WO2012097706A1

WO2012097706A1 - 一种承载修改的系统及方法

Info

Publication number: WO2012097706A1
Application number: PCT/CN2012/070327
Authority: WO
Inventors: 汪钱纯; 叶敏雅; 丁燕菁
Original assignee: 中兴通讯股份有限公司
Priority date: 2011-01-18
Filing date: 2012-01-13
Publication date: 2012-07-26
Also published as: CN102595362A

Abstract

本发明公开了一种承载修改的系统，移动管理实体（MME）接收到修改的接入点名称-汇聚最大比特率（APN-AMBR）之后，取所有激活的APN的APN-AMBR之和与签约的用户设备-汇聚最大比特率（UE-AMBR）的最小值作为新设置的UE-AMBR；在新设置的UE-AMBR与原先设置的UE-AMBR不一致时，MME在向演进基站（eNodeB）发送的下行NAS传输消息中携带新设置的UE-AMBR；eNodeB根据所述下行NAS传输消息中新设置的UE-AMBR修改UE-AMBR；本发明同时公开了一种承载修改的方法，通过本发明的方案，在承载修改过程中，不需要通过独立的UE上下文修改过程，减少了网络信令交互和承载修改失败的几率。

Description

一种承载修改的系统及方法技术领域

本发明涉及移动通讯系统中分组域和演进域的更新技术，尤其涉及一种承载修改的系统及方法。背景技术

第三代合作伙伴计划（ 3GPP, 3rd Generation Partnership Project )对下一代移动无线网络的项目叫系统架构演进（ SAE , System Architecture Evolution )₀ SAE的架构如图 1所示，其中包含了如下网元：

演进的无线接入网（E-RAN, Evolved RAN ): 可以提供更高的上下行速率，更低的传输延迟和更加可靠的无线传输； E-RAN中包含的网元是演进基站（eNodeB, Evolved NodeB ), 为终端的接入提供无线资源；

归属用户服务器（HSS, Home Subscriber Server ): 永久存储用户签约数据；

分组数据网（PDN, Packet Data Network ): 为用户提供业务的网络；演进的分组网（ E-Packet Core ): 提供更低的延迟，并允许更多的无线接入系统接入，包含了如下网元：

移动管理实体（ MME , Mobility Management Entity ): 为控制面功能实体，临时存储用户数据的服务器，负责管理和存储 UE上下文，如 UE/用户标识、移动性管理状态、用户安全参数等；并为用户分配临时标识，当 UE 驻扎在该跟踪区域或者该网络时，负责对该 UE进行鉴权；处理 MME和 UE之间的所有非接入层消息；触发在 SAE的寻呼；

服务 GPRS支持节点（ SGSN, Serving GPRS Support Node ): 支持 Gb 或 Iu接入的 GPRS,临时存储用户数据的服务器，负责管理和存储 GMM上下文和 PDP上下文；处理 SGSN和 UE之间的所有非接入层消息；服务网关（S-GW, Serving Gateway ): 是一个用户面实体，负责用户面数据路由处理，终结处于空闲状态的 UE的下行数据；管理和存储 UE的

SAE承载（bearer )上下文，比如 IP承载业务参数和网络内部路由信息等，是 3GPP系统内部用户面的锚点，一个用户在一个时刻只能有一个 S-GW; 分组数据网网关（ PDN GW ): 负责 UE接入 PDN的网关，分配用户 IP 地址，同时是 3GPP和非 3GPP接入系统的移动性锚点，用户在同一时刻能够接入多个 PDN GWo

策略和合计费规则功能实体（ PCRF , Policy and Charging Rule Functionality ):主要根据业务信息和用户签约信息以及运营商的配置信息产生控制用户数据传递的服务质量（Qos, Quality of Service )规则以及计费规则，也可以控制接入网中承载的建立和释放。

在物理上，上述的 S-GW和 PDN GW可能合在一起。

在 SAE系统中， EPS QoS参数包括承载级 QoS参数和承载集合级 QoS 参数；其中，

承载级 QoS参数如下：

QoS类标识（QCI, QoS Class Identifier ): 是一个标量，用来代表接入节点，例如 eNodeB, 用于控制承载级别包转发处理的特定参数，被运营商预配置在接入节点，即一个 QCI就代表一套 QoS参数；

分配保持优先级（ARP, Allocation and Retention Priority ), 用于在资源限制的情况下决定接受还是拒绝承载的建立或者修改请求，用于在特殊的资源限制时，决定丟弃哪个承载，包含有：优先级（Priority Level )、抢占能力标志( Pre-emption Capability )和被抢占能力 ( Pre-emption Vulnerability ); 最大比特率（ MBR, Maximum Bit Rate ):保证比特率（ GBR, Guaranteed Bit Rate )承载能够提供的最大比特率； GBR: GBR承载能够提供的保证比特率。

承载集合级 QoS参数如下：

接入点名称 -汇聚最大比特率（ APN-AMBR , Access Point Name-Aggregate Maximum Bit Rate ): 一个 APN所^] "应的所有 PDN连接的所有 Non-GBR Bearer的集合的最大速率；

用户设备-汇聚最大比特率（UE-AMBR, UE-Aggregate Maximum Bit Rate ): UE的所有 Non-GBR Bearer的集合对应的最大速率。

在 SAE系统中 , MME取所有激活的 APN的 APN-AMBR之和与签约的 UE-AMBR 的最小值作为设置的 UE-AMBR , 所以如果有激活的 APN-AMBR改变，可能会使得设置的 UE-AMBR改变。

在 SAE 系统中， UE 通过发起附着（attach ) 或 PDN 连接（ PDN Connectivity )过程来建立默认承载，或 PDN GW通过发起专有承载建立过程为用户建立专有承载，在上述承载建立的时候， PCRF或 PDN GW可以为用户承载分配 QoS或 APN-AMBR, 后续 PDN GW可以发起承载的 QoS 更新，或发起载的非 QoS更新，如更新 APN-AMBR。

PDN GW发起承载的非 QoS更新过程，如图 2所示，包括以下几个步驟：

步驟 200, PDN GW向 S-GW发送更新承载请求消息，其中携带修改的 APN-AMBR;

步驟 201 , S-GW向 MME发送更新承载请求消息，其中携带修改的 APN-AMBR;

步驟 202, MME接收到修改的 APN-AMBR之后，取所有激活的 APN 的 APN-AMBR 之和与签约的 UE-AMBR 的最小值作为新设置的 UE-AMBR,并比较新设置的 UE-AMBR与原先设置的 UE-AMBR是否一致 , 在不一致时，执行完下面所有步驟；在一致时，执行完步驟 207后，结束流程；

步驟 203 , MME 确定用户处于连接态时， MME 构造下行非接入层 ( NAS , Non Access Stratum )传输消息，并发送所述下行 NAS传输消息给 eNodeB, 所述下行 NAS传输消息携带非接入层协议数据单元（NAS-PDU ) 消息 , 所述 NAS-PDU消息包含修改的 APN-AMBR;

步驟 204 , eNodeB接收到下行 NAS传输消息，将 NAS-PDU消息中修改的 APN-AMBR发送给 UE, 通知 UE完成承载修改过程，即通知 UE完成 APN-AMBR修改；

步驟 205 , eNodeB发送上行 NAS传输消息给 MME ,其中包含 NAS-PDU 消息；

步驟 206 , MME向 S-GW发送更新承载响应消息；

步驟 207 , S-GW向 PDN GW发送更新承载响应消息；

步驟 208, MME向 eNodeB发送 UE上下文修改请求消息，其中包含新设置的 UE-AMBR;

步驟 209 , eNodeB根据新设置的 UE-AMBR修改自身的 UE-AMBR后，向 MME发送 UE上下文修改响应消息。

在上述 PDN GW发起承载的非 QoS更新过程中， MME通知 eNodeB 修改 UE-AMBR需要通过后续独立的 UE上下文修改过程，这样增加了网络信令交互和承载修改失败的几率。发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种承载修改的系统及方法，减少承载修改时的网络信令交互和承载修改失败的几率。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供的一种载爹改的系统，该系统包括： MME、 eNodeB; 其中， MME, 用于接收到修改的 APN-AMBR之后，取所有激活的 APN的 APN-AMBR之和与签约的 UE-AMBR的最小值作为新设置的 UE-AMBR; 当新设置的 UE-AMBR与原先设置的 UE-AMBR不一致时，在向 eNodeB 发送的下行 NAS传输消息中携带新设置的 UE-AMBR;

eNodeB ,用于根据所述下行 NAS传输消息中新设置的 UE-AMBR修改自身的 UE-AMBR。

上述方案中，所述 MME, 还用于在向 eNodeB发送的下行 NAS传输消息中携带 NAS-PDU消息，所述 NAS-PDU消息包含修改的 APN-AMBR。

上述方案中，所述 eNodeB , 还用于根据下行 NAS传输消息中携带的 NAS-PDU消息 , 通知 UE完成 APN-AMBR的修改。

上述方案中，该系统还包括： PDN GW、 S-GW; 其中，

PDN GW, 用于向 S-GW发送更新承载请求消息，所述更新承载请求消息携带修改的 APN-AMBR;

S-GW, 用于向 MME发送更新承载请求消息，所述更新承载请求消息携带修改的 APN-AMBR。

上述方案中，该系统还包括： HSS、 PDN GW, S-GW; 其中，

HSS, 用于向 MME发送插入用户数据请求，所述插入用户数据请求携带修改的 APN-AMBR;

相应的，所述 MME,还用于向 HSS发送插入用户数据应答，并向 S-GW 发送修改承载命令，所述修改承载命令携带修改的 APN-AMBR;

S-GW,用于在接收到 MME的修改承载命令后，向 PDN GW发送修改承载命令，其中携带修改的 APN-AMBR; 在接收到 PDN GW的更新承载请求消息后，向 MME发送更新承载请求消息，所述更新承载请求消息携带修改的 APN-AMBR;

PDN GW, 用于在接收修改承载命令后，向 S-GW发送更新承载请求消息，所述更新承载请求消息携带修改的 APN-AMBR。

本发明提供的一种承载修改的方法，该方法包括：

MME 接收到修改的 APN-AMBR 之后，取所有激活的 APN 的 APN-AMBR之和与签约的 UE-AMBR的最小值作为新设置的 UE-AMBR;

当新设置的 UE-AMBR与原先设置的 UE-AMBR不一致时， MME在向 eNodeB发送的下行 NAS传输消息中携带新设置的 UE-AMBR;

eNodeB根据所述下行 NAS传输消息中新设置的 UE-AMBR修改自身的 UE-AMBR。

上述方案中，所述 MME在向 eNodeB发送的下行 NAS传输消息中携带新设置的 UE-AMBR, 为：预先设置下行 NAS传输消息中的一个可选信息元素（IE, Information Element )用于存放新设置的 UE-AMBR, MME在向 eNodeB 发送的下行 NAS 传输消息中通过所述 IE 携带新设置的 UE-AMBR。

上述方案中，该方法还包括： MME在向 eNodeB发送的下行 NAS传输消息中携带 NAS-PDU 消息，所述 NAS-PDU 消息包含修改的 APN-AMBR₀

上述方案中，该方法还包括： eNodeB根据下行 NAS传输消息中携带的 NAS-PDU消息 , 通知 UE完成 APN-AMBR修改。

本发明提供了一种承载修改的系统及方法， MME 接收到修改的 APN-AMBR之后，取所有激活的 APN 的 APN-AMBR之和与签约的 UE-AMBR的最小值作为新设置的 UE-AMBR;在新设置的 UE-AMBR与原先设置的 UE-AMBR不一致时， MME在向 eNodeB发送的下行 NAS传输消息中携带新设置的 UE-AMBR; eNodeB根据所述下行 NAS传输消息中新设置的 UE-AMBR修改自身的 UE-AMBR; 如此，在承载修改过程中，不需要通过独立的 UE上下文修改过程，减少了网络信令交互和承载修改失败的几率。附图说明

图 1为现有技术中 SAE的架构示意图；

图 2为现有技术中 PDN GW发起承载的非 QoS更新过程的流程示意图；

图 3为本发明实现一种承载修改的系统的结构示意图；

图 4为本发明实现一种承载修改的方法的流程示意图；

图 5为本发明实施例一实现承载修改的方法的流程示意图；

图 6为本发明实施例二实现承载修改的方法的流程示意图。具体实施方式

本发明的基本思想是： MME接收到修改的 APN-AMBR之后，取所有激活的 APN的 APN-AMBR之和与签约的 UE-AMBR的最小值作为新设置的 UE-AMBR; 当新设置的 UE-AMBR与原先设置的 UE-AMBR不一致时 , MME在向 eNodeB发送的下行 NAS传输消息中携带新设置的 UE-AMBR; eNodeB根据所述下行 NAS传输消息中新设置的 UE-AMBR修改自身的 UE-AMBR。

下面通过附图及具体实施例对本发明做进一步的详细说明。

本发明实现一种载修改的系统，如图 3所示，该系统包括： MME 31、 eNodeB 32; 其中，

MME 31 , 用于接收到修改的 APN-AMBR之后，取所有激活的 APN 的 APN-AMBR 之和与签约的 UE-AMBR 的最小值作为新设置的 UE-AMBR; 当新设置的 UE-AMBR与原先设置的 UE-AMBR不一致时，在向 eNodeB 32发送的下行 NAS传输消息中携带新设置的 UE-AMBR;

eNodeB 32 , 用于根据所述下行 NAS传输消息中新设置的 UE-AMBR 修改自身的 UE-AMBR。

所述 MME31, 进一步用于在向 eNodeB32发送的下行 NAS传输消息中携带 NAS-PDU消息，所述 NAS-PDU消息携带修改的 APN-AMBR; 相应的，所述 eNodeB 32, 进一步用于根据下行 NAS传输消息中携带 NAS-PDU消息，通知 UE完成载爹改过程，即通知 UE完成 APN-AMBR 的修改；

该系统进一步包括： PDNGW33、 S-GW34; 其中，

PDNGW33, 用于向 S-GW 34发送更新承载请求消息，其中携带修改的 APN-AMBR;

S-GW 34, 用于向 MME 31发送更新承载请求消息，其中携带修改的 APN-AMBR;

或者，该系统进一步包括： HSS35、 PDNGW33, S-GW 34; 其中，

HSS 35, 用于向 MME 31发送插入用户数据请求，所述插入用户数据请求携带修改的 APN-AMBR;

所述 MME 31, 进一步用于向 HSS 35发送插入用户数据应答，并向 S-GW 34发送修改承载命令，其中携带修改的 APN-AMBR;

S-GW 34, 用于在接收到 MME 31的修改承载命令后，向 PDNGW33 发送修改承载命令，其中携带修改的 APN-AMBR; 在接收到 PDN GW 33 的更新承载请求消息后，向 MME 31发送更新承载请求消息，其中携带修改的 APN-AMBR;

PDNGW33, 用于在接收修改承载命令后，向 S-GW34发送更新承载请求消息，其中携带修改的 APN-AMBR。

基于上述系统，本发明还提供了一种承载修改的方法，如图 4所示，该方法包括以下几个步驟：

步驟 401 , MME接收到修改的 APN-AMBR之后，取所有激活的 APN 的 APN-AMBR 之和与签约的 UE-AMBR 的最小值作为新设置的 UE-AMBR;

步驟 402 , 当新设置的 UE-AMBR与原先设置的 UE-AMBR不一致时，在向 eNodeB发送的下行 NAS传输消息中携带新设置的 UE-AMBR;

具体的，预先设置下行 NAS传输消息中的一个可选 IE用于存放新设置的 UE-AMBR, 当新设置的 UE-AMBR与原先设置的 UE-AMBR不一致时， MME在向 eNodeB发送的下行 NAS传输消息中通过所述 IE携带新设置的 UE-AMBR。

本步驟进一步包括： MME在向 eNodeB发送的下行 NAS传输消息中携带 NAS-PDU消息，所述 NAS-PDU消息携带修改的 APN-AMBR。

步驟 403 , eNodeB根据所述下行 NAS传输消息中新设置的 UE-AMBR 修改自身的 UE-AMBR;

本步驟进一步包括： eNodeB 根据下行 NAS 传输消息中携带的 NAS-PDU消息，通知 UE完成载爹改过程，即通知 UE完成 APN-AMBR 修改。实施例一

本实施例中， PDN GW发起承载的非 QoS 更新， MME根据修改的 APN-AMBR, 取所有激活的 APN的 APN-AMBR之和与签约的 UE-AMBR 的最小值作为新设置的 UE-AMBR; 在新设置的 UE-AMBR与原先设置的 UE-AMBR不一致时， MME在向 eNodeB发送的下行 NAS传输消息中携带新设置的 UE-AMBR; eNodeB 根据所述下行 NAS 传输消息中新设置的 UE-AMBR修改 UE-AMBR。本实施例提供的承载修改的方法，如图 5所示，包括以下几个步驟：

步驟 500, PDN GW向 S-GW发送更新承载请求消息，其中携带修改的 APN-AMBR;

步驟 501 , S-GW向 MME发送更新承载请求消息，其中携带修改的 APN-AMBR;

步驟 502, MME收到更新承载请求消息携带的修改的 APN-AMBR之后 , 取所有激活的 APN的 APN-AMBR之和与签约的 UE-AMBR的最小值作为新设置的 UE-AMBR;

步驟 503 , 当新设置的 UE-AMBR与原先设置的 UE-AMBR不一致、且用户处于连接态时， MME构造下行 NAS传输消息，并向 eNodeB发送所述下行 NAS传输消息，所述下行 NAS传输消息中携带 NAS-PDU消息 , 并携带新设置的 UE-AMBR,所述 NAS-PDU消息包含修改的 APN-AMBR; 这里，所述携带新设置的 UE-AMBR, 具体为：预先设置下行 NAS传输消息中的一个可选 IE用于存放新设置的 UE-AMBR, MME在向 eNodeB 发送的下行 NAS传输消息中通过所述 IE携带新设置的 UE-AMBR。

步驟 504, eNodeB接收到 MME 下发的下行 NAS传输消息后，将 NAS-PDU消息中修改的 APN-AMBR发送给 UE,通知 UE完成承载修改过程，即通知 UE完成 APN-AMBR修改；

步驟 505 , eNodeB根据所述下行 NAS传输消息中新设置的 UE-AMBR 修改自身的 UE-AMBR, 并发送上行 NAS传输消息给 MME, 其中携带 NAS-PDU消息；

步驟 506 , MME向 S-GW发送更新承载响应消息；

步驟 507 , S-GW向 PDN GW发送更新承载响应消息。

实施例二

本实施例中 , HSS发起签约 QoS更新， MME根据修改的 APN-AMBR, 取所有激活的 APN的 APN-AMBR之和与签约的 UE-AMBR的最小值作为新设置的 UE-AMBR; 在新设置的 UE-AMBR与原先设置的 UE-AMBR不一致时， MME在向 eNodeB发送的下行 NAS传输消息中携带新设置的 UE-AMBR; eNodeB根据所述下行 NAS传输消息中新设置的 UE-AMBR修改 UE-AMBR。本实施例提供的承载修改的方法，如图 6所示，包括以下几个步驟：

步驟 600, HSS发送插入用户数据请求给 MME, 所述插入用户数据请求携带修改的 APN-AMBR;

步驟 601 , MME向 HSS发送插入用户数据应答；

步驟 602, MME向 S-GW发送修改承载命令，所述修改承载命令携带修改的 APN-AMBR;

步驟 603 , S-GW接收 MME发送的修改承载命令后，向 PDN GW发送修改承载命令，其中携带修改的 APN-AMBR;

步驟 604, PDN GW向 S-GW发送更新承载请求消息，其中携带修改的 APN-AMBR;

步驟 605, S-GW向 MME发送更新承载请求消息，其中携带修改的 APN-AMBR;

步驟 606 , MME收到更新承载请求消息携带的修改的 APN-AMBR之后 , 取所有激活的 APN的 APN-AMBR之和与签约的 UE-AMBR的最小值作为新设置的 UE-AMBR;

步驟 607 , 当新设置的 UE-AMBR与原先设置的 UE-AMBR不一致、且用户处于连接态时， MME构造下行 NAS传输消息，并向 eNodeB发送所述下行 NAS传输消息，所述下行 NAS传输消息中携带 NAS-PDU消息 , 携带新设置的 UE-AMBR, 所述 NAS-PDU消息包含修改的 APN-AMBR; 步驟 608, eNodeB接收到 MME 下发的下行 NAS传输消息后，将 NAS-PDU消息中修改的 APN-AMBR发送给 UE,通知 UE完成承载修改过程，即通知 UE完成 APN-AMBR修改；步驟 609, eNodeB根据所述下行 NAS传输消息中新设置的 UE-AMBR 修改自身的 UE-AMBR, 并发送上行 NAS 传输消息给 MME, 其中携带 NAS-PDU消息；

步驟 610, MME向 S-GW发送更新承载响应消息；

步驟 611 , S-GW向 PDN GW发送更新承载响应消息。

通过本发明的方法，在承载修改过程中， MME直接在发送给 eNodeB 的下行 NAS传输消息中携带新设置的 UE-AMBR, 不需要通过独立的 UE 上下文修改过程，减少了网络信令交互和承载修改失败的几率。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和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

权利要求书

1、一种承载修改的系统，其特征在于，该系统包括：移动管理实体 ( MME )、演进基站（eNodeB ); 其中，

MME, 用于接收到修改的接入点名称-汇聚最大比特率（ APN-AMBR ) 之后，取所有激活的接入点名称（APN )的 APN-AMBR之和与签约的用户设备-汇聚最大比特率（UE-AMBR )的最小值作为新设置的 UE-AMBR; 当新设置的 UE-AMBR与原先设置的 UE-AMBR不一致时，在向 eNodeB发送的下行非接入层（NAS )传输消息中携带新设置的 UE-AMBR;

2、根据权利要求 1所述的系统，其特征在于，所述 MME, 还用于在向 eNodeB 发送的下行 NAS 传输消息中携带非接入层协议数据单元

( NAS-PDU ) 消息 , 所述 NAS-PDU消息包含修改的 APN-AMBR。

3、根据权利要求 2所述的系统，其特征在于，所述 eNodeB, 还用于根据下行 NAS传输消息中携带的 NAS-PDU消息，通知 UE完成 APN-AMBR 的修改。

4、根据权利要求 1至 3任一项所述的系统，其特征在于，该系统还包括：分组数据网网关（PDN GW )、服务网关（S-GW ); 其中，

5、根据权利要求 1至 3任一项所述的系统，其特征在于，该系统还包括：归属用户服务器（HSS )、 PDN GW, S-GW; 其中，

6、一种承载修改的方法，其特征在于，该方法包括：

7、根据权利要求 6所述的方法，其特征在于，所述 MME在向 eNodeB 发送的下行 NAS传输消息中携带新设置的 UE-AMBR, 为：预先设置下行 NAS传输消息中的一个可选信息元素（ IE )用于存放新设置的 UE-AMBR, MME在向 eNodeB发送的下行 NAS传输消息中通过所述 IE携带新设置的 UE-AMBR。

8、根据权利要求 6 所述的方法，其特征在于，该方法还包括： MME 在向 eNodeB 发送的下行 NAS 传输消息中携带 NAS-PDU 消息，所述 NAS-PDU消息包含爹改的 APN-AMBR。

9、根据权利要求 8所述的方法，其特征在于，该方法还包括： eNodeB 根据下行 NAS传输消息中携带的 NAS-PDU消息，通知 UE完成 APN-AMBR 修改。