專(zhuān)利名稱(chēng)：演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中隧道建立、釋放方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中隧道建立、釋放方法及裝置。
背景技術(shù)：
UMTS(Universal Mobile Telecommunications System，通用移動(dòng)通信系統(tǒng))是采用WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access，寬帶碼分多址接入)空中接口技術(shù)的第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)，通常也將UMTS系統(tǒng)稱(chēng)為WCDMA通信系統(tǒng)。UMTS系統(tǒng)采用了與第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)類(lèi)似的結(jié)構(gòu)，包括無(wú)線接入網(wǎng)(RAN，Radio Access Network)和核心網(wǎng)(CN，Core Network)。其中RAN用于處理所有與無(wú)線有關(guān)的功能，而CN用于處理UMTS系統(tǒng)內(nèi)所有的話音呼叫和數(shù)據(jù)連接，并實(shí)現(xiàn)與外部網(wǎng)絡(luò)的交換和路由功能。CN從邏輯上分為電路交換域(CS，Circuit Switched Domain)和分組交換域(PS，Packet SwitchedDomain)。陸地?zé)o線接入網(wǎng)(UTRAN，UMTS Territorial Radio Access NetworkUMTS)、CN與用戶設(shè)備(UE，User Equipment)一起構(gòu)成整個(gè)UMTS系統(tǒng)，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示其中，UTRAN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖2所示它包含一個(gè)或多個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)(RNS，Radio Network Subsystem)。一個(gè)RNS由一個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC，Radio Network Controller)和一個(gè)或多個(gè)Node B(基站)組成。RNC用來(lái)分配和控制與之相連或相關(guān)的Node B的無(wú)線資源。Node B則完成與RNC之間的Iub接口和與UE之間的Uu接口的數(shù)據(jù)流的轉(zhuǎn)換，同時(shí)也參與一部分無(wú)線資源管理。
3G PS域的核心網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖3所示
其中，服務(wù)通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)支持節(jié)點(diǎn)(SGSN，Serving GPRS SupportNode)是分組交換(PS，Packet Switched)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)基本的組成網(wǎng)元。其主要的作用就是為本SGSN服務(wù)區(qū)域的UE轉(zhuǎn)發(fā)輸入/輸出的IP分組，其地位類(lèi)似于CS域中的拜訪移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心(VMSC，Visited Mobile Switching Center)。
網(wǎng)關(guān)通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)支持節(jié)點(diǎn)(GGSN，Gateway GPRS Support Node)也是為了在UMTS網(wǎng)絡(luò)中提供PS業(yè)務(wù)功能而引入的一個(gè)網(wǎng)元功能實(shí)體，提供數(shù)據(jù)包在PS網(wǎng)和外部數(shù)據(jù)網(wǎng)之間的路由和封裝。用戶選擇哪一個(gè)GGSN作為網(wǎng)關(guān)，是在PDP上下文激活過(guò)程中根據(jù)用戶的簽約信息以及用戶請(qǐng)求的接入點(diǎn)名(APN，Access Point Name)確定的。
為了保證IP流的正確傳輸，需要使用隧道技術(shù)。3GPP在Release 7之前的Release版本中，在RNC與核心網(wǎng)的SGSN(通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)服務(wù)支持節(jié)點(diǎn))之間使用了GTP(GPRS Tunneling Protocol，GPRS隧道協(xié)議)協(xié)議，并且對(duì)于每一個(gè)用戶，若其IP地址不同或/與所使用Session(會(huì)話)的服務(wù)質(zhì)量(QoS，Quality of Service)不同均要使用一個(gè)不同的GTP隧道；這個(gè)GTP的隧道決定了在其上面Session的QoS。QoS不同，就建立不同的隧道；并且即使QoS相同，如果APN(接入點(diǎn)名)不一樣，同樣也會(huì)使用不同的隧道。
隨著第三代移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化工作越來(lái)越重要。由于移動(dòng)用戶數(shù)的快速增長(zhǎng)和新業(yè)務(wù)的不斷出現(xiàn)，要求系統(tǒng)在支持多種業(yè)務(wù)并滿足一定QoS(服務(wù)質(zhì)量)條件下，獲得良好的網(wǎng)絡(luò)容量，滿足一定的無(wú)線覆蓋要求，同時(shí)通過(guò)調(diào)整容量、覆蓋、質(zhì)量之間的均衡關(guān)系提供最佳的服務(wù)。
目前在3GPP中，各廠商都在積極研究3G的長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE，Long TermEvolution)系統(tǒng)，LTE的目的是提供一種能夠降低時(shí)延、提高用戶數(shù)據(jù)速率、改進(jìn)系統(tǒng)容量和覆蓋的低成本網(wǎng)絡(luò)。只使用PS域業(yè)務(wù)，承載網(wǎng)絡(luò)都為IP承載?；谶@種目的，衍生出很多新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，一種比較流行的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖4所示
其中，eNode B(evolved Node B)是演進(jìn)的Node B，至少具有空口協(xié)議棧的物理層(PHY，Physical Sublayer & Physical Layer)和媒體接入控制(MAC，Media Access Control)層，其他協(xié)議棧位置不定，并采用新的物理層技術(shù)(如正交頻分復(fù)用OFDM)。
eGSN(evolved GPRS Support Node)是演進(jìn)的GSN(GPRS Support Node)，由移動(dòng)性管理實(shí)體(MME，Mobility Management Entity)和用戶面實(shí)體(UPE，User Plane Entity)組成。MME用于管理和存儲(chǔ)UE上下文(如空閑狀態(tài)的UE的標(biāo)識(shí)、UE的移動(dòng)性狀態(tài)、用戶安全參數(shù)等)，還產(chǎn)生臨時(shí)標(biāo)識(shí)分配給UE，對(duì)UE能否駐扎在某TA(Tracking Area，跟蹤區(qū))或公共陸地移動(dòng)網(wǎng)(PLMN，Public Land Mobile Network)進(jìn)行檢查，也會(huì)對(duì)UE進(jìn)行鑒權(quán)。UPE用于終結(jié)空閑狀態(tài)的UE的下行數(shù)據(jù)，當(dāng)有下行數(shù)據(jù)到達(dá)UE，觸發(fā)或發(fā)起尋呼；它管理或存儲(chǔ)UE上下文(如IP承載參數(shù)或網(wǎng)絡(luò)路由信息)，在合法監(jiān)聽(tīng)中執(zhí)行用戶業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)復(fù)制等。
控制面服務(wù)器(CPS，Control Plane Server)用于完成小區(qū)間eNode B的無(wú)線資源管理，并承擔(dān)部分RRC(無(wú)線資源控制)功能。
歸屬用戶服務(wù)器(HSS，Home Subscriber Server)負(fù)責(zé)保存用戶相關(guān)信息用戶ID，編號(hào)和尋址信息；用戶安全信息鑒權(quán)和認(rèn)證等網(wǎng)絡(luò)接入控制；用戶位置信息；用戶基本數(shù)據(jù)信息。
Anchor(錨點(diǎn))是支持UE在不同接入系統(tǒng)之間移動(dòng)的用戶面實(shí)體，支持不同接入系統(tǒng)間的切換。
從邏輯功能來(lái)區(qū)分，eGSN分離為MME和UPE。但從物理節(jié)點(diǎn)來(lái)看，各邏輯實(shí)體有多種組合方式，如CPS與MME、UPE合并為一個(gè)物理節(jié)點(diǎn)，eNodeB為一個(gè)物理節(jié)點(diǎn)；或eNode B與CPS合并為一個(gè)物理節(jié)點(diǎn)，MME、UPE合并為一個(gè)物理節(jié)點(diǎn)等等。
同樣，為了保證IP流的正確傳輸，需要在eNode B與UPE之間使用隧道技術(shù)。但UPE和eNode B為兩個(gè)用戶面實(shí)體，為了建立UPE到eNode B的隧道，需要UPE與eNode B相互了解對(duì)方地址。在網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)中，MME與UPE可能會(huì)分離，且一個(gè)MME可能對(duì)應(yīng)一個(gè)或多個(gè)UPE，也可能CPS與eNode B分離，這樣，就存在UPE與eNode B之間如何通過(guò)信令使得兩個(gè)節(jié)點(diǎn)相互了解對(duì)方地址的問(wèn)題。目前并沒(méi)有一個(gè)明確的解決方案。
而且網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)要求UE在網(wǎng)絡(luò)附著時(shí)將建立默認(rèn)的IP連接，并且要求Idle(空閑)狀態(tài)的UE的下行數(shù)據(jù)中止于UPE，如果UPE具有eNode B的隧道信息可以直接將數(shù)據(jù)下發(fā)到eNode B。因此，為了減少網(wǎng)絡(luò)信令，UE處于Idle(空閑)狀態(tài)時(shí)，需要釋放UE到UPE之間的用戶面連接，即釋放UE到eNodeB的無(wú)線資源控制(RRC，Radio Resource Control)連接和UPE到eNode B的隧道連接，保留UPE到Anchor的連接。對(duì)于如何釋放UPE到eNode B的隧道連接，目前也沒(méi)有一個(gè)明確的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中隧道建立方法，以使兩個(gè)用戶面實(shí)體之間能夠相互了解對(duì)方地址，有效地建立起數(shù)據(jù)傳輸隧道，保證業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的正確傳輸。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中隧道釋放方法，以使UE進(jìn)入空閑狀態(tài)后，有效地釋放掉相應(yīng)的隧道連接，減少演進(jìn)系統(tǒng)中UE在eNodeB間移動(dòng)時(shí)需要進(jìn)行路由更新的處理，減少網(wǎng)絡(luò)信令，提高系統(tǒng)效率。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中隧道的建立和釋放裝置，以在演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中有效地建立起數(shù)據(jù)傳輸隧道，保證業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的正確傳輸，提高系統(tǒng)效率。
為此，本發(fā)明提供如下的技術(shù)方案一種演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中隧道建立方法，所述演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)包括邏輯實(shí)體演進(jìn)基站eNode B、控制面服務(wù)器CPS、用戶面實(shí)體UPE和移動(dòng)性管理實(shí)體MME，所述方法包括步驟A、用戶設(shè)備UE在網(wǎng)絡(luò)附著過(guò)程中或者從空閑狀態(tài)進(jìn)入激活狀態(tài)時(shí)，eNode B和UPE中任一方獲取對(duì)方的地址信息；B、獲取到對(duì)方地址信息的eNode B或UPE通過(guò)它們之間的信令接口將自己的地址信息發(fā)送給對(duì)方；C、eNode B和UPE分別記錄對(duì)方的地址信息，建立eNode B和UPE之間的隧道。
所述步驟A包括用戶設(shè)備UE在網(wǎng)絡(luò)接入過(guò)程中將其記錄的UPE標(biāo)識(shí)傳送給eNode B；eNode B根據(jù)所述UPE標(biāo)識(shí)查找網(wǎng)絡(luò)配置信息，獲取UPE的地址信息。
所述步驟A具體為UE在網(wǎng)絡(luò)附著過(guò)程中或者從空閑狀態(tài)進(jìn)入激活狀態(tài)時(shí)，eNode B通過(guò)CPS和MME進(jìn)行信令交互，獲取UPE的地址信息。
所述eNode B通過(guò)CPS和MME進(jìn)行信令交互，獲取UPE的地址信息的步驟包括MME通過(guò)激活分組數(shù)據(jù)協(xié)議PDP上下文過(guò)程獲取UPE的地址信息；MME向CPS發(fā)送無(wú)線接入承載RAB指配請(qǐng)求消息，并在該消息中攜帶UPE的地址信息；CPS通過(guò)觸發(fā)無(wú)線資源重配置過(guò)程將UPE的地址信息傳送給eNode B。
所述MME通過(guò)激活分組數(shù)據(jù)協(xié)議PDP上下文過(guò)程獲取UPE的地址信息的步驟包括UE向MME發(fā)送激活PDP上下文請(qǐng)求消息；MME收到所述激活PDP上下文請(qǐng)求消息后，向UPE發(fā)送建立或激活PDP上下文請(qǐng)求消息；UPE建立或激活PDP上下文后，向MME發(fā)送建立或激活PDP上下文響應(yīng)消息，并在該消息中攜帶UPE的地址信息。
所述CPS通過(guò)觸發(fā)無(wú)線資源重配置過(guò)程將所述UPE的地址信息傳送給eNode B的步驟包括CPS向eNode B發(fā)送無(wú)線資源重配置請(qǐng)求消息，并在該消息中攜帶UPE的地址信息；eNode B收到所述無(wú)線資源重配置請(qǐng)求消息后，向CPS發(fā)送無(wú)線資源重配置響應(yīng)消息。
所述步驟A具體為UE在網(wǎng)絡(luò)附著過(guò)程中或者從空閑狀態(tài)進(jìn)入激活狀態(tài)時(shí)，UPE通過(guò)CPS和MME進(jìn)行信令交互，獲取eNode B的地址信息。
所述UE在網(wǎng)絡(luò)附著過(guò)程中或者從空閑狀態(tài)進(jìn)入激活狀態(tài)時(shí)，UPE通過(guò)CPS和MME進(jìn)行信令交互，獲取eNode B的地址信息的步驟包括CPS通過(guò)初始直傳消息獲取eNode B的地址信息；CPS將獲取的eNode B的地址信息傳送給MME；MME通過(guò)激活或建立PDP上下文請(qǐng)求消息將eNode B的地址信息傳送給UPE。
所述CPS通過(guò)初始直傳消息獲取eNode B的地址信息的步驟包括UE接入網(wǎng)絡(luò)時(shí)向eNode B發(fā)送附著請(qǐng)求消息；eNode B將UE的附著請(qǐng)求消息轉(zhuǎn)發(fā)給CPS，CPS根據(jù)該消息獲知eNode B的地址信息。
所述CPS通過(guò)初始直傳消息獲取eNode B的地址信息的步驟包括UE發(fā)起RRC建立請(qǐng)求給eNode B；
eNode B將該消息采用面向連接的信令承載轉(zhuǎn)發(fā)至CPS；CPS從該消息中或從底層承載中獲取eNode B的地址信息。
所述CPS將獲取的eNode B的地址信息傳送給MME的步驟具體為CPS通過(guò)無(wú)線接入承載指配響應(yīng)消息將eNode B的地址信息傳送給MME。
所述CPS將獲取的eNode B的地址信息傳送給MME的步驟具體為CPS通過(guò)初始直傳消息將eNode B的地址信息傳送給MME。
所述步驟B具體為獲取到對(duì)方地址信息的eNode B或UPE通過(guò)它們之間的信令接口向?qū)Ψ桨l(fā)送建立隧道請(qǐng)求消息，并在該消息中攜帶自己的地址信息。
當(dāng)CPS和eNode B為一個(gè)物理節(jié)點(diǎn)時(shí)，eNode B和CPS之間的信令交互為該物理節(jié)點(diǎn)的內(nèi)部消息流程；當(dāng)CPS和MME為一個(gè)物理節(jié)點(diǎn)時(shí)，CPS和MME之間的信令交互為該物理節(jié)點(diǎn)的內(nèi)部消息流程；當(dāng)MME和UPE為一個(gè)物理節(jié)點(diǎn)時(shí)，MME和UPE之間的信令交互為該物理節(jié)點(diǎn)的內(nèi)部消息流程。
一種演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中隧道釋放方法，所述演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)包括邏輯實(shí)體演進(jìn)基站eNode B、控制面服務(wù)器CPS、用戶面實(shí)體UPE和移動(dòng)性管理實(shí)體MME，所述方法包括步驟當(dāng)用戶設(shè)備UE在網(wǎng)絡(luò)附著完成后或者從激活狀態(tài)進(jìn)入空閑狀態(tài)時(shí)，由用戶設(shè)備UE或者M(jìn)ME或者CPS或者UPE或者eNode B發(fā)起鏈路釋放；如果是MME釋放或者UE或CPS通知MME釋放鏈路，則MME通知UPE釋放用戶面隧道；UPE收到MME的釋放用戶面隧道命令后或者UPE發(fā)起鏈路釋放，UPE通過(guò)其與eNode B之間的信令接口向eNode B發(fā)送隧道釋放命令；如果是CPS發(fā)起釋放，則CPS通知eNode B釋放用戶面隧道；eNode B收到CPS的釋放用戶面隧道命令后或者eNode B發(fā)起鏈路釋放，eNode B通過(guò)其與UPE之間的信令接口向UPE發(fā)送隧道釋放命令；收到隧道釋放命令的eNode或UPE進(jìn)行隧道釋放，標(biāo)記eNode B和UPE之間的隧道無(wú)效或者刪除該隧道的相關(guān)信息。
所述方法進(jìn)一步包括釋放CPS與MME之間的接口；釋放CPS與UE之間的無(wú)線資源控制連接；無(wú)線資源控制連接釋放后，CPS向eNode B發(fā)起無(wú)線資源釋放過(guò)程，請(qǐng)求eNode B釋放對(duì)應(yīng)的無(wú)線資源。
當(dāng)CPS和eNode B為一個(gè)物理節(jié)點(diǎn)時(shí)，eNode B和CPS之間的信令交互為該物理節(jié)點(diǎn)的內(nèi)部消息流程；當(dāng)CPS和MME為一個(gè)物理節(jié)點(diǎn)時(shí)，CPS和MME之間的信令交互為該物理節(jié)點(diǎn)的內(nèi)部消息流程；當(dāng)MME和UPE為一個(gè)物理節(jié)點(diǎn)時(shí)，MME和UPE之間的信令交互為該物理節(jié)點(diǎn)的內(nèi)部消息流程。
一種演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中隧道的建立和釋放裝置，包括邏輯實(shí)體演進(jìn)基站eNode B、控制面服務(wù)器CPS、用戶面實(shí)體UPE和移動(dòng)性管理實(shí)體MME，eNode B和UPE之間具有信令接口；eNode B和UPE中任一方在用戶設(shè)備UE進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)附著過(guò)程中或者從空閑狀態(tài)進(jìn)入激活狀態(tài)時(shí)獲取對(duì)方的地址信息，然后通過(guò)它們之間的信令接口將自己的地址信息發(fā)送給對(duì)方，eNode B和UPE分別記錄對(duì)方的地址信息，建立eNode B和UPE之間的隧道；當(dāng)UE在網(wǎng)絡(luò)附著完成后或者從激活狀態(tài)進(jìn)入空閑狀態(tài)時(shí)，MME和CPS中任一方向?qū)Ψ桨l(fā)送隧道釋放命令，對(duì)方收到命令后，標(biāo)記eNode B和UPE之間的隧道無(wú)效或者刪除該隧道的相關(guān)信息。
CPS通過(guò)初始直傳消息獲取eNode B的地址信息。
MME在UE進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)附著過(guò)程中，通過(guò)建立或激活分組數(shù)據(jù)協(xié)議PDP上下文過(guò)程與UPE進(jìn)行信息交互，獲取UPE的地址信息；MME在UE從空閑狀態(tài)進(jìn)入激活狀態(tài)時(shí)，通過(guò)更新PDP上下文過(guò)程與UPE進(jìn)行信息交互，獲取UPE的地址信息。
MME通過(guò)無(wú)線接入承載指配過(guò)程從CPS獲取eNode B的地址信息，并將UPE的地址信息傳送給CPS。
CPS通過(guò)無(wú)線資源重配置過(guò)程獲取eNode B的地址信息，并將UPE的地址信息傳送給eNode B。
由以上本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明使兩個(gè)用戶面實(shí)體eNodeB和UPE借助于控制面服務(wù)器CPS和MME進(jìn)行信令交互，使eNode B或UPE其中任一方通過(guò)CPS和/或MME獲取對(duì)方的地址信息，然后通過(guò)eNode B與UPE之間的信令接口，向另一方直接發(fā)起隧道建立請(qǐng)求，通過(guò)該請(qǐng)求將自己的地址信息傳送給對(duì)方，從而建立起eNode B和UPE之間的隧道，保證了UE通過(guò)該隧道進(jìn)行IMS(因特網(wǎng)多媒體子網(wǎng))的注冊(cè)以及業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)冗^(guò)程。當(dāng)UE進(jìn)入空閑狀態(tài)后，如果需要釋放隧道，不論發(fā)起方是哪個(gè)邏輯實(shí)體，eNode B或UPE其中任一方接到釋放用戶面隧道的通知后，通過(guò)eNode B與UPE之間的信令接口，向另一方直接發(fā)起隧道釋放請(qǐng)求，另一方響應(yīng)該請(qǐng)求并釋放相關(guān)資源，標(biāo)記eNode B到UPE之間的隧道無(wú)效或者刪除隧道的相關(guān)信息。通過(guò)eNode B和UPE之間用戶面隧道的釋放，有效地減少了演進(jìn)系統(tǒng)中UE在eNode B間移動(dòng)時(shí)需要進(jìn)行路由更新的處理，減少網(wǎng)絡(luò)信令，提高了效率。


圖1是現(xiàn)有UMTS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)中UTRAN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是現(xiàn)有技術(shù)中PS域網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是一種3G演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明隧道建立方法的實(shí)現(xiàn)流程圖；圖6是本發(fā)明隧道建立方法第一實(shí)施例的消息流程；圖7是本發(fā)明方法中移動(dòng)終端作為被叫進(jìn)入激活狀態(tài)時(shí)隧道建立的消息流程；圖8是本發(fā)明隧道建立方法第二實(shí)施例的消息流程；圖9是本發(fā)明隧道建立方法第三實(shí)施例的消息流程；圖10是本發(fā)明隧道建立方法第四實(shí)施例的消息流程；圖11是本發(fā)明隧道釋放方法的消息流程；圖12是本發(fā)明裝置的原理框圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明并不局限應(yīng)用于目前所稱(chēng)的3G系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，更可應(yīng)用于基于3G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)所發(fā)展的其他網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，只要其滿足該網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。但為更方便清楚說(shuō)明本發(fā)明的創(chuàng)造點(diǎn)，以下以3G網(wǎng)絡(luò)為例說(shuō)明。
在3G系統(tǒng)演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，由于eNode B和UPE是兩個(gè)用戶面實(shí)體，當(dāng)UE在網(wǎng)絡(luò)附著過(guò)程中或者從空閑狀態(tài)進(jìn)入激活狀態(tài)時(shí)，需要在eNode B和UPE之間建立隧道，以保證UE的IMS注冊(cè)及業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的正確傳輸?shù)冗^(guò)程，所以本發(fā)明利用控制面服務(wù)器CPS和移動(dòng)性管理實(shí)體MME進(jìn)行信令交互，使eNode B或UPE其中任一方通過(guò)CPS和/或MME獲取對(duì)方的地址信息，然后通過(guò)eNode B與UPE之間的信令接口，向另一方直接發(fā)起隧道建立請(qǐng)求，通過(guò)該請(qǐng)求將自己的地址信息傳送給對(duì)方，從而建立起eNode B和UPE之間的隧道。當(dāng)UE從激活狀態(tài)轉(zhuǎn)入空閑狀態(tài)后，如果需要釋放隧道，不論發(fā)起方是哪個(gè)邏輯實(shí)體，eNode B或UPE其中任一方接到釋放用戶面隧道的通知后，通過(guò)eNode B與UPE之間的信令接口，向另一方直接發(fā)起隧道釋放請(qǐng)求，另一方響應(yīng)該請(qǐng)求并釋放相關(guān)資源，標(biāo)記eNode B到UPE之間的隧道無(wú)效或者刪除隧道的相關(guān)信息。
本技術(shù)領(lǐng)域人員知道，3G系統(tǒng)演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)從邏輯節(jié)點(diǎn)來(lái)看，包括eNode B、CPS、eGSN等，而eGSN由UPE和MME兩個(gè)功能實(shí)體組成，MME和UPE是否分離尚未確定。而從物理節(jié)點(diǎn)來(lái)看，各邏輯節(jié)點(diǎn)之間又有多種組合方式，比如，CPS與MME、UPE合并為一個(gè)物理節(jié)點(diǎn)，eNode B為一個(gè)物理節(jié)點(diǎn)；或者eNode B與CPS合并為一個(gè)物理節(jié)點(diǎn)，MME、UPE合并為一個(gè)物理節(jié)點(diǎn)等方式。
為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將針對(duì)各邏輯節(jié)點(diǎn)不同的組合方式，結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
首先，參照?qǐng)D4所示3G演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，MME和UPE為不同物理節(jié)點(diǎn)，CPS和eNode B也為不同物理節(jié)點(diǎn)。
在這種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下，為了建立eNode B和UPE之間的隧道，需要UPE與eNode B相互了解對(duì)方的地址信息。并且在網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)中，一個(gè)MME可以對(duì)應(yīng)一個(gè)或多個(gè)UPE。在這種情況下，需要借助于CPS和/或MME使兩個(gè)用戶面實(shí)體eNode B和UPE其中任一個(gè)了解對(duì)方地址，然后，獲得對(duì)方地址后的eNode B和UPE即可向另一方發(fā)送隧道建立請(qǐng)求，同時(shí)將自己的地址信息傳送給對(duì)方，使對(duì)方獲知自己的地址，從而建立起eNode B和UPE之間的隧道。
下面基于圖4所示網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明隧道建立的消息流程。
參照?qǐng)D5，圖5示出了本發(fā)明隧道建立方法的實(shí)現(xiàn)流程，包括以下步驟步驟501UE在網(wǎng)絡(luò)附著過(guò)程中或者從空閑狀態(tài)進(jìn)入激活狀態(tài)時(shí)，eNodeB和UPE中任一方獲取對(duì)方的地址信息。
eNode B或UPE可以借助于CPS和/或MME的消息交互，在發(fā)送的消息中攜帶eNode B或UPE的地址信息，從而使對(duì)方獲知自己的地址信息。具體消息及傳送方式將在后面詳細(xì)描述。
步驟502獲取到對(duì)方地址信息的eNode B或UPE通過(guò)它們之間的信令接口將自己的地址信息發(fā)送給對(duì)方。
本發(fā)明是在基于eNode B和UPE之間具有信令接口的情況。當(dāng)eNode B和UPE中任一方知道對(duì)方的地址后，就可以直接通過(guò)該信令接口向?qū)Ψ桨l(fā)送消息，并將自己的地址信息通過(guò)該消息帶給對(duì)方。這樣，就可以使eNode B和UPE相互了解對(duì)方的地址。
步驟503eNode B和UPE分別記錄對(duì)方的地址信息，建立eNode B和UPE之間的隧道。
參照?qǐng)D6，圖6是本發(fā)明隧道建立方法第一實(shí)施例的消息流程在該實(shí)施例中，通過(guò)建立/激活PDP上下文過(guò)程MME獲取UPE的地址信息，通過(guò)RAB(無(wú)線接入承載)過(guò)程MME將UPE的地址信息傳送給CPS，然后，再通過(guò)無(wú)線資源重配置過(guò)程CPS將UPE的地址信息傳送給eNode B。這樣，eNode B就可通過(guò)其與UPE之間的信令接口，向UPE發(fā)送建立隧道請(qǐng)求消息，通過(guò)該消息將自己的地址信息傳送給UPE，從而建立起eNode B和UPE之間的隧道。具體流程如下1.UE向MME發(fā)起激活或建立PDP上下文請(qǐng)求消息，要求激活默認(rèn)的IP連接。
2.MME將激活或建立PDP上下文請(qǐng)求轉(zhuǎn)給UPE，或MME發(fā)送類(lèi)似該建立PDP上下文請(qǐng)求消息給UPE，要求UPE建立PDP上下文。
當(dāng)MME與UPE是一對(duì)多的關(guān)系時(shí)，MME可能需要根據(jù)負(fù)載分擔(dān)等對(duì)UPE進(jìn)行選擇，選擇一個(gè)合適的UPE建立PDP上下文。
3.如果需要建立UPE到Anchor的隧道，UPE發(fā)送建立PDP上下文請(qǐng)求消息給Anchor建立隧道；或MME向Anchor發(fā)送消息建立隧道。
如果不需要建立UPE到Anchor的隧道，則可直接進(jìn)入下一步。
4.Anchor返回建立PDP上下文響應(yīng)消息給UPE或MME，Anchor到UPE的隧道建立。
5.UPE返回激活或建立PDP上下文響應(yīng)消息給MME，可以在該激活或建立PDP上下文響應(yīng)消息攜帶UPE的地址信息(如使用GTP，還需要包括UPE分配的TEID)。此外，MME也可以從底層信息或從第2步了解選定的UPE的地址信息。從底層信息了解選定的UPE的地址信息是指從信令的承載得出地址信息(如信令承載為IP，那么從IP包的源IP地址即可知道UPE的地址)。
6.MME發(fā)送RAB(無(wú)線接入承載)指配消息給CPS，要求建立無(wú)線接入承載。該消息中攜帶UPE的地址信息(也可能包括GTP的TEID等信息)。
7.CPS根據(jù)RAB指配消息中的Qos信息發(fā)送無(wú)線資源重配置請(qǐng)求消息給eNode B進(jìn)行無(wú)線資源重配置(之前建立RRC已經(jīng)進(jìn)行過(guò)一次配置，因此是重配置)，該消息中可以攜帶UPE的地址信息；UPE的地址信息也可以通過(guò)其他消息由CPS通知到eNode B。
8.eNode B配置無(wú)線信道，記錄UPE的地址信息(也可能包括其他相關(guān)信息，如TEID)，之后返回?zé)o線資源重配置響應(yīng)消息給CPS。
9.CPS收到eNode B返回的消息后，發(fā)起RB(無(wú)線承載)建立過(guò)程。
10.RB建立后，CPS返回RAB指配響應(yīng)消息給MME。
11.由于eNode B知道了UPE的地址，因此可以直接向UPE發(fā)送建立隧道請(qǐng)求消息，在該消息中包含eNode B的地址信息。
12.UPE收到隧道建立請(qǐng)求消息后，建立相應(yīng)資源，向eNode B返回建立隧道響應(yīng)消息。
13.UPE記錄eNode B的地址信息，更新路由信息。
14.UPE和eNode B互相了解對(duì)方地址，隧道就建立了。
15.隧道建立后，MME向UE發(fā)送激活PDP上下文接受消息。
在UE網(wǎng)絡(luò)附著之后，UE具有了默認(rèn)的IP連接，在進(jìn)行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸中，可能不需要再進(jìn)行PDP激活，只需要完成RAB指配過(guò)程，建立eNode B與eGSN之間的隧道。
下面以UE作為被叫為例進(jìn)行說(shuō)明，其消息交互流程如圖7所示1.有下行數(shù)據(jù)到達(dá)Anchor(如果存在Anchor，否則可能直接到達(dá)UPE)。
2.Anchor如果不知道UE所處的UPE，則在HSS中進(jìn)行查詢(xún)，向HSS發(fā)送路由信息；HSS將查詢(xún)結(jié)果通過(guò)發(fā)送路由信息確認(rèn)消息發(fā)送給Anchor。
3.Anchor根據(jù)路由信息將數(shù)據(jù)發(fā)送到UPE。如果Anchor不存在，則下行數(shù)據(jù)會(huì)直接到達(dá)UPE。
由于UE處于空閑狀態(tài)，UPE沒(méi)有UE的下行路由信息。
4.UPE觸發(fā)尋呼請(qǐng)求，向MME發(fā)送PDU(協(xié)議數(shù)據(jù)單元)通知請(qǐng)求消息，要求MME尋呼UE，UPE可以在尋呼請(qǐng)求中攜帶自己的地址信息，以防止MME不了解UE的默認(rèn)的IP連接所處的UPE；UPE也可以在尋呼請(qǐng)求中不攜帶自己的地址信息，MME從底層信息或記錄的UE的默認(rèn)的IP連接所處的UPE信息了解該UPE的地址。
5.MME查詢(xún)UE所處的TA(跟蹤)區(qū)域。
6.MME在UE所處的TA區(qū)域發(fā)起對(duì)UE的尋呼，UE收到尋呼后，建立RRC(無(wú)線資源控制)連接，進(jìn)行尋呼響應(yīng)和鑒權(quán)加密等NAS(非接入層)操作。
7.網(wǎng)絡(luò)觸發(fā)UE發(fā)起PDP上下文激活或業(yè)務(wù)請(qǐng)求，或者不進(jìn)行其他操作(比如，PDP上下文請(qǐng)求等)直接進(jìn)行RAB指配過(guò)程。
8.由于有數(shù)據(jù)下發(fā)，MME發(fā)起RAB指配過(guò)程，通過(guò)RAB指配請(qǐng)求消息攜帶UPE的地址信息(如果是建立GTP隧道，還需要包括TEID等信息)。
9.CPS根據(jù)RAB指配消息中的Qos信息發(fā)送無(wú)線資源重配置請(qǐng)求消息給eNode B進(jìn)行無(wú)線資源重配置(之前建立RRC已經(jīng)進(jìn)行過(guò)一次配置)，可以在該消息中攜帶UPE的地址信息；或者UPE的地址信息在其他消息中由CPS通知到eNode B(如果是建立GTP隧道，還包括TEID等信息)。
10.其他過(guò)程，比如，eNode B配置無(wú)線信道，記錄UPE的地址信息(如果是建立GTP隧道，還包括TEID等信息)，之后返回?zé)o線資源重配置響應(yīng)和RAB響應(yīng)等。
11.eNode B得到UPE的地址信息后，發(fā)起建立隧道請(qǐng)求給UPE，在該消息中攜帶eNode B的地址信息(如果是建立GTP隧道，還包括TEID等信息)。這樣，UPE能夠了解該隧道對(duì)應(yīng)哪個(gè)PDP上下文。
12.UPE收到隧道建立請(qǐng)求消息后，建立相應(yīng)資源，向eNode B返回建立隧道響應(yīng)消息。
13.UPE更新路由信息，記錄eNode B的地址信息(如果是建立GTP隧道，還包括TEID等信息)。
14.eNode B和UPE相互了解了對(duì)方的地址信息，即可建立起Node B和UPE之間的隧道。
15.UPE在建立好的隧道上將數(shù)據(jù)下發(fā)給eNode B，由eNode B負(fù)責(zé)發(fā)送給UE。
在上述描述的實(shí)施例中，eNode B通過(guò)無(wú)線資源重配置過(guò)程獲得CPS得到的UPE的地址信息。此外，eNode B還可以通過(guò)UE在網(wǎng)絡(luò)接入過(guò)程中，獲取UE記錄的UPE標(biāo)識(shí)，然后，根據(jù)eNode B自身記錄的網(wǎng)絡(luò)配置信息，獲知該標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)的UPE地址。
在UE附著后，就會(huì)選擇一個(gè)UPE作為其服務(wù)UPE，UE記錄該服務(wù)UPE的標(biāo)識(shí)。UE在移動(dòng)過(guò)程中，可能更換服務(wù)UPE，如果UE更換了TA(TrackingArea，跟蹤區(qū))，則會(huì)發(fā)起TA更新過(guò)程，在該過(guò)程中，如果更改了UPE，UE會(huì)更新其攜帶的UPE標(biāo)識(shí)。
在接入過(guò)程中，如果UE記錄有服務(wù)UPE標(biāo)識(shí)，那么在接入eNode B的過(guò)程中，就可以將該標(biāo)識(shí)(還可以有UPE分配的TEID等信息)發(fā)送給eNodeB，eNode B根據(jù)該標(biāo)識(shí)獲得UPE的地址，然后，通過(guò)其與UPE之間的信令接口，直接向該UPE發(fā)起隧道建立過(guò)程。
上述隧道建立的詳細(xì)過(guò)程如圖8所示1.UE在網(wǎng)絡(luò)接入過(guò)程中將其記錄的服務(wù)UPE的標(biāo)識(shí)傳送給eNode B。eNode B根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的配置信息得到與該標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)的UPE的地址信息。
2.各邏輯實(shí)體之間的其他過(guò)程，比如，建立RRC，對(duì)UE鑒權(quán)等。
3.eNode B了解了UPE的地址信息，就可以發(fā)起建立隧道請(qǐng)求給UPE，在該消息中攜帶eNode B的地址信息(如果是建立GTP隧道，還包括TEID等信息)。這樣，UPE能夠了解該隧道對(duì)應(yīng)哪個(gè)UE。
4.UPE收到隧道建立請(qǐng)求消息后，建立相應(yīng)資源，向eNode B返回建立隧道響應(yīng)消息。
5.UPE更新路由信息，記錄eNode B的地址信息(如果是建立GTP隧道，還包括TEID等信息)。
6.eNode B和UPE相互了解了對(duì)方的地址信息，即可建立起Node B和UPE之間的隧道。
7.UPE在建立好的隧道上將數(shù)據(jù)下發(fā)給eNode B，由eNode B負(fù)責(zé)發(fā)送給UE。
在上面描述的實(shí)施例中，都是先由eNode B獲知UPE的地址信息，然后通過(guò)其與UPE之間的信令接口，建立起它們之間的隧道。在本發(fā)明中，也可以由先UPE獲取eNode B的地址信息。下面對(duì)此進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
參照?qǐng)D9，圖9是本發(fā)明隧道建立方法第三實(shí)施例的消息流程在該實(shí)施例中，UE發(fā)起RRC建立請(qǐng)求時(shí)，eNode B將該消息采用面向連接的信令承載轉(zhuǎn)發(fā)至CPS，使CPS從該消息中或從底層承載中得到eNode B的地址信息。然后，由CPS通過(guò)初始直傳消息將eNode B的地址信息傳送給MME，當(dāng)UE需要激活一個(gè)PDP上下文建立用戶面隧道時(shí)，MME通過(guò)激活/建立PDP上下文過(guò)程將eNode B的地址信息傳送給UPE，這樣，UPE就可通過(guò)和eNode B之間的信令接口，建立起與eNode B之間的隧道。其具體流程如下1.UE發(fā)起RRC建立請(qǐng)求給eNode B，eNode B將該消息采用面向連接的信令承載轉(zhuǎn)發(fā)至CPS，CPS從該消息中或從底層承載中可以得到該eNode B的地址。之后UE與CPS之間建立RRC連接。
2.UE發(fā)送NAS(非接入層)消息Attach Request(附著請(qǐng)求)消息給網(wǎng)絡(luò)，eNode B將其轉(zhuǎn)至CPS，CPS建立與MME的面向連接的信令承載，如SCCP/M3UA/SCTP(信令連接控制部分/消息傳遞部分第三級(jí)用戶適配層/流控傳送協(xié)議)，通過(guò)初始直傳消息發(fā)送給MME，其中包括eNode B的地址信息，如果需要，還可以包括UE的標(biāo)識(shí)信息(該標(biāo)識(shí)信息可由eNode B產(chǎn)生，在第1b步發(fā)給CPS)，該標(biāo)識(shí)的作用是在UPE發(fā)送隧道建立請(qǐng)求，eNode B能聯(lián)系到該隧道是與哪個(gè)UE對(duì)應(yīng)。
3.其他一些過(guò)程，如鑒權(quán)加密，UE發(fā)起IMS(國(guó)際移動(dòng)用戶識(shí)別)注冊(cè)，激活PDP context等，與本發(fā)明無(wú)關(guān)，省略。當(dāng)UE需要激活一個(gè)PDP上下文，建立用戶面隧道時(shí)，MME從UPE池中選擇一個(gè)UPE，該過(guò)程不是必須的，使用虛框標(biāo)示。
4.MME向UPE發(fā)送激活或建立PDP上下文請(qǐng)求給UPE，其中攜帶獲取的eNode B地址信息。
5.UPE通過(guò)獲取的eNode B地址信息，向該eNode B發(fā)起隧道建立請(qǐng)求，其中攜帶必要的隧道建立參數(shù)(如TEID等)，eNode B收到隧道建立請(qǐng)求，分配隧道資源，配置完畢后發(fā)送隧道建立請(qǐng)求響應(yīng)給UPE。通過(guò)該過(guò)程，eNodeB與UPE相互了解對(duì)方地址，建立起隧道。
6.隧道建立后，UPE向MME通知隧道建立信息，發(fā)送激活或建立PDP上下文響應(yīng)給MME。
除上述圖9所示實(shí)施例之外，本發(fā)明還可以通過(guò)RAB指配過(guò)程將CPS獲取的eNode B的地址信息傳送給UPE。
參照?qǐng)D10所示本發(fā)明隧道建立方法的第四實(shí)施例1.UE和CPS之間無(wú)線資源連接控制建立完成后，UE向eNode B發(fā)送附著請(qǐng)求消息。
2.eNode B向CPS轉(zhuǎn)發(fā)UE的附著請(qǐng)求，CPS知道該消息來(lái)自哪個(gè)eNodeB，從而得知eNode的地址信息。CPS可以通過(guò)兩種方法了解eNodeB的地址信息從信令承載了解(類(lèi)似上面從底層消息中得知的方法)；在信令中添加eNodeB的地址這樣的IE(信息元素)，CPS讀出后了解。
3.其他一些過(guò)程，如鑒權(quán)加密，UE發(fā)起IMS(國(guó)際移動(dòng)用戶識(shí)別)注冊(cè)，激活PDP context等，與本發(fā)明無(wú)關(guān)，省略。
4.MME發(fā)送RAB(無(wú)線接入承載)指配消息給CPS，要求建立無(wú)線接入承載。
5.其他一些過(guò)程，如CPS根據(jù)RAB指配消息中的Qos信息發(fā)送無(wú)線資源重配置請(qǐng)求消息對(duì)eNode B進(jìn)行重配置(之前建立RRC已經(jīng)進(jìn)行過(guò)一次配置，因此是重配置)；eNode B配置無(wú)線信道，之后返回?zé)o線資源重配置響應(yīng)消息；CPS收到eNode B返回的消息后，發(fā)起RB(無(wú)線承載)建立過(guò)程等。
6.RB建立后，CPS向MME返回RAB指配響應(yīng)消息，并在該消息中攜帶eNode B的地址信息。
7.MME收到后，向UPE發(fā)送激活/建立PDP上下文請(qǐng)求消息，在該消息中攜帶eNode B的地址信息。
8.UPE記錄獲取的eNode B地址信息，并通過(guò)該地址向eNode B發(fā)起隧道建立請(qǐng)求，其中攜帶必要的隧道建立參數(shù)(如TEID等)。
9.eNode B收到隧道建立請(qǐng)求，分配隧道資源，配置完畢后發(fā)送隧道建立請(qǐng)求響應(yīng)給UPE。
10.通過(guò)該過(guò)程，eNode B與UPE相互了解對(duì)方地址，建立起隧道。
11.隧道建立后，UPE向MME通知隧道建立信息，發(fā)送激活或建立PDP上下文響應(yīng)給MME。
在UE網(wǎng)絡(luò)附著之后，UE具有了默認(rèn)的IP連接，在進(jìn)行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸中，可能不需要再進(jìn)行PDP激活，只需要完成RAB指配過(guò)程，建立eNode B與eGSN之間的隧道。
在UE網(wǎng)絡(luò)附著之后，UE的默認(rèn)IP連接建立在某UPE上，MME一般會(huì)記錄該UPE的地址信息，當(dāng)UE從空閑轉(zhuǎn)為激活狀態(tài)后，MME因?yàn)楸Ａ粲蠻PE的地址，可以不必向UPE取地址信息，直接利用RAB指配過(guò)程將UPE地址信息(MME可以開(kāi)始只保留UPE的地址，在要建立隧道期間，生成其他信息，如TEID，然后一起發(fā)給eNode B)發(fā)送給eNode B。至于eNode B的地址怎么傳給UPE，可以使用上面的方法(RAB指配響應(yīng)或初始直傳消息，這時(shí)的初始直傳消息就是paging response(尋呼響應(yīng))或service Request(服務(wù)請(qǐng)求)或其他消息了，不是attach request)，MME得到eNode B地址信息后將該地址信息傳給UPE。在向UPE傳送eNode B地址信息時(shí)，MME不一定使用activate/create PDP context(激活/建立PDP上下文)消息，也可以使用其他的消息或新的消息，如Route Update Request(路由更新請(qǐng)求)消息等。
如果UE發(fā)起其他非默認(rèn)IP連接的業(yè)務(wù)，則會(huì)建立新的PDP context，則可根據(jù)上面的描述重新建立隧道。
CPS除了可以作為一個(gè)獨(dú)立的物理節(jié)點(diǎn)外，還可以和eNode B或MME合為一個(gè)物理節(jié)點(diǎn)。當(dāng)eNode B和CPS為一個(gè)物理節(jié)點(diǎn)時(shí)，上述eNode B和CPS之間的信令交互為該物理節(jié)點(diǎn)的內(nèi)部消息流程；當(dāng)CPS和MME為一個(gè)物理節(jié)點(diǎn)時(shí)，上述CPS和MME之間的信令交互為該物理節(jié)點(diǎn)的內(nèi)部消息流程。
在網(wǎng)絡(luò)附著之后或通信之后，UE從激活狀態(tài)進(jìn)入空閑狀態(tài)，如果需要釋放RAB承載，則需要釋放eNode B與UPE之間的隧道。
基于圖4所示網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的隧道釋放過(guò)程如圖11所示1.UE從激活狀態(tài)轉(zhuǎn)為空閑狀態(tài)，如果需要釋放隧道，如呼叫釋放。呼叫釋放的具體發(fā)起可能是UE，也可能是MME或者CPS等。
2.如果是MME發(fā)起釋放或UE通知MME釋放時(shí)，MME通知UPE釋放用戶面的隧道。
3.UPE向eNode B發(fā)起用戶面的隧道釋放請(qǐng)求，eNode B響應(yīng)并釋放相關(guān)資源?；蛘叩谝徊绞怯蒀PS或eNode B發(fā)起的釋放過(guò)程，由eNode B向UPE發(fā)起隧道釋放請(qǐng)求，UPE響應(yīng)并釋放相關(guān)資源。(同時(shí)釋放掉eNode B與UPE之間的信令連接)。
4.隧道釋放后，UPE標(biāo)記到eNode B的隧道無(wú)效，或刪除隧道的相關(guān)信息，隧道釋放。
5.開(kāi)始釋放控制面的信令連接，釋放掉MME/CPS之間的接口。
6.CPS與UE釋放RRC連接。
7.RRC連接釋放后，CPS向eNode B發(fā)起無(wú)線資源釋放過(guò)程，請(qǐng)求eNodeB釋放無(wú)線資源。
在上述流程中，也可以先釋放控制面連接，然后再釋放用戶面連接。
上述隧道釋放的流程同樣適用于其他網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，如果某些實(shí)體合并為一個(gè)節(jié)點(diǎn)，則這些實(shí)體之間的信令變?yōu)閮?nèi)部消息。
在上述實(shí)施例中，以MME、UPE作為獨(dú)立的物理節(jié)點(diǎn)描述了隧道的建立過(guò)程。同樣，本發(fā)明方法還可以應(yīng)用于各種不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，比如，CPS和eNodeB或MME合為一個(gè)物理節(jié)點(diǎn)，MME、UPE為一個(gè)物理節(jié)點(diǎn)等情況。如果某些實(shí)體合并為一個(gè)物理節(jié)點(diǎn)，那么這些實(shí)體之間的信令轉(zhuǎn)為內(nèi)部消息。
參照?qǐng)D12，圖12是本發(fā)明裝置的原理框圖該裝置包括演進(jìn)基站eNode B、控制面服務(wù)器CPS、用戶面實(shí)體UPE和移動(dòng)性管理實(shí)體MME。
在該裝置中，eNode B和UPE中任一方在UE進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)附著過(guò)程中或者從空閑狀態(tài)進(jìn)入激活狀態(tài)時(shí)獲取對(duì)方的地址信息，然后通過(guò)它們之間的信令接口將自己的地址信息發(fā)送給對(duì)方，eNode B和UPE分別記錄對(duì)方的地址信息，建立eNode B和UPE之間的隧道；當(dāng)UE在網(wǎng)絡(luò)附著完成后或者從激活狀態(tài)進(jìn)入空閑狀態(tài)時(shí)，MME和CPS中任一方向?qū)Ψ桨l(fā)送隧道釋放命令，對(duì)方收到命令后，標(biāo)記eNode B和UPE之間的隧道無(wú)效或者刪除該隧道的相關(guān)信息。
MME在UE進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)附著過(guò)程中，可以通過(guò)建立或激活分組數(shù)據(jù)協(xié)議PDP上下文過(guò)程與UPE進(jìn)行信息交互，獲取UPE的地址信息。MME在UE從空閑狀態(tài)進(jìn)入激活狀態(tài)時(shí)，可以通過(guò)更新PDP上下文過(guò)程與UPE進(jìn)行信息交互，獲取UPE的地址信息，然后通過(guò)RAB指配過(guò)程將UPE的地址信息傳送給CPS，再由CPS通過(guò)無(wú)線資源重配置過(guò)程將其傳送給eNode B，從而使eNode B獲知UPE的地址。另外，eNode B也可以通過(guò)UE在接入過(guò)程中記錄的UPE的標(biāo)識(shí)信息，查找網(wǎng)絡(luò)的配置信息，獲取與該標(biāo)識(shí)信息對(duì)應(yīng)的UPE的地址。
eNode B可以通過(guò)初始直傳消息將其地址信息傳送給CPS，然后由CPS通過(guò)初始直傳消息或通過(guò)RAB指配響應(yīng)消息將該地址信息傳送給MME，然后再由MME通過(guò)激活或建立PDP上下文請(qǐng)求消息將其傳送給UPE，從而使UPE獲知eNode B的地址信息。
這樣，eNode B和UPE中任一方獲取到對(duì)方的地址后，則可以通過(guò)它們之間的信令接口將自己的地址信息傳送給對(duì)方，雙方相互獲知對(duì)方的地址后，即可建立起隧道，供用戶面數(shù)據(jù)傳輸使用。
當(dāng)UE在網(wǎng)絡(luò)附著完成后或者從激活狀態(tài)進(jìn)入空閑狀態(tài)時(shí)，eNode B和UPE中任一方通過(guò)它們之間的信令接口向?qū)Ψ桨l(fā)起隧道釋放命令，對(duì)方收到該命令后，刪除它們之間的隧道和相關(guān)資源，或者標(biāo)記隧道無(wú)效。
隧道建立和釋放的具體消息流程可參照本發(fā)明方法實(shí)施例中的描述，而且在實(shí)際應(yīng)用時(shí)可以根據(jù)需要通過(guò)合適的消息傳送eNode B和UPE地址信息，在此不再贅述。
由以上實(shí)施例可見(jiàn)，本發(fā)明在建立隧道時(shí)，借助于控制面的其他實(shí)體進(jìn)行信息傳遞，使用戶面的不同實(shí)體中任一個(gè)了解對(duì)方的地址和建立隧道的其他相關(guān)信息，然后通過(guò)兩個(gè)實(shí)體之間的信令接口發(fā)起建立隧道請(qǐng)求，并將自己的地址通過(guò)該請(qǐng)求傳送給對(duì)方，使對(duì)方也了解自己的地址，從而建立起隧道，保證業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的傳輸。由于演進(jìn)架構(gòu)中的各邏輯節(jié)點(diǎn)可以任意組合，如全分離，或者CPS/MME/UPE合并，或者CPS/eNode B合并、MME/UPE分離；或者CPS/eNode B分離、MME/UPE合并等組合方式，因此本發(fā)明并不限于以上實(shí)施例，本發(fā)明可以適用于各種不同的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。
雖然通過(guò)實(shí)施例描繪了本發(fā)明，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員知道，本發(fā)明有許多變形和變化而不脫離本發(fā)明的精神，希望所附的權(quán)利要求包括這些變形和變化而不脫離本發(fā)明的精神。
權(quán)利要求
1.一種演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中隧道建立方法，所述演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)包括邏輯實(shí)體演進(jìn)基站eNode B、控制面服務(wù)器CPS、用戶面實(shí)體UPE和移動(dòng)性管理實(shí)體MME，其特征在于，所述方法包括步驟A、用戶設(shè)備UE在網(wǎng)絡(luò)附著過(guò)程中或者從空閑狀態(tài)進(jìn)入激活狀態(tài)時(shí)，eNode B和UPE中任一方獲取對(duì)方的地址信息；B、獲取到對(duì)方地址信息的eNode B或UPE通過(guò)它們之間的信令接口將自己的地址信息發(fā)送給對(duì)方；C、eNode B和UPE分別記錄對(duì)方的地址信息，建立eNode B和UPE之間的隧道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟A包括用戶設(shè)備UE在網(wǎng)絡(luò)接入過(guò)程中將其記錄的UPE標(biāo)識(shí)傳送給eNode B；eNode B根據(jù)所述UPE標(biāo)識(shí)查找網(wǎng)絡(luò)配置信息，獲取UPE的地址信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟A具體為UE在網(wǎng)絡(luò)附著過(guò)程中或者從空閑狀態(tài)進(jìn)入激活狀態(tài)時(shí)，eNode B通過(guò)CPS和MME進(jìn)行信令交互，獲取UPE的地址信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述eNode B通過(guò)CPS和MME進(jìn)行信令交互，獲取UPE的地址信息的步驟包括MME通過(guò)激活分組數(shù)據(jù)協(xié)議PDP上下文過(guò)程獲取UPE的地址信息；MME向CPS發(fā)送無(wú)線接入承載RAB指配請(qǐng)求消息，并在該消息中攜帶UPE的地址信息；CPS通過(guò)觸發(fā)無(wú)線資源重配置過(guò)程將UPE的地址信息傳送給eNode B。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述MME通過(guò)激活分組數(shù)據(jù)協(xié)議PDP上下文過(guò)程獲取UPE的地址信息的步驟包括UE向MME發(fā)送激活PDP上下文請(qǐng)求消息；MME收到所述激活PDP上下文請(qǐng)求消息后，向UPE發(fā)送建立或激活PDP上下文請(qǐng)求消息；UPE建立或激活PDP上下文后，向MME發(fā)送建立或激活PDP上下文響應(yīng)消息，并在該消息中攜帶UPE的地址信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述CPS通過(guò)觸發(fā)無(wú)線資源重配置過(guò)程將所述UPE的地址信息傳送給eNode B的步驟包括CPS向eNode B發(fā)送無(wú)線資源重配置請(qǐng)求消息，并在該消息中攜帶UPE的地址信息；eNode B收到所述無(wú)線資源重配置請(qǐng)求消息后，向CPS發(fā)送無(wú)線資源重配置響應(yīng)消息。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟A具體為UE在網(wǎng)絡(luò)附著過(guò)程中或者從空閑狀態(tài)進(jìn)入激活狀態(tài)時(shí)，UPE通過(guò)CPS和MME進(jìn)行信令交互，獲取eNode B的地址信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述UE在網(wǎng)絡(luò)附著過(guò)程中或者從空閑狀態(tài)進(jìn)入激活狀態(tài)時(shí)，UPE通過(guò)CPS和MME進(jìn)行信令交互，獲取eNode B的地址信息的步驟包括CPS通過(guò)初始直傳消息獲取eNode B的地址信息；CPS將獲取的eNode B的地址信息傳送給MME；MME通過(guò)激活或建立PDP上下文請(qǐng)求消息將eNode B的地址信息傳送給UPE。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述CPS通過(guò)初始直傳消息獲取eNode B的地址信息的步驟包括UE接入網(wǎng)絡(luò)時(shí)向eNode B發(fā)送附著請(qǐng)求消息；eNode B將UE的附著請(qǐng)求消息轉(zhuǎn)發(fā)給CPS，CPS根據(jù)該消息獲知eNode B的地址信息。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述CPS通過(guò)初始直傳消息獲取eNode B的地址信息的步驟包括UE發(fā)起RRC建立請(qǐng)求給eNode B；eNode B將該消息采用面向連接的信令承載轉(zhuǎn)發(fā)至CPS；CPS從該消息中或從底層承載中獲取eNode B的地址信息。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述CPS將獲取的eNode B的地址信息傳送給MME的步驟具體為CPS通過(guò)無(wú)線接入承載指配響應(yīng)消息將eNode B的地址信息傳送給MME。
12.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述CPS將獲取的eNode B的地址信息傳送給MME的步驟具體為CPS通過(guò)初始直傳消息將eNode B的地址信息傳送給MME。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟B具體為獲取到對(duì)方地址信息的eNode B或UPE通過(guò)它們之間的信令接口向?qū)Ψ桨l(fā)送建立隧道請(qǐng)求消息，并在該消息中攜帶自己的地址信息。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，當(dāng)CPS和eNode B為一個(gè)物理節(jié)點(diǎn)時(shí)，eNode B和CPS之間的信令交互為該物理節(jié)點(diǎn)的內(nèi)部消息流程；當(dāng)CPS和MME為一個(gè)物理節(jié)點(diǎn)時(shí)，CPS和MME之間的信令交互為該物理節(jié)點(diǎn)的內(nèi)部消息流程；當(dāng)MME和UPE為一個(gè)物理節(jié)點(diǎn)時(shí)，MME和UPE之間的信令交互為該物理節(jié)點(diǎn)的內(nèi)部消息流程。
15.一種演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中隧道釋放方法，所述演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)包括邏輯實(shí)體演進(jìn)基站eNode B、控制面服務(wù)器CPS、用戶面實(shí)體UPE和移動(dòng)性管理實(shí)體MME，其特征在于，所述方法包括步驟當(dāng)用戶設(shè)備UE在網(wǎng)絡(luò)附著完成后或者從激活狀態(tài)進(jìn)入空閑狀態(tài)時(shí)，由用戶設(shè)備UE或者M(jìn)ME或者CPS或者UPE或者eNode B發(fā)起鏈路釋放；如果是MME釋放或者UE或CPS通知MME釋放鏈路，則MME通知UPE釋放用戶面隧道；UPE收到MME的釋放用戶面隧道命令后或者UPE發(fā)起鏈路釋放，UPE通過(guò)其與eNode B之間的信令接口向eNode B發(fā)送隧道釋放命令；如果是CPS發(fā)起釋放，則CPS通知eNode B釋放用戶面隧道；eNode B收到CPS的釋放用戶面隧道命令后或者eNode B發(fā)起鏈路釋放，eNode B通過(guò)其與UPE之間的信令接口向UPE發(fā)送隧道釋放命令；收到隧道釋放命令的eNode或UPE進(jìn)行隧道釋放，標(biāo)記eNode B和UPE之間的隧道無(wú)效或者刪除該隧道的相關(guān)信息。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括釋放CPS與MME之間的接口；釋放CPS與UE之間的無(wú)線資源控制連接；無(wú)線資源控制連接釋放后，CPS向eNode B發(fā)起無(wú)線資源釋放過(guò)程，請(qǐng)求eNode B釋放對(duì)應(yīng)的無(wú)線資源。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的方法，其特征在于，當(dāng)CPS和eNode B為一個(gè)物理節(jié)點(diǎn)時(shí)，eNode B和CPS之間的信令交互為該物理節(jié)點(diǎn)的內(nèi)部消息流程；當(dāng)CPS和MME為一個(gè)物理節(jié)點(diǎn)時(shí)，CPS和MME之間的信令交互為該物理節(jié)點(diǎn)的內(nèi)部消息流程；當(dāng)MME和UPE為一個(gè)物理節(jié)點(diǎn)時(shí)，MME和UPE之間的信令交互為該物理節(jié)點(diǎn)的內(nèi)部消息流程。
18.一種演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中隧道的建立和釋放裝置，包括邏輯實(shí)體演進(jìn)基站eNode B、控制面服務(wù)器CPS、用戶面實(shí)體UPE和移動(dòng)性管理實(shí)體MME，其特征在于eNode B和UPE之間具有信令接口；eNode B和UPE中任一方在用戶設(shè)備UE進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)附著過(guò)程中或者從空閑狀態(tài)進(jìn)入激活狀態(tài)時(shí)獲取對(duì)方的地址信息，然后通過(guò)它們之間的信令接口將自己的地址信息發(fā)送給對(duì)方，eNode B和UPE分別記錄對(duì)方的地址信息，建立eNode B和UPE之間的隧道；當(dāng)UE在網(wǎng)絡(luò)附著完成后或者從激活狀態(tài)進(jìn)入空閑狀態(tài)時(shí)，MME和CPS中任一方向?qū)Ψ桨l(fā)送隧道釋放命令，對(duì)方收到命令后，標(biāo)記eNode B和UPE之間的隧道無(wú)效或者刪除該隧道的相關(guān)信息。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，CPS通過(guò)初始直傳消息獲取eNode B的地址信息。
20.根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的裝置，其特征在于，MME在UE進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)附著過(guò)程中，通過(guò)建立或激活分組數(shù)據(jù)協(xié)議PDP上下文過(guò)程與UPE進(jìn)行信息交互，獲取UPE的地址信息；
21.根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的裝置，其特征在于，MME在UE從空閑狀態(tài)進(jìn)入激活狀態(tài)時(shí)，通過(guò)更新PDP上下文過(guò)程與UPE進(jìn)行信息交互，獲取UPE的地址信息。
22.根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的裝置，其特征在于，MME通過(guò)無(wú)線接入承載指配過(guò)程從CPS獲取eNode B的地址信息，并將UPE的地址信息傳送給CPS。
23.根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，CPS通過(guò)無(wú)線資源重配置過(guò)程獲取eNode B的地址信息，并將UPE的地址信息傳送給eNode B。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中隧道建立、釋放方法，所述演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)包括邏輯實(shí)體演進(jìn)基站eNode B、控制面服務(wù)器CPS、移動(dòng)性管理實(shí)體MME、用戶面實(shí)體UPE，包括用戶設(shè)備UE在網(wǎng)絡(luò)附著過(guò)程中或者從空閑狀態(tài)進(jìn)入激活狀態(tài)時(shí)，eNode B和UPE中任一方獲取對(duì)方的地址信息；然后通過(guò)它們之間的信令接口將自己的地址信息發(fā)送給對(duì)方，從而建立起隧道。當(dāng)UE在網(wǎng)絡(luò)附著完成后或者從激活狀態(tài)進(jìn)入空閑狀態(tài)時(shí)，eNode B和UPE中任一方通過(guò)它們之間的信令接口通知對(duì)方釋放隧道，對(duì)方收到通知后釋放相關(guān)資源。利用本發(fā)明，可以有效地建立和釋放數(shù)據(jù)傳輸隧道，保證業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的正確傳輸。
文檔編號(hào)H04W76/02GK101039507SQ20061006484
公開(kāi)日2007年9月19日 申請(qǐng)日期2006年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月14日
發(fā)明者郭小龍 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司