WO2011003354A1

WO2011003354A1 - 移动网络用户面数据路由的方法、装置和系统

Info

Publication number: WO2011003354A1
Application number: PCT/CN2010/075054
Authority: WO
Inventors: 靳维生; 朱文若
Original assignee: 华为技术有限公司
Priority date: 2009-07-08
Filing date: 2010-07-08
Publication date: 2011-01-13
Also published as: CN101945429A; US20150036595A1; JP2012532544A; EP2445261A1; EP2445261A4; EP2445261B1; EP3104660B1; US10015718B2; US8891501B2; US20180288671A1; CN101945429B; US10674420B2; EP3104660A1; ES2790826T3; US20120106456A1; JP5426025B2

Description

移动网络用户面数据路由的方法、装置和系统本申请要求于 2009年 7月 8 日提交的，申请号为 200910140289. 6 ,发明名称为 "移动网络用户面数据路由的方法、装置和系统" 的中国申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种移动网络用户面数据路由的方法、装置和系统。

背景技术

终端（User Equipment, UE )接入基站（NodeB ) 以后，所述 NodeB将 UE发送的分组业务数据经过移动传输网络 ( Mobile backhaul )传输到接入网，由所述接入网对所述分组业务数据进行汇聚 , 然后所述接入网将所述分组业务数据通过以 GPRS隧道协议用户面部分（ GPRS Tunneling Protocol-User plane GPRS, GTPU )方式建立的隧道传输到月良务网关（ Serving Gateway, SGW ), 再由 IP骨千网（IP backbone )和数据网关（PDN Gateway, PGW )传输到公共数据网（ Public Data Network, PDN ), 由所述 PDN中的分组业务月良务器为所述终端提供服务。

为了满足不同用户群的个性化需要，出现了一种家庭基站。所述家庭基站是基站的一种，作为专属资源部署在家庭、团体、公司或者学校等场所，一般集成在接入网上。家庭基站内的终端向所述家庭基站发送分组业务数据，并通过接入网和 SGW之间的隧道传输到 PDN。

对于传统 3G核心网，当终端转入空闲态后，如果有下行数据到达时， GGSN将所述下行数据发给 SGSN, SGSN进行数据緩存，当终端恢复连接态时， SGSN将緩存数据下发给接入网；对于演进分组核心网，当终端转入空闲态后，如果有下行数据到达时， PGW将所述下行数据发送给 SGW, SGW緩存所述下行数据，当终端恢复连接态时， SGW将緩存数据下发给接入网。现有技术中至少存在如下问题：接入网将分组业务数据通过隧道传输到 SGW, 再由 SGW将所述分组业务数据经 IP骨千网、 PGW传输到 PDN, 传输过程中分组业务数据经过的网络实体较多，造成分组业务数据的传输时延较大，路由不够优化。

发明内容

本发明实施例提供的移动网络用户面数据路由的方法、装置和系统，能够减小分组业务数据的传输时延。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种移动网络用户面数据路由的方法，包括：

通过接入网和数据网关之间建立的隧道，将终端的接入网承载和数据网关承载直接对接；

通过所述隧道将家庭基站、家庭基站网关或宏网络接入网与数据网关之间的数据进行直接路由。

一种移动网络用户面数据路由的装置，包括：

建立模块，用于通过接入网和数据网关之间建立的隧道，将终端的接入网承载和数据网关承载直接对接；

路由模块，用于通过所述建立模块建立的隧道将家庭基站、家庭基站网关或宏网络接入网与数据网关之间的数据进行直接路由。

一种通信系统，包括接入网和数据网关，通过所述接入网和数据网关之间建立的隧道，将终端的接入网承载和数据网关承载直接对接，通过所述隧道将所述接入网与数据网关之间的数据进行直接路由。

一种通信系统，所述系统包括集成于接入网的数据网关和家庭基站网关，所述家庭基站网关用于当所述移动网络核心网为演进核心网时，获取 SGW发送的携带核心网控制面地址的管理消息，将所述管理消息中的核心网控制面地址转换为接入网控制面地址，将替换控制面地址后的管理消息发送到所述数据网关；和 /或，获取所述数据网关发送的携带接入网控制面地址的管理消息，将所述管理消息中的接入网控制面地址转换为和核心网控制面地址，将替换控制面地址后的管理消息发送到 SGW;

当所述移动网络核心网为传统 3G核心网时，所述家庭基站网关获取 SGSN发送的携带核心网控制面地址的管理消息 ,将所述管理消息中的核心网控制面地址转换为接入网控制面地址，将替换控制面地址后的管理消息发送到所述数据网关；和 /或，获取数据网关发送的携带接入网控制面地址的管理消息，将所述管理消息中的接入网控制面地址转换为核心网控制面地址，将替换控制面地址后的管理消息发送到 SGSN。

本发明实施例提供的移动网络用户面数据路由的方法、装置和系统，通过接入网和数据网关之间的隧道，对家庭基站、家庭基站网关或宏网络接入网与数据网关之间进行数据的直接路由，缩短了数据的传输时延，保证了传输的服务质量。附图说明、、 ^ 、、、 ^ , 、、施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例 , 对于本领域普通技术人员来讲 , 在不付出创造性劳动性的前提下 , 还可以根据这些附图获得其他的附图。

图 1为本发明实施例提供的移动网络用户面数据路由的方法流程图；图 2为本发明实施例中 2G/3G接入网接入 EPC核心网的网络架构示意图；图 3为本发明实施例中 LTE接入网接入 EPC核心网的网络架构示意图；图 4为实施例一中移动网络用户面数据路由的方法流程图；

图 5为实施例二中移动网络用户面数据路由的方法流程图；

图 6为实施例三中移动网络用户面数据路由的方法流程图；

图 7为实施例四中移动网络用户面数据路由的方法流程图；图 8为实施例五中移动网络用户面数据路由的方法流程图；图 9为实施例六中移动网络用户面数据路由的方法流程图；

图 10为实施例七中移动网络用户面数据路由的方法流程图；

图 11为实施例八中移动网络用户面数据路由的方法流程图；

图 12为实施例九中移动网络用户面数据路由系统的网络架构示意图；图 13为实施例十中移动网络用户面数据路由的方法流程图；

图 14为实施例十一中移动网络用户面数据路由的方法流程图；图 15为实施例十二中移动网络用户面数据路由的方法流程图；图 16为本发明实施例中家庭网络的架构示意图；

图 17 为本发明实施例提供的移动网络用户面数据路由的装置结构示意图；

图 18为图 17所示实施例中移动网络用户面数据路由的装置的另一结构示意图；

图 19为图 17所示实施例中移动网络用户面数据路由的装置的又一结构示意图；

图 20为图 17所示实施例中移动网络用户面数据路由的装置的又一结构示意图；

图 21为本发明实施例提供的通信系统的结构示意图；

图 22为本发明实施例提供的另一种通信系统的结构示意图。具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图 , 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在一个实施例中，一种移动网络用户面数据路由的方法，包括：通过接入网和数据网关之间建立的隧道，将终端的接入网承载和数据网关 7 载直接对接；

当移动网络核心网为演进核心网时 , 所述方法还包括：

所述接入网接收来自于服务网关 SGW的管理消息，所述管理消息携带数据网关的隧道终点标识，根据所述数据网关的隧道终点标识，管理所述数据网关的隧道终点标识对应的上行隧道；和 /或 ,

所述数据网关接收来自于 SGW的管理消息，所述管理消息携带接入网的隧道终点标识，才艮据所述接入网的隧道终点标识，管理所述接入网的隧道终点标识对应的下行隧道。

当所述管理消息为建立消息时，所述根据所述数据网关的隧道终点标识 , 管理所述数据网关的隧道终点标识对应的上行隧道具体包括：

根据所述数据网关的隧道终点标识 , 建立所述数据网关的隧道终点标识对应的上行隧道，以使得终端的接入网承载与数据网关承载直接对接；和 /或，所述根据所述接入网的隧道终点标识，管理所述接入网的隧道终点标识对应的下行隧道具体包括：

根据所述数据网关的隧道终点标识 , 建立所述接入网的隧道终点标识对应的下行隧道，以使得终端的接入网承载与数据网关承载直接对接；

当所述管理消息为承载更新消息时 , 所述根据所述数据网关的隧道终点标识，管理所述数据网关的隧道终点标识对应的上行隧道具体包括：

根据所述数据网关的隧道终点标识 , 更新所述数据网关的隧道终点标识对应的上行隧道；和 /或，

所述才居所述接入网的隧道终点标识，管理所述接入网的隧道终点标识对应的下行隧道具体包括：

才艮据所述接入网的隧道终点标识，更新所述接入网的隧道终点标识对应的下行隧道。管理消息还包括数据网关的用户面上行地址，以使得所述接入网根据所述管理消息中数据网关的用户面上行地址和隧道终点标识，管理所述用户面上行地址和隧道终点标识对应的上行隧道；

当所述管理消息中的隧道终点标识为接入网的隧道终点标识时，所述管理消息还包括接入网的用户面下行地址 , 以使得所述数据网关根据所述管理消息中接入网的用户面上行地址和隧道终点标识 , 管理所述用户面下行地址和隧道终点标识对应的下行隧道。

上述方法还包括：

所述 SGW获取接入网卸载使能信息；

所述 SGW根据所述接入网卸载使能信息，确定是否启用接入网卸载功

3匕,

在上行隧道的管理过程中，如果启用所述接入网卸载功能，所述 SGW向接入网发送携带数据网关的隧道终点标识的管理消息；否则，向接入网发送携带 SGW的隧道终点标识的管理消息；和 /或，

在下行隧道的管理过程中，如果启用所述接入网卸载功能，所述 SGW向数据网关发送携带接入网的隧道终点标识的管理消息；否则，向数据网关发送携带 SGW的隧道终点标识的管理消息。

所述 SGW获取接入网卸载使能信息包括：

所述 SGW接收网络侧发送的接入网卸载使能信息。

所述接入网卸载使能信息为接入网卸载的指示信息、位置信息或服务质量协商信息，用于指示所述 SGW是否启用接入网卸载功能。

当接入网和数据网关合一时，所述接入网接收携带终端标识的管理消息，才艮据所述终端标识确定所述终端标识对应的接入网 7 载唯一标识 , 管理所述接入网 7|载标识对应的上行隧道；和 /或，

所述数据网关接收携带终端标识的管理消息，根据所述终端标识确定所述终端标识对应的核心网 7 载唯一标识，管理所述核心网 7 载标识对应的下行隧道。

当移动网络核心网为演进核心网时，所述接入网接收的管理消息由数据网关经 SGSN或 MME发送；和 /或，所述数据网关接收的管理消息由接入网经 SGSN发送到 SGW或经 MME发送到 SGW;

当所述移动网络核心网为传统 3G核心网时，所述接入网接收的管理消息由 SGSN发送；和 /或，所述数据网关接收的管理消息由 SGSN发送。

当所述管理消息为承载建立消息时，所述管理对应的上行隧道具体包括：建立所述接入网承载唯一标识对应的上行隧道 , 所述上行隧道部署于所述终端的接入网与数据网关之间，以使得接入网承载与数据网关承载直接对接和 /或，

管理所述核心网承载标识对应的下行隧道具体包括：

建立所述数据网承载唯一标识对应的下行隧道，所述下行隧道部署于所述终端的接入网与数据网关之间 , 以使得终端的接入网承载与数据网关承载直接对接；

当所述管理消息为承载更新消息时，所述管理接入网承载标识对应的上行隧道具体包括：

更新所述接入网承载标识对应的上行隧道，所述下行隧道部署于所述终端的接入网与数据网关之间；和 /或，

所述管理所述核心网承载标识对应的下行隧道具体包括：

更新所述核心网载标识对应的下行隧道，所述下行隧道部署于所述终端的接入网与数据网关之间。

所述管理消息中的终端标识为 IMSI、 MSISDN、 Ρ-TMSL· S-TMSI或 MME 或 SGSN分配的临时终端标识。

上述方法还包括：

通过接收携带终端标识的接入网控制面消息获取终端标识 , 所述接入网控制面消息为初始化上下文建立请求 INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST、演进无线接入载建立请求 E-RAB SETUP REQUEST. 演进无线接入 ?1^载爹改请求 E-RAB MODIFY REQUEST 或演进无线接入承载分派请求 RAB ASSIGNMENT REQUEST。

在接入网对上行隧道管理之前，还包括：

所述数据网关发送触发寻呼指示信息，所述触发寻呼指示信息指示有下行数据，以使得所述 SGW或服务 GPRS支持节点 SGSN根据所述触发寻呼指示信息向 UE发送寻呼消息，指示 UE启动上行隧道的管理流程。

所述数据网关发送触发寻呼指示信息之前还包括：

所述数据网关接收网络侧发送的数据緩存使能信息，并根据所述数据緩存使能信息，确定是否緩存下行数据，当确定緩存时，緩存下行数据；或者，当接入网和数据网关合一时 , 所述数据网关获取所述隧道的连接状态 , 并根据所述连接状态，确定是否緩存下行数据，当确定緩存时，緩存下行数据。

所述触发寻呼指示信息为所述下行数据中的至少一个数据包。

所述触发寻呼指示信息为携带丢弃指示信息的空包或下行数据通知。当移动网络核心网为演进核心网时 ,家庭基站网关获取所述 SGW发送的携带核心网控制面地址的管理消息，将所述管理消息中的核心网控制面地址转换为接入网控制面地址 , 将替换控制面地址后的管理消息发送到数据网关；和 /或，获取数据网关发送的携带接入网控制面地址的管理消息，将所述管理消息中的接入网控制面地址转换为核心网控制面地址，将替换控制面地址后的管理消息发送到所述 SGW;

当所述移动网络核心网为传统 3G核心网时，家庭基站网关获取 SGSN发送的携带核心网控制面地址的管理消息，将所述管理消息中的核心网控制面地址转换为接入网控制面地址 , 将替换控制面地址后的管理消息发送到数据网关；和 /或，获取数据网关发送的携带接入网控制面地址的管理消息，将所述管理消息中的接入网控制面地址转换为核心网控制面地址，将替换控制面地址后的管理消息发送到 SGSN。

下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步解释。

如图 1所示，本发明实施例提供一种移动网络用户面数据路由的方法，包括：

步驟 101、通过接入网和数据网关之间建立的隧道，将终端的接入网承载和数据网关承载直接对接；

步驟 102、在家庭基站、家庭基站网关或宏网络接入网与数据网关之间进行数据的直接路由。

本发明实施例提供的移动网络用户面数据路由的方法，通过接入网和数据网关之间的隧道，对家庭基站、家庭基站网关或宏网络接入网与数据网关之间进行数据的直接路由，缩短了数据的传输时延，保证了传输的服务质量。

为使本领域技术人员更加清楚地理解本发明实施例提供的技术方案，下面对本发明实施例作进一步介绍：

在描述具体实施例之前，首先对现有技术中不同的网络架构作以简单介绍：

2G/3G接入网接入传统 3G核心网，使用 Direct Tunnel技术时， SGSN位于接入网与 GGSN之间，负责移动性管理和承载管理；如图 2所示， 2G/3G接入网接入 EPC核心网的网络架构图， SGSN (服务 GPRS支持节点）位于接入网和服务网关之间，负责移动性管理和承载管理；图 3为在 LTE接入网接入 EPC核心网，与 2G/3G接入网接入与 EPC核心网的区别在于， MME (移动性管理实体）位于接入网和服务网关之间，负责移动性管理和承载管理。这里 SGSN和 MME 都是核心网控制面功能实体。实施例中， 2G/3G接入网接入 EPC核心网与 LTE 接入网接入 EPC的架构及流程基本一致，本发明多采用 2G/3G接入网接入 EPC 说明， LTE接入网类似。

实施例一本实施例以终端请求建立第一个无线接入网承载为例进行说明，如图 4所示：

步驟 401、终端向 SGSN发送激活承载消息，所述激活承载消息中可以携带特殊 APN, 接入网将该消息发往 SGSN时，可以带上接入网是否支持用户面直接路由的指示，以使得 SGSN根据 APN, 策略，用户签约，接入网是否支持用户面直接路由等因素，确定是否启动用户面直接路由，从接入网侧卸载用户数据。

步驟 402、 SGSN根据所述激活承载消息，向 SGW发送建立缺省承载请求，其中所述缺省承载请求为终端建立无线接入网承载过程中建立的第一个无线接入网承载。所述缺省承载请求可以携带本地的卸载指示，所述卸载指示携带所述终端在 SGSN对应的用户面下行地址和 TEID (隧道终点标识）。

步驟 403、 SGW向 PGW发送建立缺省承载请求，所述卸载指示携带所述终端在 SGW对应的用户面下行地址和 TEID。

步驟 404、可选的， PGW可以与 PCRF交互，进行 IP-CAN会话建立或修改。步驟 405、 PGW向 SGW发送建立缺省承载应答，所述缺省承载应答携带所述终端在 PGW对应的用户面上行地址和 TEID。

步驟 406、 SGW根据步驟 402中的卸载指示， SGW将由本地为所述终端分配的用户面上行地址和 TEID替换为所述终端在 PGW对应的用户面上行地址和 TEID,将替换用户面上行地址和 TEID后的建立缺省承载应答发送到 SGSN。

步驟 407、 SGSN向接入网发送无线接入网承载指派请求，所述无线接入网承载指派请求携带所述终端在 PGW对应的用户面上行地址和 TEID。

步驟 408、终端和接入网的 RRC连接重配。

步驟 409、接入网向 SGSN发送无线接入网承载指派应答，所述无线接入网承载指派应答携带所述终端在接入网对应的用户面下行地址和 TEID。

在步驟 409执行完成后 , 终端可以通过所述无线接入网承载发送第一个上行数据。步骤 410、 SGSN向 SGW发送更新承载请求，所述更新承载请求携带所述终端在接入网对应的用户面下行地址和 TEID。

步驟 411、 SGW根据步驟 402步中的卸载指示， SGW将本应由本地为所述终端分配的用户面下行地址和 TEID替换为所述终端在接入网对应的用户面下行地址和 TEID , 将替换用户面下行地址和 TEID后的更新承载请求发送到 PGW。

步骤 412、 PGW向 SGW发送更新承载应答。

步驟 413、 SGW向 SGSN发送更新承载应答。

在步驟 413执行完成后 , 终端可以通过所述无线接入网承载发送第一个下行数据。

在 EUTRAN系统中，与上述流程相似，区别在于，步骤 401、终端向 MME 发送 PDN连接请求。

相应的，步骤 407、 MME向接入发送携带 PDN连接接受。

步驟 408、接入网向终端发送携带 PDN连接接受。

步驟 409、终端通知 MME所述 PDN连接完成。

本实施例提供的移动网絡用户面数据路由的方法，通过接入网和数据网关之间的隧道，对家庭基站、家庭基站网关或宏网络接入网与数据网关之间进行数据的直接路由，缩短了数据的传输时延，保证了传输的服务质量。

实施例二

本实施例与上述实施例区别在于，以终端请求建立第二个无线接入网承载为例进行说明，如图 5所示：

步驟 501、终端向 SGSN发送激活第二承载请求。

步驟 502、 SGSN接收到所述第二承载请求，向 SGW发送承载修改请求。步骤 503、 SGW向 PGW发送所述承载修改请求，所述承载修改请求携带所述终端在 SGW对应的用户面下行地址和 TEID。

步驟 504、可选的， PGW可以与 PCRF交互，进行 IP-CAN会话建立 /修改。步骤 505、 PGW向 SGW发送建立专用承载请求，所述专用承载请求携带所述终端在 PGW对应的用户面上行地址和 TEID。

其中本实施例中将除第一个无线接入网承载之外的其他无线接入网承载称为专用承载。

步驟 506、 SGW根据该建立专用承载请求携带的 IMSI和的 LBI(Linked EPS Bearer ID)确定该专用承载的 PDN连接 , 并根据 SGW承载上下文中的卸载指示，确定是否为所述终端启动接入网卸载功能。如果所述卸载指示为启动接入网卸载功能 , SGW将由本地为所述终端分配的用户面上行地址和 TEID替换为所述终端在 PGW对应的用户面上行地址和 TEID , 并将替换用户面上行地址和 TEID后的建立专用载请求发送到 SGSN。

步驟 507、 SGSN向接入网发送无线接入网承载指派请求，所述无线接入网承载指派请求携带所述终端在 PGW对应的用户面上行地址和 TEID。

步骤 508、终端和接入网的 RRC连接重配。

步驟 509、接入网向 SGSN发送无线接入网承载指派应答 , 所述无线接入网承载指派应答携带所述终端在接入网对应的用户面下行地址和 TEID。

步骤 510、 SGSN向 SGW发送建立专用承载应答，所述专用承载应答携带所述终端在接入网对应的用户面下行地址和 TEID。

步骤 511、 SGW根据所述 SGW专用承载上下文中的卸载指示，确定是否启动接入网卸载功能。如果卸载指示为启动接入网卸载功能， SGW在所述建立专用承载应答里将由本地为所述终端分配的用户面下行地址和 TEID替换为所述终端在接入网对应用户面下行地址和 TEID , 并将替换后的用户面下行地址和 TEID的建立专用承载应答发送到 PGW。

步驟 512、 SGSN向 UE发送激活第二承载接受。

本实施例提供的移动网络用户面数据路由的方法，通过接入网和数据网关之间的隧道，对家庭基站、家庭基站网关或宏网 ^^妻入网与数据网关之间进行数据的直接路由，缩短了数据的传输时延，保证了传输的服务质量。实施例三

本实施例与上述实施例区别在于，本实施例以 PGW请求建立专用隧道为例进行说明，如图 6所示：步驟 602、 PGW向 SGW发起建立专用承载请求，所述专用承载请求携带所述终端在 PGW对应的用户面上行地址和 TEID。

其他流程相似，此处不再赘述。

本实施例提供的移动网络用户面数据路由的方法，通过接入网和数据网关之间的隧道，对家庭基站、家庭基站网关或宏网 ^妻入网与数据网关之间进行数据的直接路由，缩短了数据的传输时延，保证了传输的服务质量。

实施例四

本实施例与上述实施例区别在于， SGSN^i 改已建立的隧道为例进行说明，如图 7所示，具体过程如下：

步驟 701、 SGSN向 SGW发送更新承载请求，所述更新承载请求携带接入网卸载使能信息。其中所述接入网卸载使能信息可以根据运营商策略或网络设置、配置的变化进行配置。

步驟 702、如果所述接入网卸载使能信息指示继续执行接入网卸载， SGW 将所述更新承载请求里由本地为终端分配的用户面下行地址和 TEID替换为所述终端在接入网对应的用户面下行地址和 TEID , 将替换用户面下行地址和 TEID后的更新承载请求发送到 PGW; 如果所述使能信息指示停用所述接入网卸载功能 , SGW向 PGW发送携带所述终端在本地对应的用户面下行地址和 TEID的更新 7|载请求。

步骤 703、 PGW更新本地的终端载上下文中的用户面下行地址和 TEID。可选的， PGW可以与 PCRF交互，进行 IP-CAN会话建立 /修改。

步驟 704、 PGW向 SGW发送更新承载请求，所述更新承载请求携带 PGW 用户面上行地址和 TEID。所述更新 7|载请求还可以进一步包括更新后的用户面上行地址。

步驟 705、 SGW向 SGSN发送承载更新请求，可以带上第 4步的 PGW用户面上行地址。如果所述接入网卸载使能信息指示继续执行接入网卸载， SGW 向 SGSN发送更新承载请求里将由本地分配的用户面上行地址和 TEID替换为所述终端在接入网对应的用户面上行地址和 TEID; 如果所述接入网卸载使能信息指示停用所述接入网卸载功能， SGW发送携带所述终端在本地对应的上行用户面地址和 TEID的载更新请求。

步驟 706、 SGSN向接入网发送无线接入网承载指派请求，如果继续执行接入网卸载，所述无线接入网承载指派请求携带的是所述终端在 PGW对应的用户面上行地址和 TEID; 如果不执行接入网卸载功能 , 所述无线接入网承载指派请求携带的是所述终端在 SGW对应的用户面上行地址和 TEID。

步骤 707、 RRC连接重配。

步驟 708、接入网向 SGSN发送无线接入网承载指派应答 , 所述无线接入网 7 载指派应答携带所述终端在接入网对应的用户面下行地址和 TEID。

步骤 709、 SGSN向 SGW发送更新承载应答，所述更新承载应答携带所述终端在接入网对应的用户面下行地址和 TEID。

步驟 710、如果接入网卸载使能信息指示继续执行接入网卸载， SGW将所述更新载请求中由本地为终端分配的用户面下行地址和 TEID替换为所述终端在接入网对应的用户面下行地址和 TEID,；如果根据所述接入网卸载卸载指示，不再执行接入网卸载， SGW发送携带所述终端在本地对应的下行用户面地址和 TEID的更新承载请求。

步驟 711、如果所述接入网卸载使能信息指示继续执行接入网卸载， SGW 将所述更新承载请求中由本地为终端分配的用户面上行地址和 TEID替换为所述终端在 PGW对应的用户面上行地址和 TEID , 并将替换用户面上行地址和 TEID后的更新承载请求发送到接入网；如果根据卸载指示，不再执行接入网卸载，则 SGW发送携带所述终端在本地对应的用户面上行地址和 TEID的更新承载请求。

本实施例提供的移动网络用户面数据路由的方法，通过接入网和数据网关之间的隧道，对家庭基站、家庭基站网关或宏网^^入网与数据网关之间进行数据的直接路由，缩短了数据的传输时延，保证了传输的服务质量。本实施例可以批量修改用户终端单个 PDN连接中所有承载的路由，即是否进行接入网卸载，通过或者不通过 SGW进行路由。

实施例五

本实施例与上述实施例区别在于， PGW对已建立的隧道进行修改，如图 8 所示，具体过程如下：

步驟 801、可选的， PGW可以与 PCRF交互，进行 IP-CAN会话建立 /修改。步驟 802、 PGW向 SGW发送更新承载请求，所述更新承载请求携带所述终端在 PGW对应的用户面上行地址和 TEID。

步驟 803、 SGW根据承载标识确定该承载的 PDN连接 , 并根据 SGW承载上下文中的接入网卸载使能信息，确定是否启动接入网卸载功能。如果接入网卸载使能信息指示进行接入网流量卸载， SGW在向 SGSN发送更新专用承载请求里，将本应由自己分配的用户面上行地址和 TEID替换为所述终端在 PGW 对应的用户面上行地址和 TEID。

步骤 804、 SGSN向接入网发送无线接入网承载指派请求，所述无线接入网承载指派请求携带所述终端在 PGW对应的用户面上行地址和 TEID。

步骤 805、 RRC连接重配。

步驟 806、接入网向 SGSN发送无线接入网承载指派应答，所述无线接入网承载指派应答携带所述终端在接入网对应的用户面下行地址和 TEID。

步骤 807、接入网向终端发送修改承载请求。

步驟 808、终端发送修改承载应答。

步驟 809. SGSN向 SGW发送更新承载应答，所述更新承载应答携带所述终端在接入网对应的用户面下行地址和 TEID。

步驟 810、 SGW向 PGW发送更新承载应答。如果根据所述接入网卸载使能信息，执行接入网卸载，则 SGW向 PGW发送更新承载请求里将由本地配置的用户面下行地址和 TEID替换为所述终端在接入网对应的用户面下行地址和 TEID。

本实施例提供的移动网络用户面数据路由的方法，通过接入网和数据网关之间的隧道，对家庭基站、家庭基站网关或宏网^^入网与数据网关之间进行数据的直接路由，缩短了数据的传输时延，保证了传输的服务质量。

实施例六

本实施例与上述实施例区别在于，终端对已建立的隧道进行改，如图 9 所示，具体过程如下：

步驟 901、终端向 SGSN发送修改承载请求。

步骤 902、 SGSN向 SGW发送携带所述终端在接入网对应的用户面下行地址和 TEID的爹改 7 载请求。

其他流程与上述实施例相同，此处不再赘述。

本实施例提供的移动网络用户面数据路由的方法，通过接入网和数据网关之间的隧道，对家庭基站、家庭基站网关或宏网 ^^妻入网与数据网关之间进行数据的直接路由，缩短了数据的传输时延，保证了传输的服务质量。

实施例七

本实施例与上述实施例区别在于，在终端转入空闲态时，对隧道管理流程进行说明，如图 10所示，具体过程如下：

步骤 1001、接入网发送无线接入承载释放请求。

步驟 1002、 SGSN向 SGW发送更新承载请求，所述更新承载请求携带停用接入网卸载的恢复承载指示。其中所述恢复承载指示可以是上述实施例中的卸载指示，也可以是位置信息， QoS协商等能够触发 SGW向 PGW发起承载更新的隐式指示。

步骤 1003、 SGW向 PGW发送更新承载请求，所述更新承载请求携带所述终端在本地对应的用户面下行地址和 TEID。

步驟 1004、 PGW向 SGW发送更新承载应答。步骤 1005、 SGW向 SGSN发送更新承载应答。

步驟 1006、 SGSN向接入网发送无线接入网承载释放请求。

步驟 1007、接入网释放 RRC连接。

步骤 1008、接入网向 SGSN发送无线接入网承载释放应答。

本实施例提供的移动网络用户面数据路由的方法，通过接入网和数据网关之间的隧道，对家庭基站、家庭基站网关或宏网 ^^妻入网与数据网关之间进行数据的直接路由，缩短了数据的传输时延，保证了传输的服务质量。在接入网卸载功能启用后终端转入空闲态，使核心网 7|载进入正常的终端空闲态路由，保证空闲态下行数据路由和寻呼。

实施例八

本实施例与上述实施例区别在于，在终端转入连接态时，对隧道管理流程进行说明，如图 11所示，具体过程如下：

步骤 1101、终端向接入网发送业务请求。

步驟 1102、接入网向 SGSN发送所述业务请求。

步驟 1103、鉴权过程。

步骤 1104、 SGSN向接入网发送无线接入网承载建立请求，所述无线接入承载建立请求携带所述终端在 PGW对应的用户面上行地址和 TEID。

步骤 1105、空口承载建立。

步驟 1106、上行数据开始传输。接入网可以直接将数据发给 PGW。

步驟 1107、接入网向 SGSN发送无线接入网承载建立响应，所述无线接入网承载建立响应携带所述终端在接入网对应的用户面下行地址和 TEID。

步驟 1108、 SGSN向 SGW发送更新承载请求，其中所述更新承载请求携带所述终端在接入网对应的用户面下行地址和 TEID的恢复承载指示，用于表明需要进行接入网卸载，下行承载恢复建立到接入网。恢复承载指示可以是上面实施例所述的卸载指示，也可以是位置信息， QoS协商等能够触发 SGW向 PGW发起承载更新的隐式指示。步骤 1109、 SGW向 PGW发送更新承载请求，所述更新承载请求携带终端在接入网对应的用户面下行地址和 TEID。

步驟 1110、可选的， PGW可以与 PCRF交互，进行 IP-CAN会话建立 /修改。步骤 1111、 PGW向 SGW发送更新承载响应，所述更新承载响应携带所述终端在 PGW对应的用户面上行地址和 TEID。

步驟 1112、 SGW向 SGSN发送更新承载响应。

可选的，在步骤 1104还可以进一步包括：

如果 SGSN中没有保存 PGW的用户面上行地址，本步之前， SGSN应该先作一遍更新承载，与步驟 1108-1112类似。 SGSN向 SGW发送更新承载请求，携带恢复承载指示，表明需要进行接入网卸载，下行承载恢复建立到接入网。恢复承载指示可以是上面实施例所述的卸载指示。 SGW向 PGW发送更新承载请求，所述更新承载请求携带所述终端在本地对应的用户面下行地址和 TEID。 PGW向 SGW发送更新承载应答，所述更新承载应答携带 PGW分配的用户面上行地址和 TEID。 SGW向 SGSN发送更新 7|载应答 , SGW根据恢复承载指示 , 将由本地为所述终端分配的用户面上行地址和 TEID替换为所述终端在 PGW 的用户面上行地址和 TEID，将替换用户面上行地址和 TEID后的更新承载应答发送到 SGSN。

本实施例提供的移动网络用户面数据路由的方法，通过接入网和数据网关之间的隧道，对家庭基站、家庭基站网关或宏网络接入网与数据网关之间进行数据的直接路由，缩短了数据的传输时延，保证了传输的服务质量。在接入网卸载功能启用后终端转入空闲态 , 4吏核心网载进入正常的终端空闲态路由，保证空闲态下行数据路由和寻呼。

需要说明的是，在实施例一至八中，当接入网和 PGW合一或是使用内部接口的设备，实施例中 SGW可以不替换接入网或 PGW的用户面地址，只替换 TEID, PGW或接入网依靠网络侧发来的指示，或者内部逻辑判断这些承载需要在设备内部进行对接。实施例九

本实施例与上述实施例区别在于，通过在消息中携带用于识别终端的终端标识，对无线接入网承载进行建立、更新的流程，从而不改变现有技术中

SGW对用户面地址和 TEID的处理，且所述方法同时适用于传统 3G核心网。

由于每个终端在接入网侧的无线接入网承载标识 (RAB ID,E-RAB ID)与在核心网侧的演进分组系统承载标识 (EPS Bearer ID, 演进核心网）数值——对应；或者，在接入网侧的无线接入网承载标识 (RAB ID,E-RAB ID)与在核心网侧网络层业务接入网点标识 (NSAPI, 传统 3G核心网）数值——对应 ,但不同终端可以重复。本实施例中， PGW通过接入网控制面消息（如 EUTRAN接入网 S 1接口的 S 1 AP消息 , 特别是 INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST , E-RAB SETUP REQUEST, E-RAB MODIFY REQUEST等接入网承载管理消息； UTRAN接入网的 Iu接口 RANAP消息 , HNBAP消息 , 特别是 RAB ASSIGNMENT REQUEST等接入网承载管理消息）向接入网（特别是 RNC, eNodeB, HNB, HeNB等)发送与 PGW/L-GGSN内部终端上下文中一致的终端标识 (如 IMSI, MSISDN, P-TMSI, S-TMSI等），从而实现 PGW与接入网确定终端的无线接入网承载标识 (RAB ID,E-RAB ID)与演进分组系统承载标识 (EPS Bearer ID)的对应关系；或者终端的无线接入网承载标识 (RAB ID,E-RAB ID)与网络层业务接入网点标识 (NSAPI)的对应关系。当然，也可以是同时为接入网和 PGW分配一个特殊的标识终端的指示，在接入网和 GGSN/PGW中结合无线接入网承载标识 (RAB ID,E-RAB ID)与演进分组系统承载标识 (EPS Bearer ID)或网络层业务接入网点标识 (NSAPI), 完成载的——对应。

如图 12所示，当接入网和 PGW集成在一起时（L-PGW ), 当终端转入或处于连接态时，空口和接入网承载建立，合一设备的接入网和 L-PGW的用户面传输通道切换到内部方向，即图中 R2传输通道，正常流程建立的外部隧道保持不变，只是不传输数据。当终端转入或处于空闲态时，空口和接入网承载释放，核心网承载不释放，合一设备的接入网和 L-PGW的用户面传输通道切换到外部方向，即图中 R1传输通道，正常流程建立的外部隧道保持不变，并恢复数据传输的作用。

本实施例提供的移动网络用户面数据路由的方法，通过接入网和数据网关之间的隧道，对家庭基站、家庭基站网关或宏网络接入网与数据网关之间进行数据的直接路由，缩短了数据的传输时延，保证了传输的服务质量。需要说明的是，本实施例所述的方法，对于传统 3G核心网（由 SGSN和 GGSN组成）也同样适用，这时接入网集成了 GGSN的功能（ L-GGSN )。

实施例十

本实施例与上述实施例区别在于，当终端处于空闲态，空口和无线接入网承载释放而核心网保留用户承载，当有用户下行数据到来时， PGW进行下行数据緩存， PGW通知 SGW触发寻呼的过程，此处以 EPC核心网， UTRAN 接入网为例进行说明，如图 13所示：

步骤 1301、接入网向 SGSN发送无线接入网释放请求。

步驟 1302、 SGSN向 SGW发送更新承载请求，所述更新承载请求携带下行数据緩存功能的使能信息，指示 PGW启动下行数据緩存功能。

步骤 1303、 SGW向 PGW发送更新承载请求，所述更新承载请求携带所述终端在本地对应的用户面下行地址和 TEID。

步骤 1304、 PGW根据所述下行数据緩存功能的使能信息，启动本地的緩存功能，并向 SGW发送更新承载应答，此时下行隧道恢复建立到 SGW和 PGW 之间。

步骤 1305、 SGW向 SGSN发送更新承载应答。

步驟 1306、 SGSN向接入网发送无线接入网承载释放请求。

步驟 1307、接入网释放 RRC连接。

步骤 1308、接入网向 SGSN发送无线接入网释放应答。

当有下行数据到来时，下行数据在 PGW进行緩存， PGW只复制一个或者少量的数据包，作为下行数据发给 SGW。 PGW发送的也可以是含有特殊信息的数据报或控制面信令，通知 SGW有终端的下行数据到来。

可选的， PGW上可以设置定时器，可以配置定时器超时前不再向 SGW发送下行数据包；定时器超时后，如果再有下行数据包到来，继续复制一个或少量数据包，作为下行数据发给 SGW, 触发寻呼。

当终端自发或因为下行数据触发的寻呼，发起业务请求时，在 SGSN向 SGW发送的承载修改请求中不携带緩存数据指示，或者携带緩存数据指示表明不緩存， PGW随即下发緩存数据，参考实施例四的第 2步和第 10步。

本实施例提供的移动网络用户面数据路由的方法，通过在终端转入空闲态时，恢复 SGSN和数据网关之间的隧道，并在数据网关緩存了下行数据，保证正常寻呼功能的同时，减轻了运营商网络 backhaul的压力。数据网关发送触发寻呼的指示信息，使得服务网关根据所述指示信息，向终端发送寻呼消息，触发与所述数据网络之间无线承载的建立请求，实现所述数据网关与终端所在接入网之间用户面的直接路由，緩存数据直接从数据网关发往接入网，从而减轻了通过服务网关传输下行数据对承载网的压力，降低了时延。

实施例十一

本实施例与实施例十区别在于，此处以 UTRAN接入网接入传统 3G核心网为例进行说明，如图 14所示，具体过程如下：

步骤 1401、 lu释放请求。

步驟 1402、 SGSN向 GGSN发送更新承载请求，所述更新承载请求携带所述终端在 SGSN对应的用户面下行地址和 TEID,并携带下行数据緩存功能的使能信息，指示 GGSN启动下行数据緩存功能。

步驟 1403、 GGSN向 SGSN发送更新承载应答。所述下行隧道恢复建立到 SGSN和 GGSN之间。

步骤 1404、 SGSN向接入网发送 Iu释放命令。

步驟 1405、连接释放。

步驟 1406、 Iu释放完成。对于每个终端，当有下行数据到来时，只复制一个或者少量的数据包，作为下行数据发给 SGSN, 触发寻呼。 GGSN上可以设置定时器，定时器超时前不再向 SGSN发送下行数据包；定时期超时后，如果再有下行数据包到来，继续复制一个或少量数据包，作为下行数据发给 SGSN, 触发寻呼。 GGSN发送的也可以是含有特殊信息的数据报或控制面信令，通知 SGSN有终端的下行数据到来

当终端自发或因为下行数据触发的寻呼，发起业务请求时，在 SGSN向 GGSN发送的承载修改请求中不携带緩存数据指示 ,或者携带緩存数据指示表明不緩存， GGSN随即下发緩存数据，参考实施例四的第 2步和第 10步。

本实施例提供的移动网络用户面数据路由的方法 , 通过在终端转入空闲态时，恢复 SGSN和数据网关之间的隧道，并在数据网关緩存了下行数据，保证正常寻呼功能的同时，减轻了运营商网络 backhaul的压力。数据网关发送触发寻呼的指示信息，使得服务网关根据所述指示信息，向终端发送寻呼消息，触发与所述数据网络之间无线承载的建立请求，实现所述数据网关与终端所在接入网之间用户面的直接路由，緩存数据直接从数据网关发往接入网，从而减轻了通过服务网关传输下行数据对承载网的压力，降低了时延。

实施例十二

本实施例与上述实施例区别在于， PGW通过向 SGW发送下行数据通知指示 SGW触发寻呼，如图 15所示，区别在于，当有下行数据到来时， PGW向 SGW 发送下行数据通知，指示有下行数据到达。

可选的， PGW上可以设置定时器，可以配置定时器超时前不再向 SGW发送下行数据包；定时器超时后，如果再有下行数据包到来，继续向 SGW发送下行数据通知，指示有下行数据到达。

需要说明的是。实施例十至十二中，当 PGW与接入网合一时，因为 PGW 能够感知终端对应的无线接入网承载的释放，自行对终端的下行数据进行緩存。在用户面接口释放后 ,在 SGSN向 SGW发送的承载更新请求中也可以不携带緩存数据指示。当终端发起业务请求，终端对应的无线接入网承载建立，当承载修改请求或更新承载请求发送到 GGSN或 PGW时， GGSN或 PGW自行解除下行数据緩存，并下发緩存数据。其他原因触发的承载更新流程中，例如，在终端发生切换、转出空闲态、进入其他接入网（非卸载接入网），进行路由区、跟踪区更新或发起业务请求时，需要指示 PGW解除下行数据緩存功能。

实施例一至十二中，所述接入网在 UTRAN中可以为 RNC+NodeB、 HNB ( R C+home NodeB ), 或 HNB GW, 所述 PGW和 GGSN可以是宏网络核心网的实体（一般为靠近接入网的实体），也可以是与 RNC, NodeB、 HNB或 HNB GW合一的实体。同时，本发明实施例提供的方法同样适用于 EUTRAN系统中，相应接入网为 eNodeB\ HeNB或 HeNB GW。 EUTRAN系统中 ,上述实施例中的 SGSN则为 MME, 由于具体实现方法相似，此处不再赘述。

实施例十三

本实施例与上述实施例区别在于，在 PGW或 GGSN和接入网合一时，为保证 PGW/GGSN能够正常与 SGW/SGSN通信，实现隧道管理的目的，本实施例提出了如下方法：

本实施例以如下应用场景为例进行说明：

演进核心网，演进家庭基站： HeNB在 S1接口终端级别（例如， INITIAL UE MESSAGE)或基站级别（SI SETUP REQUEST)的控制面消息里，将 PGW的控制面地址发给 HeNB GW。 HeNB GW在发往 MME的 S 1接口终端级别的控制面消息里发送自己的核心网侧信令转发地址，并将地址对应记录在 HeNB GW的基站或终端上下文里。 MME将获得的 PGW (实际上是 HeNB GW替换后的核心网侧信令转发地址)控制面地址在新建承载请求或者更新承载请求等控制面消息里发给 SGW, SGW使用该地址将新建承载请求或者更新承载请求等控制面消息发给 HeNB GW。 HeNB GW将消息的目的地址替换为 PGW的控制面地址 (还可以进一步将消息的源地址替换为自己的基站侧信令转发地址，这种情况下 HeNB上的 PGW实际保存的 SGW控制面地址是 HeNB GW的基站侧信令转发地址），发送给 HeNB。当 PGW向 SGW发送控制面消息时， HeNB GW将消息的源地址替换为自己的核心网侧信令转发地址。该信令转发地址可以在 HeNB 去注册、终端去激活 PGW的 PDN连接，或 HeNB GW上的该转发地址上下文无信令传输的定时器超时的时候释放。 HeNB也可以不把 PGW的控制面地址在 S1 接口消息里发给 HeNB GW, HeNB GW直接使用 HeNB的控制面地址做为 PGW 的控制面地址。

演进核心网， 3G家庭基站： HNB在 Iu接口终端级别（例如 , INITIAL UE MESSAGE)或基站级别（HNB REGISTRATION REQUEST)的控制面消息里，将 PGW的控制面地址发给 HNB GW。 HNB GW在发往 SGSN的 Iu接口终端级别的控制面消息里发送为自己的核心网侧信令转发地址，并将地址对应记录在 HNB GW的基站或终端上下文里。 SGSN将获得的 PGW (实际上是 HNB GW替换后的核心网侧信令转发地址)控制面地址在新建承载请求或者更新承载请求等控制面消息里发给 SGW, SGW使用该地址将新建承载请求或者更新承载请求等控制面消息发给 HNB GW。 HNB GW将消息的目的地址替换为 PGW的控制面地址 (还可以进一步将消息的源地址替换为自己的基站侧信令转发地址，这种情况下 HNB上的 PGW实际保存的 SGW控制面地址是 HNB GW的基站侧信令转发地址：)，发送给 HNB。当 PGW向 SGW发送控制面消息时， HNB GW 将消息的源地址替换为自己的信令转发地址。该信令转发地址可以在 HNB去注册、终端去激活 PGW的 PDN连接，或 HNB GW上的该转发地址上下文无信令传输的定时器超时的时候释放。 HNB也可以不把 PGW的控制面地址在 Iu接口消息里发给 HNB GW, HNB GW直接使用 HNB的控制面地址做为 PGW的控制面地址。

传统 3G核心网， 3G家庭基站： HNB在 Iu接口终端级别（例如， INITIAL UE MESSAGE)或基站级另' J (HNB REGISTRATION REQUEST)的控制面消息里，将 L-GGSN的控制面地址发给 HNB GW。 HNB GW在发往 SGSN的 Iu接口终端级别的控制面消息里发送为自己的核心网侧信令转发地址，并将地址对应记录在 HNB GW的基站或终端上下文里。 SGSN使用该地址将新建承载请求或者更新承载请求等控制面消息发给 HNB GW。 HNB GW将消息的目的地址替换为 L-GGSN的控制面地址 (还可以进一步将消息的源地址替换为自己的基站侧信令转发地址 , 这种情况下 HNB上的 L-GGSN实际保存的 SGSN控制面地址是 HNB GW的基站侧信令转发地址），发送给 HNB。当 L-GGSN向 SGSN发送控制面消息时， HNB GW将消息的源地址替换为自己的核心网侧信令转发地址，发送给 SGSN。该信令转发地址可以在 HNB去注册、终端去激活 L-GGSN的 PDN 连接，或 HNB GW上的该转发地址上下文无信令传输的定时器超时的时候释放。 HNB也可以不把 L-GGSN的控制面地址在 Iu接口消息里发给 HNB GW, HNB GW直接使用 HNB的控制面地址做为 L-GGSN的控制面地址。

本实施例中网关为 HNB GW、 HeNB GW集成的本地 PGW(PGW)。

本实施例提供的移动网络用户面数据路由的方法，通过接入网和数据网关之间的隧道，对家庭基站、家庭基站网关或宏网络接入网与数据网关之间进行数据的直接路由，缩短了数据的传输时延，保证了传输的服务质量。家庭基站网关对消息的控制面地址进行转换，实现了不同地址域之间的直接通信，从而实现对 PGW和接入网之间隧道的管理。

需要说明的是，实施例十三以移动网络用户面数据路由过程中， PGW和接入网合一时，解决 PGW和 SGW之间地址冲突的问题，但不限于此，在通过控制面传输数据时，同样适用。实施例十四

本实施例中，为了满足不同用户群的个性化需要，在 3GPP( 3rd Generation Partnership Project 第三代合作伙伴计划）通信系统中，出现了一种家庭基站。家庭基站是基站的一种，作为专属资源被部署在家庭、团体、公司或者学校等场所使用，为一些特定用户服务。家庭基站可以设置为只允许某些具有私有网络权限的用户终端驻留或接入，同时，这些用户终端也能在公网中驻留或接入。家庭接入（Home Access )模式是目前第三代合作伙伴计划和非第三代合作伙伴计划（non-3GPP )标准组织正在研究的一种新的接入模式。

图 16以示例性的提供了家庭接入系统架构中的一种，其中， UMTS家庭基站（Home NodeB, HNB, 集成 RNC ), 为使用 UTRAN接入技术的家庭基站；家庭演进基站（ Home evolved NodeB , HeNB ), 为使用 LTE/LTE+接入技术的家庭基站；家庭非 3GPP无线接入点（ Home non-3GPP Wireless Access Point, Home non-3GPP WAP ), 为使用 non-3GPP接入技术的家庭基站。本专利中对于家庭基站不区分空口无线技术类型，一律称为家庭基站。

放置在家庭网络的家庭基站，在接入 IP网络之前，一般还要通过家庭网关 ( Home GW ),该节点汇集家庭基站，路由和转发家庭基站和移动网絡中的网元之间的信令数据， backhaul ( DSL等）网络上的承载管理， QoS和网络地址转换等功能。从逻辑上，该设备与家庭基站家庭网关是不同的网络实体，但从物理实现上，一l 可以在一个实体上实现。

家庭基站网关（HNB GW )、家庭演进基站网关 ( HeNB GW )和家庭非 3GPP无线接入点网关（ Home non-3GPP WAP GW )分别为通过通用的 IP接入网络，与 HNB、 HeNB和 Home non-3GPP WAP相连的家庭基站的网关网元。本专利中不区分空口无线技术类型，一律称为家庭基站网关。

移动网络中的网元包括： E-UTRAN中的移动性管理实体（ Mobility Management Entity , ΜΜΕ )、 GPRS/UMTS中的服务 GPRS支持节点（Serving GPRS Supporting Node , SGSN )和 non-3GPP网络中包括多种实现实体的非 3GPP网关（ non-3GPP GW ), 例如 , WLAN中的演进分组数据网关（ Evolved Packet Data Gateway , EPDG )、 Wimax中的接入业务网络网关（ Access Service Network Gateway, ASN GW )、 CDMA中的接入网关（ Access Gateway, AGW ) 及 HRPD中的高速分组数据服务网关（ HRPD Serving Gateway , HSGW )等。

本实施例提供的移动网络用户面数据路由的方法，通过接入网和数据网关之间的隧道，对家庭基站、家庭基站网关或宏网络接入网与数据网关之间进行数据的直接路由，缩短了数据的传输时延，保证了传输的服务质量。家庭基站网关对消息的控制面地址进行转换，实现了不同地址域之间的直接通信，从而实现对 PGW和接入网之间隧道的管理。数据网关发送触发寻呼的指示信息，使得服务网关根据所述指示信息，向终端发送寻呼消息，触发与所述数据网络之间无线承载的建立请求 , 实现所述数据网关与终端所在接入网之间用户面的直接路由 , 从而减轻了服务网关传输下行数据的压力。

如图 17所示，本发明实施例提供一种移动网络用户面数据路由的装置，包括：

建立模块 1701 , 用于通过接入网和数据网关之间建立的隧道，将终端的接入网承载和数据网关承载直接对接；

路由模块 1702, 用于通过所述建立模块建立的隧道将家庭基站、家庭基站网关或宏网络接入网与数据网关之间的数据进行直接路由。

进一步的，如图 18所示，所述装置还可以进一步包括第一管理模块 1801 和 /或第二管理模块 1802,

所述第一管理模块 1801 , 用于在所述装置部署于接入网时，当移动网络核心网为演进核心网时，接收移动管理实体 MME或服务 GPRS支持节点 SGSN 发送的管理消息，所述管理消息由服务网关 SGW发送给 MME或 SGSN, 所述管理消息携带数据网关的隧道终点标识 , 根据所述数据网关的隧道终点标识 , 终端标识标记时，接收携带终端标识的消息， 4艮据所述终端标识确定所述终端标识对应的接入网承载唯一标识 , 管理所述接入网承载唯一标识对应的上行隧道；

所述第二管理模块 1802, 用于在所述装置集成于数据网关时，当移动网络核心网为演进核心网时，接收 SGW发送的管理消息，所述管理消息由 MME 或 SGSN发给 SGW, 所述管理消息携带接入网的隧道终点标识，根据所述接入网的隧道终点标识，管理所述接入网的隧道终点标识对应的下行隧道；或者，当所述隧道采用终端标识标记时，接收携带终端标识的消息，才艮据所述终端标识确定所述终端标识对应的核心网承载唯一标识 , 并管理所述所述核心网载唯一标识对应的下行隧道。

可选的，如图 19所示，所述装置还可以进一步包括：

获取模块 1901，用于当所述第一管理模块或第二管理模块采用终端标识标记隧道时 , 通过接收携带终端标识的接入网控制面消息获取终端标识，所述接入网控制面消息为初始化上下文建立请求 INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST, 演进无线接入承载建立请求 E-RAB SETUP REQUEST、演进无线接入承载修改请求 E-RAB MODIFY REQUEST或演进无线接入承载分派请求 RAB ASSIGNMENT REQUEST。

可选的，如图 20所示，当所述装置为数据网关时，所述装置还可以进一步包括：

触发模块 2001 , 用于在所述建立模块建立隧道之前，发送触发寻呼指示信息，所述触发寻呼指示信息指示有下行数据，以使得 SGW或服务 GPRS支持节点 SGSN根据所述触发寻呼指示信息向 UE发送寻呼消息 , 指示 UE启动上行隧道的管理流程。

进一步的，如图 20所示，所述数据网关还可以进一步包括：

緩存模块 2002, 用于在触发模块发送触发寻呼指示信息之前，接收网络侧发送的数据緩存使能信息，在所述数据緩存使能信息指示緩存数据时，緩存下行数据；或者，当接入网和数据网关合一时，获取所述隧道的连接状态，在所述隧道处于未连接态时，緩存下行数据。

本发明实施例提供的移动网络用户面数据路由的装置，通过接入网和数据网关之间的隧道，对家庭基站、家庭基站网关或宏网络接入网与数据网关之间进行数据的直接路由，缩短了数据的传输时延，保证了传输的服务质量。数据网关发送触发寻呼的指示信息，使得服务网关根据所述指示信息，向终端发送寻呼消息，触发与所述数据网络之间无线承载的建立请求，实现所述数据网关与终端所在接入网之间用户面的直接路由，緩存数据直接从数据网关发往接入网，从而减轻了通过服务网关传输下行数据对承载网的压力，降低了时延。家庭基站网关对消息的控制面地址进行转换，实现了不同地址域之间的直接通信，从而实现对 PGW和接入网之间隧道的管理。数据网关发送触发寻呼的指示信息，使得服务网关根据所述指示信息，向终端发送寻呼消息，触发与所述数据网络之间无线承栽的建立请求，实现所述数据网关与终端所在接入网之间用户面的直接路由，从而减轻了服务网关传输下行数据的压力。

另外，如图 21所示，本发明实施例提供的通信系统，包括接入网 2101和数据网关 2102，通过所述接入网和数据网关之间建立的隧道，将终端的接入网承载和数据网关承载直接对接；通过所述隧道将所述接入网与数据网关之间的数据进行直接路由。

可选的，所述通信系统还可以进一步包括：

服务网关，用于在所述隧道采用隧道终点标识标记时，当所述隧道采用隧道终点标识标记时，根据接入网卸载使能信息，确定是否启用接入网卸载功能；在上行隧道的管理过程中，如果启用，所述 SGW向接入网发送携带数据网关的隧道终点标识的管理消息；否则，向接入网发送携带数据网关的隧道终点标识的管理消息；和 /或，在下行隧道的管理过程中，如果启用，所述 SGW向数据网关发送携带接入网的隧道终点标识的管理消息；否则，向数据网关发送携带 SGW的隧道终点标识的管理消息。本实施例提供的通信系统，通过接入网和数据网关之间的隧道，对家庭基站、家庭基站网关或宏网络接入网与数据网关之间进行数据的直接路由，缩短了数据的传输时延，保证了传输的服务质量。在接入网卸载功能启用后终端转入空闲态，使核心网承载进入正常的终端空闲态路由，保证空闲态下行数据路由和寻呼。通过在终端转入空闲态时，恢复 SGSN和数据网关之间的隧道，并在数据网关緩存了下行数据，保证正常寻呼功能的同时，减轻了运营商网络 backhaul的压力。数据网关发送触发寻呼的指示信息，使得服务网关根据所述指示信息，向终端发送寻呼消息，触发与所述数据网络之间无线承载的建立请求，实现所述数据网关与终端所在接入网之间用户面的直接路由，緩存数据直接从数据网关发往接入网，从而减轻了通过服务网关传输下行数据对承载网的压力，降低了时延。

如图 22所示，本发明实施例提供另一种通信系统，所述系统包括集成于接入网 2201的数据网关 2202和家庭基站网关 2203 ,

所述家庭基站网关 2203用于当所述移动网络核心网为演进核心网时，获取 SGW发送的携带核心网控制面地址的管理消息 , 将所述管理消息中的核心网控制面地址转换为接入网控制面地址，将替换控制面地址后的管理消息发送到所述数据网关；和 /或，获取所述数据网关发送的携带接入网控制面地址的管理消息，将所述管理消息中的接入网控制面地址转换为和核心网控制面地址，将替换控制面地址后的管理消息发送到 SGW;

当所述移动网络核心网为传统 3G核心网时，所述家庭基站网关获取 SGSN 发送的携带核心网控制面地址的管理消息，将所述管理消息中的核心网控制面地址转换为接入网控制面地址，将替换控制面地址后的管理消息发送到所述数据网关；和 /或，获取数据网关发送的携带接入网控制面地址的管理消息，将所述管理消息中的接入网控制面地址转换为核心网控制面地址，将替换控制面地址后的管理消息发送到 SGSN。

本实施例提供的通信系统，通过接入网和数据网关之间的隧道，对家庭基站、家庭基站网关或宏网络接入网与数据网关之间进行数据的直接路由 , 缩短了数据的传输时延，保证了传输的服务质量。在接入网卸载功能启用后终端转入空闲态，使核心网承载进入正常的终端空闲态路由，保证空闲态下行数据路由和寻呼。通过在终端转入空闲态时，恢复 SGSN和数据网关之间的隧道，并在数据网关緩存了下行数据，保证正常寻呼功能的同时，减轻了运营商网络 backhaul的压力。数据网关发送触发寻呼的指示信息，使得服务网关根据所述指示信息，向终端发送寻呼消息，触发与所述数据网络之间无线承载的建立请求，实现所述数据网关与终端所在接入网之间用户面的直接路由，緩存数据直接从数据网关发往接入网 , 从而减轻了通过服务网关传输下行数据对承载网的压力，降低了时延。家庭基站网关对消息的控制面地址进行转换，实现了不同地址域之间的直接通信，从而实现对 PGW和接入网之间隧道的管理。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步驟之一或其组合。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在 , 也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims

权利要求书

1、一种移动网络用户面数据路由的方法，其特征在于，包括：

建立接入网和数据网关之间的隧道，将终端的接入网承载和数据网关承载直接对接；

2、根据权利要求 1所述的方法，其特征在于，所述建立接入网和数据网关之间的隧道，将终端的接入网承载和数据网关承载直接对接，包括：

所述接入网接收移动管理实体 MME或服务 GPRS支持节点 SGSN发送的数据网关的隧道终点标识，根据所述数据网关的隧道终点标识，建立所述数据网关的隧道终点标识对应的上行隧道，以使得终端的接入网承载与数据网关承载直接对接；和 /或，

所述数据网关接收 SGW发送的接入网的隧道终点标识，根据所述数据网关的隧道终点标识，建立所述接入网的隧道终点标识对应的下行隧道，以使得终端的接入网承载与数据网关承载直接对接。

3、根据权利要求 2所述的方法，其特征在于，在建立所述数据网关的隧道终点标识对应的上行隧道之后 , 所述方法还包括：

根据所述数据网关的隧道终点标识 , 更新所述数据网关的隧道终点标识对应的上行暖道；和 /或，

在建立所述接入网的隧道终点标识对应的下行隧道之后，所述方法还包括：才艮据所述接入网的隧道终点标识，更新所述接入网的隧道终点标识对应的下行隧道。

4、根据权利要求 2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述接入网接收移动管理实体 MME或服务 GPRS支持节点 SGSN发送的所述数据网关的用户面上行地址 , 以使得所述接入网根据所述数据网关的用户面上行地址和隧道终点标识，建立所述用户面上行地址和隧道终点标识对应的上亍隧道；

所述数据网关接收所述服务网关发送的接入网的用户面下行地址，以使得所述数据网关根据所述接入网的用户面上行地址和隧道终点标识，建立所述用户面下行地址和隧道终点标识对应的下行隧道。

5、根据权利要求 2所述的方法，其特征在于，还包括：

所述 SGW获取接入网卸载使能信息；

所述 SGW根据所述接入网卸载使能信息，确定是否启用接入网卸载功能；如果启用所述接入网卸载功能 ,所述 SGW向接入网发送所述数据网关的隧道终点标识，以建立所述数据网关的隧道终点标识对应的上行隧道；和 /或，如果启用所述接入网卸载功能，所述 SGW向数据网关发送所述接入网的隧道终点标识，以建立所述数据网关的隧道终点标识对应的上行隧道。

6、根据权利要求 1所述的方法，其特征在于，当接入网和数据网关集成在一起时，

所述建立接入网和数据网关之间的隧道，将终端的接入网承载和数据网关承载直接对接，包括：

所述接入网接收携带终端标识的管理消息，根据所述终端标识确定所述终端标识对应的接入网承载标识，建立所述接入网承载唯一标识对应的上行隧道，所述上行隧道部署于所述终端的接入网与数据网关之间，以使得终端的接入网承载与数据网关承载直接对接；和 /或，

所述数据网关接收携带终端标识的管理消息，根据所述终端标识确定所述终端标识对应的核心网承载标识 , 建立所述数据网承载唯一标识对应的下行隧道，所述下行隧道部署于所述终端的接入网与数据网关之间，以使得终端的接入网承载与数据网关承载直接对接；

7、根据权利要求 6所述的方法，其特征在于，在建立所述接入网承载唯一标识对应的上行隧道之后，所述方法还包括：

在建立所述数据网承载唯一标识对应的下行隧道之后，所述方法还包括：更新所述核心网承载标识对应的下行隧道，所述下行隧道部署于所述终端的接入网与数据网关之间。

8、根据权利要求 1所述的方法，其特征在于，在建立接入网和数据网关之间的隧道之前 , 所述方法还包括：

所述数据网关发送触发寻呼指示信息，所述触发寻呼指示信息指示有下行数据到达，以使得所述 SGW或服务 GPRS支持节点 SGSN根据所述触发寻呼指示信息向终端发送寻呼消息 , 指示所述终端启动建立所述接入网和数据网关之间的随道。

9、根据权利要求 8所述的方法，其特征在于，所述数据网关发送触发寻呼指示信息之前还包括：

所述数据网关接收数据緩存使能信息，并根据所述数据緩存使能信息确定緩存下行数据，并緩存下行数据；或者，

当接入网和数据网关集成在一起时，所述数据网关获取所述隧道的连接状态，并根据所述连接状态确定緩存下行数据，并緩存下行数据。

10、根据权利要求 8所述的方法，其特征在于，所述触发寻呼指示信息为所述下行数据中的至少一个数据包或携带丟弃指示信息的空包或下行数据通知。

11、根据权利要求 1 所述的方法，其特征在于，当所述数据网关、家庭基站网关和所述接入网集成在一起时 , 在所述建立接入网和数据网关之间的隧道之后，所述方法还包括：

所述家庭基站网关获取服务网关或服务通用分组无线业务 GPRS 支持节点发送的携带核心网控制面地址的用于对所述隧道进行管理的管理消息，将所述管理消息中的核心网控制面地址转换为接入网控制面地址，将替换控制面地址后的管理消息发送到所述数据网关；和 /或，获取数据网关发送的携带接入网控制面地址的用于对所述隧道进行管理的管理消息 , 将所述管理消息中的接入网控制面地址转换为核心网控制面地址，将替换控制面地址后的管理消息发送到所述服务网关。

12、一种移动网络用户面数据路由的装置，其特征在于，包括：

建立模块，用于通过建立接入网和数据网关之间的隧道，将终端的接入网承载和数据网关承载直接对接；

路由模块，用于通过所述建立模块建立的隧道将家庭基站、家庭基站网关或宏网 ^妻入网与数据网关之间的数据进行直接路由。

13、根据权利要求 12所述的装置，其特征在于，还包括：第一管理模块和 /或第二管理模块，

所述第一管理模块，用于在所述装置部署于接入网时，接收移动管理实体 MME或服务 GPRS支持节点 SGSN发送的管理消息，所述管理消息由服务网关 SGW发送给所述 MME或所述 SGSN, 所述管理消息携带所述数据网关的隧道终点标识，根据所述数据网关的隧道终点标识，管理所述数据网关的隧道终点标识对应的上行隧道；或者，接收携带终端标识的消息，根据所述终端标识确定所述终端标识对应的接入网承载唯一标识，管理所述接入网承载唯一标识对应的上行隧道；

所述第二管理模块，用于在所述装置集成于数据网关时，接收 SGW发送的管理消息，所述管理消息由 MME或 SGSN发给 SGW, 所述管理消息携带接入网的隧道终点标识，根据所述接入网的隧道终点标识，管理所述接入网的隧道终点标识对应的下行隧道；或者，接收携带终端标识的消息，根据所述终端标识确定所述终端标识对应的核心网承载唯一标识 , 并管理所述所述核心网承载唯一标识对应的下行隧道。

14、根据权利要求 12所述的装置，其特征在于，还包括：

触发模块，用于在所述建立模块建立所述隧道之前，发送触发寻呼指示信息，所述触发寻呼指示信息指示有下行数据到达，以使得 SGW或服务 GPRS支持节点 SGSN根据所述触发寻呼指示信息向终端发送寻呼消息，指示所述终端建立所述接入网和数据网关之间的隧道。

15、一种通信系统，包括接入网和数据网关，其特征在于，

通过建立所述接入网和数据网关之间的隧道，将终端的接入网承载和数据网关承载直接对接；通过所述隧道将所述接入网与数据网关之间的数据进行直接路由。

16、根据权利要求 15所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：服务网关，用于获取接入网卸载使能信息，根据所述接入网卸载使能信息，确定是否启用接入网卸载功能；

在上行隧道的管理过程中，如果启用所述接入网卸载功能，所述服务网关向接入网发送携带数据网关的隧道终点标识的管理消息；否则，向接入网发送携带数据网关的隧道终点标识的管理消息；和 /或，

在下行隧道的管理过程中，如果启用所述接入网卸载功能，所述服务网关向数据网关发送携带接入网的隧道终点标识的管理消息；否则，向数据网关发送携带 SGW的隧道终点标识的管理消息。

17、一种通信系统，其特征在于，所述系统包括集成于接入网的数据网关和家庭基站网关，所述家庭基站网关用于获取服务网关或服务通用分组无线业务 GPRS 支持节点发送的携带核心网控制面地址的用于对所述隧道进行管理的管理消息 , 将所述管理消息中的核心网控制面地址转换为接入网控制面地址，将替换控制面地址后的管理消息发送到所述数据网关；和 /或，获取所述数据网关发送的携带接入网控制面地址的用于对所述隧道进行管理的管理消息，将所述管理消息中的接入网控制面地址转换为和核心网控制面地址，将替换控制面地址后的管理消息发送到 SGW。