一种在切换过程中传送消息的方法、装置及系统

摘要

本发明公开了一种在切换过程中传送消息的方法，该方法包括：用户终端UE当前归属的移动性管理实体MME确定UE从源服务网关SS-GW的管辖区域切换至目标服务网关TS-GW的管辖区域时，向TS-GW发送用于指示创建承载的第一请求消息；所述TS-GW接收所述第一请求消息，并向UE归属的分组数据网关P-GW发送用于指示更新承载的第二请求消息；所述P-GW产生用于指示结束发送承载数据的通知消息，并将该通知消息发往UE在切换后所归属的目标基站T-eNodeB。这样，在UE的切换过程中，便避免了T-eNodeB因收不到通知消息而无法判断S-eNodeB何时结束承载数据传输的情况，从而保证了承载数据在网络中的有效传输，减少了T-eNodeB等待的时间，提高了系统效率，进而保证了服务质量，提升了用户体验。本发明同时公开了相应的通信装置和通信系统。

权利要求

1.一种在切换过程中传送消息的方法，其特征在于，包括步骤：

用户终端UE当前归属的移动性管理实体MME确定UE从源服务网关SS-GW的管辖区域切换至目标服务网关TS-GW的管辖区域时，向TS-GW发送用于指示创建承载的第一请求消息；

所述TS-GW接收所述第一请求消息，并向UE归属的分组数据网关P-GW发送用于指示更新承载的第二请求消息；

所述P-GW产生用于指示结束发送承载数据的通知消息，并将该通知消息发往UE在切换后所归属的目标基站T-eNodeB，所述通知消息为结束标识End Marker消息，或者携带End Marker信息的绑定废除指示Binding Revocation Indication消息。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，UE当前归属的MME在UE切换前后始终为UE提供服务，或者，UE当前归属的MME仅在UE切换后为UE提供服务。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述TS-GW在第二请求消息中携带自身的网络地址和隧道端点标识，或者，在第二请求消息中携带用于明确指示服务网关发生改变的参数，用以通知P-GW在通信系统中发生了服务网关的更新。

4.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，发送所述通知消息时包括步骤：P-GW将所述通知消息发送至SS-GW；

SS-GW将所述通知消息转发至UE在切换前归属的源基站S-eNodeB；

S-eNodeB将所述通知消息转发至UE在切换后归属的目标基站T-eNodeB。

5.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，发送所述通知消息 时包括步骤：P-GW将所述通知消息发送至SS-GW；

SS-GW将所述通知消息转发至TS-GW；

TS-GW将所述通知消息转发至UE在切换后归属的目标基站T-eNodeB。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，SS-GW将所述通知消息发送至TS-GW之前，先将所述通知消息发送至UE在切换前归属的源基站S-eNodeB，若S-eNodeB将该通知消息通过转发隧道返回，则SS-GW再将该通知消息发送至TS-GW。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，若所述通知消息终止于TS-GW，则由TS-GW接替T-eNodeB完成后续处理操作。

8.一种通信系统，其特征在于，包括：

移动性管理实体MME，用户终端UE当前归属于该MME，用于确定UE从源服务网关SS-GW的管辖区域切换至目标服务网关TS-GW的管辖区域，并向TS-GW发送用于指示创建承载的第一请求消息；

目标服务网关TS-GW，用于接收所述第一请求消息，并向UE归属的分组数据网关P-GW发送用于指示更新承载的第二请求消息；

分组数据网关P-GW，用于产生用于指示结束发送承载数据的通知消息，并将该通知消息发往UE在切换后所归属的目标基站T-eNodeB，所述通知消息为结束标识End Marker消息，或者携带End Marker信息的绑定废除指示Binding Revocation Indication消息。

9.如权利要求8所述的通信系统，其特征在于，所述MME在UE切换前后始终为UE提供服务，或者，所述MME仅在UE切换后为UE提供服务。

10.如权利要求8所述的通信系统，其特征在于，所述T S-GW在第二请求消息中携带自身的网络地址和隧道端点标识，或者，在第二请求消息中携带用于明确指示服务网关发生改变的参数，用以通知P-GW在通信系统中发生了 服务网关的更新。

11.如权利要求8-10任一项所述的通信系统，其特征在于，所述P-GW将所述通知消息发送至SS-GW，SS-GW将所述通知消息转发至UE在切换前归属的源基站S-eNodeB，S-eNodeB再将所述通知消息转发至UE在切换后归属的目标基站T-eNodeB。

12.如权利要求8-10任一项所述的通信系统，其特征在于，所述P-GW将所述通知消息发送至SS-GW，SS-GW将所述通知消息转发至TS-GW，TS-GW再将所述通知消息转发至UE在切换后归属的目标基站T-eNodeB。

13.如权利要求12所述的通信系统，其特征在于，若所述通知消息终止于TS-GW，则由TS-GW接替T-eNodeB完成后续处理操作。

说明书

一种在切换过程中传送消息的方法、装置及系统

技术领域

[0001] 本发明涉及通信领域，特别涉及一种在切换过程中传送消息的方法、装置及系统。

背景技术

[0002] 在演进分组系统(Evolved Packet System，EPS)中，用户终端(User Equipment，UE在移动过程中会进行数据的传输。当UE从一个服务区域移动到另一个服务区域时，为UE提供服务的网络节点可能会发生可能会发生改变，例如，基站(eNodeB)发生改变，移动性管理实体(Mobility Management Ebtity，MME)发生改变，以及服务网关(Serving GW)发生改变。此时，UE需要执行切换流程来将自身的相关信息从源服务节点转移到目标服务节点上，以保证数据和信令的连续传输。

[0003] 目前，TS23.401中定义了UE在Serving GW不发生改变的情况下所执行的切换流程，其中涉及到数据转发部分的内容为：UE归属的Serving GW向源eNodeB发送一个End Marker消息，由源eNodeB将其转发给目标eNodeB，目标eNodeB先将从源eNodeB收到的承载数据下发给UE，当收到从源eNodeB发送的End Marker消息后，才将从Serving GW收到的承载数据发送给UE，这样就可以保证目标eNodeB能够将从不同网络节点收集到的数据有序的排列起来，同时避免了目标eNodeB因不知源eNodeB何时结束承载数据的转发而要等待一段时间的传统做法，减少了处理的延时。

[0004] 但是，当UE从一个服务区域移动到另一个服务区域时，如果Serving GW在切换过程中也发生改变，那么将没有网络节点发送End Marker消息，而目标eNodeB则会因收不到End Marker消息而无法判断源eNodeB何时结束承载数据的传输，从而导致传输效率下降，这样，便在很大程度上影响了服务质量，进而降低了用户体验。

发明内容

[0005] 本发明实施例提供一种在切换过程中传送消息的方法、装置及系统，用以在UE归属的Serving GW发生改变时，保证承载数据在网络中的有效传输，提高系统效率。

[0006] 本发明实施例提供的具体实施方式如下：

[0007] 一种在切换过程中传送消息的方法，包括步骤：

[0008] 用户终端UE当前归属的移动性管理实体MME确定UE从源服务网关SS-GW的管辖区域切换至目标服务网关T S-GW的管辖区域时，向T S-GW发送用于指示创建承载的第一请求消息；

[0009] 所述T S-GW接收所述第一请求消息，并向UE归属的分组数据网关P-GW发送用于指示更新承载的第二请求消息；

[0010] 所述P-GW产生用于指示结束发送承载数据的通知消息，并将该通知消息发往UE在切换后所归属的目标基站T-eNodeB，所述通知消息为结束标识End Marker消息，或者携带End Marker信息的绑定废除指示Binding Revocation Indication消息。

[0011] 一种通信系统，包括：

[0012] 移动性管理实体MME，用户终端UE当前归属于该MME，用于确定UE从源服务网关SS-GW的管辖区域切换至目标服务网关TS-GW的管辖区域，并向TS-GW发送用于指示创建承载的第一请求消息；

[0013] 目标服务网关TS-GW，用于接收所述第一请求消息，并向UE归属的分组数据网关P-GW发送用于指示更新承载的第二请求消息；

[0014] 分组数据网关P-GW，用于产生用于指示结束发送承载数据的通知消息，并将该通知消息发往UE在切换后所归属的目标基站T-eNodeB，所述通知消息为结束标识End Marker消息，或者携带End Marker信息的绑定废除指示Binding Revocation Indication消息。

[0015] 本发明实施例中，当UE从SS-GW的管辖区域切换至TS-GW的管辖区域时，MME通过T S-GW通知P-GW当前UE的服务网关已发生更新，P-GW生成用于指示结束承载数据传输的通知消息，并将该通知消息发往UE在切换后归属的T-eNodeB。这样，在UE的切换过程中，便避免了T-eNodeB因收不到通知消息而无法判断S-eNodeB何时结束承载数据传输的情况，从而保证了承载数据在网络中的有效传输，减少了T-eNodeB等待的时间，提高了系统效率，进而保证了服务质量，提升了用户体验。

附图说明

[0016] 图1为本发明实施例中EPS系统体系架构示意图；

[0017] 图2A为本发明实施例中MME功能结构图；

[0018] 图2B为本发明实施例中TS-GW功能结构图；

[0019] 图2C为本发明实施例中PDW-GW功能结构图；

[0020] 图3为本发明实施例中第一种切换流程示意图；

[0021] 图4为本发明实施例中建立隧道流程示意图；

[0022] 图5为本发明实施例中第二种切换流程示意图。

具体实施方式

[0023] 在EPS系统中，当UE从一个服务区域移动到另一个服务区域，并且为UE提供服务的Serving GW发生变化时，为了使UE能够顺利完成切换过程，保证承载数据在网络中的有效传输，用户终端UE当前归属的移动性管理实体MME确定UE从源服务网关SS-GW的管辖区域切换至目标服务网关TS-GW的管辖区域时，向TS-GW发送用于指示创建承载的第一请求消息；所述TS-GW接收所述第一请求消息，并向UE归属的分组数据网关P-GW发送用于指示更新承载的第二请求消息；所述P-GW产生用于指示结束发送承载数据的通知消息，并将该通知消息发往UE在切换后所归属的目标基站T-eNodeB。

[0024] 在实际应用中，根据3GPP TS23.401协议的规定，当UE进行切换并且为UE提供服务的Serving GW发生变化时，为UE提供服务的分组数据网关(Packet Data Network Gateway，PDN GW)不发生变化。

[0025] 其具体过程为：当为UE提供服务的Serving GW发生改变时，UE所连接的每个PDN GW(以下简称为P-GW)都会接收到更新承载请求消息，P-GW可以根据该更新承载请求消息中包含的参数获知是否存在Serving GW(以下简称S-GW)的改变。本实施例中，P-GW可以通过以下两种方法中的任意一种之一得知S-GW是否发生改变：

[0026] 1)更新承载请求消息携带的S-GW的地址和隧道端点标识(Tunnel EndPoint Identifier，TEID)发生了更新。

[0027] 2)更新承载请求消息中携带一个明确指示S-GW发生改变的参数(Serving GW change Indication)。

[0028] P-GW确定S-GW发生改变后，对接收的更新承载请求消息所涉及的UE的所有承载(Bearer)发送End marker消息以通知路径的更新。

[0029] 下面结合附图对本发明优选的实施方式进行详细说明。

[0030] 参阅图1所示，本实施例中，EPS系统包括移动性管理实体10(MME)，目标服务网关11(TS-GW)和分组数据网关12(PDN-GW)。

[0031] 移动性管理实体10(MME)，UE当前归属于该MME，用于确定UE从SS-GW的管辖区域切换至TS-GW的管辖区域，并向TS-GW发送用于指示创建承载的第一请求消息；

[0032] 目标服务网关11(TS-GW)，用于接收所述第一请求消息，并向UE归属的分组数据网关P-GW发送用于指示更新承载的第二请求消息；

[0033] 分组数据网关12(P-GW)，用于产生用于指示结束发送承载数据的通知消息，并将该通知消息发往UE在切换后所归属的目标基站T-eNodeB。

[0034] 参阅图2A所示，本实施例中，移动性管理实体10(MME)包括确定单元100、生成单元101和通信单元102。

[0035] 确定单元100，用于确定用户终端端UE从源服务网关SS-GW的管辖区域切换至目标服务网关TS-GW的管辖区域；

[0036] 生成单元101，用于生成用以指示创建承载的第一请求消息；

[0037] 通信单元102，用于向TS-GW发送所述第一请求消息。

[0038] 参阅图2B所示，本实施例中，目标服务网关11(TS-GW)包括接收单元110、生成单元111和发送单元112。

[0039] 接收单元110，用于接收用以指示创建承载的第一请求消息；

[0040] 生成单元111，用于生成用以指示更新承载的第二请求消息；

[0041] 发送单元112，用于向用户终端UE归属的P-GW发送所述第二请求消息。

[0042] 参阅图2C所示，本实施例中，分组数据网关12(P-GW)包括接收单元120、生成单元121和发送单元122。

[0043] 接收单元120，用于接收用以指示更新承载的第二请求消息；

[0044] 生成单元121，用于生成用以指示结束发送承载数据的通知消息；

[0045] 发送单元122，用于将所述通知消息发往UE在切换后所归属的目标基站T-eNodeB。

[0046] 基于上述系统架构，S-GW发生改变时，UE归属的MME可以发生改变，也可以不发生改变，参阅图3所示，本实施例中，在UE由SS-GW切换至T

[0047] S-GW的过程中，P-GW发送End Marker消息的第一方法的详细流程如下：

[0048] 步骤300：UE当前归属的MME向TS-GW发送创建承载请求消息。本实施例中，UE当前归属的MME可以为UE切换前后始终服务UE的MME，也可以为UE切换后归属的目标MME(T-MME)。

[0049] 步骤310：TS-GW向P-GW发送更新承载请求消息。

[0050] 步骤320：P-GW向TS-GW发送更新承载响应消息。

[0051] 步骤330：TS-GW向UE当前归属的MME返回创建承载响应消息。

[0052] 步骤340：P-GW向SS-GW发送End marker消息，用于通知SS-GW所有与本P-GW相关的承载数据已经传输完毕。

[0053] 本实施例中，步骤340也可以在步骤320之后马上执行。

[0054] 另一方面，在实际应用中，当S-GW与P-GW之间的非漫游接口(S5)或者/漫游接口(S8)为使用代理移动IP协议(Proxy Mobility IP，PMIP)的接口时，P-GW也可以采用PMIP类型的通知消息指示SS-GW与该P-GW相关的所有承载数据已经结束，例如，在绑定废除指示(Binding Revocation Indication)消息中携带End Marker信息。PMIP类型的通知消息的发送流程与End Marker消息的发送流程一致，本实施例仅以End Marker消息为例进行说明。

[0055] 步骤350：S-GW接收到End Marker消息后，向源eNodeB(S-eNodeB)转发该End marker消息。

[0056] 步骤360：S-eNodeB再将End marker消息转发至目标eNodeB(T-eNodeB)，以通知T-eNodeB所有承载数据已传输完毕，切换过程已顺利完成。

[0057] 这样，T-eNodeB便可以立即结束与S-eNodeB之间的数据转发流程，而继续后续处理操作了。

[0058] 上述实施例中，通信系统采用了直接转发方式将End Marker消息发送至T-eNodeB，即承载数据在切换时直接由S-eNodeB发送给T-eNodeB，如图1所示，这种直接转发方式只适用于S-eNodeB和T-eNodeB之间存在通信接口(X2)的情况。

[0059] 区别于上述实施例，在另一种情况下，当S-eNodeB和T-eNodeB之间未设置通信接口时，S-eNodeB向T-eNodeB发送承载数据只能通过S-GW来进行中转，即S-eNodeB将承载数据发送给SS-GW，S-S-GW将承载数据转发给TS-GW，TS-GWG再将承载数据转发给T-eNodeB，这种方式也称之为间接转发(Indirect Forwarding)方式，采用Indirect Forwarding方式发送承载数据时，End Marker消息也将沿着承载数据发送的路径被转发。

[0060] 此时T S-GW和T-eNodeB之间的GTP隧道就是UE进行切换后的隧道的一段。因此，如果Indirect Forwarding情况下经过TS-GW时，携带End marker的消息终止于TS-GW，那么，由TS-GW而不是T-eNodeB负责进行承载数据的重新排序。

[0061] 参阅图4所示，当采用Indirect Forwarding方式时，通信系统建立转发承载数据所使用的隧道是在切换的过程中完成的，其中建立转发隧道部分的详细流程如下：

[0062] 步骤400：UE切换之前归属的源MME(S-MME)向UE切换后归属的目标MME(T-MME)发送重定位请求消息(Forward Relocation Request)。

[0063] 在实际应用中，当UE进行切换时，其归属的MME也可以不发生变化，本实施例仅以发生变化的情况为例进行说明。

[0064] 步骤410：T-MME向P-GW发送创建承载请求消息(Create Bearer Request)。

[0065] 步骤420：P-GW向T-MME返回创建承载响应消息(Create Bearer Response)。

[0066] 步骤430：T-MME向T-eNodeB发送切换请求消息(Handover Request)。

[0067] 步骤440：T-eNodeB向T-MME返回切换请求应答消息(Handover Request Ack)。

[0068] 步骤450：T-MME再次向P-GW发送创建承载请求消息。

[0069] 步骤460：P-GW再次向T-MME返回创建承载响应消息。

[0070] 本实施例中，步骤450和460所创建的隧道为TS-GW用于间接转发的隧道。

[0071] 步骤470：T-MME向S-MME返回重定位响应消息(Forward Relocation Response)。

[0072] 基于上述实施例，参阅图5所示，本实施例中，在UE由SS-GW切换至TS-GW的过程中，P-GW发送End Marker消息的第二方法(即采用Indirect Forwarding方式)的详细流程如下：

[0073] 步骤500：UE当前归属的MME向T S-GW发送创建承载请求消息。

[0074] 步骤510：TS-GW向P-GW发送更新承载请求消息。

[0075] 步骤520：P-GW向T S-GW发送更新承载响应消息。

[0076] 步骤530：TS-GW向UE当前归属的MME返回创建承载响应消息。

[0077] 步骤540：P-GW收到510步骤的更新承载请求消息后，马上停止向SS-GW发送承载数据，并向SS-GW发送End marker消息，用于通知SS-GW所有与本P-GW相关的承载数据已经传输完毕。后续的承载数据P-GW将发送给TS-GW。

[0078] 本实施例中，步骤540也可以在步骤520之后马上执行。

[0079] 同样，当S-GW与P-GW之间的S5接口或者S8接口为PMIP接口时，P-GW也可以采用PMIP类型的通知消息指示SS-GW与该P-GW相关的所有承载数据已经结束，例如，在Binding Revocation Indication消息中携带End Marker信息。PMIP类型的通知消息的发送流程与End Marker消息的发送流程一致，

[0080] 本实施例仅以End Marker消息为例进行说明。

[0081] 步骤550：SS-GW接收到End Marker消息后，向S-eNodeB转发该End Marker消息。

[0082] 步骤560：S-eNodeB通过转发隧道将End marker消息返回到SS-GW。

[0083] 本实施例中，由于S-eNodeB和T-eNodeB之间未设置通信接口(X2)，因此，S-eNodeB无法将End Marker消息直接转发至T-eNodeB，只能将其返回。

[0084] 步骤570：SS-GW将EndMarker消息发送至TS-GW。

[0085] 本实施例中，SS-GW若预先获知SS-eNodeB和T-eNodeB之间未设置通信接口(X2)，也可以将End Marker消息直接发送至TS-GW，而不先将其发送至S-eNodeB，即省去步骤550和步骤560。

[0086] 步骤580：TS-GW将End Marker消息发送至T-eNodeB。

[0087] 这样，T-eNodeB便可以立即结束与S-eNodeB之间的数据转发流程，而继续后续处理操作了。

[0088] 在上述实施例中，当TS-GW接收到End Marker消息并且因某种原因无法将End Marker消息发送至T-eNodB时，即End Marker消息终止于TS-GW，则TS-GW也可以代替T-eNodB来完成后续的处理操作，以避免系统中出现延时；如，将从不同网络节点收集到的承载数据进行有序地排列。在此不再赘述。

[0089] 另一方面，本实施例中，图3和图5所示的流程均是按照标准协议执行的，若标准协议发生改变，则相应的流程也就随之进行改进，在此亦不再赘述。

[0090] 综上所述，本发明实施例中，当UE从SS-GW的管辖区域切换至TS-GW的管辖区域时，MME通过TS-GW通知P-GW当前UE的服务网关已发生更新，P-GW生成用于指示结束承载数据传输的通知消息，并将该通知消息发往UE在切换后归属的T-eNodeB。这样，在UE的切换过程中，便避免了T-eNodeB因收不到通知消息而无法判断S-eNodeB何时结束承载数据传输的情况，从而保证了承载数据在网络中的有效传输，减少了T-eNodeB等待的时间，提高了系统效率，进而保证了服务质量，提升了用户体验。

[0091] 显然，本领域的技术人员可以对本发明中的实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明实施例中的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明中的实施例也意图包含这些改动和变型在内。