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CN101945429B - 移动网络用户面数据路由的方法、装置和系统 - Google Patents

移动网络用户面数据路由的方法、装置和系统 Download PDF

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CN101945429B
CN101945429B CN200910140289.6A CN200910140289A CN101945429B CN 101945429 B CN101945429 B CN 101945429B CN 200910140289 A CN200910140289 A CN 200910140289A CN 101945429 B CN101945429 B CN 101945429B
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Abstract

本发明实施例公开了一种移动网络用户面数据路由的方法、装置和系统，涉及通信领域，解决了现有技术中分组业务数据的传输时延较大的问题。所述移动网络用户面数据路由的方法，包括：通过接入网和数据网关之间建立的隧道，将终端的接入网承载和数据网关承载直接对接；通过所述隧道将家庭基站、家庭基站网关或宏网络接入网与数据网关之间的数据进行直接路由。本发明实施例可应用于移动通信系统。

Description

移动网络用户面数据路由的方法、装置和系统
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种移动网络用户面数据路由的方法、装置和系统。
背景技术
终端(User Equipment，UE)接入基站(NodeB)以后，所述NodeB将UE发送的分组业务数据经过移动传输网络(Mobile backhaul)传输到接入网，由所述接入网对所述分组业务数据进行汇聚，然后所述接入网将所述分组业务数据通过以GPRS隧道协议用户面部分(GPRS Tunneling Protocol-User plane GPRS，GTPU)方式建立的隧道传输到服务网关(Serving Gateway，SGW)，再由IP骨干网(IPbackbone)和数据网关(PDN Gateway，PGW)传输到公共数据网(PublicData Network，PDN)，由所述PDN中的分组业务服务器为所述终端提供服务。
为了满足不同用户群的个性化需要，在3GPP(3rd Generation PartnershipProject，第三代合作伙伴计划)通信系统中，出现了一种家庭基站。所述家庭基站是基站的一种，作为专属资源部署在家庭、团体、公司或者学校等场所，一般集成在接入网上。家庭基站内的终端向所述家庭基站发送分组业务数据，并通过接入网和SGW之间的隧道传输到PDN。
对于传统3G核心网，当终端转入空闲态后，如果有下行数据到达时，GGSN将所述下行数据发给SGSN，SGSN进行数据缓存，当终端恢复连接态时，SGSN将缓存数据下发给接入网；对于演进分组核心网，当终端转入空闲态后，如果有下行数据到达时，PGW将所述下行数据发送给SGW，SGW缓存所述下行数据，当终端恢复连接态时，SGW将缓存数据下发给接入网。
在实现上述过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：接入网将分组业务数据通过隧道传输到SGW，再由SGW将所述分组业务数据经IP骨干网、PGW传输到PDN，传输过程中分组业务数据经过的网络实体较多，造成分组业务数据的传输时延较大，路由不够优化；由于SGW和接入网之间是DSL，带宽有限，用户转入空闲态后，下行数据在backhaul上来回传递一次，增加了DSL的传输负担；当接入网为家庭基站，并且集成了GGSN/PGW后，由于所述家庭基站H(e)NB与家庭基站网关之间的IP地址域及家庭基站网关与核心网实体的IP地址域分别属于不同的IP地址域，造成H(e)NB上的PGW/GGSN与SGW/SGSN之间的控制面接口可能会出现IP路由不直接可达，无法完成信令传递的问题。
发明内容
本发明实施例提供的移动网络用户面数据路由的方法、装置和系统，能够减小分组业务数据的传输时延。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
一种移动网络用户面数据路由的方法，包括：
通过接入网和数据网关之间建立的隧道，将终端的接入网承载和数据网关承载直接对接；
通过所述隧道将家庭基站、家庭基站网关或宏网络接入网与数据网关之间的数据进行直接路由。
一种移动网络用户面数据路由的装置，包括：
建立模块，用于通过接入网和数据网关之间建立的隧道，将终端的接入网承载和数据网关承载直接对接；
路由模块，用于通过所述建立模块建立的隧道将家庭基站、家庭基站网关或宏网络接入网与数据网关之间的数据进行直接路由。
一种通信系统，包括接入网和数据网关，通过所述接入网和数据网关之间建立的隧道，将终端的接入网承载和数据网关承载直接对接，通过所述隧道将所述接入网与数据网关之间的数据进行直接路由。
一种通信系统，所述系统包括集成于接入网的数据网关和家庭基站网关，
所述家庭基站网关用于当所述移动网络核心网为演进核心网时，获取SGW发送的携带核心网控制面地址的管理消息，将所述管理消息中的核心网控制面地址转换为接入网控制面地址，将替换控制面地址后的管理消息发送到所述数据网关；和/或，获取所述数据网关发送的携带接入网控制面地址的管理消息，将所述管理消息中的接入网控制面地址转换为和核心网控制面地址，将替换控制面地址后的管理消息发送到SGW；
当所述移动网络核心网为传统3G核心网时，所述家庭基站网关获取SGSN发送的携带核心网控制面地址的管理消息，将所述管理消息中的核心网控制面地址转换为接入网控制面地址，将替换控制面地址后的管理消息发送到所述数据网关；和/或，获取数据网关发送的携带接入网控制面地址的管理消息，将所述管理消息中的接入网控制面地址转换为核心网控制面地址，将替换控制面地址后的管理消息发送到SGSN。
本发明实施例提供的移动网络用户面数据路由的方法、装置和系统，通过接入网和数据网关之间的隧道，对家庭基站、家庭基站网关或宏网络接入网与数据网关之间进行数据的直接路由，缩短了数据的传输时延，保证了传输的服务质量。
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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的移动网络用户面数据路由的方法流程图；
图2为本发明实施例中2G/3G接入网接入EPC核心网的网络架构示意图；
图3为本发明实施例中LTE接入网接入EPC核心网的网络架构示意图；
图4为实施例一中移动网络用户面数据路由的方法流程图；
图5为实施例二中移动网络用户面数据路由的方法流程图；
图6为实施例三中移动网络用户面数据路由的方法流程图；
图7为实施例四中移动网络用户面数据路由的方法流程图；
图8为实施例五中移动网络用户面数据路由的方法流程图；
图9为实施例六中移动网络用户面数据路由的方法流程图；
图10为实施例七中移动网络用户面数据路由的方法流程图；
图11为实施例八中移动网络用户面数据路由的方法流程图；
图12为实施例九中移动网络用户面数据路由系统的网络架构示意图；
图13为实施例十中移动网络用户面数据路由的方法流程图；
图14为实施例十一中移动网络用户面数据路由的方法流程图；
图15为实施例十二中移动网络用户面数据路由的方法流程图；
图16为本发明实施例中家庭网络的架构示意图；
图17为本发明实施例提供的移动网络用户面数据路由的装置结构示意图；
图18为图17所示实施例中移动网络用户面数据路由的装置的另一结构示意图；
图19为图17所示实施例中移动网络用户面数据路由的装置的又一结构示意图；
图20为图17所示实施例中移动网络用户面数据路由的装置的又一结构示意图；
图21为本发明实施例提供的通信系统的结构示意图；
图22为本发明实施例提供的另一种通信系统的结构示意图。
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。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。
下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步解释。
如图1所示，本发明实施例提供一种移动网络用户面数据路由的方法，包括：
步骤101、通过接入网和数据网关之间建立的隧道，将终端的接入网承载和数据网关承载直接对接；
步骤102、在家庭基站、家庭基站网关或宏网络接入网与数据网关之间进行数据的直接路由。
本发明实施例提供的移动网络用户面数据路由的方法，通过接入网和数据网关之间的隧道，对家庭基站、家庭基站网关或宏网络接入网与数据网关之间进行数据的直接路由，缩短了数据的传输时延，保证了传输的服务质量。
为使本领域技术人员更加清楚地理解本发明实施例提供的技术方案，下面对本发明实施例作进一步介绍：
在描述具体实施例之前，首先对现有技术中不同的网络架构作以简单介绍：2G/3G接入网接入传统3G核心网，使用Direct Tunnel技术时，SGSN位于接入网与GGSN之间，负责移动性管理和承载管理；如图2所示，2G/3G接入网接入EPC核心网的网络架构图，SGSN(服务GPRS支持节点)位于接入网和服务网关之间，负责移动性管理和承载管理；图3为在LTE接入网接入EPC核心网，与2G/3G接入网接入与EPC核心网的区别在于，MME(移动性管理实体)位于接入网和服务网关之间，负责移动性管理和承载管理。这里SGSN和MME都是核心网控制面功能实体。实施例中，2G/3G接入网接入EPC核心网与LTE接入网接入EPC的架构及流程基本一致，本发明多采用2G/3G接入网接入EPC说明，LTE接入网类似。
实施例一
本实施例以终端请求建立第一个无线接入网承载为例进行说明，如图4所示：
步骤401、终端向SGSN发送激活承载消息，所述激活承载消息中可以携带特殊APN，接入网将该消息发往SGSN时，可以带上接入网是否支持用户面直接路由的指示，以使得SGSN根据APN，策略，用户签约，接入网是否支持用户面直接路由等因素，确定是否启动用户面直接路由，从接入网侧卸载用户数据。
步骤402、SGSN根据所述激活承载消息，向SGW发送建立缺省承载请求，其中所述缺省承载请求为终端建立无线接入网承载过程中建立的第一个无线接入网承载。所述缺省承载请求可以携带本地的卸载指示，所述卸载指示携带所述终端在SGSN对应的用户面下行地址和TEID(隧道终点标识)。
步骤403、SGW向PGW发送建立缺省承载请求，所述卸载指示携带所述终端在SGW对应的用户面下行地址和TEID。
步骤404、可选的，PGW可以与PCRF交互，进行IP-CAN会话建立/修改。
步骤405、PGW向SGW发送建立缺省承载应答，所述缺省承载应答携带所述终端在PGW对应的用户面上行地址和TEID。
步骤406、SGW根据步骤402中的卸载指示，SGW将由本地为所述终端分配的用户面上行地址和TEID替换为所述终端在PGW对应的用户面上行地址和TEID，将替换用户面上行地址和TEID后的建立缺省承载应答发送到SGSN。
步骤407、SGSN向接入网发送无线接入网承载指派请求，所述无线接入网承载指派请求携带所述终端在PGW对应的用户面上行地址和TEID。
步骤408、终端和接入网的RRC连接重配。
步骤409、接入网向SGSN发送无线接入网承载指派应答，所述无线接入网承载指派应答携带所述终端在接入网对应的用户面下行地址和TEID。
在步骤409执行完成后，终端可以通过所述无线接入网承载发送第一个上行数据。
步骤410、SGSN向SGW发送更新承载请求，所述更新承载请求携带所述终端在接入网对应的用户面下行地址和TEID。
步骤411、SGW根据步骤402步中的卸载指示，SGW将本应由本地为所述终端分配的用户面下行地址和TEID替换为所述终端在接入网对应的用户面下行地址和TEID，将替换用户面下行地址和TEID后的更新承载请求发送到PGW。
步骤412、PGW向SGW发送更新承载应答。
步骤413、SGW向SGSN发送更新承载应答。
在步骤413执行完成后，终端可以通过所述无线接入网承载发送第一个下行数据。
在EUTRAN系统中，与上述流程相似，区别在于，步骤401、终端向MME发送PDN连接请求。
相应的，步骤407、MME向接入发送携带PDN连接接受。
步骤408、接入网向终端发送携带PDN连接接受。
步骤409、终端通知MME所述PDN连接完成。
本实施例提供的移动网络用户面数据路由的方法，通过接入网和数据网关之间的隧道，对家庭基站、家庭基站网关或宏网络接入网与数据网关之间进行数据的直接路由，缩短了数据的传输时延，保证了传输的服务质量。
实施例二
本实施例与上述实施例区别在于，以终端请求建立第二个无线接入网承载为例进行说明，如图5所示：
步骤501、终端向SGSN发送激活第二承载请求。
步骤502、SGSN接收到所述第二承载请求，向SGW发送承载修改请求。
步骤503、SGW向PGW发送所述承载修改请求，所述承载修改请求携带所述终端在SGW对应的用户面下行地址和TEID。
步骤504、可选的，PGW可以与PCRF交互，进行IP-CAN会话建立/修改。
步骤505、PGW向SGW发送建立专用承载请求，所述专用承载请求携带所述终端在PGW对应的用户面上行地址和TEID。
其中本实施例中将除第一个无线接入网承载之外的其他无线接入网承载称为专用承载。
步骤506、SGW根据该建立专用承载请求立携带IMSI和的LBI(Linked EPSBearer ID)确定该专用承载的PDN连接，并根据SGW承载上下文中的卸载指示，确定是否为所述终端启动接入网卸载功能。如果所述卸载指示为启动接入网卸载功能，SGW将由本地为所述终端分配的用户面上行地址和TEID替换为所述终端在PGW对应的用户面上行地址和TEID，并将替换用户面上行地址和TEID后的建立专用承载请求发送到SGSN。
步骤507、SGSN向接入网发送无线接入网承载指派请求，所述无线接入网承载指派请求携带所述终端在PGW对应的用户面上行地址和TEID。
步骤508、终端和接入网的RRC连接重配。
步骤509、接入网向SGSN发送无线接入网承载指派应答，所述无线接入网承载指派应答携带所述终端在接入网对应的用户面下行地址和TEID。
步骤510、SGSN向SGW发送建立专用承载应答，所述专用承载应携带所述终端在接入网对应的用户面下行地址和TEID。
步骤511、SGW根据所述SGW专用承载上下文中的卸载指示，确定是否启动接入网卸载功能。如果卸载指示为启动接入网卸载功能，SGW在所述建立专用承载应答里将由本地为所述终端分配的用户面下行地址和TEID替换为所述终端在接入网对应用户面下行地址和TEID，并将替换后的用户面下行地址和TEID的建立专用承载应答发送到PGW。
步骤512、SGSN向UE发送激活第二承载接受。
本实施例提供的移动网络用户面数据路由的方法，通过接入网和数据网关之间的隧道，对家庭基站、家庭基站网关或宏网络接入网与数据网关之间进行数据的直接路由，缩短了数据的传输时延，保证了传输的服务质量。
实施例三
本实施例与上述实施例区别在于，本实施例以PGW请求建立专用隧道为例进行说明，如图6所示：步骤602、PGW向SGW发起建立专用承载请求，所述专用承载请求携带所述终端在PGW对应的用户面上行地址和TEID。
其他流程相似，此处不再赘述。
本实施例提供的移动网络用户面数据路由的方法，通过接入网和数据网关之间的隧道，对家庭基站、家庭基站网关或宏网络接入网与数据网关之间进行数据的直接路由，缩短了数据的传输时延，保证了传输的服务质量。
实施例四
本实施例与上述实施例区别在于，SGSN修改已建立的隧道为例进行说明，如图7所示，具体过程如下：
步骤701、SGSN向SGW发送更新承载请求，所述更新承载请求携带接入网卸载使能信息。其中所述接入网卸载使能信息可以根据运营商策略或网络设置、配置的变化进行配置。
步骤702、如果所述接入网卸载使能信息指示继续执行接入网卸载，SGW将所述更新承载请求里由本地为终端分配的用户面下行地址和TEID替换为所述终端在接入网对应的用户面下行地址和TEID，将替换用户面下行地址和TEID后的更新承载请求发送到PGW；如果所述使能信息指示停用所述接入网卸载功能，SGW向PGW发送携带所述终端在本地对应的用户面下行地址和TEID的更新承载请求。
步骤703、PGW更新本地的终端承载上下文中的用户面下行地址和TEID。可选的，PGW可以与PCRF交互，进行IP-CAN会话建立/修改。
步骤704、PGW向SGW发送更新承载请求，所述更新承载请求携带PGW用户面上行地址和TEID。所述更新承载请求还可以进一步包括更新后的用户面上行地址。
步骤705、SGW向SGSN发送承载更新请求，可以带上第4步的PGW用户面上行地址。如果所述接入网卸载使能信息指示继续执行接入网卸载，SGW向SGSN发送更新承载请求里将由本地分配的用户面上行地址和TEID替换为所述终端在接入网对应的用户面上行地址和TEID；如果所述接入网卸载使能信息指示停用所述接入网卸载功能，SGW发送携带所述终端在本地对应的上行用户面地址和TEID的承载更新请求。
步骤706、SGSN向接入网发送无线接入网承载指派请求，如果继续执行接入网卸载，所述无线接入网承载指派请求携带的是所述终端在PGW对应的用户面上行地址和TEID；如果不执行接入网卸载功能，所述无线接入网承载指派请求携带的是所述终端在SGW对应的用户面上行地址和TEID。
步骤707、RRC连接重配。
步骤708、接入网向SGSN发送无线接入网承载指派应答，所述无线接入网承载指派应答携带所述终端在接入网对应的用户面下行地址和TEID。
步骤709、SGSN向SGW发送更新承载应答，所述更新承载应答携带所述终端在接入网对应的用户面下行地址和TEID。
步骤710、如果接入网卸载使能信息指示继续执行接入网卸载，SGW将所述更新承载请求中由本地为终端分配的用户面下行地址和TEID替换为所述终端在接入网对应的用户面下行地址和TEID，；如果根据所述接入网卸载卸载指示，不再执行接入网卸载，SGW发送携带所述终端在本地对应的下行用户面地址和TEID的更新承载请求。
步骤711、如果所述接入网卸载使能信息指示继续执行接入网卸载，SGW将所述更新承载请求中由本地为终端分配的用户面上行地址和TEID替换为所述终端在PGW对应的用户面上行地址和TEID，并将替换用户面上行地址和TEID后的更新承载请求发送到接入网；如果根据卸载指示，不再执行接入网卸载，则SGW发送携带所述终端在本地对应的用户面上行地址和TEID的更新承载请求。
本实施例提供的移动网络用户面数据路由的方法，通过接入网和数据网关之间的隧道，对家庭基站、家庭基站网关或宏网络接入网与数据网关之间进行数据的直接路由，缩短了数据的传输时延，保证了传输的服务质量。本实施例可以批量修改用户终端单个PDN连接中所有承载的路由，即是否进行接入网卸载，通过或者不通过SGW进行路由。
实施例五
本实施例与上述实施例区别在于，PGW对已建立的隧道进行修改，如图8所示，具体过程如下：
步骤801、可选的，PGW可以与PCRF交互，进行IP-CAN会话建立/修改。
步骤802、PGW向SGW发送更新承载请求，所述更新承载请求携带所述终端在PGW对应的用户面上行地址和TEID。
步骤803、SGW根据承载标识确定该承载的PDN连接，并根据SGW承载上下文中的接入网卸载使能信息，确定是否启动接入网卸载功能。如果接入网卸载使能信息指示进行接入网流量卸载，SGW在向SGSN发送更新专用承载请求里，将本应由自己分配的用户面上行地址和TEID替换为所述终端在PGW对应的用户面上行地址和TEID。
步骤804、SGSN向接入网发送无线接入网承载指派请求，所述无线接入网承载指派请求携带所述终端在PGW对应的用户面上行地址和TEID。
步骤805、RRC连接重配。
步骤806、接入网向SGSN发送无线接入网承载指派应答，所述无线接入网承载指派应答携带所述终端在接入网对应的用户面下行地址和TEID。
步骤807、接入网向终端发送修改承载请求。
步骤808、终端发送修改承载应答。
步骤809.SGSN向SGW发送更新承载应答，所述更新承载应答携带所述终端在接入网对应的用户面下行地址和TEID。
步骤810、SGW向PGW发送更新承载应答。如果根据所述接入网卸载使能信息，执行接入网卸载，则SGW向PGW发送更新承载请求里将由本地配置的用户面下行地址和TEID替换为所述终端在接入网对应的用户面下行地址和TEID。
本实施例提供的移动网络用户面数据路由的方法，通过接入网和数据网关之间的隧道，对家庭基站、家庭基站网关或宏网络接入网与数据网关之间进行数据的直接路由，缩短了数据的传输时延，保证了传输的服务质量。
实施例六
本实施例与上述实施例区别在于，终端对已建立的隧道进行修改，如图9所示，具体过程如下：
步骤901、终端向SGSN发送修改承载请求。
步骤902、SGSN向SGW发送携带所述终端在接入网对应的用户面下行地址和TEID的修改承载请求。
其他流程与上述实施例相同，此处不再赘述。
本实施例提供的移动网络用户面数据路由的方法，通过接入网和数据网关之间的隧道，对家庭基站、家庭基站网关或宏网络接入网与数据网关之间进行数据的直接路由，缩短了数据的传输时延，保证了传输的服务质量。
实施例七
本实施例与上述实施例区别在于，在终端转入空闲态时，对隧道管理流程进行说明，如图10所示，具体过程如下：
步骤1001、接入网发送无线接入承载释放请求。
步骤1002、SGSN向SGW发送更新承载请求，所述更新承载请求携带停用接入网卸载的恢复承载指示。其中所述恢复承载指示可以是上述实施例中的卸载指示，也可以是位置信息，QoS协商等能够触发SGW向PGW发起承载更新的隐式指示。
步骤1003、SGW向PGW发送更新承载请求，所述更新承载请求携带所述终端在本地对应的用户面下行地址和TEID。
步骤1004、PGW向SGW发送更新承载应答。
步骤1005、SGW向SGSN发送更新承载应答。
步骤1006、SGSN向接入网发送无线接入网承载释放请求。
步骤1007、接入网释放RRC连接。
步骤1008、接入网向SGSN发送无线接入网承载释放应答。
本实施例提供的移动网络用户面数据路由的方法，通过接入网和数据网关之间的隧道，对家庭基站、家庭基站网关或宏网络接入网与数据网关之间进行数据的直接路由，缩短了数据的传输时延，保证了传输的服务质量。在接入网卸载功能启用后终端转入空闲态，使核心网承载进入正常的终端空闲态路由，保证空闲态下行数据路由和寻呼。
实施例八
本实施例与上述实施例区别在于，在终端转入连接态时，对隧道管理流程进行说明，如图11所示，具体过程如下：
步骤1101、终端向接入网发送业务请求。
步骤1102、接入网向SGSN发送所述业务请求。
步骤1103、鉴权过程。
步骤1104、SGSN向接入网发送无线接入网承载建立请求，所述无线接入承载建立请求携带所述终端在PGW对应的用户面上行地址和TEID。
步骤1105、空口承载建立。
步骤1106、上行数据开始传输。接入网可以直接将数据发给PGW。
步骤1107、接入网向SGSN发送无线接入网承载建立响应，所述无线接入网承载建立响应携带所述终端在接入网对应的用户面下行地址和TEID。
步骤1108、SGSN向SGW发送更新承载请求，其中所述更新承载请求携带所述终端在接入网对应的用户面下行地址和TEID的恢复承载指示，用于表明需要进行接入网卸载，下行承载恢复建立到接入网。恢复承载指示可以是上面实施例所述的卸载指示，也可以是位置信息，QoS协商等能够触发SGW向PGW发起承载更新的隐式指示。
步骤1109、SGW向PGW发送更新承载请求，所述更新承载请求携带终端在接入网对应的用户面下行地址和TEID。
步骤1110、可选的，PGW可以与PCRF交互，进行IP-CAN会话建立/修改。
步骤1111、PGW向SGW发送更新承载响应，所述更新承载响应携带所述终端在PGW对应的用户面上行地址和TEID。
步骤1112、SGW向SGSN发送更新承载响应。
可选的，在步骤1104还可以进一步包括：
如果SGSN中没有保存PGW的用户面上行地址，本步之前，SGSN应该先作一遍更新承载，与步骤1108-1112类似。SGSN向SGW发送更新承载请求，携带恢复承载指示，表明需要进行接入网卸载，下行承载恢复建立到接入网。恢复承载指示可以是上面实施例所述的卸载指示。SGW向PGW发送更新承载请求，所述更新承载请求携带所述终端在本地对应的用户面下行地址和TEID。PGW向SGW发送更新承载应答，所述更新承载应答携带PGW分配的用户面上行地址和TEID。SGW向SGSN发送更新承载应答，SGW根据恢复承载指示，将由本地为所述终端分配的用户面上行地址和TEID替换为所述终端在PGW的用户面上行地址和TEID，将替换用户面上行地址和TEID后的更新承载应答发送到SGSN。
本实施例提供的移动网络用户面数据路由的方法，通过接入网和数据网关之间的隧道，对家庭基站、家庭基站网关或宏网络接入网与数据网关之间进行数据的直接路由，缩短了数据的传输时延，保证了传输的服务质量。在接入网卸载功能启用后终端转入空闲态，使核心网承载进入正常的终端空闲态路由，保证空闲态下行数据路由和寻呼。
需要说明的是，在实施例一至八中，当接入网和PGW合一或是使用内部接口的设备，实施例中SGW可以不替换接入网或PGW的用户面地址，只替换TEID，PGW或接入网依靠网络侧发来的指示，或者内部逻辑判断这些承载需要在设备内部进行对接。
实施例九
本实施例与上述实施例区别在于，通过在消息中携带用于识别终端的终端标识，对无线接入网承载进行建立、更新的流程，从而不改变现有技术中SGW对用户面地址和TEID的处理，且所述方法同时适用于传统3G核心网。
由于每个终端在接入网侧的无线接入网承载标识(RAB ID，E-RAB ID)与在核心网侧的演进分组系统承载标识(EPS Bearer ID，演进核心网)数值一一对应；或者，在接入网侧的无线接入网承载标识(RAB ID，E-RAB ID)与在核心网侧网络层业务接入网点标识(NSAPI，传统3G核心网)数值一一对应，但不同终端可以重复。本实施例中，PGW通过接入网控制面消息(如EUTRAN接入网S1接口的S1AP消息，特别是INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST，E-RAB SETUPREQUEST，E-RAB MODIFY REQUEST等接入网承载管理消息；UTRAN接入网的Iu接口RANAP消息，HNBAP消息，特别是RAB ASSIGNMENT REQUEST等接入网承载管理消息)向接入网(特别是RNC，eNodeB，HNB，HeNB等)发送与PGW/L-GGSN内部终端上下文中一致的终端标识(如IMSI，MSISDN，P-TMSI，S-TMSI等)，从而实现PGW与接入网确定终端的无线接入网承载标识(RABID，E-RAB ID)与演进分组系统承载标识(EPS Bearer ID)的对应关系；或者终端的无线接入网承载标识(RAB ID，E-RAB ID)与网络层业务接入网点标识(NSAPI)的对应关系。当然，也可以是同时为接入网和PGW分配一个特殊的标识终端的指示，在接入网和GGSN/PGW中结合无线接入网承载标识(RAB ID，E-RAB ID)与演进分组系统承载标识(EPS Bearer ID)或网络层业务接入网点标识(NSAPI)，完成承载的一一对应。
如图12所示，当接入网和PGW集成在一起时(L-PGW)，当终端转入或处于连接态时，空口和接入网承载建立，合一设备的接入网和L-PGW的用户面传输通道切换到内部方向，即图中R2传输通道，正常流程建立的外部隧道保持不变，只是不传输数据。当终端转入或处于空闲态时，空口和接入网承载释放，核心网承载不释放，合一设备的接入网和L-PGW的用户面传输通道切换到外部方向，即图中R1传输通道，正常流程建立的外部隧道保持不变，并恢复数据传输的作用。
本实施例提供的移动网络用户面数据路由的方法，通过接入网和数据网关之间的隧道，对家庭基站、家庭基站网关或宏网络接入网与数据网关之间进行数据的直接路由，缩短了数据的传输时延，保证了传输的服务质量。需要说明的是，本实施例所述的方法，对于传统3G核心网(由SGSN和GGSN组成)也同样适用，这时接入网集成了GGSN的功能(L-GGSN)。
实施例十
本实施例与上述实施例区别在于，当终端处于空闲态，空口和无线接入网承载释放而核心网保留用户承载，当有用户下行数据到来时，PGW进行下行数据缓存，PGW通知SGW触发寻呼的过程，此处以EPC核心网，UTRAN接入网为例进行说明，如图13所示：
步骤1301、接入网向SGSN发送无线接入网释放请求。
步骤1302、SGSN向SGW发送更新承载请求，所述更新承载请求携带下行数据缓存功能的使能信息，指示PGW启动下行数据缓存功能。
步骤1303、SGW向PGW发送更新承载请求，所述更新承载请求携带所述终端在本地对应的用户面下行地址和TEID。
步骤1304、PGW根据所述下行数据缓存功能的使能信息，启动本地的缓存功能，并向SGW发送更新承载应答，此时下行隧道恢复建立到SGW和PGW之间。
步骤1305、SGW向SGSN发送更新承载应答。
步骤1306、SGSN向接入网发送无线接入网承载释放请求。
步骤1307、接入网释放RRC连接。
步骤1308、接入网向SGSN发送无线接入网释放应答。
当有下行数据到来时，下行数据在PGW进行缓存，PGW只复制一个或者少量的数据包，作为下行数据发给SGW。PGW发送的也可以是含有特殊信息的数据报或控制面信令，通知SGW有终端的下行数据到来。
可选的，PGW上可以设置定时器，可以配置定时器超时前不再向SGW发送下行数据包；定时器超时后，如果再有下行数据包到来，继续复制一个或少量数据包，作为下行数据发给SGW，触发寻呼。
当终端自发或因为下行数据触发的寻呼，发起业务请求时，在SGSN向SGW发送的承载修改请求中不携带缓存数据指示，或者携带缓存数据指示表明不缓存，PGW随即下发缓存数据，参考实施例四的第2步和第10步。
本实施例提供的移动网络用户面数据路由的方法，通过在终端转入空闲态时，恢复SGSN和数据网关之间的隧道，并在数据网关缓存了下行数据，保证正常寻呼功能的同时，减轻了运营商网络backhaul的压力。数据网关发送触发寻呼的指示信息，使得服务网关根据所述指示信息，向终端发送寻呼消息，触发与所述数据网络之间无线承载的建立请求，实现所述数据网关与终端所在接入网之间用户面的直接路由，缓存数据直接从数据网关发往接入网，从而减轻了通过服务网关传输下行数据对承载网的压力，降低了时延。
实施例十一
本实施例与实施例十区别在于，此处以UTRAN接入网接入传统3G核心网为例进行说明，如图14所示，具体过程如下：
步骤1401、Iu释放请求。
步骤1402、SGSN向GGSN发送更新承载请求，所述更新承载请求携带所述终端在SGSN对应的用户面下行地址和TEID，并携带下行数据缓存功能的使能信息，指示GGSN启动下行数据缓存功能。
步骤1403、GGSN向SGSN发送更新承载应答。所述下行隧道恢复建立到SGSN和GGSN之间。
步骤1404、SGSN向接入网发送Iu释放命令。
步骤1405、连接释放。
步骤1406、Iu释放完成。
对于每个终端，当有下行数据到来时，只复制一个或者少量的数据包，作为下行数据发给SGSN，触发寻呼。GGSN上可以设置定时器，定时器超时前不再向SGSN发送下行数据包；定时期超时后，如果再有下行数据包到来，继续复制一个或少量数据包，作为下行数据发给SGSN，触发寻呼。GGSN发送的也可以是含有特殊信息的数据报或控制面信令，通知SGSN有终端的下行数据到来
当终端自发或因为下行数据触发的寻呼，发起业务请求时，在SGSN向GGSN发送的承载修改请求中不携带缓存数据指示，或者携带缓存数据指示表明不缓存，GGSN随即下发缓存数据，参考实施例四的第2步和第10步。
本实施例提供的移动网络用户面数据路由的方法，通过在终端转入空闲态时，恢复SGSN和数据网关之间的隧道，并在数据网关缓存了下行数据，保证正常寻呼功能的同时，减轻了运营商网络backhaul的压力。数据网关发送触发寻呼的指示信息，使得服务网关根据所述指示信息，向终端发送寻呼消息，触发与所述数据网络之间无线承载的建立请求，实现所述数据网关与终端所在接入网之间用户面的直接路由，缓存数据直接从数据网关发往接入网，从而减轻了通过服务网关传输下行数据对承载网的压力，降低了时延。
实施例十二
本实施例与上述实施例区别在于，PGW通过向SGW发送下行数据通知指示SGW触发寻呼，如图15所示，区别在于，当有下行数据到来时，PGW向SGW发送下行数据通知，指示有下行数据到达。
可选的，PGW上可以设置定时器，可以配置定时器超时前不再向SGW发送下行数据包；定时器超时后，如果再有下行数据包到来，继续向SGW发送下行数据通知，指示有下行数据到达。
本实施例提供的移动网络用户面数据路由的方法，通过在终端转入空闲态时，恢复SGSN和数据网关之间的隧道，并在数据网关缓存了下行数据，保证正常寻呼功能的同时，减轻了运营商网络backhaul的压力。数据网关发送触发寻呼的指示信息，使得服务网关根据所述指示信息，向终端发送寻呼消息，触发与所述数据网络之间无线承载的建立请求，实现所述数据网关与终端所在接入网之间用户面的直接路由，缓存数据直接从数据网关发往接入网，从而减轻了通过服务网关传输下行数据对承载网的压力，降低了时延。
需要说明的是。实施例十至十二中，当PGW与接入网合一时，因为PGW能够感知终端对应的无线接入网承载的释放，自行对终端的下行数据进行缓存。在用户面接口释放后，在SGSN向SGW发送的承载更新请求中也可以不携带缓存数据指示。当终端发起业务请求，终端对应的无线接入网承载建立，当承载修改请求或更新承载请求发送到GGSN或PGW时，GGSN或PGW自行解除下行数据缓存，并下发缓存数据。其他原因触发的承载更新流程中，例如，在终端发生切换、转出空闲态、进入其他接入网(非卸载接入网)，进行路由区、跟踪区更新或发起业务请求时，需要指示PGW解除下行数据缓存功能。
实施例一至十二中，所述接入网在UTRAN中可以为RNC+NodeB、HNB(RNC+home NodeB)，或HNB GW，所述PGW和GGSN可以是宏网络核心网的实体(一般为靠近接入网的实体)，也可以是与RNC，NodeB、HNB或HNB GW合一的实体。同时，本发明实施例提供的方法同样适用于EUTRAN系统中，相应接入网为eNodeB\HeNB或HeNB GW。EUTRAN系统中，上述实施例中的SGSN则为MME，由于具体实现方法相似，此处不再赘述。
实施例十三
本实施例与上述实施例区别在于，在PGW或GGSN和接入网合一时，为保证PGW/GGSN能够正常与SGW/SGSN通信，实现隧道管理的目的，本实施例提出了如下方法：
本实施例以如下应用场景为例进行说明：
演进核心网，演进家庭基站：HeNB在S1接口终端级别(例如，INITIAL UEMESSAGE)或基站级别(S 1SETUP REQUEST)的控制面消息里，将PGW的控制面地址发给HeNB GW。HeNB GW在发往MME的S1接口终端级别的控制面消息里发送自己的核心网侧信令转发地址，并将地址对应记录在HeNB GW的基站或终端上下文里。MME将获得的PGW(实际上是HeNB GW替换后的核心网侧信令转发地址)控制面地址在新建承载请求或者更新承载请求等控制面消息里发给SGW，SGW使用该地址将新建承载请求或者更新承载请求等控制面消息发给HeNB GW。HeNB GW将消息的目的地址替换为PGW的控制面地址(还可以进一步将消息的源地址替换为自己的基站侧信令转发地址，这种情况下HeNB上的PGW实际保存的SGW控制面地址是HeNB GW的基站侧信令转发地址)，发送给HeNB。当PGW向SGW发送控制面消息时，HeNB GW将消息的源地址替换为自己的核心网侧信令转发地址。该信令转发地址可以在HeNB去注册、终端去激活PGW的PDN连接，或HeNB GW上的该转发地址上下文无信令传输的定时器超时的时候释放。HeNB也可以不把PGW的控制面地址在S1接口消息里发给HeNBGW，HeNB GW直接使用HeNB的控制面地址做为PGW的控制面地址。
演进核心网，3G家庭基站：HNB在Iu接口终端级别(例如，INITIAL UEMESSAGE)或基站级别(HNB REGISTRATION REQUEST)的控制面消息里，将PGW的控制面地址发给HNB GW。HNB GW在发往SGSN的Iu接口终端级别的控制面消息里发送为自己的核心网侧信令转发地址，并将地址对应记录在HNBGW的基站或终端上下文里。SGSN将获得的PGW(实际上是HNB GW替换后的核心网侧信令转发地址)控制面地址在新建承载请求或者更新承载请求等控制面消息里发给SGW，SGW使用该地址将新建承载请求或者更新承载请求等控制面消息发给HNB GW。HNB GW将消息的目的地址替换为PGW的控制面地址(还可以进一步将消息的源地址替换为自己的基站侧信令转发地址，这种情况下HNB上的PGW实际保存的SGW控制面地址是HNB GW的基站侧信令转发地址)，发送给HNB。当PGW向SGW发送控制面消息时，HNB GW将消息的源地址替换为自己的信令转发地址。该信令转发地址可以在HNB去注册、终端去激活PGW的PDN连接，或HNB GW上的该转发地址上下文无信令传输的定时器超时的时候释放。HNB也可以不把PGW的控制面地址在Iu接口消息里发给HNB GW，HNB GW直接使用HNB的控制面地址做为PGW的控制面地址。
传统3G核心网，3G家庭基站：HNB在Iu接口终端级别(例如，INITIAL UEMESSAGE)或基站级别(HNB REGISTRATION REQUEST)的控制面消息里，将L-GGSN的控制面地址发给HNB GW。HNB GW在发往SGSN的Iu接口终端级别的控制面消息里发送为自己的核心网侧信令转发地址，并将地址对应记录在HNB GW的基站或终端上下文里。SGSN使用该地址将新建承载请求或者更新承载请求等控制面消息发给HNB GW。HNB GW将消息的目的地址替换为L-GGSN的控制面地址(还可以进一步将消息的源地址替换为自己的基站侧信令转发地址，这种情况下HNB上的L-GGSN实际保存的SGSN控制面地址是HNB GW的基站侧信令转发地址)，发送给HNB。当L-GGSN向SGSN发送控制面消息时，HNBGW将消息的源地址替换为自己的核心网侧信令转发地址，发送给SGSN。该信令转发地址可以在HNB去注册、终端去激活L-GGSN的PDN连接，或HNB GW上的该转发地址上下文无信令传输的定时器超时的时候释放。HNB也可以不把L-GGSN的控制面地址在Iu接口消息里发给HNB GW，HNB GW直接使用HNB的控制面地址做为L-GGSN的控制面地址。
本实施例中网关为HNB GW、HeNB GW集成的本地PGW(PGW)。
本实施例提供的移动网络用户面数据路由的方法，通过接入网和数据网关之间的隧道，对家庭基站、家庭基站网关或宏网络接入网与数据网关之间进行数据的直接路由，缩短了数据的传输时延，保证了传输的服务质量。家庭基站网关对消息的控制面地址进行转换，实现了不同地址域之间的直接通信，从而实现对PGW和接入网之间隧道的管理。
需要说明的是，实施例十三以移动网络用户面数据路由过程中，PGW和接入网合一时，解决PGW和SGW之间地址冲突的问题，但不限于此，在通过控制面传输数据时，同样适用。
实施例十四
本实施例中，为了满足不同用户群的个性化需要，在3GPP(3rd GenerationPartnership Project第三代合作伙伴计划)通信系统中，出现了一种家庭基站。家庭基站是基站的一种，作为专属资源被部署在家庭、团体、公司或者学校等场所使用，为一些特定用户服务。家庭基站可以设置为只允许某些具有私有网络权限的用户终端驻留或接入，同时，这些用户终端也能在公网中驻留或接入。家庭接入(Home Access)模式是目前第三代合作伙伴计划和非第三代合作伙伴计划(non-3GPP)标准组织正在研究的一种新的接入模式。
图16以示例性的提供了家庭接入系统架构中的一种，其中，UMTS家庭基站(Home NodeB，HNB，集成RNC)，为使用UTRAN接入技术的家庭基站；家庭演进基站(Home evolved NodeB，HeNB)，为使用LTE/LTE+接入技术的家庭基站；家庭非3GPP无线接入点(Home non-3GPP Wireless Access Point，Homenon-3GPP WAP)，为使用non-3GPP接入技术的家庭基站。本专利中对于家庭基站不区分空口无线技术类型，一律称为家庭基站。
放置在家庭网络的家庭基站，在接入IP网络之前，一般还要通过家庭网关(Home GW)，该节点汇集家庭基站，路由和转发家庭基站和移动网络中的网元之间的信令数据，backhaul(DSL等)网络上的承载管理，QoS和网络地址转换等功能。从逻辑上，该设备与家庭基站家庭网关是不同的网络实体，但从物理实现上，一般可以在一个实体上实现。
家庭基站网关(HNB GW)、家庭演进基站网关(HeNB GW)和家庭非3GPP无线接入点网关(Home non-3GPP WAP GW)分别为通过通用的IP接入网络，与HNB、HeNB和Home non-3GPP WAP相连的家庭基站的网关网元。本专利中不区分空口无线技术类型，一律称为家庭基站网关。
移动网络中的网元包括：E-UTRAN中的移动性管理实体(MobilityManagement Entity，MME)、GPRS/UMTS中的服务GPRS支持节点(ServingGPRS Supporting Node，SGSN)和non-3GPP网络中包括多种实现实体的非3GPP网关(non-3GPP GW)，例如，WLAN中的演进分组数据网关(Evolved PacketData Gateway，EPDG)、Wimax中的接入业务网络网关(Access Service NetworkGateway，ASN GW)、CDMA中的接入网关(Access Gateway，AGW)及HRPD中的高速分组数据服务网关(HRPD Serving Gateway，HSGW)等。
本实施例提供的移动网络用户面数据路由的方法，通过接入网和数据网关之间的隧道，对家庭基站、家庭基站网关或宏网络接入网与数据网关之间进行数据的直接路由，缩短了数据的传输时延，保证了传输的服务质量。家庭基站网关对消息的控制面地址进行转换，实现了不同地址域之间的直接通信，从而实现对PGW和接入网之间隧道的管理。数据网关发送触发寻呼的指示信息，使得服务网关根据所述指示信息，向终端发送寻呼消息，触发与所述数据网络之间无线承载的建立请求，实现所述数据网关与终端所在接入网之间用户面的直接路由，从而减轻了服务网关传输下行数据的压力。
如图17所示，本发明实施例提供一种移动网络用户面数据路由的装置，包括：
建立模块1701，用于通过接入网和数据网关之间建立的隧道，将终端的接入网承载和数据网关承载直接对接；
路由模块1702，用于通过所述建立模块建立的隧道将家庭基站、家庭基站网关或宏网络接入网与数据网关之间的数据进行直接路由。
进一步的，如图18所示，所述装置还可以进一步包括第一管理模块1801和/或第二管理模块1802，
所述第一管理模块1801，用于在所述装置部署于接入网时，当移动网络核心网为演进核心网时，接收移动管理实体MME或服务GPRS支持节点SGSN发送的管理消息，所述管理消息由服务网关SGW发送给MME或SGSN，所述管理消息携带数据网关的隧道终点标识，根据所述数据网关的隧道终点标识，管理所述数据网关的隧道终点标识对应的上行隧道；或者，当所述隧道采用终端标识标记时，接收携带终端标识的消息，根据所述终端标识确定所述终端标识对应的接入网承载唯一标识，管理所述接入网承载唯一标识对应的上行隧道；
所述第二管理模块1802，用于在所述装置集成于数据网关时，当移动网络核心网为演进核心网时，接收SGW发送的管理消息，所述管理消息由MME或SGSN发给SGW，所述管理消息携带接入网的隧道终点标识，根据所述接入网的隧道终点标识，管理所述接入网的隧道终点标识对应的下行隧道；或者，当所述隧道采用终端标识标记时，接收携带终端标识的消息，根据所述终端标识确定所述终端标识对应的核心网承载唯一标识，并管理所述所述核心网承载唯一标识对应的下行隧道。
可选的，如图19所示，所述装置还可以进一步包括：
获取模块1901，用于当所述第一管理模块或第二管理模块采用终端标识标记隧道时，通过接收携带终端标识的接入网控制面消息获取终端标识，所述接入网控制面消息为初始化上下文建立请求INITIAL CONTEXT SETUPREQUEST、演进无线接入承载建立请求E-RAB SETUP REQUEST、演进无线接入承载修改请求E-RAB MODIFY REQUEST或演进无线接入承载分派请求RABASSIGNMENT REQUEST。
可选的，如图20所示，当所述装置为数据网关时，所述装置还可以进一步包括：
触发模块2001，用于在所述建立模块建立隧道之前，发送触发寻呼指示信息，所述触发寻呼指示信息指示有下行数据，以使得SGW或服务GPRS支持节点SGSN根据所述触发寻呼指示信息向UE发送寻呼消息，指示UE启动上行隧道的管理流程。
进一步的，如图20所示，所述数据网关还可以进一步包括：
缓存模块2002，用于在触发模块发送触发寻呼指示信息之前，接收网络侧发送的数据缓存使能信息，在所述数据缓存使能信息指示缓存数据时，缓存下行数据；或者，当接入网和数据网关合一时，获取所述隧道的连接状态，在所述隧道处于未连接态时，缓存下行数据。
本发明实施例提供的移动网络用户面数据路由的装置，通过接入网和数据网关之间的隧道，对家庭基站、家庭基站网关或宏网络接入网与数据网关之间进行数据的直接路由，缩短了数据的传输时延，保证了传输的服务质量。数据网关发送触发寻呼的指示信息，使得服务网关根据所述指示信息，向终端发送寻呼消息，触发与所述数据网络之间无线承载的建立请求，实现所述数据网关与终端所在接入网之间用户面的直接路由，缓存数据直接从数据网关发往接入网，从而减轻了通过服务网关传输下行数据对承载网的压力，降低了时延。家庭基站网关对消息的控制面地址进行转换，实现了不同地址域之间的直接通信，从而实现对PGW和接入网之间隧道的管理。数据网关发送触发寻呼的指示信息，使得服务网关根据所述指示信息，向终端发送寻呼消息，触发与所述数据网络之间无线承载的建立请求，实现所述数据网关与终端所在接入网之间用户面的直接路由，从而减轻了服务网关传输下行数据的压力。
另外，如图21所示，本发明实施例提供的通信系统，包括接入网2101和数据网关2102，通过所述接入网和数据网关之间建立的隧道，将终端的接入网承载和数据网关承载直接对接；通过所述隧道将所述接入网与数据网关之间的数据进行直接路由。
可选的，所述通信系统还可以进一步包括：
服务网关，用于在所述隧道采用隧道终点标识标记时，当所述隧道采用隧道终点标识标记时，根据接入网卸载使能信息，确定是否启用接入网卸载功能；在上行隧道的管理过程中，如果启用，所述SGW向接入网发送携带数据网关的隧道终点标识的管理消息；否则，向接入网发送携带数据网关的隧道终点标识的管理消息；和/或，在下行隧道的管理过程中，如果启用，所述SGW向数据网关发送携带接入网的隧道终点标识的管理消息；否则，向数据网关发送携带SGW的隧道终点标识的管理消息。
本实施例提供的通信系统，通过接入网和数据网关之间的隧道，对家庭基站、家庭基站网关或宏网络接入网与数据网关之间进行数据的直接路由，缩短了数据的传输时延，保证了传输的服务质量。在接入网卸载功能启用后终端转入空闲态，使核心网承载进入正常的终端空闲态路由，保证空闲态下行数据路由和寻呼。通过在终端转入空闲态时，恢复SGSN和数据网关之间的隧道，并在数据网关缓存了下行数据，保证正常寻呼功能的同时，减轻了运营商网络backhaul的压力。数据网关发送触发寻呼的指示信息，使得服务网关根据所述指示信息，向终端发送寻呼消息，触发与所述数据网络之间无线承载的建立请求，实现所述数据网关与终端所在接入网之间用户面的直接路由，缓存数据直接从数据网关发往接入网，从而减轻了通过服务网关传输下行数据对承载网的压力，降低了时延。
如图22所示，本发明实施例提供另一种通信系统，所述系统包括集成于接入网2201的数据网关2202和家庭基站网关2203，
所述家庭基站网关2203用于当所述移动网络核心网为演进核心网时，获取SGW发送的携带核心网控制面地址的管理消息，将所述管理消息中的核心网控制面地址转换为接入网控制面地址，将替换控制面地址后的管理消息发送到所述数据网关；和/或，获取所述数据网关发送的携带接入网控制面地址的管理消息，将所述管理消息中的接入网控制面地址转换为和核心网控制面地址，将替换控制面地址后的管理消息发送到SGW；
当所述移动网络核心网为传统3G核心网时，所述家庭基站网关获取SGSN发送的携带核心网控制面地址的管理消息，将所述管理消息中的核心网控制面地址转换为接入网控制面地址，将替换控制面地址后的管理消息发送到所述数据网关；和/或，获取数据网关发送的携带接入网控制面地址的管理消息，将所述管理消息中的接入网控制面地址转换为核心网控制面地址，将替换控制面地址后的管理消息发送到SGSN。
本实施例提供的通信系统，通过接入网和数据网关之间的隧道，对家庭基站、家庭基站网关或宏网络接入网与数据网关之间进行数据的直接路由，缩短了数据的传输时延，保证了传输的服务质量。在接入网卸载功能启用后终端转入空闲态，使核心网承载进入正常的终端空闲态路由，保证空闲态下行数据路由和寻呼。通过在终端转入空闲态时，恢复SGSN和数据网关之间的隧道，并在数据网关缓存了下行数据，保证正常寻呼功能的同时，减轻了运营商网络backhaul的压力。数据网关发送触发寻呼的指示信息，使得服务网关根据所述指示信息，向终端发送寻呼消息，触发与所述数据网络之间无线承载的建立请求，实现所述数据网关与终端所在接入网之间用户面的直接路由，缓存数据直接从数据网关发往接入网，从而减轻了通过服务网关传输下行数据对承载网的压力，降低了时延。家庭基站网关对消息的控制面地址进行转换，实现了不同地址域之间的直接通信，从而实现对PGW和接入网之间隧道的管理。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是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，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
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模块中，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模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (20)

1.一种移动网络用户面数据路由的方法，其特征在于，包括：
通过接入网和数据网关之间建立的隧道，将终端的接入网承载和数据网关承载直接对接；
通过所述隧道将家庭基站、家庭基站网关或宏网络接入网与数据网关之间的数据进行直接路由；
当移动网络核心网为演进核心网时，还包括：
所述接入网接收来自于移动管理实体MME的管理消息，所述管理消息携带数据网关的隧道终点标识，根据所述数据网关的隧道终点标识，管理所述数据网关的隧道终点标识对应的上行隧道；
当所述管理消息为建立消息时，所述根据所述数据网关的隧道终点标识，管理所述数据网关的隧道终点标识对应的上行隧道具体包括：
根据所述数据网关的隧道终点标识，建立所述数据网关的隧道终点标识对应的上行隧道，以使得终端的接入网承载与数据网关承载直接对接。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
当所述管理消息中的隧道终点标识为数据网关的隧道终点标识时，所述管理消息还包括数据网关的用户面上行地址，以使得所述接入网根据所述管理消息中数据网关的用户面上行地址和隧道终点标识，管理所述用户面上行地址和隧道终点标识对应的上行隧道。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
服务网关SGW获取接入网卸载使能信息；
所述SGW根据所述接入网卸载使能信息，确定是否启用接入网卸载功能；
在上行隧道的管理过程中，如果启用所述接入网卸载功能，所述SGW向接入网发送携带数据网关的隧道终点标识的管理消息；否则，向接入网发送携带SGW的隧道终点标识的管理消息。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述SGW获取接入网卸载使能信息包括：
所述SGW接收网络侧发送的接入网卸载使能信息。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述接入网卸载使能信息为接入网卸载的指示信息、位置信息或服务质量协商信息，用于指示所述SGW是否启用接入网卸载功能。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当接入网和数据网关合一时，
所述接入网接收携带终端标识的管理消息，根据所述终端标识确定所述终端标识对应的接入网承载唯一标识，管理所述接入网承载标识对应的上行隧道；和/或，
所述数据网关接收携带终端标识的管理消息，根据所述终端标识确定所述终端标识对应的核心网承载唯一标识，管理所述核心网承载标识对应的下行隧道。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，
所述接入网接收的管理消息由数据网关经SGSN或MME发送；和/或，所述数据网关接收的管理消息由接入网经SGSN发送到SGW或经MME发送到SGW。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，
当所述管理消息为承载建立消息时，所述管理接入网承载标识对应的上行隧道具体包括：
建立所述接入网承载唯一标识对应的上行隧道，所述上行隧道部署于所述终端的接入网与数据网关之间，以使得接入网承载与数据网关承载直接对接；和/或，
管理所述核心网承载标识对应的下行隧道具体包括：
建立所述数据网承载唯一标识对应的下行隧道，所述下行隧道部署于所述终端的接入网与数据网关之间，以使得终端的接入网承载与数据网关承载直接对接；
当所述管理消息为承载更新消息时，所述管理接入网承载标识对应的上行隧道具体包括：
更新所述接入网承载标识对应的上行隧道，所述下行隧道部署于所述终端的接入网与数据网关之间；和/或，
所述管理所述核心网承载标识对应的下行隧道具体包括：
更新所述核心网承载标识对应的下行隧道，所述下行隧道部署于所述终端的接入网与数据网关之间。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述管理消息中的终端标识为IMSI、MSISDN、P-TMSI、S-TMSI或MME或SGSN分配的临时终端标识。
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：
通过接收携带终端标识的接入网控制面消息获取终端标识，所述接入网控制面消息为初始化上下文建立请求INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST、演进无线接入承载建立请求E-RAB SETUP REQUEST、演进无线接入承载修改请求E-RAB MODIFY REQUEST或演进无线接入承载分派请求RAB ASSIGNMENTREQUEST。
11.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于，在接入网对上行隧道管理之前，还包括：
所述数据网关发送触发寻呼指示信息，所述触发寻呼指示信息指示有下行数据，以使得SGW或服务GPRS支持节点SGSN根据所述触发寻呼指示信息向UE发送寻呼消息，指示UE启动上行隧道的管理流程。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述数据网关发送触发寻呼指示信息之前还包括：
所述数据网关接收网络侧发送的数据缓存使能信息，并根据所述数据缓存使能信息，确定是否缓存下行数据，当确定缓存时，缓存下行数据；或者，
当接入网和数据网关合一时，所述数据网关获取所述隧道的连接状态，并根据所述连接状态，确定是否缓存下行数据，当确定缓存时，缓存下行数据。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述触发寻呼指示信息为所述下行数据中的至少一个数据包。
14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述触发寻呼指示信息为携带丢弃指示信息的空包或下行数据通知。
15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
家庭基站网关获取SGW发送的携带核心网控制面地址的管理消息，将所述管理消息中的核心网控制面地址转换为接入网控制面地址，将替换控制面地址后的管理消息发送到数据网关；和/或，获取数据网关发送的携带接入网控制面地址的管理消息，将所述管理消息中的接入网控制面地址转换为核心网控制面地址，将替换控制面地址后的管理消息发送到所述SGW。
16.一种移动网络用户面数据路由的装置，其特征在于，包括：
建立模块，用于通过接入网和数据网关之间建立的隧道，将终端的接入网承载和数据网关承载直接对接；
路由模块，用于通过所述建立模块建立的隧道将家庭基站、家庭基站网关或宏网络接入网与数据网关之间的数据进行直接路由；
所述装置还包括：第一管理模块，
所述第一管理模块，用于在所述装置部署于接入网时，当移动网络核心网为演进核心网时，接收移动管理实体MME或服务GPRS支持节点SGSN发送的管理消息，所述管理消息由服务网关SGW发送给MME或SGSN，所述管理消息携带数据网关的隧道终点标识，当所述管理消息为建立消息时，根据所述数据网关的隧道终点标识，建立所述数据网关的隧道终点标识对应的上行隧道，以使得终端的接入网承载与数据网关承载直接对接。
17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，还包括：
触发模块，用于在所述建立模块建立隧道之前，发送触发寻呼指示信息，所述触发寻呼指示信息指示有下行数据，以使得SGW或服务GPRS支持节点SGSN根据所述触发寻呼指示信息向UE发送寻呼消息，指示所述UE启动上行隧道的管理流程。
18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，还包括：
缓存模块，用于在触发模块发送触发寻呼指示信息之前，接收网络侧发送的数据缓存使能信息，在所述数据缓存使能信息指示缓存数据时，缓存下行数据；或者，当接入网和数据网关合一时，获取所述隧道的连接状态，在所述隧道处于未连接态时，缓存下行数据，通知所述触发模块有下行数据到达。
19.一种通信系统，包括接入网和数据网关，其特征在于，通过所述接入网和数据网关之间建立的隧道，将终端的接入网承载和数据网关承载直接对接；通过所述隧道将所述接入网与数据网关之间的数据进行直接路由；
当移动网络核心网为演进核心网时，所述接入网接收来自于移动管理实体MME的管理消息，所述管理消息携带数据网关的隧道终点标识，根据所述数据网关的隧道终点标识，管理所述数据网关的隧道终点标识对应的上行隧道；
当所述管理消息为建立消息时，所述根据所述数据网关的隧道终点标识，管理所述数据网关的隧道终点标识对应的上行隧道具体包括：
根据所述数据网关的隧道终点标识，建立所述数据网关的隧道终点标识对应的上行隧道，以使得终端的接入网承载与数据网关承载直接对接。
20.根据权利要求19所述的系统，其特征在于，还包括：
服务网关，用于在所述接入网和数据网关采用隧道终点标识标记时，根据接入网卸载使能信息，确定是否启用接入网卸载功能；在上行隧道的管理过程中，如果启用，所述服务网关向接入网发送携带数据网关的隧道终点标识的管理消息；否则，向接入网发送携带数据网关的隧道终点标识的管理消息；和/或，在下行隧道的管理过程中，如果启用，所述服务网关向数据网关发送携带接入网的隧道终点标识的管理消息；否则，向数据网关发送携带SGW的隧道终点标识的管理消息。
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Application publication date: 20110112

Assignee: Apple Computer, Inc.

Assignor: Huawei Technologies Co., Ltd.

Contract record no.: 2015990000755

Denomination of invention: Method, device and system for data routing of mobile network user interface

Granted publication date: 20140917

License type: Common License

Record date: 20150827

LICC Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model