一種用戶跟蹤區(qū)的控制方法、控制器及mme的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及軟件定義網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和移動核心網(wǎng)分流的相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種用戶跟蹤區(qū)的控制方法、控制器及MME。
【背景技術(shù)】
[0002]美國斯坦福大學(xué)于2008年提出了 OpenFlow協(xié)議，該協(xié)議采用轉(zhuǎn)發(fā)/控制分離架構(gòu)，外置控制面實(shí)體采用OpenFlow協(xié)議控制轉(zhuǎn)發(fā)面設(shè)備實(shí)現(xiàn)各種轉(zhuǎn)發(fā)邏輯，而轉(zhuǎn)發(fā)面設(shè)備主要功能就是根據(jù)OpenFlow控制器下發(fā)的流表執(zhí)行受控轉(zhuǎn)發(fā)，其行為是標(biāo)準(zhǔn)化的，即收到一條報(bào)文，取出其頭部L2/L3/L4相關(guān)字段值，以其作為關(guān)鍵字查找流表，匹配到一個表項(xiàng)后，根據(jù)表項(xiàng)內(nèi)容中的指令集對報(bào)文字段進(jìn)行處理，完畢后根據(jù)指示轉(zhuǎn)發(fā)到某一邏輯或物理端口。此協(xié)議思想進(jìn)一步演進(jìn),稱為SDN(Software Defined Network,軟件定義網(wǎng)絡(luò)技術(shù))，即可以在控制面采用軟件編程實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，而轉(zhuǎn)發(fā)面設(shè)備無需任何改變，由于控制面采用通用服務(wù)器+通用操作系統(tǒng)，并且可以使用通用的軟件編程工具，也可以使用Python這樣的腳本編程語言實(shí)現(xiàn)，這使得新的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的支持變得非常簡單，而且新技術(shù)部署周期大大縮短。
[0003]EPC(Evolved Packet Core,演進(jìn)的分組核心網(wǎng))是3GPP R8階段引入的新型分組核心網(wǎng)，其將網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步扁平化，轉(zhuǎn)發(fā)面設(shè)備分為SGW(Serving Gateway,服務(wù)網(wǎng)關(guān))和PGKPDN Gateway，分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān))，自R8以來，EPC進(jìn)行了一系列的功能增強(qiáng)，包括引入分流等技術(shù)，這些功能的增強(qiáng)都需要1-2年的新的協(xié)議規(guī)范制訂周期，由設(shè)備供應(yīng)商進(jìn)行實(shí)現(xiàn)、運(yùn)營商進(jìn)行測試，然后部署，這使得網(wǎng)絡(luò)新特性的引入周期非常漫長，而且代價高昂。而Open Flow設(shè)計(jì)的目標(biāo)正好可以解決這個問題,僅需修改Open Flow機(jī)制中控制網(wǎng)元Controller的邏輯既可引入新的網(wǎng)絡(luò)特性，由Controller控制轉(zhuǎn)發(fā)面設(shè)備完成這一功能，網(wǎng)絡(luò)新功能引入速度快。但是Open Flow目前的設(shè)計(jì)主要考慮用于二層交換網(wǎng)絡(luò)中，對于需要進(jìn)行業(yè)務(wù)控制的EPC網(wǎng)絡(luò)設(shè)備無法直接支持，需要一定的改造和擴(kuò)展。在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)上，引入Open Flow機(jī)制后對既有EPC的用戶面網(wǎng)元功能和控制方式有一定的影響，如圖1所
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[0004]圖1中的UGW (Unified Gateway，通用網(wǎng)關(guān))僅具有用戶面功能，所有控制面管理功能都由Controller完成,包括用戶面隧道的建立、修改、Qos保證等等。通過Controller的邏輯控制，UGW按功能實(shí)現(xiàn)可分為SGW和P-GW，SGff和PGW本質(zhì)上是具有相同功能的統(tǒng)一網(wǎng)關(guān)UGW。這對EPC核心網(wǎng)來說可以實(shí)現(xiàn)更加靈活的組網(wǎng)，并且Controller可以通過API(Applicat1n Program Interface,應(yīng)用程序接口)靈活的引入應(yīng)用功能以增強(qiáng)核心網(wǎng)的能力。
[0005]在現(xiàn)有的EPC部署場景下，網(wǎng)關(guān)位置比較高，P-Gff作為錨點(diǎn)網(wǎng)關(guān)部署在靠近業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的地方，S-Gff作為無線接入網(wǎng)絡(luò)的錨點(diǎn)也部署在省或者地市級的機(jī)房中。S-GW現(xiàn)有規(guī)劃所服務(wù)的eNB數(shù)量較多，因而服務(wù)范圍也比較大，如圖2所示。
[0006]在EPC網(wǎng)絡(luò)中引入SDN思想后，使用通用的網(wǎng)關(guān)UGW作為硬件基礎(chǔ)，通過加載軟件操作的方式可以靈活的定義為S-GW或者P-GW，而不再具體依賴于硬件設(shè)備的部署，因此網(wǎng)關(guān)可以靈活的分布在網(wǎng)絡(luò)中，使得數(shù)據(jù)路徑更加優(yōu)化。如圖3所示的新型分布式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)可以使傳統(tǒng)定義的網(wǎng)關(guān)服務(wù)范圍縮小。
[0007]在傳統(tǒng)EPC網(wǎng)絡(luò)中，移動性管理單元MME結(jié)合S-GW的服務(wù)范圍為用戶指定跟蹤區(qū)，也即尋呼區(qū)，尋呼區(qū)的范圍可以是S-GW服務(wù)范圍所有的跟蹤區(qū)標(biāo)識TAI，也可以是其部分子集，但原則是同屬于一個S-GW。由于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)S-GW的服務(wù)范圍較大，因此定義的尋呼范圍也比較大，最多可以包括11個TAI。在SDN EPC網(wǎng)絡(luò)中，移動性管理單元MME也可以指定跟蹤區(qū)，但是由于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜蚑AI的關(guān)系不再由MME管理，因此MME無法準(zhǔn)確確定合適的跟蹤區(qū)。如圖4所示，按照傳統(tǒng)方式指定過大的跟蹤區(qū)會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)對用戶的移動無察覺，當(dāng)用戶實(shí)際已經(jīng)移動到UGW2服務(wù)區(qū)范圍時，盡管可以縮小尋呼區(qū)，但是由于用戶沒有發(fā)起跟蹤區(qū)更新過程，網(wǎng)絡(luò)無法感知用戶最新接入情況，因此網(wǎng)絡(luò)還會按照先前定義的較大跟蹤區(qū)進(jìn)行尋呼，包括一切用戶可能接入的基站，這對無線資源造成一定程度的浪費(fèi)。由于用戶在較大的跟蹤區(qū)內(nèi)不發(fā)起跟蹤區(qū)更新過程，當(dāng)用戶在新基站3下發(fā)起業(yè)務(wù)請求時，業(yè)務(wù)路徑會短暫的通過eNB3-UGWl (S-Gff)-UGff (P-GW)進(jìn)行路由，在發(fā)生UGW (S-GW)重定位后才能使用優(yōu)化路徑。
[0008]針對相關(guān)技術(shù)中存在的上述問題，目前尚未提出有效的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明提出一種用戶跟蹤區(qū)的控制方法、控制器及MME，解決尋呼范圍過大造成的無線資源浪費(fèi)以及路由路徑不夠優(yōu)化的問題。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種用戶跟蹤區(qū)的控制方法，包括:
[0011]控制器獲取為通用網(wǎng)關(guān)所服務(wù)的跟蹤區(qū)標(biāo)識TAI信息；
[0012]控制器向移動管理實(shí)體MME發(fā)送所述TAI信息，以便所述MME根據(jù)所
[0013]述TAI信息生成跟蹤區(qū)列表。
[0014]優(yōu)選的，所述控制器獲取為通用網(wǎng)關(guān)所服務(wù)的TAI信息包括:控制器獲取用戶設(shè)備的接入位置信息；控制器根據(jù)所述接入位置信息獲取所述TAI信息。
[0015]優(yōu)選的，所述控制器獲取為通用網(wǎng)關(guān)所服務(wù)的TAI信息之前，還包括:所述控制器接收所述MME發(fā)送的請求消息；所述控制器獲取為通用網(wǎng)關(guān)所服務(wù)的TAI信息包括:所述控制器響應(yīng)所述請求消息，獲取所述TAI信息。
[0016]優(yōu)選的，所述請求消息中攜帶有所述接入位置信息；所述控制器獲取所述用戶設(shè)備的接入位置信息包括:所述控制器從所述請求消息中獲取所述接入位置信息。
[0017]優(yōu)選的，所述控制器向所述MME發(fā)送所述TAI信息包括:所述控制器根據(jù)所述指示信息或者所述控制器的配置策略，將所述TAI信息通過所述請求消息對應(yīng)的響應(yīng)消息發(fā)送給所述MME。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用戶跟蹤區(qū)的控制方法，包括:
[0019]移動管理實(shí)體MME接收控制器發(fā)送的為通用網(wǎng)關(guān)所服務(wù)的跟蹤區(qū)標(biāo)識TAI信息；
[0020]MME根據(jù)所述TAI信息生成跟蹤區(qū)列表。
[0021]優(yōu)選的，所述MME接收控制器發(fā)送的為通用網(wǎng)關(guān)所服務(wù)的跟蹤區(qū)標(biāo)識TAI信息之前，還包括:所述MME向控制器發(fā)送請求消息所述請求消息中攜帶有用戶設(shè)備的接入位置信息。
[0022]優(yōu)選的，所述請求消息包括以下至少之一:攜帶有用于請求獲取所述TAI信息的指示信息的會話建立請求消息；攜帶有用于請求獲取所述TAI信息的指示信息的修改承載請求消息；新增的用于請求獲取所述TAI信息的信息獲取請求消息。其中，所述指示信息還用于指示所述控制器在所述請求消息對應(yīng)的響應(yīng)消息回復(fù)所述TAI信息。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的再一方面，提供了一種控制器，包括:
[0024]獲取單元，用于獲取為通用網(wǎng)關(guān)所服務(wù)的跟蹤區(qū)標(biāo)識TAI信息；
[0025]發(fā)送信息單元，用于向移動管理實(shí)體MME發(fā)送所述TAI信息，以便所述MME根據(jù)所述TAI信息生成跟蹤區(qū)列表。
[0026]優(yōu)選的，所述獲取單元包括:
[0027]第一獲取單元，用于獲取用戶設(shè)備的接入位置信息；
[0028]第二獲取單元，用于根據(jù)所述接入位置信息獲取所述TAI信息。。
[0029]優(yōu)選的，所述控制器還包括接收單元，接收所述MME發(fā)送的請求消息；
[0030]所述獲取單元響應(yīng)所述請求消息，獲取所述TAI信息。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種MME,包括:
[0032]接收單元，用于接收控制器發(fā)送的通用網(wǎng)關(guān)所服務(wù)的跟蹤區(qū)標(biāo)識TAI信息；
[0033]生成單元，用于根據(jù)所述TAI信息生成跟蹤區(qū)列表。
[0034]優(yōu)選的，所述MME還包括:發(fā)送請求單元，用于向控制器發(fā)送請求消息，所述請求消息中攜帶有用戶設(shè)備的接入位置信息。
[0035]本發(fā)明的技術(shù)方案，使得MME可以為用戶終端指定合適的跟蹤區(qū)，避免尋呼范圍過大造成的無線資源浪費(fèi)以及路由路徑不夠優(yōu)化的問題。
【附圖說明】
[0036]此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0037]圖1是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的軟件定義核心網(wǎng)SDN EPC的系統(tǒng)架構(gòu)圖；
[0038]圖2是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的EPC網(wǎng)絡(luò)的部署方式圖；
[0039]圖3是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的SDN EPC網(wǎng)絡(luò)的部署方式圖；
[0040]圖4是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的現(xiàn)有技術(shù)存在的問題；
[0041]圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法流程圖；
[0042]圖6是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的方法流程圖
[0043]圖7為本發(fā)明實(shí)施方式一的流程圖；
[0044]圖8為本發(fā)明實(shí)施方式二的流程圖；
[0045]圖9為本發(fā)明實(shí)施方式三的流程圖；
[0046]圖10為本發(fā)明實(shí)施方式四的流程圖；
[0047]圖11為圖5方法流程對應(yīng)的控制器結(jié)構(gòu)框圖；
[0048]圖12為圖11優(yōu)選的控制器結(jié)構(gòu)框圖