專利名稱：一種建立本地ip訪問下行數據通道的方法及系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及本地IP訪問(LIPA，Local IP Access)技術，尤指一種建立本地IP訪 問下行數據通道的方法及系統。
背景技術：
為了保持第三代移動通信系統在通信領域的競爭力，為用戶提供速率更快、時延 更低、更加個性化的移動通信服務，同時，降低運營商的運營成本，第三代合作伙伴計劃 (3GPP，3rd Generation Partnership Project)標準工作組正致力于演進分組系統(EPS， Evolved Packet System)的研究。圖1為現有EPS系統的組成結構示意圖，如圖1所示，整 個EPS系統分為無線接入網和核心網兩部分。核心網包含歸屬用戶服務器(HSS，Home Subscriber krver)、移動性管理實體 (MME, Mobility Management Entity)、服務 GPRS 支持節點(SGSN，Serving GPRS Support Node)、策略計費規則功能(PCRF，Policy and ChargingRule Function)、服務網關(S-GW, Serving Gateway)、分組數據網關(P-GW，PDN Gateway)和分組數據網絡(PDN，Packet Data Network)。其中，HSS，是用戶簽約數據的永久存放地點，位于用戶簽約的歸屬網。MME，是用戶簽約數據在當前網絡的存放地點，負責終端到網絡的非接入層信令管 理、終端的安全驗證功能、終端的移動性管理、用戶空閑模式下的跟蹤和尋呼管理功能和承載管理。SGSN，是GERAN和UTRAN用戶接入核心網絡的業務支持點，功能上與移動性管理實 體類似，負責用戶的位置更新、尋呼管理和承載管理等功能。S-GW，是核心網到無線系統的網關，負責終端到核心網的用戶面承載、終端空閑模 式下的數據緩存、網絡側發起業務請求的功能、合法監聽和分組數據路由和轉發功能；服務 網關負責統計用戶終端使用無線網的情況，并產生終端使用無線網的話單，傳送給計費網關。P-GW，是演進系統和該系統外部分組數據網絡的網關，它連接到因特網和分組數 據網絡上，負責終端的互聯網協議(Internet Protocol，簡稱為IP)地址分配、計費功能、 分組包過濾、策略控制等功能。PDN，是運營商的IP業務網絡，該網絡通過運營商的核心網為用戶提供IP服務。PCRF，是演進系統中負責提供計費控制、在線信用控制、門限控制、服務質量(QoS， Quality of Service)策略方面規則的服務器。無線接入網由演進基站(eNB，E-UTRAN NodeB)和3G無線網絡控制器(RNCjadio Network Control)組成，無線接入網主要負責無線信號的收發，通過空中接口和終端聯系， 管理空中接口的無線資源、資源調度、接入控制。上述服務GPRS支持節點是升級過的SGSN，能夠支持與服務網關之間的S4接口， 并與MME之間采用GTPv2協議進行互通。而對于支持3G核心網的SGSN來說，PS域網絡架構與圖1有所不同。此時，SGSN與MME采用Gn接口相連，互通采用GTPvl協議。SGSN不 能與服務網關相連，通過Gn接口連接到網關GPRS支持節點(GGSN，GateWay GPRS Support Node)直接進行分組數據網絡訪問。家庭基站(HNB，Home NodeB)或者演進的家庭基站(HeNB，HomeeNodeN)是一類小 型、低功率的基站，作為某些用戶的專屬資源，部署在家庭、團體、公司或者學校等私人場所 使用，主要是為了給用戶提供更高的業務速率并降低使用高速率服務所需要的費用，同時 彌補已有分布式蜂窩無線通信系統覆蓋的不足。家庭基站的優點是實惠、便捷、低功率輸 出、即插即用、寬帶接入、使用單模終端等。家庭基站可以直接連接到核心網絡，也可以通過家用基站網關這個邏輯網元接入 到核心網絡，其中，家庭基站網關主要功能為驗證家庭基站的安全性，處理家庭基站的注 冊，對家庭基站進行運行維護管理，根據運營商要求配置和控制家庭基站，負責交換核心網 和家庭基站的數據。圖加為家庭基站接入核心網的第一實現方式的示意圖，圖2b為家庭 基站接入核心網的第二實現方式的示意圖，圖2c為家庭基站接入核心網的第三實現方式 的示意圖。為了實現本地IP 訪問(LIPA，Local IP Access 或者 SIPTO，Selected IP TrafficOffload)功能，即終端對家庭網絡其他IP設備、企業網絡中的IP設備或者互聯 網絡的本地接入，增設了本地接入網關，如圖2a、2b和2c中所示。本地接入網關的增設提 供了對本地IP訪問技術的有力支持，本地接入網關可以和無線側網元合設(如圖加和圖 2b所示)或者設置在無線側網元附近(即外置)，本地接入網關也可以與家庭基站網關合 設(如圖2c所示)或者設置在家庭基站網關附近(即外置)。本地接入網關可以是本地 SGff(L-SGff, Local SGff)、本地 PGW(L_PGW，Local PGff)、本地 GGSN(L_GGSN，Local GGSN)、外 置 L-GW (Local Gff)等。圖3為移動通信網絡架構中，本地IP訪問和傳統核心網IP訪問的數據流路徑示 意圖，如圖3所示，對于支持本地IP訪問的用戶，可以建立傳統的核心網IP訪問數據路徑 和本地IP訪問數據路徑。對于本地IP訪問的連接，本地IP訪問數據路徑從終端至無線側 網元至本地接入網關(L-SGW，L-PGW，L-GGSN)，數據傳輸不經過核心網。為了實現終端對家 用網絡其他IP設備或者互聯網絡的本地接入，可以建立兩條本地IP訪問數據路徑，其中， 本地IP訪問數據路徑1直接訪問互聯網，也稱為互聯網LIPA連接，本地IP訪問數據路徑 2直接訪問家用網絡其他IP設備，也稱為家用網絡LIPA連接。當用戶長時間沒有本地IP訪問數據接收或者發送時，無線側網元會釋放空口連 接使用戶進入空閑狀態。此時，如果再有用戶的本地IP訪問下行數據到來，那么，本地接入 網關將數據發送至核心網的服務網關進行緩存，而在將用戶尋呼至連接狀態時再將緩存的 數據下發給用戶。通過這種方式，保證了本地IP訪問下行數據不丟失，為用戶提供了良好 的業務感知。具體用戶狀態轉移情況下數據傳送路徑如圖4所示，圖4為用戶狀態轉移情 況下的數據傳輸路徑的示意圖。對于圖4中的場景三，核心網服務網關僅將緩存數據通過無線側網元發送給用 戶，本地IP訪問的下行數據還是由本地接入網關通過無線側網元發送給用戶的。因此，無 線側網元是一個下行數據的匯聚點，無線側網元可以為轉發隧道和本地IP訪問直接隧道 分配相同的下行隧道標識，這在下行數據傳送方面沒有問題，但是，在隧道管理方面則需要修改無線側網元的操作。當轉發隧道數據發送完畢進行釋放時，如果無線側網元立即刪除 該下行隧道標識，而本地IP訪問直接隧道可能正在使用其進行數據發送，此時下行隧道標 識刪除的操作會導致數據傳輸的中斷，從而增加了無線側網元的隧道管理操作，改變了無 線側網元的功能。
發明內容
有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種建立本地IP訪問下行數據通道的方 法，能夠保證本地IP訪問數據的正常傳輸，避免無線側網元功能的改變。本發明的另一目的在于提供一種建立本地IP訪問下行數據通道的系統，能夠保 證本地IP訪問數據的正常傳輸，避免無線側網元功能的改變。為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的一種建立本地IP訪問下行數據通道的方法，包括核心網移動性管理單元在響應尋呼時，如果已激活本地IP訪問功能，則指示無線 側網元分配本地IP訪問下行轉發隧道標識和本地IP訪問下行直接隧道標識；本地接入網關利用分配的本地IP訪問下行直接隧道標識發送本地IP訪問下行數 據；核心網數據緩存單元利用分配的本地IP訪問下行轉發隧道標識發送本地IP訪問下行緩存數據。所述核心網數據緩存單元包括有服務網關；該方法之前還包括所述核心網移動 性管理單元確認核心網數據緩存單元收到下行數據；所述核心網數據緩存單元收到下行數據為在長期演進LTE網絡中，所述核心網中的服務網關收到來自本地接入網關的下行 數據；或者，所述核心網中的服務網關收到來自核心網接入網關的下行數據。所述核心網移動性管理單元包括有移動管理實體MME，或支持S4接口的SGSN ；所述核心網移動性管理元指示無線側網元分配本地IP訪問下行轉發隧道標識和 本地IP訪問行直接隧道標識為所述服務網關收到下行數據后，通過下行數據通知消息告知MME ；所述MME在初始 上下文建立請求消息中攜帶用于告知無線側網元后續可能出現本地IP訪問下行轉發隧道 和本地IP問下行直接隧道的指示，并發送給無線側網元；或者，所述服務網關收到下行數據后，通過下行數據通知消息告知支持S4接口的SGSN ； 所述支持S4接口的SGSN在無線接入承載RAB指派請求消息中攜帶用于告知無線側網元后 續可能出現本地IP訪問下行轉發隧道和本地IP訪問下行直接隧道的指示，并發送給無線 側網元。該方法還包括所述無線側網元通過初始上下文建立完成消息將分配的本地IP訪問下行轉發隧 道標識和本地IP訪問下行直接隧道標識告知所述MME ；所述MME通過修改承載請求消息將 本地IP訪問下行直接隧道標識傳送給本地接入網關，將本地IP訪問下行轉發隧道標識傳 送給服務網關；或者，所述無線側網元通過RAB指派響應消息將分配的本地IP訪問下行轉發隧道標識 和本地IP訪問下行直接隧道標識告知所述支持S4接口的SGSN ；所述支持S4接口的SGSN通過修改承載請求消息將本地IP訪問下行直接隧道標識傳送給本地接入網關，將本地IP 訪問下行轉發隧道標識傳送給服務網關。所述核心網數據緩存單元包括支持接口的SGSN ；該方法之前還包括所述核心 網移動性管理單元確認核心網數據緩存單元收到下行數據；所述核心網數據緩存單元收到下行數據為在GPRS網絡中，所述核心網中支持Gn接口的服務GPRS支持節點SGSN收到來自 本地接入網關的下行數據；或者，所述核心網中的SGSN收到來自核心網接入網關的下行數據。所述核心網移動性管理單元包括有支持接口的SGSN ；所述支持接口的SGSN指示無線側網元分配本地IP訪問下行轉發隧道標識和 本地IP訪問下行直接隧道標識為所述支持接口的SGSN在RAB指派請求消息中攜帶用于告知無線側網元后續可 能出現本地IP訪問下行轉發隧道和本地IP訪問下行直接隧道的指示，并發送給無線側網兀。該方法還包括所述無線側網元通過RAB指派響應消息，將分配的本地IP訪問下行轉發隧道標識 和本地IP訪問下行直接隧道標識傳送給SGSN ；所述SGSN通過更新PDP上下文請求消息將本地IP訪問下行直接隧道標識傳送給 本地接入網關。一種建立本地IP訪問下行數據通道的系統，主要包括核心網移動性管理單元、無 線側網元、本地接入網關和核心網數據緩存單元，其中，核心網移動性管理單元，用于在響應尋呼時，如果已激活本地IP訪問功能，則指 示無線側網元分配本地IP訪問下行轉發隧道標識和本地IP訪問下行直接隧道標識；將分 配的本地IP訪問下行直接隧道標識發送給本地接入網關，將分配的下行轉發隧道標識發 送給數據緩存單元；無線側網元，用于按照核心網移動性管理單元的指示，分配本地IP訪問下行轉發 隧道標識和本地IP訪問下行直接隧道標識，并返回給核心網移動性管理單元；本地接入網關，用于利用分配的本地IP訪問下行直接隧道標識建立本地IP訪問 下行數據通道，發送本地IP訪問下行數據；核心網數據緩存單元，用于利用分配的本地IP訪問下行轉發隧道標識建立本地 IP訪問下行轉發數據通道，發送下行緩存數據。對于LTE網絡，所述核心網數據緩存單元包括有服務網關、所述核心網移動性管 理單元包括有MME、或支持S4接口的SGSN ；所述本地接入網關，還用于向服務網關發送下行數據；所述服務網關，用于接收到下行數據，向MME發送下行數據通知；利用分配的本地 IP訪問下行轉發隧道標識向用戶轉發緩存的數據；所述MME，用于接收到下行數據通知，在用戶注冊區的覆蓋范圍內的無線側網元中 觸發尋呼；MME響應尋呼過程中，如果已激活本地IP訪問功能，則指示無線側網元分配本地 IP訪問下行轉發隧道標識和本地IP訪問下行直接隧道標識；將分配的本地IP訪問下行直接隧道標識發送給本地接入網關，將分配的本地IP訪問下行轉發隧道標識發送給服務網 關；或者，所述支持S4接口的SGSN，用于接收到下行數據通知，在用戶注冊區的覆蓋 范圍內的無線側網元中觸發尋呼；支持S4接口的SGSN響應尋呼過程中，如果已激活本地 IP訪問功能，則指示無線側網元分配本地IP訪問下行轉發隧道標識和本地IP訪問下行直 接隧道標識；將分配的本地IP訪問下行直接隧道標識發送給本地接入網關，將分配的本地 IP訪問下行轉發隧道標識發送給服務網關；所述無線側網元，具體用于依據所述MME或者所述支持S4接口的SGSN的指示，分 配本地IP訪問下行轉發隧道標識和本地IP訪問下行直接隧道標識，并返回給所述MME或 者所述支持S4接口的SGSN。對于GPRS網絡，所述核心網數據緩存單元和核心網移動性管理單元包括支持 接口的SGSN ；所述本地接入網關，還用于向支持接口的SGSN發送下行數據；所述支持接口的SGSN，用于接收到下行數據，在用戶注冊區的覆蓋范圍內的無 線側網元中觸發尋呼；支持接口的SGSN在響應尋呼過程時，如果已激活本地IP訪問功 能，則指示無線側網元分配本地IP訪問下行轉發隧道標識和本地IP訪問下行直接隧道標 識；將分配的本地IP訪問下行直接隧道標識發送給本地接入網關；利用分配的本地IP訪 問下行轉發隧道標識向用戶轉發緩存的數據；所述無線側網元，具體用于依據所述支持接口的SGSN的指示，分配本地IP訪 問下行轉發隧道標識和本地IP訪問下行直接隧道標識，并返回給所述支持接口的SGSN。所述核心網中的核心網接入網關向核心網中的服務網關或SGSN發送下行數據。所述無線側網元為家庭基站或宏基站。
所述無線側網元還進一步包括家庭基站網關或安全網關。所述本地IP訪問包括用戶終端對家庭網絡的IP設備或企業網絡的IP設備的訪 問，以及用戶終端通過家庭網絡、企業網絡或宏蜂窩網絡對互聯網絡及特定網絡的訪問。從上述本發明提供的技術方案可以看出，核心網移動性管理單元確認核心網數據 緩存單元收到下行數據時，在用戶注冊區的覆蓋范圍內的無線側網元中觸發尋呼，在響應 尋呼過程中，如果核心網移動性管理單元已激活本地IP訪問功能，則指示無線側網元分配 本地IP訪問下行轉發隧道標識和本地IP訪問下行直接隧道標識。通過本發明方法，實現了 本地接入網關利用分配的本地IP訪問下行直接隧道標識建立本地IP訪問下行數據通道， 發送本地IP訪問下行數據；而核心網數據緩存單元利用分配的本地IP訪問下行轉發隧道 標識建立本地IP訪問下行轉發數據通道，轉發緩存的數據。保證了本地IP訪問數據的正 常傳輸，避免了無線側網元功能的改變。
圖1為現有EPS系統的組成結構示意圖；圖加為家庭基站接入核心網的第一實現方式的示意圖；圖2b為家庭基站接入核心網的第二實現方式的示意圖；圖2c為家庭基站接入核心網的第三實現方式的示意圖3為現有移動通信網絡架構中，本地IP訪問和傳統核心網IP訪問的數據流路 徑示意圖；圖4為用戶狀態轉移情況下的數據傳輸路徑的示意圖；圖5為本發明建立本地IP訪問下行數據通道的方法的流程圖；圖6a為本發明建立本地IP訪問下行數據通道的系統的第一實施例的組成結構示 意圖；圖6b為本發明建立本地IP訪問下行數據通道的系統的第二實施例的組成結構示 意圖；圖7為本發明LTE系統中，本發明建立本地IP訪問數據通道的第一實施例的流程 示意圖；圖8為本發明GPRS系統中，本發明建立本地IP訪問數據通道的第一實施例的流 程示意圖。
具體實施例方式圖5為本發明建立本地IP訪問下行數據通道的方法的流程圖，如圖5所示，包括 以下步驟步驟500 核心網移動性管理單元確認核心網數據緩存單元收到下行數據時，在 用戶注冊區的覆蓋范圍內的無線側網元中觸發尋呼。核心網數據緩存單元收到下行數據為在LTE網路中，核心網中的服務網關收到來自本地接入網關的下行數據；或者，核 心網中的服務網關收到來自核心網接入網關的下行數據；在GPRS網絡中，核心網中的SGSN收到來自本地接入網關的下行數據；或者，核心 網中的SGSN收到來自核心網接入網關的下行數據。步驟501 在響應尋呼過程中，如果核心網移動性管理單元已激活本地IP訪問功 能，則指示無線側網元分配本地IP訪問下行轉發隧道標識和本地IP訪問下行直接隧道標 識。本步驟中，無線側網元在收到指示時，得知后續會出現本地IP訪問下行轉發隧道 和本地IP訪問下行直接隧道，則分別對應分配本地IP訪問下行轉發隧道標識和本地IP訪 問下行直接隧道標識。本地IP訪問下行轉發隧道標識用于服務網關或者接口 SGSN將緩存的本地IP 訪問下行數據發送到無線側網元；本地IP訪問下行直接隧道標識用于本地接入網關將本 地IP訪問下行數據發送到無線側網元。步驟502 本地接入網關利用分配的本地IP訪問下行直接隧道標識發送本地IP 訪問下行數據；核心網數據緩存單元利用分配的本地IP訪問下行轉發隧道標識發送本地 IP訪問下行緩存數據。所述本地IP訪問包括用戶終端對家庭網絡的IP設備或企業網絡的IP設備的訪 問，以及用戶終端通過家庭網絡、企業網絡或宏蜂窩網絡對互聯網絡及特定網絡的訪問。針對本發明方法還提供一種建立本地IP訪問數據通道的系統，主要包括核心網 移動性管理單元、無線側網元、本地接入網關和核心網數據緩存單元，其中，
核心網移動性管理單元，用于在響應尋呼時，如果已激活本地IP訪問功能，移動 性管理單元指示無線側網元分配本地IP訪問下行轉發隧道標識和本地IP訪問下行直接隧 道標識；將分配的本地IP訪問下行直接隧道標識發送給本地接入網關，將分配的下行轉發 隧道標識發送給數據緩存單元；無線側網元，用于按照核心網移動性管理單元的指示，分配本地IP訪問下行轉發 隧道標識和本地IP訪問下行直接隧道標識，并返回給核心網移動性管理單元；本地接入網關，用于利用分配的本地IP訪問下行直接隧道標識建立本地IP訪問 下行數據通道，發送本地IP訪問下行數據；核心網數據緩存單元，用于利用分配的本地IP訪問下行轉發隧道標識建立本地 IP訪問下行轉發數據通道，發送下行緩存數據。其中，無線側網元為家庭基站或宏基站，還進一步包括家庭基站網關或安全網關。圖6a為本發明建立本地IP訪問下行數據通道的系統的第一實施例的組成結構示 意圖，如圖6a所示，對于LTE網絡，所述核心網數據緩存單元包括有服務網關、所述核心網 移動性管理單元包括有MME、支持S4接口的SGSN，所述本地接入網關，還用于向服務網關發送下行數據；所述服務網關，用于接收到下行數據，向MME發送下行數據通知；利用分配的本地 IP訪問下行轉發隧道標識向用戶轉發緩存的數據；所述MME，用于接收到下行數據通知，在用戶注冊區的覆蓋范圍內的無線側網元中 觸發尋呼；MME響應尋呼過程中，如果已激活本地IP訪問功能，則指示無線側網元分配本地 IP訪問下行轉發隧道標識和本地IP訪問下行直接隧道標識；將分配的本地IP訪問下行直 接隧道標識發送給本地接入網關，將分配的本地IP訪問下行轉發隧道標識發送給服務網關。所述支持S4接口的SGSN，用于接收到下行數據通知，在用戶注冊區的覆蓋范圍內 的無線側網元中觸發尋呼；支持S4接口的SGSN響應尋呼過程中，如果已激活本地IP訪問 功能，則指示無線側網元分配本地IP訪問下行轉發隧道標識和本地IP訪問下行直接隧道 標識；將分配的本地IP訪問下行直接隧道標識發送給本地接入網關，將分配的本地IP訪問 下行轉發隧道標識發送給服務網關；所述無線側網元，具體用于依據所述MME或者所述支持S4接口的SGSN的指示，分 配本地IP訪問下行轉發隧道標識和本地IP訪問下行直接隧道標識，并返回給所述MME或 者所述支持S4接口的SGSN。圖6b為本發明建立本地IP訪問下行數據通道的系統的第二實施例的組成結構示 意圖，如圖6b所示，對于GPRS網絡，所述核心網數據緩存單元和核心網移動性管理單元還 包括支持Gn接口的SGSN ；所述本地接入網關，還用于向支持接口的SGSN發送下行數據；所述支持接口的SGSN，用于接收到下行數據，在用戶注冊區的覆蓋范圍內的無 線側網元中觸發尋呼；支持接口的SGSN在響應尋呼過程時，如果已激活本地IP訪問功 能，則指示無線側網元分配本地IP訪問下行轉發隧道標識和本地IP訪問下行直接隧道標 識；將分配的本地IP訪問下行直接隧道標識發送給本地接入網關；利用分配的本地IP訪 問下行轉發隧道標識向用戶轉發緩存的數據；
所述無線側網元，具體用于依據所述支持接口的SGSN的指示，分配本地IP訪 問下行轉發隧道標識和本地IP訪問下行直接隧道標識，并返回給所述支持接口的SGSN。需要說明的是，向服務網關或SGSN發送下行數據的還可以是核心網接入網關。下面結合實施例對本發明方法進行詳細描述。圖7為本發明LTE系統中，本發明建立本地IP訪問數據通道的第一實施例的流程 示意圖，第一實施例中，假設核心網移動性管理實體為MME，服務網關為S-GW，如圖7所示， 包括步驟700 由于用戶處于空閑狀態時，MME將本地IP訪問的下行隧道轉移至核心網 側，則當本地接入網關收到下行數據時，會將數據發送到S-GW進行緩存。步驟701 =S-Gff收到下行數據后通過下行數據通知消息告知MME。步驟702 :MME在用戶注冊區覆蓋范圍內的無線側網元中觸發尋呼。步驟703 用戶收到尋呼消息通過發起業務請求消息響應尋呼。步驟704 =MME為用戶建立空口承載，在初始上下文建立請求消息中將所有已建鏈 接的上行隧道標識、安全上下文、無線承載服務質量(Q0S)參數等發送給無線側網元。如果 MME當前已激活本地IP訪問功能，那么，還在初始上下文建立請求消息中增加特殊指示，用 于告知無線側網元后續可能出現本地IP訪問下行轉發隧道和本地IP訪問下行直接隧道； 否則不增加特殊指示。步驟705 無線側網元根據核心網的指示信息建立與終端用戶之間的無線承載。步驟706 無線側網元在空口承載建立完成之后，根據核心網的特殊指示為本地 IP訪問轉發隧道和本地IP訪問直接隧道分別分配下行隧道標識，并通過初始上下文建立 完成消息將分配的本地IP訪問下行轉發隧道標識和本地IP訪問下行直接隧道標識告知 MME。步驟707 =MME通過修改承載請求消息將本地IP訪問下行直接隧道標識傳送給本 地接入網關。步驟708 本地接入網關回復修改承載響應消息。步驟709 無線側網元通過步驟704獲知本地IP訪問上行直接隧道標識，本地接 入網關通過步驟707獲知本地IP訪問下行直接隧道標識，這樣本地IP訪問上下行數據可 以正常傳輸。步驟710 =MME通過修改承載請求消息將本地IP訪問下行轉發隧道標識傳送給 S-Gff0步驟711 S-Gff回復修改承載響應消息。步驟712 :S-GW接收到本地IP訪問下行轉發隧道標識后，將緩存的下行數據發送 至用戶，用戶的本地IP訪問上行數據通過步驟709發送，不再經過S-GW。在實際應用中，本地IP訪問直接隧道的建立和本地IP訪問轉發隧道的建立沒有 先后順序，本發明步驟707 709和710 712也沒有先后順序的限定。另外，當S-GW收到從核心網接入網關發來的下行數據時，也會執行本實施例所述 的步驟，即便沒有本地IP訪問數據，也需要建立本地IP訪問數據通道，當后續有本地IP訪 問數據時可以直接應用，具體實現這里不再贅述。對于支持S4接口的SGSN來說，實施步驟類似，不同在于步驟704通過RAB指派請求將表征后續可能出現本地IP訪問下行轉發隧道和本地IP訪問下行直接隧道的特殊指示 告知無線側網元；而無線側網元在步驟706通過無線接入承載(RAB)指派響應消息將分配 的本地IP訪問下行轉發隧道標識和本地IP訪問下行直接隧道標識上報核心網。圖8為本發明GPRS系統中，本發明建立本地IP訪問數據通道的第二實施例的流 程示意圖，假設核心網移動性管理單元為支持接口的SGSN，如圖8所示，包括步驟800 由于用戶處于空閑狀態時，SGSN將本地IP訪問的下行隧道轉移至核心 網側，則當本地接入網關收到下行數據時就將數據發送到SGSN進行緩存。步驟801 :SGSN在用戶注冊區覆蓋范圍內的無線側網元中觸發尋呼。步驟802 用戶收到尋呼消息通過發起業務請求消息響應尋呼。步驟803 :SGSN為用戶建立空口承載，在RAB指派請求消息中將所有已建鏈接的上 行隧道標識、傳輸層信息、RAB承載參數等發送給無線側網元。如果核心網當前已激活本地 IP訪問鏈接，那么，在RAB指派請求消息中增加特殊指示，用于告知無線側網元后續可能出 現本地IP訪問下行轉發隧道和本地IP訪問下行直接隧道。否則不需要增加特殊指示信息。步驟804 無線側網元根據核心網的指示信息建立與終端用戶之間的無線承載。步驟805 無線側網元在空口承載建立完成之后，根據核心網的特殊指示為本地 IP訪問下行轉發隧道和本地IP訪問下行直接隧道分別分配下行隧道標識，并通過RAB指派 響應消息，將分配的本地IP訪問下行轉發隧道標識和本地IP訪問下行直接隧道標識傳送 給 SGSN。步驟806 =SGSN通過更新PDP上下文請求消息將本地IP訪問下行直接隧道標識傳 送給本地接入網關。步驟807 本地接入網關回復修改承載響應消息。步驟808 無線側網元通過步驟803獲知本地IP訪問上行直接隧道標識，本地接 入網關通過步驟806獲知本地IP訪問下行直接隧道標識，這樣，本地IP訪問上下行數據可 以正常傳輸。步驟809 =SGSN收到本地IP訪問下行轉發隧道標識后，將緩存的下行數據發送至 用戶，用戶的本地IP訪問上行數據通過步驟808發送，不再經過SGSN。在實際應用中，本地IP訪問直接隧道的建立和本地IP訪問轉發隧道的建立沒有 先后順序，本發明步驟806 808和809也沒有先后順序的限定。另外，當SGSN收到從核心網接入網關發來的下行數據時，也會執行本實施例所述 的步驟，即便沒有本地IP訪問數據，也需要建立本地IP訪問數據通道，當后續有本地IP訪 問數據時可以直接應用，具體實現這里不再贅述。以上所述，僅為本發明的較佳實施例而已，并非用于限定本發明的保護范圍，凡在 本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護 范圍之內。
權利要求
1.一種建立本地IP訪問下行數據通道的方法，其特征在于，包括核心網移動性管理單元在響應尋呼時，如果已激活本地IP訪問功能，則指示無線側網 元分配本地IP訪問下行轉發隧道標識和本地IP訪問下行直接隧道標識；本地接入網關利用分配的本地IP訪問下行直接隧道標識發送本地IP訪問下行數據； 核心網數據緩存單元利用分配的本地IP訪問下行轉發隧道標識發送本地IP訪問下行緩存 數據。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述核心網數據緩存單元包括有服務網 關；該方法之前還包括所述核心網移動性管理單元確認核心網數據緩存單元收到下行數 據；所述核心網數據緩存單元收到下行數據為在長期演進LTE網絡中，所述核心網中的服務網關收到來自本地接入網關的下行數 據；或者，所述核心網中的服務網關收到來自核心網接入網關的下行數據。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述核心網移動性管理單元包括有移動 管理實體MME，或支持S4接口的SGSN ；所述核心網移動性管理元指示無線側網元分配本地IP訪問下行轉發隧道標識和本地 IP訪問行直接隧道標識為所述服務網關收到下行數據后，通過下行數據通知消息告知MME ；所述MME在初始上下 文建立請求消息中攜帶用于告知無線側網元后續可能出現本地IP訪問下行轉發隧道和本 地IP問下行直接隧道的指示，并發送給無線側網元；或者，所述服務網關收到下行數據后，通過下行數據通知消息告知支持S4接口的SGSN ；所述 支持S4接口的SGSN在無線接入承載RAB指派請求消息中攜帶用于告知無線側網元后續可 能出現本地IP訪問下行轉發隧道和本地IP訪問下行直接隧道的指示，并發送給無線側網元。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，該方法還包括所述無線側網元通過初始上下文建立完成消息將分配的本地IP訪問下行轉發隧道標 識和本地IP訪問下行直接隧道標識告知所述MME ；所述MME通過修改承載請求消息將本地 IP訪問下行直接隧道標識傳送給本地接入網關，將本地IP訪問下行轉發隧道標識傳送給 服務網關；或者，所述無線側網元通過RAB指派響應消息將分配的本地IP訪問下行轉發隧道標識和本 地IP訪問下行直接隧道標識告知所述支持S4接口的SGSN ；所述支持S4接口的SGSN通過 修改承載請求消息將本地IP訪問下行直接隧道標識傳送給本地接入網關，將本地IP訪問 下行轉發隧道標識傳送給服務網關。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述核心網數據緩存單元包括支持接 口的SGSN ；該方法之前還包括所述核心網移動性管理單元確認核心網數據緩存單元收到 下行數據；所述核心網數據緩存單元收到下行數據為在GPRS網絡中，所述核心網中支持Gn接口的服務GPRS支持節點SGSN收到來自本地 接入網關的下行數據；或者，所述核心網中的SGSN收到來自核心網接入網關的下行數據。
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述核心網移動性管理單元包括有支持Gn 接口的 SGSN ；所述支持接口的SGSN指示無線側網元分配本地IP訪問下行轉發隧道標識和本地 IP訪問下行直接隧道標識為所述支持接口的SGSN在RAB指派請求消息中攜帶用于告知無線側網元后續可能出 現本地IP訪問下行轉發隧道和本地IP訪問下行直接隧道的指示，并發送給無線側網元。
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，該方法還包括所述無線側網元通過RAB指派響應消息，將分配的本地IP訪問下行轉發隧道標識和本 地IP訪問下行直接隧道標識傳送給SGSN ；所述SGSN通過更新PDP上下文請求消息將本地IP訪問下行直接隧道標識傳送給本地 接入網關。
8.一種建立本地IP訪問下行數據通道的系統，其特征在于，主要包括核心網移動性管 理單元、無線側網元、本地接入網關和核心網數據緩存單元，其中，核心網移動性管理單元，用于在響應尋呼時，如果已激活本地IP訪問功能，則指示無 線側網元分配本地IP訪問下行轉發隧道標識和本地IP訪問下行直接隧道標識；將分配的 本地IP訪問下行直接隧道標識發送給本地接入網關，將分配的下行轉發隧道標識發送給 數據緩存單元；無線側網元，用于按照核心網移動性管理單元的指示，分配本地IP訪問下行轉發隧道 標識和本地IP訪問下行直接隧道標識，并返回給核心網移動性管理單元；本地接入網關，用于利用分配的本地IP訪問下行直接隧道標識建立本地IP訪問下行 數據通道，發送本地IP訪問下行數據；核心網數據緩存單元，用于利用分配的本地IP訪問下行轉發隧道標識建立本地IP訪 問下行轉發數據通道，發送下行緩存數據。
9.根據權利要求8所述的系統，其特征在于，對于LTE網絡，所述核心網數據緩存單元 包括有服務網關、所述核心網移動性管理單元包括有MME、或支持S4接口的SGSN ；所述本地接入網關，還用于向服務網關發送下行數據；所述服務網關，用于接收到下行數據，向MME發送下行數據通知；利用分配的本地IP訪 問下行轉發隧道標識向用戶轉發緩存的數據；所述MME，用于接收到下行數據通知，在用戶注冊區的覆蓋范圍內的無線側網元中觸發 尋呼；MME響應尋呼過程中，如果已激活本地IP訪問功能，則指示無線側網元分配本地IP 訪問下行轉發隧道標識和本地IP訪問下行直接隧道標識；將分配的本地IP訪問下行直接 隧道標識發送給本地接入網關，將分配的本地IP訪問下行轉發隧道標識發送給服務網關； 或者，所述支持S4接口的SGSN，用于接收到下行數據通知，在用戶注冊區的覆蓋范圍 內的無線側網元中觸發尋呼；支持S4接口的SGSN響應尋呼過程中，如果已激活本地IP訪 問功能，則指示無線側網元分配本地IP訪問下行轉發隧道標識和本地IP訪問下行直接隧 道標識；將分配的本地IP訪問下行直接隧道標識發送給本地接入網關，將分配的本地IP訪 問下行轉發隧道標識發送給服務網關；所述無線側網元，具體用于依據所述MME或者所述支持S4接口的SGSN的指示，分配本 地IP訪問下行轉發隧道標識和本地IP訪問下行直接隧道標識，并返回給所述MME或者所 述支持S4接口的SGSN。
10.根據權利要求8所述的系統，其特征在于，對于GPRS網絡，所述核心網數據緩存單 元和核心網移動性管理單元包括支持Gn接口的SGSN ；所述本地接入網關，還用于向支持接口的SGSN發送下行數據；所述支持接口的SGSN，用于接收到下行數據，在用戶注冊區的覆蓋范圍內的無線側 網元中觸發尋呼；支持接口的SGSN在響應尋呼過程時，如果已激活本地IP訪問功能，則 指示無線側網元分配本地IP訪問下行轉發隧道標識和本地IP訪問下行直接隧道標識；將 分配的本地IP訪問下行直接隧道標識發送給本地接入網關；利用分配的本地IP訪問下行 轉發隧道標識向用戶轉發緩存的數據；所述無線側網元，具體用于依據所述支持接口的SGSN的指示，分配本地IP訪問下 行轉發隧道標識和本地IP訪問下行直接隧道標識，并返回給所述支持接口的SGSN。
11.根據權利要求8所述的系統，其特征在于，所述核心網中的核心網接入網關向核心 網中的服務網關或SGSN發送下行數據。
12.根據權利要求8 11任一項所述的系統，其特征在于，所述無線側網元為家庭基站 或宏基站。
13.根據權利要求12所述的系統，其特征在于，所述無線側網元還進一步包括家庭基 站網關或安全網關。
14.根據權利要求8 11任一項所述的系統，其特征在于，所述本地IP訪問包括用 戶終端對家庭網絡的IP設備或企業網絡的IP設備的訪問，以及用戶終端通過家庭網絡、企 業網絡或宏蜂窩網絡對互聯網絡及特定網絡的訪問。
全文摘要
本發明提供了一種建立本地IP訪問下行數據通道的方法及系統，核心網移動性管理單元在響應尋呼時如果已激活本地IP訪問功能，則指示無線側網元分配本地IP訪問下行轉發隧道標識和本地IP訪問下行直接隧道標識。通過本發明方法，實現了本地接入網關利用分配的本地IP訪問下行直接隧道標識建立本地IP訪問下行數據通道；而核心網數據緩存單元利用分配的本地IP訪問下行轉發隧道標識向用戶轉發緩存的數據。保證了本地IP訪問數據的正常傳輸，避免了無線側網元功能的改變。
文檔編號H04W68/00GK102056142SQ20091023728
公開日2011年5月11日 申請日期2009年11月9日 優先權日2009年11月9日
發明者周娜, 梁爽, 王靜, 霍玉臻 申請人:中興通訊股份有限公司