[发明专利]一种演进的分组核心网络实现移动性管理的方法和系统

说明书

本发明公开了一种演进的分组核心EPC网络实现移动性管理的方法，第一控制网元根据第一MME发送的第二控制网元的标识或地址信息寻址第二控制网元，获取第二控制网元分配的PGW地址和PGW的TEID信息，并将自身分配的第一SGW地址和第一SGW的TEID信息发送给第二控制网元；第一控制网元向第一SGW发送携带所述PGW地址和PGW的TEID信息的流表信息；第二控制网元向PGW发送携带第一SGW地址和第一SGW的TEID信息的流表信息；本发明同时还公开了一种EPC网络实现移动性管理的系统，通过本发明的方案，能够解决由于UE移动造成控制网元改变引起的两个控制网元的协调问题。

技术领域

本发明涉及第三代合作伙伴计划(3GPP)的移动性管理技术，尤其涉及一种演进的分组核心(EPC，Evolved Packet Core)网络实现移动性管理的方法和系统。

背景技术

美国斯坦福大学于2008年提出了Open Flow协议，该协议采用转发/控制分离架构，外置控制面实体采用Open Flow协议控制转发面设备实现各种转发逻辑，而转发面设备主要功能就是根据Open Flow控制器下发的流表执行受控转发，其行为是标准化的，如：收到一条报文，取出报文头部L2/L3/L4相关字段值，作为关键字查找流表，在匹配到一个表项后，根据表项内容中的指令集对报文字段进行变换，完毕后根据指示转发到某一逻辑或物理端口。此协议进一步演进，成为软件定义网络技术(SDN，Software Defined Network)，即可以在控制面采用软件编程实现各种复杂的网络应用，而转发面设备无需任何改变，由于控制面采用通用服务器+通用操作系统，并且可以使用通用的软件编程工具，也可以使用Python这样的脚本编程语言实现，这使得新的网络协议的支持变得非常简单，而且新技术部署周期大大缩短。

EPC是3GPP R8阶段引入的新型分组核心网，其将网络进一步扁平化，转发面设备分为服务网关(SGW，Serving Gateway)和公用分组网网关(PGW，PDN Gateway)，自R8以来，EPC进行了一系列的功能增强，包括引入分流等技术，这些功能的增强都需要1-2年的新的协议规范制订周期，然后由设备供应商进行实现、运营商进行测试，然后部署，这使得网络新特性的引入周期非常漫长，而且代价高昂。而Open Flow设计的目标正好可以解决这个问题，仅需修改Open Flow机制中控制网元(控制网元)的逻辑既可引入新的网络特性，由控制网元控制转发面设备完成这一功能。但是Open Flow目前的设计主要考虑用于二层交换网络中，对于需要进行业务控制的EPC网络设备无法直接支持，需要一定的扩展。在网络架构上，引入Open Flow机制后对既有EPC的用户面网元功能和控制方式有一定的影响，如图1所示，用户设备(UE)连接演进节点B(eNB)，eNB连接移动性管理实体(MME)和SGW，MME连接控制网元，控制网元控制SGW和PGW。

图1中的SGW和PGW仅具有用户面功能，所有控制面管理功能都由控制网元完成，包括用户面隧道的建立、修改、Qos保证等等。所有SGW和PGW需要的控制逻辑均由控制网元下发，SGW和PGW实际上是具有相同功能的路由器，在控制网元的控制下具有SGW和PGW的功能。这对EPC核心网来说可以实现更加灵活的组网。

移动性管理机制是EPC网络为了维持用户业务连续性而采用的处理机制。当UE发生移动时，EPC网络保证锚点PGW不改变，在UE附着的eNB及为UE服务的SGW发生改变的情况下，EPC网络修改上下行隧道路径，维持UE业务数据传递。当引入Open Flow机制后，需要由控制网元在EPC网络的控制下完成隧道路径的转移，保证UE的业务连续性。UE发生移动时，如果为UE服务的控制网元没有发生变化，那么由这个控制网元沿用Open Flow机制控制转发设备完成隧道管理即可，具体以TAU过程为例，如图2所示。

图2是TAU过程中控制网元不变，SGW不变的实现过程。

步骤101，UE发起TAU请求。