CN105828315B - 服务网关选择方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种服务网关选择方法及系统，由移动管理实体为用户设备选取合适的服务网关控制面实体，而由移动管理实体所选择的服务网关控制面实体为用户设备选择服务网关用户面实体，保证SGW分离成SGW‑C和SGW‑U两个实体后演进分组核心网架构的有效运行。

Description

服务网关选择方法及系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，更具体地说，涉及一种服务网关选择方法及系统。

背景技术

随着用户数据传输业务的增长，现有的演进分组核心网(Evolved Packet Core，EPC)架构已经无法满足用户需求，成为限制用户数据传输速率增长的瓶颈，为此，目前的3GPP组织正考虑对现有核心网络架构进行增强，将服务网关(Serving Gateway，SGW)和PDN网关(Packet Data Network Gateway，PGW)的控制层面的功能和用户层面的功能进行分离。其中，SGW分离成两个实体：服务网关控制面实体SGW-C和服务网关用户面实体SGW-U，其中，SGW-C用于实现原SGW的控制面功能，SGW-U用于实现原SGW的用户面功能。

在EPC核心网架构中，需要MME与服务网关建立承载，即移动管理实体(MobilityManagement Entity，MME)为用户设备UE选择SGW。SGW分离成SGW-C和SGW-U两个实体后，原来由移动管理实体为用户设备UE选择SGW的方法已经不再适用，而对于如何为UE选择SGW-C和SGW-U这个问题，目前还没有定论。

发明内容

本发明的目的是提供一种服务网关选择方法及系统，以保证SGW分离成SGW-C和SGW-U两个实体后演进分组核心网架构的有效运行。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种服务网关选择方法，包括：

移动管理实体为用户设备选取目标服务网关控制面实体；

所述移动管理实体向所述目标服务网关控制面实体发送第一建立承载请求；

所述目标服务网关控制面实体响应于所述第一建立承载请求，为所述用户设备选取目标服务网关用户面实体；

所述目标服务网关控制面实体向所述目标服务网关用户面实体发送第二建立承载请求。

上述方法，优选的，所述移动管理实体为用户设备选取目标服务网关控制面实体包括：

所述移动管理实体获取所述用户设备可用的服务网关控制面实体的列表；

为所述列表中的各个服务网关控制面实体分配权重；

将权重最大的服务网关控制面实体确定为目标服务网关控制面实体。

上述方法，优选的，所述移动管理实体获取所述用户设备可用的服务网关控制面实体的列表包括：

所述移动管理实体获取由域名服务器确定的所述用户设备可用的服务网关控制面实体的列表。

上述方法，优选的，所述为所述列表中的各个服务网关控制面实体分配权重包括：

基于服务网关控制面实体支持的接口协议类型，以及服务网关控制面实体的负载状况为所述列表中的各个服务网关控制面实体分配权重。

上述方法，优选的，所述基于服务网关控制面实体支持的接口协议类型，以及服务网关控制面实体的负载状况为所述列表中的各个服务网关控制面实体分配权重包括：

若所述服务网关控制面实体支持的接口协议类型与所述用户设备传输的业务不匹配，或者，所述服务网关控制面实体的负载状况超过预置的负载门限值，则为所述服务网关控制面实体分配的权重为0；

若所述服务网关控制面实体支持的接口协议类型与所述用户设备传输的业务匹配，且所述服务网关控制面实体的负载状况未超过预置的负载门限值，则依据第一公式为所述服务网关控制面实体分配权重，所述第一公式为：

w_c＝1/L_c+μ_c

其中，w_c为服务网关控制面实体c的权重，L_c为服务网关控制面实体c的负载量，μ_c为与服务网关控制面实体c对应的修正因子。

一种服务网关选择系统，包括：移动管理实体，与所述移动管理实体连接的至少一个服务网关控制面实体，以及与所述至少一个服务网关控制面实体连接的若干个服务网关用户面实体；

所述移动管理实体用于从所述至少一个服务网关控制面实体中为用户设备选取目标服务网关控制面实体，并向所述目标服务网关控制面实体发送第一建立承载请求；

所述服务网关控制面实体用于在接收到第一建立承载请求时，响应于所述第一建立承载请求，从所述若干个服务网关用户面实体中为所述用户设备选取目标服务网关用户面实体，向所述目标服务网关用户面实体发送第二建立承载请求。

上述系统，优选的，在从所述至少一个服务网关控制面实体中为用户设备选取目标服务网关控制面实体的方面，所述移动管理实体用于，

获取所述用户设备可用的服务网关控制面实体的列表；为所述列表中的各个服务网关控制面实体分配权重；将权重最大的服务网关控制面实体确定为目标服务网关控制面实体。

上述系统，优选的，在获取所述用户设备可用的服务网关控制面实体的列表的方面，所述移动管理实体用于，

获取由域名服务器确定的所述用户设备可用的服务网关控制面实体的列表。

上述系统，优选的，在为所述列表中的各个服务网关控制面实体分配权重的方法，所述移动管理实体用于，

基于服务网关控制面实体支持的接口协议类型，以及服务网关控制面实体的负载状况为所述列表中的各个服务网关控制面实体分配权重。

上述系统，优选的，在基于服务网关控制面实体支持的接口协议类型，以及服务网关控制面实体的负载状况为所述列表中的各个服务网关控制面实体分配权重的方面，所述移动管理实体用于，

若所述服务网关控制面实体支持的接口协议类型与所述用户设备传输的业务不匹配，或者，所述服务网关控制面实体的负载状况超过预置的负载门限值，则为所述服务网关控制面实体分配的权重为0；

若所述服务网关控制面实体支持的接口协议类型与所述用户设备传输的业务匹配，且所述服务网关控制面实体的负载状况未超过预置的负载门限值，则依据第一公式为所述服务网关控制面实体分配权重，所述第一公式为：

w_c＝1/L_c+μ_c

其中，w_c为服务网关控制面实体c的权重，L_c为服务网关控制面实体c的负载量，μ_c为与服务网关控制面实体c对应的修正因子。

通过以上方案可知，本发明实施例提供的服务网关选择方法及系统，由移动管理实体为用户设备选取合适的服务网关控制面实体，而由移动管理实体所选择的服务网关控制面实体为用户设备选择服务网关服务面实体，保证SGW分离成SGW-C和SGW-U两个实体后演进分组核心网架构的有效运行。

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3GPP目前规定的EPC核心网的一种网络架构示意图；

图2为增强的EPC核心网的一种网络架构示意图；

图3为本发明实施例提供的服务网关选择方法的一种实现流程图；

图4为本发明实施例提供的移动管理实体为用户设备选取目标服务网关控制面实体的一种实现流程图；

图5为本发明实施例提供的目标服务网关控制面实体响应于第一建立承载请求，为用户设备选取目标服务网关用户面实体的一种实现流程图；

图6为本发明实施例提供的服务网关选择方法的另一种实现流程图；

图7为本发明实施例提供的服务网关选择方法的又一种实现流程图。

说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的部分，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示的以外的顺序实施。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付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。

为了更好的理解本发明实施例，首先对现有的演进分组核心网EPC进行说明。

现有的EPC中的核心网络设备包括：移动管理实体MME、服务网关SGW、PDN网关PGW，以及用于存储用户签约信息的归属用户服务器(Home Subcriber Server，HSS)和用于测量控制和计费准则功能实体(Policy and charging rules function，PCRF)等。其中，

MME是EPC核心网唯一的控制平面的设备，它的主要功能包括：接入控制、移动性管理、会话管理、网元选择、存储用户承载信息等。

SGW位于用户平面，是面向演进通用无线接入网络(E-UTRAN)侧的网关，对每一个接入E-UTRAN的用户设备UE，一次只能由一个SGW为之服务。SGW的主要功能是进行会话管理、路由选择和数据转发、服务质量(Quality of Server，QOS)控制、计费和存储信息等。

PGW位于用户平面，是面向公共数据网络(Public Data Network，PDN)终结于SGi接口的网关，即PGW通过SGi接口与运营商的IP服务器(如，分组交换业务服务器(PacketSwitching Service，PSS)；IP多媒体子系统服务器(Ip Multimedia Subsystem，IMS)等)。如果UE访问多个PDN，UE将对应一个或多个PGW。PGW的主要功能包括IP地址分配、会话管理、PCRF选择、路由选择和数据转发、QOS控制、计费、策略和计费执行等。

PCRF包含策略控制决策和基于流计费控制的功能，向位于PGW中的策略控制执行功能实体(Policy and Charging Enforcement Function，PCEF)提供关于服务数据流检测、门控、基于QOS和基于流计费的网络控制功能。

如图1所示，为3GPP目前规定的EPC核心网的一种网络架构示意图。图1中，用户是在归属网络内，没有漫游。用户没有漫游的时候，结构比较简单，信令和媒体都是通过归属网络接续，所有的网元也都是归属网络提供。LTE系统的控制平面通过S1-MME接口与MME相连，用户平面通过S1-U接口直接与SGW相连，SGW与PGW通过S5接口相连。

目前，EPC核心网网元的控制面和用户面不分离，SGW通常集中部署在运营商的机房，SGW不仅要传输用户面数据，还要传输一些控制面信令，随着EPC核心网数据包转发数量的日益增大，SGW的容量成为限制核心网传输速率提升的瓶颈，SGW集中式的部署使组网不灵活，扩展性差，无法适应未来业务的发展。为此，3GPP确定了LTE核心网控制面和用户面分离的研究立项，将核心网网元SGW、PGW和TDF(Traffic Detection Function，流量监测功能实体，属于核心网中可选的网元设备，图1中未示出)的控制面功能和用户面功能进行分离。

如图2所示，为增强的EPC核心网的一种网络架构示意图。原核心网网络架构中的SGW分离成两个实体：服务网关控制面实体SGW-C和服务网关用户面实体SGW-U，其中，SGW-C用于实现原SGW的控制面功能，SGW-U用于实现原SGW的用户面功能。服务网关控制面实体和服务网关用户面实体间引入新的接口(图2中虚线所示)进行信息交互。类似的，原PGW也分为分组数据网关控制面实体PGW-C和分组数据网关用户面实体PGW-U。SGW-C与PGW-C通过S5接口进行控制面信息的交互；SGW-U与PGW-U通过S5接口进行用户面信息的交互。

控制面和用户面分离后，可以简化每个实体的设计，使其更适应分布式的网络结构，具有更强的组网灵活性和可扩展性，从而更加适合未来业务的发展。服务网关控制面实体和服务网关用户面实体可以是一对多(即一个服务网关控制面实体与多个服务网关用户面实体连接)或多对多的连接关系，可以根据不同的业务场景，进行灵活部署。例如，对于用户密集的城区场景，服务网关用户面实体可以部署在靠近接入网的小区侧，而对于用户稀疏的郊区，服务网关用户面实体可以集中在区域中心(即郊区用户的中心区域)；同时，服务网关控制面实体可以仍然集中部署在运营商的机房，便于与机房内的其它控制面核心网节点(MME、HSS等)进行交互，也可以根据需要部署在接入网侧。

需要说明的是，增强的EPC网络架构是目前3GPP组织的各个公司研究的热点，最后的架构还没有确定，图2增强的EPC网络架构示意图是目前3GPP大部分成员组织趋于采纳的方案，最后写入标准的EPC架构可能与图2稍有区别。

另外，图1和图2中只示出了与本发明实施例相关的网元，其它网元未示出。

控制面和用户面分离前，MME负责核心网的网关选择，即服务网关和PDN网关的选择均是在MME中实现的。控制面和用户面分离后，由于服务网关用户面实体属于用户面节点，而MME是控制面节点，二者关联不大，且二者之间没有直接的接口进行通信，MME较难获取服务网关用户面实体的负载状况以及服务网关用户面实体与其它网络的链路状态，因此，由MME选择服务网关的方案不适用于增强的EPC网络架构。基于此，本发明实施例提供一种适用于增强的EPC网络架构的服务网关选择方法及系统。

请参阅图3，图3为本发明实施例提供的服务网关选择方法的一种实现流程图，可以包括：

步骤S31：移动管理实体为用户设备选取目标服务网关控制面实体；

本发明实施例中，移动管理实体MME从与该MME连接的若干服务网关控制面实体中选择一个服务网关控制面实体SGW-C为用户设备UE服务。

步骤S32：移动管理实体向目标服务网关控制面实体发送第一建立承载请求；

移动管理实体选取目标服务网关控制面实体后，向该目标服务网关控制面实体发送建立承载请求，以与该目标服务网关控制面实体建立承载，并触发该目标服务网关控制面实体为用户设备选择服务网关用户面实体SGW-U。

步骤S33：目标服务网关控制面实体响应于第一建立承载请求，为用户设备选取目标服务网关用户面实体。

目标服务网关控制面实体从与该目标服务网关控制面实体连接的若干服务网关用户面实体中选择一个服务网关用户面实体为上述用户设备UE服务。

步骤S34：目标服务网关控制面实体向目标服务网关用户面实体发送第二建立承载请求。

选定服务网关用户面实体后，就可以向选定的服务网关用户面实体发送第二建立承载请求，以与该选定的服务网关用户面实体建立承载。

本发明实施例提供的服务网关选择方法，由移动管理实体为用户设备选取合适的服务网关控制面实体，而由移动管理实体所选择的服务网关控制面实体为用户设备选择服务网关服务面实体，保证SGW分离成SGW-C和SGW-U两个实体后演进分组核心网架构的有效运行。

可选的，本发明实施例提供的移动管理实体为用户设备选取目标服务网关控制面实体的一种实现流程图如图4所示，可以包括：

步骤S41：移动管理实体获取用户设备可用的服务网关控制面实体的列表；

列表中的服务网关控制面实体均是可以服务于该用户设备的服务网关控制面实体。

若列表为空，即列表中没有任何服务网关控制面实体，说明没有符合用户设备传输要求的服务网关控制面实体，移动管理实体选择服务网关失败，用户设备无法通过该移动管理实体接入EPC核心网。

步骤S42：移动管理实体为列表中的各个服务网关控制面实体分配权重；

可以根据服务网关控制面实体的配置参数，及实际的运行参数为服务网关控制面实体分配权重。

步骤S43：移动管理实体将权重最大的服务网关控制面实体确定为目标服务网关控制面实体。

本发明实施例中，服务网关控制面实体的权重越大，表明该服务网关控制面实体被选择的优先级越高，越优先被选中。

可选的，本发明实施例提供的移动管理实体获取用户设备可用的服务网关控制面实体的列表的一种实现方式可以为：

移动管理实体获取由域名服务器确定的用户设备可用的服务网关控制面实体的列表。

具体的，域名服务器可以根据用户设备的位置(即用户设备所处的跟踪区标识，Tracing Area Identify，TAI)解析出可以服务于该用户设备的可用服务网关控制面实体，这些服务网关控制面实体构成该用户设备的可选服务网关控制面实体列表。

可选的，本发明实施例提供的移动管理实体为列表中的各个服务网关控制面实体分配权重的一种实现方式具体可以为：

移动管理实体基于服务网关控制面实体支持的接口协议类型，以及服务网关控制面实体的负载状况为列表中的各个服务网关控制面实体分配权重。

其中，服务网关控制面实体支持的接口协议类型属于服务网关控制面实体的配置参数，而服务网关控制面实体的负载状况则体现了服务网关控制面实体的实际的运行状况。

若服务网关控制面实体支持的接口协议类型与用户设备传输的业务匹配，则服务网关控制面实体的负载越大，其权重越小；负载越小，其权重越大。

服务网关控制面实体支持的接口协议类型与用户设备传输的业务匹配是指：服务网关控制面实体可以满足用户设备的数据传输需求。例如，根据服务网关控制面实体支持的接口协议类型，服务网关控制面实体可以分为三种类型：仅支持GTP接口协议的服务网关控制面实体，仅支持PMIP接口协议的服务网关控制面实体，以及既支持GTP接口协议又支持PMIP接口协议的服务网关控制面实体。如果用户设备传输的业务要求支持GTP接口协议，而某个服务网关控制面实体仅支持PMIP接口协议，则该某个服务网关控制面实体支持的接口协议类型与用户设备传输的业务不匹配；而若该某个服务网关控制面实体仅支持GTP接口协议，或者，既支持GTP接口协议又支持PMIP接口协议，则该某个服务网关控制面实体支持的接口协议类型与用户设备传输的业务匹配。

可选的，为了保证移动管理实体及时获悉服务网关控制面实体的负载状况，由移动管理实体控制的所有服务网关控制面实体向移动管理实体上报其负载状况。具体的，

服务网关控制面实体可以周期性的上报，即每隔一段时间，服务网关控制面实体向移动管理实体上报一次其负载状况。

也可以以事件触发的方式上报，例如，服务网关控制面实体的负载状况距离上次上报的负载状况的改变超过预设的变量阈值，则向移动管理实体上报负载状况。

其中，负载状况可以用百分比衡量，即服务网关控制面实体目前的负载量与满负荷状态下负载量的比值。

可选的，移动管理实体基于服务网关控制面实体支持的接口协议类型，以及服务网关控制面实体的负载状况为列表中的各个服务网关控制面实体分配权重的一种实现方式具体可以为：

若服务网关控制面实体支持的接口协议类型与用户设备传输的业务不匹配，则移动管理实体为服务网关控制面实体分配的权重为0；

若服务网关控制面实体的负载状况超过预置的负载门限值，则移动管理实体为服务网关控制面实体分配的权重也为0；

可选的，若服务网关控制面实体的权重为0，则将该服务网关控制面实体视为无效的服务网关控制面实体，从服务网关控制面实体列表中剔除。

若服务网关控制面实体支持的接口协议类型与用户设备传输的业务匹配，且服务网关控制面实体的负载未超过预置的负载门限值，则移动管理实体依据第一公式为服务网关控制面实体分配权重，第一公式为：

w_c＝1L_c+μ_c

其中，w_c为服务网关控制面实体c的权重，L_c为服务网关控制面实体c的负载量，μ_c为与服务网关控制面实体c对应的修正因子。

本发明实施例中，不同的服务网关控制面实体对应的修正因子可能相同也可能不同。具体可以根据服务网关控制面实体在一定时间段内的稳定性设置修正因子的具体取值。也就是说，同一服务网关控制面实体在不同的时间段内，修正因子的取值也可能不同。例如，某个服务网关控制面实体相对于周围其它服务网关控制面实体而言，最近一段时间内性能不稳定，频繁出现过载或与其它设备的链路出现故障，则需要降低该某个服务网关控制面实体的修正因子的取值，以使该某个服务网关控制面实体维持较低的负载。而若该某个服务网关控制面实体相对于周围其它服务网关控制面实体而言，最近一段时间内性能稳定，较少出现过载，且与其它设备的链路未出现故障，则可以调高该某个服务网关控制面实体的修正因子的取值，使该某个服务网关控制面实体维持较高的负载。

服务网关控制面实体c为服务网关控制面实体列表中的任意一个服务网关控制面实体。

与移动管理实体为用户设备选取目标服务网关控制面实体的实现方式相似，本发明实施例中，目标服务网关控制面实体响应于第一建立承载请求，为用户设备选取目标服务网关用户面实体的一种实现流程图如5所示，可以包括：

步骤S51：目标服务网关控制面实体获取用户设备可用的服务网关用户面实体的列表；

列表中的服务网关用户面实体均是可以服务于该用户设备的服务网关用户面实体。

若列表为空，即列表中没有任何服务网关用户面实体，则说明该目标服务网关控制面实体控制的服务网关用户面实体均无法满足该用户设备的数据传输要求，则该目标服务网关控制面实体向移动管理实体发送建立承载失败的响应消息。移动管理实体在接收到建立承载失败的响应消息后，将该目标服务网关控制面实体的权重设为0，还可以将该目标服务网关控制面实体从服务网关控制面实体列表中删除，然后重新选择新的目标服务网关控制面实体。

步骤S52：目标服务网关控制面实体为列表中的各个服务网关用户面实体分配权重；

可以根据服务网关用户面实体的配置参数，及实际的运行参数为服务网关用户面实体分配权重。

步骤S53：目标服务网关控制面实体将权重最大的服务网关用户面实体确定为目标服务网关用户面实体。

本发明实施例中，服务网关用户面实体的权重越大，表明该服务网关用户面实体被选择的优先级越高，越优先被选中。

可选的，本发明实施例提供的目标服务网关控制面实体获取用户设备可用的服务网关用户面实体的列表的一种实现方式可以为：

目标服务网关控制面实体获取由域名服务器确定的用户设备可用的服务网关用户面实体的列表。

具体的，域名服务器可以根据用户设备的位置(即用户设备所处的跟踪区标识，Tracing Area Identify，TAI)解析出可以服务于该用户设备的可用服务网关用户面实体，这些服务网关用户面实体构成该用户设备的可选服务网关用户面实体列表。

可选的，本发明实施例提供的目标服务网关控制面实体为列表中的各个服务网关用户面实体分配权重的一种实现方式具体可以为：

目标服务网关控制面实体基于服务网关用户面实体支持的接口协议类型，以及服务网关用户面实体的负载状况为列表中的各个服务网关用户面实体分配权重。

其中，服务网关用户面实体支持的接口协议类型属于服务网关用户面实体的配置参数，而服务网关用户面实体的负载状况则体现了服务网关用户面实体的实际的运行状况。

若服务网关用户面实体支持的接口协议类型与用户设备传输的业务匹配，则服务网关用户面实体的负载越大，其权重越小；负载越小，其权重越大。

服务网关用户面实体支持的接口协议类型与用户设备传输的业务匹配是指：服务网关用户面实体可以满足用户设备的数据传输需求。例如，根据服务网关用户面实体支持的接口协议类型，服务网关用户面实体可以分为三种类型：仅支持GTP接口协议的服务网关用户面实体，仅支持PMIP接口协议的服务网关用户面实体，以及既支持GTP接口协议又支持PMIP接口协议的服务网关用户面实体。如果用户设备传输的业务要求支持GTP接口协议，而某个服务网关用户面实体仅支持PMIP接口协议，则该某个服务网关用户面实体支持的接口协议类型与用户设备传输的业务不匹配；而若该某个服务网关用户面实体仅支持GTP接口协议，或者，既支持GTP接口协议又支持PMIP接口协议，则该某个服务网关用户面实体支持的接口协议类型与用户设备传输的业务匹配。

可选的，为了保证服务网关控制面实体及时获悉服务网关用户面实体的负载状况，由服务网关控制面实体控制的所有服务网关用户面实体向服务网关控制面实体上报其负载状况。具体的，

服务网关用户面实体可以周期性的上报，即每隔一段时间，服务网关用户面实体向服务网关控制面实体上报一次其负载状况。

也可以以事件触发的方式上报，例如，服务网关用户面实体的负载状况距离上次上报的负载状况的改变了超过预设的变量阈值，则向服务网关控制面实体上报负载状况。

其中，负载状况可以用百分比衡量，即服务网关用户面实体目前的负载量与满负荷状态下负载量的比值。

可选的，目标服务网关控制面实体基于服务网关用户面实体支持的接口协议类型，以及服务网关用户面实体的负载状况为列表中的各个服务网关用户面实体分配权重的一种具体实现方式可以为：

若服务网关用户面实体支持的接口协议类型与用户设备传输的业务不匹配，则目标服务网关控制面实体为服务网关用户面实体分配的权重为0；

若服务网关用户面实体的负载状况超过预置的负载门限值，则目标服务网关控制面实体为服务网关用户面实体分配的权重也为0；

可选的，若服务网关用户面实体的权重为0，则将该服务网关用户面实体视为无效的服务网关用户面实体，从服务网关用户面实体列表中剔除。

若服务网关用户面实体支持的接口协议类型与用户设备传输的业务匹配，且服务网关用户面实体的负载未超过预置的负载门限值，则目标服务网关控制面实体依据第一公式为服务网关用户面实体分配权重，第一公式为：

w_u＝1/L_u+μ_u

其中，w_u为服务网关用户面实体u的权重，L_u为服务网关用户面实体u的负载量，μ_u为与服务网关用户面实体u对应的修正因子。

本发明实施例中，不同的服务网关用户面实体对应的修正因子可能相同也可能不同。具体可以根据服务网关用户面实体在一定时间段内的稳定性设置修正因子的具体取值。也就是说，同一服务网关用户面实体在不同的时间段内，修正因子的取值也可能不同。例如，某个服务网关用户面实体相对于周围其它服务网关用户面实体而言，最近一段时间内性能不稳定，频繁出现过载或与其它设备的链路出现故障，则需要降低该某个服务网关用户面实体的修正因子的取值，以使该某个服务网关用户面实体维持较低的负载。而若该某个服务网关用户面实体相对于周围其它服务网关用户面实体而言，最近一段时间内性能稳定，较少出现过载，且与其它设备的链路未出现故障，则可以调高该某个服务网关用户面实体的修正因子的取值，使该某个服务网关用户面实体维持较高的负载。

服务网关控制面实体u为服务网关用户面实体列表中的任意一个服务网关用户面实体。

本发明实施例提供的服务网关选择方法的另一种实现流程图如图6所示，可以包括：

步骤S61：MME为用户设备UE选择目标SGW-C；

步骤S62：MME向选择的目标SGW-C发送第一建立承载请求；

步骤S63：目标SGW-C响应于第一建立承载请求，为UE选择目标SGW-U；

步骤S64：目标SGW-C向选择的目标SGW-U发送第二建立承载请求；

步骤S65：目标SGW-U响应于第二建立承载请求，向目标SGW-C发送建立承载成功的第一响应消息；

步骤S66：目标SGW-C向MME发送建立承载成功的第二响应消息。

本发明实施例提供的服务网关选择方法的又一种实现流程图如图7所示，可以包括：

步骤S71：MME更新UE的可选SGW-C列表，并为SGW-C列表中的各个SGW-C设置权重。

步骤S72：判断SGW-C列表是否为空，若是，则结束，若否，则执行步骤S73。

步骤S73：选取权重最大的SGW-C为最优SGW-C(即目标SGW-C)，向最优SGW-C发送第一建立承载请求。

步骤S74：接收到第一建立承载请求的SGW-C根据自身负载状况判断是否可以接纳UE；若可以，则执行步骤S75，若不可以，则执行步骤S710。

步骤S75：接收到第一建立承载请求的SGW-C更新UE的可选SGW-U列表，并为SGW-U列表中的各个SGW-U设置权重。

步骤S76：判断SGW-U列表是否为空，若是，则执行步骤S710，若否，则执行步骤S77。

步骤S77：选取权重最大的SGW-U为最优SGW-U，向最优SGW-U发送第二建立承载请求。步骤S78：接收到第二建立承载请求的SGW-U根据自身负载状况判断是否可以接纳UE；若可以，则执行步骤S79，若不可以，则执行步骤S712。

步骤S79：发送响应消息，包括：接收到第二建立承载请求的SGW-U向发送第二建立承载请求的SGW-C发送建立承载成功的第一响应消息，接收到第一响应消息的SGW-C向MME发送建立承载成功的第二响应消息。

步骤S710：接收到第一建立承载请求的SGW-C向MME发送建立承载失败的第三响应消息。

步骤S711：MME接收到第三响应消息后，将发送第三响应消息的SGW-C从SGW-C列表中删除，然后进入步骤S72.

步骤S712：接收到第二建立承载请求的SGW-U向发送第二建立承载请求的SGW-C发送建立承载失败的第四响应消息。

步骤S713：接收到第四响应消息的SGW-C将发送第四响应消息的SGW-U从SGW-U列表中删除，然后进入步骤S76。

其中，步骤S71～步骤S73，以及步骤S711由MME执行。步骤S74～步骤S77，以及步骤S710和步骤S713由最优SGW-C执行。步骤S78和步骤S712由最优SGW-U执行。

与方法实施例相对应，本发明实施例还提供一种服务网关选择系统，本发明实施例提供的服务网关选择系统包括：移动管理实体，与移动管理实体连接的至少一个服务网关控制面实体，以及与上述至少一个服务网关控制面实体连接的若干个服务网关用户面实体；其中，服务网关控制面实体与服务网关用户面实体之间可以为一对多的连接关系(即一个服务网关控制面实体与多个服务网关用户面实体连接)，也可以为多对多的连接关系。

移动管理实体用于从至少一个服务网关控制面实体中为用户设备选取目标服务网关控制面实体，并向目标服务网关控制面实体发送第一建立承载请求；

服务网关控制面实体用于在接收到第一建立承载请求时，响应于第一建立承载请求，从若干个服务网关用户面实体中为用户设备选取目标服务网关用户面实体，向目标服务网关用户面实体发送第二建立承载请求。

本发明实施例提供的服务网关选择系统，由移动管理实体为用户设备选取合适的服务网关控制面实体，而由移动管理实体所选择的服务网关控制面实体为用户设备选择服务网关服务面实体，保证SGW分离成SGW-C和SGW-U两个实体后演进分组核心网架构的有效运行。

可选的，在从至少一个服务网关控制面实体中为用户设备选取目标服务网关控制面实体的方面，移动管理实体具体可以用于，

获取用户设备可用的服务网关控制面实体的列表；为列表中的各个服务网关控制面实体分配权重；将权重最大的服务网关控制面实体确定为目标服务网关控制面实体。

可选的，在获取用户设备可用的服务网关控制面实体的列表的方面，移动管理实体具体可以用于，

获取由域名服务器确定的用户设备可用的服务网关控制面实体的列表。

可选的，在为列表中的各个服务网关控制面实体分配权重的方面，移动管理实体具体可以用于，

基于服务网关控制面实体支持的接口协议类型，以及服务网关控制面实体的负载状况为列表中的各个服务网关控制面实体分配权重。

可选的，在基于服务网关控制面实体支持的接口协议类型，以及服务网关控制面实体的负载状况为列表中的各个服务网关控制面实体分配权重的方面，移动管理实体具体可以用于，

若服务网关控制面实体支持的接口协议类型与用户设备传输的业务不匹配，或者，服务网关控制面实体的负载状况超过预置的负载门限值，则为服务网关控制面实体分配的权重为0；

若服务网关控制面实体支持的接口协议类型与用户设备传输的业务匹配，且服务网关控制面实体的负载状况未超过预置的负载门限值，则依据第一公式为服务网关控制面实体分配权重，第一公式为：

w_c＝1/L_c+μ_c

其中，w_c为服务网关控制面实体c的权重，L_c为服务网关控制面实体c的负载量，μ_c为与服务网关控制面实体c对应的修正因子。

可选的，在从若干个服务网关用户面实体中为用户设备选取目标服务网关用户面实体的方面，服务网关控制面实体具体可以用于：

获取用户设备可用的服务网关用户面实体的列表；为列表中的各个服务网关用户面实体分配权重；将权重最大的服务网关用户面实体确定为目标服务网关用户面实体。

可选的，在获取用户设备可用的服务网关用户面实体的列表的方面，服务网关控制面实体具体可以用于：

获取由域名服务器确定的用户设备可用的服务网关用户面实体的列表。

可选的，在为列表中的各个服务网关用户面实体分配权重的方面，服务网关控制面实体具体可以用于：

基于服务网关用户面实体支持的接口协议类型，以及服务网关用户面实体的负载状况为列表中的各个服务网关用户面实体分配权重。

可选的，在基于服务网关用户面实体支持的接口协议类型，以及服务网关用户面实体的负载状况为列表中的各个服务网关用户面实体分配权重的方面，服务网关控制面实体具体可以用于：

若服务网关用户面实体支持的接口协议类型与用户设备传输的业务不匹配，则目标服务网关控制面实体为服务网关用户面实体分配的权重为0；

若服务网关用户面实体的负载状况超过预置的负载门限值，则目标服务网关控制面实体为服务网关用户面实体分配的权重也为0；

可选的，若服务网关用户面实体的权重为0，则将该服务网关用户面实体视为无效的服务网关用户面实体，从服务网关用户面实体列表中剔除。

若服务网关用户面实体支持的接口协议类型与用户设备传输的业务匹配，且服务网关用户面实体的负载未超过预置的负载门限值，则目标服务网关控制面实体依据第一公式为服务网关用户面实体分配权重，第一公式为：

w_u＝1/L_u+μ_u

其中，w_u为服务网关用户面实体u的权重，L_u为服务网关用户面实体u的负载量，μ_u为与服务网关用户面实体u对应的修正因子。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置(若存在)和单元(若存在)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。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置(若存在)和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，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。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品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)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种服务网关选择方法，其特征在于，包括：

移动管理实体为用户设备选取目标服务网关控制面实体；

所述移动管理实体向所述目标服务网关控制面实体发送第一建立承载请求；

所述目标服务网关控制面实体响应于所述第一建立承载请求，为所述用户设备选取目标服务网关用户面实体；

所述目标服务网关控制面实体向所述目标服务网关用户面实体发送第二建立承载请求；

其中，所述移动管理实体为用户设备选取目标服务网关控制面实体包括：

所述移动管理实体获取所述用户设备可用的服务网关控制面实体的列表；

为所述列表中的各个服务网关控制面实体分配权重，其中包括：基于服务网关控制面实体支持的接口协议类型，以及服务网关控制面实体的负载状况为所述列表中的各个服务网关控制面实体分配权重；

将权重最大的服务网关控制面实体确定为目标服务网关控制面实体；

其中，所述基于服务网关控制面实体支持的接口协议类型，以及服务网关控制面实体的负载状况为所述列表中的各个服务网关控制面实体分配权重包括：

若所述服务网关控制面实体支持的接口协议类型与所述用户设备传输的业务匹配，且所述服务网关控制面实体的负载状况未超过预置的负载门限值，则依据第一公式为所述服务网关控制面实体分配权重，所述第一公式为：w_c＝1/L_c+μ_c；其中，w_c为服务网关控制面实体c的权重，L_c为服务网关控制面实体c的负载量，μ_c为与服务网关控制面实体c对应的修正因子。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述移动管理实体获取所述用户设备可用的服务网关控制面实体的列表包括：

所述移动管理实体获取由域名服务器确定的所述用户设备可用的服务网关控制面实体的列表。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于服务网关控制面实体支持的接口协议类型，以及服务网关控制面实体的负载状况为所述列表中的各个服务网关控制面实体分配权重包括：

若所述服务网关控制面实体支持的接口协议类型与所述用户设备传输的业务不匹配，或者，所述服务网关控制面实体的负载状况超过预置的负载门限值，则为所述服务网关控制面实体分配的权重为0。

4.一种服务网关选择系统，包括：移动管理实体，与所述移动管理实体连接的至少一个服务网关控制面实体，以及与所述至少一个服务网关控制面实体连接的若干个服务网关用户面实体；其特征在于，

所述移动管理实体用于从所述至少一个服务网关控制面实体中为用户设备选取目标服务网关控制面实体，并向所述目标服务网关控制面实体发送第一建立承载请求；

所述服务网关控制面实体用于在接收到第一建立承载请求时，响应于所述第一建立承载请求，从所述若干个服务网关用户面实体中为所述用户设备选取目标服务网关用户面实体，向所述目标服务网关用户面实体发送第二建立承载请求；

其中，在从所述至少一个服务网关控制面实体中为用户设备选取目标服务网关控制面实体的方面，所述移动管理实体用于，获取所述用户设备可用的服务网关控制面实体的列表；为所述列表中的各个服务网关控制面实体分配权重，其中包括：基于服务网关控制面实体支持的接口协议类型，以及服务网关控制面实体的负载状况为所述列表中的各个服务网关控制面实体分配权重；将权重最大的服务网关控制面实体确定为目标服务网关控制面实体；

在基于服务网关控制面实体支持的接口协议类型，以及服务网关控制面实体的负载状况为所述列表中的各个服务网关控制面实体分配权重的方面，所述移动管理实体用于，若所述服务网关控制面实体支持的接口协议类型与所述用户设备传输的业务匹配，且所述服务网关控制面实体的负载状况未超过预置的负载门限值，则依据第一公式为所述服务网关控制面实体分配权重，所述第一公式为：w_c＝1/L_c+μ_c；其中，w_c为服务网关控制面实体c的权重，L_c为服务网关控制面实体c的负载量，μ_c为与服务网关控制面实体c对应的修正因子。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，在获取所述用户设备可用的服务网关控制面实体的列表的方面，所述移动管理实体用于，

获取由域名服务器确定的所述用户设备可用的服务网关控制面实体的列表。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，在基于服务网关控制面实体支持的接口协议类型，以及服务网关控制面实体的负载状况为所述列表中的各个服务网关控制面实体分配权重的方面，所述移动管理实体用于，

若所述服务网关控制面实体支持的接口协议类型与所述用户设备传输的业务不匹配，或者，所述服务网关控制面实体的负载状况超过预置的负载门限值，则为所述服务网关控制面实体分配的权重为0。