接入网节点粒度的用户面数据隧道传输的方法及装置与流程

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种接入网节点粒度的蜂窝网用户面数据隧道传输的方法及装置。

背景技术：

现有EPC(演进型分组核心网)架构中，隧道的粒度是承载。在UE(终端)附着网络，建立PDU(Packet Data Unit,分组数据单元)会话连接时，eNodeB(基站)、SGW(Serving GateWay，服务网关)和PGW(PDN GateWay，PDN网关)会为每一个承载分配一个TEID(Tunnel Endpoint Identifier,隧道端点标识)，TEID可以唯一的标识一条隧道。例如从eNB到SGW的上行数据包会在GTP封装头内加入SGW分配的TEID，作为从eNB到SGW的上行隧道标识。

使用GTP(GPRS Tunnelling Protocol，GPRS隧道协议)隧道的目的主要有三个：(1)实现基于承载粒度的QoS(Quality of Service，服务质量)控制；(2)支持UE的移动性；(3)支持移动网络内部正确的IP传输通道，即建立从eNodeB到SGW再到PGW的正确上下行数据传输通道。海量IoT(Internet of Things，物联网)设备如果使用EPC系统中的承载粒度的隧道机制，那么网络需要维护大量的上下行用户面隧道标识信息。

技术实现要素：

鉴于上述技术问题，本发明实施例提供一种接入网节点粒度的用户面数据隧道传输的方法及装置，实现不同UE都可基于同一个AN Node节点与核心网用户面功能间的隧道进行数据传输。

依据本发明实施例的一个方面，提供了一种接入网节点粒度的蜂窝网用户面数据隧道传输的方法，包括：

接入网节点判断是否需要为终端使用接入网节点粒度的聚合隧道；

若需要为所述终端使用所述接入网节点粒度的聚合隧道，则在核心网控制面功能和核心网用户面功能间的会话连接建立后，所述接入网节点从核心网控制面功能处接收用于区分所述终端连接的终端标识；

所述接入网节点根据所述终端标识、聚合隧道的隧道信息及所述接入网节点面向终端的下行传输通道的信息，建立上下行传输的映射关系；

所述接入网节点将所述终端标识发送给所述终端。

可选地，接入网节点判断是否需要为终端使用接入网节点粒度的聚合隧道，包括：

所述接入网节点接收终端发送的隧道选择辅助信息；

所述接入网节点根据所述隧道选择辅助信息判断是否需要为终端使用接入网节点粒度的聚合隧道。

可选地，所述接入网节点从所述核心网控制面功能处接收所述终端的终端标识，包括：

所述接入网节点向核心网控制面功能发送的接入网节点聚合隧道对端核心网用户面功能的标识；

所述接入网节点接收所述核心网控制面功能发送的终端的IP地址；

其中，所述终端的IP地址是由核心网控制面功能根据所述接入网节点聚合隧道对端核心网用户面功能确定的；

或者

所述接入网节点向核心网控制面功能发送终端类型和接入网节点的标识，或者所述接入网节点向核心网控制面功能发送终端类型；

所述接入网节点接收所述核心网控制面功能发送的终端的IP地址；

其中，所述终端的IP地址是由核心网控制面功能根据所述接入网节点聚合隧道对端核心网用户面功能确定的。

可选地，所述终端标识为一用于表示终端的连接的标签信息，所述标签信息是由核心网控制面功能为终端分配，由核心网控制面功能通过用户面建立请求消息将该标签信息传递给核心网用户面功能。

可选地，若上行数据包传输至所述接入网节点时，所述方法还包括：

若所述接入网节点仅支持聚合隧道机制，则所述接入网节点将上行数据包与接入网节点粒度的聚合隧道进行映射，将上行数据包转发到相应的核心网用户面功能；或者

若所述接入网节点支持聚合隧道机制和其他隧道机制，则所述接入网节点将无线传输通道标识与隧道标识进行映射，将所述上行数据包转发到相应的核心网用户面功能。

可选地，若下行数据包通过接入网节点粒度的聚合隧道传输至所述接入网节点时，所述方法还包括：

所述接入网节点识别所述下行数据包中的终端标识；

所述接入网节点根据所述终端标识与下行传输通道的映射关系，将所述下行数据包转发给所述终端。

可选地，若所述终端标识为空IP地址，所述方法还包括：

所述接入网节点通过识别DHCP消息建立终端的IP地址与下行传输通道的映射关系。

可选地，所述接入网节点通过识别DHCP消息建立终端的IP地址与下行传输通道的映射关系，包括：

所述接入网节点识别DHCP请求消息中终端的MAC地址与下行传输通道的映射关系，其中，所述DHCP请求消息是在连接建立后，终端向DHCP服务器发送的用于请求分配有效的IP地址的消息；

所述接入网节点识别DHCP响应消息，获取终端的IP地址与终端的MAC地址的映射关系；

所述接入网节点根据终端的MAC地址与下行传输通道的映射关系，以及终端的IP地址与终端的MAC地址的映射关系，建立终端的IP地址与下行传输通道的映射关系。

依据本发明实施例的第二个方面，还提供了一种接入网节点粒度的蜂窝网用户面数据隧道传输的方法，包括：

在确定需要为终端使用接入网节点粒度的聚合隧道时，核心网控制面功能确定给终端分配的终端标识；

所述核心网控制面功能向接入网节点发送所述终端的终端标识，以使接入网节点根据终端标识、隧道信息及接入网节点面向终端的下行传输通道的信息，建立上下行传输的映射关系。

可选地，核心网控制面功能确定给终端分配的终端标识，包括：

所述核心网控制面功能根据接入网节点聚合隧道对端核心网用户面功能的标识，确定相应的核心网用户功能；

所述核心网控制面功能从所述核心网用户面功能所对应的IP地址池中为所述终端分配IP地址；

或者

所述核心网控制面功能根据终端类型和接入网节点的标识，确定相应的核心网用户面功能；

所述核心网控制面功能判断是否需要为所述终端分配一用于表示终端的连接的标签信息；

若是，则所述核心网控制面功能为终端分配标签信息，并在用户面建立消息中将该标签信息发送给核心网用户面功能，由核心网控制面功能将所述标签信息发送给所述接入网节点。

依据本发明实施例的第三个方面，还提供了一种接入网节点粒度的蜂窝网用户面数据隧道传输的方法，包括：

在终端向核心网控制面功能提供隧道选择辅助信息或不提供隧道选择辅助信息时，核心网控制面功能判断是否需要为终端使用接入网节点粒度的聚合隧道；

若需要为所述终端使用所述接入网节点粒度的聚合隧道，则所述核心网控制面功能确定用于区分所述终端连接的终端标识；

所述核心网控制面功能向接入网节点发送所述终端的终端标识，以使接入网节点根据终端标识、隧道信息及接入网节点面向终端的下行传输通道的信息，建立上下行传输的映射关系。

可选地，所述核心网控制面功能判断是否需要为终端使用接入网节点粒度的聚合隧道，包括：

在终端向核心网控制面功能提供隧道选择辅助信息或不提供隧道选择辅助信息时，所述核心网控制面功能查询所述终端的签约信息；

所述核心网控制面功能根据所述签约信息判断是否需要为终端使用接入网节点粒度的聚合隧道。

依据本发明实施例的第四个方面，还提供了一种接入网节点，包括：

第一判断模块，用于判断是否需要为终端使用接入网节点粒度的聚合隧道；

接收模块，用于若需要为所述终端使用所述接入网节点粒度的聚合隧道，在核心网控制面功能和核心网用户面功能间的会话连接建立后，从核心网控制面功能处接收用于区分所述终端连接的终端标识；

第一映射模块，用于根据所述终端标识、聚合隧道的隧道信息及所述接入网节点面向终端的下行传输通道的信息，建立上下行传输的映射关系；

第一发送模块，用于所述接入网节点将所述终端标识发送给所述终端。

可选地，所述第一判断模块包括：

第一接收单元，用于接收终端发送的隧道选择辅助信息；

第一判断单元，用于根据所述隧道选择辅助信息判断是否需要为终端使用接入网节点粒度的聚合隧道。

可选地，所述接收模块包括：

第一发送单元，用于向核心网控制面功能发送的接入网节点聚合隧道对端核心网用户面功能的标识；

第二接收单元，用于接收所述核心网控制面功能发送的终端的IP地址；

其中，所述终端的IP地址是由核心网控制面功能根据所述接入网节点聚合隧道对端核心网用户面功能确定的；

或者

第二发送单元，用于向核心网控制面功能发送终端类型和接入网节点的标识，或者向核心网控制面功能发送终端类型；

第三接收单元，用于接收所述核心网控制面功能发送的终端的IP地址；

其中，所述终端的IP地址是由核心网控制面功能根据所述接入网节点聚合隧道对端核心网用户面功能确定的。

可选地，所述终端标识为一用于表示终端的连接的标签信息，所述标签信息是由核心网控制面功能为终端分配，核心网控制面通过用户面建立请求消息将该标签信息传递给核心网用户面功能。

可选地，若上行数据包传输至所述接入网节点时，所述接入网节点还包括：

上行数据包传输模块，用于若所述接入网节点仅支持聚合隧道机制，将上行数据包与接入网节点粒度的聚合隧道进行映射，将上行数据包转发到相应的核心网用户面功能；或者

若所述接入网节点支持聚合隧道机制和其他隧道机制，将无线传输通道标识与隧道标识进行映射，将所述上行数据包转发到相应的核心网用户面功能。

可选地，若下行数据包通过接入网节点粒度的聚合隧道传输至所述接入网节点时，所述接入网节点还包括：

下行数据包识别模块，用于识别所述下行数据包中的终端标识；

下行数据包传输模块，用于根据所述终端标识与下行传输通道的映射关系，将所述下行数据包转发给所述终端。

可选地，若所述终端标识为空IP地址，所述接入网节点还包括：

第二映射模块，用于通过识别DHCP消息建立终端的IP地址与下行传输通道的映射关系。

依据本发明实施例的第五个方面，还提供了一种核心网控制面功能，包括：

第一确定模块，用于在确定需要为终端使用接入网节点粒度的聚合隧道时，确定给终端分配的终端标识；

第二发送模块，用于向接入网节点发送所述终端的终端标识，以使接入网节点根据终端标识、隧道信息及接入网节点面向终端的下行传输通道的信息，建立上下行传输的映射关系。

可选地，第一确定模块包括：

第一确定单元，用于根据接入网节点聚合隧道对端核心网用户面功能的标识，确定相应的核心网用户功能；

第一分配单元，用于从所述核心网用户面功能所对应的IP地址池中为所述终端分配IP地址；

或者

第二确定单元，用于根据终端类型和接入网节点的标识，确定相应的核心网用户面功能；

第三判断单元，用于判断是否需要为所述终端分配一用于表示终端的连接的标签信息；

第二分配单元，用于若需要为所述终端分配一用于表示终端的连接的标签信息，并在用户面建立消息中将该标签信息发送给核心网用户面，由核心网控制面功能将所述标签信息发送给所述接入网节点。

依据本发明实施例的第六个方面，还提供了一种核心网控制面功能，包括：

第二判断模块，用于在终端向核心网控制面功能提供隧道选择辅助信息或不提供隧道选择辅助信息时，判断是否需要为终端使用接入网节点粒度的聚合隧道；

第二确定模块，用于若需要为所述终端使用所述接入网节点粒度的聚合隧道，确定用于区分所述终端连接的终端标识；

第三发送模块，用于向接入网节点发送所述终端的终端标识，以使接入网节点根据终端标识、隧道信息及接入网节点面向终端的下行传输通道的信息，建立上下行传输的映射关系。

可选地，所述第二判断模块包括：

查询单元，用于在终端向核心网控制面功能提供隧道选择辅助信息或不提供隧道选择辅助信息时，查询所述终端的签约信息；

第四判断单元，用于根据所述签约信息判断是否需要为终端使用接入网节点粒度的聚合隧道。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：在固定无线UE的场景下，使用简化的隧道机制，建立基于AN Node粒度的隧道标识，即接入相同AN Node的UE共用相同的上下行用户面隧道标识。实施例中的基于AN Node粒度的隧道机制，简化了网关及基站侧的隧道管理能力，简化了流程中的用户面隧道标识消息，节约隧道资源。

附图说明

图1为固定无线UE接入网络架构的示意图；

图2为本发明实施例一中接入网节点粒度的用户面数据隧道传输的方法的流程图；

图3为本发明实施例二中接入网节点粒度的用户面数据隧道传输的方法的流程图；

图4为本发明实施例三中AN Node粒度的聚合隧道PDU会话建立流程的示意图；

图5为本发明实施例四中AN Node粒度的聚合隧道PDU会话建立流程的示意图；

图6为本发明实施例五中AN Node粒度的聚合隧道附着(Attach)流程的示意图；

图7为本发明实施例六中AN Node粒度的聚合隧道附着(Attach)流程的示意图；

图8为本发明实施例七中接入网节点的结构示意图；

图9为本发明实施例八中核心网控制面功能的结构示意图；

图10为本发明实施例九中接入网节点粒度的用户面数据隧道传输的方法的流程图；

图11为本发明实施例十中核心网控制面功能的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本领域技术人员知道，本发明的实施方式可以实现为一种系统、装置、设备、方法或计算机程序产品。因此，本发明的实施例可以具体实现为以下形式：完全的硬件、完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)，或者硬件和软件结合的形式。

本发明的实施例适用于新型网络架构，例如5G网络架构。参见图1，图中所示的终端，如固定无线UE(例如固定的IoT设备或以5G为回传的家庭网关设备)接入的隧道机制优化。这类终端往往具有如：不需要移动性、对QoS差别的要求不高，因而所用隧道机制可以简化，隧道粒度可简化为AN Node粒度，即接入相同AN Node的UE共用一个隧道标识。

5G网络架构主要由核心网控制面功能(CP Functions)和核心网用户面功能(UP Function)组成。核心网控制面功能包括Session Management(会话管理)功能，实现用户面通道的建立。核心网用户面功能主要实现数据包的转发。

实施例一

参见图2，图中示出了一种接入网节点粒度的蜂窝网用户面数据隧道传输的方法的流程，具体步骤如下：

步骤201、接入网节点判断是否需要为终端使用接入网节点粒度的聚合隧道，若是，则进入步骤202；否则，按照现有的方式为终端分配无线资源，例如：按照现有EPC系统中的承载粒度的隧道机制为终端分配无线资源，在此不再敷述。

上述接入网节点也可称为AN Node，参见图1。

上述终端可以是固定无线UE，例如固定的IoT设备或以5G为回传的家庭网关设备等。

上述接入网节点粒度的聚合隧道是指将多个链路(例如以承载为粒度建立的多个链路)聚合为以接入网节点为粒度的一个隧道，该聚合隧道具有一个隧道标识，接入相同AN Node的UE可以共用该隧道标识。

在本实施例中，接入网节点可以通过以下方式判断是否需要为终端使用接入网节点粒度的聚合隧道：

接入网节点接收终端发送的隧道选择辅助信息，然后接入网节点根据隧道选择辅助信息判断是否需要为终端使用接入网节点粒度的聚合隧道，其中，隧道选择辅助信息可以是终端类型；

步骤202、在核心网控制面功能和核心网用户面功能间的会话连接建立后，接入网节点从核心网控制面功能处接收用于区分终端连接的终端标识；

在本实施例中，用于区分终端连接的终端标识可以是核心网控制面功能分配的终端的IP地址，例如IPv4地址，也可以是核心网控制面功能分配的终端的标签信息。

可选地，上述标签信息是由核心网控制面功能为终端分配，核心网控制面通过用户面建立请求消息将该标签信息传递给核心网用户面功能。

在本实施例中，接入网节点可以通过以下两种方式从核心网控制面功能处接收终端的终端标识：

方式一、接入网节点向核心网控制面功能发送的接入网节点聚合隧道对端核心网用户面功能的标识；接入网节点接收核心网控制面功能发送的终端的IP地址；其中，终端的IP地址是由核心网控制面功能根据接入网节点聚合隧道对端核心网用户面功能确定的；

方式二、接入网节点向核心网控制面功能发送终端类型和接入网节点的标识，或者接入网节点向核心网控制面功能发送终端类型；接入网节点接收核心网控制面功能发送的终端的IP地址；其中，终端的IP地址是由核心网控制面功能根据所述接入网节点聚合隧道对端核心网用户面功能确定的。

步骤203、接入网节点根据终端标识、聚合隧道的隧道信息及接入网节点面向终端的下行传输通道的信息，建立上下行传输的映射关系；

上述聚合隧道的隧道信息可以是隧道的标识，例如隧道ID，当然也并不限于。

具体地，接入网节点根据终端标识和接入网节点面向终端的下行传输通道的信息，建立下行传输的映射关系；接入网节点根据终端标识和聚合隧道的隧道信息，建立上行传输的映射关系，即接入相同AN Node的UE可以共用相同的上下行用户面隧道标识。

步骤204、接入网节点将终端标识发送给终端。

可选地，若上行数据包传输至所述接入网节点时，所述方法还包括：

若所述接入网节点仅支持聚合隧道机制，则所述接入网节点将上行数据包与接入网节点粒度的聚合隧道进行映射，将上行数据包转发到相应的核心网用户面功能；或者

若所述接入网节点支持聚合隧道机制和其他隧道机制，则所述接入网节点将无线传输通道标识与隧道标识进行映射，将所述上行数据包转发到相应的核心网用户面功能。

可选地，若下行数据包通过接入网节点粒度的聚合隧道传输至所述接入网节点时，所述方法还包括：

所述接入网节点识别所述下行数据包中的终端标识；

所述接入网节点根据所述终端标识与下行传输通道的映射关系，将所述下行数据包转发给所述终端。

可选地，若所述终端标识为空IP地址，所述方法还包括：

所述接入网节点通过识别DHCP消息建立终端的IP地址与下行传输通道的映射关系。

可选地，所述接入网节点通过识别DHCP消息建立终端的IP地址与下行传输通道的映射关系，包括：

所述接入网节点识别DHCP请求消息中终端的MAC地址与下行传输通道的映射关系，其中，所述DHCP请求消息是在连接建立后，终端向DHCP服务器发送的用于请求分配有效的IP地址的消息；

所述接入网节点识别DHCP响应消息，获取终端的IP地址与终端的MAC地址的映射关系；

所述接入网节点根据终端的MAC地址与下行传输通道的映射关系，以及终端的IP地址与终端的MAC地址的映射关系，建立终端的IP地址与下行传输通道的映射关系。

现有技术是承载粒度的隧道机制。然而物联网大连接情况下，基于承载粒度的隧道机制需要网络侧维护大量的隧道标识信息，带来网络资源的浪费。在使用蜂窝网作为固定宽带回传的场景下也因为移动性要求低，基于承载粒度的隧道同样对网络资源造成了浪费。在本实施例中，在固定无线UE的场景下，使用简化的隧道机制，建立基于AN Node粒度的隧道标识，即接入相同AN Node的UE共用相同的上下行用户面隧道标识。实施例中的基于AN Node粒度的隧道机制，简化了网关及基站侧的隧道管理能力，简化了流程中的用户面隧道标识消息，节约隧道资源。

实施例二

参见图3，图中示出了一种接入网节点粒度的蜂窝网用户面数据隧道传输的方法的流程，具体步骤如下：

步骤301、在确定需要为终端使用接入网节点粒度的聚合隧道时，核心网控制面功能确定给终端分配的终端标识；

在本实施例中，核心网控制面功能以下方式确定给终端分配的终端标识：

方式一、核心网控制面功能根据接入网节点聚合隧道对端核心网用户面功能，确定相应的核心网用户功能；核心网控制面功能从核心网用户面功能所对应的IP地址池中为终端分配IP地址；

方式二、核心网控制面功能根据终端类型和接入网节点的标识，确定相应的核心网用户面功能；核心网控制面功能判断是否需要为终端分配一用于表示终端的连接的标签信息；若是，则核心网控制面功能为终端分配标签信息，并在用户面建立消息中将该标签信息发送给核心网用户面，核心网控制面功能将标签信息发送给接入网节点。

步骤302、核心网控制面功能向接入网节点发送所述终端的终端标识，以使接入网节点根据终端标识、隧道信息及接入网节点面向终端的下行传输通道的信息，建立上下行传输的映射关系。

在本实施例中，在固定无线UE的场景下，使用简化的隧道机制，建立基于AN Node粒度的隧道标识，即接入相同AN Node的UE共用相同的上下行用户面隧道标识。实施例中的基于AN Node粒度的隧道机制，简化了网关及基站侧的隧道管理能力，简化了流程中的用户面隧道标识消息，节约隧道资源。

实施例三

参见图4，图中示出了AN Node粒度的聚合隧道PDU会话建立流程，在本实施例中通过UE(终端)的IP地址区分UE连接，具体步骤如下：

步骤401、UE向AN Node发送会话建立请求消息；

上述会话建立请求消息包括但不限于：隧道选择辅助信息，该隧道选择辅助信息可以是终端类型。

针对某类终端，如固定无线UE(例如固定的IoT设备或以5G为回传的家庭网关设备)接入的隧道机制优化。这类终端往往具有如：不需要移动性、对QoS差别的要求不高，因而所用隧道机制可以简化，隧道粒度可简化为AN Node粒度，即接入相同AN Node的UE共用一个隧道标识。

步骤402、AN Node向核心网控制面功能发送会话建立请求消息；

在本实施例中，AN Node通过UE携带的隧道选择辅助信息判断UE是否接入AN Node粒度隧道。当AN Node判断该UE需使用AN Node粒度隧道时：

一种方式，AN Node在该会话建立请求消息中加入隧道对端核心网用户面功能(核心网用户面功能)的IP地址并转发给核心网控制面功能。

另一种方式，将会话建立请求消息(包括终端类型，接入网节点标识(AN Node ID)等)转发给核心网控制面功能。

需要说明的是，若核心网控制面功能可根据该会话建立请求消息来源判断该AN Node，则会话建立请求消息中可以不携带AN Node ID。

步骤403、核心网控制面功能向核心网用户面功能发送用户面建立请求；

在本实施例中，核心网控制面功能根据会话建立请求消息中的信息(例如核心网用户面功能的IP地址，或者终端类型和AN Node ID)选择相应的核心网用户面功能，并从该核心网用户面功能所对应的IP地址池中为UE分配IP地址，并且核心网控制面功能将给UE分配的IP地址告知核心网用户面功能。

步骤404、核心网用户面功能向核心网控制面功能发送用户面建立回复消息。

步骤405、核心网控制面功能向AN Node发送会话建立回复消息；

会话建立回复消息包括但不限于：UE的IP地址。需要说明的是，UE的IP地址可以被接入网识别，为此，可以将所分配给UE的IP地址同时携带在内外层信令消息中发给AN Node(如除了NAS消息中携带外，同时在AS消息中携带UE IP地址)。

AN Node根据UE被分配的IP地址、隧道信息及其面向UE的下行传输通道的信息建立上下行传输的映射关系。

上述下行传输通道可以是接入网和UE间的空口承载，或接入网内BBU及RRU间等。

上述下行传输通道的信息可以是分配给UE的无线承载ID，或UE的MAC地址等。

步骤406、AN Node将UE的IP地址传递给UE，并为UE分配无线资源。

需要说明的是，如果上述步骤405中分配给终端的IP地址是个空IP地址，如IPv4地址0.0.0.0，则在会话连接建立后，UE向DHCP服务器发送消息，请求分配有效的IPv4地址，此时AN Node通过识别DHCP消息建立UE的IPv4地址与下行通道的关系。即：

AN Node可以先识别DHCP request消息(DHCP请求消息)中UE MAC地址与接入侧数据通道(如空口承载)的对应关系。然后，AN Node再识别DHCP response消息(DHCP响应消息)，从而获取UE的IPv4地址与MAC地址的对应关系，从而建立UE的IP地址与UE下行通道的对应关系。

步骤407、AN Node向核心网控制面功能发送会话建立完成消息。

在上述步骤401～407介绍了PDU会话建立流程，下面结合步骤408a和步骤408b介绍上下行数据传输方案。

步骤408a、在上行数据传输至AN Node时，AN Node将UE发来的上行数据与隧道进行映射，对数据包进行隧道封装，转发到相应的核心网用户面功能。

若AN Node仅支持聚合隧道，则上行都映射到聚合隧道中，将多个无线传输通道标识与一个聚合隧道标识做多对一映射。

若AN Node同时支持其他隧道机制(如PDU会话粒度的隧道)，则AN Node将一个无线传输通道标识(如Radio Bearer ID(无线承载标识)，或UE的MAC地址)与一个隧道标识做一对一映射。

步骤408b、在下行数据传输至核心网用户面功能时，核心网用户面功能通过聚合隧道或者其他隧道将下行数据传输至AN Node，AN Node通过相应的下行传输通道将下行数据传输至UE。

如果AN Node同时支持其他隧道机制(如PDU会话粒度的隧道)，则下行数据包到达AN时，AN判断是从哪类隧道传送的下行数据，

方式一、如果从PDU会话粒度隧道发送来，PDU会话粒度隧道和接入网下行传输通道有一一对应关系。可与如空口承载ID进行对应，向下传输给UE。

方式二、如果从Node粒度聚合隧道发送来，则AN Node识别下行数据包中的UE IP地址(隧道内数据包的目的地址)，根据该UE的IP地址和接入网下行传输通道的映射关系将下行数据包转发给UE，上述接入网下行传输通道可以是接入网和UE间的空口承载，或接入网内BBU及RRU间等。

实施例四

在本实施例中，通过UE的标签信息区分UE的连接，在聚合隧道中，除IP地址外，可通过引入单独的UE的标签信息来识别下行数据包。

参见图5，图中示出了AN Node(接入网节点)粒度的聚合隧道PDU会话建立流程，具体步骤如下：

步骤501、UE向AN Node发送会话建立请求消息；

上述会话建立请求消息包括但不限于：隧道选择辅助信息，该隧道选择辅助信息可以是终端类型。

针对某类终端，如固定无线UE(例如固定的IoT设备或以5G为回传的家庭网关设备)接入的隧道机制优化。这类终端往往具有如：不需要移动性、对QoS差别的要求不高，因而所用隧道机制可以简化，隧道粒度可简化为AN Node粒度，即接入相同AN Node的UE共用一个隧道标识。

步骤502、AN Node向核心网控制面功能发送会话建立请求消息；

在本实施例中，AN Node通过UE携带的隧道选择辅助信息判断UE是否接入AN Node粒度隧道。当AN Node判断该UE需使用AN Node粒度隧道时：

一种方式，AN Node在该会话建立请求消息中加入隧道对端核心网用户面功能(核心网用户面功能)的IP地址并转发给核心网控制面功能。

另一种方式，将会话建立请求消息(包括终端类型，接入网节点标识(AN Node ID)等)转发给核心网控制面功能。

需要说明的是，若核心网控制面功能可根据该会话建立请求消息来源判断该AN Node，则会话建立请求消息中可以不携带AN Node ID。

步骤503、核心网控制面功能为该UE的连接分配UE的标签信息，并通过用户面建立消息传递给核心网用户面功能；

具体如下：

核心网控制面功能判断是否需要为UE该连接分配UE的标签信息(也可称为ID标识)，若是，则核心网控制面功能为该UE的连接分配UE的标签信息，并通过用户面建立消息传递给核心网用户面功能。核心网用户面功能在发给UE的下行数据包中包含该UE的标签信息，如使用GTP隧道时，该UE的标签信息可以标注在IP包头及用户Payload间的“封装头”字段。

可选地，核心网控制面功能可以根据网络策略、终端类型(如物联网等非IP连接终端)判断是否需要为UE该连接分配ID标识。

步骤504、核心网用户面功能向核心网控制面功能发送用户面建立回复消息；

步骤505、核心网控制面向AN Node发送会话建立回复消息，内容包括但不限于：该UE连接的标签信息。UE的标签信息可以被接入网识别(如在AS消息中携带)。

AN Node根据用于区分UE连接的UE的标签信息、隧道信息及其面向UE的下行传输通道的信息建立上下行传输的映射关系。

上述下行传输通道可以是接入网和UE间的空口承载，或接入网内BBU及RRU间等。

上述下行传输通道的信息可以是分配给UE的无线承载ID，或UE的MAC地址等。

步骤506、AN Node将UE的标签信息传递给UE，并为UE分配无线资源。

步骤507、AN Node向核心网控制面功能发送会话建立完成消息。

在上述步骤501～507介绍了PDU会话建立流程，下面结合步骤508a和步骤508b介绍上下行数据传输方案。

步骤508a、在上行数据传输至AN Node时，AN Node将UE发来的上行数据与隧道进行映射，对数据包进行隧道封装，转发到相应的核心网用户面功能。

若AN Node仅支持聚合隧道，则上行都映射到聚合隧道中，将多个无线传输通道标识与一个聚合隧道标识做多对一映射。

若AN Node同时支持其他隧道机制(如PDU会话粒度的隧道)，则AN Node将一个无线传输通道标识(如Radio Bearer ID(无线承载标识)，或UE的MAC地址)与一个隧道标识做一对一映射。

步骤508b、核心网用户面功能在发给UE的数据包封装头内加入下行隧道标识和用于区分UE连接的UE的标签信息，并转发到正确的AN Node。AN Node根据该UE的标签信息和接入网下行传输通道的映射关系将下行数据包转发给UE，上述接入网下行传输通道可以是接入网和UE间的空口承载，或接入网内BBU(射频拉远单元)及RRU(基带处理单元)间等。

实施例五

参见图6，图中示出了AN Node粒度的聚合隧道附着(Attach)流程，在本实施例中通过UE(终端)的IP地址区分UE连接，具体步骤如下：

步骤601、UE向AN Node发送附着请求消息；

上述附着请求消息包括但不限于：隧道选择辅助信息，该隧道选择辅助信息可以是终端类型。

针对某类终端，如固定无线UE(例如固定的IoT设备或以5G为回传的家庭网关设备)接入的隧道机制优化。这类终端往往具有如：不需要移动性、对QoS差别的要求不高，因而所用隧道机制可以简化，隧道粒度可简化为AN Node粒度，即接入相同AN Node的UE共用一个隧道标识。

步骤602、AN Node向核心网控制面功能发送附着请求消息；

在本实施例中，AN Node通过UE携带的隧道选择辅助信息判断UE是否接入AN Node粒度隧道。当AN Node判断该UE需使用AN Node粒度隧道时：

一种方式，AN Node在该附着请求消息中加入隧道对端核心网用户面功能(核心网用户面功能)的IP地址并转发给核心网控制面功能。

另一种方式，将附着请求消息(包括终端类型，接入网节点标识(AN Node ID)等)转发给核心网控制面功能。

需要说明的是，若核心网控制面功能可根据该会话建立请求消息来源判断该AN Node，则会话建立请求消息中可以不携带AN Node ID。

步骤603、核心网控制面功能向核心网用户面功能发送用户面建立请求；

在本实施例中，核心网控制面功能根据附着请求消息中的信息(例如核心网用户面功能的IP地址，或者终端类型和AN Node ID)选择相应的核心网用户面功能，并从该核心网用户面功能所对应的IP地址池中为UE分配IP地址，并且核心网控制面功能将给UE分配的IP地址告知核心网用户面功能。

步骤604、核心网用户面功能向核心网控制面功能发送用户面建立回复消息。

步骤605、核心网控制面功能向AN Node发送附着回复消息；

附着回复消息包括但不限于：UE的IP地址。需要说明的是，UE的IP地址可以被接入网识别，为此，可以将所分配给UE的IP地址同时携带在内外层信令消息中发给AN Node(如除了NAS消息中携带外，同时在AS消息中携带UE IP地址)。

AN Node根据UE被分配的IP地址、隧道信息及其面向UE的下行传输通道的信息建立上下行传输的映射关系。

上述下行传输通道可以是接入网和UE间的空口承载，或接入网内BBU及RRU间等。

上述下行传输通道的信息可以是分配给UE的无线承载ID，或UE的MAC地址等。

步骤606、AN Node将UE的IP地址传递给UE，并为UE分配无线资源。

需要说明的是，如果上述步骤805中分配给终端的IP地址是个空IP地址，如IPv4地址0.0.0.0，则在会话连接建立后，UE向DHCP服务器发送消息，请求分配有效的IPv4地址，此时AN Node通过识别DHCP消息建立UE的IPv4地址与下行通道的关系。即：

AN Node可以先识别DHCP request消息(DHCP请求消息)中UE MAC地址与接入侧数据通道(如空口承载)的对应关系。然后，AN Node再识别DHCP response消息(DHCP响应消息)，从而获取UE的IPv4地址与MAC地址的对应关系，从而建立UE的IP地址与UE下行通道的对应关系。

步骤607、AN Node向核心网控制面功能发送会话建立完成消息。

在上述步骤601～607介绍了PDU会话建立流程，下面结合步骤608a和步骤608b介绍上下行数据传输方案。

步骤608a、在上行数据传输至AN Node时，AN Node将UE发来的上行数据与隧道进行映射，对数据包进行隧道封装，转发到相应的核心网用户面功能。

若AN Node仅支持聚合隧道，则上行都映射到聚合隧道中，将多个无线传输通道标识与一个聚合隧道标识做多对一映射。

若AN Node同时支持其他隧道机制(如PDU会话粒度的隧道)，则AN Node将一个无线传输通道标识(如Radio Bearer ID(无线承载标识)，或UE的MAC地址)与一个隧道标识做一对一映射。

步骤608b、在下行数据传输至核心网用户面功能时，核心网用户面功能通过聚合隧道或者其他隧道将下行数据传输至AN Node，AN Node通过相应的下行传输通道将下行数据传输至UE。

如果AN Node同时支持其他隧道机制(如PDU会话粒度的隧道)，则下行数据包到达AN时，AN判断是从哪类隧道传送的下行数据，

方式一、如果从PDU会话粒度隧道发送来，PDU会话粒度隧道和接入网下行传输通道有一一对应关系。可与如空口承载ID进行对应，向下传输给UE。

方式二、如果从Node粒度聚合隧道发送来，则AN Node识别下行数据包中的UE IP地址(隧道内数据包的目的地址)，根据该UE的IP地址和接入网下行传输通道的映射关系将下行数据包转发给UE，上述接入网下行传输通道可以是接入网和UE间的空口承载，或接入网内BBU及RRU间等。

实施例六

在本实施例中，通过UE的标签信息区分UE的连接，在聚合隧道中，除IP地址外，可通过引入单独的UE的标签信息来识别下行数据包。

参见图7，图中示出了AN Node粒度的聚合隧道附着(Attach)流程，具体步骤如下：

步骤701、UE向AN Node发送附着请求消息；

上述附着请求消息包括但不限于：隧道选择辅助信息，该隧道选择辅助信息可以是终端类型。

针对某类终端，如固定无线UE(例如固定的IoT设备或以5G为回传的家庭网关设备)接入的隧道机制优化。这类终端往往具有如：不需要移动性、对QoS差别的要求不高，因而所用隧道机制可以简化，隧道粒度可简化为AN Node粒度，即接入相同AN Node的UE共用一个隧道标识。

步骤702、AN Node向核心网控制面功能发送附着请求消息；

在本实施例中，AN Node通过UE携带的隧道选择辅助信息判断UE是否接入AN Node粒度隧道。当AN Node判断该UE需使用AN Node粒度隧道时：

一种方式，AN Node在该会话建立请求消息中加入隧道对端核心网用户面功能(核心网用户面功能)的IP地址并转发给核心网控制面功能。

另一种方式，将会话建立请求消息(包括终端类型，接入网节点标识(AN Node ID)等)转发给核心网控制面功能。

需要说明的是，若核心网控制面功能可根据该会话建立请求消息来源判断该AN Node，则会话建立请求消息中可以不携带AN Node ID。

步骤703、核心网控制面功能为该UE的连接分配UE的标签信息，并通过用户面建立消息传递给核心网用户面功能；

具体如下：

核心网控制面功能判断是否需要为UE该连接分配UE的标签信息(也可称为ID标识)，若是，则核心网控制面功能为该UE的连接分配UE的标签信息，并通过用户面建立消息传递给核心网用户面功能。核心网用户面功能在发给UE的下行数据包中包含该UE的标签信息，如使用GTP隧道时，该UE的标签信息可以标注在IP包头及用户Payload间的“封装头”字段。

可选地，核心网控制面功能可以根据网络策略、终端类型(如物联网等非IP连接终端)判断是否需要为UE该连接分配ID标识。

步骤704、核心网用户面功能向核心网控制面功能发送用户面建立回复消息；

步骤705、核心网控制面向AN Node发送附着回复消息，内容包括但不限于：该UE连接的标签信息。UE的标签信息可以被接入网识别(如在AS消息中携带)。

AN Node根据用于区分UE连接的UE的标签信息、隧道信息及其面向UE的下行传输通道的信息建立上下行传输的映射关系。

上述下行传输通道可以是接入网和UE间的空口承载，或接入网内BBU及RRU间等。

上述下行传输通道的信息可以是分配给UE的无线承载ID，或UE的MAC地址等。

步骤706、AN Node将UE的标签信息传递给UE，并为UE分配无线资源。

步骤707、AN Node向核心网控制面功能发送会话建立完成消息。

在上述步骤701～707介绍了PDU会话建立流程，下面结合步骤708a和步骤708b介绍上下行数据传输方案。

步骤708a、在上行数据传输至AN Node时，AN Node将UE发来的上行数据与隧道进行映射，对数据包进行隧道封装，转发到相应的核心网用户面功能。

若AN Node仅支持聚合隧道，则上行都映射到聚合隧道中，将多个无线传输通道标识与一个聚合隧道标识做多对一映射。

若AN Node同时支持其他隧道机制(如PDU会话粒度的隧道)，则AN Node将一个无线传输通道标识(如Radio Bearer ID(无线承载标识)，或UE的MAC地址)与一个隧道标识做一对一映射。

步骤708b、核心网用户面功能在发给UE的数据包封装头内加入下行隧道标识和用于区分UE连接的UE的标签信息，并转发到正确的AN Node。AN Node根据该UE的标签信息和接入网下行传输通道的映射关系将下行数据包转发给UE，上述接入网下行传输通道可以是接入网和UE间的空口承载，或接入网内BBU及RRU间等。

实施例七

参见图8，图中示出了一种接入网节点，接入网节点800包括：

第一判断模块801，用于判断是否需要为终端使用接入网节点粒度的聚合隧道；

接收模块802，用于若需要为所述终端使用所述接入网节点粒度的聚合隧道，从核心网控制面功能处接收用于区分所述终端连接的终端标识；

第一映射模块803，用于根据所述终端标识、聚合隧道的隧道信息及所述接入网节点面向终端的下行传输通道的信息，建立上下行传输的映射关系；

第一发送模块804，用于所述接入网节点将所述终端标识发送给所述终端。

在本实施例中，可选地，所述第一判断模块包括：

第一接收单元，用于接收终端发送的隧道选择辅助信息；

第一判断单元，用于根据所述隧道选择辅助信息判断是否需要为终端使用接入网节点粒度的聚合隧道。

在本实施例中，可选地，所述接收模块包括：

第一发送单元，用于向核心网控制面功能发送的接入网节点聚合隧道对端核心网用户面功能的标识；

第二接收单元，用于接收所述核心网控制面功能发送的终端的IP地址；

其中，所述终端的IP地址是由核心网控制面功能根据所述接入网节点聚合隧道对端核心网用户面功能确定的；

或者

第二发送单元，用于向核心网控制面功能发送终端类型和接入网节点的标识，或者向核心网控制面功能发送终端类型；

第三接收单元，用于接收所述核心网控制面功能发送的终端的IP地址；

其中，所述终端的IP地址是由核心网控制面功能根据所述接入网节点聚合隧道对端核心网用户面功能确定的。

在本实施例中，可选地，所述终端标识为一用于表示终端的连接的标签信息，所述标签信息是由核心网控制面功能为终端分配，核心网控制面通过用户面建立请求消息将该标签信息传递给核心网用户面功能。

在本实施例中，可选地，若上行数据包传输至所述接入网节点时，所述接入网节点还包括：

上行数据包传输模块，用于若所述接入网节点仅支持聚合隧道机制，将上行数据包与接入网节点粒度的聚合隧道进行映射，将上行数据包转发到相应的核心网用户面功能；或者

若所述接入网节点支持聚合隧道机制和其他隧道机制，将无线传输通道标识与隧道标识进行映射，将所述上行数据包转发到相应的核心网用户面功能。

在本实施例中，可选地，若下行数据包通过接入网节点粒度的聚合隧道传输至所述接入网节点时，所述接入网节点还包括：

下行数据包识别模块，用于识别所述下行数据包中的终端标识；

下行数据包传输模块，用于根据所述终端标识与下行传输通道的映射关系，将所述下行数据包转发给所述终端。

在本实施例中，可选地，若所述终端标识为空IP地址，所述接入网节点还包括：

第二映射模块，用于通过识别DHCP消息建立终端的IP地址与下行传输通道的映射关系。

现有技术是承载粒度的隧道机制。然而物联网大连接情况下，基于承载粒度的隧道机制需要网络侧维护大量的隧道标识信息，带来网络资源的浪费。在使用蜂窝网作为固定宽带回传的场景下也因为移动性要求低，基于承载粒度的隧道同样对网络资源造成了浪费。在本实施例中，在固定无线UE的场景下，使用简化的隧道机制，建立基于AN Node粒度的隧道标识，即接入相同AN Node的UE共用相同的上下行用户面隧道标识。实施例中的基于AN Node粒度的隧道机制，简化了网关及基站侧的隧道管理能力，简化了流程中的用户面隧道标识消息，节约隧道资源。

实施例八

参见图9，图中示出了一种核心网控制面功能，核心网控制面功能900包括：

第一确定模块901，用于在确定需要为终端使用接入网节点粒度的聚合隧道时，确定给终端分配的终端标识；

第二发送模块902，用于向接入网节点发送所述终端的终端标识，以使接入网节点根据终端标识、隧道信息及接入网节点面向终端的下行传输通道的信息，建立上下行传输的映射关系。

在本实施例中，可选地，第一确定模块包括：

第一确定单元，用于根据接入网节点聚合隧道对端核心网用户面功能的标识，确定相应的核心网用户功能；

第一分配单元，用于从所述核心网用户面功能所对应的IP地址池中为所述终端分配IP地址；

或者

第二确定单元，用于根据终端类型和接入网节点的标识，确定相应的核心网用户面功能；

第三判断单元，用于判断是否需要为所述终端分配一用于表示终端的连接的标签信息；

第二分配单元，用于若需要为所述终端分配一用于表示终端的连接的标签信息，并在用户面建立消息中将该标签信息发送给核心网用户面，由核心网控制面功能将所述标签信息发送给所述接入网节点。

在本实施例中，在固定无线UE的场景下，使用简化的隧道机制，建立基于AN Node粒度的隧道标识，即接入相同AN Node的UE共用相同的上下行用户面隧道标识。实施例中的基于AN Node粒度的隧道机制，简化了网关及基站侧的隧道管理能力，简化了流程中的用户面隧道标识消息，节约隧道资源。

实施例九

参见图10，图中示出了一种接入网节点粒度的蜂窝网用户面数据隧道传输的方法的流程，具体步骤如下：

步骤1001、在终端向核心网控制面功能提供隧道选择辅助信息或不提供隧道选择辅助信息时，核心网控制面功能判断是否需要为终端使用接入网节点粒度的聚合隧道，若是，进入步骤1002；否则，结束本流程；

步骤1002、核心网控制面功能确定用于区分所述终端连接的终端标识；

步骤1003、核心网控制面功能向接入网节点发送所述终端的终端标识，以使接入网节点根据终端标识、隧道信息及接入网节点面向终端的下行传输通道的信息，建立上下行传输的映射关系。

在本实施例中，可选地，所述核心网控制面功能判断是否需要为终端使用接入网节点粒度的聚合隧道，包括：

在终端向核心网控制面功能提供隧道选择辅助信息或不提供隧道选择辅助信息时，所述核心网控制面功能查询所述终端的签约信息；

所述核心网控制面功能根据所述签约信息判断是否需要为终端使用接入网节点粒度的聚合隧道。

在本实施例中，可选地，核心网控制面功能确定用于区分所述终端连接的终端标识，包括：

所述核心网控制面功能根据接入网节点聚合隧道对端核心网用户面功能的标识，确定相应的核心网用户功能；

所述核心网控制面功能从所述核心网用户面功能所对应的IP地址池中为所述终端分配IP地址；

或者

所述核心网控制面功能根据终端类型和接入网节点的标识，确定相应的核心网用户面功能；

所述核心网控制面功能判断是否需要为所述终端分配一用于表示终端的连接的标签信息；

若是，则所述核心网控制面功能为终端分配标签信息，并在用户面建立消息中将该标签信息发送给核心网用户面功能，由核心网控制面功能将所述标签信息发送给所述接入网节点。

实施例十

参见图11，图中示出了一种核心网控制面功能，核心网控制面功能1100包括：

第二判断模块1101，用于在终端向核心网控制面功能提供隧道选择辅助信息或不提供隧道选择辅助信息时，判断是否需要为终端使用接入网节点粒度的聚合隧道；

第二确定模块1102，用于若需要为所述终端使用所述接入网节点粒度的聚合隧道，确定用于区分所述终端连接的终端标识；

第三发送模块1103，用于向接入网节点发送所述终端的终端标识，以使接入网节点根据终端标识、隧道信息及接入网节点面向终端的下行传输通道的信息，建立上下行传输的映射关系。

可选地，所述第二判断模块包括：

查询单元，用于在终端向核心网控制面功能提供隧道选择辅助信息或不提供隧道选择辅助信息时，查询所述终端的签约信息；

第四判断单元，用于根据所述签约信息判断是否需要为终端使用接入网节点粒度的聚合隧道。

应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。

在本发明的各种实施例中，应理解，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定

另外，本文中术语“系统”和“网络”在本文中常可互换使用。

应理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请所提供的实施例中，应理解，“与A相应的B”表示B与A相关联，根据A可以确定B。但还应理解，根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B，还可以根据A和/或其它信息确定B。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露方法和装置，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

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单元中，也可以是各个单元单独物理包括，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述收发方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。