[发明专利]SGSN到服务网关的隧道的建立方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，并且特别地，涉及一种GPRS支持节点(Serving GPRS Support Node，SGSN)到服务网关的隧道的建立方法。

背景技术

随着全球微波接入互通(World Interoperability for MicrowaveAccess，Wimax)的快速发展，如果第三代移动通信系统要保持其在移动通信领域中强大的竞争力，必须提高其网络性能并降低网络建设和运营的成本。因此，目前3GPP(3rd Generation PartnershipProject，第三代合作伙伴计划)的标准化工作组正致力于对包交换核心网(Packet Switch Core，PS Core)和全球移动通信系统无线接入网(Universal Mobile Telecommunication System Radio AccessNetwork，UTRAN)演进的研究，该研究的课题称作系统架构演进(System Architecture Evolution，简称SAE)，其目的是使演进的PSCore能够提供更高的传输速率和更短的传输延时、优化分组、以及支持演进的UTRAN(Evolved UTRAN，E-UTRAN)、UTRAN、无线局域网(Wireless Local Area Network，WLAN)、以及其他非3GPP的接入网络之间的移动性管理。

目前，SAE的架构如图1所示，其中包含了如下网元：

演进的无线接入网(Evolved RAN，E-RAN)：可以提供更高的上/下行速率、更低的传输延迟、以及更加可靠的无线传输。E-RAN中包含的网元是演进的节点B(Evolved NodeB，eNodeB)，其可以为用户的接入提供无线资源；

归属用户服务器(Home Subscriber Server，HSS)：用于永久地存储用户的签约数据；

分组数据网(Packet Data Network，PDN)：用于为用户提供业务；

演进的分组网(E-Packet Core)：其可以提供更低的延迟，并允许更多的无线接入系统接入。其中包含以下网元：移动管理实体(Mobility Management Entity，MME)：是控制面功能实体，用于临时存储用户数据的服务器，其负责管理和存储UE上下文(比如UE/用户标识，移动性管理状态，用户安全参数等)，为用户分配临时标识，当UE驻扎在该跟踪区域或者该网络是负责对该用户进行鉴权，则处理MME和UE之间的所有非接入层消息；触发在SAE的寻呼；

服务网关(Serving GW)：该网关是一个用户面实体，负责用户面数据路由处理，终结处于闲置状态的UE的下行数据。管理和存储UE的SAE承载(bearer)上下文，比如IP承载业务参数和网络内部路由信息等。是3GPP系统内部用户面的锚点，一个用户在一个时刻只能有一个Serving GW；

PDN GW：分组数据网网关，负责UE接入PDN的网关功能，是3GPP和非3GPP接入系统的移动性锚点。用户在同一时刻能够接入多个PDN GW。

此外，SAE系统也允许用户从传统通用移动通信系统(UMTS)接入。传统UMTS中的网元服务SGSN可以接入Serving GW，此时，Serving GW是UMTS和SAE中的用户面的锚点。另外，SGSN和MME之间也存在一个接口，用于提供UMTS系统中类似于SGSN之间的接口功能。

在SAE系统和UMTS系统同时覆盖的区域中，当处于空闲状态时，用户可以根据信号的强弱在这两个系统中交替选择接入技术，由此会导致大量的空中信令。

为此，目前正在研究一种被称为Signaling free的技术，目的是当用户交替选择接入技术时，避免或者减少空口的信令。其原理是允许用户同时在SAE和UMTS系统中登记，这样，当用户选择已经登记过的系统时，就不用再次发起登记过程，从而减少了空中信令。

然而，当用户处于空闲状态时，由于可能改变了接入系统而没有触发登记过程，所以此时核心网可能不知道用户当前处于哪个接入系统中，因此，如果有下行数据到达，必须在两个系统中同时进行寻呼。为了触发在UMTS中的寻呼，要求SGSN和Serving GW之间保留传递用户数据的隧道。当有下行数据到达Serving GW时，Serving GW判断用户处于空闲状态，一方面直接通知MME在SAE发起寻呼，另外可以将下行数据通过该隧道直接发送到SGSN，从而触发SGSN在UMTS发起寻呼。图2示出了该寻呼的流程。