一种移动网络通信方法、通信装置及通信系统与流程

文档序号:14924565发布日期:2018-07-13 15:42阅读:184来源:国知局

本发明涉及通信领域,尤其涉及一种移动网络通信方法、通信装置及通信系统。



背景技术:

过去的几十年里,移动通信网络发展迅速,给人们的生活带来越来越多的便利。

以下我们以图1为例说明现有技术的通信过程,当通信对端CN(Correspondent Node)与移动节点MN(Mobility Node)通过移动通信网络通信时,数据包从通信对端发出,会通过网络(Internet)路由到所述MN的分组数据网关PGW(Packet Data Network Gateway,即PDN Gateway),经过所述PGW的转接发送到所述MN当前所在地的服务网关SGW(Serving Gateway),然后服务网关SGW通过基站将所述数据包发送到所述MN。而当所述MN返回一个数据包时,该数据包也必须经过SGW和PGW,通过Internet路由到所述CN。其中,所述PGW为MN的归属分组数据网关。

这样,如图1所示,MN的所有通信数据都需经过所述MN的PGW来转发。即使所述MN和CN位置接近,处于同一服务网关SGW的覆盖范围下,两个终端之间的通信仍需要路由到所述MN的PGW,这样在一定程度上使得所述MN和所述CN之间的通信路由迂回。

进而,随着移动宽带网络的发展,移动网关的部署密度越来越大。与之同时,人们的生活范围日益增大,用户在日常生活中经常会移动到其它非归属分组数据网关的移动网关的覆盖范围内,这样移动节点的通信路由迂回问题更加严重,更进一步的使得移动通信系统传输资源浪费严重,移动节点端到端延时较大。



技术实现要素:

本发明的实施例提供一种移动网络通信方法、通信装置及通信系统,能够解决移动通信网络的路由迂回问题,进而节省了移动通信系传输资源,缩短了移动节点端到端的延时。

为达到上述目的,本发明实施例采用如下技术方案:

第一方面,提供了一种移动网络通信方法,该方法包括:

接收发送给移动节点的数据包,所述数据包携带了移动节点的IP地址信息;

根据所述移动节点的IP地址信息,确定所述移动节点的归属分组数据网关;

向所述归属分组数据网关发送数据连接建立请求消息,请求建立与所述移动节点所在地的基站或服务网关的数据连接,以使得转发分组数据网关通过所述归属分组数据网关与所述基站或所述服务网关建立数据连接,其中所述转发分组数据网关存储有整个移动网络中用于分配给移动节点的所有IP地址段信息,且所述转发分组数据网关向周围所有网络节点通告所述用于分配给移动节点的所有IP地址段信息,以使得通信对端能够通过所述转发分组数据网关接入所述移动网络;

通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包,或接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包。

在第一种可能的实现方式中,结合第一方面,根据所述移动节点的IP地址信息,确定所述移动节点的归属分组数据网关具体包括:

根据所述移动节点的IP地址信息,查询特定网元,确定所述移动节点的归属分组数据网关;

根据所述移动节点的IP地址,查询预先配置的IP地址段与所述归属分组数据网关的映射关系,确定所述移动节点的归属分组数据网关。

在第二种可能的实现方式中,结合第一方面或第一种可能的实现方式,所述向所述归属分组数据网关发送数据连接建立请求消息具体为:

向所述归属分组数据网关发送专用承载建立请求消息,请求建立与所述移动节点所在地的基站或服务网关的专用承载,所述专用承载建立请求消息携带有所述转发分组数据网关的IP地址和所述转发分组数据网关所分配的隧道端点标识TEID,以使得所述转发分组数据网关与所述服务网关或所述基站之间根据所述IP地址和TEID建立专用承载。

在第三种可能的实现方式中,结合第一方面或第一种可能的实现方式或第二种可能的实现方式,所述归属分组数据网关具体为归属分组数据网关控制面网元。

在第四种可能的实现方式中,结合第一方面或第一种可能的实现方式至第三种可能的实现方式,在通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包,或接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包前,还包括:

接收所述归属分组数据网关发送的第一计费指示消息,所述第一计费指示消息用于请求所述转发分组数据网关将所述数据包的计费信息发送给所述归属分组数据网关;

在通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包,或接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包后,所述方法还包括:

将所述数据包的计费信息发送给所述归属分组数据网关,以使得所述归属分组数据网关根据计费策略与计费中心进行数据交互,完成所述数据包的计费。

在第五种可能的实现方式中,结合第一方面或第一种可能的实现方式至第三种可能的实现方式,在通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包,或接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包前,还包括:

接收所述归属分组数据网关发送的第二计费指示消息,所述第二计费指示消息用于指示所述转发分组数据网关对所述数据包进行计费;

在通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包,或接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包后,所述方法还包括:

根据计费策略与计费中心进行数据交互,完成所述数据包的计费。

在第六种可能的实现方式中,结合第一方面或第一种可能的实现方式至第五种可能的实现方式,在通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包前,或接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包后,还包括:

接收所述归属分组数据网关发送的第一深度业务识别DPI请求消息,所述第一DPI请求消息用于请求所述转发分组数据网关对所述数据包进行DPI解析;

根据所述第一DPI请求消息和预配置的DPI策略,对所述数据包进行DPI解析;

在通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包前,或接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包后,还包括:

接收所述归属分组数据网关发送的第二DPI请求消息,所述第二DPI请求消息用于请求所述转发分组数据网关将符合条件的所述数据包发送给所述归属分组数据网关,进行DPI解析,其中,所述第二DPI请求消息中还携带了对符合条件的所述数据包进行筛选的条件;

根据所述第二DPI请求消息,将符合条件的所述数据包发送给所述归属分组数据网关,以使得所述归属分组数据网关根据DPI策略对所述数据包进行DPI解析,并在所述转发分组数据网关请求时发送解析结果给所述转发分组数据网关;

在通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包前,或接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包后,还包括:

接收所述归属分组数据网关发送的第三DPI请求消息,所述第三DPI请求消息用于指示所述转发分组数据网关将所述数据包发送给所述归属分组数据网关指定的外置的DPI模块进行解析;

将所述数据包发送给所述归属分组数据网关指定的外置DPI模块,以使得所述归属分组数据网关指定的外置的DPI模块对所述数据包进行DPI解析,并在所述转发分组数据网关请求时反馈解析结果给所述转发分组数据网关。

第二方面,提供了一种移动网络通信方法,该方法包括:

接收转发分组数据网关发送的数据连接建立请求消息,所述数据连接建立请求消息请求建立所述转发分组数据网关与所述移动节点所在地的基站或服务网关的数据连接,其中,所述数据连接请求消息为所述转发分组数据网关接收发送给所述移动节点的数据包,根据所述数据包携带的所述移动节点的IP地址信息确定所述移动节点的归属分组数据网关后,发送给所述归属分组数据网关的消息;

建立所述转发分组数据网关与所述基站或所述服务网关之间的数据连接,以使得所述转发分组数据网关通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包,或接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包,以使得所述基站或所述服务网关中存储通过所述数据连接的通道进行通信的上行路径和下行路径的信息。

在第一种可能的实现方式中,结合第二方面,建立所述转发分组数据网关与所述基站之间的数据连接具体包括:

向所述基站发送第一数据连接建立请求消息,请求所述基站与所述转发分组数据网关建立数据连接;

接收所述基站发送的第一数据连接建立响应消息,并将所述第一数据连接建立响应消息发送给所述转发分组数据网关;

建立所述转发分组数据网关与所述基站之间的数据连接具体包括:

向所述服务网关发送第二数据连接建立请求消息,请求所述基站与所述转发分组数据网关建立数据连接,以使得所述服务网关通过所述移动管理实体将所述第二数据连接建立请求消息发送给所述基站;

接收所述基站通过所述移动管理实体和服务网关发送的第二数据连接建立响应消息,并将所述第二数据连接建立响应消息发送给所述转发分组数据网关;

建立所述转发分组数据网关与所述服务网关之间的数据连接具体包括:

向所述服务网关发送第三数据连接建立请求消息,请求所述服务网关与所述转发分组数据网关建立数据连接;

接收所述服务网关发送的第三数据连接建立响应消息,并将所述第三数据连接响应消息发送给所述转发分组数据网关。

在第二种可能的实现方式中,结合第二方面,所述数据连接建立请求消息为专用承载建立请求消息,所述专用承载建立请求消息携带有所述转发分组数据网关的IP地址和所述转发分组数据网关所分配的隧道端点标识TEID,则

建立所述转发分组数据网关与所述基站之间的数据连接具体包括:

根据所述转发分组数据网关的IP地址和所分配的TEID,建立所述转发分组数据网关与所述基站之间的第一专用承载;

建立所述转发分组数据网关与所述服务网关之间的数据连接具体为:

根据所述转发分组数据网关的IP地址和所分配的TEID,建立所述转发分组数据网关与所述服务网关之间的第二专用承载。

在第三种可能的实现方式中,结合第二方面或第一种可能的实现方式或第二种可能的实现方式,在所述转发分组数据网关通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包,或接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包前,还包括:

向所述转发分组数据网关发送第一计费指示消息,所述第一计费指示消息用于请求所述转发分组数据网关将所述数据包的计费信息发送给所述归属分组数据网关;

在所述转发分组数据网关通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包,或接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包后,还包括:

接收所述转发分组数据网关发送的所述数据包的计费信息;

根据所述计费信息和计费策略与计费中心进行数据交互,完成所述数据包的计费。

在第四种可能的实现方式中,结合第二方面或第一种可能的实现方式或第二种可能的实现方式,在所述转发分组数据网关通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包,或接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包前,还包括:

向所述转发分组数据网关发送第二计费指示消息,所述第二计费指示消息用于指示所述转发分组数据网关对所述数据包进行计费,以使得所述转发分组数据网关在通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包,或接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包后,根据计费策略与所述计费中心进行数据交互,完成所述数据包的计费。

在第五种可能的实现方式中,结合第二方面或第一种可能的实现方式至第四种可能的实现方式,在所述转发分组数据网关通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包前,或接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包后,还包括:

向所述转发分组数据网关发送第一深度业务识别DPI请求消息,所述第一DPI请求消息用于请求所述转发分组数据网关对所述数据包进行DPI解析,以使得所述转发分组数据网关根据所述第一DPI请求消息和预配置的DPI策略,对所述数据包进行DPI解析;

在所述转发分组数据网关通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包前,或接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包后,还包括:

向所述转发分组数据网关发送第二DPI请求消息,所述第二DPI请求消息用于请求所述转发分组数据网关将符合条件的所述数据包发送给所述归属分组数据网关,进行DPI解析,其中,所述第二DPI请求消息中还携带了对所述符合条件的数据包进行筛选的条件;

接收所述转发分组数据网关发送的所述数据包,并对所述数据包进行DPI解析,在所述转发分组数据网关请求时发送解析结果给所述转发分组数据网关;

在所述转发分组数据网关通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包前,或接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包后,还包括:

向所述转发分组数据网关发送第三DPI请求消息,所述第三DPI请求消息用于指示所述转发分组数据网关将所述数据包发送给所述归属分组数据网关指定的外置的DPI模块进行解析,以使得所述转发分组数据网关将所述数据包发送给所述归属分组数据网关指定的外置DPI模块,以使得所述归属分组数据网关指定的外置的DPI对所述数据包进行DPI解析,并在所述转发分组数据网关请求时发送解析结果给所述转发分组数据网关。

第三方面,提供了一种转发分组数据网关,所述转发分组数据网关包括接收器、处理器和发送器;

所述接收器,用于接收发送给所述移动节点的数据包,并将所述数据包发送给所述处理器,其中,所述数据包携带了移动节点的IP地址信息;

所述处理器,用于接收所述接收器发送的所述携带有所述移动节点的IP地址信息的数据包,并根据所述移动节点的IP地址信息,确定所述移动节点的归属分组数据网关后,将所述归属分组数据网关的IP地址信息发送给所述发送器;

所述发送器,用于接收所述处理器发送的所述移动节点的归属分组数据网关的IP地址信息,向所述处理器确定的所述归属分组数据网关发送数据连接建立请求消息,请求建立与所述移动节点所在地的基站或服务网关的数据连接,以使得转发分组数据网关通过所述归属分组数据网关与所述基站或所述服务网关建立数据连接,其中所述转发分组数据网关存储有整个移动网络中用于分配给移动节点的所有IP地址段信息,且所述转发分组数据网关向周围所有网络节点通告所述用于分配给移动节点的所有IP地址段信息,以使得通信对端能够通过所述转发分组数据网关接入所述移动网络;

所述发送器,还用于通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送数据包;

所述接收器,还用于接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包。

在第一种可能的实现方式中,结合第三方面,所述处理器根据所述移动节点的IP地址信息,确定所述移动节点的归属分组数据网关具体包括:

根据所述移动节点的IP地址信息,查询特定网元,确定所述移动节点的归属分组数据网关;

根据所述移动节点的IP地址,查询预先配置的IP地址段与所述归属分组数据网关的映射关系,确定所述移动节点的归属分组数据网关。

在第二种可能的实现方式中,结合第三方面或第一种可能的实现方式,所述发送器向所述归属分组数据网关发送数据连接建立请求消息具体为:

向所述归属分组数据网关发送专用承载建立请求消息,请求建立与所述移动节点所在地的基站或服务网关的专用承载,所述专用承载建立请求消息携带有所述转发分组数据网关的IP地址和所述转发分组数据网关所分配的隧道端点标识TEID,以使得所述转发分组数据网关与所述服务网关或所述基站之间根据所述IP地址和TEID建立专用承载。

在第三种可能的实现方式中,结合第三方面或第一种可能的实现方式或第二种可能的实现方式,所述归属分组数据网关具体为归属分组数据网关控制面网元。

在第四种可能的实现方式中,结合第三方面或第一种可能的实现方式至第三种可能的实现方式,所述接收器,还用于在通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包,或接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包前,接收所述归属分组数据网关发送的第一计费指示消息,并将所述第一计费指示消息发送给所述发送器,所述第一计费指示消息用于请求所述转发分组数据网关将所述数据包的计费信息发送给所述归属分组数据网关;

所述发送器,还用于接收所述接收器发送的所述第一计费指示消息,并在通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包,或接收基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包后,将所述数据包的计费信息发送给所述归属分组数据网关,以使得所述归属分组数据网关根据计费策略与计费中心进行数据交互,完成所述数据包的计费。

在第五种可能的实现方式中,结合第三方面或第一种可能的实现方式至第三种可能的实现方式,

所述接收器,还用于在通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包,或接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包前,接收所述归属分组数据网关发送的第二计费指示消息,并将所述第二计费指示消息发送给所述处理器,所述第二计费指示消息用于请求所述转发分组数据网关对所述数据包进行计费;

所述处理器,还用于在通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包,或接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包后,接收所述接收器发送的所述第二计费指示消息,根据计费策略与所述计费中心进行数据交互,完成所述数据包的计费。

在第六种可能的实现方式中,结合第三方面或第一种可能的实现方式至第五种可能的实现方式,

所述接收器,还用于在通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包前,或接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包后,接收所述归属分组数据网关发送的第一深度业务识别DPI请求消息,并将所述第一DPI请求消息发送给所述处理器,所述第一DPI请求消息用于请求所述转发分组数据网关对所述数据包进行DPI解析;

所述处理器,还用于接收所述接收器发送的所述第一DPI请求消息,并根据所述第一DPI请求消息和预配置的DPI策略,对所述数据包进行DPI解析;

所述接收器,还用于在通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包前,或接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包后,接收所述归属分组数据网关发送的第二DPI请求消息,并将所述第二DPI请求消息发送给所述发送器,所述第二DPI请求消息用于请求所述转发分组数据网关将符合条件的所述数据包发送给所述归属分组数据网关,进行DPI解析,其中,所述第二DPI请求消息中还携带了对符合条件的所述数据包进行筛选的条件;

所述发送器,还用于接收所述接收器发送的所述第二DPI请求消息,并根据所述第二DPI消息将符合条件的所述数据包发送给所述归属分组数据网关,以使得所述归属分组数据网关根据DPI策略对所述数据包进行DPI解析,并在所述转发分组数据网关请求时发送解析结果给所述转发分组数据网关;

所述接收器,还用于在通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包前,或接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包后,接收所述归属分组数据网关发送的第三DPI请求消息,并将所述第三DPI请求消息发送给所述发送器,所述第三DPI请求消息用于指示所述转发分组数据网关将所述数据包发送给所述归属分组数据网关指定的外置的DPI模块进行解析;

所述发送器,还用于接收所述接收器发送的所述第三DPI请求消息,并根据所述第三DPI请求消息将所述数据包发送给所述归属分组数据网关指定的外置的DPI模块,以使得所述归属分组数据网关指定的外置的DPI模块进行对所述数据包进行DPI解析,并在所述转发分组数据网关请求时发送解析结果给所述转发分组数据网关。

第四方面,提供了一种归属分组数据网关,所述归属分组数据网关包括:接收器、处理器;

所述接收器,用于接收转发分组数据网关发送的数据连接建立请求消息,并将所述数据连接建立请求消息发送给所述处理器,所述数据连接建立请求消息请求建立所述转发分组数据网关与所述移动节点所在地的基站或服务网关的数据连接,其中,所述数据连接请求消息为所述转发分组数据网关接收到发送给移动节点的数据包,根据所述数据包携带的所述移动节点的IP地址信息确定所述移动节点的归属分组数据网关后,发送给所述归属分组数据网关的消息;

所述处理器,用于接收所述接收器发送的所述数据连接建立请求消息,建立所述转发分组数据网关与所述基站或所述服务网关之间的数据连接,以使得所述转发分组数据网关通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包,或接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包,以使得所述基站或所述服务网关通过所述基站将所述数据包发送给所述移动节点,所述基站或所述服务网关中存储通过所述数据连接进行通信的上行路径和下行路径的信息。

在第一种可能的实现方式中,结合第四方面,所述处理器建立所述转发分组数据网关与所述基站之间的数据连接具体包括:

向所述基站发送第一数据连接建立请求消息,请求所述基站与所述转发分组数据网关建立数据连接;

接收所述基站发送的第一数据连接建立响应消息,并将所述第一数据连接建立响应消息发送给所述转发分组数据网关;

所述处理器建立所述转发分组数据网关与所述基站之间的数据连接具体包括:

向所述服务网关发送第二数据连接建立请求消息,请求所述基站与所述转发分组数据网关建立数据连接,以使得所述服务网关通过所述移动管理实体将所述第二数据连接建立请求消息发送给所述基站;

接收所述基站通过所述移动管理实体和服务网关发送的第二数据连接建立响应消息;

将所述第二数据连接建立响应消息发送给所述转发分组数据网关;

所述处理器建立所述转发分组数据网关与所述服务网关之间的数据连接具体包括:

向所述服务网关发送第三数据连接建立请求消息,请求所述服务网关与所述转发分组数据网关建立数据连接;

接收所述服务网关发送的第三数据连接建立响应消息,并将所述第三数据连接响应消息发送给所述转发分组数据网关。

在第二种可能的实现方式中,结合第四方面,所述数据连接建立请求消息为专用承载建立请求消息,所述专用承载建立请求消息携带有转发分组数据网关的IP地址和所述转发分组数据网关所分配的隧道端点标识TEID,则

所述处理器建立所述转发分组数据网关与所述基站之间的数据连接具体包括:

所述处理器,用于根据所述转发分组数据网关的IP地址和所分配的TEID,建立所述转发分组数据网关与所述基站之间的第一专用承载;

或所述处理器建立所述转发分组数据网关与所述服务网关之间的数据连接具体包括:

所述处理器,还用于根据所述转发分组数据网关的IP地址和所分配的TEID,建立所述转发分组数据网关与所述服务网关之间的第二专用承载。

在第三种可能的实现方式中,结合第四方面或第一种可能的实现方式或第二种可能的实现方式,所述归属分组数据网关还包括发送器;

所述发送器,用于在所述转发分组数据网关通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包,或接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包前,向所述转发分组数据网关发送第一计费指示消息,所述第一计费指示消息用于请求所述转发分组数据网关将所述数据包的计费信息发送给所述归属分组数据网关;

所述接收器,还用于在所述转发分组数据网关通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包,或接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包后,接收所述转发分组数据网关发送的所述数据包的计费信息,并将所述数据包的计费信息发送给所述处理器;

所述处理器,还用于接收所述接收器发送的所述数据包的计费信息,并根据所述计费信息和计费策略与计费中心进行交互,完成所述数据包的计费。

在第四种可能的实现方式中,结合第四方面或第一种可能的实现方式或第二种可能的实现方式,所述发送器,还用于在所述转发分组数据网关通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包,或接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包前,向所述转发分组数据网关发送第二计费指示消息,所述第二计费指示消息用于指示所述转发分组数据网关对所述数据包进行计费,以使得所述转发分组数据网关在通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包,或接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包后,根据计费策略与所述计费中心进行数据交互,完成所述数据包的计费。

在第五种可能的实现方式中,结合第四方面或第一种可能的实现方式至第四种可能的实现方式,所述发送器,还用于在所述转发分组数据网关通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包前,或接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包后,向所述转发分组数据网关发送第一深度业务识别DPI请求消息,所述第一DPI请求消息用于请求所述转发分组数据网关对所述数据包进行DPI解析,以使得所述转发分组数据网关根据所述DPI请求消息和预配置的DPI策略,对所述数据包进行DPI解析;

所述发送器,还用于在所述转发分组数据网关通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包前,或接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包后,向所述转发分组数据网关发送第二DPI请求消息,所述第二DPI请求消息用于请求所述转发分组数据网关将符合条件的所述数据包发送给所述接收器,其中,所述第二DPI请求消息中还携带了对符合条件的所述数据包进行筛选的条件;

所述接收器,还用于接收所述转发分组数据网关发送的符合条件的所述数据包,并将所述数据包发送给所述处理器;

所述处理器还用于接收所述接收器发送的所述数据包,并根据DPI策略对符合条件的所述数据包进行DPI解析,并在所述转发分组数据网关请求时通过所述发送器发送解析结果给所述转发分组数据网关;

所述发送器,还用于在所述转发分组数据网关通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包前,或接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包后,向所述转发分组数据网关发送第三DPI请求消息,所述第三DPI请求消息用于指示所述转发分组数据网关将所述数据包发送给所述归属分组数据网关指定的外置的DPI模块进行解析,以使得所述转发分组数据网关将所述数据包发送给所述归属分组数据网关指定的外置DPI模块,以使得所述归属分组数据网关指定的外置的DPI模块进行对所述数据包进行DPI解析,并在所述转发分组数据网关请求时发送解析结果给所述转发分组数据网关。

第五方面,提供了一种移动网络通信系统,该系统包括移动节点,以及移动节点所在地的服务网关、移动管理实体和基站,所述移动节点的归属分组数据网关和转发分组数据网关;

所述转发分组数据网关存储有整个移动网络中用于分配给移动节点的所有IP地址段信息,且所述转发分组数据网关向周围所有网络节点通告所述用于分配给移动节点的所有IP地址段信息,以使得通信对端能够通过所述转发分组数据网关接入所述移动网络;

所述转发分组数据网关,用于接收发送给移动节点的数据包,并根据所述数据包携带的移动节点的IP地址信息,确定所述移动节点的归属分组数据网关;然后向所述归属分组数据网关发送数据连接建立请求消息,请求建立与所述基站或所述服务网关的数据连接;

所述归属分组数据网关,用于接收转发分组数据网关发送的数据连接建立请求消息,建立所述转发分组数据网关与所述基站或所述服务网关的数据连接;

所述转发分组数据网关,还用于通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包,或接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包;

在所述数据连接建立后,所述基站或所述服务网关存储通过所述数据连接的通道进行通信的上行路径和下行路径的信息。

本发明实施例提供了一种移动网络通信方法、通信装置及通信系统,该方法中所述转发分组数据网关存储有整个移动网络中用于分配给移动节点的所有IP地址段信息,且所述转发分组数据网关向周围所有网络节点通告所述用于分配给移动节点的所有IP地址段信息,以使得通信对端能够通过所述转发分组数据网关接入所述移动网络,在所述转发分组数据网关接收发送给移动节点的数据包后,根据所述数据包携带的所述移动节点的IP地址信息,确定所述移动节点的归属分组数据网关,然后向所述归属分组数据网关发送数据连接建立请求消息,请求建立所述转发分组数据网关与所述移动节点所在地的基站或服务网关的数据连接;在所述数据连接建立后,所述转发分组数据网关通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包,或接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包。

基于本方案的描述,在移动节点与通信对端进行通信时,通过建立转发分组数据网关与所述移动节点所在地的基站或服务网关的数据连接,可以有效减少路由迂回,尤其在移动节点移动到非归属分组数据网关覆盖的范围内时,移动节点和通信对端通过建立所述数据连接通信,而不需要迂回到所述移动节点的归属分组数据网关来收发所述数据包,更是在很大程度上减少了移动节点的通信路由迂回,并且由于路由迂回问题的解决,进而节省了移动通信系统传输资源,同时使得移动节点端到端延时缩短。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术的移动网络通信流程示意图;

图2为本发明实施例提供的一种移动网络通信的方法流程示意图;

图3为本发明实施例提供的一种移动网络通信方法的“就近入网”示意图;

图4为本发明实施例提供的另一种移动网络通信的方法流程示意图;

图5为本发明实施例提供的又一种移动网络通信方法交互示意图;

图6为本发明实施例提供的一种以SAE架构为依托的移动网络通信方法交互示意图;

图7为本发明实施例提供的另一种以SAE架构为依托的移动网络通信方法交互示意图;

图8为本发明实施例提供的又一种以SAE架构为依托的移动网络通信方法交互示意图;

图9为本发明实施例提供的又一种移动网络通信的方法流程示意图;

图10为本发明实施例提供的一种转发分组数据网关的结构示意图;

图11为本发明实施例提供的一种归属分组数据网关的结构示意图;

图12为本发明实施例提供的另一种归属分组数据网关的结构示意图;

图13为本发明实施例提供的一种移动网络通信系统示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例一、

本发明实施例提供了一种移动网络通信方法,该方法应用于移动节点的转发分组数据网关T-PGW(Transport PDN Gateway),所述转发分组数据网关存储有整个移动网络中用于分配给移动节点的所有IP地址段信息,且所述转发分组数据网关向周围所有网络节点通告所述用于分配给移动节点的所有IP地址段信息,以使得通信对端能够通过所述转发分组数据网关接入所述移动网络,具体如图2所示,该方法包括:

201、转发分组数据网关接收发送给移动节点的数据包,所述数据包携带了移动节点的IP地址。

所述转发分组数据网关是指需要给非归属于自身的移动节点转发报文的分组数据网关。

每个分组数据网关都具备转发分组数据网关的能力。即,通信对端向所述移动节点发送数据包的过程中,经过本地分组数据网关接入所述移动网络。所述本地分组数据网关具有转发发送给非归属于自身的移动节点的数据包的能力,因此即成为本次数据通信过程的转发分组数据网关。

具体的,所述转发分组数据网关是距离通信对端最近的分组数据网关。如图3所示,分组数据网关PGW1、PGW2、PGW3均包含自身分配的IP地址段信息,也包含其它分组数据网关的IP地址段信息。在通信对端发送数据包后,通信对端的临近路由器R1会将所述数据包路由到距离通信对端最近的PGW1,从而通信对端发送给移动节点的数据包能够通过最近的分组数据网关接入移动网络,完成“就近入网”。

所述转发分组数据网关接收发送给移动节点的数据包具体包括:

接收发送过来的数据包,所述数据包携带了目标IP地址的信息;

将所述目标IP地址与所述转发分组数据网关存储的IP地址进行对比,确定所述接收到的数据包是否为发送给移动节点的数据包,若所述数据包不是发送给移动节点的数据包,则选择丢弃或报错,这样,最终所述转发分组数据网关仅对发送给移动节点的数据包进行处理。

当然,也可以通过其它方式确定所述接收到的数据包是否为发送给移动节点的数据包,本发明实施例对此不做具体限定。

202、所述转发分组数据网关根据所述移动节点的IP地址信息,确定所述移动节点的归属分组数据网关H-PGW(Home PDN Gateway)。

所述归属分组数据网关是指所述移动节点最先附着的分组数据网关。

所述转发分组数据网关可以根据所述移动节点的IP地址信息,结合预先存储的IP地址段与所述归属分组数据网关的映射关系,确定所述移动节点的归属分组数据网关。所述预先存储的IP地址段与所述归属分组数据网关的映射关系可以是人工方式配置好的,也可以是通过其它方式获取的,本发明实施例对此不做具体限定。

当然,所述转发分组数据网关也可以通过查询特定网元的方式来查询所述移动节点的归属分组数据网关的地址等信息。关于转发分组数据网关如何确定所述移动节点的归属分组数据网关,本发明实施例对此具体不做限定。

203、所述转发分组数据网关向所述归属分组数据网关发送数据连接建立请求消息,请求建立与所述移动节点所在地的基站或服务网关的数据连接,以使得转发分组数据网关通过所述归属分组数据网关与所述基站或所述服务网关建立数据连接。

所述转发分组数据网关可以请求建立所述转发分组数据网关与所述移动节点所在地的基站的数据连接,也可以请求建立所述转发分组数据网关与所述移动节点所在地的服务网关的数据连接。

所述转发分组数据网关与所述基站或所述服务网关建立的数据连接可以为:建立隧道连接或建立专用承载或其它类型的数据连接,本发明实施例对此不做具体限定。

所述基站或所述服务网关在响应所述转发分组数据网关的数据连接建立请求消息后,所述基站或所述服务网关存储通过所述数据连接的通道进行通信的上行路径和下行路径的信息。若所述转发分组数据网关请求建立所述转发分组数据网关与所述移动节点所在地的基站的数据连接,则所述数据连接的通道到空口承载之间的绑定关系用于下行方向,空口承载+目的地址到所述数据连接的通道的绑定关系用于上行方向;若所述转发分组数据网关请求建立所述转发分组数据网关与所述移动节点所在地的服务网关的数据连接,则所述数据连接的通道到专用承载之间的绑定关系用于下行方向;专用承载+目的地址到所述数据连接的通道的绑定关系,用于上行方向。其中,所述专用承载指代所述移动节点所在地的基站和所述服务网关之间的某一数据通道,所述空口承载指代所述移动节点和所述基站之间的某一数据通道。

这样当所述转发分组数据网关向所述移动节点发送数据包时,所述基站或所述服务网关接收到所述数据包,可以根据所述下行路径信息处理所述数据包,或者所述移动节点发送数据包给通信对端时,所述基站或所述服务网关接收到所述数据包,可以根据所述上行路径信息处理所述数据包。

204、所述转发分组数据网关通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包,或接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包。

若所述转发分组数据网关请求建立与所述移动节点所在地的基站的数据连接,则在该数据连接建立后,所述转发分组数据网关接收到所述通信对端发送给所述移动节点的数据包,可以直接通过所述数据连接的通道向所述基站发送所述数据包;或所述基站接收到所述移动节点发送给所述通信对端的数据包,通过所述数据连接的通道将接收到的所述数据包直接发送给所述转发分组数据网关,从而减少了通信过程中的路由迂回。

若所述转发分组数据网关请求建立与所述移动节点所在地的服务网关的数据连接,则在该数据连接建立后,所述转发分组数据网关接收到所述通信对端发送给所述移动节点的数据包,可以直接通过所述数据连接的通道向所述服务网关发送所述数据包;或所述服务网关接收到所述移动节点发送给所述通信对端的数据包,通过所述数据连接的通道将接收到的所述数据包直接发送给所述转发分组数据网关,从而减少了通信过程中的路由迂回。

本发明实施例还提供了一种移动网络通信的方法,该方法应用于移动节点的归属分组数据网关,具体如图4所示,该方法包括:

401、移动节点的归属分组数据网关接收转发分组数据网关发送的数据连接建立请求消息,所述数据连接建立请求消息请求建立所述转发分组数据网关与所述移动节点所在地的基站或服务网关的数据连接。

其中,所述数据连接请求消息为所述转发分组数据网关接收到发送给所述移动节点的数据包,根据所述数据包携带的所述移动节点的IP地址信息确定所述归属分组数据网关后,发送给所述归属分组数据网关的消息。

所述转发分组数据网关可以请求建立所述转发分组数据网关与所述移动节点所在地的基站的数据连接,也可以请求建立所述转发分组数据网关与所述移动节点所在地的服务网关的数据连接。

所述数据连接可以为建立隧道连接或建立专用承载或其它类型的数据连接,本发明实施例对此不作具体限定。

402、所述归属分组数据网关建立所述转发分组数据网关与所述基站或所述服务网关之间的数据连接,以使得所述转发分组数据网关通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包,或接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包,以使得所述基站或所述服务网关中存储通过所述数据连接的通道进行通信的上行路径信息和下行路径的信息。

所述归属分组数据网关接收到所述分组数据网关发送的数据连接建立请求消息后,与所述移动节点所在地的基站或服务网关进行信息交互,建立所述转发分组数据网关与所述基站或服务网关之间的数据连接。

所述基站或所述服务网关在响应所述转发分组数据网关的数据连接建立请求消息后,所述基站或所述服务网关存储通过所述数据连接的通道进行通信的上行路径和下行路径的信息。若所述转发分组数据网关请求建立所述转发分组数据网关与所述移动节点所在地的基站的数据连接,则所述数据连接的通道到空口承载之间的绑定关系用于下行方向,空口承载+目的地址到所述数据连接的通道的绑定关系用于上行方向;若所述转发分组数据网关请求建立所述转发分组数据网关与所述移动节点所在地的服务网关的数据连接,则所述数据连接的通道到专用承载之间的绑定关系用于下行方向;专用承载+目的地址到所述数据连接的通道的绑定关系,用于上行方向。其中,所述专用承载指代所述移动节点所在地的基站和所述服务网关之间的某一数据通道,所述空口承载指代所述移动节点和所述基站之间的某一数据通道。

在上述移动网络通信的方法中,通过所述归属分组数据网关,最终建立了所述转发分组数据网关与所述移动节点所在地的基站或服务网关的数据连接,其中,所述归属分组数据网关由用户面和信令面构成,所述用户面用于接收和发送用户面数据,所述信令面用于对信令进行处理。在建立所述数据连接时,仅信令面工作,这样在移动节点与通信对端进行数据包传送时,可以通过所述数据连接的通道进行数据包的传送,而不需要经过所述移动节点的归属分组数据网关。

本发明实施例提供了一种移动网络通信方法,该方法中所述转发分组数据网关存储有整个移动网络中用于分配给移动节点的所有IP地址段信息,且所述转发分组数据网关向周围所有网络节点通告所述用于分配给移动节点的所有IP地址段信息,以使得通信对端能够通过所述转发分组数据网关接入所述移动网络,在所述转发分组数据网关接收发送给移动节点的数据包后,根据所述数据包携带的所述移动节点的IP地址信息,确定所述移动节点的归属分组数据网关,然后向所述归属分组数据网关发送数据连接建立请求消息,请求建立所述转发分组数据网关与所述移动节点所在地的基站或服务网关的数据连接;在所述数据连接建立后,所述转发分组数据网关通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包,或接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包。

基于上述实施例的描述,在移动节点与通信对端进行通信时,通过建立转发分组数据网关与所述移动节点所在地的基站或服务网关的数据连接,可以有效减少路由迂回,尤其在移动节点移动到非归属分组数据网关覆盖的范围内时,移动节点和通信对端通过建立所述数据连接通信,而不需要迂回到所述移动节点的归属分组数据网关来收发所述数据包,更是在很大程度上减少了移动节点的通信路由迂回,并且由于路由迂回问题的解决,进而节省了移动通信系统传输资源,同时使得移动节点端到端延时缩短。

实施例二、

本发明实施例提供了一种移动网络通信的方法,该方法以移动通信网络中,转发分组数据网关与移动节点所在地的基站建立数据连接进行说明,对所述移动通信网络中的各分组数据网关分别进行了用户面与控制面的解耦(Decoupl ing),即用户面与控制面分离,具体如图5所示,其中,所述转发分组数据网关存储有整个移动网络中用于分配给移动节点的所有IP地址段信息,且所述转发分组数据网关向周围所有网络节点通告所述用于分配给移动节点的所有IP地址段信息,以使得通信对端能够通过所述转发分组数据网关接入所述移动网络,该方法包括:

501、转发分组数据网关的用户面网元T-PGW-U(T-PGW-User Plane)接收发送给移动节点的数据包,所述数据包携带有所述移动节点的IP地址。

所述转发分组数据网关是指需要给非归属于自身的移动节点转发报文的分组数据网关。

每个分组数据网关都具备转发分组数据网关的能力。即,在通信对端向所述移动节点发送数据包的过程中,经过本地分组数据网关接入移动通信网络。所述本地分组数据网关具有转发发送给非归属于自身的移动节点的数据包的能力,因此即成为本次数据通信过程转发分组数据网关。

所述转发分组数据网关由用户面网元和控制面网元两部分构成,在所述转发分组数据网关的用户面和控制面被解耦后,包括了用户面网元T-PGW-U和控制面网元T-PGW-C(T-PGW-Controller Plane),所述T-PGW-U用于接收和发送用户面数据;所述T-PGW-C用于对信令进行处理。

所述转发分组数据网关的用户面网元接收发送给移动节点的数据包具体包括:

接收发送过来的数据包,所述数据包携带了目标IP地址的信息;

将所述目标IP地址与所述转发分组数据网关存储的IP地址进行对比,确定所述接收到的数据包是否为发送给移动节点的数据包,若所述数据包不是发送给移动节点的数据包,则选择丢弃或报错,这样,最终所述转发分组数据网关的用户面网元仅对发送给移动节点的数据包进行处理。

当然,也可以通过其它方式确定所述接收到的数据包是否为发送给移动节点的数据包,本发明实施例对此不做具体限定。

502、所述T-PGW-U发送数据连接建立请求消息给所述T-PGW-C,所述数据连接建立请求消息携带有所述移动节点的IP地址,请求建立所述T-PGW-U与所述移动节点所在地的基站的第一数据连接。

503、所述T-PGW-C接收所述T-PGW-U发送的第一数据连接建立请求消息。

504、所述T-PGW-C根据所述移动节点的IP地址信息,确定所述移动节点的归属分组数据网关。

所述归属分组数据网关是指所述移动节点最先附着的分组数据网关。

所述转发分组数据网关可以根据所述移动节点的IP地址信息,结合预先存储的IP地址段与所述归属分组数据网关的映射关系,确定所述移动节点的归属分组数据网关。所述预先存储的IP地址段与所述归属分组数据网关的映射关系可以是人工方式配置好的,也可以是通过其它方式获取的,本发明实施例对此不做具体限定。

当然,所述转发分组数据网关也可以通过查询特定网元的方式来查询所述移动节点的归属分组数据网关的地址等信息。关于转发分组数据网关如何确定所述移动节点的归属分组数据网关,本发明实施例对此具体不做限定。

505、在确定所述移动节点的归属分组数据网关后,所述T-PGW-C向所述归属分组数据网关的控制面网元H-PGW-C(H-PGW-Controller Plane)发送数据连接建立请求消息,请求建立所述T-PGW-U与所述移动节点所在地的基站之间的第一数据连接。

在该实施例中,所述归属分组数据网关的用户面网元和控制面网元解耦的情况下,归属分组数据网关中仅控制面执行相应的信令交互,用户面没有执行任何用户面数据转发的动作,所以所述归属分组数据网关可以具体为归属分组数据网关的控制面网元H-PGW-C。

需要说明的是,所述第一数据连接和下述的第二、第三数据连接都是普通的双向数据连接,没有特殊的含义,第一、第二、第三仅是为了区别该数据连接是转发分组数据网关与不同的节点建立的数据连接,或区别不同网络架构下的数据连接。

所述转发分组数据网关与所述基站建立的第一数据连接可以为建立隧道连接或建立专用承载或其它类型的双向数据连接,本发明实施例对此不作具体限定。

506、所述H-PGW-C接收所述T-PGW-C发送的第一数据连接请求消息。

507、所述H-PGW-C向所述移动节点所在地的基站发送第一数据连接建立请求消息。

508、所述基站向所述H-PGW-C发送第一数据连接建立响应消息。

在所述基站接收到所述H-PGW-C发送的数据连接建立请求消息后,所述基站进行建立数据连接的准备,并维护两张表格,分别存储通过所述数据连接的通道进行通信的上行路径和下行路径的信息。其中,所述数据连接的通道到空口承载之间的绑定关系用于下行方向;空口承载+目的地址到所述数据连接的通道的绑定关系,用于上行方向。其中,所述空口承载指代所述移动节点和所述基站之间的某一数据通道。

这样当所述T-PGW-U向所述移动节点发送数据包时,所述基站接收到所述数据包,可以根据所述下行路径信息处理所述数据包,或者所述移动节点发送数据包给通信对端时,所述基站接收到所述数据包,可以根据所述上行路径信息处理所述数据包。

509、所述H-PGW-C向所述T-PGW-C发送第一数据连接建立响应消息。

510、所述T-PGW-C向所述T-PGW-U发送第一数据连接建立完成消息。

511、所述T-PGW-U通过所述第一数据连接的通道向所述基站发送所述数据包,或接收所述基站通过所述第一数据连接的通道发送的数据包。

在所述第一数据连接建立完成后,所述T-PGW-U接收到所述通信对端发送给所述移动节点的数据包时,可以直接通过所述第一数据连接的通道向所述基站发送数据包;或所述基站接收到所述移动节点发送给所述通信对端的数据包时,通过所述第一数据连接的通道将接收到的所述数据包发送给所述T-PGW-U。

需要指出的是,本发明实施例以通信装置中控制面和用户面解耦为例进行说明的。但是,本发明实施例提出的移动网络通信的方法同样适用于移动通信网络中通信装置的控制面和用户面不解耦的情况。这样如果转发分组数据网关和归属分组数据网关的控制面与用户面没有解耦,则步骤502、503以及510可以省略,步骤504合并至步骤501,即步骤501为转发分组数据网关接收发送给所述移动节点的数据包并确定所述移动节点的归属分组数据网关,在确定所述移动节点的归属分组数据网关后,直接向所述归属分组数据网关发送数据连接建立请求消息。而步骤509是所述归属分组数据网关将所述数据连接响应消息直接发送给所述转发分组数据网关,省略了410步骤。而其它步骤与图5所示的过程一致,本实施例在此不再赘述。

本发明实施例还提供了一种移动网络通信方法,本发明实施例在不重建网络架构的前提下,以现有SAE(System architecture evolution,系统架构演进)架构为依托,仅增加现有SAE架构中各网络节点的控制面网元的信令交互,建立转发分组数据网关与所述移动节点所在地的基站的数据连接,具体如图6所示,其中,所述转发分组数据网关存储整个移动网络中用于分配给移动节点的所有IP地址段信息,且所述转发分组数据网关向周围所有网络节点通告所述用于分配给移动节点的所有IP地址段信息,以使得通信对端能够通过所述转发分组数据网关接入所述移动网络,该方法包括:

601、所述转发分组数据网关T-PGW接收发送给所述移动节点的数据包,所述数据包携带有所述移动节点的IP地址。

所述转发分组数据网关是指需要给非归属于自身的移动节点转发报文的分组数据网关。

每个分组数据网关都具备转发分组数据网关的能力。即,在通信对端向所述移动节点发送数据包的过程中,经过本地分组数据网关接入移动通信网络。所述本地分组数据网关具有转发发送给非归属于自身的移动节点的数据包的能力,因此即成为本次数据通信过程的转发分组数据网关。

所述转发分组数据网关接收发送给移动节点的数据包具体包括:

接收发送过来的数据包,所述数据包携带了目标IP地址的信息;

将所述目标IP地址与所述转发分组数据网关存储的IP地址段进行对比,确定所述接收到的数据包是否为发送给移动节点的数据包,若所述数据包不是发送给移动节点的数据包,则选择丢弃或报错,这样,最终所述转发分组数据网关仅对发送给移动节点的数据包进行处理。

当然,也可以通过其它方式确定所述接收到的数据包是否为发送给移动节点的数据包,本发明实施例对此不做具体限定。

602、所述转发分组数据网关根据所述移动节点的IP地址信息,确定所述移动节点的归属分组数据网关H-PGW。

所述归属分组数据网关是指所述移动节点最先附着的分组数据网关。

所述转发分组数据网关可以根据所述移动节点的IP地址信息,结合预先存储的其它IP地址段与所述归属分组数据网关的映射关系,确定所述移动节点的归属分组数据网关。所述预先存储的IP地址段与所述归属分组数据网关的映射关系可以是人工方式配置好的,也可以是通过其它方式获取的,本发明实施例对此不做具体限定。

当然,所述转发分组数据网关也可以通过查询特定网元的方式来查询所述移动节点的归属分组数据网关的地址等信息。关于转发分组数据网关如何确定所述移动节点的归属分组数据网关,本发明实施例对此具体不做限定。

603、在确定所述移动节点的归属分组数据网关后,所述转发分组数据网关向所述归属分组数据网关发送数据连接建立请求消息,所述数据连接建立请求消息请求建立所述转发分组数据网关与所述基站之间的第二数据连接。

所述转发分组数据网关与所述基站建立的第二数据连接可以为建立隧道连接或建立专用承载或其它类型的双向数据连接,本发明实施例对此不作具体限定。

604、所述归属分组数据网关接收所述转发分组数据网关发送的第二数据连接建立请求消息。

605、所述归属分组数据网关向所述移动节点所在地的服务网关发送第二数据连接建立请求消息,以使得所述服务网关通过所述移动管理实体MME(Mobility Management Entity)将所述第二数据连接建立请求消息发送给所述基站。

606、所述服务网关向所述移动管理实体发送第二数据连接建立请求消息。

607、所述移动管理实体向所述移动节点所在地的基站发送第二数据连接建立请求消息。

608、所述基站向所述移动管理实体发送第二数据连接建立响应消息。

在所述基站接收到所述MME发送的第二数据连接建立请求消息后,所述基站进行建立数据连接的准备,并维护两张表格,分别存储通过所述数据连接的通道进行通信的上行路径和下行路径的信息。其中,所述数据连接的通道到空口承载之间的绑定关系用于下行方向;空口承载+目的地址到所述数据连接的通道的绑定关系,用于上行方向。其中,所述空口承载指代所述移动节点和所述基站之间的某一数据通道。

这样当所述转发分组数据网关向所述移动节点发送数据包时,所述基站接收到所述数据包,可以根据所述下行路径信息处理所述数据包,或者所述移动节点发送数据包给通信对端时,所述基站接收到所述数据包,可以根据所述上行路径信息处理所述数据包。

在所述基站完成所述数据连接建立准备并维护上行和下行路径信息后,向所述MME发送第二数据连接建立响应消息。

609、所述移动管理实体向所述服务网关发送第二数据连接建立响应消息。

610、所述服务网关向所述归属分组数据网关发送第二数据连接建立响应消息。

611、所述归属分组数据网关向所述转发分组数据网关发送第二数据连接建立完成消息。

612、所述转发分组数据网关通过所述第二数据连接,向所述基站发送数据包,或接收所述基站通过所述第二数据连接发送的数据包。

可选的,如图7所示,本发明实施例还提供了一种移动网络通信的方法,该方法也在不重建网络架构的前提下,以现有SAE架构为依托,仅增加现有SAE架构中各网络节点的控制面网元的信令交互,建立转发分组数据网关与所述移动节点所在地的服务网关的数据连接,具体如图7所示,其中,所述转发分组数据网关存储有整个移动网络中用于分配给移动节点的所有IP地址段信息,且所述转发分组数据网关向周围所有网络节点通告所述用于分配给移动节点的所有IP地址段信息,以使得通信对端能够通过所述转发分组数据网关接入所述移动网络,该方法包括:

701、所述转发分组数据网关T-PGW接收发送给所述移动节点的数据包,所述数据包携带有所述移动节点的IP地址。

702、所述转发分组数据网关根据所述移动节点的IP地址信息,确定所述移动节点的归属分组数据网关H-PGW。

703、在确定所述移动节点的归属分组数据网关后,所述转发分组数据网关向所述归属分组数据网关发送数据连接建立请求消息,所述数据连接建立请求消息请求建立所述转发分组数据网关与所述服务网关之间的第三数据连接。

704、所述归属分组数据网关接收所述转发分组数据网关发送的第三数据连接建立请求消息。

705、所述归属分组数据网关向所述移动节点所在地的服务网关发送第三数据连接建立请求消息。

706、所述服务网关向所述归属分组数据网关发送第三数据连接建立响应消息。

707、所述归属分组数据网关向所述转发分组数据网关发送第三数据连接建立完成消息。

708、所述转发分组数据网关通过所述第三数据连接,向所述服务网关发送数据包,或接收所述服务网关通过所述第三数据连接发送的数据包。

可以看出,图7与图6的区别仅在于图7在步骤703中,所述转发分组数据网关向所述归属分组数据网关发送的数据连接建立请求消息请求所述转发分组数据网关与所述移动节点所在地的服务网关建立数据连接;而步骤603中,所述转发分组数据网关向所述归属分组数据网关发送的数据连接建立请求消息请求所述转发分组数据网关与所述移动节点所在地的基站建立数据连接。这样,在步骤705中,所述归属分组数据网关向所述服务网关发送第三数据连接建立请求消息后,所述服务网关接收到所述归属分组数据网关发送的第三数据连接建立请求消息,此时,所述服务网关进行建立数据连接的准备,并维护两张表格,分别存储通过所述数据连接的通道进行通信的上行路径和下行路径的信息。其中,所述数据连接的通道到专用承载之间的绑定关系用于下行方向;专用承载+目的地址到所述数据连接的通道的绑定关系,用于上行方向。其中,所述专用承载指代所述移动节点所在地的基站和所述服务网关之间的某一数据通道。然后步骤706中,所述服务网关向所述归属分组数据网关发送数据连接建立响应消息,没有图6中步骤606-609的过程,这样网络侧不需要与移动节点所在地的基站进行信令交互,简化了数据连接建立过程的信令交互过程。图7中的其它步骤与图6所示的实施流程中的步骤相同,故可参考上述对图6流程步骤的描述,本实施例对此不再赘述。

需要指出的是,在所述转发分组数据网关与所述归属分组数据网关合一的情况下,所述转发分组数据网关向所述归属分组数据网关发送数据连接建立请求消息和对应的数据连接建立响应消息都可以省略,这里不再列举具体实施例说明。

可选的,本发明实施例还提供了一种移动网络通信的方法,该方法将图6所述的转发分组数据网关与移动节点所在地的基站建立数据连接具体化为建立第二专用承载,具体如图8所示,该方法包括:

801、转发分组数据网关T-PGW接收发送给移动节点的数据包,所述数据包携带有所述移动节点的IP地址。

所述转发分组数据网关的概念和所述转发分组数据网关接收发送给移动节点的数据包的具体过程可参见步骤601的描述,在此不再赘述。

802、所述转发分组数据网关根据所述移动节点的IP地址信息,确定所述移动节点的归属分组数据网关H-PGW。

所述确定所述移动节点的归属分组数据网关的方法可参见步骤602的描述,在此不再赘述。

803、在确定所述移动节点的归属分组数据网关后,所述转发分组数据网关向所述归属分组数据网关发送数据连接建立请求消息,所述数据连接建立请求消息请求建立所述转发分组数据网关与所述服务网关之间的第二专用承载,其中该消息还携带了转发分组数据网关的IP地址和所述转发分组数据网关所分配的隧道端点标识符TEID(Tunnel Endpoint Identifier)。

根据所述数据连接建立请求消息中携带的转发分组数据网关的IP地址和所述转发分组数据网关所分配的隧道端点标识符TEID,可以在所述转发分组数据网关与所述基站或所述服务网关之间建立第二专用承载,即建立数据连接通道。

需要说明的是,所述第二专用承载和下述的第一专用承载都是普通的专用承载,没有特殊的含义,第一、第二仅是为了区别该专用承载是转发分组数据网关与不同的节点建立的专用承载。

804、所述归属分组数据网关向所述移动节点所在地的服务网关发送第二专用承载建立请求消息。

805、所述服务网关向移动管理实体MME发送第二专用承载建立请求消息。

806-813为标准专用承载建立流程的一部分,这里简单说明一下。

806、所述移动管理实体向所述移动节点所在地的基站发送承载设置请求/会话管理请求。

807、所述基站向所述移动节点发送RRC连接重新配置的消息。

808、所述移动节点向所述基站发送RRC连接重新配置完成的消息。

809、所述基站向所述移动管理实体发送承载设置响应消息。

810、所述移动节点向所述基站发送直接转移消息。

811、所述基站向所述移动管理实体发送会话管理响应消息。

812、所述移动管理实体向所述服务网关发送第二专用承载建立响应消息。

在所述服务网关接收到所述第二专用承载建立请求消息后,所述服务网关进行建立数据连接的准备,并维护两张表格,分别存储通过所述数据连接的通道进行通信的上行路径和下行路径的信息。其中,所述第二专用承载到专用承载之间的绑定关系用于下行方向;专用承载+目的地址到所述第二专用承载的绑定关系,用于上行方向。其中,所述专用承载指代所述移动节点所在地的基站和所述服务网关之间的某一数据通道。

这样当所述转发分组数据网关向所述移动节点发送数据包时,所述服务网关接收到所述数据包,可以根据所述下行路径信息处理所述数据包,或者所述移动节点发送数据包给通信对端时,所述服务网关接收到所述数据包,可以根据所述上行路径信息处理所述数据包。

813、所述服务网关向所述归属分组数据网关发送第二专用承载建立响应消息。

814、所述归属分组数据网关向所述转发分组数据网关发送第二专用承载建立完成消息。

当所述转发分组数据网关接收到发送给移动节点的数据包时,通过所述第二专用承载向所述服务网关发送数据包;或接收所述服务网关通过所述第二专用承载通道发送的数据包。

所述专用承载只允许特定的数据包通过其进行转发,并且转发流程遵循标准流程。

可选的,本发明实施例还提供了一种移动网络通信的方法,该方法将图5所述的转发分组数据网关与移动节点所在地的基站建立数据连接具体化为建立第一专用承载,具体如图9所示,该方法包括:

901、T-PGW-U接收发送给移动节点的数据包,所述数据包携带有所述移动节点的IP地址。

902、所述T-PGW-U发送数据连接建立请求消息给所述T-PGW-C,所述数据连接建立请求消息携带有所述移动节点的IP地址,请求建立所述T-PGW-U与所述移动节点所在地的基站的第一专用承载。

903、所述T-PGW-C接收所述T-PGW-U发送的第一专用承载建立请求消息。

904、所述T-PGW-C根据所述移动节点的IP地址信息,确定所述移动节点的归属分组数据网关。

905、在确定所述移动节点的归属分组数据网关后,所述T-PGW-C向所述H-PGW-C发送第一专用承载建立请求消息,其中,所述第一专用承载建立请求消息还携带所述转发分组数据网关的IP地址和所述T-PGW-C分配给所述第一专用承载的隧道端点标识符TEID。

906、所述H-PGW-C接收所述T-PGW-C发送的第一专用承载建立请求消息。

907、所述H-PGW-C向所述移动节点所在地的基站发送承载设置请求/会话管理请求。

908、所述基站向所述移动节点发送RRC连接重新配置的消息。

909、所述移动节点向所述基站发送RRC连接重新配置完成的消息。

910、所述基站向所述移动管理实体发送承载设置响应消息。

911、所述移动节点向所述基站发送直接转移消息。

912、所述基站向所述H-GW-C发送会话管理响应消息/专用承载建立响应消息。

此时,所述基站进行建立数据连接的准备,并维护两张表格,分别存储通过所述数据连接的通道进行通信的上行路径和下行路径的信息。其中,所述第一专用承载到空口承载之间的绑定关系用于下行方向;空口承载+目的地址到所述第一专用承载的绑定关系,用于上行方向。其中,所述空口承载指代所述移动节点和所述基站之间的某一数据通道。

这样当所述转发分组数据网关向所述移动节点发送数据包时,所述基站接收到所述数据包,可以根据所述下行路径信息处理所述数据包,或者所述移动节点发送数据包给通信对端时,所述基站接收到所述数据包,可以根据所述上行路径信息处理所述数据包。

913、所述H-PGW-C向所述T-PGW-C发送第一专用承载建立响应消息。

914、所述T-PGW-C向所述T-PGW-U发送第一专用承载建立完成消息。

当所述T-PGW-U接收到发送给移动节点的数据包时,通过所述第一专用承载向所述基站发送数据包;或接收所述基站通过所述第一专用承载通道发送的数据包。

所述专用承载只允许特定的数据包通过其进行转发,并且转发流程遵循标准流程。

在上述实施例的建立数据连接之后,所述移动网络通信方法还包括了计费和DPI(Deep Packet Inspection)深度业务识别方法。

具体的,所述计费方法包括:

在所述转发分组数据网关通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包,或接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包前,所述归属分组数据网关向所述转发分组数据网关发送第一计费指示消息,所述第一计费指示消息用于请求所述转发分组数据网关将所述数据包的计费信息发送给所述归属分组数据网关。

在所述转发分组数据网关通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包,或接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包后,所述归属分组数据网关接收所述转发分组数据网关发送的所述数据包的计费信息,根据所述计费信息和计费策略与计费中心进行数据交互,完成所述数据包的计费。

可选的,所述计费方法还包括:

在所述转发分组数据网关通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包,或接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包前,所述归属分组数据网关向所述转发分组数据网关发送第二计费指示消息,所述第二计费指示消息用于指示所述转发分组数据网关对所述数据包进行计费,以使得所述转发分组数据网关在通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包,或接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包后,根据计费策略与计费中心进行数据交互,完成所述数据包的计费。

所述DPI深度业务识别方法包括:

在所述转发分组数据网关通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包前,或接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包后,所述归属分组数据网关向所述转发分组数据网关发送第一深度业务识别DPI请求消息,所述第一DPI请求消息用于请求所述转发分组数据网关对所述数据包进行DPI解析,以使得所述转发分组数据网关根据所述第一DPI请求消息和预配置的DPI策略,对所述数据包进行DPI解析。

可选的,所述DPI深度业务识别方法还包括:

在所述转发分组数据网关通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包前,或接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包后,所述归属分组数据网关向所述转发分组数据网关发送第二DPI请求消息,所述第二DPI请求消息用于请求所述转发分组数据网关将符合条件的所述数据包发送给所述归属分组数据网关,进行DPI解析,其中,所述第二DPI请求消息中还携带了对符合条件所述的数据包进行筛选的条件。

这样,所述转发分组数据网关根据所述第二DPI请求消息中携带的筛选条件,筛选出符合条件的数据包,然后将符合条件的所述数据包发送给归属分组数据网关。

所述归属分组数据网关接收所述转发分组数据网关发送的符合条件的所述数据包,并对所述数据包进行DPI解析,并在所述转发分组数据网关请求时发送解析结果给所述转发分组数据网关。

可选的,所述DPI深度业务识别方法还包括:

在所述转发分组数据网关通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包前,或接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包后,所述归属分组数据网关向所述转发分组数据网关发送第三DPI请求消息,所述第三DPI请求消息用于指示所述转发分组数据网关将所述数据包发送给所述归属分组数据网关指定的外置的DPI模块进行解析,以使得所述转发分组数据网关将所述数据包发送给所述归属分组数据网关指定的外置DPI模块,以使得所述归属分组数据网关指定的外置DPI模块对所述数据包进行DPI解析,并在所述转发分组数据网关请求时发送解析结果给所述转发分组数据网关。

本发明实施例提供了一种移动网络通信方法,该方法中所述转发分组数据网关存储有整个移动网络中用于分配给移动节点的所有IP地址段信息,且所述转发分组数据网关向周围所有网络节点通告所述用于分配给移动节点的所有IP地址段信息,以使得通信对端能够通过所述转发分组数据网关接入所述移动网络,在所述转发分组数据网关接收发送给移动节点的数据包后,根据所述数据包携带的所述移动节点的IP地址信息,确定所述移动节点的归属分组数据网关,然后向所述归属分组数据网关发送数据连接建立请求消息,请求建立所述转发分组数据网关与所述移动节点所在地的基站或服务网关的数据连接;在所述数据连接建立后,所述转发分组数据网关通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包,或接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包。

基于上述实施例的描述,在移动节点与通信对端进行通信时,通过建立转发分组数据网关与所述移动节点所在地的基站或服务网关的数据连接,可以有效减少路由迂回,尤其在移动节点移动到非归属分组数据网关覆盖的范围内时,移动节点和通信对端通过建立所述数据连接通信,而不需要迂回到所述移动节点的归属分组数据网关来收发所述数据包,更是在很大程度上减少了移动节点的通信路由迂回,并且由于路由迂回问题的解决,进而节省了移动通信系统传输资源,同时使得移动节点端到端延时缩短。

实施例三、

每个分组数据网关都具备转发分组数据网关的能力。即,在通信对端向所述某个移动节点发送数据包的过程中,经过本地分组数据网关接入所述移动网络。所述本地分组数据网关具有转发发送给非归属于自身的移动节点的数据包的能力,因此即成为本次数据通信过程的转发分组数据网关。

本发明实施例提供了一种转发分组数据网关100,所述转发分组数据网关100存储有整个移动网络中用于分配给移动节点的所有IP地址段信息,且所述转发分组数据网关100向周围所有网络节点通告所述用于分配给移动节点的所有IP地址段信息,以使得通信对端能够通过所述转发分组数据网关100接入所述移动网络,具体如图10所示,所述转发分组数据网关100包括:接收器101、处理器102和发送器103。

所述接收器101,用于接收发送给所述移动节点的数据包,并将所述数据包发送给所述处理器102,其中,所述数据包携带了所述移动节点的IP地址信息。

所述接收器101接收发送给移动节点的数据包具体包括:

接收发送过来的数据包,所述数据包携带了目标IP地址的信息;

将所述目标IP地址与所述转发分组数据网关存储的IP地址进行对比,确定所述接收到的数据包是否为发送给移动节点的数据包,若所述数据包不是发送给移动节点的数据包,则选择丢弃或报错,这样,最终所述转发分组数据网关仅对发送给移动节点的数据包进行处理。

当然,也可以通过其它方式确定所述接收到的数据包是否为发送给移动节点的数据包,本发明实施例对此不做具体限定。

所述处理器102,用于接收所述接收器101发送的所述携带有所述移动节点的IP地址信息的数据包,并根据所述移动节点的IP地址信息,确定所述移动节点的归属分组数据网关后,将所述归属分组数据网关的IP地址信息发送给所述发送器103。

所述处理器102可以根据所述移动节点的IP地址信息,结合预先存储的IP地址段与所述归属分组数据网关的映射关系,确定所述移动节点的归属分组数据网关。所述预先存储的IP地址段与所述归属分组数据网关的映射关系可以是人工方式配置好的,也可以是通过其它方式获取的,本发明实施例对此不做具体限定。

当然,所述处理器102也可以通过查询特定网元的方式来查询所述移动节点的归属分组数据网关的地址等信息。关于转发分组数据网关如何确定所述移动节点的归属分组数据网关,本发明实施例对此具体不做限定。

所述发送器103,用于接收所述处理器102发送的所述移动节点的归属分组数据网关的IP地址信息,向所述处理器102确定的所述归属分组数据网关发送数据连接建立请求消息,请求建立与所述移动节点所在地的基站或服务网关的数据连接,以使得所述转发分组数据网关通过所述归属分组数据网关与所述基站或所述服务网关建立数据连接。

所述转发分组数据网关100可以请求建立与所述移动节点所在地的基站的数据连接,也可以请求建立与所述移动节点所在地的服务网关的数据连接。

所述转发分组数据网关100与所述基站或所述服务网关建立的数据连接可以为建立隧道连接或建立专用承载或其它类型的双向数据连接,本发明实施例对此不做具体限定。

所述基站或所述服务网关在响应所述转发分组数据网关100的数据连接建立请求消息后,所述基站或所述服务网关存储通过所述数据连接的通道进行通信的上行路径和下行路径的信息。若所述转发分组数据网关请求建立所述转发分组数据网关与所述移动节点所在地的基站的数据连接,则所述数据连接的通道到空口承载之间的绑定关系用于下行方向,空口承载+目的地址到所述数据连接的通道的绑定关系用于上行方向;若所述转发分组数据网关请求建立所述转发分组数据网关与所述移动节点所在地的服务网关的数据连接,则所述数据连接的通道到专用承载之间的绑定关系用于下行方向;专用承载+目的地址到所述数据连接的通道的绑定关系,用于上行方向。其中,所述专用承载指代所述移动节点所在地的基站和所述服务网关之间的某一数据通道,所述空口承载指代所述移动节点和所述基站之间的某一数据通道。

这样当所述转发分组数据网关向所述移动节点发送数据包时,所述基站或所述服务网关接收到所述数据包,可以根据所述下行路径信息处理所述数据包,或者所述移动节点发送数据包给通信对端时,所述基站或所述服务网关接收到所述数据包,可以根据所述上行路径信息处理所述数据包。

所述发送器103,还用于通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送数据包。

所述接收器101,还用于接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包。

若所述发送器103发送的数据连接建立请求消息请求建立与所述移动节点所在地的基站的数据连接,则在该数据连接建立后,所述接收器101接收到所述通信对端发送给所述移动节点的数据包,所述发送器103可以直接通过所述数据连接的通道向所述基站发送数据包;或所述基站接收到所述移动节点发送给所述通信对端的数据包,通过所述数据连接的通道将接收到的所述数据包直接发送给所述转发分组数据网关的接收器101,从而减少了通信过程中的路由迂回。

若所述发送器103请求建立与所述移动节点所在地的服务网关的数据连接,则在该数据连接建立后,所述接收器101接收到所述通信对端发送给所述移动节点的数据包,所述发送器103可以直接通过所述数据连接的通道向所述服务网关发送数据包;或所述服务网关接收到所述移动节点发送给所述通信对端的数据包,通过所述数据连接的通道将接收到的所述数据包直接发送给所述转发分组数据网关的接收器101,从而减少了通信过程中的路由迂回。

可选的,所述发送器103向所述归属分组数据网关发送数据连接建立请求消息具体为:

向所述归属分组数据网关发送专用承载建立请求消息,请求建立与所述移动节点所在地的基站或服务网关的专用承载,所述专用承载建立请求消息携带有所述转发分组数据网关的IP地址和所述转发分组数据网关所分配的隧道端点标识TEID,以使得所述转发分组数据网关与所述服务网关或所述基站之间根据所述IP地址和TEID建立专用承载。

所述专用承载是所述双向数据连接的一种。

根据所述数据连接建立请求消息中携带的转发分组数据网关的IP地址和所述转发分组数据网关所分配的隧道端点标识符TEID,可以在所述转发分组数据网关与所述基站或所述服务网关之间建立专用承载。

具体的,所述转发分组数据网关通过所述归属分组数据网关建立与所述基站或所述服务网关之间的专用承载的过程,可参见实施例二关于第一专用承载建立和第二专用承载过程的描述,本发明实施例在此不再赘述。

可选的,所述归属分组数据网关具体为归属分组数据网关控制面网元。

在所述归属分组数据网关的用户面网元和控制面网元解耦的情况下,归属分组数据网关中仅控制面执行相应的信令交互,用户面没有执行任何用户面数据转发的动作,所以所述归属分组数据网关可以具体为归属分组数据网关的控制面网元H-PGW-C。

具体可参见图4所示的实施例的描述,本发明实施例在此不再赘述。

可选的,在对所述数据包进行计费过程中,所述接收器101,还用于在通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包,或接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包前,接收所述归属分组数据网关发送的第一计费指示消息,并将所述第一计费指示消息发送给所述发送器103,所述第一计费指示消息用于请求所述转发分组数据网关将所述数据包的计费信息发送给所述归属分组数据网关。

所述发送器103,还用于接收所述接收器101发送的所述第一计费指示消息,并在通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包,或接收基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包后,将所述数据包的计费信息发送给所述归属分组数据网关,以使得所述归属分组数据网关根据计费策略与计费中心进行数据交互,完成所述数据包的计费。

可选的,在对所述数据包进行计费过程中,所述接收器101,还用于在通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包,或接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包前,接收所述归属分组数据网关发送的第二计费指示消息,并将所述第二计费指示消息发送给所述处理器102,所述第二计费指示消息用于请求所述转发分组数据网关对所述数据包进行计费。

所述处理器102,还用于在通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包,或接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包后,接收所述接收器101发送的所述第二计费指示消息,根据计费策略与所述计费中心进行数据交互,完成所述数据包的计费。

可选的,在对所述数据包进行DPI的过程中,所述接收器101,还用于在通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包前,或接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包后,接收所述归属分组数据网关发送的第一深度业务识别DPI请求消息,并将所述第一DPI请求消息发送给所述处理器102,所述第一DPI请求消息用于请求所述转发分组数据网关对所述数据包进行DPI解析。

所述处理器102,还用于接收所述接收器101发送的所述第一DPI请求消息,并根据所述第一DPI请求消息和预配置的DPI策略,对所述数据包进行DPI解析。

可选的,在对所述数据包进行DPI的过程中,所述接收器101,还用于在通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包前,或接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包后,接收所述归属分组数据网关发送的第二DPI请求消息,并将所述第二DPI请求消息发送给所述发送器103,所述第二DPI请求消息用于请求所述转发分组数据网关将符合条件的所述数据包发送给所述归属分组数据网关,进行DPI解析,其中,所述第二DPI请求消息中还携带了对符合条件的所述数据包进行筛选的条件。

所述发送器103,还用于接收所述接收器101发送的所述第二DPI请求消息,并根据所述第二DPI消息将符合条件的所述数据包发送给所述归属分组数据网关,以使得所述归属分组数据网关根据DPI策略对所述数据包进行DPI解析,并在所述转发分组数据网关100请求时发送解析结果给所述转发分组数据网关100。

可选的,在对所述数据包进行DPI的过程中,所述接收器101,还用于在通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包前,或接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包后,接收所述归属分组数据网关发送的第三DPI请求消息,并将所述第三DPI请求消息发送给所述发送器103,所述第三DPI请求消息用于指示所述转发分组数据网关将所述数据包发送给所述归属分组数据网关指定的外置的DPI模块进行解析;

所述发送器103,还用于接收所述接收器101发送的所述第三DPI请求消息,并根据所述第三DPI请求消息将所述数据包发送给所述归属分组数据网关指定的外置的DPI模块,以使得所述归属分组数据网关指定的外置的DPI模块对所述数据包进行DPI解析,并在所述转发分组数据网关100请求时发送解析结果给所述转发分组数据网关100。

本发明实施例提供了一种转发分组数据网关,所述转发分组数据网关存储有整个移动网络中用于分配给移动节点的所有IP地址段信息,且所述转发分组数据网关向周围所有网络节点通告所述用于分配给移动节点的所有IP地址段信息,以使得通信对端能够通过所述转发分组数据网关接入所述移动网络。

其中,所述转发分组数据网关包括接收器、处理器和发送器,在所述接收器接收发送给移动节点的数据包后,所述处理器根据所述数据包携带的所述移动节点的IP地址信息,确定所述移动节点的归属分组数据网关,然后所述发送器向所述归属分组数据网关发送数据连接建立请求消息,请求建立与所述移动节点所在地的基站或服务网关的数据连接;在所述数据连接建立后,所述转发分组数据网关通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包,或接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包。

基于上述实施例的描述,在移动节点与通信对端进行通信时,通过建立转发分组数据网关与所述移动节点所在地的基站或服务网关的数据连接,可以有效减少路由迂回,尤其在移动节点移动到非归属分组数据网关覆盖的范围内时,移动节点和通信对端通过建立所述数据连接通信,而不需要迂回到所述移动节点的归属分组数据网关来收发所述数据包,更是在很大程度上减少了移动节点的通信路由迂回,并且由于路由迂回问题的解决,进而节省了移动通信系统传输资源,同时使得移动节点端到端延时缩短。

实施例四、

本发明实施例还提供了一种归属分组数据网关110,具体如图11所示,所述归属分组数据网关110包括接收器111和处理器112。

所述接收器111,用于接收转发分组数据网关发送的数据连接建立请求消息,并将所述数据连接建立请求消息发送给所述处理器112,所述数据连接建立请求消息请求建立所述转发分组数据网关与所述移动节点所在地的基站或服务网关的数据连接。

其中,所述数据连接请求消息为所述转发分组数据网关接收到发送给移动节点的数据包,根据所述数据包携带的所述移动节点的IP地址信息确定所述移动节点的归属分组数据网关后,发送给所述归属分组数据网关的消息。

所述转发分组数据网关可以请求建立所述转发分组数据网关与所述移动节点所在地的基站的数据连接,也可以请求建立所述转发分组数据网关与所述移动节点所在地的服务网关的数据连接。

所述数据连接可以为建立隧道连接或建立专用承载或其它类型的双向数据连接,本发明实施例对此不做具体限定。

所述处理器112,用于接收所述接收器111发送的所述数据连接请求消息,建立所述转发分组数据网关与所述基站或所述服务网关之间的数据连接,以使得所述转发分组数据网关通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包,或接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包,以使得所述基站或所述服务网关通过所述基站将所述数据包发送给所述移动节点,所述基站或所述服务网关中存储通过所述数据连接进行通信的上行路径和下行路径的信息。

所述处理器112接收到所述分组数据网关发送的数据连接建立请求消息后,与所述移动节点所在地的基站或服务网关进行信息交互,建立所述转发分组数据网关与所述基站或服务网关之间的数据连接。

所述基站或所述服务网关在响应所述转发分组数据网关的数据连接建立请求消息后,所述基站或所述服务网关存储通过所述数据连接的通道进行通信的上行路径和下行路径的信息。若所述转发分组数据网关请求建立所述转发分组数据网关与所述移动节点所在地的基站的数据连接,则所述数据连接的通道到空口承载之间的绑定关系用于下行方向,空口承载+目的地址到所述数据连接的通道的绑定关系用于上行方向;若所述转发分组数据网关请求建立所述转发分组数据网关与所述移动节点所在地的服务网关的数据连接,则所述数据连接的通道到专用承载之间的绑定关系用于下行方向;专用承载+目的地址到所述数据连接的通道的绑定关系,用于上行方向。其中,所述专用承载指代所述移动节点所在地的基站和所述服务网关之间的某一数据通道,所述空口承载指代所述移动节点和所述基站之间的某一数据通道。

这样当所述转发分组数据网关向所述移动节点发送数据包时,所述基站或所述服务网关接收到所述数据包,可以根据所述下行路径信息处理所述数据包,或者所述移动节点发送数据包给通信对端时,所述基站或所述服务网关接收到所述数据包,可以根据所述上行路径信息处理所述数据包。

可选的,所述处理器112建立所述转发分组数据网关与所述基站之间的数据连接具体包括:

向所述基站发送第一数据连接建立请求消息,请求所述基站与所述转发分组数据网关建立数据连接;

接收所述基站发送的第一数据连接建立响应消息,并将所述第一数据连接建立响应消息发送给所述转发分组数据网关。

具体的,所述转发分组数据网关通过所述归属分组数据网关建立与所述基站之间的第一数据连接的过程,可参见图5所示的实施例的描述,本发明实施例在此不再赘述。

可选的,所述处理器112建立所述转发分组数据网关与所述基站之间的数据连接具体包括:

向所述服务网关发送第二数据连接建立请求消息,请求所述基站与所述转发分组数据网关建立数据连接,以使得所述服务网关通过所述移动管理实体将所述第二数据连接建立请求消息发送给所述基站;

接收所述基站通过所述移动管理实体和服务网关发送的第二数据连接建立响应消息;

将所述第二数据连接建立响应消息发送给所述转发分组数据网关。

具体的,所述转发分组数据网关通过所述归属分组数据网关建立与所述基站之间的第二数据连接的过程,可参见图6所示的实施例的描述,本发明实施例在此不再赘述。

可选的,所述处理器112建立所述转发分组数据网关与所述服务网关之间的数据连接具体包括:

向所述服务网关发送第三数据连接建立请求消息,请求所述服务网关与所述转发分组数据网关建立数据连接;

接收所述服务网关发送的第三数据连接建立响应消息,并将所述第三数据连接响应消息发送给所述转发分组数据网关。

具体的,所述转发分组数据网关通过所述归属分组数据网关建立与所述服务网关之间的第三数据连接的过程,可参见图7所示的实施例的描述,本发明实施例在此不再赘述。

可选的,所述数据连接建立请求消息为专用承载建立请求消息,所述专用承载建立请求消息携带有所述转发分组数据网关的IP地址和所述转发分组数据网关所分配的隧道端点标识TEID,则

所述处理器112建立所述转发分组数据网关与所述基站之间的数据连接具体包括:

所述处理器112,用于根据所述转发分组数据网关的IP地址和所分配的TEID,建立所述转发分组数据网关与所述基站之间的第一专用承载。

具体的,所述转发分组数据网关通过所述归属分组数据网关建立与所述基站之间的第一专用承载的过程,可参见图9所示的实施例的描述,本发明实施例在此不再赘述

可选的,所述数据连接建立请求消息为专用承载建立请求消息,所述专用承载建立请求消息携带有所述转发分组数据网关的IP地址和所述转发分组数据网关所分配的隧道端点标识TEID,则

所述处理器112建立所述转发分组数据网关与所述服务网关之间的数据连接具体包括:

所述处理器112,还用于根据所述转发分组数据网关的IP地址和所分配的TEID,建立所述转发分组数据网关与所述服务网关之间的第二专用承载。

具体的,所述转发分组数据网关通过所述归属分组数据网关建立与所述服务网关之间的第二专用承载的过程,可参见图8所示的实施例的描述,本发明实施例在此不再赘述。

可选的,如图12所示,所述归属分组数据网关110还包括发送器113。

在对所述数据包进行计费过程中,所述发送器113,还用于在所述转发分组数据网关通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包,或接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包前,向所述转发分组数据网关发送第一计费指示消息,所述第一计费指示消息用于请求所述转发分组数据网关将所述数据包的计费信息发送给所述归属分组数据网关。

所述接收器111,还用于在所述转发分组数据网关通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包,或接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包后,接收所述转发分组数据网关发送的所述数据包的计费信息,并将所述数据包的计费信息发送给所述处理器112。

所述处理器112,还用于接收所述接收器111发送的数据包的计费信息,根据所述计费信息和计费策略与计费中心进行交互,完成所述数据包的计费。

可选的,在对所述数据包进行计费过程中,所述发送器113,还用于在所述转发分组数据网关通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包,或接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包前,向所述转发分组数据网关发送第二计费指示消息,所述第二计费指示消息用于指示所述转发分组数据网关对所述数据包进行计费,以使得所述转发分组数据网关在通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包,或接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包后,根据计费策略与所述计费中心进行数据交互,完成所述数据包的计费。

可选的,在对所述数据包进行DPI的过程中,所述发送器113,还用于在所述转发分组数据网关通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包前,或接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包后,向所述转发分组数据网关发送第一深度业务识别DPI请求消息,所述第一DPI请求消息用于请求所述转发分组数据网关对所述数据包进行DPI解析,以使得所述转发分组数据网关根据所述DPI请求消息和预配置的DPI策略,对所述数据包进行DPI解析。

可选的,在对所述数据包进行DPI的过程中,所述发送器113,还用于在所述转发分组数据网关通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包前,或接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包后,向所述转发分组数据网关发送第二DPI请求消息,所述第二DPI请求消息用于请求所述转发分组数据网关将符合条件的所述数据包发送给所述接收器111,其中,所述第二DPI请求消息中还携带了对符合条件的所述数据包进行筛选的条件。

这样,所述转发分组数据网关根据所述第二DPI请求消息中携带的筛选条件,筛选出符合条件的数据包,然后将符合条件的所述数据包发送给归属分组数据网关110。

所述接收器111,还用于接收所述转发分组数据网关发送的所述数据包,并将所述数据包发送给所述处理器112。

所述处理器112,还用于接收所述接收器111发送的所述数据包,并根据DPI策略对符合条件的所述数据包进行DPI解析,并在所述转发分组数据网关请求时通过所述发送器113发送解析结果给所述转发分组数据网关。

可选的,在对所述数据包进行DPI的过程中,所述发送器113,还用于在所述转发分组数据网关通过所述数据连接的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包前,或接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包后,向所述转发分组数据网关发送第三DPI请求消息,所述第三DPI请求消息用于指示所述转发分组数据网关将所述数据包发送给所述归属分组数据网关指定的外置的DPI模块进行解析,以使得所述转发分组数据网关将所述数据包发送给所述归属分组数据网关指定的外置DPI模块,以使得所述归属分组数据网关指定的外置的DPI模块对所述数据包进行DPI解析,并在所述转发分组数据网关请求时发送解析结果给所述转发分组数据网关。

本发明实施例提供了一种归属分组数据网关,该归属分组数据网关包括接收器和处理器,所述接收器接收所述转发分组数据网关发送的数据连接建立请求消息,所述数据连接建立请求消息请求建立所述转发分组数据网关与所述移动节点所在地的基站或服务网关的数据连接,所述处理器建立所述转发分组数据网关与所述基站或服务网关之间的数据连接,以使得所述转发分组数据网关通过所述数据的通道向所述基站或所述服务网关发送所述数据包,或接收所述基站或所述服务网关通过所述数据连接的通道发送的数据包。其中,所述基站或所述服务网关中存储通过所述数据连接进行通信的上行路径和下行路径的消息。

通过所述归属分组数据网关,最终建立了所述转发分组数据网关与所述移动节点所在地的基站或服务网关的数据连接,其中,所述归属分组数据网关由用户面和信令面构成,所述用户面用于接收和发送用户面数据,所述信令面用于对信令进行处理。在建立所述数据连接时,仅信令面工作。这样在移动节点移动到非归属分组数据网关覆盖的范围内时,移动节点和通信对端通过建立所述数据连接通信,而不需要迂回到所述移动节点的归属分组数据网关来收发所述数据包,在很大程度上减少了移动节点的通信路由迂回,并且由于路由迂回问题的解决,进而节省了移动通信系统传输资源,同时使得移动节点端到端延时缩短。

实施例五、

本发明实施例还提供了一种移动网络通信系统130,具体如图13所示,其中虚线代表数据连接建立的信令转发路径,实线代表数据包传送的实际路径。所述移动网络通信系统130包括:移动节点131、以及移动节点所在地的服务网关132、移动管理实体133、基站134、和所述移动节点的归属分组数据网关110、转发分组数据网关100。

所述转发分组数据网关100存储有整个移动网络中用于分配给移动节点的所有IP地址段信息,且所述转发分组数据网关向周围所有网络节点通告所述用于分配给移动节点的所有IP地址段信息,以使得通信对端能够通过所述转发分组数据网关接入所述移动网络。

其中,所述转发分组数据网关100,用于接收发送给所述移动节点131的数据包,并根据所述数据包携带的所述移动节点131的IP地址信息,确定所述移动节点131的归属分组数据网关110,然后向所述归属分组数据网关110发送数据连接建立请求消息,请求建立所述转发分组数据网关100与所述基站134或所述服务网关132的数据连接。

所述归属分组数据网关110,接收转发分组数据网关100发送的数据连接建立请求消息,建立所述转发分组数据网关100与所述基站134或所述服务网关132的数据连接。

所述转发分组数据网关100,还用于通过所述数据连接的通道向所述基站134或所述服务网关132发送所述数据包,或接收所述基站134或所述服务网关132通过所述数据连接的通道发送的数据包。

在所述数据连接建立后,所述基站134或所述服务网关132存储通过所述数据连接的通道进行通信的上行路径和下行路径的信息。

该移动网络通信系统具体的工作过程,可参见实施例一、二的描述,本实施例对此不再赘述。

本发明实施例提供了一种移动网络通信系统,该移动通信系统包括移动节点、以及移动节点所在地的服务网关、移动管理实体、基站、和所述移动节点的归属分组数据网关、转发分组数据网关。其中所述转发分组数据网关存储整个移动网络中用于分配给移动节点的所有IP地址段信息,且所述转发分组数据网关向周围所有网络节点通告所述用于分配给移动节点的所有IP地址段信息,以使得通信对端能够通过所述转发分组数据网关接入所述移动网络。转发分组网关在接收到发送给移动节点的数据包后,根据所述移动节点的IP地址确定所述移动节点的归属分组数据网关,然后向所述归属分组数据网关发送数据连接建立请求消息,使得所述归属分组数据网关建立所述转发分组数据网关与所述基站或所述服务网关之间的数据连接。其中,所述基站或所述服务网关存储通过所述数据连接进行通信的上行路径和下行路径的信息。

这样移动节点可以通过建立所述数据连接进行通信,有效减少路由迂回,尤其在移动节点移动到非归属分组数据网关覆盖的范围内时,移动节点和通信对端通过建立所述数据连接通信,而不需要迂回到所述移动节点的归属分组数据网关来收发所述数据包,更是在很大程度上减少了移动节点的通信路由迂回,并且由于路由迂回问题的解决,进而节省了移动通信系统传输资源,同时使得移动节点端到端延时缩短。

本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成,前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,执行包括上述方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:ROM、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,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1