专利名称：一种支持网关节点重选的方法
技术领域：
本发明涉及移动通信技术，特别涉及一种支持网关节点重选的方法。
背景技术：
图1为系统架构演进(SAE)的系统架构图，其中，用户设备(UE)IOl为用于接收数据的终端设备。演进通用陆地无线接入网络(E-UTRAN) 102是无线接入网络，其中包括为UE提供接入无线网络接口的宏基站(eNB)。移动管理实体(MME) 103负责管理UE的移动上下文、会话上下文和安全信息。服务网关(SGW) 104主要提供用户平面的功能，在实际网络中，MME103和SGW 104可能处于同一物理实体。分组数据网络网关(PDN GW) 105负责计费、合法监听等功能，在实际网络中也可以与SGW 104处于同一物理实体。策略和计费规则功能实体(PCRF) 106提供服务质量(QoS)策略和计费准则。通用分组无线业务支持节点 (SGSN) 108是通用移动通信系统(UMTS)中为数据的传输提供路由的网络节点设备。归属用户服务器(HSS) 109是UE的家乡归属子系统，负责保护包括用户设备的当前位置、服务节点的地址、用户安全信息、用户设备的分组数据上下文等用户信息。随着UE业务数据速率的提高，运营商推出了一种新的技术选定的IP数据流的转移(SIPTO)——即，当UE接入某一特定业务时，在移动过程中网络侧能够自动为其切换到临近的无线网络接入点上，从而有效地减少传输网络的投入成本，为高数据速率提供更好的业务体验。目前的3GPP标准中已经提出了需要网络支持SIPTO和本地IP接入(LIPA) 的能力，其中，在SIPTO中，UE通过家庭演进基站(HeNB)、家庭基站(HNB)或者eNB接入 Internet及其它外网，当UE接入所述网络时，网络侧为UE选择某一个合适的用户面节点； 另一方面，在LIPA中，UE则通过HeNB或HNB接入家庭网络及企业内部网络，在执行LIPA 时，网络侧同样需要为UE选择某一个合适的用户面节点。所述的用户面节点可以为用户面网络设备或用户面网关，所述合适的用户面节点通常指与UE位置临近的用户面网络设备或用户面网关——对SAE系统而言，所述的用户面节点为SGW或PDN GW;而对UMTS系统而言，所述的用户面节点则为SGSN或网关GPRS支持节点(GGSN)。在网络为UE选择了合适的PDN GW或者GGSN之后，如果UE发生了位置移动、或者 UE切换到其他基站、又或者运营商进行策略更新时，如图2所示，将有可能会出现网络为了优化配置其资源而为该UE重新选择其他的PDN Gff或者GGSN，然而，现有标准尚未明确该重选过程的实现方式，从而导致在上述情况出现时UE无法继续正常应用数据业务，降低用户体验。
发明内容
本发明提供了一种支持网关节点重选的方法，能够实现PDN Gff或GGSN的重选。为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的一种支持网关节点重选的方法，终端在从源基站切换到目标基站的过程中，该方法包括
A、源基站向目标基站提供进行接入控制判断的信息；B、目标基站根据源基站提供的信息作接入控制判断；C、根据接入控制判断的结果，终端或者网络发起网关重选的过程。步骤A中源基站提供的进行接入控制判断的信息包括源基站邻近的用户面网关节点信息，所述用户面网关节点信息为PDN Gff的IP地址或标识。步骤A中所述接入控制判断的信息包含在源基站向目标基站发送的切换请求消息当中。所述步骤B中，若目标基站进行接入控制判断时，判断不能保证切换成功，则判决切换失败，并在判决切换失败时，进一步发送切换准备失败消息到源基站。所述步骤C包括源基站接收切换准备失败消息后，请求核心网节点发起PDN连接释放过程；PDN连接释放过程结束后，UE向MME发起PDN连接建立请求；MME收到所述PDN连接建立请求后，根据UE的签约信息和当前接入的基站的信息为UE重新选择PDN GW。所述源基站接收切换准备失败消息后，请求核心网节点发起PDN连接释放过程的方法包括源基站根据收到的切换准备失败消息，发送请求MME触发PDN连接释放过程的请求消息到MME ；MME发送PDN连接释放请求消息到UE。所述源基站接收切换准备失败消息后，请求核心网节点发起PDN连接释放过程的方法包括源基站接收所述切换准备失败消息后，发送RRC释放消息到UE ；UE接收所述RRC释放消息，通知NAS层发起PDN连接释放过程。所述PDN连接释放过程结束后，UE向MME发起PDN连接建立请求的过程包括PDN连接释放过程结束后，UE根据业务需要向MME发起PDN连接建立请求；或者在所述释放过程结束后立即向MME发起PDN连接建立请求。一种支持网关节点重选的方法，包括PCRF发起携带有新的策略信息的IP CAN session修改过程到PDN Gff ；PDN Gff响应所述修改过程，发送更新承载请求消息或新定义的GTP消息到SGW，所述更新承载请求消息或新定义的GTP消息中包含所述新的策略信息；SGW转发所述更新承载请求消息或新定义的GTP消息到MME ；MME根据新的策略信息判断是否需要触发PDN GW重选的过程，如果需要，则由MME 为UE重选PDN GW。所述MME根据新的策略信息判断是否需要触发PDN GW重选的过程，如果需要，则由MME为UE重选PDN Gff的方法包括MME根据新的策略信息判断是否需要触发PDN连接去激活过程，如果需要，则MME 向UE发送PDN连接去激活请求消息；UE收到该去激活请求消息之后重新发起PDN连接请求，该请求消息中携带重选 PDN Gff的指示信息；
MME根据所述指示信息为UE重新选择PDN GW。该方法进一步包括MME发送更新签约信息到HSS，更新该UE的签约信息，包括该APN对应的LIPA信息；本步骤在承载修改过程中或MME触发PDN Gff重选过程中执行；HSS更新该UE的签约信息后回复更新确认信息到ΜΜΕ,ΜΜΕ同时更新保存的UE的签约信息。由上述的技术方案可见，本发明实施例提供的支持网关节点重选的方法，能够在由于UE发生了位置移动或者切换到其他基站而导致的用户面节点重选时，通过优化现有的信令过程实现PDN Gff或GGSN的重选，且简单可靠。
图1为现有技术中LTE系统的结构示意图；图2为现有技术中网络为了优化配置其资源而为UE重新选择用户面节点的应用场景示意图；图3为本发明实施例中第一种支持网关节点重选的方法的流程示意图；图4为本发明实施例中第二种支持网关节点重选的方法的流程示意图；图5为本发明实施例中第二种支持网关节点重选的方法实施例一的流程示意图；图6为本发明实施例中第三种支持网关节点重选的方法实施例二的流程示意图。图7为本发明实施例中当UE存在多个PDN连接或者承载时，所述第二种支持网关节点重选的实施方式示意图。图8为本发明实施例中在Sl HO的情况下，当UE存在多个PDN连接或者承载时， 所述第二种支持网关节点重选的实施方式示意图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案、及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例， 对本发明进一步详细说明。根据背景技术部分的记载，网络为了优化配置其资源而为UE重新选择其他的PDN Gff或者GGSN的情况会在以下2种情况下出现DUE发生了位置移动或者切换到其他基站；2)运营商进行策略更新。因此，以下针对上述两种情况对相应的进行网关节点重选的方法分别进行详细介绍本发明实施例首先提供一种支持网关节点重选的方法，该方法应用于由于运营商的策略更新而导致的用户面节点重选，该方法流程如图3所示，其中包括步骤301 =PCRF发起携带有新的策略信息的IP CAN session修改过程到PDN Gff ；步骤302 =PDN Gff响应所述修改过程，发送更新承载请求消息或新定义的GTP消息到SGW，其中，所述更新承载请求消息或新定义的GTP消息中包含所述新的策略信息。步骤303 =SGff转发所述更新承载请求消息或新定义的GTP消息到MME。步骤304 =MME根据新的策略信息判断是否需要触发PDN Gff重选的过程，如果需要，则由MME为UE重选其它的PDN GW。在实际应用中，所述步骤304的一种可能的实施方式包括MME根据新的策略信息判断是否需要触发PDN连接去激活过程，如果需要，则MME 向UE发送PDN连接去激活请求消息；UE收到该去激活请求消息之后重新发起PDN连接请求，该请求消息中携带重选 PDN Gff的指示信息；MME根据所述指示信息为UE重新选择PDN GW。此外，较佳地，所述方法中还可以进一步包括步骤305 =MME发送更新签约信息到HSS，更新该UE的签约信息，包括该APN对应的LIPA信息。例如，该APN对应的LIPA信息为不需要执行LIPA。目的是当下次MME收到 UE的PDN连接请求或者其他NAS请求消息时，根据该APN对应的LIPA信息，MME为UE选择其它的PDN GW，而不是重复选择策略修改前的PDN GW。其中，所述步骤305可以在承载修改过程中执行，也可以在MME触发PDN GW重选过程中执行(即，在MME触发PDN连接去激活过程中执行)。同时，该步骤为可选步骤—— 即，如果MME不执行步骤305，则，MME在下次执行PDN GW选择的时候根据更新后的策略信息及APN对应的LIPA信息共同决定PDN Gff的选择。步骤306 如果执行步骤305后，HSS成功更新该UE的签约信息后回复更新确认信息到MME，MME同时更新保存的UE的签约信息。可见，上述方法中，当运营商策略信息发生更新，PDN GW通过将所述策略更新通知给SGW并由其进一步转发给MME，使得MME获知了相关的策略发生了改变，从而能够根据新的策略信息判断是否需要进行用户面节点的重选并完成该重选过程。例如，原本MME根据 UE签约信息中的SIPTO标识已经判定需要为UE选择离某个基站较近的PDN Gff作为用户面节点，但是，当通过步骤302收到改变的策略信息后，MME判定根据新的策略信息，不再需要为UE选择该较近的PDN Gff,即使UE的签约信息中有相关的SIPTO指示信息。同时，MME 可以选择通知HSS，当UE重新接入网络的时候或者重新请求PDN连接的时候，MME可以直接根据更新的签约信息为UE选择相应的PDN Gl本发明实施例还提供另一种支持网关节点重选的方法，该方法应用于由于UE发生了位置移动或者切换到其他基站而导致的用户面节点重选，该方法流程如图4所示，其中包括步骤401 源基站向目标基站提供进行接入控制判断的信息；步骤402 目标基站根据源基站提供的信息作接入控制判断；步骤403 根据接入控制判断的结果，终端或者网络发起网关重选的过程。下面，将结合具体实施例对所述步骤401 403进行进一步详细说明一种实施方式如图5所示，其中包括步骤501 切换测量过程；步骤502 源基站根据UE发送的测量报告进行切换；步骤503 源基站发送切换请求消息到目标基站，所述切换请求消息中包含供目标基站进行接入控制判断的信息，例如源基站临近的PDN GW的信息，所述PDN GW的信息可以是源基站临近的PDN Gff的IP地址或标识；
步骤504 目标基站根据所述切换请求消息中的信息，判断该切换是否能够继续 若切换不能继续，则执行步骤505，否则，按照现有技术进行切换过程，细节的切换过程的描述此处不再赘述；步骤505 目标基站发送切换准备失败消息到源基站；根据所述切换准备失败消息的不同，所述步骤505后续存在两种不同的处理方式一、源基站收到所述切换准备失败消息后，中断UE的无线连接，之后，当UE有业务请求的时候重新发起PDN连接建立请求到MME。该流程与现有技术相同，故本文不再做详细描述。二、此时，所述步骤505中发送的切换准备失败消息中进一步包含指示切换失败原因的信息，继续执行步骤506。步骤506 源基站根据收到的切换准备失败消息中包含的切换失败原因的信息， 发送请求MME触发PDN连接释放过程的请求消息到MME，该消息为Sl-AP消息。步骤507 =MME发送PDN连接释放请求消息到UE ；步骤508(图5中未示出)UE根据业务需要向MME发起PDN连接建立请求，MME 收到所述PDN连接建立请求后，根据UE的签约信息和当前接入的基站的信息为UE重新选择 PDN GW。较佳地，所述步骤507中MME向UE发送的PDN连接释放请求消息中还可以进一步包括要求UE立即发起PDN连接建立请求的指示信息，相应地，此时，步骤508则为UE根据所述指示信息立即向MME发起PDN连接建立请求，MME收到所述PDN连接建立请求后，根据 UE的签约信息和当前接入的基站的信息为UE重新选择PDN GW。或者，所述另一种支持网关节点重选的方法的流程也可以如图6所示，此时，步骤 601 步骤605与步骤501 505完全相同；步骤606 源基站发送无线资源连接(feidio Resource Connection, RRC)释放消息到UE ；步骤607 =UE接收所述RRC释放消息，通知NAS层发起PDN连接释放过程；步骤608 =PDN连接释放过程结束后，UE根据业务需要向MME发起PDN连接建立请求；或者在所述释放过程结束后立即向MME发起PDN连接建立请求；步骤609 (图6中未示出)MME收到所述PDN连接建立请求后，根据UE的签约信息和当前接入的基站的信息为UE重新选择PDN Gff ；较佳地，步骤606中的RRC释放消息中还可以进一步包括指示切换失败原因的信息。相应地，此时步骤607中，UE接收RRC释放消息并根据其中的指示信息通知NAS层发起PDN连接释放过程，之后再继续执行步骤608。当UE有多个PDN连接或者多个承载的情况下，可能会出现部分承载或者部分PDN 连接上的承载切换成功，而部分承载失败的情况，相应地，此时的一种实施方式如图7所示，其中包括步骤701 704 同上述实施例中的501到504。步骤705 目标基站根据接入控制判断的信息，判断部分PDN连接不能成功切换到目标网络。例如，根据用户面节点的信息，基于LIPA或者SIPTO的PDN连接，目标基站判断该PDN连接在目标网络不能继续保持业务连续性，则认定纳入该PDN连接为失败的承载列表。在切换请求确认信息中，将该基于LIPA或者SIPTO的PDN连接中包括的承载信息放入失败的承载信息列表中，通知源基站。步骤706 目标基站发送路径转移请求到MME，该消息中包括失败的承载信息，包括基于LIPA的PDN连接下的承载信息。MME根据该信息发起专有承载去激活过程或者PDN 连接去激活。MME发起的去激活消息中包括请求UE发起PDN连接请求过程的标示，UE根据该标示发起PDN连接建立请求到MME，MME根据UE签约信息，例如APN等信息为该UE重新选择其它PDN GW。或者MME发起的去激活过程后，UE根据其业务需要，当有业务请求的时候再发起PDN连接建立过程。或者，在Sl HO的情况下，当UE有多个PDN连接或者多个承载的情况下，同样可能出现部分承载或者部分PDN连接上的承载切换成功，而部分承载失败的情况，此时的一种实施方式如图8所示，其中包括步骤801 源基站发送切换请求消息到MME。MME根据该消息中包括的目标基站的ID信息或者位置区的信息，以及向目标基站请求的用于接入控制判断的信息。例如，目标基站临近的PDN GW的信息。或者MME通过 OAM等节点获取的目标基站临近的用户面信息或者根据之前保存的目标基站临近的用户面信息，作接入控制判断如果LIPA或者SIPTO相关的PDN连接的承载不能保证其业务连续性，则在步骤 802中切换请求消息中仅携带成功的承载列表，不包括LIPA或者SIPTO相关的失败的承载信息。或者在步骤802中携带成功地承载信息及失败的承载信息。步骤803 目标基站发送切换请求确认消息到MME。步骤804 =MME根据失败的承载信息，发起专有承载去激活过程或者PDN连接去激活过程。该步骤和步骤802、803没有严格的时序关系。MME发起PDN连接去激活到UE，UE根据该去激活消息中的指示马上发起PDN连接建立过程，之后MME为该UE选择PDN Gff ；或者UE根据业务需要发起PDN连接过程，之后MME 为该UE选择PDN GW。需要指出的是，上述实施例中目标基站或者核心网节点，例如MME获取接入控制信息，并不局限于通过切换信令，还可以通过操作和管理(OAM)服务器或者切换前预存的信息作接入控制判断。同时，各实施例中涉及的基站(包括源基站和目的基站)，可以是 HeNB或eNB ；此外，上述各实施例的描述均以SAE系统为例进行描述，但本发明提供的方法同样适用于UMTS系统，在UMTS系统中，所述基站则为HNB或NodeB，所述MME对应于UMTS 系统中的SGSN，PDN GW则对应于UMTS系统中的GGSN。同时，上述实施例中提出的方法应用于各种切换场景的时候，并不局限于Sl切换或者X2切换，或者在UMTS网络下的切换类型。由以上描述可以看出，本发明提供的方法根据不同的移动性管理过程，支持PDN Gff或者GGSN重选的方法。在由于UE发生了位置移动或者切换到其他基站而导致的用户面节点重选时，通过优化现有的信令过程实现了 PDN GW或GGSN的重选；而在由于运营商的策略更新而导致的用户面节点重选时，则能够减少对现有流程的影响，快速进行PDN Gff或GGSN的重选。 最后，需要指出，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明， 凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
权利要求
1.一种支持网关节点重选的方法，其特征在于，终端在从源基站切换到目标基站的过程中，该方法包括A、源基站向目标基站提供进行接入控制判断的信息；B、目标基站根据源基站提供的信息作接入控制判断；C、根据接入控制判断的结果，终端或者网络发起网关重选的过程。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A中源基站提供的进行接入控制判断的信息包括源基站邻近的用户面网关节点信息，所述用户面网关节点信息为PDN Gff的IP 地址或标识。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤A中所述接入控制判断的信息包含在源基站向目标基站发送的切换请求消息当中。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤B中，若目标基站进行接入控制判断时，判断不能保证切换成功，则判决切换失败，并在判决切换失败时，进一步发送切换准备失败消息到源基站。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤C包括源基站接收切换准备失败消息后，请求核心网节点发起PDN连接释放过程；PDN连接释放过程结束后，UE向MME发起PDN连接建立请求；MME收到所述PDN连接建立请求后，根据UE的签约信息和当前接入的基站的信息为UE 重新选择PDN GW。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述源基站接收切换准备失败消息后，请求核心网节点发起PDN连接释放过程的方法包括源基站根据收到的切换准备失败消息，发送请求MME触发PDN连接释放过程的请求消息到MME ；MME发送PDN连接释放请求消息到UE。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述源基站接收切换准备失败消息后，请求核心网节点发起PDN连接释放过程的方法包括源基站接收所述切换准备失败消息后，发送RRC释放消息到UE ；UE接收所述RRC释放消息，通知NAS层发起PDN连接释放过程。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述PDN连接释放过程结束后，UE向MME 发起PDN连接建立请求的过程包括PDN连接释放过程结束后，UE根据业务需要向MME发起PDN连接建立请求；或者在所述释放过程结束后立即向MME发起PDN连接建立请求。
9.一种支持网关节点重选的方法，其特征在于，包括PCRF发起携带有新的策略信息的IP CAN session修改过程到PDN Gff ；PDN Gff响应所述修改过程，发送更新承载请求消息或新定义的GTP消息到SGW，所述更新承载请求消息或新定义的GTP消息中包含所述新的策略信息；SGW转发所述更新承载请求消息或新定义的GTP消息到MME ；MME根据新的策略信息判断是否需要触发PDN Gff重选的过程，如果需要，则由MME为 UE 重选 PDN GW。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述MME根据新的策略信息判断是否需要触发PDN Gff重选的过程，如果需要，则由MME为UE重选PDN Gff的方法包括MME根据新的策略信息判断是否需要触发PDN连接去激活过程，如果需要，则MME向UE 发送PDN连接去激活请求消息；UE收到该去激活请求消息之后重新发起PDN连接请求，该请求消息中携带重选PDN Gff 的指示信息；MME根据所述指示信息为UE重新选择PDN Gl
11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括 MME发送更新签约信息到HSS，更新该UE的签约信息，包括该APN对应的LIPA信息；本步骤在承载修改过程中或MME触发PDN Gff重选过程中执行；HSS更新该UE的签约信息后回复更新确认信息到ΜΜΕ,ΜΜΕ同时更新保存的UE的签约 fn息ο
全文摘要
本发明提供一种支持网关节点重选的方法，终端在从源基站切换到目标基站的过程中，包括源基站向目标基站提供进行接入控制判断的信息；目标基站根据源基站提供的信息作接入控制判断；根据接入控制判断的结果，终端或者网络发起网关重选的过程。本发明实施例提供的方法，能够在由于UE发生了位置移动或者切换到其他基站而导致的用户面节点重选时，通过优化现有的信令过程实现PDN GW或GGSN的重选，且简单可靠。
文档编号H04W48/20GK102238658SQ20101016247
公开日2011年11月9日 申请日期2010年4月30日 优先权日2010年4月30日
发明者梁华瑞, 王弘, 许丽香 申请人:三星电子株式会社, 北京三星通信技术研究有限公司