一种通信路径转换方法和装置的制造方法_3

文档序号:8384382阅读:来源:国知局
发送路径转换请求消息,该消息中携带该终端的中继路径传输下行数据所需的IP地址;该第一 SGW将接收到的路径转换请求消息转发给该终端脱网前的PGW ;该PGW接收到路径转换请求消息后,在自身保存的该终端的上下文信息中存储该终端的中继路径传输下行数据所需的IP地址,并向第一 SGW返回路径转换确认消息;该第一 SGW将接收到的路径转换确认消息转发给第一控制实体。
[0230]基于上述实施例,该终端的中继路径传输下行数据所需的IP地址:中继节点为该终端分配的IP地址,其中,中继节点为该终端分配的IP地址具有全球可路由性;或者,
[0231]该终端的下行数据传输所需的IP地址包括:网络为中继节点分配的IP地址和中继节点为终端分配的IP地址,其中,网络为中继节点分配的IP地址具有全球可路由性,且中继节点为终端分配的IP地址不具有全球可路由性。
[0232]基于上述任一实施例,若终端从无网络覆盖的区域移动到有网络覆盖的区域后,根据该终端移动到有网络覆盖的区域后,为该终端提供服务的控制实体是否发生变化,网络侧的控制实体执行不同的操作,具体为:
[0233]第一种情况、若终端当前所属的第二控制实体与该终端脱网前所属的第一控制实体相同,该方法进一步还包括如下步骤:
[0234]第一控制实体在接收到终端发送的TAU请求后,从该终端的上下文信息中,删除该终端的中继路径的相关信息;以及,
[0235]第一控制实体通知PGW将该终端的下行数据传输路径转换到经由核心网路由的核心网路径上。
[0236]第二种情况、若终端当前所属的第二控制实体与该终端脱网前所属的第一控制实体不同,该方法进一步还包括如下步骤:
[0237]第一控制实体在接收到第二控制实体发送的上下文请求(Context request)后,从该终端的上下文信息中,删除该终端的中继路径的相关信息,并且,通知PGW将该终端的下行数据传输路径转换到经由核心网路由的核心网路径上;以及向第二控制实体返回上下文回复(Context response),并携带该终端的删除了中继路径的相关信息的上下文消息。
[0238]其中,上下文请求是第二控制实体在接收到终端发送的TAU请求后向第一控制实体发送的,以获取终端的上下文信息。
[0239]上述处理方式下,终端从无网络覆盖的区域移动到有网络覆盖的区域后,会向当前为该终端提供服务的第二控制实体发送TAU请求,第二控制实体在接收到终端发送的TAU请求后,向第一控制实体发送上下文请求消息,以获取该终端的上下文信息;第一控制实体接收到上下文请求消息后,从自身保存的该终端的上下文信息中,删除该终端的中继路径的相关信息,并通知PGW将该终端的下行数据传输路径转换到经由核心网路由的核心网路径上,最后向第二控制实体返回上下文回复,并携带该终端的删除了中继路径的相关信息的上下文消息,此时的上下文信息中不包含该终端的中继路径的相关信息。该处理方式下,由第一控制实体负责删除该终端的中继路径的相关信息,以及通知PGW将该终端的下行数据传输路径转换到经由核心网路由的核心网路径上。
[0240]本发明实施例中的第二控制实体为终端从无网络覆盖的区域内移动到有网络覆盖的区域后为该终端提供服务的网络侧控制实体,如MME。
[0241]基于上述两种不同的情况,优选的,第一控制实体采用现有的信令消息通知PGW将该终端的下行数据传输路径转换到经由核心网路由的核心网路径上,具体实现如下:
[0242]第一控制实体向终端当前所属的第二 SGW发送第三修改承载请求或创建会话请求(Create sess1n request),其中,该第三修改承载请求或该创建会话请求中携带用于指示PGW删除该终端的中继路径传输下行数据所需的IP地址的指示信息;
[0243]第一控制实体接收第二 SGW返回的第三修改承载回复或创建会话回复(Createsess1n response),确定PGW已完成终端的下行数据传输路径的转换。
[0244]相应的,第二 SGW在接收到第一控制实体发送的第三修改承载请求或创建会话请求后,向PGW发送第四修改承载请求,该第四修改承载请求中携带用于指示所述PGW删除所述终端的中继路径传输下行数据所需的IP地址的指示信息;以及,
[0245]第二 SGW在接收到PGW返回的第四修改承载回复后,向第一控制实体返回第三修改承载回复或创建会话回复。
[0246]在实施中,第一控制实体也可以采用新的信令消息通知PGW将该终端的下行数据传输路径转换到经由核心网路由的核心网路径上,具体实现如下:
[0247]第一控制实体通过第二 SGW向PGW发送取消路径转换请求消息,该取消路径转换请求消息中携带用于指示PGW删除该终端的中继路径传输下行数据所需的IP地址的指示信息;
[0248]第一控制实体通过第二 SGW接收PGW返回的取消路径转换确认消息。
[0249]具体的,第一控制实体向第二 SGW发送取消路径转换请求消息;该第二 SGW将接收到的取消路径转换请求消息转发给PGW ;PGff接收到取消路径转换请求消息后,从自身保存的该终端的上下文信息中,删除该终端的中继路径的相关信息,并向第二 SGW返回取消路径转换确认消息;该第二 SGW将接收到的取消路径转换确认消息转发给第一控制实体。
[0250]需要说明的是,处于脱网状态的终端在脱网前为该终端提供服务的第一 SGW与该处于脱网状态的终端重新进入网络覆盖区域后为该终端提供服务的第二 SGW可能相同,也可能不同。
[0251]上述第二种情况中,也可以由第二控制实体负责删除该终端的上下文信息中的该终端的中继路径的相关信息,以及通知PGW将该终端的下行数据传输路径转换到经由核心网路由的核心网路径上,具体如下:
[0252]第二控制实体在接收到终端发送的TAU请求后,向第一控制实体发送上下文请求,以获取该终端的上下文信息;
[0253]第一控制实体在接收到第二控制实体发送的上下文请求后,向第二控制实体返回上下文请求,并携带该终端的上下文信息,此时该终端的上下文信息中包含该终端的中继路径的相关信息;以及,
[0254]第二控制实体在接收到上下文回复后,删除该终端的上下文信息中包含的该终端的中继路径的相关信息,并且,通知PGW将该终端的下行数据传输路径转换到经由核心网路由的核心网路径上。
[0255]需要说明的是,第二控制实体可以采用新的信令消息通知PGW将该终端的下行数据传输路径转换到经由核心网路由的核心网路径上,也可以采用现有的修改承载请求或者创建会话请求通知PGW将该终端的下行数据传输路径转换到经由核心网路由的核心网路径上,其与实现过程与上述第一控制实体通知PGW将该终端的下行数据传输路径转换到经由核心网路由的核心网路径上的实现过程相似,此处不再赘述。
[0256]基于同一发明构思,本发明实施例还提供了一种通信路径转换方法,该方法应用于终端从有网络覆盖的区域移动到无网络覆盖的区域后的场景,参见图6所示,该方法包括:
[0257]步骤61、中继节点与处于脱网状态的终端建立连接;
[0258]步骤62、中继节点向该终端脱网前所属的第一控制实体发送通知消息,该通知消息用于通知第一控制实体该终端当前通过中继节点接入网络。
[0259]本步骤中,若为中继节点提供服务的控制实体(如MME)与终端脱网前所属的第一控制实体不同,则本步骤具体为:
[0260]中继节点向为该中继节点提供服务的控制实体发送通知消息;为该中继节点提供服务的控制实体接收到该通知消息后,根据该通知消息中携带的终端的标识信息,确定该终端脱网前所属的第一控制实体,并将接收到的通知消息转发给第一控制实体。
[0261]本发明实施例中,中继节点与处于脱网状态的终端建立连接后,向该终端脱网前所属的第一控制实体发送通知消息,该通知消息用于通知第一控制实体该终端当前通过中继节点接入网络,从而使网络侧能够获取脱网后的终端的下行数据传输路径的相关信息,由于网络侧中维护了脱网状态的终端的中继路径的相关信息,避免了网络侧将脱网后的终端去附着,从而减少了由于终端的去附着而产生的数据丢包。
[0262]本发明实施例中,中继节点可以为具有中继功能的公共安全UE,且该公共安全UE位于网络覆盖的区域内,该中继节点也可以为具有中继功能且能够为终端提供接入网络服务的其他网络设备。
[0263]本发明实施例中的第一控制实体处于脱网状态的终端在脱网前,为该终端提供服务的网络侧控制实体,如MME。
[0264]在实施中,作为一种优选的实现方式,若由终端和网络侧共同维护该终端的脱网状态,则步骤62具体为:
[0265]中继节点在接收到终端发送的更新请求后,向第一控制实体发送通知消息,其中,该更新请求中至少包括该终端的标识信息和TAU请求。
[0266]具体的,终端在与中继节点建立连接后,发起TAU过程,以通知该终端脱网前的第一控制实体该终端已脱网且该终端当前通过中继节点接入网络。实现过程为:终端向中继节点发送的更新请求,该更新请求中携带终端的标识信息以及TAU请求;中继节点在接收到终端发送的更新请求后,向第一控制实体发送通知消息。
[0267]该方式下,中继节点向第一控制实体发送的通知消息至少包括:终端的标识信息、终端发送的TAU请求、中继节点的标识信息、及终端的中继路径传输下行数据所需的IP地址。
[0268]作为另一种优选的实现方式,若仅由网络侧维护该终端的脱网状态,则步骤62具体为:
[0269]中继节点在与处于脱网状态的终端之间的建立连接的过程中,接收到该终端发送的携带有该终端的标识信息的消息;以及,
[0270]中继节点在该终端的上下文信息中存储该终端的标识信息,并向该终端脱网前所属的第一控制实体发送通知消息。
[0271]该方式下,若终端在脱网之前处于连接态,则终端在脱网之后转移到空闲态,且不启动任何定时器;若终端在脱网之前处于空闲态,则终端停止当前终端运行的所有定时器;终端在与中继节点之间建立连接的过程中,将该终端的标识信息发送给中继节点。
[0272]该方式下,中继节点向第一控制实体发送的通知消息至少包括终端的标识信息、中继节点的标识信息、及终端的中继路径传输下行数据所需的IP地址。
[0273]基于上述两种优选的实现方式,该终端的下行数据传输所需的IP地址包括:中继节点为该终端分配的IP地址,其中,中继节点为该终端分配的IP地址具有全球可路由性;
[0274]或者,
[0275]该终端的下行数据传输所需的IP地址包括:网络为中继节点分配的IP地址和中继节点为终端分配的IP地址,其中,网络为中继节点分配的IP地址具有全球可路由性,且中继节点为终端分配的IP地址不具有全球可路由性。
[0276]基于上述两种优选的实现方式,优选的,上述通知消息中包含的终端的标识信息可以是该终端脱网之前第一控制实体为该终端分配的临时标识(如GUTI),中继节点的标识信息可以是为该中继节点提供服务的控制实体(如MME)为该中继节点分配的临时标识(如⑶ TI)。
[0277]基于同一发明构思,本发明实施例还提供了一种通信路径转换方法,该方法应用于终端从有网络覆盖的区域移动到无网络覆盖的区域后的场景,参见图7所示,该方法包括:
[0278]步骤71、处于脱网状态的终端脱网前所锚定的PGW接收该终端脱网前所属的第一控制实体发送的将该终端的下行数据传输路径转换到经由中继节点路由的中继路径上的通知;
[0279]本步骤中,PGW接收到的通知中携带有该终端的中继路径传输下行数据所需的IP地址。
[0280]具体的,该终端的下行数据传输所需的IP地址包括:中继节点为该终端分配的IP地址,其中,中继节点为该终端分配的IP地址具有全球可路由性;
[0281]或者,
[0282]该终端的下行数据传输所需的IP地址包括:网络为中继节点分配的IP地址和中继节点为终端分配的IP地址,其中,网络为中继节点分配的IP地址具有全球可路由性,且中继节点为终端分配的IP地址不具有全球可路由性。
[0283]步骤72、PGW在该终端的上下文信息中,保存该终端的中继路径传输下行数据所需的IP地址。
[0284]本发明实施例中,处于脱网状态的终端脱网前所锚定的PGW接收该终端脱网前的第一控制实体发送的将该终端的下行数据传输路径转换到经由中继节点路由的中继路径上的通知;以及PGW在该终端的上下文信息中,保存该终端的中继路径传输下行数据所需的IP地址,从而使PGW能够获取到脱网后的终端的中继路径传输下行数据所需的IP地址,避免了网络侧将脱网后的终端去附着,从而减少了由于终端的去附着而产生的数据丢包。
[0285]本发明实施例中,中继节点可以为具有中继功能的公共安全UE,且该公共安全UE位于网络覆盖的区域内,该中继节点也可以为具有中继功能且能够为终端提供接入网络服务的其他网络设备。
[0286]本发明实施例中的第一控制实体为终端脱网前为该终端提供服务的网络侧控制实体,如MME。
[0287]在实施中,步骤72之后,该方法还包括如下步骤:
[0288]PGff通知第一控制实体自身已完成该终端的下行数据传输路径的转换。
[0289]在实施中,上述过程可以通过现有的信令消息实现,具体如下:
[0290]PGff接收该终端脱网前所属的第一 SGW发送的第二修改承载请求,该第二修改承载请求中携带所述终端的中继路径传输下行数据所需的IP地址;
[0291]PGW在自身保存的该终端的上下文信息中,保存该终端的中继路径传输下行数据所需的IP地址,并向第一 SGW返回第二修改承载回复。
[0292]相应的,第一 SGW接收到第一控制实体发送的第一修改承载请求后,向PGW发送第二修改承载请求,其中,第一修改承载请求中携带该终端的中继路径传输下行数据所需的IP地址;以及,
[0293]第一 SGW接收到第二修改承载回复后,向第一控制实体返回第一修改承载回复。
[0294]在实施中,上述过程可以通过新的信令消息实现,具体如下:
[0295]PGff通过第一 SGW接收第一控制实体发送的路径转换请求消息,该路径转换请求消息中携带所述终端的中继路径传输下行数据所需的IP地址;以及,
[0296]PGW在自身保存的该终端的上下文信息中,保存该终端的中继路径传输下行数据所需的IP地址,并通过第一 SGW向第一控制实体发送确认消息,以通知第一控制实体该终端的下行数据传输路径的转换已完成。
[0297]具体的,第一控制实体向第一 SGW发送路径转换请求消息,该消息中携带该终端的中继路径传输下行数据所需的IP地址;该第一 SGW将接收到的路径转换请求消息转发给该终端脱网前的PGW (该第一 SGW可以针对该终端已建立的每条PDN连接均发送路径转换请求消息,也可以直接将该路径请求消息封装在IP包中发送给PGW);该PGW接收到路径转换请求消息后,在自身保存的该终端的上下文信息中存储该终端的中继路径传输下行数据所需的IP地址,并向第一 SGW返回路径转换确认消息;该第一 SGW将接收到的路径转换确认消息转发给第一控制实体。
[0298]基于上述实施例,步骤72之后,该方法还包括:
[0299]PGW接收到终端的下行数据后,对该下行数据进行封装,并将封装后的数据包发送给中继节点。
[0300]具体的,PGW根据自身保存的该终端的中继路径传输下行数据所需的IP地址的不同,封装后的数据包也不同,具体为:
[0301]一、若该PGW在该终端的上下文信息中保存的该终端的中继路径传输下行数据所需的IP地址为中继节点为该终端分配的IP地址,则封装后的数据包的外部IP头的目的地址为中继节点为该终端分配的IP地址;
[0302]具体的,PGff使用IP-1n-1P的封装方式,将数据包的外部IP头的目的IP地址设置为中继节点为该终端分配的全球可路由的IP地址,该封装后的数据包经由全球路由最终到达终端。
[0303]二、若该PGW在该终端的上下文信息中保存的该终端的中继路径传输下行数据所需的IP地址为网络为中继节点分配的IP地址和中继节点为该终端分配的IP地址,则封装后的数据包的外部IP头的目的地址为网络为中继节点分配的IP地址,且该外部IP头中携带中继节点为终端分配的IP地址。
[0304]具体的,PGff使用IP-1n-1P的封装方式,将数据包的外部IP头的目的IP地址设置为网络为中继节点分配的全球可路由的IP地址,且在该外部IP头中携带中继节点为终端分配的IP地址,该封装后的数据包经由全球路由后到达中继节点,该中继节点根据该数据包的外部IP头中携带的该中继节点为终端分配的IP地址,将数据包内的下行数据转发给终端。
[0305]基于上述任一实施例,当终端从无网络覆盖的区域移动到有网络覆盖的区域后,该方法进一步还包括:
[0306]PGW接收第一控制实体发送的将终端的下行数据传输路径转换到经由核心网路由的核心网路径上的通知;
[0307]PGW从该终端的上下文信息中,删除包含的该终端的中继路径传输下行数据所需的IP地址。
[0308]进一步,PGW从该终端的上下文信息中,删除包含的该终端的中继路径传输下行数据所需的IP地址之后,该方法还包括:
[0309]PGff通知第一控制实体自身已完成该终端的下行数据传输路径的转换。
[0310]在实施中,上述过程可以通过现有的信令消息实现,具体如下:
[0311]PGW接收第二 SGW发送的第四修改承载请求,其中,该第四修改承载请求中携带用于指示PGW删除终端的中继路径传输下行数据所需的IP地址的指示信息;
[0312]PGW删除该终端的上下文信息中包含的该终端的中继路径传输下行数据所需的IP地址,并向第二 SGW返回第四修改承载回复。
[0313]相应的,第二 SGW接收到第一控制实体发送的第三修改承载请求或创建会话请求后,向PGW发送第四修改承载请求,该第三修改承载请求或创建会话请求中携带用于指示PGW删除该终端的中继路径传输下行数据所需的IP地址的指示信息;以及,
[0314]第二 SGW接收到第四修改承载回复后,向第一控制实体返回第三修改承载回复或创建会话回复。
[0315]上述过程也可以通过新的信令消息实现,具体如下:
[0316]PGff通过第二 SGW接收第一控制实体发送的取消路径转换请求消息,该取消路径转换请求消息中携带用于指示PGW删除终端的中继路径传输下行数据所需的IP地址的指示信息;以及,
[0317]PGW删除该终端的上下文信息中包含的该终端的中继路径传输下行数据所需的IP地址,并通过第二 SGW向第一控制实体发送取消路径转换确认消息,以通知第一控制实体该终端的下行数据传输路径的转换已完成。
[0318]具体的,第一控制实体向第二 SGW发送取消路径转换请求消息;该第二 SGW将接收到的取消路径转换请求消息转发给PGW ;PGff接收到取消路径转换请求消息后,从自身保存的该终端的上下文信息中,删除该终端的中继路径的相关信息,并向第二 SGW返回取消路径转换确认消息;第二 SGW将接收到的取消路径转换确认消息转发给第一控制实体。
[0319]在实施中,若终端当前所属的第二控制实体与该终端脱网前所属的第一控制实体不同,有可能是由第二控制实体负责通知PGW将该终端的下行数据传输路径转换到经由核心网路由的核心网路径上,该第二控制实体可以采用现有的信令消息通知PGW将该终端的下行数据传输路径转换到经由核心网路由的核心网路径上,也可以采用新的信令消息通知PGW将该终端的下行数据传输路径转换到经由核心网路由的核心网路径上,具体参见上述第一控制实体的描述,此处不再赘述。
[0320]下面结合几个具体实施例,对本发明实施例中终端、中继节点、终端的控制实体、中继节点的控制实体、SGW以及PGW之间的交互进行详细说明。以下实施例中均以公共安全UE作为中继节点为例进行说明,其他情况与此类似,此处不再一一列举。
[0321]实施例一、本实施例的应用场景参见图8和图9所示,图8示出了 UE以及UE-R(UE-to-Network Relay)位于网络覆盖区域内的数据传输路径,其中,为UE和UE-R提供服务的网络侧实体分别不同,即eNodeB,MME,SGff和PGW均不相同,图中虚线表示UE当前数据的传输路径。若该UE移动到无网络覆盖区域内,则UE和eNodeBl之间的无线连接中断,UE和UE-R之间建立直接连接,参见图9所示,图中虚线表示UE当前数据的传输路径。
[0322]本实施例中,由UE和网络侧控制实体同时维护UE的脱网状态,具体的数据传输路径转换过程,参见图10所示,包括以下步骤:
[0323]步骤1、UE和UE-R之间建立直接连接之后,UE向UE-R发送更新请求消息,该更新请求消息中携带的参数包括UE的⑶TI和TAU Request (TAU请求)消息。
[0324]其中,⑶TI是UE在网时MMEl为UE分配的全球唯一的临时标识。
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