CN102378160B - 基于本地接入的承载建立方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于本地接入的承载建立方法，包括：在承载建立或修改过程中，本地网关检查移动性管理网元和基站的之间传递的消息，确定对业务数据进行分流时，修改所述消息中包含的服务质量参数。本发明同时公开了一种实现上述方法的基于本地接入的承载建立系统，包括检查单元，用于在承载建立或修改过程中，检查移动性管理网元和基站的之间传递的消息；确定单元，用于根据所述消息中的信息确定能否对业务数据进行分流，能时触发修改单元修改所述消息中包含的服务质量参数。本发明的本地网关通过截获和修改服务质量参数，使得本地网关完全对无线通信网络屏蔽，并实现了对分流数据的服务质量参数有效的控制，减少了引入分流数据对基站的数据冲击。

Description

基于本地接入的承载建立方法及系统

技术领域

本发明涉及数据业务的承载建立技术，尤其涉及一种基于本地接入的承载建立方法及系统。

背景技术

为了保持第三代(3G，3thGeneration)移动通信系统在通信领域的竞争力，为用户提供速率更快、时延更低、更加个性化的移动通信服务，同时，降低运营商的运营成本，第三代合作伙伴计划(3GPP，3rdGenerationPartnershipProject，)标准工作组正致力于演进分组系统(EPS，EvolvedPacketSystem)的研究。图1示出了演进分组域系统的结构示意图，如图1所示，整个EPS系统分为无线接入网和核心网两部分。在核心网中，包含了归属用户服务器(HSS，HomeSubscriberServer)、移动性管理实体(MME，MobilityManagementEntity)、服务GPRS支持节点(SGSN，ServingGPRSSupportNode)、策略计费规则功能(PCRF，PolicyandChargingRuleFunction)、服务网关(S-GW，ServingGateway)、分组数据网关(P-GW，PDNGateway)和分组数据网络(PDN，PacketDataNetwork)。下面详细各部分功能：

归属用户服务器，是用户签约数据的永久存放地点，位于用户签约的归属网。

移动性管理实体，是用户签约数据在当前网络的存放地点，负责用户设备(UE，UserEquipment)到网络的非接入层信令管理、用户设备的安全验证功能、用户设备的移动性管理、用户空闲模式下的跟踪和寻呼管理功能和承载管理。

服务GPRS支持节点，是GERAN和UTRAN用户接入核心网络的业务支持点，功能上与移动性管理实体类似，负责用户的位置更新、寻呼管理和承载管理等功能。

服务网关，是核心网到无线系统的网关，负责用户设备到核心网的用户面承载、用户设备空闲模式下的数据缓存、网络侧发起业务请求的功能、合法监听和分组数据路由和转发功能；服务网关负责统计用户设备使用无线网的情况，并产生用户设备使用无线网的话单，传送给计费网关。

分组数据网关，是演进系统和该系统外部分组数据网络的网关，它连接到因特网和分组数据网络上，负责用户设备的互联网协议(IP，InternetProtocol)地址分配、计费功能、分组包过滤、策略控制等功能。

分组数据网络，是运营商的IP业务网络，该网络通过运营商的核心网为用户提供IP服务。

策略计费规则功能实体，是演进系统中负责提供计费控制、在线信用控制、门限控制、服务质量(QoS，QualityofService)策略方面规则的服务器。

无线接入网，是由演进基站(eNB，E-UTRANNodeB)和3G无线网络控制器(RNC，RadioNetworkControl)组成，它主要负责无线信号的收发，通过空中接口和用户设备联系，管理空中接口的无线资源、资源调度、接入控制。

上述服务GPRS支持节点是升级过的SGSN，能够支持与服务网关之间的S4接口，并与移动性管理单元之间采用GTPv2协议进行互通。而对于支持3G核心网的SGSN来说PS域网络架构与图1有所不同。此时SGSN与MME采用Gn接口相连，互通采用GTPv1协议。SGSN不能与服务网关相连，通过Gn接口连接到网关GPRS支持节点(GGSN，GatewayGPRSSupportNode)直接进行分组数据网络访问。

家庭基站(HNB，HomeNodeB)或者演进的家庭基站(HeNB，HomeeNodeN)是一类小型、低功率的基站，作为某些用户的专属资源，部署在家庭、团体、公司或者学校等私人场所使用，主要是为了给用户提供更高的业务速率并降低使用高速率服务所需要的费用，同时弥补已有分布式蜂窝无线通信系统覆盖的不足。家庭基站的优点是实惠、便捷、低功率输出、即插即用、宽带接入、使用单模用户设备等。

家庭基站可以应用在3G或者长期演进(LTE，LongTermEvolution)移动通信网络中。为了便于对家庭基站进行管理，在网络中引入了一个新网元，即家庭基站网关(HNBGW，HomeNodeBGateway)。家庭基站网关主要执行的功能为：验证家庭基站的安全性，对家庭基站的运行进行维护管理，根据运营商要求配置和控制家庭基站，负责交换核心网和家庭基站的数据信息。图2是3G家庭基站网络架构图，如图2所示，3G家庭基站通过新定义的Iuh接口连接至家庭基站网关，家庭基站网关提供到核心网分组域和电路域的IuPS和IuCs接口。对于3G网络来说，家庭基站网关必须屏蔽引入家庭基站后对用户设备和网络侧的影响。对于LTE网络来说，家庭基站网关是可选部署的，因此，LTE家庭基站和核心网连接有两种方式，一种是家庭基站和核心网网元直接相连，另一种是家庭基站通过网关和核心网网元相连，分别如图3、4所示，其中，图3是LTE家庭基站网络架构之一的示意图，图4是LTE家庭基站网络架构之二的示意图。图5是LTE家庭基站网络架构之三的示意图，如图5所示，对于图4所示引入家庭基站网关的场景，家庭基站网关可以不集成用户面功能，家庭基站和核心网用户面网关间直接建立用户面，这样可以使用户面扁平化，数据传输时延减小。

家庭基站除了支持通过移动核心网络的接入之外，还可以支持本地IP接入功能，在家庭基站具备本地IP接入能力并且用户签约允许本地IP访问的条件下，可以实现用户对家庭网络其他IP设备或者互联网络的本地接入。通过本地接入功能，可以实现Internet数据业务的分流，降低核心网负荷，并且对于家庭网络设备的访问可以不通过核心网来进行转发，数据传输便捷高效。本地IP接入功能在宏蜂窝上也可以使用，主要用途和家庭基站类似，更多的是应用在本地IP接入Internet这种场景，目的是降低核心网负荷。图6和图7分别给出了实现上述本地接入功能的架构，主要差别体现在是否存在家庭基站网关。其中，本地接入网关作为本地接入到外部网络(例如Internet)的网络，提供地址分配、计费、分组包过滤、策略控制、数据分流功能、无线接入网应用部分(NAS/RANAP，RadiosAccessNetworkApplicationPart)消息解析、网络地址转换(NAT，NetworkAddressTranslation)、本地IP访问策略路由和执行等功能。该网元作为一个逻辑单元在实际部署时可以作为独立存在的网元也可以和现有的家庭基站或者家庭基站网关联合部署。对于宏蜂窝实现本地接入架构，或者没有家庭基站网关的接入架构，可以通过图7所示的架构实现。

上述架构中，为了减少对现有网元的影响，虽然本地网关位于基站到核心网网关的数据路径上，但是不被基站和核心网网关感知。此外这里作为本地接入主要指的是靠近无线侧的数据分流，目前包括本地IP连接和选定IP分流业务等业务，不限定后续扩展。

UE建立承载时，基站和核心网网络会对各自支持的服务质量参数进行协商，以保证为UE请求的业务能够在相应的承载上运行。现有技术中，UE建立承载的过程如图8所示，本实施方式以UTRAN/GERAN的建立过程为例，EUTRAN建立过程与UTRAN/GERAN的建立过程类似。

步骤801，用户设备发起包数据协议(PDP，PacketDataProtocol)激活请求，该条非接入层消息经由基站转发给SGSN。

步骤802，SGSN根据UE提供的接入点名称(APN，AccessPointName)，为UE选择一个合适的核心网网关。SGSN向核心网网关发送PDP激活请求，其中携带UE标识，PDP类型，QoS信息，计费信息等参数。如果是接入通用分组无线服务(GPRS，GeneralPacketRadioService)网络，则核心网网关为GGSN，如果接入演进分组核心(EPC，EvolvedPacketCore)网络，则核心网网关指的是SGW和PGW。接入的网络不同，在网元之间交互的消息也会有所不同，但是其作用类似，这里以接入GRPS网络的描述为例进行说明，本领域技术人员应当理解，在其余网络中的处理方式也基本相同。

步骤803，核心网网关对PDP激活请求消息中携带的参数进行验证，并对请求中携带的QoS参数进行授权。

步骤804，核心网网关向SGSN返回PDP激活响应，其中携带为UE分配的隧道端标识，授权的QoS参数等信息。

步骤805，SGSN向基站发送承载指配请求，其中携带UE的MSISDN号码，APN，QoS参数等信息。

步骤806，如果基站接受了核心网网关下发的QoS参数，则基站发起无线资源控制(RRC，RadioResourceControl)连接建立的过程。

步骤807，基站向SGSN返回无线接入承载(RAB，RadioAccessBear)指配响应消息。如果同时建立多条承载，则基站会返回多个RAN指配响应消息。

步骤808，如果基站无法接受RAB指配消息中的QoS参数，则在返回的RAN指配响应消息中指示给SGSN。SGSN根据该指示，可以选择下发新的QoS参数。

步骤809，SGSN根据是否建立直接隧道，判断是否要向核心网网关发送PDP更新请求，如果发送，则其中携带基站的隧道端标识。如果QoS与之前核心网网关下发的QoS不一致，则SGSN通过PDP更新过程通知核心网网关。

步骤810，SGSN向UE发送PDP激活响应消息。

UE会通过某个基站接入网络，但是根据不同的数据分流策略，数据流可能一部分通过核心网网络流出，一部分通过本地网关分流出去。在上述架构中，为了减少对网关架构的影响，尽量避免引入本地网关对现有架构中其他网元的影响，尤其是对基站的影响，从而节约运营商部署该功能所带来的成本开销，因此基站和核心网网关并不感知位于数据路径上的本地网关，从而导致核心网网关和基站所控制的QoS参数不一致，尤其在分流数据量比较大时，过量的数据可能导致核心网的数据受到影响甚至丢包。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种基于本地接入的承载建立方法及系统，在具有本地接入网关的网络中也能使UE顺利接入。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于本地接入的承载建立方法，包括：

在承载建立或修改过程中，本地网关检查移动性管理网元和基站的之间传递的消息，确定对业务数据进行分流时，修改所述消息中包含的服务质量参数。

优选地，所述确定对业务数据进行分流具体为：本地网关根据运营商策略和/或所述移动性管理网元和基站的之间传递的消息中携带的信息确定能否对业务数据进行分流。

优选地，所述修改所述消息中包含的服务质量参数具体为：

根据分流业务的数据传输要求确定分流业务的服务质量参数；

根据所确定分流业务的服务质量参数，修改服务质量参数。

优选地，移动性管理网元和基站的之间传递的消息中还携带有UE签约的服务质量参数，所述本地网关使修改后的服务质量参数不违背所述UE签约的服务质量参数。

优选地，所述方法还包括：

所述本地网关将修改后的服务质量参数置于承载相关请求消息中，并转发给基站或移动性管理单元。

优选地，所述移动性管理网元为SGSN，所述承载建立或者修改的过程为PDP激活请求过程或PDP修改请求过程；所述承载相关请求消息为RAB指配请求消息或者无线接入承载指配响应消息。

优选地，所述移动性管理网元为MME，所述承载建立或者修改的过程为PDN连接建立过程，或者为附着流程，或者为终端发起的资源分配过程，或者为终端发起的资源修改过程，或者为网络发起的承载建立过程，或者为承载修改过程；所述承载相关请求消息为UE初始上下文建立请求消息，或为RAB建立请求消息，或为UE初始上下文建立响应消息，或为RAB建立响应消息。

一种基于本地接入的承载建立系统，适用于GPRS网络或EPC网络；所述系统包括检查单元、确定单元和修改单元；其中，

检查单元，用于在承载建立或修改过程中，检查移动性管理网元和基站的之间传递的消息；

确定单元，用于根据所述消息中的信息确定能否对业务数据进行分流，能时触发修改单元；

修改单元，用于修改所述消息中包含的服务质量参数。

优选地，所述确定单元进一步根据运营商策略和/或所述移动性管理网元和基站的之间传递的消息中携带的信息确定能否对业务数据进行分流。

优选地，所述修改单元进一步根据分流业务的数据传输要求确定分流业务的服务质量参数；根据所确定分流业务的服务质量参数，修改服务质量参数。

优选地，移动性管理网元和基站的之间传递的消息中还携带有UE签约的服务质量参数，所述修改后的服务质量参数不违背所述UE签约的服务质量参数。

优选地，所述系统还包括承载单元和转发单元；其中，

承载单元，用于将所述修改单元修改后的服务质量参数置于承载相关请求消息中，由转发单元转发给基站。

优选地，所述移动性管理网元为SGSN，所述承载建立或者修改的过程为PDP激活请求过程或PDP修改请求过程；所述承载相关请求消息为RAB指配请求消息或者RAB指配响应消息。

优选地，所述移动性管理网元为MME，所述承载建立或者修改的过程为PDN连接建立过程，或者为附着流程，或者为终端发起的资源分配过程，或者为终端发起的资源修改过程，或者为网络发起的承载建立过程，或者为承载修改过程；所述承载相关请求消息为UE初始上下文建立请求消息，或为RAB建立请求消息，或为UE初始上下文建立响应消息，或为RAB建立响应消息。

本发明中，当发起针对UE的无线承载时，当网络侧为当前无线承载确定出相应的业务承载的服务质量参数后，再发送至UE接入基站之前，发送至本地网关进行数据分流与否的判决，当可以对业务数据进行分流时，本地网关将为分流业务重新确定服务质量参数，该服务质量参数不违背UE的签约数据中的服务质量参数。本地网关将修改后的相关消息发送至基站，由基站进行相关的承载建立流程。本发明中，本地网关通过截获和修改服务质量参数，使得本地网关完全对无线通信网络屏蔽，并实现了对分流数据的服务质量参数有效的控制，减少了引入分流数据对基站的数据冲击。

附图说明

图1是演进分组域系统的结构示意图；

图2是3G家庭基站网络架构示意图；

图3是LTE家庭基站网络架构之一的示意图；

图4是LTE家庭基站网络架构之二的示意图；

图5是LTE家庭基站网络架构之三的示意图；

图6是实现本地接入的网络架构之一的示意图；

图7是实现本地接入的网络架构之二的示意图；

图8是现有技术中，UTRAN接入PDP激活流程的过程；

图9是本发明接入GPRS网络时本地网关修改服务质量参数的处理方式一的流程图；

图10本发明接入GPRS网络时本地网关修改服务质量参数的处理方式二的流程图；

图11本发明接入EPC网络时本地网关修改服务质量参数的处理方式一的流程图；

图12是本发明接入EPC网络时本地网关修改服务质量参数的处理方式二的流程图；

图13是本发明基于本地接入的承载建立系统的一种组成结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下举实施例并参照附图，对本发明进一步详细说明。

图9是本发明接入GPRS网络时本地网关修改服务质量参数的处理方式一的流程图，如图9所示，本实施方式中并不限定基站类型，即基站可以家庭基站、演进基站或者普通基站等。流程描述中以基站为例，对于家庭基站等处理方式是完全相同的。本实施方式可以适用于UTRAN/GERAN接入GPRS网络的情况。而核心网网关指的是位于核心网的GGSN/PGW，该网元与本发明无关，这里不作赘述。本地网关在本实施方式中可以为数据分流功能(TOF)实体或者NAT网关，但是实现功能基本相同，本实施例以TOF实体为例进行说明。对于基站为家庭基站的场景，网络中可能存在家庭基站网关，当存在家庭基站网关时，所有家庭基站和移动管理网元之间的消息都需要经过家庭基站网关进行转发即可。进一步地，家庭基站和本地网关之间的消息，可以通过家庭基站网关也可以不通过家庭基站网关而发送。对于通过家庭基站网关转发消息的场景，家庭基站网关对经过的消息进行透传即可。

如图9所示，本发明接入GPRS网络时本地网关修改服务质量参数的处理流程具体包括以下步骤：

步骤901，用户设备发起PDP激活请求，该条非接入层消息经由基站转发给SGSN。

步骤902，SGSN根据UE提供的APN，为UE选择一个合适的核心网网关。SGSN向核心网网关发送PDP激活请求，其中携带UE标识，PDP类型，QoS信息，计费信息等参数等。

步骤903，核心网网关对PDP激活请求消息中携带的参数进行验证，并对请求中携带的QoS参数进行授权。

步骤904，核心网网关向SGSN返回PDP激活响应，其中携带为UE分配的隧道端标识，授权的QoS参数等信息。

步骤905，SGSN根据UE的签约信息和/或UE请求连接的APN信息判断是否允许UE建立本地接入业务(包括但不限于本地IP接入业务或者选定的IP分流业务)，向基站发送RAB指配请求消息，其中携带UE的MSISDN号码，APN，QoS参数，计费特征参数等信息。可选的其中还需要携带签约的服务质量参数，包括但不限于最大比特率(MBR，MaximumBitRate)，保证比特率(GBR，GuaranteedBitRate)等参数。

步骤906，TOF实体截获SGSN发送的RAB指配请求消息，根据运营商策略判断以及RAB指配请求消息中包含的移动台国际ISDN号码(MSISDN，MobileStationInternationalISDNNumber)，APN和/或计费特征信息，判断将是否将全部承载，或者承载中的某些数据进行分流。TOF实体根据所选取的分流的数据特性，确定分流数据需要的服务质量参数，其中包括但不限于最大比特率，RAB对称指示(用于指示上下行数据是否对称)等服务质量参数。TOF实体根据分流数据的服务质量参数修改从RAB指配请求消息中的服务质量参数。可选的如果步骤905下发了签约的服务质量参数，则要求修改后的服务质量参数不能违背签约的服务质量参数。修改的过程以最大比特率为例进行说明，RAB指配请求中的最大比特率为A，可选的如果步骤905中下发UE签约的最大比特率，假设为B，TOF实体确定了分流数据的最大比特率为C，则TOF修改后的RAB指配消息中最大比特率为A+C。TOF在确定分流数据的最大比特率的时候要求C<B-A。总之，所修改的所有服务质量参数不能违背签约的服务质量参数，具体的修改原则由运营商事先设置。

TOF实体需要保存原RAB指配请求消息中携带的服务质量参数，以及修改后的服务质量参数。

步骤907，TOF实体将修改过的RAB指配请求消息发送给基站。

步骤908，如果基站接受了核心网网关下发的QoS参数，则基站发起RRC连接建立的过程。

步骤909，基站向SGSN返回RAB指配响应消息。如果同时建立多条承载，则基站会返回多个RAB指配响应消息。

步骤910，如果基站无法接受RAB指配请求消息中的QoS参数，则在返回的RAB指配响应消息中指示给SGSN。可选的，TOF实体截获该消息，并记录承载是否建立成功。

步骤911，TOF实体向SGSN转发RAB指配响应消息，SGSN根据该指示，可以选择下发新的QoS参数。

如果后续SGSN下发了新的RAB指配请求消息，则TOF实体仍需截获并按照步骤906的处理方式进行处理。

步骤912，SGSN根据是否建立直接隧道，判断是否要向核心网网关发送PDP更新请求，如果发送，则其中携带基站的隧道端标识。如果QoS与之前核心网网关下发的QoS不一致，则SGSN通过PDP更新过程通知核心网网关。

步骤913，SGSN向UE发送PDP激活响应消息。

该过程适用于UE发起的PDP激活、次PDP激活，网络发起的PDP和次PDP激活流程。

图10本发明接入GPRS网络时本地网关修改服务质量参数的处理方式二的流程图，如图10所示，本实施方式中并不限定基站类型，即基站可以家庭基站、演进基站或者普通基站等。流程描述中以基站为例，对于家庭基站等处理方式是完全相同的。本实施方式可以适用于UTRAN/GERAN接入GPRS网络的情况。而核心网网关指的是位于核心网的GGSN/PGW，该网元与本发明无关，这里不作赘述。本地网关在本实施方式中可以为数据分流功能(TOF)实体或者NAT网关，但是实现功能基本相同，本实施例以TOF实体为例进行说明。对于基站为家庭基站的场景，网络中可能存在家庭基站网关，当存在家庭基站网关时，所有家庭基站和移动管理网元之间的消息都需要经过家庭基站网关进行转发即可。进一步地，家庭基站和本地网关之间的消息，可以通过家庭基站网关也可以不通过家庭基站网关而发送。对于通过家庭基站网关转发消息的场景，家庭基站网关对经过的消息进行透传即可。

如图10所示，本发明接入GPRS网络时本地网关修改服务质量参数的处理流程具体包括以下步骤：

步骤1001，用户设备发起PDP修改请求，该条非接入层消息经由基站转发给SGSN。

步骤1002，SGSN根据UE提供的签约信息判断是否允许UE修改，如果允许则执行后续步骤。SGSN向核心网网关发送PDP修改请求，其中携带UE所请求的服务质量参数等信息。

步骤1003，核心网网关对PDP修改请求消息中携带的参数进行验证，并对请求中携带的QoS参数进行授权。

步骤1004，核心网网关向SGSN返回PDP修改响应，其中携带重新授权的QoS参数等信息。

步骤1005，SGSN根据UE的签约信息和/或UE请求连接的APN信息判断是否允许UE建立本地接入业务(包括但不限于本地IP接入业务或者选定的IP分流业务)，如果允许向基站发送RAB指配请求消息，其中携带UE的MSISDN号码，APN，重新授权QoS参数，计费特征参数等信息。可选的其中还需要携带签约的服务质量参数，包括但不限于MBR，GBR等参数。

步骤1006，TOF实体截获SGSN发送的RAB指配请求消息，根据运营商策略判断以及RAB指配请求消息中包含的MSISDN，APN和/或计费特征信息，判断将是否将全部承载，或者承载中的某些数据进行分流。TOF实体根据所选取的分流的数据特性，确定分流数据需要的服务质量参数，其中包括但不限于最大比特率，RAB对称指示(用于指示上下行数据是否对称)等服务质量参数。TOF实体根据分流数据的服务质量参数修改从RAB指配请求中的服务质量参数。可选的如果步骤1005下发了签约的服务质量参数，则要求修改后的服务质量参数不能违背签约的服务质量参数。修改的过程以最大比特率为例进行说明，RAB指配请求消息中的最大比特率为A，可选的如果步骤1005中下发UE签约的最大比特率，假设为B，TOF实体确定了分流数据的最大比特率为C，则TOF实体修改后的RAB指配消息中最大比特率为A+C。TOF实体在确定分流数据的最大比特率的时候要求C<B-A。

TOF实体需要保存原RAB指配请求消息中携带的服务质量参数，以及修改后的服务质量参数。

步骤1007，TOF实体将修改过的RAB指配请求消息发送给基站。

步骤1008，如果基站接受了核心网网关下发的QoS参数，则基站发起RRC连接建立的过程。

步骤1009，基站向SGSN返回RAB指配响应消息。如果同时建立多条承载，则基站会返回多个RAB指配响应消息。

步骤1010，如果基站无法接受RAB指配请求消息中的QoS参数，则在返回的RAN指配响应消息中指示给SGSN。可选的，TOF实体截获该消息，并记录承载是否建立成功。

步骤1011，TOF实体向SGSN转发RAB指配响应消息SGSN根据该指示，可以选择下发新的QoS参数。

如果后续SGSN下发了新的RAB指配请求消息，则TOF实体仍需截获并按照步骤1006的处理方式进行处理。

步骤1012，SGSN根据是否建立直接隧道，判断是否要向核心网网关发送PDP更新请求，如果发送，则其中携带基站的隧道端标识。如果QoS与之前核心网网关下发的QoS不一致，则SGSN通过PDP更新过程通知核心网网关。

步骤1013，SGSN向UE发送PDP修改响应消息。

该流程适用于UE发起的PDP修改、SGSN发起的PDP修改，GGSN发起的PDP修改，HLR/HSS发起的PDP修改过程。

图11本发明接入EPC网络时本地网关修改服务质量参数的处理方式一的流程图，如图11所示，本实施方式不限定基站类型，即基站可以是家庭基站或者普通基站。流程描述中以基站为例，对家庭基站的影响是相同的。本实施方式可以适用于UTRAN/EUTRAN接入EPC网络的情况。对于UTRAN/GERAN接入来说，移动管理网元指的是SGSN；对于EUTRAN接入来说，移动管理网元指的是MME。核心网网关指的是位于核心网的SGW/PGW。本地网关在该实施方式中可以为TOF实体或者NAT网关，但是实现功能类似。本实施例以ETURAN接入EPC网络，基站为普通基站，本地网关为NAT网关为例进行说明。对于基站为家庭基站的场景，网络中可能存在家庭基站网关，当存在家庭基站网关时，所有家庭基站和移动管理网元之间的消息都需要经过家庭基站网关进行转发即可。进一步地，家庭基站和本地网关之间的消息，可以通过家庭基站网关也可以不通过家庭基站网关而发送。对于通过家庭基站网关转发消息的场景，家庭基站网关对经过的消息进行透传即可。

如图11所示，本发明接入EPC网络时本地网关修改服务质量参数的处理流程具体包括以下步骤：

步骤1101，用户设备发起PDN连接建立请求，该条非接入层消息经由基站发送给MME。

步骤1102，MME根据UE提供的APN，为UE选择一个合适的核心网网关。MME向通过SGW向PGW发送创建会话请求，其中携带UE标识，PDN类型，UE签约的QoS信息，计费信息等参数。

步骤1103，PGW网关对创建会话请求消息中携带的参数进行验证，并对请求中携带的签约的QoS参数进行授权。

步骤1104，PGW通过SGW向MME返回创建会话响应消息，其中携带为UE分配的隧道端标识，授权的QoS参数等信息。

步骤1105，MME根据UE的签约信息和/或UE请求连接的APN信息判断是否允许UE建立本地接入业务(包括但不限于本地IP接入业务或者选定的IP分流业务)，向基站发送UE初始上下文建立请求消息，或者RAB建立请求消息。其中携带UE的标识(包括但不限于UE的MSISDN号码/IMSI/S-TMSI，和/或APN，和/或QoS参数，和/或计费特征参数，和/或是否允许建立本地连接等信息。可选的其中还需要携带签约的服务质量参数，包括但不限于UE的MBR。该消息中还携带了需要透传给UE的默认承载激活请求。

发送UE初始上下文请求消息，或者RAB建立请求消息，是根据MME是否为UE建立了S1连接。MME和基站之间已经建立了S1连接，则下发RAB建立请求，否则下发UE初始上下文请求。上述两个消息携带的涉及本发明的内容类似，判断条件为现有技术。

步骤1106，本地网关截获MME发送的UE初始上下文请求消息，或者RAB建立请求消息，根据运营商策略判断以及消息中包含的MSISDN，APN和/或计费特征信息，和/或是否允许建立本地连接，判断将是否将全部承载，或者承载中的某些数据进行分流。本地网关根据所选取的分流的数据特性，确定分流数据需要的服务质量参数，其中包括但不限于最大比特率，RAB对称指示(用于指示上下行数据是否对称)等服务质量参数。本地网关根据分流数据的服务质量参数修改UE初始上下文请求消息，或者RAB建立请求消息中的服务质量参数。可选的如果步骤1105下发了签约的服务质量参数，则要求修改后的服务质量参数不能违背签约的服务质量参数。修改的过程以最大比特率为例进行说明，UE初始上下文请求消息，或者RAB建立请求消息中的最大比特率为A，可选的如果步骤1105中下发UE签约的最大比特率，假设为B，本地网关确定了分流数据的最大比特率为C，则本地网关修改后的UE初始上下文请求，或者RAB建立请求中最大比特率为A+C。本地网关在确定分流数据的最大比特率的时候要求C<B-A。

本地网关需要保存原UE初始上下文请求，或者RAB建立请求中携带的服务质量参数，以及修改后的服务质量参数。

本地网关也需要修改MME需要透传给UE的默认承载激活请求中的服务质量参数，修改的服务质量参数和上述一致。

步骤1107，本地网关将修改过的UE初始上下文请求，或者RAB建立请求发送给基站。

步骤1108，如果基站接受了核心网网关下发的QoS参数，则基站发起RRC连接建立的过程。否则基站拒绝承载建立请求。

步骤1109，基站向MME返回UE初始上下文响应，或者RAB建立响应消息。

步骤1110，可选的，本地网关截获该消息，并记录承载是否建立成功。本地网关向MME转发。UE初始上下文响应，或者RAB建立响应消息。

步骤1111，UE通过基站向MME返回默认承载激活响应。可选的，本地网关截获该消息，并记录承载是否建立成功。

步骤1112，MME向SGW发送更新承载过程，将基站的隧道端标识发送给SGW。

该过程适用于UE发起的attach过程中PDN连接的建立，也适用于单独的PDN连接建立过程。

对于UTRAN/GERAN接入EPC网络的情况，核心网网关是SGW和PGW，除此之外UE到基站到SGSN的消息与图9类似，而SGSN到核心网网络的流程与图11类似。主要差别在于如果步骤909中，RNC指示不能接受网络下发的服务质量参数，则SGSN会直接向核心网网络返回删除承载命令请求或者等待重发，而不会重新下发QoS参数。上述过程为现有的公知技术，这里不做赘述。

图12是本发明接入EPC网络时本地网关修改服务质量参数的处理方式二的流程图，如图12所示，本实施方式不限定基站类型，即基站可以是家庭基站或者普通基站。流程描述中以基站为例，对家庭基站的影响是相同的。本实施方式可以适用于UTRAN/EUTRAN接入EPC网络的情况。对于UTRAN/GERAN接入来说，移动管理网元指的是SGSN；对于EUTRAN接入来说，移动管理网元指的是MME。核心网网关指的是位于核心网的SGW/PGW。本地网关在该实施方式中可以为TOF实体或者NAT网关，但是实现功能类似。本实施例以ETURAN接入EPC网络，基站为普通基站，本地网关为NAT网关为例进行说明。对于基站为家庭基站的场景，网络中可能存在家庭基站网关，当存在家庭基站网关时，所有家庭基站和移动管理网元之间的消息都需要经过家庭基站网关进行转发即可。进一步地，家庭基站和本地网关之间的消息，可以通过家庭基站网关也可以不通过家庭基站网关而发送。对于通过家庭基站网关转发消息的场景，家庭基站网关对经过的消息进行透传即可。

如图12所示，本发明接入EPC网络时本地网关修改服务质量参数的处理流程具体包括以下步骤：

步骤1201，PGW发起创建承载请求，其中携带UE的IMSI，计费ID，服务质量参数等信息，通过SGW发送给MME。

步骤1202，MME根据UE的签约信息和/或UE请求连接的APN信息判断是否允许UE建立本地接入业务(包括但不限于本地IP接入业务或者选定的IP分流业务)，向基站发送RAB建立请求消息。其中携带UE的标识(包括但不限于UE的MSISDN号码/IMSI/S-TMSI，和/或APN，和/或QoS参数(包括但不限于UE的最大比特率，和/或承载的保证比特率和最大比特率)，和/或计费特征参数，和/或是否允许建立本地连接等信息。可选的其中还需要携带签约的服务质量参数，包括但不限于UE最大比特率(MBR)。该消息中还携带了需要透传给UE的专用承载激活请求。

步骤1203，本地网关截获MME发送的RAB建立请求消息，根据运营商策略判断以及消息中包含的MSISDN，APN和/或计费特征信息，和/或是否允许建立本地连接，判断将是否将全部承载，或者承载中的某些数据进行分流。本地网关根据所选取的分流的数据特性，确定分流数据需要的服务质量参数，其中包括但不限于最大比特率，RAB对称指示(用于指示上下行数据是否对称)等服务质量参数。本地网关根据分流数据的服务质量参数修改UE初始上下文请求，或者RAB建立请求中的服务质量参数。可选的如果步骤1202下发了签约的服务质量参数，则要求修改后的服务质量参数不能违背签约的服务质量参数。修改的过程以最大比特率为例进行说明，UE初始上下文请求，或者RAB建立请求中的最大比特率为A，可选的如果步骤1202中下发UE签约的最大比特率，假设为B，本地网关确定了分流数据的最大比特率为C，则本地网关修改后的UE初始上下文请求，或者RAB建立请求中最大比特率为A+C。本地网关在确定分流数据的最大比特率的时候要求C<B-A。

本地网关需要保存原UE初始上下文请求，或者RAB建立请求中携带的服务质量参数，以及修改后的服务质量参数。

本地网关也需要修改MME需要透传给UE的默认承载激活请求中的服务质量参数，修改的服务质量参数和上述一致。

步骤1204，本地网关将修改过的RAB建立请求消息发送给基站。

步骤1205，如果基站接受了核心网网关下发的QoS参数，则基站发起RRC连接建立的过程。否则基站拒绝RAB建立请求消息。

步骤1206，基站向MME返回RAB建立响应消息。

步骤1207，可选的，本地网关截获该消息，并记录承载是否建立成功。本地网关向MME转发UE初始上下文响应消息，或者RAB建立响应消息。

步骤1208，UE通过基站向MME返回专用承载激活响应。可选的，本地网关截获该消息，并记录承载是否建立成功。

步骤1209，MME向SGW发送创建承载响应消息，将基站的隧道端标识发送给SGW。SGW向PGW转发创建承载响应消息。

该过程同样适用于PGW发起的承载修改过程，在该过程中，步骤1201/1209中的消息为更新承载请求，步骤1202/1204的消息为RAB修改请求其中携带MME透传给UE的消息为修改承载请求，步骤1206/1207的消息为RAB修改响应，步骤1208中为修改承载响应。其中本发明涉及的参数本地网关的实现方式都与该实施例中类似，这里不做赘述。

该过程同样适用于，UE发起的资源分配或者UE发起的资源修改过程触发的PGW发起的承载建立或者承载修改过程，或者MME/HSS发起承载承载修改过程。

对于UTRAN/GERAN接入EPC网络的情况，核心网网关是SGW和PGW，除此之外UE到基站到SGSN的消息与图10类似，而SGSN到核心网网络的流程与图12类似。主要差别在于如果步骤1009中，RNC指示不能接受网络下发的服务质量参数，则SGSN会直接向核心网网络返回删除承载命令请求或者等待重发，而不会重新下发QoS参数。上述过程为现有的公知技术，这里不做赘述。

本发明基于本地接入的承载建立系统适用于GPRS网络或EPC网络。图13是本发明基于本地接入的承载建立系统的一种组成结构示意图，如图13所示，所述系统包括检查单元130、确定单元131和修改单元132；其中，

检查单元130，用于在承载建立或修改过程中，检查移动性管理网元和基站的之间传递的消息；

确定单元131，用于根据所述消息中的信息确定能否对业务数据进行分流，能时触发修改单元；

修改单元132，用于修改所述消息中包含的服务质量参数。

上述确定单元131进一步根据运营商策略和/或所述移动性管理网元和基站的之间传递的消息中携带的信息确定能否对业务数据进行分流。

上述修改单元132进一步根据分流业务的数据传输要求确定分流业务的服务质量参数；根据所确定分流业务的服务质量参数，修改服务质量参数。

其中，移动性管理网元和基站的之间传递的消息中还携带有UE签约的服务质量参数，所述修改后的服务质量参数不违背所述UE签约的服务质量参数。

在图13所示系统的基础上，本发明基于本地接入的承载建立系统还包括承载单元(未图示)和转发单元(未图示)；其中，

承载单元，用于将所述修改单元修改后的服务质量参数置于承载相关请求消息中，由转发单元转发给基站。

上述移动性管理网元为SGSN，所述承载建立或者修改的过程为PDP激活请求过程或PDP修改请求过程；所述承载相关请求消息为RAB指配请求消息。

上述移动性管理网元为MME，所述承载建立或者修改的过程为PDN连接建立过程，或者为附着流程，或者为终端发起的资源分配过程，或者为终端发起的资源修改过程，或者为网络发起的承载建立过程，或者为承载修改过程；所述承载相关请求消息为UE初始上下文建立请求消息，或为RAB建立请求消息，或为UE初始上下文建立响应消息，或为RAB建立响应消息。

本领域技术人员应当理解，本发明图13所示的基于本地接入的承载建立系统是为实现前述的基于本地接入的承载建立方法而设计的，上述各处理单元的实现功能可参照前述方法的相关描述而理解。图中的各处理单元的功能可通过运行于处理器上的程序而实现，也可通过具体的逻辑电路而实现。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于本地接入的承载建立方法，其特征在于，所述方法包括：

在承载建立或修改过程中，本地网关检查移动性管理网元和基站之间传递的消息，确定对业务数据进行分流时，修改所述消息中包含的服务质量参数；

所述修改所述消息中包含的服务质量参数具体为：根据分流业务的数据传输要求确定分流业务的服务质量参数；根据所确定分流业务的服务质量参数，修改服务质量参数；

所述移动性管理网元和基站的之间传递的消息中还携带有用户设备UE签约的服务质量参数，所述本地网关使修改后的服务质量参数不违背所述UE签约的服务质量参数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定对业务数据进行分流具体为：本地网关根据运营商策略和/或所述移动性管理网元和基站的之间传递的消息中携带的信息确定能否对业务数据进行分流。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述本地网关将修改后的服务质量参数置于承载相关请求消息中，并转发给基站或移动性管理网元。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述移动性管理网元为服务GPRS支持节点SGSN，所述承载建立或者修改的过程为分组数据网络PDP激活请求过程或PDP修改请求过程；所述承载相关请求消息为无线接入承载RAB指配请求消息或者无线接入承载指配响应消息。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述移动性管理网元为移动性管理实体MME，所述承载建立或者修改的过程为PDN连接建立过程，或者为附着流程，或者为终端发起的资源分配过程，或者为终端发起的资源修改过程，或者为网络发起的承载建立过程，或者为承载修改过程；所述承载相关请求消息为UE初始上下文建立请求消息，或为RAB建立请求消息，或为UE初始上下文建立响应消息，或为RAB建立响应消息。

6.一种基于本地接入的承载建立系统，适用于GPRS网络或EPC网络；其特征在于，所述系统包括检查单元、确定单元和修改单元；其中，

检查单元，用于在承载建立或修改过程中，检查移动性管理网元和基站之间传递的消息；

确定单元，用于根据所述消息中的信息确定能否对业务数据进行分流，能时触发修改单元；

修改单元，用于修改所述消息中包含的服务质量参数；

所述修改单元进一步根据分流业务的数据传输要求确定分流业务的服务质量参数；根据所确定分流业务的服务质量参数，修改服务质量参数；

移动性管理网元和基站的之间传递的消息中还携带有UE签约的服务质量参数，所述修改后的服务质量参数不违背所述UE签约的服务质量参数。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述确定单元进一步根据运营商策略和/或所述移动性管理网元和基站的之间传递的消息中携带的信息确定能否对业务数据进行分流。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括承载单元和转发单元；其中，

承载单元，用于将所述修改单元修改后的服务质量参数置于承载相关请求消息中，由转发单元转发给基站。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述移动性管理网元为SGSN，所述承载建立或者修改的过程为PDP激活请求过程或PDP修改请求过程；所述承载相关请求消息为RAB指配请求消息或者RAB指配响应消息。

10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述移动性管理网元为MME，所述承载建立或者修改的过程为PDN连接建立过程，或者为附着流程，或者为终端发起的资源分配过程，或者为终端发起的资源修改过程，或者为网络发起的承载建立过程，或者为承载修改过程；所述承载相关请求消息为UE初始上下文建立请求消息，或为RAB建立请求消息，或为UE初始上下文建立响应消息，或为RAB建立响应消息。