专利名称：第三代演进系统中传输ip头压缩数据包的方法
技术领域：
本发明涉及移动通信技术领域，具体涉及一种第三代演进系统中传输IP头压缩数据包的方法。
背景技术：
由于语音业务的FP(帧协议)帧小于40字节，传统UDP/IP(用户数据报文协议/因特网协议)头产生的开销达50～100％，因此采用IP头压缩技术可将UDP/IP产生的开销从28字节降低到2～3字节，从而极大地减小短分组传送的开销，提高无线分组业务传输的效率。
在传统的3GPP系统中，在UE(用户终端)及UTRAN(通用地面无线接入网)的RNC(无线网络控制器)中实现IP头压缩，如图1所示在图1中，IP头压缩的功能是在UE与无线接入网中的RNC上，RNC中保存有有关的IP头压缩的上下文。当用户UE从一个无线接入网(如图中的UTRAN A)移动到另一个无线接入网(如图中的UTRAN B)时，则要将原无线接入网(如UTRAN A中的RNC)中的IP头压缩上下文传输到新的无线接入网(UTRAN B中的RNC)。当用户从UTRAN B移动到UTRAN C时，服务UE的核心网设备SGSN A切换到SGSN B，因SGSN与IP头压缩无关，SGSN没有有关IP头压缩的上下文。因此在SGSN之间进行切换时，在SGSN中没有IP头压缩有关的上下文的传输。
在RNC和UE之间，存在着另一个网络实体Node B，Node B对压缩的IP数据包透明地传输。Node B与RNC之间通过ATM(异步传输模式)或IP(因特网协议)承载网进行数据传输。当Node B与RNC之间通过ATM承载网来进行数据传输时，因ATM承载网具有QoS的保证机制，可以保证不同业务的QoS。当Node B与RNC之间采用UDP/IP传输时，中间也有可能存在着IP路由器与IP交换设备等，因不需要采用IP头中的TOS(服务类型)或Traffic Class标识来设置IP数据包的优先级调度，它主要是通过高速的IP交换技术来实现对不同业务的QoS的保证。
为了保证IP头压缩的IP流的正确传输，需要使用隧道技术。3GPP在Release7之前的Release版本中，在RNC与核心网的SGSN(通用分组无线业务服务支持节点)之间使用了GTP(GPRS隧道协议)协议，并且对于每一个用户，若其IP地址不同或/与所使用Session(会话)的QoS不同均要使用一个不同的GTP隧道；这个GTP的隧道决定了在其上面Session的QoS。QoS不同，就建立不同的隧道；并且即使QoS相同，如果APN(接入点名)不一样，同样也会使用不同的隧道。
而且，在传统的3GPP系统中，不同RNC之间可能有Iur接口，这样当UE在不同RNC之间进行切换时，在DRNC(漂移RNC)与SRNC(服务RNC)之间，也要如同RNC与SGSN一样，建立多个GTP-U(GPRS隧道协议用户面)的隧道IP不同(实际上为APN不同)或/和QoS不同的Session在切换时均要建立SRNC与DRNC之间的多个GTP隧道；同时在SRNS重定位后的RNC与SGSN之间也要建立多个GTP隧道。
但对于3GPP演进系统而言，UE与核心网之间的网元是E UTRAN(演进无线接入网)，当在UE与核心网上实现IP头压缩时，设在核心网中实现IP头压缩的网元为接入系统网关，则在UE与核心网的接入系统网关中均保存有其IP头压缩的上下文内容，如图2所示当UE进行切换时，若UE接入的核心网接入点不变，如图2中过程①所示，UE从接入系统网A的无线接入网A切换到无线接入网B，则核心网接入系统的IP头压缩上下文内容保持不变；若UE接入的核心网的接入点发生变化，则原核心网接入点需要将IP头压缩上下文传递到新核心网接入点。位于IP头压缩位置(UE与核心网)的中间的网络节点，如E UTRAN则因没有IP头压缩上下文，因此在切换的过程中就不存在着传递IP头压缩上下文的过程。如图2所示，在过程②中，UE从无线接入网B移动到无线接入网C，核心网的接入系统网关A需将其IP头压缩上下文传递到接入系统网关B。
当核心网的接入系统网关与UE实现IP头压缩时，核心网的接入系统网关与UE必须保存有IP头压缩上下文，并且在切换的过程在接入系统网关之间要作传递。此时接入系统网关与UE之间的中间节点接入系统，如3GPP E_UTRAN则没有IP头压缩上下文数据，这样，此IP头压缩所对应的IP数据流的QoS参数的获取、设置与调度则存在困难，具体体现在以下几方面1.QoS参数无法获取。因核心网的接入系统网关与UE使用IP头压缩，接入系统网关与UE之间的网络节点E_UTRAN对IP头的内容不可见，因此无法获知IP数据流的IP头所携带的QoS参数。
2.空中接口的QoS参数无法与IP层数据流的QoS进行相互配对。因使用IP头压缩，E UTRAN无法获知IP头中的标识参数，也就无法将从空中接口得到的具有QoS参数的数据映射到相应QoS的IP数据流上；同样地，也无法将从接入系统网关得到的IP头压缩的数据以对应的空中接口的QoS参数发送给UE，从而不能以合适的QoS参数来设置、调度无线资源。
3.类似于传统3GPP系统的RNC与SGSN之间、不同RNC之间需要为每个用户建立一个或多个GTP隧道，在E UTRAN与接入系统网关之间、不同E UTRAN之间也需要使用隧道技术来传递IP头压缩数据包。多个GTP隧道的建立将会增加系统实现及切换的复杂性，而且会降低切换性能及可靠性成功的机率。
发明内容
本发明的目的是提供一种第三代演进系统中传输IP头压缩数据包的方法，以解决在3GPP演进系统中使用IP头压缩技术时E_UTRAN无法获知IP头中的QoS参数，使得整个无线空中接口与承载网无法进行QoS设置与调度，以及在E_UTRAN与接入系统网关之间、不同E UTRAN之间也需要使用多个隧道，使得系统实现复杂、影响切换性能的问题，简单、有效地在演进的3GPP系统中实现IP头压缩技术，提高无线传输效率。
为此，本发明提供如下的技术方案一种第三代演进系统中传输IP头压缩数据包的方法，所述第三代演进无线通信系统包括核心网、演进无线接入网和用户设备，并在用户设备与核心网设备上对IP头进行压缩，所述方法包括在核心网设备和演进无线接入网设备上分别为每个用户创建用户上下文；当需要在演进无线接入网设备和核心网设备间传送用户的IP头压缩数据包时，为该用户建立一个对应的隧道；由演进无线接入网设备根据其用户上下文信息将用户上行IP头压缩数据包的无线接口服务质量QoS参数映射为承载网QoS参数或将用户下行IP头压缩数据包的承载网QoS参数映射为无线接口QoS参数；以所述承载网QoS参数封装该用户的IP头压缩数据包，并在演进无线接入网设备和核心网设备间通过与该用户对应的隧道中传送；在演进无线接入网设备和用户设备间以与所述无线接口QoS参数对应的信道传送该用户的IP头压缩数据包。
所述在核心网设备上为每个用户创建的用户上下文至少包括用户身份标识、隧道上下文；所述在演进无线接入网设备上为每个用户创建的用户上下文至少包括无线接口用户标识、无线接口上下行QoS参数集、隧道上下文、QoS映射表；所述隧道上下文至少包括本地隧道节点标识、远端隧道节点标识、承载网类型、承载网上下行QoS。
每个用户在无线接口上有一个唯一的所述无线接口用户标识，并在演进无线接入网设备中与其使用的所述本地隧道节点标识TEID相对应。
每个用户有一个国际移动用户识别码IMSI与多个其他非接入层标识，并在核心网设备中与其使用的所述本地隧道节点标识相对应。
所述由演进无线接入网设备根据其用户上下文信息将用户上行IP头压缩数据包的无线接口QoS参数映射为承载网QoS参数的步骤包括演进无线接入网设备根据接收用户设备发送的IP头压缩数据包的信道与无线接口参数获取该数据包的无线接口QoS参数；根据与该用户对应的用户上下文信息中的QoS映射表将所述无线接口QoS参数映射为承载网QoS参数。
所述由演进无线接入网设备根据其用户上下文信息将用户下行IP头压缩数据包的承载网QoS参数映射为无线接口QoS参数的步骤包括演进无线接入网设备获取核心网设备通过隧道传送的IP头压缩数据包的IP头中的承载网QoS参数；根据与该用户对应的用户上下文信息中的QoS映射表将所述承载网QoS参数映射为无线接口QoS参数。
所述方法进一步包括将为用户建立的隧道承载在基于因特网协议第四版本IPv4协议或因特网协议第六版本IPv6协议或基于多协议标签交换MPLS的承载网上。
如果为用户建立的隧道承载在基于IPv4协议的承载网上，则所述隧道上下文中的承载网上下行QoS与IPv4头中的服务类型TOS参数对应；如果为用户建立的隧道承载在基于IPv6协议的承载网上，则所述隧道上下文中的承载网上下行QoS与IPv6头中的流量类型Traffic Class参数对应；如果为用户建立的隧道承载在基于MPLS的承载网上，则所述隧道上下文中的承载网上下行QoS与MPLS头中的差别服务码点域DSCP对应。
优选地，演进无线接入网设备及核心网设备根据用户设备的活动状态和/或可用资源状态拆除对应该用户的隧道，并删除或禁止演进无线接入网设备和核心网设备上对应该用户的隧道上下文信息。
优选地，当用户设备关机或用户设备移动到新的无线接入系统时，拆除对应该用户的隧道，并删除或禁止演进无线接入网设备和核心网设备上对应该用户的隧道上下文信息。
优选地，当用户设备在不同演进无线接入网之间切换时，在源无线接入网设备及目的无线接入网设备之间为该用户建立一条且仅一条对应的切换隧道，以传输源无线接入网设备还未发送给用户设备的数据。
优选地，设定切换定时器；当所述切换隧道建立后，启动该切换定时器；当所述切换定时器时间到达后，删除对应该用户的切换隧道。
所述核心网设备具体为接入系统网关或者移动性管理实体/用户平面实体。
所述演进无线接入网设备具体为无线网络控制器和/或基站。
由以上本发明提供的技术方案可以看出，本发明在3GPP的演进系统中当核心网与UE进行IP头压缩时对每一个用户在核心网设备(例如接入系统网关ASGW)与E UTRAN之间，以及切换时在源E UTRAN和目的E UTRAN之间只建立一个与该用户对应的隧道，使得IP头压缩数据包的传输更加简洁，提高了数据传输的可靠性和实时性。
通过在E UTRAN设备和核以网设备上建立用户上下文，解决了IP数据包因IP头压缩后的QoS参数不可见问题。
通过IP头压缩数据包的QoS与Tunnel上下文中承载网上下行QoS参数、Tunnel上下文中承载网上下行QoS参数与用户无线接口的QoS参数、Tunnel上下文中承载网上下行QoS参数与承载网的QoS参数的相互映射，解决了IP头压缩后的QoS参数不可见所造成的QoS的设置、调度等问题。
另外，通过IMSI(国际移动用户识别码)等用户身份标识与隧道节点标识TEID(本地隧道节点标识、远端隧道节点标识)和用户在无线接口的标识的一一映射，解决了一个用户只使用一个隧道时的标识问题。
图1是传统的3G系统中实现IP头压缩数据包传输的原理框图；图2是3GPP演进系统中实现IP头压缩数据包传输的原理框图；图3是本发明方法的实现流程图；图4是用户设备的IP数据包向核心网传输时的封装过程示意图；图5是核心网的IP数据包向用户设备传输时的封装过程示意图；图6是IP头压缩数据包的双向传输过程示意图；图7是IP数据包双向传输过程中QoS的映射示意图。
具体实施例方式
本发明的核心在于当在3GPP演进无线通信系统的核心网和用户设备上对IP头进行压缩时，在核心网设备和演进无线接入网设备上分别为每个用户创建一个用户上下文，在该用户上下文中包括用户标识及隧道上下文等信息。当需要在演进无线接入网设备和核心网设备间传送用户的IP头压缩数据包时，为该用户建立一个对应的隧道；由演进无线接入网设备根据其用户上下文信息将用户上行IP头压缩数据包的无线接口QoS参数映射为承载网QoS参数或将用户下行IP头压缩数据包的承载网QoS参数映射为无线接口QoS参数。这样，通过承载网QoS参数封装该用户的IP头压缩数据包，使承载网可以依据此QoS，以一定的优先级在演进无线接入网设备和核心网设备间该用户对应的隧道中传送IP头压缩数据包；而在演进无线接入网设备和用户设备间以与所述无线接口QoS参数对应的信道传送该用户的IP头压缩数据包。
对于演进无线接入网设备，需要为每个用户创建的上下文至少包括无线接口用户标识、无线接口上下行QoS参数集、隧道上下文、QoS映射表。
比如，在演进无线接入网设备上创建的用户上下文包括以下内容■无线接口用户标识USID■无线接口上下行QoS参数集■Tunnel上下文{●本地隧道节点标识TEID_A，远端隧道节点标识TEID_B；●承载网类型；●承载网地址，传输层协议，端口号等；●承载网上下行QoS；●N_PDU(UL/DL)；●......
}■QoS映射表{●承载网QoS_1，{无线接口QoS参数集1}；●承载网QoS_2，{无线接口QoS参数集2}；●承载网QoS_3，{无线接口QoS参数集3}；●......
}对于核心网设备，需要为每个用户创建的上下文至少包括用户身份标识、隧道上下文。
比如，在核心网设备上创建的用户上下文包括以下内容■用户标识
{●国际移动用户识别码IMSI●E.164●SIP URL(会话初始协议统一资源标识符)●临时性标识(类似于分组临时移动用户识别P-TMSI)●.....
}■Tunnel上下文{●本地隧道节点标识TEID_B，远端隧道节点标识TEID_A；●承载网类型；●承载网地址，传输层协议，端口号等；●承载网上下行QoS；●N_PDU(UL/DL)●......
}其中，N_PDU(UL/DL)表示PDU的上下行序列号。PDU是IP头压缩的数据包，UL表示上行，DL表示下行。N_PDU(UL/DL)也就是上下行IP头压缩数据包序列号。
每个用户在无线接口上有一个唯一的所述无线接口用户标识USID，并在演进无线接入网设备中与其使用的本地隧道节点标识相对应。
同样，每个用户有一个国际移动用户识别码IMSI与多个其他非接入层标识，并在核心网设备中与其使用的本地隧道节点标识相对应。因一个IMSI用户可以同时拥有多个非接入层用户标识，因此每个非接入层标识只能对应于一个IMSI，也就只能对应于一个TEID标识，但一个TEID标识对应于一个或多个非接入层用户标识。
除此之外，由于是在用户设备和核心网设备上进行IP头压缩，因此在核心网设备上还保存有IP头压缩上下文。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。
参照图3，图3示出了本发明方法的实现流程，包括以下步骤步骤301在核心网设备和E_UTRAN(演进无线接入网)设备上分别为每个用户创建用户上下文。
用户上下文的内容可参照前面的描述。
步骤302当需要在演进无线接入网设备和核心网设备间传送用户的IP头压缩数据包时，为该用户建立一个对应的隧道。
例如，当UE与核心网的接入系统网关之间的IP流的数据的IP头进行了压缩，则接入系统网关与接入系统之间必须使用隧道技术。使用隧道技术的方法有多种，比如，可以采用GTP(GPRS隧道协议)协议等。
使用的隧道协议的隧道头结构可以采用现有隧道协议的头结构，也可以自定义，比如定义Tunnel头结构包含以下内容■Version■Message Type■QoS(可选)■Length■TEID■UL N_PDU■DL N_PDU■Next Extension Header TYpe■Data
其中，Data以前的数据项为Tunnel头，Data为Tunnel封装的数据。
Version为版本号；Message Type为Tunnel的消息名，当Tunnel传输数据则不是控制消息，Message Type为一专用的保留值，如-1。
QoS为此Tunnel数据所使用的QoS，此参数为可选项。
Length为整个Tunnel的数据包的长度。Tunnel数据的长度减去Tunnel的包头就可得到其具体的长度大小。
TEID为接收方的隧道节点标识TEID值。
UL N_PDU上行PDU(协议数据单元)的序列号。类似于TCP(传输控制协议)头中的序列号对ASGW(接入系统网关)而言，为下一次接收的PDU的序列号，ASGW通过UL N_PDU的序号通知E_UTRAN(演进无线接入网)下一次发送给ASGW的数据位置或ASGW下一次接收数据的位置。ASGW的UL N_PDU依据接收Tunnel数据的长度而增加。E_UTRAN通过ULN_PDU的序号通知ASGW下一次E_UTRAN发送的Tunnel的数据的位置或ASGW下一次接收数据的位置。E_UTRAN的UL N_PDU依据发送Tunnel数据的长度而增加。
DL N_PDU下行PDU的序列号。同样类似于TCP头中的序列号对ASGW而言，为下一次发送的PDU的序列号，ASGW通过DL N_PDU的序号通知E_UTRAN下一次ASGW将发送的数据位置或E_UTRAN下一次接收数据的位置。ASGW的DL N_PDU依据发送Tunnel数据的长度而增加。E_UTRAN通过DL N_PDU的序号通知ASGW下一次接收的Tunnel的数据的位置或ASGW下一次发送数据的位置。E_UTRAN的UL N_PDU依据发送Tunnel数据的长度而增加。
Next Extension Header TYpe为支持扩展的Tunnel头而定义。
在本发明中，在无线接入网设备与核心网设备之间及在切换时在源无线接入网设备与目的无线接入网设备之间为一个用户只建立一个隧道，而不是不同的业务建立不同的隧道，这样可以大大地减少上下文的数目。
每个用户在无线接入网设备与核心网设备之间的隧道在无线接入网设备与核心网设备上均有一个且只有一个Tunnel上下文与其对应。在作切换时，在源无线接入网设备与目的无线接入网设备之间的用户的隧道也在这两个设备上均有一个且只有一个Tunnel上下文与其对应。每个隧道由隧道两端节点的TEID中的任一个来唯一地标识。隧道两端设备保证其分配的TEID的唯一性。
将为用户建立的隧道承载在基于IPv4(因特网协议第四版本)协议或IPv6(因特网协议第六版本)协议或基于MPLS(多协议标签交换)等的承载网上。因此，在隧道上下文需要定义隧道的承载网络的类型、隧道各端点的地址、以及IP网络中的源端口、目的端口及所使用的传输层协议是UDP还是其他协议。
这样，隧道上下文中的承载网上下行QoS则分别与IPv4头中的TOS(服务类型)参数、IPv6头中的Traffic Class(流量类型)参数、MPLS头中的DSCP(差别服务码点域)相对应。
步骤303由演进无线接入网设备根据其用户上下文信息将用户上行IP头压缩数据包的无线接口QoS参数映射为承载网QoS参数或将用户下行IP头压缩数据包的承载网QoS参数映射为无线接口QoS参数。
步骤304以承载网QoS参数封装该用户的IP头压缩数据包，并在演进无线接入网设备和核心网设备间通过与该用户对应的隧道中传送。
步骤305在演进无线接入网设备和用户设备间以与无线接口QoS参数对应的信道传送该用户的IP头压缩数据包。
下面以3GPP演进系统中的ASGW及E_UTRAN为例，详细说明IP头压缩数据包在UE和ASGW之间的封装及传输过程。
图4示出了用户设备的IP数据包传输到核心网的过程
其中，UP1表示UE未压缩的IP数据包，在IP头中包含TOS参数；UE根据其保存的IP头压缩上下文将UP1的IP头进行压缩，压缩后的IP数据包为UP2，在UP2中由于IP头进行了压缩，因此TOS参数中的QoS不可见。UE将压缩后的UP2发送到E_UTRAN。
E_UTRAN收到该数据包后，为该用户建立相应的隧道，用于传输该用户的IP头压缩数据包；将收到的IP头压缩数据包外层封装上Tunnel头，即UP3；然后，将隧道承载在IP网上进行传输，为此，还需要在Tunnel头外封装一层IP头，将UE未压缩的数据包UP1的IP头中的QoS参数映射到Tunnel头外的该IP头中，封装后的IP数据为UP4。
图5示出了核心网的IP数据包传输到用户设备的过程其中，DN1表示ASGW未压缩的IP数据包，在IP头中包含TOS参数；ASGW根据其保存的IP头压缩上下文将UP1的IP头进行压缩，压缩后的IP数据包为DN2，在DN2中由于IP头进行了压缩，因此TOS参数中的QoS不可见，需要通过隧道传送。ASGW为该用户建立相应的隧道，用于传输该用户的IP头压缩数据包；将IP头压缩数据包外层封装上Tunnel头，即DN3；然后，将隧道承载在IP网上进行传输，为此，还需要在Tunnel头外封装一层IP头，将未压缩的数据包DN1的IP头中的QoS参数映射到Tunnel头外的该IP头中，封装后的IP数据为DN4。
对于同一用户，在UE和ASGW之间只为其建立一条隧道，由隧道上下文中的本地隧道节点标识和远端隧道节点标识来确定。IP头压缩数据包的双向传输过程如图6所示。
上述IP头中的QoS参数的映射过程如图7所示在E_UTRAN中，隧道上下文中的QoS参数与无线接口中的QoS参数互相映射。E_UTRAN将从核心网收到的隧道数据或在切换时从源接入系统收到的数据，得到隧道的QoS参数，然后将此QoS映射到无线接口的QoS参数，然后将其隧道包内的IP头压缩数据包根据映射得到的无线接口的QoS参数发送给UE。同样，E_UTRAN以一定的无线接口的QoS参数得到IP头压缩数据包，然后将此无线接口的QoS参数映射为隧道的QoS参数，并以此映射的隧道的QoS参数来封装该IP头压缩数据包，将封装后的IP头压缩数据包发送给核心网。
在用户上下文中将隧道上下文中的QoS参数与承载网(如IP网)的QoS参数相配制与互相映射。
当ASGW向UE发送IP数据时，将IP数据的QoS参数设置为隧道的QoS参数，将此IP数据包进行IP头压缩后，经过事先建立的唯一的隧道，将此IP头压缩数据包通过承载网络传送给E_UTRAN，承载网络根据此QoS设置以一定的优先级传送此数据包到E_UTRAN。
当E_UTRAN从空中接收到以一定的无线QoS参数接收到的数据包，也就是IP头压缩数据包后，根据其无线QoS参数设置，映射到隧道的一个QoS参数，然后将收到的IP头压缩数据包以映射到的QoS参数通过Tunnel头封装，承载网络依据此隧道的QoS，以一定的优先级将此数据包传送到ASGW。
上面虽然以ASGW及E_UTRAN为例，对本发明IP头压缩数据包传输过程进行了描述，但本发明中，核心网设备并不限定为ASGW，比如，还可以是MME/UPE(移动性管理实体/用户平面实体)等；而且演进无线接入网设备可以是无线网络控制器和/或基站。
演进无线接入网设备及核心网设备根据用户设备的活动状态和/或可用资源状态拆除对应该用户的隧道，并删除或禁止演进无线接入网设备和核心网设备上对应该用户的隧道上下文信息。
当用户设备在不同演进无线接入网之间切换时，在源无线接入网设备及目的无线接入网设备之间也需要为该用户建立一条对应的切换隧道，以传输源无线接入网设备还未发送给用户设备的数据。同时，还需要将原E_UTRAN的用户上下文的部分内容，比如隧道的上下行序号，复制到新的E_UTRAN中，其他的内容则直接在目的E_UTRAN中创建。
切换完成后，删除对应该用户的切换隧道。可以设定一个切换定时器，当切换隧道建立后，启动该切换定时器，当切换定时器时间到达后，即可删除对应该用户的切换隧道。
当用户设备关机或用户设备移动到新的无线接入系统时，拆除对应该用户的隧道，并删除或禁止演进无线接入网设备和核心网设备上对应该用户的隧道上下文信息。
本发明可以支持对整个Tunnel数据包或只对Tunnel内封装的IP头压缩数据包的加密或完整性保护。因承载网IP头或MPLS封装头不加密，因此可以将Tunnel上下文的QoS与承载网的QoS作映射而不影响。而且由于在隧道上下文信息中包含了上下行数据包的序号，可以保证IP头压缩数据包的传输顺序，提高IP头压缩的效率。
虽然通过实施例描绘了本发明，本领域普通技术人员知道，本发明有许多变形和变化而不脱离本发明的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本发明的精神。
权利要求
1.一种第三代演进系统中传输IP头压缩数据包的方法，所述第三代演进无线通信系统包括核心网、演进无线接入网和用户设备，并在用户设备与核心网设备上对IP头进行压缩，其特征在于，所述方法包括在核心网设备和演进无线接入网设备上分别为每个用户创建用户上下文；当需要在演进无线接入网设备和核心网设备间传送用户的IP头压缩数据包时，为该用户建立一个对应的隧道；由演进无线接入网设备根据其用户上下文信息将用户上行IP头压缩数据包的无线接口服务质量QoS参数映射为承载网QoS参数或将用户下行IP头压缩数据包的承载网QoS参数映射为无线接口QoS参数；以所述承载网QoS参数封装该用户的IP头压缩数据包，并在演进无线接入网设备和核心网设备间通过与该用户对应的隧道中传送；在演进无线接入网设备和用户设备间以与所述无线接口QoS参数对应的信道传送该用户的IP头压缩数据包。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在核心网设备上为每个用户创建的用户上下文至少包括用户身份标识、隧道上下文；所述在演进无线接入网设备上为每个用户创建的用户上下文至少包括无线接口用户标识、无线接口上下行QoS参数集、隧道上下文、QoS映射表；所述隧道上下文至少包括本地隧道节点标识、远端隧道节点标识、承载网类型、承载网上下行QoS。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，每个用户在无线接口上有一个唯一的所述无线接口用户标识，并在演进无线接入网设备中与其使用的所述本地隧道节点标识TEID相对应。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，每个用户有一个国际移动用户识别码IMSI与多个其他非接入层标识，并在核心网设备中与其使用的所述本地隧道节点标识相对应。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述由演进无线接入网设备根据其用户上下文信息将用户上行IP头压缩数据包的无线接口QoS参数映射为承载网QoS参数的步骤包括演进无线接入网设备根据接收用户设备发送的IP头压缩数据包的信道与无线接口参数获取该数据包的无线接口QoS参数；根据与该用户对应的用户上下文信息中的QoS映射表将所述无线接口QoS参数映射为承载网QoS参数。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述由演进无线接入网设备根据其用户上下文信息将用户下行IP头压缩数据包的承载网QoS参数映射为无线接口QoS参数的步骤包括演进无线接入网设备获取核心网设备通过隧道传送的IP头压缩数据包的IP头中的承载网QoS参数；根据与该用户对应的用户上下文信息中的QoS映射表将所述承载网QoS参数映射为无线接口QoS参数。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括将为用户建立的隧道承载在基于因特网协议第四版本IPv4协议或因特网协议第六版本IPv6协议或基于多协议标签交换MPLS的承载网上。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，如果为用户建立的隧道承载在基于IPv4协议的承载网上，则所述隧道上下文中的承载网上下行QoS与IPv4头中的服务类型TOS参数对应；如果为用户建立的隧道承载在基于IPv6协议的承载网上，则所述隧道上下文中的承载网上下行QoS与IPv6头中的流量类型Traffic Class参数对应；如果为用户建立的隧道承载在基于MPLS的承载网上，则所述隧道上下文中的承载网上下行QoS与MPLS头中的差别服务码点域DSCP对应。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括演进无线接入网设备及核心网设备根据用户设备的活动状态和/或可用资源状态拆除对应该用户的隧道，并删除或禁止演进无线接入网设备和核心网设备上对应该用户的隧道上下文信息。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括当用户设备关机或用户设备移动到新的无线接入系统时，拆除对应该用户的隧道，并删除或禁止演进无线接入网设备和核心网设备上对应该用户的隧道上下文信息。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括当用户设备在不同演进无线接入网之间切换时，在源无线接入网设备及目的无线接入网设备之间为该用户建立一条且仅一条对应的切换隧道，以传输源无线接入网设备还未发送给用户设备的数据。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括设定切换定时器；当所述切换隧道建立后，启动该切换定时器；当所述切换定时器时间到达后，删除对应该用户的切换隧道。
13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述核心网设备具体为接入系统网关或者移动性管理实体/用户平面实体。
14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述演进无线接入网设备具体为无线网络控制器和/或基站。
全文摘要
本发明公开了一种第三代演进系统中传输IP头压缩数据包的方法，在用户设备与核心网设备上对IP头进行压缩，在核心网设备和演进无线接入网设备上分别为每个用户创建用户上下文；并在这两个设备之间为该用户建立一个隧道；由演进无线接入网设备根据其用户上下文信息将用户IP头压缩数据包的无线接口服务质量QoS参数映射为承载网QoS参数或反之；以承载网QoS参数封装该用户的IP头压缩数据包，并通过对应的隧道传送；在演进无线接入网设备和用户设备间以与无线接口QoS参数对应的信道传送该用户的IP头压缩数据包。利用本发明，可以简单、有效地在演进的3GPP系统中实现在用户设备与核心网设备上的IP头压缩技术，提高无线传输效率。
文档编号H04L12/28GK1992671SQ20051009745
公开日2007年7月4日 申请日期2005年12月28日 优先权日2005年12月28日
发明者熊春山 申请人:上海原动力通信科技有限公司