一種用于eps網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的通道信息管理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域，尤其涉及一種用于EPS網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的通道信息管理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]3GPP 標(biāo)準(zhǔn) 29.274 中 Tunnelling Protocol for Control plane (GTPv2~C)定義了GTPv2_C消息的結(jié)構(gòu)，以及在3GPP標(biāo)準(zhǔn)23.401中定義的EPS (Evolved Packet System，演進分組系統(tǒng))網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下的核心網(wǎng)元MME (Mobility Management Entity,移動性管理實體)、SGSN(Serving GPRS support Node,服務(wù) GPRS 支持節(jié)點)、S-GW(Serving Gateway,服務(wù)網(wǎng)關(guān))、P-GW (PDN Gateway，PDN網(wǎng)關(guān))之間信令面消息交互所使用的各種類型的消息，包括路徑管理消息(Path Management Messages)、通道管理消息(Tunnel Management Messages)、CSFallback 和 SRVCC(Single Rad1 Voice Call Continuity)相關(guān)消息、非 3GPP 接入相關(guān)消息(Non_3GPP access related messages)、MBMS(Multimedia Broadcast/MulticastService)等。
[0003]3GPP標(biāo)準(zhǔn)29.274定義的GTPv2_C消息結(jié)構(gòu)和通道管理消息適用于3GPP標(biāo)準(zhǔn)23.401定義的EPS架構(gòu)，該架構(gòu)下MME、SGSN、S-Gff, P-Gff都是獨立網(wǎng)元，支持GSM、UMTS和LTE等多種接入模式，消息交互涉及的信元多種多樣。然而，當(dāng)MME、S-GW、P-GW不是以獨立網(wǎng)元的形式出現(xiàn)，而是以集成在一個網(wǎng)元的形式出現(xiàn)，并且支持的接入模式只限于一種的時候，如果仍采用3GPP標(biāo)準(zhǔn)29.274定義的GTPv2_C消息結(jié)構(gòu)以及通道管理消息，則在消息交互的過程中，效率不高，靈活性不高，針對性不強。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，發(fā)明提出了一種新的用于EPS網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的通道信息管理方法，該方法適用于MME、S-Gff, P-Gff集成在一個網(wǎng)元并且EPS網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)支持的接入模式只限于一種的情形，該方法包括:
[0005]將S-GW與P-GW合稱為網(wǎng)關(guān)GW ；MME與所述GW之間采用IP/UDP回環(huán)地址技術(shù)；MME與所述GW之間采用IP/UDP進行消息交互；MME與所述GW協(xié)商后確定所述消息交互采用GTPv2-C消息交互模式還是優(yōu)化消息交互模式，所述優(yōu)化消息交互模式根據(jù)協(xié)商內(nèi)容重新定義通道管理消息，并采用通過對GTPv2-C消息結(jié)構(gòu)進行簡化得到的優(yōu)化消息結(jié)構(gòu)。
[0006]優(yōu)選的，MME與所述GW通過預(yù)先定義的協(xié)商消息進行協(xié)商。進一步的，所述協(xié)商消息包括以下字段:消息類型ID、消息長度、交互模式、功能支持；消息類型ID字段為一個固定值，用于標(biāo)識當(dāng)前消息為協(xié)商消息；交互模式字段用于表示采用GTPv2-C消息交互模式還是優(yōu)化消息交互模式；當(dāng)采用GTPv2-C消息交互模式時，功能支持字段不存在，當(dāng)采用優(yōu)化消息交互模式時，功能支持字段表示優(yōu)化消息交互模式支持的功能，其中包括通道管理功能。
[0007]優(yōu)選的，優(yōu)化消息結(jié)構(gòu)包括以下字段:消息類型ID、消息長度、用戶ID、序列號、消息內(nèi)容；消息類型ID字段用于標(biāo)識當(dāng)前消息的消息類型；序列號字段表示當(dāng)前消息在一次消息交互中的序列號；消息內(nèi)容字段包含當(dāng)前消息涉及到的各個信元。
[0008]優(yōu)選的，重新定義的通道管理消息包括以下幾種類型:從MME至GW方向的建立會話請求；從GW至MME方向的建立會話響應(yīng)；從MME至GW方向的修改承載請求；從GW至MME方向的修改承載響應(yīng)；從GW到MME方向的建立承載請求；從MME到GW方向的建立承載響應(yīng)；從GW至MME方向的更新承載請求；從MME到GW方向的更新承載響應(yīng)；從GW到MME方向的刪除承載請求；WMME到GW方向的刪除承載響應(yīng)；WMME到GW方向的釋放接入承載請求；從GW至MME方向的釋放接入承載響應(yīng)。
[0009]優(yōu)選的，所述EPS網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)僅支持LTE接入模式。
[0010]和傳統(tǒng)的規(guī)范相比，該方法可以根據(jù)協(xié)商內(nèi)容的不同，優(yōu)化會話管理流程中消息的頭部以及各種消息攜帶的信元，使得消息交互更加高效，靈活和富有針對性。
【附圖說明】
[0011]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0012]圖1是本發(fā)明所有實施例的協(xié)商消息的結(jié)構(gòu)圖；
[0013]圖2是本發(fā)明所有實施例的優(yōu)化消息的結(jié)構(gòu)圖；
[0014]圖3是本發(fā)明實施例一的Attach流程的實現(xiàn)步驟圖；
[0015]圖4是本發(fā)明實施例二的GW激活專用承載流程的實現(xiàn)步驟圖；
[0016]圖5是本發(fā)明實施例三的GW承載更新流程的實現(xiàn)步驟圖；
[0017]圖6是本發(fā)明實施例四的GW刪除承載流程的實現(xiàn)步驟圖；
[0018]圖7是本發(fā)明實施例五的Slrelease流程的實現(xiàn)步驟圖。
【具體實施方式】
[0019]為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例；需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0020]本發(fā)明的實施例都是以僅支持LTE接入模式的EPS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為背景，MME、S_GW和P-GW集成在一個網(wǎng)元，將S-GW與P-GW合稱為網(wǎng)關(guān)GW。實施例中涉及的流程請參考3GPP標(biāo)準(zhǔn)23.401，UE (終端)與eNodeB (evolved Node B，演進Node B)之間的消息請參考3GPP標(biāo)準(zhǔn)36.331，UE與MME之間的消息請參考3GPP標(biāo)準(zhǔn)24.301，eNodeB與MME之間的消息請參考3GPP標(biāo)準(zhǔn)36.413，MME與GW之間的消息請參考3GPP標(biāo)準(zhǔn)29.274，MME與HSS (homesubscriber server,歸屬用戶服務(wù)器)之間的消息請參考3GPP標(biāo)準(zhǔn)29.272。
[0021]本發(fā)明MME與GW之間通過協(xié)商確定信息交互是采用3GPP標(biāo)準(zhǔn)29.274中的GTPv2-C消息交互模式還是優(yōu)化消息交互模式。優(yōu)選的，本發(fā)明的幾個實施例中協(xié)商消息都采用如圖1所示的結(jié)構(gòu)，其中各個字段的含義為:
[0022]消息類型ID:為一個固定值，用于標(biāo)識當(dāng)前消息為協(xié)商消息；
[0023]消息長度:表示從下個信元開始，后續(xù)消息體的長度，單位是字節(jié)；
[0024]交互模式:表示采用GTPv2-C消息交互模式還是優(yōu)化消息交互模式進行交互；
[0025]功能支持:當(dāng)采用GTPV2-C消息交互模式時，該字段不存在；當(dāng)采用優(yōu)化消息交互模式時，該字段定義優(yōu)化消息交互模式下支持的功能，本發(fā)明的實施例均只支持通道管理一種功能。
[0026]本發(fā)明中優(yōu)化消息交互模式采用通過對GTPv2-C消息結(jié)構(gòu)進行簡化得到的優(yōu)化消息結(jié)構(gòu)。優(yōu)選的，本發(fā)明的幾個實施例中通道管理消息都采用如圖2所示的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)對GTPv2-C消息結(jié)構(gòu)進行了簡化，各個字段的含義為:
[0027]消息類型ID:用于標(biāo)識當(dāng)前消息的消息類型；
[0028]消息長度:表示從下個信元開始，后續(xù)消息體的長度，單位是字節(jié)；
[0029]用戶ID:標(biāo)識用戶，字段長度根據(jù)實際用戶數(shù)量確定；
[0030]序列號:一次信令交互使用的序列號，功能與3GPP標(biāo)準(zhǔn)29.274定義的sequencenumber相同，字段長度建議采用但不限于I個字節(jié)；
[0031]消息內(nèi)容:本發(fā)明的實施例中優(yōu)化消息交互模式均僅支持通道管理功能，則重新定義的通道管理消息中的消息內(nèi)容僅涉及基本功能信元，如果優(yōu)化消息交互模式還支持其它功能，則還可以定義其它信元。
[0032]下面以LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下的幾個典型流程為例，具體說明通道信息的管理方法。各個實施例中例舉了重新定義的通道管理消息，但通道管理消息可以不限于這些具體實施例。
[0033]實施例一:如圖3所示，LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下UE的attach流程的步驟如下:
[0034](I)MME與GW通過IP/UDP將消息交互模式協(xié)商為優(yōu)化消息交互模式并支持通道管理功能，該協(xié)商是雙向的，可以進行多次，該協(xié)商在此后還可以根據(jù)需要再次發(fā)起，協(xié)商消息的消息結(jié)構(gòu)如圖1所示；
[0035](2) UE 向 eNodeB 發(fā)起 RRC CONNECT1N SETUP 流程；
[0036](3) eNodeB 向 MME 發(fā)送 INITIAL UE MESSAGE ；
[0037](4)如果 MME 無法獲取 UE 的 IMSI，MME 向 UE 發(fā)起 IDENTITY REQUEST, UE 向 MME 回復(fù) IDENTITY RESPONSE ；
[0038](5)如果 MME 認(rèn)為 UE 需要鑒權(quán)，MME 向 UE 發(fā)起 AUTHENTICAT1N REQUEST，UE 向 MME回復(fù)AUTHENTI CAT I ON RESPONSE ;如果MME無法獲取UE的安全算法，MME向UE發(fā)起SECURITYMODE COMMAND, UE 向 MME 回復(fù) SECURITY MODE COMPLETE ；
[0039](6)如果 MME 沒有 UE 的簽約數(shù)據(jù)，MME 向 HSS 發(fā)送 UPDATE LOCAT1N REQUEST, HSS向 MME 回復(fù) UPDATE LOCAT1N ANSWER ；
[0040](7) MME 向 GW 發(fā)起 CREATE SESS1N REQUEST (建立會話請求)，GW 向 MME 回復(fù)CREATE SESS1N RESPONSE (建立會話響應(yīng))，這兩個消息為優(yōu)化消息交互模式下重新定義的通道管理消息，消息結(jié)構(gòu)均如圖2所示，CREATE SESS1N REQUEST的消息內(nèi)容包含以下信兀:IMS1、APN> PDN Type、PDN Address Allocat1n(PAA)、APN-AMBR> Bearer Contextsto be created ；CREATE SESS1N RESPONSE 的消息內(nèi)容包含以下信元:Cause、PDN AddressAllocat1n (PAA)、APN-AMBR、Bearer Contexts created。
[0041](8) MME 向 eNodeB 發(fā)送 INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST ；
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