一種移動通信系統及其服務網關重定位的方法
2023-07-13 16:07:56
專利名稱：一種移動通信系統及其服務網關重定位的方法
技術領域：
本發明涉及移動通信技術領域，具體而言，涉及一種移動通信系統及其服務網關重定位的方法。
背景技術：
第三代合作夥伴計劃(3rdGeneration Partnership Pro ject，簡稱為 3GPP)演進的分組系統(Evolved Packet System，簡稱為EPS)由演進的通用移動通信系統陸地無線接入網(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network，簡稱為E-UTRAN)、移動管理單元(Mobility Management Entity，簡稱為 MME)、服務網關(Serving Gateway，S-GW)、 分組數據網絡網關(Packet Data Network Gateway，簡稱為P-GW或者PDN GW)、歸屬用戶月艮務器(Home Subscriber Server，簡稱為 HSS)、3GPP 的認證授權計費(Authentication、 Authorization and Accounting，簡稱為AAA)伺服器，策略和計費規則功能(Policy and Charging Rules Function，簡稱為PCRF)實體及其他支撐節點組成。圖1是根據相關技術的EPS系統架構的示意圖，如圖1所示，移動性管理實體負責移動性管理、非接入層信令的處理和用戶移動管理上下文的管理等控制面的相關工作； S-Gff是與E-UTRAN相連的接入網關設備，在E-UTRAN和P-GW之間轉發數據，並且負責對尋呼等待數據進行緩存；P-GW則是EPS與分組數據網絡(Packet Data Network，簡稱為PDN) 網絡的邊界網關，負責PDN的接入及在EPS與PDN間轉發數據等功能；S-GW和P-GW都屬於核心網網關。家用基站是一種小型、低功率的基站，部署在家庭及辦公室等室內場所，主要作用是為了給用戶提供更高的業務速率並降低使用高速率服務所需要的費用，同時彌補已有分布式蜂窩無線通信系統覆蓋的不足。家用基站的優點是實惠、便捷、低功率輸出、即插即用等。在家用基站系統中，家用基站為無線側網元。圖2是現有通信系統架構的示意圖二。如圖2所示，家用基站可以通過家用基站網關這個邏輯網元接入到核心網絡，也可以直接連接到核心網絡(如圖1所示)，其中，家用基站網關主要功能為驗證家用基站的安全性，處理家用基站的註冊，對家用基站進行運行維護管理，根據運營商要求配置和控制家用基站，負責交換核心網和家用基站的數據。除了支持移動核心網絡的接入以外，移動通信系統(包括家用基站系統)還可支持IP分流功能，在無線側網元具備IP分流能力以及用戶籤約允許IP分流的條件下，可實現終端對家用網絡其他IP設備或者網際網路的本地接入。圖3是現有通信系統架構的示意圖三。圖3中，本地網關與家用基站網關進行合設。圖1、圖2和圖3所示系統中IP分流的實現可以通過增設本地網關來提供對IP分流技術的有力支持，本地網關作為本地接入到外部網絡(例如Internet)的網關，提供地址分配、計費、分組包過濾、策略控制、數據分流功能、NAS/Sl_AP/RANAP(Radios Access Network Application Part，無線接入網應用部分)/GTP(General Tunneling Protocol，通用隧道協議)/PMIP (Proxy Mobile IP,代理移動IP協議)/MIP (Mobile IP,移動IP協議)消息解析、NAT (Network Address Translation,網絡地址轉換)、IP分流策略路由和執行等功能。 本地網關可與無線側網元進行合設。當存在家用基站網關的情況下，本地網關不僅可與家用基站進行合設(如圖2所示)或分設，也可與家用基站網關進行合設(如圖3所示)或分設。其中，本地網關可以是本地服務網關(Local SGW，簡稱為L-SGW)和本地分組數據網關(Local PGW，簡稱為L-PGW)， 也可以是單獨的L-PGW，可以是數據分流功能實體。此外，家用基站網關也可以與家用基站進行合設。以圖1所示的通信系統為例，IP分流可以通過在本地網關上增設(如圖4所示) 或不增設(如圖5a、圖5b和圖5c所示)NAT地址轉換功能來實現，不限於通過一個連接來同時實現核心網訪問以及IP分流的訪問功能。圖4、圖5a、圖5b、圖5c為現有技術中的4 種無線通信系統IP分流數據示意圖。存在IP分流和核心網連接的情況下(如圖5c所示)，發生切換後IP分流連接將由於本地網關重定位而導致釋放，此時SGW可能仍然處於之前的位置，當IP分流連接重新建立時，如果仍然沿用源SGW，會導致IP分流連接的路由極不優化。因而，如何在存在IP分流業務的情況下進行服務網關(SGW)重定位成為需要解決的問題。
發明內容
本發明所要解決的技術問題在於，提供一種移動通信系統及其服務網關重定位的方法，用於解決在存在IP分流業務的情況下實現服務網關(SGW)重定位的問題，避免因IP 分流連接重新建立或切換時服務網關無法正確定位，導致無法及時準確提供服務的情況出現。為了解決上述問題，本發明提出了一種服務網關重定位的方法，包括移動性管理實體在IP分流連接建立時或位置更新時，若需要重定位服務網關，則需執行下述步驟移動性管理實體向目標服務網關發起承載建立；所述目標服務網關向接入網關發起承載更新；移動性管理實體向無線側網元發送目標服務網關信息；其中，以上步驟執行順序不限。所述方法進一步包括移動性管理實體向目標服務網關發送攜帶本地網關信息的會話建立請求進行IP分流連接建立。進一步地，所述移動性管理實體判斷需要重定位服務網關的方式包括移動性管理實體在IP分流連接建立更新時，若發現存在已建立的分組數據網 (PDN)連接，則檢驗源服務網關是否繼續為終端服務，如果不能，則選擇目標服務網關；或者，移動性管理實體在位置更新過程中，若發現已建立的分組數據網(PDN)連接中存在IP分流PDN連接，則檢驗源服務網關是否繼續為終端服務，如果不能，則選擇目標服務網關；所述已建立的分組數據網(PDN)連接包括核心網PDN連接或IP分流PDN連接。所述移動性管理實體向目標服務網關發起承載建立的方式包括
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移動性管理實體向目標服務網關發起承載建立時，所述會話建立請求消息攜帶無線側網元信息；或者，移動性管理實體向目標服務網關發起會話建立請求消息，在會話建立後，向目標服務網關發起修改承載請求消息，所述修改承載請求消息攜帶無線側網元信息。所述無線側網元信息包括無線側網元的隧道標識或地址。移動性管理實體通過承載建立請求或切換請求或UE上下文修改請求消息向無線側網元發送更新後的服務網關 fn息ο所述本地網關信息包括本地網關的隧道標識或地址。用於IP分流的所述無線側網元與本地網關具有相同的地址。移動性管理實體向無線側網元發送目標服務網關信息時，所述服務網關信息包括服務網關的隧道標識或地址。所述IP分流是本地IP訪問用戶本地網絡、或者是本地 IP訪問公司本地網絡、或者是本地IP訪問網際網路、或者是網際網路業務的分流操作、或者是特定IP數據分流。本發明還提供一種移動通信系統，包括移動性管理實體、源服務網關、目標服務網關、接入網關；其中移動性管理實體，用於在IP分流連接建立時或位置更新時，若判斷需要進行源服務網關切換為目標服務網關的服務網關重定位，則移動性管理實體向目標服務網關發起承載建立；用於向無線側網元發送目標服務網關信息； 所述目標服務網關，用於向接入網關發送更新承載。所述移動性管理實體還用於向目標服務網關發送攜帶本地網關信息的會話建立請求進行IP分流連接建立。所述移動性管理實體判斷需要重定位服務網關的方式包括移動性管理實體在IP分流連接建立更新時，若發現存在已建立的分組數據網 (PDN)連接，則檢驗源服務網關是否繼續為終端服務，如果不能，則選擇目標服務網關；或者，移動性管理實體在位置更新過程中，若發現已建立的分組數據網(PDN)連接中存在IP分流PDN連接，則檢驗源服務網關是否繼續為終端服務，如果不能，則選擇目標服務網關；所述已建立的分組數據網(PDN)連接包括核心網PDN連接或IP分流PDN連接。移動性管理實體向目標服務網關發起承載建立的具體方式包括移動性管理實體向目標服務網關發起承載建立時，所述會話建立請求消息攜帶無線側網元信息；或者，移動性管理實體向目標服務網關發起會話建立請求消息，在會話建立後，向目標服務網關發起修改承載請求消息，所述修改承載請求消息攜帶無線側網元信息。所述IP分流是本地IP訪問用戶本地網絡、或者是本地IP訪問公司本地網絡、或者是本地IP訪問網際網路、或者是網際網路業務的分流操作、或者是特定IP數據分流。本發明的移動通信系統及其服務網關重定位的方法，可在存在IP分流業務的情況下實現服務網關(SGW)重定位，避免因IP分流連接重新建立或切換時服務網關無法正確定位，導致無法及時準確提供服務的情況出現。可適用於IP分流連接建立時或者位置更新過程中進行服務網關重定位。在IP分流的情況下，可實現準確及時的服務網關切換。
此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中圖1為現有技術中無線通信網絡連接示意圖一；圖2為現有技術中無線通信網絡連接示意圖二 ；圖3為現有技術中無線通信網絡連接示意圖三；圖4為現有技術中無線通信系統IP分流數據示意圖一；圖5a為現有技術中無線通信系統IP分流數據示意圖二 ；圖5b為現有技術中無線通信系統IP分流數據示意圖三；圖5c為現有技術中無線通信系統IP分流數據示意圖四；圖6是本發明在圖1所示系統的基礎上，建立IP分流連接過程的流程圖一；圖7是本發明在圖1所示系統的基礎上，建立IP分流連接過程的流程圖二 ；圖8是本發明在圖1所示系統的基礎上，建立IP分流連接過程的流程圖三；圖9是終端進行位置更新過程的流程圖一；圖10是終端進行位置更新過程的流程圖二 ；圖11是終端進行位置更新過程的流程圖三。
具體實施例方式為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下文中將結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明，以使本領域的技術人員可以更好的理解本發明並能予以實施，但所舉實施例不作為對本發明的限定。需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相互任意組合。在存在IP分流業務的情況下，由於服務網關可能發生變動，在源服務網關變更為目標服務網關時，需進行SGW重定位的方式，從而實現IP分流數據的路由優化，有效增強用戶體驗。本發明的一種服務網關重定位的方法，包括移動性管理實體在IP分流連接建立時或位置更新時，若需要重定位服務網關， 則移動性管理實體向目標服務網關發起承載建立；所述目標服務網關向接入網關發起更新承載；移動性管理實體向無線側網元發送目標服務網關信息。其中，以上步驟執行順序不限。移動性管理實體向目標服務網關發送攜帶本地網關信息的會話建立請求進行IP 分流連接建立。移動性管理實體通過承載建立請求或切換請求或UE上下文修改請求消息向無線側網元發送更新後的服務網關信息。所述移動性管理實體判斷需要重定位服務網關的方式包括移動性管理實體在
7IP分流連接建立更新時，若發現存在已建立的分組數據網(PDN)連接，則檢驗源服務網關是否繼續為終端服務，如果不能，則選擇目標服務網關；或者，移動性管理實體在位置更新過程中，若發現已建立的分組數據網(PDN)連接中存在IP分流PDN連接，則檢驗源服務網關是否繼續為終端服務，如果不能，則選擇目標服務網關；所述已建立的分組數據網(PDN) 連接包括核心網PDN連接或IP分流PDN連接。所述服務網關信息包括服務網關的隧道標識或地址；所述無線側網元信息包括無線側網元的隧道標識或地址。所述本地網關信息包括本地網關的隧道標識或地址。 用於IP分流的所述無線側網元與本地網關具有相同的地址。所述IP分流可以是本地IP訪問用戶本地網絡、或者是本地IP訪問公司本地網絡、或者是本地IP訪問網際網路、或者是網際網路業務的分流操作、或者是特定IP數據分流。移動性管理實體向目標服務網關發起承載建立向目標服務網關發送無線側網元信息的具體方式包括移動性管理實體向目標服務網關發起承載建立時，所述會話建立請求消息攜帶無線側網元信息；或者，移動性管理實體向目標服務網關發起會話建立請求消息，在會話建立後，向目標服務網關發起修改承載請求消息，所述修改承載請求消息攜帶無線側網元信息。本發明的一種移動通信系統，包括移動性管理實體、源服務網關、目標服務網關、 接入網關；其中移動性管理實體，用於在IP分流連接建立時或位置更新時，若判斷需要進行源服務網關切換為目標服務網關的服務網關重定位，則移動性管理實體向目標服務網關發起承載建立；用於向無線側網元發送目標服務網關信息；所述目標服務網關，用於向接入網關發送更新承載。所述移動性管理實體判斷需要重定位服務網關的方式包括移動性管理實體在 IP分流連接建立更新時，若發現存在已建立的分組數據網(PDN)連接，則檢驗源服務網關是否繼續為終端服務，如果不能，則選擇目標服務網關；或者，移動性管理實體在位置更新過程中，若發現已建立的分組數據網(PDN)連接中存在IP分流PDN連接，則檢驗源服務網關是否繼續為終端服務，如果不能，則選擇目標服務網關；所述已建立的分組數據網(PDN) 連接包括核心網PDN連接或IP分流PDN連接。移動性管理實體向目標服務網關發起承載建立向目標服務網關發送無線側網元信息的具體方式包括移動性管理實體向目標服務網關發起承載建立時，所述會話建立請求消息攜帶無線側網元信息；或者，移動性管理實體向目標服務網關發起會話建立請求消息，在會話建立後，向目標服務網關發起修改承載請求消息，所述修改承載請求消息攜帶無線側網元信息。以下結合具體實施例，描述基於E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network，演進的通用移動通信系統陸地無線接入網)系統的各種應用場景。圖6是本發明在圖1所示系統的基礎上，建立IP分流連接過程的流程圖。本實施例包括如下步驟步驟601，終端經無線側網元向移動性管理實體發起PDN連接請求；
步驟602，移動性管理實體判斷需要建立IP分流連接。以下步驟603至步驟608執行更改已建立PDN連接的服務網關的過程步驟603，移動性管理實體發現存在已建立的PDN連接(核心網PDN連接或IP分流PDN連接)，則檢驗源服務網關是否繼續為終端服務，如果不能，則選擇新服務網關(即目標服務網關)，並向新服務網關發送會話建立請求消息，可以攜帶無線側網元信息(例如， 無線側網元的隧道標識或地址)。步驟604，新服務網關向接入網關發送承載修改請求消息，以便更新服務網關信息 (例如，服務網關的隧道標識或地址)；步驟605，接入網關返回承載修改響應消息；步驟606，新服務網關向移動性管理實體發送會話建立響應；步驟607，移動性管理實體向無線側網元發起承載建立請求或切換請求或UE上下文修改請求，攜帶新服務網關的隧道信息或地址。其中承載建立請求或UE上下文修改請求可以攜帶指示，以便告知無線側網元無需向終端發送消息；步驟608，無線側網元向移動性管理實體返回承載建立響應或切換請求確認或UE 上下文修改響應；以下步驟610至步驟622繼續IP分流連接的建立過程步驟610，移動性管理實體向新服務網關發送會話建立請求，進行IP分流連接建立，攜帶本地網關信息；步驟611，服務網關向本地網關發送會話建立請求消息；步驟612，本地網關向服務網關發送會話建立響應，攜帶本地網關標識。步驟613，服務網關向移動性管理實體發送會話建立響應。步驟614，移動性管理實體向無線側網元發起承載建立請求。步驟615，執行RRC連接配置過程。步驟616，無線側網元回復移動性管理實體承載建立響應。步驟617，終端向無線側網元發送直傳消息，包括PDN連接完成信息。步驟618，無線側網元向移動性管理實體發送PDN連接完成消息。步驟619，移動性管理實體經核心網網關向本地網關請求修改承載。步驟620，本地網關經核心網網關向移動性管理實體回復承載修改響應消息。
圖7是本發明在圖1所示系統的基礎上，建立IP分流連接過程的流程圖。本實施例包括如下步驟步驟701，終端經無線側網元向移動性管理實體發起PDN連接請求；步驟702，移動性管理實體判斷需要建立IP分流連接。以下步驟703至步驟709a執行更改已建立PDN連接的服務網關的過程步驟703，移動性管理實體發現存在已建立的PDN連接(核心網PDN連接或IP分流PDN連接)，則檢驗源服務網關是否繼續為終端服務，如果不能，則選擇新服務網關(即目標服務網關)，並向其發送會話建立請求消息。步驟704，新服務網關向接入網關發送承載修改請求消息，以便更新服務網關信息 (例如，服務網關的隧道標識或地址)；步驟705，接入網關返回承載修改響應消息；
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步驟706，服務網關向移動性管理實體發送會話建立響應；步驟707，移動性管理實體向無線側網元發起承載建立請求或切換請求或UE上下文修改請求，攜帶新服務網關的隧道信息或地址。其中承載建立請求或UE上下文修改請求可以攜帶指示，以便告知無線側網元無需向終端發送消息；步驟708，無線側網元向移動性管理實體返回承載建立響應或切換請求確認或UE 上下文修改響應；步驟709，移動性管理實體向新服務網關發起修改承載請求消息，可以攜帶無線側網元信息(例如，無線側網元的隧道標識或地址)；步驟709a，新服務網關返回修改承載響應消息；以下步驟710至步驟722繼續IP分流連接的建立過程步驟710，移動性管理實體向服務網關發送會話建立請求，進行IP分流連接建立， 攜帶本地網關信息；步驟711，服務網關向本地網關發送會話建立請求消息；步驟712，本地網關向服務網關發送會話建立響應，攜帶本地網關標識。步驟713，服務網關向移動性管理實體發送會話建立響應。步驟714，移動性管理實體向無線側網元發起承載建立請求。步驟715，執行RRC連接配置過程。步驟716，無線側網元回復移動性管理實體承載建立響應。步驟717，終端向無線側網元發送直傳消息，包括PDN連接完成信息。步驟718，無線側網元向移動性管理實體發送PDN連接完成消息。步驟719，移動性管理實體經核心網網關向本地網關請求修改承載。步驟720，本地網關經核心網網關向移動性管理實體回復承載修改響應消息。圖8是本發明在圖1所示系統的基礎上，建立IP分流連接過程的流程圖。本實施例包括如下步驟步驟801，終端經無線側網元向移動性管理實體發起PDN連接請求；步驟802，移動性管理實體判斷需要建立IP分流連接。以下步驟803至步驟809a執行更改已建立PDN連接的服務網關的過程步驟803，移動性管理實體發現存在已建立的PDN連接(核心網PDN連接或IP分流PDN連接)，則檢驗源服務網關是否繼續為終端服務，如果不能，則選擇新服務網關(即目標服務網關)，並向其發送會話建立請求消息。步驟804，服務網關向移動性管理實體發送會話建立響應；步驟805，移動性管理實體向無線側網元發起承載建立請求或切換請求或UE上下文修改請求，攜帶新服務網關的隧道信息或地址。其中承載建立請求或UE上下文修改請求可以攜帶指示，以便告知無線側網元無需向終端發送消息；步驟806，無線側網元向移動性管理實體返回承載建立響應或切換請求確認或UE 上下文修改響應；步驟807，移動性管理實體向新服務網關發起修改承載請求消息，可以攜帶無線側網元信息(例如，無線側網元的隧道標識或地址)；步驟808，新服務網關向接入網關發送承載修改請求消息，以便更新服務網關信息(例如，服務網關的隧道標識或地址)；步驟809，接入網關返回承載修改響應消息；步驟809a，新服務網關返回移動性管理實體修改承載響應消息；以下步驟810至步驟822繼續IP分流連接的建立過程步驟810，移動性管理實體向服務網關發送會話建立請求，進行IP分流連接建立， 攜帶本地網關信息；步驟811，服務網關向本地網關發送會話建立請求消息；步驟812，本地網關向服務網關發送會話建立響應，攜帶本地網關標識。步驟813，服務網關向移動性管理實體發送會話建立響應。步驟814，移動性管理實體向無線側網元發起承載建立請求。步驟815，執行RRC連接配置過程。步驟816，無線側網元回復移動性管理實體承載建立響應。步驟817，終端向無線側網元發送直傳消息，包括PDN連接完成信息。步驟818，無線側網元向移動性管理實體發送PDN連接完成消息。步驟819，移動性管理實體經核心網網關向本地網關請求修改承載。步驟820，本地網關經核心網網關向移動性管理實體回復承載修改響應消息。圖9是終端進行位置更新過程的流程圖，本實施例基於圖1中系統架構，且需要建立無線承載的場景，具體步驟描述如下 步驟902，終端經目標無線側網元向目標移動性管理實體發送跟蹤區更新請求消息，攜帶激活標識。步驟904，目標移動性管理實體向原移動性管理實體發送上下文請求消息。步驟906，原移動性管理實體向目標移動性管理實體發送上下文應答消息。步驟908，可選地，終端、移動性管理實體、鑑權授權伺服器執行認證過程。步驟910，目標移動性管理實體向原移動性管理實體發送上下文確認消息。步驟912，目標移動性管理實體向核心網S-GWl發起承載建立操作。核心網S-GWl 與P-GW之間執行核心網連接的承載修改過程。步驟914，目標移動性管理實體與鑑權授權伺服器之間執行位置更新流程，目標移動性管理實體獲得籤約信息，包括IP分流相關籤約。步驟916，鑑權授權伺服器與原移動性管理實體之間執行位置取消過程。步驟917，移動性管理實體根據籤約、本地配置發現已建立的PDN連接中存在IP分流PDN連接，則檢驗服務網關1是否繼續為終端服務，如果不能，則選擇新服務網關(即目標服務網關2)，並向其發送會話建立請求消息。步驟919，新服務網關向接入網關發送承載修改請求消息，以便更新服務網關信息 (如，服務網關的隧道標識或地址)；步驟920，接入網關返回承載修改響應消息；步驟921，新服務網關向移動性管理實體發送會話建立響應；步驟922，目標移動性管理實體向目標無線側網元發送初始上下文建立請求消息 (即，跟蹤區更新接受)，攜帶新服務網關信息。步驟923，目標無線側網元執行無線承載建立過程。
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步驟924，目標無線側網元回應目標移動性管理實體初始上下文建立完成/無線承載建立完成消息。步驟925，目標移動性管理實體向新服務網關發起修改承載請求消息，可以攜帶目標無線側網元信息(如，目標無線側網元的隧道標識或地址)；步驟926，新服務網關返回修改承載響應消息；圖10是終端進行位置更新過程的流程圖，本實施例基於圖1中系統架構，需要建立無線承載的場景，具體步驟描述如下步驟1002，終端經目標無線側網元向目標移動性管理實體發送跟蹤區更新請求消息，攜帶激活標識。步驟1004，目標移動性管理實體向原移動性管理實體發送上下文請求消息。步驟1006，原移動性管理實體向目標移動性管理實體發送上下文應答消息。步驟1008，可選地，終端、移動性管理實體、鑑權授權伺服器執行認證過程。步驟1010，目標移動性管理實體向原移動性管理實體發送上下文確認消息。步驟1012，目標移動性管理實體向核心網S-GW發起承載建立操作。核心網S-GW 與P-GW之間執行核心網連接的承載修改過程。步驟1014，目標移動性管理實體與鑑權授權伺服器之間執行位置更新流程，目標移動性管理實體獲得籤約信息，包括IP分流相關籤約。步驟1016，鑑權授權伺服器與原移動性管理實體之間執行位置取消過程。步驟1018，目標移動性管理實體向目標無線側網元發送初始上下文建立請求消息 (艮P，跟蹤區更新接受)。步驟1020，目標無線側網元執行無線承載建立過程。步驟1022，目標無線側網元回應目標移動性管理實體初始上下文建立完成/無線承載建立完成消息。步驟1024，移動性管理實體請求核心網S-GWl進行承載修改，以便激活/建立/更新終端的核心網連接；核心網S-GWl向移動性管理實體發送承載修改響應消息。可選地，核心網S-GWl向核心網P-GW發送承載修改請求消息。步驟1025，移動性管理實體根據籤約、本地配置發現已建立的PDN連接中存在IP 分流PDN連接，則檢驗源服務網關是否繼續為終端服務，如果不能，則選擇新服務網關(即目標服務網關)，並向其發送會話建立請求消息，可以攜帶無線側網元信息(如，無線側網元的隧道標識或地址)。步驟1026，新服務網關向接入網關發送承載修改請求消息，以便更新服務網關信息(如，服務網關的隧道標識或地址)；步驟1027，接入網關返回承載修改響應消息；步驟1028，服務網關向移動性管理實體發送會話建立響應；步驟1029，移動性管理實體向無線側網元發起承載建立請求或切換請求或UE上下文修改請求，攜帶新服務網關的隧道信息或地址。其中承載建立請求或UE上下文修改請求可以攜帶指示，以便告知無線側網元無需向終端發送消息；步驟1030，無線側網元向移動性管理實體返回承載建立響應或切換請求確認或 UE上下文修改響應；
為了簡化描述，以上實施例採用類似圖6方式實現服務網關的重定位功能，也可以採用圖7方式來實現，此時需要將步驟1025至步驟1030替換成步驟703至步驟709a即可，其餘流程與上述實施例相似，不會對闡述本發明造成影響，故不再贅述。為了簡化描述，以上實施例採用類似圖6方式實現服務網關的重定位功能，也可以採用圖8方式來實現，此時需要將步驟1025至步驟1030替換成步驟803至步驟809a即可，其餘流程與上述實施例相似，不會對闡述本發明造成影響，故不再贅述。圖11是終端進行切換後的位置更新過程的流程圖，本實施例基於圖1中系統架構的場景，具體步驟描述如下步驟1101，終端執行切換過程。步驟1102，終端經目標無線側網元向目標移動性管理實體發送跟蹤區更新請求消息，攜帶激活標識。步驟1104，目標移動性管理實體向原移動性管理實體發送上下文請求消息。步驟1106，原移動性管理實體向目標移動性管理實體發送上下文應答消息。步驟1108，可選地，終端、移動性管理實體、鑑權授權伺服器執行認證過程。步驟1110，目標移動性管理實體向原移動性管理實體發送上下文確認消息。步驟1112，目標移動性管理實體向核心網S-GW發起承載建立操作。核心網S-GW 與P-GW之間執行核心網連接的承載修改過程。步驟1114，目標移動性管理實體與鑑權授權伺服器之間執行位置更新流程，目標移動性管理實體獲得籤約信息，包括IP分流相關籤約。步驟1116，鑑權授權伺服器與原移動性管理實體之間執行位置取消過程。步驟1118，目標移動性管理實體向目標無線側網元發送跟蹤區更新接受消息。步驟1125，移動性管理實體根據籤約、本地配置發現已建立的PDN連接中存在IP 分流PDN連接，則檢驗源服務網關是否繼續為終端服務，如果不能，則選擇新服務網關(即目標服務網關)，並向其發送會話建立請求消息，可以攜帶無線側網元信息(如，無線側網元的隧道標識或地址)。步驟1126，新服務網關向接入網關發送承載修改請求消息，以便更新服務網關信息(如，服務網關的隧道標識或地址)；步驟1127，接入網關返回承載修改響應消息；步驟1128，服務網關向移動性管理實體發送會話建立響應；步驟1129，移動性管理實體向無線側網元發起承載建立請求或切換請求或UE上下文修改請求，攜帶新服務網關的隧道信息或地址。其中承載建立請求或UE上下文修改請求可以攜帶指示，以便告知無線側網元無需向終端發送消息；步驟1130，無線側網元向移動性管理實體返回承載建立響應或切換請求確認或 UE上下文修改響應；為了簡化描述，以上實施例採用類似圖6方式實現服務網關的重定位功能，也可以採用圖7方式來實現，此時需要將步驟1125至步驟1130替換成步驟703至步驟709a即可，其餘流程與上述實施例相似，不會對闡述本發明造成影響，故不再贅述。為了簡化描述，以上實施例採用類似圖6方式實現服務網關的重定位功能，也可以採用圖8方式來實現，此時需要將步驟1125至步驟1130替換成步驟803至步驟809a即可，其餘流程與上述實施例相似，不會對闡述本發明造成影響，故不再贅述。為了簡化描述，以上實施例僅以圖1的情況為例來說明存在IP分流連接通信系統中服務網關進行重定位的方式。在圖2和圖3系統的情況下，無論圖5a或圖5b或圖5c所示數據分流方式，對服務網關進行重定位的流程與上述實施例相似，不會對闡述本發明造成影響，故不再贅述。在以上所有實施例中，新服務網關為目標服務網關。無線側網元可以是基站、家用基站、RNC、本地網關、分流功能實體、家用基站網關。移動性管理實體可以為MME、MSC、SGSN、 家用基站網關。本地網關信息可以是本地網關的隧道標識或地址。本地網關可以是L-SGW和 L-PGW，可以是單獨的L-PGW，可以是L-GGSN和L-SGSN，可以是單獨的L-GGSN，可以是數據分流功能實體。本地網關包括本地接入網關和/或本地服務網關；所述本地接入網關為L-PGW 或L-GGSN ；所述本地服務網關為L-SGW或L-SGSN ；接入網關可以是核心網接入網關，可以是本地接入網關；服務網關可以是核心網服務網關，可以是本地服務網關。核心網接入網關為P-GW或GGSN ；核心網服務網關為S-GW 或 SGSN。IP分流的無線側網元可以與本地網關地址相同。IP分流可以是本地IP訪問用戶本地網絡、本地IP訪問公司本地網絡、本地IP訪問網際網路、網際網路業務的分流操作、特定IP 數據分流。顯然，本領域的技術人員應該明白，上述的本發明的各模塊或各步驟可以用通用的計算裝置來實現，它們可以集中在單個的計算裝置上，或者分布在多個計算裝置所組成的網絡上，可選地，它們可以用計算裝置可執行的程序代碼來實現，從而，可以將它們存儲在存儲裝置中由計算裝置來執行，或者將它們分別製作成各個集成電路模塊，或者將它們中的多個模塊或步驟製作成單個集成電路模塊來實現。這樣，本發明不限制於任何特定的硬體和軟體結合。以上所述僅為本發明的實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、 等同替換、改進等，均應包含在本發明的權利要求範圍之內。
權利要求
1.一種服務網關重定位的方法，包括移動性管理實體在IP分流連接建立時或位置更新時，若需要重定位服務網關，則需執行下述步驟移動性管理實體向目標服務網關發起承載建立； 所述目標服務網關向接入網關發起承載更新； 移動性管理實體向無線側網元發送目標服務網關信息； 其中，以上步驟執行順序不限。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述方法進一步包括移動性管理實體向目標服務網關發送攜帶本地網關信息的會話建立請求進行IP分流連接建立。
3.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述移動性管理實體判斷需要重定位服務網關的方式包括移動性管理實體在IP分流連接建立更新時，若發現存在已建立的分組數據網(PDN)連接，則檢驗源服務網關是否繼續為終端服務，如果不能，則選擇目標服務網關；或者，移動性管理實體在位置更新過程中，若發現已建立的分組數據網(PDN)連接中存在IP 分流PDN連接，則檢驗源服務網關是否繼續為終端服務，如果不能，則選擇目標服務網關； 所述已建立的分組數據網(PDN)連接包括核心網PDN連接或IP分流PDN連接。
4.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述移動性管理實體向目標服務網關發起承載建立的方式包括 移動性管理實體向目標服務網關發起承載建立時，所述會話建立請求消息攜帶無線側網元信息；或者，移動性管理實體向目標服務網關發起會話建立請求消息，在會話建立後，向目標服務網關發起修改承載請求消息，所述修改承載請求消息攜帶無線側網元信息。
5.如權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述無線側網元信息包括無線側網元的隧道標識或地址。
6.如權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，進一步地，移動性管理實體通過承載建立請求或切換請求或UE上下文修改請求消息向無線側網元發送更新後的服務網關信息。
7.如權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述本地網關信息包括本地網關的隧道標識或地址。
8.如權利要求7所述的方法，其特徵在於，用於IP分流的所述無線側網元與本地網關具有相同的地址。
9.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，移動性管理實體向無線側網元發送目標服務網關信息時，所述服務網關信息包括月艮務網關的隧道標識或地址。
10.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述IP分流是本地IP訪問用戶本地網絡、或者是本地IP訪問公司本地網絡、或者是本地IP訪問網際網路、或者是網際網路業務的分流操作、或者是特定IP數據分流。
11.一種移動通信系統，包括移動性管理實體、源服務網關、目標服務網關、接入網關；其中移動性管理實體，用於在IP分流連接建立時或位置更新時，若判斷需要進行源服務網關切換為目標服務網關的服務網關重定位，則移動性管理實體向目標服務網關發起承載建立；用於向無線側網元發送目標服務網關信息；所述目標服務網關，用於向接入網關發送更新承載。
12.如權利要求11所述的系統，其特徵在於，移動性管理實體，還用於向目標服務網關發送攜帶本地網關信息的會話建立請求進行 IP分流連接建立。
13.如權利要求11所述的系統，其特徵在於，所述移動性管理實體判斷需要重定位服務網關的方式包括移動性管理實體在IP分流連接建立更新時，若發現存在已建立的分組數據網(PDN)連接，則檢驗源服務網關是否繼續為終端服務，如果不能，則選擇目標服務網關；或者，移動性管理實體在位置更新過程中，若發現已建立的分組數據網(PDN)連接中存在IP 分流PDN連接，則檢驗源服務網關是否繼續為終端服務，如果不能，則選擇目標服務網關；所述已建立的分組數據網(PDN)連接包括核心網PDN連接或IP分流PDN連接。
14.如權利要求11所述的系統，其特徵在於，移動性管理實體向目標服務網關發起承載建立的具體方式包括移動性管理實體向目標服務網關發起承載建立時，所述會話建立請求消息攜帶無線側網元信息；或者，移動性管理實體向目標服務網關發起會話建立請求消息，在會話建立後，向目標服務網關發起修改承載請求消息，所述修改承載請求消息攜帶無線側網元信息。
15.如權利要求11所述的系統，其特徵在於，所述IP分流是本地IP訪問用戶本地網絡、或者是本地IP訪問公司本地網絡、或者是本地IP訪問網際網路、或者是網際網路業務的分流操作、或者是特定IP數據分流。
全文摘要
本發明公開了一種移動通信系統及其服務網關重定位的方法，用於解決在存在IP分流業務的情況下實現服務網關(SGW)重定位的問題。其中，移動性管理實體在IP分流連接建立時或位置更新時，若需要重定位服務網關，則需執行下述步驟移動性管理實體向目標服務網關發起承載建立；所述目標服務網關向接入網關發起承載更新；移動性管理實體向無線側網元發送目標服務網關信息；其中，以上步驟執行順序不限。本發明適用於IP分流連接建立時或者位置更新過程中進行服務網關重定位。在IP分流的情況下，可實現準確及時的服務網關切換。
文檔編號H04W76/02GK102469619SQ20101054295
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月12日 優先權日2010年11月12日
發明者周娜, 梁爽, 王靜 申請人:中興通訊股份有限公司