CN102547867B - 公共承载建立方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种公共承载建立方法及上行多点到点GTP隧道传输方法，该公共承载建立方法包括步骤：S1：将MTC终端以MTC Group进行划分；S2：核心网侧设备为MTC Group中MTC UE建立组公共承载资源；S3：所述MTC Group中MTC UE接入到演进的分组核心网时，所述核心网侧设备为所述MTC Group中MTC UE组建立公共承载资源。通过本发明，解决了海量MTC UE接入到核心网络占用大量控制平面和数据平面资源的问题。

Description

公共承载建立方法

技术领域

本发明涉及无线通信系统中的承载建立和隧道技术，尤其涉及一种公共承载建立方法及上行多点到点GTP隧道传输方法。 

背景技术

近些年来，机器到机器的通信(M2M，Machine to Machine)业务逐步得到应用。M2M服务提供商利用现有的网络，如通用移动通信系统(UMTS，Universal Mobile Telecommunications System)、演进分组系统(EPS，Evolved Packet System)等开展M2M业务。与此同时，考虑到M2M业务的特点：1)如终端数量巨大，2)功能简单，业务单一，小数据量(＜100bytes)，3)能够容忍较低的传输速率，时延不敏感，4)不具有移动性或者移动具有规律性，5)以上行数据业务为主，6)低频率(＞5min)大规模周期性上报，M2M业务与人与人的通信(H2H，Human to Human)业务有着明显区别，因此，针对不同的M2M业务应用结合实际的具体系统进行优化显得尤为必要。 

LTE EPS系统由核心网(CN，Core Network)、演进型基站(eNodeB，evolved NodeB)和用户设备(UE，User Equipment)组成。其中，EPC负责核心网部分，EPC的信令处理部分称为MME，EPC的数据处理部分称为S-GW(Serving Gateway)和P-GW(Packet Gateway)，eNodeB负责接入网部分，也称为演进的UTRAN(E-UTRAN，evolved UTRAN)，具体如图1所示(3GPP TS 36.300)。 

EPS系统基本沿用了UMTS系统中定义的端到端的QoS结构，对于EPS端到端QoS保证，EPS Bearer是最基本的粒度。一个EPS Bearer包括S-GW和P-GW之间的S5/S8Bearer以及E-UTRAN无线接入承载 (E-RAB，E-UTRAN Radio Access Bearer)。一个E-RAB包括eNodeB和S-GW之间S1Bearer以及无线承载(RB，Radio Bearer)。RB在UE和eNodeB之间传输EPS Bearer的分组数据包。 

图3是现有技术中，MTC UE开机接入到EPS网络中，需执行初始附着过程以及建立默认PDN连接过程，包括以下步骤： 

步骤301，当MTC UE的上电时，NAS ESM子层将触发默认PDN连接建立过程，向NAS EMM子层发送PDN Connectivity Request消息； 

步骤302，MTC UE的NAS EMM子层收到PDN Connectivity Request消息后触发附着过程，NAS EMM子层将Attach Request piggybacked PDN Connectivity Request发送给RRC层； 

步骤303，MTC UE的RRC层接收到上层NAS消息触发RRC连接过程，向eNodeB发送RRC Connection Request消息； 

步骤304，通过随机接入冲突解决机制，eNodeB为成功接入的MTC UE发送RRC Connection Setup消息； 

步骤305，MTC UE接收到RRC Connection Setup消息后，向eNodeB发送RRC Connection Setup Complete消息，其中捎带NAS信息：Attach Request piggybacked PDN Connectivity Request； 

步骤306，eNodeB接收到RRC Connection Complete消息后，根据其中的被选网络(selected PLMN-Identity)和旧GUMMEI参数(registeredMME)为MTC UE选择一个服务MME，并通过Initial UE Message消息透传NAS消息Attach Request piggybacked PDN Connectivity Request给MME； 

步骤307，MME的EMM子层接收到Initial UE Message消息之后，解析出其中的NAS消息Attach Request piggybacked PDN Connectivity Request，将其中PDN Connection Request消息传给MME ESM子层处理，MME EMM子层仅处理Attach Request消息； 

步骤308，MME EMM子层进行NAS鉴权和NAS安全激活过程， 确保MTC UE的合法性并建立MME安全上下文(MME Security Context)； 

步骤309，MME ESM子层收到PDN Connection Request消息后，向归属位置服务器(HSS，Home Subscriber Server)发送Diamater消息：Location Update Request，HSS通过Diameter消息：Location Update Acknowledgment向MME提供用户的签约数据(Subscription Data)，该用户签约数据包括一个或多个PDN签约上下文以及签约APN-AMBR，每一个PDN签约上下文都包含一个EPS subscribed QoS Profile； 

步骤310，MME根据HSS提供的用户签约数据，然后向S-GW发送Create Session Request消息，包括下行到MME的GTP-C隧道标示(TEID，Tunneling Endpoint Identity)，以及将要建立的Default EPSBearer的相关信息； 

步骤311，S-GW收到Create Session Request消息后，保存下行到MME的GTP-C TEID，并把参数存储在本地EPS Bearer列表中，然后向P-GW发送Create Session Request消息，包括下行到S-GW的GTP-CTEID、下行到S-GW的GTP-U TEID、PDN地址、APN、默认承载QoS、APN-AMBR、EBI等参数； 

步骤312，P-GW收到Create Session Request后，保存下行到S-GW的GTP-C TEID和GTP-U TEID，再从PCRF中获取默认的PCC规则(PCRF可能会修改默认承载的QoS参数；QCI、ARP和APN-AMBR)。P-GW把默认承载的QoS参数存储在本地EPS承载列表中，并生成一个计费ID。向S-GW发送Create Session Response消息，包括上行到P-GW的GTP-U TEID、上行到P-GW的GTP-C TEID、EPS承载的QoS、APN Restriction、APN-AMBR等； 

步骤313，S-GW收到Create Session Request消息后，保存上行到P-GW的GTP-U TEID和GTP-C TEID，向MME发送Create Session  Request消息，包括上行到S-GW的GTP-U TEID、上行到S-GW的GTP-CTEID、EPS承载的QoS、APN Restriction、APN-AMBR等参数； 

步骤314，MME ESM子层收到Create Session Request消息后，保存上行到S-GW的GTP-U TEID、上行到S-GW的GTP-C TEID，向MMEEMM子层发送Active Default EPS Bearer Context消息； 

步骤315，MME EMM子层收到Active Default EPS Bearer Context消息后，发送Attach Accept消息。MME将根据更新的APN-AMBR和签约的UE-AMBR重新修改UE-AMBR，然后向eNodeB发送Initial UEContext Setup Request消息(捎带了Active Default EPS Bearer Context消息和AttachAccept消息)，并包含上行到S-GW的GTP-U TEID； 

步骤316，eNodeB收到Initial UE Context Setup Request消息，先执行AS安全激活过程，完整性保护和加密将被用于MTC UE后续接受和发送的所有信令以及数据； 

步骤317，eNodeB进行UE无线能力请求和更新过程； 

步骤318，eNodeB将EPS Bearer的QoS映射成Uu接口上RB的QoS，向UE发送RRC Connection Reconfiguration消息来建立相应MTC UE的DRB，并透传NAS消息Attach Accept和Activate Default EPS Bear Context； 

步骤319，MTC UE将RRC Connection Reconfiguration消息中携带的NAS消息提交给NAS EMM子层处理； 

步骤320，MTC UE收到RRC Connection Reconfiguration消息，执行相应的无线承载配置后，向eNodeB发送RRC ConnectionReconfiguration Complete消息； 

步骤321，eNodeB收到MTC UE发送的RRC Connection Reconfiguration Complete消息，确定Uu接口上的无线承载建立完成，通过S1接口向MME发送Initial UE Context Setup Complete消息，其中指示下行到eNodeB的S1-U TEID和传输层地址，至此上行数据通道建 立完成； 

步骤322，MTC UE NAS EMM子层将NAS消息解析出来，将其中的NAS EMM消息：Attach Accept消息提取出来，自行处理，将其中的NAS ESM消息：Activate Default EPS Bear Context消息提取出来，交给UE NAS EMM实体处理； 

步骤323，MTC UE的NAS ESM子层收到Activate Default EPS Bear Context消息，将QoS等参数提供给应用层用于处理业务数据流，然后发送Activate Default EPS Bear Context Accept消息给MTC UE NAS EMM子层； 

步骤324，MTC UE的NAS EMM子层收到Activate Default EPS Bear Context Accept消息，将其piggyback在Attach Complete消息中，通过RRC UL Information Transfer消息发送给eNodeB； 

步骤325，eNodeB收到RRC UL Information Transfer消息后，通过Uplink NAS Transport消息传送给MME； 

步骤326，MME ESM子层Attach Complete piggybacked Activate Default EPS Bear Context Accept消息后，向MME EMM子层透传Activate Default EPS Bear Context Accept消息； 

步骤327，MME EMM子层确定eNodeB侧和MTC UE侧都准备完毕后，向S-GW发送Create Session Response消息，包括下行到eNodeB的S1-U TEID； 

步骤328，S-GW接收到：Modify Session Request消息后，保存下行到eNodeB的S1-U TEID； 

步骤329，S-GW向MME回应Modify Session Response消息，至此上行数据通道建立完成； 

步骤330，eNodeB检测到MTC UE处于非激活状态(无上下行数据传输)，则向MME发送UE Context Release Request消息，请求释放上下文； 

步骤331，MME接收到UE Context Release Request消息后，向S-GW发送Modify Bearer Request消息，请求释放S1承载； 

步骤332，S-GW释放本地S1承载资源后，向MME回应Modify Bearer Response消息，确认S1承载释放完成； 

步骤333，MME向eNodeB发送UE Context Release Command消息，要求释放eNodeB侧MTC UE上下文； 

步骤334，eNodeB释放Uu接口RRC连接； 

步骤335，eNodeB向MME回应：UE Context Release Complete消息，确定上下文释放完成。 

图4是现有技术中，MTC UE完成初始附着过程后，有上行数据待发送，需执行UE侧发起服务请求过程，包括以下步骤： 

步骤401，MTC UE应用层有上行业务数据待发送时，触发NASEMM子层发送NAS消息：Service Request； 

步骤402，MTC UE的RRC子层触发RRC连接建立过程，发送RRCConnection Setup Request消息； 

步骤403，通过随机接入冲突解决机制，eNodeB为成功接入的MTC UE发送RRC Connection Setup消息； 

步骤404，MTC UE通过RRC Connection Setup Complete消息捎带NAS消息：Service Request发送给eNodeB； 

步骤405，eNodeB收到RRC Connection Setup Complete消息后，将其中的NAS消息通过S1接口Initial UE Message消息透传给MME； 

步骤406，MME收到Initial UE Message消息，发送S1接口消息Initial UE Context Setup Complete消息，包含上行到S-GW的S1-U TEI和传输层地址，激活该MTC UE的默认EPS承载； 

步骤407，eNodeB收到Initial UE Context Setup Request消息，先执行AS安全激活过程，完整性保护和加密将被用于MTC UE后续接受和发送的所有信令以及数据； 

步骤408，eNodeB将EPS Bearer的QoS映射成Uu接口上RB的QoS，向UE发送RRC Connection Reconfiguration消息来建立相应MTC UE的DRB； 

步骤409，MTC UE收到RRC Connection Reconfiguration消息，执行相应的无线承载配置后，向eNodeB发送RRC Connection Reconfiguration Complete消息，并指示NAS EMM子层Uu接口无线资源建立完成，至此，上行数据通道建立完成； 

步骤410，eNodeB收到MTC UE发送的RRC Connection Reconfiguration Complete消息，确定Uu接口上的无线承载建立完成，通过S1接口向MME发送Initial UE Context Setup Complete消息，其中指示下行到eNodeB的S1-U TEID和传输层地址； 

步骤411，MME收到eNodeB的Initial UE Context Setup Complete消息后，MME向S-GW发送Create Session Response消息，携带下行到eNodeB的S1-U TEID和传输层地址； 

步骤412，S-GW接收到Create Session Response消息后，保存下行到eNodeB的S1-U TEID，向P-GW发送Create Session Response消息，携带下行到S-GW的S1-U TEID，P-GW保存下行到S-GW的S5/S8TEID，至此下行数据通道建立完成。 

步骤413，eNodeB检测到MTC UE处于非激活状态(无上下行数据传输)，则向MME发送UE Context Release Request消息，请求释放上下文； 

步骤414，MME接收到UE Context Release Request消息后，向S-GW发送Modify Bearer Request消息，请求释放S1承载； 

步骤415，S-GW释放本地S1承载资源后，向MME回应Modify Bearer Response消息，确认S1承载释放完成； 

步骤416，MME向eNodeB发送UE Context Release Command消息，要求释放eNodeB侧MTC UE上下文； 

步骤417，eNodeB释放Uu接口RRC连接； 

步骤418，eNodeB向MME回应：UE Context Release Complete消息，确定上下文释放完成。 

图5是现有技术中，M2M Server有下行数据待发送，需执行网络侧发起服务请求过程，包括以下步骤： 

步骤501，当S-GW收到一个给UE的下行分组数据，但服务网关的UE上下文没有下行到eNodeB的S1-U TEID，则S-GW查询目前服务UE的是哪个MME，并向该MME发送下行数据到达通知消息，请求建立用户面连接； 

步骤502，MME向S-GW回应：下行数据到达确认消息； 

步骤503，MME EMM子层发起Paging过程，请求重建NAS连接，向eNodeB传送S1AP Paging消息，发起寻呼过程； 

步骤504，eNodeB收到S1AP Paging后，会检查器下小区中哪些小区归属于该TA列表，并在这些小区中进行Uu接口上MTC UE的寻呼； 

步骤505，MTC UE RRC收到Uu口上的Paging消息之后，会提取出相关参数ue-Identity，与自己的ue-Identity作比较，如果相符合，则说明MME寻呼的正是该MTC UE； 

步骤506，MTC UE RRC将ue-Identity和cn-Domain提交给UE NASEMM子层； 

步骤507，MTC UE触发服务请求过程，与上述图4过程相同； 

步骤508，MME停止对MTC UE寻呼。 

3GPP TR 22.368提出在如下几种场景下会造成信令网拥塞：1)海量M2M终端同时发起NAS附着过程；2)海量M2M终端同时发起NAS服务请求过程；3)由于一段时间停电后供电恢复，海量M2M终端同时恢复信令连接，如图6所示。从图3、图4和图5亦可以看出，按照现有的技术，海量MTC终端进行附着和服务请求过程时，MME和S-GW/P-GW之间需要频繁的交互承载建立、承载更新信令，会占用 大量的MME与S-GW以及S-GW与P-GW之间GPRS控制面隧道协议(GTP-C，GPRS Tunneling Protocol for Control Plane)开销，如图3、图4和图5中加粗的框内区域信令交互所示。MME和eNodeB之间频繁地交互上下文建立相关信令和NAS层信令，又会占用大量的S1接口上S1AP信令开销。 

发明内容

(一)要解决的技术问题 

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种公共承载建立方法及上行多点到点GTP隧道传输方法，以解决海量M2M终端占用大量信令开销。 

(二)技术方案 

为了解决上述技术问题，本发明提供一种公共承载建立方法，包括步骤： 

S1：将MTC终端以MTC Group进行划分； 

S2：核心网侧设备为MTC Group中MTC UE建立组公共承载资源； 

S3：所述MTC Group中MTC UE接入到演进的分组核心网时，所述核心网侧设备为所述MTC Group中MTC UE组建立公共承载资源。 

优选地，所述步骤S2中核心网侧设备分组数据网关(P-GW)和服务网关(S-GW)为所述MTC Group中MTC UE预留组公共S5/S8接口承载资源，包括： 

所述MTC Group中MTC UE享用同一种S5/S8承载级别待遇，包括但不限于同一种调度策略、同一种队列管理策略和同一种速率约束策略。 

优选地，所述步骤S2中核心网络侧设备S-GW和演进基站(eNodeB)为所述MTC Group中MTC UE预留组公共S1接口承载 资源，包括： 

所述MTC Group中MTC UE享用同一种S1承载级别待遇，包括但不限于同一种调度策略、同一种队列管理策略和同一种速率约束策略； 

所述核心网侧设备S-GW保留组公共S5/S8承载和S1承载的映射关系。 

优选地，所述步骤S2中核心网侧设备eNodeB为所述MTC Group内的MTC UE预留Uu接口无线承载资源，包括： 

所述核心网侧设备eNodeB按照预留的S1接口E-RAB级QoS参数映射为Uu接口RB级QoS参数，并保存无线承载到组公共S1承载的映射关系。 

优选地，所述步骤S3中MTC UE接入到演进的分组核心网后，核心网侧设备eNodeB为所述MTC Group中MTC UE分配Uu接口无线承载资源，包括： 

所述核心网侧设备eNodeB根据MTC UE的接入请求中携带的MTC Group标识，识别所述MTC UE所属的MTC Group并将预留给所述MTC UE的Uu接口承载资源指派给所述MTC UE。 

优选地，所述步骤S3中，在MTC Group中的所有MTC UE接入到eNodeB之后，共享S1-U GTP隧道，实现多点到点GTP隧道传输。 

本发明还提供一种上述的多点到点GTP隧道传输的上行多点到点GTP隧道传输方法，包括： 

所述核心网络侧设备建立并保存所述MTC Group中MTC UE Uu接口无线承载与组公共S1承载的多点到点的映射关系，并依据映射关系执行多点到点GTP-U隧道建立，进行数据的上行传输。 

优选地，所述多点到点的映射关系包括但不限于：MTC UE标识、MTC Group标识、MTC UE IP地址、Uu接口无线承载标识、上行到 S-GW的S1-U TEID及传输层地址、上行到P-GW的S5/S8-U TEID及传输层地址、下行到S-GW的S5/S8-U TEID及传输层地址、下行到eNodeB的S1-U TEID及传输层地址； 

优选地，依据所述多点到点的映射关系执行数据的上行传输，具体为： 

所述MTC Group内MTC UE的上行数据包通过Uu接口无线承载发给所述核心网侧设备eNodeB时，所述核心网侧设备eNodeB根据MTC UE标识识别上行数据包所属的MTC Group标识，并将该上行数据包转发到相应上行到S-GW的组公共S1-U TEID上；所述核心网侧设备S-GW根据保存的上行到S-GW的组公共S1-U TEID与上行到P-GW的组公共S5/S8-U TEID上；所述核心网侧设备P-GW根据上行数据包中的目的IP字段转发至相应的外部IP网关。 

(三)有益效果 

本发明中的公共承载建立方法，包括：分组数据网关(P-GW)与服务网关(S-GW)为机器类通信组(MTC Group)中机器类通信终端(MTC UE)预留组公共S5/S8承载资源，S-GW与演进型基站(eNodeB)为MTC Group中MTC UE预留组公共S1承载资源，节省了控制平面的信令开销。本发明中的上行多点到点GTP隧道传输方法，包括：MTC Group中MTC UE共享组公共S1接口GPRS用户数据面隧道(GTP-U)端口以及组公共S5/S8接口GTP-U隧道端口，实现在eNodeB和S-GW/P-GW建立多点到点的GTP隧道，节省了数据平面的资源。通过本发明，解决了海量MTC UE接入到核心网络占用大量控制平面和数据平面资源的问题。 

附图说明

图1为现有技术中EPS网络系统架构的示意图； 

图2为现有技术中EPS网络端到端QoS保障服务架构的示意图； 

图3为现有技术中MTC UE附着到EPS网络的流程图； 

图4为现有技术中MTC UE发起服务请求的流程图； 

图5为现有技术中MTC UE响应网络侧发起的服务请求的流程图； 

图6为海量MTC UE同时接入EPS网络造成信令网络拥塞的示意图； 

图7为本发明实施例一中MTC UE附着到EPS网络的流程图； 

图8为本发明实施例二中MTC UE发起服务请求的流程图； 

图9为本发明公共承载建立及上行多点到点GTP隧道传输流程图； 

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不是限制本发明的范围。 

本发明所述的公共承载建立方法，包括步骤：将MTC终端以MTC Group进行划分；核心网侧设备为MTC Group中MTC UE建立组公共承载资源；所述MTC Group中MTC UE接入到演进的分组核心网(EPC)时，所述核心网侧设备为所述MTC Group中MTC UE组建立公共承载资源。 

如图9所示，核心网侧设备P-GW和S-GW为所述MTC Group中MTC UE预留组公共S5/S8接口承载资源，包括：所述MTC Group中MTC UE享用同一种S5/S8承载级别待遇，包括但不限于同一种调度策略、同一种队列管理策略和同一种速率约束策略。 

进一步，核心网络侧设备服务网关(S-GW)和演进基站(eNodeB)为所述MTC Group中MTC UE预留组公共S1接口承载资源，包括：所述MTC Group中MTC UE享用同一种S1承载级别待遇，包括但不限于同一种调度策略、同一种队列管理策略和同一种速率约束策略；所述核心网侧设备S-GW保留组公共S5/S8承载和S1承载的映射关系。 

核心网侧设备eNodeB为所述为MTC Group内的MTC UE预留Uu接口无线承载资源，包括：所述核心网侧设备eNodeB按照预留的S1接口E-RAB级QoS参数映射为Uu接口RB级QoS参数，并保存无线承载到组公共S1承载的映射关系。核心网侧设备eNodeB为所述MTC Group中MTC UE分配Uu接口无线承载资源，包括：所述核心网侧设备eNodeB根据MTC UE的接入请求中携带的MTCGroup标识，识别所述MTC UE所属的MTC Group并将预留给所述MTC UE的Uu接口承载资源指派给所述MTC UE。 

如图9所示，在MTC Group中的所有MTC UE接入到eNodeB之后，共享S1-U GTP隧道，实现多点到点GTP隧道传输。 

所述GTP隧道传输中的上行多点到点GTP隧道传输方法包括： 

所述核心网络侧设备建立并保存所述MTC Group中MTC UE Uu接口无线承载与组公共S1承载的多点到点的映射关系，并依据映射关系执行多点到点GTP-U隧道建立，进行数据的上行传输。所述多点到点的映射关系包括但不限于：MTC UE标识、MTC Group标识、MTC UE IP地址、Uu接口无线承载标识、上行到S-GW的S1-U TEID及传输层地址、上行到P-GW的S5/S8-U TEID及传输层地址、下行到S-GW的S5/S8-U TEID及传输层地址、下行到eNodeB的S1-UTEID及传输层地址； 

依据所述多点到点的映射关系执行数据的上行传输，具体为：所述MTC Group内MTC UE的上行数据包通过Uu接口无线承载发给所述核心网侧设备eNodeB时，所述核心网侧设备eNodeB根据MTCUE标识识别上行数据包所属的MTC Group标识，并将该上行数据包转发到相应上行到S-GW的组公共S1-U TEID上；所述核心网侧设备S-GW根据保存的上行到S-GW的组公共S1-U TEID与上行到P-GW的组公共S5/S8-U TEID上；所述核心网侧设备P-GW根据上行数据包中的目的IP字段转发至相应的外部IP网关。 

本发明为解决海量MTC终端接入网络时，占用大量的网络资源(信令、GTP隧道)的问题，对MTC终端按照MTC Group进行优化。为达到上述目的，本发明的实施例一如图7所示： 

步骤701，HSS保存的MTC UE签约上下文，按照隶属同一行业领域原则，将海量MTC终端以MTC Group进行划分。考虑到绝大多数MTC UE业务单一数据量小的特点，EPS只为每一个MTC Group建立一条公共PDN连接提供“永远在线”的IP连接，该公共PDN连接只建立一个Default EPS Bearer，而不建立Dedicate EPS Bearer，MTC Group中的所有MTC UE享用同一种EPS承载级别待遇，即同一种调度策略、同一种队列管理策略、同一种速率约束策略或同一种RLC配置； 

步骤702，P-GW和S-GW以MTC Group为单位，预留组公共S5/S8Bearer资源：上行到P-GW的S5/S8-U TEID及传输层地址，下行到S-GW的S5/S8-U TEID及传输层地址，MTC Group业务流模板(TFT，Traffic Flow Template)，承载级QoS信息(Bearer Level QoS)。P-GW使用MTC Group公共TFT把隶属同一个MTC Group中的MTCUE的下行分组映射到MTC Group公共S5/S8Bearer中； 

步骤703，eNodeB和S-GW以MTC Group为单位，预留组公共S1Bearer资源：下行到eNodeB的S1-U TEID及传输层地址，上行到S-GW的S1-U TEID及传输层地址，E-RAB级QoS信息(E-RAB LevelQoS)，S-GW保存组公共S1Bearer和组公共S5/S8之间的映射关系；eNodeB按照预留的S1接口E-RAB级QoS参数映射为Uu接口RB级QoS参数，eNodeB为MTC Group内的MTC UE建立端到端的无线承载通道，并保存多个无线承载到组公共S1承载的映射关系； 

步骤704，当MTC UE的上电时，NAS ESM子层将触发默认PDN连接建立过程，向NAS EMM子层发送PDN Connectivity Request消息； 

步骤705，MTC UE的NAS EMM子层收到PDN Connectivity Request消息后触发附着过程，NAS EMM子层将Attach Request piggybacked PDN Connectivity Request发送给RRC层； 

步骤706，MTC UE的RRC层接收到上层NAS消息触发RRC连接过程，向eNodeB发送RRC Connection Request消息； 

步骤707，通过随机接入冲突解决机制，eNodeB为成功接入的MTC UE发送RRC Connection Setup消息； 

步骤708，MTC UE接收到RRC Connection Setup消息后，向eNodeB发送RRC Connection Setup Complete消息，其中捎带NAS信息：Attach Request piggybacked PDN Connectivity Request； 

步骤709，eNodeB接收到RRC Connection Complete消息后，根据其中的被选网络(selected PLMN-Identity)和旧GUMMEI参数(registeredMME)为MTC UE选择一个服务MME，并通过Initial UE Message消息透传NAS消息Attach Request piggybacked PDN Connectivity Request给MME； 

步骤710，MME EMM子层进行NAS鉴权和NAS安全激活过程，确保MTC UE的合法性并建立MME安全上下文(MME Security Context)； 

步骤711，MME发送S1AP消息：Initial UE Context Setup Request，捎带NAS消息：Attach Request&&PDN Connectivity Setup消息； 

步骤712，eNodeB接收到S1AP消息：Initial UE Context Setup Request，先。。。。。。 

步骤713，eNodeB激活预留给该MTC UE公共承载资源，通过RRC Connection Reconfiguration消息将公共RB承载资源指示给MTCUE，并透传NAS消息； 

步骤714，MTC UE的RRC子层透传NAS消息：Attach Request&&PDN Connectivity Setup； 

步骤715，MTC UE按照重配消息中的参数完成Uu接口上RB配置，向eNodeB回复RRC Connection Reconfiguration Complete消息，eNodeB收到重配置确认消息后向MME回复Initial UE Context Setup Complete消息。至此，Uu接口上的无线承载RB、S1-U接口上的MTC Group公共S1承载以及S5/S8接口上MTC Group公共S5/S8承载均已激活，上、下行数据通道也已建立完成，MTC UE可以进行正常的上行数据通信； 

步骤717-步骤721，MTC UE NAS层按照正常的流程完成附着过程以及默认EPS承载建立过程； 

步骤722，eNodeB检测到MTC UE处于非激活状态(无上行数据传输)，直接释放Uu接口RRC连接。 

本发明的实施例二如图8所示： 

步骤801，P-GW和S-GW以MTC Group为单位，预留组公共S5/S8Bearer资源：上行到P-GW的S5/S8-U TEID及传输层地址，下行到S-GW的S5/S8-U TEID及传输层地址，MTC Group业务流模板(TFT，Traffic Flow Template)，承载级QoS信息(Bearer Level QoS)。P-GW使用MTC Group公共TFT把隶属同一个MTC Group中的MTCUE的下行分组映射到MTC Group公共S5/S8Bearer中； 

步骤802，eNodeB和S-GW以MTC Group为单位，预留组公共S1Bearer资源：下行到eNodeB的S1-U TEID及传输层地址，上行到S-GW的S1-U TEID及传输层地址，E-RAB级QoS信息(E-RAB Level QoS)，S-GW保存组公共S1Bearer和组公共S5/S8之间的映射关系；eNodeB按照预留的S1接口E-RAB级QoS参数映射为Uu接口RB级QoS参数，eNodeB为MTC Group内的MTC UE建立端到端的无线承载通道，并保存多个无线承载到组公共S1承载的映射关系； 

步骤803，当MTC UE的NAS EMM子层发起服务请求时； 

步骤804，MTC UE的RRC层接收到上层NAS消息触发RRC 连接过程，向eNodeB发送RRC Connection Request消息； 

步骤805，通过随机接入冲突解决机制，eNodeB为成功接入的MTC UE发送RRC Connection Setup消息； 

步骤806，MTC UE接收到RRC Connection Setup消息后，向eNodeB发送RRC Connection Setup Complete消息，其中捎带NAS信息：Service Request； 

步骤807，eNodeB收到RRC Connection Setup Complete消息后，提取出其中的NAS消息：Service Request，通过S1接口上Initial UEMessage消息转发给MME； 

步骤808，MME EMM子层负责完成与MTC UE的NAS鉴权和安全激活过程，确保MTC UE合法性，然后发送S1AP消息：Initial UE Context Setup Request； 

步骤809，eNodeB接收到S1AP消息：Initial UE Context Setup Request，激活预留给该MTC UE公共承载资源； 

步骤810，eNodeB通过RRC Connection Reconfiguration消息将RB承载资源指示给MTC UE； 

步骤811，MTC UE按照重配消息中的参数完成Uu接口上RB配置，向eNodeB回复RRC Connection Reconfiguration Complete消息，eNodeB收到重配置确认消息后向MME回复Initial UE Context Setup Complete消息； 

步骤812，至此，Uu接口上的无线承载RB、S1-U接口上的MTCGroup公共S1承载以及S5/S8接口上MTC Group公共S5/S8承载均已激活，上行数据通道也已建立完成，MTC UE可以进行正常的上行数据通信。 

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。 

Claims (3)

1.一种公共承载建立方法，其特征在于，该方法包括步骤：

S1：将MTC终端以MTC Group进行划分；

S2：核心网侧设备为MTC Group中MTC UE建立组公共承载资源；

S3：所述MTC Group中MTC UE接入到演进的分组核心网时，所述核心网侧设备为所述MTC Group中MTC UE组建立公共承载资源；

所述步骤S2中核心网侧设备分组数据网关（P-GW）和服务网关（S-GW）为所述MTC Group中MTC UE预留组公共S5/S8接口承载资源，包括：

所述MTC Group中MTC UE享用同一种S5/S8承载级别待遇，包括但不限于同一种调度策略、同一种队列管理策略和同一种速率约束策略；

所述步骤S2中核心网络侧设备S-GW和演进基站（eNodeB）为所述MTC Group中MTC UE预留组公共S1接口承载资源，包括：

所述MTC Group中MTC UE享用同一种S1承载级别待遇，包括但不限于同一种调度策略、同一种队列管理策略和同一种速率约束策略；

所述核心网侧设备S-GW保留组公共S5/S8承载和S1承载的映射关系；

所述步骤S2中核心网侧设备eNodeB为所述MTC Group内的MTC UE预留Uu接口无线承载资源，包括：

所述核心网侧设备eNodeB按照预留的S1接口E-RAB级QoS参数映射为Uu接口RB级QoS参数，并保存无线承载到组公共S1承载的映射关系。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3中MTC UE接入到演进的分组核心网后，核心网侧设备eNodeB为所述MTC Group中MTC UE分配Uu接口无线承载资源，包括：

所述核心网侧设备eNodeB根据MTC UE的接入请求中携带的MTC Group标识，识别所述MTC UE所属的MTC Group并将预留给所述MTC UE的Uu接口承载资源指派给所述MTC UE。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤S3中，在MTC Group中的所有MTC UE接入到eNodeB之后，共享S1-U GTP隧道，实现多点到点GTP隧道传输。