CN102045692B

CN102045692B - 一种基于控制面与媒体面分离的网络架构实现的通信网络

Info

Publication number: CN102045692B
Application number: CN200910205538.5A
Authority: CN
Inventors: 周娜; 吴强; 符涛
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2009-10-26
Filing date: 2009-10-26
Publication date: 2014-01-01
Anticipated expiration: 2029-10-26
Also published as: WO2011050678A1; CN102045692A

Abstract

一种基于控制面与媒体面分离的网络架构实现的通信网络，包括无线接入网，连接在无线接入网和分组数据网络之间负责数据转发的接入节点，及与接入节点和无线接入网连接的移动性管理节点，还包括与接入节点连接的身份位置寄存器和分组数据网络，其中：接入节点为终端提供接入服务，为终端分配指向本接入节点的路由示识，维护终端和通信对端的映射信息，到终端归属地ILR注册、注销和查询终端的RID，实现数据报文的路由和转发；ILR用于接收对本ILR归属用户终端的注册和注销请求，对归属用户终端的AID-RID映射信息进行维护，以及收到对终端RID的查询请求后，将请求中包含的该终端AID所对应的RID返回给查询请求方。该通信网络可以避免路由迂回，不需更改终端的应用场景。

Description

一种基于控制面与媒体面分离的网络架构实现的通信网络

技术领域

本发明涉及通信技术领域的网络架构，尤其涉及一种基于控制面与媒体面分离的网络架构实现的通信网络。

背景技术

第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project，简称为3GPP)演进的分组系统(Evolved Packet System，简称为EPS)由演进的通用移动通信系统陆地无线接入网(Evolved Universal Terrestrial Radio AccessNetwork，简称为E-UTRAN)、移动管理实体(Mobility Management Entity，简称为MME)、服务网关(Serving Gateway，S-GW)、分组数据网络网关(Packet Data Network Gateway，简称为P-GW或者PDN GW)、归属用户服务器(Home Subscriber Server，简称为HSS)、3GPP的认证授权计费(Authentication、Authorization and Accounting，简称为AAA)服务器，策略和计费规则功能(Policy and Charging Rules Function，简称为PCRF)实体及其他支撑节点组成。图1a是根据现有EPS的系统架构的示意图。

在3GPP中，通过接入点名称(Access Point Name，简称为APN)可以找到对应的PDN网络。通常将UE到PDN网络的一个连接称为一个IP连接接入网(IP Connectivity Access Network，简称为IP-CAN)会话。

在传统的TCP/IP网络环境中，IP为因特网(Internet)提供了路由功能，它给所有节点(包括主机和路由器)都分配了逻辑地址，即IP地址，且每台主机的各个端口都分配一个IP地址。IP地址包括网络前缀和主机部分，同一条链路上的所有主机的IP地址通常有相同的网络前缀和不同的主机部分。这使得IP可以依据目的节点的IP地址的网络前缀部分来进行路由选择，从而使路由器只需保存一条简单的网络前缀路由，而不必为每台主机保存一条单独的路由。在这种情况下，由于采用了网络前缀路由，因此当节点从一条链路切换到另一条链路而没有改变其IP地址时，该节点则不可能在新链路上接收到数据报文，从而也就无法与其他节点进行通信。

现有应用TCP/IP协议的网络技术存在如下不足：

采用固定锚点的方式支持终端的移动性，如，LTE网络中采用GTP协议，规定网关PGW作为终端的移动锚点；WiMAX网络中采用Mobile IP协议，把家乡代理(HA：Home Agent)作为锚点。固定锚点的引入带来了数据包路径迂回的问题，加重了传输延时和带宽浪费。而MIPV6的路由优化过程需要参与通信的主机支持MIPV6协议，部署困难。

IP地址具有双重功能：既作为网络层的通信终端主机网络接口在网络拓扑中的位置标识，又作为传输层主机网络接口的身份标识。当主机的IP地址发生变化时，不仅路由要发生变化，通信终端主机的身份标识也会发生变化，这样会导致路由负载越来越重，而且主机标识的变化会导致应用和连接的中断。

应用TCP/IP协议的控制面与媒体面分离的现有移动通信网络，包括上述EPS系统同样具有上述缺陷。现有技术中不存在基于控制面与媒体面分离的网络架构实现身份标识与位置分离的通信网络的方案。

发明内容

针对以上现有技术的缺陷，本发明要解决的技术问题是提供一种基于控制面与媒体面分离的网络架构实现的通信网络，可以实现用户终端的身份标识和位置分离。

本发明要解决的又一技术问题是提供一种基于控制面与媒体面分离的网络架构实现的通信网络，可以支持移动终端的应用场景，有效解决了该场景下的迂回路由问题。

本发明要解决的又一技术问题是提供一种基于控制面与媒体面分离的网络架构实现的通信网络，在该架构的部署中考虑兼容终端、兼容上层业务的需求，仅需升级网络侧设备，兼容不更改终端的应用场景。

本发明要解决的又一技术问题是提供一种基于控制面与媒体面分离的网络架构实现的通信网络，可以在终端接入该通信网络时实现身份标识和位置分离。

本发明要解决的又一技术问题是提供一种基于控制面与媒体面分离的网络架构实现的通信网络，可以实现终端在通信网络中通信时的身份标识和位置分离。

本发明要解决的又一技术问题是提供一种基于控制面与媒体面分离的网络架构实现的通信网络，可以实现终端在通信网络中离线时的身份标识和位置分离。

本发明要解决的又一技术问题是提供一种基于控制面与媒体面分离的网络架构实现的通信网络，可以实现终端在通信网络中切换时的身份标识和位置分离。

为了解决上述问题，本发明提供了第一种基于控制面与媒体面分离的网络架构实现的身份标识(AID)与位置分离的通信网络，包括无线接入网，接入节点，及与接入节点和无线接入网连接的移动性管理节点，其特征在于，还包括与接入节点连接的身份位置寄存器(ILR)，及支持按位置标识(RID)路由和转发数据报文的分组数据网络，所述接入节点连接在无线接入网和分组数据网络之间，其中：

所述接入节点用于为终端提供接入服务，为终端分配RID，维护终端和通信对端的AID-RID映射信息，以及实现数据报文的路由和转发；

所述移动性管理节点用于到ILR注册和注销终端的RID，及与其他移动性管理节点配合实现终端跨接入节点的切换；

所述ILR用于接收对本ILR归属用户终端的注册和注销请求，对归属用户终端的AID-RID映射信息进行维护，以及收到对终端RID的查询请求后，将请求中包含的该终端AID所对应的RID返回给查询请求方。

进一步地，上述通信网络还可具有以下特点：

所述控制面与媒体面分离的网络架构是演进的分组系统(EPS)的网络架构，所述接入节点的功能由EPS网络架构中的服务网关和分组数据网络网关实现，所述移动性管理节点为EPS网络架构中的移动性管理实体和/或3G系统中的服务GPRS支持节点(SGSN)，所述无线接入网为演进的通用移动通信系统陆地无线接入网(E-UTRAN)或通用移动通信系统陆地无线接入网(UTRAN)；或者

所述接入节点的功能由超移动宽带系统的接入网关实现，所述移动性管理节点为超移动宽带系统的会话引用网络控制器，所述无线接入网为超移动宽带无线接入系统。

进一步地，上述通信网络还可具有以下特点：

所述通信网络还包括与所述接入节点连接的互联服务节点(ISN)，该互联服务节点是该通信网络与传统IP网络的分界节点，用于查询、维护该通信网络终端的AID-RID映射信息，封装、路由和转发该通信网络与传统IP网络之间往来的数据报文，实现网络之间的互联互通功能。

进一步地，上述通信网络还可具有以下特点，所述接入节点包括：

RID分配模块，用于在终端请求接入或终端切入的过程中为终端分配RID，将该终端AID和分配的RID发送到注册注销模块和连接维护模块；

注册注销模块，用于在收到终端AID和为该终端分配的RID后，请求该终端归属地ILR对该终端的RID进行注册，携带终端的AID和RID；

连接维护模块，用于保存终端的连接信息，包括终端的AID-RID映射信息及终端与通信对端的通信关系信息，或包括终端的AID-RID映射信息，终端与通信对端的通信关系信息及通信对端的AID-RID映射信息；在终端移出后删除该终端的连接信息；

映射管理模块，用于保存通信对端的AID-RID映射信息；

报文转发模块，用于收到上行数据报文后从映射管理模块或ILR查询到通信对端RID，和终端RID一起封装在数据报文中，路由并转发到对端接入节点，以及将下行数据报文解封装，剥离其中的RID后发送给终端。

进一步地，上述通信网络还可具有以下特点：所述报文转发模块包括第一转发单元和第二转发单元，其中：

所述第一转发单元用于在收到包含终端和通信对端AID的上行数据报文后，如在映射管理模块查询到通信对端的RID，将该终端和通信对端的RID作为源、目的地址封装在数据报文中，经广义转发平面路由并转发到对端P-GW；否则到该终端归属地ILR查询通信对端的RID，查询到的通信对端的AID-RID需发送到映射管理模块保存；

所述第二转发单元用于对收到的下行数据报文解封装，剥离其中的RID后，通过与终端AID对应的连接发往该终端；如报文中通信对端的AID-RID映射信息在映射管理模块中不存在，还要保存到映射管理模块。

进一步地，上述通信网络还可具有以下特点：

所述第一转发单元和第二转发单元还判断数据报文中终端AID与通信对端AID的对应关系是否保存在连接维护模块中，如没有，将所述对应关系保存了连接维护模块中该终端与通信对端的通信关系信息。

进一步地，上述通信网络还可具有以下特点：

所述通信网络还包括与所述接入节点连接的分组转发功能节点(PTF)，用于在收到接入节点或其他分组转发功能转发的本PTF归属用户终端发送的数据报文后，根据通信对端AID查询到对应的RID并封装在报文头后，将该数据报文发送到所述通信对端接入的接入节点；

所述P-GW与PTF间具有数据接口，所述第一转发单元在收到终端发送的上行数据报文后，如映射管理模块未缓存有通信对端的RID，则在该上行数据报文中封装该终端的RID和该PTF的RID后传送到该通信对端归属地PTF，由该PTF将本PTF的RID替换为通信对端的RID后转发到对端接入节点。

进一步地，上述通信网络还可具有以下特点：

所述第一转发单元在收到终端发送的上行数据报文后，如映射管理模块未缓存有通信对端的RID，则第一转发单元在查询到通信对端的RID后，再将该终端和通信对端的RID作为源、目的地址封装在该上行数据报文中，路由并转发到通信对端接入的接入节点。

进一步地，上述通信网络还可具有以下特点，所述接入节点还包括切换控制模块，其中：

所述切换控制模块用于对终端跨P-GW切换的控制，在终端切出后通知连接维护模块和映射管理模块，将切换过程中收到的发送给该终端的数据报文转发给切入接入节点，终端切入时通知RID分配模块；

所述连接维护模块，还用于在终端切出后删除该终端的连接信息；

所述映射管理模块，还用于在获知终端切出时，删除该终端以及该终端通信对端中与接入本P-GW的其他终端没有通信关系的通信对端的AID-RID映射信息。

进一步地，上述通信网络还可具有以下特点，所述切换控制模块包括切出控制单元和切入控制单元，其中：

切出控制单元用于实现对终端切出的控制，在该终端切出后通知连接维护模块和映射管理模块终端切出；切换过程中，将收到的发送给该终端的数据报文转发给切入P-GW；

切入控制单元用于实现对终端切入的控制，通知RID分配模块该终端切入。

进一步地，上述通信网络还可具有以下特点：

所述切入控制模块还用于为切入终端分配RID后，根据切入终端的AID到连接维护模块查找到该终端所有通信对端的AID，然后到连接维护模块或映射管理模块或ILR查找到所述通信对端的RID，从而向所有对端接入节点发送终端RID更新通知，携带该终端新的AID-RID映射信息；或者

所述切入控制模块还用于将为切入终端分配的RID发送到切出接入节点的切出控制模块；所述切出控制模块还用于根据收到切入P-GW为终端分配的AID到连接维护模块查找到该终端所有通信对端的AID，然后到连接维护模块或映射管理模块或ILR查找到所述通信对端的RID，向所有对端接入节点发送终端RID更新通知，携带该终端新的AID-RID映射信息；

所述映射管理模块是对接入本接入节点所有终端的通信对端一起管理，还用于收到对端接入节点发来的终端RID更新通知后更新本地保存的该终端的AID-RID映射信息。

进一步地，上述通信网络还可具有以下特点：

所述切出控制模块还用于将切出终端与通信对端的通信关系信息，和/或该终端的通信对端的AID-RID映射信息发送到切入接入节点保存。

进一步地，上述通信网络还可具有以下特点，所述接入节点还包括离线处理模块，其中：

所述离线处理模块，用于在确定接入本接入节点的终端离线后，通知注册注销模块、连接维护模块和映射管理模块该终端离线；在确定通信对端离线时，通知连接维护模块和映射管理模块该通信对端离线；

所述注册注销模块，还用于在获知终端离线后，请求该终端归属地ILR注销该终端的RID；

所述连接维护模块，还用于终端离线后删除该终端的连接信息，在获知通信对端离线后，删除该通信对端与终端的通信关系信息；

所述映射管理模块，还用于在获知通信对端离线时，删除该通信对端的AID-RID信息；在获知终端离线且该终端存在通信对端时，删除该终端通信对端中与接入本P-GW的其他终端没有通信关系的通信对端的AID-RID映射信息。

进一步地，上述通信网络还可具有以下特点：

所述离线处理模块还用于在终端离线后，根据该终端的AID到连接维护模块查找到该终端所有通信对端的AID，然后到连接维护模块或映射管理模块或ILR查找到所述通信对端的RID，通知所有对端接入节点有终端离线；以及收到对端接入节点发来的终端离线通知后，确定作为通信对端的该终端离线。

进一步地，上述通信网络还可具有以下特点：

所述ILR在收到对归属用户终端的注册请求后保存或更新该终端的AID-RID映射信息，收到对归属用户终端的注销请求后将该终端的AID-RID映射信息删除或置为无效，如果收到对非归属用户终端的注册、注销请求，则经ILR之间的接口转发给该终端归属地ILR处理。

进一步地，上述通信网络还可具有以下特点：

所述控制面与媒体面分离的网络架构是演进的分组系统(EPS)的网络架构，所述接入节点的功能由EPS网络架构中的服务网关和分组数据网络网关实现，所述移动性管理节点为EPS网络架构中的移动性管理实体和/或3G系统中的服务GPRS支持节点(SGSN)，所述接入节点中与AID和RID管理相关的模块设置在分组数据网络网关(P-GW)中。

进一步地，上述通信网络还可具有以下特点：

所述P-GW之间具有信令接口，P-GW与广义转发平面具有数据接口，P-GW与ILR间具有信令接口，映射转发平面内各ILR之间具有信令接口，P-GW与ISN之间具有信令接口和数据接口。

为了解决上述技术问题，本发明又提供了第二种基于控制面与媒体面分离的网络架构实现的身份标识(AID)与位置分离的通信网络，包括无线接入网，接入节点，及与接入节点和无线接入网连接的移动性管理节点，其特征在于，还包括与接入节点连接的身份位置寄存器(ILR)，及支持按位置标识(RID)路由和转发数据报文的分组数据网络，所述接入节点连接在无线接入网和分组数据网络之间，其中：

进一步地，上述通信网络还可具有以下特点：

所述通信网络还包括互联服务节点(ISN)，所述互联服务节点具有与所述接入节点的接口，是该通信网络与传统IP网络的分界节点，用于查询、维护该通信网络终端的AID-RID映射信息，封装、路由和转发该通信网络与传统IP网络之间往来的数据报文，实现网络之间的互联互通功能。

RID分配模块，用于在终端请求接入或终端切入过程中为终端分配RID，将该终端AID和分配的RID发送到连接维护模块和移动性管理节点；

连接维护模块，用于保存终端的连接信息，包括终端的AID-RID映射信息及终端与通信对端的通信关系信息，或包括终端的AID-RID映射信息，终端与通信对端的通信关系信息及通信对端的AID-RID映射信息；终端离线、移出后删除该终端的连接信息；获知通信对端离线后，删除该通信对端与终端的通信关系信息；

映射管理模块，用于保存通信对端的AID-RID映射信息，在获知终端切出或在存在通信对端时离线后，删除与接入P-GW的其他终端已没有通信关系的该终端的通信对端；在获知通信对端离线时，删除该通信对端的AID-RID信息；

切换处理模块，用于在获知终端切入时，通知RID分配模块为终端分配RID；获知终端切出时，通知连接维护模块和映射管理模块；

离线处理模块，用于在确定接入的终端离线后，通知连接维护模块和映射管理模块该终端离线；在确定通信对端离线时，通知连接维护模块和映射管理模块该通信对端离线；

进一步地，上述通信网络还可具有以下特点，所述报文转发模块包括第一转发单元和第二转发单元，其中：

所述第一转发单元用于在收到包含终端和通信对端AID的上行数据报文后，如在映射管理模块查询到通信对端的RID，将该终端和通信对端的RID作为源、目的地址封装在数据报文中，经广义转发平面路由并转发到对端P-GW；否则到该终端归属地ILR查询通信对端的RID，查询到的通信对端的AID-RID发送到映射管理模块保存；

所述第一转发单元和第二转发单元还判断数据报文中终端AID与通信对端AID的对应关系是否保存在连接维护模块中，如没有，将所述对应关系信息保存为连接维护模块中该终端与通信对端的通信关系信息。

进一步地，上述通信网络还可具有以下特点：

进一步地，上述通信网络还可具有以下特点，所述移动性管理节点包括：

注册注销模块，用于在收到终端AID和为该终端分配的RID后请求该终端归属地ILR对该终端的RID进行注册，携带终端的AID和RID；获知终端离线后，请求该终端归属地ILR注销该终端的RID；

离线处理模块，用于在确定接入的终端离线后，通知注册注销模块和连接维护模块该终端离线；在确定通信对端离线时，通知接入节点该通信对端离线；

切换控制模块用于控制终端的切换过程，包括：切出控制单元，用于实现对终端切出的控制，向切入移动性管理节点请求切换，收到响应后通知终端切换，终端切出后通知接入节点；切入控制单元，用于实现对终端切入的控制，收到切换请求后通知无线接入网为该终端分配无线资源，通知接入节点该终端切入，向切出移动性管理节点返回切换响应，切换完成后通知切出移动性管理节点。

进一步地，上述通信网络还可具有以下特点，所述移动性管理节点还包括连接维护模块，所述移动性管理节点的模块中：

所述连接维护模块，用于保存终端通信时与通信对端的通信关系信息；终端离线、移出后删除该终端与通信对端的通信关系信息；获知通信对端离线后，删除该通信对端与终端的通信关系信息；

所述离线处理模块在确定通信对端离线时，还通知连接维护模块；

所述切换控制模块中的切出控制单元在终端切出后还通知所述连接维护模块；

所述报文转发模块从报文中获取到的本地没有保存的终端与通信对端的通信关系信息还发送到移动性管理节点的连接维护模块保存。

进一步地，上述通信网络还可具有以下特点：

所述移动性管理节点的离线处理模块在确定接入的终端离线后，还根据AID从对端归属用户服务器或本地查询到对端移动性管理节点的位置信息，通知所有对端移动性管理节点有终端离线；以及收到对端移动性管理节点的终端离线通知后，确定该终端离线，并将该通知转发到接入节点中的离线处理模块；

所述接入节点中的离线处理模块收到终端离线通知后，确定作为通信对端的该终端离线。

进一步地，上述通信网络还可具有以下特点：

所述切出控制单元还用于在切换过程中将连接维护模块保存的该终端与通信对端的通信关系信息发送到切入移动性管理节点；所述切入控制单元还用于将切出移动性管理节点发来的终端与通信对端的通信关系信息保存到连接维护模块并转发到接入节点保存。

进一步地，上述通信网络还可具有以下特点：

所述切入控制单元还用于在获取接入节点为切入终端分配的RID后，根据该终端的AID从对端归属用户服务器或本地查询到对端移动性管理节点的位置信息，向所述对端移动性管理节点发送终端RID更新通知，携带该终端新的AID-RID映射信息；以及将对端移动性管理节点发来的终端RID更新通知转发到接入节点；

所述接入节点的映射管理模块收到终端RID更新通知后更新本地保存的该终端的AID-RID映射信息。

进一步地，上述通信网络还可具有以下特点：

所述移动性管理节点中的切出控制单元还用于通知接入节点该终端切出，并将该接入节点发来的该终端通信对端的AID-RID映射信息转发到切入移动性管理节点；

所述接入节点的切换处理模块还用于在获知终端切出后，将该终端通信对端的AID-RID映射信息发送到移动性管理节点；

所述移动性管理节点中的切入控制单元还用于将切出移动性管理节点发来的切入终端通信对端的AID-RID映射信息转发到接入节点保存。

进一步地，上述通信网络还可具有以下特点：

所述接入节点之间具有接口，所述移动性管理节点中的切出控制单元在终端切出时还通知所述接入节点的切换处理模块，所述接入节点的切换处理模块还具有以下功能中的一种或多种：

在获知终端切出后，将该终端的通信对端的AID-RID信息通过与切入接入节点之间的接口发送到该终端切入的接入节点，由该终端切入的接入节点的映射管理模块保存；

在获知终端切入后，为该终端分配新的RID后，通知对端接入节点该终端RID更新，通知中携带该终端新的AID-RID映射信息；所述对端接入节点的映射管理模块在收到后更新该终端的AID-RID映射信息；

切换过程中，将收到的发送给该终端的数据报文转发给切入P-GW。

进一步地，上述通信网络还可具有以下特点：

所述接入节点之间具有接口，所述移动性管理节点中的切出控制单元在终端切出时还通知所述接入节点的切换处理模块；所述接入节点的切换处理模块还用于在获知终端切出后，将该终端与通信对端的通信关系信息发送到该终端切入的接入节点，由该终端切入的接入节点的连接维护模块保存。

进一步地，上述通信网络还可具有以下特点：

所述接入节点之间具有接口，所述接入节点的离线处理模块还用于在确定接入的终端离线后，根据该终端的AID到连接维护模块查找到该终端所有通信对端的AID，然后到连接维护模块或映射管理模块或ILR查找到所述通信对端的RID，通知所有对端接入节点有终端离线；以及收到对端接入节点发来的终端离线通知后，确定作为通信对端的该终端离线。

进一步地，上述通信网络还可具有以下特点：

所述接入节点与所述ILR之间具有信令接口，所述接入节点中报文转发模块的第一转发单元通过该信令接口到该终端归属地ILR查询通信对端的RID；或者

所述移动性管理节点与所述ILR之间具有信令接口，所述接入节点中报文转发模块的第一转发单元要查询通信对端的RID时，是请求移动性管理节点对该通信对端的RID进行查询，携带该通信对端的AID，并接收该移动性管理节点返回的查询结果；所述移动性管理节点还包括映射查询模块：用于在收到查询请求后根据通信对端AID向该通信对端归属地ILR查询对应的RID，将查询到的通信对端的AID-RID映射信息返回给所述接入节点。

进一步地，上述通信网络还可具有以下特点：

上述基于控制面与媒体面分离的网络架构实现的通信网络，支持移动终端的应用场景，有效解决了该场景下的迂回路由问题。

上述基于控制面与媒体面分离的网络架构实现的通信网络的部署考虑了兼容终端、兼容上层业务的需求，仅需升级网络侧设备，兼容不更改终端的应用场景。

本发明要解决的又一技术问题是提供一种终端接入上述通信网络的方法，可以在终端接入该通信网络时实现身份标识和位置分离。

为了解决这一技术问题，本发明还提出了一种终端接入上述第一种通信网络的方法，所述通信网络还包括用于保存终端位置信息的归属用户服务器，该方法包括：

终端与所述无线入网的网元建立连接，通过所述网元向所述移动性管理节点请求接入；

所述移动性管理节点对终端进行，认证通过后，到该终端的归属用户服务器进行位置更新，然后向所述接入节点请求建立到分组数据网络的连接，并携带该终端的身份标识(AID)；

所述接入节点为该终端分配位置标识(RID)，向该终端归属地ILR发起注册，ILR保存该终端的AID-RID映射信息；

所述接入节点、移动性管理节点、无线接入网和该终端之间交互，完成该终端到所述接入节点间连接的建立。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：

所述终端的AID的配置在终端上，通过终端发送到所述移动性管理节点的消息传送到所述移动性管理节点；或者

所述终端的AID配置在该终端的归属用户服务器上，通过位置更新响应从所述归属用户服务器传送到所述移动性管理节点。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：

所述控制面与媒体面分离的网络架构是演进的分组系统(EPS)的网络架构，所述接入节点的功能由EPS网络架构中的服务网关和分组数据网络网关(P-GW)实现且所述接入节点中与AID和RID管理相关的模块设置在分组数据网络网关中，所述移动性管理节点为EPS网络架构中的移动性管理实体和/或3G系统中的服务GPRS支持节点(SGSN)，所述无线接入网为演进的通用移动通信系统陆地无线接入网(E-UTRAN)或通用移动通信系统陆地无线接入网(UTRAN)；该终端是基于到EPS网络架构的附着过程接入到所述身份标识与位置分离的通信网络的。

为了解决这一技术问题，本发明还提供了一种终端接入上述第二种通信网络的方法，所述通信网络还包括用于保存终端位置信息的归属用户服务器，该方法包括：

所述移动性管理节点对终端进行，认证通过后，到该终端的归属用户服务器进行位置更新，保存该终端的AID信息，然后向所述接入节点请求建立到分组数据网络的连接，并携带该终端的身份标识(AID)；

所述接入节点为该终端分配位置标识(RID)，通过响应消息将该RID发送到所述移动性管理节点，所述移动性管理节点向该终端归属地ILR发起注册，ILR保存该终端的AID-RID映射信息；

进一步地，上述方法还可具有以下特点：

所述控制面与媒体面分离的网络架构是演进的分组系统(EPS)的网络架构，所述接入节点对应于EPS网络架构中的服务网关和分组数据网络网关且所述接入节点中与AID和RID管理相关的模块设置在分组数据网络网关中，所述移动性管理节点为EPS网络架构中的移动性管理实体和/或3G系统中的服务GPRS支持节点(SGSN)，所述无线接入网为演进的通用移动通信系统陆地无线接入网(E-UTRAN)或通用移动通信系统陆地无线接入网(UTRAN)；该终端是基于到EPS网络架构的附着过程接入到所述身份标识与位置分离的通信网络的。

上述方法在基于控制面与媒体面分离的网络架构实现的身份标识(AID)与位置分离的通信网络中，实现了终端接入该通信网络时实现身份标识和位置分离。

本发明要解决的又一技术问题是提供一种终端存在通信对端时从上述通信网络离线的方法，以实现对身份标识与位置分离的终端的资源释放。

为了解决这一技术问题，本发明还提供了一种终端存在通信对端时从上述第一种通信网络离线的处理方法，在终端的离线过程中，

所述接入接点、移动性管理实体、无线接入网网元及该终端之间交互，释放该终端到所述接入节点的连接；并且

所述接入节点获知接入的终端离线时，向该终端归属地ILR发起注销，该ILR删除该终端注册的RID或置该RID为无效，并回复响应；

所述接入接点还释放本地缓存的该终端的AID-RID映射信息和该终端与对端的通信关系信息，并对该终端的每一通信对端AID，检查本地是否有其它终端与该通信对端还存在着通信关系，若不存在，则释放该通信对端的AID-RID信息，否则保留该通信对端的AID-RID信息；

进一步地，上述处理方法还可具有以下特点：

所述接入节点确定接入的终端离线时，还向所有对端接入节点发送终端离线通知，携带该终端的AID；

所述对端接入节点收到该终端离线的通知后，删除本地缓存中该终端与其它终端的通信关系信息，以及该终端的AID-RID信息，并回复响应。

进一步地，上述处理方法还可具有以下特点：

所述接入节点是根据该终端发起的会话释放流程收到的信令确定该终端离线的；或者，所述接入节点是根据所述移动性管理节点发起的会话释放流程中收到的信令获知该终端离线的；或者，所述接入节点是在本接入节点发起默认承载释放时，获知该终端离线的。

进一步地，上述处理方法还可具有以下特点：

所述通信网络是基于演进的分组系统(EPS)网络架构实现的具有身份标识与位置分离架构的网络，所述接入节点的功能由EPS网络架构中的服务网关和分组数据网络网关实现且所述接入节点中与AID和RID管理相关的模块设置在分组数据网络网关中，所述移动性管理节点为EPS网络架构中的移动性管理实体和/或3G系统中的服务GPRS支持节点(SGSN)，所述无线接入网为演进的通用移动通信系统陆地无线接入网(E-UTRAN)或通用移动通信系统陆地无线接入网(UTRAN)。

为了解决该技术问题，本发明还提供了一种终端存在通信对端时从上述第二种通信网络离线的处理方法，在终端离线的过程中，

所述接入节点获知接入终端离线后，释放本地缓存的该终端的AID-RID映射信息和该终端与对端的通信关系信息，对该终端的每一通信对端AID，检查本地是否有其它终端与该通信对端还存在着通信关系，若不存在，则释放该通信对端的AID-RID信息，否则保留该通信对端的AID-RID信息；

所述移动性管理节点获知接入终端离线后，向该终端归属地ILR发起注销，该ILR删除该终端注册的RID或置该RID为无效，并回复响应；

所述接入节点、移动性管理实体、无线接入网网元及终端之间交互，释放该终端到所述接入节点之间的连接。

进一步地，上述处理方法还可具有以下特点：

所述移动性管理节点获知接入终端离线后，还将该终端离线通知经过对端移动性管理节点发送到对端接入节点，通知中携带该终端的AID；

所述对端接入节点收到该终端离线的通知后，删除本地缓存中该终端与其它终端的通信关系信息，以及该终端的AID-RID信息。

进一步地，上述处理方法还可具有以下特点：

上述方法在基于控制面与媒体面分离的网络架构实现的身份标识与位置分离的通信网络中，实现了对身份标识与位置分离的终端的资源释放。

附图说明

附图说明用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

图1a为现有技术中EPS系统架构的示意图。

图1b为本发明实施例SILSN架构的网络拓扑示意图。

图1c为基于SILSN架构的网络与传统IP网络的拓扑关系的示意图。

图2a和图2b分别是非漫游场景和漫游场景下，基于EPS系统架构实现的SILSN架构的第一种示例的网络连接示意图。

图3a和图3b分别是非漫游场景和漫游场景下，基于EPS系统架构实现的SILSN架构的第二种示例的网络连接示意图。

图4a和图4b分别是非漫游场景和漫游场景下，基于EPS系统架构实现的SILSN架构的第三种示例的网络连接示意图。

图5是基于图2a所示网络的用户终端初始接入进行会话建立的流程图。

图6是基于图2a所示网络的用户终端离线时进行会话释放的流程图。

图7是基于图3b所示网络的用户终端初始接入进行会话建立的流程图。

图8是基于图3b所示网络的用户终端离线时进行会话释放的流程图。

图9和图10分别是实施例一和二中P-GW的功能框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明所述技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

图1b所示是一种身份标识和位置分离(SILSN：Subscriber Identifier&Locator Separation Network)架构，该SILSN架构的网络拓扑划分为拓扑关系上没有重叠的接入网和骨干网，接入网位于骨干网的边缘，负责所有终端的接入，骨干网负责接入的终端间数据报文的路由和转发。

SILSN架构的网络中有两种标识类型：接入标识(AID：Access Identifier)和路由标识(RID：Routing Identifier)。其中，AID是终端的用户身份标识，网络为每个终端用户唯一分配一个AID，在终端移动过程中始终保持不变；RID是网络为终端分配的位置标识，在骨干网使用。应说明的是，身份标识和位置标识在不同的SILSN架构可以有不同的名称，但实质是一样的。

SILSN架构中，终端可以是移动终端、固定终端和游牧终端中的一种或多种，如手机、固定电话、电脑和服务器等等。

SILSN架构中，接入网用于为终端提供二层(物理层和链路层)接入手段，维护终端与ASN之间的物理接入链路。可能的二层接入手段包括：蜂窝移动网技术(GSM/CDMA/TD-SCDMA/WCDMA/WiMAX/LTE)、DSL、宽带光纤接入或WiFi接入等等。

SILSN架构中，接入服务节点用于为终端提供接入服务、维护终端与网络的连接，为终端分配RID，维护AID-RID映射信息，到映射转发平面登记注册和查询终端的RID，以及实现数据报文的路由和转发等功能。

SILSN架构中，骨干网的主要网元包括：

接入服务节点(ASN：Access Service Node)用于为终端分配RID，维护终端的AID-RID映射信息，到ILR登记注册和查询终端的RID，以及实现数据报文的路由和转发，终端须经过ASN接入骨干网。ASN分配的RID包含该ASN的地址信息，将该RID作为数据报文的目的地址时，该数据报文将被路由到该ASN。

通用路由器(CR：Common Router)，用于根据数据报文中的RID进行选路，转发以RID为目的地址的数据报文。

身份位置寄存器(ILR：Identity Location Register)，ILR用于保存终端的身份标识和位置标识映射信息，文中也写为AID-RID映射信息，处理对终端位置的注册、注销和查询；

可选地，骨干网还可以包括：

分组转发功能(PTF：Packet Transfer Function)，也称为分组转发功能节点，用于路由和转发以AID为目的地址的数据报文。

互联服务节点(ISN)，具有与通用路由器、ASN和ILR的接口，用于查询、维护本网络终端的AID-RID映射信息，封装、路由和转发本网络与传统IP网络之间往来的数据报文，实现两个网络的互联互通。

上述ILR，或ILR和PTF构成了骨干网的映射转发平面，CR，或CR和ISN构成了骨干网的广义转发平面。骨干网中还可以包括认证中心等其他网元。

SILSN架构初期可以传统IP网络的一个或多个孤岛形式存在和发展，或作为传统IP网络的扩展部分。SILSN架构与传统IP网络的拓扑关系如图1c所示，SILSN架构的骨干网部分与传统IP处于同一平面，通过ISN与传统IP网络互通。SILSN架构具备独立组网的能力，可以形成脱离传统IP网络独自发展的网络，在该阶段，功能实体ISN将不再存在。

基于SILSN架构的网络，因为终端和身份标识和位置分离，终端和通信对端通过AID识别对方，用RID来实现数据报文的路由和转发。在终端移动时，AID不变，以保持终端和通信对端的通信关系，RID可以随终端移动而重新分配，以支持终端进行无固定锚点的移动性，解决数据包路径迂回的问题。因此，为了实现正常通信，可满足以下条件：

●ASN须保存有接入本ASN的终端的AID-RID映射信息，以实现对下行数据报文的正确转发；

●ASN在接入本ASN的终端通信时，须保存有通信对端的AID-RID映射信息，以实现对上行数据报文的正确转发；

●为终端分配新的RID时，须通知对端ASN该终端RID更新。

上述下行数据报文指ASN收到的发送到接入本ASN的终端的数据报文，上行数据报文指ASN收到的接入本ASN的终端发送到通信对端的数据报文。对端ASN指终端的通信对端接入的ASN，类似的，文中提到的某对端网元也是指终端的通信对端接入的网元。另外，文中描述两个网元之间传送信息时，如没有特别指出某网元是对端网元，应理解为终端接入的同一侧的网元之间的信息传送。

要满足上述条件，在一种实施方式下，可以通过以下流程来实现以下主要的相关处理：

●接入过程，即终端接入到ASN的过程

ASN为终端分配指向本ASN的RID，保存该终端的AID-RID映射信息；

ASN为终端分配RID后，到该终端归属地ILR发起注册流程，携带该终端的AID-RID映射信息；

●通信过程，即终端发起与通信对端的通信的过程

ASN建立终端与通信对端的通信关系信息，即终端AID与通信对端AID的对应关系，在具体形式上可以是包括终端AID和通信对端AID的一个通信对端表，ASN可以从收到的数据报文中获取终端及其通信对端的AID，保存在该终端的通信对端表中；

ASN建立通信对端的AID-RID映射信息，可以在转发上行数据报文时从ILR查询到，从接收的下行数据报文中获取等；

●离线过程，即终端离线时的处理过程

ASN删除终端的AID-RID映射；

ASN到终端归属地ILR注销该终端；

ASN删除终端与通信对端的通信关系信息；

ASN维护通信对端的AID-RID映射信息；

ASN通知对端ASN终端离线；

ASN确定终端的通信对端离线，删除该终端与该通信对端的通信关系信息，并删除该通信对端的AID-RID信息；

●切换过程，指终端因移动触发的跨ASN切换的过程

切入侧的处理包括：

ASN为切入终端分配RID；

ASN向切入终端归属地ILR发起注册流程，携带切入的终端的AID-RID映射信息；

切出侧的处理包括：

ASN删除切出终端的AID-RID映射信息，删除切出终端与通信对端的通信关系信息；

ASN维护切出终端的通信对端的AID-RID映射信息

增加以下信息传递的处理：

切出ASN(终端切出的ASN)向切入ASN(终端切入的ASN)传递终端与通信对端的通信关系信息；

切出ASN向切入ASN传递终端的通信对端的AID-RID映射信息；

切入ASN或终端归属地ILR通知对端ASN终端RID更新。

文中的切换过程，是针对终端存在通信对端时移动到另一ASN服务区域的场景，在该通信网络采用流实时检测机制时，也即是指终端在通信状态下移动到另一ASN服务区域时的切换控制。终端在不存在通信对端时移动到另一ASN服务区域时，移入一侧为终端分配RID和到ILR注册，与接入过程一致，移出一侧删除该终端的AID和RID信息，与离线相比，可以不到ILR注销。所有与通信对端有关的处理都不需要进行，包括通信关系信息、通信对端的AID-RID映射信息的维护和通知对端终端RID更新等，也不需要在切入切出ASN之间进行数据转发。

应说明的是，以上处理仅为一种示例性的实施方式，仍存在其他的替代方式。

如，切出ASN向切入ASN传递终端的通信对端的AID-RID映射信息，终端与通信对端的通信关系信息是可选的，切入ASN也可以在终端发起通信的过程中获取这些信息。

如，ASN通知对端ASN终端离线是可选地，ASN也可通过流实时检测机制来确定通信对端是否离线，如发现在设定时间内没有检测到终端发送的数据，则认为该终端离线。

SILSN架构主要是针对现有移动互联网提出的一种身份标识和位置分离的技术，下面以EPS系统架构为基础，提出在EPS系统架构上实现SILSN架构的三个实施例，主要针对为实现终端身份标识和位置分离需要的在原有系统上进行的改进进行描述。在需要升级的网元如P-GW、MME中除下文提到的与实现终端的身份标识和位置分离相关的功能模块，均需要保留在EPS系统原有的其他功能模块。

实施例一

本实施例基于EPS系统架构实现的SILSN架构如图2a所示，图中给出了该架构网络中的主要网元及各网元之间的连接接口。SILSN架构的接入网部分主要由EPS系统中的无线接入网实现，EPS系统中的移动性管理实体(MME)、S-GW和升级后的P-GW共同实现ASN要完成的功能。同时，增加了具有与P-GW的接口的ILR，PTF，ISN等网元，这些网元为逻辑网元，在物理实体上可以与现有的网元合设，广义转发平面由支持RID路由的分组数据网络实现。

在本实施例基于EPS系统架构实现的SILSN架构中，P-GW与ILR之间存在信令接口，MME与ILR之间不存在信令接口，与AID-RID相关的处理主要在P-GW中实现。

其中：

P-GW用于为终端提供接入服务，为终端分配指向本P-GW的RID，维护终端和通信对端的AID-RID映射信息，到ILR注册、注销和查询终端的RID，以及实现数据报文的路由和转发。P-GW还用于与其他P-GW配合实现终端跨P-GW的切换。

如图9所示，P-GW包括以下与实现终端的身份标识和位置分离相关的功能模块：

RID分配模块，用于在终端请求接入或终端切入的过程中为终端分配RID，将该终端的AID和分配的RID发送到注册注销模块和连接维护模块。

注册注销模块，用于在收到终端AID和为该终端分配的RID后请求该终端归属地ILR对该终端的RID进行注册，携带终端的AID和RID；获知终端离线后，请求该终端归属地ILR注销该终端的RID。

连接维护模块，用于保存终端的连接信息，包括终端的AID-RID映射信息及终端与通信对端的通信关系信息，可以包括通信对端的AID-RID映射信息；终端离线、移出后删除该终端的连接信息；可选的，获知通信对端离线后，删除该通信对端与终端的通信关系信息。

映射管理模块，用于保存通信对端的AID-RID映射信息；获知终端切出或在存在通信对端时离线后，删除该终端以及该终端通信对端中与接入本P-GW的其他终端没有通信关系的通信对端的AID-RID映射信息；获知通信对端离线时，删除该通信对端的AID-RID信息；收到对端发来的终端RID更新通知后更新本地保存的该终端的AID-RID映射信息。可以对接入本P-GW所有终端的通信对端一起管理。

离线处理模块，用于在确定接入本P-GW的终端离线后，通知注册注销模块、连接维护模块和映射管理模块该终端离线，可选地，在终端离线后，通知该终端所有对端P-GW该终端离线，具体可以根据该终端的AID到连接维护模块查找到该终端所有通信对端的AID，然后到连接维护模块或映射管理模块或ILR查找到所述通信对端的RID，向所有对端P-GW发送终端离线通知；在确定通信对端离线时，通知连接维护模块和映射管理模块。

离线处理模块可以在收到终端离线过程的相关信令(如离线请求消息或会话释放请求或承载修改消息或判断需要释放默认承载等)时，确定接入本P-GW的终端离线，也可以采用流实时检测机制来维护的方式，如设置资源释放定时器，在该定时器定时时间内没有检测到该终端发送的数据报文后，可以判定该终端离线，确定通信对端离线的方式可以是收到对端P-GW的通知，或者上述流实时检测的方式。

切换控制模块用于实现对终端跨P-GW的切换的控制，包括切出控制单元和切入控制单元，其中：

切出控制单元用于实现对终端切出的控制，在该终端切出后通知连接维护模块和映射管理模块终端切出；切换过程中，将收到的发送给该终端的数据报文转发给切入P-GW，可选地，将该终端与通信对端的通信关系信息和/或通信对端的AID-RID映射信息发送到切入P-GW。

切入控制单元用于实现对终端切入的控制，通知RID分配模块该终端切入；可选地，向对端P-GW发送更新终端RID通知，携带该终端新的AID-RID映射信息。切入控制模块可以根据切入终端的AID到连接维护模块查找到该终端所有通信对端的AID，然后到连接维护模块或映射管理模块或ILR查找到所述通信对端的RID(指向对端P-GW)，向所有对端P-GW发送终端RID更新通知。

在另一实施例中，所述切入控制模块可以用于将为切入终端分配的RID发送到切出P-GW的切出控制模块；相应地，切出控制模块用于根据收到切入侧为终端分配的AID到连接维护模块查找到该终端所有通信对端的AID，然后到连接维护模块或映射管理模块或ILR查找到所述通信对端的RID，向所有对端P-GW发送终端RID更新通知。

报文转发模块用于收到上行数据报文后从映射管理模块或ILR查询到通信对端RID，和终端RID一起封装在数据报文中，路由并转发到对端接入节点，以及将下行数据报文解封装，剥离其中的RID后发送给终端。

报文转发模块分为第一转发单元和第二转发单元，其中：

第一转发单元用于在收到包含终端和通信对端AID的上行数据报文后，如在映射管理模块查询到通信对端的RID，将该终端和通信对端的RID作为源、目的地址封装在数据报文中，经广义转发平面路由并转发到对端P-GW；否则到该终端归属地ILR查询通信对端的RID，查询到的通信对端的AID-RID保存到映射管理模块；该数据报文可以先发送到该终端归属地PTF，由PTF转发到对端P-GW，也可以先缓存，在查询到通信对端的RID后，再将该终端和通信对端的RID作为源、目的地址封装在数据报文中，经广义转发平面路由并转发到对端P-GW。第一转发单元查找终端归属地ILR和/或PTF的方式可以是通过查询本地配置的终端AID与其归属地ILR和/或PTF的对应关系信息来实现。

第二转发单元用于在收到下行数据报文后，对该数据报文解封装，剥离其中的RID后，通过与终端AID对应的连接发往该终端；如报文中通信对端的AID-RID映射信息在映射管理模块中不存在，还要保存到映射管理模块中。

另外，第一转发单元和第二转发单元还可判断数据报文中终端AID与通信对端AID的对应关系是否已保存在连接维护模块中，如没有，增加到连接维护模块保存的终端与通信对端的通信关系信息中。

身份位置寄存器(ILR)在实体上可以与EPS系统中的归属用户服务器合设也可以单独设置，用于接收对归属用户终端的注册和注销请求，维护该终端的AID-RID映射信息，以及在收到对终端的查询请求后，将请求中包含的该终端AID所对应的RID返回给查询请求方。如收到对归属用户终端的注册请求后保存或更新该终端的AID-RID映射信息，收到对归属用户终端的注销请求后将该终端的AID-RID映射信息删除或置为无效。如果收到对非归属用户终端的注册、注销请求，则转发给该终端归属地ILR处理。

分组转发功能(PTF)是可选的，PTF在实体上可以与ILR合设或单独设置，用于在收到P-GW或其他PTF转发的归属用户终端发送的数据报文后，根据通信对端AID查到对应的RID(如可到ILR查找或本地查找)并封装在报文头后，将该数据报文转发到对端P-GW。如果收到的是非归属用户终端发送的数据报文，则转发给该终端归属地PTF处理。

互联服务节点(ISN)是可选的，在实体上可以与P-GW合设也可以单独设置，是本架构网络与传统IP网络的分界节点，用于查询、维护本架构网络终端的AID-RID映射信息，封装、路由和转发本架构网络与传统IP网络之间往来的数据报文，实现本架构网络与传统IP间的互联互通功能。ISN是传统IP网络终端在SILSN架构网络的接入节点。

如图2a所示，本实施例架构与实现终端的身份标识与位置分离相关的主要接口包括(以下接口名称可以变化的)：

S12是P-GW之间的接口，主要用于终端移动或离线时管理信令的传递，在终端RID变化时向对端P-GW传递终端RID更新通知，可选地，传递终端与通信对端的通信关系信息、通信对端的AID-RID映射信息，向对端传递终端离线通知等。

S13/D13是P-GW与ISN间的信令/数据接口。本架构网络终端与传统IP网络终端的通信过程中，如本架构网络的终端发生切换，P-GW通过S13接口将本架构网络终端新的AID-RID映射信息通知ISN。同时，P-GW和ISN通过D13接口互传本架构网络终端与传统网络终端的数据报文。D13接口的数据报文的格式为：

二层报头

源RID

目的RID

IP报文头(...，源AID，目的AID，...)

数据报文净荷

其中，源AID和源RID是发送数据包的终端的AID和RID，目的AID和目的RID是数据包发往的通信对端的AID和RID。

S14是P-GW与ILR间的信令接口，主要用于查询和维护AID-RID映射信息。在非漫游场下，S14为P-GW与归属地ILR(Visited ILR)之间接口，在漫游场景下(如图2b)，S14为P-GW与拜访地ILR(Visited ILR)之间接口。

D14是P-GW与PTF间的数据接口，D14接口的数据报文的格式为：

二层报头

源RID

RIDi

IP报文头(...，源AID，目的AID，...)

数据报文净荷

其中，RIDi是与P-GW连接的映射转发平面中PTF的路由地址，由P-GW上的配置数据得到。源RID、源AID和目的AID的含义同D13接口。

拜访地ILR和归属地ILR之间没有直接连接时，需要通过中继ILR(Broke ILR)中继，S15是映射转发平面内各ILR间的信令接口，用于查询和维护AID-RID映射信息，以及映射转发平面内的路由信息交互。

另外，P-GW与广义转发平面之间的数据接口的报文格式同D13接口，S-GW和P-GW之间的数据报文应包括：二层报头、IP报文头(...，源AID，目的AID，...)和数据报文净荷，可以增加其他封装。P-GW之间可以具有数据报文的转发接口，该接口定义的报文格式可以是：二层报头、隧道封装、IP报文头(...，源AID，目的AID，...)和数据报文净荷。

下面将对网络具体运作方式进行说明，包括如下主要的处理：终端开机接入网络的处理，终端注册注销的处理，终端发起通信的处理，终端切换的处理和终端离线的处理。以下逐一进行说明：

(1)终端接入网络的处理

终端AID可以配置在终端上，也可以在用户签约后配置在归属用户服务器上。图5是本实施例在图2a系统的基础上，终端初始接入进行会话建立过程的流程图，具体步骤描述如下：

步骤501，终端与无线侧网元建立RRC(Radio Resource Control，无线资源控制)连接作为信令消息或者业务数据的承载；

步骤502，终端向无线侧网元发送初始化NAS(Non-Access-Stratum，非接入层)消息进行附着操作；

如果终端的AID信息配置在终端上，NAS消息中需携带终端的AID信息。

步骤503，无线侧网元将初始的用户消息将NAS消息转发给MME；

步骤504，MME启动鉴权以及安全流程，对终端进行验证；

步骤505，MME请求HSS进行位置更新；HSS向MME回应位置更新响应；

如果终端的AID信息配置在终端归属的HSS中，则该位置更新响应消息中携带终端的AID信息。

步骤506，MME向S-GW发送会话建立请求，进行核心网连接建立，携带终端AID信息；S-GW将会话建立请求消息发送给P-GW，携带终端AID信息；

步骤507，P-GW为终端分配RID，向ILR发起注册，ILR保存该终端AID-RID映射信息，向P-GW回复确认响应；

步骤508，P-GW向S-GW回复会话建立响应，然后S-GW向MME发送会话建立响应；

步骤509，MME向无线侧网元发起初始上下文建立请求；

步骤510，终端与无线侧网元执行RRC连接配置过程；

步骤511，无线侧网元回复MME初始上下文建立响应；

步骤512，终端向无线侧网元发送直传消息，包括附着完成信息；

步骤513，无线侧网元向MME发送附着完成消息；

步骤514，MME向S-GW请求更新承载；

步骤515，S-GW向P-GW发送承载更新请求，然后，P-GW向S-GW回应承载更新响应。

步骤516，S-GW回应MME承载更新响应消息。

以上流程与现有EPS的附着过程基本相同，但增加了到ILR注册终端RID的步骤507，另外，在步骤506移动性管理实体向S-GW发送的会话建立请求中应携带终端AID信息，该AID是HSS通过步骤505中的位置更新响应或终端通过步骤503中的NAS消息带给移动性管理实体的。

(2)终端切换的处理

当终端位置发生变化，需要接入到新的P-GW即发生的跨P-GW的切换时，对终端切出的控制包括：在终端切出后释放相关资源；对终端切入的控制包括：通知无线接入网为该终端分配无线资源，为终端分配RID。

在切换过程中，还涉及到终端与通信对端的通信关系信息的传递、通信对端的AID-RID映射信息的传递，发送到终端的数据报文的转发，通知对端P-GW终端RID更新等在上文中已有描述，这里不再重复。

(3)终端通信的处理

P-GW在收到上行数据报文后，根据数据报文中通信对端的AID查询本地缓存的AID-RID映射表：

若查到通信对端的RID，P-GW在该数据报文中封装上终端及其通信对端的RID，转换为D13接口定义的格式后转发至对端P-GW；

若未查到，P-GW用通信对端的AID到该通信对端归属地ILR查询到该通信对端的RID后，在本地保存该通信对端的AID-RID映射信息，对于数据报文，有以下两种处理方式；

P-GW在查询的同时，将数据报文转换为D14接口定义的格式后传送至该通信对端归属地PTF，该PTF在本地或该通信对端归属地ILR查询到该通信对端的RID后，将数据报文由D14接口定义的格式转换为D13接口定义的格式后传送到对端P-GW；或者

P-GW先缓存数据报文，在查询到通信对端的RID后，将缓存的数据报文转换为D13接口定义的格式传送到对端P-GW。

P-GW收到下行数据报文后，对数据报文进行解封装处理，转换为P-GW和S-GW之间接口定义的格式，再将该数据报文发往终端。如果P-GW检查本地没有保存P-GW收到的通信对端的AID-RID映射信息，则P-GW需要将该信息进行缓存。

此外，P-GW可以判断从报文中获取到的通信对端的AID是否已保存到记录终端与通信对端的通信关系信息的通信对端表中，如没有，则需加添加到该通信对端表中。

(4)终端离线的处理

图6是本实施例在图2a系统的基础上，用户离线时进行会话释放过程的流程图。该实施例中，由终端发起会话释放过程的具体步骤包括：

步骤601，终端发送离线请求消息经无线侧网元传送至移动性管理实体；

步骤602，移动性管理实体发送会话删除请求给S-GW，以便去激活该终端的承载信息，S-GW向移动性管理实体回应会话删除响应消息；

步骤603，S-GW请求P-GW进行会话删除，删除终端的所有承载，P-GW将回复删除会话响应消息；

步骤604，在收到会话删除请求后，P-GW向终端归属地ILR发起注销，该ILR注销该终端注册的RID，，ILR回复响应；

步骤605，P-GW向对端P-GW发送终端离线通知，携带该终端的AID；对端P-GW回复响应；

该步在步骤603之后执行，和步骤604的先后顺序不限。

步骤606，P-GW释放本地缓存的该终端的AID-RID映射信息和该终端与对端的通信关系信息；同时，对于该终端的每一通信对端AID，P-GW检查本地是否有其它终端与该通信对端还存在着通信关系，若不存在，则释放该通信对端的AID-RID信息，否则保留该通信对端的AID-RID信息；

步骤607，对端P-GW收到删除终端的请求后，删除本地缓存中该终端与其它终端的通信关系信息，以及该终端的AID-RID信息；

该步在步骤605之后进行，与步骤606没有固定的前后顺序。

步骤608，移动性管理实体向终端发送离线接受消息；

步骤609，移动性管理实体发送连接释放信令给无线侧网元，无线侧信息进行释放；

与现有的会话释放流程相比，以AID信息为终端的用户身份标识，另外，P-GW在收到会话删除请求后，增加了步骤604向ILR发起注销及步骤605通知对端P-GW删除终端的处理，在步骤606和607中删除通信关系信息和AID-RID映射信息的处理。

为了简化描述，上述图6实施例仅以终端发起的会话释放的情况为例来说明终端离线的处理流程。在MME发起的会话释放以及P-GW发起的默认承载释放的情况下，终端离线处理方式与现有的会话或承载释放的信令流程基本相同，但是需要以AID信息作为终端的用户身份标识，并增加上述步骤604～607对AID、RID信息的处理。在此不再重复描述。

在上述实施例的一个变例中，考虑到终端的通信对端可能很多，将由P-GW将终端与通信对端的通信关系信息及相关通知上报到终端归属地ILR，该ILR维护终端的通信关系信息，并在该终端的RID变化时向对端ASN发送终端RID更新通知。

实施例二

本实施例基于EPS系统架构实现的SILSN架构如图3a和3b所示，图中给出了本架构网络的主要网元及各网元之间的连接接口。SILSN架构的接入网部分主要由EPS系统中的无线接入网实现，EPS系统中的S-GW，升级后的P-GW和移动性管理实体共同实现ASN要完成的功能。同时，增加了与P-GW之间具有接口的ILR，PTF，ISN等网元。这些网元为逻辑网元，在物理实体上可以与现有的网元合设，广义转发平面可以支持RID路由的分组数据网络来实现。

本实施例中，ILR与P-GW之间及ILR与移动性管理实体之间均存在信令接口，而P-GW之间没有信令接口。将实施例一中P-GW的部分功能改由MME来完成，P-GW之间传递的部分信息改由MME之间的接口来传递。

其中：

分组数据网络网关(P-GW)，用于为终端提供接入服务，为终端分配指向本P-GW的RID，维护终端和通信对端的AID-RID映射信息，到ILR查询终端的RID，以及实现数据报文的路由和转发。

本实施例中，P-GW包括以下与实现终端的身份标识与位置分离相关的功能模块：

RID分配模块，用于在终端请求接入或终端切入的过程中为终端分配RID，将该终端的AID和分配的RID发送到连接维护模块和MME。

映射管理模块，用于保存通信对端的AID-RID映射信息，在获知终端切出或在存在通信对端时离线后，删除该终端以及该终端通信对端中与接入本P-GW的其他终端没有通信关系的通信对端的AID-RID映射信息；获知通信对端离线时，删除该通信对端的AID-RID信息；收到终端RID更新通知后更新保存的该终端的AID-RID映射信息。

切换处理模块，用于在获知终端切入时，通知RID分配模块该终端切入；获知终端切出时，通知连接维护模块和映射管理模块该终端切出，可选地，将该终端通信对端的AID-RID映射信息发送到MME。切换过程中，将收到的发送给该终端的数据报文转发给切入P-GW。

离线处理模块，用于在确定接入的终端离线后，通知连接维护模块和映射管理模块该终端离线；在确定通信对端离线时，通知连接维护模块和映射管理模块该通信对端离线。可以根据MME传送的通信对端离线的通知等方式确定通信对端离线。可以在收到MME传送的删除终端请求等离线流程中的相关信令确定接入本P-GW的终端离线，对终端和对端通信关系信息的维护也可以采用流实时检测来维护的方式。

报文转发模块与实施例一基本相同，只是从报文中获取到的本地没有保存的终端与通信对端的通信关系信息还可以发送到MME保存。

MME用于与归属用户服务器配合完成对终端的认证，到ILR注册和注销终端的RID，维护终端与通信对端的通信关系信息，以及与其他MME配合实现终端跨P-GW的切换。

本实施例中，MME包括以下与实现终端的身份标识与位置分离相关的功能模块：

连接维护模块，可选，用于保存终端通信时与通信对端的通信关系信息，可以包括通信对端的AID-RID映射信息；终端离线、移出后删除该终端与通信对端的通信关系信息；获知通信对端离线后，删除该通信对端与终端的通信关系信息。

离线处理模块，用于在确定接入的终端离线后，通知注册注销模块和连接维护模块该终端离线，可选地，通知所有对端MME该终端离线；在确定通信对端离线时，通知连接维护模块和P-GW。确定通信对端离线的方式可以是收到对端MME的通知，也可以是流实时检测方式等。MME中的模块可以从通信对端HSS或本地查询到通信对端MME的位置信息，通信对端HSS的位置则可根据MME上配置的AID和HSS的对应关系来确定。

切换控制模块用于实现对终端跨P-GW的切换的控制，包括为切出控制单元和切入控制单元，其中：

切出控制单元用于实现对终端切出的控制，向切入MME请求切换，收到响应后通知终端切换，终端切出后通知连接维护模块和P-GW该终端切出；可选地，在切换过程中将连接维护模块保存的该终端与通信对端的通信关系信息发送到切入MME；通知P-GW该终端切出，并将该P-GW发来的该终端通信对端的AID-RID映射信息转发到切入MME；

切入控制单元用于实现对终端切入的控制，收到切换请求后通知无线接入网为该终端分配无线资源，通知P-GW为该终端分配RID，向切出MME返回切换响应，切换完成后通知切出MME。可选地，在切换过程中，向对端MME发送终端RID更新通知，携带该终端新的AID-RID映射信息，相应地，将对端MME发送的终端RID更新通知转发到P-GW；将切出MME发来的该终端的通信对端的AID-RID映射信息转发到P-GW保存；以及将切出MME发来的终端与通信对端的通信关系信息保存到连接维护模块并转发到P-GW保存。

身份位置寄存器(ILR)的功能与实施例一相同，在实体上可以与EPS系统中的归属用户服务器合设也可以单独设置。

分组转发功能(PTF)是可选的，功能与实施例一相同，在实体上可以与ILR合设或单独设置。

互联服务节点(ISN)是可选的，功能与实施例一相同，在实体上可以与P-GW合设也可以单独设置。

如图3a所示，本实施例架构与实现终端的身份标识与位置分离相关的主要接口包括：

S10接口是MME之间的信令接口，主要用于终端移动或离线时管理信令的传递，如终端RID变化时向对端传递终端RID更新通知，可选地，向对端传递终端离线通知，以及在切入切出MME之间传递终端与通信对端的通信关系信息、通信对端的AID-RID映射信息等。

D13是P-GW与ISN间的数据接口。P-GW通过D13接口互传本网络终端与传统网络终端的数据报文。其格式与实施例一的D13接口相同，如下：

二层报头

源RID

目的RID

IP报文头(...，源AID，目的AID，...)

数据报文净荷

S14a是MME与ILR间的信令接口，主要用于注册和注销终端的AID-RID映射信息。在非漫游场景中，S14a为MME与归属地ILR(Home ILR)之间的接口；在漫游场景中(如图3b)，S14a为MME与拜访地ILR(VisitedILR)之间的接口。

S14b是P-GW与ILR间的信令接口，主要用于查询AID-RID映射信息。在非漫游场景中，S14a为P-GW与归属地ILR(Home ILR)之间的接口；在漫游场景中(如图3b)，S14b为P-GW与拜访地ILR(Visited ILR)之间接口。

D14是P-GW与PTF间的数据接口，D14接口的数据报文的格式为：

二层报头

源RID

RIDi

IP报文头(...，源AID，目的AID，...)

数据报文净荷

其中源RID是为发送数据包的终端分配的RID，RIDi是与P-GW连接的映射转发平面中PTF的路由地址，可以由P-GW上的配置数据得到。

另外，P-GW和广义转发平面之间的数据接口的报文格式，S-GW和P-GW之间的数据接口的报文格式与实施例一相同。

P-GW和S-GW之间的信令接口S5，S-GW与MME之间的信令接口S11之间需要增加上述模块功能描述中在P-GW与MME之间传递的信令，这里不再一一描述。

下面将对网络具体运作方式进行说明，包括如下主要的处理：终端开机接入网络的处理，终端位置更新和登记注册的处理，终端通信的处理，终端切换的处理，终端离线的处理。以下逐一进行说明：

(1)终端接入网络的处理

图7是本发明在图3a系统的基础上，用户初始接入进行会话建立过程流程图。该实施例中，终端AID可以在终端上进行配置，也可以归属用户服务器进行签约。具体步骤描述如下：

步骤701，用户在进行通信前与无线侧网元建立RRC(Radio ResourceControl，无线资源控制)连接作为信令消息或者业务数据的承载；

步骤702，用户发送初始化NAS(Non-Access-Stratum，非接入层)消息进行附着操作；

如果由终端配置AID信息，则需在该步NAS消息中携带AID信息。

步骤703，无线侧网元通过初始的用户消息转发NAS消息至MME；

步骤704，MME开启鉴权以及安全流程，对用户进行验证；

步骤705，MME请求HSS进行位置更新，HSS向MME回应位置更新响应；

如果通过签约获取AID信息，则该位置更新响应消息中携带终端签约的AID信息。

步骤706，MME对终端的AID信息进行保存；

步骤707，MME向S-GW发送会话建立请求；接收到MME发送的消息，S-GW将会话建立请求消息发送给P-GW，携带终端的AID；

步骤708，P-GW为终端分配RID并保存该终端的AID-RID映射信息，向S-GW回复会话建立响应，携带分配的RID信息；然后S-GW向MME发送会话建立响应，携带分配的RID信息；

步骤709，MME向无线侧网元发起初始上下文建立请求。

步骤710，执行RRC连接配置过程；

步骤711，无线侧网元回复MME初始上下文建立响应；

步骤712，终端向无线侧网元发送直传消息，包括附着完成信息；

步骤713，无线侧网元向MME发送附着完成消息；

步骤714，MME向S-GW请求更新承载；

步骤715，S-GW向P-GW发送承载更新请求，然后，P-GW向S-GW回应承载更新响应；

步骤716，S-GW回应MME承载更新响应消息；

步骤717，MME收到RID信息后，通知ILR保存该终端AID-RID映射信息。ILR回复MME确认响应。该步可以在步骤709之后进行。

以上过程在现有EPS的附着过程基础上，增加了MME通知ILR更新终端AID-RID映射信息的步骤717，另外在之前的步骤，需由终端或HSS将终端的AID发送到MME，再带到P-GW，由P-GW为终端分配RID并返回到MME。

(2)终端切换的处理

当终端位置发生变化，需要接入到新的P-GW即发生的跨P-GW的切换时，在切出一侧，切出MME向切入MME请求切换，收到响应后通知终端切换，终端切出后通知P-GW；在切入一侧，切入MME收到切换请求后通知无线接入网为该终端分配无线资源，通知P-GW为该终端分配RID，向切出MME返回切换响应，在切换完成后通知切出MME。

在切换过程中，终端与通信对端的通信关系信息的传递、通信对端的AID-RID映射信息的传递，通知对端P-GW终端RID更新等将由MME之间的接口来完成，上文中已有描述，这里不再重复。

在终端开始切换后，切出P-GW将收到的通信对端发送给该终端的数据报文转发给切入P-GW。

(3)终端通信的处理

本实施例P-GW对数据报文的发送方法与实施例一相同，只是P-GW获取的新的终端与通信对端的通信关系信息可以发送到MME保存。

(4)终端离线的处理

图8是本发明在图3a系统的基础上，用户离线时进行会话释放过程流程图。该实施例中，由终端发起会话释放过程，具体步骤描述如下：

步骤801，终端发送离线请求消息经无线侧网元传送至MME；

步骤802，MME发送会话删除请求给S-GW，以便去激活该终端的承载信息。S-GW向MME回应会话删除响应消息；

步骤803，S-GW请求P-GW进行会话删除，删除终端的所有承载。P-GW回复删除会话响应消息；

步骤804，P-GW释放本地缓存的该终端AID-RID信息、该终端与对端的通信关系。同时，对于该终端的通信对端AID，P-GW检查本地是否存在其它终端与该通信对端存在着通信关系，若不再存在，则释放该通信对端的AID-RID信息；

步骤805，MME向ILR注销该终端，ILR删除AID-RID映射信息或将其置为无效，回复响应；该步骤可以在步骤801之后执行。

步骤806，MME发起终端信息释放过程。MME将终端离线通知(可以是删除该终端的请求)传送给对端MME和P-GW，携带该终端AID，对端回复响应；

步骤807，对端MME和P-GW删除本地缓存中该终端的相关信息，如该终端的AID-RID信息、该终端与通信对端的通信关系信息，及对该终端通信对端的AID-RID信息进行维护；

步骤808，MME向终端发送离线接受消息。

步骤809，MME发送连接释放信令给无线侧网元，对无线侧信息进行释放。

与实施例一相比，通知ILR注销终端，以及将删除该终端的请求传送给对端的操作改由MME完成。

为了简化描述，上述图8实施例仅以终端发起的会话释放的情况为例来说明终端离线的处理流程。在MME发起的会话释放以及P-GW发起的默认承载释放的情况下，终端离线处理方式与现有的会话或承载释放的信令流程基本相同，但是需要以AID信息作为终端的用户身份标识，且增加上述步骤804至807对AID、RID的处理，在此不再重复描述。

本实施例体现了采用MME之间接口实现通知通信对端维护终端信息，终端切换过程中切出侧与切入侧传送终端信息的功能。如果P-GW之间存在接口，则可以得到本实施例的两个变例，分别采用以下方法实现：

第一变例

由P-GW间接口来实现通知通信对端P-GW维护终端信息(如终端RID更新通知，终端离线通知等)，终端切换过程中切出P-GW与切入P-GW传送通信对端AID-RID映射信息的功能，则MME上的离线处理模块和切换控制模块的相应功能将在P-GW的模块中进行实现，但MME仍需通过S10接口在终端切换过程中向切入MME传递该终端与通信对端的通信关系，由P-GW之间的接口来实现S10接口的其他功能。

在该变例中，通知对端P-GW终端RID更新将作为P-GW中切换处理模块的功能，可选的，该切换处理模块在终端切出时将直接向切入P-GW传送该终端通信对端的AID-RID映射信息。而通知对端P-GW终端离线的功能由P-GW的离线处理模块来完成。

第二变例

由P-GW间接口来实现通知通信对端P-GW维护终端信息，终端移动过程中终端移出与移入的P-GW之间传送通信对端的AID-RID映射信息及该终端与通信对端的通信关系信息的功能，则MME上的离线处理模块和切换控制模块的相应功能将在P-GW中进行实现。并且由P-GW之间的接口来实现S10接口的功能，此时MME上可以不设连接维护模块。

在该变例中，通知对端P-GW终端RID更新将作为P-GW中切换处理模块的功能，可选的，该切换处理模块在终端切出时将直接向切入P-GW传送该终端通信对端的AID-RID映射信息，并可直接向切入P-GW传送终端与通信对端的通信关系信息。而通知对端P-GW终端离线的功能由P-GW的离线处理模块来完成，P-GW中的离线处理模块据此确定通信对端离线，并要将该终端离线的通知转发到MME。

在实施例二的基础上，还可以得到其他的变例，如MME上也可以增加一映射管理模块，用于保存和维护通信对端的AID-RID映射信息，P-GW在更新本地的该映射信息时实时或定时地与MME同步，该映射管理模块可以根据切出侧传递来的终端通信对端的AID-RID映射信息和对端的终端RID更新通知保存和更新该映射信息，并与P-GW中的该映射信息同步。

实施例三

本实施例基于EPS系统架构实现的SILSN架构如图4a和4b所示，图中给出了本架构网络的主要网元及各网元之间的连接接口。P-GW与ILR之间不存在信令接口，MME与ILR之间存在信令接口。

SILSN架构的接入网部分主要由EPS系统中的无线接入网实现，EPS系统中的S-GW和升级后的P-GW、MME共同实现ASN要完成的功能。同时，增加了与P-GW之间具有接口的PTF、ISN等网元，及与MME之间存在信令接口的ILR。这些网元为逻辑网元，在物理实体上可以与现有的网元合设，广义转发平面由支持RID路由的分组交换网络实现。

本实施例中，LR与P-GW之间没有接口，P-GW需要通过MME向ILR查询终端的RID，MME则增加了查询通信对端ILR的功能。

其中：

P-GW用于为终端提供接入服务，为终端分配指向本P-GW的RID，维护终端和通信对端的AID-RID映射信息，以及实现数据报文的路由和转发。

P-GW包括RID分配模块、连接维护模块、映射管理模块、离线处理模块和报文转发模块等与实现终端的身份标识与位置分离相关的功能模块，还具有在EPS系统原有的其他功能模块。其中，位置标识分配模块、连接维护模块、离线处理模块和映射管理模块的功能与实施例二中的相应模块相同。报文转发模块与实施例二中的报文转发模块的功能基本相同，只是在查询通信对端RID时，是请求MME进行查询，携带该通信对端的AID，并接收MME返回的查询结果。

MME用于与归属用户服务器配合完成对终端的认证，到ILR注册、注销及查询终端的RID，与其他MME配合实现终端跨P-GW的切换。

本实施例中，MME包括登记注册模块、连接维护模块、离线处理模块和切换控制模块等实现终端的身份标识与位置分离相关的功能模块，还具有在EPS系统原有的其他功能模块。其中，登记注册模块、连接维护模块、离线处理模块和移动控制模块与实施例二中的相应模块功能相同，另外新增了映射查询模块：用于在收到查询请求后根据通信对端AID向该通信对端归属地ILR查询对应的RID，将查询到的通信对端的AID-RID映射信息返回给P-GW。

身份位置寄存器(ILR)、分组转发功能(PTF)和互联服务节点(ISN)在结构和功能上可以与实施例二相同，这里不再赘述。

如图4a所示，本架构中与实现终端的身份标识与位置分离相关的主要涉及的接口包括：

S10接口是MME之间的信令接口，功能与实施二S10接口相同。

D13是P-GW与ISN间的数据接口，格式与实施例二的D13接口相同。

S14是MME与ILR间的信令接口，主要用于注册、注销和查询终端的AID-RID映射信息。在非漫游场景中，S14为MME与归属地ILR(Home ILR)之间的接口；在漫游场景中(如图3b)，S14为MME与拜访地ILR(VisitedILR)之间的接口。

D14是P-GW与PTF间的数据接口，格式与实施例二的D14接口相同。

P-GW和广义转发平面之间的数据接口的报文格式，S-GW和P-GW之间的数据接口的报文格式与实施例二相同，映射转发平面内各ILR间的信令接口S15的功能与实施例二相同。

P-GW和S-GW之间的信令接口S5，S-GW与MME之间的信令接口S11之间相对实施例二还要增加查询通信对端RID的相关信令。

在图4a系统的基础上本实施例终端接入网络的处理、终端切换的处理及终端离线的处理与实施例二一致，不会对阐述本发明造成影响，故在此不再累述。在终端通信的处理中，本实施例与实施例二的差别在于P-GW获取通信对端的RID的方式。在本实施例中，P-GW获取AID-RID映射信息的方式为：P-GW向MME请求查询通信对端的RID，MME向该通信对端归属地ILR进行相应查询，该ILR将该通信对端AID-RID映射信息经MME传送至P-GW。

本实施例体现了采用MME之间接口实现通知通信对端维护终端信息，终端切换过程中切出侧与切入侧传送终端信息的功能。如果P-GW之间存在接口，也可以得到本实施例的两个变例，这两个变例相对于实施例二的变化与实施例二的两个变例相对于实施例二的变化相同，在此不再赘述。

应说明的是，本发明基于控制面与媒体面分离的网络架构实现身份标识与位置分离架构的通信系统的方案中，所基于的控制面与媒体面分离的网络架构并不局限于EPS系统架构，对于其他具有类似的控制面与媒体面分离的网络架构，也可以适用。

所述类似的控制面与媒体面分离的网络架构包括连接在无线接入网和分组数据网络之间的接入网关，以及与接入网关和无线接入网相连的移动性管理节点，网元之间相连是指网元之间具有信令和/或数据接口。移动性管理节点和接入网关在不同的网络架构中可以具有不同的名称，可以对应于现有的一个网元或多个网元或一个网元中的一部分，移动性管理节点和接入网关的功能如下：

移动性管理节点负责终端的移动性管理、非接入层信令的处理和用户移动管理上下文的管理等控制面的相关工作；

接入网关是连接无线接入网和分组数据网络的网关设备，用于负责为终端提供接入服务，及在无线接入网与分组数据网络间转发数据等功能。

在上述实施例中，接入节点的功能由演进的分组系统(EPS)网络架构中的服务网关和分组数据网络网关实现，移动性管理节点为由EPS网络架构中的移动性管理实体，无线接入网为演进的通用移动通信系统陆地无线接入网(E-UTRAN)。但在其他实施例中，这种对应也可以不同。例如接入节点的功能也可以由超移动宽带(UMB，Ultra Mobile Broadband)系统的接入网关(AGW，Access GateWay)实现，移动性管理节点可以是3G系统中的服务GPRS支持节点(SGSN)如S4 SGSN或超移动宽带(UMB，Ultra MobileBroadband)系统的会话引用网络控制器(SRNC，Session Reference NetworkController)，无线接入网也可以是通用移动通信系统陆地无线接入网(UTRAN)或超移动宽带无线接入系统等等。

此外，为了简化描述，以上所有实施例仅以图2a、3a、4a终端非漫游的情况为例来说明系统身份标识和位置分离的处理过程。在终端进行漫游的情况下(如图2b、3b、4b)，系统进行身份标识和位置分离的处理方式与上述实施例基本相同，只是P-GW或MME需要通过拜访地ILR(Visited ILR)或拜访地ILR(Visited ILR)和中继ILR(Broke ILR)访问归属地ILR，归属地ILR按终端发送信令的路径向该终端返回信令。故在此不再重复描述。

以上实施例中，RID可以为P-GW的IP地址。AID可以配置在终端上，也可以在签约后配置在归属用户服务器上，作为终端的用户身份标识，如，IPV6/IPV4地址或IMSI或临时标识或NAI，也可以区别于现有终端的用户身份标识。如果格式不同，原系统中的网元可以使用与为终端分配的AID对应的用户身份标识作为终端的AID，由P-GW或MME进行格式转换。

在其他实施例中，P-GW可以与S-GW合为一个接入网元，此时，上述实施例中不需要存在S-GW和P-GW之间的接口，且所有与S-GW和P-GW之间的网元将与该接入网元进行接口。系统的网元功能、接口(除了S5口)、流程与上述实施例一致，在此不再详述。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种基于控制面与媒体面分离的网络架构实现的身份标识AID与位置分离的通信网络，包括无线接入网，接入节点，及与接入节点和无线接入网连接的移动性管理节点，其特征在于，还包括与所述接入节点连接的身份位置寄存器ILR，及支持按位置标识RID路由和转发数据报文的分组数据网络，所述接入节点连接在无线接入网和分组数据网络之间，其中：

所述接入节点用于为终端提供接入服务，为终端分配指向本接入节点的RID，维护终端和通信对端的身份标识与位置标识AID-RID映射信息，到终端归属地ILR注册、注销和查询终端的RID，实现数据报文的路由和转发，以及与其他接入节点配合实现终端跨接入节点的切换；

所述ILR用于接收对本ILR归属用户终端的注册和注销请求，对归属用户终端的AID-RID映射信息进行维护，以及收到对终端RID的查询请求后，将请求中包含的该终端AID所对应的RID返回给查询请求方；

所述控制面与媒体面分离的网络架构是演进的分组系统EPS的网络架构，所述接入节点的功能由EPS网络架构中的服务网关和分组数据网络网关实现，所述移动性管理节点为EPS网络架构中的移动性管理实体和/或3G系统中的服务GPRS支持节点SGSN，所述无线接入网为演进的通用移动通信系统陆地无线接入网E-UTRAN或通用移动通信系统陆地无线接入网UTRAN；或者

2.如权利要求1所述的通信网络，其特征在于：

所述通信网络还包括与所述接入节点连接的互联服务节点ISN，该互联服务节点是该通信网络与传统IP网络的分界节点，用于查询、维护该通信网络终端的AID-RID映射信息，封装、路由和转发该通信网络与传统IP网络之间往来的数据报文，实现网络之间的互联互通功能。

3.如权利要求1所述的通信网络，其特征在于，所述接入节点包括：

映射管理模块，用于保存通信对端的AID-RID映射信息；

4.如权利要求3所述的通信网络，其特征在于，所述报文转发模块包括第一转发单元和第二转发单元，其中：

所述第一转发单元用于在收到包含终端和通信对端AID的上行数据报文后，如在映射管理模块查询到通信对端的RID，将该终端和通信对端的RID作为源、目的地址封装在数据报文中，经广义转发平面路由并转发到对端接入节点；否则到该终端归属地ILR查询通信对端的RID，查询到的通信对端的AID-RID需发送到映射管理模块保存；

5.如权利要求4所述的通信网络，其特征在于：

所述终端与通信对端的通信关系信息是指终端AID与通信对端AID之间的对应关系信息；所述第一转发单元和第二转发单元还判断数据报文中终端AID与通信对端AID的对应关系是否已保存在连接维护模块中，如没有，将所述对应关系保存在连接维护模块中。

6.如权利要求4或5所述的通信网络，其特征在于：

所述通信网络还包括与所述接入节点连接的分组转发功能节点PTF，用于在收到接入节点或其他分组转发功能转发的本PTF归属用户终端发送的数据报文后，根据通信对端AID查询到对应的RID并封装在报文头后，将该数据报文发送到所述通信对端接入的接入节点；

所述接入节点与PTF间具有数据接口，所述第一转发单元在收到终端发送的上行数据报文后，如映射管理模块未缓存有通信对端的RID，则在该上行数据报文中封装该终端的RID和该PTF的RID后传送到该通信对端归属地PTF，由该PTF将本PTF的RID替换为通信对端的RID后转发到对端接入节点。

7.如权利要求4或5所述的通信网络，其特征在于：

所述第一转发单元在收到终端发送的上行数据报文后，如映射管理模块未缓存有通信对端的RID，则第一转发单元在查询到通信对端的RID后，再将该终端和通信对端的RID作为源、目的地址封装在该上行数据报文中，经广义转发平面路由并转发到通信对端接入的接入节点。

8.如权利要求3所述的通信网络，其特征在于，所述接入节点还包括切换控制模块，其中：

所述切换控制模块用于对终端跨接入节点切换的控制，在终端切出后通知连接维护模块和映射管理模块，将切换过程中收到的发送给该终端的数据报文转发给切入接入节点，终端切入时通知RID分配模块；

所述映射管理模块，还用于在获知终端切出时，删除该终端以及该终端通信对端中与接入本接入节点的其他终端没有通信关系的通信对端的AID-RID映射信息。

9.如权利要求8所述的通信网络，其特征在于，所述切换控制模块包括切出控制单元和切入控制单元，其中：

切出控制单元用于实现对终端切出的控制，在该终端切出后通知连接维护模块和映射管理模块终端切出；切换过程中，将收到的发送给该终端的数据报文转发给切入接入节点；

10.如权利要求9所述的通信网络，其特征在于：

所述切入控制模块还用于将为切入终端分配的RID发送到切出接入节点的切出控制模块；所述切出控制模块还用于根据收到切入接入节点为终端分配的AID到连接维护模块查找到该终端所有通信对端的AID，然后到连接维护模块或映射管理模块或ILR查找到所述通信对端的RID，向所有对端接入节点发送终端RID更新通知，携带该终端新的AID-RID映射信息；

11.如权利要求9所述的通信网络，其特征在于：

12.如权利要求3或8所述的通信网络，其特征在于，所述接入节点还包括离线处理模块，其中：

所述离线处理模块，用于在确定接入本接入节点的终端离线后，通知注册注销模块、连接维护模块和映射管理模块该终端离线；在确定通信对端离线时，通知连接维护模块和映射管理模块；

所述注册注销模块，还用于在获知终端离线后，请求该终端归属地ILR 注销该终端的RID；

所述映射管理模块，还用于在获知通信对端离线时，删除该通信对端的AID-RID信息；在获知终端离线且该终端存在通信对端时，删除该终端通信对端中与接入本接入节点的其他终端没有通信关系的通信对端的AID-RID映射信息。

13.如权利要求12所述的通信网络，其特征在于：

14.如权利要求1所述的通信网络，其特征在于：

15.如权利要求1所述的通信网络，其特征在于：

所述接入节点中与AID和RID管理相关的模块设置在分组数据网络网关P-GW中。

16.如权利要求12所述的通信网络，其特征在于：

所述接入节点之间具有信令接口，接入节点与广义转发平面具有数据接口，接入节点与ILR间具有信令接口，映射转发平面内各ILR之间具有信令接口，接入节点与ISN之间具有信令接口和数据接口。

17.一种终端接入如权利要求1所述通信网络的方法，所述通信网络还包括用于保存终端位置信息的归属用户服务器，该方法包括：

终端与所述无线接入网的网元建立连接，通过所述网元向所述移动性管理节点请求接入；

所述移动性管理节点对终端进行，认证通过后，到该终端的归属用户服务器进行位置更新，然后向所述接入节点请求建立到分组数据网络的连接，并携带该终端的身份标识AID；

所述接入节点为该终端分配位置标识RID，向该终端归属地ILR发起注册，ILR保存该终端的AID-RID映射信息；

所述接入节点、移动性管理节点、无线接入网和该终端之间交互，完成该终端到所述接入节点间连接的建立；

所述控制面与媒体面分离的网络架构是演进的分组系统EPS的网络架构，所述接入节点的功能由EPS网络架构中的服务网关和分组数据网络网关P-GW实现且所述接入节点中与AID和RID管理相关的模块设置在分组数据网络网关中，所述移动性管理节点为EPS网络架构中的移动性管理实体和/或3G系统中的服务GPRS支持节点SGSN，所述无线接入网为演进的通用移动通信系统陆地无线接入网E-UTRAN或通用移动通信系统陆地无线接入网UTRAN；该终端是基于到EPS网络架构的附着过程接入到所述身份标识与位置分离的通信网络的。

18.如权利要求17所述的方法，其特征在于：

19.一种终端存在通信对端时从如权利要求1所述通信网络离线的处理方法，其特征在于，在终端的离线过程中，

所述接入节点、移动性管理实体、无线接入网网元及该终端之间交互，释放该终端到所述接入节点的连接；并且

所述接入节点还释放本地缓存的该终端的AID-RID映射信息和该终端与对端的通信关系信息，并对该终端的每一通信对端AID，检查本地是否有其它终端与该通信对端还存在着通信关系，若不存在，则释放该通信对端的AID-RID信息，否则保留该通信对端的AID-RID信息；

所述通信网络是基于演进的分组系统EPS网络架构实现的具有身份标识与位置分离架构的网络，所述接入节点的功能由EPS网络架构中的服务网关和分组数据网络网关实现且所述接入节点中与AID和RID管理相关的模块设置在分组数据网络网关中，所述移动性管理节点为EPS网络架构中的移动性管理实体和/或3G系统中的服务GPRS支持节点SGSN，所述无线接入网为演进的通用移动通信系统陆地无线接入网E-UTRAN或通用移动通信系统陆地无线接入网UTRAN。

20.如权利要求19所述的处理方法，其特征在于：

21.如权利要求19或20所述的处理方法，其特征在于：

22.一种基于控制面与媒体面分离的网络架构实现的身份标识AID与位置分离的通信网络，包括无线接入网，接入节点，及与接入节点和无线接入网连接的移动性管理节点，其特征在于，还包括与接入节点连接的身份位置寄存器ILR，及支持按位置标识RID路由和转发数据报文的分组数据网络，所述接入节点连接在无线接入网和分组数据网络之间，其中：

23.如权利要求22所述的通信网络，其特征在于：

所述通信网络还包括互联服务节点ISN，所述互联服务节点具有与所述接入节点的接口，是该通信网络与传统IP网络的分界节点，用于查询、维护该通信网络终端的AID-RID映射信息，封装、路由和转发该通信网络与传统IP网络之间往来的数据报文，实现网络之间的互联互通功能。

24.如权利要求22所述的通信网络，其特征在于，所述接入节点包括：

映射管理模块，用于保存通信对端的AID-RID映射信息，在获知终端切出或在存在通信对端时离线后，删除与接入接入节点的其他终端已没有通信关系的该终端的通信对端；在获知通信对端离线时，删除该通信对端的AID-RID信息；

25.如权利要求24所述的通信网络，其特征在于，所述报文转发模块包括第一转发单元和第二转发单元，其中：

所述第一转发单元用于在收到包含终端和通信对端AID的上行数据报文后，如在映射管理模块查询到通信对端的RID，将该终端和通信对端的RID作为源、目的地址封装在数据报文中，经广义转发平面路由并转发到对端接入节点；否则到该终端归属地ILR查询通信对端的RID，查询到的通信对端的AID-RID发送到映射管理模块保存；

所述第二转发单元用于对收到的下行数据报文解封装，剥离其中的RID后，通过与终端AID对应的连接发往该终端；如报文中通信对端的AID-RID映射信息在映射管理模块中不存在，还要保存到映射管理模块 ;

26.如权利要求25所述的通信网络，其特征在于：

27.如权利要求24所述的通信网络，其特征在于，所述移动性管理节点包括：

28.如权利要求27所述的通信网络，其特征在于，所述移动性管理节点还包括连接维护模块，所述移动性管理节点的模块中：

29.如权利要求28所述的通信网络，其特征在于：

30.如权利要求28所述的通信网络，其特征在于：

31.如权利要求27所述的通信网络，其特征在于：

32.如权利要求27所述的通信网络，其特征在于：

33.如权利要求27所述的通信网络，其特征在于：

切换过程中，将收到的发送给该终端的数据报文转发给切入接入节点。

34.如权利要求27所述的通信网络，其特征在于：

35.如权利要求27所述的通信网络，其特征在于：

36.如权利要求25所述的通信网络，其特征在于：

37.如权利要求22所述的通信网络，其特征在于：

38.一种终端接入如权利要求22所述通信网络的方法，所述通信网络还包括用于保存终端位置信息的归属用户服务器，该方法包括：

所述移动性管理节点对终端进行，认证通过后，到该终端的归属用户服务器进行位置更新，保存该终端的AID信息，然后向所述接入节点请求建立到分组数据网络的连接，并携带该终端的身份标识AID；

所述接入节点为该终端分配位置标识RID，通过响应消息将该RID发送到所述移动性管理节点，所述移动性管理节点向该终端归属地ILR发起注册，ILR保存该终端的AID-RID映射信息；

所述控制面与媒体面分离的网络架构是演进的分组系统EPS的网络架构，所述接入节点对应于EPS网络架构中的服务网关和分组数据网络网关且所述接入节点中与AID和RID管理相关的模块设置在分组数据网络网关中，所述移动性管理节点为EPS网络架构中的移动性管理实体和/或3G系统中的服务GPRS支持节点SGSN，所述无线接入网为演进的通用移动通信系统陆地无线接入网E-UTRAN或通用移动通信系统陆地无线接入网UTRAN；该终端是基于到EPS网络架构的附着过程接入到所述身份标识与位置分离的通信网络的。

39.如权利要求38所述的方法，其特征在于：

40.一种终端存在通信对端时从如权利要求22所述通信网络离线的处理方法，其特征在于，在终端离线的过程中，

所述接入节点、移动性管理实体、无线接入网网元及终端之间交互，释放该终端到所述接入节点之间的连接；

41.如权利要求40所述的处理方法，其特征在于：