WO2010028580A1 - 网关设备负载处理方法、网络设备和网络系统 - Google Patents

网关设备负载处理方法、网络设备和网络系统 Download PDF

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WO2010028580A1
WO2010028580A1 PCT/CN2009/073727 CN2009073727W WO2010028580A1 WO 2010028580 A1 WO2010028580 A1 WO 2010028580A1 CN 2009073727 W CN2009073727 W CN 2009073727W WO 2010028580 A1 WO2010028580 A1 WO 2010028580A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
gateway device
user equipment
indication information
target
bearer
Prior art date
Application number
PCT/CN2009/073727
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
张进
孙晓姬
Original Assignee
华为技术有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 华为技术有限公司 filed Critical 华为技术有限公司
Publication of WO2010028580A1 publication Critical patent/WO2010028580A1/zh

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/02—Traffic management, e.g. flow control or congestion control

Definitions

  • Gateway device load processing method network device and network system
  • the present invention relates to mobile communication technologies, and in particular, to a gateway device load processing method, a network device, and a network system. Background technique
  • LTE Long Term Evolution
  • SAE System Architecture Evolution
  • MME Mobility Management Entity
  • SGW Monthly Service Gateway
  • PGW Packet Data Network Gateway
  • the eNodeB provides radio resources for access of the user equipment (UE); the MME is a control plane function entity, and processes all non-access stratum messages with the UE, for example, authentication, paging, etc.;
  • the user plane function entity is responsible for the user plane data routing processing, and manages and stores the SAE bearer context of the UE.
  • the service area provided by the SGW for the UE is one or more tracking areas (TAs); the PGW is responsible for providing services for the user.
  • Packet Data Network (PDN); HSS is used to store user subscription data.
  • the network side separates the UE and instructs the UE to reattach.
  • the inventors have found that at least the following problems exist in the prior art: the UE is separated and causes a sudden interruption of the ongoing service; a large number of UEs reattaching causes the air interface burden to be aggravated, and may even cause network congestion. Summary of the invention
  • the embodiment of the invention provides a gateway device load processing method, a network device and a network system, When the SGW needs to uninstall the UE, the network side does not separate the UE.
  • the embodiment of the invention provides a gateway device load processing method, including:
  • the source gateway device needs to uninstall the user equipment, select a target gateway device capable of serving the user equipment;
  • the embodiment of the invention provides a network device, including:
  • a selection module configured to select a target gateway device capable of serving the user equipment when the source gateway device needs to uninstall the user equipment
  • a migration module configured to migrate the user equipment from the source gateway device to the target gateway device.
  • the embodiment of the invention provides a network system, including a source gateway device, a mobility management entity, a target gateway device, and a packet data network gateway;
  • the source gateway device is configured to send load migration indication information when the user equipment needs to be uninstalled, and the mobility management entity is configured to: after receiving the load migration indication information, select a target gateway device that can serve the user equipment, and Sending a bearer request to the target gateway device; the target gateway device is configured to create a bearer context of the user equipment according to the create bearer request, and send an update bearer request to the packet data network gateway;
  • the packet data network gateway is configured to update a bearer context of the user equipment after receiving the update bearer request.
  • the embodiment of the invention further provides a network system, including a source gateway device, a mobility management entity, an evolved base station, a target gateway device, and a packet data network gateway;
  • the source gateway device is configured to send load migration indication information when the user equipment needs to be offloaded;
  • the mobility management entity is configured to send the load migration indication information to the evolved base station;
  • the evolved base station is configured to receive After the load migration indication information, sending a handover request to the mobility management entity;
  • the mobility management entity is further configured to: after receiving the handover request, select to be set for the user The target gateway device of the standby service;
  • the target gateway device is configured to create a bearer context of the user equipment according to the create bearer request, and send an update bearer request to the packet data network gateway;
  • the packet data network gateway is configured to update a bearer context of the user equipment after receiving the update bearer request;
  • the evolved base station is further configured to update a bearer context of the user equipment, and establish a bearer connection with the target gateway device.
  • the embodiment of the invention further provides a network system, including a source gateway device, a mobility management entity, an evolved base station, a user equipment, a target gateway device, and a packet data network gateway;
  • the source gateway device is configured to send load migration indication information when the user equipment needs to be offloaded; the mobility management entity is configured to send the load migration indication information to the evolved base station; The load migration indication information is sent to the user equipment; the user equipment is configured to send a tracking area update request after receiving the load indication information; the evolved base station is further configured to send the tracking area update request to the The mobility management entity is further configured to: after receiving the tracking area update request, select a target gateway device that can serve the user equipment;
  • the target gateway device is connected to the mobility management entity, configured to create a bearer context of the user equipment according to the created bearer request, and send an update bearer request to the packet data network gateway;
  • the packet data network gateway is configured to update a bearer context of the user equipment after receiving the update bearer request, and establish a bearer connection with the target gateway device;
  • the evolved base station is further configured to: after the mobility management entity selects the target gateway device, update a bearer context of the user equipment, and establish a bearer connection with the target gateway device.
  • the embodiment of the present invention moves the UE to the target SGW that can serve the UE when the source SGW needs to be offloaded, so that the UE smoothly transitions to another SGW instead of separating the UE by the network side.
  • the service interruption caused by the separation of the UE can be avoided. Avoid the problem of increased overhead caused by UE reattachment.
  • Embodiment 1 is a schematic flowchart of Embodiment 1 of a gateway device load processing method according to the present invention
  • Embodiment 2 is a schematic flowchart of Embodiment 2 of a gateway device load processing method according to the present invention
  • Embodiment 3 is a schematic flowchart of Embodiment 3 of a gateway device load processing method according to the present invention.
  • Embodiment 4 is a schematic flowchart of Embodiment 4 of a gateway device load processing method according to the present invention.
  • Embodiment 5 is a schematic flowchart of Embodiment 5 of a gateway device load processing method according to the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic structural diagram of an embodiment of a network device according to the present invention.
  • Embodiment 7 is a schematic structural diagram of Embodiment 1 of a network system according to the present invention.
  • Embodiment 8 is a schematic structural diagram of Embodiment 2 of a network system according to the present invention.
  • FIG. 9 is a schematic structural diagram of Embodiment 3 of a network system according to the present invention. detailed description
  • Step 11 When a source SGW needs to offload a UE, the MME selects a target SGW that can serve the UE, and the target SGW in the present invention is different from the source. SGW's SGW.
  • the SGW is used as an example, and may also be other gateway devices, such as a GPRS Gateway Support Node (GGSN) in a General Packet Radio Service (GPRS).
  • GGSN GPRS Gateway Support Node
  • GPRS General Packet Radio Service
  • the SGW may be due to the need to upgrade or maintain the need to uninstall the UE.
  • Step 12 The MME migrates the UE from the source SGW to the target SGW.
  • the MME may select the target SGW when the source SGW needs to be migrated (see Embodiments 2 and 3 below), or the eNodeB may trigger the SGW load migration process to prompt the MME to select the target SGW (refer to the following implementation for details).
  • the SGW load migration process may be triggered by the UE to cause the MME to select the target SGW (refer to Embodiment 5 below).
  • the source SGW needs to uninstall the UE
  • the UE is not disconnected, and the UE is instructed to reattach.
  • the new SGW is used to migrate the UE to the target SGW that can serve the UE. Therefore, the problem of service interruption caused by UE disconnection and high relocation caused by UE re-attachment can be avoided.
  • Step 201 The source SGW sends a load mobility indication information (Rebalancing Indication) to the MME when the UE needs to be offloaded. Specifically, it can be:
  • the source SGW When the source SGW needs to be maintained or upgraded, the load re-allocation (load migration) needs to be performed.
  • the source SGW sends the load migration indication information to the MME, and the load migration indication information is used to instruct the MME to initiate the load migration process.
  • the load migration indication information in the message may carry the load migration indication identifier in the message or be represented by a special message type).
  • the load migration indication information may carry an International Mobile Subscriber Identification Number (IMSI) and an SGW address (Serving GW address), where the IMSI indicates that the UE needs to be re-allocated for load relocation, and the SGW address is used to notify the MME.
  • the load indication information does not carry any UE identifier, and may not carry the SGW address.
  • the MME determines the mode of migration and the migrated UE, and obtains the address information of the source SGW from the packet header of the data packet.
  • Step 202 After receiving the load migration indication information, the MME selects an SGW that can serve the UE as the target SGW, and sends a Create Bearer Request to the target SGW to establish a user plane. Specifically, it can be:
  • the MME When the MME finds that the UE is in the idle (ECM_IDLE) state, the MME and the eNodeB cannot initiate the MME selection because the MME and the eNodeB are not connected at this time. Therefore, the MME needs to select a new one to provide the UE.
  • the SGW of the service acts as the target SGW.
  • the MME can also select the target SGW.
  • the create bearer request may carry the quality of service (QoS) information, the MME address, the MME tunnel identifier (MME TEID), the PGW address, and the PGW tunnel identifier (PGW TEID).
  • QoS quality of service
  • the SAE bearer refers to a channel of the UE ⁇ eNodeB ⁇ SGW ⁇ PGW, and the UE and the PDN can use the pass.
  • the channel transmits uplink data and downlink data of a specific QoS.
  • a dedicated tunnel can be established between the UE and the PGW for data transmission. Therefore, in order for the UE and the PGW and the intermediate network element to learn the tunnel for transmitting data, a corresponding tunnel identifier (TEID) needs to be provided.
  • TEID tunnel identifier
  • Step 203 After receiving the request to create a bearer, the target SGW creates a bearer context, and sends an Update Bearer Request to the PGW to update the bearer context on the PGW.
  • the update bearer request may carry information such as a target SGW address, a target SGW tunnel identifier, and the like.
  • Step 204 The PGW returns an Update Bearer Response (Update Bearer Response) to the target SGW.
  • Update Bearer Response Update Bearer Response
  • the PGW After receiving the update bearer request sent by the target SGW, the PGW updates the original source SGW bearer information by using the target SGW bearer information carried in the update bearer request, and obtains the updated bearer context, and then returns a corresponding update bearer response to the target SGW.
  • the update bearer response may carry information such as a mobile station international ISDN number (MSISDN), a PGW address (PGW address), and a PGW tunnel identifier (TEID(s)) to establish a relationship between the PGW and the target SGW. Hosted.
  • MSISDN mobile station international ISDN number
  • PGW address PGW address
  • TEID(s) PGW tunnel identifier
  • Step 205 The target SGW returns a Create Bearer Response to the MME.
  • the created bearer response may carry the target SGW address, the target SGW tunnel identifier, the bearer context identifier, and the like (SGW address, SGWTEID, SGW Context ID).
  • the deletion bearer request may carry information such as a tunnel identifier (TEID(s)), and delete bearer context information related to the UE on the source SGW according to the information.
  • TEID(s) tunnel identifier
  • Step 207 The source SGW returns a Delete Bearer Response to the MME to notify the MME 7 that the deletion is completed.
  • Step 208 The UE performs a Tracking Area Update (TAU) process by using the eNodeB and the MME. Since the SGW changes, if the ISR is activated before, the eNodeB notifies the UE to initiate
  • TAU Tracking Area Update
  • the TAU process deactivates the ISR to synchronize the network side with the user side.
  • the TAU process is an existing technology. For the specific implementation, refer to the existing implementation scheme.
  • the MME after receiving the load migration indication information, the MME selects the target SGW by itself, and then performs the UE migration process. Since the MME and the eNodeB have no signaling interaction during the migration process, the MME can be applied to the idle state of the UE. Situation, of course, when the UE is in the connected state, the MME may also select the target SGW by itself.
  • Step 301 The source SGW sends load migration indication information to the MME when the UE needs to be offloaded.
  • Step 303 After receiving the request to create a bearer, the target SGW creates a bearer context and sends an update bearer request to the PGW.
  • Step 304 The PGW returns an update bearer response to the target SGW.
  • Step 305 The target SGW returns a create bearer response to the MME.
  • steps 301-305 are the same as the steps 201-205 of the second embodiment.
  • steps 201-205 of the second embodiment refer to the corresponding steps of the second embodiment.
  • Step 306 If the UE is in the connected state, the MME sends a SAE Bearer Modify Request to the eNodeB. Specifically, it can be:
  • the MME sends a bearer modification request, and the bearer modification request carries information such as a target SGW address, a tunnel identifier (TEID), and a bearer modification indication (IEE), so as to update SGW related information (SGW address, TEID, etc.) on the eNodeB. information).
  • the bearer modification request carries information such as a target SGW address, a tunnel identifier (TEID), and a bearer modification indication (IEE), so as to update SGW related information (SGW address, TEID, etc.) on the eNodeB. information).
  • Step 307 The eNodeB returns a SAE Bearer Modify Response to the MME. If the bearer modification fails, the bearer modification response may carry information such as the SAE Bearer Failed to Modify List and Cause. If the bearer modification on the eNodeB is successful, the eNodeB will use the target SGW information to successfully transmit the uplink data.
  • Step 308 The MME sends an Update Bearer Request to the target SGW to update the eNodeB information such as the eNodeB address and the TEID on the target SGW, and send the information to the eNodeB. Row data; if the UE is in the ECM_IDLE state, there is no need to update the bearer since there is no need to establish a connection with the eNodeB.
  • Step 309 The target SGW returns an update bearer response to the MME.
  • the foregoing steps 306-309 are different from the second embodiment, and may be used to update the UE bearer context in the eNodeB, so that the eNodeB knows the related information of the target SGW, and establishes an uplink bearer with the target SGW, for transmitting the uplink data.
  • the related information of the eNodeB in the target SGW is updated to establish a downlink bearer with the eNodeB for transmitting downlink data.
  • Step 310 The MME sends a delete bearer request to the source SGW.
  • Step 311 The source SGW returns a delete bearer response to the MME.
  • Step 312 The UE performs a TAU process with the MME through the eNodeB.
  • steps 310-312 are the same as the steps 206-208 in the second embodiment.
  • steps 206-208 refer to the corresponding steps in the second embodiment.
  • this embodiment not only updates the bearer context on the PGW, but also updates the bearer context on the eNodeB, and implements data forwarding and uplink and downlink data transmission in the UE connection state.
  • Step 401 When the source SGW needs to uninstall the UE, send the load migration indication information to the MME. This step is the same as step 201 of the second embodiment, and details are not described herein again.
  • Step 402 The MME sends the load migration indication information to the eNodeB.
  • the MME may directly send the load migration indication information, if the UE is in the connected state.
  • the MME needs to page the UE first, and the UE initiates a service request.
  • the process establishes a connection between the eNodeB and the MME.
  • the paging and service request procedure is prior art and can be seen in existing implementations.
  • the load migration indication information may carry a cause value (SGW Rebalancing), so that the eNodeB initiates an eNodeB constant relocation according to the cause value (X2-based handover with SGW relocation) The process is to complete the UE migration to the new SGW.
  • SGW Rebalancing causes value
  • X2-based handover with SGW relocation X2-based handover with SGW relocation
  • Step 403 After receiving the load migration indication information, the eNodeB sends a handover request (Switch Request) to the MME.
  • the handover request may carry a tracking area identifier (TAI) and handover information (such as a SGW Rebalancing cause value), and the cause value is used to notify the MME that although the location of the UE does not change, a new SGW serving UE needs to be selected.
  • TAI tracking area identifier
  • SGW Rebalancing cause value such as a SGW Rebalancing cause value
  • the MME may be notified to newly select an SGW, and any indication that the MME may be selected to newly select an SGW may be used.
  • SGW Rebalancing is taken as an example.
  • Step 404 After receiving the handover request, the MME reselects an SGW that can serve the UE as a target SGW (a gateway device different from the source SGW) according to the SGW Rebalancing cause value, and sends a create bearer request to the target SGW. That is, the eNodeB triggers the MME to select the target SGW.
  • a target SGW a gateway device different from the source SGW
  • Step 405 After receiving the request to create a bearer, the target SGW sends an update bearer request to the PGW.
  • Step 406 The PGW returns an update bearer response to the target SGW.
  • Step 407 The target SGW returns a create bearer response to the MME.
  • steps 404-407 are the same as the steps 202-205 of the second embodiment except that the eNodeB triggers the MME to select the target SGW, and the second embodiment is that the MME triggers the selection of the target SGW, and details are not described herein again.
  • Step 408 The MME sends a handover request response (Switch Request Ack) to the eNodeB.
  • the handover request response carries the target SGW related information (SGW address, TEID, etc.), so the SGW information on the eNodeB can be updated according to the information in the handover request response, and the bearer context on the eNodeB is updated.
  • Step 409 The MME sends a delete bearer request to the source SGW.
  • step 407 after receiving the bearer response, the MME starts a timer, and after the timer expires, the MME sends a delete bearer request to delete the bearer context of the UE on the source SGW.
  • Step 410 The source SGW returns a delete bearer response to the MME.
  • Step 411 The UE performs a TAU process with the MME through the eNodeB.
  • steps 410-411 are the same as the steps 207-208 of the second embodiment, and are not described herein again.
  • the MME is triggered by the eNodeB to select the target SGW, that is, when the source SGW needs to perform load migration (generally, the SGW needs to be maintained or upgraded), the SGW sends a message notification.
  • the MME initiates a load migration process, and the MME needs to page the UE to establish an S1 connection (the connection between the eNodeB and the MME) according to the state of the UE, and then instruct the eNodeB to initiate a handover process to complete the SGW.
  • the load migration process If the UE is in the ECM_CONNECTEDED state, the MME directly instructs the eNodeB to initiate a handover process to complete the load migration process of the SGW.
  • FIG. 5 is a schematic flowchart of a method for processing a gateway device load according to Embodiment 5 of the present invention, including: Step 501: The source SGW sends load migration indication information to the MME when the UE cannot provide services for the UE.
  • Step 502 The MME sends the load migration indication information to the eNodeB.
  • steps 501-502 are the same as the steps 401-402 of the fourth embodiment, and are not described herein again.
  • Step 503 The eNodeB sends the load migration indication information to the UE.
  • the load migration indication information may carry a cause value, indicating that the UE initiates the TAU process completion.
  • the cause value can be brought to the UE through the S1 connection translation process.
  • Step 504 After receiving the load migration indication information, the UE sends a tracking area update request to the eNodeB.
  • the tracking area update request may carry the original user side tracking area identifier (Old GUTI), the last visited 3 trailing area identifier (last visited TAI), the activation flag (active flag), and the switching information (such as the SGW Rebalancing reason value). And so on, the reason indicates that the MME does not change the location of the UE, but needs to newly select one SGW to serve the UE to complete the load migration of the source SGW.
  • Step 505 The eNodeB sends the tracking area update request to the MME.
  • Step 506 The UE, the MME, and the HSS complete the authentication process.
  • Step 507 After receiving the tracking area update request, the MME according to the reason value carried by the UE (SGW Rebalancing) Reselecting an SGW capable of serving the UE as the target SGW, and sending a create bearer request to the target SGW.
  • SGW Rebalancing the reason value carried by the UE
  • Step 508 After receiving the request to create a bearer, the target SGW sends an update bearer request to the PGW.
  • Step 509 The PGW returns an update bearer response to the target SGW.
  • Step 510 The target SGW returns a create bearer response to the MME.
  • steps 507-510 are the same as the steps 202-205 of the second embodiment except that the MME is selected by the UE to select the target SGW, and the second embodiment is that the MME selects the target SGW.
  • Step 511 The MME sends a bearer modification request to the eNodeB (SAE Bearer Modify
  • the MME sends a bearer modification request, and the bearer modification request carries information such as a target SGW address and a tunnel identifier (TEID), and a SAE Bearer To Be Modified Item IEs.
  • SGW related information SGW address and TEID information
  • the eNodeB sends a SAE Bearer Modify Response message to the MME, and the message carries information such as the SAE Bearer Failed to Modify List and the Cause value. Otherwise, this step is not required.
  • Step 512 The eNodeB returns a bearer modification response to the MME. If the bearer modification fails, the bearer modification response can carry information such as the SAE Bearer Failed to Modify List and Cause.
  • the target SGW information is saved on the eNodeB, and the uplink data can be smoothly transmitted.
  • the MME sends the related information of the target SGW to the eNodeB to update the bearer context on the eNodeB.
  • Step 513 The MME sends a delete bearer request to the source SGW.
  • Step 514 The source SGW returns a delete bearer response to the MME.
  • the above steps 511/512 and step 513/514 have no front-to-back timing relationship.
  • Step 513-514 deletes the bearer context of the UE on the source SGW.
  • Step 515 The MME sends a tracking area update accept message to the eNodeB.
  • the message can carry the migrated tracking area identifier list (TAI list) and the new GUTI.
  • TAI list migrated tracking area identifier list
  • Step 516 The eNodeB forwards the tracking area update accept message to the UE.
  • steps 515/516 and step 513/514 have no front-to-back timing relationship.
  • Step 517 The UE sends a tracking area update complete message to the eNodeB.
  • Step 518 The eNodeB forwards the tracking area update completion message to the MME. Complete TAU.
  • the MME is triggered by the UE to select the target SGW. That is, the SGW that needs to perform load migration sends load migration indication information to
  • the MME the MME sends the load migration indication information to the UE, instructing the UE to initiate the TAU process.
  • the method includes the steps of the foregoing method embodiments; and the foregoing storage medium includes: a medium that can store program codes, such as a ROM, a RAM, a magnetic disk, or an optical disk.
  • FIG. 6 is a schematic structural diagram of an embodiment of a network device according to the present invention.
  • the network device may be an MME or a network element that implements a corresponding function of the MME, and includes a selection module 61 and a migration module 62.
  • the selecting module 61 is configured to: when the source SGW needs to uninstall the UE, select a target SGW that can serve the UE; the migration module 62 is configured to migrate the UE from the source SGW after the selecting module 61 selects the target SGW. Go to the target SGW.
  • the selecting module 61 is specifically configured to: after receiving the load migration indication information sent by the source SGW, select a target SGW that can serve the UE; or
  • the selecting module 61 is specifically configured to: after receiving the load migration indication information, send the load migration indication information to an evolved base station, and receive a handover request sent by the evolved base station After that, select the target SGW that can serve the UE; or
  • the selecting module 61 is specifically configured to: after receiving the load migration indication information, send the load migration indication information to the user equipment by using the evolved base station, and receive the tracking sent by the user equipment by using the evolved base station. After the zone update request, the target SGW capable of serving the UE is selected.
  • the switching message received by the selecting module 61 carries the switching information
  • the tracking area update request received by the selecting module 61 carries the switching information, where the switching information is used to indicate that the gateway device is configured.
  • the selection module 61 is configured to select, as the target gateway device, a gateway device that is different from the source gateway device after receiving the handover message or the tracking area update request that carries the handover information.
  • the migrating module 62 is configured to send a bearer context to the target SGW, where the target SGW is instructed to create a bearer context of the UE, where the target SGW instructs the PGW to update the bearer context of the UE in the PGW; or
  • the migration module 62 is specifically configured to send a bearer context to the target SGW to create a bearer request indicating that the target SGW creates the UE, the target SGW updates the bearer context of the UE in the PGW, and updates the UE in the evolved base station. Bearer context, deleting the bearer context of the UE in the source SGW.
  • the UE when the source SGW is unable to provide the service to the UE, the UE is not disconnected from the UE, but the UE is migrated to the target SGW that can serve the UE, and the service interruption caused by the separation of the UE and the re-attachment of the UE may be avoided.
  • FIG. 7 is a schematic structural diagram of Embodiment 1 of a network system according to the present invention, including a source SGW 71, an MME 72, a target SGW 73, and a PGW 74.
  • the source SGW 71 is configured to: when the UE needs to be offloaded, send the load migration indication information; after receiving the load migration indication information sent by the source SGW, the MME 72 selects a target SGW that can serve the UE, and sends the target SGW to the target SGW.
  • the target SGW 73 is configured to: after receiving the bearer request sent by the MME 72, create a bearer context of the UE, and send an update bearer request to the PGW 74; the PGW 74 is configured to update the bearer after receiving the update bearer request.
  • the bearer context of the UE establishes a bearing between the UE and the target SGW 73. Load connection.
  • the gateway device in this embodiment takes the SGW as an example, and may also be another gateway device, such as a GGSN.
  • the MME selects the target SGW, thereby implementing load migration.
  • FIG. 8 is a schematic structural diagram of Embodiment 2 of a network system according to the present invention, including a source SGW81, an MME82, an eNodeB83, a target SGW84, and a PGW85.
  • the source SGW 81 is configured to send the load migration indication information when the UE needs to be offloaded;
  • the MME 82 is configured to receive the load migration indication information sent by the source SGW 81 and send the load migration indication information;
  • the eNodeB 83 is configured to receive the load migration sent by the MME 82.
  • the handover request is sent; after receiving the handover request, the MME 82 selects a target SGW that can serve the UE, and the handover request may carry indication information for instructing the MME 82 to select a SGW different from the source SGW as the target SGW.
  • the target SGW 84 is configured to create a bearer context of the UE, and send an update bearer request to the PGW 85.
  • the PGW 85 is configured to update the bearer context of the UE after receiving the update bearer request, and establish a bearer with the target SGW 84.
  • the MME 82 may also send a bearer modification request to the eNodeB to update the bearer context of the UE in the eNodeB 83 to establish a bearer between the eNodeB and the target SGW; the MME 82 may also send a bearer deletion request to the source SGW 81 to delete the UE on the source SGW 81. Hosting context.
  • the gateway device in this embodiment takes the SGW as an example, and may also be another gateway device, such as a GGSN.
  • the MME triggers the selection of the target SGW by the eNodeB, thereby implementing load migration.
  • FIG. 9 is a schematic structural diagram of Embodiment 3 of a network system according to the present invention, including a source SGW 91, an MME 92, an eNodeB 93, a UE 94, a target SGW 95, and a PGW 96.
  • the source SGW 91 is configured to send the load migration indication information when the UE needs to be offloaded
  • the MME 92 is configured to receive the load migration indication information sent by the source SGW 91 and send the load migration indication information.
  • the eNodeB 93 is configured to receive the load migration indication information that is sent and forwarded by the MME 92. Sending the load migration indication information; the UE 94 is configured to: after receiving the load indication information sent by the eNodeB 93, send a tracking area update request; and then send the tracking area update request to the MME 92 by using the eNodeB 93; the MME 92 is further used to After receiving the tracking area update request, selecting a target SGW capable of serving the UE; target SGW95 And the MME 92 is configured to be used to create a bearer context of the UE, and send an update bearer request to the PGW 96.
  • the PGW 96 is configured to update a bearer context of the UE after receiving the update request, and establish a relationship with the target SGW 95.
  • the MME 92 may further send a modify bearer request to the eNodeB 93 after selecting the target SGW, and the eNodeB 93 updates the bearer context of the UE after receiving the modify bearer request to establish an eNodeB and the target SGW.
  • the MME 92 may also send a bearer deletion request to the source SGW 91 to delete the bearer context of the UE on the source SGW 91.
  • the gateway device in this embodiment takes the SGW as an example, and may also be another gateway device, such as a GGSN.
  • the MME triggers the selection of the target SGW by the UE, thereby implementing load migration.

Landscapes

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Description

网关设备负载处理方法、 网络设备和网络系统 技术领域
本发明涉及移动通信技术， 特别涉及一种网关设备负载处理方法、 网络 设备和网络系统。 背景技术
为了适应移动通信网络的发展， 出现了长期演进（ Long Term Evolution, LTE ) /系统架构演进 ( System Architecture Evolution, SAE )项目， SAE系统 架构中的网元包括演进基站 （ Evolved NodeB, eNodeB )、 移动管理实体
( Mobility Management Entity, MME )、 月良务网关（ Serving Gateway, SGW )、 分组数据网网关 （Packet Data Network Gateway, PGW )、 归属用户服务器
( Home Subscriber Server, HSS )。 eNodeB为用户设备 ( User Equipment, UE ) 的接入提供无线资源； MME是控制面功能实体， 处理与 UE之间的所有非接 入层消息， 例如对 UE进行鉴权、 寻呼等； SGW是用户面功能实体， 负责用 户面数据路由处理， 管理和存储 UE的 SAE承载上下文， SGW为 UE提供的 服务区为一个或者多个跟踪区（ Tracking Area, TA ); PGW负责接入为用户提 供服务的分组数据网（ Packet Data Network, PDN ); HSS用于存储用户签约数 据。
现有技术中， 当 SGW需要卸载 UE时， 例如 SGW需要进行升级或者维 护时， 网络侧会分离 UE并指示 UE重新附着。发明人在实现本发明的过程中 发现现有技术至少存在如下问题： UE被分离后会导致正在进行的业务的突然 中断； 大量 UE重新附着导致空口负担加重， 甚至可能导致网络瘫痪。 发明内容
本发明实施例提供一种网关设备负载处理方法、 网络设备和网络系统， 实现在 SGW需要卸载 UE时， 网络侧并不分离 UE。
本发明实施例提供了一种网关设备负载处理方法， 包括：
在源网关设备需要卸载用户设备时， 选择能够为用户设备服务的目标网 关设备；
将所述用户设备从所述源网关设备上迁移到所述目标网关设备上。
本发明实施例提供了一种网络设备， 包括：
选择模块， 用于在源网关设备需要卸载用户设备时， 选择能够为用户设 备服务的目标网关设备；
迁移模块， 用于将所述用户设备从所述源网关设备上迁移到所述目标网 关设备上。
本发明实施例提供了一种网络系统， 包括源网关设备、 移动管理实体、 目标网关设备和分组数据网网关；
所述源网关设备用于在需要卸载用户设备时， 发送负载迁移指示信息； 所述移动管理实体用于在接收到所述负载迁移指示信息后， 选择能够为 用户设备服务的目标网关设备， 并向所述目标网关设备发送创建承载请求； 所述目标网关设备用于根据所述创建承载请求创建所述用户设备的承载 上下文， 并发送更新承载请求给所述分组数据网网关；
所述分组数据网网关用于在接收到所述更新承载请求后更新所述用户设 备的承载上下文。
本发明实施例还提供了一种网络系统， 包括源网关设备、 移动管理实体、 演进基站、 目标网关设备和分组数据网网关；
所述源网关设备用于在需要卸载用户设备时， 发送负载迁移指示信息； 所述移动管理实体用于将所述负载迁移指示信息发送给所述演进基站； 所述演进基站用于在接收到所述负载迁移指示信息后， 发送切换请求给 所述移动管理实体；
所述移动管理实体还用于在接收到所述切换请求后， 选择能够为用户设 备服务的目标网关设备；
所述目标网关设备用于根据所述创建承载请求创建所述用户设备的承载 上下文， 并发送更新承载请求给所述分组数据网网关；
所述分组数据网网关用于在接收到所述更新承载请求后更新所述用户设 备的承载上下文；
所述演进基站还用于更新所述用户设备的承载上下文， 与所述目标网关 设备建立承载连接。
本发明实施例还提供了一种网络系统， 包括源网关设备、 移动管理实体、 演进基站、 用户设备、 目标网关设备、 分组数据网网关；
所述源网关设备用于在需要卸载用户设备时， 发送负载迁移指示信息； 所述移动管理实体用于将所述负载迁移指示信息发送给所述演进基站； 所述演进基站用于将所述负载迁移指示信息发送给所述用户设备； 所述用户设备用于在接收到所述负载指示信息后，发送跟踪区更新请求； 所述演进基站还用于将所述跟踪区更新请求发送给所述移动管理实体； 所述移动管理实体还用于在接收到所述跟踪区更新请求后， 选择能够为 用户设备服务的目标网关设备；
所述目标网关设备与所述移动管理实体连接， 用于根据所述创建承载请 求创建所述用户设备的承载上下文， 并发送更新承载请求给所述分组数据网 网关；
所述分组数据网网关用于在接收到所述更新承载请求后更新所述用户设 备的承载上下文， 与所述目标网关设备建立承载连接；
所述演进基站还用于在所述移动管理实体选择出目标网关设备后， 更新 所述用户设备的承载上下文， 与所述目标网关设备建立承载连接。
由上述技术方案可知， 本发明实施例通过在源 SGW需要卸载 UE 时， 将 UE迁移到能够为 UE服务的目标 SGW上， 实现 UE平滑地过渡到另一个 SGW上， 而不是网络侧分离 UE, 进而可以避免分离 UE造成的业务中断、 避免 UE重新附着造成的开销增大的问题。 附图说明
图 1为本发明网关设备负载处理方法实施例一的流程示意图；
图 2为本发明网关设备负载处理方法实施例二的流程示意图；
图 3为本发明网关设备负载处理方法实施例三的流程示意图；
图 4为本发明网关设备负载处理方法实施例四的流程示意图；
图 5为本发明网关设备负载处理方法实施例五的流程示意图；
图 6为本发明网络设备实施例的结构示意图；
图 7为本发明网络系统实施例一的结构示意图；
图 8为本发明网络系统实施例二的结构示意图；
图 9为本发明网络系统实施例三的结构示意图。 具体实施方式
图 1为本发明网关设备负载处理方法实施例一的流程示意图， 包括： 步骤 11 : 在源 SGW需要卸载 UE时， MME选择能够为 UE服务的目标 SGW, 本发明中的目标 SGW是不同于源 SGW的 SGW。 本实施例以 SGW 为例， 也可以为其它的网关设备， 如通用分组无线服务（ General Packet Radio Service, GPRS ) 中的 GPRS 网关支持节点 （Gateway GPRS Support Node, GGSN )。 SGW可能是因为需要升级或者维护造成需要卸载 UE。
步骤 12: MME将所述 UE从所述源 SGW上迁移到所述目标 SGW上。 其中， MME可以在获知源 SGW需要负荷迁移时， 选择目标 SGW (具体参 见下述的实施例二、三），也可以由 eNodeB触发 SGW负荷迁移流程促使 MME 选择目标 SGW (具体参见下述的实施例四）， 也可以由 UE触发 SGW负荷迁 移流程促使 MME选择目标 SGW (具体参见下述的实施例五）。
本实施例在源 SGW需要卸载 UE时， 并不是断开 UE、 指示 UE重新附 着新的 SGW, 而是将 UE迁移到能够为 UE服务的目标 SGW上， 因此， 可 以避免 UE断开造成的业务中断、 UE重新附着造成的开销较大的问题。
图 2为本发明网关设备负载处理方法实施例二的流程示意图， 包括： 步骤 201 : 源 SGW在需要卸载 UE时， 向 MME发送负载迁移指示信息 ( Rebalancing Indication )。 具体可以为：
当源 SGW需要维护或者升级时， 会导致需要进行负载重分配（负载迁 移）， 此时， 源 SGW发送负载迁移指示信息给 MME, 通过负载迁移指示信 息指示 MME发起负载迁移流程（本发明实施例中的负载迁移指示信息可在 消息中携带负载迁移指示标识或者通过特殊消息类型来表示）。该负载迁移指 示信息中可以携带国际移动用户识别码 （ International Mobile Subscriber Identification number, IMSI )和 SGW地址 ( Serving GW address ), IMSI表示 需要负载重分配负载迁移的 UE标识， SGW地址用于通知 MME进行负载迁 移的源 SGW的地址。 或者该负载指示信息中并不携带任何 UE标识， 也可以 不携带 SGW地址， 由 MME来决定迁移的方式和被迁移的 UE, 从数据包的 包头获取源 SGW的地址信息。
步骤 202: MME接收到该负载迁移指示信息后， 选择一个能够为 UE服 务的 SGW作为目标 SGW,并向该目标 SGW发送创建承载请求（ Create Bearer Request ), 以建立用户面 载。 具体可以为：
MME发现 UE处于空闲（ ECM— IDLE )状态时，由于此时 MME与 eNodeB 并未建立连接， 不能由无线侧或者用户侧触发 MME选择， 因此， 此时 MME 需要自行选择一个新的能够为 UE提供服务的 SGW作为目标 SGW。 当然， 若 UE处于连接 ( ECM— CONNECTED )状态时， MME也可以自行选择目标 SGW。 该创建承载请求中可以携带服务质量参数（Quality of Service, QoS ) 信息、 MME地址、 MME隧道标识（MME TEID )、 PGW地址、 PGW 隧道 标识（ PGW TEID )。当网络侧与用户侧传输数据时，需要建立 SAE承载， SAE 承载是指 UE→eNodeB→SGW→PGW的一条通道， UE和 PDN可以利用该通 道传输特定 QoS的上行数据和下行数据。 并且， UE和 PGW之间可以建立专 用隧道进行数据传输， 因此， 为了使 UE和 PGW及中间网元获知传输数据的 隧道， 需要提供相应的隧道标识（TEID )。
步骤 203: 目标 SGW接收到该创建承载请求后， 创建承载上下文， 并向 PGW发送更新承载请求（ Update Bearer Request ), 以更新 PGW上的承载上 下文。 该更新承载请求中可以携带目标 SGW地址、 目标 SGW隧道标识等信 息。
步骤 204 : PGW 向目标 SGW 返回更新承载响应 （Update Bearer Response )。
PGW接收到目标 SGW发送的更新承载请求后， 用该更新承载请求中携 带的目标 SGW承载信息更新原来的源 SGW承载信息，得到更新后的承载上 下文， 之后向目标 SGW返回相应的更新承载响应， 该更新承载响应中可以 携带移动台国际 ISDN 号码 （Mobile Station International ISDN number, MSISDN ) , PGW地址（ PGW address ) 和 PGW隧道标识（ TEID(s) )等信 息， 以建立 PGW与目标 SGW之间的承载。
步骤 205 : 目标 SGW 向 MME 返回创建承载响应 （Create Bearer Response )。 该创建承载响应中可以携带目标 SGW地址及目标 SGW隧道标 识， 承载上下文标识等信息 （SGW address, SGWTEID, SGW Context ID ) 步骤 206: MME向源 SGW发送删除承载请求（ Delete Bearer Request )。 该删除承载请求中可以携带隧道标识（TEID(s) )等信息， 根据这些信息删除 源 SGW上与 UE相关的承载上下文信息。
步骤 207:源 SGW向 MME返回删除承载响应 ( Delete Bearer Response ), 以通知 MME 7 载删除完成。
步骤 208: UE通过 eNodeB与 MME进行跟踪区更新 ( TAU ) 流程。 由于 SGW发生改变， 如果之前激活了 ISR, 则 eNodeB要通知 UE发起
TAU流程去激活 ISR, 以实现网络侧与用户侧的同步， 该 TAU流程是现有技 术， 具体实现可参见现有实现方案。
本实施例中， MME接收到负载迁移指示信息后， 自行选择目标 SGW, 之后进行 UE迁移流程， 由于在迁移过程中， MME与 eNodeB之间没有信令 交互， 因此可以应用于 UE处于空闲状态的情形， 当然， 在 UE处于连接状态 时 , MME也可以自行选择目标 SGW。
图 3为本发明网关设备负载处理方法实施例三的流程示意图， 包括： 步骤 301 : 源 SGW在需要卸载 UE时，向 MME发送负载迁移指示信息。 步骤 302: MME接收到该负载迁移指示信息后， 选择一个能够为 UE服 务的 SGW作为目标 SGW, 并向该目标 SGW发送创建承载请求。
步骤 303: 目标 SGW接收到该创建承载请求后， 创建承载上下文并向 PGW发送更新承载请求。
步骤 304: PGW向目标 SGW返回更新承载响应。
步骤 305: 目标 SGW向 MME返回创建承载响应。
上述步骤 301-305流程与实施例二的步骤 201-205流程相同，具体实现可 参见实施例二的相应步骤。
步骤 306: 若 UE处于连接状态， 则 MME向 eNodeB发送承载修改请求 ( SAE Bearer Modify Request )。 具体可以为：
MME发送承载修改请求， 承载修改请求中携带目标 SGW地址和隧道标 识（ TEID )、 承载修改指示（ SAE Bearer To Be Modified Item IEs )等信息， 以此更新 eNodeB上 SGW相关信息 （ SGW地址和 TEID等信息）。
步骤 307: eNodeB 向 MME返回承载修改响应 ( SAE Bearer Modify Response )。 若承载修改失败， 则承载修改响应中可以携带失败列表及原因 ( SAE Bearer Failed to Modify List和 Cause )等信息。 若 eNodeB上承载修改 成功， 则 eNodeB将利用目标 SGW信息， 可以顺利的传输上行数据。
步骤 308: MME向目标 SGW发送更新承载请求（ Update Bearer Request ), 以更新目标 SGW上 eNodeB地址和 TEID等 eNodeB相关信息， 用于发送下 行数据； 如果 UE处于 ECM— IDLE状态， 由于不需要与 eNodeB建立连接， 则无需更新承载。
步骤 309: 目标 SGW向 MME返回更新承载响应。
上述步骤 306-309是与实施例二不同的流程，可以用于更新 eNodeB中的 UE承载上下文，使 eNodeB获知目标 SGW的相关信息， 以建立与目标 SGW 之间的上行承载， 用于传输上行数据， 同时， 更新目标 SGW中的 eNodeB的 相关信息， 以建立与 eNodeB之间的下行承载， 用于传输下行数据。
步骤 310: MME向源 SGW发送删除承载请求。
步骤 311 : 源 SGW向 MME返回删除承载响应。
上述的步骤 306/307与步骤 308/309及步骤 310/311没有前后时序关系。 步骤 312: UE通过 eNodeB与 MME进行 TAU流程。
上述步骤 310-312与实施例二中的步骤 206-208流程相同，具体实现可参 见实施例二中的相应步骤。
与实施例二相比， 本实施例不仅更新了 PGW上的承载上下文， 还更新 了 eNodeB上的承载上下文，实现 UE连接状态时的数据转发和上下行数据传 输。
图 4为本发明网关设备负载处理方法实施例四的流程示意图， 包括： 步骤 401 : 源 SGW需要卸载 UE时， 向 MME发送负载迁移指示信息。 该步骤与实施例二的步骤 201相同， 在此不再赘述。
步骤 402: MME将该负载迁移指示信息发送给 eNodeB。
若 UE处于连接状态， 则 MME可以直接发送该负载迁移指示信息， 若
UE 处于空闲状态， 则需要 MME 先寻呼 UE, UE发起业务请求 （Service
Request ) 流程建立 eNodeB和 MME之间的连接。 该寻呼及业务请求流程是 现有技术， 可参见现有的实现方案。
该负载迁移指示信息中可以携带原因值 （ SGW Rebalancing ) , 以使 eNodeB根据该原因值发起 eNodeB 不变的重定位 ( X2-based handover with SGW relocation ) 流程来完成 UE迁移到新的 SGW。
步骤 403: eNodeB接收到负载迁移指示信息后， 向 MME发送切换请求 ( Switch Request )。该切换请求中可以携带跟踪区标识（ TAI )和切换信息（如 SGW Rebalancing原因值）， 通过该原因值通知 MME虽然 UE的位置没变， 但是需要新选择一个 SGW服务 UE。 除了 SGW Rebalancing原因值信息可以 通知 MME新选择一个 SGW, 任何可以通知 MME新选择一个 SGW的指示 信息都可以， 这里以 SGW Rebalancing为例。
步骤 404: MME接收到该切换请求后， 根据 SGW Rebalancing原因值重 新选择一个能够为 UE服务的 SGW作为目标 SGW (与源 SGW不同的网关 设备）， 并向该目标 SGW发送创建承载请求。 即由 eNodeB触发 MME选择 目标 SGW。
步骤 405： 目标 SGW接收到该创建承载请求后， 向 PGW发送更新承载 请求。
步骤 406: PGW向目标 SGW返回更新承载响应。
步骤 407: 目标 SGW向 MME返回创建承载响应。
除了本实施例是由 eNodeB触发 MME选择目标 SGW、实施例二是 MME 触发选择目标 SGW外， 上述步骤 404-407与实施例二的步骤 202-205相同， 在此不再赘述。
步骤 408: MME向 eNodeB发送切换请求应答 ( Switch Request Ack )。 该切换请求应答中携带目标 SGW相关信息 ( SGW地址及 TEID等）， 因此根 据切换请求应答中的信息可以更新 eNodeB上的 SGW信息， 更新 eNodeB上 的承载上下文。
步骤 409: MME向源 SGW发送删除承载请求。
具体可以为在步骤 407中， MME接收到创建承载响应后启动定时器，并 在定时器超时后， MME发送删除承载请求删除源 SGW上的该 UE的承载上 下文。 步骤 410: 源 SGW向 MME返回删除承载响应。
步骤 411 : UE通过 eNodeB与 MME进行 TAU流程。
上述步骤 410-411与实施例二的步骤 207-208相同， 在此不再赘述。
与实施例二、三不同的是，本实施例中 MME是由 eNodeB触发选择目标 SGW的， 即源 SGW在需要进行负载迁移时 (一般是 SGW需要维护或者升 级时导致）， 该 SGW发送消息通知 MME发起负载迁移流程， MME根据 UE 的状态， 如果 UE是空闲 ( ECM— IDLE )状态， 则需要先寻呼 UE建立 S1连 接（ eNodeB和 MME之间的连接），然后指示 eNodeB发起切换流程完成 SGW 的负载迁移流程。 如果 UE是连接 ( ECM_CONNECTEDED )状态， 则 MME 直接指示 eNodeB发起切换流程完成 SGW的负载迁移流程。
图 5为本发明网关设备负载处理方法实施例五的流程示意图， 包括： 步骤 501 : 源 SGW在不能为 UE提供服务时， 向 MME发送负载迁移指 示信息。
步骤 502: MME将该负载迁移指示信息发送给 eNodeB。
上述步骤 501-502与实施例四的步骤 401-402相同， 在此不再赘述。
步骤 503: eNodeB将该负载迁移指示信息发送给 UE。
该负载迁移指示信息中可以携带原因值， 指示 UE发起 TAU 流程完成
SGW的负载迁移。 可以通过 S1连接译放流程将该原因值带给 UE。
步骤 504: UE接收到负载迁移指示信息后， 向 eNodeB发送跟踪区更新 请求。 该跟踪区更新请求中可以携带原来的用户侧跟踪区标识（Old GUTI ) , 上次访问的 3艮踪区标识（ last visited TAI )，激活标识（active flag )、 切换信息 (如 SGW Rebalancing原因值）等信息，通过该原因值指示 MME虽然 UE的 位置没改变,但是需要新选择一个 SGW来服务 UE完成源 SGW的负载迁移。
步骤 505： eNodeB将该跟踪区更新请求发送给 MME。
步骤 506: UE、 MME、 HSS完成认证过程。
步骤 507: MME接收到该跟踪区更新请求后， 根据 UE携带的原因值 ( SGW Rebalancing ) 重新选择一个能够为 UE服务的 SGW作为目标 SGW, 并向该目标 SGW发送创建承载请求。
步骤 508： 目标 SGW接收到该创建承载请求后， 向 PGW发送更新承载 请求。
步骤 509: PGW向目标 SGW返回更新承载响应。
步骤 510: 目标 SGW向 MME返回创建承载响应。
除了本实施例是由 UE触发 MME选择目标 SGW、 实施例二是 MME自 行选择目标 SGW外， 上述步骤 507-510与实施例二的步骤 202-205相同， 在 此不再赘述。
步骤 511 : MME 向 eNodeB 发送承载修改请求 （ SAE Bearer Modify
Request )。 具体可以为：
如果 Active Flag为 True, 则 MME发送承载修改请求， 承载修改请求 中携带目标 SGW地址和隧道标识（ TEID )、 7 载^ ίι爹改指示（ SAE Bearer To Be Modified Item IEs )等信息， 以此更新 eNodeB上 SGW相关信息 ( SGW 地址和 TEID等信息 ) 。 eNodeB发送 SAE Bearer Modify Response消息给 MME , 消息中携带 SAE Bearer Failed to Modify List和 Cause原因值等信 息。 否则， 此步骤不需要。
步骤 512: eNodeB向 MME返回承载修改响应。 若承载修改失败， 则承 载修改响应中可以携带失败列表及原因 （ SAE Bearer Failed to Modify List和 Cause )等信息。
若 eNodeB上承载修改成功， 则 eNodeB上将保存目标 SGW信息， 可以 顺利的传输上行数据。
或者上述的步骤 511-512并不执行，而是在下述的步骤 515中 MME将目 标 SGW的相关信息发送给 eNodeB , 以更新 eNodeB上的承载上下文。
步骤 513: MME向源 SGW发送删除承载请求。
步骤 514: 源 SGW向 MME返回删除承载响应。 上述的步骤 511/512与步骤 513/514没有前后时序关系。
步骤 513-514删除了源 SGW上的 UE的承载上下文。
步骤 515: MME向 eNodeB发送跟踪区更新接受消息。 该消息中可以携 带迁移后的跟踪区标识列表（TAI list )和新的 GUTI
步骤 516: eNodeB将该跟踪区更新接受消息转发给 UE。
上述的步骤 515/516与步骤 513/514没有前后时序关系。
步骤 517: UE向 eNodeB发送跟踪区更新完成消息。
步骤 518: eNodeB将该跟踪区更新完成消息转发给 MME。 完成 TAU。 与实施例二、 三、 四不同的是， 本实施例中 MME是由 UE触发 MME选 择目标 SGW 的。 即需要进行负载迁移的 SGW发送负载迁移指示信息给
MME, MME遂发送负载迁移指示信息给 UE, 指示 UE发起 TAU流程完成
SGW的负载迁移。
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一计算机可读 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： ROM, RAM, 磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介 质。
图 6为本发明网络设备实施例的结构示意图， 该网络设备可以为 MME 或者为实现 MME相应功能的网元， 包括选择模块 61和迁移模块 62。选择模 块 61用于在源 SGW需要卸载 UE时， 选择能够为 UE服务的目标 SGW; 迁 移模块 62用于在选择模块 61选择出所述目标 SGW后，将所述 UE从所述源 SGW上迁移到所述目标 SGW上。
其中， 选择模块 61具体用于在接收到源 SGW发送的负载迁移指示信息 后， 选择能够为 UE服务的目标 SGW; 或者
所述选择模块 61具体用于在接收到所述负载迁移指示信息后，将所述负 载迁移指示信息发送给演进基站， 并在接收到所述演进基站发送的切换请求 后， 选择能够为 UE服务的目标 SGW; 或者
所述选择模块 61具体用于在接收到所述负载迁移指示信息后，将所述负 载迁移指示信息通过演进基站发送给用户设备， 并在接收到所述用户设备通 过所述演进基站发送的跟踪区更新请求后，选择能够为 UE服务的目标 SGW。
进一步地，所述选择模块 61接收的所述切换消息中携带切换信息，或者， 所述选择模块 61接收的所述跟踪区更新请求中携带切换信息，所述切换信息 用于指示进行网关设备的切换；所述选择模块 61用于在接收到携带所述切换 信息的切换消息或者跟踪区更新请求后， 选择与所述源网关设备不相同的网 关设备作为目标网关设备。
所述迁移模块 62具体用于向目标 SGW发送创建承载请求指示目标 SGW 创建所述 UE的承载上下文， 所述目标 SGW指示 PGW更新 PGW中的所述 UE的承载上下文； 或者
所述迁移模块 62具体用于向目标 SGW发送创建承载请求指示目标 SGW 创建所述 UE的承载上下文， 所述目标 SGW更新 PGW中的所述 UE的承载 上下文， 并更新演进基站中的所述 UE的承载上下文， 删除源 SGW中的所述 UE的承载上下文。
本实施例在源 SGW不能为 UE提供服务时， 并非断开与 UE的连接， 而 是将 UE迁移到能够为 UE服务的目标 SGW上， 可以避免分离 UE造化的业 务中断及 UE重新附着造成的开销较大的问题。
图 7为本发明网络系统实施例一的结构示意图，包括源 SGW71、MME72、 目标 SGW73和 PGW74。 源 SGW71用于在需要卸载 UE时， 发送负载迁移 指示信息； MME72用于在接收到源 SGW发送的所述负载迁移指示信息后， 选择能够为 UE服务的目标 SGW, 并向该目标 SGW发送创建承载请求； 所 述目标 SGW73用于接收到 MME72发送的创建承载请求后创建所述 UE的承 载上下文， 并发送更新承载请求给 PGW74; 所述 PGW74用于在接收到该更 新承载请求后更新所述 UE的承载上下文，建立与所述目标 SGW73之间的承 载连接。
本实施例的网关设备以 SGW为例，也可以为其它的网关设备，如 GGSN。 本实施例中 MME选择目标 SGW, 进而实现负载迁移。
图 8为本发明网络系统实施例二的结构示意图，包括源 SGW81、MME82、 eNodeB83、 目标 SGW84和 PGW85。 源 SGW81用于在需要卸载 UE时， 发 送负载迁移指示信息； MME82用于接收源 SGW81发送的负载迁移指示信息 并发送所述负载迁移指示信息； eNodeB83用于在接收到 MME82发送的所述 负载迁移指示信息后， 发送切换请求； MME82接收到所述切换请求后， 选择 能够为 UE服务的目标 SGW, 该切换请求中可以携带指示信息， 用于指示 MME82选择一个与源 SGW不同的 SGW作为目标 SGW; 目标 SGW84用于 创建所述 UE的承载上下文， 并发送更新承载请求给 PGW85; PGW85用于 在接收到该更新承载请求后更新所述 UE 的承载上下文， 建立与所述目标 SGW84之间的承载连接； MME82还可以向 eNodeB发送承载修改请求更新 eNodeB83中的所述 UE的承载上下文， 以建立 eNodeB与目标 SGW之间的 承载； MME82还可以向源 SGW81发送承载删除请求删除源 SGW81上所述 UE的承载上下文。
本实施例的网关设备以 SGW为例，也可以为其它的网关设备，如 GGSN。 本实施例中 MME由 eNodeB触发选择目标 SGW, 进而实现负载迁移。 图 9为本发明网络系统实施例三的结构示意图，包括源 SGW91、MME92、 eNodeB93、 UE94、 目标 SGW95和 PGW96。 源 SGW91用于在需要卸载 UE 时， 发送负载迁移指示信息； MME92用于接收源 SGW91发送的负载迁移指 示信息并发送所述负载迁移指示信息； eNodeB93用于接收 MME92转发发送 的负载迁移指示信息并发送所述负载迁移指示信息； UE94 用于在接收到 eNodeB93 发送的所述负载指示信息后， 发送跟踪区更新请求； 之后， 通过 eNodeB93将该所述跟踪区更新请求发送给 MME92; MME92还用于在接收 到所述跟踪区更新请求后， 选择能够为 UE服务的目标 SGW; 目标 SGW95 与所述 MME92连接， 用于创建所述 UE的承载上下文， 并向 PGW96发送更 新承载请求； PGW96用于在接收到该更新请求后更新其中的所述 UE的承载 上下文， 建立与所述目标 SGW95之间的承载连接； MME92还可以进一步的 在选择出目标 SGW后向 eNodeB93发送修改承载请求， eNodeB93接收到该 修改承载请求后更新其中的所述 UE的承载上下文， 以建立 eNodeB与目标 SGW之间的承载； MME92还可以向源 SGW91 发送承载删除请求删除源 SGW91上所述 UE的承载上下文。
本实施例的网关设备以 SGW为例，也可以为其它的网关设备，如 GGSN。 本实施例中 MME由 UE触发选择目标 SGW, 进而实现负载迁移。
最后应说明的是： 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进 行限制， 尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明， 本领域的普通技 术人员应当理解： 其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换， 而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的 4青神和范围。

Claims

权 利 要 求
1、 一种网关设备负载处理方法， 其特征在于， 包括：
在源网关设备需要卸载用户设备时， 选择能够为用户设备服务的目标网 关设备；
将所述用户设备从所述源网关设备上迁移到所述目标网关设备上。
2、 根据权利要求 1所述的网关设备负载处理方法， 其特征在于， 所述在 源网关设备需要卸载用户设备时， 选择能够为用户设备服务的目标网关设备 包括：
接收源网关设备发送的负载迁移指示信息， 所述负载迁移指示信息用于 指示所述源网关设备需要进行负载迁移；
选择能够为用户设备服务的目标网关设备。
3、 根据权利要求 2所述网关设备负载处理方法， 其特征在于， 所述选择 能够为用户设备服务的目标网关设备包括： 当所述用户设备处于空闲状态时， 选择能够为所述用户设备服务的目标网关设备。
4、 根据权利要求 1所述的网关设备负载处理方法， 其特征在于， 所述在 源网关设备需要卸载用户设备时， 选择能够为用户设备服务的目标网关设备 包括：
接收源网关设备发送的负载迁移指示信息， 所述负载迁移指示信息用于 指示所述源网关设备需要进行负载迁移；
将所述负载迁移指示信息发送给演进基站；
接收所述演进基站发送的切换请求；
接收到所述切换请求后， 选择能够为用户设备服务的目标网关设备。
5、 根据权利要求 4所述的网关设备负载处理方法， 其特征在于， 所述将 所述负载迁移指示信息发送给演进基站包括：
当所述用户设备处于连接状态时， 直接将所述负载迁移指示信息发送给 演进基站； 或者， 当所述用户设备处于空闲状态时， 通过寻呼所述用户设备建立与所述演 进基站的连接， 将所述负载迁移指示信息发送给演进基站。
6、 根据权利要求 4所述的网关设备负载处理方法， 其特征在于， 所述切 换请求中携带指示信息， 所述指示信息用于指示选择与所述源网关设备不同 的网关设备作为目标网关设备。
7、 根据权利要求 1所述的网关设备负载处理方法， 其特征在于， 所述在 源网关设备需要卸载用户设备时， 选择能够为用户设备服务的目标网关设备 包括：
接收源服务网关发送的负载迁移指示信息， 所述负载迁移指示信息用于 指示所述源网关设备需要进行负载迁移；
将所述负载迁移指示信息通过演进基站发送给用户设备；
接收所述用户设备通过演进基站发送的跟踪区更新请求；
接收到所述跟踪区更新请求后， 选择能够为用户设备服务的目标网关设 备。
8、 根据权利要求 7所述的网关设备负载处理方法， 其特征在于， 所述跟 踪区更新请求中携带指示信息， 所述指示信息用于指示选择与所述源网关设 备不同的网关设备作为目标网关设备。
9、 根据权利要求 2所述的网关设备负载处理方法， 其特征在于， 所述将 所述用户设备从所述源网关设备上迁移到所述目标网关设备上包括：
请求所述目标网关设备建立承载上下文， 所述目标网关设备根据新建的 承载上下文更新分组数据网网关中的所述用户设备的承载上下文；
删除所述源网关设备中的所述用户设备的承载上下文。
10、 根据权利要求 2-8任一所述的网关设备负载处理方法， 其特征在于， 所述将所述用户设备从所述源网关设备上迁移到所述目标网关设备上包括： 请求所述目标网关设备建立承载上下文， 所述目标网关设备根据新建的 承载上下文更新分组数据网网关中的所述用户设备的承载上下文； 更新演进基站中的所述用户设备的承载上下文；
删除所述源网关设备中的所述用户设备的承载上下文。
11、 一种网络设备， 其特征在于， 包括：
选择模块， 用于在源网关设备需要卸载用户设备时， 选择能够为用户设 备服务的目标网关设备；
迁移模块， 用于将所述用户设备从所述源网关设备上迁移到所述目标网 关设备上。
12、 根据权利要求 11所述的网络设备， 其特征在于：
所述选择模块具体用于在接收到所述源网关设备发送的负载迁移指示信 息后， 选择能够为用户设备服务的目标网关设备， 所述负载迁移指示信息用 于指示所述源网关设备需要进行负载迁移； 或者
所述选择模块具体用于在接收到所述负载迁移指示信息后， 将所述负载 迁移指示信息发送给演进基站，并在接收到所述演进基站发送的切换请求后 , 选择能够为用户设备服务的目标网关设备； 或者
所述选择模块具体用于在接收到所述负载迁移指示信息后， 将所述负载 迁移指示信息通过演进基站发送给用户设备， 并在接收到所述用户设备通过 所述演进基站发送的跟踪区更新请求后， 选择能够为用户设备服务的目标网 关设备。
13、 根据权利要求 12所述的网络设备， 其特征在于：
所述选择模块接收的所述切换请求中携带指示信息， 或者， 所述选择模 块接收的所述跟踪区更新请求中携带指示信息， 所述指示信息用于指示选择 所述选择模块用于在接收到携带所述指示信息的切换请求或者跟踪区更
14、 根据权利要求 11所述的网络设备， 其特征在于：
所述迁移模块具体用于请求所述目标网关建立承载上下文， 所述目标网 关设备根据新建的承载上下文更新分组数据网网关中的所述用户设备的承载 上下文； 删除所述源网关设备中的所述用户设备的承载上下文； 或者
所述迁移模块具体用于请求所述目标网关建立承载上下文， 所述目标网 关设备根据新建的承载上下文更新分组数据网网关中的所述用户设备的承载 上下文； 更新演进基站中的所述用户设备的承载上下文； 删除所述源网关设 备中的所述用户设备的承载上下文。
15、 一种网络系统， 其特征在于：
包括源网关设备、 移动管理实体、 目标网关设备和分组数据网网关； 所述源网关设备用于在需要卸载用户设备时， 发送负载迁移指示信息； 所述移动管理实体用于在接收到所述负载迁移指示信息后， 选择能够为 用户设备服务的目标网关设备， 并向所述目标网关设备发送创建承载请求； 所述目标网关设备用于根据所述创建承载请求创建所述用户设备的承载 上下文， 并发送更新承载请求给所述分组数据网网关；
所述分组数据网网关用于在接收到所述更新承载请求后更新所述用户设 备的承载上下文。
16、 一种网络系统， 其特征在于：
包括源网关设备、 移动管理实体、 演进基站、 目标网关设备和分组数据 网网关；
所述源网关设备用于在需要卸载用户设备时， 发送负载迁移指示信息； 所述移动管理实体用于将所述负载迁移指示信息发送给所述演进基站； 所述演进基站用于在接收到所述负载迁移指示信息后， 发送切换请求给 所述移动管理实体；
所述移动管理实体还用于在接收到所述切换请求后， 选择能够为用户设 备服务的目标网关设备；
所述目标网关设备用于根据所述创建承载请求创建所述用户设备的承载 上下文， 并发送更新承载请求给所述分组数据网网关； 所述分组数据网网关用于在接收到所述更新承载请求后更新所述用户设 〖 载上下文；
所述演进基站还用于更新所述用户设备的承载上下文， 与所述目标网关 设备建立承载连接。
17、 根据权利要求 16所述的网络系统， 其特征在于：
所述演进基站发送的切换请求中携带指示信息， 所述指示信息用于指示 所述移动管理实体具体用于在接收到携带所述指示信息的切换请求后， 天 、^EI 天
18、 一种网络系统， 其特征在于：
包括源网关设备、 移动管理实体、 演进基站、 用户设备、 目标网关设备、 分组数据网网关；
所述源网关设备用于在需要卸载用户设备时， 发送负载迁移指示信息； 所述移动管理实体用于将所述负载迁移指示信息发送给所述演进基站； 所述演进基站用于将所述负载迁移指示信息发送给所述用户设备； 所述用户设备用于在接收到所述负载指示信息后，发送跟踪区更新请求； 所述演进基站还用于将所述跟踪区更新请求发送给所述移动管理实体； 所述移动管理实体还用于在接收到所述跟踪区更新请求后， 选择能够为 用户设备服务的目标网关设备；
所述目标网关设备与所述移动管理实体连接， 用于根据所述创建承载请 求创建所述用户设备的承载上下文， 并发送更新承载请求给所述分组数据网 网关；
所述分组数据网网关用于在接收到所述更新承载请求后更新所述用户设 备的承载上下文， 与所述目标网关设备建立承载连接；
所述演进基站还用于在所述移动管理实体选择出目标网关设备后， 更新 所述用户设备的承载上下文， 与所述目标网关设备建立承载连接。
19、 根据权利要求 18所述的网络系统， 其特征在于：
所述用户设备发送的跟踪区更新请求中携带指示信息， 所述指示信息用 所述移动管理实体具体用于在接收到携带所述指示信息的跟踪区更新请 求后， 选择与所述源
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