ES2790826T3 - Método, aparato y sistema para enrutar datos del plano de usuario en una red móvil - Google Patents

Método, aparato y sistema para enrutar datos del plano de usuario en una red móvil Download PDF

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Abstract

Un método que comprende: - almacenar en memoria intermedia, por una pasarela de PDN, PGW, datos de enlace descendente para un equipo de usuario, UE, que está en estado inactivo cuando los datos de enlace descendente llegan a la PGW; - enviar, por la PGW, información de indicación de radiobúsqueda de disparador a una pasarela de servicio, SGW, en donde la información de indicación de radiobúsqueda de disparador indica que llegan los datos de enlace descendente y la información de indicación de radiobúsqueda de disparador es al menos un paquete de datos duplicado de los datos de enlace descendente; - entregar, por la PGW, los datos de enlace descendente almacenados en la memoria intermedia a una red de acceso donde se ubica el UE en caso de que se realice un enrutamiento directo en un plano de usuario entre la PGW y la red de acceso.

Description

DESCRIPCIÓN
Método, aparato y sistema para enrutar datos del plano de usuario en una red móvil
Campo de la invención
La presente invención se refiere al campo de las comunicaciones y, en particular, a un método, un aparato y un sistema para enrutar datos del plano de usuario en una red móvil.
Antecedentes de la invención
Después de que un equipo de usuario (en inglés, User Equipment, UE) obtiene acceso a un NodoB, el NodoB transmite los datos del servicio de paquetes enviados por el UE a una red de acceso a través de una red de retorno móvil, la red de acceso converge los datos del servicio de paquetes, a continuación la red de acceso transmite el paquete de datos de servicio a una pasarela de servicio (en inglés, Serving Gateway, SGW) a través de un túnel establecido en forma de plano de usuario de protocolo de tunelización GPRS (en inglés, GPRS Tunneling Protocol-User plane GPRS, GTPU), a continuación los datos del servicio de paquetes se transmiten a una red pública de datos (en inglés, Public Data Network, PDN) a partir de una red de red troncal IP (en inglés, IP backbone) y una pasarela de PDN (en inglés, PDN Gateway, PGW), y un servidor de servicio de paquetes en la PDN da soporte al equipo de usuario.
Por ejemplo, el documento WO 2009/039886A1 se refiere a un sistema de comunicación y método que maneja la comunicación de datos en paquetes., además, el documento de la técnica anterior “open issues and solutions for local IP access” [problemas y soluciones abiertos para el acceso IP local] se refiere a problemas y soluciones abiertos para el acceso IP local.
Con el fin de satisfacer las necesidades personalizadas de diferentes grupos de usuarios, surge un NodoB local. El NodoB local es un tipo de NodoB, implementado en sitios como un hogar, una comunidad, una empresa o una escuela como un recurso exclusivo, y en general integrado en una red de acceso. Un equipo de usuario en el NodoB local envía los datos del servicio de paquetes al NodoB local y transmite los datos del servicio de paquetes a la PDN a través de un túnel entre la red de acceso y la SGW.
Para una red central 3G convencional, después de que el equipo de usuario se cambia a un estado inactivo, y si llegan datos de enlace descendente, un GGSN envía los datos de enlace descendente a un SGSN, y el SGSN almacena los datos en la memoria intermedia; cuando el equipo de usuario se recupera en un estado de conexión, el SGSN entrega los datos almacenados en la memoria intermedia a una red de acceso. Para una red central de paquetes evolucionada, después de que el equipo de usuario se cambia a un estado inactivo, y si llegan datos de enlace descendente, la PSW envía los datos de enlace descendente a la SGW, y la SGW almacena los datos de enlace descendente en la memoria intermedia; cuando el UE se recupera en un estado de conexión, la SGW entrega los datos almacenados en la memoria intermedia a una red de acceso.
En la técnica anterior, existen al menos los siguientes problemas, en los que: la red de acceso transmite los datos del servicio de paquetes a la SGW a través del túnel, a continuación la SGW transmite los datos del servicio de paquetes a la PDN a través de la red troncal IP y la PGW, los datos del servicio de paquetes pasan a través de muchas entidades de red en el proceso de transmisión, de modo que el retardo de transmisión de los datos del servicio de paquetes es amplio y el enrutamiento no está lo suficientemente optimizado.
Sumario de la invención
Las realizaciones de la presente invención proporcionan un método, un aparato y un sistema para enrutar datos del plano de usuario en una red móvil, los cuales pueden reducir el retardo de transmisión de los datos del servicio de paquetes.
Para el propósito anterior, se adoptan las siguientes soluciones técnicas en las realizaciones de la presente invención.
En un primer aspecto, se proporciona un método que comprende:
• almacenar en memoria intermedia, por una pasarela de PDN, PGW, datos de enlace descendente para un equipo de usuario, UE, que está en estado inactivo cuando los datos de enlace descendente llegan a la PGW;
• enviar, por la PGW, información de indicación de radiobúsqueda de disparador a una pasarela de servicio, SGW, donde la información de indicación de radiobúsqueda de disparador indica que llegan los datos de enlace descendente y la información de indicación de radiobúsqueda de disparador es al menos un paquete de datos de los datos de enlace descendente;
• entregar, por la PGW, los datos de enlace descendente almacenados en la memoria intermedia a una red de acceso donde se ubica el UE en caso de que se realice un enrutamiento directo en un plano de usuario entre la PGW y la red de acceso.
En un segundo aspecto, se proporciona un producto de programa informático que comprende un código de programa informático que, cuando es ejecutado por una unidad informática, hará que la unidad informática realice el método anterior.
En un tercer aspecto, se proporciona un aparato configurado en una pasarela de PDN, PGW, donde el aparato está configurado para realizar el método anterior.
En un cuarto aspecto, se proporciona un sistema de comunicación que comprende una pasarela de PDN, PGW, donde la PGW está configurada para realizar el método anterior.
En el método, el aparato y el sistema para enrutar los datos del plano de usuario en la red móvil según las realizaciones de la presente invención, los datos se enrutan directamente entre un NodoB local, una pasarela de NodoB local o una red de acceso de macro red y una pasarela de PDN a través de un túnel entre la red de acceso y la pasarela de PDN, lo que acorta el retardo de transmisión de datos y garantiza la calidad del servicio de transmisión.
Breve descripción de los dibujos
Para ilustrar más claramente las soluciones técnicas en las realizaciones de la presente invención o en la técnica anterior, se presentan brevemente a continuación los dibujos adjuntos que se usarán en la descripción de las realizaciones de la presente invención o la técnica anterior. Aparentemente, los dibujos adjuntos son solo algunas realizaciones de la presente invención, y cualquier experto en la materia puede obtener otros dibujos de estos dibujos adjuntos sin ningún esfuerzo creativo.
La FIG. 1 es un diagrama de flujo de un método para enrutar datos del plano de usuario en una red móvil según una realización de la presente invención;
La FIG. 2 es un diagrama esquemático de una arquitectura de red en la que una red de acceso 2G/3G obtiene acceso a una red central EPC según una realización de la presente invención;
La FIG. 3 es un diagrama esquemático de una arquitectura de red en la que una red de acceso LTE obtiene acceso a una red central EPC según una realización de la presente invención;
La FIG. 4 es un diagrama de flujo de un método para enrutar datos del plano de usuario en una red móvil según la realización 1;
La FIG. 5 es un diagrama de flujo de un método para enrutar datos del plano de usuario en una red móvil según la realización 2;
La FIG. 6 es un diagrama de flujo de un método para enrutar datos del plano de usuario en una red móvil según la realización 3;
La FIG. 7 es un diagrama de flujo de un método para enrutar datos del plano de usuario en una red móvil según la realización 4;
La FIG. 8 es un diagrama de flujo de un método para enrutar datos del plano de usuario en una red móvil según la realización 5;
La FIG. 9 es un diagrama de flujo de un método para enrutar datos del plano de usuario en una red móvil según la realización 6;
La FIG. 10 es un diagrama de flujo de un método para enrutar datos del plano de usuario en una red móvil según la realización 7;
La FIG. 11 es un diagrama de flujo de un método para enrutar datos del plano de usuario en una red móvil según la realización 8;
La FIG. 12 es un diagrama esquemático de una arquitectura de red de un sistema para enrutar datos del plano de usuario en una red móvil según la realización 9;
La FIG. 13 es un diagrama de flujo de un método para enrutar datos del plano de usuario en una red móvil según la realización 10;
La FIG. 14 es un diagrama de flujo de un método para enrutar datos del plano de usuario en una red móvil según la realización 11;
La FIG. 15 es un diagrama de flujo de un método para enrutar datos del plano de usuario en una red móvil según la realización 12;
La FIG. 16 es un diagrama arquitectónico esquemático de una red local según una realización de la presente invención;
La FIG. 17 es un diagrama estructural esquemático de un aparato para enrutar datos del plano de usuario en una red móvil según una realización de la presente invención;
La FIG. 18 es otro diagrama estructural esquemático del aparato para enrutar datos del plano de usuario en una red móvil según la realización como se muestra en la FIG. 17;
La FIG. 19 es otro diagrama estructural esquemático más del aparato para enrutar datos del plano de usuario en una red móvil según la realización como se muestra en la FIG. 17;
La FIG. 20 es otro diagrama estructural esquemático más del aparato para enrutar datos del plano de usuario en una red móvil según la realización como se muestra en la FIG. 17;
La FIG. 21 es un diagrama estructural esquemático de un sistema de comunicación según una realización de la presente invención; y
La FIG. 22 es un diagrama estructural esquemático de otro sistema de comunicación según una realización de la presente invención.
Descripción detallada de las realizaciones
Las soluciones técnicas en las realizaciones de la presente invención se describen en detalle a continuación, con referencia a los dibujos adjuntos en las realizaciones de la presente invención. Sin embargo, las realizaciones a describir son solo parte de, en lugar de todas, las realizaciones de la presente invención. Otras realizaciones que cualquier experto en la materia deriva en base a las realizaciones de la presente invención y sin hacer ningún esfuerzo creativo, entrarán todas dentro del alcance de protección de la presente invención.
En una realización, un método para enrutar datos del plano de usuario en una red móvil incluye que:
un portador de red de acceso de un equipo de usuario y un portador de pasarela de PDN del equipo de usuario están directamente interconectados a través de un túnel establecido entre una red de acceso y una pasarela de PDN; y los datos entre un NodoB local, una pasarela de NodoB local o una red de acceso de macrored y una pasarela de PDN se enrutan directamente a través del túnel.
Cuando la red central de la red móvil es una red central evolucionada, el método incluye, además que:
la red de acceso recibe un mensaje de gestión de una pasarela de servicio, SGW, donde el mensaje de gestión transporta un identificador de punto final de túnel de la pasarela de PDN, y gestiona un túnel de enlace ascendente correspondiente al identificador de punto final de túnel de la pasarela de PDN según el identificador de punto final de túnel de la pasarela de PDN; y/o
la pasarela de PDN recibe el mensaje de gestión de la SGW, donde el mensaje de gestión transporta un identificador de punto final de túnel de la red de acceso, y gestiona un túnel de enlace descendente correspondiente al identificador de punto final de túnel de la red de acceso según el identificador de punto final de túnel de la red de acceso.
Cuando el mensaje de gestión es un mensaje de establecimiento, la gestión del túnel de enlace ascendente correspondiente al identificador de punto final del túnel de la pasarela de PDN según el identificador de punto final del túnel de la pasarela de PDN incluye que:
un túnel de enlace ascendente correspondiente al identificador de punto final del túnel de la pasarela de PDN se establece según el identificador de punto final del túnel de la pasarela de PDN, de modo que el portador de red de acceso del equipo de usuario y el portador de pasarela de PDN del equipo de usuario estén directamente interconectados; y/o
la gestión del túnel de enlace descendente correspondiente al identificador de punto final del túnel de la red de acceso según el identificador de punto final del túnel de la red de acceso incluye específicamente que:
se establece un túnel de enlace descendente correspondiente al identificador de punto final de túnel de la red de acceso según el identificador de punto final de túnel de la pasarela de PDN, de modo que el portador de red de acceso del equipo de usuario y el portador de pasarela de PDN del equipo de usuario estén directamente interconectados. Cuando el mensaje de gestión es un mensaje de actualización de portador, la gestión del túnel de enlace ascendente correspondiente al identificador de punto final de túnel de la pasarela de PDN según el identificador de punto final de túnel de la pasarela de PDN incluye que:
el túnel de enlace ascendente correspondiente al identificador de punto final del túnel de la pasarela de PDN se actualiza según el identificador de punto final del túnel de la pasarela de PDN; y/o
la gestión del túnel de enlace descendente correspondiente al identificador de punto final del túnel de la red de acceso según el identificador de punto final del túnel de la red de acceso incluye que:
el túnel de enlace descendente correspondiente al identificador de punto final del túnel de la red de acceso se actualiza según el identificador de punto final del túnel de la red de acceso.
Cuando el identificador de punto final del túnel en el mensaje de gestión es el identificador de punto final del túnel de la pasarela de PDN, el mensaje de gestión incluye, además una dirección de enlace ascendente del plano de usuario de la pasarela de PDN, de modo que la red de acceso gestiona el túnel de enlace ascendente correspondiente a la dirección de enlace ascendente del plano de usuario y el identificador de punto final del túnel según la dirección de enlace ascendente del plano de usuario y el identificador de punto final del túnel de la pasarela de PDN en el mensaje de gestión.
Cuando el identificador de punto final del túnel en el mensaje de gestión es el identificador de punto final del túnel de la red de acceso, el mensaje de gestión incluye, además una dirección de enlace descendente del plano de usuario de la red de acceso, de modo que la pasarela de PDN gestiona el túnel de enlace ascendente correspondiente a la dirección de enlace descendente del plano de usuario y el identificador de punto final del túnel según la dirección de enlace ascendente del plano de usuario y el identificador de punto final del túnel de la red de acceso en el mensaje de gestión.
El método incluye, además que:
la SGW obtiene información de habilitación de descarga de la red de acceso;
la SGW determina, según la información de habilitación de descarga de la red de acceso, si se habilita una función de descarga de la red de acceso;
en un proceso de gestión del túnel de enlace ascendente, si la función de descarga de la red de acceso está habilitada, la SGW envía un mensaje de gestión que transporta un identificador de punto final del túnel de la pasarela de PDN a la red de acceso; y si la función de descarga de la red de acceso no está habilitada, envía un mensaje de gestión que transporta un identificador de punto final del túnel de la SGW a la red de acceso; y/o
en un proceso de gestión del túnel de enlace descendente, si la función de descarga de la red de acceso está habilitada, la SGW envía un mensaje de gestión que transporta un identificador de punto final del túnel de la red de acceso a la pasarela de PDN; y si la función de descarga de la red de acceso no está habilitada, envía un mensaje de gestión que transporta un identificador de punto final del túnel de la SGW a la pasarela de PDN.
La obtención, por parte de la SGW, de la información de habilitación de descarga de la red de acceso incluye que:
la SGW recibe la información de habilitación de descarga de la red de acceso enviada por un lado de la red.
La información de habilitación de descarga de la red de acceso es información de indicación, información de posición o información de negociación de calidad de servicio descargada por la red de acceso, y está configurada para indicar si la SGW habilita la función de descarga de la red de acceso.
Cuando la red de acceso y la pasarela de PDN se integran juntas, la red de acceso recibe un mensaje de gestión que transporta un identificador del equipo de usuario, determina un identificador único del portador de la red de acceso correspondiente al identificador del equipo de usuario según el identificador del equipo de usuario, y gestiona un túnel de enlace ascendente correspondiente al identificador del portador de la red de acceso; y/o
la pasarela de PDN recibe un mensaje de gestión que transporta un identificador del equipo de usuario, determina un identificador único del portador de la red central correspondiente al identificador del equipo de usuario según el identificador del equipo de usuario, y gestiona un túnel de enlace descendente correspondiente al identificador del portador de la red central.
Cuando la red central de la red móvil es una red central evolucionada, el mensaje de gestión recibido por la red de acceso se envía a través de un SGSN o una MME por la pasarela de PDN; y/o el mensaje de gestión recibido por la pasarela de PDN se envía a la SGW a través del SGSN o la red de acceso envía a la SGW a través de la MME.
Cuando la red central de la red móvil es una red central 3G convencional, el mensaje de gestión recibido por la red de acceso es enviado por el SGSN; y/o el mensaje de gestión recibido por la pasarela de PDN es enviado por el SGSN.
Cuando el mensaje de gestión es un mensaje de establecimiento de portador, la gestión del túnel de enlace ascendente correspondiente incluye que:
se establece un túnel de enlace ascendente correspondiente al identificador único del portador de la red de acceso, y el túnel de enlace ascendente se despliega entre la red de acceso y la pasarela de PDN del equipo de usuario, de modo que el portador de la red de acceso y el portador de la pasarela de PDN están directamente interconectados; y/o
la gestión del túnel de enlace descendente correspondiente al identificador del portador de la red central incluye que: se establece un túnel de enlace descendente correspondiente al identificador único del portador de la red de datos, y el túnel se implementa entre la red de acceso y la pasarela de PDN del equipo de usuario, de modo que el portador de red de acceso del equipo de usuario y el portador de pasarela de PDN del equipo de usuario estén directamente interconectados.
Cuando el mensaje de gestión es un mensaje de actualización de portador, la gestión del túnel de enlace ascendente correspondiente al identificador del portador de la red de acceso incluye que:
se actualiza un túnel de enlace ascendente correspondiente al identificador del portador de red de acceso, y el túnel de enlace descendente se despliega entre la red de acceso y la pasarela de PDN del equipo de usuario; y/o
la gestión del túnel de enlace descendente correspondiente al identificador del portador de la red central incluye que:
se actualiza un túnel de enlace descendente correspondiente al identificador del portador de red de acceso, y el túnel de enlace descendente se despliega entre la red de acceso y la pasarela de PDN del equipo de usuario.
El identificador del equipo de usuario en el mensaje de gestión es un IMSI, un MSISDN, un P-TMSI, un S-TMSI o un identificador temporal del equipo de usuario asignado por una MME o un SGSN.
El método incluye, además que:
el identificador del equipo de usuario se obtiene al recibir un mensaje del plano de control de la red de acceso que transporta el identificador del equipo de usuario y el mensaje del plano de control de la red de acceso es una SOLICITUD DE CONFIGURACIÓN DE CONTEXTO INICIAL, una SOLICITUD DE CONFIGURACIÓN DE E-RAB, una SOLICITUD DE MODIFICACIÓN DE E-RAB o una SOLICITUD DE ASIGNACIÓN DE RAB.
Antes de que la red de acceso gestione el túnel de enlace ascendente, el método incluye, además que:
la pasarela de PDN envía información de indicación de radiobúsqueda de disparador , donde la información de indicación de radiobúsqueda de disparador indica que se proporcionan datos de enlace descendente, de modo que la SGW o el SGSN envía un mensaje de radiobúsqueda al UE según la información de indicación de radiobúsqueda de disparador , y le indica al UE que inicie el procedimiento de gestión del túnel de enlace ascendente.
Antes de que la pasarela de PDN envíe la información de indicación de radiobúsqueda de disparador , el método incluye, además que:
la pasarela de PDN recibe la información de habilitación de la memoria intermedia de datos enviada por el lado de la red, determina, según la información de habilitación de la memoria intermedia de datos, si se deben almacenar en la memoria intermedia los datos de enlace descendente y almacena en la memoria intermedia los datos de enlace descendente cuando se determina el almacenamiento en memoria intermedia de los datos de enlace descendente; o
cuando la red de acceso y la pasarela de PDN se integran juntas, la pasarela de PDN obtiene un estado de conexión del túnel, determina, según el estado de conexión, si se deben almacenar en memoria intermedia los datos de enlace descendente y almacena en memoria intermedia los datos de enlace descendente cuando se determina el almacenamiento en memoria intermedia de los datos de enlace descendente.
La información de indicación de radiobúsqueda de disparador es al menos un paquete de datos en los datos de enlace descendente.
La información de indicación de radiobúsqueda de disparador es una notificación de datos de enlace descendente o un paquete vacío que transporta información de indicación de descarte.
Cuando una red central de la red móvil es una red central evolucionada, la pasarela de NodoB local obtiene un mensaje de gestión que transporta una dirección del plano de control de la red central y es enviado por la SGW, convierte la dirección del plano de control de la red central en el mensaje de gestión en una dirección del plano de control de la red de acceso, y envía el mensaje de gestión con la dirección del plano de control reemplazada a la pasarela de PDN; y/u obtiene un mensaje de gestión que transporta la dirección del plano de control de la red de acceso y es enviado por la pasarela de PDN, convierte la dirección del plano de control de la red de acceso en el mensaje de gestión en la dirección del plano de control de la red central, y envía el mensaje de gestión con la dirección del plano de control reemplazada por la SGW.
Cuando la red central de la red móvil es una red central 3G convencional, la pasarela de NodoB local obtiene un mensaje de gestión que transporta una dirección del plano de control de la red central y es enviado por el SGSN, convierte la dirección del plano de control de la red central en el mensaje de gestión en una dirección del plano de control de la red de acceso, y envía el mensaje de gestión con la dirección del plano de control reemplazada a la pasarela de PDN; y/u obtiene un mensaje de gestión que transporta la dirección del plano de control de la red de acceso y es enviado por la pasarela de PDN, convierte la dirección del plano de control de la red de acceso en el mensaje de gestión en la dirección del plano de control de la red central, y envía el mensaje de gestión con la dirección del plano de control reemplazada por el SGSN.
La presente invención se explica, además a continuación con referencia a realizaciones específicas y dibujos adjuntos.
Como se muestra en la FIG. 1, una realización de la presente invención proporciona un método para enrutar datos del plano de usuario en una red móvil, que incluye:
En la etapa 101, un portador de red de acceso de un equipo de usuario y un portador de pasarela de PDN del equipo de usuario están directamente interconectados a través de un túnel establecido entre una red de acceso y una pasarela de PDN.
En la etapa 102, los datos entre un NodoB local, una pasarela de NodoB local o una red de acceso de macrored y una pasarela de PDN se enrutan directamente.
En el método para enrutar los datos del plano de usuario en la red móvil según las realizaciones de la presente invención, los datos se enrutan directamente entre el NodoB local, la pasarela de NodoB local o la red de acceso de macrored y la pasarela de PDN a través del túnel entre la red de acceso y la pasarela de PDN, lo que acorta el retardo de transmisión de datos y garantiza la calidad del servicio de transmisión.
Para que los expertos en la materia entiendan más claramente las soluciones técnicas según las realizaciones de la presente invención, las realizaciones de la presente invención se presentan adicionalmente a continuación.
Antes de describir las realizaciones específicas, primero se presentan simplemente arquitecturas de red diferentes en la técnica anterior.
Una red de acceso 2G/3G obtiene acceso a una red central 3G convencional, y cuando se usa la tecnología de túnel directo, el SGSN se ubica entre la red de acceso y un GGSN, y es responsable de la gestión de la movilidad y la gestión del portador. Como se muestra en la FIG. 2, que es un diagrama esquemático de una arquitectura de red en la que una red de acceso 2G/3G obtiene acceso a una red central EPC, un SGSN (nodo de soporte GPRS de servicio) se ubica entre la red de acceso y una pasarela de servicio, y es responsable de la gestión de la movilidad y la gestión del portador. La FIG. 3 muestra que una red de acceso de lTe obtiene acceso a una red central EPC, que es diferente de la arquitectura de red donde la red de acceso 2G/3G accede a la red central EPC porque una MME (entidad de gestión de movilidad) se ubica entre la red de acceso y una pasarela de servicio, y es responsable de la gestión de la movilidad y la gestión del portador. En este caso, tanto el SGSN como la MME son entidades de función del plano de control de red central. En la realización, la arquitectura y el procedimiento de la red de acceso 2G/3G que obtiene acceso a la red central EPC es básicamente coherente con los de la red de acceso de LTE que obtiene acceso a la red central EPC, y la presente invención se ilustra principalmente con la red de acceso 2G/3G que obtiene acceso a la red central EPC, que es similar a un caso de la red de acceso de LTE.
Realización 1
En esta realización, un equipo de usuario que solicita establecer un primer portador de red de acceso de radio se ilustra como un ejemplo, como se muestra en la FIG. 4.
En la etapa 401, un equipo de usuario envía un mensaje de portador de activación a un SGSN, donde el mensaje de portador de activación puede llevar un APN especial, y cuando una red de acceso envía el mensaje al SGSN, el mensaje puede llevar una indicación sobre si la red de acceso soporta el enrutamiento directo del plano de usuario, de modo que el SGSN determina, según dichos factores tales como un APN, una política, una suscripción de usuario, y si la red de acceso soporta el enrutamiento directo del plano de usuario, si se inicia el enrutamiento directo del plano de usuario y descarga datos de usuario desde un lado de la red de acceso.
En la etapa 402, el SGSN envía una solicitud de portador predeterminado de establecimiento a una SGW según el mensaje de portador de activación, donde la solicitud de portador predeterminado es un primer portador de red de acceso de radio establecido en un proceso en el que el equipo de usuario establece un portador de red de acceso de radio. La solicitud de portador predeterminado puede llevar una indicación de descarga local, y la indicación de descarga transporta una dirección de enlace descendente del plano de usuario y un TEID (identificador de punto final de túnel) correspondiente al equipo de usuario en el SGSN.
En la etapa 403, la SGW envía la solicitud de portador predeterminado de establecimiento a una PGW, y la indicación de descarga transporta una dirección de enlace descendente del plano de usuario y un TEID correspondiente al equipo de usuario en la SGW.
En la etapa 404, opcionalmente, la PGW puede interactuar con un PCRF, para realizar el establecimiento o modificación de la sesión IP-CAN.
En la etapa 405, la PGW envía una respuesta de portador predeterminado de establecimiento a la SGW, y la respuesta de portador predeterminado transporta una dirección de enlace ascendente del plano de usuario y un TEID correspondiente al equipo de usuario en la PGW.
En la etapa 406, según la indicación de descarga en la etapa 402, la SGW reemplaza la dirección de enlace ascendente del plano de usuario y el TEID asignado localmente para el equipo de usuario con la dirección de enlace ascendente del plano de usuario y el TEID correspondiente al equipo de usuario en la PGW, y envía la respuesta de portador predeterminado de establecimiento con la dirección de enlace ascendente del plano de usuario y el TEID reemplazado al SGSN.
En la etapa 407, el SGSN envía una solicitud de asignación de portador de red de acceso de radio a la red de acceso, donde la solicitud de asignación de portador de red de acceso de radio transporta la dirección de enlace ascendente del plano de usuario y el TEID correspondiente al equipo de usuario en la PGW.
En la etapa 408, se reconfigura una conexión RRC entre el equipo de usuario y la red de acceso.
En la etapa 409, la red de acceso envía una respuesta de asignación de portador de red de acceso de radio al SGSN, donde la respuesta de asignación de portador de red de acceso de radio transporta la dirección de enlace descendente del plano de usuario y el TEID correspondiente al equipo de usuario en la red de acceso.
Una vez completada la ejecución de la etapa 409, el equipo de usuario puede enviar los primeros datos de enlace ascendente a través del portador de red de acceso de radio.
En la etapa 410, el SGSN envía una solicitud de actualización de portador a la SGW, donde la solicitud de actualización de portador transporta una dirección de enlace descendente del plano de usuario y un TEID correspondiente al equipo de usuario en la red de acceso.
En la etapa 411, según la indicación de descarga en la etapa 402, la SGW reemplaza la dirección de enlace descendente del plano de usuario y el TEID que puede asignarse localmente para el equipo de usuario con la dirección de enlace descendente del plano de usuario y el TEID correspondiente al equipo de usuario en la red de acceso, y envía la solicitud de actualización de portador con la dirección de enlace descendente del plano de usuario y el TEID reemplazado a la PSW.
En la etapa 412, la PGW envía una respuesta de actualización de portador a la SGW.
En la etapa 413, la SGW envía la respuesta de actualización de portador al SGSN.
Una vez completada la ejecución de la etapa 413, el equipo de usuario puede enviar los primeros datos de enlace descendente a través del portador de red de acceso de radio.
El procedimiento es similar al de un sistema EUTRAN, y la diferencia radica en que, en la etapa 401, el equipo de usuario envía una solicitud de conexión de PDN a la MME.
Por consiguiente, en la etapa 407, la MME envía una aceptación de conexión de PDN portadora a la red de acceso. En la etapa 408, la red de acceso envía la aceptación de la conexión de PDN portadora al equipo de usuario.
En la etapa 409, el equipo de usuario notifica a la MME de la finalización de la conexión de PDN.
En el método para enrutar los datos del plano de usuario en la red móvil según esta realización, los datos se enrutan directamente entre un NodoB local, una pasarela de NodoB local o una red de acceso de macrored y una pasarela de PDN a través de un túnel entre la red de acceso y la pasarela de PDN, lo que acorta el retardo de transmisión de datos y garantiza la calidad del servicio de transmisión.
Realización 2
La diferencia entre esta realización y la realización anterior radica en que un equipo de usuario que solicita establecer un segundo portador de red de acceso de radio se ilustra como un ejemplo, como se muestra en la FIG. 5.
En la etapa 501, un equipo de usuario envía una segunda solicitud de activación de portador a un SGSN.
En la etapa 502, el SGSN recibe la segunda solicitud de portador y envía una solicitud de modificación de portador a una SGW.
En la etapa 503, la SGW envía la solicitud de modificación de portador a una PGW, y la solicitud
de modificación de portador transporta una dirección de enlace descendente del plano de usuario y un TEID correspondiente al equipo de usuario en la SGW.
En la etapa 504, opcionalmente, la PGW puede interactuar con un PCRF, para realizar el establecimiento/modificación de la sesión IP-c An .
En la etapa 505, la PGW envía una solicitud de configuración de portador dedicado a la SGW, donde la solicitud de portador dedicado transporta una dirección de enlace ascendente del plano de usuario y un TEID correspondiente al equipo de usuario en la PGW.
En esta realización, otros portadores de la red de acceso de radio, excepto el primer portador de la red de acceso de radio, se denominan portadores dedicados.
En la etapa 506, la SGW determina una conexión de PDN del portador dedicado según un IMSI y un LBI (ID de portador EPS vinculado) transportada por la solicitud de configuración de portador dedicado, y determina si, según una indicación de descarga en un contexto de portador de SGW, se inicia la función de descarga de red de acceso para el equipo de usuario. Si la indicación de descarga es para iniciar la función de descarga de red de acceso, la SGW reemplaza la dirección de enlace ascendente del plano de usuario y el TEID asignado localmente para el equipo de usuario con la dirección de enlace ascendente del plano de usuario y el TEID correspondiente al equipo de usuario en la PGW, y envía la solicitud de configuración de portador dedicado con la dirección de enlace ascendente del plano de usuario y el TEID reemplazado al SGSN.
En la etapa 507, el SGSN envía una solicitud de asignación de portador de red de acceso de radio a la red de acceso, donde la solicitud de asignación de portador de red de acceso de radio transporta la dirección de enlace ascendente del plano de usuario y el TEID correspondiente al equipo de usuario en la PGW.
En la etapa 508, se reconfigura una conexión RRC entre el equipo de usuario y la red de acceso.
En la etapa 509, la red de acceso envía una respuesta de asignación de portador de red de acceso de radio al SGSN, donde la respuesta de asignación de portador de red de acceso de radio transporta la dirección de enlace descendente del plano de usuario y el TEID correspondiente al equipo de usuario en la red de acceso.
En la etapa 510, el SGSN envía una respuesta de configuración de portador dedicado a la SGW, donde la respuesta de portador dedicado transporta una dirección de enlace descendente del plano de usuario y un TEID correspondiente al equipo de usuario en la red de acceso.
En la etapa 511, la SGW determina, según una indicación de descarga en el contexto de portador dedicado de la SGW, si se inicia la función de descarga de la red de acceso. Si la indicación de descarga es para iniciar la función de descarga de red de acceso, la SGW reemplaza la dirección de enlace descendente del plano de usuario y el TEID asignado localmente para el equipo de usuario con la dirección de enlace descendente del plano de usuario y el TEID correspondiente al equipo de usuario en la red de acceso en la respuesta de configuración de portador dedicado, y envía la respuesta de configuración de portador dedicado con la dirección de enlace descendente del plano de usuario y el TEID reemplazado a la PGW.
En la etapa 512, el SGSN envía una segunda aceptación de portador de activación al UE.
En el método para enrutar los datos del plano de usuario en la red móvil según esta realización, los datos se enrutan directamente entre un NodoB local, una pasarela de NodoB local o una red de acceso de macrored y una pasarela de PDN a través de un túnel entre la red de acceso y la pasarela de PDN, lo que acorta el retardo de transmisión de datos y garantiza la calidad del servicio de transmisión.
Realización 3
La diferencia entre esta realización y la realización anterior radica en que, en esta realización, una PGW que solicita establecer un túnel dedicado se ilustra como un ejemplo, como se muestra en la FIG. 6. En la etapa 602, la PGW inicia una solicitud de configuración de portador dedicado a la SGW, donde la solicitud de portador dedicado transporta una dirección de enlace ascendente del plano de usuario y un TEID correspondiente al equipo de usuario en la PGW.
Otros procedimientos son similares a los de la realización anterior, y ya no se repiten en el presente documento.
En el método para enrutar los datos del plano de usuario en la red móvil según esta realización, los datos se enrutan directamente entre un NodoB local, una pasarela de NodoB local o una red de acceso de macrored y una pasarela de PDN a través de un túnel entre la red de acceso y la pasarela de PDN, lo que acorta el retardo de transmisión de datos y garantiza la calidad del servicio de transmisión.
Realización 4
La diferencia entre esta realización y la realización anterior radica en que, un SGSN que modifica un túnel dedicado se ilustra como un ejemplo, como se muestra en la FIG. 7, donde el proceso específico es el siguiente.
En la etapa 701, el SGSN envía una solicitud de actualización de portador a una SGW, donde la solicitud de actualización de portador transporta información de habilitación de descarga de red de acceso. La información de habilitación de descarga de red de acceso puede configurarse según una política de operador o configuración de red o un cambio de la configuración de red.
En la etapa 702, si la información de habilitación de descarga de red de acceso indica continuar ejecutando la descarga de red de acceso, la SGW reemplaza una dirección de enlace descendente del plano de usuario y un TEID asignado localmente para un equipo de usuario con una dirección de enlace descendente del plano de usuario y un TEID correspondiente al equipo de usuario en la red de acceso en la solicitud de actualización de portador, envía la solicitud de actualización de portador con la dirección de enlace descendente del plano de usuario y el TEID reemplazado a la PGW; si la información de habilitación indica deshabilitar una función de descarga de red de acceso, la SGW envía la solicitud de actualización de portador que transporta la dirección de enlace descendente del plano de usuario y el TEID correspondiente al equipo de usuario localmente a la PGW.
En la etapa 703, la PGW actualiza la dirección de enlace descendente del plano de usuario y el TEID en un contexto de portador de equipo de usuario local. Opcionalmente, la PGW puede interactuar con un PCRF, para realizar el establecimiento/modificación de la sesión IP-CAN.
En la etapa 704, la PGW envía una solicitud de actualización de portador a la SGW, y la solicitud de actualización de portador transporta la dirección de enlace ascendente del plano de usuario y el TEID de la PGW. La solicitud de actualización de portador puede incluir, además una dirección de enlace ascendente del plano de usuario actualizada.
En la etapa 705, la SGW envía una solicitud de actualización de portador al SGSN, y puede transportar la dirección de enlace ascendente del plano de usuario de la PGW en la cuarta etapa. Si la información de habilitación de descarga de red de acceso indica continuar ejecutando la descarga de la red de acceso, la SGW envía la solicitud de actualización de portador al SGSN y reemplaza la dirección de enlace ascendente del plano de usuario y el TEID asignado localmente con la dirección de enlace ascendente del plano de usuario y el TEID correspondiente al equipo de usuario en la red de acceso en la solicitud de actualización de portador; si la información de habilitación de descarga de red de acceso indica inhabilitar la función de descarga de red de acceso, la SGW envía la solicitud de actualización de portador que transporta la dirección de enlace ascendente del plano del usuario y el TEID correspondiente al equipo de usuario localmente.
En la etapa 706, el SGSN envía una solicitud de asignación de portador de red de acceso de radio a la red de acceso, y si la descarga de red de acceso continúa ejecutándose, y lo que transporta la solicitud de asignación de portador de red de acceso de radio es la dirección de enlace ascendente del plano de usuario y el TEID correspondiente al equipo de usuario en la PGW; y si la función de descarga de red de acceso no se ejecuta, lo que transporta la solicitud de asignación de portador de red de acceso de radio es la dirección de enlace ascendente del plano de usuario y el TEID correspondiente al equipo de usuario en la SGW.
En la etapa 707, la conexión de RRC se reconfigura.
En la etapa 708, la red de acceso envía una respuesta de asignación de portador de red de acceso de radio al SGSN, donde la respuesta de asignación de portador de red de acceso de radio transporta la dirección de enlace descendente del plano de usuario y el TEID correspondiente al equipo de usuario en la red de acceso.
En la etapa 709, el SGSN envía la respuesta de actualización de portador a la SGW, donde la respuesta de actualización de portador transporta una dirección de enlace descendente del plano de usuario y un TEID correspondiente al equipo de usuario en la red de acceso.
En la etapa 710, si la información de habilitación de descarga de red de acceso indica continuar ejecutando la descarga de red de acceso, la SGW reemplaza la dirección de enlace descendente del plano de usuario y el TEID asignado localmente para el equipo de usuario con la dirección de enlace descendente del plano de usuario y el TEID correspondiente al equipo de usuario en la red de acceso en la solicitud de actualización de portador; si la descarga de red de acceso ya no se ejecuta según una indicación de descarga de la descarga de red de acceso, la SGW envía la solicitud de actualización de portador que transporta la dirección de enlace descendente del plano de usuario y el TEID correspondiente al equipo de usuario localmente.
En la etapa 711, si la información de habilitación de descarga de red de acceso indica continuar ejecutando la descarga de red de acceso, la SGW reemplaza la dirección de enlace ascendente del plano de usuario y el TEID asignado localmente para el equipo de usuario con la dirección de enlace ascendente del plano de usuario y el TEID correspondiente al equipo de usuario en la PGW en la solicitud de actualización de portador, y envía la solicitud de actualización de portador con la dirección de enlace ascendente del plano de usuario y el TEID reemplazado a la red de acceso; si la descarga de red de acceso ya no se ejecuta según la indicación de descarga, la SGW envía la solicitud de actualización de portador que transporta la dirección de enlace ascendente del plano de usuario y el TEID correspondiente al equipo de usuario localmente.
En el método para enrutar los datos del plano de usuario en la red móvil según esta realización, los datos se enrutan directamente entre un NodoB local, una pasarela de NodoB local o una red de acceso de macrored y una pasarela de PDN a través de un túnel entre la red de acceso y la pasarela de PDN, lo que acorta el retardo de transmisión de datos y garantiza la calidad del servicio de transmisión. En esta realización, el enrutamiento de todos los portadores en una única conexión de PDN del equipo de usuario puede modificarse en lotes, es decir, si se realiza la descarga de la red de acceso y si el enrutamiento se realiza a través de la SGW o sin la SGW.
Realización 5
La diferencia entre esta realización y la realización anterior radica en que, una PGW modifica el túnel establecido, como se muestra en la FIG. 8, donde el proceso específico es el siguiente.
En la etapa 801, opcionalmente, la PGW puede interactuar con un PCRF, para realizar el establecimiento/modificación de la sesión IP-c An .
En la etapa 802, la PGW envía una solicitud de actualización de portador a una SGW, donde la solicitud de actualización de portador transporta una dirección de enlace ascendente del plano de usuario y un TEID correspondiente al equipo de usuario en la PGW.
En la etapa 803, la SGW determina una conexión de PDN del portador según una ID de portador, y determina, según la información de habilitación de descarga de red de acceso en un contexto de portador de SGW, si se inicia una función de descarga de red de acceso. Si la información de habilitación de descarga de la red de acceso indica que se está realizando la descarga del flujo de la red de acceso, la SGW reemplaza una dirección de enlace ascendente del plano de usuario y un TEID que debe asignarse por sí mismo con la dirección de enlace ascendente del plano de usuario y el TEID correspondiente al equipo de usuario en la PGW en la solicitud de actualización del portador dedicado enviada al SGSN.
En la etapa 804, el SGSN envía una solicitud de asignación de portador de red de acceso de radio a la red de acceso, donde la solicitud de asignación de portador de red de acceso de radio transporta la dirección de enlace ascendente del plano de usuario y el TEID correspondiente al equipo de usuario en la PGW.
En la etapa 805, la conexión de RRC se reconfigura.
En la etapa 806, la red de acceso envía una respuesta de asignación de portador de red de acceso de radio al SGSN, donde la respuesta de asignación de portador de red de acceso de radio transporta una dirección de enlace descendente del plano de usuario y un TEID correspondiente al equipo de usuario en la red de acceso.
En la etapa 807, la red de acceso envía una solicitud de modificación de portador al equipo de usuario.
En la etapa 808, el equipo de usuario envía una respuesta de modificación de portador.
En la etapa 809, el SGSN envía una respuesta de actualización de portador a la SGW, donde la respuesta de actualización de portador transporta la dirección de enlace descendente del plano de usuario y el TEID correspondiente al equipo de usuario en la red de acceso.
En la etapa 810, la SGW envía la respuesta de actualización de portador a la PGW. Si la descarga de red de acceso se ejecuta según la información de habilitación de descarga de red de acceso, la SGW envía la solicitud de actualización de portador a la PGW y reemplaza una dirección de enlace descendente del plano de usuario y un TEID configurado localmente con la dirección de enlace descendente del plano de usuario y el TEID correspondiente al equipo de usuario en la red de acceso en la solicitud de actualización de portador.
En el método para enrutar los datos del plano de usuario en la red móvil según esta realización, los datos se enrutan directamente entre un NodoB local, una pasarela de NodoB local o una red de acceso de macrored y una pasarela de PDN a través de un túnel entre la red de acceso y la pasarela de PDN, lo que acorta el retardo de transmisión de datos y garantiza la calidad del servicio de transmisión.
Realización 6
La diferencia entre esta realización y la realización anterior radica en que, un equipo de usuario modifica un túnel establecido, como se muestra en la FiG. 9, el proceso específico es el siguiente.
En la etapa 901, el equipo de usuario envía una solicitud de modificación de portador.
En la etapa 902, el SGSN envía la solicitud de modificación de portador que transporta una dirección de enlace descendente del plano de usuario y un TEID correspondiente al equipo de usuario en la red de acceso a la SGW.
Otros procedimientos son iguales que los de la realización anterior, y ya no se repiten en el presente documento.
En el método para enrutar los datos del plano de usuario en la red móvil según esta realización, los datos se enrutan directamente entre un NodoB local, una pasarela de NodoB local o una red de acceso de macrored y una pasarela de PDN a través de un túnel entre la red de acceso y la pasarela de PDN, lo que acorta el retardo de transmisión de datos y garantiza la calidad del servicio de transmisión.
Realización 7
La diferencia entre esta realización y la realización anterior radica en que, cuando un equipo de usuario se cambia a un estado inactivo, se ilustra un procedimiento de gestión de túnel, como se muestra en la FIG. 10, donde el proceso específico es el siguiente.
En la etapa 1001, una red de acceso envía una solicitud de liberación de portador de acceso de radio.
En la etapa 1002, un SGSN envía una solicitud de actualización de portador a una SGW, donde la solicitud de actualización de portador transporta una indicación de portador de recuperación de deshabilitar la descarga de la red de acceso. La indicación de portador de recuperación puede ser una indicación de descarga en la realización anterior, y también puede ser una indicación implícita capaz de activar la SGW para iniciar la actualización de portador a una PGW, tal como información de posición y negociación de QoS.
En la etapa 1003, la SGW envía una solicitud de actualización de portador a la pasarela de PDN y la solicitud de actualización de portador transporta una dirección de enlace descendente del plano de usuario y un TEID correspondiente al equipo de usuario localmente.
En la etapa 1004, la PGW envía una respuesta de actualización de portador a la SGW.
En la etapa 1005, la SGW envía la respuesta de actualización de portador al SGSN.
En la etapa 1006, el SGSN envía una solicitud de liberación de portador de red de acceso de radio a la red de acceso. En la etapa 1007, la red de acceso libera la conexión RRC.
En la etapa 1008, la red de acceso envía una respuesta de liberación de portador de red de acceso de radio al SGSN. En el método para enrutar los datos del plano de usuario en la red móvil según esta realización, los datos se enrutan directamente entre el NodoB local, la pasarela de NodoB local o la red de acceso de macrored y la pasarela de PDN a través del túnel entre la red de acceso y la pasarela de PDN, lo que acorta el retardo de transmisión de datos y garantiza la calidad del servicio de transmisión. Después de habilitar la función de descarga de la red de acceso, el equipo de usuario se cambia a un estado inactivo, de modo que el portador de red central ingresa a una ruta normal del estado inactivo del equipo de usuario, lo que garantiza el enrutamiento y radiobúsqueda de datos de enlace descendente en estado inactivo.
Realización 8
La diferencia entre esta realización y la realización anterior radica en que, cuando un equipo de usuario se cambia a un estado de conexión, se ilustra un procedimiento de gestión de túnel, como se muestra en la FIG. 11, donde el proceso específico es el siguiente.
En la etapa 1101, el equipo de usuario envía una solicitud de servicio a una red de acceso.
En la etapa 1102, la red de acceso envía la solicitud de servicio a un SGSN.
En la etapa 1103, se realiza un proceso de autenticación.
En la etapa 1104, el SGSN envía una solicitud de establecimiento de portador de red de acceso de radio a la red de acceso, donde la solicitud de establecimiento de portador de red de acceso de radio transporta una dirección de enlace ascendente del plano de usuario y un TEID correspondiente al equipo de usuario en una PGW.
En la etapa 1105, se establece un portador de interfaz aérea.
En la etapa 1106, los datos del enlace ascendente comienzan a transmitirse. La red de acceso puede enviar directamente los datos a la PGW.
En la etapa 1107, la red de acceso envía una respuesta de establecimiento de portador de red de acceso de radio al SGSN, donde la respuesta de establecimiento de portador de red de acceso de radio transporta una dirección de enlace descendente del plano de usuario y un TEID correspondiente al equipo de usuario en la red de acceso. En la etapa 1108, el SGSN envía una solicitud de actualización de portador a la SGW, donde la solicitud de actualización de portador transporta una indicación de recuperación de portador de la dirección de enlace descendente del plano de usuario y el TEID correspondiente al equipo de usuario en la red de acceso, y la indicación de recuperación de portador se usa para demostrar que la descarga de la red de acceso debe realizarse, y un portador de enlace descendente se recupera y se establece en la red de acceso. La indicación de portador de recuperación puede ser la indicación de descarga según la realización anterior, y también puede ser una indicación implícita capaz de activar la SGW para iniciar la actualización de portador a la PGW, tal como información de posición y negociación de QoS. En la etapa 1109, la SGW envía una solicitud de actualización de portador a la PGW, donde la solicitud de actualización de portador transporta una dirección de enlace descendente del plano de usuario y un TEID correspondiente al equipo de usuario en la red de acceso.
En la etapa 1110, opcionalmente, la PGW puede interactuar con un PCRF, para realizar el establecimiento/modificación de la sesión IP-CAN.
En la etapa 1111, la PGW envía una respuesta de actualización de portador a la SGW, donde la respuesta de actualización de portador transporta la dirección de enlace ascendente del plano de usuario y el TEID correspondiente al equipo de usuario en la PGW.
En la etapa 1112, la SGW envía la respuesta de actualización de portador al SGSN.
Opcionalmente, la etapa 1104 puede incluir, además:
Si el SGSN no guarda la dirección de enlace ascendente del plano de usuario de la PGW, antes de esta etapa, el SGSN debe realizar primero la actualización del portador una vez, que es similar a las etapas 1108 a 1112. El SGSN envía la solicitud de actualización de portador que transporta la indicación del portador de recuperación a la SGW, lo que demuestra que la descarga de la red de acceso debe realizarse, y el portador del enlace descendente se recupera y establece en la red de acceso. La indicación del portador de recuperación puede ser la indicación de descarga descrita en la realización anterior. La SGW envía una solicitud de actualización de portador a la PGW, donde la solicitud de actualización de portador transporta una dirección de enlace descendente del plano de usuario y un TEID correspondiente al equipo de usuario localmente. La PGW envía una respuesta de actualización de portador a la SGW, y la respuesta de actualización de portador transporta la dirección de enlace ascendente del plano de usuario y el TEID asignado por la pasarela de PDN. La SGW envía la respuesta de actualización del portador al SGSN, la SGW reemplaza la dirección de enlace ascendente del plano de usuario y el TEID asignado localmente para el equipo de usuario con la dirección de enlace ascendente del plano de usuario y el TEID del equipo de usuario en la PGW según la indicación del portador de recuperación, y envía la respuesta de actualización de portador con la dirección de enlace ascendente del plano de usuario y el TEID reemplazado por el SGSN.
En el método para enrutar los datos del plano de usuario en la red móvil según esta realización, los datos se enrutan directamente entre un NodoB local, una pasarela de NodoB local o una red de acceso de macrored y una pasarela de PDN a través de un túnel entre la red de acceso y la pasarela de PDN, lo que acorta el retardo de transmisión de datos y garantiza la calidad del servicio de transmisión. Después de habilitar la función de descarga de la red de acceso, el equipo de usuario se cambia a un estado inactivo, de modo que el portador de red central ingresa a una ruta normal del estado inactivo del equipo de usuario, lo que garantiza el enrutamiento y radiobúsqueda de datos de enlace descendente en estado inactivo.
Debe observarse que, en las realizaciones 1 a 8, cuando la red de acceso y la PGW se integran juntas o usan un dispositivo de interfaz interno, la SGW en las realizaciones puede no reemplazar la dirección del plano de usuario de la red de acceso o la PGW, y reemplaza solo el TEID, y la pasarela de PDN o la red de acceso considera, dependiendo de una indicación enviada por el lado de la red o una lógica interna, si estos portadores necesitan estar interconectados en el dispositivo.
Realización 9
La diferencia entre esta realización y la realización anterior radica en que, al transportar un identificador de un equipo de usuario usado para identificar un equipo de usuario en un mensaje, se realiza un procedimiento de establecimiento y actualización en un portador de red de acceso de radio, de modo que el procesamiento realizado en la dirección del plano de usuario y el TEID por la SGW en la técnica anterior no se cambia, mientras que el método es aplicable a una red central 3G convencional.
Debido a que el valor de un identificador de un portador de red de acceso de radio (ID RAB, ID E-RAB) de cada equipo de usuario en el lado de la red de acceso corresponde uno por uno al de un identificador de un portador del sistema de paquetes evolucionado (ID de portador EPS, red central evolucionada) en el lado de la red central; o, el valor de la ID del portador de la red de acceso de radio (ID RAB o ID E-RAB) en el lado de la red de acceso corresponde uno por uno al de un identificador de punto de acceso de servicio de capa de red (NSAPI, red central 3G convencional) en el lado de la red central, pudiéndose repetir el valor correspondiente a diferentes equipos de usuario. En esta realización, la PGW envía un identificador del equipo de usuario (tal como un IMSI, un MSISDN, un P-TMSI y un S-TMSI) consistente con un contexto de un equipo de usuario interno del PGW/L-GGSN a la red de acceso (particularmente un RNC, un eNodoB, un HNB y HeNB) a través de un mensaje de plano de control de red de acceso (tal como un mensaje S1 AP de una interfaz de red de acceso EUTRAN S1, particularmente mensajes de gestión de portadores de red de acceso tal como una SOLICITUD DE CONFIGURACIÓN DE CONTEXTO INICIAL, una SOLICITUD DE CONFIGURACIÓN DE E-RAB y una SOLICITUD DE MODIFICACIÓN DE E-RAB; y un mensaje RANAP de interfaz Iu de una red de acceso UTRAN, y un mensaje HNB AP, particularmente mensajes de gestión de portadores de red de acceso tal como una SOLICITUD DE ASIGNACIÓN d E RAB), de modo que la PGW y la red de acceso determinen una relación correspondiente entre un identificador de portador de red de acceso de radio (ID RAB o ID E-RAB) del equipo de usuario y un identificador de un portador del sistema de paquetes evolucionado (ID portador EPS), o una relación correspondiente entre el identificador de un portador de red de acceso de radio (ID RAB o ID E-RAB) del equipo de usuario y un identificador de punto de acceso de servicio de capa de red (NSAPI). Definitivamente, una indicación especial para identificar el equipo de usuario también puede asignarse simultáneamente a la red de acceso y a la PGW, y el identificador de portador de red de acceso de radio (ID RAB o ID E-RAB) se combina con el identificador del portador de sistema de paquete evolucionado (ID de portador EPS) o el identificador de punto de acceso de servicio de capa de red (NSAPI) en la red de acceso y el GGSN/PGW, para completar la correspondencia individual de los portadores.
Como se muestra en la FIG. 12, cuando la red de acceso y la PGW se integran juntas (L-PGW) y cuando el equipo de usuario se conecta o está en un estado de conexión, se establece una interfaz aérea y un portador de red de acceso, un canal de transmisión del plano de usuario, es decir, el canal de transmisión R2 en el dibujo, de la red de acceso y la L-PGW de un dispositivo de integración se transfiere en una dirección interna, y un túnel externo establecido en un procedimiento normal se mantiene sin cambios, pero no transmite datos. Cuando el equipo de usuario se conecta o está en estado inactivo, se libera la interfaz aérea y el portador de red de acceso, no se libera el portador de red central, un canal de transmisión del plano de usuario, es decir, un canal de transmisión R1 en el dibujo, de la red de acceso y la L-PGW de un dispositivo de integración se transfieren a una dirección externa, y el túnel externo establecido en el procedimiento normal se mantiene sin cambios y recupera la función de transmisión de datos.
En el método para enrutar los datos del plano de usuario en la red móvil según esta realización, los datos se enrutan directamente entre un NodoB local, una pasarela de NodoB local o una red de acceso de macrored y una pasarela de PDN a través de un túnel entre la red de acceso y la pasarela de PDN, lo que acorta el retardo de transmisión de datos y garantiza la calidad del servicio de transmisión. Debe observarse que, el método según esta realización también es aplicable a una red central 3G convencional (formada por un SGSN y un GGSN), y en este caso la red de acceso integra funciones del GGSN (L-GGSN).
Realización 10
La diferencia entre esta realización y la realización anterior radica en que, cuando un equipo de usuario está en un estado inactivo, se libera una interfaz aérea y un portador de red de acceso de radio y una red central reserva un portador de usuario, y cuando llegan datos de enlace descendente del usuario, una PGW almacena en memoria intermedia datos de enlace descendente, la PGW notifica a una SGW la activación de un proceso de radiobúsqueda. Una red central EPC y una red de acceso UTRAN se ilustran aquí como ejemplo, como se muestra en la FIG. 13.
En la etapa 1301, una red de acceso envía una solicitud de liberación de red de acceso de radio.
En la etapa 1302, el SGSN envía una solicitud de actualización de portador a una SGW, donde la solicitud de actualización de portador transporta información de habilitación de una función de almacenamiento en memoria intermedia de datos de enlace descendente, con el fin de ordenar a una PGW que inicie la función de almacenamiento en memoria intermedia de datos de enlace descendente.
En la etapa 1303, la SGW envía una solicitud de actualización de portador a la PGW, donde la solicitud de actualización de portador transporta una dirección de enlace descendente del plano de usuario y un TEID correspondiente al equipo de usuario localmente.
En la etapa 1304, la PGW inicia una función de memoria intermedia local según la información de habilitación de la función de memoria intermedia de datos de enlace descendente, y envía una respuesta de actualización de portador a la SGW, y en este momento el túnel de enlace descendente se recupera y establece entre la SGW y la PGW.
En la etapa 1305, la SGW envía la respuesta de actualización de portador al SGSN.
En la etapa 1306, el SGSN envía una solicitud de liberación de portador de red de acceso de radio a la red de acceso.
En la etapa 1307, la red de acceso libera la conexión RRC.
En la etapa 1308, la red de acceso envía una respuesta de liberación de red de acceso de radio al SGSN.
Cuando llegan los datos de enlace descendente, los datos de enlace descendente se almacenan en memoria intermedia en la PGW, y la PGW solo duplica uno o algunos paquetes de datos y los envía a la SGW como datos de enlace descendente. Lo que se envía a la PGW también puede ser un paquete de datos que incluye información especial o una señalización del plano de control, con el fin de notificar a la SGW la llegada de los datos de enlace descendente del equipo de usuario.
Opcionalmente, se puede establecer un temporizador en la PGW, y se puede configurar que un paquete de datos de enlace descendente ya no se pueda enviar a la SGW antes de que expire el temporizador; después de que expira el temporizador, si llega un paquete de datos de enlace descendente adicional, uno o algunos paquetes de datos continúan siendo duplicados y enviados a la SGW como datos de enlace descendente, con el fin de activar la radiobúsqueda.
Cuando el equipo de usuario inicia una solicitud de servicio de forma espontánea o debido a la radiobúsqueda activada por los datos de enlace descendente, la solicitud de modificación de portador enviada por el SGSN a la SGW no transporta una indicación de datos de la memoria intermedia, o transporta una indicación de datos de la memoria intermedia que indica que no hay almacenamiento en memoria intermedia, entonces la PGW entrega inmediatamente datos almacenados en la memoria intermedia, haciendo referencia a la segunda etapa y a la décima etapa en la realización 4.
En el método para enrutar datos del plano de usuario en una red móvil según esta realización, cuando el equipo de usuario se cambia al estado inactivo, se recupera el túnel entre el SGSN y la pasarela de PDN, y los datos de enlace descendente se almacenan en la memoria intermedia en la pasarela de PDN, de modo que se garantice la función de radiobúsqueda normal mientras se alivia la presión de retorno de red de operador. La pasarela de PDN envía la información de indicación sobre la activación de la radiobúsqueda, de modo que la pasarela de servicio envía un mensaje de radiobúsqueda al equipo de usuario según la información de indicación, con el fin de activar una solicitud de establecimiento de portador de radio entre el equipo de usuario y la red de datos, y realizar un enrutamiento directo en un plano de usuario entre la pasarela de PDN y la red de acceso donde se ubica el equipo de usuario, y los datos almacenados en la memoria intermedia se envían directamente a la red de acceso desde la pasarela de PDN, de modo que la presión en una red portadora causada por la transmisión de los datos de enlace descendente a través de la pasarela de servicio se alivia y se reduce el retardo.
Realización 11
La diferencia entre esta realización y la realización 10 radica en que, una red de acceso UTRAN que accede a una red central 3G convencional se ilustra aquí como un ejemplo, como se muestra en la FIG. 14, donde el proceso específico es el siguiente.
En la etapa 1401, se envía una solicitud de liberación de Iu.
En la etapa 1402, un SGSN envía una solicitud de actualización de portador a un GGSN, y la solicitud de actualización de portador transporta una dirección de enlace descendente del plano de usuario y un TEID correspondiente al equipo de usuario en el SGSN, y transporta información de habilitación de una función de memoria intermedia de datos de enlace descendente, con el fin de indicar al GGSN que inicie la función de almacenamiento en memoria intermedia de datos de enlace descendente.
En la etapa 1403, el GGSN envía una respuesta de actualización de portador al SGSN. El túnel de enlace descendente se recupera y se establece entre el SGSN y el GGSN.
En la etapa 1404, el SGSN envía un comando de liberación Iu a una red de acceso.
En la etapa 1405, se libera una conexión.
En la etapa 1406, se completa la liberación de Iu.
Para cada equipo de usuario, cuando llegan los datos de enlace descendente, solo uno o algunos paquetes de datos se duplican y se envían al SGSN como datos de enlace descendente, para activar la radiobúsqueda. Se puede establecer un temporizador en el GGSN, y ya no se envía un paquete de paquete de datos de enlace descendente al SGSN antes de que expire el temporizador; después de que expira el temporizador, si llega un paquete de datos de enlace descendente, uno o algunos paquetes de datos continúan siendo duplicados y enviados al SGSN como datos de enlace descendente, con el fin de activar la radiobúsqueda. Lo que envía el GGSN también puede ser un datagrama que incluye información especial o una señalización del plano de control, con el fin de notificar al SGSN la llegada de los datos de enlace descendente del equipo de usuario.
Cuando el equipo de usuario inicia una solicitud de servicio de forma espontánea o debido a la radiobúsqueda activada por los datos de enlace descendente, la solicitud de modificación de portador enviada por el SGSN al GGSN no transporta una indicación de datos de la memoria intermedia, o transporta una indicación de datos de memoria intermedia que indica que no se ha realizada la memoria intermedia, y el GGSN entrega inmediatamente datos almacenados en la memoria intermedia, haciendo referencia a la segunda etapa y a la décima etapa en la realización 4.
En el método para enrutar datos del plano de usuario en una red móvil según esta realización, cuando el equipo de usuario se cambia al estado inactivo, se recupera el túnel entre el SGSN y la pasarela de PDN, y los datos de enlace descendente se almacenan en la memoria intermedia en la pasarela de PDN, de modo que se garantice la función de radiobúsqueda normal mientras se alivia la presión de retorno de red de operador. La pasarela de PDN envía la información de indicación sobre la activación de la radiobúsqueda, de modo que la pasarela de servicio envía un mensaje de radiobúsqueda al equipo de usuario según la información de indicación, con el fin de activar una solicitud de establecimiento de portador de radio entre el equipo de usuario y la red de datos, y realizar un enrutamiento directo en un plano de usuario entre la pasarela de PDN y la red de acceso donde se ubica el equipo de usuario, y los datos almacenados en la memoria intermedia se envían directamente a la red de acceso desde la pasarela de PDN, de modo que la presión en una red portadora causada por la transmisión de los datos de enlace descendente a través de la pasarela de servicio se alivia y se reduce el retardo.
Realización 12
La diferencia entre esta realización y la realización anterior radica en que una PGW indica a una SGW que active una radiobúsqueda enviando una notificación de datos de enlace descendente a la SGW, como se muestra en la FIG. 15, y la diferencia radica en que, cuando llegan los datos de enlace descendente, la PGW envía la notificación de datos de enlace descendente a la SGW, para indicar la llegada de los datos de enlace descendente.
Opcionalmente, se puede configurar un temporizador en la pasarela de PDN, y un paquete de datos de enlace descendente ya no se puede enviar a la SGW antes de que se configure la expiración del temporizador; después de que expira el temporizador, si llega un paquete de datos de enlace descendente, la notificación de datos de enlace descendente continúa siendo enviada a la SGW, con el fin de indicar la llegada de los datos de enlace descendente.
En el método para enrutar datos del plano de usuario en una red móvil según esta realización, cuando el equipo de usuario se cambia al estado inactivo, se recupera el túnel entre el SGSN y la pasarela de PDN, y los datos de enlace descendente se almacenan en la memoria intermedia en la pasarela de PDN, de modo que se garantice la función de radiobúsqueda normal y se alivie la presión de retorno de red de operador. La pasarela de PDN envía la información de indicación sobre la activación de la radiobúsqueda, de modo que la pasarela de servicio envía un mensaje de radiobúsqueda al equipo de usuario según la información de indicación, con el fin de activar una solicitud de establecimiento de portador de radio entre el equipo de usuario y la red de datos, y realizar un enrutamiento directo en un plano de usuario entre la pasarela de PDN y la red de acceso donde se ubica el equipo de usuario, y los datos almacenados en la memoria intermedia se envían directamente a la red de acceso desde la pasarela de PDN, de modo que la presión en una red portadora causada por la transmisión de los datos de enlace descendente se alivia a través de la pasarela de servicio y se reduce el retardo.
Debe observarse que, en las realizaciones 10 a 12, la PGW y la red de acceso se integran juntas, ya que la PGW puede percibir una liberación del portador de red de acceso de radio correspondiente al equipo de usuario, y la PGW por sí misma almacena en la memoria intermedia datos de enlace descendente del equipo de usuario. Después de que se libera una interfaz de plano de usuario, la solicitud de actualización de portador enviada por el SGSN a la SGW puede no transportar la indicación de datos de memoria intermedia. Cuando el equipo de usuario inicia una solicitud de servicio, se establece el portador de red de acceso de radio correspondiente al equipo de usuario, y cuando una solicitud de modificación de portador o una solicitud de actualización de portador se envía al GGSN o a la PGW, el GGSN o la PGW por sí mismos evita almacenamiento en memoria intermedia de datos de enlace descendente y entrega datos almacenados en memoria intermedia. En un procedimiento de actualización de portador desencadenado por otros motivos, por ejemplo, cuando se entrega el equipo de usuario, se desconecta del estado inactivo, ingresa a otras redes de acceso (red de acceso sin descarga), actualiza un área de enrutamiento y un área de seguimiento o inicia una solicitud de servicio, la PGW necesita instrucciones para evitar una función de almacenamiento en memoria intermedia de datos de enlace descendente.
En las realizaciones 1 a 12, la red de acceso en la UTRAN puede ser un RNC+NodoB, un HNB (RNC+NodoB local) o un HNB GW, y la PGW y el GGSN puede ser una entidad de una red central de macrored (generalmente una entidad cercana a la red de acceso), y también puede ser una entidad que está integrada con el RNC, el NodoB, e1HNB o la GW de HNB. Mientras tanto, el método según la realización de la presente invención es igualmente aplicable a un sistema EUTRAN, y en consecuencia la red de acceso es un eNodoB\HeNB o una GW de HeNB. En el sistema EUTRAN, el SGSN en la realización es una MME, y el método de implementación específico es similar y, por lo tanto, ya no se repite en el presente documento.
Realización 13
La diferencia entre esta realización y la realización anterior radica en que, cuando la PGW o el GGSN se integran con la red de acceso juntos, para garantizar que el PGW/GGSN pueda comunicarse normalmente con el SGW/SGSN para realizar un propósito de gestión de túnel, esta realización proporciona el siguiente método.
En esta realización, el siguiente escenario de aplicación se ilustra como un ejemplo.
Red central evolucionada con un NodoB local evolucionado: Un HeNB envía una dirección del plano de control de la PGW a una GW de HeNB en un mensaje del plano de control de un nivel de UE de interfaz S1 (como MENSAJE DE UE INICIAL) o de un nivel de NodoB (SOLICITUD DE CONFIGURACIÓN S1). La GW de HeNB envía su propia dirección de reenvío de señalización del lado de la red central en el mensaje del plano de control del nivel de equipo de usuario de la interfaz S1, donde el mensaje del plano de control se envía a la MME, y en consecuencia registra la dirección en un contexto de NodoB o en un contexto de equipo de usuario de la GW de HeNB. La MME envía la dirección del plano de control obtenida de la PGW (prácticamente la dirección de reenvío de señalización del lado de la red central de la GW de HeNB después del reemplazo) a la SGW en mensajes del plano de control tales como una solicitud de reconstrucción de portador o una solicitud de actualización de portador, y la SGW usa la dirección para enviar mensajes de plano de control como la solicitud de portador de reconstrucción o la solicitud de actualización de portador a la GW de HeNB. La GW de HeNB reemplaza la dirección de destino del mensaje con la dirección del plano de control de la PGW (la dirección de origen del mensaje puede ser reemplazada adicionalmente por su propia dirección de reenvío de señalización del lado del NodoB, y en este caso, la dirección del plano de control de SGW prácticamente guardada por la PGW en el HeNB es la dirección de reenvío de señalización del lado del NodoB de la GW de HeNB), y envía la dirección del plano de control al HeNB. Cuando la PGW envía el mensaje del plano de control a la SGW, la GW de HeNB reemplaza la dirección de origen del mensaje con su propia dirección de reenvío de señalización del lado de la red central. La dirección de reenvío de señalización puede liberarse cuando e1HeNB se da de baja, el equipo de usuario desactiva la conexión de PDN de la PGW o un temporizador de la dirección de reenvío en la GW de HeNB sin que expire la transmisión de señalización para el contexto. E1HeNB no puede enviar la dirección del plano de control de la PGW a la GW de HeNB en el mensaje de interfaz S1, y la GW de HeNB usa directamente la dirección del plano de control del HeNB como la dirección del plano de control de la PGW.
Red central evolucionada con un NodoB local 3G: Un HNB envía una dirección del plano de control de la PGW a una GW de HNB en un mensaje del plano de control de un nivel de equipo de usuario de interfaz Iu (como MENSAJE DE UE INICIAL) o de un nivel de NodoB (SOLICITUD DE REGISTRO DE HNB). La GW de HNB envía su propia dirección de reenvío de señalización del lado de la red central en el mensaje del plano de control del nivel de equipo de usuario de la interfaz Iu, donde el mensaje del plano de control se envía al SGSN, y en consecuencia registra la dirección en un contexto de NodoB o en un contexto de equipo de usuario de la GW de HNB. El SGSN envía la dirección del plano de control obtenida de la PGW (prácticamente la dirección de reenvío de señalización del lado de la red central de la GW de HNB después del reemplazo) a la SGW en mensajes del plano de control tales como una solicitud de reconstrucción de portador o una solicitud de actualización de portador, y la SGW usa la dirección para enviar mensajes de plano de control como la solicitud de portador de reconstrucción o la solicitud de actualización de portador a la GW de HNB. La GW de HNB reemplaza la dirección de destino del mensaje con la dirección del plano de control de la PGW (la dirección de origen del mensaje puede ser reemplazada adicionalmente por su propia dirección de reenvío de señalización del lado del NodoB, y en este caso, la dirección del plano de control de SGW prácticamente guardada por la PGW en el HNB es la dirección de reenvío de señalización del lado del NodoB de la GW de HNB), y envía la dirección del plano de control al HNB. Cuando la PGW envía el mensaje del plano de control a la SGW, la GW de HNB reemplaza la dirección de origen del mensaje con su propia dirección de reenvío de señalización. La dirección de reenvío de señalización puede liberarse cuando el HNB se da de baja, el equipo de usuario desactiva la conexión de PDN de la PGW o un temporizador de la GW de HNB expira sin que expire la transmisión de señalización en el contexto de la dirección de reenvío. El HNB no puede enviar la dirección del plano de control de la PGW a la GW de HNB en el mensaje de interfaz Iu, y la GW de HNB usa directamente la dirección del plano de control de1HNB como la dirección del plano de control de la PGW.
Red central 3G convencional con un HNB 3G: Un HNB envía una dirección del plano de control del L-GGSN a una GW de HNB en un mensaje del plano de control de un nivel de equipo de usuario de interfaz Iu (como MENSAJE DE UE INICIAL) o de un nivel de NodoB (SOLICITUD DE REGISTRO DE HNB). La GW de HNB envía su propia dirección de reenvío de señalización del lado de la red central en el mensaje del plano de control del nivel de equipo de usuario de la interfaz Iu, donde el mensaje del plano de control se envía al SGSN, y en consecuencia registra la dirección en un contexto del NodoB o del equipo de usuario de la GW de HNB. El SGSN utiliza la dirección para enviar mensajes del plano de control, tal como la solicitud de portador de reconstrucción o la solicitud de actualización de portador a la GW de HNB. La GW de HNB reemplaza la dirección de destino del mensaje con la dirección del plano de control del L-GGSN (la dirección de origen del mensaje puede ser reemplazada adicionalmente por su propia dirección de reenvío de señalización del lado del NodoB, y en este caso, la dirección del plano de control de SGSN prácticamente guardada por el L-GGSN en el HNB es la dirección de reenvío de señalización del lado del NodoB de la GW de HNB), y envía la dirección del plano de control al HNB. Cuando el L-GGSN envía el mensaje del plano de control al SGSN, la GW de HNB reemplaza la dirección de origen del mensaje con su propia dirección de reenvío de señalización del lado de la red central y envía la dirección de reenvío de señalización del lado de la red central al SGSN. La dirección de reenvío de señalización puede liberarse cuando el HNB se da de baja, el equipo de usuario desactiva la conexión de PDN del L-GGSN o un temporizador de la GW de HNB expira sin que expire la transmisión de señalización en el contexto de la dirección de reenvío. El HNB no puede enviar la dirección del plano de control del L-GGSN a la GW de HNB en el mensaje de interfaz Iu, y la GW de HNB usa directamente la dirección del plano de control de1HNB como la dirección del plano de control del L-GGSN.
En esta realización, la pasarela es una PGW local (PGW) que integra una GW de HNB y una GW de HeNB.
En el método para enrutar los datos del plano de usuario en la red móvil según esta realización, los datos se enrutan directamente entre un NodoB local, una pasarela de NodoB local o una red de acceso de macrored y una pasarela de PDN a través de un túnel entre la red de acceso y la pasarela de PDN, lo que acorta el retardo de transmisión de datos y garantiza la QoS de transmisión. La pasarela del NodeB local convierte la dirección del plano de control del mensaje, con el fin de realizar una comunicación directa entre diferentes dominios de dirección y, de este modo, realizar la gestión del túnel entre la PGW y la red de acceso.
Debe observarse que, según la realización 13, en el proceso de enrutamiento de datos del plano de usuario en una red móvil, cuando la PGW y la red de acceso se integran juntas, se resuelve el problema de conflicto de direcciones entre la PGW y la SGW, pero la presente invención no se limita a esto, y la presente invención también es aplicable cuando los datos se transmiten a través de un plano de control.
Realización 14
En esta realización, con el fin de satisfacer las necesidades personalizadas de diferentes grupos de usuarios, surge un NodoB local en un sistema de comunicación 3GPP (Proyecto de Asociación de 3.a Generación). El NodoB local es un tipo de NodoB, implementado en sitios tales como un hogar, una comunidad, una empresa o una escuela como un recurso de uso exclusivo, y sirve a algunos usuarios particulares. El NodoB local puede configurarse para que se permita residir o acceder al mismo solo por ciertos equipos de usuario que tengan el derecho de red privada, y mientras tanto, estos equipos de usuario también pueden residir o accederse en una red pública. Un modo de acceso local (Acceso Local) es un nuevo modo de acceso que está siendo investigado por las organizaciones estándar del Proyecto de Asociación de 3.a Generación y del Proyecto de Asociación no de 3.a Generación (no 3GPP) actualmente.
La FIG. 16 proporciona de manera ejemplar una de las arquitecturas de sistemas de acceso local, donde, un NodoB local UMTS (NodoB local, HNB, RNC integrado) es un NodoB local que usa la tecnología de acceso UTRa N; un HeNB (en inglés, Home evolved NodeB, HeNB) es un NodoB local que usa la tecnología de acceso LTE/LTE+; un punto de acceso inalámbrico local no 3GPP (punto de acceso inalámbrico local no 3GPP, WAP local no 3GPP) es un NodoB local que usa la tecnología de acceso no 3GPP. En esta patente, los tipos de tecnología inalámbrica de interfaz aérea no se distinguen para un NodoB local, que se conoce de manera uniforme como NodoB local.
Antes de obtener acceso a una red IP, un NodoB local colocado en una red local generalmente necesita pasar a través de una pasarela local (GW local), y el nodo converge el NodoB local, enruta y reenvía los datos de señalización entre el NodoB local y los elementos de red en una red móvil, gestión de portadores en una red de retorno (como DSL) y dichas funciones tales como Calidad de servicio y conversión de direcciones de red. Lógicamente, el dispositivo y la pasarela local del NodoB local son entidades de red diferentes, pero físicamente, el dispositivo y la pasarela local del NodoB local generalmente pueden realizarse en una sola entidad.
La pasarela de NodoB local (GW de HNB), el NodoB local evolucionado (GW de HeNB) y la pasarela de punto de acceso inalámbrico no 3GPP local (GW de WAP no 3GPP local) respectivamente son elementos de la red de pasarela del NodoB local, donde los elementos de red de pasarela se conectan con e1HNB, e1HeNB y el WAP no 3GPP local a través de una red de acceso IP universal. En esta patente, los tipos de tecnología inalámbrica de interfaz aérea no se distinguen, lo que se conoce de manera uniforme como NodoB local.
Los elementos de red en la red móvil incluyen: una entidad de gestión de movilidad (en inglés, Mobility Management Entity, MME) en un E-UTRAN y un nodo de soporte GPRS de servicio (en inglés, Serving GPRS Supporting Node, SGSN) en un GPRS/UMTS, y una pasarela no-3GPP (GW no 3GPP) que incluyen varias entidades de implementación en una red no 3GPP, tal como una pasarela de datos de paquete evolucionada (en inglés, Evolved Packet Data, EPDG) en la WLAN, pasarela de red de servicio de acceso (en inglés, Access Service Network Gateway, ASN GW) en Wimax, una pasarela de acceso (en inglés, Access Gateway, AGW) en CDMA y una pasarela de servicio HRPD (en inglés, HRPD Serving Gateway, HSGW) en HRPD.
En el método para enrutar los datos del plano de usuario en la red móvil según esta realización, los datos se enrutan directamente entre un NodoB local, una pasarela de NodoB local o una red de acceso de macrored y una pasarela de PDN a través de un túnel entre la red de acceso y la pasarela de PDN, lo que acorta el retardo de transmisión de datos y garantiza la calidad del servicio de transmisión. La pasarela de NodoB local convierte la dirección del plano de control del mensaje, con el fin de realizar una comunicación directa entre diferentes dominios de dirección y, de este modo, realizar la gestión del túnel entre la pasarela de PDN y la red de acceso. La pasarela de PDN envía la información de indicación sobre la activación de la radiobúsqueda, de modo que la pasarela de servicio envía un mensaje de radiobúsqueda al equipo de usuario según la información de indicación, con el fin de activar una solicitud de establecimiento de portador de radio entre el equipo de usuario y la red de datos, realizar un enrutamiento directo de un plano de usuario entre la pasarela de PDN y la red de acceso donde se ubica el equipo de usuario, y aliviar de este modo la presión de transmisión de datos de enlace descendente de la pasarela de servicio.
Como se muestra en la FIG. 17, una realización de la presente invención proporciona un aparato para enrutar datos del plano de usuario en una red móvil, que incluye:
un módulo de establecimiento 1701 configurado para interconectar directamente un portador de red de acceso de un equipo de usuario y un portador de pasarela de PDN del equipo de usuario a través de un túnel establecido entre una red de acceso y una pasarela de PDN; y
un módulo de enrutamiento 1702, configurado para enrutar datos directamente entre un NodoB local, una pasarela de NodoB local o una red de acceso de macrored y una pasarela de PDN a través del túnel establecido por el módulo de establecimiento.
Además, como se muestra en la FIG. 18, el aparato puede incluir, además un primer módulo de gestión 1801 y/o un segundo módulo de gestión 1802.
El primer módulo de gestión 1801 está configurado para: cuando el aparato se implementa en la red de acceso y cuando una red central de red móvil es una red central evolucionada, recibe un mensaje de gestión enviado por una MME o un SGSN donde el mensaje de gestión se envía a la MME o SGSN por una SGW y el mensaje de gestión transporta un identificador de punto final de túnel de la pasarela de PDN, y gestiona un túnel de enlace ascendente correspondiente al identificador de punto final de túnel de la pasarela de PDN según el identificador de punto final de túnel de la pasarela de PDN; o cuando el túnel se identifica con el identificador del equipo de usuario, recibir un mensaje que transporta el identificador del equipo de usuario, determinar un identificador único del portador de red de acceso correspondiente al identificador de equipo de usuario según el identificador de equipo de usuario y gestionar un túnel de enlace ascendente correspondiente al identificador único del portador de la red de acceso.
El segundo módulo de gestión 1802 está configurado para: cuando el aparato se integra en la pasarela de PDN y cuando la red central de red móvil es una red central evolucionada, recibir un mensaje de gestión enviado por la SGW, donde el mensaje de gestión se envía a la SGW por la MME o el SGSN y el mensaje de gestión transporta un identificador de punto final de túnel de la red de acceso, y gestionar el túnel de enlace descendente correspondiente al identificador de punto final de túnel de la red de acceso según el identificador de punto final de túnel de la red de acceso; o cuando el túnel se identifica con el identificador del equipo de usuario, recibir un mensaje que transporta el identificador del equipo de usuario, determinar un identificador único del portador de red central correspondiente al identificador de equipo de usuario según el identificador de equipo de usuario, y gestionar un túnel de enlace descendente correspondiente al identificador único del portador de la red central.
Opcionalmente, como se muestra en la FIG. 19, el aparato puede incluir, además:
un módulo de obtención 1901, configurado para obtener el identificador del equipo de usuario al recibir un mensaje de plano de control de red de acceso que transporta el identificador del equipo de usuario cuando el primer módulo de gestión o el segundo módulo de gestión identifica el túnel con el identificador del equipo de usuario, donde el mensaje del plano de control de la red de acceso es una SOLICITUD DE CONFIGURACIÓN DE CONTEXTO INICIAL, una SOLICITUD DE CONFIGURACIÓN DE E-RAB, una SOLICITUD DE MODIFICACIÓN DE E-RAB o una SOLICITUD DE ASIGNACIÓN DE RAB.
Opcionalmente, como se muestra en la FIG. 20, cuando el aparato es la pasarela de PDN, el aparato puede incluir, además:
un módulo de disparador 2001, configurado para enviar información de indicación de radiobúsqueda de disparador antes de que el módulo de establecimiento establezca el túnel, donde la información de indicación de radiobúsqueda de disparador indica que existen datos de enlace descendente, de modo que la SGW o el SGSN envían un mensaje de radiobúsqueda al UE según la información de indicación de radiobúsqueda de disparador , para indicar al UE que inicie un procedimiento de gestión del túnel de enlace ascendente.
Además, como se muestra en la FIG. 20, la pasarela de PDN puede incluir, además;
un módulo de memoria intermedia 2002, configurado para: recibir información de habilitación de memoria intermedia de datos enviada por el lado de la red, antes de que el módulo de disparador envíe la información de indicación de radiobúsqueda de disparador , y almacenar en la memoria intermedia los datos de enlace descendente cuando la información de habilitación de la memoria intermedia de datos indica almacenar en la memoria intermedia los datos; o bien, obtener un estado de conexión del túnel cuando la red de acceso y la pasarela de PDN se integren juntas, y almacenar en la memoria intermedia los datos de enlace descendente cuando el túnel esté en un estado de desconexión.
El aparato para enrutar los datos del plano de usuario en la red móvil según esta realización de la presente invención, enruta directamente los datos entre un NodoB local, una pasarela de NodoB local o una red de acceso de macrored y una pasarela de PDN a través de un túnel entre la red de acceso y la pasarela de PDN, lo que acorta el retardo de transmisión de datos y garantiza la Calidad del servicio de transmisión. La pasarela de PDN envía la información de indicación sobre la activación de la radiobúsqueda, de modo que la pasarela de servicio envía un mensaje de radiobúsqueda al equipo de usuario según la información de indicación, para activar una solicitud de establecimiento de un portador de radio entre la pasarela de servicio y la red de datos, y realizar un enrutamiento directo de un plano de usuario entre la pasarela de PDN y la red de acceso donde se ubica el equipo de usuario, y los datos almacenados en la memoria intermedia se envían directamente a la red de acceso desde la pasarela de PDN. De este modo, se alivia la presión sobre una red portadora causada por la transmisión de los datos de enlace descendente a través de la pasarela de servicio y se reduce el retardo. La pasarela del NodeB local convierte la dirección del plano de control del mensaje, con el fin de realizar una comunicación directa entre diferentes dominios de dirección y, de este modo, realizar la gestión del túnel entre la PGW y la red de acceso. La pasarela de PDN envía la información de indicación sobre la activación de la radiobúsqueda, de modo que la pasarela de servicio envía un mensaje de radiobúsqueda al equipo de usuario según la información de indicación, con el fin de activar una solicitud de establecimiento de portador de radio entre la pasarela de servicio y la red de datos, realizar un enrutamiento directo de un plano de usuario entre la pasarela de PDN y la red de acceso donde se ubica el equipo de usuario, y aliviar de este modo la presión de transmisión de datos de enlace descendente de la pasarela de servicio.
Además, como se muestra en la FIG. 21, un sistema de comunicación según una realización de la presente invención incluye una red de acceso 2101 y una pasarela de PDN 2102, donde un portador de red de acceso de un equipo de usuario y un portador de pasarela de PDN del equipo de usuario están interconectadas directamente a través de un túnel establecido entre la red de acceso y la pasarela de PDN; los datos entre la red de acceso y la pasarela de PDN se enrutan directamente a través del túnel.
Opcionalmente, el sistema de comunicación puede incluir, además una pasarela de servicio, configurada para: cuando el túnel se identifica con un identificador de punto final del túnel, determinar, según la información de habilitación de descarga de red de acceso, si una función de descarga de la red de acceso está habilitada; en un proceso de gestión de túnel de enlace ascendente, si la función está habilitada, la SGW envía un mensaje de gestión que transporta un identificador de punto final de túnel de la pasarela de PDN a la red de acceso; si la función no está habilitada, envía un mensaje de gestión que transporta un identificador de punto final de túnel de pasarela de PDN a la red de acceso; y/o en un proceso de gestión de túnel de enlace descendente, si la función está habilitada, la SGW envía un mensaje de gestión que transporta un identificador de punto final de túnel de la red de acceso a la pasarela de PDN; si la función no está habilitada, envía un mensaje de gestión que transporta un identificador de punto final de túnel de la SGW a la pasarela de PDN.
En el sistema de comunicación según esta realización, los datos se enrutan directamente entre el NodoB local, la pasarela de NodoB local o la red de acceso de macrored y la pasarela de PDN a través del túnel entre la red de acceso y la pasarela de PDN, lo que acorta el retardo de transmisión de datos y garantiza la calidad del servicio de transmisión. Después de habilitar la función de descarga de la red de acceso, el equipo de usuario se cambia a un estado inactivo, de modo que el portador de red central ingresa a una ruta normal del estado inactivo del equipo de usuario, lo que garantiza el enrutamiento y radiobúsqueda de datos de enlace descendente en estado inactivo. Cuando el equipo de usuario se cambia al estado inactivo, se recupera el túnel entre el SGSN y la pasarela de PDN, y los datos de enlace descendente se almacenan en la memoria intermedia en la pasarela de PDN , de modo que se garantice la función de radiobúsqueda normal y se alivie la presión de retorno de red de operador. La pasarela de PDN envía la información de indicación sobre la activación de la radiobúsqueda, de modo que la pasarela de servicio envía un mensaje de radiobúsqueda al equipo de usuario según la información de indicación, para activar una solicitud de establecimiento de portador inalámbrico entre la pasarela de servicio y la red de datos, y realizar un enrutamiento directo en un plano de usuario entre la pasarela de PDN y la red de acceso donde se ubica el equipo de usuario, y los datos almacenados en la memoria intermedia se envían directamente a la red de acceso desde la pasarela de PDN, lo cual alivia la presión en una red portadora causada por la transmisión de los datos de enlace descendente a través de la pasarela de servicio y se reduce el retardo.
Como se muestra en la FIG. 22, una realización de la presente invención proporciona otro sistema de comunicación, y el sistema incluye una pasarela de PDN 2202 integrada en la red de acceso 2201 y una pasarela de NodoB local 2203.
La pasarela de NodoB local 2203 está configurada para: cuando una red central de la red móvil es una red central evolucionada, obtener un mensaje de gestión que transporta una dirección del plano de control de la red central y es enviado por una SGW, convertir la dirección del plano de control de la red central en el mensaje de gestión en una dirección del plano de control de la red de acceso, y enviar el mensaje de gestión con la dirección del plano de control reemplazada a la pasarela de PDN; y/u obtener un mensaje de gestión que transporta la dirección del plano de control de la red de acceso y es enviado por la pasarela de PDN, convertir la dirección del plano de control de la red de acceso en el mensaje de gestión en la dirección del plano de control de la red central, y enviar el mensaje de gestión con la dirección del plano de control reemplazada por la SGW.
Cuando la red central de la red móvil es una red central 3G convencional, la pasarela de NodoB local obtiene un mensaje de gestión que transporta una dirección del plano de control de la red central y es enviado por el SGSN, convierte la dirección del plano de control de la red central en el mensaje de gestión en una dirección del plano de control de la red de acceso, y envía el mensaje de gestión con la dirección del plano de control reemplazada a la pasarela de PDN; y/u obtiene un mensaje de gestión que transporta la dirección del plano de control de la red de acceso y es enviado por la pasarela de PDN, convierte la dirección del plano de control de la red de acceso en el mensaje de gestión en la dirección del plano de control de la red central, y envía el mensaje de gestión con la dirección del plano de control reemplazada por el SGSN.
En el sistema de comunicación según esta realización, los datos se enrutan directamente entre el NodoB local, la pasarela de NodoB local o la red de acceso de macrored y la pasarela de PDN a través del túnel entre la red de acceso y la pasarela de PDN, lo que acorta el retardo de transmisión de datos y garantiza la calidad del servicio de transmisión. Después de habilitar la función de descarga de la red de acceso, el equipo de usuario se cambia a un estado inactivo, de modo que el portador de red central ingresa a una ruta normal del estado inactivo del equipo de usuario, lo que garantiza el enrutamiento y radiobúsqueda de datos de enlace descendente en estado inactivo. Cuando el equipo de usuario se cambia al estado inactivo, se recupera el túnel entre el SGSN y la pasarela de PDN, y los datos de enlace descendente se almacenan en la memoria intermedia en la pasarela de PDN , de modo que se garantice la función de radiobúsqueda normal mientras se alivia la presión de retorno de red de operador. La pasarela de PDN envía la información de indicación sobre la activación de la radiobúsqueda, de modo que la pasarela de servicio envía un mensaje de radiobúsqueda al equipo de usuario según la información de indicación, para activar una solicitud de establecimiento de portador inalámbrico entre la pasarela de servicio y la red de datos, y realizar un enrutamiento directo en un plano de usuario entre la pasarela de PDN y la red de acceso donde se ubica el equipo de usuario, y los datos almacenados en la memoria intermedia se envían directamente a la red de acceso desde la pasarela de PDN, aliviando de este modo la presión en una red portadora causada por la transmisión de los datos de enlace descendente a través de la pasarela de servicio y se reduce el retardo. La pasarela de NodoB local convierte la dirección del plano de control del mensaje, con el fin de realizar una comunicación directa entre diferentes dominios de dirección y, de este modo, realizar la gestión del túnel entre la pasarela de PDN y la red de acceso.
Los expertos en la materia pueden entender que todas o parte de las etapas del método según las realizaciones de la presente invención pueden implementarse mediante un programa que instruya hardware relevante. El programa puede almacenarse en un medio de almacenamiento legible por ordenador. Cuando se ejecuta el programa, se incluye una o una combinación de las etapas en las realizaciones del método de la presente invención.
Además, las unidades funcionales en cada realización de la presente invención pueden integrarse en un módulo de procesamiento, o cada unidad existe físicamente por separado, o dos o más unidades están integradas en un módulo de procesamiento. El módulo integrado puede realizarse en forma de hardware o de módulo funcional de software. Si el módulo integrado se realiza en forma de módulo funcional de software y se vende o usa como un producto independiente, el módulo integrado también puede almacenarse en un medio de almacenamiento legible por ordenador.
El medio de almacenamiento puede ser una memoria de solo lectura, un disco magnético o un disco óptico.
Las descripciones anteriores son meramente realizaciones específicas de la presente invención, pero no pretenden limitar el alcance de la presente invención. Cualquier modificación y reemplazo fácilmente resuelto por los expertos en la materia dentro del alcance técnico de la presente invención estará dentro del alcance de protección de la presente invención. Por lo tanto, el alcance de protección de la presente invención está sujeto a las reivindicaciones adjuntas.

Claims (9)

REIVINDICACIONES
1. Un método que comprende:
• almacenar en memoria intermedia, por una pasarela de PDN, PGW, datos de enlace descendente para un equipo de usuario, UE, que está en estado inactivo cuando los datos de enlace descendente llegan a la PGW;
• enviar, por la PGW, información de indicación de radiobúsqueda de disparador a una pasarela de servicio, SGW, en donde la información de indicación de radiobúsqueda de disparador indica que llegan los datos de enlace descendente y la información de indicación de radiobúsqueda de disparador es al menos un paquete de datos duplicado de los datos de enlace descendente;
• entregar, por la PGW, los datos de enlace descendente almacenados en la memoria intermedia a una red de acceso donde se ubica el UE en caso de que se realice un enrutamiento directo en un plano de usuario entre la PGW y la red de acceso.
2. El método según la reivindicación 1, en donde la PGW está integrada con la red de acceso.
3. El método según la reivindicación 1, en donde el almacenamiento en la memoria intermedia se inicia según la información de habilitación de una función de almacenamiento en memoria intermedia de datos de enlace descendente transportada en una solicitud de actualización de portador.
4. Una pasarela de PDN, PGW, configurada para:
• almacenar en memoria intermedia datos de enlace descendente para un equipo de usuario, UE, que está en estado inactivo cuando los datos de enlace descendente llegan a la PGW;
• enviar información de indicación de radiobúsqueda de disparador a una pasarela de servicio, SGW, donde la información de indicación de radiobúsqueda de disparador indica que llegan los datos de enlace descendente y la información de indicación de radiobúsqueda de disparador es al menos un paquete de datos duplicado de los datos de enlace descendente;
• entregar los datos de enlace descendente almacenados en la memoria intermedia a una red de acceso donde se ubica el UE en caso de que se realice un enrutamiento directo en un plano de usuario entre la PGW y la red de acceso.
5. La PGW según la reivindicación 4, en donde la PGW está integrada con la red de acceso.
6. La PGW según la reivindicación 4, en donde el almacenamiento en la memoria intermedia se inicia según la información de habilitación de una función de almacenamiento en memoria intermedia de datos de enlace descendente transportada en una solicitud de actualización de portador.
7. Un producto de programa informático que comprende un código de programa informático que, cuando es ejecutado por la PGW de la reivindicación 4, hará que la PGW realice el método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3.
8. Un aparato configurado en una pasarela de PDN, PGW, en donde el aparato está configurado para realizar cualquiera de los métodos de las reivindicaciones 1 a 3.
9. Un sistema de comunicación que comprende una pasarela de PDN, PGW, en donde la PGW está configurada para realizar cualquiera de los métodos según las reivindicaciones 1 a 3.
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