CN102498692B - 一种本地路由的方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

提供了一种本地路由的方法、装置及系统。该方法包括：为用户设备建立数据传输通路(101)；判断来自所述用户设备的数据包的目的节点(102)；若所述数据包的目的节点位于家庭网络，将所述数据包发送至位于家庭网络的目的节点，若所述数据包的目的节点位于外部网络，将所述数据包发送至位于外部网络的目的节点(103)。还提供了一种本地路由的装置及系统。

Description

一种本地路由的方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种本地路由的方法、装置及系统。

背景技术

为了满足不同用户群的个性化需要，在通信系统中，出现了一种家庭基站（Home NodeB，HNB）。家庭基站作为专属资源，部署在家庭、团体、公司或者学校等场所，可以只允许具有私有网络权限的用户设备（UE）驻留或者接入。

家庭接入（Home Access）模式是目前一种新的接入模式。家庭接入模式利用家庭基站，使用许可的频谱，通过通用的IP接入网络将用户设备接入到移动网络。其中，许可的频谱包括多种网络中的频谱，例如：UMTS陆地无线接入网络（UMTS Terrestrial Radio Access Network，UTRAN）、演进的UMTS陆地无线接入网络（E-UTRAN）、码分多址接入（Code Division Multiple Access，CDMA）网络、微波存取全球互通（Worldwide Interoperability for Microwave Access，Wimax）网络、无线局域网络（Wireless Local Area Network，WLAN）和高速分组数据(High Rate Packet Data，HRPD)网络等网络使用的频谱。

家庭基站在接入IP网络之前，一般还要通过家庭网关（Home GW）。家庭网关具有汇集和路由家庭基站及家庭网络其它设备的IP数据、管理回程（backhaul）网络上的承载、管理服务质量（QoS，Quality of Service）和转换网络地址等功能。需要说明的是，家庭基站和家庭网关可以是分离的实体也可以是物理合一的实体。

家庭基站网关为处于运营商网络侧的家庭基站的汇集节点。家庭基站网关转发家庭基站和移动网络中的网元之间的信令和数据。不同接入类型的移动网络，其家庭基站网关可以是不同的实体（例如：HNB GW或者HeNB GW）。家庭基站网关可以是单独的实体，也可以是与现有其它设备合一的实体。

发明人在研究过程中，发现在家庭接入模式的用户设备本地路由（包括：用户设备通过家庭基站访问家庭网络的其它设备，用户设备通过家庭基站访问外部网络）成为急需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种本地路由的方法、装置及系统，以解决家庭接入模式中，用户设备本地路由的问题。

一种本地路由的方法，所述方法包括：

为用户设备建立数据传输通路；

判断来自所述用户设备的数据包的目的节点；

若所述数据包的目的节点位于家庭网络，将所述数据包发送至位于家庭网络的目的节点，若所述数据包的目的节点位于外部网络，将所述数据包发送至位于外部网络的目的节点；

所述为用户设备建立数据传输通路包括：

通过激活新的分组数据网PDN连接为所述用户设备建立数据传输通路；

或者，

通过在本地路由的路由节点上分流数据包，所述数据包承载在原有PDN连接上。

一种本地路由的系统，所述系统包括：本地路由节点的控制节点，

所述地路由节点的控制节点用于为用户设备建立数据传输通路，以使本地路由的路由节点进行所述用户设备的本地路由；

所述本地路由节点的控制节点为用户设备建立数据传输通路包括：

通过激活新的分组数据网PDN连接为所述用户设备建立数据传输通路；

或者，

通过在本地路由的路由节点上分流数据包，所述数据包承载在原有PDN连接上。

可以看出，当本地路由的控制节点为用户设备建立起数据传输通路后，用户设备就可以通过本地路由的路由节点，将发送至家庭网络的数据发送至家庭网络，将发送至外部网络的数据发送至外部网络，实现了本地路由。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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为本发明实施例一用户设备本地路由方法流程图；

图2为本发明实施例二用户设备本地路由时激活PDN连接的方法流程图；

图3为本发明实施例二用户设备本地路由的方法流程图；

图4为本发明实施例三用户设备本地路由时激活PDN连接的方法流程图；

图5（a）为本发明实施例三用户设备访问家庭网络其它设备的方法流程图；

图5（b）为本发明实施例三用户设备访问外部网络的设备的方法流程图；

图6为本发明实施例四用户设备本地路由时激活外部网络的PDN连接的方法流程图；

图7为本发明实施例四用户设备本地路由时激活家庭网络的PDN连接的方法流程图；

图8（a）为本发明实施例四用户设备访问家庭网络的其它设备的方法流程图；

图8（b）为本发明实施例四用户设备访问外部网络的设备的方法流程图；

图9为本发明实施例五用户设备本地路由时激活外部网络的PDN连接的方法流程图；

图10为本发明实施例五用户设备本地路由的方法流程图；

图11为本发明实施例六用户设备本地路由时激活PDN连接的方法流程图；

图12为本发明实施例六用户设备本地路由的方法流程图；

图13为本发明实施例七用户设备使用激活PDN连接时得到的IP地址进行本地路由的方法示意图；

图14为本发明实施例七用户设备使用家庭基站分配的私有地址进行本地路由的方法示意图；

图15为本发明实施例七用户设备使用链路本地地址进行本地路由的方法示意图；

图16为本发明实施例八方法示意图；

图17为本发明实施例九用户设备本地路由的方法示意图；

图18为本发明实施例十寻呼用户设备方法流程图；

图19为本发明实施例十一寻呼用户设备以及向用户设备发送下行数据包方法流程图；

图20为本发明实施例十二寻呼用户设备以及用户设备进行业务请求方法流程图；

图21为本发明实施例十三寻呼用户设备以及用户设备进行业务请求方法流程图；

图22为本发明实施例十四寻呼用户设备以及用户设备进行业务请求方法流程图；

图23为本发明实施例十五寻呼用户设备以及用户设备进行业务请求方法流程图；

图24为本发明实施例为本地路由建立通路的装置结构框图；

图25为本发明实施例一种本地路由的装置；

图26为本发明实施例十六系统示意图。

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，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例一：

请参考图1，为本发明实施例一用户设备本地路由方法流程图，可以包括以下步骤：

步骤101：为用户设备建立数据传输通路；

步骤102：判断来自所述用户设备的数据包的目的节点；

步骤103：若所述数据包的目的节点位于家庭网络，将所述数据包发送至位于家庭网络的目的节点，若所述数据包的目的节点位于外部网络，将所述数据包发送至位于外部网络的目的节点。

所述本地路由的控制节点用于处理用户设备的请求，并控制其它网元为用户设备建立网络服务。

可以看出，当本地路由的控制节点为用户设备建立起数据传输通路后，用户设备就可以通过本地路由的路由节点，将发送至家庭网络的数据发送至家庭网络，将发送至外部网络的数据发送至外部网络，实现了本地路由。

其中，步骤101可以有以下两种实现方式：第一种方式为通过激活新的分组数据网（PDN）连接为用户设备建立数据传输通路，请参见后文实施例二至实施例六。第二种方式为通过在本地路由的路由节点上分流数据包，所述数据包承载在原有PDN连接上，从而实现用户设备的本地路由，请参见后文实施例七至实施例九。

需要指出的是，本地路由的控制节点可以将上述两种实现方式结合使用。或者，不同的家庭基站可以分别使用其中一种实现方式。

下面分别针对上述两种实现方式进行详细说明。

用户设备在使用本地路由业务之前，需要首先激活到家庭网络的PDN连接或激活到外部网络（例如：因特网）的PDN连接，并在激活时获得对应网络的地址信息。此为控制面执行的操作。用户设备激活到家庭网络的PDN连接用于访问家庭网络中的其它设备，激活到外部网络的PDN连接用于访问外部网络中的设备。此为用户面执行的操作。

实施例二：

请参考图2，为本发明实施例二用户设备本地路由时激活PDN连接的方法流程图，可以包括以下步骤：

步骤201：家庭基站在与家庭基站网关进行通信之前，可以经过IP安全隧道（IPSec隧道）建立过程，建立IPSec隧道；

步骤202：在执行本地路由PDN连接激活过程前，用户设备执行附着（Attach）操作；

需要指出的是，步骤202为可选项。

步骤203：用户设备向管理实体（例如：MME）发送本地路由PDN连接请求消息；

所述本地路由PDN连接请求消息可以是用户设备发送的带有特殊接入点名（APN，Access Point Name）指示的PDN连接建立请求，也可以是其它类型的指示消息。如无特殊说明，后文所述的本地路由PDN连接请求消息均如此。

用户设备还可以在上述Attach过程中向管理实体发送本地路由PDN连接请求消息。

需要指出的是，家庭基站或者家庭基站网关可以截获所述本地路由PDN连接请求消息，并判断是否需要进行用户数据的本地路由。

步骤204：管理实体接收到来自用户设备的本地路由PDN连接请求消息后，向家庭基站网关发起会话建立请求；

若家庭基站截获了所述本地路由PDN连接请求消息，则由家庭基站直接建立用于本地路由的会话，若家庭基站网关截获了所述本地路由PDN连接请求消息，则直接进入步骤205。

步骤205：家庭基站网关向家庭基站发起会话建立请求；

步骤206：家庭基站为当前请求激活的PDN连接分配IP地址；

若家庭基站与家庭网关位于同一物理实体，则家庭网关分配家庭网络本地IP地址域的IP地址,如果当前请求激活的PDN连接还将用于访问外部网络，则家庭网关还要为用户设备的PDN连接分配外部网络地址域的IP地址，对于家庭网络设备共享外部网络IP地址的情形，可能还需要分配端口。分配的外部网络IP地址以及端口可以是家庭网关从其他设备（例如宽带接入设备或者家庭基站网关）获取的。

若家庭基站与家庭网关分离，则家庭基站分配家庭网络本地IP地址域的IP地址，该地址可以是家庭基站向家庭网关申请的。同样，如果当前请求激活的PDN连接还将用于访问外部网络，则家庭基站还要为用户设备的PDN连接分配外部网络地址域的IP地址，对于家庭网络设备共享外部网络IP地址的情形，可能还需要分配端口。分配的外部网络IP地址以及端口可以是家庭基站从其他设备（例如家庭网关、宽带接入设备或者家庭基站网关）获取的。家庭网关为用户设备分配的家庭网络地址域的IP地址和外部网络IP地址（可能还包括端口）建立对应表，并进行保存，用于路由判断和NAT转换。

步骤207：家庭基站向家庭基站网关返回会话建立响应消息，该消息包含所述为用户设备分配的地址信息；

地址信息包括分配的家庭网络本地地址域的IP地址，也可以包含外部网络IP地址可选的，还可以包括端口。

步骤208：家庭基站网关向管理实体返回会话建立响应消息，该消息包含所述为用户设备分配的地址信息；

步骤209：管理实体向家庭基站网关发送承载建立请求消息，该消息中包含所述为用户设备分配的地址信息；

步骤210：家庭基站网关向家庭基站发送承载建立请求消息，该消息中包含所述为用户设备分配的地址信息;

步骤211：家庭基站为承载分配无线资源，并向用户设备发送无线资源重配置消息，该消息中包含所述为用户设备分配的地址信息，该家庭基站可以只给用户设备发送所分配的家庭网络本地地址域的IP地址，也可将家庭基站为用户设备分配的公网IP地址，可选的，还可以包括端口，也发送给所述用户设备；

步骤212：用户设备向家庭基站返回无线资源重配置完成消息，完成无线承载资源的分配；

步骤213：家庭基站为用户设备分配下行承载资源，并通过承载建立响应信息将所述分配的下行承载资源发送给家庭基站网关，完成承载资源分配；

步骤214：家庭基站网关向管理实体返回承载建立响应消息，完成承载建立过程。

请参考图3，为本发明实施例二用户设备本地路由的方法流程图，可以包括以下步骤：

步骤301：用户设备在发送数据之前，获得目标网络设备的目的地址；

步骤302：用户设备将包含目标网络设备目的地址的数据包通过上述步骤213分配的无线承载资源发送给家庭基站；

步骤303：家庭基站将包含所述目的地址的数据包通过家庭网络发送给家庭网关；

步骤304：家庭网关对数据包的目的地址进行判断，如果目的地址标识的为内部网络设备，进入步骤305，如果目的地址标识的为外部网络设备，进入步骤306；

步骤305：家庭网关将该数据包通过家庭网络发送给家庭网络设备，流程结束，相应的，家庭网络设备发往用户设备的数据通过用户设备的家庭网络IP地址域的IP地址寻址到家庭基站，并进入无线承载发往用户设备；

步骤306：家庭网关执行网络地址映射（NAT）转换，将该数据包通过家庭网络发送给宽带网络接入设备；

步骤307：宽带网络接入设备执行网络地址映射（Network AddressTranslation，NAT）转换，通过外部网络将数据包发送给外部网络设备。

相应的，外部公共网络设备发往用户设备的数据通过为用户设备分配的公网IP地址域的IP地址寻址到家庭网关，进行NAT转换后，继而寻址到家庭基站，并进入无线承载发往用户设备。

本地路由的上下行数据包路由经过同样的路径，本发明实施例中的路由方法流程都遵循这样的原则。

下行方向，家庭网络设备发往用户设备的数据通过用户设备的家庭网络IP地址域的IP地址寻址到家庭基站，并通过无线承载发往该用户设备。外部网络设备发往用户设备的数据通过为用户设备分配的外部网络IP地址域的IP地址寻址到家庭网关，进行NAT转换后，继而寻址到家庭基站，并通过无线承载发往用户设备。

实施例三：

实施例三与实施例二的区别在于：在实施例三用户面执行的操作中，当用户设备访问外部网络时，家庭基站通过预先建立的安全隧道将数据包发送至家庭基站网关，再由家庭基站网关与外部网络相连，将所述用户设备数据包路由到外部网络，相对于所述用户设备将数据包发送到家庭网络设备的情况，应用两个不同的PDN连接，用两个APN标识分别标识外部网络和家庭网络；而在实施例二中，家庭网关通过家庭网络将数据包发送至宽带接入设备，再由宽带网络接入设备与外部网络相连，进行用户设备数据包的路由。所述过程中建立一个PDN连接，用一个APN标识。

由于用户面访问外部网络存在上述区别，在控制面，实施例三中，家庭基站网关为用户设备分配用于外部网络访问的地址信息，家庭基站为用户设备分配用于家庭网络访问的地址信息，实施例二中，家庭基站为用户设备分配外部网络地址信息以及家庭网络地址信息。

请参考图4，为本发明实施例三用户设备本地路由时激活PDN连接的方法流程图，可以包括以下步骤：

步骤401：家庭基站在与家庭基站网关进行通信之前，需要经过IPSec隧道建立过程，建立IPSec隧道；

步骤402：在执行本地路由PDN连接激活过程前，用户设备执行Attach操作；

需要指出的是，步骤402为可选项。

步骤403：用户设备向管理实体发送本地路由PDN连接请求消息；

用户设备还可以在上述Attach过程中向管理实体发送本地路由PDN连接请求消息。

步骤404：管理实体接收到来自用户设备的本地路由PDN连接请求消息，向家庭基站网关发起会话建立请求；

如果当前为访问外部网络的PDN连接激活过程，则家庭基站网关需要为UE分配外部网络的IP地址及端口，分配过程也可以在步骤407之后执行。如果当前为访问家庭网络的PDN连接激活过程，家庭基站网关直接执行步骤405。

步骤405：家庭基站网关继续向家庭基站发起会话建立请求；

步骤406：如果当前为访问家庭网络的PDN连接激活过程，家庭基站为用户设备分配家庭网络本地IP地址；

优选的，在一个PDN连接建立过程中，可以既为用户设备分配了访问家庭网络的IP地址，又为用户设备分配了访问外部网络的IP地址和端口，也即通过一个PDN连接建立流程，建立分别用于家庭网络和外部网络访问的PDN连接。

步骤407：家庭基站向家庭基站网关返回会话建立响应消息，该消息包含为用户设备分配的所述地址信息；

步骤408：家庭基站网关向管理实体返回会话建立响应消息，该消息包含为用户设备分配的所述地址信息；

步骤409：管理实体向家庭基站网关发送承载建立请求消息，该消息中包含为用户设备分配的所述地址信息；

步骤410：家庭基站网关向家庭基站发送承载建立请求消息，该消息中包含为用户设备分配的所述地址信息;

步骤411：家庭基站为承载分配无线资源，并向用户设备发送无线资源重配置消息，该消息中包含为用户设备分配的所述地址信息;

步骤412：用户设备向家庭基站返回无线资源重配完成消息，完成无线承载资源的分配，用户设备与家庭基站之间可以发送与接收分组数据；

步骤413：家庭基站为用户设备分配下行承载资源，并将分配的下行承载资源发送给家庭基站网关，完成承载资源分配；

步骤414：家庭基站网关向管理实体返回承载建立响应消息，完成承载建立过程。

请参考图5（a），为本发明实施例三用户设备访问家庭网络其它设备的方法流程图，可以包括以下步骤：

步骤501-1：用户设备将发送给家庭网络设备的数据包通过家庭网络的PDN连接无线承载发送给家庭基站；

步骤501-2：家庭基站通过家庭网络将数据包发送给家庭网关；

步骤501-3：家庭网关通过家庭网络将数据包发送给家庭网络设备。

请参考图5（b），为本发明实施例三用户设备访问外部网络的设备的方法流程图，可以包括以下步骤：

步骤502-1：用户设备将发送给外部网络设备的数据包通过外部网络的PDN连接无线承载发送给家庭基站；

步骤502-2：家庭基站通过预先建立的IP安全隧道将所述数据包发送给家庭基站网关；

步骤502-3：家庭基站网关通过外部网络将数据包发送给外部网络设备。

实施例四：

实施例四与实施例三的区别在于：在实施例四用户面执行的操作中，当用户设备访问外部网络时，家庭基站通过家庭基站网关分配的上行承载资源（例如：3GPP网络中的GPRS隧道协议（GTP）隧道）将数据包发送至家庭基站网关，而在实施例三中，家庭基站通过预先建立的安全隧道将数据包发送至家庭基站网关。由于用户面访问外部网络存在上述区别，在控制面，实施例四中，在激活外部网络的PDN连接过程中，家庭基站网关还要为用户设备分配上行承载资源。

请参考图6，为本发明实施例四用户设备本地路由时激活外部网络的PDN连接的方法流程图，可以包括以下步骤：

步骤601：家庭基站在与家庭基站网关进行通信之前，需要经过IPSec隧道建立过程，建立IPSec隧道；

步骤602：在执行本地路由PDN连接激活过程前，用户设备执行Attach附着操作；

需要指出的是，步骤602为可选项。

步骤603：用户设备向管理实体发送本地路由PDN连接请求消息；

用户设备还可以在上述Attach过程中向管理实体发送本地路由PDN连接请求消息。

步骤604：管理实体接收到PDN连接请求消息后，向家庭基站网关发起会话建立请求；

步骤605：家庭基站网关为当前请求激活的PDN连接分配地址信息，包括IP地址与端口；

可选的，这里可以包括实施例3中家庭网关与家庭基站交互，获取家庭网络本地路由IP地址的过程，具体见步骤505-步骤507，此处不再赘述；

步骤606：家庭基站网关向管理实体返回会话建立响应消息，该消息包含为用户设备分配的所述地址信息；

步骤607：管理实体向家庭基站网关发送承载建立请求消息，该消息中包含为用户设备分配的所述地址信息；

步骤608：家庭基站网关为所述承载分配上行承载资源，并通过承载建立请求消息将所述资源发送给家庭基站;

步骤609：家庭基站根据所述请求消息为用户设备分配无线资源，并向用户设备发送无线资源重配置消息；

步骤610：用户设备向家庭基站返回无线资源重配置完成消息，完成无线承载资源的分配；

步骤611：家庭基站为用户设备分配下行承载资源，并将分配的下行承载资源发送给家庭基站网关，完成承载资源分配；

步骤612：家庭基站网关向管理实体返回承载建立响应消息，完成承载建立过程。

请参考图7，为本发明实施例四用户设备本地路由时激活家庭网络的PDN连接的方法流程图，可以包括以下步骤：

步骤701：家庭基站在与家庭基站网关进行通信之前，需要经过IPSec隧道建立过程，建立IPSec隧道；

步骤702：在执行本地路由PDN连接激活过程前，用户设备执行Attach过程；

需要指出的是，步骤702为可选项。

步骤703：用户设备向管理实体发送本地路由PDN连接请求消息；

用户设备还可以在上述Attach过程中向管理实体发送本地路由PDN连接请求消息。

步骤704：管理实体接收到PDN连接请求消息后，向家庭基站网关发起会话建立请求；

步骤705：家庭基站网关继续向家庭基站发起会话建立请求；

步骤706：家庭基站为当前请求激活的PDN连接分配家庭网络本地IP地址；

步骤707：家庭基站向家庭基站网关返回会话建立响应消息，该消息包含所述为用户设备分配的地址；

步骤708：家庭基站网关向管理实体返回会话建立响应消息，该消息包含所述为用户设备分配的地址；

步骤709：管理实体向家庭基站网关发送承载建立请求消息，该消息中包含所述为用户设备分配的地址；

步骤710：家庭基站网关向家庭基站发送承载建立请求消息，该消息中包含所述为用户设备分配的地址;

步骤711：家庭基站为所述承载分配无线资源，并向用户设备发送无线资源重配置消息，该消息中包含为用户设备分配的地址；

步骤712：用户设备向家庭基站返回无线资源重配完成消息，完成无线承载资源的分配；

步骤713：家庭基站为用户设备分配下行承载资源，并发送给家庭基站网关，完成承载资源分配；

步骤714：家庭基站网关向管理实体返回承载建立响应消息，完成承载建立过程。

请参考图8（a），为本发明实施例四用户设备访问家庭网络的其它设备的方法流程图，可以包括以下步骤：

步骤801-1：用户设备将发送给家庭网络设备的数据包通过家庭网络的PDN连接无线承载发送给家庭基站；

步骤801-2：家庭基站通过家庭网络将数据包发送给家庭网关；

步骤801-3：家庭网关通过家庭网络将数据包发送给家庭网络设备。

请参考图8（b），为本发明实施例四用户设备访问外部网络的设备的方法流程图，可以包括以下步骤：

步骤802-1：用户设备将发送给外部网络设备的数据包通过外部网络的PDN连接无线承载发送给家庭基站；

步骤802-2：家庭基站通过上行承载资源将数据包发送给家庭基站网关；

步骤802-3：家庭网关通过外部网络将数据包发送给外部网络设备。

实施例五：

实施例五与实施例二的区别在于：在实施例五用户面执行的操作中，当用户设备访问外部网络时，家庭基站或家庭网关通过预先建立的安全隧道将数据包发送至家庭基站网关，再由与外部网络相连的家庭基站网关根据目的地址进行路由判断：路由至家庭网络或外部网络，而在实施例二中，家庭网关通过家庭网络将数据包发送至宽带网络接入设备，再由宽带网络接入设备与外部网络相连。

由于用户面访问外部网络存在上述区别，在控制面，实施例五中，家庭基站网关为用户设备分配外部网络地址信息（包含外部网络IP地址，可选的，还包括端口），家庭基站为用户设备分配家庭网络地址信息，可选的，家庭基站也可以为本地路由用户数据到外部网络而分配外部网络IP地址和端口，并在家庭网关上为与外部网络通信的数据包做NAT。实施例二中，家庭基站为用户设备分配外部网络地址信息以及家庭网络地址信息。两种方法都是一个PDN连接，用一个APN标识。

请参考图9，为本发明实施例五用户设备本地路由时激活外部网络的PDN连接的方法流程图，可以包括以下步骤：

步骤901：家庭基站在与家庭基站网关进行通信之前，需要经过IPSec隧道建立过程，建立IPSec隧道；

步骤902：在执行本地路由PDN连接激活过程前，用户设备执行Attach操作；

需要指出的是，步骤902为可选项。

步骤903：用户设备向管理实体发送本地路由PDN连接请求消息；

用户设备还可以在上述Attach过程中向管理实体发送本地路由PDN连接请求消息。

步骤904：管理实体接收到来自用户设备的PDN连接请求消息，向家庭基站网关发起会话建立请求；

如果当前为访问外部网络的PDN连接激活过程，则家庭基站网关需要为UE分配外部网络的IP地址，可选地，还可以分配端口；可选的，所述外部网络的IP地址，可选地，还可以包括端口也可以由家庭基站或家庭网关在步骤906分配。

步骤905：家庭基站网关继续向家庭基站发起会话建立请求；

步骤906：家庭基站为用户设备分配家庭网络本地IP地址；

步骤907：家庭基站向家庭基站网关返回会话建立响应消息，该消息包含为用户设备分配的地址；

步骤908：家庭基站网关向管理实体返回会话建立响应消息，该消息包含为用户设备分配的地址；

步骤909：管理实体向家庭基站网关发送承载建立请求消息，该消息中包含为用户设备分配的地址；

步骤910：家庭基站网关向家庭基站发送承载建立请求消息，该消息中包含为用户设备分配的地址;

步骤911：家庭基站为用户设备分配无线资源，并向用户设备发送无线资源重配置消息，该消息中包含为用户设备分配的地址，可选的，所述地址一般携带在非接入层NAS消息里。所述家庭基站可以只给用户设备发送所分配的家庭网络本地地址域的IP地址，也可将家庭网关或家庭基站网关为用户设备分配的外部网络IP地址，可选的，还可包括端口，也发送给用户设备;

步骤912：用户设备向家庭基站返回无线资源重配置完成消息，完成无线承载资源的分配；

步骤913：家庭基站为用户设备分配下行承载资源，并通过承载建立响应消息将分配的下行承载资源发送给家庭基站网关，完成承载资源分配；

步骤914：家庭基站网关向管理实体返回承载建立响应消息，完成承载建立过程。

请参考图10，为本发明实施例五用户设备本地路由的方法流程图，可以包括以下步骤：

步骤1001：用户设备在发送数据之前，获得目标网络设备的目的地址；

步骤1002：用户设备将包含所述目的地址的数据包通过无线承载发送给家庭基站；

步骤1003：家庭基站将包含目的地址的数据包通过家庭网络发送给家庭网关；

步骤1004：家庭网关对数据包的目的地址进行判断，如果目的地址表征目的设备为内部网络设备，进入步骤1005，如果目的地址表征目的设备为外部网络设备，进入步骤1006；

步骤1005：家庭网关将该数据包通过家庭网络发送给家庭网络设备，流程结束；

步骤1006：家庭网关通过所述IP安全隧道将该数据包发送给家庭基站网关；

步骤1007：家庭基站网关执行NAT转换，通过外部网络将数据包发送给外部网络设备。可选的，根据具体情况，所述NAT也可在步骤1006执行。

实施例六：

实施例六与实施例五的区别在于：在实施例六用户面执行的操作中，当用户设备访问外部网络时，家庭网关通过家庭基站网关分配的上行承载资源将数据包发送至家庭基站网关，而在实施例五中，家庭网关通过预先建立的安全隧道将数据包发送至家庭基站网关。由于用户面访问外部网络存在上述区别，在控制面，实施例六中，在激活外部网络的PDN连接过程中，家庭基站网关还要为用户设备分配上行承载资源。

请参考图11，为本发明实施例六用户设备本地路由时激活PDN连接的方法流程图，可以包括以下步骤：

步骤1101：家庭基站在与家庭基站网关进行通信之前，需要经过IPSec隧道建立过程，建立IPSec隧道；

步骤1102：在执行本地路由PDN连接激活过程前，用户设备执行Attach操作；

需要指出的是，步骤1102为可选项。

步骤1103：用户设备向管理实体发送本地路由PDN连接请求消息；

用户设备还可以在Attach过程中向管理实体发送本地路由PDN连接请求消息。

步骤1104：管理实体接收到PDN连接请求消息后，向家庭基站网关发起会话建立请求；

可选地，还可以包括实施例5中家庭网关与家庭基站交互，获取家庭网络本地路由IP地址的过程，如步骤905-步骤907，此处不再赘述；

步骤1105：家庭基站网关为当前请求激活的PDN连接分配IP地址；

步骤1106：家庭基站网关向管理实体返回会话建立响应消息，该消息包含为用户设备分配的地址；

步骤1107：管理实体向家庭基站网关发送承载建立请求消息，该消息中包含为用户设备分配的地址；

步骤1108：家庭基站网关为用户设备分配上行承载资源，并将所述资源信息通过承载建立请求消息发送给家庭基站;

步骤1109：家庭基站为承载分配无线资源，并发送无线资源重配消息给用户设备;

步骤1110：用户设备向家庭基站返回无线资源重配完成消息，完成无线承载资源的分配；

步骤1111：家庭基站为用户设备分配下行承载资源，并将分配的下行承载资源发送给家庭基站网关，完成承载资源分配；

步骤1112：家庭基站网关向管理实体返回承载建立响应消息，完成承载建立过程。

请参考图12，为本发明实施例六用户设备本地路由的方法流程图，可以包括以下步骤：

步骤1201：用户在发送数据之前，获得目标网络设备的目的地址；

步骤1202：用户设备将包含目的地址的数据包通过无线承载发送给家庭基站；

步骤1203：家庭基站将包含目的地址的数据包通过家庭网络发送给家庭网关；

步骤1204：家庭网关对数据包的目的地址进行判断，如果目的地址表征目的设备为内部网络设备，进入步骤1205，如果目的地址表征目的设备为外部网络设备，进入步骤1206；

步骤1205：家庭网关将该数据包通过家庭网络发送给家庭网络设备，流程结束；

步骤1206：家庭网关通过上述的上行承载资源将该数据包发送给家庭基站网关；

步骤1207：家庭基站网关执行NAT转换，通过外部网络将数据包发送给外部网络设备。

可以看出，当本地路由的控制节点为用户设备建立起数据传输通路后，用户设备就可以通过本地路由的路由节点，将发送至家庭网络的数据发送至家庭网络，将发送至外部网络的数据发送至外部网络，实现了本地路由。

如果网络中不部署家庭基站网关，则上述实施例二至实施例六中，移动性管理实体直接与家庭基站连接，移动性管理实体和家庭基站与家庭基站网关的交互流程都不存在。实施例二、实施例三、实施例五中的IP安全隧道将直接连接到核心网用户面实体或核心网用户面实体的安全网关。

需要说明的是，在实施例二至实施例六中，在为用户设备建立到家庭网络访问的PDN连接的同时，可能会利用家庭网关的路由通过本地接入网络直接从宽带接入网路由到外部网络，而不经过家庭基站网关。这样，会对运营商造成损失。

为了限制通过到家庭网络的PDN连接访问外部网络，在PDN连接建立的过程中，可以在本地路由的控制节点与家庭基站交互的过程中向家庭网关下发用于限制路由的配置文件，例如，可以规定从家庭基站端口发出、以家庭网络本地IP域地址（如10.x.x.x，192.168.x.x）路由的数据包不能路由到外部网络。此外，还可以由网管将配置文件配置到家庭网关，实现对通过到家庭网络的PDN连接访问外部网络的限制。

以上对通过激活新的PDN连接为用户设备建立数据传输通路，进而使用户设备进行本地路由进行了详细说明。下面对通过在原有PDN连接的基础上，在本地路由的路由节点上分流数据包，进而使用户设备进行本地路由进行详细说明。

可以看出，当本地路由的控制节点为用户设备建立起数据传输通路后，用户设备就可以通过本地路由的路由节点，将发送至家庭网络的数据发送至家庭网络，将发送至外部网络的数据发送至外部网络，实现了本地路由。

需要说明的是，在实施例二至实施例六中，在为用户设备建立到家庭网络访问的PDN连接的同时，可以利用家庭网关的路由通过本地接入网络直接从宽带接入网路由到外部网络，而不经过家庭基站网关或核心网用户面实体。这样，如果运营商需要在家庭基站网关或核心网用户面实体上进行用户从家庭基站接入的流量统计，或者运营商需要在家庭基站网关或核心网用户面实体上对用户设备到外部网络的本地路由数据流进行合法监听，由于本地数据流不经过家庭基站网关或或核心网用户面实体，流量统计和合法监听都难以实现。

为了限制通过到家庭网络IP连接访问外部网络，或者规定哪些数据流需要经过家庭基站网关本地路由，或者为了在家庭基站执行合法监听和流量统计，在基站注册响应消息、基站配置更新消息，或在PDN连接建立的过程中，本地路由控制节点（家庭基站网关或移动性管理实体）可以在与家庭基站交互的消息（初始用户设备上下文建立请求、用户设备上下文修改请求、无线资源建立/修改请求、或切换请求，也可以是新增加的交互消息）中下发配置文件或参数到家庭网关/家庭基站，也可在家庭基站上电初始化过程中由网管系统对家庭网关/家庭基站进行该配置，该配置作为一种运营商的策略，是可以动态改变的。例如，要限制用户设备通过家庭网络的PDN连接访问外部网络，可以规定从家庭基站端口发出、以家庭网络本地IP域地址（如10.x.x.x，192.168.x.x）路由的数据包不能路由到外部网络，或可以规定从家庭基站端口发出的，目的地址为公网IP地址的数据包不能路由到外部网络；要限制特定数据流需经过家庭基站网关本地路由，（对实施例2、5、6）可以规定特定用户、发往特定目的地址，或特定业务类型的数据流必须通过安全隧道或者承载资源发送到家庭基站网关，这时家庭网关在路由数据的同时可能会对相应数据包进行NAT转换。相应的，由外部网络发往用户设备的数据包，会从相同的路径返回。

上述配置策略还可以用来对用户本地路由数据进行合法监听。在配置文件或参数中，还可以规定特定用户、发往特定目的地址，或特定业务类型的数据包需要进行合法监听。家庭网关在执行时，可以复制需要监听的数据包，通过安全隧道或者上行承载资源发往家庭基站网关或者或核心网用户面实体，该数据包可能在家庭网关上经过NAT转换；也可以在家庭网关上对该数据包进行封装，加入该用户或家庭基站的标识、地址等信息发往特定合法监听功能实体，这种情况需要在配置时规定合法监听实体的地址。家庭网关对用户设备发往通信对端，以及通信对端发往用户设备的数据包都可以进行这样的复制和监听。

该配置策略还可以用来对用户本地路由数据进行流量统计。在配置文件/参数中，还可以规定特定用户、发往特定目的地址，或特定业务类型的数据包需要进行流量统计。家庭网关在执行时，可以根据策略按报告请求、或按规定时间分次分批报告给核心网用户本地路由数据的流量统计。该流量统计可以是以基站为统计单位，可以是以用户为统计单位，也可以是按业务类型、目的地址、上下行、时间段、家庭网络或外部网络访问为统计分类进行统计。统计结果可以在现有的基站与核心网接口消息（例如，）里携带，也可以用新增加的接口消息传递统计结果。

为了配置策略的隐蔽性，该配置文件或参数可以进行加密后发给家庭基站。而被执行合法监听的数据也可以加上特定的完整性或安全性标识。

用户是否能够进行本地路由，可以是用户的签约信息（特别是闭合用户群签约信息）的一部分，该签约可以是针对某些特定的基站或者闭合用户群的，也可以是对于所有家庭基站和闭合用户群的。当终端发起PDN连接建立请求时，网络侧本地路由控制节点根据用户签约判断是否允许用户进行本地路由业务，如果不能，则网络侧可以拒绝建立用于本地路由的PDN连接。

基站本身是否具有本地路由能力可能是用户终端决定是否在此基站驻扎并发起本地路由业务的依据。该能力可以是基站本身在物理上是否具有本地路由的硬软件功能，也可以是运营商根据签约及网络部署策略确定的基站能否使能本地路由功能的配置。在基站的系统信息广播（SIB），例如SIB1例，基站可以把自己是否支持本地路由能力的指示进行广播，用户终端可以根据收到的指示判断是否需要接入该基站，是否需要在该基站驻扎时发起本地路由业务。该本地路由能力的指示还可以进一步区分为，是否支持到家庭网络的本地路由，和是否支持到Internet的本地路由。用户终端可以在用户界面用图、文等方式显示该指示给用户。

基站本身是否具有本地路由能力也是网络侧本地路由控制节点（特别是家庭基站网关和移动性管理实体）决定是否为终端建立本地路由的判断依据。在基站注册时，基站可以把自己是否具有本地路由能力的指示发给家庭基站网关或移动性管理实体。一般地，家庭基站网关部署时，该能力指示只会报告给家庭基站网关，如果网络侧只在移动性管理实体进行会话管理，则移动性性管理实体并不知道该基站是否具有本地路由的能力。

一种方式是，家庭基站在基站注册消息将自己是否支持本地路由的能力报告给家庭基站网关，当用户终端向移动性管理实体发起用于本地路由的PDN连接建立请求时，移动性管理实体向家庭基站网关发起会话建立请求，家庭基站网关根据本地保存的该基站的本地路由能力进行判决，如果该基站不具有本地路由能力，则拒绝该PDN连接建立请求，移动性管理实体相应拒绝用户终端的PDN连接建立请求。

另一种方式是，家庭基站在基站注册消息将自己是否支持本地路由的能力报告给家庭基站网关，当用户终端在家庭基站驻扎，向网络侧发送终端初始化消息（INITIAL UE MESSAGE）时，家庭基站网关在发给移动性管理实体的终端初始化消息（INITIAL UE MESSAGE）里，带上该基站是否支持本地路由的指示。当用户终端向移动性管理实体发起用于本地路由的PDN连接建立请求时，移动性管理实体根据该指示决定是否发起会话建立请求，如果该基站不具有本地路由能力，移动性管理实体拒绝用户终端的PDN连接建立请求。

第三种方式是，基站在发给移动性管理实体的终端初始化消息（INITIAL UEMESSAGE）里，带上该基站是否支持本地路由的指示，或基站将该指示在终端初始化消息（INITIAL UE MESSAGE）里发给家庭基站网关，通过家庭基站网关转发给移动性管理实体。用户终端向移动性管理实体发起用于本地路由的PDN连接建立请求时，移动性管理实体根据该指示决定是否发起会话建立请求，如果该基站不具有本地路由能力，移动性管理实体拒绝用户终端的PDN连接建立请求。

第四种方式是，家庭基站在发给移动性管理实体（或发给家庭基站网关并由家庭基站网关转发给移动性管理实体）的上行NAS传输消息（UPLINK NASTRANSPORT）里携带自己是否支持本地路由的能力；也可以是家庭基站在基站注册消息将自己是否支持本地路由的能力报告给家庭基站网关，当家庭基站发送上行NAS传输消息（UPLINK NAS TRANSPORT）时，家庭基站网关将该基站的本地路由能力添加到NAS传输消息（UPLINK NAS TRANSPORT）里，发送给移动性管理实体。用户终端向移动性管理实体发起用于本地路由的PDN连接建立请求时，移动性管理实体根据该指示决定是否发起会话建立请求，如果该基站不具有本地路由能力，移动性管理实体拒绝用户终端的PDN连接建立请求。

当用于本地路由的PDN连接建立失败时，移动性管理实体或家庭基站网关可以在非接入层（NAS）消息里指示用户终端该基站不具备本地路由的能力，或基站可以在RRC（无线资源控制）消息里带上给该基站不具备本地路由能力的指示给用户终端。

以上对通过激活新的PDN连接为用户设备建立数据传输通路，进而使用户设备进行本地路由进行了详细说明。下面对通过在原有PDN连接的基础上，直接替换原承载中数据包的原地址，进而使用户设备进行本地路由的方法进行详细说明。关于上述下发配置文件或参数实现本地路由策略，合法监听和流量统计在下面的方法中也可以适用。

需要指出的是，在本地路由的路由节点上分流数据包可以通过以下方式实现：直接替换数据包的源地址。

实施例七：

对于用户设备发送的上行包，家庭基站根据目的地址判断是否要发送给家庭网络的其它设备。

例如，家庭网络的其它设备可以向家庭基站登记自己的IP地址，或者，从家庭基站获得IP地址，或者，向第三方服务器登记自己的IP地址。家庭基站可以查询到家庭网络的其它设备的IP地址，进而可以据此判断来自用户设备的上行数据包目的地址是否是发往家庭网络的其它设备的，如果是，则把该上行数据包转发给家庭网络的其它设备。可选地，在转发之前还可以经过地址转换。

用户设备使用的IP地址可以是激活PDN连接时得到的IP地址，可以是家庭基站分配的IP地址的私有地址，还可以是IP地址的链路本地地址（link localaddress）。下面分别进行说明。

请参考图13，为本发明实施例七用户设备使用激活PDN连接时得到的IP地址进行本地路由的方法示意图。

上行方向，用户设备激活到PDN的连接，从数据网关获得一个IP地址；用户设备向家庭基站发送上行数据包；家庭基站根据用户设备发送的上行数据包的目的地址进行分流，即将发往家庭网络的其它设备的上行数据包进行源地址替换后，将发往家庭网络的其它设备的上行数据包发送至目的地址；将其它上行数据包发送至家庭基站网关。

下行方向，家庭网络的其它设备将发往用户设备的下行数据IP包发送至家庭基站，家庭基站根据地址转换表，获得用户设备的下行承载，并将来自家庭网络的其它设备的下行数据包发送至用户设备。

请参考图14，为本发明实施例七用户设备使用家庭基站分配的私有地址进行本地路由的方法示意图。

上行方向，用户设备激活到PDN的连接，从数据网关获得一个IP地址；用户设备向家庭基站发送动态主机配置协议（Dynamic Host ConfigurationProtocol，DHCP）消息，从家庭基站获取私有地址。DHCP消息可以承载在无线资源控制（RRC）消息上，也可以作为普通的数据包进行发送，家庭基站分析出该数据包是DHCP消息，后按DHCP server的方式进行处理。用户设备使用私有地址向家庭基站发送数据包，家庭基站根据用户设备发送的数据包的目的地址分流，即将发往家庭网络的其它设备的数据包发送至目的地址，将其它数据包发送至家庭基站网关。

下行方向，家庭网络的其它设备将发往用户设备的数据包发送至家庭基站，家庭基站将接收到的数据包发送至用户设备。

请参考图15，为本发明实施例七用户设备使用链路本地地址进行本地路由的方法示意图。

上行方向，用户设备激活到PDN的连接，从数据网关获得一个IP地址；用户设备使用链路本地地址向家庭基站发送数据包，家庭基站判断出如果数据包包含路由器请求（RS）消息，则发送给家庭基站网关，其它则发送至家庭网络的其它设备。

下行方向，家庭网络的其它设备将发往用户设备的数据包发送至家庭基站，家庭基站将接收到的数据包发送至用户设备。

实施例八：

家庭基站网关或者家庭基站基于用户设备发送的数据包的目的地址来决定哪些数据包需要本地路由。比如可以把目的地址进行分类，将目的地址位于因特网的数据包发送至因特网，将目的地址位于其它外部网络的数据包发送至相应的目的地址。

此外，还可以结合用户的签约数据，比如该用户的级别，级别高的用户的数据包都发往核心网，以保证业务质量。级别低的用户的目的地址位于因特网的，将其数据包发送至因特网，以减轻核心网的负担。

请参考图16，为本发明实施例八方法示意图。

上行方向，用户设备激活到PDN的连接，从数据网关获得一个IP地址。用户设备向家庭基站网关发送数据包，家庭基站网关根据用户设备发送的数据包的目的地址和运营商的网络配置分流，或者还可以根据用户设备的偏好分流。家庭网络将发往因特网的数据包进行源地址替换，将源地址替换后的数据包发往因特网，其它数据包发送移动核心网。

下行方向，家庭基站网关接收到来自因特网的数据包，这些数据包是发送给用户设备的。家庭基站网关根据地址转换表，获得用户设备的下行承载。家庭基站网关将数据包发送至用户设备。

实施例九：

请参考图17，为本发明实施例九用户设备本地路由的方法示意图。

移动管理实体将自身与家庭基站用户的签约数据通知给家庭基站网关。具体实现包括：移动管理实体向家庭基站网关发送初始上下文建立请求（INITIALCONTEXT SETUP）消息，初始上下文建立请求消息中携带用户的部分签约数据，包括但不限于以下的任意组合：用户的级别、是否允许家庭联网、是否允许直接从因特网本地路由等。家庭基站网关根据用户级别以及目的地址进行用户设备的本地路由。家庭基站网关向家庭基站发送初始上下文建立请求（INITIAL CONTEXT SETUP）消息，初始上下文建立请求消息中携带是否允许该用户访问家庭网络指示，如果允许，家庭基站对用户设备提供家庭联网服务，即用户设备可以访问家庭网络的其它设备。

可以看出，家庭基站通过对用户设备发送的数据包的源IP地址进行检测，判断出该数据包是发送给家庭网络的，则转发至家庭网络的其它设备。这种方式可以使用户设备与家庭网络的其它设备IP层互通，使家庭基站能够把用户设备与家庭网络的其它设备之间的数据流与其它数据流区分开来，方便了用户设备与家庭网络开展基于IP的业务。

家庭基站网关基于数据包的目的地址将数据流进行分类，一类位于因特网，另一类位于核心网。如果用户设备发送的数据包的目的地址位于因特网，则将该数据包直接发往因特网，如果该数据包的目的地址位于核心网，则将该数据包发送往核心网。这种方式避免了用户设备的所有数据包都发送至核心网，减轻了核心网的负担。

以上对用户设备本地路由进行了详细说明。下面对用户设备本地路由引起的寻呼进行详细说明。

首先需要说明的是，对于本发明实施例的寻呼，产生的原因为：若用户设备与本地路由的控制节点之间的承载被释放，当网络的路由节点接收发送给该用户设备的数据包时，网络的路由节点要设法寻找该用户设备，以将接收到的数据包发送至该用户设备。此时，网络的路由节点将发起寻呼，寻找该用户设备。

实施例十：

请参考图18，为本发明实施例十寻呼用户设备方法流程图，可以包括以下步骤：

步骤1801：网络的路由节点接收到下行数据时，根据所述下行数据的目的地址发起寻呼，所述网络的路由节点包括家庭基站或者家庭基站网关；

步骤1802：所述网络的路由节点接收用户设备针对所述寻呼返回的响应。可以看出，通过步骤1801以及步骤1802，解决了本地路由引起的寻呼问题。

实施例十一：

请参考图19，为本发明实施例十一寻呼用户设备以及向用户设备发送下行数据包方法流程图，可以包括以下步骤：

步骤1901：当家庭基站网关接收到来自外网的下行数据流时，家庭基站网关向核心网控制面实体发送数据到达通知消息；

家庭基站网关缓存外网路由的下行数据流，检查数据流中数据包的目的地址，根据本地保存的地址表、用户标识、注册的核心网控制面实体标识确定需要寻呼的用户设备和该用户设备注册的核心网控制面实体。

家庭基站网关向核心网控制面实体发送的通知消息中携带用户标识指示需要寻呼的用户，还可以携带特殊标识指示有用户设备本地路由的数据到达。用户标识是指国际移动用户标识（IMSI）、临时移动用户标识（TMSI）、包交换域临时移动用户标识（P-TMSI）、演进网络临时移动用户标识（S-TMSI）或者IP地址等。优选的，用户标识可以采用IMSI。

步骤1902：核心网控制面实体根据用户标识，找到存储的该用户设备的上下文信息，根据上下文信息向家庭基站网关发送寻呼消息；

寻呼消息中携带用户标识，用户注册区域信息，还可以携带用户的闭合用户群列表信息。寻呼消息中的用户标识是指IMSI、TMSI、P-TMSI、S-TMSI等；

如果此时或者在某个时间窗里有来自核心网用户面实体的下行数据流，那么，核心网控制面实体也应该在其它宏基站和家庭基站上寻呼该用户设备。

步骤1903：家庭基站网关接收到寻呼消息后，将寻呼消息下发至所管辖的家庭基站；

家庭基站网关还可以根据用户注册区域信息和/或闭合用户群列表信息判断下发寻呼信息至所辖的某些家庭基站，或者，家庭基站网关可以只把寻呼消息发送给它所辖的、用户最近建立连接过的家庭基站。

步骤1904：接收到寻呼消息的家庭基站向所管辖的用户设备发起寻呼；

步骤1905：用户设备接收到寻呼后，响应寻呼，并向核心网控制面实体发起寻呼响应业务请求(SERVICE REQUEST)；

步骤1906：核心网控制面实体向家庭基站网关发送初始上下文建立请求消息，将保存的核心网用户面实体的承载信息通知家庭基站网关；

步骤1907：家庭基站网关保存核心网用户面实体的承载信息，分配承载，并根据接收到的承载信息，向家庭基站发送初始上下文建立请求消息，并将分配的承载通知家庭基站；

步骤1908：家庭基站向用户设备发送连接重配消息，将承载信息发送给用户设备；

步骤1909：用户设备完成重配连接，并向家庭基站返回连接重配完成消息；

步骤1910：家庭基站分配承载，并通过初始上下文建立回复消息通知家庭基站网关；

此时，家庭基站网关可以将缓存的下行数据流下发到用户设备。

步骤1911：家庭基站网关通知核心网控制面实体承载资源分配信息；

步骤1912：核心网控制面实体向核心网用户面实体发送承载更新请求消息，通过承载更新请求信息通知核心网用户面实体家庭基站网关分配的承载资源分配信息；

步骤1913：核心网用户面实体向核心网控制面实体发送承载更新回复消息。

通过步骤1912以及步骤1913，如果数据流来自核心网，则也可以发送至用户设备。

实施例十二：

实施例十二与实施例十一的区别在于：在实施例十二中，核心网控制面实体向注册区域内所有的家庭基站网关、家庭基站以及宏基站发起寻呼，而在实施例十一中，核心网控制面实体向其发起通知的家庭基站网关发起寻呼。

请参考图20，为本发明实施例十二寻呼用户设备以及用户设备进行业务请求方法流程图，可以包括以下步骤：

步骤2001：当家庭基站网关接收到来自外网的下行数据流时，家庭基站网关向核心网控制面实体发送数据到达通知消息；

家庭基站网关缓存外网路由的下行数据流，检查数据流中数据包的目的地址，根据本地保存的地址表、用户标识、注册的核心网控制面实体标识确定需要寻呼的用户设备和该用户设备注册的核心网控制面实体。

家庭基站网关向核心网控制面实体发送的通知消息中携带的用户标识指示需要寻呼的用户，还可以携带特殊标识指示有用户设备本地路由的数据到达。

步骤2002：核心网控制面实体向注册区域里的所有家庭基站网关、家庭基站和宏基站发起寻呼消息；

核心网控制面实体还可以先向家庭基站网关下的家庭基站发起寻呼消息，若无响应，再向注册区域里的其它家庭基站网关、家庭基站和宏基站发起寻呼消息。

向宏基站和其它家庭基站网关发起寻呼也可能是由于有来自核心网的下行数据到达。

步骤2003：接收到寻呼消息的家庭基站网关、家庭基站或宏基站向空口发起寻呼；

若响应寻呼的用户设备处于缓存下行数据的家庭基站网关的家庭基站下，则后续流程请参见步骤1905至步骤1913。

若响应寻呼的用户处于宏基站下或其它非该用户设备上次接入的家庭基站网关所辖的家庭基站下，则执行后续步骤。

步骤2004：在宏基站下的用户设备响应寻呼，向核心网控制面实体发送业务请求消息；

步骤2005：核心网控制面实体向家庭基站网关发送通知消息，该通知消息用于告知家庭基站网关该用户设备在所述家庭基站网关所辖的范围内已经不可达；

步骤2006：家庭基站网关终止该用户设备的会话，或者删除该用户设备的上下文信息。

家庭基站网关也可以等待一段时间再终止与该用户设备的会话，或者删除该用户设备的上下文信息。如果在这段时间内用户设备重新附着到这个家庭基站网关，则可以继续会话。

实施例十三：

实施例十三与实施例十二的区别在于，在实施例十三中，家庭基站网关接收到下行数据流后，不再通知核心网控制面实体，而是直接发起寻呼。而在实施例十二中，家庭基站网关接收到下行数据流，并通知核心网控制面实体，由核心网控制面实体发起寻呼。

请参考图21，为本发明实施例十三寻呼用户设备以及用户设备进行业务请求方法流程图，可以包括以下步骤：

步骤2101：当有下行数据流到达时，家庭基站网关向所辖的家庭基站发起寻呼；

若家庭基站网关存有用户注册区信息和用户的闭合用户群列表信息，则家庭基站网关根据这些信息向所辖的家庭基站发起寻呼。

当有下行数据流到达时，家庭基站网关缓存该下行数据流。家庭基站网关检查数据流中数据包目的地址，根据本地保存的地址表和用户标识确定寻呼的用户。

步骤2102：接收到寻呼消息的家庭基站向所管辖的用户设备发起寻呼；

步骤2103：用户设备接收到寻呼后，响应寻呼，并向核心网控制面实体发起寻呼响应业务请求(SERVICE REQUEST)；

步骤2104：核心网控制面实体向家庭基站网关发送初始上下文建立请求消息，将保存的核心网用户面实体的承载信息通知家庭基站网关；

步骤2105：家庭基站网关保存核心网用户面实体发送的承载信息，分配承载，并根据接收到的承载信息，向家庭基站发送初始上下文建立请求消息，并将分配的承载通知家庭基站；

步骤2106：家庭基站向用户设备发送连接重配消息，将承载信息发送给用户设备；

步骤2107：用户设备完成重配连接，并向家庭基站返回连接重配完成消息；

步骤2108：家庭基站分配承载，并通过初始上下文建立回复消息通知家庭基站网关；

此时，家庭基站网关处缓存的下行数据流可以下发到用户设备。

步骤2109：家庭基站网关通过初始上下文建立回复消息通知核心网控制面实体承载资源分配信息；

步骤2110：核心网控制面实体向核心网用户面实体发送承载更新请求消息，通知核心网用户面实体家庭基站网关分配的承载资源分配信息；

步骤2111：核心网用户面实体向该核心网控制面实体回复承载更新回复消息。

通过步骤2110以及步骤2111，如果数据流来自核心网，则也可以发送至用户设备。

实施例十四：

实施例十四与实施例十三的区别在于：家庭基站接收到下行数据流，并直接发起寻呼。而在实施例十三中，家庭基站网关接收到下行数据流，并直接发起寻呼。

请参考图22：为本发明实施例十四寻呼用户设备以及用户设备进行业务请求方法流程图，可以包括以下步骤：

步骤2201：家庭基站发起寻呼；

家庭网络下行数据流到达家庭基站，家庭基站缓存数据流并检查数据包目的地址，根据本地保存的地址表、用户标识确定寻呼的用户设备。

步骤2202：用户设备接收到寻呼后，响应寻呼，并向核心网控制面实体发起寻呼响应业务请求(SERVICE REQUEST)；

步骤2203：核心网控制面实体向家庭基站网关发送初始上下文建立请求消息，将保存的核心网用户面实体的承载信息通知家庭基站网关；

步骤2204：家庭基站网关保存核心网用户面实体的承载信息，分配承载，并根据接收到的承载信息，向家庭基站发送初始上下文建立请求消息，并将分配的承载通知家庭基站；

步骤2205：家庭基站向用户设备发送连接重配消息，将承载信息发送给用户设备；

步骤2206：用户设备完成重配连接，并向家庭基站返回连接重配响应消息；

步骤2207：家庭基站分配承载，并通过初始上下文建立响应消息通知家庭基站网关；

此时，家庭基站网关处缓存的下行数据流下发到用户设备。

步骤2208：家庭基站网关通知核心网控制面实体承载资源分配信息；

步骤2209：核心网控制面实体向核心网用户面实体发送承载更新请求消息，通知核心网用户面实体家庭基站网关分配的承载资源分配信息；

步骤2210：核心网用户面实体回复承载更新响应消息。

通过步骤2209以及步骤2210，如果数据流来自核心网，则也可以发送至用户设备。

实施例十五：

实施例十五与实施例十四的区别在于：在实施例十五中，家庭基站接收到下行数据流后，通知家庭基站网关，由家庭基站网关发起寻呼，可选地，家庭基站网关还可以继续通知核心网控制面实体，由核心网控制面实体发起寻呼。而在实施例十四中，家庭基站接收到下行数据流，直接发起寻呼。

请参考图23：为本发明实施例十五寻呼用户设备以及用户设备进行业务请求方法流程图，可以包括以下步骤：

步骤2301：家庭网络下行本地数据流到达家庭基站，家庭基站缓存数据流，检查数据流中数据包的目的地址，根据本地保存的地址表、用户标识确定寻呼的用户设备，并向家庭基站网关发送下行数据通知消息，以通知家庭基站网关自己有下行数据流到达，下行数据通知消息携带用户标识；

家庭基站网关向家庭基站发起寻呼。

可选地，家庭基站网关可以通知核心网控制面实体有家庭网络下行本地数据到达，携带用户标识，由核心网控制面实体向家庭基站网关发起寻呼，再由家庭基站网关向家庭基站发起寻呼。

步骤2302：接收到寻呼消息的家庭基站向所管辖的用户设备发起寻呼；

步骤2303：用户设备接收到寻呼后，响应寻呼，并向核心网控制面实体发起寻呼响应业务请求(SERVICE REQUEST)；

步骤2304：核心网控制面实体向家庭基站网关发送初始上下文建立请求消息，将保存的核心网用户面实体的承载信息通知家庭基站网关；

步骤2305：家庭基站网关保存核心网用户面实体的承载信息，分配承载，并根据接收到的承载信息，向家庭基站发送初始上下文建立请求消息，并将分配的承载通知家庭基站；

步骤2306：家庭基站向用户设备发送连接重配消息，将承载信息发送给用户设备；

步骤2307：用户设备完成重配连接，并向家庭基站返回连接重配响应消息；

步骤2308：家庭基站分配承载，并通过初始上下文建立响应消息通知家庭基站网关；

此时，家庭基站网关处缓存的下行数据流下发到用户设备。

步骤2309：家庭基站网关通知核心网控制面实体承载资源分配信息；

步骤2310：核心网控制面实体向核心网用户面实体发送承载更新请求消息，通知核心网用户面实体家庭基站网关分配的承载资源分配信息；

步骤2311：核心网用户面实体回复承载更新响应消息。

通过步骤2310以及步骤2311，如果数据流来自核心网，则也可以发送至用户设备。

以上对本地路由引起的寻呼以及寻呼到用户设备后进行数据传输进行了详细说明。需要指出的是，在寻呼发起之前，家庭基站网关要建立用户IP地址、用户标识、用户注册区域信息以及用户的闭合用户群列表信息，具体建立方法包括：

家庭基站网关本地路由数据时需要作网络地址转换处理，此时记录用户IP地址和家庭基站网关地址端口的对应关系。当建立核心网控制面实体和家庭基站网关的控制面连接时，核心网控制面实体向家庭基站网关发送消息，该消息可以是初始上下文建立请求或者下行NAS传输消息，该消息中包括用户标识，可选地，还可以包括用户注册区域信息（TAI list）和/或用户的闭合用户群列表信息（CSGlist）。家庭基站网关保存这些信息，并向核心网控制面实体发送初始上下文建立响应消息。

当核心网控制面实体触发释放链接时，家庭基站网关保存用户设备的这些信息。或者：当核心网控制面实体触发释放链接时，家庭基站网关保持与核心网控制面实体的信令链接，只释放家庭基站网关和家庭基站间的链接。

上述家庭基站网关建立用户IP地址、用户标识、用户注册区域信息以及用户的闭合用户群列表信息的方法同时适用于家庭基站建立用户上下文信息。当家庭基站激活本地路由时，核心网控制面实体将用户标识等信息发送至家庭基站网关，家庭基站网关再将这些信息发送至家庭基站。

用户标识可以是永久标识（例如：IMSI）或临时标识（例如：S-TMSI，GUTI）。若核心网控制面实体告诉家庭基站网关的是IMSI，则可以只在第一次建立该用户的控制面逻辑连接请求消息时发送该参数。若告诉家庭基站网关的是S-TMSI或GUTI，则可以每次在控制面逻辑连接请求消息中携带该参数；也可以在参数改变时才在控制面逻辑连接请求消息中携带该参数。

在寻呼过程中，还存在以下两种异常情况：

第一种异常情况为：若家庭基站网关收到下行数据的目的地址不在地址表中或无对应的用户设备的上下文信息（例如：用户标识，和/或注册核心网控制面实体标识等）时，丢弃该数据。

第二种异常情况为：若核心网控制面实体接受到来自家庭基站的下行数据通知时，找不到对应的用户标识或对应用户的本地路由指示未激活时，核心网控制面实体不下发寻呼消息，并通知家庭基站网关相应寻呼失效的情况，家庭基站网关丢失下行数据并删除该用户设备对应的上下文信息。

可以看出，本发明实施例提供的寻呼方法能够有效优化家庭基站和宏基站在基站支持本地路由场景下的寻呼消息，提高了网络效率。

本发明实施例还提供了一种本地路由的装置，所述装置应用于家庭接入模式的系统架构中。

请参考图24，为本发明实施例为本地路由建立通路的装置，其特征在于，所述装置包括：

第一地址分配单元2401，用于为用户设备分配家庭网络地址；

第二地址分配单元2402，用于为所述用户设备分配外部网络地址；

第一承载分配单元2403，用于为所述用户设备分配下行承载资源。

所述装置还可以包括：

第二承载分配单元，用于为所述用户设备分配上行承载资源。

所述装置包括家庭基站、家庭基站网关或者核心网的移动管理实体。

请参考图25，为本发明实施例一种本地路由的装置，其特征在于，所述装置包括：

判断单元2501，用于判断来自用户设备的数据包的目的节点；

发送单元2502，用于若所述判断单元2501判断出所述数据包的目的节点位于家庭网络，将所述数据包发送至位于家庭网络的目的节点，若所述判断单元501判断出所述数据包的目的节点位于外部网络，将所述数据包发送至位于外部网络的目的节点。

所述装置包括：家庭基站、家庭基站网关或者家庭网关。

本发明实施例还提供了一种本地路由的系统，其特征在于，所述系统包括：

本地路由节点的控制节点，用于为用户设备建立数据传输通路，以使本地路由的路由节点进行所述用户设备的本地路由；

所述用户设备的本地路由包括：所述本地路由的路由节点判断来自所述用户设备的数据包的目的节点，若所述数据包的目的节点位于家庭网络，将所述数据包发送至位于家庭网络的目的节点，若所述数据包的目的节点位于外部网络，将所述数据包发送至位于外部网络的目的节点。

所述本地路由的控制节点包括家庭基站、家庭基站网关或者核心网的移动管理实体；所述本地路由的路由节点包括家庭基站、家庭基站网关或者家庭网关。

若所述本地路由的控制节点为所述用户设备建立的数据传输通路被释放，若所述家庭基站或者家庭基站网关接收到下行数据，所述家庭基站或者家庭基站网关还用于根据所述下行数据的目的地址发起寻呼。

请参考图26，为本发明实施例十六系统示意图。

在本发明实施例提供的系统中，各设备执行的操作与方法部分相同，具体请参见方法部分的描述，在此不再赘述。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的硬件平台的方式来实现，当然也可以全部通过硬件来实施，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案对背景技术做出贡献的全部或者部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

以上对本发明进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (20)

1.一种本地路由的方法，其特征在于，所述方法包括： 

为用户设备建立数据传输通路，激活所述用户设备到家庭网络或外部网络的分组数据网PDN连接； 

判断来自所述用户设备的数据包的目的节点； 

若所述数据包的目的节点位于家庭网络，将所述数据包发送至位于家庭网络的目的节点，若所述数据包的目的节点位于外部网络，将所述数据包发送至位于外部网络的目的节点； 

所述为用户设备建立数据传输通路包括： 

通过激活新的分组数据网PDN连接为所述用户设备建立数据传输通路； 

或者， 

通过在本地路由的路由节点上分流数据包，所述数据包承载在原有PDN连接上。 

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，由本地路由的控制节点为用户设备建立数据传输通路，所述本地路由的控制节点包括家庭基站、家庭基站网关或者核心网的移动管理实体； 

由本地路由的路由节点判断来自所述用户设备的数据包的目的节点，若所述数据包的目的节点位于家庭网络，所述本地路由的路由节点将所述数据包发送至位于家庭网络的目的节点，若所述数据包的目的节点位于外部网络，所述本地路由的路由节点将所述数据包发送至位于外部网络的目的节点，所述本地路由的路由节点包括家庭基站、家庭基站网关或者家庭网关。 

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，若通过激活新的分组数据网PDN连接为所述用户设备建立数据传输通路，则所述本地路由的路由节点将所述数据包发送至位于外部网络的目的节点包括： 

所述家庭网关通过家庭网络将所述数据包发送至宽带接入设备； 

所述宽带接入设备通过外部网络将所述数据包发送至位于外部网络的目的节点。 

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括： 

所述家庭基站为所述用户设备分配外部网络地址信息以及家庭网络地址信息。 

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，若通过激活新的分组数据网PDN连接为所述用户设备建立数据传输通路，则所述本地路由的路由节点将所述数据包发送至位于外部网络的目的节点包括： 

所述家庭基站或者所述家庭网关通过预先建立的安全隧道将所述数据包发送至所述家庭基站网关； 

所述家庭基站网关通过外部网络将所述数据包发送至位于外部网络的目的节点。 

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括： 

家庭基站网关为所述用户设备分配外部网络地址信息，所述家庭基站为所述用户设备分配家庭网络地址信息。 

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，若通过激活新的分组数据网PDN连接为所述用户设备建立数据传输通路，则所述本地路由的路由节点将所述数据包发送至位于外部网络的目的节点包括： 

所述家庭基站或者所述家庭网关通过上行承载资源将所述数据包发送至所述家庭基站网关； 

所述家庭基站网关通过外部网络将所述数据包发送至位于外部网路的目的节点。 

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括： 

所述家庭基站网关为所述用户设备分配上行承载资源，所述家庭基站为所述用户设备分配下行承载资源。 

9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，若通过在本地路由的路由节点上分流数据包，所述数据包承载在原有PDN连接上，所述方法还包括： 

所述本地路由的路由节点判断来自所述用户设备的数据包的目的节点所位于的网络； 

当所述数据包的目的节点位于家庭网络时，所述本地路由的路由节点将所述数据包发送至位于家庭网络的目的节点，当所述数据包的目的节点位于外部网络时，所述本地路由的路由节点将所述数据包发送至位于外部网络的目的节 点。 

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括： 

所述用户设备获取所述数据包的源IP地址； 

所述用户设备获取所述数据包的源IP地址，包括： 

所述用户设备获取所述用户设备激活PDN连接时得到的IP地址，或者，所述家庭基站分配的私有地址，或者，链路本地地址。 

11.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，若通过在本地路由的路由节点上分流数据包，所述数据包承载在原有PDN连接上，所述方法还包括：判断来自所述用户设备的数据包的目的节点是否位于外部网络的因特网，当所述数据包的目的节点位于因特网时，所述本地路由的路由节点将所述数据包发送至位于因特网的目的节点。 

12.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，若通过在本地路由的路由节点上分流数据包，所述数据包承载在原有PDN连接上，所述方法还包括：向所述家庭基站下发初始上下文建立请求消息，所述消息中携带是否允许所述用户设备访问家庭网络的指示，若允许，所述家庭基站将来自所述用户设备的数据包发送至位于家庭网络的目的节点。 

13.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：若所述本地路由的控制节点为所述用户设备建立的数据传输通路被释放，所述家庭基站或者家庭基站网关接收到下行数据，所述家庭基站或者家庭基站网关根据所述下行数据的目的地址发起寻呼。 

14.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：若所述本地路由的控制节点为所述用户设备建立的数据传输通路被释放，当所述家庭基站网关接收到下行数据时，所述家庭基站网关通知核心网控制面实体有下行数据到达，以使所述核心网控制面实体根据所述用户设备的上下文信息发起寻呼。 

15.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：若所述本地路由的控制节点为所述用户设备建立的数据传输通路被释放，当所述家庭基站网关接收到下行数据时，所述家庭基站网关通知核心网控制面实体有下行数据到达，所述核心网控制面实体向注册区域内所有的家庭基站网关、家庭基 站以及宏基站发起寻呼。 

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：若在所述宏基站下的用户设备响应所述寻呼，所述家庭基站网关中止属于宏基站下的用户设备的会话或者删除该用户设备的上下文信息或等待所述用户设备重新附着到所述家庭基站网关后继续会话。 

17.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：若所述家庭基站接收到下行数据，所述家庭基站通知家庭基站网关有下行数据到达，以使所述家庭基站网关发起寻呼或所述家庭基站网关触发核心网控制面实体发起寻呼。 

18.一种本地路由的系统，其特征在于，所述系统包括：本地路由节点的控制节点， 

所述本地路由节点的控制节点用于为用户设备建立数据传输通路，激活所述用户设备到家庭网络或外部网络的分组数据网PDN连接，以使本地路由的路由节点进行所述用户设备的本地路由； 

所述本地路由节点的控制节点为用户设备建立数据传输通路包括： 

通过激活新的分组数据网PDN连接为所述用户设备建立数据传输通路； 

或者， 

通过在本地路由的路由节点上分流数据包，所述数据包承载在原有PDN连接上。 

19.根据权利要求18所述的系统，其特征在于， 

所述本地路由的路由节点判断来自所述用户设备的数据包的目的节点，若所述数据包的目的节点位于家庭网络，将所述数据包发送至位于家庭网络的目的节点，若所述数据包的目的节点位于外部网络，将所述数据包发送至位于外部网络的目的节点。 

20.根据权利要求18所述的系统，其特征在于，若所述本地路由的控制节点为所述用户设备建立的数据传输通路被释放，当家庭基站或者家庭基站网关接收到下行数据，所述家庭基站或者家庭基站网关还用于根据所述下行数据的目的地址发起寻呼。