[發明專利]用戶面擁塞處理方法、裝置及服務網關

在審

• 申請號: 201310142729.8
• 申請日: 2013-04-23
• 公開（公告）號: CN104125607A
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發明（設計）人: 朱進國
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H04W28/08
• 分類號: H04W28/08;H04W28/14
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;梁麗超

技術領域

本發明涉及通信領域，具體而言，涉及一種用戶面擁塞處理方法、裝置及服務網關。

背景技術

圖1是相關技術中無線通信系統的示意圖，如圖1所示，該無線通信系統中各設備的主要功能如下：

終端：也叫用戶設備（User?Equipment，簡稱UE），用戶設備通過無線接入基站，終端和核心網的移動管理單元之間通過非接入層（Non-Access?Stratum，簡稱為NAS）接口互通。

無線接入網絡RAN（Radio?Access?Network，簡稱為RAN）：負責管理UE和無線接入節點（NodeB和/或演進NodeB）之間的空中無線資源的建立和維護。基站的對數據報文的處理力度是承載，每個承載具有一個QoS分類標識（QoS?Class?Identifier，簡稱為QCI）來標識所需要的服務質量（Quality?of?Service，簡稱為）類別，基站對該承載所傳輸的所有數據包采用相同的QoS類別進行處理。

移動性管理實體，是一個控制面實體，臨時存儲用戶數據的服務器，負責管理和存儲UE上下文（比如UE/用戶標識，移動性管理狀態，用戶安全參數等），負責移動性管理以及建立用戶面承載。移動性管理實體在4G系統中稱為MME（Mobility?Management?Entity，特立獨行為MME），在2G和3G系統中稱為服務GPRS支持節點（Serving?GPRS?Support?Node，簡稱為SGSN）。MME和RAN之間通過S1-C接口相連，SGSN和RAN之間通過Iu-C接口相連，C表示控制面。

歸屬位置寄存器（Home?Location?Register，簡稱為HLR），位于歸屬網，主要功能是提供簽約信息和認證。當用戶從拜訪地接入移動管理單元的時候，需要從HLR中獲得鑒權信息并對終端進行認證，如果認證成功，則繼續從HLR獲得簽約信息。HLR同時檢查是否允許用戶漫游到拜訪網移動管理單元。

服務網關（Serving?Gateway，簡稱為S-GW），是一個用戶在2/3G和演進的3G系統之間移動的用戶面錨點，同時S-GW還負責當用戶處于空閑狀態下，收到下行數據包的時候，緩存數據并觸發移動性管理單元對用戶發起尋呼。S-GW和移動管理實體之間通過接口相連，該接口基于控制面GPRS信道協議（GPRS?Tunnelling?Protocol-C，簡稱為GTP-C），C表示控制面板；S-GW和基站之間通過接口相連，該接口基于GTP-U，U表示用戶面。

分組數據網關（Packet?Data?Network?Gateway，簡稱為PDN?GW或P-GW）。分組數據網關負責UE接入分組數據網絡（Packet?Data?Network，簡稱為PDN）的網關功能，為用戶分配用戶IP（Internet?Protocol）地址。PDN?GW在建立承載Bearer的時候，確定該承載對應的QoS參數，包括服務質量分類標識（QoS?Class?Identifier，簡稱為QCI）、地址轉換協議（Address?Resolution?Protocol，簡稱為ARP）和累積最大速率（Maximum?Bit?Rate，簡稱為MBR）、聚合最大速率（Aggregate?Maximum?Bit?Rate，簡稱為AMBR）等，并發給S-GW和MME。在相關技術中，PDN?GW和Serving?GW可能合設在一個物理實體中。P-GW和S-GW之間通過S5/S8接口相連。S5和S8接口即有用戶面也有控制面，S5/S8接口基于GTP或者代理移動IPv6協議（Proxy?Mobile?Internet?Protocol?version6，簡稱為PMIPv6）。

策略控制與計費規則功能邏輯實體（Policy?and?Charging?Rules?Function，簡稱為PCRF）主要負責確定承載動態的QoS策略和計費策略的制定和控制。當用戶建立承載的時候，PCRF將QoS規則通過Gx接口發送到P-GW進行執行。

無線通信系統中，無線資源是有限的，當駐留在某小區的用戶發起業務量很多的時候，非常容易導致該小區的用戶面擁塞。基站用戶面擁塞有下面的三種可能：1）小區空口無線資源擁塞2）基站處理能力擁塞3）基站到S-GW之間的鏈路擁塞。

圖2是相關技術中解決用戶面擁塞的處理方法的流程圖，如圖2所示，該方法的主要思路是P-GW在GTP-U數據包頭增加一個優先級指示，當基站發生小區用戶面擁塞的時候，基站需要根據該優先級來處理對應的數據包，從而緩解用戶面擁塞。該方法的主要步驟如下：