CN101128041A - 接入网和核心网间下行数据隧道失效后的处理方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种接入网和核心网间下行数据隧道失效后的处理方法，该方法包括：核心网用户面锚点接收来自接入网用户面的数据隧道错误指示，在确定出所述错误指示对应的用户面采用了单隧道技术后，通知相关的核心网控制面请求恢复下行数据隧道；核心网控制面命令对应的接入网完成无线接入承载重建，再通知核心网用户面锚点更新用户面信息，恢复下行数据隧道。本发明还公开了一种接入网和核心网间下行数据隧道失效后的处理系统。本发明通过上述方案，在下行数据隧道失效后，核心网用户面锚点不释放对应PDP上下文，而通知核心网控制面重新建立下行数据隧道，加快了在下行数据隧道失效后恢复数据传输的速度。

Description

接入网和核心网间下行数据隧道失效后的处理方法和系统
技术领域
本发明涉及移动通讯技术领域，尤其是涉及第三代移动通讯系统中单隧道(One Tunnel/Direct Tunnel)架构下，接入网和核心网之间的用户面下行数据隧道失效后的恢复处理方法和系统。
背景技术
随着高速分组数据接入(HSPA)和因特网协议多媒体子系统(IMS)引入第三代合作项目(3GPP)网络，未来几年用户面数据流量会有比较大的增长，为提高3GPP系统的数据传输性能和减少运营商的网络投资，3GPP组织在研究一种称作单隧道，规范称作“One Tunnel”或者“Direct Tunnel”的网络架构，本文以下简称为One Tunnel，即通过在无线网络控制器(RNC)和网关通用分组无线业务支持节点(GGSN)之间直接建立用户面隧道，取代现有的RNC和服务通用分组无线业务支持节点(SGSN)以及SGSN和GGSN之间的两段隧道，剥离SGSN节点的用户面功能，以节省运营商为应对HSPA带来的网络用户面流量增长对SGSN用户面扩容的投资。简而言之，One Tunnel可以概括为用户面层次的扁平化，核心网保留一层用户面节点，接入网和核心网的用户面实体之间建立一段隧道。
3GPP系统内部，接入网和核心网用户面之间的数据传输，采用的是GPRS隧道协议(GTP)技术。当GTP隧道一端收到对端发来的分组数据，会根据分组数据外层的GTP头中的隧道端标识信息(TEID)，定位到用户面的上下文，再根据上下文中保存的路由信息，将数据转发。如果因为节点复位或者其他异常，GTP隧道一端的节点可能释放了用户面上下文，这样当其接收到从GTP隧道对端发来的数据，就无法定位到对应的用户面上下文，因此无法正常转发收到的分组数据，只能将收到的数据丢弃。根据GTP协议要求，收到GTP数据包却无法定位用户面上下文，丢弃数据包同时，还要向对端发送错误提示(Errors Indication)消息，通知对端隧道已经失效了，不要再向本隧道发送数据了。
在One Tunnel的架构下，用户面的数据隧道只有一段，建立在RNC和GGSN之间。当RNC因为异常，如复位，释放了用户的空口资源和上下文，会导致相关的RNC和GGSN之间的下行数据隧道失效，如果GGSN通过失效的下行数据隧道下发数据给RNC，必然收到RNC返回错误提示消息应答，即错误指示，按照目前的处理机制，GGSN此时去激活分组数据协议(PDP)上下文，导致整个IP承载被释放，后续用户要恢复数据传输，必须重新激活PDP以建立IP承载。
上述处理过程中，在RNC和GGSN间的下行数据隧道失效后，用户需要重新激活PDP建立IP承载来恢复数据传输，影响了用户恢复数据传输的速度；并且有悖于3GPP支持用户永久在线的思想；此外，由于重新激活PDP建立的IP承载的IP地址无法保证不变，应用程序也将因为IP地址的改变而中断。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供接入网和核心网间下行数据隧道失效后的处理方法和系统，能够在下行数据隧道失效后提高恢复数据传输的速度。
为实现上述目的的第一个方面，本发明提供了一种接入网和核心网间下行数据隧道失效后的处理方法，该方法包括：
A、核心网用户面锚点接收来自接入网用户面的数据隧道错误指示，确定出所述错误指示对应的用户面采用了单隧道技术，通知相关的核心网控制面请求恢复下行数据隧道；
B、核心网控制面命令对应的接入网完成无线接入承载重建，再通知核心网用户面锚点更新用户面信息，恢复下行数据隧道。
所述步骤B可以包括：
B1、核心网控制面向接入网中的接入网设备发送重建无线接入承载请求，请求中包含核心网用户面锚点分配的用于接收上行数据的隧道资源信息；
B2、接入网设备完成无线接入承载重建，将自身分配的用于接收下行数据的隧道资源信息返回给核心网控制面，由核心网控制面再以所述接入网设备分配的隧道资源信息通知核心网用户面锚点更新分组数据协议PDP上下文；
B3、核心网用户面锚点根据接收的所述接入网设备分配的隧道资源信息更新对应的PDP上下文，恢复核心网用户面锚点与接入网设备之间的下行数据隧道。
所述核心网中可以包括SGSN和GGSN，所述SGSN中包括用户面和所述核心网控制面，所述核心网用户面锚点为GGSN，所述接入网设备为无线网络控制器RNC；
则所述步骤B1之前进一步包括：
B01、SGSN分配用于接收下行数据的隧道资源信息，并以所分配的隧道资源信息通知GGSN更新PDP上下文；
B02、GGSN根据所述SGSN分配的隧道资源信息将下行数据隧道更新至GGSN与SGSN之间。
较佳地，所述步骤B02后，GGSN将接收到的下行用户数据通过GGSN与SGSN之间的隧道发送给SGSN，SGSN缓存接收到的下行用户数据；
则所述步骤C中，SGSN接收到所述RNC分配的隧道资源信息后，根据该隧道资源信息向RNC发送所述SGSN缓存的下行用户数据。
较佳地，所述步骤B01中，SGSN在通知GGSN更新PDP上下文的消息中通知GGSN用户面不采用单隧道建立。
所述步骤A之前进一步包括：
a1、在激活用户上下文过程中，GGSN向SGSN返回的创建PDP上下文响应中包括该GGSN是否支持单隧道的信息；
b1、所述SGSN根据GGSN是否支持单隧道的信息确定是否采用单隧道建立用户面，如果是则执行步骤c；否则执行正常建立用户面流程；
c1、SGSN通过无线承载指派请求向RNC发送GGSN分配的用于接收上行数据的隧道资源信息；
d1、SGSN通过更新PDP上下文请求通知GGSN采用单隧道建立用户面，并将RNC分配的用于接收下行数据隧道资源信息发送给GGSN；
el、GGSN接收到所述更新PDP上下文请求后，根据该请求中的信息更新PDP上下文，记录对应用户面采用单隧道技术，并建立GGSN与RNC之间的下行数据隧道。
较佳地，所述步骤b1中，SGSN进一步根据用户的签约信息和漫游状态确定是否采用单隧道建立用户面。
所述核心网中可以包括SGSN和GGSN，所述核心网控制面为SGSN，所述核心网用户面锚点为GGSN，所述接入网设备为RNC；
则所述步骤A之前进一步包括：
a2、在激活用户上下文过程中，SGSN向GGSN发送的创建PDP上下文请求中包括该SGSN是否支持单隧道的信息；
b2、GGSN根据自身是否支持单隧道的信息和SGSN是否支持单隧道的信息确定采用单隧道建立用户面后，记录对应用户面采用单隧道技术，并向SGSN返回的创建PDP上下文响应中包括该GGSN是否支持单隧道的信息；
c2、所述SGSN根据GGSN是否支持单隧道的信息和自身是否支持单隧道的信息确定是否采用单隧道建立用户面，如果是则执行步骤d2；否则执行正常建立用户面流程；
d2、SGSN通过无线承载指派请求向RNC发送GGSN分配的用于接收上行数据分配的隧道资源信息；
e2、SGSN通过更新PDP上下文请求将RNC分配的用于接收下行数据的隧道资源信息发送给GGSN；
f2、GGSN接收到所述更新PDP上下文请求后，根据该请求中的信息更新PDP上下文，并建立GGSN与RNC之间的下行数据隧道。
较佳地，所述的隧道资源信息包括：用户面的IP地址和GTP隧道端标识。
所述方法应用于演进的3GPP技术时，所述的核心网控制面为移动性管理实体；所述接入网设备为演进的基站(E-NodeB)。
为实现上述目的的第二个方面，本发明提供了一种接入网和核心网间下行数据隧道失效后的处理系统，该系统包括：接入网设备、核心网控制面和核心网用户面锚点；
其中，所述接入网设备用于根据确定出的数据隧道失效的信息，向所述核心网用户面锚点发送数据隧道错误指示，并根据来自核心网控制面的命令进行无线接入承载重建，以及向核心网控制面发送无线接入承载完成的信息；
所述核心网用户面锚点用于接收来自接入网设备中用户面的数据隧道错误指示，并在确定出所述错误指示对应的用户面采用了单隧道技术时，通知相关的核心网控制面，请求恢复下行数据隧道；
所述核心网控制面用于命令对应的接入网完成无线接入承载重建，并根据无线接入承载重建完成的信息通知核心网用户面锚点更新用户面信息，恢复下行数据隧道。
所述核心网控制面可以为SGSN，所述核心网用户面锚点为GGSN，则所述接入网设备为RNC；
所述SGSN用于通过将GGSN分配的用于接收上行数据的隧道资源信息发送给RNC，以及将来自RNC的用于接收下行数据的隧道资源信息发送给GGSN；
所述GGSN用于根据来自RNC的错误指示和确定出的所述错误指示对应的用户面采用了单隧道技术的信息，根据来自SGSN的RNC分配的用于接收下行数据的隧道资源信息更新PDP上下文，恢复GGSN与RNC之间的下行数据隧道；
所述RNC进一步用于根据接收的来自SGSN的GGSN分配的用于接收上行数据的隧道资源信息，分配用于接收下行数据的隧道资源信息，并将自身分配的隧道资源信息发送给SGSN。
所述SGSN进一步可以用于根据分组数据协议PDP上下文中保存的GGSN用于接收上行数据的隧道资源信息，分配用于接收下行数据的隧道资源信息，并建立与GGSN之间的数据隧道；以及根据来自RNC的用于接收下行数据的隧道资源信息，将通过SGSN与GGSN之间的数据隧道接收并缓存的数据发送给RNC。
所述系统应用于演进的3GPP技术，所述的核心网控制面为移动性管理实体，则所述接入网设备为E-NodeB。
从上述方案可以看出，本发明中，通过核心网用户面锚点接收来自接入网用户面的数据隧道错误指示，确定出所述错误指示对应的用户面采用了单隧道技术，通知相关的核心网控制面请求恢复下行数据隧道，核心网控制面命令对应的接入网完成无线接入承载重建，再通知核心网用户面锚点更新用户面信息，恢复下行数据隧道，在下行数据隧道失效后，核心网用户面锚点不释放对应PDP上下文，而是通知核心网控制面重新建立下行数据隧道，加快了在下行数据隧道失效后恢复数据传输的速度，避免了PDP需要重新激活对数据传输恢复的不利影响。并且由于本发明在下行数据隧道失效后，核心网用户面锚点不释放对应的PDP上下文，则PDP上下文中为用户分配的用户面IP地址没有变化，从而防止了应用程序因为IP地址的改变而发生中断。
附图说明
图1为One Tunnel架构的组成示意图；
图2为本发明应用在现有的3GPP系统中的流程图；
图3为本发明方法第一实施例中用户激活PDP上下文的流程图；
图4为本发明方法第一实施例中下行数据隧道失效后的处理流程图；
图5为本发明方法第二实施例中用户激活PDP上下文的流程图；
图6为本发明方法第二实施例中下行数据隧道失效后的处理流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。
本发明的主要思想是，在One Tunnel技术中，核心网用户面锚点根据接收的来自接入网的用户面错误指示，确定出所述错误指示对应的用户面采用了单隧道技术时，通知相关的核心网控制面请求恢复下行数据隧道，核心网控制面命令对应的接入网完成无线接入承载重建，再通知核心网用户面锚点更新用户面信息，恢复下行数据隧道。
本发明可以应用于现有的3GPP系统以及演进的3GPP系统中。
现有的3GPP系统涉及到的One Tunnel技术包括两种方案，一种方案为SGSN仍然保留用户面的功能，如漫游用户、预付费用户等场景下，为减少对核心网用户面锚点，即GGSN的改动，不采用One Tunnel方式建立用户面，继续采用传统的方式建立用户面。如图1中所示，用户面大部分流量采用One Tunnel技术的隧道在RNC与GGSN之间直接传输，如图1中粗实线所示；小部分仍然从经过SGSN在RNC和GGSN之间传输，如图中的细实线所示。以下将这种方案简称为SGSN保留用户面的One Tunnel方案。
在单隧道技术中，另外一种方案彻底地把SGSN用户面功能剥离掉，所有场景都采用RNC和GGSN之间的隧道传输数据，采用此方案则在图1中RNC-SGSN-GGSN之间的GTP用户面(GTPU)隧道不在存在。以下将这种方案简称为完全的One Tunnel方案。
在演进的3GPP系统中，One Tunnel技术的实现与上述完全的OneTunnel方案基本相似，只是其中的具体实体与现有的3GPP系统略有差别，如其中核心网控制面的功能，即上述完全的One Tunnel方案中SGSN实现的功能由移动性管理实体实现；而上述RNC的功能由E-NodeB来实现。
以下通过应用在现有的3GPP系统中为例对本发明方案进行进一步详细说明。本发明应用在现有的3GPP系统时，其流程如图2所示，具体包括：
步骤201、GGSN根据接收的来自RNC的错误指示，确定出所述错误指示对应的用户面采用了单隧道技术后，通知相关的SGSN恢复下行数据隧道；
步骤202、SGsN向对应的RNC发送重建无线接入承载请求，请求中包含GGSN分配的用于接收上行数据的隧道资源信息；
步骤203、RNC完成无线接入承载重建，并将自身分配的用于接收下行数据的隧道资源信息返回给SGSN，由SGSN再以RNC分配的用于接收下行数据的隧道资源信息通知GGSN更新PDP上下文；
步骤204、GGSN根据接收的RNC分配的所述隧道资源信息更新对应的PDP上下文，恢复下行数据隧道。
此外，在用户激活PDP上下文的过程中，可以根据SGSN、GGSN是否支持One Tunnel的信息确定是否采用One Tunnel技术，如果确定采用则在GGSN的PDP上下文中记录采用了One Tunnel技术。
在上述SGSN保留用户面的One Tunnel方案中，在RNC与GGSN之间的下行数据隧道失效后，GGSN可以在与RNC之间的下行数据隧道恢复前，通过SGSN向RNC发送下行数据，从而进一步加快了下行数据传输的恢复速度，并降低了对GGSN缓存数据的要求。
以下分别通过具体实施例针对上述两种One Tunnel方案进行详细说明。
本发明方法的第一实施例中采用SGSN保留用户面的One Tunnel方案。本实施例中，用户激活PDP上下文建立IP承载的流程如图3所示，具体包括如下步骤：
步骤301、移动用户的终端发送激活PDP上下文请求给SGSN。
步骤302a、SGSN选择GGSN，并发送创建PDP上下文请求给选择的GGSN，消息包含用户的永久身份标识、手机号码、用户请求的QoS、要求激活的接入点名称APN、SGSN分配的接收下行数据用的用户面IP地址和GTP隧道端标识TEID信息等。
步骤302b、GGSN创建PDP上下文，返回创建PDP上下文响应消息给SGSN，该响应消息包含协商后的QoS、GGSN为接收上行数据分配的用户面IP地址、GTP隧道端标识TEID信息以及GGSN是否能支持One Tunnel的指示信息，SGSN根据GGSN返回的创建PDP上下文响应消息更新对应的PDP上下文。
步骤303、SGSN根据用户的签约信息、漫游状态、GGSN是否能支持One Tunnel等信息决定是否采用One Tunnel建立用户面。
步骤304a、SGSN下发RAB指派请求给RNC，如果是采用One Tunnel，则请求消息中包括GGSN分配的用于接收上行数据的用户面IP地址和隧道端标识信息，否则如果不采用One Tunnel，执行正常建立用户面流程，在RAB指派请求消息中包括SGSN分配的用于接收上行数据的用户面IP地址和隧道端标识信息。
步骤304b、RNC为新建立的上下文分配资源，返回RAB指派响应消息，消息包含RNC分配的用于接收下行数据的用户面IP地址和GTP隧道端标识TEID信息、许可的QoS。
步骤305a、如果是采用One Tunnel建立的用户面，或者SGSN确定出RNC通过RAB指派响应消息发送的QoS，相对GGSN通过对应的创建PDP上下文响应消息上报的QoS有变化，SGSN需要再向GGSN发起更新PDP上下文的请求。如果是采用One Tunnel建立的用户面，更新PDP上下文请求消息中包含RNC分配的用于接收下行数据的用户面IP地址、GTP隧道端标识TEID信息和用户面采用One Tunnel的指示，即单隧道标识；如果QoS有变化，更新PDP上下文请求消息中包含RNC返回的QoS。
步骤305b、GGSN根据收到的请求信息，更新PDP上下文中的相应信息，并返回更新PDP上下文响应消息，SGSN接收到更新PDP上下文响应消息中根据其中的信息更新对应的PDP上下文。这里如果用户面采用OneTunnel建立，则GGSN在创建成功的PDP上下文中也保存了信息标记以指示用户面是采用One Tunnel建立的。
步骤306、SGSN下发激活接受消息通知移动用户的终端，消息包含GGSN分配的IP地址和最终协商确定的QoS。
本实施例中，在建立IP承载后，用户面的下行数据隧道失效后的处理流程如图4所示，具体包括如下步骤：
步骤401、GGSN收到用户的下行数据报文后，定位相应的PDP上下文，并根据保存的PDP上下文中的路由信息，将数据报文进行GTP封装后，发往对应的GTP隧道。
步骤402、RNC收到下行的GTP数据包，定位用户面上下文失败，向发送该GTP数据包的GTP隧道源端，返回错误提示消息。
步骤403、GGSN收到RNC返回的错误提示消息，确定出对应的PDP上下文是采用One Tunnel建立的用户面后，根据该PDP上下文中的保存的控制面信息中包含的SGSN信息，发送用户面建立请求给相应的SGSN。这里，如果GGSN收到RNC返回的错误提示消息，确定出对应的PDP上下文不是采用One Tunnel建立的用户面后，直接释放PDP上下文。
步骤404a、SGSN接收到用户面建立请求后，分配用于接收下行数据的用户面IP地址和GTP隧道端标识TEID，并将分配的信息包含于更新PDP上下文请求消息通知给GGSN，同时消息中指示PDP上下文不采用OneTunnel建立用户面。
这里，SGSN发送更新PDP上下文请求消息给GGSN的目的是，建立SGSN和GGSN间的GTP隧道，故消息中指示PDP上下文是不采用OneTunnel建立的用户面。
步骤404b、GGSN根据请求消息中的信息更新对应的PDP上下文，将下行的用户面GTP隧道从GGSN和RNC之间更新到GGSN和SGSN之间，并向SGSN返回更新PDP上下文响应消息。此后，GGSN把收到的下行用户数据，通过更新后的GGSN和SGSN之间的GTP隧道，转发给SGSN，SGSN缓存GGSN转发的下行数据。
步骤405a、SGSN可以在收到GGSN的建立用户面请求后，或者在通过更新后的GTP隧道收到GGSN转发的下行数据后，向RNC发起RAB指派过程，即向RNC发送RAB指派请求消息，该消息中包含SGSN的PDP上下文中记录的、GGSN分配的用于接收上行数据的用户面IP地址和GTP隧道端标识TEID信息。
步骤405b、RNC返回RAB指派响应消息，该消息包含RNC为接收下行数据分配的用户面IP地址和GTP隧道端标识TEID信息，或进一步包括QoS等的隧道资源信息。如果SGSN有缓存数据，则SGSN通过上述RNC返回的信息指定的隧道资源信息，下发给RNC。
步骤406a、SGSN向GGSN发起更新PDP上下文请求消息，该消息中包含RNC分配的用于接收下行数据的用户面IP地址和GTP隧道端标识TEID信息，以及用户面采用了One Tunnel的指示。另外，如果RNC返回的服务质量QoS相对来自GGSN的对应QoS有变化，更新PDP上下文请求消息中还包含RNC返回的服务质量QoS。
步骤406b、GGSN根据收到的请求信息，更新PDP上下文中的相应信息，将GGSN和SGSN之间的隧道又更新到GGSN和RNC之间，并向SGSN返回更新PDP上下文响应消息。
在执行完图4所示的流程后，就恢复了GGSN和RNC之间的下行数据隧道，则可以通过该下行数据隧道向用户发送数据。
本发明方法的第二实施例中采用完全的0ne Tunnel方案。本实施例中，用户激活PDP上下文建立IP承载的流程如图5所示，具体包括如下步骤：
步骤501、移动用户的终端发送激活PDP上下文请求给SGSN。
步骤502a、SGSN选择GGSN，并发送创建PDP上下文请求消息给选择的GGSN，消息包含用户的永久身份标识、手机号码、用户请求的服务质量QoS、要求激活的接入点名称APN、SGSN分配的接收下行数据用的用户面IP地址和GTP隧道端标识TEID信息，以及SGSN是否能支持One Tunnel的指示信息等。
步骤502b、GGSN根据接收的创建PDP上下文请求消息中的信息为用户创建PDP上下文，并返回创建PDP上下文响应消息给SGSN，消息包含协商后的服务质量QoS、GGSN分配的用于接收上行数据的用户面IP地址和GTP隧道端标识TEID信息，以及GGSN是否能支持One Tunnel的指示信息。
步骤503、如果SGSN确定出自身和GGSN都能支持One Tunnel，则决定采用One Tunnel建立用户面；否则不采用One Tunnel建立用户面。
步骤504a、SGSN下发RAB指派请求给RNC，如果SGSN决定采用One Tunnel建立用户面，则RAB指派请求消息中包含的是GGSN分配的用于接收上行数据的用户面IP地址和隧道端标识信息；否则执行正常建立用户面流程，在RAB指派请求消息中包括SGSN分配的用于接收上行数据的用户面IP地址和隧道端标识信息。
步骤504b、RNC接收到RAB指派请求后，为新建的PDP上下文分配资源，并向SGSN返回RAB指派响应消息，该响应消息中包含RNC分配的用于接收下行数据的用户面IP地址和GTP隧道端标识TEID信息，以及许可的服务质量QoS。
步骤505a、如果采用One Tunnel建立用户面，或者RNC返回的服务质量QoS相对来自GGSN的对应QoS有变化，则SGSN需要再向GGSN发起更新PDP上下文的请求。如果是采用One Tunnel建立的用户面，消息中包含RNC为接收下行数据分配的用户面IP地址和GTP隧道端标识TEID信息；如果RNC返回的服务质量QoS相对GGSN返回的有变化，消息包含RNC返回的服务质量QoS。
步骤505b、GGSN根据收到的更新PDP上下文请求信息，更新PDP上下文中的相应信息，并返回响应消息。由于GGSN能够根据自身是否支持One Tunnel的信息，和通过步骤502中SGSN通过创建PDP上下文请求中包括的该SGSN是否支持One Tunnel的信息，确定是否采用One Tunnel建立用户面，因此这里如果采用One Tunnel建立用户面，则创建成功的PDP上下文中保存了信息标记以指示用户面是采用One Tunnel建立的。
步骤506、SGSN下发激活接受消息通知移动用户的终端，消息包含GGSN为该用户分配的IP地址和最终协商确定的QoS。
本实施例中，在建立IP承载后，用户面的下行数据隧道失效后的处理流程如图6所示，具体包括如下步骤：
步骤601、GGSN收到用户的下行数据报文后，定位到相应的PDP上下文，并根据保存的PDP上下文中的路由信息，将数据报文进行GTP封装后，发往对应的GTP隧道。
步骤602、RNC收到下行的GTP数据包，定位用户面上下文失败，向发送该GTP数据包的GTP隧道源端，返回错误提示消息。
步骤603、GGSN收到RNC返回的错误提示消息，确定出对应的PDP上下文是采用One Tunnel建立的用户面后，根据该PDP上下文中的保存的控制面信息中包含的SGSN信息，发送用户面建立请求给相应的SGSN。
这里，如果GGSN收到RNC返回的错误提示消息，确定出对应的PDP上下文不是采用One Tunnel建立的用户面后，直接释放PDP上下文。
步骤604a、SGSN向RNC发起RAB指派过程，即向RNC发送RAB指派请求消息，该消息中包含SGSN的PDP上下文中保存的、GGSN分配的接收上行数据的用户面IP地址和GTP隧道端标识TEID信息。
步骤604b、RNC返回RAB指派响应消息，该消息中包含RNC分配的用于接收下行数据的用户面IP地址和GTP隧道端标识TEID信息，以及许可的QoS。
步骤605a、SGSN向GGSN发送更新PDP上下文请求消息，该消息中包含RNC为接收下行数据分配的用户面IP地址和GTP隧道端标识TEID信息。如果RNC返回的服务质量QoS相对来自GGSN的QoS有变化，则该消息还包含RNC返回的服务质量QoS。
步骤605b、GGSN根据收到的更新PDP上下文请求信息，更新PDP上下文中的相应信息，将GGSN和SGSN之间的数据隧道又更新到GGSN和RNC之间，并返回更新PDP上下文响应消息。
本发明还提供了接入网和核心网下行数据隧道失效后的处理系统，该系统如图2所示，包括RNC、SGSN和GGSN，这三个实体之间的交互，以及三个实体具体所执行的功能与上述对方法的阐述相同。这里再简要说明如下：
本发明系统中，RNC根据下行数据隧道失效的信息向GGSN发送错误指示，以及根据接收的来自SGSN的GGSN分配的用于接收上行数据的隧道资源信息，分配用于接收下行数据的隧道资源信息，并将分配的隧道资源信息发送给SGSN；
SGSN通过重建无线接入承载请求将GGSN分配的用于接收上行数据的隧道资源信息发送给RNC，以及将来自RNC的用于接收下行数据的隧道资源信息发送给GGSN；
GGSN根据来自RNC的错误指示和确定出的所述错误指示对应的用户面采用了单隧道技术的信息，根据来自SGSN的RNC分配的用于接收下行数据的隧道资源信息更新PDP上下文，恢复GGSN与RNC之间的下行数据隧道。
在SGSN保留用户面功能的One Tunnel方案中，SGSN可以进一步根据PDP上下文中保存的GGSN分配的用于接收上行数据的隧道资源信息，分配用于接收下行数据的隧道资源信息，建立与GGSN之间的数据隧道；以及根据来自RNC的用于接收下行数据的隧道资源信息，将通过SGSN与GGSN之间的数据隧道接收并缓存的数据发送给RNC。
SGSN还可以进一步在用户激活PDP上下文的流程中，在SGSN保留用户面功能的One Tunnel方案中根据用户的签约信息、漫游状态、GGSN是否能支持One Tunnel等信息决定是否采用One Tunnel建立用户面；或在完全的One Tunnel方案中根据自身和GGSN是否都能支持One Tunnel的信息决定是否采用One Tunnel建立用户面。
在后续演进的3GPP系统中，核心网的控制面和用户面分离，核心网的用户面只有一层，包括核心网用户面实体(User Plan Entity，UPE)和不同接入系统的锚点(InterAccessSystemAnchor，IASA)，在未来演进网络架构中合为同一网络实体，可称为核心网用户面锚点，其具体执行的功能与上述GGSN所执行的功能基本相同；而核心网的控制面，在规范中称为移动性管理实体(Mobility Management Entity，MME)，独立为一个实体，其具体执行的功能与完全的One Tunnel方案中SGSN所执行的功能基本相同；此外，在后续演进的3GPP系统中，E-NodeB实现上述RNC的功能；因此本发明以上所述方法和系统不仅适用于Rel7以前的3GPP系统的One Tunnel架构，而且适用于上述演进的3GPP系统。则本发明应用于3GPP系统后，包含UPE和IASA功能的核心网用户面锚点所执行的关于下行数据隧道恢复的功能与GGSN类似，而核心网的控制面所执行关于下行数据隧道恢复的功能与SGSN类似，E-NodeB所执行的关于下行数据隧道恢复的功能与RNC类似，相对于上述第二实施例只是具体的信令名称可能不同，其具体的处理实现基本相同，这里不再详述。
以上是对本发明具体实施例的说明，在具体的实施过程中可对本发明的方法进行适当的改进，以适应具体情况的具体需要。因此可以理解，根据本发明的具体实施方式只是起示范作用，并不用以限制本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种接入网和核心网间下行数据隧道失效后的处理方法，其特征在于，该方法包括：
A、核心网用户面锚点接收来自接入网用户面的数据隧道错误指示，确定出所述错误指示对应的用户面采用了单隧道技术，通知相关的核心网控制面请求恢复下行数据隧道；
B、核心网控制面命令对应的接入网完成无线接入承载重建，再通知核心网用户面锚点更新用户面信息，恢复下行数据隧道。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B包括：
B1、核心网控制面向接入网中的接入网设备发送重建无线接入承载请求，请求中包含核心网用户面锚点分配的用于接收上行数据的隧道资源信息；
B2、接入网设备完成无线接入承载重建，将自身分配的用于接收下行数据的隧道资源信息返回给核心网控制面，由核心网控制面再以所述接入网设备分配的隧道资源信息通知核心网用户面锚点更新分组数据协议PDP上下文；
B3、核心网用户面锚点根据接收的所述接入网设备分配的隧道资源信息更新对应的PDP上下文，恢复核心网用户面锚点与接入网设备之间的下行数据隧道。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述核心网中包括SGSN和GGSN，所述SGSN中包括用户面和所述核心网控制面，所述核心网用户面锚点为GGSN，所述接入网设备为无线网络控制器RNC；
则所述步骤B1之前进一步包括：
B01、SGSN分配用于接收下行数据的隧道资源信息，并以所分配的隧道资源信息通知GGSN更新PDP上下文；
B02、GGSN根据所述SGSN分配的隧道资源信息将下行数据隧道更新至GGSN与SGSN之间。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤B02后，GGSN将接收到的下行用户数据通过GGSN与SGSN之间的隧道发送给SGSN，SGSN缓存接收到的下行用户数据；
则所述步骤C中，SGSN接收到所述RNC分配的隧道资源信息后，根据该隧道资源信息向RNC发送所述SGSN缓存的下行用户数据。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤B01中，SGSN在通知GGSN更新PDP上下文的消息中通知GGSN用户面不采用单隧道建立。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤A之前进一步包括：
a1、在激活用户上下文过程中，GGSN向SGSN返回的创建PDP上下文响应中包括该GGSN是否支持单隧道的信息；
b1、所述SGSN根据GGSN是否支持单隧道的信息确定是否采用单隧道建立用户面，如果是则执行步骤c；否则执行正常建立用户面流程；
c1、SGSN通过无线承载指派请求向RNC发送GGSN分配的用于接收上行数据的隧道资源信息；
d1、SGSN通过更新PDP上下文请求通知GGSN采用单隧道建立用户面，并将RNC分配的用于接收下行数据隧道资源信息发送给GGSN；
e1、GGSN接收到所述更新PDP上下文请求后，根据该请求中的信息更新PDP上下文，记录对应用户面采用单隧道技术，并建立GGSN与RNC之间的下行数据隧道。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤b1中，SGSN进一步根据用户的签约信息和漫游状态确定是否采用单隧道建立用户面。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述核心网中包括SGSN和GGSN，所述核心网控制面为SGSN，所述核心网用户面锚点为GGSN，所述接入网设备为RNC；
则所述步骤A之前进一步包括：
a2、在激活用户上下文过程中，SGSN向GGSN发送的创建PDP上下文请求中包括该SGSN是否支持单隧道的信息；
b2、GGSN根据自身是否支持单隧道的信息和SGSN是否支持单隧道的信息确定采用单隧道建立用户面后，记录对应用户面采用单隧道技术，并向SGSN返回的创建PDP上下文响应中包括该GGSN是否支持单隧道的信息；
c2、所述SGSN根据GGSN是否支持单隧道的信息和自身是否支持单隧道的信息确定是否采用单隧道建立用户面，如果是则执行步骤d2；否则执行正常建立用户面流程；
d2、SGSN通过无线承载指派请求向RNC发送GGSN分配的用于接收上行数据分配的隧道资源信息；
e2、SGSN通过更新PDP上下文请求将RNC分配的用于接收下行数据的隧道资源信息发送给GGSN；
f2、GGSN接收到所述更新PDP上下文请求后，根据该请求中的信息更新PDP上下文，并建立GGSN与RNC之间的下行数据隧道。
9.根据权利要求2至8中任一所述的方法，其特征在于，所述的隧道资源信息包括：用户面的IP地址和GTP隧道端标识。
10.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法应用于演进的3GPP技术时，所述的核心网控制面为移动性管理实体；所述接入网设备为演进的基站E-NodeB。
11.一种接入网和核心网下行数据隧道失效后的处理系统，其特征在于，该系统包括接入网设备、核心网控制面和核心网用户面锚点；
其中，所述接入网设备用于根据确定出的数据隧道失效的信息，向所述核心网用户面锚点发送数据隧道错误指示，并根据来自核心网控制面的命令进行无线接入承载重建，以及向核心网控制面发送无线接入承载完成的信息；
所述核心网用户面锚点用于接收来自接入网设备中用户面的数据隧道错误指示，并在确定出所述错误指示对应的用户面采用了单隧道技术时，通知相关的核心网控制面，请求恢复下行数据隧道；
所述核心网控制面用于命令对应的接入网完成无线接入承载重建，并根据无线接入承载重建完成的信息通知核心网用户面锚点更新用户面信息，恢复下行数据隧道。
12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述核心网控制面为服务通用无线分组业务支持节点SGSN，所述核心网用户面锚点为网关通用无线分组业务支持节点GGSN，所述接入网设备为RNC；
所述SGSN用于通过将GGSN分配的用于接收上行数据的隧道资源信息发送给RNC，以及将来自RNC的用于接收下行数据的隧道资源信息发送给GGSN；
所述GGSN用于根据来自RNC的错误指示和确定出的所述错误指示对应的用户面采用了单隧道技术的信息，根据来自SGSN的RNC分配的用于接收下行数据的隧道资源信息更新PDP上下文，恢复GGSN与RNC之间的下行数据隧道；
所述RNC进一步用于根据接收的来自SGSN的GGSN分配的用于接收上行数据的隧道资源信息，分配用于接收下行数据的隧道资源信息，并将自身分配的隧道资源信息发送给SGSN。
13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述SGSN进一步用于根据分组数据协议PDP上下文中保存的GGSN用于接收上行数据的隧道资源信息，分配用于接收下行数据的隧道资源信息，并建立与GGSN之间的数据隧道；以及根据来自RNC的用于接收下行数据的隧道资源信息，将通过SGSN与GGSN之间的数据隧道接收并缓存的数据发送给RNC。
14.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述系统应用于演进的3GPP技术，所述的核心网控制面为移动性管理实体；所述接入网设备为E-NodeB。
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