障信息，只需要一条消息就可以释放自身所有相关的业务资源，故障处理更加快速有效，节省了信令消耗；并且在后续处理业务请求时避免选择故障链路，解决了呼叫失败率增大的问题。下面对用于执行上述链路管理方法的，本发明的一种实施方式中的链路管理实体进行说明，其基本逻辑结构参考图 3, 主要包括：

消息接收单元 101 , 用于接收第一链路执行节点发送的链路故障消息，该链路故障消息指示第一链路执行节点与第二链路执行节点之间的链路发生故障；

资源管理单元 102, 用于根据消息接收单元 101接收的链路故障消息，释放依赖于该链路故障消息指示的故障链路的业务资源。

为进一步解决呼叫失败率增大的问题，上述链路管理实体还可包括：业务控制单元 103, 用于根据消息接收单元 101接收的链路故障消息，在后续处理业务请求时避免选择所指示的故障链路。

若需要进一步提供对链路恢复情况的直接处理，上述链路管理实体还可进一步具有如下特征：

消息接收单元 101还用于，接收第一链路执行节点发送的链路恢复消息，该链路恢复消息指示第一链路执行节点与第二链路执行节点之间的链路已恢复；业务控制单元 103还用于，根据消息接收单元 101接收的链路恢复消息，将该链路恢复消息指示的已恢复链路重新置于可选择的范围。例如，在 3GPP R8定义的 SAE网络架构中，本实施例链路管理实体可体现于 MME; 在 3GPP预研版本 8 ( Pre-R8 )定义的直接隧道 ( Direct Tunnel ) 网络架构中，本实施例链路管理实体可体现于服务 GPRS支持节点（SGSN: Serving GPRS Support Node )„

行节点 200进行说明，其基本逻辑结构参考图 4, 主要包括：

链路监测单元 201 , 用于监测与其他链路执行节点之间的链路是否正常；状态报告单元 202, 用于在链路监测单元 201监测到某条链路发生故障时，向链路管理实体发送指示该链路发生故障的链路故障消息；

业务处理单元 203, 用于根据链路管理实体的控制，选择其他链路执行节点进行业务接续。

若需要进一步提供对链路恢复情况的直接处理，上述链路执行节点还可进一步具有如下特征：

状态报告单元 202还用于，在链路监测单元 201监测到某条链路恢复正常时，向链路管理实体发送指示该链路恢复正常的链路恢复消息。

上述链路执行节点同样可在不同的应用环境中体现于不同类型的网络实体。例如，在 3GPP R8定义的 SAE网络架构中，上述链路执行节点可体现于 eNodeB和 /或 SGW; 在 3GPP Pre-R8定义的直接隧道（ Direct Tunnel ) 网络架构中，上述链路执行节点可体现于无线网络控制器（ RNC : Radio Network Controller )和 /或网关 GPRS支持节点（ GGSN: Gateway GPRS Support Node )„ 基于不同类型的网络拓朴结构，若被管理链路的两个链路执行节点均与链路管理实体连接，则两个链路执行节点中的任意一个（或者是全部两个）能够执行本发明的一种实施方式中的链路管理方法即可；若被管理链路的两个链路执行节点仅有一个与链路管理实体连接，则该链路执行节点需要能够执行本发明的一种实施方式中的链路管理方法。为更好的理解上述实施方式，下面以上述实施方式在具体网络架构中的应用为例进行说明。

应用网络架构一、 3GPP R8定义的 SAE网络架构，参考图 5和图 6, 其中，链路管理实体为移动性管理实体 MME 301 , 链路执行节点为呼叫接入节点 eNodeB 302、服务网关 SGW 303、分组数据网络网关 PGW 304。 eNodeB和 MME 之间的信令接口称为 S1-MME参考点； eNodeB和 SGW之间的接口称为 S1-U参考点； MME和 SGW之间的接口称为 S11参考点；非漫游架构下， SGW和 PGW 之间的接口称为 S5参考点；漫游架构下， SGW和 PGW分别位于拜访地公共陆地移动网络和归属地公共陆地移动网络，它们之间的接口称为 S8参考点。

实施例一、对 3GPP R8定义的 SAE网络架构中 S1-U链路的管理方法。由于

S1-U链路的两个链路执行节点 eNodeB与 SGW均与 MME连接，因此任意一个 (或者全部两个）均可向 MME提供 S1-U链路状态信息，筒明起见，本实施例中以 eNodeB向 MME提供 S1-U链路状态信息为例进行描述，由 SGW提供 S1-U 链路状态信息的方法可类推，不再赞述。本实施例流程参考图 7, 包括步骤： Cl、 eNodeB监测与所连接的 SGW之间的 S1-U链路是否正常。

该链路的监测可采用 GTP定义的反射 ( echo )机制。

C2、 eNodeB在监测到某条 S1-U链路发生故障时，向 MME发送指示该 S1-U 链路发生故障的 S 1 -U链路故障消息。

当然， S1-U链路故障消息也可以由 SGW来发送，或者还可以由 eNodeB与 SGW两个节点分别都发送，在后一种情况下， MME可以仅处理先收到的那条消息。

S1-U链路故障消息可以由一条状态指示字段设置为不可用（ Abnormal ) 的 S1-U链路状态消息来充当， S1-U链路状态消息包括三个字段：状态指示字段、 eNodeB标识（ID: Identification )和 SGW ID。该消息具体可采用如表 1所示的格式：

表 1

消息头：采用 3GPP R8中定义的 GTP或 Sl-MME AP消息头。

消息体：参数名字段长度参数描述

(Byte)

Link Type 1 链路类型（例如 Sl-U、 S5/S8等）

Link Id 2 链路 ID

Link Status 1 链路状态（例如可用 Available,

不可用 Fault等）

网元信息表 ( NE Information List ), 是一个表项个数为 2的列

表，记录链路两端的两个网元的信息，每个表项包含如下参数：

NE type 1 网元类型（例如 eNodeB、 SGW,

PGW等）

NE Id 2 网元标识

C3、 MME收到 eNodeB发送的 S1-U链路故障消息后，删除依赖于该 S1-U 链路的上下文，并且将该 S1-U链路状态置为不可用。

若 S1-U链路故障消息由 S1-U链路状态消息来充当， MME可根据 S1-U链路状态消息中的状态指示字段设置为不可用（Abnormal )确定链路状态为故障，根据 eNodeB ID和 SGW ID确定故障的 S 1 -U链路。 MME根据 eNodeB ID和 SGW ID删除相应上下文的具体方式，以及置故障 S1-U链路为不可用的具体方式依赖于 MME中所使用的管理数据库结构，一种可选的 MME数据维护方式为：在 MME中维护两个数据表：链路信息表（ Link Information Table )和用户会话上下文 ( User Session Context )。

链路信息表是一个与 UE无关而与网元节点相关的表，包含 eNodeB和 SGW、 SGW和 PGW之间的链路信息。表结构定义大致如下：

struct Link_Infor_Table unchar uchLinkType; /*链路类型： Sl-U, S5/S8*/

unshort ushLinkld; /*链路标识符 */

unchar uchLinkState; /*链路状态 */

struct NE Infor Table /*链路两端的网元信息 */ unchar uchNeType; /*网元类型： eNodeB, SGW, PGW*/ unshort ushNEId; /*网元标只符 */

} NEInfor [2];

} Linklnfor [MAX_NUMBER_LINK]

用户会话上下文除了包含必要的用户和会话相关信息，还包含该用户会话的用户数据所使用的 eNodeB <—> SGW <—> PGW的两段链路信息，表结构大致定义如下。

struct User_Session_Context_Table

{

... /*用户和会话相关信息 */

short ushSlULinkld; /*S1-U链路标识符 */

short ushS5S8LinkId; /*S5S8链路标识符 */

} UserSessionContext [MAX_NUMBER_USER_SESSION_CONTEXT]; MME收到 eNodeB的呼叫请求消息时，建立用户会话上下文，在选择了

SGW和 PGW之后，将所使用的两段链路的 Link Id保存到该上下文中，以体现链路与上下文之间的依赖关系。

MME收到 eNodeB或 SGW上报的 S1-U链路故障消息时，将链路信息表中的相应链路置为故障状态，并且根据 Link Id搜索用户会话上下文，将匹配 Link lD 的所有用户上下文一次性删除，故障处理更有效率。此后 MME在处理 eNodeB 的呼叫请求时，避免选择与故障 S1-U链路关联的 SGW进行呼叫接续。

C4、 eNodeB在监测到已故障的 S1-U链路恢复正常时，向 MME发送指示该 S 1-U链路恢复正常的 S 1-U链路恢复消息。

S1-U链路恢复消息可以由一条状态指示字段设置为可用（ Normal )的 S1-U 链路状态消息来充当。

C5、 MME收到 eNodeB发送的 S1-U链路恢复消息后，在后续处理该 eNodeB 的呼叫请求时，将与该已恢复的 S 1 -U链路关联的 SGW重新置于可选择的范围。基于前述举例描述的 MME采用两个数据表进行数据维护的方式， MME的具体操作可以是：将链路信息表中的相应链路置为可用状态，之后从该 eNodeB发来呼叫请求时，该链路对应的 SGW又成为可选的服务网关之一。

应用了本实施例的一个具体信令流程如图 8所示，包括：

在 S1-U链路正常时：

al、 eNodeB接收呼叫请求（ Attach Request )。

a2、 eNodeB将呼叫请求报告给 MME ( Attach Request )。

a3、 MME选择一个与 eNodeB对应的可选 SGW发送承载创建请求（Create Default Bearer Request )。

在 Sl-U链路故障时：

a4、 SGW向 MME发送 Sl-U链路故障消息（Sl-U Link State Indication;

Abnormal、 eNodeB ID、 SGW ID )„

a5、 eNodeB向 MME发送 S 1 -U链路故障消息（SI -U Link State Indication； Abnormal、 eNodeB ID、 SGW ID )„

上述步骤 a4、 a5没有时序关系， MME将只处理先收到的一条消息。

a6、 MME删除与故障 Sl-U链路相关的所有上下文，并将该 S1-U链路置为不可用； eNodeB和 SGW也分别释放自身和相关节点依赖于故障 S1-U链路的资源。

a7、 eNodeB接收新呼叫请求（ Attach Request )。

a8、 eNodeB将新呼叫请求报告给 MME ( Attach Request )。

a9、 MME在不包括之前 SGW的范围中选择一个与 eNodeB对应的新 SGW

( New SGW )发送 7|载创建请求（ Create Default Bearer Request )„

在 Sl-U链路恢复时：

al0、 SGW向 MME发送 Sl-U链路恢复消息（Sl-U Link State Indication; Normal, eNodeB ID、 SGW ID )„

all、 eNodeB向 MME发送 Sl-U链路恢复消息（ Sl-U Link State Indication;

Normal, eNodeB ID, SGW ID )„

上述步骤 al0、 all没有时序关系， MME将只处理先收到的一条消息。 al2、 MME将恢复的 Sl-U链路置为可用。 al3、 eNodeB接收新呼叫请求（ Attach Request )。。

al4、 eNodeB将新呼叫请求报告给 MME ( Attach Request )。

al5、 MME在恢复后的选择范围中选择一个与 eNodeB对应的 SGW (假定为之前不可选的那个 )发送承载创建请求（ Create Default Bearer Request )。下面对用于执行实施例一方法的本发明实施例的移动通信系统进行说明。一、参考图 9, 若由呼叫接入节点 eNodeB提供向移动性管理实体 MME发送 S1-U链路状态信息的功能，则移动通信系统包括：

eNodeB 401 ,用于在监测到与服务网关 SGW 402之间的 S1-U链路发生故障时，向 MME 403发送指示该 S1-U链路发生故障的 S1-U链路故障消息；向 MME 403提出呼叫请求，根据 MME 403的控制选择进行呼叫接续的 SGW;

MME 403 , 用于接收 S1-U链路故障消息；根据 S1-U链路故障消息删除依赖于该 S1-U链路的上下文；在后续处理 eNodeB 401的呼叫请求时，避免选择与该 S1-U链路关联的 SGW 402进行呼叫接续。

为进一步提供对链路恢复情况的直接处理，该移动通信系统还可进一步具有如下特征：

eNodeB 401还用于，在监测到与 SGW 402之间的 S1-U链路恢复正常时，向 MME 403发送指示该 S1-U链路恢复正常的 S1-U链路恢复消息；

MME 403还用于，接收 S1-U链路恢复消息；根据 S1-U链路恢复消息在后续处理 eNodeB 401的呼叫请求时，将与该 Sl-U链路关联的 SGW 402重新置于可选择的范围。

二、参考图 10, 若由 SGW提供向 MME发送 S1-U链路状态信息的功能，则移动通信系统包括：

SGW 501 , 用于在监测到与 eNodeB 502之间的 Sl-U链路发生故障时，向 MME 503发送指示该 S1-U链路发生故障的 S1-U链路故障消息；

MME 503 , 用于接收 S1-U链路故障消息；根据 S1-U链路故障消息删除依赖于该 S1-U链路的上下文；在后续处理 eNodeB 502的呼叫请求时，避免选择 SGW 501进行呼叫接续。

SGW 501还用于，在监测到与 eNodeB 502之间的 S1-U链路恢复正常时，向 MME 503发送指示该 S1-U链路恢复正常的 S1-U链路恢复消息；

MME 503还用于，接收 S1-U链路恢复消息；根据 S1-U链路恢复消息，在后续处理 eNodeB 502的呼叫请求时，将 SGW 501重新置于可选择的范围。

上述两种移动通信系统可融合，即在同一网络拓朴中 eNodeB和 SGW都能够提供向 MME发送 S 1 -U链路状态信息的功能。

本实施例系统采用由 eNodeB和 /或 SGW在监测到 S1-U链路故障时直接将故障信息通知到 MME的方式；由于 MME直接获知 S1-U链路状态故障信息，只需要一条消息就可以删除自身所有相关的上下文，故障处理更加快速有效，节省了 S11信令消耗；并且在后续处理业务请求时避免选择 S1-U故障链路，解决了呼叫失败率增大的问题。实施例二、对 3GPP R8定义的 SAE网络架构中 S5/S8链路的管理方法。由于 S5/S8链路的两个链路执行节点服务网关 SGW与分组数据网络网关 PGW中， SGW与移动性管理实体 MME连接，因此需要由 SGW向 MME提供 S5/S8链路状态信息。本实施例流程参考图 11 , 包括步骤：

Dl、 SGW监测与所连接的 PGW之间的 S5/S8链路是否正常。

该链路的监测可采用 GTP定义的反射（echo )机制。

D2、 SGW在监测到某条 S5/S8链路发生故障时，向 MME发送指示该 S5/S8 链路发生故障的 S5/S8链路故障消息。

S5/S8链路故障消息可以由一条状态指示字段设置为不可用（ Abnormal ) 的 S5/S8链路状态消息来充当， S5/S8链路状态消息可以包括三个字段：状态指示字段、 eNodeB标识（ID: Identification )和 SGW ID。该消息具体可采用与前述 S1-U链路状态消息类似的格式。

D3、 MME收到 SGW发送的 S5/S8链路故障消息后，删除依赖于该 S5/S8链路的上下文，并且将该 S5/S8链路状态置为不可用。

MME对 S5/S8链路故障消息的具体处理方式可参照前述对 S1-U链路故障消息的处理。此后 MME在处理呼叫请求时，避免选择对应于故障 S5/S8链路的 SGW到 PGW路径。

D4、 SGW在监测到已故障的 S5/S8链路恢复正常时，向 MME发送指示该 S5/S8链路恢复正常的 S5/S8链路恢复消息。

S5/S8链路恢复消息可以由一条状态指示字段设置为可用（Normal ) 的 S5/S8链路状态消息来充当。

D5、 MME收到 SGW发送的 S5/S8链路恢复消息后，在后续处理呼叫请求时，将与该已恢复的 S5/S8链路对应的 SGW到 PGW路径重新置于可选择的范围。

应用了本实施例的一个具体信令流程如图 12所示，包括：

在 S5/S8链路正常时：

bl、 MME接收呼叫请求（ Attach Request )。

b2、 MME选定承载所使用的 SGW到 PGW路径，向 SGW发送承载创建请求 ( Create Default Bearer Request )。

b3、 SGW根据 MME的选择向 PGW发送承载创建请求（ Create Default Bearer Request )。

在 S5/S8链路故障时：

b4、 SGW向 MME发送 S5/S8链路故障消息（ S5/S8 Link State Indication; Abnormal、 PGW ID、 SGW ID )„

b5、 MME删除与故障 S5/S8链路相关的所有上下文，并将该 S5/S8链路置为不可用； SGW也释放自身资源。

b6、 MME再次接收呼叫请求（ Attach Request )。

b7、 MME选定承载所使用的 SGW到 PGW路径，为了避免使用故障 S5/S8 链路， MME选择了 SGW到一个新的 PGW ( New PGW ) 的路径，然后向 SGW 发送承载创建请求（ Create Default Bearer Request )。

b8、 SGW根据 MME的选择向新的 PGW发送承载创建请求（ Create Default

Bearer Request )。

在 S5/S8链路恢复时：

b9、 SGW向 MME发送 S5/S8链路恢复消息（ S5/S8 Link State Indication; No腿 1、 PGW ID、 SGW ID )。

bl0、 MME将恢复的 S5/S8链路置为可用。

bll、 MME再次接收呼叫请求（ Attach Request )。

bl2、 MME选定承载所使用的 SGW到 PGW路径，此时之前不可用的 SGW 到 PGW路径已恢复为可用，因此与 SGW对应的原有不可选的 PGW也恢复为可选，假定 MME选择了 SGW到已恢复 PGW的路径，然后向 SGW发送承载创建请求 ( Create Default Bearer Request )。

bl3、 SGW根据 MME的选择向恢复为可选的 PGW发送承载创建请求 ( Create Default Bearer Request )。下面对用于执行实施例二方法的本发明实施例的移动通信系统进行说明，参考图 13, 该系统包括：

服务网关 SGW 601 , 用于在监测到与分组数据网络网关 PGW 602之间的

S5/S8链路发生故障时，向移动性管理实体 MME 603发送指示 S5/S8链路发生故障的 S5/S8链路故障消息；根据 MME 603的控制选择进行呼叫接续的 PGW;

MME 603, 用于接收 S5/S8链路故障消息；根据 S5/S8链路故障消息删除依赖于该 S5/S8链路的上下文；在后续处理呼叫请求时，避免选择与该 S5/S8链路关联的 SGW 601<->PGW 602的路径。

SGW 601还用于，在监测到与 PGW 602之间的 S5/S8链路恢复正常时，向

MME 603发送指示 S5/S8链路恢复正常的 S5/S8链路恢复消息；

MME 603还用于，接收 S5/S8链路恢复消息；根据 S5/S8链路恢复消息在后续处理呼叫请求时，将与该 S5/S8链路关联的 SGW 601<->PGW 602的路径重新置于可选择的范围。

上述移动通信系统可以与实施例一中的两种移动通信系统融合，即在同一网络拓朴中 eNodeB能够提供向 MME发送 S1-U链路状态信息的功能， SGW能够提供向 MME发送 S 1 -U/S5/S 8链路状态信息的功能。

本实施例系统采用由 SGW在监测到 S5/S8链路故障时直接将故障信息通知到 MME的方式；由于 MME直接获知 S5/S8链路状态故障信息，只需要一条消息就可以删除自身所有相关的上下文，故障处理更加快速有效，节省了 S11 信令消耗；并且在后续处理业务请求时避免选择 S5/S8故障链路，解决了呼叫失败率增大的问题。应用网络架构二、 3GPP Pre-R8定义的直接隧道（ Direct Tunnel )网络架构，其中，链路管理实体为服务 GPRS支持节点 SGSN,链路执行节点为无线网络控制器 RNC、网关 GPRS支持节点 GGSN。网络架构参考图 14, 包括 RNC 701、 GGSN (图 14中筒记为 "网关支持节点"） 702、 SGSN (图 14中筒记为 "服务支持节点"） 703。

RNC 701和 GGSN 702之间通过建立直接隧道 ( Direct Tunnel )承载用户面数据， RNC 701和 GGSN 702之间的链路称为 lu接口用户面链路（lu UP: lu User Plane ); SGSN 703和 GGSN 702之间的链路称为 Gn链路，可承载 GTP控制面 ( GTP-C: GTP-Control Plane )信令； RNC 701和 SGSN 703之间的链路称为 lu 接口控制面链路（ lu CP: lu Control Plane ) , 可承载无线接入网络应用部分 ( RANAP: Radio Access Network Application Part )信令。

当直接隧道链路故障时，可采用类似应用网络架构一中的处理方案，由 GGSN 702或 RNC 701向 SGSN 703发送一条新定义的直接隧道状态指示（ Direct Tunnel Link State Indication ) 消息（以携带不同的状态参数指示直接隧道故障或恢复正常），指示 SGSN 703快速释放自身相关资源，以此节省大量释放信令的开销。并且， SGSN 703后续再获得 RNC 701上报的新呼叫时，将不再选择 GGSN 702与 RNC 701建立直接隧道，从而避免呼叫失败。

当直接隧道链路恢复时，同样可采用类似应用网络架构一中的处理方案，由 GGSN 702或 RNC 701向 SGSN 703发送一条携带恢复参数的直接隧道状态指示消息，指示 SGSN 703后续可以选择 GGSN 702与 RNC 701建立直接隧道。本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种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来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器（ROM: Read Only Memory ), 随机存取存储器（RAM: Random Access Memory ), 磁盘或光盘等 ₍

rg ¾.力 6| S H'、J m^^rg ¾. Y+、、路执行节点和移动通信系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

权利要求

1、一种链路管理方法，其特征在于，包括：

链路管理实体接收第一链路执行节点发送的链路故障消息，所述链路故障消息指示所述第一链路执行节点与第二链路执行节点之间的链路发生故障；链路管理实体释放依赖于所述链路故障消息指示的故障链路的业务资源。

2、根据权利要求 1所述的方法，其特征在于，在所述链路管理实体接收第一链路执行节点发送的链路故障消息之后还包括：所述链路管理实体在后续处理业务请求时避免选择所述故障链路。

3、根据权利要求 2所述的方法，其特征在于，还包括：

链路管理实体接收第一链路执行节点发送的链路恢复消息，所述链路恢复消息指示所述第一链路执行节点与第二链路执行节点之间的链路已恢复；

链路管理实体将所述链路恢复消息指示的已恢复链路重新置于可选择的范围。

4、根据权利要求 2所述的方法，其特征在于：

所述链路管理实体是移动性管理实体；所述第一链路执行节点是呼叫接入节点、所述第二链路执行节点是服务网关，或者，所述第一链路执行节点是服务网关、所述第二链路执行节点是呼叫接入节点；

所述链路管理实体接收第一链路执行节点发送的链路故障消息的步骤具体为：所述移动性管理实体接收呼叫接入节点或者服务网关发送的 S1-U链路故障消息，所述 S1-U链路故障消息指示与该消息的发送节点相连的 S1-U链路发生故障；

所述链路管理实体释放依赖于链路故障消息指示的故障链路的业务资源的步骤具体为：所述移动性管理实体删除依赖于故障 S1-U链路的上下文；所述链路管理实体在后续处理业务请求时避免选择故障链路的步骤具体为：所述移动性管理实体在后续处理与所述故障 S1-U链路关联的呼叫接入节点的呼叫请求时，避免选择与所述故障 S1-U链路关联的服务网关进行呼叫接续。

5、根据权利要求 4所述的方法，其特征在于，还包括：

所述移动性管理实体接收呼叫接入节点或服务网关发送的 S1-U链路恢复消息，所述 Sl-U链路恢复消息指示与该消息的发送节点相连的 Sl-U链路已恢复；

所述移动性管理实体在后续处理与已恢复 S1-U链路关联的呼叫接入节点的呼叫请求时，将与所述已恢复 S 1 -U链路关联的服务网关重新置于可选择的范围。

6、根据权利要求 2所述的方法，其特征在于：

所述链路管理实体是移动性管理实体，所述第一链路执行节点是服务网关，所述第二链路执行节点是分组数据网络网关；

所述链路管理实体接收第一链路执行节点发送的链路故障消息的步骤具体为：所述移动性管理实体接收服务网关发送的 S5/S8链路故障消息，所述 S5/S8链路故障消息指示所述服务网关与分组数据网络网关之间的 S5/S8链路发生故障；

所述链路管理实体释放依赖于链路故障消息指示的故障链路的业务资源所述链路管理实体在后续处理业务请求时避免选择故障链路的步骤具体为：所述移动性管理实体在后续处理呼叫请求时，避免选择所述服务网关与所述分组数据网络网关之间的路径。

7、根据权利要求 6所述的方法，其特征在于，还包括：

所述移动性管理实体接收月良务网关发送的 S5/S8链路恢复消息，所述 S5/S8 链路恢复消息指示所述服务网关与分组数据网络网关之间的 S5/S8链路已恢复；

所述移动性管理实体在后续处理呼叫请求时，将所述服务网关与所述分组数据网络网关之间的路径重新置于可选择的范围。

8、根据权利要求 2所述的方法，其特征在于：

所述链路管理实体是服务通用分组无线服务支持节点 SGSN; 所述第一链路执行节点是无线网络控制器 RNC、所述第二链路执行节点是网关通用分组无线服务支持节点 GGSN, 或者，所述第一链路执行节点是 GGSN、所述第二链路执行节点是 RNC; 所述链路管理实体接收第一链路执行节点发送的链路故障消息的步骤具体为：所述 SGSN接收 RNC或者 GGSN发送的直接隧道链路故障消息，所述直接隧道链路故障消息指示与该消息的发送节点相连的直接隧道链路发生故障；所述链路管理实体释放依赖于链路故障消息指示的故障链路的业务资源的步骤具体为：所述 SGSN删除依赖于故障直接隧道链路的上下文；

所述链路管理实体在后续处理业务请求时避免选择故障链路的步骤具体为：所述 SGSN在后续处理与所述故障直接隧道链路关联的 RNC的呼叫请求时，避免选择与所述故障直接隧道链路关联的 GGSN进行呼叫接续。

9、根据权利要求 8所述的方法，其特征在于，还包括：

所述 SGSN接收 RNC或者 GGSN发送的直接隧道链路恢复消息，所述直接隧道链路恢复消息指示与该消息的发送节点相连的直接隧道链路已恢复；

所述 SGSN在后续处理与已恢复直接隧道链路关联的 RNC的呼叫请求时，将与所述已恢复直接隧道链路关联的 GGSN重新置于可选择的范围。

10、一种链路管理方法，其特征在于，包括：

第一链路执行节点监测与其他链路执行节点之间的链路是否正常；第一链路执行节点在监测到某条链路发生故障时，向链路管理实体发送指示该链路发生故障的链路故障消息；

第一链路执行节点根据所述链路管理实体的控制，选择其他链路执行节点进行业务接续。

11、根据权利要求 10所述的方法，其特征在于，还包括：

第一链路执行节点在监测到某条链路恢复正常时，向链路管理实体发送指示该链路恢复正常的链路恢复消息。

12、一种链路管理实体，其特征在于，包括：

消息接收单元，用于接收第一链路执行节点发送的链路故障消息，所述链路故障消息指示所述第一链路执行节点与第二链路执行节点之间的链路发生故障；

资源管理单元，用于根据所述消息接收单元接收的链路故障消息，释放依赖于所述链路故障消息指示的故障链路的业务资源。

13、根据权利要求 11所述的链路管理实体，其特征在于，还包括：业务控制单元，用于根据所述消息接收单元接收的链路故障消息，在后续处理业务请求时避免选择所述故障链路。

14、根据权利要求 13所述的链路管理实体，其特征在于：

所述消息接收单元还用于，接收第一链路执行节点发送的链路恢复消息，所述链路恢复消息指示所述第一链路执行节点与第二链路执行节点之间的链路已恢复；

所述业务控制单元还用于，根据所述消息接收单元接收的链路恢复消息，将所述链路恢复消息指示的已恢复链路重新置于可选择的范围。

15、一种链路执行节点，其特征在于，包括：

链路监测单元，用于监测与其他链路执行节点之间的链路是否正常；状态报告单元，用于在所述链路监测单元监测到某条链路发生故障时，向链路管理实体发送指示该链路发生故障的链路故障消息；

业务处理单元，用于根据所述链路管理实体的控制，选择其他链路执行节点进行业务接续。

16、根据权利要求 15所述的链路执行节点，其特征在于：

所述状态报告单元还用于，在所述链路监测单元监测到某条链路恢复正常时，向链路管理实体发送指示该链路恢复正常的链路恢复消息。

17、一种移动通信系统，其特征在于，包括：

呼叫接入节点，用于在监测到与服务网关之间的 S1-U链路发生故障时，向移动性管理实体发送指示所述 S1-U链路发生故障的 S1-U链路故障消息；向所述移动性管理实体提出呼叫请求，根据所述移动性管理实体的控制选择进行呼叫接续的服务网关；

移动性管理实体，用于接收所述 S1-U链路故障消息；根据所述 S1-U链路故障消息删除依赖于所述 S1-U链路的上下文；在后续处理所述呼叫接入节点的呼叫请求时，避免选择与所述 S1-U链路关联的服务网关进行呼叫接续。

18、根据权利要求 17所述的移动通信系统，其特征在于：

所述呼叫接入节点还用于，在监测到与服务网关之间的 S 1 -U链路恢复正常时，向链路管理实体发送指示所述 S1-U链路恢复正常的 S1-U链路恢复消息；所述移动性管理实体还用于，接收所述 S1-U链路恢复消息；根据所述 S1-U 链路恢复消息在后续处理所述呼叫接入节点的呼叫请求时，将与所述 S 1-U链路关联的服务网关重新置于可选择的范围。

19、一种移动通信系统，其特征在于，包括：

服务网关，用于在监测到与呼叫接入节点之间的 S1-U链路发生故障时，向移动性管理实体发送指示所述 S1-U链路发生故障的 S1-U链路故障消息；移动性管理实体，用于接收所述 S1-U链路故障消息；根据所述 S1-U链路故障消息删除依赖于所述 S1-U链路的上下文；在后续处理与所述 S1-U链路关联的呼叫接入节点的呼叫请求时，避免选择所述服务网关进行呼叫接续。

20、根据权利要求 19所述的移动通信系统，其特征在于：

所述服务网关还用于，在监测到与呼叫接入节点之间的 S1-U链路恢复正常时，向移动性管理实体发送指示所述 S 1 -U链路恢复正常的 S 1 -U链路恢复消所述移动性管理实体还用于，接收所述 S1-U链路恢复消息；根据所述 S1-U 链路恢复消息，在后续处理与所述 S1-U链路关联的呼叫接入节点的呼叫请求时，将所述服务网关重新置于可选择的范围。

21、一种移动通信系统，其特征在于，包括：

服务网关，用于在监测到与分组数据网络网关之间的 S5/S8链路发生故障时，向移动性管理实体发送指示所述 S5/S8链路发生故障的 S5/S8链路故障消息；根据所述移动性管理实体的控制选择进行呼叫接续的分组数据网络网关；移动性管理实体，用于接收所述 S5/S8链路故障消息；根据所述 S5/S8链路故障消息删除依赖于所述 S5/S8链路的上下文；在后续处理呼叫请求时，避免选择与所述 S5/S8链路关联的服务网关与分组数据网络网关之间的路径。

22、根据权利要求 21所述的移动通信系统，其特征在于：

所述服务网关还用于，在监测到与分组数据网络网关之间的 S5/S8链路恢复正常时，向移动性管理实体发送指示所述 S5/S8链路恢复正常的 S5/S8链路恢复消息；

所述移动性管理实体还用于，接收所述 S5/S8链路恢复消息；根据所述 S5/S8链路恢复消息在后续处理呼叫请求时，将与所述 S5/S8链路关联的服务网关与分组数据网络网关之间的路径重新置于可选择的范围。