WO2011009353A1

WO2011009353A1 - 建立ip分流连接的实现方法和系统

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Publication number: WO2011009353A1
Application number: PCT/CN2010/073965
Authority: WO
Inventors: 周娜; 霍玉臻
Original assignee: 中兴通讯股份有限公司
Priority date: 2009-07-20
Filing date: 2010-06-13
Publication date: 2011-01-27
Also published as: CN101959176B; CN101959176A

Abstract

本发明建立 IP分流连接的实现方法包括：移动性管理装置将本地接入网关的隧道信息或者本地接入网关和接入网关的隧道信息传送给无线侧网元；以及所述接入网关将所述无线侧网元和所述接入网关的隧道信息传送给所述本地接入网关，或者，所述无线侧网元将其隧道信息传送给所述本地接入网关。本发明还提供了建立 IP分流连接的实现系统。应用本发明可以实现两条数据隧道的创建。

Description

建立 IP分流连接的实现方法和系统

技术领域

本发明涉及移动通信领域，具体涉及建立因特网协议（IP )分流连接的实现方法和系统。

背景技术

第三代合作伙伴计划（ 3rd Generation Partnership Project, 简称为 3GPP ) 演进的分组系统（ Evolved Packet System , 简称为 EPS ) 由演进的通用陆地无线接入网 ( Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network , 简称为 E-UTRAN )、移动性管理实体（Mobility Management Entity, 简称为 MME ) 、服务网关（ Serving Gateway, S-GW )、分组数据网络网关（ Packet Data Network Gateway, 简称为 P-GW或者 PDN GW)、归属用户服务器（Home Subscriber Server,简称为 HSS )、 3 GPP的认证授权计费（ Authentication, Authorization and Accounting , 简称为 AAA )服务器、策略和计费规则功能（ Policy and Charging Rules Function, 简称为 PCRF ) 实体及其他支撑节点组成。

图 1是根据相关技术的 EPS的系统架构的示意图，如图 1所示， MME 负责移动性管理、非接入层信令的处理和用户移动性管理上下文的管理等控制面的相关工作； S-GW是与 E-UTRAN相连的接入网关设备，在 E-UTRAN 和 P-GW之间转发数据，并且负责对寻呼等待数据进行緩存； P-GW则是 EPS 与分组数据网络（ Packet Data Network , 简称为 PDN )之间的边界网关，负责 PDN的接入及在 EPS与 PDN间转发数据等功能； PCRF是策略和计费规则功能实体，它通过接收接口 Rx和运营商网络协议（ Internet Protocol , 简称为 IP )业务网络相连，获取业务信息，此外，它通过 Gx/Gxa/Gxc接口与网络中的网关设备相连，负责发起 IP承载的建立，保证业务数据的服务质量 ( Quality of Service , 简称为 QoS ) , 并进行计费控制。

家用基站是一种小型、低功率的基站，部署在家庭及办公室等室内场所，主要作用是向用户提供更高的业务速率并降低使用高速率服务所需要的费用，同时弥补已有分布式蜂窝无线通信系统覆盖的不足。家用基站的优点是实惠、便捷、低功率输出、即插即用等。

家用基站可以直接连接到核心网络，如图 1所示，也可以通过家用基站网关这个逻辑网元接入到核心网络，如图 2所示，其中，家用基站网关的主要功能为：验证家用基站的安全性，处理家用基站的注册，对家用基站进行运行维护管理，根据运营商要求配置和控制家用基站，负责交换核心网和家用基站的数据。接入网关可以是 S-GW (服务网关， Serving Gateway ) 、 P-GW (分组数据网网关， Packet Data Network Gateway ) 、 SGSN (服务 GPRS (通用分组无线业务， General Packet Radio Service ) 支持节点， Serving GPRS Support Node )、 GGSN(网关 GPRS支持节点， Gateway GPRS Support Node )。本地接入网关可以是 L-SGW (本地 SGW, Local SGW ) 、本地 L-PGW (本地 PGW, Local PGW ) 、 V-SGW (虚拟 SGW, Virtual SGW ) 、 V-PGW (虚拟 PGW, Virtual PGW ) 。本地接入网关可以和无线侧网元合设或分设，也可以和家用基站网关合设或分设。

除了支持移动核心网络的接入以外，移动通信系统还可支持 IP分流功能，可实现终端对家用网络中其他 IP设备或者互联网络的本地接入。如图 1和图 2所示，本地接入网关的增设可提供对 IP分流技术的有力支持，该网关可与无线侧网元合设。

图 3是现有技术在图 1所示系统的基础上，用户初始接入时建立 IP分流连接的过程的流程图，包括如下步骤：

步骤 301 , 用户在进行通信前建立 RRC ( Radio Resource Control, 无线资源控制 )连接作为信令消息或者业务数据的承载；

步骤 302, 用户发送初始化 NAS ( Non-Access-Stratum, 非接入层）消息进行附着操作；

步骤 303 , 无线侧网元将初始的用户消息发给移动性管理装置，并转发 NAS消息至移动性管理装置；

步骤 304, 移动性管理装置开启鉴权以及安全流程，对用户进行验证；步骤 305, 移动性管理装置根据 APN ( Access Point Name, 接入点名称）或本地访问标识（这些标识可以在步骤 303消息中携带）发现需建立本地 IP 连接，并向 S-GW发送会话建立请求消息；

步骤 306,接收到移动性管理装置发送的消息后， S-GW将会话建立请求消息发送给 L-PGW;

步骤 307 , L-PGW向 S-GW返回会话建立响应；

步骤 308, S-GW向移动性管理装置发送会话建立响应；

步骤 309, 移动性管理装置向无线侧网元发起初始上下文建立请求；步骤 310, 执行 RRC连接配置过程；

步骤 311 , 无线侧网元向移动性管理装置返回初始上下文建立响应；步骤 312, 终端向无线侧网元发送直传消息，包含附着完成信息；步骤 313 , 无线侧网元向移动性管理装置发送附着完成消息；

步骤 314, 移动性管理装置向 S-GW发送承载更新请求，携带无线侧网元地址和无线侧网元的隧道标识；

步骤 315, 该步可选，如果在步骤 314中携带了切换指示，则 S-GW向 L-PGW发送承载更新请求。

步骤 316, 该步可选， L-PGW向 S-GW返回承载更新响应。

步骤 317, S-GW向移动性管理装置返回承载更新响应。

在上述 IP分流连接建立过程中，只存在一个数据隧道（ L-PGW至 S-GW 至无线侧网元），该 IP分流连接需要经过核心网，因此数据的传递速度受到一定的制约。创建两个数据隧道虽然可以解决该问题，但现有技术中还未提供明确的解决方案。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种建立 IP分流连接的实现方法和系统，以创建两条数据隧道。

为解决上述技术问题，本发明提供一种建立因特网协议（IP )分流连接的实现方法，该方法包括：

移动性管理装置将本地接入网关的隧道信息或者本地接入网关和接入网关的隧道信息传送给无线侧网元；以及

所述接入网关将所述无线侧网元和所述接入网关的隧道信息传送给所述本地接入网关。

优选地，上述方法还包括：在所述接入网关将所述无线侧网元和所述接入网关的隧道信息传送给所述本地接入网关的步骤中，所述接入网关还将双隧道信息传送给所述本地接入网关；所述无线侧网元的隧道信息及所述双隧道信息是所述接入网关从所述移动性管理装置获取后再传送给所述本地接入网关的。

优选地，上述方法还包括：所述本地接入网关保存所述接入网关传送的所述隧道信息及双隧道信息，所述本地接入网关根据保存的信息转发下行数据；所述双隧道信息包括 IP分流标识或双隧道标识，所述隧道信息包括地址和隧道标识，或者仅包括隧道标识。

优选地，所述本地接入网关包括以下之一：本地服务网关（L-SGW )和本地分组数据网络网关（L-PGW ) , 单独的 L-PGW, 本地网关通用分组无线业务（ GPRS )支持节点（ L-GGSN )和本地服务 GPRS支持节点（ L-SGSN ) , 单独的 L-GGSN, 数据分流功能实体；所述无线侧网元包括以下之一：基站、家用基站、无线网络控制器（RNC ) 、本地接入网关、数据分流功能实体；所述接入网关是服务网关（ S-GW )或服务 GPRS支持节点（ SGSN ) 。

所述无线侧网元将其隧道信息传送给所述本地接入网关。

优选地，在所述无线侧网元将其隧道信息传送给所述本地接入网关的过程中，所述无线侧网元的隧道信息由所述移动性管理装置进行中转。

移动性管理装置判断需要建立 IP分流连接时，发起连接建立流程建立两条隧道，一条隧道从终端至无线侧网元至本地接入网关，另一条隧道从终端至无线侧网元至接入网关至本地接入网关。

移动性管理装置判断需要建立 IP分流连接时，发起连接建立流程建立两条隧道，一条隧道从终端至无线侧网元至本地接入网关，另一条隧道从接入网关至本地接入网关。

为解决上述技术问题，本发明提供一种建立因特网协议（IP )分流连接的实现系统，该系统包括通过网络连接的移动性管理装置、无线侧网元、接入网关及本地接入网关，其中：

所述移动性管理装置，设置为将所述本地接入网关的隧道信息或者所述本地接入网关和接入网关的隧道信息传送给所述无线侧网元；

所述无线侧网元，设置为接收所述移动性管理装置传送的隧道信息；所述接入网关，设置为将所述无线侧网元和所述接入网关的隧道信息传送给所述本地接入网关；

所述本地接入网关，设置为接收所述接入网关传送的隧道信息。

优选地，所述移动性管理装置还设置为向所述接入网关发送所述无线侧网元的隧道信息以及双隧道信息；并且所述接入网关还设置为在获取所述无线侧网元的隧道信息以及所述双隧道信息后将这些信息转发给所述本地接入网关。

优选地，所述本地接入网关还设置为保存所述接入网关传送的所述隧道信息及双隧道信息以及根据保存的信息转发下行数据；所述双隧道信息包括 IP分流标识或双隧道标识，所述隧道信息包括地址和隧道标识，或者仅包括隧道标识。

所述移动性管理装置，设置为将所述本地接入网关的隧道信息或者所述本地接入网关和接入网关的隧道信息传送给所述无线侧网元，以及将所述无线侧网元的隧道信息传送给所述本地接入网关；

所述无线侧网元，设置为接收所述移动性管理装置传送的隧道信息，并且将所述无线侧网元的隧道信息传送给所述移动性管理装置；

所述本地接入网关，设置为接收所述移动性管理装置传送的所述无线侧网元的隧道信息。

本发明提供的为 IP分流建立两条数据隧道的方法中，可以由接入网关 (如， S-GW )将无线侧网元的地址和隧道信息转发给本地接入网关（如， L-PGW ) , 以便本地接入网关同时保存 S-GW的隧道信息以及无线侧网元的隧道信息，从而解决了为 IP分流同时建立多连接的问题，有效地实现了两条数据隧道的创建机制。附图概述

图 1为现有技术中一种移动通信网络连接示意图；

图 2为现有技术中另一种移动通信网络连接示意；

图 3为现有技术中用户初始接入时建立本地 IP连接的流程图；图 4a和 4b为本发明移动通信系统中本地 IP接入数据流示意图；图 5是本发明用户初始接入时建立本地 IP连接的流程图；

图 6是本发明多 PDN连接建立过程中进行本地 IP连接建立流程图；图 7是本发明 IP分流的专有承载建立流程图；

图 8是本发明 UTRAN系统中用户初始接入时进行 PDP上下文激活的流程图；

图 9是本发明为实现如图 4b所示的双隧道在用户初始接入时进行本地 IP 连接建立的流程图。

本发明的较佳实施方式

本发明的方法和系统的主要思想是，对于支持 IP分流的用户同时建立经过核心网的连接和不经过核心网的连接的两条隧道，其中，不经过核心网的连接，实现数据的快速传递，经过核心网的连接，作为辅连接，可实现空闲状态终端下行数据的緩存。

以 LTE ( Long Term Evolution, 长期演进）移动通信网络架构为例，图

4a、 4b显示了 IP分流的示意性数据流。对于 IP分流连接，为了实现数据的快速传递，移动性管理装置判断需要建立 IP分流连接时，发起连接建立流程建立两条隧道。

如图 4a所示，第一条隧道从终端至无线侧网元至本地接入网关，数据传输不经过核心网，效率较高，且不需要无线侧网元进行数据緩存；另一条隧道从终端至无线侧网元至 S-GW至本地接入网关，其中 S-GW可緩存空闲态终端的下行数据。终端位于连接态时可从第一条隧道传送数据，而终端进入空闲态后，数据可从第二条隧道进行传输。

除此之外， IP分流连接还可以是图 4b显示的示意性连接，即第一条隧道途经网元与图 4a相同，然而第二条隧道只存在于 S-GW和本地接入网关之间，无需建立 S-GW和无线侧网元之间的通道。终端位于连接态时可从第一条隧道传送数据，而终端进入空闲态后，数据可从第二条隧道进行传输。

本发明提供的为 IP分流建立两条数据隧道的方法，由接入网关（如， S-GW )将无线侧网元的地址和隧道信息转发给本地接入网关（如， L-PGW ) , 以便本地接入网关同时保存 S-GW的隧道信息以及无线侧网元的隧道信息，从而解决了为 IP分流同时建立多连接的问题，有效地实现了两条数据隧道的创建机制。

本发明建立 IP分流连接的实现方法包括：无线侧网元获取隧道信息的步骤，移动性管理装置将本地接入网关的隧道信息或者本地接入网关和接入网关的隧道信息传送给无线侧网元；

本地接入网关获取隧道信息的步骤，接入网关将所述无线侧网元和所述接入网关的隧道信息传送给所述本地接入网关。

所述本地接入网关获取隧道信息的步骤中，所述接入网关将双隧道信息同时传送给所述本地接入网关；所述本地接入网关保存所述接入网关传送的所述隧道信息及双隧道信息，所述本地接入网关根据保存的信息转发下行数据；

所述双隧道信息包括 IP分流标识或双隧道标识，所述隧道信息包括地址和隧道标识 , 或者仅包括隧道标识 , 隧道标识可以是 TEID (隧道端点标识 , Tunnel End Point Identifier ) 、 GRE Key (通用路由封装键值， Generic Routing Encapsulation Key )等。

其中所述无线侧网元的隧道信息及所述双隧道信息是所述接入网关从所述移动性管理装置获取后再传送给所述本地接入网关的。

具体实现时，所述本地接入网关包括以下之一：本地服务网关（ L-SGW ) 和本地分组数据网络网关（L-PGW ) , 单独的 L-PGW, 本地 L-GGSN (本地 GGSN )和 L-SGSN (本地 SGSN ) , 单独的 L-GGSN, 数据分流功能实体。所述无线侧网元包括以下之一：基站、家用基站、 RNC (无线网络控制器， Radio Network Controller )、本地接入网关、数据分流功能实体。接入网关可以是 S-GW或 SGSN。

无线侧网元及本地接入网关获取以上信息后，即认为建立了本发明所述的 IP分流连接的两条隧道。

本发明所说的移动性管理装置、无线侧网元、本地接入网关及接入网关均为逻辑功能实体。

下面结合附图和具体实施例对本发明所述技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

以下实施例中，图 5至图 8描述了基于 E-UTRAN系统的为实现如图 4a 所示的双隧道的应用场景。

图 5是本发明在图 1所示系统的基础上，在用户初始接入时进行本地 IP 连接建立的流程图。本实施例包括如下步骤：

步骤 501 , 用户在进行通信前建立 RRC ( Radio Resource Control, 无线资源控制 )连接作为信令消息或者业务数据的承载；

步骤 502, 用户发送初始化 NAS ( Non-Access-Stratum, 非接入层）消息进行附着操作；

步骤 503 , 无线侧网元将初始的用户消息发给移动性管理装置，并转发 NAS消息至移动性管理装置；

步骤 504, 移动性管理装置开启鉴权以及安全流程，对用户进行验证；步骤 505, 移动性管理装置根据 APN ( Access Point Name, 接入点名称）或本地访问标识（这些标识可以在步骤 503消息中携带）发现需建立本地 IP 连接，则向 S-GW发送会话建立请求消息，消息中可以携带 IP分流标识或双隧道标识；

步骤 506,接收到移动性管理装置发送的消息后， S-GW将会话建立请求消息发送给 L-PGW, 消息中携带 S-GW的隧道信息，还可以携带 IP分流标识或双隧道标识；

步骤 507 , L-PGW向 S-GW返回会话建立响应；

步骤 508, S-GW向移动性管理装置发送会话建立响应；

步骤 509, 移动性管理装置判断该连接为 IP分流连接，则向无线侧网元发起初始上下文建立请求，其中携带 S-GW的隧道信息以及 L-PGW的隧道信息。

无线侧网元保存 L-PGW的隧道信息以及 S-GW的隧道信息。

步骤 510, 执行 RRC连接配置过程；

步骤 511 , 无线侧网元向移动性管理装置返回初始上下文建立响应；步骤 512, 终端向无线侧网元发送直传消息，包含附着完成信息；步骤 513 , 无线侧网元向移动性管理装置发送附着完成消息；步骤 514, 移动性管理装置向 S-GW发送承载更新请求，其中携带无线侧网元的隧道信息，还可以携带 IP分流标识或双隧道标识；

步骤 515, S-GW判断该连接为 IP分流连接，则向 L-PGW发送的承载更新请求中携带无线侧网元的隧道信息，还可以携带 IP分流标识或双隧道标识；步骤 516, L-PGW为该 IP分流连接保存无线侧网元的隧道信息以及 S-GW 的隧道信息；同时向 S-GW返回承载更新响应；

L-PGW 可以将下行数据直接发向无线侧网元，也可以将下行数据发往 S-GW。

步骤 517, S-GW向移动性管理装置返回承载更新响应消息。

通过以上流程，建立了两条隧道，一条隧道为从终端至无线侧网元至本地接入网关 (L-PGW), 另一条隧道为从终端至无线侧网元至接入网关 (S-GW) 至本地接入网关 (L-PGW) , 对应于图 4a所示的情形。

图 6是本发明在图 1所示系统的基础上，在用户初始接入后进行本地 IP 连接建立的流程图。本实施例包括如下步骤：

步骤 601 , 用户已经附着到网络，具有核心网 PDN连接；

步骤 602, 终端经无线侧网元向移动性管理装置发起 PDN连接请求；步骤 603 , 移动性管理装置才艮据 APN或本地访问标识（这些标识可以在步骤 602消息中携带）发现需建立本地 IP连接，则向 S-GW发送会话建立请求消息，消息中可以携带 IP分流标识或双隧道标识；

步骤 604, 接收到移动性管理装置发送的消息后， S-GW向 L-PGW发送会话建立请求，其中携带 S-GW的隧道信息，还可以携带 IP分流标识或双隧道标识；

步骤 605 , L-PGW向 S-GW返回会话建立响应；

步骤 606, S-GW向移动性管理装置发送会话建立响应；

步骤 607, 移动性管理装置判断该连接为 IP分流连接，则向无线侧网元发起承载建立请求，其中携带 S-GW的隧道信息以及 L-PGW的隧道信息；无线侧网元保存 L-PGW的隧道信息以及 S-GW的隧道信息。步骤 608 , 执行 RRC连接配置过程；

步骤 609, 无线侧网元向移动性管理装置返回承载建立响应；

步骤 610, 终端发起直传消息；

步骤 611 , 无线侧网元向移动性管理装置发送 PDN连接建立完成消息；步骤 612, 移动性管理装置向 S-GW发送承载更新请求，其中携带无线侧网元的隧道信息，还可以携带 IP分流标识或双隧道标识；

步骤 613 , S-GW判断该连接为 IP分流连接，则向 L-PGW发送的承载更新请求中携带无线侧网元的隧道信息，还可以携带 IP分流标识或双隧道标识；步骤 614, L-PGW为该 IP分流连接保存无线侧网元的隧道信息以及 S-GW 的隧道信息；同时 L-PGW向 S-GW返回载更新响应；

步骤 615, S-GW向移动性管理装置返回承载更新响应消息。

图 7是本发明在图 1所示系统的基础上，在用户初始接入后进行专有承载建立的流程图。本实施例包括如下步骤：

步骤 701 , 用户已经附着到网络，具有本地 IP连接；

步骤 702, 终端经无线侧网元向移动性管理装置发起承载修改请求；步骤 703，移动性管理装置转发承载修改请求给 S-GW;

步骤 704 , 接收到移动性管理装置发送的承载修改请求后， S-GW 向 L-PGW发送承载修改请求；

步骤 705, L-PGW向 S-GW发送专有承载建立请求；

步骤 706, S-GW向移动性管理装置发送专有承载建立请求；

步骤 707, 移动性管理装置判断该连接为 IP分流连接，则向无线侧网元发起承载建立请求，其中携带 L-PGW的隧道信息；无线侧网元保存 L-PGW的隧道信息。

图 7的流程是在图 5或图 6流程的基础上实现的， L-PGW的地址已经保存在无线侧网元中，因此上述承载建立请求中不再需要携带 L-PGW的地址，以下步骤 712、 713也存在类似的情况。

步骤 708, 执行 RRC连接配置过程；

步骤 709, 无线侧网元向移动性管理装置返回承载建立响应；

步骤 710, 终端发起直传消息。

步骤 711 , 无线侧网元向移动性管理装置发送会话管理响应消息；步骤 712, 移动性管理装置向 S-GW发送专有承载建立响应，响应消息中携带无线侧网元的隧道信息；

步骤 713 , S-GW判断该连接为 IP分流连接，则向 L-PGW发送的专有承载建立响应中携带无线侧网元的隧道信息以及 S-GW的隧道信息；

L-PGW为该 IP分流连接保存无线侧网元的隧道信息以及 S-GW的隧道信息； L-PGW可以将下行数据直接发向无线侧网元，也可以将下行数据发往 S-GW。

通过以上流程，建立了两条隧道，一条隧道为从终端至无线侧网元至本地接入网关 (L-PGW), 另一条隧道为从终端至无线侧网元至接入网关 (S-GW) 至本地接入网关 (L-PGW) , 对应图 4a所示的情形。

图 8是本发明在 UTRAN(通用陆地无线接入网， Universal Terrestrial Radio Access Network ) 系统的基础上，为实现如图 4a所示的双隧道在用户初始接入时进行 PDP (分组数据协议， Packet Data Protocol )上下文激活的流程图。本实施例包括如下步骤：

步骤 801 , 终端执行附着到网络的操作；

步骤 802, 终端发送 PDP上下文激活消息给 SGSN;

步骤 803 , SGSN向 L-GGSN发送 PDP上下文建立请求，其中携带 SGSN 的隧道信息，还可以携带 IP分流标识或双隧道标识；

步骤 804 , L-GGSN向 SGSN返回 PDP上下文建立响应，其中携带 L-GGSN 的隧道信息；

步骤 805, 执行无线接入承载建立流程， SGSN将 SGSN的隧道信息，以及 L-GGSN的隧道信息提供给无线侧网元；

步骤 806, SGSN向 L-GGSN发送 PDP上下文更新请求，其中携带无线侧网元的隧道信息；

步骤 807 , L-GGSN向 SGSN返回 PDP上下文更新响应；

L-GGSN为该 IP分流保存双隧道信息： SGSN的隧道信息，以及无线侧网元的隧道信息。

步骤 808 , SGSN返回 PDP上下文激活响应消息给终端。

上述流程也可以釆用另一种方式实现双隧道建立，即，发送给 L-GGSN 的 SGSN的隧道信息在步骤 806中携带，而不在步骤 803中携带，此时也可以在步骤 806中携带 IP分流标识或双隧道标识。

通过以上流程，建立了两条隧道，一条隧道为从终端至无线侧网元至本地接入网关 (L-GGSN),另一条隧道为从终端至无线侧网元至接入网关 (SGSN) 至本地接入网关 (L-GGSN) , 对应于图 4a所示的情形。

以下实施例中，图 9描述了基于 E-UTRAN系统的为实现如图 4b所示的双隧道的应用场景。

图 9是本发明在图 1所示系统的基础上，在用户初始接入时进行本地 IP 连接建立的流程图。本实施例包括如下步骤：

步骤 901 , 用户在进行通信前建立 RRC ( Radio Resource Control, 无线资源控制 )连接作为信令消息或者业务数据的承载；

步骤 902, 用户发送初始化 NAS ( Non-Access-Stratum, 非接入层）消息进行附着操作；

步骤 903 , 无线侧网元将初始的用户消息发给移动性管理装置，并转发 NAS消息至移动性管理装置；

步骤 904, 移动性管理装置开启鉴权以及安全流程，对用户进行验证；步骤 905, 移动性管理装置根据 APN ( Access Point Name, 接入点名称）或本地访问标识（这些标识可以在步骤 903消息中携带）发现需建立本地 IP 连接，则向 S-GW发送会话建立请求消息，消息中可以携带 IP分流标识或双隧道标识；

步骤 906,接收到移动性管理装置发送的消息， S-GW将会话建立请求消息发送给 L-PGW, 消息中携带 S-GW的隧道信息，还可以携带 IP分流标识或双隧道标识。

步骤 907 , L-PGW向 S-GW返回会话建立响应；

步骤 908, S-GW向移动性管理装置发送会话建立响应；

步骤 909, 移动性管理装置判断该连接为 IP分流连接，则向无线侧网元发起初始上下文建立请求，其中携带 L-PGW的隧道信息，无需携带 S-GW的隧道信息，如地址和隧道标识；

步骤 910, 执行 RRC连接配置过程；

步骤 911 , 无线侧网元向移动性管理装置返回初始上下文建立响应；步骤 912, 终端向无线侧网元发送直传消息，包含附着完成信息；步骤 913 , 无线侧网元向移动性管理装置发送附着完成消息；

步骤 914, 移动性管理装置向 S-GW发送承载更新请求，其中携带无线侧网元的隧道信息，还可以携带 IP分流标识或双隧道标识；

步骤 915, S-GW判断该连接为 IP分流连接，则向 L-PGW发送的承载更新请求中携带无线侧网元的隧道信息，还可以携带 IP分流标识或双隧道标识。此时， S-GW无需保存无线侧网元的隧道信息，如地址和隧道标识；

步骤 916, L-PGW为该 IP分流连接保存无线侧网元的隧道信息以及 S-GW 的隧道信息；同时向 S-GW返回承载更新响应；

步骤 917, S-GW向移动性管理装置返回承载更新响应消息。

通过以上流程，建立了两条隧道，一条隧道为从终端至无线侧网元至本地接入网关 (L-PGW) , 另一条隧道为从接入网关（S-GW)至本地接入网关 (L-PGW) , 对应于图 4b所示的情形。

为了简化描述，图 9实施例仅以 E-UTRAN系统中在用户初始接入时进行本地 IP连接建立为例来说明为 IP分流建立两条如图 4b所示的数据隧道的方法。其他情况下，如用户初始接入后进行本地 IP连接建立、专有承载建立、 UTRAN系统中用户初始接入时进行 PDP上下文激活的情况下，仍然需要移动性管理装置（ SGSN或 MME )将本地接入网关的地址和隧道信息发送给无线侧网元（此时无需携带接入网关的隧道信息），接入网关需要将无线侧网元的地址和隧道信息发送给本地接入网关（接入网关无需保存无线侧网元的隧道信息），以便可以为 IP分流连接建立两条数据通道。在这些情况下，为 IP分流建立两条隧道的方法与图 9实施例极为相似，故在此不再重复描述。

为了简化描述，以上实施例仅以不存在家用基站网关的情况为例来说明为 IP分流建立两条数据隧道的方法。存在家用基站网关的情况下，仍然需要移动性管理装置（ SGSN或 MME )将本地接入网关的地址和隧道信息发送给无线侧网元，接入网关需要将无线侧网元的地址和隧道信息发送给本地接入网关，以便可以为 IP分流连接建立两条数据通道。当然，存在家用基站网关时，移动性管理装置与无线侧网元之间的消息将经由家用基站网关传递。在这些情况下，为 IP分流建立两条隧道的方法与上述实施例极为相似，故在此不再重复描述。

在上述实施例中，本地接入网关为本地接入网关和接入网关之间的隧道分配的隧道标识 , 与为本地接入网关和无线侧网元之间的隧道分配的隧道标识可以相同，也可以不同。

在上述实施例中，发往无线侧网元的 S-GW的隧道信息和 L-PGW的隧道信息的作用分别为： S-GW的隧道信息用于建立 S-GW和无线侧网元间隧道的上行通道，即对无线侧网元发往 S-GW的数据进行封装； L-PGW的隧道信息用于建立 L-PGW和无线侧网元间隧道的上行通道，即对无线侧网元发往 L-PGW的数据进行封装。发往无线侧网元的 SGSN的隧道信息和 L-GGSN的隧道信息的作用分别为： SGSN的隧道信息用于建立 SGSN和无线侧网元间隧道的上行通道，即对无线侧网元发往 SGSN的数据进行封装； L-GGSN的隧道信息用于建立 L-GGSN和无线侧网元间隧道的上行通道，即对无线侧网元发往 L-GGSN的数据进行封装。

以上实施例仅描述了 L-PGW获取无线侧网元的隧道信息的途径是无线侧网元将无线侧网元的隧道信息传递给移动性管理装置，再由移动性管理装置经 S-GW传递给 L-PGW, 然而， L-PGW获取无线侧网元隧道信息的方式不限于以上实施例，例如，还可以通过无线侧网元将其隧道信息传递给 L-PGW,其中可以通过移动性管理装置进行中转。该方式同样适用于 UTRAN 或存在家用基站网关的场景，在这些情况下，为 IP分流建立两条隧道的方法与上述实施方式极为相似，故在此不再重复描述。

在上述实施例中，发往 L-PGW的 S-GW的隧道信息和无线侧网元的隧道信息的作用分别为： S-GW的隧道信息用于建立 S-GW和 L-PGW间隧道的下行通道，即对 L-PGW发往 S-GW的数据进行封装；无线侧网元的隧道信息用于建立 L-PGW和无线侧网元间隧道的下行通道，即对 L-PGW发往无线侧网元的数据进行封装。发往 L-GGSN的 SGSN的隧道信息和无线侧网元的隧道信息的作用分别为： SGSN的隧道信息用于建立 SGSN和 L-GGSN间隧道的下行通道，即对 L-GGSN发往 SGSN的数据进行封装；无线侧网元的隧道信息用于建立 L-GGSN和无线侧网元间隧道的下行通道，即对 L-GGSN发往无线侧网元的数据进行封装。

在上述实施例中，所述接入网关可以位于核心网，也可以位于本地。

IP分流连接的无线侧网元可以与本地接入网关地址相同。

IP分流可以是本地 IP访问，例如， IP分流可以是本地 IP访问用户本地网络、本地 IP访问公司本地网络、本地 IP访问互联网、互联网业务的分流操作、特定 IP数据分流等。

本地接入网关包括以下之一：本地服务网关（L-SGW )和本地分组数据网络网关（ L-PGW ) ,单独的 L-PGW, L-GGSN和 L-SGSN,单独的 L-GGSN, 数据分流功能实体。

无线侧网元包括以下之一：基站、家用基站、 RNC、本地接入网关、数据分流功能实体。

为实现以上方法，本发明还提供一种建立 IP分流连接的实现系统，该系统包括通过网络连接的移动性管理装置、无线侧网元、接入网关及本地接入网关，其中：

所述移动性管理装置，设置为将本地接入网关的隧道信息或者本地接入网关和接入网关的隧道信息传送给无线侧网元；

所述无线侧网元，设置为接收所述移动性管理装置发送的隧道信息；所述接入网关，设置为将所述无线侧网元和所述接入网关的隧道信息传送给所述本地接入网关；

所述移动性管理装置还设置为向所述接入网关发送所述无线侧网元的隧道信息及双隧道信息；并且所述接入网关还设置为在获取所述无线侧网元的隧道信息及所述双隧道信息后将其转发给所述本地接入网关；

所述本地接入网关，设置为接收所述接入网关发送的隧道信息；所述本地接入网关还设置为保存所述接入网关传送的所述隧道信息及双隧道信息以及根据保存的信息转发下行数据；所述双隧道信息包括 IP分流标识或双隧道标识，所述隧道信息包括地址和隧道标识，或者仅包括隧道标识。

具体实现时，无线侧网元^ ^站、家用基站或 RNC (无线网络控制器，

Radio Network Controller ) , 移动性管理装置为移动性管理实体（ΜΜΕ ) 、移动交换中心（MSC )或服务 GPRS支持节点（SGSN ) , 所述本地接入网关是 L-PGW或 L-GGSN, 所述接入网关是 S-GW或 SGSN。

本领域技术人员应当理解， IP分流连接包括多段隧道，本发明所涉及的 IP分流连接的建立主要涉及无线侧网元、接入网关与本地接入网关之间的隧道的建立。

本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块 /单元可以釆用硬件的形式实现，也可以釆用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

工业实用性

根据本发明提供的为 IP分流建立两条数据隧道的方法，由移动性管理装置将本地接入网关的隧道信息或者本地接入网关和接入网关的隧道信息传送给无线侧网元；接入网关（如， S-GW )将无线侧网元的地址和隧道信息转发给本地接入网关（如， L-PGW ) , 或者，所述无线侧网元将其隧道信息传送给所述本地接入网关，其中可以通过所述移动性管理装置进行中转，从而解决了为 IP分流同时建立多连接的问题，有效地实现了两条数据隧道的创建机制。

Claims

权利要求书

1、一种建立因特网协议（IP )分流连接的实现方法，包括：

2、如权利要求 1所述的方法，还包括：在所述接入网关将所述无线侧网元和所述接入网关的隧道信息传送给所述本地接入网关的步骤中，所述接入网关还将双隧道信息传送给所述本地接入网关；所述无线侧网元的隧道信息及所述双隧道信息是所述接入网关从所述移动性管理装置获取后再传送给所述本地接入网关的。

3、如权利要求 2所述的方法，还包括：所述本地接入网关保存所述接入网关传送的所述隧道信息及双隧道信息，所述本地接入网关根据保存的信息转发下行数据；所述双隧道信息包括 IP分流标识或双隧道标识，所述隧道信息包括地址和隧道标识，或者仅包括隧道标识。

4、如权利要求 1至 3中任一项所述的方法，所述本地接入网关包括以下之一：本地服务网关（L-SGW )和本地分组数据网络网关（L-PGW ) , 单独的 L-PGW, 本地网关通用分组无线业务（GPRS )支持节点（L-GGSN )和本地服务 GPRS支持节点（L-SGSN ) , 单独的 L-GGSN, 数据分流功能实体；所述无线侧网元包括以下之一：基站、家用基站、无线网络控制器（RNC ) 、本地接入网关、数据分流功能实体；所述接入网关是服务网关（S-GW )或服务 GPRS支持节点（ SGSN ) 。

5、一种建立因特网协议（IP )分流连接的实现方法，包括：

所述无线侧网元将其隧道信息传送给所述本地接入网关。

6、如权利要求 5所述的方法，其中，在所述无线侧网元将其隧道信息传送给所述本地接入网关的过程中，所述无线侧网元的隧道信息由所述移动性管理装置进行中转。

7、一种建立因特网协议（IP )分流连接的实现方法，包括：

8、一种建立因特网协议（IP )分流连接的实现方法，包括：

9、一种建立因特网协议（IP )分流连接的实现系统，包括通过网络连接的移动性管理装置、无线侧网元、接入网关及本地接入网关，其中：

10、如权利要求 9所述的系统，其中，所述移动性管理装置还设置为向所述接入网关发送所述无线侧网元的隧道信息以及双隧道信息；并且所述接入网关还设置为在获取所述无线侧网元的隧道信息以及所述双隧道信息后将这些信息转发给所述本地接入网关。

11、如权利要求 10所述的系统，其中，所述本地接入网关还设置为保存所述接入网关传送的所述隧道信息及双隧道信息以及根据保存的信息转发下行数据；所述双隧道信息包括 IP分流标识或双隧道标识，所述隧道信息包括地址和隧道标识，或者仅包括隧道标识。

12、如权利要求 9至 11中任一项所述的系统，所述本地接入网关包括以下之一：本地服务网关（L-SGW )和本地分组数据网络网关（L-PGW ) , 单独的 L-PGW, 本地网关通用分组无线业务（GPRS )支持节点（L-GGSN )和本地服务 GPRS支持节点（L-SGSN ) , 单独的 L-GGSN, 数据分流功能实体；所述无线侧网元包括以下之一：基站、家用基站、无线网络控制器（RNC ) 、本地接入网关、数据分流功能实体；所述接入网关是服务网关（S-GW )或服务 GPRS支持节点（ SGSN ) 。

13、一种建立因特网协议（IP )分流连接的实现系统，包括通过网络连接的移动性管理装置、无线侧网元、接入网关及本地接入网关，其中：