一种PGW切换控制方法、系统及服务器与流程

本发明涉移动通信领域，特别涉及一种PGW切换控制方法、系统及服务器。

背景技术：

在4G标准中，用户接入EPC网络(即4G移动通信网络的核心网)时会选择一个PGW锚定，该PGW将一直为该用户的该次数据接入服务，即用户的数据都需要经由该PGW接入数据网络，直到用户去附着。由于在正常情况下PGW一直不会改变，但是随着用户位置的变更，通过初次接入时锚定的固定PGW接入数据网将存在数据迂回，从而影响用户的业务体验。

为了减少路由迂回，4G标准随后增加了PGW重选(切换)的功能，即当用户处于空闲态时，可以由EPC发起用户重附着，当用户再次附着时，就能选择锚定更优的PGW了

但是在实际部署上，EPC核心网何时触发用户发起重附着是一个难题，因为核心网没有很好的手段去判断什么时候该进行PGW的切换。因此，如何解决当前EPC网络无法有效判断何时该进行PGW重选，导致容易形成路由迂回的问题，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种PGW切换控制方法、系统及服务器，可以在最优的时刻控制终端进行PGW切换，减少了路由迂回，提升了用户体验。

为解决上述技术问题，本发明提供一种PGW切换控制方法，包括：

终端将当前位置信息发送给源PGW；

所述源PGW检测用户数据时延信息，并将判断信息上报给服务器；其中，所述判断信息包括所述当前位置信息、所述用户数据时延信息、源PGW信息、MME信息、APN名；

所述服务器将接收到的所述判断信息与数据库中存储的历史信息进行对比，并根据对比结果判断是否需要进行PGW切换，当需要进行PGW切换时，向MME发送PGW切换指示；

所述MME向所述终端发送去附着请求；

所述终端根据所述去附着请求发起附着，并选择当前最优的PGW作为目的PGW。

其中，终端将当前位置信息发送给源PGW，包括：

终端按照预设周期向源PGW发送当前位置信息；或，

终端检测到位置信息发生变化时向源PGW发送当前位置信息。

其中，所述源PGW检测用户数据时延信息，包括：

所述源PGW检测所述源PGW至所述终端的第一时延信息；

所述源PGW根据业务服务器的地址检测所述源PGW至所述业务服务器的第二时延信息，并将所述第一时延信息及所述第二时延信息作为用户数据时延信息；其中，所述源PGW根据用户数据包包头解析得出所述业务服务器的地址。

其中，该方法还包括：

所述目的PGW将新获取的判断信息上报给所述服务器；

所述服务器将新获取的判断信息存储到所述数据库中对应位置。

本发明还提供一种PGW切换控制系统，包括：

终端，用于将当前位置信息发送给源PGW；根据所述去附着请求发起附着，并选择当前最优的PGW作为目的PGW；

源PGW，用于检测用户数据时延信息，并将判断信息上报给服务器；其中，所述判断信息包括所述当前位置信息、所述用户数据时延信息、源PGW信息、MME信息、APN名；

服务器，用于将接收到的所述判断信息与数据库中存储的历史信息进行对比，并根据对比结果判断是否需要进行PGW切换，当需要进行PGW切换时，向MME发送PGW切换指示；

MME，用于向所述终端发送去附着请求。

其中，所述终端包括：

位置发送单元，用于按照预设周期向源PGW发送当前位置信息；或，当检测到位置信息发生变化时向源PGW发送当前位置信息。

其中，所述源PGW包括：

第一检测单元，用于检测所述源PGW至所述终端的第一时延信息；

第二检测单元，用于根据业务服务器的地址检测所述源PGW至所述业务服务器的第二时延信息，并将所述第一时延信息及所述第二时延信息作为用户数据时延信息；其中，所述源PGW根据用户数据包包头解析得出所述业务服务器的地址。

其中，该系统还包括：

目的PGW，用于将新获取的判断信息上报给所述服务器；

服务器还用于将新获取的判断信息存储到所述数据库中对应位置。

本发明还提供一种服务器，包括：

接收单元，用于接收源PGW发送的判断信息；其中，所述判断信息包括终端的当前位置信息、所述用户数据时延信息、源PGW信息、MME信息、APN名；

判断单元，用于将所述判断信息与数据库中存储的历史信息进行对比，并根据对比结果判断是否需要进行PGW切换；

发送单元，用于当需要进行PGW切换时，向MME发送PGW切换指示，使所述终端根据所述MME发送的去附着请求发起附着，并选择当前最优的PGW作为目的PGW。

其中，服务器还包括：

更新单元，用于将所述目的PGW新获取的判断信息存储到所述数据库中对应位置。

本发明所提供的一种PGW切换控制方法，包括：终端将当前位置信息发送给源PGW；源PGW检测用户数据时延信息，并将判断信息上报给服务器；其中，判断信息包括当前位置信息、用户数据时延信息、源PGW信息、MME信息、APN名；服务器将接收到的判断信息与数据库中存储的历史信息进行对比，并根据对比结果判断是否需要进行PGW切换，当需要进行PGW切换时，向MME发送PGW切换指示；MME向终端发送去附着请求；终端根据去附着请求发起附着，并选择当前最优的PGW作为目的PGW；该方法可以在最优的时刻控制终端进行PGW切换，减少了路由迂回，提升了用户体验，且方案实现简便；本发明还提供了一种PGW切换控制系统及服务器，具有上述有益效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的PGW切换控制方法的流程图；

图2为本发明实施例所提供的PGW切换控制方法的数据流向示意图；

图3为本发明实施例所提供的PGW切换控制系统的结构框图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种PGW切换控制方法、系统及服务器，可以在最优的时刻控制终端进行PGW切换，减少了路由迂回，提升了用户体验。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，图1为本发明实施例所提供的PGW切换控制方法的流程图；该方法可以包括：

S100、终端将当前位置信息发送给源PGW；

其中，终端及时向源PGW发送其当前位置信息，为了提高发送数据的有效性和可用性，且减轻终端的功耗，可以不用实时发送当前位置信息；即可选的，终端按照预设周期向源PGW发送当前位置信息；或，终端检测到位置信息发生变化时向源PGW发送当前位置信息。

具体的，终端周期性上报当前的位置信息，或者当终端更改了所属小区或TA(Tracking Area)后即终端检测到位置信息发生变化时，将向源PGW上报最新的位置信息。或者两者满足任意一种情况都需要向源PGW上报最新的位置信息。

S110、所述源PGW检测用户数据时延信息，并将判断信息上报给服务器；其中，所述判断信息至少包括终端的当前位置信息、所述用户数据时延信息、源PGW信息、MME信息、APN名；还可以根据用户需求增加或者修改判断信息所包含的具体内容。

具体的，这里的源PGW可以定期的监测用户数据时延信息，该检测周期可以由用户根据实际情况进行确认。该检测周期并不是越小越好，还要考虑服务器的硬件水平，频繁的对比分析的效率等。

源PGW检测用户数据时延信息可以包括：

所述源PGW检测所述源PGW至所述终端的第一时延信息；

所述源PGW根据业务服务器的地址检测所述源PGW至所述业务服务器的第二时延信息，并将所述第一时延信息及所述第二时延信息作为用户数据时延信息；其中，所述源PGW根据用户数据包包头解析得出所述业务服务器的地址。

S120、所述服务器将接收到的所述判断信息与数据库中存储的历史信息进行对比，并根据对比结果判断是否需要进行PGW切换，当需要进行PGW切换时，向MME发送PGW切换指示；

具体的，对比过程额可以是根据数据库中在类似硬件条件下的数据时延情况，以及在该情况下在切换PGW后的数据时延情况，若数据库中统计、记录的信息是切换后数据时延情况比切换前好，则判定需要进行PGW切换。即服务器在数据库中确认与判断信息类似状况的数据时延参考数值，更换PGW后的数据时延等信息判定其是否需要进行切换。

其中，本实施例还可以根据用户实际需求进行分析规则的细化，例如当数据库中记录的信息是切换后数据时延情况比切换前好，且判断时延降低程度是否大于阈值，若均满足则判定需要进行PGW切换。这里并不对具体对比判定的分析规则进行限定，只需要根据历史海量数据进行分析以往类似情况下切换前后数据时延信息得到是否进行切换的结果即可。

S130、所述MME向所述终端发送去附着请求；

S140、所述终端根据所述去附着请求发起附着，并选择当前最优的PGW作为目的PGW。

具体的，MME发起用户重附着流程。MME向终端发送去附着请求(该去附着请求可以包含PGW切换指示)，该请求中指示终端须立即重新发起附着，终端根据指示在去附着后，立即重新发起附着，并选择当前最优的PGW为其提供服务。

为了使得服务器能够完整记录该终端在切换前后的数据时延情况，以更新对应情况下的分析数据，则优选的，该实施例还包括：

所述目的PGW将新获取的判断信息上报给所述服务器；

所述服务器将新获取的判断信息存储到所述数据库中对应位置。

具体的，该步骤是为了进一步更新数据库，即目标PGW还需要向大数据服务器上报切换后的详细信息，使服务器能够及时获取切换后的详细信息，从而也可以得到切换效果。提升后续服务器指导切换操作的准确性。即目标PGW向大数据服务器上报相关信息。终端对应的PGW切换完成后，目标PGW向大数据服务器上报用户的位置信息、目标PGW信息与MME信息、APN名与最新监测出的数据时延信息，大数据服务器把相关信息存储在大数据数据库中，用于辅助后续的PGW切换判断。

下面以具体的PGW切换为例进行说明，请参考图2，图2给出了该例子中的数据流向；图中的大数据服务器即上述服务器，且信息上报的内容即上报的判断信息。具体工作流程如下：

1、终端接入EPC网络，选择源PGW为其服务。

2、终端周期性或当发生位置改变时，把其最新位置信息发送给源PGW。

3、源PGW周期性检测用户的数据时延；PGW测量的数据时延可以包括两部分数据。第一个是PGW与终端间的数据时延；第二个是PGW与业务服务器间的时延，PGW从终端数据包的包头中可以解析出业务服务器的IP地址，然后检测PGW至业务服务器的数据时延。

4、源PGW把终端当前位置、为终端提供服务器的MME与PGW信息、APN名及测量出的数据时延上报大数据服务器。即上报判断信息。

5、大数据服务器根据收到的信息及海量历史数据进行切换判断。

6、当大数据服务器判断出终端需要进行PGW切换，大数据服务器向MME发送PGW切换指示。

7、MME向终端发送去附着请求，其中指示终端须立即发起重附着。

8、终端按指示发起重附着，选择新的最优的PGW(目的PGW)为其提供服务；

9、目的PGW测试用户数据时延。

10、目的PGW把终端当前位置、为终端提供服务器的MME与PGW信息、APN名及测量出的数据时延上报大数据服务器。

11、大数据服务区存储收到的信息用于辅助后续的切换判决。

基于上述技术方案，本发明实施例提供的PGW切换控制方法，针对当前EPC网络无法有效判断何时该进行PGW重选，导致容易形成路由迂回的问题，利用核心网络大数据分析，综合参考当前终端的位置、当前选择的PGW、本次接入的APN名、测量出的数据时延及海量历史数据信息来做PGW切换判决，随后再由核心网控制发起PGW重选(切换)操作，该方案实现简便，可以在最优的时刻控制终端进行PGW切换，可以减少路由迂回，提升用户体验。

下面对本发明实施例提供的PGW切换控制系统及服务器进行介绍，下文描述的PGW切换控制系统及服务器与上文描述的PGW切换控制方法可相互对应参照。

请参考图3，图3为本发明实施例所提供的PGW切换控制系统的结构框图；该系统可以包括：

终端10，用于将当前位置信息发送给源PGW；根据所述去附着请求发起附着，并选择当前最优的PGW作为目的PGW；

源PGW20，用于检测用户数据时延信息，并将判断信息上报给服务器；其中，所述判断信息包括所述当前位置信息、所述用户数据时延信息、源PGW信息、MME信息、APN名；

服务器30，用于将接收到的所述判断信息与数据库中存储的历史信息进行对比，并根据对比结果判断是否需要进行PGW切换，当需要进行PGW切换时，向MME发送PGW切换指示；

MME40，用于向所述终端发送去附着请求；

目的PGW50，用于作为所述终端的新的源PGW。

基于上述实施例，所述终端10包括：

位置发送单元，用于按照预设周期向源PGW发送当前位置信息；或，当检测到位置信息发生变化时向源PGW发送当前位置信息。

基于上述实施例，所述源PGW20包括：

第一检测单元，用于检测所述源PGW至所述终端的第一时延信息；

第二检测单元，用于根据业务服务器的地址检测所述源PGW至所述业务服务器的第二时延信息，并将所述第一时延信息及所述第二时延信息作为用户数据时延信息；其中，所述源PGW根据用户数据包包头解析得出所述业务服务器的地址。

基于上述实施例，该系统还包括：

目的PGW50，还用于将新获取的判断信息上报给所述服务器；

服务器30还用于将新获取的判断信息存储到所述数据库中对应位置。

本发明实施例还提供一种服务器，该服务器具备处理大数据的能力，其包括：

接收单元，用于接收源PGW发送的判断信息；其中，所述判断信息包括终端的当前位置信息、所述用户数据时延信息、源PGW信息、MME信息、APN名；

判断单元，用于将所述判断信息与数据库中存储的历史信息进行对比，并根据对比结果判断是否需要进行PGW切换；

发送单元，用于当需要进行PGW切换时，向MME发送PGW切换指示，使所述终端根据所述MME发送的去附着请求发起附着，并选择当前最优的PGW作为目的PGW。

基于上述实施例，该服务器还包括：

更新单元，用于将所述目的PGW新获取的判断信息存储到所述数据库中对应位置。

基于上述技术方案，本发明实施例提的服务器能够用核心网络大数据分析，综合参考当前终端的位置、当前选择的PGW、本次接入的APN名、测量出的数据时延及海量历史数据信息来做PGW切换判决，并在需要进行PGW切换时，下发PGW切换指示，处理速度快，可以在最优的时刻控制终端进行PGW切换，可以减少路由迂回，提升用户体验。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上对本发明所提供的PGW切换控制方法、系统及服务器进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。