專利名稱:移動網(wǎng)絡(luò)高速接入公網(wǎng)的節(jié)點、方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種移動網(wǎng)絡(luò)高速接入公網(wǎng)的 技術(shù)。
背景技術(shù):
隨著3G (The Third Generation,第三代)網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模部署,寬帶接入 網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用也日益得到廣泛應(yīng)用,此時,用戶需要使用無線UE (用戶設(shè)備終端)享受高速、便捷、低成本的無線數(shù)據(jù)服務(wù)。
如圖1所示,在現(xiàn)有的移動網(wǎng)絡(luò)分組域的邏輯架構(gòu)中,提供的一種端到端 分組交換業(yè)務(wù),主要由SGSN (服務(wù)通用分組無線業(yè)務(wù)支持節(jié)點)、GGSN (網(wǎng)關(guān)通用分組無線業(yè)務(wù)支持節(jié)點)等功能實體組成,以使得用戶能夠在端 到端分組傳輸模式下發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。
在實現(xiàn)本發(fā)明過程中,發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問題
圖1所示的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜,層次較多的缺點,例如,從UE(用 戶設(shè)備)通過NodeB (基站)接入到公網(wǎng),如外部網(wǎng)絡(luò)PDN (分組數(shù)據(jù) 網(wǎng)),中間需要經(jīng)過RNC (無線網(wǎng)絡(luò)控制器)、SGSN和GGSN等多個網(wǎng)元 設(shè)備,這將極大地影響網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率,使得無法滿足用戶對高速率業(yè)務(wù)傳 輸?shù)膽?yīng)用需求。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實施例提供了 一種移動網(wǎng)絡(luò)高速接入公網(wǎng)的節(jié)點、方法及系 統(tǒng),便于對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行扁平化處理,從而有效提高網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率。一種增強GPRS (通用分組無線業(yè)務(wù))支持節(jié)點,包括與公網(wǎng)之間通信的
公網(wǎng)接口、與基站之間通信的基站接口 ,以及信息收發(fā)單元,所述信息收發(fā) 單元通過公網(wǎng)接口及基站接口,在基站與公網(wǎng)之間進(jìn)行信息傳輸。
一種移動網(wǎng)絡(luò)高速接入公網(wǎng)的方法,包括
增強GPRS支持節(jié)點通過其與公網(wǎng)之間通信的公網(wǎng)接口 ,以及其與基站之 間通信的基站接口 ,在基站與公網(wǎng)之間進(jìn)行信息傳輸。
一種移動網(wǎng)絡(luò)高速接入公網(wǎng)的系統(tǒng),包括至少 一個上述的增強GPRS支持 節(jié)點,所述增強GPRS支持節(jié)點用于提供基站與公網(wǎng)之間的信息傳輸路徑,實 現(xiàn)基站與公網(wǎng)之間的信息傳輸。
一種移動網(wǎng)絡(luò)高速接入公網(wǎng)的系統(tǒng),包括至少一個上述的增強GPRS支持 節(jié)點和至少一個基站,所述增強GPRS支持節(jié)點用于提供相應(yīng)的基站與公網(wǎng)之 間的信息傳輸路徑,實現(xiàn)相應(yīng)基站與公網(wǎng)之間的信息傳輸。
由上述本發(fā)明的實施例提供的技術(shù)方案可以看出,其具體是通過減少終 端接入公網(wǎng)需要經(jīng)由的網(wǎng)元設(shè)備的數(shù)量的方式,對現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行扁平化處 理,以降低傳輸時延,有效提升網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率。
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案,下面將對實施例描述中所 需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā) 明的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動性的 前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為現(xiàn)有技術(shù)中3G網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明實施例提供的原理示意圖3為本發(fā)明實施例提供的eGSN的結(jié)構(gòu)示意圖4為本發(fā)明實施例提供的用戶面數(shù)據(jù)傳輸路徑示意圖5為本發(fā)明實施例提供的eGSN的應(yīng)用系統(tǒng)示意圖;圖6為本發(fā)明實施例提供的eGSN的應(yīng)用系統(tǒng)實施例 一的示意圖7為本發(fā)明實施例提供的eGSN的應(yīng)用系統(tǒng)實施例二的示意圖8為本發(fā)明實施例提供的eGSN的應(yīng)用系統(tǒng)實施例三的示意圖9為本發(fā)明實施例提供的eGSN的應(yīng)用系統(tǒng)實施例四的示意圖10為本發(fā)明實施例提供的系統(tǒng)的示意圖11為本發(fā)明實施例提供的數(shù)據(jù)流的傳送過程示意圖12為本發(fā)明實施例提供的數(shù)據(jù)流的傳送過程實施例一的示意圖13為本發(fā)明實施例提供的數(shù)據(jù)流的傳送過程實施例二的示意圖14為本發(fā)明實施例提供的控制面信息傳輸路徑示意圖15為本發(fā)明實施例中eGSN獲取路徑選擇策略參數(shù)的過程示意圖。
具體實施例方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行 清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而 不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作 出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
為了進(jìn)一步地提高傳輸質(zhì)量和效率,滿足用戶日益對高速率業(yè)務(wù)的使用 需求,本發(fā)明實施例提供了移動網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)高速率接入分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)方 案,其具體通過扁平化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有效提升了網(wǎng)絡(luò)傳輸效率,使得能夠最大程 度地利用運營商的現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,即在不需要對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的功能進(jìn)行大 的修改的前提下實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸效率的提升。
具體地,如圖2所示,本發(fā)明實施例在現(xiàn)有的3G移動網(wǎng)絡(luò)中引入了一個 新的網(wǎng)元eGSN (Enhancement GPRS Support Node,增強的GPRS支持節(jié) 點),這樣,NodeB便可以通過該新增的網(wǎng)元eGSN直接高速率接入公網(wǎng),以 減少NodeB接入公網(wǎng)過程中的中間傳輸?shù)沫h(huán)節(jié),從而滿足終端用戶對高速率 業(yè)務(wù)傳輸?shù)囊蟆O鄳?yīng)的公網(wǎng)可以但不限于為PDN (分組數(shù)據(jù)網(wǎng)),如
8Internet (互聯(lián)網(wǎng))或lntranet (企業(yè)內(nèi)部互聯(lián)網(wǎng))等。
本發(fā)明實施例提供的eGSN的具體結(jié)構(gòu)如圖3所示,可以包括與公網(wǎng)之間通信的公網(wǎng)接口301、與基站之間通信的基站接口302,以及信息收發(fā)單元303,該信息收發(fā)單元303通過公網(wǎng)接口301及基站接口302,在基站與公網(wǎng)之間進(jìn)行信息傳輸,以使得基站下的終端能夠高速接入公網(wǎng)。
相應(yīng)的基站接口可以為支持lub接口 ( NodeB與RNC之間的標(biāo)準(zhǔn)接口 )功能的接口,如可以支持lub接口部分功能,以便于與網(wǎng)元NodeB相連,使得從NodeB角度來看,eGSN相當(dāng)于網(wǎng)元RNC。相應(yīng)的公網(wǎng)接口可以為支持Gi接口 ( GGSN與公網(wǎng)之間的標(biāo)準(zhǔn)接口 )功能的接口 ,如可以支持GGSN網(wǎng)元的Gi接口部分的功能,以便于eGSN可以直接高速與公網(wǎng)之間進(jìn)行通信。
在eGSN中,還可以包括地址轉(zhuǎn)換單元304,用于將需要通過公網(wǎng)接口發(fā)送給公網(wǎng)的報文中的源地址轉(zhuǎn)換為eGSN的本地地址,以及將需要通過基站接口發(fā)送給終端的報文中的目的地址轉(zhuǎn)換為終端的地址。
如圖4所示,eGSN還可以提供與RNC之間通信的RNC接口 (或稱為elub接口) 305,通過該接口可以支持lub消息的中繼轉(zhuǎn)發(fā)功能,通過該中繼轉(zhuǎn)化功能能夠?qū)崿F(xiàn)RNC和NodeB之間的信息交互,從而可以通過RNC、 SGSN及GGSN的路徑與公網(wǎng)之間進(jìn)行通信。即eGSN可以在圖4所示的兩條用戶面數(shù)據(jù)流3各徑中選擇進(jìn)行用戶面數(shù)據(jù)流傳遞的路徑;或者,在eGSN中也可以包括與SGSN之間通信的SGSN接口 306或與GGSN之間通信的GGSN接口 307。這樣,進(jìn)一步地,參照圖5所示,在eGSN中具體可以包括RNC接口305 (elub接口 ) 、 SGSN接口 (lu-U接口 ) 306或GGSN接口 (lu-U接口 ) 307中的一個或多個;在圖5中,lu接口的控制面功能由RNC通過elub接口實現(xiàn)。
具體地,參照圖6和圖7所示,lu接口的用戶面數(shù)據(jù)可以直接從eGSN發(fā)送到SGSN,再經(jīng)過GGSN到達(dá)公網(wǎng),或者,參照圖8和圖9所示,lu接口的用戶面數(shù)據(jù)還可以直接從eGSN發(fā)送到GGSN (若eGSN存在GGSN接口時,則可以采用直連通道DirectTunnel連接到GGSN),并發(fā)送給公網(wǎng)。進(jìn)一步地,上述eGSN還可以包括路徑選擇單元308,用于根據(jù)預(yù)定的路徑選擇策略選擇通過RNC接口305、 SGSN接口306、 GGSN接口307或公網(wǎng)接口301發(fā)送基站傳送來的信息。即eGSN除提供用戶面數(shù)據(jù)包在移動分組域和外部數(shù)據(jù)網(wǎng)之間的路由和封裝功能外,還可以根據(jù)不同的路徑選擇策略為各數(shù)據(jù)選擇另外的路徑(圖4中所示的依次經(jīng)由eGSN、 RNC、 SGSN及GGSN的路徑,或者,圖5中所示的依次經(jīng)由eGSN、 SGSN及GGSN的路徑,或者,圖5中所示的依次經(jīng)由eGSN和GGSN的路徑)接入外部數(shù)據(jù)網(wǎng),即接入相應(yīng)的公網(wǎng),如PDN等。
相應(yīng)的路徑選擇策略至少可以是指根據(jù)用戶簽約信息、接入點名稱APN、服務(wù)質(zhì)量參數(shù)或業(yè)務(wù)類型中的一項或多項預(yù)先建立的路徑選擇方式信息,即預(yù)先根據(jù)用戶簽約信息、接入點名稱、服務(wù)質(zhì)量參數(shù)或業(yè)務(wù)類型中的一項或多項設(shè)定哪些數(shù)據(jù)流選擇通過eGSN的公網(wǎng)接口進(jìn)行傳送,或者,設(shè)定哪些數(shù)據(jù)流不通過eGSN的公網(wǎng)接口進(jìn)行傳送,等等;例如,設(shè)定指定業(yè)務(wù)類型的業(yè)務(wù)對應(yīng)的數(shù)據(jù)流通過eGSN的公網(wǎng)接口進(jìn)行傳送,或者,設(shè)定符合某服務(wù)質(zhì)量要求的數(shù)據(jù)流通過eGSN的公網(wǎng)接口進(jìn)行傳送,或者,設(shè)定某用戶的某種業(yè)務(wù)類型的數(shù)據(jù)流通過eGSN的公網(wǎng)接口進(jìn)行傳送,等等。
為給eGSN中的路徑選擇單元提供相應(yīng)的路徑選擇策略,在eGSN上還可以包4舌以下單元
路徑選擇策略獲取單元309,用于獲取路徑選擇策略,或獲取路徑選擇策略參數(shù),并根據(jù)該路徑選擇策略參數(shù)生成相應(yīng)的路徑選擇策略,具體可以在eGSN本地獲取配置的路徑選擇策略或路徑選擇策略參數(shù),或者,也可以接收GGSN等其他網(wǎng)元發(fā)來的路徑選擇策略或路徑選擇策略參數(shù),等等;若接收GGSN發(fā)來的路徑選擇策略或路徑選擇策略參數(shù),則可以通過分組數(shù)據(jù)協(xié)議PDP上下文激活過程中的消息從GGSN獲取相應(yīng)的路徑選擇策略或路徑選擇策略參數(shù);其中,相應(yīng)的路徑選擇策略可以為指根據(jù)用戶簽約信息、接入點名稱、服務(wù)質(zhì)量參數(shù)或業(yè)務(wù)類型中的至少一項預(yù)先建立的路徑選擇方式信息;相應(yīng)的路徑選擇策略參數(shù)可以包括用戶簽約信息、接入點名稱、服務(wù)質(zhì)量參數(shù)或業(yè)務(wù)類型中的至少一項;
路徑選擇策略存儲單元310,用于保存路徑選擇策略獲取單元309獲取的路徑選擇策略,并提供給上述路徑選擇單元308,以便于路徑選擇單元308可以根據(jù)該路徑選擇策略為向公網(wǎng)傳送的數(shù)據(jù)流(報文)選擇對應(yīng)的傳送路徑。
可選地,在eGSN中還可以包括輔助管理單元311,用于將通過上述公網(wǎng)接口301傳輸?shù)臄?shù)據(jù)和通過上述公網(wǎng)接口傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流量中的至少一項發(fā)送給SGSN或GGSN,以便于可以實現(xiàn)針對eGSN的有效監(jiān)聽,以及實現(xiàn)數(shù)據(jù)流量監(jiān)控,進(jìn)而實現(xiàn)相應(yīng)的計費功能,便于能夠?qū)K端通過eGSN直接與公網(wǎng)交互的數(shù)據(jù)流進(jìn)行有效的管理,實現(xiàn)計費及合法監(jiān)聽等功能。為此,相應(yīng)的eGSN的elub接口還可以在實現(xiàn)上述lub接口的基礎(chǔ)上進(jìn)一步進(jìn)行功能擴展,以便于支持GGSN通過RNC管理和控制eGSN的功能;或者,GGSN也可以通過SGSN對eGSN進(jìn)行控制管理,或者,GGSN也可以直接通過其與eGSN之間的接口對eGSN進(jìn)行控制管理。
可見,通過本發(fā)明實施例,可以在eGSN上實現(xiàn)本地卸載(Offload)訪問公網(wǎng)和通過GGSN接入公網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)接入方案,其中,該本地Offload訪問公網(wǎng)是指在eGSN節(jié)點上將數(shù)據(jù)通過其與公網(wǎng)之間的公網(wǎng)接口及與NodeB之間的基站接口進(jìn)行傳遞的處理過程。本發(fā)明實施例提供的該實現(xiàn)方案具體可以在SGSN或GGSN等核心網(wǎng)設(shè)備的控制下,由eGSN節(jié)點分離出可以本地Offload的數(shù)據(jù)流(即通過基站接口和公網(wǎng)接口在基站與公網(wǎng)之間直接交互的數(shù)據(jù)流),并通過NAT (網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換)方式將該數(shù)據(jù)流的源地址(即UE的IP地址)轉(zhuǎn)換為eGSN本地分配的IP地址,以使得在其他數(shù)據(jù)流通過GGSN收發(fā)的同時,本地offload數(shù)據(jù)流也可以通過eGSN進(jìn)行收發(fā)。即從外部lnternet或lntranet等公網(wǎng)來看,發(fā)送給eGSN和GGSN的數(shù)據(jù)流有兩個不同的IP地址,也就可以進(jìn)行不同的數(shù)據(jù)包路由,并最終分別發(fā)送給eGSN和GGSN。
ii通過上述實施例,使得UE可以一方面可以通過eGSN高速接入公網(wǎng),也可以兼容現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),選4奪傳統(tǒng)的路徑接入公網(wǎng),從而可以在兼容現(xiàn)有技術(shù)的情況下,實現(xiàn)高速業(yè)務(wù)接入,滿足用戶針對高速業(yè)務(wù)的應(yīng)用需求。
本發(fā)明實施例中還提供了相應(yīng)的移動網(wǎng)絡(luò)高速接入公網(wǎng)的系統(tǒng),如圖10在該系統(tǒng)中可以包括一個或多個eGSN,以便于通過該eGSN提供基站與公網(wǎng)之間的信息傳輸路徑,實現(xiàn)基站與公網(wǎng)之間的信息的高速傳輸,有效降低用戶設(shè)備接入公網(wǎng)的時延,提高接入速率。
可選地,在該系統(tǒng)包括多個eGSN時,若終端在不同的eGSN之間切換,則該系統(tǒng)中的GGSN還可以通過i殳置的切換管理單元101,在終端對應(yīng)的eGSN發(fā)生切換時,向切換后的eGSN發(fā)送路徑選擇策略或路徑選擇策略參數(shù),以便于切換后的eGSN可以為終端提供相應(yīng)的高速傳輸服務(wù)。
仍參照圖10所示,本發(fā)明實施例中提供的移動網(wǎng)絡(luò)高速接入公網(wǎng)的系統(tǒng),可以包括至少一個eGSN和至少一個基站,eGSN用于提供相應(yīng)的基站與公網(wǎng)之間的信息傳輸路徑,實現(xiàn)基站與公網(wǎng)之間的信息傳輸。
可選地,在該系統(tǒng)還可以包括RNC、 SGSN和GGSN, eGSN可以依次通過RNC、 SGSN和GGSN與^厶網(wǎng)通信;或者,該系統(tǒng)還可以包括SGSN和GGSN, eGSN可以依次通過SGSN和GGSN與公網(wǎng)通信;或者,該系統(tǒng)還可以包括GGSN, eGSN可以通過GGSN與公網(wǎng)通信。其中,相應(yīng)的GGSN中也可以設(shè)置上述切換管理單元101,以用于執(zhí)行相應(yīng)的切換管理操作。
下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例中通過eGSN實現(xiàn)與公網(wǎng)之間的通信的具體處理過程進(jìn)4于詳細(xì);兌明。
( 一 )通過eGSN與公網(wǎng)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)流交互的過程終端與公網(wǎng)之間進(jìn)行信息交互的過程包括終端向公網(wǎng)發(fā)送信息的處理過程,以及終端接收公網(wǎng)接收信息的處理過程,其中
(1)如圖11所示,終端向公網(wǎng)發(fā)送信息的處理過程包括步驟1, NodeB接收到UE發(fā)來的用戶面數(shù)據(jù)后,發(fā)送給eGSN;步驟2, eGSN根據(jù)預(yù)定的路徑選擇策略為UE發(fā)來的用戶面數(shù)據(jù)選擇一條 傳送路徑;
其中,可供eGSN選擇的路徑可以有兩條
路徑A: 1^++1\100168<-+6〇51^<"+外部分組數(shù)據(jù)網(wǎng)(公網(wǎng)); 路徑B: UE+ + NodeB++eGSN ++RNC++SGSN4 +GGSN + +
外部分組數(shù)據(jù)網(wǎng)(公網(wǎng));或者相應(yīng)的3各徑B也可以為 UE<■+NodeB<■■*eGSN<■+SGSN<■+GGSN<■+外部分組數(shù)據(jù)網(wǎng)(公 網(wǎng)),或者,路徑B還可以為1^++1^00168<"+603問++005^^<" +外
部分組數(shù)據(jù)網(wǎng)(公網(wǎng)),等等;
選擇上述路徑A和路徑B的任一條均可以通過相應(yīng)的上行方向的路徑向7> 網(wǎng)進(jìn)行用戶面數(shù)據(jù)流的傳遞;
路徑選擇策略確定實施offload的數(shù)據(jù)流,并通過路徑A發(fā)送;其他數(shù)據(jù)流則可 以通過路徑B發(fā)送;即eGSN網(wǎng)元能夠支持offload數(shù)據(jù)流的功能,例如,通過 SGSN或GGSN便可以控制eGSN實施針對同 一 個U E的部分或全部數(shù)據(jù)流的 實施或不實施Offload功能。
其中,根據(jù)路徑選擇策略來確定實施offload的數(shù)據(jù)流的過程可以但不限 于根據(jù)業(yè)務(wù)類型、APN (接入點名稱)、服務(wù)質(zhì)量或用戶簽約信息中的至少 一項控制網(wǎng)元設(shè)備eGSN實施或不實施offload數(shù)據(jù)流,以便于具有優(yōu)選保證高 優(yōu)先級、高速率等特點的用戶的高速的業(yè)務(wù)傳輸需求;即網(wǎng)元設(shè)備eGSN至少 可以支持以下 一種或多種處理才幾制
處理機制一網(wǎng)元設(shè)備eGSN可以根據(jù)APN來控制其需要offload的數(shù)據(jù)流 (即選擇路徑A^送的數(shù)據(jù)流),即根據(jù)不同的APN可以為相應(yīng)的數(shù)據(jù)流選擇 不同的路徑進(jìn)行發(fā)送;
處理機制二網(wǎng)元設(shè)備eGSN可以根據(jù)用戶簽約信息確定其需要offload的 數(shù)據(jù)流,如用戶簽約信息中指明該用戶的數(shù)據(jù)需要通過路徑A發(fā)送,則該用戶
13的數(shù)據(jù)便為需要offload的數(shù)據(jù)流;
處理機制三網(wǎng)元設(shè)備eGSN可以根據(jù)Qos (服務(wù)質(zhì)量)參數(shù)確定其需要 offload的數(shù)據(jù)流,例如,若某用戶或某業(yè)務(wù)類型的數(shù)據(jù)流達(dá)到了預(yù)定的QoS 要求,則將其作為需要offload的數(shù)據(jù)流,以優(yōu)先保證高端用戶或高端業(yè)務(wù)的 高速傳輸需求;
處理機制四網(wǎng)元設(shè)備eGSN可以根據(jù)不同的業(yè)務(wù)類型確定其需要offload 的數(shù)據(jù)流,例如,對于高速率要求的業(yè)務(wù)(如視頻業(yè)務(wù)等)便可以選擇路徑A 直接快速接入,等等。
通過不同的處理機制使得eGSN可以根據(jù)接入公網(wǎng)的需求,靈活控制本地 執(zhí)行offload功能的數(shù)據(jù)流,滿足不同的接入速率需求。
步驟3, eGSN將UE發(fā)來的用戶面數(shù)據(jù)通過選擇的路徑發(fā)送到外部分組數(shù) 據(jù)網(wǎng),如PDN等;
若通過路徑A發(fā)送數(shù)據(jù)流,則在網(wǎng)元設(shè)備eGSN可以使用NAT方式將數(shù)據(jù) 流的源地址轉(zhuǎn)換為eGSN的IP地址,這樣,盡管UE使用同一個IP地址,但從 外部lnternet或lntranet網(wǎng)絡(luò)等公網(wǎng)來看,發(fā)送給eGSN和GGSN的數(shù)據(jù)流卻有 兩個不同的IP地址,相應(yīng)的公網(wǎng)便可以進(jìn)行不同的數(shù)據(jù)包路由,并能夠?qū)⑾?應(yīng)的數(shù)據(jù)流分別發(fā)送給eGSN和GGSN;
若通過路徑B發(fā)送數(shù)據(jù)流,則網(wǎng)元設(shè)備eGSN直接轉(zhuǎn)發(fā)相應(yīng)的數(shù)據(jù)流給 RNC,并沿著路徑B傳送到公網(wǎng)即可。
(2)如圖11所示,終端接收公網(wǎng)發(fā)來信息的處理過程包括
步驟1,網(wǎng)元設(shè)備eGSN接收公網(wǎng)需要發(fā)送給UE的用戶面數(shù)據(jù);
具體地,網(wǎng)元設(shè)備eGSN接收公網(wǎng)發(fā)來的用戶面數(shù)據(jù)的路徑也有兩條,即 上述if各徑A和路徑B的下行方向;
步驟2,將接收到的需要發(fā)送給UE的用戶面數(shù)據(jù)發(fā)送給NodeB,以便于 進(jìn)一步通過NodeB將相應(yīng)的數(shù)據(jù)流(用戶面數(shù)據(jù))發(fā)送給UE;
若步驟1中是通過路徑A接收到的用戶面數(shù)據(jù),則由于上行時進(jìn)行了 NAT處理,故此時,對于下行數(shù)據(jù)流仍需要進(jìn)行相應(yīng)的NAT處理,以將數(shù)據(jù)流中 的目的地址修改為UE的IP地址;
若步驟1中是通過路徑B接收到的用戶面數(shù)據(jù),則無需要進(jìn)行NAT處理, 直接轉(zhuǎn)發(fā)相應(yīng)的用戶面數(shù)據(jù)即可。
在通過eGSN與公網(wǎng)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)流交互的過程,相應(yīng)的為通過eGSN與 公網(wǎng)之間交互的用戶面數(shù)據(jù)分別選擇路徑A和路徑B的實現(xiàn)過程包括
若相應(yīng)的路徑選擇策略(或稱過濾法則)為針對某會話或某用戶的所有 數(shù)據(jù)流時,則網(wǎng)元設(shè)備eGSN在根據(jù)SGSN或GGSN下發(fā)的路徑選擇策略確定 需要實施offload的數(shù)據(jù)流后,可以將收到的該會話或該用戶的所有數(shù)據(jù)包均 在本地進(jìn)行NAT轉(zhuǎn)換處理,以將數(shù)據(jù)包的源地址轉(zhuǎn)換為本地IP地址池中地址 后發(fā)送到lnternet或lntranet等公網(wǎng)中,即在eGSN的上行方向上轉(zhuǎn)換IP報文頭 中的源IP地址為eGSN的IP地址,并通過圖12所示的箭頭線所示的路徑進(jìn)行上 行發(fā)送。仍參照圖12所示,當(dāng)網(wǎng)元設(shè)備eGSN收到lnternet或lntranet等公網(wǎng)返 回的數(shù)據(jù)包后,則網(wǎng)元設(shè)備eGSN仍需要進(jìn)行反向的NAT轉(zhuǎn)換,使得eGSN在 下行方向上轉(zhuǎn)換IP報文頭中的目標(biāo)IP地址為UE的IP地址,之后再通過NodeB 發(fā)送數(shù)據(jù)包到終端UE。需要說明的是,在網(wǎng)元設(shè)備eGSN上針對本地需要實 施offload的數(shù)據(jù)流,也可以不進(jìn)行NAT轉(zhuǎn)換處理。
如圖13所示,若相應(yīng)的路徑選擇策略只針對部分?jǐn)?shù)據(jù)流,例如,相應(yīng)的 路徑選擇策略可以為IP五元組信息,此時,網(wǎng)元設(shè)備eGSN將對上行數(shù)據(jù)包進(jìn) 行I P五元組匹配過濾處理,對經(jīng)過匹配過濾后確定非本地需要offload的凄史據(jù) 流,則參照圖13中箭頭線所示的路徑繼續(xù)透傳給RNC,再依次經(jīng)過SGSN及 GGSN發(fā)送給PDN網(wǎng)絡(luò)。仍參照圖13所示,若網(wǎng)元設(shè)備eGSN收到了下行方 向需要發(fā)送給終端UE的數(shù)據(jù)流,則無需進(jìn)行NAT轉(zhuǎn)換處理,而直接轉(zhuǎn)發(fā)給 NodeB,以繼續(xù)傳送給終端UE即可。 (二)獲取路徑選擇策略的過程
相應(yīng)的eGSN獲取過濾法則,以建立相應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)關(guān)系的處理過程中,相應(yīng)的eGSN獲取控制面數(shù)據(jù)的路徑如圖14所示,在該路徑中,eGSN具體可以通 過PDP上下文激活流程實現(xiàn)獲取路徑選擇策略,參照圖15所示,相應(yīng)的獲取 路徑選4奪策略的處理過程具體可以包括
步驟1、 2, SGSN收到Activate PDP Context Request (激活PDP上下文 請求)消息后,繼續(xù)向GGSN發(fā)送該Create PDP Context Request消息;
步驟3, GGSN收到Create PDP Context Request消息后為UE分配IP地 址并獲取相應(yīng)的路徑選4,策略參數(shù);
步驟4, GGSN向SGSN發(fā)送Create PDP Context Response (創(chuàng)建PDP 上下文響應(yīng))消息,在該消息中攜帶著相應(yīng)的為UE分配的IP地址及獲取的路 徑選擇策略參數(shù);
即為了支持eGSN正確地獲取offload數(shù)據(jù)的過濾法則,在該步驟中需要 GGSN擴展功能以支持在Create PDP Context Response消息中攜帶相應(yīng)的路
徑選擇策略參數(shù),例如,用戶簽約信息、APN、 Qos或業(yè)務(wù)類型等信息中的 一項或多項;
步驟5, SGSN在收到Create PDP Context Response消息后,SGSN擴 展功能在RAB Assignment Request (無線接入承載指配請求)消息中透傳相 應(yīng)的路徑選擇策略參數(shù)給RNC;
步驟6, RNC在通過與eGSN之間的接口向eGSN網(wǎng)元發(fā)送的Create PDP Context Request消息將相應(yīng)的路徑選擇策略參數(shù)發(fā)送給eGSN;
步驟7, eGSN接收Create PDP Context Request消息,并提取消息中的 路徑選擇策略參數(shù)生成相應(yīng)的路徑選擇策略,同時創(chuàng)建本地上下文、轉(zhuǎn)發(fā)表 以及建立與NodeB、 lnternet或lntranet之間的轉(zhuǎn)發(fā)關(guān)系等,之后,eGSN發(fā)送 Create PDP Context Response消息給RNC;
這樣,在上述PDP上下文激活流程完成以后,eGSN上便可以成功地獲取 到了確定需要offlaod的數(shù)據(jù)流過程中應(yīng)用到的過濾法則(即路徑選4奪策 略),并且成功地建立與NodeB、 lnternet或lntranet之間的轉(zhuǎn)發(fā)關(guān)系等。步驟8,在MS (移動臺)與NodeB,以及NodeB與RNC之間進(jìn)行RAB setup消息的交互,以建立相應(yīng)的無線4妾入7K載;
步驟9至步驟13, RNC還可以與SGSN、 GGSN之間執(zhí)行相應(yīng)的PDP上下 文激活處理過程,以便于后續(xù)建立相應(yīng)的MS (移動臺)經(jīng)由NodeB、 RNC、 SGSN及GGSN之間的數(shù)據(jù)傳輸路徑;
具體地,上述步驟8至步驟13可以為現(xiàn)有技術(shù)中標(biāo)準(zhǔn)的激活PDP上下文流 程,在該過程中eGSN僅透傳收到的消息,相應(yīng)的UE、 NodeB、 RNC、 SGSN及GGSN均不需要進(jìn)行適應(yīng)性修改,而直接按照標(biāo)準(zhǔn)流程進(jìn)行相應(yīng)的處 理即可。
通過上述過程,eGSN可以獲得相應(yīng)的路徑選擇策略,從而為eGSN執(zhí)行 本地offload功能提供了決策依據(jù)。 (三)移動性管理的處理過程
由于終端的移動性使得其對應(yīng)的eGSN會發(fā)生變化,即需要從一個eGSN 切換到另一個eGSN。為此,本發(fā)明實施例還提供了當(dāng)eGSN發(fā)生更換時,相 應(yīng)的通信過程的實現(xiàn)方式,包括
在確定eGSN發(fā)生切換后,貝'JSGSN或GGSN可以控制切換后的eGSN實 施offload數(shù)據(jù)流的功能,即相應(yīng)的SGSN或GGSN會將新的路徑選擇策略或路 徑選擇策略參數(shù)發(fā)送給切換后的eGSN,以使得切換后的eGSN可以建立相應(yīng) 的路徑選擇策略,并為對應(yīng)的終端提供相應(yīng)的offload數(shù)據(jù)流的功能,針對相 應(yīng)的offload數(shù)據(jù)流可以執(zhí)行相應(yīng)的重新建立會話連接的過程,并通過重新建 立的會話連接繼續(xù)后續(xù)的業(yè)務(wù)處理過程。在eGSN發(fā)生切換后,對于不需要執(zhí) 行offload的數(shù)據(jù)流,也仍然可以按照其對應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)方式進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。
若終端移動到的網(wǎng)絡(luò)位置上沒有eGSN,則之前根據(jù)路徑選擇策略需要執(zhí) 行offload的數(shù)據(jù)流也可以切換到RNC、 SGSN及GGSN組成的路徑上進(jìn)行轉(zhuǎn) 發(fā)操作。
通過該移動性管理的處理過程的執(zhí)行,可以方便地為移動過程中的終端
17通過eGSN接入公網(wǎng)提供可行地實施方案,提高了通過eGSN接入公網(wǎng)的方案 的可用性。
(四)計費和合法監(jiān)聽的處理過程
本發(fā)明實施例中,網(wǎng)元設(shè)備eGSN還可以支持相應(yīng)的計費或合法監(jiān)聽功 能,或者,同時支持相應(yīng)的計費和合法監(jiān)聽功能,其中
(1) 計費功能的實現(xiàn)
為實現(xiàn)針對經(jīng)由網(wǎng)元設(shè)備eGSN直接發(fā)送給公網(wǎng)的數(shù)據(jù)流的計費功能,則 可以對網(wǎng)元設(shè)備eGSN在本地執(zhí)行offload的數(shù)據(jù)流產(chǎn)生的流量進(jìn)行上報操作, 即eGSN可以對統(tǒng)計本地執(zhí)行offload的數(shù)據(jù)流產(chǎn)生的流量,并將統(tǒng)計結(jié)果發(fā)送 給SGSN或GGSN,以用于才艮據(jù)該統(tǒng)計結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的計費;
(2) 合法監(jiān)聽功能的實現(xiàn)
為實現(xiàn)針對經(jīng)由網(wǎng)元設(shè)備eGSN直接發(fā)送給公網(wǎng)的數(shù)據(jù)流的合法監(jiān)聽功 能,則網(wǎng)元設(shè)備eGSN可以對于進(jìn)行啟動合法監(jiān)聽的offload數(shù)據(jù)流,在本地執(zhí) 行offload功能的同時,復(fù)制一份發(fā)送給SGSN或GGSN,以便于由相應(yīng)的 SGSN或GGSN可以獲知eGSN直接發(fā)送給公網(wǎng)的數(shù)據(jù)信息;eGSN需要通過 向eGSN發(fā)送消息的方式通知eGSN接收監(jiān)聽數(shù)據(jù)包的IP地址,以便于eGSN 可以對指定IP地址的數(shù)據(jù)包進(jìn)行監(jiān)聽操作,即將指定IP地址的數(shù)據(jù)包復(fù)制發(fā) 送給SGSN或GGSN。
通過該計費和合法監(jiān)聽的處理過程的執(zhí)行,使得經(jīng)由eGSN直接與公網(wǎng)之 間傳遞的數(shù)據(jù)流同樣能夠被監(jiān)控、管理,以保證運營商的利益,同時,還可 以保證網(wǎng)絡(luò)中合法監(jiān)聽功能的可靠實現(xiàn)。
程,是可以通過計算機程序來指令相關(guān)的硬件來完成,所述的程序可存儲于 一計算機可讀取存儲介質(zhì)中,該程序在執(zhí)行時,可包括如上述各方法的實施 例的流程。其中,所述的存儲介質(zhì)可為磁碟、光盤、只讀存儲記憶體(Readonly Memory, ROM)或隨才幾存4諸i己憶體(Random Access Memory,RAM )等。
綜上所述,本發(fā)明實施例中通過扁平化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有效提升了移動通信網(wǎng) 絡(luò)的傳輸效率,滿足用戶對高速率業(yè)務(wù)的需求。
具體地,用戶終端的一個會話可以既可以通過eGSN本地的offload功能訪 問internet等外部網(wǎng)絡(luò)(或稱公網(wǎng)),也可以通過GGSN訪問移動運營商的 PDN網(wǎng)絡(luò)等外部網(wǎng)絡(luò)(或稱公網(wǎng));其中,若通過eGSN本地的offload功能訪 問internet,則由于傳輸路徑的縮短,使得業(yè)務(wù)傳輸?shù)臅r延降低,從而可以提 高業(yè)務(wù)傳輸?shù)男?;同時,當(dāng)eGSN本地?zé)o法實施offload功能時,則用戶終端 依然可以通過GGSN訪問internet等外部網(wǎng)絡(luò),保證了網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的靈活性及與 現(xiàn)有技術(shù)的兼容性。
再者,本發(fā)明實施例還可以很大程度地利用了運營商的現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對 通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改造,在避免對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的功能進(jìn)行大的修改的前提下有 效提高業(yè)務(wù)傳輸?shù)男省?br>
以上所述,僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不 局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可 輕易想到的變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此,本發(fā)明 的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
19
權(quán)利要求
1、一種增強通用分組無線業(yè)務(wù)GPRS支持節(jié)點,其特征在于,包括與公網(wǎng)之間通信的公網(wǎng)接口、與基站之間通信的基站接口,以及信息收發(fā)單元,所述信息收發(fā)單元通過公網(wǎng)接口及基站接口,在基站與公網(wǎng)之間進(jìn)行信息傳輸。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)點,其特征在于,該節(jié)點還包括 地址轉(zhuǎn)換單元,用于將需要通過公網(wǎng)接口發(fā)送給公網(wǎng)的報文中的源地址轉(zhuǎn)換為本地地址,將需要通過基站接口發(fā)送給終端的報文中的目的地址轉(zhuǎn)換 為終端的地址。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的節(jié)點,其特征在于,該節(jié)點還包括與無線網(wǎng) 絡(luò)控制器RNC之間通信的RNC接口 、與服務(wù)通用分組無線業(yè)務(wù)支持節(jié)點 SGSN之間通信的SGSN接口或與網(wǎng)關(guān)通用分組無線業(yè)務(wù)支持節(jié)點GGSN之間 通信的GGSN接口中的至少一個,以及3各徑選4奪單元,該路徑選4奪單元用于 根據(jù)預(yù)定的路徑選擇策略選擇通過RNC接口、 SGSN接口、 GGSN接口或公 網(wǎng)接口發(fā)送基站傳送來的信息。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的節(jié)點,其特征在于,該節(jié)點還包括 路徑選擇策略獲取單元,用于獲取路徑選擇策略,或者,獲取路徑選擇策略參數(shù),并根據(jù)所述路徑選擇策略參數(shù)生成路徑選擇策略;路徑選擇策略存儲單元,用于保存所述路徑選擇策略獲取單元獲取的路 徑選擇策略,并提供給所述路徑選擇單元。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的節(jié)點,其特征在于,所述路徑選擇策略獲取單 元接收GGSN發(fā)來的路徑選擇策略或路徑選擇策略參數(shù),所述路徑選擇策略 是指根據(jù)用戶簽約信息、接入點名稱、服務(wù)質(zhì)量參數(shù)或業(yè)務(wù)類型中的至少一 項預(yù)先建立的路徑選擇方式信息,所述的路徑選擇策略參數(shù)包括用戶簽約信息、接入點名稱、服務(wù)質(zhì)量參數(shù)或業(yè)務(wù)類型中的至少一項。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的節(jié)點,其特征在于,所述的路徑選擇策略獲取 單元通過分組數(shù)據(jù)協(xié)議PDP上下文激活過程中的消息從所述GGSN獲取路徑 選擇策略或路徑選擇策略參數(shù)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的節(jié)點,其特征在于,該節(jié)點還包括 輔助管理單元,用于將通過所述公網(wǎng)接口傳輸?shù)臄?shù)據(jù)和通過所述/>網(wǎng)接口傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流量中的至少 一項發(fā)送給SGSN或GGSN 。
8、 一種移動網(wǎng)絡(luò)高速接入公網(wǎng)的方法,其特征在于,包括 增強通用分組無線業(yè)務(wù)GPRS支持節(jié)點通過其與公網(wǎng)之間通信的公網(wǎng)接口,以及其與基站之間通信的基站接口,在基站與公網(wǎng)之間進(jìn)行信息傳輸。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法,其特征在于,所述在基站與公網(wǎng)之間進(jìn) 行信息傳輸包括增強GPRS支持節(jié)點將需要通過公網(wǎng)接口發(fā)送給公網(wǎng)的報文中的源地址轉(zhuǎn) 換為本地地址后發(fā)送至公網(wǎng),將需要通過基站接口發(fā)送給終端的報文中的目 的地址轉(zhuǎn)換為終端的地址后通過基站發(fā)送至終端。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法,其特征在于,所述在基站與公網(wǎng)之 間進(jìn)行信息傳輸包括將接收到的基站發(fā)來的信息發(fā)送至公網(wǎng)的過程,且該過 程具體包括增強GPRS支持節(jié)點收到基站發(fā)來的信息后,根據(jù)預(yù)定的路徑選擇策略選 擇通過增強GPRS支持節(jié)點與無線網(wǎng)絡(luò)控制器RNC之間通信的RNC接口 、增 強GPRS支持節(jié)點與服務(wù)通用分組無線業(yè)務(wù)支持節(jié)點SGSN之間通信的SGSN 接口、增強GPRS支持節(jié)點與網(wǎng)關(guān)通用分組無線業(yè)務(wù)支持節(jié)點GGSN之間通信 的GGSN接口或公網(wǎng)接口發(fā)送基站傳送來的信息。
11、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法,其特征在于,該方法還包括 增強GPRS支持節(jié)點從GGSN獲取并保存所述路徑選擇策略,所述路徑選擇策略是指根據(jù)用戶簽約信息、接入點名稱、服務(wù)質(zhì)量參數(shù)或業(yè)務(wù)類型中的至少 一項預(yù)先建立的路徑選擇方式信息;或者,增強GPRS支持節(jié)點從GGSN獲取路徑選擇策略參數(shù),根據(jù)所述路徑選擇 策略參數(shù)生成并保存路徑選擇策略,所述路徑選擇策略參數(shù)包括用戶簽約信 息、接入點名稱、服務(wù)質(zhì)量參數(shù)或業(yè)務(wù)類型中的至少一項。
12、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法,其特征在于,所述獲取包括 增強GPRS支持節(jié)點通過分組數(shù)據(jù)協(xié)議PDP上下文激活過程中的消息從所述GGSN獲取路徑選擇策略或路徑選擇策略參數(shù)。
13、 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法,其特征在于,所述增強GPRS支持 節(jié)點還將通過所述公網(wǎng)接口傳輸?shù)臄?shù)據(jù)和通過所述公網(wǎng)接口傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流量 中的至少一項發(fā)送給SGSN或GGSN。
14、 一種移動網(wǎng)絡(luò)高速接入公網(wǎng)的系統(tǒng),其特征在于,包括 至少一個權(quán)利要求1至權(quán)利要求7任一項所述的增強GPRS支持節(jié)點,所述增強通用分組無線業(yè)務(wù)GPRS支持節(jié)點用于提供基站與公網(wǎng)之間的信息傳輸 路徑,實現(xiàn)基站與公網(wǎng)之間的信息傳輸。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng),其特征在于,該系統(tǒng)還包括網(wǎng)關(guān)通用 分組無線業(yè)務(wù)支持節(jié)點GGSN,在GGSN中設(shè)置有切換管理單元,用于在終 端對應(yīng)的增強GPRS支持節(jié)點發(fā)生切換時,向切換后的增強GPRS支持節(jié)點發(fā) 送路徑選擇策略或路徑選擇策略參數(shù),所述路徑選擇策略是指根據(jù)用戶簽約 信息、接入點名稱、服務(wù)質(zhì)量參數(shù)或業(yè)務(wù)類型中的至少一項預(yù)先建立的路徑 選擇方式信息,所述路徑選擇策略參數(shù)包括用戶簽約信息、接入點名稱、服 務(wù)質(zhì)量參數(shù)或業(yè)務(wù)類型中的至少一項。
16、 一種移動網(wǎng)絡(luò)高速接入公網(wǎng)的系統(tǒng),其特征在于,包括至少一個權(quán) 利要求1至權(quán)利要求7任一項所述的增強通用分組無線業(yè)務(wù)GPRS支持節(jié)點及至少一個基站,所述增強GPRS支持節(jié)點用于提供所述基站與公網(wǎng)之間的信息 傳輸路徑,實現(xiàn)基站與公網(wǎng)之間的信息傳輸。
17、根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng),其特征在于,該系統(tǒng)還包括無線網(wǎng)絡(luò)控制器RNC 、服務(wù)通用分組無線業(yè)務(wù)支持節(jié)點 SGSN和網(wǎng)關(guān)通用分組無線業(yè)務(wù)支持節(jié)點GGSN,所述增強GPRS支持節(jié)點還 依次通過RNC、 SGSN和GGSN與公網(wǎng)通信;或者,該系統(tǒng)還包括SGSN和GGSN ,所述增強GPRS支持節(jié)點還依次通過 SGSN和GGSN與公網(wǎng)通信;或者,該系統(tǒng)還包括GGSN,所述增強GPRS支持節(jié)點通過GGSN與公網(wǎng)通信。
全文摘要
一種移動網(wǎng)絡(luò)高速接入公網(wǎng)的節(jié)點、方法及系統(tǒng),其具體是在通信系統(tǒng)中設(shè)置相應(yīng)的增強通用分組無線業(yè)務(wù)GPRS支持節(jié)點eGSN,以通過該eGSN與公網(wǎng)之間通信的公網(wǎng)接口,以及其與基站之間通信的基站接口,在基站與公網(wǎng)之間進(jìn)行信息傳輸。本發(fā)明實施例具體是通過減少終端接入公網(wǎng)需要經(jīng)由的網(wǎng)元設(shè)備的數(shù)量的方式,對現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行扁平化處理,以降低傳輸時延,有效提升網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率。
文檔編號H04W28/06GK101646205SQ20081011791
公開日2010年2月10日 申請日期2008年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月5日
發(fā)明者呂文安, 楊文進(jìn), 銘 蔣 申請人:華為技術(shù)有限公司