CN109831366A - 移动边缘计算本地网关和下行隧道端点标识获取方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种移动边缘计算本地网关和下行隧道端点标识获取方法。该下行隧道端点标识获取方法包括：根据用户的业务流程解析相关控制面信令，获取并更新维护用户上下文信息，其中所述用户上下文信息包括下行隧道端点标识。本发明基于用户的业务流程以及相关控制面信令解析的上下文信息，设计了一种针对MEC本地分流场景的下行TEID获取方法，从而能够保证用户本地业务下行数据成功发送至该用户。

Description

移动边缘计算本地网关和下行隧道端点标识获取方法

技术领域

本发明涉及移动通信领域，特别涉及一种移动边缘计算本地网关和下行隧道端点标识获取方法。

背景技术

MEC(Mobile Edge Computing，移动边缘计算)技术通过为无线接入网提供IT和云计算能力，使得业务本地化、近距离部署成为可能，从而促使无线网络具备低时延、高带宽的传输能力，并且回传带宽需求的降低极大程度减少了运营成本。同时，MEC通过对无线网络上下文信息(位置、网络负荷、无线资源利用率等)感知并开放给业务应用，可有效提升用户的业务体验，并且为创新型业务的研发部署提供平台。其中，基于MEC的本地分流作为业务本地化部署的前提条件，成为MEC目前重点研究的问题。

基于MEC的本地分流，用户可以实现公网业务和本地业务的同时访问，为政企、校园等客户提供低时延、高带宽的“虚拟的LTE局域网”，提高无线资源利用率，降低回传带宽消耗，为运营商开辟新的增收渠道。

然而，对于用户的本地业务下行数据包，MEC需要根据该用户的下行TEID(TunnelEndpoint Identifier，隧道端点标识)，将其封装成GTP-U数据包才能成功发送至基站。因此，能否成功获取该用户的下行TEID成为MEC本地分流场景首先需要解决的问题。

发明内容

鉴于以上技术问题，本发明提供了一种移动边缘计算本地网关和下行隧道端点标识获取方法，可以基于用户的业务流程以及相关控制面信令解析的上下文信息，获取MEC本地分流场景中的下行隧道端点标识。

根据本发明的一个方面，提供一种下行隧道端点标识获取方法，包括：

根据用户的业务流程解析相关控制面信令，获取并更新维护用户上下文信息，其中所述用户上下文信息包括下行隧道端点标识。

在本发明的一个实施例中，所述根据用户的业务流程解析相关控制面信令，获取并更新维护用户上下文信息包括：

在用户发生附着流程的情况下，解析用户初始化消息、初始上下文建立请求、以及初始上下文建立响应消息，获取用户上下文信息。

在本发明的一个实施例中，所述根据用户的业务流程解析相关控制面信令，获取并更新维护用户上下文信息包括：

在用户发生业务请求流程的情况下，解析业务请求、初始上下文建立请求、以及初始上下文建立响应消息，获取用户上下文信息。

在本发明的一个实施例中，所述根据用户的业务流程解析相关控制面信令，获取并更新维护用户上下文信息包括：

在用户发生S1切换或者X2切换的情况下，通过对现有用户上下文信息以及切换流程中相关消息的解析，完成用户原有上下文信息与目标基站下行隧道端点标识的关联对应，以获取用户目标下行隧道端点标识。

在本发明的一个实施例中，所述根据用户的业务流程解析相关控制面信令，获取并更新维护用户上下文信息包括：

在用户发生S1切换的情况下，获取用户IP地址与下行数据转发的目的隧道端点标识的对应关系；

通过将所述对应关系与从目标基站与目标移动管理节点间的切换请求和切换请求确认消息解析的内容进行关联，获取用户上下文信息。

在本发明的一个实施例中，所述根据用户的业务流程解析相关控制面信令，获取并更新维护用户上下文信息包括：

在用户发生X2切换的情况下，解析目标基站与目标移动管理节点间的路径倒换请求和路径倒换请求确认消息，根据用户在移动管理节点侧S1接口的标识与用户IP地址的对应关系完成用户上下文信息的更新，获取用户的下行隧道端点标识。

根据本发明的另一方面，提供一种移动边缘计算本地网关，包括：

信令解析与用户上下文信息维护模块，用于根据用户的业务流程解析相关控制面信令，获取并更新维护用户上下文信息，其中所述用户上下文信息包括下行隧道端点标识。

在本发明的一个实施例中，信令解析与用户上下文信息维护模块，用于在用户发生附着流程的情况下，解析用户初始化消息、初始上下文建立请求、以及初始上下文建立响应消息，获取用户上下文信息。

在本发明的一个实施例中，信令解析与用户上下文信息维护模块，用于在用户发生业务请求流程的情况下，解析业务请求、初始上下文建立请求、以及初始上下文建立响应消息，获取用户上下文信息。

在本发明的一个实施例中，信令解析与用户上下文信息维护模块，用于在用户发生S1切换或者X2切换的情况下，通过对现有用户上下文信息以及切换流程中相关消息的解析，完成用户原有上下文信息与目标基站下行隧道端点标识的关联对应，以获取用户目标下行隧道端点标识。

在本发明的一个实施例中，信令解析与用户上下文信息维护模块，用于在用户发生S1切换的情况下，获取用户IP地址与下行数据转发的目的隧道端点标识的对应关系；并通过将所述对应关系与从目标基站与目标移动管理节点间的切换请求和切换请求确认消息解析的内容进行关联，获取用户上下文信息。

在本发明的一个实施例中，信令解析与用户上下文信息维护模块，用于在用户发生X2切换的情况下，解析目标基站与目标移动管理节点间的路径倒换请求和路径倒换请求确认消息，根据用户在移动管理节点侧S1接口的标识与用户IP地址的对应关系完成用户上下文信息的更新，获取用户的下行隧道端点标识。

根据本发明的一个方面，提供一种移动边缘计算本地网关，包括存储器和处理器，其中：

存储器，用于存储指令；

处理器，用于执行所述指令，使得所述装置执行实现如上述任一实施例所述的下行隧道端点标识获取方法的操作。

据本发明的一个方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述指令被处理器执行时实现如上述任一实施例所述的下行隧道端点标识获取方法。

本发明基于用户的业务流程以及相关控制面信令解析的上下文信息，设计了一种针对MEC本地分流场景的下行TEID获取方法，从而能够保证用户本地业务下行数据成功发送至该用户。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明基于移动边缘计算本地网关进行本地分流一个实施例的示意图。

图2为本发明移动边缘计算本地网关一个实施例的示意图。

图3为本发明下行隧道端点标识获取方法一个实施例的示意图。

图4为本发明下行隧道端点标识获取方法另一实施例的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

图1为本发明基于移动边缘计算本地网关进行本地分流一个实施例的示意图。

如图1所示，对于用户正常的公网业务上下行数据，移动边缘计算本地网关(MEC本地网关)均采用透传的方式直接发送至核心网或者基站，保证用户公网业务不受影响。

而对于用户本地业务上行数据，移动边缘计算本地网关可以根据预先设置的分流规则(目标IP地址等)直接分流至本地网络，无需经过核心网，降低回传带宽消耗。

移动边缘计算本地网关1，用于根据用户的业务流程解析相关控制面信令，获取并更新维护用户上下文信息，其中所述用户上下文信息包括下行隧道端点标识；之后根据该用户的下行TEID，将用户的本地业务下行数据包封装成GTP-U数据包才能成功发送至基站。

在本发明的一个实施例中，所述用户的业务流程可以包括用户附着流程、业务请求流程、S1切换场景和X2切换场景；相应地，所述相关控制面信令包括附着信令、业务请求信令、S1切换信令和X2切换信令，其中，S1切换指的S1接口切换，S1接口为LTE eNodeB(基站)与分组核心网EPC之间的通讯接口，X2切换指的X2接口切换，X2接口指的是e-NodeB之间的互连接口。

在本发明的一个实施例中，所述用户上下文信息可以包括用户IP地址、上下行TEID、UE(用户终端)在eNB侧/MME(移动管理节点)侧S1接口的标识(MME-UE-S1AP-ID)等上下文信息。

在本发明的一个实施例中，移动边缘计算本地网关1可以实现为移动边缘计算服务器。

基于本发明上述实施例提供的移动边缘计算本地网关，可以基于用户的业务流程以及相关控制面信令解析的上下文信息，获取MEC本地分流场景的下行TEID，从而能够保证用户本地业务下行数据成功发送至该用户。

图2为本发明移动边缘计算本地网关一个实施例的示意图。如图2所示，图1实施例的移动边缘计算本地网关1可以包括信令解析与用户上下文信息维护模块11，其中：

信令解析与用户上下文信息维护模块11，用于根据用户的业务流程(用户附着流程、业务请求流程、S1切换场景和X2切换场景)解析相关控制面信令(附着信令、业务请求信令、S1切换信令和X2切换信令)，获取并更新维护用户上下文信息，其中所述用户上下文信息包括下行隧道端点标识。

本发明上述实施例为了保证本地业务下行数据成功发送至特定用户，在基于MEC本地分流的基础上，在移动边缘计算本地网关内增加了信令解析与用户上下文信息维护模块，其主要功能是根据用户的业务流程解析相关控制面信令，获取并维护用户IP地址、上下行TEID、UE在eNB侧/MME侧S1接口的标识等上下文信息，从而保证MEC本地网关成功获取下行TEID。

本发明上述实施例为移动边缘计算本地网关定义了新的功能实体，即信令解析与用户上下文信息维护模块，可以实现MEC本地分流场景下用户下行TEID的获取。本发明上述实施例在为用户提供正常公网业务访问的同时，保证了用户本地业务下行数据成功发送至该用户。

在本发明的一个实施例中，信令解析与用户上下文信息维护模块11可以用于在用户发生附着流程的情况下，解析用户初始化消息、初始上下文建立请求、以及初始上下文建立响应消息，获取用户上下文信息。

在本发明的一个实施例中，信令解析与用户上下文信息维护模块11可以用于在用户发生业务请求流程的情况下，解析业务请求、初始上下文建立请求、以及初始上下文建立响应消息，获取用户上下文信息。

在本发明的一个实施例中，信令解析与用户上下文信息维护模块11可以用于在用户发生S1切换或者X2切换的情况下，通过对现有用户上下文信息以及切换流程中相关消息的解析，完成用户原有上下文信息与目标基站下行隧道端点标识的关联对应，以获取用户目标下行隧道端点标识。

在本发明的一个实施例中，由于S1切换过程中，源eNB的下行数据需要通过源S-GW转发至目标S-GW再到目标eNB，因此，信令解析与用户上下文信息维护模块11具体可以用于在用户发生S1切换的情况下，获取用户IP地址与下行数据转发的目的隧道端点标识的对应关系；并通过将所述对应关系与从目标基站与目标移动管理节点间的切换请求和切换请求确认消息解析的内容进行关联，获取用户上下文信息。

在本发明的一个实施例中，对于X2切换，虽然切换相关消息不经过MEC本地网关，给用户上下文信息获取带来了困难，但是X2切换完成后，信令解析与用户上下文信息维护模块11具体可以用于解析目标基站与目标移动管理节点间的路径倒换请求和路径倒换请求确认消息，根据用户在移动管理节点侧S1接口的标识与用户IP地址的对应关系完成用户上下文信息的更新，获取用户的下行隧道端点标识。

本发明上述实施例当用户发起附着以及业务请求流程时，MEC本地网关可以通过解析用户初始化、业务请求、初始上下文建立请求、以及初始上下文建立响应等消息获取用户IP地址、上下行TEID、UE在eNB侧/MME侧S1接口的标识等用户上下文信息。当用户发生S1切换或者X2切换时，MEC本地网关可以通过现有用户上下文信息以及切换流程中相关消息的解析，完成用户原有上下文信息与目标基站下行TEID的关联对应，以完成用户目标下行TEID的获取，从而保证了本地下行业务不受切换影响。

图3为本发明下行隧道端点标识获取方法一个实施例的示意图。优选的，本实施例可由本发明移动边缘计算本地网关执行。如图3所示，所述方法可以包括：

步骤31，根据用户的业务流程解析相关控制面信令。

在本发明的一个实施例中，所述用户的业务流程可以包括用户附着流程、业务请求流程、S1切换场景和X2切换场景；相应地，所述相关控制面信令包括附着信令、业务请求信令、S1切换信令和X2切换信令。

步骤32，根据步骤31的解析结果，获取并更新维护用户上下文信息，其中所述用户上下文信息包括下行隧道端点标识。

在本发明的一个实施例中，所述用户上下文信息可以包括用户IP地址、上下行TEID、UE(用户终端)在eNB侧/MME(移动管理节点)侧S1接口的标识(MME-UE-S1AP-ID)等上下文信息。

基于本发明上述实施例提供的针对MEC本地分流场景的下行隧道端点标识获取方法，当用户发起附着以及业务请求流程时，可以通过解析用户初始化、业务请求、初始上下文建立请求、以及初始上下文建立响应等消息获取用户IP地址、上下行TEID、UE在eNB侧/MME侧S1接口的标识等用户上下文信息。当用户发生S1切换或者X2切换时，可以通过现有用户上下文信息以及切换流程中相关消息的解析，完成用户原有上下文信息与目标基站下行TEID的关联对应，完成用户目标下行TEID的获取，保证本地下行业务不受切换影响。

与现有技术相比，本发明上述实施例针对MEC的本地分流场景，基于用户的业务流程以及相关控制面信令解析的上下文信息，设计了一种针对MEC本地分流场景的下行TEID获取方法。本发明上述实施例在为用户提供正常公网业务访问的同时，保证了用户本地业务下行数据成功发送至该用户。

图4为本发明下行隧道端点标识获取方法另一实施例的示意图。优选的，本实施例可由本发明移动边缘计算本地网关执行。如图4所示，所述方法可以包括：

步骤41，用户根据业务需要正常发起业务流程。

步骤42，移动边缘计算本地网关判断用户发起的业务流程是否为附着流程。若用户发起的业务流程为附着流程，则执行步骤43；否则，若用户发起的业务流程不是附着流程，则执行步骤43。

步骤43，移动边缘计算本地网关仅需通过对用户初始化消息(Initial UE)、初始上下文建立请求(Initial Context Setup Request)、以及初始上下文建立响应消息(Initial Context Setup Response)的解析，即可获得用户相关的上下文信息，获取用户上下文信息，尤其是用户的下行TEID，为本地业务下行数据包的封装扫清了障碍；之后，执行步骤49。

步骤44，移动边缘计算本地网关判断用户发起的业务流程是否为业务请求流程。若用户发起的业务流程为业务请求流程，则执行步骤45；否则，若用户发起的业务流程不是业务请求流程，则执行步骤46。

步骤45，移动边缘计算本地网关仅需通过业务请求、初始上下文建立请求、初始上下文建立响应等消息获取用户的上下文信息，尤其是用户的下行TEID；之后，执行步骤49。

步骤46，移动边缘计算本地网关判断用户发起的业务流程是否为切换流程。若用户发起的业务流程为切换流程，则执行步骤47；否则，若用户发起的业务流程不是切换流程，则执行步骤48。

步骤47，当用户发生S1切换或者X2切换时，移动边缘计算本地网关可以通过现有用户上下文信息以及切换流程中相关消息的解析，完成用户原有上下文信息与目标基站下行TEID的关联对应，完成用户目标下行TEID的获取，保证本地下行业务不受切换影响；之后，执行步骤49。

在本发明的一个实施例中，步骤47可以包括：对于S1切换场景，由于S1切换过程中，源eNB的下行数据需要通过源S-GW转发至目标S-GW再到目标eNB，移动边缘计算本地网关可以获取用户IP与下行数据转发的目的TEID的对应关系。同时通过与从目标eNB与目标MME间的切换请求(Handover Request)和切换请求确认消息(Handover RequestAcknowledge)解析的内容进行关联，完成用户IP、目标下行TEID等上下文信息的获取。

在本发明的另一实施例中，步骤47可以包括：对于X2切换，虽然切换相关消息不经过MEC，给用户上下文信息获取带来了困难，但是X2切换完成后，移动边缘计算本地网关可以通过对其目标eNB与目标MME间的路径倒换请求(Path Switch Request)和路径倒换请求确认消息(Path Switch Request Ack)进解析，根据UE在MME侧S1接口的标识(MME-UE-S1AP-ID)与用户IP等对应关系完成用户上下文信息的更新，以获取用户的下行TEID。

步骤48，移动边缘计算本地网关对用户发起的控制面信令进行透传；之后不再执行本实施例的其它步骤。

步骤49，移动边缘计算本地网关更新和维护如下用户上下文信息：UE IP地址、UE在eNB侧S1接口的标识信息(eNB-UE-S1AP-ID)、UE在MME侧S1接口的标识信息(MME-UE-S1AP-ID)、下行GTP-U隧道标识(S1-U eNB TEID，下行TEID)、上行GTP隧道标识(S1-U S-GWTEID，上行TEID)等。

本发明上述实施例的针对MEC本地分流场景的下行TEID获取方法，主要包括根据用户的业务流程解析相关控制面信令，并通过用户IP地址、上下行TEID、UE在eNB侧/MME侧S1接口的标识等上下文信息的维护更新，从而保证了MEC本地网关成功获取用户下行TEID。本发明上述实施例在为用户提供正常公网业务访问的同时，保证了用户本地业务下行数据成功发送至该用户。

在上面所描述的信令解析与用户上下文信息维护模块可以实现为用于执行本申请所描述功能的通用处理器、可编程逻辑控制器(PLC)、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件或者其任意适当组合。

至此，已经详细描述了本发明。为了避免遮蔽本发明的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (14)

1.一种下行隧道端点标识获取方法，其特征在于，包括：

根据用户的业务流程解析相关控制面信令，获取并更新维护用户上下文信息，其中所述用户上下文信息包括下行隧道端点标识。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据用户的业务流程解析相关控制面信令，获取并更新维护用户上下文信息包括：

在用户发生附着流程的情况下，解析用户初始化消息、初始上下文建立请求、以及初始上下文建立响应消息，获取用户上下文信息。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据用户的业务流程解析相关控制面信令，获取并更新维护用户上下文信息包括：

在用户发生业务请求流程的情况下，解析业务请求、初始上下文建立请求、以及初始上下文建立响应消息，获取用户上下文信息。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据用户的业务流程解析相关控制面信令，获取并更新维护用户上下文信息包括：

在用户发生S1切换或者X2切换的情况下，通过对现有用户上下文信息以及切换流程中相关消息的解析，完成用户原有上下文信息与目标基站下行隧道端点标识的关联对应，以获取用户目标下行隧道端点标识。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据用户的业务流程解析相关控制面信令，获取并更新维护用户上下文信息包括：

在用户发生S1切换的情况下，获取用户IP地址与下行数据转发的目的隧道端点标识的对应关系；

通过将所述对应关系与从目标基站与目标移动管理节点间的切换请求和切换请求确认消息解析的内容进行关联，获取用户上下文信息。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据用户的业务流程解析相关控制面信令，获取并更新维护用户上下文信息包括：

在用户发生X2切换的情况下，解析目标基站与目标移动管理节点间的路径倒换请求和路径倒换请求确认消息，根据用户在移动管理节点侧S1接口的标识与用户IP地址的对应关系完成用户上下文信息的更新，获取用户的下行隧道端点标识。

7.一种移动边缘计算本地网关，其特征在于，包括：

信令解析与用户上下文信息维护模块，用于根据用户的业务流程解析相关控制面信令，获取并更新维护用户上下文信息，其中所述用户上下文信息包括下行隧道端点标识。

8.根据权利要求7所述的移动边缘计算本地网关，其特征在于，

信令解析与用户上下文信息维护模块，用于在用户发生附着流程的情况下，解析用户初始化消息、初始上下文建立请求、以及初始上下文建立响应消息，获取用户上下文信息。

9.根据权利要求7或8所述的移动边缘计算本地网关，其特征在于，

信令解析与用户上下文信息维护模块，用于在用户发生业务请求流程的情况下，解析业务请求、初始上下文建立请求、以及初始上下文建立响应消息，获取用户上下文信息。

10.根据权利要求7或8所述的移动边缘计算本地网关，其特征在于，

信令解析与用户上下文信息维护模块，用于在用户发生S1切换或者X2切换的情况下，通过对现有用户上下文信息以及切换流程中相关消息的解析，完成用户原有上下文信息与目标基站下行隧道端点标识的关联对应，以获取用户目标下行隧道端点标识。

11.根据权利要求10所述的移动边缘计算本地网关，其特征在于，

信令解析与用户上下文信息维护模块，用于在用户发生S1切换的情况下，获取用户IP地址与下行数据转发的目的隧道端点标识的对应关系；并通过将所述对应关系与从目标基站与目标移动管理节点间的切换请求和切换请求确认消息解析的内容进行关联，获取用户上下文信息。

12.根据权利要求10所述的移动边缘计算本地网关，其特征在于，

信令解析与用户上下文信息维护模块，用于在用户发生X2切换的情况下，解析目标基站与目标移动管理节点间的路径倒换请求和路径倒换请求确认消息，根据用户在移动管理节点侧S1接口的标识与用户IP地址的对应关系完成用户上下文信息的更新，获取用户的下行隧道端点标识。

13.一种移动边缘计算本地网关，其特征在于，包括存储器和处理器，其中：

存储器，用于存储指令；

处理器，用于执行所述指令，使得所述装置执行实现如权利要求1-6中任一项所述的下行隧道端点标识获取方法的操作。

14.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述指令被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述的下行隧道端点标识获取方法。