[發明專利]一種EPC網絡的GTPC信令交互方法及裝置

有效

• 申請號: 201110222482.1
• 申請日: 2011-08-04
• 公開（公告）號: CN102291735A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 張玲
• 申請（專利權）人: 大唐移動通信設備有限公司
• 主分類號: H04W24/00
• 分類號: H04W24/00;H04W76/00;H04W80/00
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 劉松

技術領域

本發明涉及通信技術領域，尤其涉及一種演進的分組核心(Evolved?PacketCore，EPC)網絡的控制面通用分組無線業務(General?Packet?Radio?Service，GPRS)隧道協議(GTPC)信令交互方法及裝置。

背景技術

在演進的分組核心(Evolved?Packet?Core，EPC)網絡的控制面通用分組無線業務(General?Packet?Radio?Service，GPRS)隧道協議(GTPC)信令交互流程中，主要涉及S11和S5接口，對于承載建立流程中涉及到的網元都需要為UE分配承載資源，例如移動管理實體(Mobility?Management?Entity，MME)網元發起的默認承載建立流程，首先MME需要在本地為用戶分配資源，然后由MME觸發默認承載請求消息給服務網關(Serving?Gateway，SGW)，SGW配置本地的用戶承載資源后，發送默認承載請求消息給分組數據網關(PDNGateway，PGW)，PGW再配置本端的用戶承載資源，如果各網元配置成功，MME會收到成功的響應消息，整個過程各網元節點都保存有控制面和用戶面的資源。

但是，SGW作為處理流程的中間網元節點，如果在收到PGW配置成功的響應消息后，SGW在本端處理時發生了失敗(不能保證處理一定能成功，如SGW用戶面無法滿足PGW要求的服務質量(Quality?of?Service，Qos)。

配置而導致SGW配置用戶面失敗，或由于SGW本地資源分配失敗等原因)，SGW會將失敗的響應消息發送給MME，MME刪除已分配的用戶資源，但是對于SGW的另一個對端節點PGW卻無法得到資源釋放的通知消息。因為從目前協議看SGW是沒有觸發消息通知PGW進行資源釋放的。因此就會造成各個網元節點的用戶資源不一致。即某些網元節點會出現掛資源。針對上述過程，如果同一用戶再次接入時，很可能在該網元上此用戶信息已經存在，如果該網元異常處理考慮不全面很可能會直接以失敗的結果返回給MME，造成該用戶永遠無法接入。

還有一種情況是某個網元節點存在超時，比如默認承載的建立過程，若PGW網元節點回復的響應消息出現時延(當信令量較大時，繁忙的傳輸通路可能會導致數據包回復出現時延甚至丟失)，而當超時后回復消息給SGW，那么同樣PGW成功分配的用戶承載資源也是無法清除的，因為SGW判斷超時后，會首先回復給MME失敗的結果，MME刪除本地的用戶資源信息，同時SGW也會刪除自己本端已經分配的用戶資源信息。而對于PGW來說，已經分配成功的用戶資源信息依然存在。

以上兩種資源不一致的過程也發生在專用承載建立流程中(PGW網元發起的專用承載建立)。同時對于非初始承載建立過程，如移動性過程中發生的SGW改變的跟蹤區更新(TAU)、路由區更新(RAU)或切換過程這種場景也是存在的。

造成這種信令異常處理過程，EPC網元間資源不一致的情況，主要是由于在EPC網絡中MME、SGW和PGW之間交互的過程采用的是GTPC?v2的協議接口，而這種通過中間節點通知處理結果的信令交互流程在GTPv1中是不存在的，即GTPv1只是一端請求一端響應過程，而不是GTPC?v2這種通過中間結點進行傳遞請求和響應的信令交互過程，因此這種采用GTPC?v2的協議接口交換信令的情況就會導致資源可能存在不一致，而目前協議還沒有給出這種信令流程處理異常時該如何去保證各網元節點上的資源一致的介紹。

因為網元信令交互過程較多，異常情況下的資源不一致場景也較多，以下只是對幾個主要發生資源不一致的場景予以說明。

場景一：MME網元發起的默認承載建立。

信令場景：

在初始附著過程中建立默認承載；

用戶成功進行網絡附著后，由UE發起的向其指定的接入點名稱(APN)對應的分組數據網(PDN)的連接請求過程。

信令過程參見圖1，包括：

MME分配資源保存本端的用戶上下文信息，然后MME選擇一個SGW并發送創建會話請求(Create?Session?Request)消息給SGW。

SGW收到創建會話請求(Create?Session?Request)消息后，進行用戶的本地資源分配，即在其EPS承載列表中創建一個新的條目，分別保存S11和S58側的控制面和用戶面信息，并給PGW發一個創建會話請求(Create?SessionRequest)消息。