一种基于无线分组网关的容灾方法、设备及系统的制作方法

专利名称：一种基于无线分组网关的容灾方法、设备及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种基于无线分组网关的容灾方法、设备及系统。
背景技术：
为了增强未来网络的竞争能力，3GPP (third Generation Partnership Project,第三 代合作项目)正在研究一种全新的演进网络。为了减少自然灾害造成业务中断，向用户提供 高质量、稳定的服务，所述全新的演进网络提出了PGWPOOL (Packet Data Network Gateway Pool,分组数据网络网关资源池)的概念。
发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术中至少存在如下问题 3GPP协议中并未给出PGW P00L的具体实现方式，进而也没有给出基于PGW P00L实现容灾 的具体实现方式。

发明内容
本发明的实施例提供了一种基于无线分组网关的容灾的具体实现方法、设备及系统，以 降低由于当前无线分组网关不可用造成的网络风险。
本发明的实施例提供了一种基于无线分组网关的容灾方法，包括
当主用无线分组网关不可用时，根据获取的备用无线分组网关信息选择所述主用无线分 组网关的备用无线分组网关，所述备用无线分组网关与主用无线分组网关拥有一段相同的地 址池；
与所述备用无线分组网关建立路径连接。
本发明的实施例又提供了一种分组数据网络网关设备，用于将用户设备接入到分组数据 网络，包括
无线分组网关选择模块，用于当主用无线分组网关不可用时，根据获取的备用无线分组 网关信息选择所述主用无线分组网关对应的备用无线分组网关，所述备用无线分组网关与主用无线分组网关拥有一段相同的地址池；
路径建立模块，用于与所述无线分组网关选择模块选择的备用无线分组网关建立路径连接。
本发明的实施例再提供了一种移动性管理网元或者服务网关实体，包括 接收模块，用于接收主用无线分组数据网络网关设备发送备的用无线分组网关信息； 移动性管理网元或者服务网关实体，用于根据所述备用无线分组网关信息选择所述主用 无线分组网关对应的备用无线分组网关，与所述选择的备用无线分组网关建立路径连接，其 中，所述备用无线分组网关与主用无线分组网关拥有一段相同的地址池。 本发明的实施例提供了再一种基于无线分组网关的容灾系统，包括
分组数据网络网关设备，用于所述分组数据网络网关设备不可用时，根据获取的备用无 线分组网关信息选择所述主用无线分组网关对应的备用无线分组网关，将所述选择的备用无 线分组网关信息发送给移动性管理网元或者服务网关实体，其中，所述备用无线分组网关与 主用无线分组网关拥有一段相同的地址池；
移动性管理网元或者服务网关实体，用于与所述选择的备用无线分组网关建立路径连接。
本发明的实施例再提供了一种基于无线分组网关的容灾系统，包括
分组数据网络网关设备，用于所述分组数据网络网关设备不可用时，向移动性管理网元 或者服务网关实体发送备用无线分组网关信息；
移动性管理网元或者服务网关实体，用于根据所述备用无线分组网关信息选择所述主用 无线分组网关对应的备用无线分组网关，与所述选择的备用无线分组网关建立路径连接，其 中，所述备用无线分组网关与主用无线分组网关拥有一段相同的地址池。
由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例中提供了一种基于无线 分组网关的容灾的具体实现方式，从而可以降低网络风险，提高服务质量。


图l为应用本发明实施例提供的一种处理过程的系统示意图2为本发明实施例提供的一种获取备用无线分组网关信息的处理过程示意图3为本发明实施例提供的另一种获取备用无线分组网关信息的处理过程示意图4为本发明实施例提供的第三种获取备用无线分组网关信息的处理过程示意图；图5为本发明实施例提供的一种切换PGW的处理过程示意图6为本发明实施例提供的另一种切换PGW的处理过程示意图7为本发明实施例提供的第三种切换PGW的处理过程示意图8为本发明实施例提供的一种删除承载的处理过程示意图9为本发明实施例提供的一种切换接入网的处理过程示意图10为本发明实施例提供的一种跟踪区/路由区更新的过程示意图ll为本发明实施例提供的一种分组数据网络网关设备的结构示意图12为本发明实施例提供的一种基于无线分组网关的容灾系统的结构示意图;
图13为本发明实施例提供的第四种切换PGW的处理过程示意图。
具体实施例方式
本发明实施例中，当主用无线分组网关不可用(如所述主用无线分组网关发生故障、负 荷均衡、过载、需要维护、负载迁移或者出现路径故障)时，选择所述主用无线分组网关的
备用无线分组网关，所述备用无线分组网关与主用无线分组网关拥有一段相同的地址池；所
述地址池包括一个以上地址信息如IP地址等，所述地址信息用于分配给网络设备如用户设备
UE进行通信。然后与所述备用无线分组网关建立路径连接。
上述本发明实施例还包括获取所述主用无线分组网关的备用无线分组网关的信息的过 程，该过程具体可以包括:在用户设备附着过程中，或者在用户设备与网络侧建立PDN(Packet Data Network,分组数据网)连接过程中，或者在用户进行TOP (Packet Data Protocol, 分组数据协议)激活过程中，获取所述备用无线分组网关的信息(所述备用无线分组网关可 以是用户地址所在地址池对应的备用无线分组网关，也可以是所述主用无线分组网关的所有 备用无线分组网关)，所述备用无线分组网关由主用无线分组网关进行选择，具体可以是所 述主用无线分组网关在无线分组网关资源池中进行选择，所述无线分组网关资源池由多个独 立的无线分组网关组成，拥有一段相同的地址池的无线分组网关互为主备；或者，获取所述 主用无线分组网关发送的表示地址池与备用无线分组网关的对应关系的信息，并从所述对应 关系的信息中获取所述备用无线分组网关的信息，所述表示地址池与备用无线分组网关的对 应关系的信息具体可以是地址池与备用无线分组网关的对应关系信息，或APN(Access Point Name,接入点名称)与备用无线分组网关的对应关系信息，或PDN与备用无线分组网关的对 应关系信息等等；或者，在用户设备的服务移动性管理网元发生改变时，获取源移动性管理网元发送的所述备用无线分组网关的信息；或者，通过配置的无线分组网关之间的备用关系 获取所述主用无线分组网关的备用无线分组网关，或者，通过DNS (Domain Name System, 域名管理系统)解析所述主用无线分组网关相关的信息获取所述备用无线分组网关的信息， 所述主用无线分组网关相关的信息具体可以包括包含主用无线分组网关信息(如地址信息、 别名等等)的APN，或APN+主用无线分组网关地址，或主用无线分组网关地址，或主用无线 分组网关别名等等。其中，所述备用无线分组网关的信息具体可以是备用无线分组网关的地 址、别名等等可以用于标识所述无线分组网关的信息。
上述主用无线分组网关的备用无线分组网关的信息具体可以由当前为用户提供服务的 移动性管理网元或者服务网关实体获取。
上述本发明实施例中，所述选择所述主用无线分组网关的备用无线分组网关的过程具体 可以包括根据获取的所述备用无线分组网关的信息，选择用户地址所在地址池的备用无线 分组网关。例如，如果是根据表示地址池与备用无线分组网关的对应关系的信息中获取所述 备用无线分组网关的信息，则可以根据所述地址池与备用无线分组网关的对应关系，为用户 设备选择与该用户设备的地址所在地址池对应的备用无线分组网关；如果是通过其他方式获 取所述备用无线分组网关的信息，则根据所述备用无线分组网关的信息，从中为用户设备选 择与该用户设备的地址所在地址池对应的备用无线分组网关。
上述本发明实施例中，所述与所述备用无线分组网关的路径建立后，所述备用无线分组 网关通过发布动态路由段信息更新用户的下行路由，因此可以避免每个用户都发布一条主机 路由。
为了及时归还IP地址，防止主、备用无线分组网关重复分配IP地址，上述本发明实施例 中，主用无线分组网关恢复可用后，释放所述主用无线分组网关和所述备用无线分组网关的 相同的地址池的承载。完成该操作后，所述备用无线分组网关向所述主用无线分组网关发送 其释放的地址池信息，所述主用无线分组网关激活所述地址池。
其中，所述释放所述主用无线分组网关和所述备用无线分组网关的相同的地址池的承载
的过程具体包括
(一)获取主用所述无线分组网关的地址和所述备用无线分组网关的地址；根据所述主 用无线分组网关的地址释放所述主用无线分组网关PDN承载；根据所述备用无线分组网关的 地址释放所述备用无线分组网关的PDN承载，所述PDN承载为所述主、备用无线分组网关的相 同的地址池的PDN承载；
或(二)释放所述备用无线分组网关中与主用无线分组网关相同的地址池；或(三)去激活所述备用无线分组网关。
为了及时归还IP地址，防止主、备用无线分组网关重复分配IP地址，还提供了另外一种 解决方案，具体可以是当所述主用无线分组网关恢复可用时，所述主用无线分组网关向所 述备用无线分组网关发送地址池使用査询请求；所述备用无线分组网关向所述主用无线分组 网关发送空闲地址信息。
在本发明实施例中，所述无线分组网关具体可以是PGW、 GGSN (Gateway GPRS Support Node,网关GPRS支持节点，GPRS， General Packet Radio Service,通用分组无线业务)、 PDSN (Packet Data Serving Node,分组数据服务节点)、ASN-GW (Access Service Network Gateway,接入服务网网关)、PDG (Packet Data Gateway,分组数据网关)等。
下面将结合附图对本发明实施例在实际应用过程中的具体实现方式进行详细的说明。
应用实施例一
在如图l所示的系统中，PGWP00L (PGW资源池)中包含多个PGW，每个PGW划分多个地址 池，拥有一段相同地址池的PGW互为备份，例如PGW1和PGW2共用地址池1 ，因此所述PGW1和PGW2 互为备份PGW， PGW2和PGW3共用地址池2，因此所述PGW2和PGW3互为备份PGW。
在UE(User Equipment,用户设备)的附着过程中，当建立PDN连接时，主用PGW在PGW POOL (PGW资源池)中査找对应的备用PGW或者备用PGW列表，并将所述备用PGW或者备用PGW列表 的信息在缺省承载建立响应中通知移动性管理网元。其具体实现过程如图2所示，可以包括 如下步骤
步骤ll、 UE发送附着请求消息到移动性管理网元，其中，针对GERAN/UTRAN (GSM/EDGE 无线接入网/通用陆地无线接入网)网络而言，所述移动性管理网元为SGSN (Serving GPRS Support Node,服务GPRS支持节点)，针对EUTRAN(演进的UMTS无线接入网，UMTS Universal Mobile Telecommunications System,通用移动通信系统)网络而言，移动性管理网元为 MME (Mobility Management Entity,移动管理实体);
步骤12、 UE与移动性管理网元和HSS (Home Subscriber Server,归属网络服务器) 执行鉴权操作；
步骤13、移动性管理网元和HSS之间执行位置更新和插入签约数据流程，具体操作方 式可以是，将移动性管理网元的地址注册到HSS中，同时HSS将UE的签约数据插入到移动 性管理网元中；
步骤14、移动性管理网元获取所述UE的签约数据，根据其中UE签约的缺省APN选择 主用PGW (本应用实施例中，选择图1所示系统中的PGW2为主用PGW)，并获取所述PGW2的地址，然后发送创建缺省承载请求消息到SGW进行缺省PDN连接的创建，所述移动性管理 网元发送的创建缺省承载请求消息中携带PGW2地址、EPS bearer ID(Evolved Packet System bearer Identity,演进的分组系统承载标识)等信息；
步骤15、 SGW在EPS承载表中为所述UE新建上下文，同时根据所述移动性管理网元发 送的创建缺省承载请求消息中的PGW2地址向所述PGW2发送创建缺省承载请求消息，所述 SGW发送的创建缺省承载请求消息中携带SGW地址、SGW用户面TEID (Tunnel Endpoint Identifier,隧道端点标识)和SGW控制面TEID等信息；
步骤16、所述PGW2返回创建缺省承载响应消息到SGW,所述PGW2发送的创建缺省承载 响应消息中携带PGW2地址、PGW2控制面TEID、 PGW2用户面TEID、 EPS bearer ID和备用 PGW信息或者备用PGW列表信息等信息，其中，所述备用PGW信息或者备用PGW列表信息可 以是备用PGW的地址或者别名等等用于识别所述备用PGW的标识信息，由PGW2 (主用PGW) 在PGW资源池中获取；
步骤17、 SGW返回创建缺省承载响应消息给移动性管理网元，所述SGW发送的创建缺省 承载相应消息中携带SGW地址、SGW用户面TEID、 SGW控制面TEID和所述备用PGW信息或 者备用PGW列表信息；
步骤18、移动性管理网元获取根据SGW发送的创建缺省承载响应消息获取所述备用PGW 的信息或者备用PGW列表的信息，并发送附着接受消息给UE;
如果UE的签约数据允许跟非3GPP互通，则继续执行如下操作移动性管理网元发送更 新位置请求消息到HSS，消息中携带UE使用的缺省PDN连接的APN和PGW2 (主用PGW)地 址信息；HSS保存UE使用的APN和PGW2地址信息，返回位置更新响应消息到移动性管理网 元。
上述处理过程中，如果需要和网络中的PCRF (Policy and Charging Rule Function, 策略和计费规则功能实体)交互获取PCC (Policy Control and Charging,策略控制和计 费)规则，则在步骤15和步骤16之间还可以包括如下步骤所述PGW2通过所述PCRF获取 缺省PCC规则。
上述获取的备用PGW的信息可以是所述主用PGW对应的所有备用PGW的信息，也可以是 与UE地址所在地址池对应的备用PGW信息。
经过上述UE附着的操作过程后，移动性管理实体获取了 PGW2 (主用PGW)对应的备用 PGW信息或者备用PGW列表信息，则在后续的操作过程中，如果所述PGW2发生故障或与所 述PGW2的链接路径不可用时，移动性管理实体可以根据获取的备用PGW信息为UE正确选择的备用PGW。例如，在图l所示的系统中，UE地址所在地址池为地址池1，如果获取的备用 PGW信息仅为地址池1对应的PGW1的信息，则选择PGW1为备用PGW,如果获取的备用PGW 信息为PGW1和PGW3的信息，则需要进一步判断所述PGW1和PGW3中是否包含地址池1，由 于PGW1中包含地址池1，因此选择所述PGW1作为备用PGW，并将用户切换到备用PGW上继 续为UE服务(UE的IP地址不变)，后续当PGW2恢复正常使用时，则仍然调整PGW2作为 当前为UE服务的PGW， PGW1为备用PGW。
由上述描述可知，应用实施例一给出了在UE附着过程中获取备用PGW或者备用PGW列 表，并进行主、备用PGW切换的方法，实现了设备冗余及基于PGW P00L的容灾，提高了业 务的稳定性。
应用实施例二
本发明应用实施例给出了一种在PDN连接建立过程中获取备用PGW信息或者备用PGW 列表信息的实现方式，其具体实现方式如图3所示，可以包括如下步骤
步骤21、 UE向移动性管理网元发起PDN连接请求消息，所述PDN连接请求消息中携带 APN和PDN Address Allocation (PDN地址分配)等信息。
步骤22、移动性管理网元根据所述PDN连接请求消息中携带的APN选择主用PGW，并获 取所述主用PGW的地址，然后发送创建缺省承载请求消息到SGW进行缺省PDN连接的创建， 所述移动性管理网元发送的创建缺省承载请求消息中携带主用PGW地址和EPS bearer ID 等信息；
步骤23、 SGW在EPS承载表中为所述UE新建上下文，同时根据所述移动性管理网元发 送的创建缺省承载请求消息中的主用PGW地址向所述主用PGW发送创建缺省承载请求消息， 所述SGW发送的创建缺省承载请求消息中携带SGW地址、SGW用户面TEID和SGW控制面TEID 等信息；
步骤24、所述主用PGW返回创建缺省承载响应消息到SGW，所述主用PGW发送的创建缺 省承载响应消息中携带主用PGW地址、主用PGW控制面TEID、主用PGW用户面TEID、 EPS bearer ID和备用PGW信息或者备用PGW列表信息等信息，其中，所述备用PGW信息或者备 用PGW列表信息可以是备用PGW的地址或者别名等等用于识别所述备用PGW的标识信息，由 主用PGW在PGW资源池中获取；
步骤25、 SGW返回创建缺省承载响应消息给移动性管理网元，所述SGW发送的创建缺省 承载相应消息中携带SGW地址、SGW用户面TEID、 SGW控制面TEID和所述备用PGW信息或者备用PGW列表信息；
步骤26、移动性管理网元发送承载建立请求消息给eNodeB，所述承载建立请求消息中 还包括PDN连接接受消息；
步骤27、 eNodeB和UE之间进行RRC (Radio Resource Control,无线资源控制协议) 连接重配置，eNodeB在所述RRC连接重配置过程中将收到的PDN连接接受消息转发给UE;
步骤28、 eNodeB发送承载建立响应消息给移动性管理网元，所述eNodeB发送的承载建 立响应消息中包含eNodeB地址、eNodeB的用户面TEID和eNodeB的控制面TEID。
步骤29、移动性管理网元将所述eNodeB地址、eNodeB的用户面TEID添加到SGW中， 以更新所述信息。
如果UE的签约数据允许跟非3GPP互通，则继续执行如下操作移动性管理网元发送更 新位置请求消息到HSS，消息中携带UE使用的缺省PDN连接的APN和主用PGW地址信息； HSS保存UE使用的APN和主用PGW地址信息，返回位置更新响应消息到移动性管理网元。
上述处理过程中，如果需要从PCRF交互获取PCC规则，则在步骤23和步骤24之间还 可以包括如下步骤所述主用PGW通过所述PCRF获取缺省PCC规则。
上述获取的备用PGW的信息可以是所述主用PGW对应的所有备用PGW的信息，也可以是 与UE地址所在地址池对应的备用PGW信息。
经过上述建立PDN连接的操作过程后，移动性管理实体获取了所述主用PGW的备用PGW 或者备用PGW列表，则在后续的操作过程中，如果所述主用PGW发生故障或与所述主用PGW 的链接路径不可用时，移动性管理实体可以根据UE地址所在地址池为其选择备用PGW，并 切换到所述备用PGW上继续为UE服务(UE的IP地址不变)，所述备用PGW可以是所述移 动性管理实体获取的所述备用PGW，也可以是所述移动性管理实体从获取的备用PGW列表中 选择一个备用PGW。其中，如果获取的备用PGW信息仅为UE地址所在地址池对应的备用PGW 的信息，则选择所述备用PGW，如果获取的备用PGW信息为主用PGW对应的所有备用PGW的 信息，则需要进一步判断所述备用PGW是否包含所述地址池，并选择包含所述地址池的备用 PGW。
另外，在上述处理过程的步骤25中，SGW发送给匪E的创建缺省承载响应消息中还可 以不包含备用PGW或者备用PGW列表信息，即由SGW获取所述备用PGW信息或者备用PGW 列表的信息，当主用PGW发生故障或与所述主用PGW的链接路径不可用时，由SGW根据UE 地址所在地址池为其选择备用PGW，并切换到备用PGW上继续为UE服务(UE的IP地址不变)， 并将所述备用PGW调整为主用PGW。由上述描述可知，应用实施例二给出了一种基于PGW POOL的PDN连接建立过程中获取 备用PGW信息的具体实现方式，移动性管理网元或者SGW在此过程中获取备用PGW信息或者 备用PGW列表信息，从而在主用PGW出现故障时，可以通过切换到备用PGW上以实现容灾， 提高了系统的稳定性。
应用实施例三
本应用实施例描述了在MS (Mobile Station,移动台)PDP激活过程中获取备用GGSN 或者备用GGSN列表的方法，其具体实现方式如图3所示，可以包括如下步骤
步骤31、 MS向SGSN发起激活PDP请求消息，所述激活PDP请求消息中包含PDP类型、 PDP地址、APN和Qos (Quality of Service,服务质量)等信息；
步骤32、 SGSN发送创建PDP上下文请求消息到主用GGSN，所述PDP上下文请求消息中 包含PDP类型、PDP地址和APN等信息；
步骤33、主用GGSN向SGSN返回创建PDP上下文响应消息，所述创建PDP上下文相应 消息中包含PDP地址、主用GGSN用户面的TEID、主用GGSN控制面的TEID、协商的Qos和 备用GGSN信息或者备用GGSN列表信息，其中，主用GGSN在GGSN POOL中获取所述备用GGSN 或备用GGSN列表，主用GGSN和备用GGSN共用一段相同的地址池，SGSN收到根据主用GGSN 发送的消息获知所述主用GGSN的备用GGSN信息；
步骤34、 UE与RAN (Radio Access Network,无线接入网)进行无线承载建立，R緒 侧和SGSN之间进行Iu承载建立，从而完成RAB承载建立；
步骤35、 SGSN发送激活PDP接受消息给MS，所述激活PDP接受消息中包含PDP类型、 PDP地址、Qos等参数；
如果上述步骤34中发现Qos发生改变，则在步骤34和步骤35之间还包括如下步骤
SGSN需要发送更新PDP上下文请求消息到GGSN，更新Qos; GGSN发送更新PDP上下文 响应消息到SGSN来确认新的Qos参数。
上述获取的备用GGSN的信息可以是所述主用GGSN对应的所有备用GGSN的信息，也可 以是与MS地址所在地址池对应的备用GGSN信息。如果获取的备用GGSN信息仅为MS地址所 在地址池对应的备用GGSN的信息，则在切换主、备用GGSN时选择所述备用GGSN，如果获 取的备用GGSN信息为主用GGSN对应的所有备用GGSN的信息，则在切换主、备用GGSN时需 要进一步判断所述备用GGSN是否包含所述地址池，并选择包含所述地址池的备用GGSN。
经过上述PDP激活处理后，当SGSN通过路径探测检测到主用GGSN发生故障或者与主用GGSN连接的路径不可用时，可以立即将MS的服务切换到备用GGSN上，实现容灾保护。由 于选取的所述备用GGSN与主用GGSN共用一段地址池(该地址池为MS地址所在地址池)， 因此可以保证MS的IP地址不发生改变，从而与现有技术中的GGSN容灾技术方案相比，对 于处理动态IP地址分配的MS而言，在GGSN切换过程中无需重新进行激活过程，可以减小 路由震荡，縮短由于业务中断造成的时延。
应用实施例四
在本发明应用实施例中，预先在移动性管理网元或SGW上配置主备PGW列表，或者，预 先在SGSN上配置主备GGSN列表。所述主备PGW(或主备GGSN)列表用于描述各PGW(或GGSN) 之间的对应关系，具体可以是共用一段地址池的PGW(或GGSN)互为主备，所述主用PGW(或 主用GGSN)和备用PGW (或备用GGSN)共用一段地址池，如果所述主用PGW划分多个地址 段，则不同的地址段可以对应不同的备用PGW,另外，同一地址段也可以对应多个备用PGW。 当主用PGW (或主用GGSN)发生故障时，所述移动性管理网元或SGW (或SGSN)可以根据所 述配置的主备PGW(或主备GGSN)列表选择用户地址所在地址池对应的备用PGW(或备用GGSN) 并切换路径继续为用户提供服务，同时所述备用PGW (或GGSN)发布主机路由到承载网更新 用户的下行路由。上述过程中，如果是SGW上配置了主备PGW列表，则所述SGW在切换路径 结束后，还需要将更新后的PGW地址或者别名通知给移动性管理网元。
上述应用实施例四给出了另外一种获取备用PGW信息或备用GGSN信息，进而实现容灾 的实现方式。由上述描述可以看出，由于所述备用PGW (或备用GGSN)与主用PGW(或主用 GGSN)共用一段地址池，因此保证了在切换PGW (或GGSN)的过程中不改变用户的IP地址， 即用户不需要重新激活，因此可以减少由于业务中断造成的时延，且降低了网络风险。
应用实施例五
本发明应用实施例给出了一种切换PGW的具体实现方式。在PGW需要维护或者即将发生 故障时，通知所有相关联的移动性管理网元进行PGW的重定向操作，具体可以是，PGW将地 址池和备用PGW的对应关系信息(或者APN和备用PGW的对应关系，或者PDN连接号和备用 PGW的对应关系，等等可以表示一段地址池和备用PGW的对应关系信息)通知给移动性管理 网元，移动性管理网元根据所述对应关系信息选择UE的地址所在地址池对应的备用PGW， 并完成PGW的重定向操作，即将故障PGW上激活的UE迁移到备用PGW上，实现了容灾和负 荷分担。上述处理过程的具体实现方式如图5所示，可以包括如下步骤步骤51、主用PGW发送重定向命令Redirect Command给相关联的SGW，所述Redirect Command中包含APN和备用PGW的关系表(也可以是其他表示一段地址池和备用PGW的关系 表)；
步骤52、所述SGW收到PGW的重定向命令后，转发该命令给关联的丽E;
步骤53、移动性管理网元为UE选择新的SGW，向所述新的SGW发送创建缺省承载请求 消息，请求建立缺省承载，并根据原SGW发送的重定向命令中包含的关系表，选择UE地址 所在地址池对应的备用PGW,所述移动性管理网元发送的创建缺省承载请求消息中携带所述 备用PGW地址、IMSI (International Mobile Subscriber Identity,国际移动用户识别码)、 MSISDN (The Mobile Station ISDN number,移动用户国际号码)、EPS bearer ID和PDN 地址等信息，其中，在创建缺省承载请求消息携带PDN地址是为了确保所述PDN地址与UE 原来的PDN地址一致；
步骤54、所述新的SGW根据所述备用PGW地址，创建与所述备用PGW之间的承载；
步骤55、所述新的SGW发送创建缺省承载响应消息给所述移动性管理网元，所述新的 SGW发送的创建缺省承载响应消息中携带隧道标识、所述新的SGW地址、所述新的SGW用户 面的TEID、所述新的SGW控制面的TEID和EPS bearer ID;
步骤56、由于UE的服务SGW发生改变，因此應E删除UE在原SGW上的资源，另外， 还可以删除UE在所述主用PGW上的资源；
如果用户的签约数据允许该用户和非3GPP互通，则还可以继续执行如下操作更新UE 在HSS中的PGW和APN信息。
上述步骤53至更新UE在HSS中的PGW和APN信息的过程可以重复执行，直到同一地址 池的用户全部完成所述PGW切换工作。
上述处理过程完成后，还需要进行如下操作备用PGW发布主机路由段给业务网关，这 样可以避免每个UE都发布一条主机路由。
上述处理过程的步骤53中，如果所述移动性管理网元发送的创建承载请求消息中不包 含PDN地址，为了确保所述PDN地址与UE原来的PDN地址一致，则所述主用PGW作为DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol,动态主机配置协议)客户端通过用户标识向DHCP 服务器请求获取PDN地址。
本发明应用实施例五给出了一种通过切换PGW实现容灾的具体实现过程，由上述描述可 知，由于在切换PGW的过程中保证了UE地址所在地址池不变，因此UE在更换PGW时无需更 换IP地址，即不需要进行重新激活的过程，因此降低了网络风险，减少了由于业务中断造成的时延。
应用实施例六
本发明应用实施例六给出了另外一种切换PGW的具体实现方式。在PGW需要维护或者即将 发生故障时，通知所有相关联的移动性管理网元进行PGW的重定向操作，具体可以是，PGW 将地址池和备用PGW的对应关系信息(或者APN和备用PGW的对应关系，或者PDN连接号和备用 PGW的对应关系，等等可以表示一段地址池和备用PGW的对应关系信息)通知给移动性管理网 元，移动性管理网元根据所述对应关系信息选择UE的地址所在地址池对应的备用PGW，并完 成PGW的重定向操作，即将故障PGW上激活的用户迁移到备用PGW上，实现了容灾和负荷分担。 上述处理过程的具体实现方式如图6所示，具体可以包括如下步骤
步骤61、主用PGW发送重定向命令Redirect Command给相关联的SGW，所述Redirect Command中携带APN和备用PGW的关系表(也可以是其他表示一段地址池和备用PGW的关系 表)；
步骤62、所述SGW收到PGW的重定向命令后，转发该命令给所有关联的移动性管理网
元；
步骤63、移动性管理网元发送承载更新请求消息给SGW,并根据所述SGW发送的重定向 命令选择备用PGW，具体的选择备用PGW的方法与应用实施例五中步骤53的方法相同，所 述承载更新请求消息中携带用户标识和备用PGW地址、APN和EPS bearer ID;
步骤64、 SGW根据步骤63中移动性管理网元发送的承载更新请求消息与所述备用PGW 进行承载创建和更新；
步骤65、 SGW向移动性管理网元发送承载更新响应，通知所述移动性管理网元路径切换 完成；
如果用户的签约数据允许该用户和非3GPP互通，则继续执行如下操作更新用户在HSS 中的PGW和APN信息。
上述步骤63至更新用户在HSS中的PGW和APN信息的操作可以重复多次，直到同一地
址池中的用户全部完成PGW的切换。
上述处理过程完成后，所述备用PGW发布主机路由段或者主机路由给业务网关。 本发明应用实施例六给出了另外一种通过切换PGW实现容灾的具体实现过程，与应用实
施例五提供的实现方案比较，本发明应用实施例六提供的技术方案无需为用户选择新的SGW
即可完成PGW的切换过程。应用实施例七
本发明应用实施例七给出了第三种切换PGW的具体实现方式。其中，在主用PGW需要维护 或者故障时，所述主用PGW通知SGW做重定向操作，SGW切换路径结束后，将备用PGW地址通知 给固E。如图7所示，其具体实现方式可以包括如下步骤
步骤71、主用PGW发送重定向命令Redirect Command给相关联的SGW，所述重定向命 令中包含APN和备用PGW的关系表(也可以是其他表示一段地址段和备用PGW的关系表)；
步骤72、 SGW根据所述对应关系表选择UE地址所在地址池对应的备用PGW,并建立与 所述备用PGW的承载；
步骤73、 SGW发送更新上下文消息到醒E以完成上下文更新，所述更新上下文消息中包 含所述备用PGW地址、APN、 EPS Bearer ID和用户标识等信息；
如果用户的签约数据允许该用户和非3GPP互通，则继续进行如下操作更新用户在HSS 中的PGW和APN信息。
上述步骤72到更新用户在HSS中的PGW和APN信息的操作可以重复执行，直到同一地 址池的用户全部完成PGW的切换。
上述处理过程完成后，所述备用PGW发布主机路由段或主机路由给业务网关，这样可以 避免每个用户都发布一条主机路由。
本发明应用实施例七给出了一种通过切换PGW实现容灾的具体实现过程，由上述描述可 知，由于在切换PGW的过程中保证了备用PGW拥有UE地址所在地址池，因此UE在更换PGW 时无需更换IP地址，即不需要进行重新激活的过程，因此降低了网络风险，减少了由于业 务中断造成的时延。
应用实施例八
当主用无线分组网关恢复可用后，备用无线分组网关还需要归还IP地址，保证主用和备 用的无线分组网关不重复分配IP地址。本发明应用实施例八以PGW为例，给出了一种实现方 法，其具体实现方式可分为删除PDN承载和归还IP地址两个过程，其中，删除PDN承载的过程 如图8所示，可以包括如下步骤
步骤81、 UE发送PDN释放请求消息，所述PDN释放请求消息中携带LBI (Linked EPS Bearer ID，关联EPS承载标识)，所述LBI是跟所述PDN关联的缺省承载参数；
步骤82、 MME向SGW发送删除承载请求消息，所述删除承载请求消息中携带醒E用户面的TEID、 MME控制面的TEID和LBI;
步骤83、 SGW根据TEID标识和LBI参数，向主用PGW发送删除承载请求消息，所述删 除承载请求消息中包含SGW用户面的TEID、 SGW控制面对TEID和LBI;
步骤84、主用PGW和PCRF交互，所述主用PGW通知PCRF响应的EPS承载被删除；
步骤85、主用PGW回复删除承载响应消息给SGW;
步骤86、 SGW与备用PGW (即切换前的主用PGW) 、 PCRF交互，删除备用PGW上相应PDN 连接的承载，具体可以是SGW向备用PGW发送删除承载请求消息，所述删除承载请求消息中 包含SGW用户面的TEID、 SGW控制面对TEID和LBI;所述备用PGW和PCRF交互，通知PCRF 相应的EPS承载被删除；备用PGW回复删除承载响应消息给SGW;所述备用PGW发布主机路 由，更新下行路由；
步骤87、 SGW回复删除承载响应消息给丽E;
步骤88、 MME向eNodeB发起删除承载资源消息，删除eNodeB上与所述PDN相关的无线 承载资源，所述删除承载资源消息中还携带PDN断开响应，eNodeB向UE转发所述删除承载 资源消息，将PDN断开响应携带给UE。
如果用户的签约数据允许该用户和非3GPP互通，则需要更新用户在HSS中的PGW和APN 信息。
上述处理过程中，步骤83~85与步骤86之间不存在时序先后，即删除主用PGW的承载 与删除备用PGW的承载过程在时序上无先后顺序。
在上述步骤82中，所述删除承载请求消息中还可以携带主用PGW地址和备用PGW地址， 通过所述主备PGW地址告知SGW需要删除主备PGW上相应的PDN连接对应的承载。另外，如 果主用PGW和备用PGW对应的SGW不相同，则匪E分别向两个SGW发送删除承载请求消息。
完成PDN承载删除过程后，备用PGW上原先激活的地址或地址池被去激活，此时，将释 放的地址或地址池通知给主用PGW,以实现IP地址的归还，其具体实现过程为备用PGW 发送地址(或地址池)释放通知给主用PGW，所述消息中携带被释放的地址(或地址池)。 则所述地址(或地址池)在主用PGW上可用，在备用PGW上不可用。
由上述描述可知，本发明实施例给出了归还IP地址，保证不重复分配IP地址的具体实 现方案，对于动态地址分配的用户而言，在切换无线分组网关后，无需改变IP地址，从而 降低了网络风险，避免了由于业务中断造成的时延。
应用实施例九当用户由于位置改变需要切换MME或SGSN时，新的MME或SGSN获得无线分组网关主备 关系列表。以PGW为例，所述切换过程如图9所示，具体可以包括如下步骤
步骤91、UE上报测量报告给源接入网，源接入网根据UE的测量报告决定发起切换流程， 即发送切换请求消息给源丽E (或源SGSN);
步骤92、源丽E (或源SGSN)选择目标丽E (或目标SGSN)，并向所述目标應E (或 SGSN)发送转发切换请求消息，所述源醒E (或源SGSN)发送的转发切换请求消息中携带 UE的上下文信息，包括主用PGW地址、主用PGW用户面TEID、主用PGW控制面TEID、 SGW 地址、SGW用户面TEID和SGW控制面TEID，还包括备用PGW信息(地址或者别名)，以便 主PGW发生故障后可以实现容灾。
步骤93、目标丽E (或目标SGSN)为用户分配上下文，并向目标接入网发送切换请求 消息，所述目标丽E (或目标SGSN)发送的切换请求消息中携带上行数据的用户面TEID、 上行数据的控制面TEID和上行数据地址；
步骤94、目标接入网发送切换请求响应消息给目标丽E (或目标SGSN);
步骤95、目标丽E (或SGSN)发送转发切换请求响应消息给源國E (或SGSN);
步骤96、源醒E (或SGSN)发送切换命令给源接入网；
步骤97、源接入网将所述切换命令发送给UE，指示UE接入到目标接入网；
步骤98、 UE切换到目标接入网，更新相应的承载上下文，以继续原有的业务；
步骤99、跟踪区发生变化，UE发起跟踪区更新流程，给UE分配一个新的GUTI(Globally Unique Temporary Identity,全局唯一临时标识)。
由上述描述可知，当醒E或SGSN发生切换时，目标醒E或SGSN会获取主用无线分组网关信 息及相应的备用无线分组网关信息，当主用无线分组网关发生故障时，仍然可以通过切换无 线分组网关从而实现容灾。
应用实施例十
本发明应用实施例十给出了当用户进入一个新的跟踪区或者路由区时，基于主备无线分 组网关的处理过程，其具体实现方式如图10所示，具体可以包括如下步骤
步骤101、 UE向其所在接入网发起跟踪区更新(或路由区更新)请求消息，所述跟踪区 更新(或路由区更新)请求消息中携带用户的全局临时标识；
步骤102、接入网为所述UE选择一个新的丽E (或新的SGSN)，并将UE发送的TAU (或 RAU)请求消息转发给所述新的MME (或新的SGSN)，及目标醒E (或目标SGSN);步骤103、所述目标丽E (或目标SGSN)根据UE的全局临时标识值得出源丽E (或源 SGSN)，并发送上下文请求消息到所述源MME (或源SGSN)以获取UE的上下文信息；
步骤104、源mE (或源SGSN)向目标丽E (或目标SGSN)发送上下文响应消息，所述 上下文响应消息中包含UE的上下文信息，该UE上下文信息包括承载上下文、移动性管理 上下文、SGW信令地址UE的用户面TEID和UE的控制面TEID，还有相关的备用PGW信息或 者PGW列表信息，以便主PGW发生故障后可以实现容灾；
步骤105、目标MME (或目标SGSN)执行认证过程；
步骤106、目标MME (或目标SGSN)发送上下文应答消息给源丽E (或源SGSN); 步骤107、目标丽E (或目标SGSN)更新SGW中UE上下文信息； 步骤108、目标腦E (或目标SGSN)更新HSS中UE的丽E (或SGSN)信息； 步骤109、目标醒E (或目标SGSN)发送TAU (或RAU)接受消息给UE; 步骤IOIO、 UE发送TAU (或RAU)完成消息给目标丽E (或目标SGSN)。 由上述描述可知，当用户进入一个新的TA区或者RA区时，为用户进行廳E或SGSN的 切换，目标MME或SGSN会获取主用无线分组网关信息及相应的备用无线分组网关信息，当 主用无线分组网关发生故障时，仍然可以通过切换无线分组网关从而实现容灾。
应用实施例十三
本发明应用实施例十三给出了主用主用P-GW上的用户设备迁移到备用P-GW上的流程，当 主用无线分组网关不可用时，如所述主用无线分组网关发生故障、负荷均衡、过载、需要维 护、负载迁移或者出现路径故障时，需要将主用P-GW上的用户设备迁移到备用P-GW上，主用 P-GW发送重定向请求给S-GW， S-GW将重定向请求发送给MME。丽E发起在S-GW和备用P-GW之间 建立备份承载，此时不转发数据。当主用P-GW地址池中的最后一个UE被重定向时，在重定向 请求消息中携带结束标识，并通知所有相关的MME、 S-GW重定向完成。羅E将备用承载升级为 主用承载，并删除原主用承载信息，逐用户将HSS上的P-GW的信息更新为备份P-GW。 S-GW 发起激活连接备用P-GW所有备份的承载，并删除连接主P-GW的承载。P-GW向外部PDN发布主 机路由更新，并开始转发数据和更新PCRF上的P-GW信息。参见附图13，具体如下
步骤131、主用P-GW发送重定向请求消息给S-GW，其中，重定向请求消息中包含备用P-GW 地址和承载上下文容器，重定向请求消息中还可以包含用户标识和/或重定向进行标识，承 载上下文容器主要为了让备用P-GW重用主用P-GW的承载上下文信息，该容器包含Qos、 PCC 规则、计费信息以及DHCP信息等，以便备用P-GW利用主用PGW的信息来创建备份承载，节省网络资源并减少了承载切换时间；重定向进行标识表示主用P-GW上UE的正在重定向到备份 P-GW;用户标识可以为IMSI;本实施例中的重定向请求消息中以包含备用P-GW地址、承载上 下文容器和用户标识为例；
步骤132、 S-GW根据重定向请求消息获知P-GW的迁移，并保存备用P-GW地址信息，S-GW 将重定向请求消息发送给UE所在的MME;
步骤133、醒E根据所述重定向请求消息保存用户相关的上下文信息和备用P-GW地址信 息，创建备份承载上下文，并发送创建备份承载请求消息给S-GW，其中创建备份承载请求消 息中包含备用P-GW地址、用户标识、承载上下文容器；
步骤134、 S-GW创建备份承载上下文，为备份承载分配新的TEID，发送创建备份承载请 求消息给备用P-GW;
步骤135、备用P-GW创建备份承载上下文，并为备份承载分配TEID，发送创建备份承载 响应消息给S-GW，其中创建备份承载响应消息包含备用P-GW的控制面地址、用户面地址和承 载的TEID信息，此时UE的用户面数据仍然在主用承载上传输；
步骤136、 S-GW发送创建备份承载响应消息给醒E，丽E维护备份P-GW相关的承载上下文 信息，其中建备份承载响应消息中包含用户标识、备用P-GW地址信息和TEID，具体为用户 标识、备用P-GW的控制面地址和控制面TEID、备用P-GW的用户面地址和用户面TEID;
步骤137、 MME发送重定向完成消息给S-GW，通知S-GW重定向完成，其中重定向完成消息 中包含用户标识，以通知S-GW哪些UE已经完成了重定向；
步骤138、 S-GW发送重定向完成消息消息给P-GW，以通知P-GW重定向完成；
步骤139、 P-GW对同一个地址段的其余UE重复执行步骤131 —步骤138，直到将同一个地 址段内的所有的UE的承载备份到备用P-GW上。
步骤1310、 P-GW发送重定向请求消息给所有相关的S-GW, P-GW删除该地址段的所有UE 的信息，所述重定向请求消息消息中包含重定向完成标识，表示主用P-GW上的最后一个UE 将完成重定向到备用P-GW;
步骤131K S-GW转发重定向请求消息给所有相关的醒E，其中重定向请求消息中包含主 用P-GW地址、备用P-GW地址、重定向完成标识；
步骤1312、應E获取重定向完成标识后，将备用P-GW相关的备份承载上下文切换为主承 载上下文，并删除原主用P-GW相关的承载上下文；
步骤1313、 S-GW发送激活备份承载请求消息给备用P-GW，其中激活备份承载请求消息中 包含主用P-GW地址；步骤1314、备用P-GW收到消息后，在PDN中发布主机路由更新，即更新主机路由网段信
息；
步骤1315、 P-GW向S-GW返回激活备份承载响应消息，此时S-GW和备用P-GW开始在承载 上传输用户面数据；
步骤1316、 MME发送重定向完成消息给S-GW。
步骤1317、 S-GW发送重定向完成消息给P-GW。
步骤1318、丽E开始更新HSS上的各用户的承载的P-GW信息。
步骤1319、备用P-GW更新PCRF上的承载的PCC规则中的P-GW信息，后续业务交互需要下 发PCC规则时，PCRF将最新的PCC规则下发到备用PGW完成承载建立或者修改。
当上述流程中重定向请求消息中不包含用户标识时，MME可以根据预置策略自行决定迁移 那些用户，其中预置策略中可以包含用户状态、用户优先级、业务优先级等参数。
应用实施例H^—
当主用无线分组网关发生故障后，获取备用无线分组网关的信息(如地址信息)还可以 通过DNS查询的方法得到，具体的査询方法可以是解析APN获取所述备用无线分组网关的信 息，或者解析APN+主用无线分组网关地址获取所述备用无线分组网关的信息，或者解析主用 无线分组网关地址获取所述备用无线分组网关的信息，或者解析主用无线分组网关的别名获 取所述备用无线分组网关的信息。
实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程 序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步 骤；而前述的存储介质包括R0M、 RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
应用实施例十二
本发明实施例还提供一种分组数据网络网关设备，用于将用户设备接入到分组数据网 络，其特征在于，其结构如图ll所示，具体实现结构可以包括
无线分组网关选择模块lll，用于当主用无线分组网关不可用(如所述主用无线分组网 关发生故障、负载均衡、过载、需要维护或者出现路径故障)时，选择所述主用无线分组网 关对应的备用无线分组网关，所述备用无线分组网关与主无线分组网关拥有一段相同的地址 池；
路径建立模块112，用于与所述无线分组网关选择模块111选择的备用无线分组网关建立路径连接，具体的路径建立模块112包括获取所述主用无线分组网关的承载上下文容器，发 送所述承载上下文容器到备用无线分组网关的模块，以便备用无线分组网关根据承载上下文 容器创建上下文，路经建立模块112还可以包括获取重定向完成标识的模块，以便备用无线 分组网关根据所述重定向完成标识更新主机路由。
本发明实施例所述装置还可以包括无线分组网关获取模块113，所述无线分组网关获取 模块113具体可以包括第一获取模块1131，用于在用户设备附着过程中，或者在用户设备
与网络侧建立分组数据网PDN连接过程中，或者在用户设备进行分组数据协议PDP激活过程中
获取一个或多个所述备用无线分组网关的信息，所述备用无线分组网关由主用无线分组网关
根据用户设备选择；或者，第二获取模块1132，用于获取所述主用无线分组网关发送的表示 地址池与备用无线分组网关的对应关系的信息，并从所述对应关系的信息中获取所述备用无 线分组网关的信息；或者，第三获取模块1133，用于在用户设备的服务移动性管理网元发生 改变时，获取源移动性管理网元发送的一个或多个所述备用无线分组网关的信息；或者，第 四获取模块1134，用于通过配置的无线分组网关之间的备用关系获取所述主用无线分组网关 对应的备用无线分组网关；或者，第五获取模块1135，用于通过域名管理系统DNS解析所述 主用无线分组网关相关的信息获取所述备用无线分组网关的信息；或者，第六获取模块，用 于接收创建缺省承载响应消息或者创建PDP上下文响应消息或者重定向请求消息，从所述创 建缺省承载响应消息或者创建PDP上下文响应消息或者重定向请求消息获取所述备用无线分 组网关的信息。
上述本发明实施例中，所述无线分组网关选择模块具体用于当主用无线分组网关不可用 时，根据获取的所述备用无线分组网关的信息，选择用户地址所在地址池的备用无线分组网 关。例如，如果是根据表示地址池与备用无线分组网关的对应关系的信息中获取所述备用无 线分组网关的信息，则可以根据所述地址池与备用无线分组网关的对应关系，为用户设备选 择与该用户设备的地址所在地址池对应的备用无线分组网关；如果是通过其他方式获取所述 备用无线分组网关的信息，则根据所述备用无线分组网关的信息，从中为用户设备选择与该 用户设备的地址所在地址池对应的备用无线分组网关。
为防止主、备用无线分组网关重复分配IP地址，本发明实施例提供的设备还包括释放模 块，该模块具体可以用于当主用无线分组网挂恢复可用后，释放所述主用无线分组网关和所 述备用无线分组网关的相同的地址池的承载。其中，所述释放所述主用无线分组网关和所述 备用无线分组网关的相同的地址池的承载的操作具体可以是(一)获取主用所述无线分组 网关的地址和所述备用无线分组网关的地址；根据所述主用无线分组网关的地址释放所述主用无线分组网关PDN承载；根据所述备用无线分组网关的地址释放所述备用无线分组网关的 PDN承载，所述PDN承载为所述主、备用无线分组网关的相同的地址池的PDN承载；或(二) 释放所述备用无线分组网关中与主用无线分组网关相同的地址池；或(三)去激活所述备用 无线分组网关。
上述本发明实施例提供的设备，由于能够根据获取的备用无线分组网关的信息，在主用 无线分组网关不可用时及时将业务切换到相应的备用无线分组网关上，因此可以降低网络风 险，为用户提供更好的服务。且由于能够及时释放备用无线分组网关的地址池资源，因此有 效防止了主、备用无线分组网关重复分配IP地址的情况发生。
应用实施例十四
本发明实施例提供了一种移动性管理网元或者服务网关实体，包括接收模块，用于接 收主用无线分组数据网络网关设备发送备的用无线分组网关信息；移动性管理网元或者服务 网关实体，用于根据所述备用无线分组网关信息选择所述主用无线分组网关对应的备用无线 分组网关，与所述选择的备用无线分组网关建立路径连接，其中，所述备用无线分组网关与 主用无线分组网关拥有一段相同的地址池。
应用实施例十五
本发明实施例提供了一种基于无线分组网关的容灾系统，包括分组数据网络网关设备，
用于所述分组数据网络网关设备不可用时，根据获取的备用无线分组网关信息选择所述主用 无线分组网关对应的备用无线分组网关，将所述选择的备用无线分组网关信息发送给移动性 管理网元或者服务网关实体，其中，所述备用无线分组网关与主用无线分组网关拥有一段相
同的地址池；移动性管理网元或者服务网关实体，用于与所述选择的备用无线分组网关建立 路径连接。
应用实施例十六
本发明实施例提供了一种基于无线分组网关的容灾系统，包括分组数据网络网关设备， 用于所述分组数据网络网关设备不可用时，向移动性管理网元或者服务网关实体发送备用无 线分组网关信息；移动性管理网元或者服务网关实体，用于根据所述备用无线分组网关信息 选择所述主用无线分组网关对应的备用无线分组网关，与所述选择的备用无线分组网关建立 路径连接，其中，所述备用无线分组网关与主用无线分组网关拥有一段相同的地址池。应用实施例十七
本发明实施例还提供一种基于无线分组网关的容灾系统，其结构如图12所示，具体实现 结构可以包括-
无线分组网关选择装置121，用于当主用无线分组网关不可用(如所述主用无线分组网 关发生故障、负载均衡、过载、需要维护或者出现路径故障)时，选择所述主用无线分组网 关的备用无线分组网关，所述备用无线分组网关与主无线分组网关拥有一段相同的地址池；
路径建立装置122，用于与所述无线分组网关选择装置121选择的备用无线分组网关建立 路径连接。
本发明实施例提供的系统中，所述无线分组网关选择装置121具体用于当主用无线分组 网关不可用时，根据获取的所述备用无线分组网关的信息，选择用户地址所在地址池的备用 无线分组网关。
上述本发明实施例中，所述与所述备用无线分组网关的路径建立后，所述备用无线分组 网关通过发布动态路由段信息更新用户的下行路由，因此可以避免每个用户都发布一条主机 路由。
为防止主、备用无线分组网关重复分配IP地址，上述本发明实施例提供的系统中，还可 以包括释放装置123，所述释放装置123具体可以用于当主用无线分组网关恢复可用后，释放 所述主用无线分组网关和所述备用无线分组网关的相同的地址池的承载。其中，所述释放所
述主用无线分组网关和所述备用无线分组网关的相同的地址池的承载的操作具体是(一) 获取主用所述无线分组网关的地址和所述备用无线分组网关的地址；根据所述主用无线分组 网关的地址释放所述主用无线分组网关PDN承载；根据所述备用无线分组网关的地址释放所
述备用无线分组网关的PDN承载，所述PDN承载为所述主、备用无线分组网关的相同的地址池
的PDN承载；或(二)释放所述备用无线分组网关中与主用无线分组网关相同的地址池；或
(三)去激活所述备用无线分组网关。相应的，当所述释放装置123完成操作后，所述备用 无线分组网关向所述主用无线分组网关发送其释放的地址池信息，所述主用无线分组网关激 活所述地址池。
另外，在上述本发明实施例提供的系统中，当所述不可用的主用无线分组网关恢复可用
时，所述主用无线分组网关向所述备用无线分组网关发送地址池使用查询请求；所述备用无
线分组网关向所述主用无线分组网关发送空闲地址信息。
上述本发明实施例提供的系统中，由于能够根据获取的备用无线分组网关的信息，在主用无线分组网关不可用时及时将业务切换到相应的备用无线分组网关上，因此可以降低网络 风险，为用户提供更好的服务。且由于能够及时释放备用无线分组网关的地址池资源，因此 有效防止了主、备用无线分组网关重复分配IP地址的情况发生。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，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，可轻易想到的变化或替换，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该以权利要求的保护范围为准。
权利要求
1、一种基于无线分组网关的容灾方法，其特征在于，包括当主用无线分组网关不可用时，根据获取的备用无线分组网关信息选择所述主用无线分组网关的备用无线分组网关，所述备用无线分组网关与主用无线分组网关拥有一段相同的地址池；与所述备用无线分组网关建立路径连接。
2、 根据权利要求l所述的方法，其特征在于，该方法还包括获取所述主用无线分组网关 的备用无线分组网关的信息的过程在用户设备附着过程中，或者在用户设备与网络侧建立分组数据网PDN连接过程中，或 者在用户设备进行分组数据协议PDP激活过程中，获取所述备用无线分组网关的信息，所述 备用无线分组网关由主用无线分组网关选择；或者，接收创建缺省承载响应消息或者创建PDP上下文响应消息或重定向请求消息，从所述创 建缺省承载响应消息或者创建PDP上下文响应消息或者重定向请求消息获取所述备用无线分 组网关的信息；获取所述主用无线分组网关发送的表示地址池与备用无线分组网关的对应关 系的信息，并从所述对应关系的信息中获取所述备用无线分组网关的信息；或者，在用户设备的服务移动性管理网元发生改变时，获取源移动性管理网元发送的所述备用 无线分组网关的信息； 或者，通过配置的无线分组网关之间的备用关系获取所述主用无线分组网关的备用无线分组 网关的信息； 或者，通过域名管理系统DNS解析所述主用无线分组网关相关的信息获取所述备用无线分组网 关的信息。
3、 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，由当前为用户提供服务的移动性管理网元 或者服务网关实体获取所述主用无线分组网关的备用无线分组网关的信息。
4、 根据权利要求广3任意一项所述的方法，其特征在于，所述选择所述主用无线分组网 关的备用无线分组网关的过程具体包括根据获取所述备用无线分组网关的信息，选择用户设备地址所在地址池的备用无线分组网关。
5、 根据权利要求1 3任意一项所述的方法，其特征在于，该方法还包括-主用无线分组网关恢复可用后，释放所述主用无线分组网关和所述备用无线分组网关的相同的地址池的承载；所述备用无线分组网关向所述主用无线分组网关发送其释放的地址池信息； 所述主用无线分组网关激活所述地址池。
6、 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述释放所述主用无线分组网关和所述备 用无线分组网关的相同的地址池的承载具体包括获取所述主用无线分组网关的地址和所述备用无线分组网关的地址； 根据所述主用无线分组网关的地址释放所述主用无线分组网关PDN承载； 根据所述备用无线分组网关的地址释放所述备用无线分组网关的PDN承载，所述PDN承载 为所述主、备用无线分组网关的相同的地址池的PDN承载。
7、 根据权利要求广3任意一项所述的方法，其特征在于，该方法还包括-当所述主用无线分组网关恢复可用时，所述主用无线分组网关向所述备用无线分组网关发送地址池使用查询请求；所述备用无线分组网关向所述主用无线分组网关发送空闲地址信息。
8、 根据权利要求1 3所述的方法，其特征在于，所述与备用无线分组网关建立路径连接具体包括获取所述主用无线分组网关的承载上下文容器，发送所述承载上下文容器到所述备用无 线分组网关，所述备用无线分组网关根据所述承载上下文容器创建上下文。
9、 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述与备用无线分组网关建立路径连接还包括获取重定向完成标识，所述备用无线分组网关根据所述重定向完成标识发布主机路由更新。
10、 根据权利要求1 3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括 所述备用无线分组网关更新策略与计费规则功能设备中的无线分组网关信息。
11、 一种分组数据网络网关设备，用于将用户设备接入到分组数据网络，其特征在于， 包括-无线分组网关选择模块，用于当主用无线分组网关不可用时，根据获取的备用无线分组 网关信息选择所述主用无线分组网关对应的备用无线分组网关，所述备用无线分组网关与主 用无线分组网关拥有一段相同的地址池；路径建立模块，用于与所述无线分组网关选择模块选择的备用无线分组网关建立路径连接。
12、 根据权利要求ll所述的设备，其特征在于，所述设备还包括无线分组网关获取模块， 所述无线分组网关获取模块具体包括-第一获取模块，用于在用户设备附着过程中，或者在用户设备与网络侧建立分组数据网 PDN连接过程中，或者在用户设备进行分组数据协议PDP激活过程中，获取所述备用无线分组 网关的信息，所述备用无线分组网关由主用无线分组网关根据用户设备选择；或者，第二获取模块，用于获取所述主用无线分组网关发送的表示地址池与备用无线分组网关 的对应关系的信息，并从所述对应关系的信息中获取所述备用无线分组网关的信息； 或者，第三获取模块，用于在用户设备的服务移动性管理网元发生改变时，获取源移动性管理 网元发送的所述备用无线分组网关的信息； 或者，第四获取模块，用于通过配置的无线分组网关之间的备用关系获取所述主用无线分组网 关对应的备用无线分组网关； 或者，第五获取模块，用于通过域名管理系统DNS解析所述主用无线分组网关相关的信息获取 所述备用无线分组网关的信息； 或者，第六获取模块，用于接收创建缺省承载响应消息或者创建PDP上下文响应消息或者重定 向请求消息，从所述创建缺省承载响应消息或者创建PDP上下文响应消息或者重定向请求消 息获取所述备用无线分组网关的信息。
13、 根据权利要求11或12所述的设备，其特征在于，所述无线分组网关选择模块具体用 于当主用无线分组网关不可用时，根据获取的所述备用无线分组网关的信息，选择用户设备 地址所在地址池的备用无线分组网关。
14、 根据权利要求11或12所述的设备，其特征在于，该设备还包括释放模块-用于当主用无线分组网挂恢复可用后，释放所述主用无线分组网关和所述备用无线分组网关的相同的地址池的承载。
15、 根据权利要求11或12所述的设备，其特征在于，所述路径建立模块包括获取所述主 用无线分组网关的承载上下文容器，发送所述承载上下文容器到所述备用无线分组网关的模块。
16、 一种移动性管理网元或者服务网关实体，其特征在于，包括接收模块，用于接收主用无线分组数据网络网关设备发送备用无线分组网关信息； 移动性管理网元或者服务网关实体，用于根据所述备用无线分组网关信息选择所述主用 无线分组网关对应的备用无线分组网关，与所述选择的备用无线分组网关建立路径连接，其 中，所述备用无线分组网关与主用无线分组网关拥有一段相同的地址池。
17、 一种基于无线分组网关的容灾系统，其特征在于，包括分组数据网络网关设备，用于所述分组数据网络网关设备不可用时，根据获取的备用无 线分组网关信息选择所述主用无线分组网关对应的备用无线分组网关，将所述选择的备用无 线分组网关信息发送给移动性管理网元或者服务网关实体，其中，所述备用无线分组网关与 主用无线分组网关拥有一段相同的地址池；移动性管理网元或者服务网关实体，用于与所述选择的备用无线分组网关建立路径连接。
18、 一种基于无线分组网关的容灾系统，其特征在于，包括分组数据网络网关设备，用于所述分组数据网络网关设备不可用时，向移动性管理网元 或者服务网关实体发送备用无线分组网关信息；移动性管理网元或者服务网关实体，用于根据所述备用无线分组网关信息选择所述主用 无线分组网关对应的备用无线分组网关，与所述选择的备用无线分组网关建立路径连接，其 中，所述备用无线分组网关与主用无线分组网关拥有一段相同的地址池。
全文摘要
一种基于无线分组网关的容灾方法，具体包括当主用无线分组网关不可用时，根据获取的备用无线分组网关的信息选择所述主用无线分组网关的备用无线分组网关，所述备用无线分组网关与主用无线分组网关拥有一段相同的地址池；与所述备用无线分组网关建立路径连接。还提供一种分组数据网络网关设备和一种基于无线分组网关的容灾系统。通过本发明实施例提供的方法，给出了基于无线分组网关实现容灾的具体实现方案，降低了网络风险，提高了服务质量。
文档编号H04L1/22GK101588325SQ20081016085
公开日2009年11月25日 申请日期2008年9月12日 优先权日2008年5月20日
发明者孙晓姬, 进 张, 袁立平 申请人:华为技术有限公司