移動性管理方法、裝置及系統(tǒng),演進型基站、網(wǎng)關設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及網(wǎng)絡通信系統(tǒng)，具體地，涉及一種移動性管理方法、裝置及系統(tǒng)、演進型基站、網(wǎng)關設備。
【背景技術】
[0002]第三代合作項目(3GPP,3rd Generat1n Partnership Pro ject)中的演進分組域系統(tǒng)(EPS, Evolved Packet System)分為演進的公共陸地無線接入網(wǎng)(E-UTRAN, EvolvedUniversal Terrestrial Rad1 Access Network)和演進分組核心網(wǎng)(EPC,Evolved PacketCore)兩部分。
[0003]如圖1所示,通用分組無線服務技術(GPRS,General Packet Rad1 Service)隧道協(xié)議(GTP，GPRS Tunneling Protocol)用于通過SI接口實現(xiàn)EPS承載。GTP隧道用于將數(shù)據(jù)包從分組傳輸網(wǎng)(PTN, Packet Transport Network)網(wǎng)關(PGW, PTN Gateway)發(fā)送到正確的演進型基站(eNB,Evolved NodeB),反之亦然。服務網(wǎng)關(SGW, Serving Gateway)作為用戶終端(UE，UserTerminator)在不同的eNB之間移動的本地錨點，也作為UE在E-UTRAN間或在E-UTRAN與其他3GPP網(wǎng)絡(2G/GSM、3G/UMTS)間移動時的移動錨點(該種情況下，SGff以S4接口作為終點，在2G/3G網(wǎng)絡系統(tǒng)和PGW之間轉發(fā)數(shù)據(jù)流)。
[0004]GTP分為兩部分協(xié)議=GTP-C負責隧道的建立、使用、管理和釋放，主要包含轉發(fā)路徑管理、隧道管理、位置管理、移動性管理四大類，且用于對轉發(fā)用戶數(shù)據(jù)的隧道進行管理和控制；GTP-U用于對所有用戶數(shù)據(jù)進行封裝并進行隧道傳輸，其路徑協(xié)議可以采用傳輸控制協(xié)議(TCP,Transmiss1n Control Protocol)或用戶數(shù)據(jù)包協(xié)議(UDP,User DatagramProtocol),當GTP承載面向連接且可靠性要求高的用戶協(xié)議時，傳輸路徑選擇TCP，當GTP承載無連接且可靠性要求不高的用戶協(xié)議時，傳輸路徑選擇UDP。
[0005]GTP隧道的創(chuàng)建過程由移動性管理單兀(MME, Mobility Management Element)、SGW和PGW協(xié)商完成。
[0006]通過GTP隧道發(fā)送數(shù)據(jù)包的處理包括以下過程。在GTP隧道的上行方向，UE創(chuàng)建一個互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP，Internet Protocol)數(shù)據(jù)包,如圖2所示,該IP數(shù)據(jù)包包括應用數(shù)據(jù)、TCP/UDP包頭和IP地址信息(包括作為UE的IP地址和目的IP地址)。eNB通過空口接收到該IP數(shù)據(jù)包后，將該IP數(shù)據(jù)包嵌入到GTP數(shù)據(jù)包頭，GTP數(shù)據(jù)包頭還包括GTP隧道標識信息(GTPvl )。eNB進一步基于UDP和IP封裝GTP數(shù)據(jù)包，其中，IP地址信息包括作為源地址的eNB的IP地址和作為目的地址的SGW的IP地址)；并且，進一步基于UDP和IP，將封裝好的數(shù)據(jù)包以以太網(wǎng)巾貞(Ethernet Frame)的形式通過S1-U接口發(fā)送給SGW。SGW進一步在S5接口上通過GTP隧道將該GTP數(shù)據(jù)包發(fā)送給PGW。PGW是GTP隧道的終點，PGW解封裝接收到的GTP數(shù)據(jù)包，并將解封裝后的數(shù)據(jù)包發(fā)送給合法的IP網(wǎng)絡域(例如互聯(lián)網(wǎng))。
[0007]在GTP隧道的下行方向，eNB對GTP發(fā)送的數(shù)據(jù)包進行解封裝，并將解封裝后的數(shù)據(jù)包通過HXP層發(fā)送給UE。在解封裝的過程中，eNB去掉外層的GTP-U包頭、UDP包頭和IP包頭，保留應用數(shù)據(jù)部分。
[0008]在通過GTP隧道通信的過程中，UE的IP地址具有標識和定位的雙重作用，也即UE的IP地址既作為標識UE的標識符，也作為定位UE位置的定位符。如果UE從一個eNB移動到另一個eNB，而UE的IP地址不改變的情況下，GTP隧道的終點(eNB或者PGW)將會改變，并選出新的GTP隧道終點標識(TEID, Tunneling Endpoint Identifier)。這樣，舊的GTP隧道將被拆除，移動后的新的GTP隧道將建立。然而在重新建立GTP隧道的過程中，至少會由于以下兩個方面導致通過GTP隧道實現(xiàn)移動性的開銷大、效率低的問題。
[0009]第一，在數(shù)據(jù)層面上，由于封裝GTP數(shù)據(jù)包時，將針對原始的IP數(shù)據(jù)包將封裝額外的GTP包頭，基于IPv4的IP數(shù)據(jù)包的GTP包頭為36字節(jié)，基于IPv6的IP數(shù)據(jù)包的GTP包頭為56字節(jié)；該額外的GTP包頭將占用較大的信道開銷。
[0010]第二，在信令層面上，由于UE從一個eNB移動到另一個eNB后，重建GTP隧道的過程包括拆除原來的GTP隧道和建立新的GTP隧道，在eNB的規(guī)模較小即信號覆蓋范圍較小時，拆除和重建GTP隧道的可能性就越高，這樣就會占用較大的信令開銷。
[0011]可見，目前通過GTP隧道的進行移動性管理的技術中，存在實現(xiàn)移動性的開銷大、效率低的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]有鑒于此，本發(fā)明實施例提供了一種移動性管理方法、裝置及系統(tǒng)、eNB、網(wǎng)關設備，用以解決現(xiàn)有技術中通過GTP隧道實現(xiàn)移動性管理導致信道開銷大、信令開銷大、移動性實現(xiàn)效率低的問題。
[0013]本發(fā)明實施例技術方案如下:
[0014]一種移動性管理方法，包括:移動性管理裝置接收來自演進型基站eNB的終端位置通知消息，其中，所述終端位置通知消息是所述eNB在檢測到終端附著后發(fā)送的，所述終端位置通知消息中包括所述終端的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IP地址；所述移動性管理裝置為所述終端確定業(yè)務路徑，并保存所確定的業(yè)務路徑的業(yè)務路徑信息；其中，所述業(yè)務路徑信息至少包括所述終端的IP地址和業(yè)務路徑上各節(jié)點的標識，其中，業(yè)務路徑上的節(jié)點至少包括:eNB和網(wǎng)關設備，所述網(wǎng)關設備至少包括服務網(wǎng)關SGW和分組傳輸網(wǎng)網(wǎng)關PGW ;所述移動性管理裝置向所述業(yè)務路徑上的各節(jié)點提供所述業(yè)務路徑信息的全部或部分信息，以使所述業(yè)務路徑上的各節(jié)點根據(jù)獲取的所述業(yè)務路徑信息和/或待轉發(fā)的數(shù)據(jù)包中的終端的IP地址來轉發(fā)所述數(shù)據(jù)包。
[0015]具體地，所述移動性管理裝置為所述終端確定業(yè)務路徑，包括:所述移動性管理裝置根據(jù)所述終端的IP地址判斷是否保存有為所述終端確定的業(yè)務路徑；在未保存有為所述終端確定的業(yè)務路徑信息的情況下，為所述終端確定業(yè)務路徑；在保存有為所述終端確定的業(yè)務路徑信息的情況下，為所述終端更新業(yè)務路徑。
[0016]進一步地，為所述終端更新業(yè)務路徑，具體包括:將所保存的業(yè)務路徑信息中的eNB的標識替換為發(fā)送所述終端位置通知消息的eNB的標識；或者，為所述終端確定新的業(yè)務路徑。
[0017]具體地，在一種實現(xiàn)方式中，所述移動性管理裝置向所述業(yè)務路徑上的各節(jié)點提供所述業(yè)務路徑信息的全部或部分信息，以使所述業(yè)務路徑上的各節(jié)點根據(jù)獲取的所述業(yè)務路徑信息和/或待轉發(fā)的數(shù)據(jù)包中的終端的IP地址來轉發(fā)所述數(shù)據(jù)包，包括:所述移動性管理裝置將保存的所述業(yè)務路徑信息的全部信息發(fā)送給所確定的業(yè)務路徑上的各個節(jié)點，以使所述業(yè)務路徑上的各節(jié)點保存所述業(yè)務路徑信息，并根據(jù)待轉發(fā)的數(shù)據(jù)包中的終端的IP地址查找保存的業(yè)務路徑信息，確定節(jié)點在所述業(yè)務路徑上的下一節(jié)點，將所述數(shù)據(jù)包發(fā)送給所確定的下一節(jié)點。
[0018]更進一步地，為所述終端更新業(yè)務路徑之后，向所述終端的更新之前的原業(yè)務路徑上的各節(jié)點發(fā)送路徑刪除消息，該路徑刪除消息中攜帶有所述終端的IP地址，以使所述原業(yè)務路徑上的各節(jié)點刪除所保存的包括有所述終端的IP地址的業(yè)務路徑信息。
[0019]具體地，在另一種實現(xiàn)方式中，所述移動性管理裝置向所述業(yè)務路徑上的各節(jié)點提供所述業(yè)務路徑信息的全部或部分信息，以使所述業(yè)務路徑上的各節(jié)點根據(jù)獲取的所述業(yè)務路徑信息和/或待轉發(fā)的數(shù)據(jù)包中的終端的IP地址來轉發(fā)所述數(shù)據(jù)包，具體包括:所述移動性管理裝置接收來自所確定的業(yè)務路徑上的節(jié)點的查詢請求，該查詢請求中包括所述節(jié)點待轉發(fā)的數(shù)據(jù)包中的終端的IP地址，根據(jù)所述終端的IP地址和所保存的業(yè)務路徑信息確定該終端的業(yè)務路徑，并根據(jù)所確定的業(yè)務路徑確定所述節(jié)點的下一節(jié)點，并將所確定的所述一下節(jié)點的標識信息發(fā)送給所述節(jié)點，以使所述節(jié)點將待轉發(fā)的數(shù)據(jù)包發(fā)送給所確定的下一節(jié)點。
[0020]一種移動性管理裝置，包括:接收模塊，用于接收來自演進型基站eNB的終端位置通知消息，其中，所述終端位置通知消息是所述eNB在檢測到終端附著后發(fā)送的，所述終端位置通知消息中包括所述終端的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IP地址；路徑確定模塊，用于為所述終端確定業(yè)務路徑；保存模塊，用于保存所確定的業(yè)務路徑的業(yè)務路徑信息；其中，所述業(yè)務路徑信息至少包括所述終端的IP地址和業(yè)務路徑上各節(jié)點的標識，其中，業(yè)務路徑上的節(jié)點至少包括:eNB和網(wǎng)關設備，所述網(wǎng)關設備至少包括服務網(wǎng)關SGW和分組傳輸網(wǎng)網(wǎng)關PGW;提供模塊，用于向所述業(yè)務路徑上的各節(jié)點提供所述業(yè)務路徑信息的全部或部分信息，以使所述業(yè)務路徑上的各節(jié)點根據(jù)獲取的所述業(yè)務路徑信息和/或待轉發(fā)的數(shù)據(jù)包中的終端的IP地址來轉發(fā)所述數(shù)據(jù)包。
[0021]具體地，所述路徑確定模塊，用于:根據(jù)所述終端的IP地址判斷所述保存模塊中是否保存有為所述終端確定的業(yè)務路徑信息；在未保存有為所述終端確定的業(yè)務路徑信息的情況下，為所述終端確定業(yè)務路徑；在保存有為所述終端確定的業(yè)務路徑信息的情況下，為所述終端更新業(yè)務路徑。
[0022]更進一步地，所述路徑確定模塊為所述終端更新業(yè)務路徑，具體用于:將所保存的業(yè)務路徑信息中的eNB的標識替換為發(fā)送所述終端位置通知消息的eNB的標識；或者，為所述終端確定新的業(yè)務路徑。
[0023]具體地，在一種實現(xiàn)方式中，所述提供模塊，用于:將保存的所述業(yè)務路徑信息的全部信息發(fā)送給所確定的業(yè)務路徑上的各個節(jié)點，以使所述業(yè)務路徑上的各節(jié)點保存所述業(yè)務路徑信息，并根據(jù)待轉發(fā)的數(shù)據(jù)包中的終端的IP地址查找保存的業(yè)務路徑信息，確定節(jié)點在所述業(yè)務路徑上的下一節(jié)點，將所述數(shù)據(jù)包發(fā)送給所確定的下一節(jié)點。
[0024]更進一步地，所述提供模塊，還用于:向所述終端更新之前的原業(yè)務路徑上的各節(jié)點發(fā)送路徑刪除消息，該路徑刪除消息中攜帶有所述終端的IP地址，以使所述原業(yè)務路徑上的各節(jié)點刪除所保存的包括有所述終端的IP地址的業(yè)務路徑信息。
[0025]具體地，在另一種實現(xiàn)方式中，所述提供模塊，具體用于:接收來自所確定的業(yè)務路徑上的節(jié)點的查詢請求，該查詢請求中包括所述節(jié)點待轉發(fā)的數(shù)據(jù)包中的終端的IP地址，根據(jù)所述終端的IP地址和所保存的業(yè)務路徑信息確定該終端的業(yè)務路徑，并根據(jù)所確定的業(yè)務路徑確定所述節(jié)點的下一節(jié)點，并將所確定的所述一下節(jié)點的標識信息發(fā)送給所述節(jié)點，以使所述節(jié)點將待轉發(fā)的報文發(fā)送給所確定的下一節(jié)點。
[0026]一種移動性管理方法，包括:演進型基站eNB在檢測到終端附著后，向移動性管理裝置發(fā)送終端位置通知消息，以使所述移動性管理裝置為所述終端確定業(yè)務路徑，并保存所述業(yè)