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1. (WO2010075727) PROCESSING METHOD FOR ABNORMAL DATA TRANSMISSION AND PATH FUNCTION ENTITY
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说明书

Title of Invention:数据传输异常的处理方法及路径功能实体

[1] 本申请要求了 2008年 12月 31日提交的、申请号为 200810242177.7、发明名称为" 一种数据传输异常的处理方法及路径功能实体"的中国申请的优先权,其全部内 容通过引用结合在本申请中。

[2] 技术领域

[3] 本发明涉及通信技术领域,尤其涉及一种数据传输异常的处理方法及路径功能 实体。

[4] 发明背景

[5] 在通信领域,当用户接入到网络后,网络侧会为用户建立一个数据传输路径, 用来承载与该用户相关的用户数据。网络中参与数据传输的设备可以称为路径 功能实体,例如网络中的 BS (Base Station, 基站)、 Gateway (网关)等,在不 同的网络中具体的路径功能实体可能有所不同。

[6] 以 WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access , 全球微波互联接 入)为例, Wimax网络由 ASN (Access Service Network, 接入服务网络)和 CSN

(Connectivity Service Network, 连接服务网络)组成。 ASN网络分为 BS和 ASN 网关 (ASN

Gateway, ASN-GW) 两个逻辑实体,当用户接入 Wimax网络后,在 BS与 ASN-G W之间会建立用户的数据路径(DataPath) 。网络工作组定义了两个数据路径功 能实体 DataPath Function之间建立路径以及删除路径的流程, DataPath建立 /删除 的流程包括:

[7] 1、 DataPath Function 1发送 DataPath建立 /删除请求,要求建立 /删除 DataPath;

[8] 2、 DataPath Function 2接收到上述 DataPath建立 /删除请求后,回 DataPath建立 / 删除响应给 DataPath Function 1;

[9] 3、 DataPath Function 1接收到上述 Datapath建立 /删除响应后,回 DataPath建立 / 删除确认给 DataPath Function 2。

[10] 在 DataPath Function 1与 DataPath Function 2之间的数据路径建立后 ' 两个路径 功能实体之间通过建立的数据路径传递用户数据报文,此吋,如果接收用户数 据报文的路径功能实体 DataPath Function 1发生异常,导致建立的 DataPath上下文 丢失,而此吋发送用户数据报文的路径功能实体 DataPath Function 2中仍然存在 此 DataPath相关信息,此吋, DataPath Function 2会继续发送用户数据报文,而由 于 DataPath Function 1中没有该 DataPath上下文信息,会丢弃上述 DataPath Function 2发送的用户数据报文, DataPath Function 2会继续使用与 DataPath Function

1之间建立的 DataPath发送用户数据报文,这些无用的数据报文占用了 DataPath Function 1与 DataPath Function 2之间的带宽,浪费了系统资源。

[11] 发明内容

[12] 本发明实施例提供了一种数据传输异常的处理方法以及路径功能实体,以避免 路径功能实体之间传递无用的数据报文。

[13] 一种数据传输异常的处理方法,包括:

[14] 通过与第二路径功能实体之间建立的数据路径接收所述第二路径功能实体发送 的用户数据报文;

[15] 确定所述数据路径发生异常,向所述第二路径功能实体发送通知消息,通知所 述第二路径功能实体进行数据传输异常的处理,所述通知消息中包括发生异常 的所述数据路径的标识。

[16] —种数据路径功能实体,包括:

[17] 确定接收单元,用于通过与第二路径功能实体之间建立的数据路径接收所述第 二路径功能实体发送的用户数据报文后,确定所述数据路径发生异常;

[18] 通知单元,用于当所述确定接收单元确定所述数据路径发生异常后,向所述第 二路径功能实体发送通知消息,通知所述第二路径功能实体进行数据传输异常 的处理,所述通知消息中携带发生异常的数据路径的标识。

[19] 一种数据路径功能实体,包括:

[20] 接收单元,用于通过与第一路径功能实体之间建立的数据路径,接收所述第一 路径功能实体发送的通知消息,所述通知消息中携带有数据路径标识;

[21] 异常处理单元,用于获取所述接收单元接收到的通知消息中携带的数据路径标

识,对所述数据路径标识对应的数据路径进行数据传输异常的处理。

[22] 一种数据传输异常的处理系统,该系统包括:第一路径功能实体和第二路径功 能实体,其中,

[23] 第一路径功能实体,用于通过与第二路径功能实体之间建立的数据路径接收第 二路径功能实体发送的用户数据报文,确定所述数据路径发生异常,向所述第 二路径功能实体发送通知消息,通知所述第二路径功能实体进行数据传输异常 的处理,所述通知消息中携带发生异常的数据路径标识;

[24] 第二路径功能实体,用于通过与所述第二路径功能实体之间建立的数据路径, 向所述第一路径功能实体发送用户数据报文,接收所述第一路径功能实体发送 的通知消息,并根据所述通知消息进行数据传输异常的处理。

[25] 附图简要说明

[26] 图 1是本发明实施例提供的一种数据传输异常的处理方法的流程图;

[27] 图 2是 Wimax系统中一种数据传输异常的处理方法的流程图;

[28] 图 3是 Wimax系统中另一种数据传输异常的处理方法的流程图;

[29] 图 4A是本发明实施例提供的一种路径功能实体的结构图;

[30] 图 4B是本发明实施例提供的另一种路径功能实体的结构图;

[31] 图 5A是本发明实施例提供的另一种路径功能实体的结构图;

[32] 图 5B是本发明实施例提供的另一种路径功能实体的结构图;

[33] 图 6是本发明实施例提供的一种数据传输异常的处理系统的结构图。

[34] 实施本发明的方式

[35] 下面将参考附图详细说明本发明实施例。

[36] 如图 1所示,本发明实施例提供了一种数据传输异常的处理方法,包括:

[37] 101、第一路径功能实体通过与第二路径功能实体之间建立的数据路径接收第 二路径功能实体发送的用户数据报文;

[38] 本发明实施例中,第一路径功能实体与第二路径功能实体之间建立好数据路径 后,用户数据报文就承载在所建立的数据路径之上。上述路径功能实体可以是 网络中参与用户数据传输的各种网元,例如,基站、网关等,本发明实施例不 限制路径功能实体的类型及名称。

[39] 102、第一路径功能实体确定当前数据路径发生异常,向第二路径功能实体发 送通知消息,通知第二路径功能实体进行数据传输异常的处理,所述通知消息 中携带发生异常的数据路径标识。

[40] 例如,第一路径功能实体发现承载用户数据报文的数据路径不存在,从而确定 当前数据路径发生异常。

[41] 可选的,如果路径功能实体中有一方为基站 BS,则在通知消息中还可以携带有 Tunnel Endpoint (隧道端点)参数信息,描述与 DataPath相关的 GRE (Generic Routing Encapsulation, 通用路由封装)隧道的 IP地址,如果省略该参数信息则 默认 GRE隧道的 IP地址等于本消息的发送方的 IP地址。

[42] 当第一路径功能实体为一个基站 BS吋,如果第二路径功能实体通过通知消息中 的 DataPath ID不能唯一标识 BS上的 DataPath,则通知消息中还需要携带 BS ID; 第二路径功能实体可以根据 BS ID以及 DataPath ID, 来确定与 BS ID对应的基站 建立的标识为 DataPath ID的数据路径,从而确定出发生异常的数据路径。

[43] 第一路径功能实体确定当前数据路径发生异常后,可以丢弃上述接收到的用户 数据报文,也可以将此用户数据报文缓存起来,这样当数据路径恢复以后,第 一路径功能实体可以将缓存的用户数据报文转换出去,从而保证用户数据报文 的连续。

[44] 进一步的,该方法还可以包括:

[45] 103、第二路径功能实体接收所述通知消息,根据所述通知消息中的携带的数 据路径标识,对所述数据路径标识对应的数据路径进行异常处理。

[46] 第二路径功能实体可以根据运营商的策略、网络配置信息、用户或业务的优先 级和通知消息中携带的错误类型指示中的至少一个,釆取不同的异常处理方法

,具体的异常处理方法包括:

[47] 删除所述数据路径相关的信息,回收第二路径功能实体上与所述数据路径相关 的系统资源;或者,

[48] 发起数据路径恢复流程,恢复与第一路径功能实体之间的数据路径,例如,可 以发起网络移动台退网流程,触发移动台重新接入网络,从而恢复数据路径, 或者可以直接向第一路径功能实体发送数据路径恢复消息,从而恢复与第一路

径功能实体之间的数据路径。

[49] 在上述实施例中,当第一路径功能实体为基站吋,所述通知消息中还可以携带 有所述基站的标识,贝 I」步骤 103中,第二路径功能实体可以根据通知消息中携带 的基站标识、数据路径标识,确定出发生异常的数据路径,从而对该数据路径 进行异常处理。这样当第二路径功能实体连接多个基站,并且多个基站之间分 配的数据路径标识有重复吋,第二路径功能实体可以根据基站标识以及路径标 识来唯一确定一个数据路径。

[50] 本发明实施例提供的数据传输异常处理方法,保证了当第一路径功能实体发生 异常吋,发生异常的数据路径可以得到及吋的处理,从而避免了无用的用户数 据报文在网络中的传输,减少了系统资源的浪费。

[51] 图 2以 Wimax系统为例,给出一种数据传输异常的处理方法,其中 BS和 ASN

GW作为路径功能实体,传递与移动台 MS相关的用户数据,该方法包括:

[52] 201、 MS接入 ASN网络,在 BS与 ASN GW之间创建 DataPath, 用于承载 MS的用 户数据报文,具体创建方法参见背景技术中的介绍。

[53] 202、 MS开始进行业务传输, ASN GW通过与 BS之间建立的 DataPath, 向 BS转 发用户数据报文, BS再将用户数据报文转发给 MS。

[54] 203、当 BS转发完第 N个用户数据报文后, BS发生异常,导致 BS上的 DataPath 上下文丢失,发生异常的原因例如系统升级、 BS重启、主备切换等过程中造成 了数据丢失等。

[55] 204、 BS收到 ASN GW转发的第 N+1个用户数据报文,确定当前的 DataPath上下 文丢失,从而确定 DataPath异常,丢弃该第 N+1个用户数据报文。

[56] 205、 BS向 ASN GW发送通知消息通知 ASN GW承载用户数据报文的 DataPath异 常,在通知消息中携带发生异常的 DataPath的 ID, 如果 ASN GW与不同 BS之间建 立的每个 DataPath均使用唯一的 DataPath ID,则 ASN GW可以根据 DataPath ID唯一 定位一个 DataPath, 而如果 ASN GW与不同 BS之间建立的多个 DataPath使用重复 的 DataPath ID,贝 l」BS还可以在通知消息中携带该 BS ID,从而使得 ASN GW可以 根据 BS ID以及 DataPath ID来唯一确定发生异常的 DataPath。

[57] 206、 ASN GW收到通知消息后,根据通知消息中携带的 DataPath ID或者

DataPath以及 BS ID, 确定发生异常的 DataPath, 并删除此 DataPath相关的信息, 如 DataPath上下文信息,并回收为该 DataPath分配的系统资源。

[58] 上述实施例是以 ASN

GW向 BS发送数据报文为例,在具体实现吋,也可以是 BS向 ASN GW发送用户 的数据报文,其具体实现流程与上述流程类似,不再重复说明。

[59] 通过上述实施例提供的异常处理机制,可以保证在 BS在发现 DataPath异常后, 及吋通过 ASN GW, ASN GW及吋删除了该异常 DataPath相关的信息,此后 ASN GW就不会再向 BS通过该异常 DataPath发送无用的用户数据报文了,避免了网络 资源的浪费。

[60] 图 3以 Wimax系统为例,给出另一种数据传输异常的处理方法,其中 BS、服务 网络网关 Serving GW、以及锚定网关 Anchor GWSN GW作为路径功能实体,承 载与移动台 MS相关的用户数据,该方法包括:

[61] 301、 MS接入 ASN GW网络, BS、 Serving GW和 Anchor GW之间建立 DataPath

[62] 302、 MS幵始进行业务, Anchor GW通过与 Serving GW之间建立的 DataPath, 向 Serving GW转发用户数据报文, Serving GW再将用户数据报文转发给 BS, BS 将用户数据报文转发给 MS。

[63] 303、 Serving GW当转发完第 N个用户数据报文之后, Serving GW出现异常, 例如: Serving GW重启, Serving GW上对应的上述 DataPath的上下文信息丢失;

[64] 304、 Serving GW接收 Anchor

GW转发的第 N+1个数据报文,确定当前的 DataPath的上下文丢失,从而确定该 D ataPath异常,此数据报文无法正常的转发给 MS, Serving GW可以选择将数据报 文丢弃,也可以将数据报文缓存起来,以便在数据路径恢复后,向 BS转发缓存 的数据报文。

[65] 305、 Serving GW发送通知消息通知 Anchor

GW承载上述 MS数据报文的 DataPath信息已经丢弃。通知消息中携带发生异常的 DataPath ID。

[66] 306、 Anchor GW收到通知消息后,根据通知消息中携带的 DataPath ID确定发 生异常的 DataPath, 并发起 DataPath恢复流程,恢复 Serving

GW上的上述 DataPath的上下文。

[67] Anchor GW恢复 DataPath有以下两种方式:

[68] a、 Anchor GW发起网络侧 MS退网流程,然后再触发 MS重新接入网络。

[69] b、 Serving

GW直接发起 DataPath恢复流程,不需要 MS重新接入网络,这样使 MS业务恢复 的更快。例如: Serving GW上 DataPath丢失, Anchor

GW可以主动发起 path_reg_req消息,携带业务流、 DataPath等信息,消息中 "Regi stration Type"指示为 DataPath恢复处理, Serving GW收到上述 path_reg_req消息之 后,发现" Registration Type"为恢复 DataPath, 则进行恢复 DataPath处理。恢复成 功之后,向 Anchor GW回复 Path_Reg_Rsp消息,指示 DataPath恢复成功, Anchor GW再向 Serving GW回复 Path_Reg_Ack消息进行确认;如果 Serving

GW恢复 DataPath失败 ' 则向 Anchor GW回应 Anchor GW Path_Reg_Rsp消息并指 示恢复失败。如果恢复失败,可以多次尝试,当尝试到达一定次数仍未成功, 则 Anchor GW发起网络侧 MS退网流程。

[70] 307、此步为可选流程,如果在恢复 DataPath的过程中, Serving GW缓存了转发 失败的第 M-1个数据报文,则在 DataPath恢复之后, Serving GW可将缓存的报文 先通过 BS转发给 MS。

[71] 308、 Serving GW上的 DataPath恢复之后,正常的转发后续报文。

[72] 上述实施例,实现了两个网关之间发生数据传输异常吋的处理,通过及吋恢复 发生异常的数据路径,可以及吋恢复用户的业务,并且通过网关缓存转发失败 的报文,可以使得用户接收到的用户数据报文保持连续,进一步保证了用户体 验。

[73] 以上两个实施例的技术手段可以灵活的组合应用,比如,在图 2对应的实施例 中, BS确定数据路径发生异常后,也可以缓存转发失败的用户数据报文。

[74] 图 4A所示,为本发明实施例提供的一种路径功能实体 500的结构图,其位于移 动台的数据路径中,在与第二路径功能实体 502建立了数据路径后,接收从第二 路径实体 502发送的用户数据报文,其包括:

[75] 确定单元 520,用于通过与第二路径功能实体 502之间建立的数据路径,接收第 二路径功能实体 502发送的用户数据报文后,确定所述数据路径发生异常;

[76] 通知单元 530,用于当所述确定单元 520确定所述数据路径发生异常后,向第二 路径功能实体 502发送通知消息,通知第二路径功能实体 502进行数据传输异常 的处理,所述通知消息中携带发生异常的数据路径标识。

[77] 例如,上述确定单元可以通过发现承载用户数据报文的数据路径不存在,来确 定数据路径发生异常。上述通知消息中可选的还可以携带 Tunnel Endpoint参数信 息,其具体用途及描述可参考方法实施例。

[78] 上述路径功能实体可以是网络中参与用户数据传输的各种网络设备,例如基站 BS、各种数据网关等,例如 ASN GW、 Serving GW、 Anchor GW、 PDN GW等 ,也可以是其他参与用户数据传输的网络设备。

[79] 当上述路径功能实体是基站 BS吋,通知单元 530发送的通知消息中还可以携带 BS ID,以便第二路径功能实体根据 BS ID以及数据路径标识,确定发生异常的数 据路径,并对其进行异常处理。

[80] 如图 4B所示,为本发明实施例提供的另一种路径功能实体 500'的结构图,其在 图 4A对应的路径功能实体 500基础上,还包括一个缓存单元 540,用于当接收单 元 520确定当前的数据路径发生异常后,缓存接收单元 520接收到的用户数据报 文;恢复处理单元 550,用于接收数据路径恢复触发消息,恢复与第二路径功能 实体之间的数据路径;发送单元 560,用于在与第二路径功能实体之间的数据路 径恢复后,转发缓存单元 540缓存的用户数据报文,以及转发后续接收单元接收 到的用户数据报文。

[81] 其中数据路径恢复触发消息包括第二路径功能实体发送的数据路径恢复消息, 如 path_reg_req消息,或者第二路径功能实体发起的网络侧 MS退网流程中的相关 的消息。

[82] 通过本发明实施例提供的路径功能实体,在路径功能实体确定当前数据路径发 生异常后,向发送用户数据报文的路径功能实体发送通知消息,通知发送用户 数据报文的路径功能实体进行数据传输异常的处理,从而避免了发送用户数据 报文的路径功能实体继续发送无用的用户数据报文而造成系统资源的浪费。进

一步的,通过缓存转发失败的报文,并在数据路径恢复后转发缓存的用户数据 报文,也保证了用户业务的连续型。

[83] 如图 5A所示,为本发明实施例提供的另一种路径功能实体 502的结构图,其位 于移动台的数据路径中,在与图 4A或图 4B说明的路径功能实体建立了数据路径 后,向路径功能实体 500或 500'发送用户数据报文,其包括:

[84] 接收单元 620,用于通过与路径功能实体 500或 500'之间建立的数据路径接收路 径功能实体 500或 500'发送的通知消息,所述通知消息中携带有数据路径标识;

[85] 异常处理单元 630,用于根据接收单元 620接收到的通知消息,对所述通知消息 中携带的数据路径标识对应的数据路径进行数据传输异常的处理。

[86] 如果路径功能单元 500或 500'为基站 BS,则接收单元 620接收到的通知消息中还 可能包括该基站的 BS ID, 则异常处理单元 630进一步用于根据 BS ID以及数据路 径标识来确定发生异常的数据路径,并对其进行数据传输异常的处理。

[87] 如图 5B所示,为本发明实施例提供的另一种路径功能实体 502'的结构图,其在 图 6A对应的路径功能实体 502基础上,其异常处理单元 630又进一步包括了下列 两个单元之一或者组合:

[88] 删除子单元 6302,用于根据接收单元接收到的通知消息,删除所述数据路径相 关的信息,回收所述数据路径功能实体中与所述数据路径相关的系统资源;

[89] 恢复子单元 6304,用于发起数据路径恢复流程,恢复与第一路径功能实体之间 的数据路径。例如发起网络侧移动台退网流程,触发移动台重新接入网络;或 者发送数据路径恢复消息,如 path_reg_req消息,恢复与第一路径功能实体之间 的数据路径。

[90] 通过本发明实施例提供的路径功能实体,在路径功能实体接收到通知消息后, 确定接收用户数据报文的路径功能实体当前数据路径发生异常,及吋进行异常 处理,避免了继续发送无用的用户数据报文,通过删除该数据路径相关的信息 、回收系统资源,可以提高资源利用率,通过数据路径恢复处理,可以恢复用 户的数据路径,保证用户业务的正常幵展。

[91] 上述路径功能实体中的各个单元及子单元在具体实现吋使用的技术手段以及各 种技术细节,均可参考前述方法实施例中的描述。

[92] 如图 6所示,为本发明实施例提供的一种数据传输异常的处理系统,其包括第 一路径功能处理单元和第二路径功能处理单元,其中,

[93] 第一路径功能实体,用于通过与第二路径功能实体之间建立的数据路径接收第 二路径功能实体发送的用户数据报文,确定所述数据路径发生异常,向第二路 径功能实体发送通知消息,通知第二路径功能实体进行数据传输异常的处理, 所述通知消息中携带发生异常的数据路径标识;

[94] 第二路径功能实体,用于通过与第一路径功能实体之间建立的数据路径向第一 路径功能实体发送的用户数据报文,接收第一路径功能实体发送的通知消息, 并根据所述通知消息,进行数据传输异常的处理。

[95] 在本发明数据传输异常的处理系统的一个实施例中,所述的第一路径功能实体

,还用于当确定所述数据路径发生异常后,缓存接收到的用户数据报文;接收 数据路径恢复触发消息,恢复与所述第二路径功能实体之间的数据路径;在与 所述第二路径功能实体之间的数据路径恢复后,转发所述缓存单元缓存的用户 数据报文。

[96] 在本发明数据传输异常的处理系统的另外一个实施例中,第二路径功能实体, 用于删除所述通知消息中携带的数据路径标识对应的数据路径相关的信息,回 收所述数据路径功能实体中与所述数据路径相关的系统资源。

[97] 在本发明数据传输异常的处理系统的另外一个实施例中,所述第二路径功能实 体,用于发起数据路径恢复流程,恢复与所述第一路径功能实体之间的数据路 径。

[98] 具体的,第一路径功能实体可以是图 4A或图 4B对应的数据功能实体 500或 500' ,第二路径功能实体可以是图 5A或图 5B对应的数据功能实体 502或 502'。

[99] 通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可以 通过硬件实现,也可以可借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现基于这 样的理解,本发明的技术方案可以以软件产品的形式体现出来,该软件产品可 以存储在一个计算机可读存储介质(可以是 CD-ROM, U盘,移动硬盘等)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的方法。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于 此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到 的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围 应该以权利要求的保护范围为准。