用于防止直接隧道释放中死锁的系统和方法
【专利摘要】本文提供了用于防止在直接隧道正常释放和直接隧道错误指示过程的功能性重叠期间在SGSN与GGSN之间发生信令死锁的系统和方法。隧道资源的正常释放造成错误的指示向GGSN指示调用错误处理过程以通过延迟其错误指示过程的操作来减轻死锁。
【专利说明】用于防止直接隧道释放中死锁的系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明一般涉及用于减轻在移动网络中信令死锁的发生的过程和机制。
【背景技术】
[0002]通用分组无线电服务(GPRS)网络体系结构能够视为携带电路交换和分组数据的全球移动通信系统(GSM)网络的演进。由于GPRS提供从电路交换技术到分组交换技术的迁移，升级网络体系结构以适应此迁移是必需的。添加的主要新网络体系结构实体是网关GPRS支持节点(GGSN)和服务GPRS支持节点(SGSN)。简要地说，SGSN形成网络内服务的网关，而GGSN充当到外部网络的接口和路由器。GGSN包含用于GPRS移动装置的路由选择信息，信息用于通过基于IP的内部骨干将分组隧穿到正确的SGSN。
[0003]移动装置附接到SGSN并且要开始传送数据时，它必须先激活分组数据协议(PDP)地址。激活PDP地址将在移动装置的当前SGSN与锚定PDP地址的GGSN之间建立关联。SGSN和GGSN保持的有关此关联的数据记录称为PDP上下文。在此PDP地址被激活以进行数据传送时，给定PDP上下文是在活动状态。PDP上下文过程已定义以便创建，修改和删除SGSN和GGSN实体内的PDP上下文。
[0004]直接隧道是3G网络中允许运营商简化其移动分组数据网络的增强功能性。直接隧道允许数据业务从无线电接入网络(RAN)直接路由到核心网络的因特网网关节点(GGSN)，绕过了在以前的网络体系结构中路由数据业务通过的控制节点(SGSN)。即使有效负载绕过SGSN，所有信令业务也将仍在SGSN与GGSN之间传递。如果在直接隧道期间发生任何异常情况，则GGSN和SGSN将传递信令以切换回用于在SGSN与GGSN之间有效负载的正常隧道。因此，PDP上下文需要在SGSN与GGSN之间保持。
[0005]现在参照图1 (现有技术)。3G直接隧道正常释放过程涉及在无线电网络控制器(RNC) 100、SGSN 102与GGSN 104之间的信令。RNC 100启动直接隧道正常释放时，它将无线电接入承载(RAB)释放请求消息110和接口(Iu)释放请求消息112发送到SGSN 102以指示隧道资源应被释放。SGSN 102的响应是将更新PDP上下文请求消息120发送到GGSN104。GGSN 104通过更新PDP上下文响应122做出回复。
[0006]现在参照图2 (现有技术)。3G直接隧道错误指示过程涉及在无线电网络控制器(RNC) 100、服务GPRS支持节点(SGSN) 102与GPRS网关支持节点(GGSN) 104之间的信令。如果隧道资源已经被释放，则RAB不存在，并且RNC 100接收来自GGSN 104的有效负载130，它将通过错误指示消息132做出响应。响应错误消息132，GGSN 104将更新PDP上下文请求消息140发送到SGSN 102。SGSN 102通过更新上下文响应142做出回复。
[0007]现在参照图3 (现有技术)，在一些情况下，3G直接隧道正常释放过程的功能性(图1中示出)和3G直接隧道错误指示过程(图2中示出)重叠。如果在GGSN 104将有效负载130转发到RNC 100的相同或类似时间，RNC 100启动隧道资源的释放，则可能的是，结果更新PDP上下文请求消息120和140均在相同期间内发送，并且信令死锁能够在SGSN 102与GGSN 104之间发生。[0008]例如，如果PDP上下文状态在GGSN 104中是在更新状态，则GGSN 104将不考虑任何PDP更新，如PDP上下文请求120，这是因为GGSN 104在等待更新PDP上下文响应，如图2中的响应142。在此情况下，GGSN 104拒绝来自SGSN 102的更新PDP上下文请求120。类似地，在SGSN 102中将PDP上下文状态设成更新状态，并且由于SGSN 102等待PDP更新响应，因此，它将拒绝来自GGSN 104的更新PDP上下文请求140。在此情形中，SGSN 102和GGSN 104现在在信令死锁中，并且用于用户的PDP上下文可终止。用户设备可能要执行新GPRS附接过程和新PDP上下文激活过程。不合需要的延迟和增加的信令将影响用户的体验和运营商的网络资源。[0009]目前，不存在诸如3GPP论坛等GPRS核心网络空间中开放式标准组支持的提供用于错误处理过程以防止死锁发生的机制。死锁情形发生时，SGSN和GGSN不能解决在直接隧道释放和错误处理过程中的重叠而不影响用户的体验。
[0010]相应地，应容易领会的是，为克服现有解决方案的缺陷和缺点，具有用于防止死锁而不影响用户的解决方案将是有利的。
【发明内容】
[0011]本发明的目的是消除或减轻现有技术的至少一个缺点。
[0012]在本发明的第一方面，提供了一种用于防止在直接隧道正常释放过程中的死锁的方法，方法包括接收指示错误的消息；根据收到的消息，确定错误与隧道资源的释放相关联；以及调用错误处理过程以减轻在SGSN与GGSN之间的死锁。错误处理过程可包括等待接收来自SGSN的更新PDP上下文请求。错误处理过程可包括在预确定的超时期间后将更新PDP上下文请求发送到SGSN。如果从SGSN已经收到以前的更新PDP上下文请求，则在发送更新PDP上下文请求之前可终止错误处理过程。收到的消息可包括隧道资源的正常释放已发生的指示符。收到的消息可包括隧道端点标识符、GSN地址和指示隧道资源的正常释放已发生的私有扩展信息元素。
[0013]在本发明的第二方面，提供了一种用于防止在直接隧道正常释放过程中的死锁以便由RNC执行的方法，方法包括发送启动隧道资源的释放的消息；接收有效负载；以及响应收到的有效负载，将错误消息发送到上游节点。错误消息包括错误的原因是隧道资源的释放的指示。上游节点可以是GGSN。错误消息包括上游节点应调用错误处理过程以减轻在SGSN与GGSN之间的死锁的指令。
[0014]在本发明的第三方面，提供了一种支持节点，节点包括处理器；操作性连接到处理器的通?目接口 ；以及指令存储库。通彳目接口接收指不错误的消息。指令存储库存储指令，指令在由处理器执行时促使处理器根据收到的消息确定错误与隧道资源的释放相关联，以及调用错误处理过程以减轻在SGSN与GGSN之间的死锁。错误处理过程可包括等待预确定的超时期间以接收更新PDP上下文请求。错误处理过程可还包括指示通信接口在预确定的超时期间截止后发送更新PDP上下文请求。如果更新PDP上下文请求已经由通信接口收到，则在预确定的超时期间截止后可终止错误处理过程。
[0015]在本发明的第四方面，提供了一种RNC，RNC包括处理器；操作性连接到处理器的通信接口 ；以及指令存储库，存储在由处理器执行时促使处理器指示通信接口发送启动隧道资源的释放的消息的指令。通信接口接收有效负载。响应收到的有效负载，处理器指示通信接口将错误消息发送到上游节点，错误消息包括错误的原因是隧道资源的释放的指示。
[0016]在结合附图查看以下本发明特定实施例的说明中，本领域的技术人员将明白本发明的其它方面和特性。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]现在将通过仅限于示例的方式，参照附图描述本发明的实施例，其中:
图1示出现有技术隧道释放过程；
图2示出现有技术错误处理过程；
图3示出现有技术死锁情形；
图4示出本发明的一实施例的信号流；
图5示出本发明的支持节点；以及 图6示出本发明的无线电网络控制器。
【具体实施方式】
[0018]下面可参照根据附图编号的特定元素。下面的讨论应视为在性质上是示范的，并且不应视为本发明的范围的限制。本发明的范围在权利要求中定义，并且不应视为受下面所述的实现细节限制。如本领域技术人员将理解的一样，通过将元素替代为等效功能元素，能够修改下面所述实现细节。
[0019]本发明一般涉及用于防止在直接隧道正常释放过程期间的死锁的系统和方法。下面介绍了用于减轻在网络节点之间死锁的发生的几个不同示范选择。
[0020]图4示出用于本发明的示范过程的信号流。通过将RAB释放请求406和Iu释放请求408发送到SGSN 402以指示隧道资源将要释放，RNC 400启动直接隧道正常释放过程。GGSN 404随后将有效负载410转发到RNC 400。由于隧道释放已经启动，因此，RNC 400不能将有效负载数据发送到预期接收方。RNC 400通过错误指示消息412回复GGSN 404。错误消息412包括此错误由隧道资源的正常释放造成的指示符。
[0021 ] 错误指示消息412优选包含隧道端点标识符、GSN地址，并且可选择性地包含私有扩展。私有扩展可以是如3GPP TS 29.060 v8.12.0在第7.3.7部分中所述的GTP私有扩展信息元素(IE)。私有扩展IE可用于将信息返回GGSN 404，指示有效负载不能转发到接收方UE，这是因为RNC 400已经根据正常隧道释放过程释放了直接隧道。
[0022]错误指示消息412由GGSN 404收到。根据错误消息412中包含的信息，在步骤414中，GGSN 404确定错误已由RNC 400启动的正常隧道释放造成。随后，GGSN 404调用错误处理过程416以减轻在SGSN 402与GGSN 404之间的死锁。
[0023]错误处理过程416可涉及由GGSN 404将常规隧道错误处理过程延迟预确定的时间量，例如，超时期间426。这允许SGSN 402执行正常直接隧道释放过程的剩余部分。响应RAB释放请求408，SGSN 402将通过更新PDP上下文请求消息418联系GGSN 404。在TOP上下文更新过程完成，并且更新PDP上下文响应420输送到SGSN 402后，超时期间426截止。如果GGSN 404已收到更新PDP上下文请求418，并且PDP上下文更新过程已成功完成，则GGSN 404不应继续其常规隧道错误处理过程，这是因为PDP上下文已经被更新，因此，它不再是必需的。因此，错误处理过程可在超时期间426截止时终止。[0024]然而，如果超时期间426截止，并且GGSN 404尚未收到来自SGSN 402的更新TOP上下文请求，则GGSN 404可继续隧道错误处理过程。更新PDP上下文请求消息422被发送到SGSN 424，并且返回的是更新PDP上下文响应消息424。
[0025]备选，GGSN 404可继续其隧道错误处理过程而无论在超时期间426后SGSN 402启动的PDP上下文更新过程是否已完成。
[0026]超时期间426可以是在5秒到15秒范围的预确定的时间期。超时期间的截止可从错误指示412的接收估量，或者备选从减轻在SGSN 402与GGSN 404之间的死锁的错误处理过程416的调用的时间估量。
[0027]在本发明的备选方法中，在有效负载410的接收后，RNC 400可将发送错误指示消息412到GGSN 404延迟预确定的时间期。
[0028]本领域技术人员将领会，在备选实施例中，RNC 400可将错误指示消息412发送到不同于GGSN 404的一个或多个网络节点。节点可调用错误处理过程以减轻在SGSN 402与GGSN 404之间的死锁。
[0029]图5示出本发明的支持节点500的一示范实施例。支持节点500优选是GGSN。支持节点500包括处理器502、通信接口 504和指令存储库506。通信接口 504接收指示错误的消息。处理器502根据收到的消息确定错误与隧道资源的释放相关联。指令存储库506存储指令，指令在由处理器502执行时，促使处理器502响应与隧道资源的释放相关联的错误，调用错误处理过程以减轻在支持节点500与第二相关联支持节点(未示出)之间的信令死锁。错误处理过程可包括在指示通信接口 504将PDP上下文更新请求发送到第二相关联支持节点之前，等待预确定的时间量。
[0030]图6示出本发明的无线电网络控制器(RNC) 600的一示范实施例。RNC 600包括处理器602、通信接口 604和指令存储库606。指令存储库606存储指令，指令在由处理器602执行时促使处理器602指示通信接口 604发送启动隧道资源的释放的消息。在释放隧道资源的启动后，通信接口 604接收有效负载。响应收到的有效负载，处理器602指示通信接口 604将错误消息发送到上游节点，优选是SGSN或GGSN。错误消息包括错误的原因是由RNC 600进行的隧道资源的释放的指示。错误消息可备选也包括接收消息的上游节点应调用错误处理过程以减轻在SGSN与GGSN之间的信令死锁的指令。
[0031]基于前面所述，本领域普通技术人员现在应明白，本发明提供了有利的解决方案。虽然本发明的系统和方法已专门参照某些类型的消息和节点进行描述，但基于至此为止的引用应认识到的是，本文中包含的创新教导不必限于此，并且可以各种方式有利地实现。相信从前面的描述中将明白本发明的操作和构造。
[0032]本发明的实施例可表示为在非暂时性机器可读媒体(也称为计算机可读媒体、处理器可读媒体或其中包含有计算机可读程序代码的计算机可用媒体)中存储的软件产品。机器可读媒体可以是任何适合的有形媒体，包括磁性、光学或电存储媒体，包括软盘、压缩磁盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘只读存储器(DVD-ROM)、存储器装置(易失性或非易失性)或类似的存储机制。机器可读媒体可包含各种指令集、代码序列、配置信息或其它数据，它们在执行时促使处理器执行根据本发明的一实施例的方法中的步骤。本领域普通技术人员将理解，实现所述发明所需的其它指令和操作也可存储在机器可读媒体上。从机器可读媒体运行的软件可与电路接口以执行所述任务。[0033]本发明的上述实施例仅旨在作为示例。在不脱离只由本文所附权利要求书定义的本发明范围的情况下，本领域的技术人员可对特殊实施例实现变更、修改和改变。
【权利要求】
1.一种用于防止在直接隧道正常释放过程中的死锁的方法，包括: -在通信接口接收指示错误的消息； -根据所述收到的消息，确定所述错误与隧道资源的释放相关联；以及-调用错误处理过程以减轻在服务GPRS支持节点(SGSN)与GPRS网关支持节点(GGSN)之间的死锁。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述错误处理过程包括等待接收更新分组数据协议(PDP)上下文请求。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述更新PDP上下文请求从所述SGSN收到。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述错误处理过程包括在预确定的超时期间后发送更新PDP上下文请求。
5.如权利要求4所述的方法，其中如果从所述SGSN已收到以前的更新PDP上下文请求，则在发送所述更新PDP上下文请求之前终止所述错误处理过程。
6.如权利要求4所述的方法，其中所述更新PDP上下文请求被发送到所述SGSN。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述收到的消息包括隧道资源的正常释放已发生的指示符。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述收到的消息包括隧道端点标识符、GSN地址和私有扩展信息元素；所述私有扩展信息元素指示隧道资源的正常释放已发生。
9.一种用于防止在直·接隧道正常释放过程中的死锁以便由无线电网络控制器(RNC)执行的方法，包括: -发送启动隧道资源的释放的消息； -接收有效负载；以及 -响应所述收到的有效负载，将错误消息发送到上游节点，所述错误消息包括所述错误的原因是隧道资源的所述释放的指示。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述上游节点是GGSN。
11.如权利要求9所述的方法，其中所述错误消息包括所述上游节点应调用错误处理过程以减轻在SGSN与GGSN之间的死锁的指令。
12.如权利要求9所述的方法，其中所述错误消息包括隧道端点标识符、GSN地址和私有扩展信息元素；所述私有扩展信息元素指示隧道资源的正常释放已发生。
13.一种支持节点，包括: -处理器: -通信接口，操作性连接到所述处理器，所述通信接口接收指示错误的消息； -指令存储库，存储在由所述处理器执行时促使所述处理器执行以下操作的指令: -根据所述收到的消息，确定所述错误与隧道资源的释放相关联；以及 -调用错误处理过程以减轻在SGSN与GGSN之间的死锁。
14.如权利要求13所述的支持节点，其中所述错误处理过程包括等待预确定的超时期间以在所述通信接口接收更新PDP上下文请求。
15.如权利要求14所述的支持节点，其中所述错误处理过程还包括指示所述通信接口在所述预确定的超时期间截止后发送更新PDP上下文请求。
16.如权利要求14所述的支持节点，其中如果所述更新PDP上下文请求已由所述通信接口收到，则在所述预确定的超时期间截止后终止所述错误处理过程。
17.一种无线电网络控制器(RNC)，包括: -处理器: -通信接口，操作性地连接到所述处理器； -指令存储库，存储在由所述处理器执行时促使所述处理器指示所述通信接口发送启动隧道资源的释放的消息的指令； -所述通信接口接收有效负 载； -响应所述收到的有效负载，所述处理器指示所述通信接口将错误消息发送到上游节点，所述错误消息包括所述错误的原因是隧道资源的所述释放的指示。
18.如权利要求17所述的无线电网络控制器，其中所述上游节点是GGSN。
19.如权利要求17所述的无线电网络控制器，其中所述错误消息包括所述上游节点应调用错误处理过程以减轻在SGSN与GGSN之间的死锁的指令。
【文档编号】H04W76/06GK103548413SQ201280024828
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2012年3月22日 优先权日:2011年3月24日
【发明者】C.勒弗朗索瓦, S.阿尔-巴谢尔 申请人:瑞典爱立信有限公司