一种承载分配和管理的方法及设备技术

本发明专利技术公开了一种承载分配和管理的方法及设备，eNodeB和SGW根据MME的指示在UE进入空闲态后保存所述用户终端承载上下文信息；所述UE从空闲态发起IP数据传输时，所述eNodeB根据所保存的所述UE承载上下文信息恢复与所述SGW间的数据传输隧道，并传输IP数据；和/或；所述SGW收到发送至处于空闲态的所述UE的IP数据时，根据所保存的所述UE承载上下文信息，恢复与所述eNodeB间的数据传输隧道，并传输IP数据。本发明专利技术应用于大量终端接入到网络中并频繁间隙地发送小数据量的场景下，能有效降低终端从空闲态进入连接态后承载恢复所带来的信令开销，能减少网络资源的消耗，提高网络负载能力。

【技术实现步骤摘要】
一种承载分配和管理的方法及设备
本专利技术涉及通信领域，具体而言，涉及一种承载资源分配和管理的方法及系统及设备。
技术介绍
在新一代的无线通讯接入技术中，用户终端(UserEquipment，简称为UE)通过演进的通用移动通信系统陆地无线接入网(EvolvedUniversalTerrestrialRadioAccessNetwork，简称为E-UTRAN)基站系统，接入到演进的分组服务网络(EvolvedPacketSystem，简称为EPS)中，可获得永久在线的IP服务能力。在UE附着到网络时，网络即为UE分配一个在附着周期内持续不变的IP地址。在附着周期内的任意时刻，应用服务器(ApplicationServer，简称为AS)所发送的数据请求可以直接使用该IP向该UE发送下行IP数据。图1是UE通过E-UTRAN基站系统接入到EPS分组网络的架构示意图，由基站系统和核心网系统两部分构成。基站系统即E-UTRAN基站系统，主要网元为演进的NodeB基站(EvolvedNodeB，简称为eNodeB)。核心网系统，主要网元包括移动性管理实体(MobilityManagementEntity，简称为MME)、服务网关(ServingGateway，简称为S-GW，或SGW)、分组数据网络网关(PacketDataNetworkGateway，简称为PDNGW，或P-GW，或PGW)、归属用户服务器(HomeSubscriberServer，简称为HSS)。其中，MME负责分配和管理用户面资源，并将该用户面承载资源映射到eNodeB上的空口资源、以及SGW/PGW上的用户面承载上。当UE长时间处于不活动状态时候，基站eNodeB将发起无线资源释放过程，释放为终端分配的无线空口承载资源、以及eNodeB和SGW之间的S1接口上的用户面承载资源，此后UE进入空闲态。当UE在空闲态想要发送数据时候，eNodeB需要和MME交互以恢复为UE分配的承载资源，包括eNodeB上的空口承载资源、eNodeB和SGW之间的S1接口的用户面承载资源。图2描述了UE附着到网络后在空闲态(RRC-IDLE态)要发起上行数据传输时的承载资源的恢复过程，当UE处于空闲态，想要向远端(如应用服务器)发送数据时，UE必须先建立RRC连接，恢复到连接态。图2包括步骤S201-209：S201，UE向eNodeB发送RRC连接请求(RRCConnectionRequest)消息，其中携带UE的标识信息，这里使用临时移动签约标识(S-TemporaryMobileSubscriberIdentity，简称为S-TMSI)。在空闲态下，UE利用#0号信令无线承载资源(SignalingRadioBearer，简称为SRB)即SRB0发起RRC连接请求消息。SRB0是共享的信令无线承载资源，所设计的每UE的消息容量非常小，一般只用于发起初始的RRC消息，携带最必须的信元，如UE的ID，在这里UE所提供的ID是S-TMSI。S202，eNodeB收到RRC连接请求消息后，向UE发送RRC连接建立(RRCConnectionSetup)消息。该消息用于指示UE建立#1号信令无线承载即SRB1，SRB1是每用户分配的，可以携带一定长度的NAS信令。当分配完SRB1后，UE可以使用SRB1信令无线承载来发起NAS消息。S203，UE向eNodeB发送RRC连接建立完成(RRCConnectionSetupComplete)消息。在该消息中，UE携带要发送的NAS消息。在这里，UE所携带的NAS消息是服务请求(ServiceRequest，简称为SR)消息。在该步骤中，UE使用SRB1信令无线承载来发送NAS消息。SRB1信令无线承载本身也有一定的容量限制，不能使用来发送大的NAS消息。在后续步骤中，eNodeB会指示UE建立#2号信令无线承载即SRB2，以及数据无线承载(DataRadioBearer，简称为DRB)，这两中无线承载可以携带容量较大的NAS消息。DRB通常还用于传输IP数据流。S204，eNodeB收到UE的RRC连接建立完成消息后，获取其中的NAS消息，将NAS消息封装在S1接口的初始UE传输(InitialUETransfer)消息中，发送给MME。所有UE发送的NAS消息，均被eNodeB透传给MME。S205，MME收到UE发送的服务请求(ServiceRequest)消息后，将UE转入连接态(EMM-CONNECTED)。同时，MME向eNodeB发送初始化上下文请求(InitialContextRequest)消息，在该消息中包含UE的安全密钥、EPS承载上下文信息、UE被分配的SGW地址、UE的无线能力等。S206，eNodeB向UE发起安全模式建立(SecurityModeCommand)消息，要求UE使用加密方法来传输后续信令和数据。当eNodeB收到S205步MME发送的初始化UE上下文请求(InitialUEContextRequest)消息后，eNodeB使用其中的安全密钥来向UE发起安全模式建立请求。S207，UE向eNodeB回复安全模式建立完成(SecurityModeComplete)消息，表示安全模式请求已接收，安全模式已建立完成。其后，UE和网络间使用加密方式来发送信令和数据。S208，eNodeB向UE发送RRC连接重配置请求(RRCConnectionReconfigurationRequest)消息，其中携带具体的无线承载(RadioAccessBearer，简称为RAB)信息。通过该RAB信息，eNodeB要求UE建立所指明的无线承载，这些无线承载具体包括#2号信令无线承载即SRB2，以及若干个数据无线承载DRB，这些DRB和UE的核心网承载一一对应。S209，UE向eNodeB发送RRC连接重配置完成(RRCConnectionReconfigurationComplete)消息，表明无线承载配置已经完成。在S209步执行后，UE可以使用SRB2来发起容量较大的NAS消息；还可以发送上行的IP数据流，eNodeB将该IP数据流发送给UE所对应的SGW，SGW进一步发送给PGW。S210，收到UE发送的RRC连接重配置完成消息后，eNodeB向MME返回初始上下文配置响应(InitialContextSetupResponse)消息。S211，MME收到eNodeB发送的初始上下文配置响应消息后，向SGW/PGW发送承载修改请求(ModifyBearerRequest)消息。在本步骤中，MME根据UE/eNodeB对承载的接收情况通知SGW/PGW对承载进行修改。该消息同时让SGW恢复和eNodeB之间的S1-U的承载资源。S212，SGW/PGW向MME返回承载修改响应(ModifyBearerResponse)消息。在步骤S212后，SGW可接收UE发送的上行IP数据包，并前转给PGW。S213，在eNodeB收到UE的RRC请求后，eNodeB为UE设置一个去活定时器，在定时器超期后，如果UE已经不活动，则触发资源释放过程。S214，eNodeB上的UE去活定时器到期，U本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种承载分配和管理的方法，其中，演进的无线节点B(eNodeB)和服务网关(SGW)根据移动性管理实体(MME)的指示在用户终端(UE)进入空闲态后保存所述用户终端承载上下文信息；所述UE从空闲态发起IP数据传输时，所述eNodeB根据所保存的所述UE承载上下文信息恢复与所述SGW间的数据传输隧道，并传输IP数据；和/或；所述SGW收到发送至处于空闲态的所述UE的IP数据时，根据所保存的所述UE承载上下文信息，恢复与所述eNodeB间的数据传输隧道，并传输IP数据。

【技术特征摘要】
1.一种承载分配和管理的方法，其中，演进的无线节点eNodeB和服务网关SGW根据移动性管理实体MME的指示在用户终端UE进入空闲态后保存所述用户终端承载上下文信息；所述UE从空闲态发起IP数据传输时，所述eNodeB根据所保存的所述UE承载上下文信息恢复与所述SGW间的数据传输隧道，并传输IP数据；和/或；所述SGW收到发送至处于空闲态的所述UE的IP数据时，根据所保存的所述UE承载上下文信息，恢复与所述eNodeB间的数据传输隧道，并传输IP数据；所述MME根据以下条件决定向所述eNodeB和所述SGW作出所述指示：所述UE的行为模式信息；所述eNodeB和/或所述SGW对UE承载上下文信息保留的能力；其中，所述UE的行为模式信息是指以下一种或多种属性：单连接单承载属性，频繁小数据传输属性，频繁状态切换属性。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述MME指示所述eNodeB和所述SGW在UE进入空闲态后保存所述UE承载上下文信息是指：在所述UE附着过程中或在所述UE从连接态转入空闲态过程中，所述MME指示所述eNodeB和所述SGW在UE进入空闲态后保存所述UE承载上下文信息。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述UE附着过程中，所述MME收到所述eNodeB发送的初始UE传输消息后，向所述SGW发送会话创建请求消息并在此消息中指示所述SGW保存所述UE承载上下文信息，所述MME向所述eNodeB发送初始化上下文建立请求消息并在此消息中指示所述eNodeB保存所述UE承载上下文信息。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述UE从连接态转入空闲态过程中，所述MME收到所述eNodeB发送的UE上下文释放请求后，向所述SGW发送释放用户终端接入承载请求消息并在此消息中指示所述SGW保存所述UE承载上下文信息，所述MME向所述eNodeB发送释放用户终端接入承载命令消息并在此消息中指示所述eNodeB保存所述UE承载上下文信息。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述UE的行为模式信息是所述MME从UE签约数据中获得的所述UE的行为模式，或者是所述MME对所述UE的行为进行分析得出的所述UE的行为模式。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述UE承载上下文信息是指与所述UE在连接态的UE承载上下文信息一致的UE承载上下文信息，或者是指能够使所述eNodeB和所述SGW互相寻到并恢复两者间隧道的UE承载上下文信息。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述eNodeB所保存的UE承载上下文信息至少包括：SGW地址、SGW的隧道端标识TEID。8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述SGW所保存的UE承载上下文信息至少包括：eNodeB地址、eNodeB的隧道端标识TEID。9.如权利要求7或8所述的方法，其特征在于，UE承载上下文信息还包括：UE的承载ID、UE的平均最大比特率。10.如权利要求1、6或7所述的方法，其特征在于，所述eNodeB使用所保存的UE承载上下文信息产生要发往UE的无线接入承载RAB信息，包括以下方式：保存的所述UE承载上下文信息包括完整的RAB信息，所述eNodeB向UE发送该RAB信息；保存的所述UE承载上下文信息仅包括SGW地址、SGW的TEID、UE的承载ID、UE的平均最大比特率AMBR，所述eNodeB使用这些信息产生要发往UE的RAB信息；保存的所述UE承载上下文信息仅包括SGW地址、SGW的TEID，所述eNodeB根据预配置策略产生要发往UE的RAB信息。11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述eNodeB和所述SGW之间恢复数据传输隧道并传输IP数据后，所述eNodeB在置活定时器到期后判断UE应置入连接态，向所述MME发送初始UE传输消息，所述MME将所述UE的状态置为连接态；或者，所述eNodeB和所述SGW之间恢复数据传输隧道并传输IP数据后，所述SGW收到所述UE的上行数据后，通知所述MME将所述UE的状态置为连接态。12.一种演进的无线节点B，其中，所述演进的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志军，谢宝国，
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