[发明专利]小数据传输路径的建立方法及系统、基站、服务网关

说明书

技术领域

本发明涉及小数据传输技术，尤其涉及一种小数据传输路径的建立方法及系统、基站、服务网关。

背景技术

随着全球微波接入互通（WiMax，World Interoperability for Microwave Access）的异军突起，第三代移动通信系统要保持其在移动通信领域的强有力的竞争力，必须提高其网络性能，并降低网络建设及运营的成本。因此，第三代合作伙伴计划（3GPP，3rd Generation Partnership Project）的标准化工作组，目前正致力于研究包交换核心网（PS Core，Packet Switch Core）和全球移动通信系统无线接入网（UTRAN，Universal Mobile Telecommunication System Radio Access Network）的演进，该研究的课题被称为系统架构演进（SAE，System Architecture Evolution），目的是使得演进的分组网（EPC，Evolved Packet Core）可提供更高的传输速率，产生更短的传输延时，同时优化分组，及支持演进的UTRAN（E-UTRAN，Evolved UTRAN）、UTRAN、无线局域网（WLAN，Wireless Local Area Network）及其他非3GPP的接入网络之间的移动性管理。

图1为SAE的架构的组成结构示意图，如图1所示，SAE的架构中包含以下网元：

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

分组数据网（PDN，Packet Data Network）：是为用户提供业务的网络。

演进的分组网（E-Packet Core），提供了更低的延迟，并允许更多的无线接入系统接入。演进的分组网包含以下网元：

移动管理实体（MME，Mobility Management Entity）：是控制面功能实体，临时存储用户数据的服务器，负责管理和存储用户设备（UE，User Equipment）的上下文，上下文可以是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位于该跟踪区域或者该网络时，负责对该用户进行鉴权认证；处理MME和UE之间的所有非接入层消息；触发在SAE的寻呼。MME是SAE系统的移动管理单元。在UMTS系统中，移动管理单元是服务GPRS支持节点（SGSN，Serving GPRS Support Node）。

服务网关（SGW，Serving Gateway）是用户面实体，负责用户面数据路由处理，终结处于空闲（ECM_IDLE）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。SGW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SGW；

分组数据网网关（PDN Gateway，简称为PGW），负责UE接入PDN的网关，分配用户IP地址，同时是3GPP和非3GPP接入系统的移动性锚点，PGW的功能还包括策略实施、计费支持。用户在同一时刻能够接入多个PGW。策略与计费实施功能实体（PCEF，Policy and Charging Enforcement Function）也位于PGW中。

策略与计费规则功能实体（PCRF，Policy and Charging Rules Function）负责向PCEF提供策略控制与计费规则。

归属用户服务器（HSS，Home Subscriber Server）永久存储用户签约数据，HSS存储的内容包括UE的国际移动用户识别码（IMSI，International Mobile Subscriber Identification）、PGW的IP地址。

计费网关功能实体（CGF，Charging Gateway Function），负责收集用户的计费数据。

在物理上，SGW和PGW可以是一个设备，EPC系统的用户面网元包括SGW和PGW。