CN102868999A - 分组数据网络连接的建立方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种组数据网络(PDN)连接的建立方法及系统，该方法包括以下步骤：UE在获取PDN连接建立信息后，若需要发起新的业务流时，使用已经建立PDN连接的APN发起PDN连接建立操作；移动性管理实体在接收到来自UE发起的PDN连接建立操作之后，为该操作对应的PDN连接重新选择网关，网关包括以下之一：P-GW、GGSN、本地网关。通过本发明提高了系统的灵活性和性能。

Description

分组数据网络连接的建立方法及系统

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种分组数据网络(Packet Data Network，简称为PDN)连接的建立方法及系统。

背景技术

第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project，简称为3GPP)演进的分组系统(Evolved Packet System，简称为EPS)由演进的通用移动通信系统陆地无线接入网(EvolvedUniversal Terrestrial Radio Access Network，简称为E-UTRAN)、移动管理实体(MobilityManagement Entity，简称为MME)、服务网关(Serving Gateway，简称为SGW)、分组数据网络网关(Packet Data Network Gateway，简称为PGW)、归属用户服务器(Home SubscriberServer，简称为HSS)、3GPP的认证授权计费(Authentication、Authorization andAccounting，简称为AAA)服务器，策略和计费规则功能(Policy and Charging Rules Function，简称为PCRF)实体及其他支撑节点组成。其中，P-GW也称为分组数据网络网关(Packet Data NetworkGateway，简称为PDN GW)。

图1a是根据相关技术的一个无线通信网络连接的示意图，如图1a所示，移动性管理实体负责移动性管理、非接入层信令的处理和用户移动管理上下文的管理等控制面的相关工作；核心网网关包括核心网SGW和核心网接入网关(PGW)，鉴权授权服务器包括HSS和3GPPAAA服务器。其中，SGW是与E-UTRAN相连的接入网关设备，在E-UTRAN和PGW之间转发数据，并且负责对寻呼等待数据进行缓存；PGW是EPS与PDN网络的边界网关，负责PDN的接入及在EPS与PDN间转发数据等功能。

家用基站是一种小型、低功率的基站，部署在家庭及办公室等室内场所，主要作用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。家用基站的优点是实惠、便捷、低功率输出、即插即用等。

如图1a所示，家用基站可以直接连接到核心网络，也可以通过家用基站网关这个逻辑网元接入到核心网络(如图1b或图1c所示)，在家用基站系统中，无线侧网元是指家庭基站。其中，家用基站网关的主要功能为：验证家用基站的安全性、处理家用基站的注册、对家用基站进行运行维护管理、根据运营商要求配置和控制家用基站、负责交换核心网和家用基站的数据。在图1a、图1b或图1c中，核心网网关可以是SGW、PGW、服务GPRS支持节点(ServingGPRS SupportNode，简称为SGSN)、网关GPRS支持节点(Gateway GPRS Support Node，简称为GGSN)，其中，GPRS指通用无线分组业务。

除了支持移动核心网络的接入以外，移动通信系统(包括家用基站系统)还可支持IP分流功能，该功能包括本地IP访问(Local IPAccess，简称为LIPA)和选择性IP传输分流(SelectedIP Traffic Offload，简称为SIPTO)。在无线侧网元具备IP分流能力以及用户签约允许IP分流的条件下，实现终端对家用网络其他IP设备、企业网络中的IP设备或者互联网络的本地接入。为了实现IP分流功能，增设了本地网关，如图1a、图1b、图1c所示。

本地网关的增设可提供对IP分流技术的有力支持，本地网关作为本地接入到外部网络(例如，Internet)的网关，提供地址分配、计费、分组包过滤、策略控制、数据分流功能、NAS/S1-AP/无线接入网应用部分(Radios Access Network Application Part，简称为RANAP)/GTP(GeneralTunneling Protocol，通用隧道协议)/代理移动IP协议(Proxy Mobile IP，简称为PMIP)/移动IP协议(Mobile IP，简称为MIP)消息解析、网络地址转换(Network Address Translation，简称为NAT)、IP分流策略路由和执行等功能。本地网关可以与无线侧网元合设、或者以外置方式设置在无线侧网元附近，也可以与家用基站网关合设、或者以外置方式设置在家用基站网关附近。本地网关可以是本地SGW(Local SGW，简称为L-SGW)、本地PGW(Local PGW，简称为L-PGW)、虚拟SGW(Virtual SGW，简称为V-SGW)、虚拟PGW(Virtual PSGW，简称为V-PGW)、本地GGSN(Local GGSN，简称为L-GGSN)、外置分流网关、还可以是数据分流功能实体。

图2a是根据相关技术的一个无线通信系统IP分流数据的示意图，图2b是根据相关技术的另一无线通信系统IP分流数据的示意图，如图2a、图2b所示，显示了在移动通信网络架构中，IP分流连接和传统核心网IP连接的数据流路径。对于支持IP分流连接的用户，可以建立传统的核心网IP连接数据路径和IP分流连接数据路径。其中，IP分流数据路径为：从终端至无线侧网元和/或家用基站网关、直至本地网关，数据的传输不经过核心网。为了实现终端对家用网络其他IP设备或者互联网络的本地接入，可以建立两条连接：第一条IP分流连接数据路径直接访问互联网，即，互联网本地IP访问连接；第二条IP分流连接访问数据路径直接访问家用网络其他IP设备，即，家用网络本地IP访问连接。IP分流也可以通过在无线侧网元或家用基站网关或本地网关上增设NAT地址转换功能来实现，不限于通过不同连接来同时实现核心网访问以及IP分流的访问功能。

目前，为了保持业务连续性，无论用户移动与否，用户的PDN连接必须锚定到原先的P-GW/本地网关。当用户移动后，即使有更合适的P-GW/本地网关可以为用户服务，也不能重新选择P-GW/本地网关。因此，现有的移动性管理机制会导致路由迂回的问题，同时增加了传输成本，增加了业务时延，降低了用户体验。这个问题在实现IP分流技术的系统中尤其突出。在IP分流系统中，本地网关位置下移，服务范围缩小，跨网关的移动出现更频繁，因此，路由迂回的问题更突出。

为了解决这个问题，已经提出在用户移动后，用户新的业务流可以选择新的锚点即用户可以建立新的PDN连接，通过这个方法，可以使得用户新的业务流的路径优化。新的PDN连接可以使用新的接入点名称(Access Point Name，简称为APN)，也可以使用原先建立PDN连接的APN，若每次移动，用户的新业务都使用新的APN，则需要运营商为用户提供数量颇多的APN，会使得运营商维护复杂，用户配置复杂；若每次移动，用户的新业务都使用原先的APN。但是，在相关技术中，对单APN多PDN连接都只能选择同一个P-GW/本地网关，不能满足路由优化的需求。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种PDN连接的建立方案，以至少解决上述相关技术中无法满足客户路由优化要求的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种PDN连接的建立方法。

根据本发明的PDN连接的建立方法，包括以下步骤：UE在获取PDN连接建立信息后，若需要发起新的业务流时，使用已经建立PDN连接的APN发起PDN连接建立操作；移动性管理实体在接收到来自UE发起的PDN连接建立操作之后，为该操作对应的PDN连接重新选择网关，网关包括以下之一：P-GW、GGSN、本地网关。

优选地，移动性管理实体为该操作对应的PDN连接重新选择网关包括：移动性管理实体在确定该操作对应的PDN连接为IP分流连接的情况下，为该IP分流连接重新选择网关。

优选地，移动性管理实体在至少以下之一的流程中将PDN连接建立信息发送给UE：跟踪区更新流程、路由区更新流程、业务请求流程、PDN连接建立流程、PDP上下文激活流程、附着流程。

优选地，移动性管理实体将PDN连接建立信息发送给UE包括：移动性管理实体确定是否需要发送PDN连接建立信息至UE；若是，则移动性管理实体将PDN连接建立信息发送给UE，UE保存接收到的来自移动性管理实体的PDN连接建立信息或者根据PDN连接建立信息新建或者更新本地保存的PDN连接建立关系信息。

优选地，在使用已经建立PDN连接的APN发起PDN连接建立操作之前，UE根据PDN连接建立关系信息确定为新的业务流使用已经建立PDN连接的APN建立与该操作对应的PDN连接。

优选地，PDN连接建立关系信息包括至少以下之一：UE本地保存的PDN连接建立信息、PDN连接建立列表、UE自身的配置策略信息、从ANDSF获得的用于进行PDN连接建立判断的策略信息。

优选地，移动性管理实体确定是否需要发送PDN连接建立信息至UE包括：移动性管理实体根据用户签约信息和/或运营商策略确定用户的IP分流连接是否支持移动性；若支持，则移动性管理实体发送PDN连接建立信息至UE。

优选地，支持移动性包括IP分流连接需要支持连续性和UE在新的位置能够建立IP分流连接。

优选地，移动性管理实体发送PDN连接建立信息至UE包括：移动管理实体将PDN连接建立信息携带在NAS消息发送给UE；或者，移动管理实体通过S1或Iu消息将PDN连接建立信息传送给无线侧网元，再由无线侧网元将PDN连接建立信息携带在RRC消息中发送给UE。

优选地，PDN连接建立信息包括至少以下之一：用户已建立连接的连接类型、APN与其连接类型的对应关系、网络决定建立IP分流连接的策略信息和/或IP分流连接的签约信息；其中，用户已建立连接的连接类型为至少以下之一：已有连接是IP分流连接、已有连接不是IP分流连接、已有连接是核心网连接的APN；APN与连接类型的对应关系包括能够建立IP分流连接的APN和/或核心网连接的APN。

优选地，移动性管理实体为以下之一：MME、MSC、SGSN。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，还提供了一种PDN连接的建立系统。

根据本发明的PDN连接的建立系统，包括UE和移动性管理实体，其中，UE包括：发起模块，用于在需要发起新的业务流时，使用已建立PDN连接的APN发起PDN连接建立操作；移动性管理实体包括：选择模块，用于在接收到来自UE发起的PDN连接建立操作之后，为该操作对应的PDN连接重新选择网关，网关包括以下之一：P-GW、GGSN、本地网关。

优选地，移动性管理实体还包括：判定模块，用于根据用户签约信息和/或运营商策略，确定是否需要发送PDN连接建立信息至UE；UE还包括：接收模块，用于在判定模块确定需要发送PDN连接建立信息的情况下，接收来自移动性管理实体的PDN连接建立信息；以及更新模块，用于保存PDN连接建立信息或者根据PDN连接建立信息新建或者更新本地保存的PDN连接建立关系信息。

优选地，UE还包括：确定模块，用于在使用已经建立PDN连接的APN发起PDN连接建立操作之前，根据PDN连接建立关系信息确定为新的业务流使用已经建立PDN连接的APN建立与该操作对应的PDN连接。

通过本发明，采用移动性管理实体为使用已存在的APN发起PDN连接重新选择P-GW或本地网关的方式，解决了相关技术中无法满足客户路由优化要求的问题，提高了系统的灵活性和性能。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1a是根据相关技术的一个无线通信网络连接的示意图；

图1b是根据相关技术的另一无线通信网络连接的示意图；

图1c是根据相关技术的再一无线通信网络连接的示意图；

图2a是根据相关技术的一个无线通信系统IP分流数据的示意图；

图2b是根据相关技术的另一无线通信系统IP分流数据的示意图；

图3是根据本发明实施例的PDN连接的建立方法的流程图；

图4是根据本发明实施例的PDN连接的建立系统的结构框图；

图5是根据本发明优选实施例的PDN连接的建立系统的结构框图；

图6是根据本发明实施例一的无线通信系统IP分流数据的示意图；

图7是根据本发明实施例二的跟踪区更新的流程图；

图8是根据本发明实施例三的PDN连接建立的流程图；

图9是根据本发明实施例四的用户附着的流程图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

根据本发明实施例，提供了一种PDN连接的建立方法。图3是根据本发明实施例的PDN连接的建立方法的流程图，如图3所示，该方法包括以下步骤：

步骤S302，用户终端(User Equipment，简称为UE)在获取PDN连接建立信息后，若需要发起新的业务流时，使用已经建立PDN连接的APN发起PDN连接建立操作(即，发起单APN多PDN连接建立操作)；

步骤S304，移动性管理实体在接收到来自UE发起的PDN连接建立操作之后，为该操作对应的PDN连接重新选择网关，其中，该网关包括以下之一：P-GW、GGSN、本地网关。

通过上述步骤，采用移动性管理实体为使用已经建立PDN连接的APN建立PDN连接重新选择网关的方式，解决了相关技术中无法满足客户路由优化要求的问题，提高了系统的灵活性和性能。

优选地，在步骤S304中，移动性管理实体在确定已经使用该APN建立了PDN连接且该操作对应的PDN连接为IP分流连接的情况下，为该IP分流连接重新选择网关。

优选地，在步骤S302中，移动性管理实体可以在至少以下之一的流程中将PDN连接建立信息发送给UE：跟踪区更新流程、路由区更新流程、业务请求流程、PDN连接建立流程、PDP上下文激活流程、附着流程。

优选地，在步骤S302中，移动性管理实体可以确定是否需要发送PDN连接建立信息至UE；若是，则移动性管理实体将PDN连接建立信息发送给UE，UE保存接收到的来自移动性管理实体的PDN连接建立信息或者根据PDN连接建立信息新建或者更新本地保存的PDN连接建立关系信息。该方法可以提高系统的有效性和准确性。

优选地，在步骤S302中，UE可以根据PDN连接建立关系信息确定为新的业务流使用已经建立PDN连接的APN建立与该操作对应的PDN连接。

优选地，移动性管理实体确定是否需要发送PDN连接建立信息至UE包括：移动性管理实体根据用户签约信息和/或运营商策略确定用户的IP分流连接是否支持移动性；若支持，则移动性管理实体发送PDN连接建立信息至UE。该方法可以提高系统的适应能力。

优选地，支持移动性包括IP分流连接需要支持连续性和UE在新的位置能够建立IP分流连接。

优选地，在步骤S302中，移动管理实体可以将PDN连接建立信息携带在NAS消息发送给UE；或者，移动管理实体通过S1或Iu消息将PDN连接建立信息传送给无线侧网元，再由无线侧网元将PDN连接建立信息携带在RRC消息中发送给UE。该方法可以提高系统的灵活性。

优选地，PDN连接建立信息包括至少以下之一：用户已建立连接的连接类型、APN与其连接类型的对应关系、网络决定建立IP分流连接的策略信息和/或IP分流连接的签约信息；其中，用户已建立连接的连接类型为至少以下之一：已有连接是IP分流连接、已有连接不是IP分流连接、已有连接是核心网连接的APN；APN与连接类型的对应关系包括能够建立IP分流连接的APN和/或核心网连接的APN。该方法简单实用、可操作性强。

优选地，上述PDN连接建立关系信息包括至少以下之一：UE本地保存的PDN连接建立信息、PDN连接建立列表、UE自身的配置策略信息、从ANDSF获得的用于进行PDN连接建立判断的策略信息。该方法简单实用、可操作性强。

优选地，移动性管理实体可以为以下之一：MME、MSC、SGSN。

需要说明的是，本发明实施例提供的PDN连接的建立方法适用于至少以下系统之一：UTRAN系统、E-UTRAN系统、EDGE无线接入系统、EPS接入系统、家用基站系统。

对应于上述方法，本发明实施例还提供了一种PDN连接的建立系统。图4是根据本发明实施例的PDN连接的建立系统的结构框图，如图4所示，该PDN连接的建立系统包括，UE 42和移动性管理实体44，其中，UE 42包括：发起模块422，用于在获取PDN连接建立信息后，若需要发起新的业务流时，使用已建立PDN连接的APN发起PDN连接建立操作；移动性管理实体44包括：选择模块442，耦合至发起模块422，用于在接收到来自UE 42发起的PDN连接建立操作之后，为该操作对应的PDN连接重新选择网关，该网关包括以下之一：P-GW、GGSN、本地网关。

通过上述PDN连接的建立系统，采用移动性管理实体44为使用已经建立PDN连接的APN建立PDN连接重新选择网关的方式，解决了相关技术中无法满足客户路由优化要求的问题，提高了系统的灵活性和性能。

图5是根据本发明优选实施例的PDN连接的建立系统的结构框图，如图5所示，移动性管理实体44还包括：判定模块444，用于根据用户签约信息和/或运营商策略，确定是否需要发送PDN连接建立信息至UE 42；UE 42还包括：接收模块424，耦合至判定模块444，用于在判定模块444确定需要发送PDN连接建立信息的情况下，接收来自移动性管理实体44的PDN连接建立信息；以及更新模块426，耦合至接收模块424，用于保存PDN连接建立信息或者根据PDN连接建立信息新建或者更新本地保存的PDN连接建立关系信息。

优选地，UE 42还包括：确定模块428，耦合至更新模块426和发起模块422，用于在使用已经建立PDN连接的APN发起PDN连接建立操作之前，根据PDN连接建立关系信息确定为新的业务流建立单APN多PDN连接。

下面结合优选实施例和附图对上述实施例的实现过程进行详细说明。

实施例一

本实施例以E-UTRAN系统为例，描述在实现IP分流连接技术的通信系统中，为单APN多PDN连接选择不同P-GW/本地网关的相关流程。

具体地，当发生移动性事件时，移动性管理实体获得签约信息后，对IP分流连接进行接入控制判断和移动性判断，若IP分流连接支持移动则将PDN连接建立信息发送给UE；UE保存获得的PDN连接建立信息，以便后续进行连接建立的判断。当UE需要发起新的业务流时，UE基于PDN连接建立信息判断是否需要建立单APN多PDN连接，若需要，则使用原APN发起PDN连接建立。在PDN连接建立过程中，移动性管理实体检测发现该APN已经建立了PDN连接，为该PDN连接重新选择P-GW/本地网关。

需要说明的是，本发明的所有实施例均适用于UTRAN/GERAN接入网络以及家用基站系统。如果是接入UTRAN系统，则核心网网关为GGSN，如果接入E-UTRAN系统，则核心网网关指的是核心网服务网关(S-GW)和核心网接入网关(P-GW)。接入的系统不同，消息有所不同，但是作用类似，对本地网关获取分流策略的流程与下述实施例相似，不会对阐述本发明造成影响。

优选地，无线侧网元可以是基站、家用基站、RNC、分流网关、分流功能实体、家用基站网关；移动性管理实体可以为MME、MSC、SGSN。

优选地，IP分流可以是本地IP访问用户本地网络、本地IP访问公司本地网络、本地IP访问互联网、互联网业务的分流操作、特定IP数据分流。

在实施过程中，本实施例的PDN连接的建立方法可以包括以下步骤：

步骤1，终端需要从移动性管理实体获取PDN连接建立信息，终端根据获得的PDN连接建立信息，可以在本地维护PDN连接建立列表。其中，PDN连接建立信息可以包括但不仅限于以下信息：(1)用户已经建立的连接的连接类型：已有连接是IP分流连接、和/或已有连接不是IP分流连接、和/或已有连接是核心网连接；(2)APN与连接类型的对应关系：可以建立IP分流连接的APN、和/或可以建立核心网连接的APN；(3)网络决定建立IP分流连接的策略和/或IP分流连接的签约。例如，终端获得的PDN连接建立信息可以是(1)和(2)，或者(1)和(3)。当终端移动后，该PDN连接建立信息可能失效，移动性管理实体需要判断是否重新发送该信息给终端。

优选地，终端在收到PDN连接建立信息后，可以建立、维护类似如表1所示的PDN连接建立列表。

表1

APN1	IP分流连接	可建立IP分流连接
			APN1	非IP分流连接	可建立IP分流连接
APN1	非IP分流连接	可建立IP分流连接
			APN2	非IP分流连接	不可建立IP分流连接

当终端移动后，该PDN连接建立列表可能失效，终端需要根据移动性管理实体指示的更新的PDN连接建立信息重建该列表。

步骤2，当需要发起新的业务流时，终端可以根据PDN连接建立信息，或者PDN连接建立列表，或者PDN连接建立信息/PDN连接建立列表和终端自身的配置策略/信息，或者PDN连接建立信息/PDN连接建立列表、终端自身的配置策略/信息和从ANDSF获得策略/信息、来进行PDN连接建立判断，以便确定是否建立单APN多PDN连接，或将业务流承载在已建立的PDN连接上。

例如，若PDN连接建立列表如表1所示，当终端发起可以使用APN1的新的业务流时，根据表1，则终端不使用APN1发起多PDN连接建立，而将新的业务流承载在现有的IP分流连接，此时，PDN连接建立表仍然如表1所示。

若PDN连接建立列表如表2所述，当终端发起可以使用APN1的新的业务流时，根据表2，终端可以使用APN1发起多PDN连接建立，PDN连接建立完成后，PDN连接建立列表如表3所示。

表2

APN1	非IP分流连接	可建立IP分流连接
			APN2	非IP分流连接	不可建立IP分流连接

表3

APN1	非IP分流连接	可建立IP分流连接
			APN1	IP分流连接	可建立IP分流连接
APN2	非IP分流连接	不可建立IP分流连接

优选地，若同时考虑终端自身的配置策略/信息，则若终端自身的配置策略/信息为APN1不允许建立单APN多PDN连接。

当终端发起可以使用APN1的新的业务流时，根据表2和终端自身的配置策略/信息，则终端不使用APN1发起多PDN连接建立，而将新的业务流承载在现有的非IP分流连接，此时，PDN连接建立表仍然如表2所示。

图6是根据本发明实施例一的无线通信系统IP分流数据的示意图，如图6所示，终端首先从无线侧网元1接入，并使用APN1建立了IP分流PDN连接1，该连接以本地网关1为锚点。当终端移动到无线侧网元2下后，原IP分流PDN连接1，成为IP连接1，仍以本地网关1为锚点，而同时，终端使用APN1重新建立IP分流连接-IP分流PDN连接2，选择本地网关2为新锚点。

实施例二

本实施例适用于EPS接入系统路由区更新流程，在该流程中移动性管理实体将PDN连接建立信息发送给终端。图7是根据本发明实施例二的跟踪区更新的流程图，如图7所示，该流程可以包括以下步骤：

步骤S701，终端接入无线通信系统后具有IP分流连接，此后终端进入空闲态。终端移动到路由区或者跟踪区列表之外的区域，或者周期定时器超时等原因都会引发终端路由区更新请求消息。即，跟踪区更新请求给当前为终端服务的无线侧网元。

需要说明的是，当终端移动后，该无线侧网元可能与终端进入空闲态之前的无线侧网元不同。其中，终端发送跟踪区更新请求给当前为终端服务的无线侧网元，这里的无线侧网元统称为目标无线侧网元；终端进入空闲态之前的无线侧网元，这里的无线侧网元统称为原无线侧网元。

优选地，无线侧网元为用户选择当前服务的移动性管理实体(即，统称为目标移动性管理实体)，并将跟踪区更新请求包含在初始的用户消息/上下消息传输消息中发给目标移动性管理实体。目标移动性管理实体与终端进入空闲态之前的移动性管理实体(即，统称为原移动性管理实体)可能相同。

步骤S702，当目标移动性管理实体与原移动性管理实体不相同时，目标移动性管理实体向旧移动性管理实体发起上下问获取流程。这里，若用户存在IP分流连接，消息中需要携带IP分流连接的承载信息。

步骤S703，目标移动性管理实体可能发起对用户的认证鉴权流程。

步骤S704，目标移动性管理实体为IP分流连接选择核心网服务网关(即目标S-GW)，并向目标S-GW发送会话建立请求。

步骤S705，目标S-GW向本地网关发起承载更新流程。

步骤S706，目标核心网服务网关向目标移动性管理实体发送会话建立响应。

步骤S707，目标移动性管理实体向鉴权授权服务器发起位置更新流程。

步骤S708，鉴权授权服务器向原移动性管理实体发起位置删除流程。

步骤S709，原移动性管理实体可能发起核心网连接的会话删除流程。

步骤S710，IP分流连接的接入控制判断和移动性判断。在步骤S707的执行过程中，目标移动性管理实体会获得用户的签约信息。当目标移动性管理实体获得签约信息后开始执行此步骤，该步骤可能与步骤S708、S709并行。

例如，目标移动性管理实体根据对IP分流连接进行下述判断：(1)接入控制判断：根据运营商策略、和/或用户签约等判断是否仍然可以在新的位置建立IP分流连接；(2)连续性判断：根据运营商策略、和/或IP分流连接连续性签约判断IP分流连接是否需要支持连续性；(3)判断原本地网关是否是最优的本地网关，即，是否不存在更靠近无线侧网元的本地网关可以为终端服务。若(1)、(2)判断均为是，则该IP分流连接需要支持移动性。

步骤S711，目标移动性管理实体发送路由区更新接受给终端，消息中携带PDN连接建立信息。根据步骤S710的判断结果，若IP分流连接不需要支持移动性，则按照现有技术继续路由区更新流程，否则，执行本步骤。若IP分流连接需要支持移动性，且步骤S710中(3)的判断结果为否，即存在新的最优的本地网关为终端服务，此时，目标移动性管理实体之前发送的PDN连接信息失效，需要通知终端更新该信息。或者，只要IP分流连接支持移动性，不管是否存在新的最优的本地网关，目标移动性管理实体都通知终端更新该信息，此时目标移动性管理实体可以不进行(3)的判断。

优选地，移动性管理实体可以在NAS消息中将PDN连接建立信息带给UE，也可以通过S1消息传给无线侧网元，再由无线侧网元在RRC消息中带给UE。

步骤S712，终端收到PDN连接信息后，缓存该信息，终端需要维护PDN连接建立列表，重建/更新该列表。

步骤S713，原移动性管理实体向原S-GW发起承载释放流程。

步骤S714，终端可能回应路由区更新完成消息。

可见，本实施例中只描述了TAU过程中对用户原有IP分流的处理，不影响核心网连接的处理，核心网连接的处理采用现有技术即可以实现。

需要说明的是，(1)本实施例虽然以TAU过程中发生移动性管理实体改变为例，但该流程同样适用于没有移动性管理实体改变的TAU流程，此时，移动性管理实体在收到TAU请求后的任意时刻都可以进行步骤S710、S711的操作。(2)本实施例以EPS接入系统为例来描述TAU过程中无线侧网元获得移动性判断信息及根据该信息进行移动性判断的流程，而UTRAN/GERAN接入中的路由区更新流程，也可以运用本实施例来实现移动性判断信息的获取及移动性的判断。(3)当连接态的终端发生切换时，切换流程结束后，终端会发起TAU过程，在此过程中，当移动性管理实体获得签约信息后，也需要执行如步骤S710、S711所述的操作，终端也会根据网络的指示来更新PDN连接建立信息。(4)当终端发起业务请求流程时，若终端发生了移动，则移动性管理实体也需要执行步骤S710、S711所述的操作，终端也会根据网络的指示来更新PDN连接建立信息。

实施例三

本实施例适用于EPS接入系统PDN连接建立流程，在该流程中终端根据PDN连接建立列表决定是否建立单APN多PDN连接，移动性管理实体为该多PDN连接重新选择P-GW/本地网关。图8是根据本发明实施例三的PDN连接建立的流程图，如图8所示，该流程包括以下步骤：

步骤S801，用户已经附着到网络，具有PDN连接。当需要发起新的业务流时，终端可以根据PDN连接建立信息，或者PDN连接建立列表，或者PDN连接建立信息/PDN连接建立列表和终端自身的配置策略/信息，或者PDN连接建立信息/PDN连接建立列表、终端自身的配置策略/信息和从ANDSF获得策略/信息、来进行PDN连接建立判断，以便确定是否建立单APN多PDN连接，或将业务流承载在已建立的PDN连接上。

步骤S802，根据步骤S801的判断，若终端决定建立单APN多PDN连接，则终端发送PDN连接请求进行PDN连接建立操作。

步骤S803，无线侧网元转发PDN连接请求至移动性管理实体。

步骤S804，移动性管理实体检查该APN是否已经建立了PDN连接。若是，执行后续步骤，否则，按照现有技术完成PDN连接建立。

步骤S805，移动性管理实体检查是否新建的PDN连接为IP分流连接，若是，则为该新建的IP分流连接重新选择本地网关。若重新选择的本地网关仍然为原本地网关，则该IP分流连接仍然锚定在原本地网关。需要说明的是，本步骤中也可以不限制只为本地分流连接重选本地网关，也可以对所有的单APN多PDN连接重选P-GW。

步骤S806，移动性管理实体向核心网网关发送会话建立请求。在LTE系统中，此处核心网网关是指核心网S-GW。

步骤S807，核心网服务网关向本地网关发起会话建立流程，本地网关创建用户上下文。

步骤S808，核心网服务网关向移动性管理实体发送会话建立响应。

步骤S809，移动性管理实体向无线侧网元发送承载建立请求。

步骤S810，执行RRC连接配置过程。

步骤S811，无线侧网元回复移动性管理实体承载建立响应。

步骤S812，终端向无线侧网元发送直传消息，包含PDN连接完成消息。

步骤S813，无线侧网元向移动性管理实体发送PDN连接完成消息。

步骤S814，移动性管理实体向核心网服务网关请求更新承载。完成PDN连接建立流程后，终端更新PDN连接建立信息，若存在PDN连接建立列表，则更新PDN连接建立列表。

优选地，本实施过程中，移动性管理实体可以在步骤S809、S810中将PDN连接建立信息发送给终端，终端根据网络的指示更新PDN连接建立信息、PDN连接建立列表。

可见，本实施例中只描述了IP分流连接的建立，不影响核心网连接的建立，而核心网连接的建立采用现有技术即可以实现。此外，本实施例以EPS接入系统为例进行说明的，UTRAN/GERAN接入中的PDP上下文激活流程，也可以运用本实施例中的方法。

实施例三

本实施例适用于EPS接入系统附着流程，在该流程中，移动性管理实体将PDN连接建立信息发送给终端，终端根据网络的指示更新PDN连接建立信息、PDN连接建立列表。本实施例以EPS为例，而UTRAN/E-UTRAN系统接入中的PDP上下文激活流程也适用本实施例。

图9是根据本发明实施例四的用户附着的流程图，如图9所示，该流程包括以下步骤：

步骤S901，用户在进行通信前需要建立无线资源控制(Radio Resource Control，简称为RRC)连接作为信令消息或者业务数据的承载。用户发送初始化非接入层(Non-Access-Stratum，简称为NAS)消息附着请求进行附着操作。

步骤S902，无线侧网元将初始的用户消息发给移动性管理实体，并转发附着请求消息至移动性管理实体。

步骤S903，移动性管理实体开启鉴权以及安全流程，对用户进行验证。

步骤S904，移动性管理实体选择核心网网关，并向核心网网关发送会话建立请求。在LTE系统中，此处核心网网关是指核心网S-GW。

步骤S905，核心网服务网关向本地网关发起会话建立流程，本地网关创建用户上下文。

步骤S906，核心网服务网关向移动性管理实体发送会话建立响应。

步骤S907，移动性管理实体向无线侧网元发起初始上下文建立请求/附着接受。当建立IP分流连接时，消息中携带PDN连接建立信息。或者，不论建立哪种连接，都在消息中携带PDN连接建立信息。

优选地，移动性管理实体可以在NAS消息中将PDN连接建立信息带给UE，也可以通过S1消息传给无线侧网元，再由无线侧网元在RRC消息中带给UE。

步骤S908，执行RRC连接配置过程。

步骤S909，终端收到PDN连接信息后，缓存该信息，终端需要维护PDN连接建立列表，重建/更新该列表。

步骤S910，无线侧网元回复移动性管理实体初始上下文建立响应。

步骤S911，终端向无线侧网元发送直传消息，包含附着完成信息。

步骤S912，无线侧网元向移动性管理实体发送附着完成消息。

步骤S913，移动性管理实体向核心网服务网关请求更新承载。

综上所述，本发明实施例提供了一种单APN多PDN连接的建立方法，即，使用单APN建立多PDN连接时选择多个P-GW/本地网关，从而实现新的业务流的路由优化的目的。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种分组数据网络PDN连接的建立方法，其特征在于，包括以下步骤：

用户终端UE在获取PDN连接建立信息后，若需要发起新的业务流时，使用已经建立PDN连接的接入点名称APN发起PDN连接建立操作；

移动性管理实体在接收到来自所述UE发起的所述PDN连接建立操作之后，为该操作对应的PDN连接重新选择网关，所述网关包括以下之一：分组数据网络网关P-GW、GGSN、本地网关。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述移动性管理实体为该操作对应的PDN连接重新选择所述网关包括：

所述移动性管理实体在确定该操作对应的PDN连接为IP分流连接的情况下，为该IP分流连接重新选择所述网关。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述移动性管理实体在至少以下之一的流程中将所述PDN连接建立信息发送给所述UE：跟踪区更新流程、路由区更新流程、业务请求流程、PDN连接建立流程、PDP上下文激活流程、附着流程。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户终端UE获取PDN连接建立信息包括：

所述移动性管理实体确定是否需要发送所述PDN连接建立信息至所述UE；

若是，则所述移动性管理实体将所述PDN连接建立信息发送给所述UE，所述UE保存接收到的来自所述移动性管理实体的所述PDN连接建立信息或者根据所述PDN连接建立信息新建或者更新本地保存的PDN连接建立关系信息。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在使用已经建立PDN连接的APN发起所述PDN连接建立操作之前，所述UE根据所述PDN连接建立关系信息确定为所述新的业务流使用已经建立PDN连接的APN建立与该操作对应的PDN连接。

6.根据权利要求4述的方法，其特征在于，所述PDN连接建立关系信息包括至少以下之一：所述UE本地保存的PDN连接建立信息、PDN连接建立列表、所述UE自身的配置策略信息、从ANDSF获得的用于进行PDN连接建立判断的策略信息。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述移动性管理实体确定是否需要发送所述PDN连接建立信息至所述UE包括：

所述移动性管理实体根据用户签约信息和/或运营商策略确定用户的IP分流连接是否支持移动性；

若支持，则所述移动性管理实体发送所述PDN连接建立信息至所述UE。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述支持移动性包括所述IP分流连接需要支持连续性和所述UE在新的位置能够建立IP分流连接。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述移动性管理实体发送所述PDN连接建立信息至所述UE包括：

所述移动管理实体将所述PDN连接建立信息携带在NAS消息发送给所述UE；或者，

所述移动管理实体通过S1或Iu消息将所述PDN连接建立信息传送给无线侧网元，再由所述无线侧网元将所述PDN连接建立信息携带在RRC消息中发送给所述UE。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述PDN连接建立信息包括至少以下之一：用户已建立连接的连接类型、APN与其连接类型的对应关系、网络决定建立IP分流连接的策略信息和/或IP分流连接的签约信息；

其中，所述用户已建立连接的连接类型为至少以下之一：已有连接是IP分流连接、已有连接不是IP分流连接、已有连接是核心网连接的APN；

所述APN与连接类型的对应关系包括能够建立IP分流连接的APN和/或核心网连接的APN。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其特征在于，所述移动性管理实体为以下之一：MME、MSC、SGSN。

12.一种分组数据网络PDN连接的建立系统，其特征在于，包括用户终端UE和移动性管理实体，其中，

所述UE包括：发起模块，用于在需要发起新的业务流时，使用已建立PDN连接的接入点名称APN发起所述PDN连接建立操作；

所述移动性管理实体包括：选择模块，用于在接收到来自所述UE发起的PDN连接建立操作之后，为该操作对应的PDN连接重新选择网关，所述网关包括以下之一：分组数据网络网关P-GW、GGSN、本地网关。

13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，

所述移动性管理实体还包括：判定模块，用于根据用户签约信息和/或运营商策略，确定是否需要发送PDN连接建立信息至所述UE；

所述UE还包括：接收模块，用于在所述判定模块确定需要发送所述PDN连接建立信息的情况下，接收来自所述移动性管理实体的所述PDN连接建立信息；以及更新模块，用于保存所述PDN连接建立信息或者根据所述PDN连接建立信息新建或者更新本地保存的所述PDN连接建立关系信息。

14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述UE还包括：

确定模块，用于在使用已经建立PDN连接的APN发起所述PDN连接建立操作之前，根据所述PDN连接建立关系信息确定为所述新的业务流使用已经建立PDN连接的APN建立与该操作对应的PDN连接。

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