SGW故障的通信状态恢复方法及系统、MME、SGW与流程

本发明涉及通讯技术领域，特别是涉及一种SGW故障的通信状态恢复方法及系统、MME、SGW。

背景技术：

EPC(Evolved Packet Core，4G核心网)网络中，MME(Mobility Management Entity，移动管理实体)、SGW(Serving Gateway，服务网关)、PGW(PDN Gateway，分组数据网网关)均采用POOL(池)的方式实现了负荷分担和网元间的冗余备份。只要UE(User Equipment)重新附着，重新选择可用的MME、SGW和PGW，重建EPS(Evolved Packet System)承载，就可以实现EPC网元的容灾业务恢复。

VoLTE(Voice over LTE)即基于LTE(Long Term Evolution，长期演进)承载的IMS(IP Multimedia Subsystem，IP多媒体子系统)语音业务。为了保证VoLTE业务的可靠性，对EPC网络的可靠性有更高的要求。特别是对于VoLTE终呼业务来说，需要保持UE实时在线，始终有可用的EPS承载。所以这就需要在EPC网元发生故障后，能够尽快的重建EPS承载，完成业务恢复。

在PGW检测到SGW故障情况下，当有UE的下行数据或下行信令时，PGW主动触发用户恢复，通知MME寻呼UE，UE寻呼响应后重新选择SGW，保证用户在LTE网络的业务可靠性。但如果此时UE处于挂起(Suspend)态或寻呼不可及态，MME无法寻呼用户，使得SGW的用户会话上下文信息不能及时恢复，无法保证业务的可靠性。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种SGW故障的通信状态恢复方法及系统、MME、SGW，用以解决现有技术中MME无法寻呼用户设备时，SGW的用户会话上下文信息不能及时恢复，无法保证业务的可靠性的问题。

一方面，本发明提供一种SGW故障的通信状态恢复方法，包括：移动管理实体MME获知服务网关SGW发生故障且用户处于失联态；所述MME向备用SGW发送创建会话请求消息，以通过所述备用SGW更新分组数据网网关PGW中的会话上下文信息。

可选的，所述MME获知SGW发生故障且用户处于失联态包括：所述MME根据接收到的PGW下行触发通知消息获知SGW发生故障且用户处于失联态。

可选的，所述失联态包括挂起态或寻呼不可及态。

进一步的，所述用户处于挂起态，在所述MME向备用SGW发送创建会话请求消息之后，所述方法还包括：所述MME向备用SGW发送挂起请求消息，以使所述备用SGW挂起承载资源。

可选的，所述MME向备用SGW发送创建会话请求消息包括：所述MME根据之前保存的用户位置信息和/或接入点信息从SGW池中选择备用SGW；所述MME向所述备用SGW发送创建会话请求消息。

可选的，通过所述备用SGW更新PGW中的会话上下文信息包括：所述备用SGW向所述PGW发送修改承载请求消息，所述修改承载请求消息携带所述备用SGW的控制面地址和用户面地址以及TEID(Tunnel Endpoint Identifier，隧道端点标识)，以使所述PGW根据所述修改承载请求消息更新会话上下文信息。

另一方面，本发明还提供一种MME，包括：获知单元，用于获知SGW发生故障且用户处于失联态；第一发送单元，用于向备用SGW发送创建会话请求消息，以通过所述备用SGW更新PGW中的会话上下文信息。

可选的，所述失联态包括挂起态或寻呼不可及态。

可选的，所述用户处于挂起态，所述第一发送单元，还用于在向所述备用SGW发送创建会话请求消息之后，向所述备用SGW发送挂起请求消息，以使所述备用SGW挂起承载资源。

另一方面，本发明还提供一种SGW，包括：接收单元，用于接收来自MME的创建会话请求消息；第二发送单元，用于根据所述创建会话请求消息指示PGW更新会话上下文信息。

另一方面，本发明还提供一种通信系统，包括本发明提供的MME及SGW。

本发明实施例提供的SGW故障的通信状态恢复方法及系统、MME、SGW，MME能够获知SGW发生故障且用户处于失联态，然后向备用SGW发送创建会话请求消息，以通过所述备用SGW更新PGW中的会话上下文信息，这样，在发生SGW故障时，即使用户与网络处于失联状态，网络仍然可以及时恢复用户的上下文信息，从而有效保证了业务的可靠性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的SGW故障的通信状态恢复方法的一种流程图；

图2是本发明实施例提供的SGW故障的通信状态恢复方法的另一种流程图；

图3是本发明实施例提供的SGW故障的通信状态恢复方法的又一种流程图；

图4是本发明实施例提供的MME的一种结构示意图；

图5是本发明实施例提供的SGW的一种结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。

如图1所示，本发明实施例提供一种SGW故障的通信状态恢复方法，包 括：

S11，MME获知SGW发生故障且用户处于失联态；

S12，所述MME向备用SGW发送创建会话请求消息，以通过所述备用SGW更新PGW中的会话上下文信息。

本发明实施例提供的SGW故障的通信状态恢复方法，MME能够获知SGW发生故障且用户处于失联态，然后向备用SGW发送创建会话请求消息，以通过所述备用SGW更新PGW中的会话上下文信息，这样，在发生SGW故障时，即使用户与网络处于失联状态，网络仍然可以及时恢复用户的上下文信息，从而有效保证了业务的可靠性。

可选的，在步骤S11中，MME可以根据接收到的PGW下行触发通知消息获知SGW发生故障且用户处于失联态。具体而言，当SGW发生故障重启或链路断链，PGW定期向SGW发送的echo请求消息就无法得到回应，PGW由此检测出SGW的链路不通，从而确定SGW发生了故障。为了对故障进行恢复，PGW可以在收到UE的下行数据或下行信令后，发起PDTN(PGW Downlink Triggering Notification，PGW下行触发通知)消息，并在SGW Pool中选择其他可用的SGW，向该SGW发送该PDTN消息，并在该消息中携带用户注册的MME地址信息。该SGW收到PDTN消息后，可以根据消息中携带的MME IP地址信息，将PDTN消息转发给MME。MME收到PDTN消息后，根据消息中的IMSI(International Mobile Subscriber Identification Number，国际移动用户识别码)查找用户上下文，发现用户状态为失联态，例如Suspend态或寻呼不可及态，则向SGW返回成功的PDTA(PGW Downlink Triggering Acknowledge，PGW下行触发确认)消息。

可选的，在步骤S12中，所述MME向备用SGW发送创建会话请求消息可具体包括：

所述MME根据之前保存的用户位置信息和/或接入点信息从SGW池中选择备用SGW；

所述MME向所述备用SGW发送创建会话请求消息。

也就是说，MME发起SGW重选流程，在SGW Pool中选择可用的SGW作为备用SGW，并发送创建会话请求给该备用SGW。备用SGW发送修改承载请求消息给PGW，以使PGW更新会话信息，与新的SGW进行通信。这样，虽然用户处于失联状态，通信链路中的各网元还能够使链路故障及时恢复，有效保证了业务的可靠性。

具体的，在步骤S12中，通过所述备用SGW更新PGW中的会话上下文信息可包括：所述备用SGW向所述PGW发送修改承载请求消息，所述修改承载请求消息携带所述备用SGW的控制面地址和用户面地址以及TEID，以使所述PGW根据所述修改承载请求消息更新会话上下文信息。

可选的，如果用户的失联态是寻呼不可及态，PGW获知了新的用户上下文信息后，当用户信号恢复时，可以不用重新建立会话而直接使用恢复后的网络。如果用户的失联态是挂起态，则在步骤S12的MME向备用SGW发送创建会话请求消息之后，本发明实施例提供的通信状态恢复方法还可包括：所述MME向备用SGW发送挂起请求消息，以使所述备用SGW挂起承载资源。当用户信号恢复时，可以直接从挂起态恢复正常。

下面通过具体实施例对本发明实施例提供的SGW故障的通信状态恢复方法进行详细说明。

图2所示为在PGW检测SGW故障后，当收到下行数据时，PGW触发SGW恢复不可及态用户的一个实施例。在本实施例中，提供了一种SGW故障，PGW触发恢复时，MME对处于不可及态用户恢复的方法，如图2所示，主要可包括如下步骤：

步骤201，PGW在检测到SGW1故障后，收到下行数据，选择SGW Pool中正常的SGW2发送PGW Downlink Triggering Notification消息，携带UE的IMSI和UE注册的MME的IP地址信息；

步骤202，SGW2根据MME的IP信息，将PDTN消息转发给MME；

步骤203，MME根据PDTN消息中的IMSI信息，查找用户上下文信息，发现用户处于寻呼不可及态，给SGW2返回成功的PGW Downlink Triggering Acknowledge消息；

步骤204，SGW2将PDTA消息转发给PGW；

步骤205，MME发起SGW重选流程，选择SGW Pool中其他正常的SGW创建会话，MME发送创建会话请求给SGW2，携带MME本端的控制面地址和TEID。

步骤206，SGW2发送修改承载请求消息给PGW，携带SGW2本端的控制面和用户面的地址和TEID，更新PGW上会话上下文信息。

步骤207，PGW发送修改承载响应消息给SGW2，携带PGW的控制面和用户面的地址和TEID。

步骤208，SGW2发送创建会话响应消息给MME，携带SGW2的控制面和用户面的地址和TEID。

图3所示为在PGW检测SGW故障后，当收到下行数据时，PGW触发SGW恢复Suspend态用户的一个实施例。在本实施例中，提供了一种SGW故障，PGW触发恢复时，MME对处于Suspend态用户恢复的方法。如图3所示，主要包括如下步骤：

步骤301，PGW在检测到SGW1故障后，收到下行数据，选择SGW Pool中正常的SGW3发送PGW Downlink Triggering Notification消息，携带UE的IMSI和UE注册的MME的IP地址信息；

步骤302，SGW3根据MME的IP信息，将PDTN消息转发给MME；

步骤303，MME根据PDTN消息中的IMSI信息，查找用户上下文信息，发现用户处于寻呼不可及态，给SGW3返回成功的PGW Downlink Triggering Acknowledge消息；

步骤304，SGW3将PDTA消息转发给PGW；

步骤305，MME发起SGW重选流程，选择SGW Pool中其他正常的SGW 创建会话，MME发送创建会话请求给SGW3，携带MME本端的控制面地址和TEID。

步骤306，SGW3发送修改承载请求消息给PGW，携带SGW3本端的控制面和用户面的地址和TEID，更新PGW上会话上下文信息。

步骤307，PGW发送修改承载响应消息给SGW3，携带PGW的控制面和用户面的地址和TEID。

步骤308，SGW3发送创建会话响应消息给MME，携带SGW3的控制面和用户面的地址和TEID。

步骤309，MME收到成功的创建会话响应后，如果用户处于Suspend态，发送挂起请求消息给SGW3，通知SGW3挂起承载资源。

步骤310，SGW3返回成功的挂起响应消息。

相应的，如图4所示，本发明的实施例还提供一种MME，包括：

获知单元41，用于获知SGW发生故障且用户处于失联态；

第一发送单元42，用于向备用SGW发送创建会话请求消息，以通过所述备用SGW更新PGW中的会话上下文信息。

本发明实施例提供的MME，获知单元41能够获知SGW发生故障且用户处于失联态，第一发送单元42能够向备用SGW发送创建会话请求消息，以通过所述备用SGW更新PGW中的会话上下文信息，这样，在发生SGW故障时，即使用户与网络处于失联状态，网络仍然可以及时恢复用户的上下文信息，从而有效保证了业务的可靠性。

可选的，所述失联态包括挂起态或寻呼不可及态。

进一步的，用户处于挂起态，第一发送单元42，还用于在向所述备用SGW发送创建会话请求消息之后，向所述备用SGW发送挂起请求消息，以使所述备用SGW挂起承载资源。

相应的，如图5所示，本发明实施例还提供一种SGW，包括：

接收单元51，用于接收来自MME的创建会话请求消息；

第二发送单元52，用于根据所述创建会话请求消息指示PGW更新会话上下文信息。

本发明实施例提供的SGW，接收单元51，能够接收来自MME的创建会话请求消息；第二发送单元52，能够根据所述创建会话请求消息指示PGW更新会话上下文信息。这样，在发生SGW故障时，即使用户与网络处于失联状态，网络仍然可以及时恢复用户的上下文信息，从而有效保证了业务的可靠性。

可选的，第二发送单元52具体可用于向PGW发送修改承载请求消息，以使所述PGW更新会话上下文信息。

相应的，本发明实施例还提供一种通信系统，包括前述实施例提供的任一种MME，以及前述实施例提供的任一种服务网关，因此也能实现相应的效果，前文已经进行了相应的说明，此处不再赘述。

尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施例，本领域的技术人员将意识到各种改进、增加和取代也是可能的，因此，本发明的范围应当不限于上述实施例。