[发明专利]用于通用分组无线电服务隧道协议（GTP）探测的方法和系统

说明书

公开了用于探测通信网络中的通用分组无线电系统（GPRS）隧道协议（GTP）链路的方法和系统。根据本文描述的原理，始发器和响应器节点（端点）配置成使用能动态改变的探测间隔以使探测频率适应于在始发器和/或响应器处可用的能力和/或测量的普遍条件。根据广义方面，用于网络节点的方法包含：经由GTP链路接收始发自第一对等节点的探测请求消息，探测请求消息含有对于用于探测GTP链路的探测间隔推荐的请求指示；响应于接收的探测请求消息，确定用于探测GTP链路的探测间隔推荐；以及经由GTP链路向第一对等节点发送探测响应消息，探测响应消息含有所确定的探测间隔推荐。

技术领域

本发明一般涉及通用分组无线电系统（GPRS）隧道协议（GTP）性能监测，并且更具体地说，涉及网络中的GTP链路的探测。

背景技术

通用分组无线电服务（GPRS）是用于蜂窝通信系统（诸如全球移动通信系统（GSM）、宽带码分多址（WCDMA）、通用移动电信系统UMTS、LTE-高级（LTE-A）或其它第四代（4G）网络）的面向分组的移动数据服务。通常，在这些类型通信网络中，允许创建GTP-U隧道的GPRS隧道协议（GTP）被用于在节点之间携载用户数据业务。GTP-U是基于因特网协议（IP）的通信协议，并且与其它GTP协议一样，在用户数据报协议（UDP）和IP传输层上运行。设立GTP-U隧道的控制平面规程被定义在诸如GTP-C（另一GTP协议）以及无线电接入网应用部分（RANAP）、S1-应用协议（S1-AP）、X2应用协议(X2-AP)和M3应用协议（M3AP）的协议中。

正如所熟知的，GTP-U节点能支持一个或更多个GTP-U端点，其中每对GTP-U端点定义GTP-U路径或链路，其本身可携载多个GTP-U隧道。GTP-U隧道在GTP-U隧道端点之间携载GTP-U数据分组（也称为G-PDU）。隧道端点由隧道标识符（例如隧道端点标识符（TEID））标识。

除了携载GTP-U数据分组，每对GTP-U端点还能互换用于用户平面路径管理或用于用户平面隧道管理的GTP-U信令消息。路径管理消息的示例是GTP-U回声请求和响应消息。这些消息能由GTP-U端点用于确定对等GTP端点是否活跃和/或可达。通常，如果对等端点在特定数量的回声请求消息之后不响应了，则对等节点被宣称停机，并且与对等端点关联的所有隧道被取下。在常规无线电网络中，回声消息被用于管理在eNodeB (eNB)与服务网关（S-GW）之间的S1-U接口上建立的而不是在eNB之间的X2-U接口上以及在多媒体广播和多播服务网关（MBMS-GW）与eNB之间的M1接口上建立的GTP路径。

当前，在现有X2-U连接上携载的业务（例如X2切换或分组转发的业务）量相对小，并且通常不是延迟敏感的。然而，随着新无线电特征正在被网络运营商引入，要求在eNB之间并且还在eNB与核心网络（CN）节点和网络之间更大的协调，X2-U单播、S1-U单播和M1多播连接以及其它基于因特网协议（IP）的接口上的业务无疑地将会增大。此类特征，例如载波聚合、协调多点(CoMP)传送/接收方案和云无线电接入网（C-RAN），也将在X2-U连接上施加更严格的延迟和/或等待时间要求。还设想4G或第五代（5G）网络的未来演进涵盖分裂基带架构，其中LTE基带协议（例如分组数据聚合协议（PDCP）、无线电链路控制（RLC）、媒体访问控制（MAC））将在支持GTP-U协议但在其间具有非常低延迟要求的互连IP节点或接口上运行。

按照以上内容，GTP链路和/或隧道性能能力的知识可帮助新无线电特征部署，并通知网络业务设计、管理和故障诊断功能，以确保满足和/或维持针对网络中的节点或端点之间的连接所规定的要求。换言之，存在对于探测链路以帮助确保网络能提供所要求的服务质量(QoS)的需要。

当前使用对携载GTP-U隧道业务的IP路径的基于活动IP探测的采样作为用于估计跨IP网络的单播和多播订户连接的端对端状态和性能的方法论。活动IP探测技术的示例包含单向活动测量协议（OWAMP）和双向活动测量协议（TWAMP），二者都由因特网工程任务组（IETF）标准体开发，并在评论请求（RFC）文档5357和4656（特此通过引用以它们整体的形式被结合）中被描述。