SGW故障的通信狀態恢復方法及系統、MME、SGW與流程

本發明涉及通訊技術領域，特別是涉及一種SGW故障的通信狀態恢復方法及系統、MME、SGW。

背景技術：

EPC(Evolved Packet Core，4G核心網)網絡中，MME(Mobility Management Entity，移動管理實體)、SGW(Serving Gateway，服務網關)、PGW(PDN Gateway，分組數據網網關)均采用POOL(池)的方式實現了負荷分擔和網元間的冗余備份。只要UE(User Equipment)重新附著，重新選擇可用的MME、SGW和PGW，重建EPS(Evolved Packet System)承載，就可以實現EPC網元的容災業務恢復。

VoLTE(Voice over LTE)即基于LTE(Long Term Evolution，長期演進)承載的IMS(IP Multimedia Subsystem，IP多媒體子系統)語音業務。為了保證VoLTE業務的可靠性，對EPC網絡的可靠性有更高的要求。特別是對于VoLTE終呼業務來說，需要保持UE實時在線，始終有可用的EPS承載。所以這就需要在EPC網元發生故障后，能夠盡快的重建EPS承載，完成業務恢復。

在PGW檢測到SGW故障情況下，當有UE的下行數據或下行信令時，PGW主動觸發用戶恢復，通知MME尋呼UE，UE尋呼響應后重新選擇SGW，保證用戶在LTE網絡的業務可靠性。但如果此時UE處于掛起(Suspend)態或尋呼不可及態，MME無法尋呼用戶，使得SGW的用戶會話上下文信息不能及時恢復，無法保證業務的可靠性。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是提供一種SGW故障的通信狀態恢復方法及系統、MME、SGW，用以解決現有技術中MME無法尋呼用戶設備時，SGW的用戶會話上下文信息不能及時恢復，無法保證業務的可靠性的問題。

一方面，本發明提供一種SGW故障的通信狀態恢復方法，包括：移動管理實體MME獲知服務網關SGW發生故障且用戶處于失聯態；所述MME向備用SGW發送創建會話請求消息，以通過所述備用SGW更新分組數據網網關PGW中的會話上下文信息。

可選的，所述MME獲知SGW發生故障且用戶處于失聯態包括：所述MME根據接收到的PGW下行觸發通知消息獲知SGW發生故障且用戶處于失聯態。

可選的，所述失聯態包括掛起態或尋呼不可及態。

進一步的，所述用戶處于掛起態，在所述MME向備用SGW發送創建會話請求消息之后，所述方法還包括：所述MME向備用SGW發送掛起請求消息，以使所述備用SGW掛起承載資源。

可選的，所述MME向備用SGW發送創建會話請求消息包括：所述MME根據之前保存的用戶位置信息和/或接入點信息從SGW池中選擇備用SGW；所述MME向所述備用SGW發送創建會話請求消息。

可選的，通過所述備用SGW更新PGW中的會話上下文信息包括：所述備用SGW向所述PGW發送修改承載請求消息，所述修改承載請求消息攜帶所述備用SGW的控制面地址和用戶面地址以及TEID(Tunnel Endpoint Identifier，隧道端點標識)，以使所述PGW根據所述修改承載請求消息更新會話上下文信息。

另一方面，本發明還提供一種MME，包括：獲知單元，用于獲知SGW發生故障且用戶處于失聯態；第一發送單元，用于向備用SGW發送創建會話請求消息，以通過所述備用SGW更新PGW中的會話上下文信息。

可選的，所述失聯態包括掛起態或尋呼不可及態。

可選的，所述用戶處于掛起態，所述第一發送單元，還用于在向所述備用SGW發送創建會話請求消息之后，向所述備用SGW發送掛起請求消息，以使所述備用SGW掛起承載資源。

另一方面，本發明還提供一種SGW，包括：接收單元，用于接收來自MME的創建會話請求消息；第二發送單元，用于根據所述創建會話請求消息指示PGW更新會話上下文信息。

另一方面，本發明還提供一種通信系統，包括本發明提供的MME及SGW。

本發明實施例提供的SGW故障的通信狀態恢復方法及系統、MME、SGW，MME能夠獲知SGW發生故障且用戶處于失聯態，然后向備用SGW發送創建會話請求消息，以通過所述備用SGW更新PGW中的會話上下文信息，這樣，在發生SGW故障時，即使用戶與網絡處于失聯狀態，網絡仍然可以及時恢復用戶的上下文信息，從而有效保證了業務的可靠性。

附圖說明

圖1是本發明實施例提供的SGW故障的通信狀態恢復方法的一種流程圖；

圖2是本發明實施例提供的SGW故障的通信狀態恢復方法的另一種流程圖；

圖3是本發明實施例提供的SGW故障的通信狀態恢復方法的又一種流程圖；

圖4是本發明實施例提供的MME的一種結構示意圖；

圖5是本發明實施例提供的SGW的一種結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明進行詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不限定本發明。

如圖1所示，本發明實施例提供一種SGW故障的通信狀態恢復方法，包 括：

S11，MME獲知SGW發生故障且用戶處于失聯態；

S12，所述MME向備用SGW發送創建會話請求消息，以通過所述備用SGW更新PGW中的會話上下文信息。

本發明實施例提供的SGW故障的通信狀態恢復方法，MME能夠獲知SGW發生故障且用戶處于失聯態，然后向備用SGW發送創建會話請求消息，以通過所述備用SGW更新PGW中的會話上下文信息，這樣，在發生SGW故障時，即使用戶與網絡處于失聯狀態，網絡仍然可以及時恢復用戶的上下文信息，從而有效保證了業務的可靠性。

可選的，在步驟S11中，MME可以根據接收到的PGW下行觸發通知消息獲知SGW發生故障且用戶處于失聯態。具體而言，當SGW發生故障重啟或鏈路斷鏈，PGW定期向SGW發送的echo請求消息就無法得到回應，PGW由此檢測出SGW的鏈路不通，從而確定SGW發生了故障。為了對故障進行恢復，PGW可以在收到UE的下行數據或下行信令后，發起PDTN(PGW Downlink Triggering Notification，PGW下行觸發通知)消息，并在SGW Pool中選擇其他可用的SGW，向該SGW發送該PDTN消息，并在該消息中攜帶用戶注冊的MME地址信息。該SGW收到PDTN消息后，可以根據消息中攜帶的MME IP地址信息，將PDTN消息轉發給MME。MME收到PDTN消息后，根據消息中的IMSI(International Mobile Subscriber Identification Number，國際移動用戶識別碼)查找用戶上下文，發現用戶狀態為失聯態，例如Suspend態或尋呼不可及態，則向SGW返回成功的PDTA(PGW Downlink Triggering Acknowledge，PGW下行觸發確認)消息。

可選的，在步驟S12中，所述MME向備用SGW發送創建會話請求消息可具體包括：

所述MME根據之前保存的用戶位置信息和/或接入點信息從SGW池中選擇備用SGW；

所述MME向所述備用SGW發送創建會話請求消息。

也就是說，MME發起SGW重選流程，在SGW Pool中選擇可用的SGW作為備用SGW，并發送創建會話請求給該備用SGW。備用SGW發送修改承載請求消息給PGW，以使PGW更新會話信息，與新的SGW進行通信。這樣，雖然用戶處于失聯狀態，通信鏈路中的各網元還能夠使鏈路故障及時恢復，有效保證了業務的可靠性。

具體的，在步驟S12中，通過所述備用SGW更新PGW中的會話上下文信息可包括：所述備用SGW向所述PGW發送修改承載請求消息，所述修改承載請求消息攜帶所述備用SGW的控制面地址和用戶面地址以及TEID，以使所述PGW根據所述修改承載請求消息更新會話上下文信息。

可選的，如果用戶的失聯態是尋呼不可及態，PGW獲知了新的用戶上下文信息后，當用戶信號恢復時，可以不用重新建立會話而直接使用恢復后的網絡。如果用戶的失聯態是掛起態，則在步驟S12的MME向備用SGW發送創建會話請求消息之后，本發明實施例提供的通信狀態恢復方法還可包括：所述MME向備用SGW發送掛起請求消息，以使所述備用SGW掛起承載資源。當用戶信號恢復時，可以直接從掛起態恢復正常。

下面通過具體實施例對本發明實施例提供的SGW故障的通信狀態恢復方法進行詳細說明。

圖2所示為在PGW檢測SGW故障后，當收到下行數據時，PGW觸發SGW恢復不可及態用戶的一個實施例。在本實施例中，提供了一種SGW故障，PGW觸發恢復時，MME對處于不可及態用戶恢復的方法，如圖2所示，主要可包括如下步驟：

步驟201，PGW在檢測到SGW1故障后，收到下行數據，選擇SGW Pool中正常的SGW2發送PGW Downlink Triggering Notification消息，攜帶UE的IMSI和UE注冊的MME的IP地址信息；

步驟202，SGW2根據MME的IP信息，將PDTN消息轉發給MME；

步驟203，MME根據PDTN消息中的IMSI信息，查找用戶上下文信息，發現用戶處于尋呼不可及態，給SGW2返回成功的PGW Downlink Triggering Acknowledge消息；

步驟204，SGW2將PDTA消息轉發給PGW；

步驟205，MME發起SGW重選流程，選擇SGW Pool中其他正常的SGW創建會話，MME發送創建會話請求給SGW2，攜帶MME本端的控制面地址和TEID。

步驟206，SGW2發送修改承載請求消息給PGW，攜帶SGW2本端的控制面和用戶面的地址和TEID，更新PGW上會話上下文信息。

步驟207，PGW發送修改承載響應消息給SGW2，攜帶PGW的控制面和用戶面的地址和TEID。

步驟208，SGW2發送創建會話響應消息給MME，攜帶SGW2的控制面和用戶面的地址和TEID。

圖3所示為在PGW檢測SGW故障后，當收到下行數據時，PGW觸發SGW恢復Suspend態用戶的一個實施例。在本實施例中，提供了一種SGW故障，PGW觸發恢復時，MME對處于Suspend態用戶恢復的方法。如圖3所示，主要包括如下步驟：

步驟301，PGW在檢測到SGW1故障后，收到下行數據，選擇SGW Pool中正常的SGW3發送PGW Downlink Triggering Notification消息，攜帶UE的IMSI和UE注冊的MME的IP地址信息；

步驟302，SGW3根據MME的IP信息，將PDTN消息轉發給MME；

步驟303，MME根據PDTN消息中的IMSI信息，查找用戶上下文信息，發現用戶處于尋呼不可及態，給SGW3返回成功的PGW Downlink Triggering Acknowledge消息；

步驟304，SGW3將PDTA消息轉發給PGW；

步驟305，MME發起SGW重選流程，選擇SGW Pool中其他正常的SGW 創建會話，MME發送創建會話請求給SGW3，攜帶MME本端的控制面地址和TEID。

步驟306，SGW3發送修改承載請求消息給PGW，攜帶SGW3本端的控制面和用戶面的地址和TEID，更新PGW上會話上下文信息。

步驟307，PGW發送修改承載響應消息給SGW3，攜帶PGW的控制面和用戶面的地址和TEID。

步驟308，SGW3發送創建會話響應消息給MME，攜帶SGW3的控制面和用戶面的地址和TEID。

步驟309，MME收到成功的創建會話響應后，如果用戶處于Suspend態，發送掛起請求消息給SGW3，通知SGW3掛起承載資源。

步驟310，SGW3返回成功的掛起響應消息。

相應的，如圖4所示，本發明的實施例還提供一種MME，包括：

獲知單元41，用于獲知SGW發生故障且用戶處于失聯態；

第一發送單元42，用于向備用SGW發送創建會話請求消息，以通過所述備用SGW更新PGW中的會話上下文信息。

本發明實施例提供的MME，獲知單元41能夠獲知SGW發生故障且用戶處于失聯態，第一發送單元42能夠向備用SGW發送創建會話請求消息，以通過所述備用SGW更新PGW中的會話上下文信息，這樣，在發生SGW故障時，即使用戶與網絡處于失聯狀態，網絡仍然可以及時恢復用戶的上下文信息，從而有效保證了業務的可靠性。

可選的，所述失聯態包括掛起態或尋呼不可及態。

進一步的，用戶處于掛起態，第一發送單元42，還用于在向所述備用SGW發送創建會話請求消息之后，向所述備用SGW發送掛起請求消息，以使所述備用SGW掛起承載資源。

相應的，如圖5所示，本發明實施例還提供一種SGW，包括：

接收單元51，用于接收來自MME的創建會話請求消息；

第二發送單元52，用于根據所述創建會話請求消息指示PGW更新會話上下文信息。

本發明實施例提供的SGW，接收單元51，能夠接收來自MME的創建會話請求消息；第二發送單元52，能夠根據所述創建會話請求消息指示PGW更新會話上下文信息。這樣，在發生SGW故障時，即使用戶與網絡處于失聯狀態，網絡仍然可以及時恢復用戶的上下文信息，從而有效保證了業務的可靠性。

可選的，第二發送單元52具體可用于向PGW發送修改承載請求消息，以使所述PGW更新會話上下文信息。

相應的，本發明實施例還提供一種通信系統，包括前述實施例提供的任一種MME，以及前述實施例提供的任一種服務網關，因此也能實現相應的效果，前文已經進行了相應的說明，此處不再贅述。

盡管為示例目的，已經公開了本發明的優選實施例，本領域的技術人員將意識到各種改進、增加和取代也是可能的，因此，本發明的范圍應當不限于上述實施例。