[发明专利]点到多点GTP隧道的建立方法、网络设备

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种点到多点GTP隧道建立的方法、网络设备。

背景技术

随着数据业务的高速增长，以电路交换为主的GSM(Global System forMobile communications：全球移动通信系统)越来越无法满足用户的需求，因此出现了以分组交换为特征的GPRS网络(General Packet Radio Service：通用分组无线业务)，电路域核心网络和分组域核心网络进一步融合成为UMTS网络(Universal Mobile Telecommunications System：通用移动通讯系统)，实现核心网络的分组化结构。基于分组交换的网络能够以数据分组为单位实现动态路由，和电路交换要建立专用连接相比，大大提高了网络资源的利用率。

下面以UMTS为例进行说明，但是实现的原理不限于UMTS网络，在所有的分组交换网络中都适用，如GPRS网络等。

UMTS是采用WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access：宽带码分多址)空中接口技术的第三代移动通信系统。UMTS系统采用了与第二代移动通信系统类似的结构，包括UTRAN(UMTS Terrestrial Radio Access Network：UMTS陆地无线接入网)和CN(Core Network：核心网)，其中，UTRAN用于处理所有与无线有关的功能，包括无线网络控制器RNC(Radio Network Controller)以及与之相连的基站NodeB，而CN处理UMTS系统内所有的话音呼叫和数据连接，并实现与外部网络的交换和路由功能。CN从逻辑上分为CS域(CircuitSwitched domain：电路域)和PS域(Packet Switched domain：分组域)。UTRAN、CN与UE(User Equipment：用户设备)一起构成整个UMTS系统，CS域包括GMSC以及MSC/VLR，PS域包括网关GPRS支持节点GGSN(Gateway GPRSSupport Node)以及与之相连的服务GPRS支持节点SGSN(Serving GPRSSupport Node)。

核心网的PS域采用分组模式技术实现高速、低速业务数据和信令的高效传输，注重网络和无线资源的优化。核心网的设计实现了网络子系统和无线子系统的严格分离，使得其能够为多种接入技术所共用。例如，如图1所示，一个分组域核心网能同时为不同的两个无线接入网GERAN和UTRAN提供GPRS服务。其中SGSN和GGSN的功能如下：

■SGSN：负责跟踪移动终端当前位置并执行安全功能和准入控制，通过Gb接口连接GERAN，通过Iu接口连接UTRAN。

■GGSN：提供与分组数据网络(PDN：Packet Data Network)的互连，通过基于IP网络的Gn接口与SGSN连接。

在PS域中，用户数据通过封装和隧道技术实现在终端和分组数据网络PDN之间的透明传输，数据包被加上协议信息后在UE和GGSN之间传送，这种透明传输方法使得PLMN(Public Land Mobile Network：通用陆地移动网络)无需感知和解释外部的数据协议，使得将来引入新的数据协议变得容易。参见协议，应用层数据通过GTP协议(GPRS Tunneling Protocol：GPRS隧道协议)的封装在GGSN与UTRAN的RNC之间进行传输，即GGSN同SGSN之间以及SGSN同UTRAN的RNC之间都是采用GTP隧道协议来进行数据传输。GTP隧道协议目前只适用于单向的点到点数据传输。一个GTP隧道对应某个数据传输方向上一个用户(或业务)的一个数据(或信令)流。一个GTP隧道由一个隧道终结点标识TEID(Tunnel Endpoint Identifier)进行唯一标识，这个标识由该GTP隧道的接收端节点来指配。

目前协议规定TEID为4个字节，分为3类：

■TEID Data I：用于GTP用户面(GTP-U)数据的传输。

■TEID Control Plane：用于GTP控制面(GTP-C)信令的传输。

■TEID Data II：用于移动终端发生SGSN迁移时，新旧SGSN之间的数据传输。

GGSN与SGSN之间、SGSN与RNC之间的用户面GTP隧道(GTP-U)都使用TEID Data I来标识。

因为GTP隧道是点到点的，所以一个GTP隧道只会有唯一确定的一个收端节点。