CN102685921A - 一种双通道通信方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双通道通信方法和系统，对于同一个用户的同一个承载，均可保存用于双通道通信的两个接入系统的两个无线控制器用户面隧道信息；在所述承载上收到下行数据，决定用以传递该数据的接入系统的用户面，将所述数据通过该用户面的隧道传递给对应的无线控制器。本发明的双通道通信技术，能够支持双通道终端接入。

Description

一种双通道通信方法和系统
技术领域
本发明涉及通信领域，具体涉及一种双通道通信方法和系统。
背景技术
为了更好的满足用户对无线连接带宽的需求，3GPP(3rd GenerationPartnership Project，第三代合作伙伴计划)定义了GPRS(General packet radioservice，通用分组无线业务)的LTE(Long Term Evolution，长期演进)系统和EPC(evolved Packet Core，演进的分组核心网)，其架构如图1所示，其中：
无线网络控制器(Radio Network Controller/Base Station Controller，RNC/BSC)是UTRAN/GERAN(Universal Mobile Telecommunication SystemRadio Access Network/GSM EDGE Radio Access Network，全球移动通信系统无线接入网)的无线网络控制器，主要负责UTRAN/GERAN无线资源的分配和调度，建立并维护到终端(UE)的RRC连接功能。RNC/BSC通过Iu/A接口和核心网服务GPRS支持节点(SERVICING GPRS SUPPORT NODE，SGSN)相连。所述UTRAN/GERAN是GPRS的无线网络，UTRAN代表3G，GERAN代表2G。
演进基站(evolved NodeB，eNodeB)可以在空口上提供比UTRAN/GERAN更高的上下行速率，更低的传输延迟和更加可靠的无线传输。eNodeB为终端的接入提供无线资源，同时和核心网移动性管理实体(Mobility ManagementEntity，MME)之间建立S1控制面链接。
SGSN是控制面实体，主要负责控制信令的处理。SGSN负责临时存储2G/3G用户数据，负责管理和维护UE上下文(比如UE的用户标识、移动性管理状态、用户安全上下文等)，分配用户临时标识(P-TMSI，Packet TemperateMobile Subscription Identity)，并负责用户从UTRAN/GERAN接入时候的鉴权。
MME也是控制面实体，用于临时存储用户数据的服务器，负责管理和存储UE上下文(比如UE/用户标识、移动性管理状态、用户安全参数等)，为用户分配临时标识GUTI(Globally Unique Temporary Identity，全球唯一临时标识)，负责用户从LTE接入时对用户进行鉴权。
SAE网关(System Architecture Evolution GW，SAE Gateway或SAE GW)是用户面实体，负责用户面数据路由处理。SAE GW一般分为服务网关(ServingGW，SGW)和分组数据网网关(PDN GW，PDW)。其中，Serving GW负责LTE和UMTS之间移动性的锚点，在空闲状态下下行数据触发MME和SGSN寻呼；PDN GW负责UE接入PDN(Packet Data Network，分组数据网)的网关功能，为用户分配用户IP(Internet Protocol，网际协议)地址。PDN GW和Serving GW可能合设在一个物理实体中。
用户设备(User Equipment，UE)具有接入UTRAN/GERAN和LTE两种无线网络的能力。在现有系统中，UE由于能力限制以及节能需求，在同一个时刻只能驻留在一个无线系统中，这种驻留方式可称为单通道(Single Radio)，比如当UE驻留在LTE下时，此时无法从UTRAN/GERAN收到寻呼消息；或者用户在同一时刻只能在一个接入系统中发起业务。为了支持single radio，3GPP定义了很多single radio的移动管理流程。
用户在空闲模式下移出已经注册的位置区，或者重新选择另一个无线接入技术时，用户需要发起位置更新过程。如果是在UTRAN/GREAN下，则发起路由区更新(RAU，Routing Area Update)，如果是在LTE下，则发起跟踪区更新(TAU，Tracking Area Update)。在LTE和UTRAN/GERAN共同覆盖的区域，为了避免用户在两个无线接入技术之间来回选择而导致过多的位置更新，3GPP引入了空闲模式下减少信令(Idle Mode Signaling Reduction，ISR)机制。该机制的主要特点是：双模终端可以在SGSN和MME同时注册；当用户重新选择新的无线接入系统时，如果发现当前小区已经注册，则不发起位置更新；在空闲模式下，核心网无法获知用户当前的驻留小区，因此Serving GW需要同时向SGSN和MME发起寻呼，用户在一个无线接入技术中响应，并建立无线承载。
用户首先从LTE中注册，然后再接入到UTRAN/GERAN时，ISR建立过程如图2所示，该过程包括以下步骤：
步骤201，双模终端开机之后，LTE模块发现用户处于LTE覆盖范围，则LTE模块选择合适小区，向eNodeB发起RRC建立请求以建立RRC连接，然后发起注册请求，该请求中带有用户永久用户标识，如国际移动用户识别码(IMSI)；
步骤202，eNodeB选择合适的MME，将注册请求转发到所选MME。根据3GPP定义的规范，MME启动鉴权过程，如果鉴权成功，则MME向HSS获取用户签约数据，并进行签约数据检查。
步骤203，MME签约数据检查成功，则选择对应的PDN GW和Serving GW，然后向Serving GW发起创建会话请求。
步骤204，Serving GW分配用户面隧道信息，然后向PDN GW转发创建会话请求，该请求中带有Serving GW的用户面隧道信息。
步骤205，PDN GW分配用户面隧道信息，返回Serving GW创建会话响应。在通过协商之后成功建立了Serving GW和PDN GW之间的用户面隧道。
步骤206，Serving GW为S1-U接口分配用户面隧道信息，返回MME创建会话响应，MME保存Serving GW的S1-U用户面隧道信息。
步骤207，MME根据PDN GW返回的服务质量(QoS)信息，请求eNodeB建立用户面的无线资源。这样，UE通过eNodeB到Serving GW再到PDN GW的用户面通道就打通了。
步骤208，MME分配临时用户标识GUTI，返回eNodeB注册响应，该响应中带有该GUTI。
步骤209，eNodeB将注册响应返回给UE。
步骤210，MME将eNodeB分配的S1-U用户面隧道信息携带于承载更新请求中发送给Serving GW。
步骤211，Serving GW保存S1-U用户面隧道信息，并返回MME承载更新响应。
用户的IP地址可以在步骤205中由PDN GW分配，然后通过MME返回给UE；也可以在步骤209之后，由UE通过其他方式获得。通过上述过程，双模终端完成了在LTE的接入过程。
步骤212，双模终端发现当前LTE信号不足，但是2G/3G信号很好，于是重新进行小区选择，以选择2G\3G小区；然后向RNC/BSC建立RRC连接并发起RAU过程，该过程所涉及的跟踪区更新请求消息中带有MME分配的GUTI，以及UE是否支持ISR能力的指示。
步骤213，RNC/BSC选择合适的SGSN，将RAU转发给SGSN。
步骤214，SGSN根据收到的GUTI找到分配该GUTI的MME，然后向MME发起获取上下文请求，该请求消息中带有SGSN是否支持ISR能力的指示。
步骤215，MME根据GUTI找到用户上下文，然后向SGSN返回包含用户上下文的获取上下文响应。所述上下文中包含了所选择的Serving GW、PDN GW以及所有的承载信息(QoS信息、承载Id等)。
本步骤之后，MME和SGSN之间的承载实现同步。所述响应中包括了MME是否支持ISR能力的指示。
步骤216，SGSN对用户进行鉴权，并决定是否重新选择新的Serving GW，如果鉴权成功且不用重新选择新的Serving GW，则SGSN可以决定启用ISR。于是SGSN向MME返回获取上下文确认消息，其中带有ISR已经激活指示。
步骤217，SGSN向Serving GW发起承载更新请求，Serving GW的地址信息是从MME获取的，其中带有激活ISR指示。
步骤218，Serving GW更新用户上下文，保存SGSN的控制面隧道信息，新建Iu-U用户面隧道。同时保留MME的控制面隧道信息，删除S1-U的用户面隧道。SGW返回承载更新响应，其中带有ISR激活指示。
步骤219，SGSN从HSS获取用户签约数据，并进行签约检查。之后SGSN分配临时用户标识P-TMSI、P-TMSI签名(signature)，返回RNC/BSS路由区更新响应，其中带有已分配的P-TMSI、P-TMSI signature以及ISR激活标记。
步骤220，RNC/BSS向UE返回路由区更新响应，UE保存其中的P-TMSI、P-TMSI signature。UE发现网络已经激活ISR，于是设置下次更新临时ID(Temporary Identity used in Next update，TIN)为“RAT-Related TMSI”。
通过上述过程之后，系统成功建立了ISR机制。ISR机制中TIN的使用比较关键，具体而言：
TIN设为”RAT-Related TMSI”，说明已经激活了ISR，用户下次从新的无线接入系统接入时，接入的用户标识为本系统自身分配的用户标识，此时不需要去另外一个系统获取上下文。
TINS设为”GUTI”，说明没有激活ISR，那么用户在LTE\UTRAN\GERAN中接入时，必须都用MME分配的GUTI来标识用户；如果用户从UTRAN\GERAN接入，将触发SGSN去MME获取上下文，进行上下文同步。
TIN设为”P-TMSI”，说明没有激活ISR，那么用户在LTE\UTRAN\GERAN中接入时，必须都用SGSN分配的P-TMSI来标识用户；如果用户从LTE接入，将触发MME去SGSN获取上下文，进行上下文同步。
为了简化移动性，3GPP系统定义在如下情况下，可以不激活ISR，即MME/SGSN在位置更新响应中不带激活ISR标记，将TIN设为GUTI或者P-TMSI：Serving GW发生了变化；从MME移动到新的MME，或者从SGSN移动到SGSN，ISR只在跨接入系统移动时激活；当UE发现本接入系统中用户承载上下文发生了变化，需要去活ISR，将TIN设为GUTI(驻留在LTE)或者P-TMSI(驻留在2G/3G)，这样可以在激活用户位置更新时发起承载上下文同步。
目前，终端的LTE和2G/3G是Single Radio的。然而，随着UE技术的发展(比如电池技术以及无线抗干扰技术的逐步成熟)，同一个终端在2G/3G和LTE之间能够做到双通道(Dual radio)，比如能够同时在两个接入系统下收发数据，这样的好处是：终端能够从两个接入系统同时收发数据，增加了带宽；用户处于一个接入系统边缘时，不需要跨系统切换，可以提高用户体验。但具体如何实现，目前并没有相应的技术支持。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种双通道通信方法和系统，以支持dual radio终端接入。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种双通道通信方法，该方法包括：
对于同一个用户的同一个承载，保存用于双通道通信的两个接入系统的两个无线控制器用户面隧道信息；
在所述承载上收到下行数据，决定用以传递该数据的接入系统的用户面，将所述数据通过该用户面的隧道传递给对应的无线控制器。
用户首先从长期演进LTE系统接入，再在2G/3G中接入，锚点到服务网关SGW并建立双通道时，SGW保存MME和SGSN的控制面信息以及S1-U的用户面信息。
如果SGW决定该承载需要同时经由2G/3G和LTE，则决定启动双通道，针对所述承载执行如下操作：
SGW通知服务GPRS支持节点SGSN建立2G/3G的无线承载；SGSN发起2G/3G无线资源建立过程，并将无线网络控制器RNC在Iu-U上分配的用户面隧道信息在承载更新请求中带给SGW；SGW根据策略将该承载中的不同数据流从包含Iu-U和S1-U在内的不同接口下发到终端；
SGW在分解承载流时，对于同一个应用的流，在同一个无线接入技术中路由。
用户首先从2G/3G接入并激活上下文，再在LTE中接入，锚点到SGW并建立双通道时，SGW保存MME和SGSN的控制面信息以及Iu-U的用户面信息。
如果SGW决定该承载需要同时从2G/3G和LTE走，则决定启动双通道，针对所述承载执行如下操作：
SGW通知移动性管理实体MME建立LTE的无线承载；MME发起LTE无线资源建立过程，并将演进基站eNodeB在S1-U上分配的用户面隧道信息在承载更新请求中带给SGW；SGW根据策略将该承载中的不同数据流从包含Iu-U和S1-U在内的不同接口下发到终端；
SGW在分解承载流时，对于同一个应用的流，在同一个无线接入技术中路由。
对于上行数据，当SGW决定启动双通道之后，执行以下两种处理方法中的任一种：
一种处理方法是上下行数据在同一个无线中传递，此时SGW在发起的承载修改过程中，需要将对应的上行路由信息通知给终端UE；
第二种处理方法是所有上行数据均从一个无线承载传递，该无线承载由终端根据配置决定。
该方法进一步包括UE的注册过程，在该过程中，UE将自身的双通道能力告知MME，MME根据该能力选择支持双通道的SGW。
在该方法所涉及的终端进行小区选择以及承载更新的交互消息中，包含终端是否支持双通道能力的指示。
一种双通道通信系统，该系统包括SGW、分组数据网网关PDW，其中，
所述SGW，用于对于同一个用户的同一个承载，保存用于双通道通信的两个接入系统的两个无线控制器用户面隧道信息；
以及在所述承载上收到来自PGW的下行数据，决定用以传递该数据的接入系统的用户面，将所述数据通过该用户面的隧道传递给对应的无线控制器。
用户首先从LTE系统接入，再在2G/3G中接入，锚点到SGW并建立双通道时，SGW保存MME和SGSN的控制面信息以及S1-U隧道信息。
如果SGW决定该承载需要同时经由2G/3G和LTE，则SGW用于：
决定启动双通道，通知SGSN建立2G/3G的无线承载；触发SGSN发起2G/3G无线资源建立过程，并将RNC在Iu-U上分配的用户面隧道信息在承载更新请求中带给SGW；SGW根据策略将该承载中的不同数据流从包含Iu-U和S1-U在内的不同接口下发到终端；
SGW在分解承载流时，用于：对于同一个应用的流，在同一个无线接入技术中路由。
用户首先从2G/3G接入并激活上下文，再在LTE中接入，锚点到SGW并建立双通道时，SGW用于保存MME和SGSN的控制面信息以及Iu-U隧道信息。
如果SGW决定所述承载需要同时从2G/3G和LTE走，则SGW用于：
决定启动双通道，通知MME建立LTE的无线承载；触发MME发起LTE无线资源建立过程，并将eNodeB在S1-U上分配的用户面隧道信息在承载更新请求中带给SGW；SGW根据策略将该承载中的不同数据流从包含Iu-U和S1-U在内的不同接口下发到终端；
SGW在分解承载流时，用于：对于同一个应用的流，在同一个无线接入技术中路由。
对于上行数据，当SGW决定启动双通道之后，用于进行以下两种处理方法中的任一种：
一种处理方法是上下行数据在同一个无线中传递，此时SGW在发起的承载修改过程中，需要将对应的上行路由信息通知给UE；
第二种处理方法是所有上行数据均从一个无线承载传递，该无线承载由终端根据配置决定。
该系统进一步包括UE，用于在注册过程中将自身的双通道能力告知MME，触发MME根据该能力选择支持双通道的SGW。
在该系统所涉及的终端进行小区选择以及承载更新的交互消息中，包含终端是否支持双通道能力的指示。
本发明对于同一个用户的同一个承载，均可保存用于双通道通信的两个接入系统的两个无线控制器用户面隧道信息；在所述承载上收到下行数据，决定用以传递该数据的接入系统的用户面，将所述数据通过该用户面的隧道传递给对应的无线控制器。本发明的双通道通信技术，能够支持双通道终端接入。
附图说明
图1为本发明应用的网络系统框架示意图；
图2为用户首先从LTE接入，再在2G/3G中接入并启动ISR的流程图；
图3为本发明实施例的用户首先从LTE接入，再在2G/3G中接入，锚点到SGW并建立双通道的流程图；
图4为本发明实施例的用户首先从2G/3G接入并激活上下文，再在LTE中接入，锚点到SGW并建立双通道的流程图；
图5为本发明实施例的双通道通信流程简图；
图6为本发明实施例的双模终端结构示意图。
具体实施方式
本发明提供了支持dual radio终端接入的核心网方案，该方案的特点是2G/3G和LTE的锚点在Serving GW，重复利用ISR相关机制。
在实际应用时，对于同一个用户的同一个承载，SGW保存两个接入系统的两个无线控制器用户面隧道信息。
SGW在该承载上收到来自PGW的下行数据，根据策略决定该数据从哪个接入系统的用户面传递，并将数据通过所决定的用户面隧道传递到对应的无线控制器中。
下面结合附图对本发明所述方法做进一步详细说明。
参见图3，图3是用户首先从LTE接入，再在2G/3G中接入，锚点到SGW并建立双通道的流程图，该流程包括以下步骤：
步骤301，双模终端开机之后，LTE模块发现用户处于LTE覆盖范围，则LTE模块选择合适小区，并在LTE内发起注册过程。之后，UE在MME中登记、MME建立了用户缺省承载上下文；UE保存有MME分配的GUTI，并且保存为UE分配的IP地址。在注册过程中，UE需要将自身的双通道能力告知MME，然后MME根据该能力选择支持双通道的Serving GW。
步骤302，双模终端中的2G/3G模块发现有无线信号，于是进行小区选择，向RNC/BSC建立RRC连接并发起RAU过程，该过程所涉及的路由区更新请求消息中带有LTE所分配的GUTI。该消息中还带有UE是否支持双通道能力的指示。
步骤303，RNC/BSC选择合适的SGSN，将RAU转发给SGSN。
步骤304，SGSN根据收到的GUTI找到分配该GUTI的MME，然后向MME发起获取上下文请求，该请求消息中带有SGSN是否支持ISR能力的指示。
步骤305，MME根据GUTI找到用户上下文，然后向SGSN返回包含用户上下文的获取上下文响应。该上下文中包含了所选择的Serving GW、PDN GW以及所有的承载信息(QoS信息、承载Id等)。
本步骤之后，MME和SGSN之间的承载实现同步。所述响应中包括MME是否支持ISR能力的指示。
步骤306，SGSN对用户进行鉴权，并决定是否重新选择新的Serving GW，如果鉴权成功且不用重新选择新的Serving GW，且MME也支持ISR，则SGSN可以决定启用ISR。于是，SGSN向MME返回获取上下文确认消息，其中带有ISR已经激活指示。
步骤307，SGSN向Serving GW发起承载更新请求，Serving GW的地址信息是从MME获取的，其中带有激活ISR指示，该请求消息中也带有终端是否支持双通道能力的指示。
步骤308，Serving GW更新用户上下文，保存SGSN的控制面隧道信息，新建Iu-U用户面隧道。如果SGSN指示终端支持双通道，且Serving GW也支持双通道，则Serving GW需要保留MME的控制面隧道信息，同时保留S1-U的用户面隧道。SGW返回SGSN承载更新响应，其中带有ISR激活指示。
之后，SGSN中承载处于Idle状态，Serving GW仅保存自身在Iu-U上分配的隧道信息，没有RNC上S1-U的用户面隧道信息。
步骤309，SGSN从HSS获取用户签约数据，并进行签约检查。SGSN分配临时用户标识P-TMSI、P-TMSI signature，向RNC/BSS返回路由区更新响应，其中带有分配的P-TMSI、P-TMSI signature以及ISR激活标记。
步骤310，RNC/BSS向UE返回路由区更新响应，UE保存其中的P-TMSI、P-TMSI signature。UE发现网络已经激活ISR，于是设置TIN为“RAT-RelatedTMSI”。
通过上述过程，双模终端同时在SGSN和MME进行了注册，并建立了ISR机制，Serving GW同时保存有自身分配的S1-U和Iu-U两个用户面隧道信息。
步骤311，Serving GW根据策略决定承载的路由从LTE走，还是从2G/3G走，还是同时从LTE、2G/3G两个通道走。
步骤312，如果Serving GW决定承载需要从LTE走，因为LTE侧已经建立了无线空口承载，那么流程到此结束。
步骤313，如果Serving GW决定承载需要从2G/3G走，那么：
步骤313a，Serving GW需要通知SGSN重新建立2G/3G的无线承载，如：Serving GW发起承载修改。
步骤313b，SGSN发起2G/3G无线资源建立过程。
步骤313c，SGSN将RNC在Iu-U上分配的用户面隧道信息在承载更新请求中带给Serving GW，由Serving GW保存。
步骤313d，Serving GW删除eNodeB上该承载的S1-U隧道信息，并通知MME删除该承载在LTE侧的无线资源。
步骤313e，MME删除eNodeB上该承载的无线资源。
上述步骤之后，Serving GW将下行数据从2G/3G发送到UE。
步骤314，如果Serving GW决定该承载需要同时从2G/3G和LTE走，则决定启动双通道：
步骤314a，Serving GW需要通知SGSN建立2G/3G的无线承载，如：ServingGW发起修改过程。
步骤314b，SGSN发起2G/3G无线资源建立过程。
步骤314c，SGSN将RNC在Iu-U上分配的用户面隧道信息在承载更新请求中带给Serving GW，由Serving GW保存。
上述步骤之后，Serving GW的S1-U接口和Iu-U接口以及对应的无线承载都已经建立；之后，Serving GW根据策略将该承载中的不同数据流从不同接口(Iu-U和S1-U)下发到终端。Serving GW在分解承载流时，对于同一个应用的流，需要在同一个无线接入技术中路由，这样终端可以避免同一个应用的数据包来自两个无线模块而导致的乱序问题。终端可以通过不同端口号和应用进行对应。
对于上行数据，当Serving GW决定启动双通道之后，有两种处理方法，一种处理方法是上下行数据在同一个无线中传递，此时Serving GW在步骤314中发起的承载修改过程，需要将对应的上行路由信息通知给UE；第二种处理方法是所有上行数据均从一个无线承载传递，具体哪个无线承载传上行数据，由终端根据配置决定。
通过上述过程，建立了双通道的通信系统：对于一个承载，Serving GW能同时向两个接入系统下发数据，这些数据在UE中进行合并。对于上行来说，UE可以选择任何一个接入系统发送上行数据。
参见图4，图4是用户首先从2G/3G接入并激活上下文，再在LTE中接入，锚点到SGW并建立双通道的流程图，该流程包括以下步骤：
步骤401，双模终端开机之后，2G/3G模块发现用户处于2G/3G覆盖范围，则2G/3G模块选择合适小区，并在2G/3G内发起注册过程。该注册过程中，SGSN对UE进行鉴权，并从HSS获取用户上下文并进行签约检查，之后，SGSN分配P-TMSI、P-TMSI signature并在注册响应中带给UE。在该过程中，UE需要将自身的双通道能力告知SGSN。
步骤402，UE发起PDP上下文激活过程，SGSN根据UE的双通道能力选择合适的Serving GW和PDN GW，并将激活请求发给Serving GW和PDN GW；PDN GW分配用户IP地址并将IP地址经过Serving GW和PDN GW返回给终端。在该过程中，SGSN为该承载建立2G/3G的无线承载，Serving GW中保留有Iu-U的用户面隧道信息，PDN GW经过Serving GW并通过2G/3G和UE进行通信。
步骤403，双模终端中的LTE模块发现有无线信号，于是进行小区选择，向eNodeB建立RRC连接并发起TAU过程，该过程所涉及的跟踪区更新请求消息中带有2G/3G LTE中所分配的P-TMSI、P-TMSI signature，该请求消息中还带有UE是否支持双通道能力的指示。eNodeB选择合适的MME，将TAU转发给MME。
步骤404，MME根据收到的P-TMSI找到分配该P-TMSI的SGSN，然后向SGSN发起获取上下文请求，该请求消息中带有MME是否支持ISR能力的指示。
步骤405，SGSN根据P-TMSI、P-TMSI signature找到用户移动上下文和承载上下文，然后向MME返回包含用户上下文的获取上下文响应。该上下文中包含了所选择的Serving GW、PDN GW以及所有的承载信息(QoS信息、承载Id等)。
本步骤之后，MME和SGSN之间的承载实现同步。该响应中包括了SGSN是否支持ISR能力的指示。
步骤406，MME对用户进行鉴权，并决定是否重新选择新的Serving GW，如果鉴权成功且不用重新选择新的Serving GW，且SGSN也支持ISR，则MME可以决定启用ISR。于是MME向SGSN返回获取上下文确认消息，其中带有ISR已经激活指示。
步骤407，MME向Serving GW发起承载更新请求，Serving GW的地址信息是从SGSN获取的，其中带有激活ISR指示，该请求消息中也带有终端是否支持双通道能力的指示。
步骤408，Serving GW更新用户上下文，保存MME的控制面隧道信息，新建S1-U用户面隧道。如果MME指示终端支持双通道，且Serving GW也支持双通道，则Serving GW需要保留SGSN的控制面隧道信息，同时保留Iu-U的用户面隧道。Serving GW向MME返回承载更新响应，其中带有ISR激活指示。之后，MME中的承载处于Idle状态，Serving GW中仅保存自身在S1-U上分配的隧道信息，没有eNodeB上S1-U的用户面隧道信息。
步骤409，MME从HSS获取用户签约数据，并进行签约检查。MME分配临时用户标识GUTI，返回eNodeB跟踪区更新响应，其中带有分配的GUTI以及ISR激活标记。
步骤410，eNodeB返回UE跟踪区更新响应，UE保存其中的GUTI。UE发现网络已经激活ISR，于是设置TIN为“RAT-Related TMSI”。
通过上述过程，双模终端同时在SGSN和MME进行了注册，并建立了ISR机制，Serving GW同时保存有自身分配的S1-U和Iu-U两个用户面隧道信息。
步骤411，Serving GW根据策略决定该承载的路由从LTE走，还是从2G/3G走，还是同时从LTE、2G/3G两个通道走。
步骤412，如果Serving GW决定该承载需要从2G/3G走，因为2G/3G侧已经建立了无线空口承载，那么流程到此结束。
步骤413，如果Serving GW决定该承载需要从LTE走，那么：
步骤413a，Serving GW需要通知MME重新建立LTE的无线承载，如：Serving GW发起承载修改。
步骤313b，MME发起LTE无线资源建立过程。
步骤313c，MME将eNodeB在S1-U上分配的用户面隧道信息在承载更新请求中带给Serving GW，由Serving GW保存。
步骤313d，Serving GW删除RNC上该承载的Iu-U隧道信息，并通知SGSN删除该承载在2G/3G侧的无线资源。
步骤313e，SGSN删除2G/3G上该承载的无线资源。
上述步骤之后，Serving GW将下行数据从LTE发送到UE。
步骤414，如果Serving GW决定该承载需要同时从2G/3G和LTE走，则决定启动双通道：
步骤414a，Serving GW需要通知MME建立LTE的无线承载，如：ServingGW发起修改过程。
步骤414b，MME发起LTE无线资源建立过程。
步骤414c，MME将eNodeB在S1-U上分配的用户面隧道信息在承载更新请求中带给Serving GW，由Serving GW保存。
上述步骤之后，Serving GW的S1-U接口和Iu-U接口以及对应的无线承载都已经建立；之后，Serving GW根据策略将该承载中的不同数据流从不同接口(Iu-U和S1-U)下发到终端。Serving GW在分解承载流时，对于同一个应用的流，需要在同一个无线接入技术中路由，这样终端可以避免同一个应用的数据包来自两个无线模块而导致的乱序问题。终端可以通过不同端口号和应用进行对应。
对于上行数据，当Serving GW决定启动双通道之后，有两种处理方法，一种处理方法是上下行数据在同一个无线中传递，此时Serving GW在步骤414中发起的承载修改过程，需要将对应的上行路由信息通知给UE；第二种处理方法是所有上行数据均从一个无线承载传递，具体哪个无线承载传上行数据，由终端根据配置决定。
以上实施例只包括了和本发明相关的一些步骤，对于和本发明无关的一些步骤(比如从HSS取得签约数据)并没有详细说明。
结合以上技术描述可知，本发明双通道通信的操作思路可以表示如图5所示的流程，该流程包括以下步骤：
步骤510：对于同一个用户的同一个承载，保存用于双通道通信的两个接入系统的两个无线控制器用户面隧道信息。
步骤520：在所述承载上收到下行数据，决定用以传递该数据的接入系统的用户面，将所述数据通过该用户面的隧道传递给对应的无线控制器。
具体而言，在本发明的双通道通信系统中，步骤510以及步骤520均是由SGW实现的，即：对于同一个用户的同一个承载，SGW保存用于双通道通信的两个接入系统的两个无线控制器用户面隧道信息。SGW在所述承载上收到来自PGW的下行数据，SGW根据策略决定用以传递该数据的接入系统的用户面，将所述数据通过该用户面的隧道传递给对应的无线控制器。
需要说明的是，在实现上述的双通道通信时，还可以考虑终端的具体设置。如：支持双通道通信的终端至少包括如下四个模块：应用层模块、2G/3G无线模块、LTE无线模块、双模管理模块。这四个模块能够实现图6所示的逻辑结构。具体而言，应用层模块用于对应用层进行管理，2G/3G无线模块、LTE无线模块分别包括2G/3G模块协议栈、LTE模块协议栈，双模管理模块用于对双模管理层进行管理。
其中，需要完成无线模块和应用层模块的数据报文转发功能：对于从网络下发的下行数据，对应于图6中的虚线，该模块通过数据报文的端口号和具体应用对应；对于从应用向网络的上行数据，对应于实线，有以下两种处理方法：
双模管理模块配置2G/3G无线模块、LTE无线模块中的一个无线模块为master模块，双通道通信时所有上行数据均从该master模块上发。
双模管理模块保存有接入过滤器，该过滤器用于指示哪些流需要从LTE走，哪些流需要从2G/3G走。该过滤器是网络下发的。
双模管理模块还需要完成的功能是：当用户同时在2G/3G和LTE覆盖范围时，避免用户同时发起注册过程，而是根据配置优先进行无线模块注册。
另外，用户可以首先从LTE系统接入，再在2G/3G中接入，锚点到SGW并建立双通道时，SGW保存MME和SGSN的控制面信息以及S1-U隧道信息。如果SGW决定该承载需要同时经由2G/3G和LTE，则SGW用于：决定启动双通道，通知SGSN建立2G/3G的无线承载；触发SGSN发起2G/3G无线资源建立过程，并将RNC在Iu-U上分配的用户面隧道信息在承载更新请求中带给SGW；SGW根据策略将该承载中的不同数据流从包含Iu-U和S1-U在内的不同接口下发到终端；SGW在分解承载流时，用于：对于同一个应用的流，在同一个无线接入技术中路由。
用户还可以首先从2G/3G接入并激活上下文，再在LTE中接入，锚点到SGW并建立双通道时，SGW用于保存MME和SGSN的控制面信息以及Iu-U隧道信息。如果SGW决定所述承载需要同时从2G/3G和LTE走，则SGW用于：决定启动双通道，通知MME建立LTE的无线承载；触发MME发起LTE无线资源建立过程，并将eNodeB在S1-U上分配的用户面隧道信息在承载更新请求中带给SGW；SGW根据策略将该承载中的不同数据流从包含Iu-U和S1-U在内的不同接口下发到终端；SGW在分解承载流时，用于：对于同一个应用的流，在同一个无线接入技术中路由。
对于上行数据，当SGW决定启动双通道之后，用于进行以下两种处理方法中的任一种：
一种处理方法是上下行数据在同一个无线中传递，此时SGW在发起的承载修改过程中，需要将对应的上行路由信息通知给UE；
第二种处理方法是所有上行数据均从一个无线承载传递，该无线承载由终端根据配置决定。
本发明的系统进一步包括UE，用于在注册过程中将自身的双通道能力告知MME，触发MME根据该能力选择支持双通道的SGW。该系统所涉及的终端进行小区选择以及承载更新的交互消息中，包含终端是否支持双通道能力的指示。
综上所述可见，无论是方法还是系统，本发明的双通道通信技术，能够支持dual radio终端接入。
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。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (16)

1.一种双通道通信方法，其特征在于，该方法包括：
对于同一个用户的同一个承载，保存用于双通道通信的两个接入系统的两个无线控制器用户面隧道信息；
在所述承载上收到下行数据，决定用以传递该数据的接入系统的用户面，将所述数据通过该用户面的隧道传递给对应的无线控制器。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，用户首先从长期演进LTE系统接入，再在2G/3G中接入，锚点到服务网关SGW并建立双通道时，SGW保存MME和SGSN的控制面信息以及S1-U的用户面信息。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，如果SGW决定该承载需要同时经由2G/3G和LTE，则决定启动双通道，针对所述承载执行如下操作：
SGW通知服务GPRS支持节点SGSN建立2G/3G的无线承载；SGSN发起2G/3G无线资源建立过程，并将无线网络控制器RNC在Iu-U上分配的用户面隧道信息在承载更新请求中带给SGW；SGW根据策略将该承载中的不同数据流从包含Iu-U和S1-U在内的不同接口下发到终端；
SGW在分解承载流时，对于同一个应用的流，在同一个无线接入技术中路由。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，用户首先从2G/3G接入并激活上下文，再在LTE中接入，锚点到SGW并建立双通道时，SGW保存MME和SGSN的控制面信息以及Iu-U的用户面信息。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，如果SGW决定该承载需要同时从2G/3G和LTE走，则决定启动双通道，针对所述承载执行如下操作：
SGW通知移动性管理实体MME建立LTE的无线承载；MME发起LTE无线资源建立过程，并将演进基站eNodeB在S1-U上分配的用户面隧道信息在承载更新请求中带给SGW；SGW根据策略将该承载中的不同数据流从包含Iu-U和S1-U在内的不同接口下发到终端；
SGW在分解承载流时，对于同一个应用的流，在同一个无线接入技术中路由。
6.根据权利要求2或4所述的方法，其特征在于，对于上行数据，当SGW决定启动双通道之后，执行以下两种处理方法中的任一种：
一种处理方法是上下行数据在同一个无线中传递，此时SGW在发起的承载修改过程中，需要将对应的上行路由信息通知给终端UE；
第二种处理方法是所有上行数据均从一个无线承载传递，该无线承载由终端根据配置决定。
7.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括UE的注册过程，在该过程中，UE将自身的双通道能力告知MME，MME根据该能力选择支持双通道的SGW。
8.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，在该方法所涉及的终端进行小区选择以及承载更新的交互消息中，包含终端是否支持双通道能力的指示。
9.一种双通道通信系统，其特征在于，该系统包括SGW、分组数据网网关PDW，其中，
所述SGW，用于对于同一个用户的同一个承载，保存用于双通道通信的两个接入系统的两个无线控制器用户面隧道信息；
以及在所述承载上收到来自PGW的下行数据，决定用以传递该数据的接入系统的用户面，将所述数据通过该用户面的隧道传递给对应的无线控制器。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，
用户首先从LTE系统接入，再在2G/3G中接入，锚点到SGW并建立双通道时，SGW保存MME和SGSN的控制面信息以及S1-U隧道信息。
11.根据权利要求9或10所述的系统，其特征在于，如果SGW决定该承载需要同时经由2G/3G和LTE，则SGW用于：
决定启动双通道，通知SGSN建立2G/3G的无线承载；触发SGSN发起2G/3G无线资源建立过程，并将RNC在Iu-U上分配的用户面隧道信息在承载更新请求中带给SGW；SGW根据策略将该承载中的不同数据流从包含Iu-U和S1-U在内的不同接口下发到终端；
SGW在分解承载流时，用于：对于同一个应用的流，在同一个无线接入技术中路由。
12.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，
用户首先从2G/3G接入并激活上下文，再在LTE中接入，锚点到SGW并建立双通道时，SGW用于保存MME和SGSN的控制面信息以及Iu-U隧道信息。
13.根据权利要求9或12所述的系统，其特征在于，如果SGW决定所述承载需要同时从2G/3G和LTE走，则SGW用于：
决定启动双通道，通知MME建立LTE的无线承载；触发MME发起LTE无线资源建立过程，并将eNodeB在S1-U上分配的用户面隧道信息在承载更新请求中带给SGW；SGW根据策略将该承载中的不同数据流从包含Iu-U和S1-U在内的不同接口下发到终端；
SGW在分解承载流时，用于：对于同一个应用的流，在同一个无线接入技术中路由。
14.根据权利要求9、10或12所述的系统，其特征在于，对于上行数据，当SGW决定启动双通道之后，用于进行以下两种处理方法中的任一种：
一种处理方法是上下行数据在同一个无线中传递，此时SGW在发起的承载修改过程中，需要将对应的上行路由信息通知给UE；
第二种处理方法是所有上行数据均从一个无线承载传递，该无线承载由终端根据配置决定。
15.根据权利要求9、10或12所述的系统，其特征在于，该系统进一步包括UE，用于在注册过程中将自身的双通道能力告知MME，触发MME根据该能力选择支持双通道的SGW。
16.根据权利要求9、10或12所述的系统，其特征在于，在该系统所涉及的终端进行小区选择以及承载更新的交互消息中，包含终端是否支持双通道能力的指示。
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