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1、(10)申请公布号 CN 104270739 A (43)申请公布日 2015.01.07 CN 104270739 A (21)申请号 201410571293.9 (22)申请日 2011.06.24 201110171433.X 2011.06.24 H04W 8/08(2009.01) H04W 12/06(2009.01) (71)申请人 中怡 （苏州） 科技有限公司 地址 215021 江苏省苏州市工业园区唐庄路 8 号 (72)发明人 朱羚 钱小祥 (74)专利代理机构 北京律诚同业知识产权代理 有限公司 11006 代理人 梁挥 李岩 (54) 发明名称 无线数据流的传输方法与。
2、系统 (57) 摘要 本发明公开一种无线数据流的传输方法与 系统， 无线数据流的传输方法包括 ： 当一用户设 备发出一上网请求信令给一基站后， 该基站检查 是否给该用户设备开启一本地因特网协议存入 (LIPA) 功能 ； 如果该基站决定该用户设备被允许 开启该 LIPA 功能， 该基站中断与该核心网的一联 机 ； 以及指派一私有 IP 地址给该用户设备来实施 LIPA， 以让具有该私有 IP 地址的该用户设备通过 该基站而直接接入至一外部网络， 而不需通过该 核心网。 (62)分案原申请数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 4 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知。
3、识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书4页 附图2页 (10)申请公布号 CN 104270739 A CN 104270739 A 1/2 页 2 1. 一种无线数据流的传输方法， 其特征在于， 包括 ： 一基站自一用户设备接收一上网请求信令 ； 该基站依据一本地因特网协议存入一 LIPA 检查逻辑来检查是否给该用户设备开启一 LIPA 功能 ； 如果该基站决定该用户设备被允许开启该 LIPA 功能， 该基站告知一核心网， 以让该核 心网执行鉴权该基站中断与该核心网的一联机 ； 以及 指派一私有 IP 地址给该用户设备来实施该 LIPA 功能， 以让具有该私有 IP 地址的该。
4、用 户设备通过该基站而直接接入至一外部网络， 而不需通过该核心网。 2. 根据权利要求 1 所述的无线数据流的传输方法， 其特征在于， 于开机后， 该基站从该核心网获取该 LIPA 检查逻辑。 3. 根据权利要求 2 所述的无线数据流的传输方法， 其特征在于， 于收到由该用户设备所送出的该上网请求信令后， 该基站依据该 LIPA 检查逻辑， 检查 该用户设备的一接入点名称与一国际移动用户识别码是否均被允许开启该 LIPA 功能 ； 如果是的话， 则该基站决定该用户设备被允许开启该 LIPA 功能。 4. 根据权利要求 1 所述的无线数据流的传输方法， 其特征在于， 该基站与该用户设备之间建立一。
5、信令联机来彼此传送信令。 5. 根据权利要求 4 所述的无线数据流的传输方法， 其特征在于， 该基站自该用户设备接收一中断数据联机请求信令 ； 该基站送出一中断数据联机接受信令给该用户设备， 该基站与该用户设备之间中断数 据传输 ； 以及 该基站送出一中断信令联机信令给该用户设备， 以中断该信令联机。 6. 根据权利要求 1 所述的无线数据流的传输方法， 其特征在于， 该核心网与该基站之间进行鉴权与安全保护 ； 以及 该基站与该用户设备之间进行鉴权与安全保护。 7. 根据权利要求 1 所述的无线数据流的传输方法， 其特征在于， 如果该基站决定该用户设备被允许开启该 LIPA 功能， 该基站送出。
6、一连接界面释放请 求信令给该核心网， 以断开该基站与该核心网间的一信令连接， 且该基站将连接转至本身 处理。 8. 根据权利要求 1 所述的无线数据流的传输方法， 其特征在于， 该基站与该用户设备之间建立一无线承载。 9. 根据权利要求 1 所述的无线数据流的传输方法， 其特征在于， 该基站送出一上网请求接受信令给该用户设备 ； 指派该私有 IP 地址给该用户设备， 以使得该基站与该用户设备间进行数据传输 ； 当该用户设备使用该私有 IP 地址进行数据传输时， 该基站进行网络地址转换， 以将该 用户设备的该私有 IP 地址转换成其自身 IP 去访问该外部网络 ； 以及 该基站送出一中断信令联机。
7、信令给该用户设备， 以中断该信令联机。 10. 一种无线数据流的传输系统， 其特征在于， 包括 ： 一用户设备、 一基站与一核心网， 其中， 权 利 要 求 书 CN 104270739 A 2 2/2 页 3 当该用户设备发出一上网请求信令给该基站后， 该基站依据一本地因特网协议存入一 LIPA 检查逻辑来检查是否给该用户设备开启一 LIPA 功能 ； 如果该基站决定该用户设备被允许开启该 LIPA 功能， 该基站告知一核心网， 以让该核 心网执行鉴权该基站中断与该核心网的一联机 ； 以及 指派一私有 IP 地址给该用户设备来实施该 LIPA 功能， 以让具有该私有 IP 地址的该用 户设备。
8、通过该基站而直接接入至一外部网络， 而不需通过该核心网。 11. 根据权利要求 10 所述的无线数据流的传输系统， 其特征在于， 于开机后， 该基站从该核心网获取该 LIPA 检查逻辑。 12. 根据权利要求 11 所述的无线数据流的传输系统， 其特征在于， 于收到由该用户设备所送出的该上网请求信令后， 该基站依据该 LIPA 检查逻辑， 检查 该用户设备的一接入点名称与一国际移动用户识别码是否均被允许开启该 LIPA 功能 ； 以 及 如果是的话， 则该基站决定该用户设备被允许开启该 LIPA 功能。 13. 根据权利要求 10 所述的无线数据流的传输系统， 其特征在于， 该用户设备与该基站。
9、之间建立一信令联机来彼此传送信令。 14. 根据权利要求 13 所述的无线数据流的传输系统， 其特征在于， 该用户设备送出一中断数据联机请求信令给该基站 ； 该基站送出一中断数据联机接受信令给该用户设备， 该用户设备与该基站之间中断数 据传输 ； 以及 该基站送出一中断信令联机信令给该用户设备， 以中断该信令联机。 15. 根据权利要求 10 所述的无线数据流的传输系统， 其特征在于， 该核心网与该基站之间进行鉴权与安全保护 ； 以及 该基站与该用户设备之间进行鉴权与安全保护。 16. 根据权利要求 10 所述的无线数据流的传输系统， 其特征在于， 如果该基站决定该用户设备被允许开启该 LIP。
10、A 功能， 该基站送出一连接界面释放请 求信令给该核心网， 以断开该基站与该核心网间的一信令连接， 且该基站将连接转至本身 处理。 17. 根据权利要求 10 所述的无线数据流的传输系统， 其特征在于， 该用户设备与该基站之间建立一无线承载。 18. 根据权利要求 10 所述的无线数据流的传输系统， 其特征在于， 该基站送出一上网请求接收信令给该用户设备 ； 指派该私有 IP 地址给该用户设备， 以使得该基站与该用户设备间进行数据传输 ； 以及 当该用户设备使用该私有 IP 地址进行数据传输时， 该基站进行网络地址转换， 以将该 用户设备的该私有 IP 地址转换成其自身 IP 去访问该外部网络。
11、。 该基站送出一中断信令联机信令给该用户设备， 以中断该信令联机。 权 利 要 求 书 CN 104270739 A 3 1/4 页 4 无线数据流的传输方法与系统 0001 本申请是申请号 201110171433.X 的分案申请， 其母案申请号 ： 201110171433.X， 申请日 ： 2011 年 6 月 24 日， 申请名称 ： 无线数据流的传输方法与系统。 技术领域 0002 本发明涉及一种无线通信系统， 且特别涉及一种无线数据流的传输方法与系统。 背景技术 0003 3G 移动通讯系统希望提供用户在任何时间、 任何地点起能接入 (access) 宽带无 线多媒体服务。故而， 。
12、现已发展出通讯系统， 称为 “通用移动通讯系统” (Universal Mobile Telecommunication System,UMTS)， 其能提供高质量语音服务、 高速接取频宽、 支持多重服 务质量机制， 可满足语音和数据混合等实时和非实时性讯务的需求、 增强的安全机制、 具备 多重存取服务 (multi-access service) 功能 ( 可同时讲电话及使用上网服务 )、 具备影像 电话 (video call,video telephony) 功能。 0004 一般来说， UMTS 的网络架构主要分为三大部分 ： 用户设备 (User Equipment,UE)、 UMT。
13、S 陆地无线电接取网络 (UMTS Terrestrial Radio Access Network,UTRAN) 与核心网 (Core Network,CN)。 0005 UE 为用户的移动终端设备， 比如包括 3G 手机等， 让用户能通过 UE 而上网、 打电话 等。 0006 UTRAN提供UE能接入核心网服务的功能， 其由无线电网络子系统(Radio Network Subsystem,RNS) 所组成。RNS 包含无线电网络控制器 (Radio Network Controller,RNC) 与许多基站 (Node B)。基站负责对 1 个或多个手机的无线电传送与接收。RNC 控制无。
14、线电 资源使用。 0007 核心网负责信令 (signaling) 交换以及介接 (interface) 于 PSTN( 公众交换电话 网络， Public Switched Telephone Network， 即一般市话与移动电路 )/ISDN( 整合服务数 字网络， Integrated Services Digital Network) 和因特网 (Internet) 等外部网络。 0008 以目前而言， 基站包括家庭基站 (Home Node-B,HNB) 等， 提供 3G 无线覆盖功能给 位于家庭内的 3G 手机。HNB 连接至已经存在的家庭宽带服务。 0009 随着 3G 网络应。
15、用的不断发展， 单纯上网的数据业务对运营商网络的负载会越来 越大， 其也可能影响语音质量。 故而， 如果能让这些上网数据业务可以选择不经核心网而直 接通过 HNB 去访问外部网络的话， 则可减轻运营商网络的负载。 发明内容 0010 本发明的目的在于提供一种无线数据流的传输方法与系统。 当用户设备发出上网 请求时， 基站检查该用户设备是否能开启 LIPA(local Internet Protocol(IP)access， 本 地 IP 接入 ) 功能。如果可以的话， 该用户设备直接通过基站而直接接入至外部网络， 而不 需通过核心网， 以降低核心网的负载。 说 明 书 CN 104270739。
16、 A 4 2/4 页 5 0011 根据本发明的一实施例， 提出一种无线数据流的传输方法， 包括 ： 当一用户设备发 出一上网请求信令给一基站后， 该基站检查是否给该用户设备开启一本地因特网协议存入 (LIPA) 功能 ； 如果该基站决定该用户设备被允许开启该 LIPA 功能， 该基站中断与该核心网 的一联机 ； 以及指派一私有 IP 地址给该用户设备来实施 LIPA， 以让具有该私有 IP 地址的 该用户设备通过该基站而直接接入至一外部网络， 而不需通过该核心网。 0012 根据本发明的另一实施例， 提出一种无线数据流的传输系统， 包括 ： 一用户设备、 一基站与一核心网。当该用户设备发出一。
17、上网请求信令给该基站后， 该基站检查是否给该 用户设备开启一本地因特网协议存入 (LIPA) 功能。如果该基站决定该用户设备被允许开 启该 LIPA 功能， 该基站中断与该核心网的一联机。指派一私有 IP 地址给该用户设备来实 施 LIPA， 以让具有该私有 IP 地址的该用户设备通过该基站而直接接入至一外部网络， 而不 需通过该核心网。 0013 以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述， 但不作为对本发明的限定。 附图说明 0014 图 1 显示根据本发明实施例的 HNB 检查 UE 是否能开启 LIPA 功能的流程图 ； 0015 图 2 显示根据本发明实施例的 LIPA 数据流的传。
18、输方法流程图。 0016 其中， 附图标记 0017 110 150 ： 步骤 0018 210 270 ： 步骤 具体实施方式 0019 下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述 ： 0020 LIPA(local Internet Protocol(IP)access， 本地 IP 接入 ) 能使具有 IP( 因特网 协议)地址的用户设备通过HNB而直接接入至外部网络， 而不需通过核心网， 故而其能减轻 运营商的网络负担， 也越来越被运营商关注。 0021 于 本 发 明 实 施 例 中， 于 HNB 开 机 时， HNB 从 HMS(Home Node-B Managemen。
19、t System,HNB 网管系统 ) 上获取 LIPA 配置 / 检查逻辑， 此 LIPA 配置逻辑记载关于 LIPA 的 细节。HMS 是运营商的网元之一。当 UE 发出封包交换 (PS,Packet Switch) 连接建立请求 ( 底下也称为 PDP 激活请求 (PDP activation request) 信令 ) 后， 也就是发出上网请求之 后， HNB 依据所获取的 LIPA 配置 / 检查逻辑来检查是否能给此 UE 开启 LIPA 功能。如果此 UE 可以开启 LIPA 功能， HNB 实施 LIPA， 以让具有 IP 地址的用户设备通过 HNB 而直接接入 至外部网络， 而。
20、不需通过核心网。 0022 现请参考图1， 其显示根据本发明实施例的HNB检查UE是否能开启LIPA功能的流 程图。 如图1所示， 于步骤110中， HNB接收到由UE所送出的PDP激活请求(PDP activation request) 信令， 其中 PDP 代表封包数据协议 (packet data protocol)。 0023 于步骤120中， HNB根据从运营商的HMS所获取的LIPA配置逻辑， 来检查相关于此 UE 的 APN(Access Point Name， 接入点名称 ) 是否被允许开启 LIPA。在此， 依据 APN 的不 同， HNB 使用有不同的 IP 地址配发模式。。
21、如果要开启 LIPA 的话， 则 HNB 将私有 (private) IP 地址分发给 UE。如果 APN 被允许开启 LIPA 的话， 则流程接续至步骤 130。如果 APN 不被 说 明 书 CN 104270739 A 5 3/4 页 6 允许开启 LIPA 的话， 则代表此 UE 不被允许开启 LIPA， 如步骤 150 所示。 0024 于步骤 130 中， HNB 根据从运营商的 HMS 所获取的 LIPA 配置逻辑， 来检查相关 于此 UE 的 IMSI(International Mobile Subscriber Identity, 国际移动用户识别码 ) 是否被允许开启 L。
22、IPA。IMSI 是国际上为唯一识别一个移动用户所分配的号码， 其储存在 SIM(Subscriber Identity Module, 用户身份模块 ) 卡中， 可用于区别移动用户的有效信 息。如果 IMSI 被允许开启 LIPA 的话， 则此 UE 被允许开启 LIPA， 如步骤 140 所示。如果 IMSI 不被允许开启 LIPA 的话， 则此 UE 不被允许开启 LIPA， 如步骤 150 所示。 0025 通常来讲， 运营商会控制哪些 IMSI 可被允许开启 LIPA， 哪些 IMSI 不被允许开启 LIPA。IMSI 是否能开启 LIPA， 是要向运营商申请的。如果 UE 被允许开。
23、启 LIPA 的话， 则此 用户设备可通过 HNB 而直接接入至外部网络， 而不需通过核心网， 故而， 则运营商将无法监 控此 UE 的数据流流量。 0026 现请参考图 2， 其显示根据本发明实施例的 LIPA 数据流的传输方法流程图。如图 2 所示， 于步骤 210 中， UE 与 HNB 之间通过 RRC(Radio Resource Control, 无线资源控制 ) 协议而互相送出RRC连接设定(RRC Connection Setup)信令(signaling)， 藉此， UE与HNB 之间可建立信令连接管道， 以彼此传送信令。当 UE 建立起 RRC 连接后， UE 会离开闲置模。
24、式 (idle mode)， 使用移动网络服务， 并进入连结模式。 0027 于步骤 215 中， UE 通过 NAS(Non-Access Stratum, 非接入层 ) 协议而送出 PDP 激 活请求信令给 HNB。也即， 通过 UE 送出 PDP 激活请求信令， 可视为 UE 向 HNB 送出上网请求 信令。NAS 协议为 UE 与核心网间的协议， 负责 UE 与核心网间的控制信令。 0028 于步骤 220 中， HNB 进行 LIPA 检查， 以检查此 UE 是否可以开启 LIPA。步骤 220 的 细节如图 1 所示， 故于此不重述。 0029 于步骤225中， HNB通过NAS协。
25、议而送出PDP激活请求信令(也即， 上网请求信令) 给 CN。HNB 告知 CN， 有 UE 要通过 LIPA 来上网。于 UE 通过 LIPA 检查后， HNB 将此消息转至 核心网， 使核心网完成后续的鉴权工作。 0030 于步骤 230 中， CN 与 HNB 之间通过 NAS 协议与 RANAP(Radio Access Network Application Part, 无线接入网络应用部分 ) 协议进行鉴权与安全保护。于步骤 235 中， HNB 与 UE 之间通过 NAS 协议与 RRC 协议进行鉴权与安全保护。详细地说， CN 对 HNB 进行鉴 权与安全保护。如果 HNB 通。
26、过 CN 的鉴权的话， 则 HNB 对 UE 进行鉴权与安全保护。如果 UE 通过 HNB 的鉴权的话， 则 HNB 会将此结果回报给 CN。步骤 230 与步骤 235 可视为同步进行。 对用户设备的鉴权是由核心网来负责。 0031 于步骤240中， 于核心网鉴权成功后， HNB通过RANAP协议而送出连接界面(Iu)释 放请求信令给 CN。RANAP 是 HNB 和 CN 之间的控制面 (control plane) 协议。于步骤 240 完成后， 基本上， HNB 和 CN 之间信令连接已断开， 且 HNB 将连接转至本身处理。 0032 于步骤 245 中， UE 与 HNB 通过 R。
27、RC 协议而互相送出 RB(Radio Bearer, 无线承载 ) 设定信令。无线承载选择就是选择何种无线数据业务作为这段数据通路。当外部网络与 UE 之间有消息要传输时， 需要先建立无线承载。建立 RB 之后， UE 与 HNB 之间即可传输 “承 载” ， 而且， UE 的上网流量也是通过 RB 而传送出去。也即， HNB 代替核心网而送出 RB 设定信 令给 UE。 0033 于步骤 250 中， HNB 通过 NAS 协议而送出 PDP 激活接收信令给 UE。而且， UE 被指 说 明 书 CN 104270739 A 6 4/4 页 7 派私有 IP(private IP) 地址。。
28、也即， 可视为 HNB 通过 NAS 协议而送出上网请求接收信令给 UE。 0034 于步骤 255 中， HNB 与 UE 之间进行数据传输。UE 使用所指派的私有 IP 地址进行 数据传输， 且此时， HNB 进行 NAT(Network Address Translation, 网络地址转换 )， 转换成 自身 IP 去访问外部网络， 以让外部网络觉得是 HNB 在访问。 0035 于步骤 260 中， UE 通过 NAS 协议而送出 PDP 去激活请求 (PDP deactivation request) 信令给 HNB。也即， UE 告知 HNB， 其想要中断数据的联机 ； PDP 。
29、去激活请求信号可 视为一个中断数据联机请求信令。 0036 于步骤 265 中， HNB 通过 NAS 协议而送出 PDP 去激活接收 (PDP deactivation accept) 信令给 UE。之后， UE 与 HNB 之间不能继续传输数据， 但两者之间仍可传送信令。 PDP 去激活接收信令可视为中断数据联机接收信令。 0037 于步骤 270 中， UE 与 HNB 通过 NAS 协议而互相送出释放 RRC 连接信令给彼此。之 后， UE 与 HNB 之间的信令联机被中断， 所以彼此不能继续传送信令。也即， 释放 RRC 连接信 令可视为中断信令联机信令。 0038 本发明另一实施例。
30、提出一种实施 LIPA 的传输系统， 其包括 ： 用户设备、 基站与核 心网。用户设备、 基站与核心网的操作与功能如上述般， 故于此不重述。 0039 简述之， 于本发明实施例中， 当 HNB 接收到由 UE 所送出的 PDP 激活请求信号以后， HNB 检查 UE 是否能开启 LIPA( 如图 1 的流程所示 )。如果确认后， HNB 发起连接界面释放 请求信令给核心网， 从而将此连接转由本身处理。 HNB代替核心网发送出RB设定信令， 并且 激活 PDP。在激活 PDP 时， 将私有 IP 地址分配给 UE， UE 使用该私有 IP 进行传输时， HNB 会 做 NAT， 转换成自身 IP。
31、 去访问网络。 0040 故而， 由上述可知， 于本发明实施例中， 当UE发出封包交换连接建立请求信令(也 即 PDP 激活请求信令 ) 后， 也就是 UE 发出上网请求之后， HNB 检查是否能给此 UE 开启 LIPA 功能。如果此 UE 可以开启 LIPA 功能， 实施 LIPA， 以让具有 IP 地址的用户设备通过 HNB 而 直接接入至外部网络， 而不需通过核心网。故能减轻运营商的网络负担。 0041 当然， 本发明还可有其它多种实施例， 在不背离本发明精神及其实质的情况下， 熟 悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形， 但这些相应的改变和变 形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。 说 明 书 CN 104270739 A 7 1/2 页 8 图 1 说 明 书 附 图 CN 104270739 A 8 2/2 页 9 图 2 说 明 书 附 图 CN 104270739 A 9 。