网关选择及信息发送方法、装置及网络系统.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201210407525.8

申请日:

2012.10.23

公开号:

CN102917443A

公开日:

2013.02.06

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):H04W 48/20申请公布日:20130206|||实质审查的生效IPC(主分类):H04W 48/20申请日:20121023|||公开

IPC分类号:

H04W48/20(2009.01)I; H04W76/02(2009.01)I

主分类号:

H04W48/20

申请人:

中国联合网络通信集团有限公司

发明人:

杨艳; 吕召彪; 王健全; 孙雷; 赵婷婷

地址:

100033 北京市西城区金融大街21号

优先权:

专利代理机构:

北京同立钧成知识产权代理有限公司 11205

代理人:

刘芳

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内容摘要

本发明实施例提供一种网关选择及信息发送方法、装置及网络系统,优化了宏网SIPTO的网关选择机制,将网关的负载情况和业务内容的类型应用到P-GW的选择中,能够平衡业务质量、网络发展和数据分流间的关系,防止混合业务导致的网络资源分配不均衡、保证业务的接入质量和连续性。

权利要求书

权利要求书一种网关选择的方法,其特征在于,包括:接收移动终端发送的数据分组网PDN连接请求,所述PDN连接请求中包括所述移动终端的地址信息,以及待发送的业务内容所对应的业务内容标识;根据所述移动终端的地址信息获取分组数据网网关P‑GW地址列表,所述P‑GW地址列表中包括多个待选P‑GW,所述待选P‑GW与所述移动终端之间的距离在预设范围内;根据内容地址列表,在所述多个待选P‑GW中为所述移动终端选择至少一个负载小、且能够承载所述待发送的业务内容的目标P‑GW;所述内容地址列表中包括所述业务内容标识,以及能够承载与所述业务内容标识对应的待发送的业务内容的P‑GW的地址信息。根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述移动终端的地址信息获取P‑GW地址列表包括:解析所述PDN连接请求获取所述移动终端的地址信息;根据所述移动终端的地址信息,查找与所述移动终端之间的距离在预设范围内的所有待选P‑GW,将所述待选P‑GW组成所述P‑GW地址列表。根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据内容地址列表,在所述多个待选P‑GW中为所述移动终端选择至少一个负载小、且能够承载所述待发送的业务内容的目标P‑GW包括:获取所述P‑GW地址列表中各待选P‑GW的负载信息,删除负载较大的待选P‑GW;根据所述内容地址列表,在所述待选P‑GW中获取所述目标P‑GW。一种信息发送方法,其特征在于,包括:移动终端对待发送的业务内容进行类型识别,并分配对应的业务内容标识;所述移动终端向网络侧发送数据分组网PDN连接请求,所述PDN连接请求中包括所述移动终端的地址信息,以及所述业务内容标识,以供所述网络侧根据所述业务内容标识为所述移动终端选择至少一个负载小、且能够承载所述待发送的业务内容的目标分组数据网网关P‑GW。根据权利要求4所述的方法,其特征在于,移动终端对待发送的业务内容进行类型识别,并分配对应的业务内容标识包括:所述移动终端周期性地采集待发送的业务内容,并初步识别所述待发送的业务内容所属的类别,然后再根据所述业务内容进行类内划分,分配对应的业务内容标识。一种网络设备,其特征在于,包括:接收模块,用于接收移动终端发送的数据分组网PDN连接请求,所述PDN连接请求中包括所述移动终端的地址信息,以及待发送的业务内容所对应的业务内容标识;获取模块,用于根据所述移动终端的地址信息获取分组数据网网关P‑GW地址列表,所述P‑GW地址列表中包括多个待选P‑GW,所述待选P‑GW与所述移动终端之间的距离在预设范围内;选择模块,用于根据内容地址列表,在所述多个待选P‑GW中为所述移动终端选择一个负载小、且能够承载所述待发送的业务内容的目标P‑GW;所述内容地址列表中包括所述业务内容标识,以及能够承载与所述业务内容标识对应的待发送的业务内容的P‑GW的地址信息。根据权利要求6所述的网络设备,其特征在于,还包括:存储模块,用于存储所述P‑GW地址列表和所述内容地址列表。一种移动终端,其特征在于,包括:识别模块,用于对待发送的业务内容进行类型识别,并分配对应的业务内容标识;发送模块,用于向网络侧发送数据分组网PDN连接请求,所述PDN连接请求中包括所述移动终端的地址信息,以及所述业务内容标识,以供所述网络侧根据所述业务内容标识为所述移动终端选择一个负载小、且能够承载所述待发送的业务内容的目标分组数据网网关P‑GW。根据权利要求8所述的移动终端,其特征在于,所述识别模块包括:第一识别单元,用于周期性地采集待发送的业务内容,并初步识别所述待发送的业务内容所属的类别;第二识别单元,用于根据所述业务内容进行类内划分,分配对应的业务内容标识。一种网络系统,其特征在于,包括如权利要求6或7所述的网络设备,以及如权利要求8或9所述的移动终端。

说明书

说明书网关选择及信息发送方法、装置及网络系统
技术领域
本发明实施例涉及无线通信技术,尤其涉及一种网关选择及信息发送方法、装置及网络系统。
背景技术
图1为现有技术的网络架构图,如图1所示,在现有宏网IP数据分流(Selected IP Traffic Offload,SIPTO)框架中,分组数据网网关(Packetwork Gateway,P‑GW)的选择主要是基于P‑GW的位置信息。具体而言,第三代合作伙伴项目(the 3rd Generation Partnership Project,3GPP)网络中利用连接靠近用户的P‑GW实现宏网的SIPTO。移动管理实体(MobileManagenment Entity,MME)在选择P‑GW的时候,会仅选择在地理位置上最靠近用户UE的一个P‑GW进行IP流量卸载。
现有的宏网SIPTO框架下,P‑GW的选择仅考虑了UE和P‑GW的位置信息,并没有考虑其他因素。而在长期演进(Long Term Evolution,LTE)网络快速发展的情况下,高速和大数据量的业务在无线网上占有了较大的份额。在这种情况下,根据P‑GW与UE之间的地理距离而选择出来的P‑GW,在工作中可能会不能满足实际需求,而导致业务接入质量下降,甚至网络瘫痪。
发明内容
本发明实施例针对现有技术的缺陷,提供一种网关选择及信息发送方法、装置及网络系统,以提高网络的接入质量。
本发明实施例提供一种网关选择方法,包括:
接收移动终端发送的数据分组网PDN连接请求,所述PDN连接请求中包括所述移动终端的地址信息,以及待发送的业务内容所对应的业务内容标识;
根据所述移动终端的地址信息获取分组数据网网关P‑GW地址列表,所述P‑GW地址列表中包括多个待选P‑GW,所述待选P‑GW与所述移动终端之间的距离在预设范围内;
根据内容地址列表,在所述多个待选P‑GW中为所述移动终端选择至少一个负载小、且能够承载所述待发送的业务内容的目标P‑GW;所述内容地址列表中包括所述业务内容标识,以及能够承载与所述业务内容标识对应的待发送的业务内容的P‑GW的地址信息。
本发明实施例提供一种信息发送方法,包括:
移动终端对待发送的业务内容进行类型识别,并分配对应的业务内容标识;
所述移动终端向网络侧发送数据分组网PDN连接请求,所述PDN连接请求中包括所述移动终端的地址信息,以及所述业务内容标识,以供所述网络侧根据所述业务内容标识为所述移动终端选择至少一个负载小、且能够承载所述待发送的业务内容的目标分组数据网网关P‑GW。
本发明实施例提供一种网络设备,包括:
接收模块,用于接收移动终端发送的数据分组网PDN连接请求,所述PDN连接请求中包括所述移动终端的地址信息,以及待发送的业务内容所对应的业务内容标识;
获取模块,用于根据所述移动终端的地址信息获取分组数据网网关P‑GW地址列表,所述P‑GW地址列表中包括多个待选P‑GW,所述待选P‑GW与所述移动终端之间的距离在预设范围内;
选择模块,用于根据内容地址列表,在所述多个待选P‑GW中为所述移动终端选择一个负载小、且能够承载所述待发送的业务内容的目标P‑GW;所述内容地址列表中包括所述业务内容标识,以及能够承载与所述业务内容标识对应的待发送的业务内容的P‑GW的地址信息。
本发明实施例提供一种移动终端,包括:
识别模块,用于对待发送的业务内容进行类型识别,并分配对应的业务内容标识;
发送模块,用于向网络侧发送数据分组网PDN连接请求,所述PDN连接请求中包括所述移动终端的地址信息,以及所述业务内容标识,以供所述网络侧根据所述业务内容标识为所述移动终端选择一个负载小、且能够承载所述待发送的业务内容的目标分组数据网网关P‑GW。
本发明实施例还提供一种网络系统,包括上述的网络设备和移动终端。
本发明实施例提供的网关选择及信息发送方法、装置及网络系统,优化了宏网SIPTO的网关选择机制,将网关的负载情况和业务内容的类型应用到P‑GW的选择中,能够平衡业务质量、网络发展和数据分流间的关系,防止混合业务导致的网络资源分配不均衡、保证业务的接入质量和连续性。
附图说明
图1为现有技术的网络架构图;
图2为本发明网关选择的方法实施例流程图;
图3为本发明信息发送方法实施例流程示意图;
图4为本发明P‑GW选择方法实施例信令图;
图5为本发明网络设备实施例结构示意图;
图6为本发明移动终端实施例结构示意图;
图7为本发明网络系统实施例的组成示意图。
具体实施方式
本发明各实施针对现有技术中因选择在地理位置上最靠近UE的一个P‑GW而带来的缺陷,提供一种优化宏网SIPTO的网关选择机制,一方面,将本地P‑GW的网络负载情况应用于网关选择,以提高网络的接入质量;另一方面,通过添加业务类型的判断,提出基于业务类型的网关选择机制,防止混合业务导致的网络资源分配不均衡。
图2为本发明网关选择的方法实施例流程图,如图2所示,该方法包括:
步骤200、接收移动终端发送的PDN连接请求;
移动终端UE在发送上行的业务数据之前,首先对待发送的业务内容进行业务内容类型识别,并分配对应的业务内容标识。然后将业务内容标识封装到PDN连接请求中,发送到网络侧。该数据分组网(Packet Data Network,PDN)连接请求不但包括待发送的业务内容所对应的业务内容标识,还包括UE的地址信息。所述的业务内容标识可以预先由UE和网络侧设备例如MME协商设置好。
步骤201、根据所述移动终端的地址信息获取P‑GW地址列表,所述P‑GW地址列表中包括多个待选P‑GW,所述待选P‑GW与所述移动终端之间的距离在预设范围内;
网络侧设备例如MME接收到UE发送的PDN连接请求后,通过对连接请求的解析获取其中的UE的地址信息,然后根据UE的地址信息查找与UE之间的距离在预设范围内的所有P‑GW,并将所查找到的P‑GW作为待选P‑GW组成P‑GW地址列表。也就是说,MME本身或通过其他网络设备查找待选P‑GW,查找过程具体地可以包括以UE的地址为圆心,以预设距离为半径确定好预设范围,将在预设范围内的所有P‑GW添加到P‑GW地址列表中备选,P‑GW地址列表至少包括P‑GW的地址信息。
本发明实施例中扩大了的P‑GW的备选范围,即不但保留与UE距离最近的P‑GW,而且还同时保留了与UE具有一定距离的P‑GW,这样使得MME选择P‑GW的范围增大,通过设置合适的选择条件,能够从中选择出能够为UE提供最好业务服务的P‑GW。
步骤202、根据内容地址列表,在所述多个待选P‑GW中为所述移动终端选择一个负载小、且能够承载所述待发送的业务内容的目标P‑GW;所述内容地址列表中包括所述业务内容标识,以及能够承载与所述业务内容标识对应的待发送的业务内容的P‑GW的地址信息。
MME确定出待选P‑GW后,需要在P‑GW地址列表中为UE选择能够提供较好的业务服务的目标P‑GW。MME选择目标P‑GW的依据可以包括根据待选P‑GW的负载情况、以及待选P‑GW的能力信息即P‑GW所能够支持的业务类型等。具体地,MME自身获取或者通过其他网元设备获取P‑GW地址列表中各待选P‑GW的负载信息,为了合理地利用网络资源,本发明实施例中MME删除P‑GW地址列表中负载较大的待选P‑GW,通过各待选P‑GW当前的负载情况缩小P‑GW的选择范围,保留下负载较少的待选P‑GW。然后再根据内容地址列表,在经过筛选的待选P‑GW中获取目标P‑GW。
表1为本发明内容地址列表实施例示意图,如表1所示,MME还维护有一个内容地址列表,该内容地址列表中包括业务类别标识、类内划分后的业务内容标识、以及能够承载与业务内容标识对应的待发送的业务内容的P‑GW的地址信息。也就是说,该内容地址列表中包括有P‑GW与其所能够承载的业务内容之间的对应关系,例如P‑GW a1、P‑GW a2和P‑GW a3能够承载业务内容标识为1‑1的业务内容、……、P‑GW k1能够承载业务内容标识为2‑2的业务内容等等。本发明实施例中,所述的能够承载业务内容也可以理解为优先处理对应的业务内容。
表1

MME可以首先基于UE发送的业务内容标识,获取哪个或哪些P‑GW能够承载该业务内容的数据;然后,再查看获取的P‑GW中是否存在与P‑GW地址列表中,若存在则表明可以作为目标P‑GW;最终,MME可以在多个待选P‑GW中为UE选择一个负载小、且能够承载待发送的业务内容的目标P‑GW。
MME为UE选择好对应承载业务内容的P‑GW后,可以在MME中将UE、业务内容标识以及P‑GW三者之间的对应关系存储起来,便于后续据此来发送业务内容。
本发明实施例提供的网关选择方法,优化了宏网SIPTO的网关选择机制,将网关的负载情况和业务内容的类型应用到P‑GW的选择中,能够平衡业务质量、网络发展和数据分流间的关系,防止混合业务导致的网络资源分配不均衡、保证业务的接入质量和连续性。
图3为本发明信息发送方法实施例流程示意图,如图3所示,该方法包括:
步骤300、移动终端对待发送的业务内容进行类型识别,并分配对应的业务内容标识;
UE在准备向对端发送业务内容之前,需要对内容的类型进行识别。具体地,UE采集待发送的业务内容,并初步识别待发送的业务内容所属的业务类别,具体地,UE根据采集到的业务内容,进行业务类别的初步判断,本发明实施例中需要区分到四大类(包括话音、会话、流、背景)。然后UE再根据业务内容进行类内划分,分配对应的业务内容标识。具体地,UE根据所获取的初步分类信息后,对其中的会话和流业务进行处理即进行类内划分,如对视频业务进行基于特征的划分,并分配相应的业务内容标识。
步骤301、移动终端向网络侧发送PDN连接请求。
UE在为业务内容分配好对应的业务内容标识后,通过修改PDN连接请求的信令格式以将业务内容标识添加到所述PDN连接请求中,并发送给网络侧。所述PDN连接请求中不但包括UE的地址信息,还包括业务内容标识,以供网络侧根据业务内容标识为UE选择至少一个负载小、且能够承载待发送的业务内容的目标P‑GW。
网络侧接收到携带有业务内容标识的PDN连接请求后,可以按照上述方法实施例中所述的方法为UE选择一个目标P‑GW,此处不再赘述。
PDN连接请求是一种非接入层信息(Non Access Statum,NAS),其格式满足NAS消息格式,本发明实施例中可以通过业务内容标识其他携带信元字段携带业务内容标识,具体的PDN连接请求格式如表2所示。
表2


本发明实施例提供的信息发送方法,通过PDN连接请求携带业务内容标识,为网络侧设备的网关选择提供优化机制,能够平衡业务质量、网络发展和数据分流间的关系,防止混合业务导致的网络资源分配不均衡、保证业务的接入质量和连续性。
图4为本发明P‑GW选择方法实施例信令图,在实现基于网络负载与业务类型的SIPTO的网关选择中,需要对业务发起的流程(PDN连接)进行一定的修改,具体如图4所示,该方法包括:
步骤400、该步骤表示的是UE新增加的功能,在该步骤中UE主要进行数据采集分析,获取业务内容标识,并封装为PDN连接信令;
步骤401、UE向MME发送PDN连接请求,携带有业务内容标识;
该步骤中主要在PDN连接请求的信令中添加了业务内容标识,用于区分不同的业务内容类型。
步骤402、MME为UE选择目标P‑GW;
本发明实施例网关选择的主要原则是先考虑位置,再考虑网络负载,最后考虑业务内容类型。具体地,按照P‑GW与用户的位置,确定可以选用的P‑GW并形成P‑GW地址列表;对获取的P‑GW地址列表中的P‑GW所在网络的负载情况进行逐一分析,删除列表中网络负载重的P‑GW,获取轻负载的P‑GW地址表;对轻负载的P‑GW地址表中可以传输业务的业务内容类型进行判断,选定合适的P‑GW。该步骤可以参见上述方法实施例,此处不再赘述。
步骤403、MME向S‑GW发送会话创建请求;
步骤404、S‑GW向P‑GW转发会话创建请求;
步骤405、P‑GW向S‑GW返回会话创建响应;
步骤406、S‑GW向MME返回会话创建响应;
步骤407、MME向eNodeB发送承载建立请求/PDN连接建立接受消息,该消息中包含NAS消息—PDN连接建立请求消息,要求建立默认承载;
步骤408、eNodeB向UE发送无线资源控制协议(Radio Resource Control,RRC)连接重配置消息;
步骤409、UE向eNodeB发送RRC连接重配置完成消息;
步骤410、eNodeB向MME发送承载建立响应;
步骤411、UE向eNodeB发送直通链路消息,该消息包含PDN连接建立接受,接受默认承载的建立;
步骤412、eNodeB向MME发送PDN连接建立消息;
步骤413、MME向S‑GW发送承载修改请求;
步骤414、S‑GW向P‑GW转发承载修改请求;
步骤415、P‑GW向S‑GW返回承载修改响应;
步骤416、S‑GW向MME返回承载修改响应。
其中,步骤403至步骤416与现有的PDN连接建立过程相同,即会话建立和承载建立过程,具体不再赘述。
图5为本发明网络设备实施例结构示意图,如图5所示,该网络设备包括接收模块51、获取模块52和选择模块53,其中,接收模块51用于接收移动终端发送的PDN连接请求,所述PDN连接请求中包括所述移动终端的地址信息,以及待发送的业务内容所对应的业务内容标识;获取模块52用于根据所述移动终端的地址信息获取P‑GW地址列表,所述P‑GW地址列表中包括多个待选P‑GW,所述待选P‑GW与所述移动终端之间的距离在预设范围内;选择模块53用于根据内容地址列表,在所述多个待选P‑GW中为所述移动终端选择一个负载小、且能够承载所述待发送的业务内容的目标P‑GW;所述内容地址列表中包括所述业务内容标识,以及能够承载与所述业务内容标识对应的待发送的业务内容的P‑GW的地址信息。
具体地,接收模块51接收UE发送的携带有业务内容标识的PDN连接请求后,通过对PDN连接请求的解析获取其中的UE的地址信息;然后通过获取模块52查找与UE之间的距离在预设范围内的P‑GW,将查找到的作为待选P‑GW组成P‑GW地址列表。再由选择模块53根据P‑GW地址列表中的P‑GW所在网络的负载情况进行统计分析,删除列表中负载大的P‑GW;并根据所获取的业务内容标识,在所维护的内容地址列表中进行查询,获知该业务内容目前在哪些P‑GW进行部署。选择模块53根据位置信息、负载情况和业务内容类型,对P‑GW地址表进行逐步的缩小,最终获取合适的P‑GW。
在上述实施例提供的网络设备中,还可以包括一存储模块54,用于存储P‑GW地址列表和内容地址列表。内容地址列表维护业务内容标识对应的业务内容类型和承载该业务的P‑GW,以备查询用户所需的业务内容类型和P‑GW的部署情况。
本发明实施例提供的网络设备,优化了宏网SIPTO的网关选择机制,将网关的负载情况和业务内容的类型应用到P‑GW的选择中,能够平衡业务质量、网络发展和数据分流间的关系,防止混合业务导致的网络资源分配不均衡、保证业务的接入质量和连续性。
图6为本发明移动终端实施例结构示意图,如图6所示,该UE包括识别模块61和发送模块62,其中,识别模块61用于对待发送的业务内容进行类型识别,并分配对应的业务内容标识;发送模块62用于向网络侧发送PDN连接请求,所述PDN连接请求中包括所述移动终端的地址信息,以及所述业务内容标识,以供所述网络侧根据所述业务内容标识为所述移动终端选择一个负载小、且能够承载所述待发送的业务内容的目标P‑GW。
具体地,识别模块61主要实现区分待传输业务内容类型功能,发送模块62主要进行业务内容标识的封装,用于实现信息的传递。
本发明实施例提供的移动终端,通过PDN连接请求携带业务内容标识,为网络侧设备的网关选择提供优化机制,能够平衡业务质量、网络发展和数据分流间的关系,防止混合业务导致的网络资源分配不均衡、保证业务的接入质量和连续性。
图7为本发明网络系统实施例的组成示意图,如图7所示,该网络系统包括移动终端1和网络设备2,二者之间无线通信连接。本发明实施例中,为实现SIPTO框架下P‑GW的选择,需要对移动终端和网络设备例如MME进行功能增强。概括来说,移动终端的功能增强主要为进行业务内容类型的识别。MME主要实现参数采集与网关选择决策,具体包括根据所接收到的PDN连接请求,结合P‑GW的负载情况与业务内容类型信息进行决策,选择出为移动终端提供业务内容的P‑GW。
本发明实施例提供的网络系统中所包括的移动终端和网络设备,可以分别采用上述装置实施例中提供的移动终端和网络设备,具体结构和功能不再赘述。
在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read‑Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将装置的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的装置的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

网关选择及信息发送方法、装置及网络系统.pdf_第1页
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网关选择及信息发送方法、装置及网络系统.pdf_第2页
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1、(10)申请公布号 CN 102917443 A (43)申请公布日 2013.02.06 C N 1 0 2 9 1 7 4 4 3 A *CN102917443A* (21)申请号 201210407525.8 (22)申请日 2012.10.23 H04W 48/20(2009.01) H04W 76/02(2009.01) (71)申请人中国联合网络通信集团有限公司 地址 100033 北京市西城区金融大街21号 (72)发明人杨艳 吕召彪 王健全 孙雷 赵婷婷 (74)专利代理机构北京同立钧成知识产权代理 有限公司 11205 代理人刘芳 (54) 发明名称 网关选择及信息发送方法、。

2、装置及网络系统 (57) 摘要 本发明实施例提供一种网关选择及信息发送 方法、装置及网络系统,优化了宏网SIPTO的网关 选择机制,将网关的负载情况和业务内容的类型 应用到P-GW的选择中,能够平衡业务质量、网络 发展和数据分流间的关系,防止混合业务导致的 网络资源分配不均衡、保证业务的接入质量和连 续性。 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书8页 附图3页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 8 页 附图 3 页 1/2页 2 1.一种网关选择的方法,其特征在于,包括: 接收移动终端发送的数据分组网PDN连接请求,所述PDN连接请。

3、求中包括所述移动终 端的地址信息,以及待发送的业务内容所对应的业务内容标识; 根据所述移动终端的地址信息获取分组数据网网关P-GW地址列表,所述P-GW地址列 表中包括多个待选P-GW,所述待选P-GW与所述移动终端之间的距离在预设范围内; 根据内容地址列表,在所述多个待选P-GW中为所述移动终端选择至少一个负载小、且 能够承载所述待发送的业务内容的目标P-GW;所述内容地址列表中包括所述业务内容标 识,以及能够承载与所述业务内容标识对应的待发送的业务内容的P-GW的地址信息。 2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述移动终端的地址信息获取 P-GW地址列表包括: 解析所述PDN。

4、连接请求获取所述移动终端的地址信息; 根据所述移动终端的地址信息,查找与所述移动终端之间的距离在预设范围内的所有 待选P-GW,将所述待选P-GW组成所述P-GW地址列表。 3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据内容地址列表,在所述多个待选 P-GW中为所述移动终端选择至少一个负载小、且能够承载所述待发送的业务内容的目标 P-GW包括: 获取所述P-GW地址列表中各待选P-GW的负载信息,删除负载较大的待选P-GW; 根据所述内容地址列表,在所述待选P-GW中获取所述目标P-GW。 4.一种信息发送方法,其特征在于,包括: 移动终端对待发送的业务内容进行类型识别,并分配对应的业务内。

5、容标识; 所述移动终端向网络侧发送数据分组网PDN连接请求,所述PDN连接请求中包括所述 移动终端的地址信息,以及所述业务内容标识,以供所述网络侧根据所述业务内容标识为 所述移动终端选择至少一个负载小、且能够承载所述待发送的业务内容的目标分组数据网 网关P-GW。 5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,移动终端对待发送的业务内容进行类型 识别,并分配对应的业务内容标识包括: 所述移动终端周期性地采集待发送的业务内容,并初步识别所述待发送的业务内容所 属的类别,然后再根据所述业务内容进行类内划分,分配对应的业务内容标识。 6.一种网络设备,其特征在于,包括: 接收模块,用于接收移动终端发送的。

6、数据分组网PDN连接请求,所述PDN连接请求中包 括所述移动终端的地址信息,以及待发送的业务内容所对应的业务内容标识; 获取模块,用于根据所述移动终端的地址信息获取分组数据网网关P-GW地址列表,所 述P-GW地址列表中包括多个待选P-GW,所述待选P-GW与所述移动终端之间的距离在预设 范围内; 选择模块,用于根据内容地址列表,在所述多个待选P-GW中为所述移动终端选择一个 负载小、且能够承载所述待发送的业务内容的目标P-GW;所述内容地址列表中包括所述业 务内容标识,以及能够承载与所述业务内容标识对应的待发送的业务内容的P-GW的地址 信息。 7.根据权利要求6所述的网络设备,其特征在于,。

7、还包括: 权 利 要 求 书CN 102917443 A 2/2页 3 存储模块,用于存储所述P-GW地址列表和所述内容地址列表。 8.一种移动终端,其特征在于,包括: 识别模块,用于对待发送的业务内容进行类型识别,并分配对应的业务内容标识; 发送模块,用于向网络侧发送数据分组网PDN连接请求,所述PDN连接请求中包括所述 移动终端的地址信息,以及所述业务内容标识,以供所述网络侧根据所述业务内容标识为 所述移动终端选择一个负载小、且能够承载所述待发送的业务内容的目标分组数据网网关 P-GW。 9.根据权利要求8所述的移动终端,其特征在于,所述识别模块包括: 第一识别单元,用于周期性地采集待发送。

8、的业务内容,并初步识别所述待发送的业务 内容所属的类别; 第二识别单元,用于根据所述业务内容进行类内划分,分配对应的业务内容标识。 10.一种网络系统,其特征在于,包括如权利要求6或7所述的网络设备,以及如权利要 求8或9所述的移动终端。 权 利 要 求 书CN 102917443 A 1/8页 4 网关选择及信息发送方法、 装置及网络系统 技术领域 0001 本发明实施例涉及无线通信技术,尤其涉及一种网关选择及信息发送方法、装置 及网络系统。 背景技术 0002 图1为现有技术的网络架构图,如图1所示,在现有宏网IP数据分流(Selected IP Traffic Offload,SIPTO。

9、)框架中,分组数据网网关(Packetwork Gateway,P-GW)的选 择主要是基于P-GW的位置信息。具体而言,第三代合作伙伴项目(the 3rd Generation Partnership Project,3GPP)网络中利用连接靠近用户的P-GW实现宏网的SIPTO。移动管 理实体(MobileManagenment Entity,MME)在选择P-GW的时候,会仅选择在地理位置上最 靠近用户UE的一个P-GW进行IP流量卸载。 0003 现有的宏网SIPTO框架下,P-GW的选择仅考虑了UE和P-GW的位置信息,并没有考 虑其他因素。而在长期演进(Long Term Evol。

10、ution,LTE)网络快速发展的情况下,高速和 大数据量的业务在无线网上占有了较大的份额。在这种情况下,根据P-GW与UE之间的地 理距离而选择出来的P-GW,在工作中可能会不能满足实际需求,而导致业务接入质量下降, 甚至网络瘫痪。 发明内容 0004 本发明实施例针对现有技术的缺陷,提供一种网关选择及信息发送方法、装置及 网络系统,以提高网络的接入质量。 0005 本发明实施例提供一种网关选择方法,包括: 0006 接收移动终端发送的数据分组网PDN连接请求,所述PDN连接请求中包括所述移 动终端的地址信息,以及待发送的业务内容所对应的业务内容标识; 0007 根据所述移动终端的地址信息获。

11、取分组数据网网关P-GW地址列表,所述P-GW地 址列表中包括多个待选P-GW,所述待选P-GW与所述移动终端之间的距离在预设范围内; 0008 根据内容地址列表,在所述多个待选P-GW中为所述移动终端选择至少一个负载 小、且能够承载所述待发送的业务内容的目标P-GW;所述内容地址列表中包括所述业务内 容标识,以及能够承载与所述业务内容标识对应的待发送的业务内容的P-GW的地址信息。 0009 本发明实施例提供一种信息发送方法,包括: 0010 移动终端对待发送的业务内容进行类型识别,并分配对应的业务内容标识; 0011 所述移动终端向网络侧发送数据分组网PDN连接请求,所述PDN连接请求中包。

12、括 所述移动终端的地址信息,以及所述业务内容标识,以供所述网络侧根据所述业务内容标 识为所述移动终端选择至少一个负载小、且能够承载所述待发送的业务内容的目标分组数 据网网关P-GW。 0012 本发明实施例提供一种网络设备,包括: 0013 接收模块,用于接收移动终端发送的数据分组网PDN连接请求,所述PDN连接请求 说 明 书CN 102917443 A 2/8页 5 中包括所述移动终端的地址信息,以及待发送的业务内容所对应的业务内容标识; 0014 获取模块,用于根据所述移动终端的地址信息获取分组数据网网关P-GW地址列 表,所述P-GW地址列表中包括多个待选P-GW,所述待选P-GW与所。

13、述移动终端之间的距离在 预设范围内; 0015 选择模块,用于根据内容地址列表,在所述多个待选P-GW中为所述移动终端选择 一个负载小、且能够承载所述待发送的业务内容的目标P-GW;所述内容地址列表中包括所 述业务内容标识,以及能够承载与所述业务内容标识对应的待发送的业务内容的P-GW的 地址信息。 0016 本发明实施例提供一种移动终端,包括: 0017 识别模块,用于对待发送的业务内容进行类型识别,并分配对应的业务内容标 识; 0018 发送模块,用于向网络侧发送数据分组网PDN连接请求,所述PDN连接请求中包括 所述移动终端的地址信息,以及所述业务内容标识,以供所述网络侧根据所述业务内容。

14、标 识为所述移动终端选择一个负载小、且能够承载所述待发送的业务内容的目标分组数据网 网关P-GW。 0019 本发明实施例还提供一种网络系统,包括上述的网络设备和移动终端。 0020 本发明实施例提供的网关选择及信息发送方法、装置及网络系统,优化了宏网 SIPTO的网关选择机制,将网关的负载情况和业务内容的类型应用到P-GW的选择中,能够 平衡业务质量、网络发展和数据分流间的关系,防止混合业务导致的网络资源分配不均衡、 保证业务的接入质量和连续性。 附图说明 0021 图1为现有技术的网络架构图; 0022 图2为本发明网关选择的方法实施例流程图; 0023 图3为本发明信息发送方法实施例流程。

15、示意图; 0024 图4为本发明P-GW选择方法实施例信令图; 0025 图5为本发明网络设备实施例结构示意图; 0026 图6为本发明移动终端实施例结构示意图; 0027 图7为本发明网络系统实施例的组成示意图。 具体实施方式 0028 本发明各实施针对现有技术中因选择在地理位置上最靠近UE的一个P-GW而带来 的缺陷,提供一种优化宏网SIPTO的网关选择机制,一方面,将本地P-GW的网络负载情况应 用于网关选择,以提高网络的接入质量;另一方面,通过添加业务类型的判断,提出基于业 务类型的网关选择机制,防止混合业务导致的网络资源分配不均衡。 0029 图2为本发明网关选择的方法实施例流程图,。

16、如图2所示,该方法包括: 0030 步骤200、接收移动终端发送的PDN连接请求; 0031 移动终端UE在发送上行的业务数据之前,首先对待发送的业务内容进行业务内 容类型识别,并分配对应的业务内容标识。然后将业务内容标识封装到PDN连接请求中,发 说 明 书CN 102917443 A 3/8页 6 送到网络侧。该数据分组网(Packet Data Network,PDN)连接请求不但包括待发送的业务 内容所对应的业务内容标识,还包括UE的地址信息。所述的业务内容标识可以预先由UE 和网络侧设备例如MME协商设置好。 0032 步骤201、根据所述移动终端的地址信息获取P-GW地址列表,所述。

17、P-GW地址列表 中包括多个待选P-GW,所述待选P-GW与所述移动终端之间的距离在预设范围内; 0033 网络侧设备例如MME接收到UE发送的PDN连接请求后,通过对连接请求的解析获 取其中的UE的地址信息,然后根据UE的地址信息查找与UE之间的距离在预设范围内的所 有P-GW,并将所查找到的P-GW作为待选P-GW组成P-GW地址列表。也就是说,MME本身或 通过其他网络设备查找待选P-GW,查找过程具体地可以包括以UE的地址为圆心,以预设距 离为半径确定好预设范围,将在预设范围内的所有P-GW添加到P-GW地址列表中备选,P-GW 地址列表至少包括P-GW的地址信息。 0034 本发明实。

18、施例中扩大了的P-GW的备选范围,即不但保留与UE距离最近的P-GW,而 且还同时保留了与UE具有一定距离的P-GW,这样使得MME选择P-GW的范围增大,通过设置 合适的选择条件,能够从中选择出能够为UE提供最好业务服务的P-GW。 0035 步骤202、根据内容地址列表,在所述多个待选P-GW中为所述移动终端选择一个 负载小、且能够承载所述待发送的业务内容的目标P-GW;所述内容地址列表中包括所述业 务内容标识,以及能够承载与所述业务内容标识对应的待发送的业务内容的P-GW的地址 信息。 0036 MME确定出待选P-GW后,需要在P-GW地址列表中为UE选择能够提供较好的业务 服务的目标。

19、P-GW。MME选择目标P-GW的依据可以包括根据待选P-GW的负载情况、以及待 选P-GW的能力信息即P-GW所能够支持的业务类型等。具体地,MME自身获取或者通过其 他网元设备获取P-GW地址列表中各待选P-GW的负载信息,为了合理地利用网络资源,本发 明实施例中MME删除P-GW地址列表中负载较大的待选P-GW,通过各待选P-GW当前的负载 情况缩小P-GW的选择范围,保留下负载较少的待选P-GW。然后再根据内容地址列表,在经 过筛选的待选P-GW中获取目标P-GW。 0037 表1为本发明内容地址列表实施例示意图,如表1所示,MME还维护有一个内容地 址列表,该内容地址列表中包括业务类。

20、别标识、类内划分后的业务内容标识、以及能够承载 与业务内容标识对应的待发送的业务内容的P-GW的地址信息。也就是说,该内容地址列表 中包括有P-GW与其所能够承载的业务内容之间的对应关系,例如P-GW a1、P-GW a2和P-GW a3能够承载业务内容标识为1-1的业务内容、P-GW k1能够承载业务内容标识为2-2 的业务内容等等。本发明实施例中,所述的能够承载业务内容也可以理解为优先处理对应 的业务内容。 0038 表1 说 明 书CN 102917443 A 4/8页 7 0039 0040 MME可以首先基于UE发送的业务内容标识,获取哪个或哪些P-GW能够承载该业务 内容的数据;然。

21、后,再查看获取的P-GW中是否存在与P-GW地址列表中,若存在则表明可以 作为目标P-GW;最终,MME可以在多个待选P-GW中为UE选择一个负载小、且能够承载待发 送的业务内容的目标P-GW。 0041 MME为UE选择好对应承载业务内容的P-GW后,可以在MME中将UE、业务内容标识 以及P-GW三者之间的对应关系存储起来,便于后续据此来发送业务内容。 0042 本发明实施例提供的网关选择方法,优化了宏网SIPTO的网关选择机制,将网关 的负载情况和业务内容的类型应用到P-GW的选择中,能够平衡业务质量、网络发展和数据 分流间的关系,防止混合业务导致的网络资源分配不均衡、保证业务的接入质量。

22、和连续性。 0043 图3为本发明信息发送方法实施例流程示意图,如图3所示,该方法包括: 0044 步骤300、移动终端对待发送的业务内容进行类型识别,并分配对应的业务内容标 识; 0045 UE在准备向对端发送业务内容之前,需要对内容的类型进行识别。具体地,UE采 集待发送的业务内容,并初步识别待发送的业务内容所属的业务类别,具体地,UE根据采集 到的业务内容,进行业务类别的初步判断,本发明实施例中需要区分到四大类(包括话音、 会话、流、背景)。然后UE再根据业务内容进行类内划分,分配对应的业务内容标识。具体 地,UE根据所获取的初步分类信息后,对其中的会话和流业务进行处理即进行类内划分,如。

23、 对视频业务进行基于特征的划分,并分配相应的业务内容标识。 0046 步骤301、移动终端向网络侧发送PDN连接请求。 0047 UE在为业务内容分配好对应的业务内容标识后,通过修改PDN连接请求的信令格 式以将业务内容标识添加到所述PDN连接请求中,并发送给网络侧。所述PDN连接请求中 不但包括UE的地址信息,还包括业务内容标识,以供网络侧根据业务内容标识为UE选择至 说 明 书CN 102917443 A 5/8页 8 少一个负载小、且能够承载待发送的业务内容的目标P-GW。 0048 网络侧接收到携带有业务内容标识的PDN连接请求后,可以按照上述方法实施例 中所述的方法为UE选择一个目标。

24、P-GW,此处不再赘述。 0049 PDN连接请求是一种非接入层信息(Non Access Statum,NAS),其格式满足NAS消 息格式,本发明实施例中可以通过业务内容标识其他携带信元字段携带业务内容标识,具 体的PDN连接请求格式如表2所示。 0050 表2 0051 0052 0053 本发明实施例提供的信息发送方法,通过PDN连接请求携带业务内容标识,为网 络侧设备的网关选择提供优化机制,能够平衡业务质量、网络发展和数据分流间的关系,防 止混合业务导致的网络资源分配不均衡、保证业务的接入质量和连续性。 0054 图4为本发明P-GW选择方法实施例信令图,在实现基于网络负载与业务类型。

25、的 SIPTO的网关选择中,需要对业务发起的流程(PDN连接)进行一定的修改,具体如图4所示, 该方法包括: 0055 步骤400、该步骤表示的是UE新增加的功能,在该步骤中UE主要进行数据采集分 析,获取业务内容标识,并封装为PDN连接信令; 0056 步骤401、UE向MME发送PDN连接请求,携带有业务内容标识; 0057 该步骤中主要在PDN连接请求的信令中添加了业务内容标识,用于区分不同的业 务内容类型。 0058 步骤402、MME为UE选择目标P-GW; 0059 本发明实施例网关选择的主要原则是先考虑位置,再考虑网络负载,最后考虑业 务内容类型。具体地,按照P-GW与用户的位置。

26、,确定可以选用的P-GW并形成P-GW地址列 表;对获取的P-GW地址列表中的P-GW所在网络的负载情况进行逐一分析,删除列表中网络 说 明 书CN 102917443 A 6/8页 9 负载重的P-GW,获取轻负载的P-GW地址表;对轻负载的P-GW地址表中可以传输业务的业 务内容类型进行判断,选定合适的P-GW。该步骤可以参见上述方法实施例,此处不再赘述。 0060 步骤403、MME向S-GW发送会话创建请求; 0061 步骤404、S-GW向P-GW转发会话创建请求; 0062 步骤405、P-GW向S-GW返回会话创建响应; 0063 步骤406、S-GW向MME返回会话创建响应; 。

27、0064 步骤407、MME向eNodeB发送承载建立请求/PDN连接建立接受消息,该消息中包 含NAS消息 PDN连接建立请求消息,要求建立默认承载; 0065 步骤408、eNodeB向UE发送无线资源控制协议(Radio Resource Control,RRC) 连接重配置消息; 0066 步骤409、UE向eNodeB发送RRC连接重配置完成消息; 0067 步骤410、eNodeB向MME发送承载建立响应; 0068 步骤411、UE向eNodeB发送直通链路消息,该消息包含PDN连接建立接受,接受默 认承载的建立; 0069 步骤412、eNodeB向MME发送PDN连接建立消息。

28、; 0070 步骤413、MME向S-GW发送承载修改请求; 0071 步骤414、S-GW向P-GW转发承载修改请求; 0072 步骤415、P-GW向S-GW返回承载修改响应; 0073 步骤416、S-GW向MME返回承载修改响应。 0074 其中,步骤403至步骤416与现有的PDN连接建立过程相同,即会话建立和承载建 立过程,具体不再赘述。 0075 图5为本发明网络设备实施例结构示意图,如图5所示,该网络设备包括接收模块 51、获取模块52和选择模块53,其中,接收模块51用于接收移动终端发送的PDN连接请求, 所述PDN连接请求中包括所述移动终端的地址信息,以及待发送的业务内容所。

29、对应的业务 内容标识;获取模块52用于根据所述移动终端的地址信息获取P-GW地址列表,所述P-GW 地址列表中包括多个待选P-GW,所述待选P-GW与所述移动终端之间的距离在预设范围内; 选择模块53用于根据内容地址列表,在所述多个待选P-GW中为所述移动终端选择一个负 载小、且能够承载所述待发送的业务内容的目标P-GW;所述内容地址列表中包括所述业务 内容标识,以及能够承载与所述业务内容标识对应的待发送的业务内容的P-GW的地址信 息。 0076 具体地,接收模块51接收UE发送的携带有业务内容标识的PDN连接请求后,通过 对PDN连接请求的解析获取其中的UE的地址信息;然后通过获取模块52。

30、查找与UE之间的 距离在预设范围内的P-GW,将查找到的作为待选P-GW组成P-GW地址列表。再由选择模块 53根据P-GW地址列表中的P-GW所在网络的负载情况进行统计分析,删除列表中负载大的 P-GW;并根据所获取的业务内容标识,在所维护的内容地址列表中进行查询,获知该业务内 容目前在哪些P-GW进行部署。选择模块53根据位置信息、负载情况和业务内容类型,对 P-GW地址表进行逐步的缩小,最终获取合适的P-GW。 0077 在上述实施例提供的网络设备中,还可以包括一存储模块54,用于存储P-GW地址 列表和内容地址列表。内容地址列表维护业务内容标识对应的业务内容类型和承载该业务 说 明 书。

31、CN 102917443 A 7/8页 10 的P-GW,以备查询用户所需的业务内容类型和P-GW的部署情况。 0078 本发明实施例提供的网络设备,优化了宏网SIPTO的网关选择机制,将网关的负 载情况和业务内容的类型应用到P-GW的选择中,能够平衡业务质量、网络发展和数据分流 间的关系,防止混合业务导致的网络资源分配不均衡、保证业务的接入质量和连续性。 0079 图6为本发明移动终端实施例结构示意图,如图6所示,该UE包括识别模块61和 发送模块62,其中,识别模块61用于对待发送的业务内容进行类型识别,并分配对应的业 务内容标识;发送模块62用于向网络侧发送PDN连接请求,所述PDN连接。

32、请求中包括所述 移动终端的地址信息,以及所述业务内容标识,以供所述网络侧根据所述业务内容标识为 所述移动终端选择一个负载小、且能够承载所述待发送的业务内容的目标P-GW。 0080 具体地,识别模块61主要实现区分待传输业务内容类型功能,发送模块62主要进 行业务内容标识的封装,用于实现信息的传递。 0081 本发明实施例提供的移动终端,通过PDN连接请求携带业务内容标识,为网络侧 设备的网关选择提供优化机制,能够平衡业务质量、网络发展和数据分流间的关系,防止混 合业务导致的网络资源分配不均衡、保证业务的接入质量和连续性。 0082 图7为本发明网络系统实施例的组成示意图,如图7所示,该网络系。

33、统包括移动终 端1和网络设备2,二者之间无线通信连接。本发明实施例中,为实现SIPTO框架下P-GW的 选择,需要对移动终端和网络设备例如MME进行功能增强。概括来说,移动终端的功能增强 主要为进行业务内容类型的识别。MME主要实现参数采集与网关选择决策,具体包括根据所 接收到的PDN连接请求,结合P-GW的负载情况与业务内容类型信息进行决策,选择出为移 动终端提供业务内容的P-GW。 0083 本发明实施例提供的网络系统中所包括的移动终端和网络设备,可以分别采用上 述装置实施例中提供的移动终端和网络设备,具体结构和功能不再赘述。 0084 在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单。

34、元中,也可以是各个 单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可 以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。 0085 上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元,可以存储在一个计算机可读取 存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计 算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)或处理器(processor)执行本申 请各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器 (Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,。

35、RAM)、磁碟或者光盘 等各种可以存储程序代码的介质。 0086 本领域技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,仅以上述各功能模块 的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完 成,即将装置的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。上 述描述的装置的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。 0087 最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制; 尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其 依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征 进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技 说 明 书CN 102917443 A 10 8/8页 11 术方案的范围。 说 明 书CN 102917443 A 11 1/3页 12 图1 图2 图3 说 明 书 附 图CN 102917443 A 12 2/3页 13 图4 图5 说 明 书 附 图CN 102917443 A 13 3/3页 14 图6 图7 说 明 书 附 图CN 102917443 A 14 。

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