一种移动通信系统中程序的处理方法和装置与流程

文档序号:12380131阅读:185来源:国知局
一种移动通信系统中程序的处理方法和装置与流程

本发明涉及通信领域,尤其涉及一种移动通信系统中程序的处理方法和装置。



背景技术:

随着移动通信的普及,在未来十年内,用户对移动数据业务量的需求预计会出现上千倍的增长,而当前基于宏小区(Macro Cell)的蜂窝无线接入网络显然无法提供能够满足如此巨大的移动业务需求的通讯容量。第三代伙伴组织计划(Third Generation Partnership Projects,简称3GPP)认为,小小区(由低功率基站建立的小区,通常称为Small Cell)的部署及其能力方面的提升是未来移动通信网络发展中最令人感兴趣的课题之一。

根据通讯业务热点地区或蜂窝网络覆盖的空洞地区等实际需求,低功率基站通常会部署在宏基站覆盖的范围内或边界处,甚至会部署在没有宏基站覆盖的地区中。宏基站与低功率基站共属于演进的通用陆地无线接入网(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network,简称E-UTRAN)系统中的无线接入网(Radio Access Network,简称RAN),从而为用户设备(User Equipment,简称UE)提供尽量满足其需求的移动通讯服务。

随着用户设备数量和移动通讯需求的迅速增长,低功率基站的部署也越发密集。因为低功率基站的无线信号覆盖范围小的固有特点,所以UE在移动的过程中需要进行频繁的基站间小区切换,这使得切换程序发生的次数要远大于当UE由宏基站提供服务时所产生的切换程序次数。因为每一次切换程序都包含有UE的服务基站与核心网网元(主要指移动性管理实体(Mobility Management Entity,简称MME))间的信令交互、且会进一步包括MME与核心网中的服务网关(Serving Gateway,简称S-GW)间的信令 交互,因此激增的切换程序次数势必造成核心网网元(尤其是MME)的信令负荷增大,甚至造成核心网网元的性能降低、且进一步导致网络整体的性能也下降了。

对于上述问题,一种可行的解决方案是在无线接入网中新增一个逻辑节点/功能模块,其主要作用是将UE在一定区域内的低功率基站间移动时产生的切换程序对核心网实现隐藏,在本专利中称所述逻辑节点/功能模块为无线接入网网关(RAN Gateway,简称RAN GW)。具体的讲,如图1所示为部署了RAN GW的系统架构的两种实现形式。如图1(a)所示,RAN GW是接入网中的一个独立节点(即不依赖于是否有宏基站的部署),所述RAN GW面对核心网时相当于基站,分别与服务UE的MME和S-GW间建立控制面接口S1-C和用户面接口S1-U;而在面对接入网时,所述RAN GW相当于核心网网元,即与低功率基站间建立控制面接口S1-C和用户面接口S1-U。由此,对于可以与RAN GW建立S1接口的低功率基站,与核心网相关的控制面信令和用户面数据都可以经由RAN GW的传输,且进一步的,根据RAN GW的配置能力,部分与核心网有关的程序/信令(如X2切换程序中的路径转换流程)可以直接在RAN GW进行处理而不必再占用核心网了。图1(b)是适用于有宏基站部署的场景,RAN GW可以作为一个逻辑节点/功能模块配置在宏基站上,其接口建立和节点功能配置与图1(a)的阐述类似。

因为部分与核心网有关的程序可以仅在RAN GW处理而不再需要核心网的参与、即也不需要与核心网网元间交互信令了,那么所述程序在执行中可能会存在一些问题,这是在部署了RAN GW的系统中需要进行解决的。

在现有系统架构中,在接入网针对某UE执行核心网网元没有更换节点的X2或S1切换程序时,对于核心网发起的NAS程序(或S1接口程序,如专用承载的建立/修改/释放、位置上报控制、NAS消息传输等),基站会向MME发送一个指示切换程序正在进行的拒绝消息。在所述切换程序已经完成(如MME收到基站发送的路径转换请求消息)或所述切换程序被认为失败时,MME会重新发起所述NAS程序。核心网中会为所述NAS程序设置一个定时器,如果在定时器超时后所述NAS程序还没有完成,那么核心网认为所述NAS程序是失败的。需要说明的是,所述操作机制也适用于其他某些 核心网程序/信令甚至新的核心网程序/信令(具体参见标准规范),如携带电路转换回退指示(Circuit Switched Fallback indication)的UE上下文修正请求消息。

另外,当MME获知有切换程序正在进行时,所述MME会以一个携带指示切换程序正在进行的指示的消息来拒绝核心网中的分组数据网关(Packet Data Network Gateway,P-GW)触发的承载请求程序,所述P-GW在收到所述拒绝消息后会开启一个定时器;当P-GW获知所述切换程序完成、或所述切换失程序败、或所述定时器超时后,所述P-GW会重新发起所述承载请求程序。

在本专利所述的系统架构中,以服务MME和S-GW都没有变更节点的X2切换程序为例,在MME向接入网发送例如专用承载建立请求(E-RAB SETUP REQUEST)的消息后,所述MME会收到接入网反馈的携带一个指示切换程序正在进行的拒绝消息;以现有技术来看,MME应该在等待所述切换程序完成或失败后再重新发起所述E-RAB SETUP REQUEST消息。但是,因为RAN GW向核心网隐藏了切换程序,即不会有指示切换完成或失败的消息发送到MME,那么MME会一直处于等待状态,直到保护所述E-RAB SETUP程序的定时器超时,核心网会认为这个程序执行失败了,这可能会进一步导致P-GW再尝试重新发起所述程序。因此,这不仅影响了核心网中的多个网元,更使得所述程序难以完成或极大的延长了完成的时间,导致网络服务的性能下降了。

另外,在本专利所述的系统架构中,因为MME不会获知接入网进行切换程序,因此所述MME也不会因为切换而拒绝P-GW所触发的承载请求程序,即所述MME会将所述承载请求程序的相关信令发送给接入网;但是,因为这与接入网中的切换程序冲突,而使得所述承载程序无法顺利执行。如果在P-GW配置的定时器超时前,所述P-GW还没有收到与所述请求消息对应的完成回复消息,那么P-GW会认为先前的程序执行失败、而需要重新发起所述程序了。与上述情况类似的,这也额外的增加了程序失败的可能性、并影响了网络服务的性能。

需要注意的是,本发明所述的切换及NAS等程序都是与UE相关的程序, 即只是针对某特定UE而言。



技术实现要素:

本发明提供一种移动通信系统中程序的处理方法和装置,要解决的技术问题是在上文所述的系统中,当某非接入层(Non Access Stratum,简称NAS)或S1接口的程序因为与接入网程序发送冲突而被拒绝时,如何使得所述NAS或S1接口的程序能够继续执行。

为解决上述技术问题,本发明提供了如下技术方案:

一种移动通信系统中程序的处理方法,包括:

在发生非接入层NAS或S1接口的程序与切换程序的冲突后,在检测到切换程序运行成功或失败后,无线接入网网关RAN GW或核心网网元重新发送所述NAS或S1接口的程序的请求指令。

其中,所述方法还包括:

在定时器超时后,所述核心网网元重新发送所述NAS或S1接口的程序的请求指令。

其中,所述方法包括:

方式一:RAN GW在转发核心网网元发送的所述NAS或S1接口的程序的请求指令后,确定发生NAS或S1接口的程序与切换程序的冲突,则在检测到切换程序运行成功或失败后,重新发送所述NAS或S1接口的程序的请求指令;或者,

方式二:在发生NAS或S1接口的程序与切换程序的冲突后,核心网网元启动所述定时器,在定时器超时后,重新发送所述NAS或S1接口的程序的请求指令;或者,

方式三:在接收到RAN GW或基站在检测到切换程序运行成功或失败后发送的通知消息后,重新发送所述NAS或S1接口的程序的请求指令;其中所述通知消息用于通知核心网网元重新发送所述NAS或S1接口的程序的请求指令,或者,通知核心网网元程序运行成功或失败;

方式四:在发生NAS或S1接口的程序与切换程序的冲突后,核心网网元在如下任一条件下重新发送所述NAS或S1接口的程序的请求指令,包括:

条件一:在发生NAS或S1接口的程序与切换程序的冲突后,核心网网元启动所述定时器,在定时器超时后,重新发送所述NAS或S1接口的程序的请求指令;

条件二:在接收到RAN GW或基站在检测到切换程序运行成功或失败后发送的通知消息后,重新发送所述NAS或S1接口的程序的请求指令;其中所述通知消息用于通知核心网网元重新发送所述NAS或S1接口的程序的请求指令,或者,通知核心网网元程序运行成功或失败。

其中,在方式一中,所述RAN GW确定发生NAS或S1接口的程序与切换程序的冲突是通过如下方式实现的,包括:

所述RAN GW接收对所述请求指令的拒绝消息,并根据所述拒绝消息,确定发生NAS或S1接口的程序与切换程序的冲突。

其中,所述拒绝消息中包括拒绝原因,其中所述拒绝原因为所述切换程序正在进行。

其中,在方式一中,所述方法还包括:

所述RAN GW在收到所述NAS或S1接口的程序的请求指令之后,保存所述NAS或S1接口的程序的请求指令,并在重新发送所述NAS或S1接口的程序的请求指令后,删除所述NAS或S1接口的程序的请求指令。

其中,在方式一或方式三中,所述RAN GW通过检测路径转换请求程序获知切换程序运行成功或失败。

其中,在方式一中,如果切换程序成功,所述RAN GW将所述NAS或S1接口的程序的请求指令发送给目标基站;如果切换程序运行失败,则所述RAN GW将所述NAS或S1接口的程序的请求指令发送给源基站。

其中,在方式二和方式四中,所述核心网网元检测到发生NAS或S1接口的程序与切换程序的冲突是通过如下方式得到的,包括:

所述核心网网元接收所述RAN GW转发的对所述请求指令的拒绝消息, 并根据所述拒绝消息,确定发生NAS或S1接口的程序与切换程序的冲突。

其中,在方式二和方式四中,所述定时器的时长由网络进行配置,或者,由运营商的配置,或者,在一个预先配置的最大时长内由MME自主随机选择一个时长数值。

其中,在方式二和方式四中,所述定时器的时长还根据指示信息进行确定,其中所述指示信息用于指示所述切换程序已经进行到的阶段或者切换程序完成所需的等待时间;和/或,所述定时器的时长还根据所述切换程序的保护定时器的时长确定。

其中,在方式二和方式四中,所述指示信息是通过对所述请求指令的拒绝消息发送的。

其中,在方式三和方式四中,所述RAN GW或基站通过S1接口消息发送所述通知消息。

其中,在方式三和方式四中,所述方法包括:

所述RAN GW接收所述基站发送的所述通知信息,并将所述通知信息发送给所述核心网网元;或者,

所述RAN GW生成所述通知信息,并将所述通知信息发送给所述核心网网元。

其中,在方式三和方式四中,所述RAN GW在如下时间点生成所述通知信息,包括:

在切换程序的完成阶段的进行中;或者,在切换程序执行完毕后;或者,在获知切换程序失败后。

一种无线接入网网关,包括:

确定模块,用于在转发核心网网元发送的所述NAS或S1接口的程序的请求指令后,确定发生NAS或S1接口的程序与切换程序的冲突;

第一处理模块,用于在检测到切换程序运行成功或失败后,重新发送所述NAS或S1接口的程序的请求指令。

其中,所述确定模块通过如下方式确定发生NAS或S1接口的程序与切换程序的冲突,包括:

接收单元,用于接收对所述请求指令的拒绝消息;

确定单元,用于根据所述拒绝消息,确定发生NAS或S1接口的程序与切换程序的冲突。

其中,所述拒绝消息中包括拒绝原因,其中所述拒绝原因为所述切换程序正在进行。

其中,所述无线接入网网关还包括:

保存模块,用于在收到所述NAS或S1接口的程序的请求指令之后,保存所述NAS或S1接口的程序的请求指令;

删除模块,用于在重新发送所述NAS或S1接口的程序的请求指令后,删除所述NAS或S1接口的程序的请求指令。

其中,所述确定模块通过检测路径转换请求程序获知切换程序运行成功或失败。

其中,所述第一处理模块具体用于:

如果切换程序成功,所述RAN GW将所述NAS或S1接口的程序的请求指令发送给目标基站;如果切换程序运行失败,则所述RAN GW将所述NAS或S1接口的程序的请求指令发送给源基站。

一种核心网网元,包括:

启动模块,用于在发生NAS或S1接口的程序与切换程序的冲突后,核心网网元启动所述定时器;

第二处理模块,用于在定时器超时后,重新发送所述NAS或S1接口的程序的请求指令。

其中,所述核心网网元检测到发生NAS或S1接口的程序与切换程序的冲突是通过如下方式得到的,包括:

所述核心网网元接收所述RAN GW转发的对所述请求指令的拒绝消息, 并根据所述拒绝消息,确定发生NAS或S1接口的程序与切换程序的冲突。

其中,所述拒绝消息中包括拒绝原因,其中所述拒绝原因为所述切换程序正在进行。

其中,其特征在于,所述定时器的时长由网络进行配置,或者,由运营商的配置,或者,在一个预先配置的最大时长内由MME自主随机选择一个时长数值。

其中,所述定时器的时长还根据指示信息进行确定,其中所述指示信息用于指示所述切换程序已经进行到的阶段或者切换程序完成所需的等待时间;和/或,所述定时器的时长还根据所述切换程序的保护定时器的时长确定。

其中,所述指示信息是通过对所述请求指令的拒绝消息发送的。

一种无线接入网网关,包括:

检测模块,用于在发生非接入层NAS或S1接口的程序与切换程序的冲突后,检测切换程序的运行状态;成功或失败后发送的;

第三处理模块,用于在检测到切换程序运行成功或失败后,发送通知消息;其中所述通知消息用于通知核心网网元重新发送所述NAS或S1接口的程序的请求指令,或者,通知核心网网元程序运行成功或失败。

其中,所述第三处理模块通过S1接口发送所述通知消息。

其中,所述第三处理模块具体用于:

接收所述基站发送的所述通知信息,并将所述通知信息发送给所述核心网网元;或者,生成所述通知信息,并将所述通知信息发送给所述核心网网元。

其中,所述第三处理模块在如下时间点生成所述通知信息,包括:

在切换程序的完成阶段的进行中;或者,在切换程序执行完毕后;或者,在获知切换程序失败后。

本发明提供的实施例,能够在所述系统架构中尽量保证所述NAS/S1接口程序的成功率和完成时间,避免进一步对更多的核心网网元造成影响,提 升了系统的性能,适用于各种类型的无线接入网节点及有线接口,且对用户终端没有影响。

附图说明

图1(a)为现有技术中部署RAN GW的一种系统架构的示意图;

图1(b)为现有技术中部署RAN GW的另一种系统架构的示意图;

图2为本发明实施例一提供的移动通信系统中程序的处理方法的流程图;

图3为本发明实施例二提供的移动通信系统中程序的处理方法的流程图;

图4为本发明实施例三提供的移动通信系统中程序的处理方法的流程图;

图5为本发明提供的无线接入网网关的结构示意图;

图6为本发明提供的核心网网元的结构示意图;

图7为本发明提供的另一种无线接入网网关的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

具体实施例一

图2为本发明实施例一提供的移动通信系统中程序的处理方法的流程图。图2所述方法包括:核心网发起承载建立程序并将承载建立请求消息发送给UE当前的服务基站(在切换程序中称为源基站),在本专利所述的系统架构下,所述请求消息由核心网中的MME先发送给接入网中的RAN GW、再由RAN GW发送给所述源基站。因所述承载建立程序与接入网中针对同 一UE正在进行的切换程序产生冲突,所以源基站向RAN GW回复拒绝消息。在切换程序成功完成后,RAN GW再将同样的承载建立请求消息发送给目标基站。具体步骤如图2所示。

步骤一:核心网网元P-GW发起专用承载激活(dedicated bearer activation)程序,MME作为面向接入网的控制节点向接入网发送承载建立请求(E-RAB SETUP REQUEST)消息1。在本发明所基于的系统架构中,服务UE的MME首先将所述消息1通过S1接口发送给接入网中的RAN-GW,所述消息1中携带所述UE的服务基站地址或标识信息、所述UE在S1接口上被分配的标识信息(UE S1AP ID)以及非接入层协议数据单元(Non-Access Stratum Protocol Data Unit,简称NAS-PDU。

步骤二:所述RAN GW在接收到所述消息1后,将所述消息1一方面在节点本地进行存储备份、另一方面通过S1接口发送给消息中指示的目的基站(即源基站,消息2)。

所述源基站在收到所述消息2时,可能正在对所述UE执行X2切换程序,这可能发生在切换程序中的切换准备阶段(涉及源基站与目标基站)、也可能发生在切换程序中的切换执行阶段(涉及源基站、目标基站与UE);那么,所述源基站会向所述RAN GW回复一个针对所述消息2的拒绝消息(消息3),所述消息3中含有指示(X2)切换程序正在进行的原因值。

步骤三:RAN GW在收到所述消息3后,将所述承载建立程序置于等待状态。在X2切换程序的完成阶段中,目标基站会向RAN GW发送路径转换请求(PATH SWITCH REQUEST)消息4,所述消息4的作用是通知RAN GW将相关承载的下行数据隧道端点从源基站转换到目标基站。在服务UE的核心网网元MME和S-GW都没有变更的X2切换程序中,在本系统架构中,所述消息4不需要由RAN GW进一步发送给MME,而是由RAN GW执行隧道端点的转换等处理后,直接向目标基站回复路径转换完成(PATH SWITCH REQUEST ACKNOWLEDGE)消息5。目标基站在收到所述消息5后,会向源基站发送UE上下文释放消息6,这标志着此切换程序成功完成。

步骤四:通过路径转换请求程序,RAN GW获知所述X2切换程序成功, 那么,RAN GW将先前存储的所述消息2发送给目标基站(消息7),所述消息7中携带RAN GW为所述UE在与目标基站间的S1接口上分配的标识。如果切换过程失败而所述UE仍留在源基站接受服务,那么此步骤中RAN GW会将所述消息2重新发送给源基站。RAN GW发送消息7的具体时间点本方案不做限制。

所述目标基站根据所述消息7的指示,通过无线Uu口命令UE执行相关承载的建立,同时进行NAS消息的传输。在无线接口程序完成后,所述目标基站向RAN GW回复承载建立响应(E-RAB SETUP RESPONSE)消息和相应的NAS反馈消息,所述RAN GW将这些消息进一步发送给MME,所述承载建立程序在S1接口上成功完成。其中,本地存储消息的删除可以在发送消息7到发送消息9的时间段内,具体时间点本方案不做限制,可由RAN GW自行决定。

RAN GW需要具备能够根据UE及基站的标识等信息将两程序的冲突进行识别以及相应处理的能力。另外需要注意的是,在现有技术中,核心网为所述专用承载激活程序所配置的保护定时器时长已考虑了因与切换程序冲突而需要再重新发起的情况,而在本发明中,冲突处理节点是RAN GW、且消息传输路径有所拉短,那么具体时长的配置是否需要更改、且如果需要更改的话具体更改的数值如何确定,这可以结合本发明所述的系统架构及方案进行考虑,可由实现或运营商具体配置而最终决定。

具体实施例二

图3为本发明实施例二提供的移动通信系统中程序的处理方法的流程图。图3所述方法包括:核心网发起承载修改程序并将承载修改请求消息发送给UE当前的服务基站(在切换程序中称为源基站),在本专利所述的系统架构下,所述请求消息由MME先发送给接入网中的RAN GW、再由RAN GW发送给所述源基站。因所述承载修改程序与接入网中针对同一UE正在进行的切换程序产生冲突,所以源基站向RAN GW回复拒绝消息,并由RAN GW将所述拒绝消息发送给MME。所述MME开启一个定时器,在定时器超 时后,MME再将同样的承载修改请求消息经由RAN GW发送给目标基站。具体步骤如图3所示。

步骤一:核心网网元P-GW发起承载修改(bearer modification)程序,MME作为面向接入网的控制节点向接入网发送承载修改请求(E-RAB MODIFY REQUEST)消息1。在本发明所基于的系统架构中,服务UE的MME首先将所述消息1通过S1接口发送给接入网中的RAN-GW,与实施例一所述类似的,所述消息1中携带所述UE的服务基站地址或标识等信息。

步骤二:所述RAN GW在接收到所述消息1后,根据所述消息1中携带的目的节点地址信息,通过S1接口将请求消息发送给对应的低功率基站(消息2,此处的低功率基站即指源基站),所述消息2中携带的是RAN GW为所述UE在与源基站间建立的S1接口上分配的标识。

所述源基站在收到所述消息2时,可能正在对所述UE执行X2切换程序,这种冲突情况可能发生在切换程序中的切换准备阶段(涉及源基站与目标基站)、也可能发生在切换程序中的切换执行阶段(涉及源基站、目标基站与UE);在这种情况下,所述源基站会向所述RAN GW回复一个拒绝消息(消息3),所述消息3中含有指示X2切换正在进行的原因值。RAN GW将收到的所述消息3进一步通过S1接口发送给MME(消息4)。

步骤三:MME在收到所述消息4后,获知对所述UE来讲,先前发起的承载修改程序与接入网中正在进行的切换程序发生冲突,因此MME开启一个定时器。所述定时器的时长可以由网络侧进行配置(如根据经验值或其他相关指示信息)或运营商自主配置,也可以在一个预配置的最大时长内由MME自主随机选择一个时长数值。

时长的配置需要一方面考虑尽量避免因再次冲突而导致再次重试,即尽量降低重试的次数;另一方面需考虑降低不必要的等待时间,即不会在所述切换程序完成很长时间后才进行重试。进一步的,源基站可以在所述消息3中指示所述切换程序已经进行到的具体阶段或者等待时间的参考值,那么所述定时器的时长选择根据所述指示信息可以更合理,如恰好在所述切换程序完成的时间进行所述承载修改程序的重试。

步骤四:在所述定时器超时后,MME再次将E-RAB MODIFY REQUEST消息(消息5)发送给RAN GW,其中,所述消息5含有与所述消息1相同的内容(目的节点也仍指向源基站)。如果RAN GW获知所述切换程序已经成功,那么所述RAN GW可以将所述消息5发送给目标基站(消息6);如果RAN GW获知所述切换程序失败或者没有获取与所述切换程序相关的信息,那么所述RAN GW将所述消息5发送给源基站(消息6a)。这种将所述消息5发送给源基站还是目标基站的判定,需要RAN GW在解读消息5中所指示的UE及目的节点的信息外,还需要了解先前承载修改程序和切换程序的冲突情况,即将程序执行对象及程序执行的作用及原因都对应起来。

如果RAN GW没有执行所述判定的能力和/或判定依据的足够信息,那么RAN GW按照所述消息5的指示将所述消息进一步发送给源基站(消息6a)。在切换程序成功后,所述源基站将所述消息6转发给目标基站;如果切换程序失败且所述UE仍在源基站接受服务,那么所述源基站根据所述消息5的指示通过无线Uu口命令UE执行相关承载的修改,同时进行NAS消息的传输。

可选的,源基站可以在所述消息3中携带目标基站的标识(比如在切换执行或完成阶段,切换成功完成的概率较大),那么MME在发送消息5中可以直接携带目标基站的标识,则RAN GW即按照指示将所述消息5进一步发送给目标基站(消息6)。

步骤五:在无线接口程序完成后,所述目标基站(以切换程序成功为例)向RAN GW回复承载修改响应(E-RAB MODIFY RESPONSE)消息7和相应的NAS反馈消息,所述RAN GW将这些消息进一步发送给MME,所述承载修改程序在S1接口上成功完成。

需要注意的是,在本实施例所述的方案中,核心网为所述承载修改程序所配置的保护定时器时长应考虑到MME可能启动到的所述定时器的时长。

具体实施例三

图4为本发明实施例三提供的移动通信系统中程序的处理方法的流程 图。图4所述方法包括:核心网发起承载释放程序并将承载释放命令消息发送给UE当前的服务基站(在切换程序中称为源基站),在本专利所述的系统架构下,所述命令消息由MME先发送给接入网中的RAN GW、再由RAN GW发送给所述源基站。因所述承载修改程序与接入网中针对同一UE正在进行的切换程序产生冲突,所以源基站向RAN GW回复拒绝消息,并由RAN GW进一步将所述拒绝消息发送给MME。当切换程序成功(或失败)后,目标基站(或源基站)或RAN GW通过S1接口向MME指示切换程序已完成,那么MME可以重新尝试所述承载释放程序。具体步骤如图4所示。

步骤一:核心网网元P-GW发起承载去激活(bearer deactivation)程序,MME作为面向接入网的控制节点向接入网发送承载释放命令(E-RAB RELEASE COMMAND)消息1。在本发明所基于的系统架构中,服务UE的MME首先将所述消息1通过S1接口发送给接入网中的RAN-GW,与实施例一所述类似的,所述消息1中携带所述UE的服务基站地址或标识等信息。

步骤二:所述RAN GW在接收到消息1后,根据所述消息1中携带的目的节点地址信息,通过S1接口将命令消息发送给对应的低功率基站(消息2)。

所述低功率基站(源基站)在收到所述消息2时,可能正在对所述UE执行X2切换程序,这种冲突情况可能发生在切换程序中的切换准备阶段(涉及源基站与目标基站)、也可能发生在切换程序中的切换执行阶段(涉及源基站、目标基站与UE);在这种情况下,所述源基站会向所述RAN GW回复一个拒绝消息(消息3),所述消息3中含有指示X2切换正在进行的原因值。RAN GW将收到的所述消息3进一步通过S1接口发送给MME(消息4)。

步骤三:MME在收到所述消息4后,获知先前发起的承载释放程序与接入网中正在进行的切换程序发生了冲突,因此MME暂停所述承载释放程序的执行,即进入等待状态。

步骤四:在切换程序成功后,目标基站可通过一条S1接口消息向RAN GW指示切换程序的完成(消息5);如果切换程序失败且所述UE仍在源基 站接受服务,那么所述消息5由源基站进行发送。所述消息5的发送在切换程序的完成阶段中执行,具体时间不做限制。

所述RAN GW会进一步的将所述消息5发送给MME(消息5a),所述消息5a的作用是使得MME获知先前导致冲突的切换程序已结束、可以重试所述承载释放程序。所述消息5a中应至少含有UE在S1接口(所述S1接口指MME与RAN GW之前建立的S1接口)上被分配的标识、以及切换程序已完成的指示。

可选的,所述消息5a也可以直接由RAN GW产生并发送给MME。与上述类似的,RAN GW发送消息5a的时间点可以是在切换程序的完成阶段的进行中或完毕后、或者在获知切换程序失败后,具体不做限制。RAN GW能够产生消息5a的前提是其能够在解读消息中所指示的UE及目的节点的信息外,还需要了解所述承载释放程序和切换程序的产生冲突的情况,即将程序执行对象及程序执行原因及作用等对应起来,从而在切换程序成功或失败时能够自主产生所述消息。

步骤五:MME在接收到消息5a后,重新尝试之前暂停的承载释放程序,即重新发送E-RAB RELEASE COMMAND消息6给RAN GW(假定所要释放的承载没有在切换程序程序中被释放掉)。

RAN GW已知所述UE当前的服务基站(源基站或目标基站),并将所述消息6进一步发送给对应的服务基站,并由所述服务基站通过无线Uu口命令UE执行相关承载的释放,同时进行NAS消息的传输。

在无线接口程序完成后,所述目标基站向RAN GW回复承载释放响应(E-RAB RELEASE RESPONSE)消息7,所述RAN GW将这些消息进一步发送给MME。所述承载释放程序在S1接口上成功完成。

对于核心网配置的保护NAS程序(或S1接口程序)的定时器,其时长配置应考虑到接入网中新增了RAN GW这一对传输消息具备处理能力的节点。

具体实施例四

与上述实施例不同的时,本实施例将实施例二和实施例四的方案进行了 组合,具体说明如下:

在发生NAS或S1接口的程序与切换程序的冲突后,核心网网元在如下任一条件下重新发送所述NAS或S1接口的程序的请求指令,包括:

条件一:在发生NAS或S1接口的程序与切换程序的冲突后,核心网网元启动所述定时器,在定时器超时后,重新发送所述NAS或S1接口的程序的请求指令;

条件二:在接收到RAN GW或基站在检测到切换程序运行成功或失败后发送的通知消息后,重新发送所述NAS或S1接口的程序的请求指令;其中所述通知消息用于通知核心网网元重新发送所述NAS或S1接口的程序的请求指令,或者,通知核心网网元程序运行成功或失败。

由上可以看出,核心网网元(MME)在定时器超时,或者,接收到通知消息后,均可重新发送NAS或S1接口的程序的请求指令。

图5为本发明提供的无线接入网网关的结构示意图。图5所示无线接入网网关,包括:

确定模块501,用于在转发核心网网元发送的所述NAS或S1接口的程序的请求指令后,确定发生NAS或S1接口的程序与切换程序的冲突;

第一处理模块502,用于在检测到切换程序运行成功或失败后,重新发送所述NAS或S1接口的程序的请求指令。

其中,所述确定模块501通过如下方式确定发生NAS或S1接口的程序与切换程序的冲突,包括:

接收单元,用于接收对所述请求指令的拒绝消息;

确定单元,用于根据所述拒绝消息,确定发生NAS或S1接口的程序与切换程序的冲突。

其中,所述拒绝消息中包括拒绝原因,其中所述拒绝原因为所述切换程序正在进行。

其中,所述无线接入网网关还包括:

保存模块,用于在收到所述NAS或S1接口的程序的请求指令之后,保存所述NAS或S1接口的程序的请求指令;

删除模块,用于在重新发送所述NAS或S1接口的程序的请求指令后,删除所述NAS或S1接口的程序的请求指令。

其中,所述确定模块501通过检测路径转换请求程序获知切换程序运行成功或失败。

其中,所述第一处理模块502具体用于:

如果切换程序成功,所述RAN GW将所述NAS或S1接口的程序的请求指令发送给目标基站;如果切换程序运行失败,则所述RAN GW将所述NAS或S1接口的程序的请求指令发送给源基站。

本发明提供的无线接入网网关,能够在所述系统架构中尽量保证所述NAS/S1接口程序的成功率和完成时间,避免进一步对更多的核心网网元造成影响,提升了系统的性能,适用于各种类型的无线接入网节点及有线接口,且对用户终端没有影响。

图6为本发明提供的核心网网元的结构示意图。图6所示核心网网元包括:

启动模块601,用于在发生NAS或S1接口的程序与切换程序的冲突后,核心网网元启动所述定时器;

第二处理模块602,用于在定时器超时后,重新发送所述NAS或S1接口的程序的请求指令。

其中,检测到发生NAS或S1接口的程序与切换程序的冲突是通过如下方式得到的,包括:

接收所述RAN GW转发的对所述请求指令的拒绝消息,并根据所述拒绝消息,确定发生NAS或S1接口的程序与切换程序的冲突。

其中,所述拒绝消息中包括拒绝原因,其中所述拒绝原因为所述切换程 序正在进行。

其中,所述定时器的时长由网络进行配置,或者,由运营商的配置,或者,在一个预先配置的最大时长内由MME自主随机选择一个时长数值。

其中,所述定时器的时长还根据指示信息进行确定,其中所述指示信息用于指示所述切换程序已经进行到的阶段或者切换程序完成所需的等待时间;和/或,所述定时器的时长还根据所述切换程序的保护定时器的时长确定。

其中,所述指示信息是通过对所述请求指令的拒绝消息发送的。

本发明提供的核心网网元,能够在所述系统架构中尽量保证所述NAS/S1接口程序的成功率和完成时间,避免进一步对更多的核心网网元造成影响,提升了系统的性能,适用于各种类型的无线接入网节点及有线接口,且对用户终端没有影响。

图7为本发明提供的另一种无线接入网网关的结构示意图。图7所示无线接入网网关包括:

检测模块701,用于在发生非接入层NAS或S1接口的程序与切换程序的冲突后,检测切换程序的运行状态;成功或失败后发送的;

第三处理模块702,用于在检测到切换程序运行成功或失败后,发送通知消息;其中所述通知消息用于通知核心网网元重新发送所述NAS或S1接口的程序的请求指令,或者,通知核心网网元程序运行成功或失败。

其中,所述第三处理模块702通过S1接口发送所述通知消息。

其中,所述第三处理模块702具体用于:

接收所述基站发送的所述通知信息,并将所述通知信息发送给所述核心网网元;或者,生成所述通知信息,并将所述通知信息发送给所述核心网网元。

其中,所述第三处理模块702在如下时间点生成所述通知信息,包括:

在切换程序的完成阶段的进行中;或者,在切换程序执行完毕后;或者, 在获知切换程序失败后。

本发明提供的无线接入网网关,能够在所述系统架构中尽量保证所述NAS/S1接口程序的成功率和完成时间,避免进一步对更多的核心网网元造成影响,提升了系统的性能,适用于各种类型的无线接入网节点及有线接口,且对用户终端没有影响。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的全部或部分步骤可以使用计算机程序流程来实现,所述计算机程序可以存储于一计算机可读存储介质中,所述计算机程序在相应的硬件平台上(如系统、设备、装置、器件等)执行,在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。

可选地,上述实施例的全部或部分步骤也可以使用集成电路来实现,这些步骤可以被分别制作成一个个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

上述实施例中的各装置/功能模块/功能单元可以采用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,也可以分布在多个计算装置所组成的网络上。

上述实施例中的各装置/功能模块/功能单元以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述提到的计算机可读取存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。

以上所述,仅为本发明的具体实施方式,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以权利要求所述的保护范围为准。

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