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一種建立直達通道的方法、系統及設備與流程

文檔序號:12041745閱讀:265來源:國知局
一種建立直達通道的方法、系統及設備與流程
本發明涉及通信技術領域,尤其涉及一種建立直達通道(DirectTunnel)的方法、系統及設備。

背景技術:
選擇性IP數據分流(SelectedIPTrafficOffload,SIPTO)是一種允許用戶面數據通過宏基站(eNB)或家庭基站(HeNB)直接進入因特網或特定IP網絡,而控制面數據仍通過核心網(CoreNet,CN)進行傳輸的技術。SIPTO技術應用于通用移動電信系統/演進分組系統(UniversalMobileTelecommunicationSystem/EvolutionPacketSystem,UMTS/EPS)時,EPS宏蜂窩網的網絡架構如圖1所示。在圖1所示的網絡架構下,當用戶設備通過網絡進行數據業務的傳輸時,用戶設備(UserEquipment,UE)、eNB、服務網關(Serving-GateWay,S-GW)、分組數據網關/本地分組數據網關(PacketDataNetwork-GateWay/LocalPacketDataNetwork-GateWay,P-GW/L-PGW)、移動性管理實體(MobilityManagementEntity,MME)之間通過控制面信令建立eNB與S-GW之間的用戶面隧道,以及S-GW與L-PGW/P-GW之間的用戶面隧道,UE即可利用上述兩條用戶面隧道進行數據的傳輸。UE、eNB、MME、S-GW、P-GW/L-PGW之間通過控制面信令建立上述兩條用戶面隧道的信令流程如圖2所示,具體如下:步驟1:UE向為其服務的eNB發起附著請求(AttachRequest),eNB將該AttachRequest發送CN中的MME,所述AttachRequest中攜帶該UE的標識號。步驟2:MME接收到所述AttachRequest后,向S-GW發送會話創建請求 (CreateSessionRequest),所述CreateSessionRequest中攜帶了MME的IP地址和該MME控制面隧道端點標識號(TunnelEndpointIdentifier,TEID),以及P-GW/L-PGW的IP地址、所述UE的無線接入點(AccessPointName,APN)。所述TEID分為控制面TEID和用戶面TEID兩種,是用來標識一條隧道的。步驟3:S-GW根據接收到的CreateSessionRequest中攜帶P-GW/L-PGW的IP地址,向所述IP地址對應的P-GW/L-PGW發送CreateSessionRequest,其中攜帶了S-GW的IP地址,以及S-GW控制面的TEID和S-GW用戶面的TEID。步驟4:P-GW/L-PGW向S-GW發送會話創建響應(CreateSessionResponse),其中攜帶P-GW/L-PGW的IP地址、P-GW/L-PGW控制面的TEID和P-GW/L-PGW用戶面的TEID。步驟5:S-GW向MME發送CreateSessionResponse,其中攜帶S-GW的IP地址、S-GW控制面的TEID和S-GW用戶面的TEID。步驟6:MME向eNB發送初始上下文建立請求(InitialContextSetupRequest),其中攜帶S-GW的IP地址、S-GW用戶面的TEID、MME的IP地址和MME的控制面TEID。通過上述6個步驟,eNB獲知S-GW用戶面的TEID,UE和eNB之間的無線資源控制協議連接建立(RRCConnectionSetup)。步驟7:eNB向MME發送初始上下文建立響應(InitialContextSetupResponse),其中攜帶eNB的IP地址、eNB用戶面的TEID和eNB控制面的TEID。步驟8:MME向S-GW發送修改承載請求(ModifyBearerRequest),其中攜帶eNB的IP地址和eNB用戶面的TEID。步驟9:S-GW向MME發送修改承載響應(ModifyBearerResponse)。步驟10:MME向eNB發送附著接受(AttachAccept),eNB將所述AttachAccept發送給UE。在上述步驟中,一方面,經過步驟6和步驟7,eNB和MME相互知道對方的IP地址和控制面的TEID,之間建立控制面隧道;經過步驟2和步驟5,MME和S-GW相互知道對方的IP地址和控制面的TEID,之間建立控制面隧道;經過步驟3和步驟4,S-GW和P-GW/L-PGW互相知道對方的IP地址、控制面的TEID,之間建立控制面隧道。另一方面,經過步驟3和步驟4,S-GW和P-GW/L-PGW互相知道對方的IP地址、用戶面的TEID,之間建立用戶面隧道;經過步驟6和步驟8,eNB和S-GW相互知道對方的IP地址和用戶面的TEID,之間建立用戶面隧道。UE在進行上行數據傳輸時,數據先經過eNB和S-GW之間建立的用戶面隧道傳送至S-GW,再經過S-GW與P-GW/L-PGW之間建立的用戶面隧道傳送至P-GW/L-PGW;UE在接收下行傳輸的數據時,數據先經過S-GW與P-GW/L-PGW之間建立的用戶面隧道傳送至S-GW,在經過eNB和S-GW之間建立的用戶面隧道傳送至eNB。然而,在上述上行數據傳輸的過程中,UE的數據包到達S-GW后,S-GW需要對數據包進行解封裝,將報頭中的目的IP地址替換為P-GW/L-PGW的IP地址后進行封裝,并轉發至P-GW/L-PGW;在下行數據傳輸時,發送給UE的數據包到達S-GW后,S-GW需要對數據包進行解封裝,將報頭中的目的IP地址替換為eNB的IP地址后進行封裝,并轉發至eNB。由于S-GW需要對數據包進行封裝、解封裝以及轉發操作,這就使得在數據流量高峰期,S-GW的流量負荷較重;同時,由于S-GW對數據進行解封裝、封裝操作需要占用一定的時長,這就使得數據的傳送時延較大。

技術實現要素:
本發明提供了一種建立直達通道的方法、系統及設備,用以解決現有技術中S-GW流量負荷較重,以及數據傳輸時延大的問題。一種建立直達通道的方法,所述方法包括:在需要建立基站和分組數據網關/本地分組數據網關P-GW/L-PGW之間的直達通道DirectTunnel時,S-GW將P-GW/L-PGW的IP地址和P-GW/L-PGW用戶面的隧道端點標識TEID發送至基站,并將基站的IP地址和基站用戶面的TEID發送至P-GW/L-PGW;基站和P-GW/L-PGW根據S-GW發送的對端IP地址及用戶面的TEID建立DirectTunnel。一種建立直達通道的系統,所述系統包括:服務網關S-GW,用于在需要建立基站和分組數據網關/本地分組數據網關P-GW/L-PGW之間的直達通道DirectTunnel時,將P-GW/L-PGW的IP地址和P-GW/L-PGW用戶面的隧道端點標識TEID發送至基站,并將基站的IP地址和基站用戶面的TEID發送至P-GW/L-PGW;P-GW/L-PGW,用于接收S-GW發送的基站的IP地址和基站用戶面的TEID,以及根據所述基站的IP地址和基站用戶面的TEID建立自身和基站間的DirectTunnel;基站,用于接收S-GW發送的P-GW/L-PGW的IP地址和P-GW/L-PGW用戶面的TEID,以及根據所述P-GW/L-PGW的IP地址和P-GW/L-PGW用戶面的TEID建立自身和P-GW/L-PGW之間的DirectTunnel。一種S-GW,所述S-GW包括:發送模塊,用于在需要建立基站和分組數據網關/本地分組數據網關P-GW/L-PGW之間的直達通道DirectTunnel時,將P-GW/L-PGW的IP地址和P-GW/L-PGW用戶面的隧道端點標識TEID發送至基站,并將基站的IP地址和基站用戶面的TEID發送至P-GW/L-PGW,以便于基站和P-GW/L-PGW根據S-GW發送的對端IP地址及用戶面的TEID建立DirectTunnel。一種基站,所述基站包括:接收模塊,用于在需要建立基站和分組數據網關/本地分組數據網關P-GW/L-PGW之間的直達通道DirectTunnel時,接收服務網關S-GW發送的 本地分組數據網關/分組數據網關L-PGW/P-GW的IP地址和P-GW/L-PGW用戶面的隧道端點標識TEID;直達通道建立模塊,用于根據接收模塊接收的L-PGW/P-GW的IP地址和P-GW/L-PGW用戶面的TEID建立自身和L-PGW/P-GW之間的直達通道。一種數據網關,所述數據網關為P-GW/L-PGW,包括:接收模塊,用于在需要建立基站和分組數據網關/本地分組數據網關P-GW/L-PGW之間的直達通道DirectTunnel時,接收服務網關S-GW發送的基站的IP地址和基站用戶面的隧道端點標識TEID;直達通道建立模塊,用于根據接收模塊接收的基站的IP地址和基站用戶面的TEID建立自身和基站之間的直達通道。在本發明的方案中,S-GW在判斷出基站和P-GW/L-PGW需要建立直達通道時,將P-GW/L-PGW的IP地址和TEID發給基站,并將基站的IP地址和TEID發送給P-GW/L-PGW,使得P-GW/L-PGW和基站獲知對方的IP地址和TEID,進而根據對方的IP地址和TEID建立基站和P-GW/L-PGW之間的直達通道。通過本發明的方案,由于建立了基站和P-GW/L-PGW之間的直達通道,因此,在用戶設備進行數據傳輸時,數據可以通過基站和P-GW/L-PGW之間已建立的直達通道到達P-GW/L-PGW,S-GW無需要對數據進行解封裝及封裝操作,進而減輕了S-GW的流量負荷,節省了運營商的投資和維護成本;同時,減少了數據的傳輸時延,提高了用戶的上網體驗。附圖說明圖1為背景技術中EPS宏蜂窩網的網絡架構示意圖;圖2為背景技術中各網元之間通過控制面信令建立用戶面隧道的信令流程示意圖;圖3為本發明實施例一中建立直達通道的方法示意圖;圖4為本發明實施例二中建立直達通道的方法示意圖;圖5為本發明實施例三中EPS宏蜂窩網的網絡架構中相關網元之間建立DirectTunnel的信令流程示意圖;圖6(a)為本發明實施例四中用戶設備在連接狀態下建立并保持兩條隧道的示意圖;圖6(b)為本發明實施例四中用戶設備在空閑狀態下保持S-GW與P-GW/L-PGW之間的隧道的示意圖;圖7為本發明實施例五中建立直達通道的系統結構示意圖;圖8為本發明實施例六中S-GW的結構示意圖;圖9為本發明實施例七中基站的結構示意圖;圖10為本發明實施例八中數據網關的結構示意圖。具體實施方式下面結合實施例對本發明的方案進行詳細的說明。實施例一如圖3所示,為本發明實施例一中建立直達通道的方法示意圖,包括以下步驟:步驟301:S-GW判斷是否建立基站和L-PGW/P-GW之間的直達通道DirectTunnel,若判斷結果為是,則執行步驟302;若判斷結果為否,則結束建立直達通道。本步驟301中的基站可以是家庭基站HeNB,也可以是宏基站eNB。較優的,S-GW根據以下信息之一或者其組合來判斷是否建立基站和P-GW/L-PGW之間的DirectTunnel:APN、S-GW是否具有建立DirectTunnel的能力、運營商是否配置使用S-GW建立DirectTunnel的能力、P-GW/L-PGW是否具有建立DirectTunnel的能力、運營商是否配置使用P-GW/L-PGW建立DirectTunnel的能力。所述APN是用戶設備上網時配置的一個參數,決定了該用戶設備通過哪種接入方式訪問網絡,也可以用來標識GPRS的業務種類。S-GW可以根據APN的類型判斷是否建立基站和P-GW/L-PGW之間的DirectTunnel,具體實施中,可以事先在S-GW中保存特定的APN,所述特定的APN的類型是具有建立DirectTunnel能力的類型,其所對應的基站和網關可以建立DirectTunnel,當用戶設備的APN為所述特定的APN中的任意一個時,S-GW判斷為可以建立DirectTunnel。當S-GW具有建立DirectTunnel的能力時,S-GW判斷為建立DirectTunnel;當S-GW不具有建立DirectTunnel的能力時,S-GW判斷為不建立DirectTunnel。當運營商配置了使用S-GW建立DirectTunnel的能力時,S-GW判斷為建立DirectTunnel;當運營商配置不使用S-GW建立DirectTunnel的能力時,S-GW判斷為不建立DirectTunnel。當P-GW/L-PGW具備建立DirectTunnel的能力時,S-GW判斷為建立DirectTunnel;當P-GW/L-PGW不具備建立DirectTunnel的能力時,S-GW判斷為不建立DirectTunnel。當運營商配置了使用P-GW/L-PGW建立DirectTunnel的能力時,S-GW判斷為建立DirectTunnel;當運營商配置不使用P-GW/L-PGW建立DirectTunnel的能力時,S-GW判斷為不建立DirectTunnel。需要說明的是,S-GW根據上述信息的組合判斷是否建立DirectTunnel時,根據組合中的任一信息判斷的結果均為建立DirectTunnel時,所述判斷結果才為時;否則,所述判斷結果為否,此時,S-GW可以按照現有技術的方案為用戶設備建立數據傳輸的隧道。例如:假設S-GW根據信息組合為:APN和S-GW是否具有建立DirectTunnel的能力來判斷是否建立DirectTunnel,則當S-GW根據APN的類型判斷出需要建立DirectTunnel且S-GW根據S-GW是否具有建立DirectTunnel 的能力判斷出需要建立DirectTunnel時,所述判斷結果才為是;當S-GW根據APN類型判斷出不需要建立DirectTunnel或/和S-GW根據S-GW是否具有建立DirectTunnel的能力判斷出不需要建立DirectTunnel時,所述判斷結果為否,此時,S-GW可以按照現有技術的方案為用戶設備建立數據傳輸的隧道。需要說明的是,本發明中S-GW也可以在上述判斷的基礎上,結合其他信息判斷是否建立DirectTunnel,比如:結合用戶設備上網業務的服務等級(QualityofService,QoS)來判斷,當服務等級大于某一級別時,可以建立DirectTunnel。較優的,在本步驟301之后,P-GW/L-PGW根據以下信息之一或者其組合來判斷是否建立基站和P-GW/L-PGW之間的DirectTunnel:APN、P-GW/L-PGW是否具有建立DirectTunnel的能力、運營商是否配置使用P-GW/L-PGW建立DirectTunnel的能力,并將判斷結果發送給S-GW。這里P-GW/L-PGW再次進行是否建立直達通道的判斷,是因為S-GW存儲的P-GW/L-PGW是否具有建立DirectTunnel的能力、運營商是否配置使用P-GW/L-PGW建立DirectTunnel的能力等信息可能是不準確的。步驟302:S-GW將P-GW/L-PGW的IP地址和P-GW/L-PGW用戶面的隧道端點標識TEID發送至基站,并將基站的IP地址和基站用戶面的TEID發送至P-GW/L-PGW。若步驟301之后,執行了優選步驟P-GW/L-PGW判斷是否建立基站和P-GW/L-PGW之間的DirectTunnel,則當P-GW/L-PGW的判斷結果為建立DirectTunnel時,執行本步驟302的操作。步驟303:基站和P-GW/L-PGW根據S-GW發送的對端IP地址及用戶面的TEID建立DirectTunnel。實施例二如圖4所示,為本發明實施例二中建立直達通道的方法示意圖,包括以下 步驟:步驟401:MME根據用戶簽約信息判斷是否建立基站和P-GW/L-PGW之間的DirectTunnel,并將判斷結果發送給S-GW。具體的,MME根據以下信息之一或者其組合:用戶簽約信息、APN、MME是否具有建立DirectTunnel的能力、運營商是否配置使用MME建立DirectTunnel的能力來判斷是否建立基站和P-GW/L-PGW之間的DirectTunnel,并將判斷結果發送給S-GW。MME可以根據APN的類型判斷是否建立基站和P-GW/L-PGW之間的DirectTunnel,具體實施中,可以事先在MME中保存特定的APN,所述特定的APN的類型所對應的基站和網關可以建立DirectTunnel,當用戶設備的APN為所述特定的APN中的任意一個時,MME判斷為可以建立DirectTunnel。當MME具有建立DirectTunnel的能力時,MME判斷為建立DirectTunnel;當MME不具有建立DirectTunnel的能力時,MME判斷為不建立DirectTunnel。當運營商配置使用MME建立DirectTunnel的能力時,MME判斷為建立DirectTunnel;當運營商配置不使用MME建立DirectTunnel的能力時,MME判斷為不建立DirectTunnel。進一步的,MME可以根據用戶簽約信息中記錄的接入基站的終端是否為漫游終端來判斷是否建立DirectTunnel,當用戶簽約信息中記錄的接入基站的終端為漫游終端時,MME判斷為不需要建立DirectTunnel;當用戶簽約信息中記錄的接入基站的終端為非漫游終端時,MME判斷為需要建立DirectTunnel。需要說明的是,MME根據上述信息的組合判斷是否建立DirectTunnel時,根據組合中的任一信息判斷的結果均為建立DirectTunnel時,所述判斷結果才為是;否則,所述判斷結果為否,此時,MME可以按照現有技術的方案為用戶設備建立數據傳輸的隧道。步驟402:S-GW接收所述判斷結果,當所述判斷結果為是時,執行步驟 403;當所述判斷結果為否時,結束建立DirectTunnel。步驟403:S-GW判斷是否建立基站和L-PGW/P-GW之間的直達通道DirectTunnel,若S-GW的判斷結果為是,則執行步驟404;若S-GW的判斷結果為否,則結束建立DirectTunnel。本步驟403中S-GW的判斷過程與本發明實施例一中步驟301的判斷過程相同,這里不再贅述。步驟404:S-GW將P-GW/L-PGW的IP地址和P-GW/L-PGW用戶面的TEID發送至基站,并將基站的IP地址和基站用戶面的TEID發送至P-GW/L-PGW。步驟405:基站和P-GW/L-PGW根據S-GW發送的對端IP地址及用戶面的TEID建立DirectTunnel。在本發明實施例二中,MME先對是否建立DirectTunnel進行了判斷,并將判斷結果發送給S-GW,當判斷結果為否時,S-GW不用進行是否建立DirectTunnel的判斷,相對于實施例一而言,減少了S-GW的工作量。需要說明的是,本發明實施例一的方案是基于S-GW的判斷操作,或S-GW判斷之后,P-GW/L-PGW再進行判斷建立后,判斷結果為是時,建立直達通道;本發明實施例二是基于MME的判斷之后,S-GW的再進行判斷的判斷結果為是時,建立直達通道;本發明的方案也可以是先MME進行判斷、再S-GW進行判斷、最后P-GW/L-PGW進行判斷后判斷結果為是時,建立直達通道。在上述實施例一和實施例二中涉及的各網元之間,消息的傳遞是通過具體的信令進行的,在本發明實施例三中,將通過具體的信令流程對建立DirectTunnel的過程進行詳細說明,當然,本發明實施例一和實施例二也不限于實施例三中的信令及信令流程,能完成上述建立DirectTunnel中的消息的傳遞的信令及信令流程均可。實施例三如圖5所示,為EPS宏蜂窩網的網絡架構中相關網元之間建立DirectTunnel的信令流程示意圖,具體包括以下步驟:步驟501:UE向為其服務的eNB發起AttachRequest,eNB將該AttachRequest發送至CN中的MME,所述AttachRequest中攜帶該UE的標識號。步驟502:MME向S-GW發送CreateSessionRequest,所述CreateSessionRequest中攜帶了MME的IP地址和該MME的TEID,以及P-GW/L-PGW的IP地址、所述UE的APN。所述TEID分為控制面TEID和用戶面TEID兩種,是用來標識一條隧道的。需要說明的是,若利用實施例二中的建立直達通道的方法,則在本步驟502中,MME在接收到AttachRequest后,根據用戶簽約信息進行判斷是否建立基站和P-GW/L-PGW之間的DirectTunnel,并將判斷結果以第二直達通道標識(DirectTunnelIndicator,DTI)形式攜帶在所述CreateSessionRequest中,所述第二DTI是MME根據判斷結果建立的,其內包含是否建立DirectTunnel的信息。較優的,可以這樣設置:當第二DTI為1時,所述判斷結果為建立DirectTunnel,當第二DTI為0或空時,所述判斷結果為不建立DirectTunnel。步驟503:S-GW根據接收到的CreateSessionRequest中攜帶P-GW/L-PGW的IP地址,向所述IP地址對應的P-GW/L-PGW發送CreateSessionRequest,其中攜帶了S-GW的IP地址,以及S-GW控制面的TEID和S-GW用戶面的TEID。需要說明的是,若利用實施例二中的建立直達通道的方法,則在本步驟503中S-GW保存所述CreateSessionRequest消息中攜帶的第二DTI。需要說明的是,若利用實施例二中的建立直達通道的方法,S-GW先根據接收到的CreateSessionRequest中攜帶的第二DTI標識判斷是否建立DirectTunnel,若第二DTI為1,則S-GW判斷為需要建立,并繼續進行是否需要建立DirectTunnel的判斷,在判斷結果為是時,建立第一DTI,所述第一DTI表示需要建立DirectTunnel,執行本步驟503;在第二DTI為0或空、或者判 斷結果為否時,依照背景技術中的信令流程進行。若利用實施例一中的建立直達通道的方法,則在本步驟503執行之前,S-GW進行是否需要建立DirectTunnel的判斷,在判斷結果為是時,建立第一直達通道標識DTI,所述第一DTI表示判斷結果為需要建立DirectTunnel,執行本步驟503;在判斷結果為否時,可以依照背景技術中的信令流程進行。步驟504:P-GW/L-PGW向S-GW發送會話創建響應(CreateSessionResponse),其中攜帶P-GW/L-PGW的IP地址、P-GW/L-PGW控制面的TEID和P-GW/L-PGW用戶面的TEID。需要說明的是,若利用實施例一中的優選的建立直達通道的方法,P-GW/L-PGW先根據接收到的CreateSessionRequest中攜帶的第一DTI標識判斷是否建立DirectTunnel,若第一DTI為1,則P-GW/L-PGW判斷為需要建立,并繼續根據以下信息之一或者其組合來判斷是否建立基站和P-GW/L-PGW之間的DirectTunnel:APN、P-GW/L-PGW是否具有建立DirectTunnel的能力、運營商是否配置使用P-GW/L-PGW建立DirectTunnel的能力,并將此時的判斷結果以第三DTI形式攜帶在CreateSessionResponse中執行本步驟504。步驟505:S-GW向MME發送CreateSessionResponse,其中攜帶P-GW/L-PGW的IP地址、S-GW控制面的TEID和P-GW/L-PGW用戶面的TEID。需要說明的是,若利用實施例一中的優選的建立直達通道的方法,在本步驟505執行之前,S-GW在所述第三DTI表示判斷結果為建立直達通道時,執行本步驟505,否則,在所述第三DTI表示判斷結果為不建立直達通道時依照背景技術中的信令流程進行。步驟506:MME向eNB發送InitialContextSetupRequest,其中攜帶P-GW/L-PGW的IP地址、P-GW/L-PGW用戶面的TEID、MME的IP地址和MME的控制面TEID。通過上述6個步驟,eNB獲知P-GW/L-PGW的IP地址和P-GW/L-PGW 用戶面的TEID,UE和eNB之間的RRCConnectionSetup。步驟507:eNB向MME發送InitialContextSetupResponse,其中攜帶eNB的IP地址、eNB用戶面的TEID和eNB控制面的TEID。步驟508:MME向S-GW發送ModifyBearerRequest,其中攜帶eNB的IP地址和eNB用戶面的TEID。步驟509:S-GW向P-GW/L-PGW發送ModifyBearerRequest,其中攜帶eNB的IP地址、eNB用戶面的TEID和第一DTI,所述第一DTI是S-GW根據所述判斷結果創建的,表示判斷結果為建立基站和P-GW/L-PGW之間的DirectTunnel。步驟510:P-GW/L-PGW向S-GW發送ModifyBearerResponse。步驟511:S-GW向MME發送ModifyBearerResponse。步驟512:MME向eNB發送AttachAccept,eNB將所述AttachAccept發送給UE。通過上述步驟501-步驟512,P-GW/L-PGW根據第一DTI獲知需要建立直達通道,基站和P-GW/L-PGW互相獲知對方的IP地址和用戶面的TEID標識號,進而根據所述IP地址和用戶面的TEID標識號建立起基站和P-GW/L-PGW之間的直達通道。實施例四在上述實施例一、實施例二和實施例三中,建立了基站和P-GW/L-PGW之間的DirectTunnel,用戶設備與基站及P-GW/L-PGW之間進行數據傳輸時,用戶設備處于連接狀態,可以利用所述DirectTunnel進行數據傳輸;當用戶設備與基站及P-GW/L-PGW之間沒有進行數據傳輸時,用戶設備處于空閑狀態,為了節約空口資源,基站釋放用戶設備的空口資源,此時,基站向P-GW/L-PGW發送錯誤指識errorindication,告訴P-GW/L-PGW用戶設備的空口資源被釋放,并釋放基站與PGW之間的DirectTunnel。當用戶設備處于空閑狀態時,基站 和P-GW/L-PGW之間的DirectTunnel被釋放,此時,若有下行數據到來時,需使用用戶面隧道,進行數據傳輸,因此,基于本發明實施例一、實施例二和實施例三的基礎上,本發明實施例四提供一種建立直達通達的方法,所述方法包括:在已建立的所述直達通道被釋放之后,S-GW和P-GW/L-PGW重新建立并保持相互之間的用戶面隧道。上述建立直達通道的方法盡管解決了直達通道被釋放后,下行數據的傳輸問題,然而,重新建立S-GW與P-GW/L-PGW之間的用戶面隧道會占用一定的信令資源,并且,若在下行數據到來后,再重新建立S-GW與P-GW/L-PGW之間的用戶面隧道會帶來一定的數據傳輸時延,因此,為了減少控制面信令資源的消耗,本發明實施例四中提出一種在建立實施例一、實施例二及實施例三中所述DirectTunnel之前,S-GW和P-GW/L-PGW建立并保持相互之間的用戶面隧道。S-GW和P-GW/L-PGW建立該用戶面隧道所需的信息可以通過本發明實施例三中步驟503和步驟504獲知。需要說明的是,若基于本發明實施例一或二的方案P-GW/L-PGW是根據CreateSessionRequest中攜帶的第一DTI標識獲知需要建立直達通道時,S-GW和P-GW/L-PGW建立并保持相互之間的用戶面隧道。;若基于本發明實施例一的優選方案P-GW/L-PGW是根據第三DTI標識獲知需要建立直達通道時,S-GW和P-GW/L-PGW建立并保持相互之間的用戶面隧道。具體的,P-GW/L-PGW可以在S-GW和P-GW/L-PGW之間的用戶面隧道建立后,向S-GW發送心跳包消息,來保持所述用戶面隧道。通過本發明實施例四,在用戶設備處于連接狀態時,P-GW/L-PGW一方面與基站建立了DirectTunnel,另一方面與S-GW建立了用戶面隧道,如圖6(a)所示;在用戶設備處于空閑狀態時,由于基站與P-GW/L-PGW之間的DirectTunnel被釋放,S-GW和P-GW/L-PGW之間的用戶面隧道是被保持的,如圖6(b)所示。在用戶設備處于空閑狀態下時,直達通道被釋放,此時,當有下行數據到來時,P-GW/L-PGW通過所述S-GW與P-GW/L-PGW之間的隧道直接將數據轉發至S-GW,此后,S-GW通知MME對終端進行尋呼,以便于進行下行數據的傳輸;此時,當終端發起承載激活請求時,MME重新判斷是否需要建立直達通道,如果需要建立直達通道,則MME將終端的承載信息(P-GW/L-PGW的地址和TEID)發送給基站(可能是新的基站)(此時終端可以向網絡發送上行數據),并向S-GW(可能是新的S-GW)發送修改承載請求,S-GW再向所述P-GW/L-PGW發送修改承載請求(此時網絡可以向終端發送下行數據),如果不需要建立直達通道,則MME將終端的承載信息(S-GW的地址和TEID,此時的S-GW是MME為終端重新選的S-GW)發送給基站,同時MME向S-GW發送修改承載請求,S-GW再向P-GW/L-PGW發送修改承載請求。在上述用戶設備處于空閑狀態下時,當有下行數據到來時,P-GW/L-PGW通過所述S-GW與P-GW/L-PGW之間的用戶面隧道直接將數據轉發至S-GW,S-GW與P-GW/L-PGW之間不需要利用控制面信令重新建立S-GW與P-GW/L-PGW之間的用戶面隧道,進而減少了控制面信令資源的消耗及數據的傳輸時延。實施例五如圖7所示,為本發明實施例五中建立直達通道的系統結構示意圖,所述系統包括:S-GW71、P-GW/L-PGW72和基站73,其中:S-GW71,用于用于在需要建立基站和分組數據網關/本地分組數據網關P-GW/L-PGW之間的直達通道DirectTunnel時,將P-GW/L-PGW的IP地址和P-GW/L-PGW用戶面的隧道端點標識TEID發送至基站,并將基站的IP地址和基站用戶面的TEID發送至P-GW/L-PGW。P-GW/L-PGW72,用于接收S-GW發送的基站的IP地址和基站用戶面的TEID,以及根據所述基站的IP地址和基站用戶面的TEID建立自身和基站間 的DirectTunnel。基站73,用于接收S-GW發送的P-GW/L-PGW的IP地址和P-GW/L-PGW用戶面的TEID,以及根據所述P-GW/L-PGW的IP地址和P-GW/L-PGW用戶面的TEID建立自身和P-GW/L-PGW之間的DirectTunnel。較優的,所述S-GW71,還用于根據以下信息之一或者其組合來確定需要建立基站和P-GW/L-PGW之間的DirectTunnel:無線接入點APN的類型是具有建立DirectTunnel能力的類型、S-GW具有建立DirectTunnel的能力、運營商配置了使用S-GW建立DirectTunnel的能力、P-GW/L-PGW具有建立DirectTunnel的能力、運營商配置了使用P-GW/L-PGW建立DirectTunnel的能力。較優的,所述系統還包括:MME74,用于接收S-GW發送的會話創建響應CreateSessionResponse,其中攜帶P-GW/L-PGW的IP地址和P-GW/L-PGW用戶面的TEID,以及將P-GW/L-PGW的IP地址和P-GW/L-PGW用戶面的TEID攜帶在初始上下文建立請求InitialContextSetupRequest中,并將所述InitialContextSetupRequest發送給基站;所述S-GW71,具體用于將P-GW/L-PGW的IP地址和P-GW/L-PGW用戶面的TEID攜帶在會話創建響應CreateSessionResponse中,并將所述CreateSessionResponse發送給移動性管理實體MME,所述P-GW/L-PGW的IP地址和P-GW/L-PGW用戶面的TEID是P-GW/L-PGW發送給S-GW的,以及將基站的IP地址、基站用戶面的TEID和表示需要建立基站和P-GW/L-PGW之間的DirectTunnel的第一DTI攜帶在修改承載請求ModifyBearerRequest中,并將所述ModifyBearerRequest發送給P-GW/L-PGW,所述基站的IP地址和基站用戶面的TEID是MME發送給S-GW的。所述MME74,還用于在S-GW確定需要建立基站和P-GW/L-PGW之間的DirectTunnel之前,根據以下信息之一或者其組合來確定需要建立Direct Tunnel,并通知S-GW:用戶簽約信息中記錄的接入基站的終端是漫游終端、APN的類型是具有建立DirectTunnel能力的類型、MME具有建立DirectTunnel的能力、運營商配置了使用MME建立DirectTunnel的能力。較優的,所述MME74,具體用于將表示需要建立基站和P-GW/L-PGW之間的DirectTunnel的第二直達通道標識DTI攜帶在會話創建請求CreateSessionRequest中,并將所述CreateSessionRequest發送給S-GW。較優的,所述P-GW/L-PGW72,還用于在S-GW確定需要建立基站和P-GW/L-PGW之間的DirectTunnel之后,根據以下信息之一或者其組合來確定需要建立基站和P-GW/L-PGW之間的DirectTunnel,并通知S-GW:APN的類型是具有建立DirectTunnel能力的類型、P-GW/L-PGW具有建立DirectTunnel的能力、運營商配置了使用P-GW/L-PGW建立DirectTunnel的能力。較優的,所述P-GW/L-PGW72,具體用于將表示需要建立基站和P-GW/L-PGW之間的DirectTunnel的第三直達通道標識DTI攜帶在會話創建響應CreateSessionResponse中,并將所述CreateSessionResponse發送給S-GW,所述第三DTI是根據的P-GW/L-PGW判斷結果建立的,其內包含是否建立DirectTunnel的信息。較優的,所述S-GW71和P-GW/L-PGW72,還用于在直達通道建立之前,建立并保持相互之間的用戶面隧道。較優的,所述S-GW71和P-GW/L-PGW72,還用于在在已建立的所述直達通道被釋放之后,重新建立并保持相互之間的用戶面隧道。實施例六如圖8所示,為本發明實施例六中S-GW的結構示意圖,所述S-GW包括:發送模塊81,其中:發送模塊81,發送模塊,用于在需要建立基站和分組數據網關/本地分組數據網關P-GW/L-PGW之間的直達通道DirectTunnel時,將P-GW/L-PGW的IP地址和P-GW/L-PGW用戶面的隧道端點標識TEID發送至基站,并將基站的IP地址和基站用戶面的TEID發送至P-GW/L-PGW,以便于基站和P-GW/L-PGW根據S-GW發送的對端IP地址及用戶面的TEID建立DirectTunnel。較優的,所述S-GW還包括:判斷模塊82,用于根據以下信息之一或者其組合來確定需要建立基站和P-GW/L-PGW之間的DirectTunnel:無線接入點APN的類型是具有建立DirectTunnel能力的類型、S-GW具有建立DirectTunnel的能力、運營商配置了使用S-GW建立DirectTunnel的能力、P-GW/L-PGW具有建立DirectTunnel的能力、運營商配置了使用P-GW/L-PGW建立DirectTunnel的能力。較優的,所述S-GW還包括:接收模塊83,用于接收P-GW/L-PGW發送的P-GW/L-PGW的IP地址和P-GW/L-PGW用戶面的TEID,以及MME發送的基站的IP地址和基站用戶面的TEID。較優的,所述發送模塊81,具體用于將P-GW/L-PGW的IP地址和P-GW/L-PGW用戶面的TEID攜帶在會話創建響應CreateSessionResponse中,并將所述CreateSessionResponse發送給移動性管理實體MME,要求MME將P-GW/L-PGW的IP地址和P-GW/L-PGW用戶面的TEID攜帶在初始上下文建立請求InitialContextSetupRequest中,并發送給基站,以及將基站的IP地址、基站用戶面的TEID和表示需要建立基站和P-GW/L-PGW之間的DirectTunnel的第一直達通道標識DTI攜帶在修改承載請求ModifyBearerRequest中,并將所述ModifyBearerRequest發送給P-GW/L-PGW。較優的,所述接收模塊83,還用于接收MME根據以下信息之一或者其組 合來確定需要建立DirectTunnel后發送的第二直達通道標識DTI,并觸發所述判斷模塊:用戶簽約信息中記錄的接入基站的終端是漫游終端、APN的類型是具有建立DirectTunnel能力的類型、MME具有建立DirectTunnel的能力、運營商配置了使用MME建立DirectTunnel的能力。較優的,所述接收模塊83,還用于在判斷模塊82確定需要建立基站和P-GW/L-PGW之間的DirectTunnel之后,接收P-GW/L-PGW根據以下信息之一或者其組合來確定需要建立DirectTunnel后發送的第三直達通道標識DTI,并觸發所述發送模塊81:APN的類型是具有建立DirectTunnel能力的類型、P-GW/L-PGW具有建立DirectTunnel的能力、運營商配置了使用P-GW/L-PGW建立DirectTunnel的能力。較優的,所述S-GW還包括:隧道建立模塊84,用于在直達通道建立之前,建立并保持S-GW和P-GW/L-PGW之間的用戶面隧道。較優的,所述隧道建立模塊84,還用于在直達通道建立之前,建立并保持S-GW和P-GW/L-PGW之間的用戶面隧道。實施例七如圖9所示,為本發明實施例七中基站的結構示意圖,所述基站包括:接收模塊91和直達通道建立模塊92,其中:接收模塊91,用于在需要建立基站和分組數據網關/本地分組數據網關P-GW/L-PGW之間的直達通道DirectTunnel時,接收服務網關S-GW發送的本地分組數據網關/分組數據網關L-PGW/P-GW的IP地址和P-GW/L-PGW用戶面的隧道端點標識TEID。直達通道建立模塊92,用于根據接收模塊91接收的L-PGW/P-GW的IP 地址和P-GW/L-PGW用戶面的TEID建立自身和L-PGW/P-GW之間的直達通道。較優的,所述接收模塊91,具體用于接收移動性管理實體MME發送的初始上下文建立請求InitialContextSetupRequest,所述InitialContextSetupRequest中攜帶了P-GW/L-PGW的IP地址和P-GW/L-PGW用戶面的TEID,所述P-GW/L-PGW的IP地址和P-GW/L-PGW用戶面的TEID是S-GW發送給MME的會話創建響應CreateSessionResponse中攜帶的。實施例八如圖10所示,為本發明實施例八中數據網關的結構示意圖,所述數據網關為P-GW/L-PGW,包括:接收模塊11和直達通道建立模塊12,其中:接收模塊11,用于在需要建立基站和分組數據網關/本地分組數據網關P-GW/L-PGW之間的直達通道DirectTunnel時,接收S-GW發送的基站的IP地址和基站用戶面的TEID。直達通道建立模塊12,用于根據接收模塊11接收的基站的IP地址和基站用戶面的TEID建立自身和基站之間的直達通道。較優的,所述接收模塊11,具體用于接收S-GW發送的ModifyBearerRequest,所述ModifyBearerRequest中攜帶了基站的IP地址、基站用戶面的TEID和表示需要建立基站和P-GW/L-PGW之間的DirectTunnel的第一直達通道標識DTI,所述基站的IP地址和基站用戶面的TEID是MME發送給S-GW的。較優的,所述數據網關還包括:判斷模塊13,用于在S-GW確定需要建立基站和P-GW/L-PGW之間的DirectTunnel之后,根據以下信息之一或者其組合來判斷是否建立基站和P-GW/L-PGW之間的DirectTunnel:APN、P-GW/L-PGW是否具有建立DirectTunnel的能力、運營商是否配置使用P-GW/L-PGW建立DirectTunnel的能力。.發送模塊14,用于在所述判斷模塊確定需要建立基站和P-GW/L-PGW之間的DirectTunnel時,通知S-GW。。較優的,所述發送模塊14,具體用于將表示需要建立基站和P-GW/L-PGW之間的DirectTunnel的第三直達通道標識DTI攜帶在會話創建響應CreateSessionResponse中,并將所述CreateSessionResponse發送給S-GW。較優的,所述數據網關還包括:隧道建立模塊15,用于在直達通道建立之前,建立并保持S-GW和P-GW/L-PGW之間的用戶面隧道。較優的,隧道建立模塊15,還用于在在已建立的所述直達通道被釋放之后,重新建立并保持相互之間的用戶面隧道。顯然,本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和范圍。這樣,倘若本發明的這些修改和變型屬于本發明權利要求及其等同技術的范圍之內,則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。
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