[發明專利]一種基于GTP協議的中繼傳輸方法及其系統

有效

• 申請號: 201010114565.4
• 申請日: 2010-02-10
• 公開（公告）號: CN102149213A
• 公開（公告）日: 2011-08-10
• 發明（設計）人: 魏江
• 申請（專利權）人: 廣州科訊技術有限公司
• 主分類號: H04W76/02
• 分類號: H04W76/02;H04W80/04;H04L12/46
• 代理公司: 廣州廣信知識產權代理有限公司 44261
• 代理人: 李玉峰

技術領域

本發明涉及網絡通信技術領域，尤其涉及一種基于GTP協議的中繼傳輸方法及其系統。

背景技術

GTP(GPRS?Tunnelling?Protocol，GPRS隧道協議)，是一組基于IP的、用于在GSM和UMTS網絡中支持通用分組無線服務(GPRS)的通訊協議。在移動通信網絡，無線接入網通過GPRS服務支持節點SGSN接入到核心網，然后SGSN通過GTP協議與GPRS網關支持節點GGSN一起進行GTP隧道的創建連接，實現移動終端接入到外部數據網絡的功能。例如GPRS、WCDMA和CDMA?2000等通信系統。

以GPRS為例，如圖1所示，其中服務支持節點SGSN和網關支持節點GGSN是GPRS通信系統核心網絡的關鍵設備，二者都包括會話管理核心功能，負責在終端或網絡發起分組數據上下文PDP激活請求時，進行GTP隧道的建立、更新和拆除等管理功能以及業務數據的轉發功能。根據3GPP標準，GTP協議制定了會話管理功能實現的規定，具體來說GTP隧道包括信令面(GTP-C)和用戶面(GTP-U)。GTP-C負責隧道的建立、拆除等管理任務；GTP-U負責在已經建立的隧道上進行業務數據包的協議封裝/解封裝和包轉發任務。3GPP標準還進一步規定，如圖2所示，在3G網絡中無線網絡控制器RNC可以直接隧道方式在用戶面上與GGSN直接連接。

現有技術的移動通信網絡結構中，SGSN與GGSN在邏輯上是直接相連，以實現GTP隧道的建立和數據轉發。而這種直接連接方式限制了GTP業務能力的靈活性，所采取的解決方案之一是采用GTP協議中繼方式。

目前，通常采用的GTP協議中繼方式，如圖3所示，中繼支持節點RGSN通過Gn接口與SGSN和GGSN分別連接，從而實現GTP-C和GTP-U面上數據包的轉發。協議流程如圖4所示，具體如下：

101、通過DNS解析結果，SGSN向RGSN發起PDP上下文創建請求；

102、RGSN查找中繼目的GGSN，然后向中繼目的GGSN轉發PDP上下文創建請求；

103、GGSN向RGSN發送PDP上下文創建接受響應；

104、RGSN向SGSN轉發PDP上下文創建接受響應；

105、根據PDP上下文創建響應信息，如果為成功響應，則SGSN與RGSN建立了GTP-C/U隧道，進行數據傳送；

106、根據PDP上下文創建響應信息，如果為成功響應，則RGSN與GGSN建立了GTP-C/U隧道，進行數據中繼轉發傳送；

107、完成數據傳送，SGSN向RGSN發起PDP上下文刪除請求；

108、RGSN向GGSN轉發PDP上下文刪除請求；

109、GGSN向RGSN發送PDP上下文刪除接受響應；

110、RGSN向SGSN轉發PDP上下文刪除接受響應。

上述中繼方式稱為隨路中繼。該隨路中繼方式存在著以下技術缺陷：：

(1)GTP-C面和GTP-U面流量都要經過中繼支持節點RGSN，中繼支持節點RGSN需要進行隧道的狀態維護。

(2)GTP-C面和GTP-U面流量都要經過中繼節點，中繼支持節點RGSN需要強大的數據包處理能力，從而成為新的網絡瓶頸。

(3)GTP-U面流量經過中繼支持節點RGSN，增加了傳送時延、降低了業務質量。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種基于GTP協議、采用信令中繼方式的中繼傳輸方法，以實現將GTP-C面信令數據與GTP-U面業務數據分離傳送，從而有效解決網絡瓶頸問題，提高傳輸業務質量。本發明的另一目的在于提供實現上述方法的基于GTP協議的中繼傳輸系統。

本發明的目的通過以下技術方案予以實現：

本發明提供的一種基于GTP協議的中繼傳輸方法，包括以下步驟：

a)通過DNS解析結果，服務支持節點SGSN向中繼支持節點RGSN發起PDP上下文創建請求；

b)RGSN收到所述PDP上下文創建請求信令，按照透明中繼邏輯以及GTP-U隧道端點的建立要求，修改所述創建請求信令中的協議字段參數值而生成新的PDP上下文創建請求信令；然后查找中繼目的網關支持節點GGSN，向所述中繼目的網關支持節點GGSN轉發新的PDP上下文創建請求信令；

c)中繼目的GGSN發出PDP上下文創建接受響應信令，經RGSN按照透明中繼邏輯和信令中繼要求向SGSN轉發；