WO2014067098A1 - 一种基于移动管理实体池MME Pool的通信方法、设备及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种基于移动管理实体池MME Pool的通信方法、设备及系统，涉及移动通信技术领域，实现了可以减少业务中断时间同时降低网络拥塞的概率。该方法具体包括：在与终端通信的通信MME发生故障前，备份MME接收通信MME发送的用户数据；在与终端通信的通信MME发生故障后，备份MME接收正常MME转发的用户数据请求消息并发送用户数据至正常MME。本发明用以MME发生故障时，网络内部的正常通信。

Description

一种基于移动管理实体池 MME Pool的通信方法、 设备及系统

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域， 尤其涉及一种基于移动管理实 体池 MME Pool的通信方法、 设备及系统。

背景技术

MME Pool 是第 三代合作伙伴计划 （ the 3rd Generation Partnership Project , 简称 3 GPP )定义的一种移动管理实体（ Mobility Management Entity , 简称 MME ) 的组网方式， 该 Pool区内的 MME 与 Pool区内所有的 eNodeB (基站） 互联。

目前的通信技术中， 在一个包含有多个 MME的 pool区内， 若 在正常情况下与 UE (终端） 发生通信互联的一套 MME设备发生故 障后， 终端在发起通信时， 由于其他的 MME 中没有携带终端相关 的上下文信息， 从而会发给终端拒绝通信的应答， 这就需要终端重 新发起附着流程来恢复通信， 在该过程中会出现业务中断和网络拥 塞的情况。 发明内容

本发明的实施例提供一种基于移动管理实体池 MME Pool的通 信方法、 设备及系统， 可以减少业务中断的时间同时降低网络拥塞 的概率。 为达到上述目 的， 本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面， 提供一种基于移动管理实体池 MME Pool的通信方 法， 包括：

在与终端通信的通信 MME发生故障前，备份 MME接收所述通 信 MME发送的用户数据， 所述用户数据包括： MME的移动性管理 及下一代分组系统承载上下文； 在与所述终端通信的通信 MME发生故障后，所述备份 MME接 收正常 MME转发的用户数据请求消息；

发送用户数据至所述正常 MME。

在第一种可能的实现方式中， 结合第一方面， 所述用户数据还 包括：

MME紧急呼叫数据。 第二方面， 提供一种基于 MME Pool的通信方法， 包括： 在与终端通信的通信 MME发生故障后，正常 MME获取通信请 求消息；

根据所述通信请求消息生成用户数据请求消息并发送至备份 MME , 所述用户数据请求消息包括下面一项或任意项的组合： 全局 唯一的临时标识 GUTI、 国际移动用户识别码 IMSI、 网络网际协议 和隧道端点标识 IP+TEID；

接收所述备份 MME发送的用户数据。

在第一种可能的实现方式中， 结合第二方面， 所述正常 MME 获取通信请求消息包括：

接收所述终端经由基站转发的通信请求消息， 所述通信请求消 息包括： 非接入层服务请求消息或跟踪区更新 TAU请求消息。

在第二种可能的实现方式中， 结合第一种可能的实现方式， 所 述通信请求消息包括： 非接入层服务请求消息时， 所述方法还包括： 对所述终端及所述终端发起访问的归属用户服务器 HS S进行鉴 权和力口密；

发送应用层接口初始上下文建立请求消息至基站， 以便所述基 站为所述终端建立无线承载后所述终端将上行数据经由所述基站转 发至服务网关 SGW ,并由所述 SGW转发至分组数据网络网关 PGW , 所述初始上下文建立请求消息包括： SGW地址和对应的隧道端点标 识 TEID信息；

接收所述基站发送的应用层接口初始上下文建立完成消息， 所 述初始上下文建立完成消息包括： 所述基站的用户面地址和对应的

TEID信息；

发送更改承载请求消息至所述 SGW , 以便所述 SGW将所述更 改承载请求消息转发至所述 PGW , 所述更改承载请求信息包括： 基 站的用户面地址和对应的 TEID信息、 所述正常 MME的地址和对应 的 TEID信息；

接收所述 PGW经由所述 SGW转发的更改承载请求消息应答消 息；

发送更新位置请求消息至所述 HSS , 通知所述 HSS 移动管理 实体的变化；

接收所述 HSS发送的更新位置请求应答消息；

发送 GUTI 更新命令至所述终端， 更新所述 GUTI使得所述终 端的后续消息能够一直发到所述正常 MME上；

接收所述终端发送的 GUTI更新完成消息。

在第三种可能的实现方式中， 结合第一种可能的实现方式， 所 述通信请求消息包括： TAU请求消息时， 所述方法还包括：

对所述终端及所述终端发起访问的 HSS进行鉴权和加密； 发送更改承载请求消息至 SGW , 以便所述 SGW将所述更改承 载请求消息转发至所述 PGW , 所述更改承载请求信息包括： 所述正 常 MME地址和对应的 TEID信息；

接收所述 PGW经由所述 SGW转发的更改承载请求应答消息； 发送更新位置请求消息至所述 HSS ;

接收所述 HSS发送的更新位置请求应答消息；

发送 TAU接受消息至所述终端， 所述 TAU接受消息包括： 更 新后的 GUTI ;

接收所述终端发送的 TAU完成消息，确认所述更新后的 GUTI。 在第四种可能的实现方式中， 结合第一种可能的实现方式， 所 述通信请求消息包括： TAU请求消息时， 所述方法还包括：

对所述终端及所述终端发起访问的 HSS进行鉴权和加密； 发送创建会话请求信息至第二 SGW , 以便所述第二 SGW 为 PGW建立更改承载请求消息， 所述创建会话请求信息包括： 所述正 常 MME地址和对应的 TEID信息， 其中第二 SGW为更新的 SGW; 接收经所述第二 SGW 的更改承载请求应答消息后转发的创建 会话应答消息；

发送更新位置请求消息至所述 HSS ;

接收所述 HSS发送的更新位置应答消息；

发送删除会话请求消息至第一 SGW , 通知所述第一 SGW删除 相关承载信息， 其中所述第一 SGW为所述通信 MME发生故障前采 用的 SGW;

接收所述第一 SGW发送的删除会话应答消息；

发送 TAU接受消息至所述终端， 所述 TAU接受消息包括： 更 新后的 GUTI ;

接收所述终端发送的 TAU完成消息，确认所述更新后的 GUTI。 在第五种可能的实现方式中， 结合第二方面， 包括：

当 SGW接收到 PGW发送的下行数据时， 所述正常 MME接收 所述 SGW发送的所述通信请求消息，所述通信请求消息为针对所述 下行数据传输的通信请求消息；

返回通信请求确认消息至所述 SGW。

在第六种可能的实现方式中， 结合第五种可能的实现方式， 包 括：

根据所述用户数据中的所述位置信息， 在所述位置信息范围内 使用临时移动用户标识 S-TMSI通过所述基站寻呼终端；

接收所述终端经所述基站转发的服务请求消 , ¾；

对所述终端及所述终端发起访问的 HSS进行鉴权和加密； 发送应用层接口初始上下文建立请求消息至基站， 以便所述基 站为所述终端建立无线承载后所述终端将上行数据经由所述基站转 发至 SGW , 并由所述 SGW转发至 PGW , 所述初始上下文建立请求 消息包括： S GW地址和对应的 TEID信息； 接收所述基站发送的应用层接口初始上下文建立完成消息， 所 述初始上下文建立完成消息包括： 所述基站的用户面地址和对应的

TEID信息；

发送更改承载请求消息至所述 SGW , 以便所述 SGW将所述更 改承载请求消息转发至所述 PGW , 所述更改承载请求信息包括： 基 站的用户面地址和对应的 TEID信息、 所述正常 MME的地址和对应 的 TEID信息；

接收所述 PGW经由所述 SGW转发的更改承载请求应答消息； 发送更新位置请求消息至所述 HSS , 通知所述 HSS 移动管理 实体的变化；

接收所述 HSS发送的更新位置请求应答消息；

发送 GUTI 更新命令至所述终端， 更新所述 GUTI使得所述终 端的后续消息能够一直发到通信所述正常 MME上；

接收所述终端发送的 GUTI更新完成消息。 第三方面， 提供一种移动管理实体 MME , 包括：

备份消息处理单元， 用于在与终端通信的通信 MME 发生故障 前， 备份 MME接收所述通信 MME发送的用户数据， 所述用户数据 包括： MME的移动性管理及下一代分组系统承载上下文；

通信消息处理单元， 用于在与所述终端通信的通信 MME 发生 故障后， 所述备份 MME接收正常 MME转发的用户数据请求消息； 备份消息发送单元， 用于发送用户数据至所述正常 MME。

在第一种可能的实现方式中， 结合第三方面， 所述用户数据还 包括：

MME紧急呼叫数据。 第四方面， 提供一种移动管理实体 MME , 包括：

通信消息获取单元， 用于在与终端通信的通信 MME 发生故障 后， 正常 MME获取通信请求消息； 通信消息发送单元， 用于根据所述通信请求消息生成用户数据 请求消息并发送至备份 MME , 所述用户数据请求消息包括下面一项 或任意项的组合： GUTI、 IMSI、 IP+TEID ;

通信消息接收单元， 具体用于接收所述备份 MME 发送的用户 数据。

在第一种可能的实现方式中， 结合第四方面， 所述通信消息获 取单元包括：

通信消息获取单元， 还用于接收所述终端经由基站转发的通信 请求消息， 所述通信请求消息包括： 非接入层服务请求消息或 TAU 请求消息。

在第二种可能的实现方式中， 结合第一种可能的实现方式， 包 括：

第一鉴权单元， 用于对所述终端及所述终端发起访问的 HSS进 行鉴权和加密；

第一消息发送单元，用于发送接口 S 1应用层初始上下文建立请 求消息至基站， 以便所述基站为所述终端建立无线承载后所述终端 将上行数据经由所述基站转发至服务网关 SGW , 并由所述 SGW转 发至分组数据网络网关 PGW , 所述初始上下文建立请求消息包括： SGW地址和对应的 TEID信息；

第一消息接收单元， 用于接收所述基站发送的应用层接口初始 上下文建立完成消息， 所述初始上下文建立完成消息包括： 所述基 站的用户面地址和对应的 TEID信息；

所述第一消息发送单元， 还用于发送更改承载请求消息至所述 SGW , 以便所述 SGW将所述更改承载请求消息转发至所述 PGW , 所述更改承载请求信息包括： 基站的用户面地址和对应的 TEID、 所 述正常 MME的地址和对应的 TEID信息；

所述第一消息接收单元， 还用于接收所述 PGW经由所述 SGW 转发的更改承载请求消息应答消息；

所述第一消息发送单元， 用于发送更新位置请求消息至所述 HSS , 通知所述 HSS移动管理实体的变化；

所述第一消息接收单元， 用于接收所述 HS S发送的更新位置请 求应答消息；

所述第一消息发送单元， 还用于发送 GUTI 更新命令至所述终 端， 更新所述 GUTI 使得所述终端的后续消息能够一直发到所述正 常 MME上；

所述第一消息接收单元， 还用于接收所述终端发送的 GUTI 更 新完成消息。

在第三种可能的实现方式中， 结合第一种可能的实现方式， 包 括：

第二鉴权单元， 用于对所述终端及所述终端发起访问的 HSS进 行鉴权和加密；

第二消息发送单元， 用于发送更改承载请求消息至 SGW , 以便 所述 SGW将所述更改承载请求消息转发至所述 PGW , 所述更改承 载请求信息包括： 所述正常 MME地址和对应的 TEID信息；

第二消息接收单元， 用于接收所述 PGW经由所述 SGW转发的 更改承载请求应答消息；

所述第二消息发送单元， 还用于发送更新位置请求消息至所述

HSS ;

所述第二消息接收单元， 还用于接收所述 HS S发送的更新位置 请求应答消息；

所述第二消息发送单元， 还用于发送 TAU 接受消息至所述终 端， 所述 TAU接受消息包括： 更新后的 GUTI;

所述第二消息接收单元，还用于接收所述终端发送的 TAU完成 消息， 确认所述更新后的 GUTI。

在四种可能的实现方式中， 结合第一种可能的实现方式， 包括： 第三鉴权单元， 用于对所述终端及所述终端发起访问的 HSS进 行鉴权和加密；

第三消息发送单元， 用于发送创建会话请求信息至第二 SGW , 以便所述第二 SGW为 PGW建立更改承载请求消息， 所述创建会话 请求信息包括： 正常 MME地址和对应的 TEID信息， 其中第二 SGW 为更新的 SGW;

第三消息接收单元， 用于接收经所述第二 SGW 的更改承载请 求应答消息后转发的创建会话应答消息；

所述第三消息发送单元， 还用于发送更新位置请求信息至所述

HSS ;

所述第三消息接收单元， 还用于接收所述 HS S发送的更新位置 应答消息；

所述第三消息发送单元， 还用 于发送删除会话请求至第一 SGW , 通知所述第一 SGW删除相关承载信息， 其中所述第一 SGW 为与所述通信 MME发生故障前采用的 SGW;

所述第三消息接收单元还用于接收所述第一 SGW 发送的删除 会话应答消息；

所述第三消息发送单元， 还用于发送 TAU 接受消息至所述终 端， 所述 TAU接受消息包括： 更新后的 GUTI;

所述第三消息接收单元，还用于接收所述终端发送的 TAU完成 消息， 确认所述更新后的 GUTI。

在第五种可能的实现方式中， 结合第四方面， 包括：

通信消息获取单元， 用于当 SGW接收到 PGW发送的下行数据 时， 所述正常 MME接收所述 SGW发送的所述通信请求消息， 所述 通信请求消息为针对所述下行数据传输的通信请求消息； 并返回通 信请求确认消息至所述 SGW。

在第六种可能的实现方式中， 结合第五种可能的实现方式， 包 括：

寻呼管理单元， 用于根据所述用户数据中的所述位置信息， 在 所述的所述位置信息范围内使用 S-TMSI通过所述基站寻呼终端； 第四消息接收单元， 用于接收所述终端经所述基站转发的服务 请求消息； 第四鉴权单元， 用于对所述终端及所述终端发起访问的 HSS进 行鉴权和加密；

第四消息发送单元， 用于发送应用层接口初始上下文建立请求 消息至基站， 以便所述基站为所述终端建立无线承载后所述终端将 上行数据经由所述基站转发至 SGW , 并由所述 SGW转发至 PGW , 所述初始上下文建立请求消息包括： SGW地址和对应的 TEID信息； 所述第四消息接收单元， 还用于接收所述基站发送的应用层接 口初始上下文建立完成消息， 所述初始上下文建立完成消息包括： 所述基站的用户面地址和对应的 TEID信息；

所述第四消息发送单元， 还用于发送更改承载请求消息至所述 SGW , 以便所述 SGW将所述更改承载请求消息转发至所述 PGW , 所述更改承载请求信息包括： 基站的用户面的地址和对应的 TEID 信息、 所述正常 MME的地址和对对应的 TEID信息；

所述第四消息接收单元， 还用于接收所述 PGW经由所述 SGW 转发的更改承载请求消息应答消息；

所述第四消息发送单元， 用于发送更新位置请求消息至所述 HSS , 通知所述 HSS MME的变化；

所述第四消息接收单元， 用于接收所述 HS S发送的更新位置请 求应答消息；

所述第四消息发送单元， 还用于发送 GUTI 更新命令至所述终 端， 更新所述 GUTI 使得所述终端的后续消息能够一直发到所述正 常 MME上；

所述第四消息接收单元， 还用于接收所述终端发送的 GUTI 更 新完成消息。 第五方面， 提供一种移动管理实体 MME , 包括： 至少一个第一 处理器、 第一存储器、 第一通信接口和第一总线， 所述至少一个第 一处理器、 第一存储器和第一通信接口通过第一总线连接并完成相 互间的通信， 其中： 所述第一处理器用于在与终端通信的通信 MME 发生故障前， 通过所述至少一个第一通信接口备份 MME接收所述通信 MME发送 的用户数据， 所述用户数据包括： MME的移动性管理及下一代分组 系统承载上下文；

所述第一处理器， 用于在与所述终端通信的通信 MME 发生故 障后， 通过所述至少一个第一通信接口所述备份 MME 接收正常 MME转发的用户数据请求消息；

所述第一处理器， 还用于通过所述至少一个第一通信接口发送 用户数据至所述正常 MME。

在第一种可能的实现方式中， 结合第五方面， 所述用户数据还 包括：

MME紧急呼叫数据。 第六方面， 提供一种移动管理实体 MME , 包括： 至少一个第二 处理器、 第二存储器、 第二通信接口和第二总线， 所述至少一个第 二处理器、 第二存储器和第二通信接口通过第二总线连接并完成相 互间的通信， 其中：

所述第二处理器用于根据所述通信请求消息生成用户数据请求 消息， 并通过所述至少一个第二通信接口发送所述用户数据请求消 息至备份 MME , 所述用户数据请求消息包括下面一项或任意项的组 合： GUTI、 IMSI、 IP+TEID ;

所述第二处理器用于通过所述至少一个第二通信接口接收所述 备份 MME发送的用户数据。

在第一种可能的实现方式中， 结合第六方面， 包括：

所述第二处理器用于通过所述至少一个第二通信接口接收所述 终端经由基站转发的通信请求消息， 所述通信请求消息包括： 非接 入层服务请求消息或 TAU请求消息。

在第二种可能的实现方式中， 结合第一种可能的实现方式， 包 括： 所述第二存储器用于对所述终端及所述终端发起访问的 HSS进 行鉴权和加密；

所述第二处理器还用于通过所述至少一个第二通信接口发送应 用层接口初始上下文建立请求消息至基站， 以便所述基站为所述终 端建立无线承载后所述终端将上行数据经由所述基站转发至 SGW , 并由所述 SGW转发至 PGW , 所述初始上下文建立请求消息包括： SGW地址和对应的 TEID信息；

所述第二处理器还用于通过所述至少一个第二通信接口接收所 述基站发送的应用层接口初始上下文建立完成消息， 所述初始上下 文建立完成消息包括： 所述基站的用户面地址和对应的 TEID信息； 所述第二处理器还用于通过所述至少一个第二通信接口发送更 改承载请求消息至所述 SGW , 以便所述 SGW将所述更改承载请求 消息转发至所述 PGW , 所述更改承载请求信息包括： 基站的用户面 地址和对应的 TEID信息、 所述正常 MME的地址和对应的 TEID信 息；

所述第二处理器还用于通过所述至少一个第二通信接口接收所 述 PGW经由所述 SGW转发的更改承载请求消息应答消息；

所述第二处理器还用于通过所述至少一个第二通信接口发送更 新位置请求消息至所述 HS S , 通知所述 HSS移动管理实体的变化； 同时， 通过所述至少一个第二通信接口接收所述 HSS发送的更新位 置请求应答消息；

所述第二处理器还用于通过所述至少一个第二通信接口发送

GUTI更新命令至所述终端， 更新所述 GUTI使得所述终端的后续消 息能够一直发到所述正常 MME上；

所述第二处理器用于通过所述至少一个第二通信接口接收所述 终端发送的 GUTI更新完成消息。

在第三种可能的实现方式中， 结合第一种可能的实现方式， 包 括：

所述第二存储器用于对所述终端及所述终端发起访问的 HSS进 行鉴权和加密；

所述第二处理器用于通过所述至少一个第二通信接口发送更改 承载请求消息至 SGW , 以便所述 SGW将所述更改承载请求消息转 发至所述 PGW , 所述更改承载请求信息包括： 所述正常 MME地址 和对应的 TEID信息；

所述第二处理器还用于通过所述至少一个第二通信接口接收所 述 PGW经由所述 SGW转发的更改承载请求应答消息；

所述第二处理器还用于通过所述至少一个第二通信接口发送更 新位置请求消息至所述 HSS ;

所述第二处理器还用于通过所述至少一个第二通信接口接收所 述 HS S发送的更新位置请求应答消息；

所述第二处理器还用于通过所述至少一个第二通信接口发送

TAU接受消息至所述终端，所述 TAU接受消息包括：更新后的 GUTI; 并通过所述至少一个第二通信接口接收所述终端发送的 TAU完成消 息， 确认所述更新后的 GUTI。

在第四种可能的实现方式中， 结合第一种可能的实现方式， 包 括：

所述第二存储器， 用于对所述终端及所述终端发起访问的 HSS 进行鉴权和加密；

所述第二处理器用于通过所述至少一个第二通信接口发送发送 创建会话请求信息至第二 SGW ,以便所述第二 SGW为 PGW建立更 改承载请求消息， 所述创建会话请求信息包括： 正常 MME 地址和 对应的 TEID信息；

所述第二处理器还用于通过所述至少一个第二通信接口接收经 所述第二 SGW 的更改承载请求应答消息后转发的创建会话应答消 息， 其中第二 SGW为更新的 SGW;

所述第二处理器用于通过所述至少一个第二通信接口发送更新 位置请求信息至所述 HSS ;

所述第二处理器还用于通过所述至少一个第二通信接口接收所 述 HS S发送的更新位置应答消息；

所述第二处理器用于通过所述至少一个第二通信接口发送删除 会话请求消息至第一 SGW , 通知所述第一 SGW删除相关承载信息； 并通过所述至少一个第二通信接口接收所述第一 SGW 发送的删除 会话应答消息， 其中所述第一 SGW为所述通信 MME发生故障前采 用的 SGW;

所述第二处理器用于通过所述至少一个第二通信接口发送 TAU 接受消息至所述终端， 所述 TAU接受消息包括： 更新后的 GUTI;

所述第二处理器还用于通过所述至少一个第二入口端接收所述 终端发送的 TAU完成消息， 确认所述更新后的 GUTI。

在五种可能的实现方式中， 结合第六方面， 包括：

所述第二处理器，用于当 SGW接收到 PGW发送的下行数据时， 所述正常 MME 通过所述至少一个第二通信接口接收所述服务网关 发送的所述通信请求消息， 所述通信请求消息为针对所述下行数据 传输的通信请求消息。

所述第二处理器还用于通过所述至少一个第二通信接口返回通 信请求确认消息至所述 SGW。

在第六种可能的实现方式中， 结合第五种可能的实现方式， 包 括：

所述第二处理器用于根据所述用户数据中的所述位置信息， 在 所述位置信息范围内使用 S-TMSI通过所述基站寻呼终端；

所述第二处理器用于通过所述至少一个第二通信接口接收所述 终端经所述基站发送的服务请求消息；

所述存储器还用于对所述终端及所述终端发起访问的 HS S进行 鉴权和加密；

所述第二处理器用于通过所述至少一个第二通信接口发送应用 层接口初始上下文建立请求消息至基站， 以便所述基站为所述终端 建立无线承载后所述终端将上行数据经由所述基站转发至 SGW 服 务网关， 并由所述 SGW转发至 PGW , 所述初始上下文建立请求消 息包括： SGW地址和对应的 TEID信息；

所述第二处理器还用于通过所述至少一个第二通信接口接收所 述基站发送的应用层接口初始上下文建立完成消息， 所述初始上下 文建立完成消息包括： 所述基站的用户面地址和对应的 TEID信息； 所述第二处理器还用于通过所述至少一个第二通信接口发送更 改承载请求消息至所述 SGW , 以便所述 SGW将所述更改承载请求 消息转发至所述 PGW , 所述更改承载请求信息包括： 基站的用户面 地址和对应的 TEID信息、 所述正常 MME的地址和对应的 TEID信 息；

所述第二处理器还用于通过所述至少一个第二通信接口接收所 述 PGW经由所述 SGW转发的更改承载请求应答消息；

所述第二处理器还用于通过所述至少一个第二通信接口发送更 新位置请求消息至所述 HSS , 通知所述 HSS移动管理实体的变化； 并通过所述至少一个第二通信接口接收所述 HSS发送的更新位置请 求应答消息；

所述第二处理器还用于通过所述至少一个第二通信接口发送 GUTI更新命令至所述终端， 更新所述 GUTI使得所述终端的后续消 息能够一直发到所述正常 MME上；

所述第二处理器还用于通过所述至少一个第二通信接口接收所 述终端发送的 GUTI更新完成消息。 第七方面， 提供一种通信系统， 包括： 终端、 基站、 至少三个 MME、 月良务网关 SGW、 分组数据网络网关 PGW和归属用户月良务器 HSS„ 所述至少三个 MME 中一个为发生故障的通信 MME、 一个为 备份 MME、 一个为正常 MME , 其中所述备份 MME 第三方面所述 的任一 MME , 所述正常 MME为第四方面所述的任一 MME;

或者所述备份 MME 为第五方面所述的任一 MME , 所述正常 MME为第六方面所述的任一 MME。

本发明的实施例提供的基于移动管理实体池 MME Pool的通信 方法、 设备及系统， 通过在与终端通信的通信 MME 发生故障前备 份该通信 MME上的用户数据至备份 MME上 , 当通信 MME发生故 障后将备份的用户数据发送至任一正常的 MME 上， 以实现该正常 MME与终端的通信业务， 可以减少业务中断的时间同时降氐网络拥 塞的概率。 附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案， 下 面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例， 对于 本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下， 还可以 根据这些附图获得其他的附图。

图 1 为本发明实施例提供的一种基于 MME Pool的通信方法流 程示意图；

图 2为本发明实施例提供的另一种基于 MME Pool的通信方法 流程示意图；

图 3为本发明另一实施例提供的一种基于 MME Pool的通信方 法流程示意图；

图 4为本发明另一实施例提供的另一种基于 MME Pool的通信 方法流程示意图；

图 5为本发明又一实施例提供的一种基于 MME Pool的通信方 法流程示意图；

图 6为本发明又一实施例提供的另一种基于 MME Pool的通信 方法流程示意图；

图 7 为本发明实施例提供的一种移动管理实体 MME 的结构示 意图；

图 8 为本发明实施例提供的另一种移动管理实体 MME 的结构 示意图；

图 9 为本发明另一实施例提供的一种移动管理实体 MME 的结 构示意图；

图 10为本发明另一实施例提供的另一种移动管理实体 MME的 结构示意图；

图 1 1为本发明又一实施例提供的一种移动管理实体 MME的结 构示意图；

图 12为本发明又一实施例提供的另一种移动管理实体 MME的 结构示意图；

图 13为本发明实施例提供的又一种移动管理实体 MME的结构 示意图；

图 14为本发明又一实施例提供的又一种移动管理实体 MME的 结构示意图；

图 15为本发明实施例提供的一种通信系统的结构示意图。 具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术 方案进行清楚、 完整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本发明 一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于本发明中的实施例， 本 领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例， 都属于本发明保护的范围。

本发明提供的实施例主要以应用于 3GPP下的 MME Pool组网 方式为例进行说明， 其中本实施例中的正常 MME、 通信 MME及备 份 MME 没有特殊含义只是对工作状态的区分， 即不以本发明提供 的名称限制各个 MME , 各个 MME为无区别的设备或装置。 本发明的实施例提供一种基于 MME Pool 的通信方法， 如图 1 所示， 包括以下步骤：

101、 在与终端通信的通信 MME发生故障前， 备份 MME接收 通信 MME发送的用户数据， 该用户数据包括： MME的移动性管理 及下一代分组系统承载上下文 ( Evolved Packet System bearer Contexts )。

可选的，用户数据还包括： MME紧急呼叫数据（ MME Emergency Configuration Data )。

该用户数据是 3GPP协议中定义的 MME存储的用户数据内容。

102、 在与终端通信的通信 MME发生故障后， 备份 MME接收 正常 MME转发的用户数据请求消息。

103、 发送用户数据至正常 MME。

本发明的实施例提供另一种基于 MME Pool的通信方法， 如图 2所示， 包括以下步骤：

201、 在与终端通信的通信 MME发生故障后， 正常 MME获取 通信请求消息。

202、 根据通信请求消息生成用户数据请求消息并发送至备份 MME , 该用户数据请求消息包括下面一项或任意项的组合： 全局唯 一的临时标识 ( Globally Unique Temporary Identity , 简称 GUTI )、 国际移动用户识另' J码 ( International Mobile Subscriber Identity , 简 称 IMSI )、 网络网际协议和隧道端点标识 （ Internet Protocol+Tunnel Endpoint Identifier , 简称 IP+TEID )。

203、 接收备份 MME发送的用户数据。

本发明的实施例提供的基于移动管理实体池 MME Pool的通信 方法 , 通过在与终端通信的通信 MME发生故障前备份该通信 MME 上的用户数据至备份 MME上， 当通信 MME发生故障后将备份的用 户数据发送至任一正常的 MME上， 以实现该正常 MME与终端的通 信业务， 可以减少业务中断的时间同时降低网络拥塞的概率。 具体的， 本发明的实施例提供了一种基于 MME Pool的通信方 法， 在与终端通信的通信 MME 发生故障前， 具体可以参照上述实 施例图 1 中所示的步骤， 在与终端通信的通信 MME发生故障后， 具体参照图 3所示， 包括以下步骤：

301、 接收终端经由基站转发的通信请求消息。 该通信请求消息包括： 非接入层服务请求消息。

302、根据该通信请求消息生成用户数据请求消息并发送至备份 MME。

该用户数据请求消息包括下面一项或任意项的组合： GUTI、 IMSI、 IP+TEID。

303、 接收该备份 MME发送的用户数据。

304、 对终端及终端发起访问的 HS S进行鉴权和加密。

305、 发送应用层接口初始上下文建立请求消息至基站， 以便基 站为终端建立无线承载后该终端将上行数据经由基站转发至服务网 关 （ Serving Gateway , 简称 SGW ) , 并由 SGW转发至分组数据网络 网关 （ Packet Data Network Gateway , 简称 PGW ) , 此初始上下文建 立请求消息包括： S GW地址和对应的 TEID信息。

306、 接收基站发送的应用层接口初始上下文建立完成消息， 该 初始上下文建立完成消息包括： 基站的用户面地址和对应的 TEID 信息。

307、 发送更改承载请求消息至 SGW , 以便 SGW将更改承载请 求消息转发至 PGW , 该更改承载请求信息包括： 基站的用户面地址 和对应的 TEID、 正常 MME地址和对应的 TEID信息。

具体的， SGW收到该更改承载请求消息后， 会认为该承载已经 恢复正常， 不需要启用网络侧业务恢复流程， 也不需要本地删除该 承载。 同时， 当终端消息发生变化时， 该终端消息包括但不限于： 终端位置、 终端的时区， SGW会给 PGW发送更改承载请求消息。 当然， 若终端消息没有发生变化， 则此步骤可以不用发生， 直接进 行 SGW给通信 MME发送更改承载应答消息的步骤。

308、 接收 PGW经由 SGW转发的更改承载请求消息应答消息。

309、 发送更新位置请求消息至归属用户服务器（ Home Subscriber Server, 简称 HS S ) , 通知 HSS 移动管理实体的变化。

3 10、 接收 HSS发送的更新位置请求应答消息。

3 1 1、 发送 GUTI更新命令至终端， 更新 GUTI使得终端的后续 消息能够一直发到正常 MME上。

3 12、 接收终端发送的 GUTI更新完成消息。

本发明的实施例提供的基于移动管理实体池 MME Pool的通信 方法 , 通过在与终端通信的通信 MME发生故障前备份该通信 MME 上的用户数据至备份 MME上， 当通信 MME发生故障后将备份的用 户数据发送至任一正常的 MME上， 以实现该正常 MME与终端的通 信业务， 可以减少业务中断的时间同时降低网络拥塞的概率。 具体的， 本发明的实施例提供了一种基于 MME Pool的通信方 法， 在与终端通信的通信 MME 发生故障前， 具体可以参照上述实 施例图 1 中所示的步骤， 在与终端通信的通信 MME发生故障后， 具体参照图 4所示， 包括以下步骤：

401、 接收终端经由基站转发的通信请求消息。

该通信请求消息包括： 跟踪区更新 （ Track Area Update , 简称 TAU ) 请求消息， 当然该实施例中是以 SGW不发生变化的 TAU请 求为例。

402、根据该通信请求消息生成用户数据请求消息并发送至备份 MME。

该用户数据请求消息包括下面一项或任意项的组合： GUTI、 IMSI、 IP+TEID。

403、 接收该备份 MME发送的用户数据。

404、 对终端及终端发起访问的 HS S进行鉴权和加密。

405、 发送更改承载请求消息至 SGW , 以便 SGW将更改承载请 求消息转发至 PGW , 该更改承载请求信息包括： 正常 MME地址和 对应的 TEID信息。

具体的， SGW收到该更改承载请求消息后， 会认为该承载已经 恢复正常， 不需要启用网络侧业务恢复流程， 也不需要本地删除还 承载。 同时， 当终端消息发生变化时， 该终端消息包括但不限于： 终端位置、 终端的时区， SGW会给 PGE发送更改承载请求消息。 当 然， 若终端消息没有发生变化， 则此步骤可以不用发生， 直接进行

SG W给通信 MME发送更改承载应答消息的步骤。

406、 接收 PGW经由 SGW转发的更改承载请求应答消息。

407、 发送更新位置请求消息至 HS S。

此时， 可以通知 HSS移动管理实体的变化， 以便 HS S可以选取 变化后的 MME完成通信任务。

408、 接收 HSS发送的更新位置请求应答消息。

409、 发送 TAU接受消息至终端， 该 TAU接受消息包括： 更新 后的 GUTI。

410、 接收终端发送的 TAU完成消息， 确认更新后的 GUTI。 本发明的实施例提供的基于移动管理实体池 MME Pool的通信 方法， 通过在与终端通信的通信 MME发生故障前备份该通信 MME 上的用户数据至备份 MME上， 当通信 MME发生故障后将备份的用 户数据发送至任一正常的 MME上， 以实现该正常 MME与终端的通 信业务， 可以减少业务中断的时间同时降低网络拥塞的概率。 具体的， 本发明的实施例提供了一种基于 MME Pool的通信方 法， 在与终端通信的通信 MME 发生故障前， 具体可以参照上述实 施例图 1 中所示的步骤。 在与终端通信的通信 MME发生故障后， 具体参照图 5所示， 包括以下步骤：

501、 接收终端经由基站转发的通信请求消息。

该通信请求消息包括： 跟踪区更新 TAU请求消息， 当然该实施 例中是以 SGW发生变化的 TAU请求为例。

502、根据该通信请求消息生成用户数据请求消息并发送至备份 MME。

该用户数据请求消息包括下面一项或任意项的组合： GUTI、 IMSI、 IP+TEID。

503、 接收该备份 MME发送的用户数据。

504、 对终端及终端发起访问的 HS S进行鉴权和加密。 505、 发送创建会话请求信息至第二 SGW , 以便第二 SGW 为 PGW建立更改承载请求消息， 该创建会话请求信息包括： 正常 MME 地址和对应的 TEID信息， 其中第二 SGW为更新的 SGW;

506、 接收经第二 SGW的更改承载请求应答消息后转发的创建 会话应答消息。

507、 发送更新位置请求消息至 HS S。

通知 HS S 移动管理实体的变化， 以便 HS S 可以选择变化后的 MME完成通信任务。

508、 接收 HSS发送的更新位置应答消息。

509、 发送删除会话请求消息至第一 SGW , 通知第一 SGW删除 相关承载信息，其中第一 SGW为通信 MME发生故障前采用的 SGW。

510、 接收第一 SGW发送的删除会话应答消息。

51 1、 发送 TAU接受消息至终端， 该 TAU接受消息包括： 更新 后的 GUTI。

512、 接收终端发送的 TAU完成消息， 确认更新后的 GUTI。 本发明的实施例提供的基于移动管理实体池 MME Pool的通信 方法 , 通过在与终端通信的通信 MME发生故障前备份该通信 MME 上的用户数据至备份 MME上， 当通信 MME发生故障后将备份的用 户数据发送至任一正常的 MME上， 以实现该正常 MME与终端的通 信业务， 可以减少业务中断的时间同时降低网络拥塞的概率。 具体的， 本发明的实施例提供了一种基于 MME Pool的通信方 法， 在与终端通信的通信 MME 发生故障前， 具体可以参照上述实 施例图 1 中所示的步骤， 在与终端通信的通信 MME发生故障后， 具体参照图 6所示， 包括以下步骤：

601、 当服务网关接收到 PGW 发送的下行数据时， 正常 MME 接收服务网关发送的通信请求消息， 该通信请求消息为针对下行数 据传输的通信请求消息。

此时发送的下行数据请求消息， 携带 IMSI。 602、 返回通信请求确认消息至 SGW。

603、根据该通信请求消息生成用户数据请求消息并发送至备份 MME。

该用户数据请求消息包括下面一项或任意项的组合： GUTI、 IMSI、 IP+TEID。

604、 接收该备份 MME发送的用户数据。

605、 根据用户数据中的位置信息， 在此位置信息范围内使用临 时移动用户标识 ( S-Temporary Mobile Subscriber Identity , 简称 S-TMSI ) 通过基站寻呼终端。

606、 接收终端经基站转发的服务请求消息。

607、 对终端及终端发起访问的 HS S进行鉴权和加密。

608、 发送应用层接口初始上下文建立请求消息至基站， 以便基 站为终端建立无线承载后终端将上行数据经由基站转发至 SGW , 并 由 SGW转发至 PGW , 该初始上下文建立请求消息包括： SGW地址 和对应的 TEID信息。

609、 接收基站发送的应用层接口初始上下文建立完成消息， 该 初始上下文建立完成消息包括： 基站的用户面地址和对应的 TEID 信息。

610、 发送更改承载请求消息至 SGW , 以便 SGW将更改承载请 求消息转发至 PGW , 该更改承载请求信息包括： 基站的用户面地址 的对应的 TEID信息、 正常 MME地址和对应的 TEID信息。

61 1、 接收 PGW经由 SGW转发的更改承载请求应答消息。

612、 发送更新位置请求消息至 HS S , 通知 HSS 移动管理实体 的变化。

613、 接收 HSS发送的更新位置请求应答消息。

614、 发送 GUTI更新命令至终端， 更新 GUTI使得终端的后续 消息能够一直发到正常 MME上。

615、 接收终端发送的 GUTI更新完成消息。

具体的， 在本发明实施例中的通信请求消息为针对下行数据传 输的通信请求消息时， 该通信过程中用于通过基站寻呼终端的正常

MME和接收终端经基站转发的月良务请求消息的正常 MME可以为同 一正常 MME也可以为不同的正常 MME , 但该正常 MME都需要在 通信 MME发生故障前从备份 MME处获取用户数据。

此外， 基于以上各实施例， 当发生故障的通信 MME 恢复正常 后， 可以选取该发生故障的通信 MME 继续用作与终端发生的通信 业务， 当然该过程的方法也与本发明的的实施例提供的方法相同， 只是此时基于本发明的通信 MME 和正常 MME 的功能发生转变即 可， 此时的通信 MME从备份 MME获取用户数据， 进行通信消息的 传递， 完成业务的传送。 进一步的， 也可以通过将发送给服务网关 消息中的恢复信元取值设置成与 MME 设备故障前不变化， 而在 MME分配的隧道端点标识中包含复位记数器， 这样服务网关将感知 不到通信 MME重启， 针对通信 MME未发生故障时的终端发起针对 下行数据的通信请求消息时， 服务网关会选则通信 MME 发送不带 国际移动用户识别码的下行数据通知消息， 此时的通信 MME 可以 向它的备份 MME发送带 IP+TEID 的请求用户数据消息 , 从而获取 到用户数据， 从而完成下行数据的通信。

本发明的实施例提供的基于移动管理实体池 MME Pool的通信 方法 , 通过在与终端通信的通信 MME发生故障前备份该通信 MME 上的用户数据至备份 MME上， 当通信 MME发生故障后将备份的用 户数据发送至任一正常的 MME上， 以实现该正常 MME与终端的通 信业务， 可以减少业务中断的时间同时降低网络拥塞的概率。 本发明的实施例提供一种移动管理实体 MME7 , 该 MME 为备 份 MME , 参照图 Ί 所示， 该设备包括： 备份消息处理单元 7 1、 通 信消息处理单元 72和备份消息发送单元 73 , 其中：

备份消息处理单元 7 1 , 用于在与终端通信的通信 MME发生故 障前，备份 MME接收通信 MME发送的用户数据，该用户数据包括： MME的移动性管理及下一代分组系统承载上下文。 通信消息处理单元 72 , 用于在与终端通信的通信 MME发生故 障后， 备份 MME接收正常 MME转发的用户数据请求消息。

备份消息发送单元 73 , 用于发送用户数据至正常 MME。

其中， 用户数据还包括： MME紧急呼叫数据。

该用户数据是 3GPP协议中定义的 MME存储的用户数据内容。 本发明的实施例提供的移动管理实体 MME ,在与终端通信的通 信 MME发生故障前备份该通信 MME上的用户数据 , 当通信 MME 发生故障后将备份的用户数据发送至任一正常的 MME 上， 以实现 该正常 MME 与终端的通信业务， 可以减少业务中断的时间同时降 低网络拥塞的概率。 本发明的实施例提供一种移动管理实体 MME8 , 该 MME 为正 常 MME , 如图 8 所示， 该设备包括： 通信消息获取单元 81、 通信 消息发送单元 82和通信消息接收单元 83； 其中：

通信消息获取单元 81 , 用于在与终端通信的通信 MME发生故 障后， 正常 MME获取通信请求消息。

通信消息发送单元 82 , 用于根据通信请求消息生成用户数据请 求消息并发送至备份 MME , 该用户数据请求消息包括下面一项或任 意项的组合： GUTI、 IMSI、 IP+TEID。

通信消息接收单元 83 , 用于接收备份 MME发送的用户数据。 本发明的实施例提供的移动管理实体 MME , 用于在通信 MME 发生故障后接收该通信 MME在发生故障前备份至备份 MME上的用 户数据， 以实现与终端的通信业务， 可以减少业务中断的时间同时 降低网络拥塞的概率。

进一步， 通信消息获取单元 81 , 具体用于接收终端经由基站转 发的通信请求消息， 该通信请求消息包括： 非接入层服务请求消息 或 TAU跟踪区更新请求消息。

可选的， 参照图 9所示， 该 MME还包括： 第一鉴权单元 84a、 第一消息发送单元 85a和第一消息接收单元 86a , 其中： 第一鉴权单元 84a, 用于对终端及终端发起访问的 HSS进行鉴 权和力口密。

第一消息发送单元 85a, 用于发送应用层接口初始上下文建立 请求消息至基站， 以便基站为终端建立无线承载后终端将上行数据 经由基站转发至 SGW, 并由 SGW转发至 PGW, 该初始上下文建立 请求消息包括： S GW地址和对应的 TEID信息。

第一消息接收单元 86a, 用于接收基站发送的应用层接口初始 上下文建立完成消息， 该初始上下文建立完成消息包括： 基站的用 户面地址和对应的 TEID信息。

第一消息发送单元 85a,还用于发送更改承载请求消息至 SGW, 以便 SGW将更改承载请求消息转发至 PGW, 该更改承载请求信息 包括： 基站的用户面地址和对应的 TEID信息、 正常 MME的地址和 对应的 TEID信息。

第一消息接收单元 86a, 还用于接收 PGW经由 SGW转发的更 改承载请求消息应答消息。

第一消息发送单元 85a, 还用于发送更新位置请求消息至 HSS, 通知 HSS移动管理实体的变化。

第一消息接收单元 86a, 还用于接收 HSS发送的更新位置请求 应答消息。

第一消息发送单元 85a, 还用于发送 GUTI更新命令至终端， 更 新 GUTI使得终端的后续消息能够一直发到正常 MME上。

第一消息接收单元 86a,还用于接收终端发送的 GUTI更新完成 消息。

可选的， 参照图 10所示， 该 MME还包括： 第二鉴权单元 84b、 第二消息发送单元 85b和第二消息接收单元 86b, 其中：

第二鉴权单元 84b, 用于对终端及终端发起访问的 HSS进行鉴 权和力口密。

第二消息发送单元 85b, 用于发送更改承载请求消息至 SGW, 以便 SGW将更改承载请求消息转发至 PGW, 该更改承载请求信息 包括： 正常 MME地址和对应的 TEID信息。

第二消息接收单元 86b, 用于接收 PGW经由 SGW转发的更改 承载请求应答消息。

第二消息发送单元 85b, 还用于发送更新位置请求消息至 HSS。 第二消息接收单元 86b, 还用于接收 HSS发送的更新位置请求 应答消息。

第二消息发送单元 85b, 还用于发送 TAU接受消息至终端， 该 TAU接受消息包括： 更新后的 GUTI。

第二消息接收单元 86b,还用于接收终端发送的 TAU完成消息， 确认更新后的 GUTI。

可选的， 参照图 11所示， 该 MME还包括： 第三鉴权单元 84c、 第三消息发送单元 85c和第三消息接收单元 86c , 其中：

第三鉴权单元 84c, 用于对终端及终端发起访问的 HSS进行鉴 权和力口密。

第三消息发送单元 85c, 用于发送创建会话请求信息至第二 SGW, 以便第二 SGW为 PGW建立更改承载请求消息， 该创建会话 请求信息包括： 正常 MME地址和对应的 TEID信息， 其中第二 SGW 为更新的 SGW。

第三消息接收单元 86c, 用于接收经第二 SGW的更改承载请求 应答消息后转发的创建会话应答消息。

第三消息发送单元 85c, 还用于发送更新位置请求信息至 HSS。 第三消息接收单元 86c, 还用于接收 HSS发送的更新位置应答 消息。

第三消息发送单元 85c,还用于发送删除会话请求至第一 SGW, 通知第一 SGW删除相关承载信息， 其中第一 SGW 为与通信 MME 发生故障前采用的 SGW。

第三消息接收单元 86c还用于接收第一 SGW发送的删除会话应 答消息。

第三消息发送单元 85c, 还用于发送 TAU接受消息至终端， 该 TAU接受消息包括： 更新后的 GUTI。

第三消息接收单元 86c ,还用于接收终端发送的 TAU完成消息 , 确认更新后的 GUTI。

进一步可选的， 参照图 12所示， 该 MME还包括： 寻呼管理单 元 84d、 第四消息接收单元 85d、 第四鉴权单元 86d和第四消息发送 单元 87d , 其中：

通信消息获取单元 81 ,具体用于当 SGW接收到 PGW发送的下 行数据时， 正常 MME接收 SGW发送的通信请求消息， 该通信请求 消息为针对下行数据传输的通信请求消息。 并用于返回下行数据传 输的通信请求确认消息至 S G W。

寻呼管理单元 84d , 用于根据用户数据中的位置信息， 在该位 置信息范围内使用 S-TMSI通过基站寻呼终端。

第四消息接收单元 85d , 用于接收终端经基站转发的服务请求 消息。

第四鉴权单元 86d , 用于对终端及终端发起访问的 HS S进行鉴 权和力口密。

第四消息发送单元 87d , 用于发送应用层接口初始上下文建立 请求消息至基站， 以便基站为终端建立无线承载后， 终端将上行数 据经由基站转发至 SGW , 并由 SGW转发至 PGW , 该初始上下文建 立请求消息包括： S GW地址和对应的 TEID信息。

第四消息接收单元 85d , 还用于接收基站发送的应用层接口初 始上下文建立完成消息， 该初始上下文建立完成消息包括： 基站的 用户面地址和对应的 TEID信息。

第四消息发送单元 87d ,还用于发送更改承载请求消息至 SGW , 以便 SGW将更改承载请求消息转发至 PGW , 该更改承载请求信息 包括： 基站的用户面的地址和对应的 TEID信息、 正常 MME的地址 和对应的 TEID信息。

第四消息接收单元 85d , 还用于接收 PGW经由 SGW转发的更 改承载请求消息应答消息。 第四消息发送单元 87d , 用于发送更新位置请求消息至 HS S , 通知 HS S MME的变化。

第四消息接收单元 85d , 用于接收 HS S发送的更新位置请求应 答消息。

第四消息发送单元 87d , 还用于发送 GUTI更新命令至终端， 更 新 GUTI使得终端的后续消息能够一直发到正常 MME上。

第四消息接收单元 85d ,还用于接收终端发送的 GUTI更新完成 消息。

具体的， 在本发明实施例中的通信请求消息为针对下行数据传 输的通信请求消息时， 该通信过程中用于通过基站寻呼终端的正常 MME和接收终端经基站转发的月良务请求消息的正常 MME可以为同 一正常 MME也可以为不同的正常 MME , 但该正常 MME都需要在 通信 MME发生故障前从备份 MME处获取用户数据。

此外， 基于以上各实施例， 当发生故障的通信 MME 恢复正常 后， 可以选取该发生故障的通信 MME 继续用作与终端发生的通信 业务， 当然该过程的通信过程也与本发明的实施例提供的通信过程 相同， 只是此时基于本发明的通信 MME和正常 MME的功能发生转 变即可， 此时的通信 MME从备份 MME获取用户数据， 进行通信消 息的传递， 完成业务的传送。 进一步的， 也可以通过将发送给服务 网关消息中的恢复信元取值设置成与 MME 设备故障前不变化， 而 在 MME 分配的隧道端点标识中包含复位记数器， 这样服务网关将 感知不到通信 MME重启， 针对通信未发生 MME故障时的终端发起 针对下行数据的通信请求消息时， 服务网关会选则通信 MME 发送 不带国际移动用户识别码的下行数据通知消息， 此时的通信 MME 可以向它的备份 MME发送带 IP+TEID 的请求用户数据消息， 从而 获取到用户数据， 从而完成下行数据的通信。

本发明的实施例提供的移动管理实体 MME ,在与终端通信的通 信 MME发生故障前备份该通信 MME上的用户数据 , 当通信 MME 发生故障后将备份的用户数据发送至任一正常的 MME 上， 以实现 该正常 MME 与终端的通信业务， 可以减少业务中断的时间同时降 低网络拥塞的概率。 本发明的实施例提供一种移动管理实体 MME 9 , 参照图 13所 示， 该 MME包括： 至少一个第一处理器 91、 第一存储器 92、 第一 通信接口 93 和第一总线 94 , 该至少一个第一处理器 91、 第一存储 器 92 和第一通信接口 93 通过第一总线 94 连接并完成相互间的通 信。

该第一总线 94 可以是工业标准体系结构 （ Industry Standard Architecture , 简 称为 ISA ) 总线、 夕卜部设备互连 （ Peripheral Component , 简称为 PCI ) 总线或扩展工业标准体系结构 （ Extended Industry Standard Architecture , 简称为 EISA ) 总线等。 该第一总线 94可以分为地址总线、 数据总线、 控制总线等。 为便于表示， 图 13 中仅用一条粗线表示， 但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。 其巾：

第一存储器 92用于存储可执行程序代码，该程序代码包括计算 机操作指令。 第一存储器 92可能包含高速 RAM存储器， 也可能还 包括非易失性存储器 （ non-volatile memory ) , 例如至少一个磁盘存 储器。

第一处理器 91 可能是一个中央处理器 （ Central Processing Unit , 简称为 CPU ) , 或者是特定集成电路 ( Application Specific Integrated Circuit , 简称为 ASIC ) , 或者是被配置成实施本发明实施 例的一个或多个集成电路。

第一通信接口 93 ,主要用于实现本实施例的 MME之间的通信。 第一处理器 91用于在与终端通信的通信 MME发生故障前， 通 过至少一个第一通信接口 94备份 MME接收通信 MME发送的用户 数据， 该用户数据包括： MME的移动性管理及下一代分组系统承载 上下文。

第一处理器 91 , 用于在与终端通信的通信 MME发生故障后， 通过至少一个第一通信接口 94备份 MME接收正常 MME转发的用 户数据请求消息。

第一处理器 91 , 还用于通过至少一个第一通信接口 94发送用 户数据至正常 MME。

其中， 用户数据还包括： MME紧急呼叫数据。

该用户数据是 3 GPP协议中定义的 MME存储的用户数据内容。 本发明的实施例提供的移动管理实体 MME ,在与终端通信的通 信 MME发生故障前备份该通信 MME上的用户数据 , 当通信 MME 发生故障后将备份的用户数据发送至任一正常的 MME 上， 以实现 该正常 MME 与终端的通信业务， 可以减少业务中断的时间同时降 低网络拥塞的概率。 本发明的实施例提供一种移动管理实体 MME 10 , 参照图 14所 示， 该 MME包括： 至少一个第二处理器 1001、 第二存储器 1002、 第二通信接口 1003和第二总线 1004 , 该至少一个第二处理器 1001、 第二存储器 1002和第二通信接口 1003通过第二总线 1004连接并完 成相互间的通信。

该第二总线 1004 可以是工业标准体系结构 （ Industry Standard Architecture , 简 称为 ISA ) 总线、 夕卜部设备互连 （ Peripheral Component , 简称为 PCI ) 总线或扩展工业标准体系结构 （ Extended Industry Standard Architecture , 简称为 EISA ) 总线等。 该第二总线 1004可以分为地址总线、 数据总线、 控制总线等。 为便于表示， 图 14中仅用一条粗线表示， 但并不表示仅有一根总线或一种类型的总 线。 其中：

第二存储器 1002用于存储可执行程序代码，该程序代码包括计 算机操作指令。 第二存储器 1002可能包含高速 RAM存储器， 也可 能还包括非易失性存储器 （ non-volatile memory ) , 例如至少一个磁 盘存储器。

第二处理器 1001 可能是一个中央处理器 （ Central Processing Unit , 简称为 CPU ) , 或者是特定集成电路 ( Application Specific Integrated Circuit , 简称为 ASIC ) , 或者是被配置成实施本发明实施 例的一个或多个集成电路。

第二通信接口 1003 , 主要用于实现本实施例中的装置之间的通 信。

第二处理器 1001 用于根据通信请求消息生成用户数据请求消 息， 并通过至少一个第二通信接口 1003发送用户数据请求消息至备 份 MME ,该用户数据请求消息包括下面一项或任意项的组合： GUTI、 IMSI、 IP+TEID。

第二处理器 1001还用于通过至少一个第二通信接口 1003接收 备份 MME发送的用户数据。

本发明的实施例提供的移动管理实体 MME ,在与终端通信的通 信 MME发生故障前备份该通信 MME上的用户数据 , 当通信 MME 发生故障后将备份的用户数据发送至任一正常的 MME 上， 以实现 该正常 MME 与终端的通信业务， 可以减少业务中断的时间同时降 低网络拥塞的概率。

进一步的， 第二处理器 1001 , 还用于通过至少一个第二通信接 口 1003接收终端经由基站转发的通信请求消息， 该通信请求消息包 括： 非接入层服务请求消息或跟踪区更新 TAU请求消息。

可选的，第二存储器 1002还用于对终端及终端发起访问的 HS S 进行鉴权和加密。

第二处理器 1001还用于通过至少一个第二通信接口 1003发送 应用层接口初始上下文建立请求消息至基站， 以便基站为终端建立 无线承载后终端将上行数据经由基站转发至 SGW , 并由 SGW转发 至 PGW ,该初始上下文建立请求消息包括： SGW地址和对应的 TEID 信息。

第二处理器 1001还用于通过至少一个第二通信接口 1003接收 基站发送的应用层接口初始上下文建立完成消息， 该初始上下文建 立完成消息包括： 基站的用户面地址和对应的 TEID信息。 第二处理器 1001还用于通过至少一个第二通信接口 1003发送 更改承载请求消息至 SGW , 以便 SGW将更改承载请求消息转发至 PGW , 该更改承载请求信息包括： 基站的用户面地址和对应的 TEID 信息、 正常 MME的地址和对应的 TEID信息； 并通过至少一个第二 通信接口 1003接收 PGW经由 SGW转发的更改承载请求消息应答消 息。

第二处理器 1001还用于通过至少一个第二通信接口 1003发送 更新位置请求消息至 HSS , 通知 HSS 移动管理实体的变化； 同时， 通过至少一个第二通信接口 1003 接收 HS S 发送的更新位置请求应 答消息。

第二处理器 1001还用于通过至少一个第二通信接口 1003发送 GUTI更新命令至终端， 更新 GUTI使得终端的后续消息能够一直发 到正常 MME上； 同时， 通过至少一个第二通信接口 1003接收终端 发送的 GUTI更新完成消息。 可选的，第二存储器 1002还用于对终端及终端发起访问的 HS S 进行鉴权和加密。

第二处理器 1001还用于通过至少一个第二通信接口 1003发送 更改承载请求消息至 SGW , 以便 SGW将更改承载请求消息转发至 PGW , 该更改承载请求信息包括： 正常 MME地址和对应的 TEID信 息； 同时， 通过至少一个第二通信接口 1003接收 PGW经由 SGW转 发的更改承载请求应答消息。

第二处理器 1001还用于通过至少一个第二通信接口 1003发送 更新位置请求消息至 HSS , 并通过至少一个第二通信接口 1003接收 HSS发送的更新位置请求应答消息。

第二处理器 1001还用于通过至少一个第二通信接口 1003发送 TAU接受消息至终端， 该 TAU接受消息包括： 更新后的 GUTI； 同 时， 通过至少一个第二通信接口 1003接收终端发送的 TAU 完成消 息， 确认更新后的 GUTI。 可选的， 第二存储器 1002 , 还用于对终端及终端发起访问的 HSS进行鉴权和加密。

第二处理器 1001 , 还用于通过至少一个第二通信接口 1003 发 送创建会话请求信息至第二 SGW , 以便第二 SGW为 PGW建立更改 承载请求消息， 该创建会话请求信息包括： 正常 MME 地址和对应 的 TEID信息；

第二处理器 1001 , 还用于通过至少一个第二通信接口 1003 接 收经第二 SGW 的更改承载请求应答消息后转发的创建会话应答消 息， 其中第二 SGW为更新的 SGW。

第二处理器 1001还用于通过至少一个第二通信接口 1003发送 更新位置请求信息至 HSS , 并通过至少一个第二通信接口 1003接收 HSS发送的更新位置应答消息。

第二处理器 1001还用于通过至少一个第二通信接口 1003发送 删除会话请求消息至第一 SGW , 通知第一 SGW删除相关承载信息； 同时， 通过至少一个第二通信接口 1003接收第一 SGW发送的删除 会话应答消息，其中第一 SGW为通信 MME发生故障前采用的 SGW。

第二处理器 1001还用于通过至少一个第二通信接口 1003发送 TAU接受消息至终端， 该 TAU接受消息包括： 更新后的 GUTI； 同 时， 通过至少一个第二通信接口 1003接收终端发送的 TAU 完成消 息， 确认更新后的 GUTI。 进一步可选的， 参照图 14所示， 其中：

第二处理器 1001 , 还用于当服务网关接收到 PGW发送的下行 数据时， 正常 MME通过至少一个第二入口端 63接收 SGW发送的 通信请求消息， 该通信请求消息为针对下行数据传输的通信请求消 息。

第二处理器 1001还用于通过至少一个第二通信接口 1003返回 通信请求确认消息至 S G W。 第二存储器 1002还用于根据用户数据中的位置信息，在位置信 息范围内使用临时移动用户标识 S-TMSI通过基站寻呼终端。

第二处理器 1001还用于通过至少一个第二通信接口 1003接收 终端经基站发送的服务请求消息。

第二存储器 1002还用于对终端及终端发起访问的 HS S 进行鉴 权和力口密。

第二处理器 1001还用于通过至少一个第二通信接口 1003发送 应用层接口初始上下文建立请求消息至基站， 以便基站为终端建立 无线承载后终端将上行数据经由基站转发至 SGW , 并由 SGW转发 至 PGW , 该初始上下文建立请求消息包括： SGW 的地址和对应的 TEID信息； 同时， 通过至少一个第二通信接口 1003接收基站发送 的应用层接口初始上下文建立完成消息， 该初始上下文建立完成消 息包括： 基站的用户面地址和对应的 TEID信息。

第二处理器 1001还用于通过至少一个第二通信接口 1003发送 更改承载请求消息至 SGW , 以便 SGW将更改承载请求消息转发至 PGW , 该更改承载请求信息包括： 基站的用户面地址和对应的 TEID 信息、 正常 MME地址和对应的 TEID信息； 同时， 还用于通过至少 一个第二通信接口 1003接收 PGW经由 SGW转发的更改承载请求应 答消息。

第二处理器 1001还用于通过至少一个第二通信接口 1003发送 更新位置请求消息至 HSS , 通知 HS S 移动管理实体的变化； 并通过 至少一个第二通信接口 1003 接收 HS S 发送的更新位置请求应答消 息。

第二处理器 1001还用于通过至少一个第二通信接口 1003发送 GUTI更新命令至终端， 更新 GUTI使得终端的后续消息能够一直发 到正常 MME上；

第二处理器 1001还用于通过至少一个第二通信接口 1003接收 终端发送的 GUTI更新完成消息。

具体的， 在本发明实施例中的通信请求消息为针对下行数据传 输的通信请求消息时， 该通信过程中用于通过基站寻呼终端的正常

MME和接收终端经基站转发的月良务请求消息的正常 MME可以为同 一正常 MME也可以为不同的正常 MME , 但该正常 MME都需要在 通信 MME发生故障前从备份 MME处获取用户数据。

此外， 基于以上各实施例， 当发生故障的通信 MME 恢复正常 后， 可以选取该发生故障的通信 MME 继续用作与终端发生的通信 业务， 当然该过程的通信过程也与本发明的的实施例提供的通信过 程相同， 只是此时基于本发明的通信 MME和正常 MME的功能发生 转变即可， 此时的通信 MME从备份 MME获取用户数据， 进行通信 消息的传递， 完成业务的传送。 进一步的， 也可以通过将发送给服 务网关消息中的恢复信元取值设置成与 MME 设备故障前不变化， 而在 MME 分配的隧道端点标识中包含复位记数器， 这样服务网关 将感知不到通信 MME重启， 针对通信 MME未发生故障时的终端发 起针对下行数据的通信请求消息时， 服务网关会选则通信 MME 发 送不带国际移动用户识别码的下行数据通知消息， 此时的通信 MME 可以向它的备份 MME发送带 IP+TEID 的请求用户数据消息， 从而 获取到用户数据， 从而完成下行数据的通信。

本发明的实施例提供的移动管理实体 MME ,在与终端通信的通 信 MME发生故障前备份该通信 MME上的用户数据 , 当通信 MME 发生故障后将备份的用户数据发送至任一正常的 MME 上， 以实现 该正常 MME 与终端的通信业务， 可以减少业务中断的时间同时降 低网络拥塞的概率。 本发明的实施例提供一种通信系统， 如图 15所示， 包括： 终端、 基站、 至少三个 MME、 服务网关 SGW、 分组数据网络 网关 PGW和归属用户服务器 HS S。 其中至少三个 MME中一个为发 生故障的通信 MME、 一个为备份 MME、 一个为正常 MME , 其中备 份 MME为图 7对应的实施例中的 MME ,正常 MME为图 8〜12对应 的实施例中的任一 MME。 或者备份 MME 为图 13 对应的实施例中的 MME , 正常 MME 为图 14对应的实施例中的 MME。

本发明的实施例提供的通信系统， 通过在与终端通信的通信 MME发生故障前备份 MME上的用户数据至备份 MME上， 当通信 MME发生故障后将备份的用户数据发送至任一正常的 MME上， 以 实现该正常 MME 与终端的通信业务， 可以减少业务中断的时间同 时降低网络拥塞的概率。

以上所述， 仅为本发明的具体实施方式， 但本发明的保护范围 并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技 术范围内， 可轻易想到变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围 之内。 因此， 本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims

权 利 要 求 书

1、 一种基于移动管理实体池 MME Pool的通信方法， 其特征在 于， 包括：

在与终端通信的通信移动管理实体 MME发生故障前，备份 MME 接收所述通信 MME 发送的用户数据， 所述用户数据包括： MME 的 移动性管理及下一代分组系统承载上下文；

在与所述终端通信的通信 MME发生故障后， 所述备份 MME接 收正常 MME转发的用户数据请求消息；

发送用户数据至所述正常 MME。

2、 根据权利要求 1 所述的方法， 其特征在于， 所述用户数据还 包括： MME紧急呼叫数据。

3、 一种基于 MME Pool的通信方法， 其特征在于， 包括： 在与终端通信的通信 MME发生故障后， 正常 MME获取通信请 求消息；

根据所述通信请求消息生成用户数据请求消息并发送至备份 MME , 所述用户数据请求消息包括下面一项或任意项的组合： 全局 唯一的临时标识 GUTI、 国际移动用户识别码 IMSI、 网络网际协议和 隧道端点标识 IP+TEID；

接收所述备份 MME发送的用户数据。

4、 根据权利要求 3 所述的方法， 其特征在于， 所述正常 MME 获取通信请求消息包括：

接收所述终端经由基站转发的通信请求消息，所述通信请求消 , ¾ 包括： 非接入层服务请求消息或跟踪区更新 TAU请求消息。

5、 根据权利要求 4所述的方法， 所述通信请求消息包括： 非接 入层服务请求消息时， 所述方法还包括：

对所述终端及所述终端发起访问的归属用户服务器 HSS 进行鉴 权和力口密；

发送应用层接口初始上下文建立请求消息至基站，以便所述基站 为所述终端建立无线承载后所述终端将上行数据经由所述基站转发 至服务网关 SGW, 并由所述 SGW转发至分组数据网络网关 PGW, 所述初始上下文建立请求消息包括： SGW 地址和对应的隧道端点标 识 TEID信息；

接收所述基站发送的应用层接口初始上下文建立完成消息，所述 初始上下文建立完成消息包括： 所述基站的用户面地址和对应的 TEID信息；

发送更改承载请求消息至所述 SGW ,以便所述 SGW将所述更改 承载请求消息转发至所述 PGW , 所述更改承载请求信息包括： 基站 的用户面地址和对应的 TEID信息、 所述正常 MME的地址和对应的 TEID信息；

接收所述 PGW经由所述 SGW转发的更改承载请求消息应答消 息；

发送更新位置请求消息至所述 HSS , 通知所述 HSS 移动管理实 体的变化；

接收所述 HSS发送的更新位置请求应答消息；

发送 GUTI更新命令至所述终端， 更新所述 GUTI使得所述终端 的后续消息能够一直发到所述正常 MME上；

接收所述终端发送的 GUTI更新完成消息。

6、 根据权利要求 4 所述的方法， 所述通信请求消息包括： TAU 请求消息时， 所述方法还包括：

对所述终端及所述终端发起访问的 HSS进行鉴权和加密； 发送更改承载请求消息至 SGW,以便所述 SGW将所述更改承载 请求消息转发至所述 PGW, 所述更改承载请求信息包括： 所述正常 MME地址和对应的 TEID信息；

接收所述 PGW经由所述 SGW转发的更改承载请求应答消息； 发送更新位置请求消息至所述 HSS ;

接收所述 HSS发送的更新位置请求应答消息；

发送 TAU接受消息至所述终端， 所述 TAU接受消息包括： 更新 后的 GUTI; 接收所述终端发送的 TAU完成消息， 确认所述更新后的 GUTI。

7、 根据权利要求 4 所述的方法， 所述通信请求消息包括： TAU 请求消息时， 所述方法还包括：

对所述终端及所述终端发起访问的 HSS进行鉴权和加密； 发送创建会话请求信息至第二 SGW,以便所述第二 SGW为 PGW 建立更改承载请求消息，所述创建会话请求信息包括：所述正常 MME 地址和对应的 TEID信息， 其中第二 SGW为更新的 SGW;

接收经所述第二 SGW的更改承载请求应答消息后转发的创建会 话应答消息；

发送更新位置请求消息至所述 HSS ;

接收所述 HSS发送的更新位置应答消息；

发送删除会话请求消息至第一 SGW ,通知所述第一 SGW删除相 关承载信息， 其中所述第一 SGW为所述通信 MME发生故障前采用 的 SGW;

接收所述第一 SGW发送的删除会话应答消息；

发送 TAU接受消息至所述终端， 所述 TAU接受消息包括： 更新 后的 GUTI ;

接收所述终端发送的 TAU完成消息， 确认所述更新后的 GUTI。

8、 根据权利要求 3 所述的方法， 其特征在于， 所述正常 MME 获取通信请求消息， 包括：

当 SGW接收到 PGW发送的下行数据时， 所述正常 MME接收 所述 SGW发送的所述通信请求消息， 所述通信请求消息为针对所述 下行数据传输的通信请求消息；

返回通信请求确认消息至所述 SGW。

9、 根据权利要求 8所述的方法， 其特征在于， 所述方法还包括： 根据所述用户数据中的所述位置信息，在所述位置信息范围内使 用临时移动用户标识 S-TMSI通过所述基站寻呼终端；

接收所述终端经所述基站转发的服务请求消 , ¾；

对所述终端及所述终端发起访问的 HSS进行鉴权和加密； 发送应用层接口初始上下文建立请求消息至基站，以便所述基站 为所述终端建立无线承载后所述终端将上行数据经由所述基站转发 至 SGW , 并由所述 SGW转发至 PGW , 所述初始上下文建立请求消 息包括： SGW地址和对应的 TEID信息；

接收所述基站发送的应用层接口初始上下文建立完成消息，所述 初始上下文建立完成消息包括： 所述基站的用户面地址和对应的 TEID信息；

发送更改承载请求消息至所述 SGW ,以便所述 SGW将所述更改 承载请求消息转发至所述 PGW , 所述更改承载请求信息包括： 基站 的用户面的地址和对应的 TEID信息、 所述正常 MME的地址和对应 的 TEID信息；

接收所述 PGW经由所述 SGW转发的更改承载请求应答消息； 发送更新位置请求消息至所述 HSS , 通知所述 HSS 移动管理实 体的变化；

接收所述 HSS发送的更新位置请求应答消息；

发送 GUTI更新命令至所述终端， 更新所述 GUTI使得所述终端 的后续消息能够一直发到所述正常 MME上；

接收所述终端发送的 GUTI更新完成消息。

10、 一种移动管理实体 MME , 其特征在于， 包括：

备份消息处理单元，用于在与终端通信的通信 MME发生故障前， 备份 MME接收所述通信 MME发送的用户数据， 所述用户数据包括： MME 的移动性管理及下一代分组系统承载上下文；

通信消息处理单元， 用于在与所述终端通信的通信 MME发生故 障后， 所述备份 MME接收正常 MME转发的用户数据请求消息； 备份消息发送单元， 用于发送用户数据至所述正常 MME。

11、 根据权利要求 10所述的设备， 其特征在于， 所述用户数据 还包括： MME紧急呼叫数据数据。

12、 一种移动管理实体 MME , 其特征在于， 包括：

通信消息获取单元，用于在与终端通信的通信 M M E发生故障后， 正常 MME获取通信请求消息；

通信消息发送单元，用于根据所述通信请求消息生成用户数据请 求消息并发送至备份 MME , 所述用户数据请求消息包括下面一项或 任意项的组合： GUTI、 IMSI、 IP+TEID ;

通信消息接收单元， 用于接收所述备份 MME发送的用户数据。

13、 根据权利要求 12所述的设备， 其特征在于， 通信消息获取 单元， 具体用于接收所述终端经由基站转发的通信请求消息， 所述通 信请求消息包括： 非接入层服务请求消息或 TAU请求消息。

14、 根据权利要求 13 所述的设备， 其特征在于， 所述 MME还 包括：

第一鉴权单元， 用于对所述终端及所述终端发起访问的 HSS进 行鉴权和加密；

第一消息发送单元，用于发送应用层接口初始上下文建立请求消 息至基站， 以便所述基站为所述终端建立无线承载后所述终端将上行 数据经由所述基站转发至服务网关 SGW, 并由所述 SGW转发至分组 数据网络网关 PGW , 所述初始上下文建立请求消息包括： SGW地址 和对应的 TEID信息；

第一消息接收单元，用于接收所述基站发送的应用层接口初始上 下文建立完成消息， 所述初始上下文建立完成消息包括： 所述基站的 用户面地址和和对应的 TEID信息；

所述第一消息发送单元， 还用于发送更改承载请求消息至所述 SGW , 以便所述 SGW将所述更改承载请求消息转发至所述 PGW , 所 述更改承载请求信息包括： 基站的用户面地址和对应的 TEID、 所述 正常 MME的地址和对应的 TEID信息；

所述第一消息接收单元， 还用于接收所述 PGW 经由所述 SGW 转发的更改承载请求消息应答消息；

所述第一消息发送单元， 用于发送更新位置请求消息至所述 HSS , 通知所述 HSS 移动管理实体的变化；

所述第一消息接收单元， 用于接收所述 HSS 发送的更新位置请 求应答消息；

所述第一消息发送单元，还用于发送 GUTI更新命令至所述终端， 更新所述 GUTI 使得所述终端的后续消息能够一直发到所述正常 MME上；

所述第一消息接收单元， 还用于接收所述终端发送的 GUTI更新 完成消息。

15、 根据权利要求 13 所述的设备， 其特征在于， 所述 MME还 包括：

第二鉴权单元， 用于对所述终端及所述终端发起访问的 HSS 进 行鉴权和加密；

第二消息发送单元， 用于发送更改承载请求消息至 SGW , 以便 所述 SGW将所述更改承载请求消息转发至所述 PGW , 所述更改承载 请求信息包括： 所述正常 MME地址和对应的 TEID信息；

第二消息接收单元， 用于接收所述 PGW经由所述 SGW转发的 更改承载请求应答消息；

所述第二消息发送单元， 还用于发送更新位置请求消息至所述

HSS ;

所述第二消息接收单元， 还用于接收所述 HSS 发送的更新位置 请求应答消息；

所述第二消息发送单元，还用于发送 TAU接受消息至所述终端， 所述 TAU接受消息包括： 更新后的 GUTI；

所述第二消息接收单元， 还用于接收所述终端发送的 TAU完成 消息， 确认所述更新后的 GUTI。

16、 根据权利要求 13 所述的设备， 其特征在于， 所述 MME还 包括：

第三鉴权单元， 用于对所述终端及所述终端发起访问的 HSS 进 行鉴权和加密；

第三消息发送单元， 用于发送创建会话请求信息至第二 SGW, 以便所述第二 SGW 为 PGW建立更改承载请求消息， 所述创建会话 请求信息包括： 正常 MME地址和对应的 TEID信息， 其中第二 SGW 为更新的 SGW;

第三消息接收单元， 用于接收经所述第二 SGW的更改承载请求 应答消息后转发的创建会话应答消息；

所述第三消息发送单元， 还用于发送更新位置请求信息至所述

HSS ;

所述第三消息接收单元， 还用于接收所述 HSS 发送的更新位置 应答消息；

所述第三消息发送单元， 还用于发送删除会话请求至第一 SGW, 通知所述第一 SGW删除相关承载信息， 其中所述第一 SGW 为与所 述通信 MME发生故障前采用的 SGW;

所述第三消息接收单元还用于接收所述第一 SGW发送的删除会 话应答消息；

所述第三消息发送单元，还用于发送 TAU接受消息至所述终端， 所述 TAU接受消息包括： 更新后的 GUTI；

所述第三消息接收单元， 还用于接收所述终端发送的 TAU完成 消息， 确认所述更新后的 GUTI。

17、 根据权利要求 12所述的设备， 其特征在于，

通信消息获取单元， 具体用于当 SGW接收到 PGW发送的下行 数据时， 所述正常 MME接收所述 SGW发送的所述通信请求消息， 所述通信请求消息为针对所述下行数据传输的通信请求消息； 并返回 通信请求确认消息至所述 SGW。

18、 根据权利要求 17 所述的设备， 其特征在于， 所述 MME还 包括：

寻呼管理单元， 用于根据所述用户数据中的所述位置信息， 在所 述的所述位置信息范围内使用临时移动用户标识 S-TMSI通过所述基 站寻呼终端；

第四消息接收单元，用于接收所述终端经所述基站转发的服务请 求消息； 第四鉴权单元， 用于对所述终端及所述终端发起访问的 HSS 进 行鉴权和加密；

第四消息发送单元，用于发送应用层接口初始上下文建立请求消 息至基站， 以便所述基站为所述终端建立无线承载后所述终端将上行 数据经由所述基站转发至 SGW , 并由所述 SGW转发至 PGW, 所述 初始上下文建立请求消息包括： SGW地址和对应的 TEID信息；

所述第四消息接收单元，还用于接收所述基站发送的应用层接口 初始上下文建立完成消息， 所述初始上下文建立完成消息包括： 所述 基站的用户面地址和对应的 TEID信息；

所述第四消息发送单元， 还用于发送更改承载请求消息至所述 SGW, 以便所述 SGW将所述更改承载请求消息转发至所述 PGW , 所 述更改承载请求信息包括：基站的用户面的地址和对应的 TEID信息、 所述正常 MME的地址和对应的 TEID信息；

所述第四消息接收单元， 还用于接收所述 PGW 经由所述 SGW 转发的更改承载请求消息应答消息；

所述第四消息发送单元， 用于发送更新位置请求消息至所述 HSS , 通知所述 HSS移动管理实体的变化；

所述第四消息接收单元， 用于接收所述 HSS 发送的更新位置请 求应答消息；

所述第四消息发送单元，还用于发送 GUTI更新命令至所述终端， 更新所述 GUTI 使得所述终端的后续消息能够一直发到所述正常 MME上；

所述第四消息接收单元， 还用于接收所述终端发送的 GUTI更新 完成消息。

19、 一种移动管理实体 MME , 其特征在于， 包括： 至少一个第 一处理器、 第一存储器、 第一通信接口和第一总线， 所述至少一个第 一处理器、 第一存储器和第一通信接口通过第一总线连接并完成相互 间的通信， 其中：

所述第一处理器用于在与终端通信的通信 MME发生故障前， 通 过所述至少一个第一通信接口备份 MME接收所述通信 MME发送的 用户数据， 所述用户数据包括： MME 的移动性管理及下一代分组系 统 7|载上下文；

所述第一处理器， 用于在与所述终端通信的通信 MME发生故障 后， 通过所述至少一个第一通信接口所述备份 MME接收正常 MME 转发的用户数据请求消息；

所述第一处理器，还用于通过至少一个第一通信接口发送用户数 据至所述正常 MME。

20、 根据权利要求 19所述的设备， 其特征在于， 所述用户数据 还包括： MME紧急呼叫数据。

21、 一种移动管理实体 MME , 其特征在于， 包括： 至少一个第 二处理器、 第二存储器、 第二通信接口和第二总线， 所述至少一个第 二处理器、 第二存储器和第二通信接口通过第二总线连接并完成相互 间的通信， 其中：

所述第二处理器用于根据所述通信请求消息生成用户数据请求 消息， 并通过所述至少一个第二通信接口发送所述用户数据请求消息 至备份 MME , 所述用户数据请求消息包括下面一项或任意项的组合： GUTI、 IMSI、 IP+TEID ;

所述第二处理器用于通过所述至少一个第二通信接口接收所述 备份 MME发送的用户数据。

22、 根据权利要求 21所述的设备， 其特征在于， 包括：

所述第二处理器用于通过所述至少一个第二通信接口接收所述 终端经由基站转发的通信请求消息， 所述通信请求消息包括： 非接入 层服务请求消息或 TAU请求消息。

23、 根据权利要求 22所述的设备， 其特征在于， 包括：

所述第二存储器用于对所述终端及所述终端发起访问的 HSS 进 行鉴权和加密；

所述第二处理器还用于通过所述至少一个第二通信接口发送应 用层接口初始上下文建立请求消息至基站， 以便所述基站为所述终端 建立无线承载后所述终端将上行数据经由所述基站转发至 SGW , 并 由所述 SGW转发至 PGW , 所述初始上下文建立请求消息包括： SGW 地址和对应的 TEID信息；

所述第二处理器还用于通过所述至少一个第二通信接口接收所 述基站发送的应用层接口初始上下文建立完成消息， 所述初始上下文 建立完成消息包括： 所述基站的用户面地址和对应的 TEID信息； 所述第二处理器还用于通过所述至少一个第二通信接口发送更 改承载请求消息至所述 SGW , 以便所述 SGW将所述更改承载请求消 息转发至所述 PGW, 所述更改承载请求信息包括： 基站的用户面地 址和对应的 TEID信息、 所述正常 MME的地址和对应的 TEID信息； 并通过所述至少一个第二通信接口接收所述 PGW经由所述 SGW转 发的更改承载请求消息应答消息；

所述第二处理器还用于通过所述至少一个第二通信接口发送更 新位置请求消息至所述 HSS , 通知所述 HSS 移动管理实体的变化； 同时， 接收所述 HSS发送的更新位置请求应答消息；

所述第二处理器还用于通过所述至少一个第二通信接口发送 GUTI 更新命令至所述终端， 更新所述 GUTI使得所述终端的后续消 息能够一直发到所诉正常 MME上， 并接收所述终端发送的 GUTI更 新完成消息。

24、 根据权利要求 22所述的设备， 其特征在于， 还包括： 所述第二存储器用于对所述终端及所述终端发起访问的 HSS 进 行鉴权和加密；

所述第二处理器用于通过所述至少一个第二通信接口发送更改 承载请求消息至 SGW, 以便所述 SGW将所述更改承载请求消息转发 至所述 PGW, 所述更改承载请求信息包括： 所述正常 MME地址和对 应的 TEID信息； 同时， 接收所述 PGW经由所述 SGW转发的更改承 载请求应答消息；

所述第二处理器还用于通过所述至少一个第二通信接口发送更 新位置请求消息至所述 HSS ; 同时， 接收所述 HSS 发送的更新位置 请求应答消息；

所述第二处理器还用于通过所述至少一个第二通信接口发送

TAU接受消息至所述终端，所述 TAU接受消息包括：更新后的 GUTI ; 同时，接收所述终端发送的 TAU完成消息，确认所述更新后的 GUTI。

25、 根据权利要求 22所述的设备， 其特征在于， 还包括： 所述第二存储器， 用于对所述终端及所述终端发起访问的 HSS 进行鉴权和加密；

所述第二处理器用于通过所述至少一个第二通信接口发送创建 会话请求信息至第二 SGW, 以便所述第二 SGW为 PGW建立更改承 载请求消息， 所述创建会话请求信息包括： 所述正常 MME地址和对 应的 TEID信息； 通过所述至少一个第二通信接口端接收经所述第二 SGW 的更改承载请求应答消息后转发的创建会话应答消息， 其中所 述第二 SGW为更新的 SGW;

所述第二处理器用于通过所述至少一个第二通信接口发送更新 位置请求信息至所述 HSS , 并接收所述 HSS 发送的更新位置应答消 息；

所述第二处理器用于通过所述至少一个第二通信接口发送删除 会话请求消息至第一 SGW , 通知所述第一 SGW删除相关承载信息； 并接收所述第一 SGW发送的删除会话应答消息， 其中所述第一 SGW 为所述通信 MME发生故障前采用的 SGW;

所述第二处理器用于通过所述至少一个第二通信接口发送 TAU 接受消息至所述终端， 所述 TAU接受消息包括： 更新后的 GUTI , 并 接收所述终端发送的 TAU完成消息， 确认所述更新后的 GUTI。

26、 根据权利要求 21所述的设备， 其特征在于， 还包括： 所述第二处理器， 用于当 SGW接收到 PGW发送的下行数据时， 所述正常 MME通过所述至少一个第二通信接口接收所述服务网关发 送的所述通信请求消息， 所述通信请求消息为针对所述通信请求消 息。

27、 根据权利要求 26所述的设备， 其特征在于， 还包括： 所述第二处理器用于通过所述至少一个第二通信接口返回下行 数据传输的通信请求确认消息至所述 SGW。

28、 根据权利要求 27所述的设备， 其特征在于， 还包括： 所述第二存储器用于根据所述用户数据中的所述位置信息，在所 述位置信息范围内使用 S-TMSI通过所述基站寻呼终端；

所述第二处理器用于通过所述至少一个第二通信接口接收所述 终端经所述基站发送的服务请求消息；

所述存储器还用于对所述终端及所述终端发起访问的 HSS 进行 鉴权和加密；

所述第二处理器用于通过所述至少一个第二通信接口发送应用 层接口初始上下文建立请求消息至基站， 以便所述基站为所述终端建 立无线承载后所述终端将上行数据经由所述基站转发至 SGW, 并由 所述 SGW 转发至 PGW , 所述初始上下文建立请求消息包括： SGW 地址和对应的 TEID信息； 同时接收所述基站发送的应用层接口初始 上下文建立完成消息， 所述初始上下文建立完成消息包括： 所述基站 的用户面地址和对应的 TEID信息；

所述第二处理器还用于通过所述至少一个第二通信接口发送更 改承载请求消息至所述 SGW , 以便所述 SGW将所述更改承载请求消 息转发至所述 PGW, 所述更改承载请求信息包括： 基站的用户面的 地址和对应的 TEID信息、 所述正常 MME 的地址和对应的 TEID信 息； 并接收所述 PGW经由所述 SGW转发的更改承载请求应答消息； 所述第二处理器还用于通过所述至少一个第二通信接口发送更 新位置请求消息至所述 HSS , 通知所述 HSS 移动管理实体的变化； 并接收所述 HSS发送的更新位置请求应答消息；

所述第二处理器还用于通过所述至少一个第二通信接口发送

GUTI 更新命令至所述终端， 更新所述 GUTI使得所述终端的后续消 息能够一直发到所述正常 MME上； 并接收所述终端发送的 GUTI更 新完成消息。

29、 一种通信系统， 其特征在于包括： 终端、 基站、 至少三个 MME、 月良务网关 SGW、 分组数据网络网关 PGW 和归属用户月良务器 HSS, 所述至少三个 MME中一个为发生故障的通信 MME、 一个为备 份 MME、 一个为正常 MME, 其中所述备份 MME为权利要求 10〜 11 所述的任一 MME, 所述正常 MME 为权利要求 12〜18 所述的任一 MME;

或者所述备份 MME为权利要求 19〜20所述的任一 MME, 所述 正常 MME为权利要求 21〜28所述的任一 MME。