移动通信网络中的用户面实体的选择方法及控制面实体技术

技术编号:15750229 阅读:104 留言:0更新日期:2017-07-03 17:48
本发明专利技术提供了移动通信网络中的用户面实体的选择方法及控制面实体。本发明专利技术实施例在SGW/PGW的用户面实体和控制面实体分离后,实现对用户面实体的选择功能,为网络演进提供了支持。另外,本发明专利技术实施例在用户面实体选择过程中,综合考虑用户面实体的负载信息、容量、以及用户面实体与UE的距离等因素,实现了对用户面实体优选处理。

【技术实现步骤摘要】
移动通信网络中的用户面实体的选择方法及控制面实体
本专利技术涉及移动通信网络,具体涉及一种移动通信网络中的用户面实体的选择方法及控制面实体。
技术介绍
长期演进/系统架构演进(LTE/SAE,LongTermEvolution/SystemArchitectureEvolution)移动通信网络架构(以非漫游场景为例)如图1所示,其中,演进的分组核心网(EPC,EvolvedPacketCore)内的主要逻辑节点有:分组数据网络网关(PDNGateway,PacketDataNetworkGateway,记为PGW),服务网关(SGW,ServingGateway)和移动性管理实体(MME,MobilityManagementEntity)。下面简单介绍SGW和PGW的相关功能。其中,SGW的功能如下:-跨演进基站(eNB)切换时的本地移动性锚点;-在跨eNB和跨无线接入技术切换的过程中,数据传输路径转移之后立即向源eNB,源服务GPRS支持节点(SGSN,ServingGPRSSupportNode)或源无线网络控制器(RNC,RadioNetworkController)发送一个或多个“终止标记(endmarker)”;-跨3GPP接入切换的移动性锚点;-缓存空闲(ECM-IDLE)模式下UE的下行链路数据,发起网络触发的业务请求过程,以及可选的寻呼策略区分;-合法侦听;-分组路由和转发;-在传输级别标记上下行数据包,例如根据承载的服务质量等级标识(QCI,QoSclassidentifier)设置区分服务码点;-为跨运营商结算执行计费操作。对于基于GPRS隧道协议(GTP)的S5/S8接口,SGW为每个用户的每条承载产生计费数据;-根据计费原则执行离线计费;-当从PGW接收到“终止标记”且SGW中有已建立的下行数据传输路径,将“终止标记”转发给源eNB,源SGSN或源RNC。当接收到该标记时,SGW不应该发送下行数据通知。其中,PGW的功能如下:-基于每个用户的分组过滤(例如使用深度包检测);-合法侦听;-UEIP地址分配;-在上下行方向标记传输数据包,例如根据演进的分组系统(EPS,EvolvedPacketSystem)承载的QCI设置区分服务码点;-为跨运营商结算执行计费操作:在家乡路由漫游场景,PGW应收集和报告从服务节点接收到的或发送给服务节点的每条承载的上下行数据量;-上下行业务级别的计费;-根据计费原则执行离线计费;-上下行业务级别的网关控制;-控制业务的上下行速率;-根据接入点名称-汇聚最大比特率(APN-AMBR)控制上下行速率;-根据保证比特速率(GBR)QCI相同的业务数据流集合的MBR控制下行速率;-DHCPv4和DHCPv6功能;-包过滤;-在SGW改变的切换过程中,路径转换后立即向源SGW发送一个或多个“终止标记”;-策略控制与计费(PCC)相关的功能;-上下行承载绑定;-上行承载绑定验证;-为每个UE的每条承载计费。在现有的LTE/SAE中,SGW选择指的是MME选择一个为UE提供服务的SGW。该选择操作根据网络拓扑执行,即所选的SGW能够在UE所处的位置提供服务,MME将优选SGW改变概率最小的SGW。SGW之间的负载均衡也是SGW选择的准则。当DNS服务器返回的SGWIP地址包括权重参数(weightfactor)时,如果需要考虑负载均衡,MME使用该权重参数选择SGW。对于一个特定的SGW,一般根据该SGW与为同一跟踪区提供服务的其他SGW之间的相对容量设置该SGW的权重参数。如果MME支持GTP-C负载控制,当MME选择SGW时,MME不仅考虑从DNS服务器接收到的权重参数,还考虑从SGW接收到的负载信息。PGW选择是指MME使用归属用户服务器(HSS,HomeSubscriberServer)提供的签约信息以及其他准则(例如MME中配置的每个APN的SIPTO/LIPA支持信息,PGW之间的负载均衡等)为UE选择PGW。当DNS服务器返回的PGWIP地址包括权重参数时,如果要求负载均衡,MME选择PGW时使用该参数。对于一个特定的PGW,一般根据该PGW和与同一APN相关的其他PGW之间的相对容量设置该PGW的权重参数。当MME支持GTP-C负载控制功能时,除了DNS服务器返回的权重参数之外,MME选择PGW时还考虑从PGW接收到的负载信息。现有技术中,HSS提供的PDN签约信息通常包括:-APN和PGW的标识,或-APN,以及是否允许从VPLMN分配PGW或是否应该从HPLMN分配PGW;-可选地,对于一个APN,是否允许为该APN执行SIPTOaboveRAN和/或SIPTOattheLocalNetwork;-可选地,对于一个APN,执行LIPA是有条件的,禁止的或支持的。PGW选择可支持静态PGW选择,具体实现方式为将配置的APN映射到一个特定的PGW,或HSS提供的PGW标识是一个静态PGW。当UE已经连接到一个或多个PDN时,为了建立到一个PDN连接,UE在请求消息中提供APN,用于PGW选择。如果HSS提供的PDN签约上下文中包括一个通配APN(wildcardAPN),那么可使用UE请求的任何APN建立PDN连接。如果HSS提供静态分配的PGW的标识,或HSS提供动态分配的PGW的标识且请求类型为“切换”,那么不需要执行PGW选择。如果HSS提供动态分配的PGW的标识,HSS同时提供该PGW所在的PLMN的标识信息。如果HSS提供动态分配的PGW的标识,且请求类型为“初始请求”,那么可使用HSS提供的PGW或选择新的PGW。如果PDN连接的APN支持SIPTO,则应该选择距离UE的位置近的PGW。PGW标识指的是一个特定的PGW。如果PGW标识包括IP地址,则该地址为PGW的IP地址,否则PGW标识包括一个FQDN,MME使用DNS功能解析出PGW的IP地址。如果HSS提供的PDN签约上下文允许为该APN从VPLMN分配PGW,而且MME中的配置信息可能表明VPLMN和HPLMN之间有漫游协议,MME从VPLMN推导出一个PGW标识。如果无法推导出PGW标识,或签约不允许从VPLMN分配PGW,那么使用APN从HPLMN推导出PGW标识。MME根据APN,签约数据和其他信息使用DNS功能推导出PGW标识。如果PGW标识是逻辑名称,不是IP地址,则MME使用PGW标识和S5/S8接口的协议类型(PMIP或GTP)执行DNS解析。MME/SGSN中配置有每个HPLMN的S8接口协议。当UE提供了APN时,如果HSS提供的签约上下文允许UE使用该APN,则MME使用该APN推导出PGW标识。如果已经存在与APN相关的PDN连接,则MME应选择同一PGW。在现有移动通信网络中,PGW和SGW既具有控制面实体(即处理控制信令),又具有用户面实体(即转发数据包),不利于网络的演进。现有技术中,MME负责选择SGW和PGW,当SGW和PGW的控制面实体和用户面实体分离之后,用户面实体对MME透明,因此现有的选择机制不适用用户面实体的选择。
技术实现思路
本专利技术实施例要解决的技术问题是提供一种移动通信网络中的用户面实体的选择方本文档来自技高网
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移动通信网络中的用户面实体的选择方法及控制面实体

【技术保护点】
一种用户面实体的选择方法,其特征在于,所述方法包括:第一SGW控制面实体选择出为UE服务的第一PGW用户面实体;第一SGW控制面实体向第一PGW控制面实体发送携带有第一PGW用户面实体的标识的第一请求消息。

【技术特征摘要】
1.一种用户面实体的选择方法,其特征在于,所述方法包括:第一SGW控制面实体选择出为UE服务的第一PGW用户面实体;第一SGW控制面实体向第一PGW控制面实体发送携带有第一PGW用户面实体的标识的第一请求消息。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一SGW控制面实体在选择出所述第一PGW用户面实体时,还选择出为UE服务的第一SGW用户面实体;所述第一请求消息还携带有第一SGW用户面实体的标识。3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述第一SGW控制面实体选择出为UE服务的第一PGW用户面实体的步骤之前,所述方法还包括:第一SGW控制面实体接收MME发送的创建会话请求消息。4.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述第一SGW用户面实体和第一PGW用户面实体的选择,包括:第一SGW控制面实体根据预先配置的用户面实体的网络拓扑信息,确定第一SGW控制面实体连接的SGW用户面实体以及第一PGW控制面实体连接的PGW用户面实体;从第一SGW控制面实体连接的SGW用户面实体以及第一PGW控制面实体连接的PGW用户面实体中,分别选择出第一SGW用户面实体和第一PGW用户面实体。5.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述第一SGW用户面实体和第一PGW用户面实体的选择,包括:第一SGW控制面实体构造全称域名FQDN并发送至域名解析DNS服务器,所述FQDN包括有所述UE的用户位置信息和/或第一PGW控制面实体的标识;第一SGW控制面实体接收DNS服务器返回的SGW用户面实体的第一IP地址列表和PGW用户面实体的第二IP地址列表;根据第一IP地址列表和第二IP地址列表,分别选择出第一SGW用户面实体和第一PGW用户面实体。6.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述第一SGW用户面实体和第一PGW用户面实体的选择,包括:第一SGW控制面实体根据所述UE的用户位置信息,构造全称域名FQDN并发送所述FQDN以及第一PGW控制面实体的标识至域名解析DNS服务器;第一SGW控制面实体接收DNS服务器返回的SGW用户面实体的第一IP地址列表和PGW用户面实体的第二IP地址列表;根据第一IP地址列表和第二IP地址列表,分别选择出第一SGW用户面实体和第一PGW用户面实体。7.如权利要求4至6任一项所述的方法,其特征在于,所述分别选择出第一SGW用户面实体和第一PGW用户面实体的步骤,包括:获得筛选参数,所述筛选参数包括用户面实体的负载信息、用户面实体的容量、以及,用户面实体与所述UE的距离中的至少一种;根据所述筛选参数以及预定的筛选策略,从SGW用户面实体以及PGW用户面实体中,分别选择出所述筛选参数满足所述筛选策略的第一SGW用户面实体和第一PGW用户面实体。8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述负载信息的获得包括:第一SGW控制面实体接收用户面实体的负载信息。9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,所述第一SGW控制面实体接收用户面实体的负载信息的步骤,包括:第一SGW控制面实体接收用户面实体发送的负载信息,所述用户面实体包括SGW用户面实体和/或PGW用户面实体;或者,第一SGW控制面实体向第一PGW控制面实体发送携带有PGW用户面实体标识的负载请求消息,并接收所述第一PGW控制面实体发送的携带有所述PGW用户面实体的负载信息的负载响应消息。10.一种用户面实体的选择方法,其特征在于,包括:第一PGW控制面实体接收第一SGW控制面实体发送的携带有第一PGW用户面实体的标识的第一请求消息;第一PGW控制面实体根据所述第一请求消息,确定为所述UE服务的PGW用户面实体为第一PGW用户面实体。11.如权利要求10所述的方法,其特征在于,所述第一请求消息还携带有第一PGW用户面实体的标识。12.如权利要求10所述的方法,其特征在于,还包括:第一PGW控制面实体接收第一SGW控制面实体发送的负载请求消息,所述负载请求消息携带有PGW用户面实体的标识;第一PGW控制面实体根据所述负载请求消息,向第一SGW控制面实体发送携带有所述PGW用户面实体的负载信息的负载响应消息。13.一种第一SGW控制面实体,其特征在于,包括:选择单元,用于选择出为UE服务的第一PGW用户面实体;发送单元,用于向第一PGW控制面实体发送携带有第一PGW用户面实体的标识的第一请求消息。14.如权利要求13所述的第一SGW控制面实体,其特征在于,所述选择单元,还用于在选择出所述第一PGW用户面实体时,还选择出为UE服务的第一SGW用户面实体;所述发送单元发送的第一请求消息中还携带有第一SGW用户...

【专利技术属性】
技术研发人员:侯云静王胡成张娟胡渭琦
申请(专利权)人:电信科学技术研究院
类型:发明
国别省市:北京,11

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