一种路径建立的方法、控制器及移动性管理实体技术

本发明专利技术公开了一种路径建立的方法，包括：控制器接收移动性管理实体（MME）发送的用户位置信息；所述控制器确定新锚点网关并向新锚点网关和旧锚点网关发送下发流表,所述流表用于建立新的路由通道和新锚点网关和旧锚点网关之间的转发通道；所述控制器通过控制消息，通知MME触发接入点（APN）的分组数据网络（PDN）连接建立过程，并指示MME直接响应用户设备（UE）发起的APN的PDN连接建立请求。本发明专利技术还公开了一种控制器和MME。通过本发明专利技术，采用将转发通道和支持用户新业务的通道建立通过流表下发的方式统一完成，达到了保证用户业务连续性并且优化后续用户发起的数据路径、减少网络交互信令的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种路径建立的方法、控制器及移动性管理实体
本专利技术涉及软件定义网络技术和移动核心网分流的相关
，具体而言，涉及一种一种路径建立的方法、控制器及移动性管理实体（MME）。
技术介绍
OpenFlow协议采用转发/控制分离架构，外置控制面实体采用OpenFlow协议控制转发面设备实现各种转发逻辑，而转发面设备主要功能就是根据OpenFlow控制器下发的流表执行受控转发，其行为是标准化的：收到一条报文，取出其头部L2/L3/L4相关字段值，以其作为关键字查找流表，匹配到一个表项后，根据表项内容中的指令集对报文字段进行处理，完毕后根据指示转发到某一逻辑或物理端口。EPC（EvolvedPacketCore，演进的分组核心网）是3GPPR8阶段引入的新型分组核心网，其将网络进一步扁平化，转发面设备分为SGW（ServingGateway，服务网关）和PGW（PDNGateway，分组数据网关），在网络架构上，引入OpenFlow机制后对既有EPC的用户面网元功能和控制方式有一定的影响，如图1所示。图1中的UGW（UnifiedGateway，通用网关）仅具有用户面功能，所有控制面管理功能都由控制器Controller完成，包括用户面隧道的建立、修改、QoS保证等等。通过Controller的逻辑控制，UGW按功能实现可分为SGW和P-GW，SGW和PGW本质上是具有相同功能的统一网关UGW。这对EPC核心网来说可以实现更加灵活的组网，并且Controller可以通过API（ApplicationProgramInterface，应用程序接口）灵活的引入应用功能以增强核心网的能力。为了支持数据传输的路径优化和业务连续性，EPC网络采用如图2所描述的方式：用户在oldUGW（P-GW）上建立了访问Server1的优化路径，oldUGW（P-GW）是靠近用户侧的锚点网关。当用户发生了移动，移动网络发现有更适合的锚点网关可以为用户提供服务，那么就在newUGW（P-GW）上建立相同APN（AccessPointName，接入点名称)的PDN（PacketDataNetwork，分组数据网络）连接，为用户后续发起相同APN的新业务提供数据链路，并建立oldUGW和newUGW之间的转发通道用来支持IP地址不变的数据业务，保证连续性。用户在新的UGW服务范围内，可以继续使用oldUGW（P-GW）分配的IP1继续原有业务，可以使用newUGW（P-GW）分配的IP2进行启动相同访问网络内的新业务。在EPC网络架构下，为了实现图2所述的过程需要执行图3所示步骤，图3以用户发起业务请求过程中建立数据转发通道及建立相同APN的新PDN连接为例进行说明。图3中的newS/P-GW以及oldS/P-GW是位于UGW上的不同逻辑功能单元，对于一个UGW来说可以既作为S-GW又作为P-GW，取决于控制器指定的角色。步骤S301，用户有上行数据或者信令发送会触发UE发起业务请求过程，UE向MME发送业务请求消息。基站在转发业务请求消息时，将标识用户位置的基站ID和/或基站配置的TAI信息发送给MME。步骤S302，MME根据上下文中保存的会话信息建立相应的无线承载。MME在无线承载建立请求消息中将oldSGW的地址和TEID发送给基站。基站在无线承载建立响应消息中将eNB的用户面地址和TEID发送给MME。步骤S303～步骤S307是调用MME发起的SGW重定位过程，目的是建立数据的转发通道。步骤S303，MME根据步骤S301所述的标识用户位置的信息确定是否要选择新的服务网关S-GW。如果是，那么就向新的SGW发送创建会话请求消息，消息中携带eNB的地址和TEID，建立用户的下行数据面通道。消息中同时携带锚点网关的控制面地址、用户面地址和TEID信息。步骤S304，新选择的SGW向锚点oldP-GW网关发送修改承载请求消息，消息中携带newSGW分配的用户面地址和TEID信息。步骤S305，P-GW回复修改承载响应消息。步骤S306，newSGW回复创建会话响应消息，消息中携带newSGW分配的新的上行用户面地址和TEID。步骤S307，MME通过SGW重定位通知消息将newSGW的用户面地址和TEID信息通知基站，基站回复SGW重定位确认消息。步骤S308，如果用户的APN签约是允许分流的，那么根据步骤S301获取的用户位置信息，MME还可以确定锚点网关是否合适。如果有更合适的锚点网关提供APN的接入，那么启动步骤S308～步骤S316的建立相同APN的PDN连接过程，目的是为用户分配新的IP地址，使得用户可以使用新的IP地址继续访问APN对应网络中的业务。步骤S309，MME通过NAS（NonAccessStratum，非接入层）消息触发UE发起可用于分流的APN的新的PDN连接建立，也即相同APN的PDN连接建立。步骤S310，UE发起指定APN的PDN连接建立请求消息。步骤S311，MME发起指定APN的新的PDN连接建立过程，将隧道建立到newS-GW和newP-GW上。MME向newSGW发送创建会话请求消息，消息中携带newP-GW的控制面、用户面地址和TEID。newS-GW向newP-GW发送创建会话请求消息，消息中携带newS-GW的用户面地址和TEID信息用于下行数据传输，newP-GW回复创建会话响应消息，消息中携带newP-GW分配的用户面地址和TEID用于上行数据传输。在本流程中可以认为newS-GW和newP-GW之间是内部操作。步骤S312，newP-GW回复创建会话响应消息，消息中携带newP-GW分配的用户面地址和TEID用于上行数据传输。newS-GW向MME回复创建会话响应，消息中携带newS-GW分配的用于上行数据传输的S-GW用户面地址和TEID信息。在本流程中可以认为newS-GW和newP-GW之间是内部操作。步骤S313，MME通过无线承载建立过程建立新PDN连接对应的无线承载。MME在无线承载建立请求消息中携带newS-GW分配的上行用户面地址和TEID。步骤S314，MME向UE回复PDN连接建立接受消息，消息中携带为用户新分配的IP地址或者IP前缀信息。上述流程中，转发隧道的建立和新PDN连接的建立依据既有的EPS网络机制分为两个部分完成。在基于SDN的EPC网络中，由于控制器对通用网关UGW的操作不再依赖于传统的GTP（GPRSTunnelProtocol，GPRS隧道协议）协议操作过程，可以在一个过程中下发多个流表，因此存在流程上进一步的优化空间。针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本专利技术提供了一种路径建立方法、控制器及MME，以至少解决基于SDN的EPC网络中转发通道的建立和新PDN连接的建立分为两个部分完成的流程优化问题。根据本专利技术的一个方面，提供了一种路径建立的方法，所述方法包括：控制器接收移动性管理实体MME发送的用户位置信息；所述控制器确定新锚点网关并向新锚点网关和旧锚点网关发送下发流表,所述流表用于建立新的路由通道和新锚点网关和旧锚点网关间的转发通道；所述控制器通过控制消息，通知MME触发接入点APN的分组数据网络PDN连接建立本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种路径建立的方法，其特征在于，所述方法包括：控制器接收移动性管理实体MME发送的用户位置信息；所述控制器确定新锚点网关，并向所述新锚点网关和旧锚点网关发送下发流表,所述流表用于建立新的路由通道以及所述新锚点网关和所述旧锚点网关间的转发通道；所述控制器通过控制消息，通知MME触发接入点名称APN的分组数据网络PDN连接建立过程，并指示MME响应用户设备UE发起的APN的PDN连接建立请求。

【技术特征摘要】
1.一种路径建立的方法，其特征在于，所述方法包括：控制器接收移动性管理实体MME发送的用户位置信息；所述控制器确定新锚点网关，并向所述新锚点网关和旧锚点网关下发流表,所述流表用于建立新的路由通道以及所述新锚点网关和所述旧锚点网关间的转发通道；所述控制器通过控制消息，通知MME触发接入点名称APN的分组数据网络PDN连接建立过程，并指示MME响应用户设备UE发起的APN的PDN连接建立请求。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制器接收MME发送的用户位置信息，包括：所述控制器接收所述MME发送的修改承载请求消息，所述修改承载请求消息中携带所述用户位置信息。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制器确定新锚点网关包括：控制器根据所述用户位置信息，并在APN签约信息允许分流时，确定所述新锚点网关。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制器向新锚点网关和旧锚点网关下发流表，包括：所述控制器向所述新锚点网关下发第一流表，所述第一流表用于建立所述新锚点网关和所述旧锚点网关之间承载上行数据传输的转发通道，并为所述新锚点网关分配用户面地址和隧道端点标识TEID信息，建立UE在所述新锚点网关上的数据通道；所述控制器向所述旧锚点网关下发第二流表，所述第二流表用于建立所述新锚点网关和所述旧锚点网关之间承载下行数据传输的转发通道。5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述用户位置信息包括：标识用户位置的演进基站eNB标识ID和/或基站配置的跟踪区域信息TAI信息。6.一种路径建立的方法，其特征在于，所述方法包括：移动性管理实体MME向控制器发送用户位置信息；所述MME接收控制器发送的通知消息；所述MME根据所述通知消息触发APN的PDN连接建立过程，并响应用户设备UE发起的APN的PDN连接建立请求，在响应消息中将UE在新锚点网关的IP地址或者IP地址前缀发送给UE。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述MME向控制器发送用户位置信息包括：所述MME向控制器发送修改承载请求消息，所述修改承载请求消息中携带用户位置信息。8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述MME根据所述通知消息触发APN的PDN连接建立过程，并响应用户设备UE发起的APN的PDN连接建立请求，在响应消息中将UE在新锚点网关的IP地址或者IP地址前缀发送给UE包括：所述MME发送非接入层NAS触发消息，触发UE发起APN的PDN连接建立；所述MME通过无线承载建立过程建立所述PDN连接对应的无线承载；所述MME响应UE发起的PDN连接建立请求，其中响应消息中携带UE在新锚点网关的IP地址或者IP地址前缀。9.根据权利要求6至8任一项所述的方法，其特征在于，所述用户位置信息包括：标识用户位置的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王静，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44