一种用户数据锚点迁移的方法、设备和系统技术方案

本发明专利技术提供了一种用户数据锚点迁移的方法和装置与系统，主要包括：控制面网关配置第一数据面网关为IP组的主用设备，配置第二数据面网关为IP组的备用设备；从所述IP组中为用户设备分配IP地址，并建立用户上下文；迁移后，控制面网关向所述第二数据面网关发送用户上下文信息。本发明专利技术通过粒度为IP组的锚点迁移，增加了系统灵活性，节省了存储资源。

Method, device and system for user data anchor point migration

The invention provides a method and device and system for user data anchors migration, which mainly includes: the control surface gateway configures the first data surface gateway as the main device for the IP group, configures the second data surface gateway as the standby device of the IP group, distributs the IP address for the user equipment from the IP group, and establishes the user context; migrated after the migration. The control plane gateway sends user context information to the second data plane gateway. The invention increases the flexibility of the system and saves the storage resources by migrating the anchor points of the IP group.

【技术实现步骤摘要】
一种用户数据锚点迁移的方法、设备和系统
本专利技术涉及通信领域，尤其涉及一种用户数据锚点迁移的方法、设备和系统。
技术介绍
随着无线通信技术由4G向5G进一步发展，为提高网络的灵活性，将业务网关和PDN网关进行了进一步的控制面和用户面(ControlplaneandUserplane，CU)分离，分离后形成网关的的控制面网关设备CGW(ControlGateWay)和数据面网关设备DGW(DataGateWay)，CGW可以控制DGW对数据报文的处理动作。用户访问PDN网络时，上行和下行用户数据包经过基站和DGW，DGW根据已经建立的上下文，完成数据的转发。DGW是用户数据的锚点。为提升用户访问数据网的可靠性，一般要进行DGW的备份，通常是将当前使用的DGW，即当前主用DGW的上下文信息备份到另一个备用DGW中，当主用DGW发生故障时，备用DGW启用来接替发生故障的DGW处理业务数据。这种备份方式下，备用DGW占用了与主用DWG相同的存储资源来保存用户的上下文，系统的效率很低。
技术实现思路
为克服现有技术的缺陷，本专利技术实施例提供了一种用户数据锚点迁移的方法、设备和系统，以节省存储资源，提高系统灵活性。第一方面，本专利技术实施例提供了一种用户数据锚点迁移的方法，包括：控制面网关配置第一数据面网关为IP组的主用设备，配置第二数据面网关为IP组的备用设备；用户上线后，从IP组中为用户设备分配IP地址，并建立用户上下文；在主备切换锚点迁移后，向第二数据面网关发送用户上下文信息，用于第二数据面网关收到用户上下文信息后可处理用户数据包。上述方法中，通过粒度为IP组的数据面网关主备用切换，节省了存储资源，提高了系统的使用效率和灵活性。在一个可能的设计中，上述IP组包括接口地址，接口地址包括下列一项或多项：S1U接口地址、S5接口地址、S8接口地址、S4接口地址、以及S12接口地址等。进一步，IP组包括用于分配给用户设备的IP地址或IP地址段。通过分别配置接口地址和UE地址，进一步增加了系统灵活性。在又一个可能的设计中，控制面网关将第一数据面网关配置为IP组中包含的IP地址的高优先级路由；将第二数据面网关配置为IP组中包含的IP地址的低优先级路由。通过高低优先级的路由配置，进一步增加了系统灵活性。在又一个可能的设计中，控制面网关向第一数据面网关指示第一数据面网关为IP组的主用设备，第一数据面网关发布自身为IP组中包含的IP地址的高优先级路由；控制面网关向第二数据面网关指示第二数据面网关为IP组的备用设备，第二数据面网关发布自身为IP组中包含的IP地址的低优先级路由。或者控制面网关直接发布高优先级路由和低优先级路由。通过不同的配置方式，进一步增加了系统灵活性。在又一个可能的设计中，向第二数据面网关发送用户上下文信息是由第二数据面网关收到用户设备上行数据包或下行数据包后触发的。这些用户上下文不必一次性全部发给第二数据面网关，提高了系统性能，进一步增加了系统灵活性。第二方面，本专利技术实施例提供了一种控制面网关，具有实现上述方法中控制面网关行为的功能。所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的单元，如配置单元、上下文单元、发送单元。在一个可能的设计中，控制面网关的结构中包括处理器和存储器，所述存储器用于存储支持控制面网关执行上述方法的应用程序代码，所述处理器被配置为用于执行所述存储器中存储的程序。所述控制面网关还可以包括通信接口，用于控制面网关与其他设备通信。第三方面，本专利技术实施例提供了一种计算机存储介质，用于储存为上述控制面网关所用的计算机软件指令，其包含用于执行上述方面为控制面网关所设计的程序。第四方面，本专利技术实施例提供了一种用户数据锚点迁移的系统，包括控制面网关、第一数据面网关、第二数据面网关，它们各自具有实现上述方法中各自行为的功能。本专利技术实施例提供的上述技术方案通过粒度为IP组的数据面网关主备用切换，节省了存储资源，极大提高了系统的使用效率和灵活性。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种实现用户数据锚点迁移的系统架构图；图2为本专利技术实施例提供的一种实现用户数据锚点迁移的另一系统架构图；图3为本专利技术实施例提供的一种实现用户数据锚点迁移的方法流程示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种控制面设备结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的一种控制面设备的另一结构示意图。具体实施方式如图1所示，本专利技术实施例提供一个实现用户数据锚点迁移的通信系统，其中包含了控制面网关(CGW)101，数据面网关(DGW)102，移动管理实体(MobilityManagementEntity，MME)103，基站(evolvedNodeB，eNB)104，路由器(Router)105。基站104为用户设备(UserEquipment，UE)提供无线接入。移动管理实体103用于UE的接入控制、移动性管理等。数据面网关102用于UE经过基站到外部网络Internet的数据连接。控制面网关101用于控制数据面网关对数据报文的处理动作。路由器105用于物理连接上述设备，并与外部网络Internet相连。图中的路由器实际部署时通常是一个路由器网络，将移动核心网的上述各设备连接起来。图1中的虚线表示各设备间的信令连接关系。而数据面网关102与基站104之间，以及与Internet之间的双向箭头表示UE收发数据的逻辑链路关系。图1中包括两个数据面网关，一个用于IP组的主用，一个用于IP组的备用。数据面网关和控制面网关可以是业务网关CU分离后的网元，也可以是PDN网关CU分离后的网元，还可以是业务网关与PDN网关合设后CU分离的网元。IP组包括处理用户数据包时用到的接口地址，接口地址包括下列一项或多项：S1U接口地址、S5接口地址、S8接口地址、S4接口地址、以及S12接口地址。IP组还包括一组用户的IP地址或地址段，用于分配给用户设备接入无线网络。当IP组主备用切换时，即数据锚点迁移时，IP组中的接口地址和用户地址的路由都从数据面网关1切换为数据面网关2。本专利技术实施例中，一个CGW可能控制多个DGW，每个DGW上可以配置多个IP组。例如实际部署时可能一个CGW控制几十个DGW，每个DGW有几百个组，每个组可能有几千个用户，这样，一个CGW服务可能服务百万个用户。这些DGW可以互为IP组的备份。例如，IP组1以DGW1为主用，DGW2为备用；而IP组2以DGW2为主用，DGW1为备用。一个DGW上的多个IP组可以由不同的其他DGW备份。例如。DGW1上有IP组1、2、3主用，而它们的备用DGW分别为DGW2、DGW3、DGW4。总之，可以灵活配置不同IP组的主用和备用数据面网关。而数据锚点迁移的粒度是IP组。CGW可以按负荷分担算法在不同DGW上分配不同的IP组。IP组的主备用DGW的选择可以由运营商根据位置、容量等因素综合考虑。如图2所示，在部署有SDN(软件定义网络，Software-DefinedNetworking)控制器和交换机的网络中，SDN控制器和交换机的功能类似于上述路由器，CGW将IP组的路由信息下发给SDN控制器，再由控制器转换为流表表项采用开放流协议Openflow下发给交换机。进一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用户数据锚点迁移的方法，其特征在于，包括：控制面网关配置第一数据面网关为IP组的主用设备；配置第二数据面网关为所述IP组的备用设备；从所述IP组中为用户设备分配IP地址，并建立用户上下文；向所述第二数据面网关发送用户上下文信息，所述用户上下文信息用于第二数据面网关在锚点迁移后处理用户数据包。

【技术特征摘要】
1.一种用户数据锚点迁移的方法，其特征在于，包括：控制面网关配置第一数据面网关为IP组的主用设备；配置第二数据面网关为所述IP组的备用设备；从所述IP组中为用户设备分配IP地址，并建立用户上下文；向所述第二数据面网关发送用户上下文信息，所述用户上下文信息用于第二数据面网关在锚点迁移后处理用户数据包。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述IP组包括接口地址，所述接口地址包括下列一项或多项：S1U接口地址、S5接口地址、S8接口地址、S4接口地址、以及S12接口地址。3.如权利要求1-2所述的方法，其特征在于，所述IP组包括用于分配给用户设备的IP地址或IP地址段。4.如权利要求1-3所述的方法，其特征在于，所述配置第一数据面网关为IP组的主用设备具体为：将所述第一数据面网关配置为所述IP组中包含的IP地址的高优先级路由；所述配置第二数据面网关为IP组的备用设备具体为：将所述第二数据面网关配置为所述IP组中包含的IP地址的低优先级路由。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述控制面网关直接发布所述高优先级路由和低优先级路由。6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述控制面网关向所述第一数据面网关指示第一数据面网关为所述IP组的主用设备，第一数据面网关发布所述IP组中包含的IP地址的高优先级路由；所述控制面网关向所述第二数据面网关指示第二数据面网关为所述IP组的备用设备，第二数据面网关发布所述IP组中包含的IP地址的低优先级路由。7.如权利要求1-6所述的方法，其特征在于，所述向所述第二数据面网关发送用户上下文信息是由第二数据面网关收到用户设备上行数据包或下行数据包后触发的。8.一种控制面网关，其特征在于，包括配置单元、上下文单元、发送单元，其中：所述配置单元用于配置第一数据面网关为IP组的主用设备，配置第二数据面网关为所述IP组的备用设备；所述上下文单元用于从所述IP组中为用户设备分配IP地址，并建立用户上下文；所述发送单元用于向所述第二数据面网关发送用户上下文信息，所述用户上下文信息用于第二数据面网关在锚点迁移后处理用户数据包。9.如权利要求8所述的控制面网关，其特征在于，所述IP组包括接口地址，所述接口地址包括下列一项或多项：S1U接口地址、S5接口地址、S8接口地址、S4接口地址、以及S12接口地址。10.如权利要求8-9所述的控制面网关，其特征在于，所述IP组包括用于分配给用户设备的IP地址或IP地址段。11.如权利要求8-10所述的控制面网关，其特征在于，所述配置单元将所述第一数据面网关配置为所述IP组中包含的IP地址的高优先级路由，将所述第二数据面...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏岩，夏渊，朱泉，袁立平，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44