专利名称：一种释放无线资源的方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及演进分组系统(Evolved Packet System，EPS)，尤其涉及EPS中一种 释放无线资源的方法及系统。
背景技术：
第三代合作伙伴计划(3rdGeneration Partnership Pro ject，3GPP)定义的下一 代移动无线网络的系统称为EPS，图1是现有技术中，GPRS网络和EPS网络的架构图，如图 1所示，现有GPRS网络和EPS网络中包含了如下网元演进的无线接入网(EvolvedRadio Access Network，E-RAN)，E-RAN 可以提供更 高的上下行速率，更低的传输延迟和更加可靠的无线传输。E-RAN中包含的网元是演进的基 站(Evolved NodeB，eNodeB)，用于为终端的接入提供无线资源。GSM EDGE无线接入网络(Enhanced Data Rate for GSM Evolution RadioAccess Network, GREAN)，即 2G/2. 5G 无线接入网络。UMTS 陆地无线接入网络(Universal Mobile Telecommunications SystemTerrestrial Radio Access Network, UTRAN)，艮口 3G 无线接入网络。归属用户服务器(Home Subscriber Server，HSS)，用于永久存储用户签约数据。分组数据网(Packet Data Network，PDN)，为用户提供业务的网络。演进的分组网(Ε-Packet Core)，降低了延迟，并允许更多的无线接入系统接入。 包含如下网元移动管理实体(Mobility Management Entity, MME)控制面功能实体，临时存储 用户数据的服务器，负责管理和存储UE上下文(比如UE的用户标识、移动性管理状态、用 户安全参数等)，为用户分配临时标识，当UE驻扎在该跟踪区域或者该网络是负责对该用 户进行鉴权；处理MME和UE之间的所有非接入层消息；触发在EPS的寻呼。服务网关(SGW)，该网关是一个用户面实体，负责用户面数据路由处理，终结处于 空闲状态的UE的下行数据。管理和存储UE的SAE承载(bearer)上下文，比如IP承载业 务参数和网络内部路由信息等。是3GPP系统内部用户面的锚点，一个用户在一个时刻只能 有一个 Serving Gff ；分组数据网网关(PDN GW)，负责UE接入PDN的网关，分配用户IP地址，同时是 3GPP和非3GPP接入系统的移动性锚点。用户在同一时刻能够接入多个PDN GW。策略和合计费规则功能实体(Policyand Charging Rule Functionality,PCRF), 该功能实体主要根据业务信息和用户签约信息以及运营商的配置信息产生控制用户数据 传递的服务质量(Quality of Service, Qos)规则以及计费规则。该功能实体也可以控制 接入网中承载的建立和释放。业务通用分组无线服务支持节点(Serving GPRS Support Node，SGSN)，UTRAN和 GREAN接入时的移动性管理节点，临时存储用户数据的服务器，负责管理和存储UE上下文 (比如UE的用户标识、移动性管理状态、用户安全参数等)，为用户分配临时标识，当UE驻
4扎在该路由区域或者该网络时负责对该用户进行鉴权。在EPS中为了实现永久在线，将激活一个承载的过程加入到了附着流程中，即用 户一旦开机附着，必须激活一个承载，并且该承载一直存在。该过程在无线资源上的结果体 现便是用户一旦开机附着，无线侧就要为用户分配承载资源，而不管用户是否要使用该资 源，并且长期占用。由于在实际应用中，大量用户可能都只是开机附着，而不是需要马上使用业务，因 此会出现大量不使用却长期占用无线承载资源情况，使无线资源的有效利用率大大降低， 另外，EPS中负责承载管理的MME不负责数据传输，因此，MM本身无法做出用户是否有数据 传输的准确判断，从而不能及时发起无线资源释放。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种释放无线资源的方法及系统，能够提 高无线资源的有效利用率。为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的一种释放无线资源的方法，包括移动管理实体MME从服务网关SGW获取用户数据传输情况；MME判断所述用户在一定时间无数据传输，则释放所述用户的无线资源。所述MME从SGW获取用户数据传输情况为SGW检测到用户在一定时间无数据传 输时，主动向MME发送用户长时间无数据传输通知。所述MME收到来自SGW的用户长时间无数据传输通知后，还包括步骤向SGW返回 用户长时间无数据传输应答。所述MME从SGW获取用户数据传输情况具体为MME向SGW发送用户数据传输查询请求；SGff收到所述用户数据传输查询请求后，获取所述用户数据传输情况；SGff根据所述用户数据传输检测情况，向MME返回用户数据查询响应。所述MME从SGW获取用户数据传输情况之前还包括步骤用户发起附着流程，在演进分组系统EPS网络中注册；SGff在用户附着后，对用户的数据传输进行监控，所述SGW在用户附着后，对用户的数据传输进行监控为SGW在用户附着后，启动 用于检测该用户是否长时间无数据传输的定时器；以及在每处理完该用户的一个数据包后 重置该定时器，所述定时器的定时时长由SGW本地定义，或者，由MME在用户附着时通知SGW。所述用户一定时间无数据传输为用于检测该用户是否长时间无数据传输的定时 器超时。一种释放无线资源的系统，包括MME和SGW，MME包括用户数据传输情况获取单 元、无线资源释放判断单元、无线资源释放单元，其中，所述用户数据传输情况获取单元，用于从SGW获取用户数据传输情况；所述无线资源释放判断单元，用于根据用户数据传输情况获取单元获取的用户数 据传输情况，判断所述用户是否在一定时间无数据传输，并在用户在一定时间无数据传输
5时，通知无线资源释放单元；所述无线资源释放单元，用于根据无线资源释放判断单元的通知，释放用户的无 线资源。SGW包括无数据传输通知单元，用于在用户一定时间无数据传输时，向所述用户数 据传输情况获取单元发送用户长时间无数据传输通知；所述用户数据传输情况获取单元，还用于接收来自无数据传输通知单元的用户长 时间无数据传输通知。所述用户数据传输情况获取单元，还用于在收到来自无数据传输通知单元的用户 长时间无数据传输通知后，向无数据传输通知单元返回用户长时间无数据传输应答。所述用户数据传输情况获取单元，还用于向SGW发送用户数据传输查询请求；以 及接收来自SGW的用户数据查询响应；SGW还包括用户数据查询响应单元，用于收到所述用户数据传输查询请求后，获取 所述用户数据传输情况，并根据检测情况向用户数据传输情况获取单元返回用户数据查询 响应。SGW还包括定时单元，用于对用户是否长时间无数据传输进行检测，以及在定时超 时时，通知无数据传输通知单元，或者，向用户数据查询响应单元返回用户数据传输情况。本发明释放无线资源的方法及系统，MME从SGW获取用户数据传输情况，然后根据 所获取的用户数据传输情况，判断是否发起无线资源释放。本发明通过SGW将用户是否有 数据传输通知给MME，解决了 EPS网络中由于MME无法判断用户是否有数据传输，从而导致 不使用业务的用户长期占用无线承载资源，使无线资源的有效利用率大大降低的问题，从 而提高了无线资源的有效利用率。
图1为现有技术中，EPS网络的架构图；图2为本发明释放无线资源的方法的流程示意图；图3为本发明释放无线资源的系统的结构示意图；图4为本发明实施例1释放无线资源的方法流程示意图；图5为本发明实施例2释放无线资源的方法流程示意图。
具体实施例方式本发明的基本思想是:MME从SGW获取用户数据传输情况，然后根据所获取的用户 数据传输情况，判断是否发起无线资源释放。下面结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述。图2为本发明释放无线资源的方法的流程示意图，如图2所示，本发明释放无线资 源的方法一般包括以下步骤步骤21 =MME从SGW获取用户数据传输情况。触发SGW通知MME用户是否有数据传输的行为，可以是SGW检测到用户在一定时 间无数据传输时，主动通知MME，也可以是由MME发请求消息，要求SGW发送用户的数据传输 情况。
对于SGW主动通知的情况，SGff中一般设置有用于检测用户是否长时间无数据传 输的定时器，该定时器的定时时长可以由SGW本地定义，或者，由MME在用户附着时通知 SGff0每当SGW处理完用户的一个数据包后，重置用于检测该用户是否长时间无数据传输的 定时器，用于检测用户是否长时间无数据传输的定时器超时即表示用户在一定时间无数据 传输。对于由MME发请求消息，要求SGW发送用户的数据传输情况，可以在MME上设置数 据定时查询定时器，每当该数据定时查询定时器超时，向SGW发送请求消息，即MME周期性 发送请求消息；也可以是在MME想修改或释放用户，但是不确定该用户是否正在传输数据 等情况时发送。可选的，MME收到SGW发送的用户数据传输情况后，向SGW返回一个确认信息。步骤22 :MME判断该用户是否在一定时间无数据传输，如果是，执行步骤23 ；否则， 流程结束。SGW在用户一定时间无数据传输时主动通知该用户的数据传输情况给MME，可以 直接判断释放该用户的无线资源。步骤23 =MME释放所述用户的无线资源，流程结束。MME通过发起用户的Sl连接释放流程，释放该用户的无线资源。图3为本发明释放无线资源的系统的结构示意图，如图3所示，本发明释放无线资 源的系统包括MME 31和SGW 32,MME 31包括用户数据传输情况获取单元311、无线资源释 放判断单元312、无线资源释放单元313，其中，用户数据传输情况获取单元311，用于从SGW 32获取用户数据传输情况；无线资源释放判断单元312，用于根据用户数据传输情况获取单元311获取的用 户数据传输情况，判断所述用户是否在一定时间无数据传输，并在用户一定时间无数据传 输时，通知无线资源释放单元313 ；无线资源释放单元313，用于根据无线资源释放判断单元312的通知，释放用户的 无线资源。SGff 32包括无数据传输通知单元321，用于在用户在一定时间无数据传输时，向 用户数据传输情况获取单元311发送用户长时间无数据传输通知；用户数据传输情况获取单元311，还用于接收来自无数据传输通知单元321的用 户长时间无数据传输通知。用户数据传输情况获取单元311，还用于在收到来自无数据传输通知单元321的 用户长时间无数据传输通知后，向无数据传输通知单元321返回用户长时间无数据传输应答。用户数据传输情况获取单元311，还用于向SGW 32发送用户数据传输查询请求； 以及接收来自SGW 32的用户数据查询响应；SGff 32还包括用户数据查询响应单元322，用于收到所述用户数据传输查询请求 后，获取所述用户数据传输情况，并根据检测情况向用户数据传输情况获取单元311返回 用户数据查询响应。SGW还包括定时单元323，用于对用户是否长时间无数据传输进行检测，以及在定 时超时时，通知无数据传输通知单元321，或者，向用户数据查询响应单元322返回用户数据传输情况。实施例1本实施例中，SGff主动通知用户的数据传输情况给MME。图4为本发明实施例1释放无线资源的方法流程示意图，如图4所示，本发明实施 例1释放无线资源时，一般包括以下步骤步骤41 用户发起附着流程，在EPS网络中注册。步骤42 :SGW在用户附着后，对用户的数据传输进行监控。SGW在用户附着后，会启动用于检测该用户是否长时间无数据传输的定时器，并在 每处理完该用户的一个数据包后重置该定时器。该定时器的定时时长可以是SGW本地定义 的，也可以是MME在用户附着时通知SGW的。步骤43 该用户长时间无数据传输，SGff向MME发送用户长时间无数据传输通知。用户长时间无数据传输即用于检测该用户是否长时间无数据传输的定时器超时。步骤44 =MME收到SGW的用户长时间无数据传输通知后，向MME返回应答消息。步骤45 =MME发起该用户的Sl连接释放流程，释放该用户的无线资源。实施例2本实施例中，MME向SGW请求用户数据传输情况，且SGW返回的该用户的数据传输 情况为长时间无数据传输。图5为本发明实施例2释放无线资源的方法流程示意图，如图5所示，本发明实施 例2释放无线资源时，一般包括以下步骤步骤51 用户发起附着流程，在EPS网络中注册。步骤52 =MME向SGW发送用户数据传输查询请求。对于MME向SGW发送用户数据传输查询请求，可能的情况是MME上设置的数据定 时查询定时器超时，或者是MME想修改或释放该用户，但是不确定该用户是否正在传输数 据等情况。步骤53 :SGW检测该用户是否有数据传输。本实施例中，SGW在用户附着后，仍然会启动用于检测该用户是否长时间无数据传 输的定时器，并在每处理完该用户的一个数据包后重置该定时器。该定时器时长可以是SGW 本地定义的，也可以是MME在用户附着时通知SGW的。当SGW设置的用户长时间无数据传 输定时器因为一直没有收到该用户的数据而超时后，SGW认定该用户长时间无数据传输。步骤54 =SGff根据用户数据传输检测情况，向MME返回用户数据查询响应。本实施例中，用户数据查询响应中携带该用户的数据传输情况为长时间无数据传 输。步骤55 =MME发起该用户的Sl连接释放流程，释放该用户的无线资源。当然，如果SGW返回的响应中指示该用户有数据传输，则MME不进行Sl连接释放。以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
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权利要求
一种释放无线资源的方法，其特征在于，该方法包括移动管理实体MME从服务网关SGW获取用户数据传输情况；MME判断所述用户在一定时间无数据传输，则释放所述用户的无线资源。
2.根据权利要求1所述的释放无线资源的方法，其特征在于，所述MME从SGW获取用户 数据传输情况为SGW检测到用户在一定时间无数据传输时，主动向MME发送用户长时间无 数据传输通知。
3.根据权利要求2所述的释放无线资源的方法，其特征在于，所述MME收到来自SGW的 用户长时间无数据传输通知后，还包括步骤向SGW返回用户长时间无数据传输应答。
4.根据权利要求1所述的释放无线资源的方法，其特征在于，所述MME从SGW获取用户 数据传输情况具体为MME向SGW发送用户数据传输查询请求；SGff收到所述用户数据传输查询请求后，获取所述用户数据传输情况；SGff根据所述用户数据传输检测情况，向MME返回用户数据查询响应。
5.根据权利要求2或3所述的释放无线资源的方法，其特征在于，所述MME从SGW获取 用户数据传输情况之前还包括步骤用户发起附着流程，在演进分组系统EPS网络中注册；SGff在用户附着后，对用户的数据传输进行监控，所述SGW在用户附着后，对用户的数据传输进行监控为SGW在用户附着后，启动用于 检测该用户是否长时间无数据传输的定时器；以及在每处理完该用户的一个数据包后重置 该定时器，所述定时器的定时时长由SGW本地定义，或者，由MME在用户附着时通知SGW。
6.根据权利要求5所述的释放无线资源的方法，其特征在于，所述用户一定时间无数 据传输为用于检测该用户是否长时间无数据传输的定时器超时。
7.一种释放无线资源的系统，其特征在于，该系统包括:MME和SGW，MME包括用户数据 传输情况获取单元、无线资源释放判断单元、无线资源释放单元，其中，所述用户数据传输情况获取单元，用于从SGW获取用户数据传输情况；所述无线资源释放判断单元，用于根据用户数据传输情况获取单元获取的用户数据传 输情况，判断所述用户是否在一定时间无数据传输，并在用户在一定时间无数据传输时，通 知无线资源释放单元；所述无线资源释放单元，用于根据无线资源释放判断单元的通知，释放用户的无线资源。
8.根据权利要求7所述的释放无线资源的系统，其特征在于，SGW包括无数据传输通知 单元，用于在用户一定时间无数据传输时，向所述用户数据传输情况获取单元发送用户长 时间无数据传输通知；所述用户数据传输情况获取单元，还用于接收来自无数据传输通知单元的用户长时间 无数据传输通知。
9.根据权利要求8所述的释放无线资源的系统，其特征在于，所述用户数据传输情况 获取单元，还用于在收到来自无数据传输通知单元的用户长时间无数据传输通知后，向无 数据传输通知单元返回用户长时间无数据传输应答。
10.根据权利要求7所述的释放无线资源的系统，其特征在于，所述用户数据传输情况 获取单元，还用于向SGW发送用户数据传输查询请求；以及接收来自SGW的用户数据查询响 应；SGW还包括用户数据查询响应单元，用于收到所述用户数据传输查询请求后，获取所 述用户数据传输情况，并根据检测情况向用户数据传输情况获取单元返回用户数据查询响应。
11.根据权利要求7所述的释放无线资源的系统，其特征在于，SGff还包括定时单元，用 于对用户是否长时间无数据传输进行检测，以及在定时超时时，通知无数据传输通知单元， 或者，向用户数据查询响应单元返回用户数据传输情况。
全文摘要
本发明公开一种释放无线资源的方法，包括移动管理实体(MME)从服务网关(SGW)获取用户数据传输情况；MME判断所述用户一定时间无数据传输，则释放所述用户的无线资源。本发明还相应地公开一种释放无线资源的系统。本发明通过SGW将用户是否有数据传输通知给MME，解决了EPS网络中由于MME无法判断用户是否有数据传输，从而导致不使用业务的用户长期占用无线承载资源，使无线资源的有效利用率大大降低的问题，从而提高了无线资源的有效利用率。
文档编号H04W76/06GK101959318SQ20091008939
公开日2011年1月26日 申请日期2009年7月16日 优先权日2009年7月16日
发明者丁燕菁, 刘西亮, 叶敏雅 申请人:中兴通讯股份有限公司