技术领域

本发明涉及无线通信领域， 尤其涉及一种信息指示及网关选择方法、 系统和设备。 背景技术

现有技术中， 为终端（ UE )选择服务网关（ SGW )主要根据 UE当前的位置和网络的 拓朴关系， 从而保证为当前 UE服务的 SGW到 UE当前的服务基站的路由总是优化的。

网络为 UE选择 SGW的方案如下：

网络为 UE选择 SGW主要参考 UE当前的位置，如图 1所示，核心网站点（ Core Network site ) 1的 SGW1与基站站点 （Base station site ) 1/2/3的基站相连， Core Network site2的 SGW2与 Base station site4/5/6的基站相连， 随着 UE的移动， UE的服务基站不断改变， 当 UE移动出 Core Network sitel的设备服务区域外， 网络将为 UE选择 Core Network site2的 设备 SGW2继续提供服务。

UE的下行数据路由路径为： 分组数据网络（ PDN GW ) ->SGW -> Base station->UE, 如图 1所示， 随着 UE的移动， UE的下行数据路由路径也随之改变。

移动中继设备 ( Mobile Relay ) 弓 |入之后， 系统架构图如图 2所示， 其中 Mobile Relay 在两重网络中分别赋予了两重身份， 首先对于中继网络单元（ Relay Network Element )组 成的网络中 （由标号为 1的设备组成的网络）， Mobile Relay在网络中作为普通 UE工作； 而在终端网络单元（ UE Network Element )构成的网络中（由标号为 2的设备组成的网络）， Mobile Relay在网络中作为基站（ eNB ) 工作。

如图 2所示， 从 Relay Network Element组成的网络的层面来看， Mobile Relay作为普 通 UE来工作，因此随着 Mobile Relay的移动， Mobile Relay的服务基站即施主基站（ Donor eNB, De B ) 以及 SGW在不断改变。

另一方面， 从 UE network element构成的网络的层面来看， Mobile Relay作为 eNB工 作， 而 Mobile Relay下真正的用户 UE ( User-UE ) 实际上并不知道 Mobile Relay是特殊的 基站， 也不知道 Mobile Relay在移动。

Mobile Relay引入后 User-UE的下行数据路由路径为：用户终端分组� �据网关（ User-UE PGW ) ->用户终端服务网关（ User-UE SGW ) -> 中继终端分组数据网关（ Relay-UE PGW ) -> 中继终端服务网关（ Relay-UE SGW ) -> Donor e B-> Mobile Relay -> User-UE, 其中下 行数据的传输路径会随 Mobile Relay的移动而发生改变。 在实现本发明的过程中， 发明人发现现有技术中存在以下技术问题：

现有技术中， 在引入 Mobile Relay之前， 网络为 UE选择 SGW通常从网络的拓朴结 构进行考虑， 从而保证 eNB本身到 SGW之间的路由总是优化的。 但是 Mobile Relay引入 后， 随着 Mobile Relay本身的移动， 网络的拓朴结构也将随之改变， 因此现有技术已经不 能保证网络为 Mobile Relay下的 UE (即 User-UE )选择的 SGW (即 User-UE SGW )到 Mobile Relay的路由仍然是优化的。

发明内容

本发明实施例提供一种信息指示及网关选择方 法、系统和设备，用于解决 Mobile Relay 下的 UE的下行数据路由路径的优化性得不到保证的� ��题 。

一种网关选择方法， 该方法包括：

中继终端移动性管理实体 Relay-UE MME接收移动中继设备 Mobile Relay发送的附着 请求或分组数据网络 PDN连接请求；

所述 Relay-UE MME确定同时支持分组数据网关 PGW功能和服务网关 SGW功能的 实体设备， 并选择该实体设备作为该 Mobile Relay的 PGW。

一种信息指示方法， 该方法包括：

操作与维护系统 OAM接收移动中继设备 Mobile Relay发送的配置信息请求消息； 所述 OAM将所述 Mobile Relay的配置信息发送给所述 Mobile Relay , 该配置信息中 包括为所述 Mobile Relay配置的分组数据网关 PGW的信息和服务网关 SGW能力指示信 息， 该 PGW为同时支持 PGW功能和 SGW功能的实体设备 , 该 SGW能力指示信息用于 指示该 PGW支持 SGW功能。

一种信息指示方法， 该方法包括：

移动中继设备 Mobile Relay接收中继终端移动性管理实体 Relay-UE MME或操作与维 护系统 OAM发送的该 Mobile Relay的分组数据网关 PGW的信息和服务网关 SGW能力指 示信息， 该 SGW能力指示信息用于指示该 PGW支持 SGW功能；

所述 Mobile Relay将所述 PGW的信息和 SGW能力指示信息，发送给用户终端移动性 管理实体 User-UE MME。

一种网关选择方法， 该方法包括：

用户终端移动性管理实体 User-UE MME接收移动中继设备 Mobile Relay发送的该 Mobile Relay的分组数据网关 PGW的信息和服务网关 SGW能力指示信息， 该 SGW能力 指示信息用于指示该 PGW支持 SGW功能； 保存该 PGW的地址信息以及 SGW能力指示 信息与所述 Mobile Relay的关联关系；

所述 User-UE MME根据所述关联关系确定所述 PGW支持 SGW功能，并选择该 PGW 作为接入该 Mobile Relay的终端的 SGW。 一种中继终端移动性管理实体 Relay-UE MME, 该 Relay-UE MME包括： 接收单元，用于接收移动中继设备 Mobile Relay发送的附着请求或分组数据网络 PDN 连接请求；

选择单元，用于确定同时支持分组数据网关 PGW功能和服务网关 SGW功能的实体设 备， 并选择该实体设备作为该 Mobile Relay的 PGW。

一种操作与维护系统 OAM, 该 OAM包括：

接收单元， 用于接收移动中继设备 Mobile Relay发送的配置信息请求消息； 发送单元， 用于将所述 Mobile Relay的配置信息发送给所述 Mobile Relay, 该配置信 息中包括为所述 Mobile Relay配置的分组数据网关 PGW的信息和服务网关 SGW能力指示 信息， 该 PGW为同时支持 PGW功能和 SGW功能的实体设备 , 该 SGW能力指示信息用 于指示该 PGW支持 SGW功能。

一种移动中继设备 Mobile Relay , 该 Mobile Relay包括：

接收单元，用于接收中继终端移动性管理实体 Relay-UE MME或操作与维护系统 OAM 发送的该 Mobile Relay的分组数据网关 PGW的信息和服务网关 SGW能力指示信息， 该 SGW能力指示信息用于指示该 PGW支持 SGW功能；

发送单元，用于将所述 PGW的信息和 SGW能力指示信息，发送给用户终端移动性管 理实体 User-UE MME。

一种用户终端移动性管理实体 User-UE MME, 该 User-UE MME包括：

接收单元， 用于接收移动中继设备 Mobile Relay发送的该 Mobile Relay的分组数据网 关 PGW的信息和服务网关 SGW能力指示信息， 该 SGW能力指示信息用于指示该 PGW 支持 SGW功能； 保存该 PGW的地址信息以及 SGW能力指示信息与所述 Mobile Relay的 关联关系；

选择单元， 用于根据所述关联关系确定所述 PGW支持 SGW功能， 并选择该 PGW作 为接入该 Mobile Relay的终端的 SGW。

一种无线通信系统， 该系统包括：

中继终端移动性管理实体 Relay-UE MME, 用于接收移动中继设备 Mobile Relay发送 的附着请求或分组数据网络 PDN连接请求，确定同时支持分组数据网关 PGW功能和服务 网关 SGW功能的实体设备，并选择该实体设备作为该 Mobile Relay的 PGW;将所述 PGW 的信息和 SGW能力指示信息， 发送给所述 Mobile Relay; 所述 SGW能力指示信息用于指 示所述 PGW支持 SGW功能；

Mobile Relay, 用于将接收到的所述 Relay-UE MME发送的 PGW的信息和 SGW能力 指示信息， 发送给用户终端移动性管理实体 User-UE MME;

User-UE MME, 用于接收所述 Mobile Relay发送的 PGW的信息和 SGW能力指示信 息；保存该 PGW的地址信息以及 SGW能力指示信息与所述 Mobile Relay的关联关系；根 据所述关联关系确定所述 PGW支持 SGW功能， 并选择该 PGW作为接入该 Mobile Relay 的终端的 SGW。

一种无线通信系统， 该系统包括：

中继终端移动性管理实体 Relay-UE MME, 用于接收移动中继设备 Mobile Relay发送 的附着请求或分组数据网络 PDN连接请求，确定同时支持分组数据网关 PGW功能和服务 网关 SGW功能的实体设备 , 并选择该实体设备作为该 Mobile Relay的 PGW;

操作与维护系统 OAM, 用于接收 Mobile Relay发送的配置信息请求消息； 将所述 Mobile Relay的配置信息发送给所述 Mobile Relay, 该配置信息中包括为所述 Mobile Relay 配置的 PGW的信息和 SGW能力指示信息， 该 PGW为同时支持 PGW功能和 SGW功能 的实体设备， 并且该 PGW与所述 Relay-UE MME为该 Mobile Relay选择的 PGW相同； 该 SGW能力指示信息用于指示该 PGW支持 SGW功能；

Mobile Relay,用于将接收到的所述 OAM发送的 PGW的信息和 SGW能力指示信息， 发送给用户终端移动性管理实体 User-UE MME;

User-UE MME, 用于接收所述 Mobile Relay发送的 PGW的信息和 SGW能力指示信 息；保存该 PGW的地址信息以及 SGW能力指示信息与所述 Mobile Relay的关联关系；根 据所述关联关系确定所述 PGW支持 SGW功能， 并选择该 PGW作为接入该 Mobile Relay 的终端的 SGW。

本发明实施例提供的方案中，网络侧为 Mobile Relay选择的 PGW(即 Relay-UE PGW ) 和为接入 Mobile Relay的 UE选择的 SGW (即 User-UE SGW )，位于同一实体设备， 那么， 在该 UE的下行数据路由路径： User-UE PGW-> User-UE SGW-> Relay-UE PGW-> Relay-UE SGW-> Donor e B-> Mobile Relay -> User-UE中， User-UE SGW到 Relay-UE PGW的传输 距离几乎为零， 使得 UE的下行数据路由路径的优化性得到了保证。

附图说明

图 1为现有技术中的 SGW的选择示意图；

图 2为现有技术中 User-UE随 Mobile Relay的移动过程示意图；

图 3为本发明实施例提供的方法流程示意图；

图 4为本发明实施例提供的另一方法流程示意图� �

图 5为本发明实施例提供的再一方法流程示意图� �

图 6为本发明实施例提供的又一方法流程示意图� �

图 7A为本发明实施例一的流程示意图；

图 7B为本发明实施例二的流程示意图；

图 7C为本发明实施例三的流程示意图； 图 7D为本发明实施例四的流程示意图；

图 7E为本发明实施例五的流程示意图；

图 8A为本发明实施例提供的系统结构示意图；

图 8B为本发明实施例提供的另一系统结构示意图� ��

图 9为本发明实施例提供的设备结构示意图；

图 10为本发明实施例提供的另一设备结构示意图� ��

图 11为本发明实施例提供的又一设备结构示意图� ��

具体实施方式

为了能够保证移动中继设备 ( Mobile Relay ) 下的 UE的下行数据路由路径的优化性， 本发明实施例提供一种信息指示及网关选择方 法， 本方法中， 中继终端移动性管理实体 ( Relay-UE MME )在 Mobile Relay发起的网络附着或分组数据网络（ PDN )连接建立过 程中， 选择同时支持分组数据网关（ PGW )功能和服务网关（ SGW )功能的实体设备作为 该 Mobile Relay的 PGW即中继终端分组数据网关（ Relay-UE PGW ), 并将该 PGW的信息 和 SGW能力指示信息发送给 Mobile Relay; Mobile Relay再将该 PGW的信息和 SGW能 力指示信息发送给 User-UE MME; User-UE MME根据接收到的信息确定该 PGW支持 SGW 功能， 并选择该 PGW作为用户终端服务网关 User-UE SGW, 即作为接入该 Mobile Relay 的终端的 SGW。 或者，

预先在 Relay-UE MME/HSS、 以及 OAM中预先配置 Mobile Relay的 PGW的信息， 该 PGW 为同时支持 PGW 功能和 SGW 功能的实体设备， 并且要保证在 Relay-UE MME/HSS、 以及 OAM中配置的信息一致。 那么， Relay-UE MME在 Mobile Relay发起的 网络附着或 PDN连接建立过程中， 根据配置信息为 Mobile Relay选择 PGW。 OAM在接 收到 Mobile Relay发送的配置信息请求消息后， 将包括预先配置的 Mobile Relay的 PGW 的信息和 SGW能力指示信息的配置信息发送给 Mobile Relay; Mobile Relay再将该 PGW 的信息和 SGW能力指示信息发送给 User-UE MME; User-UE MME根据接收到的信息确 定该 PGW支持 SGW功能，并选择该 PGW作为 User-UE SGW,即作为接入该 Mobile Relay 的终端的 SGW。

参见图 3 , 为本发明实施例提供的 Relay-UE MME侧的网关选择方法， 包括以下步骤： 步骤 30: Relay-UE MME接收 Mobile Relay发送的附着请求或 PDN连接请求； 步骤 31： Relay-UE MME确定同时支持 PGW功能和 SGW功能的实体设备 , 并选择 该实体设备作为该 Mobile Relay的 PGW。

作为一种实施方式， 步骤 31中， Relay-UE MME确定同时支持 PGW功能和 SGW功 能的实体设备， 其具体实现可以如下：

Relay-UE MME通过查询域名服务系统（ DNS ), 获得 SGW查询结果列表和 PGW结 果列表；确定同时出现在该 SGW查询结果列表和 PGW结果列表中的设备标识 ,将该设备 标识对应的网关设备确定为同时支持 PGW功能和 SGW功能的实体设备。

相应的， 在步骤 31之后， Relay-UE MME可以将选择的 PGW的信息和 SGW能力指 示信息， 发送给 Mobile Relay; 该 SGW能力指示信息用于指示该 PGW支持 SGW功能。 具体的：

若 Relay-UE MME在步骤 30中接收到 Mobile Relay发出的附着请求， 则 Relay-UE MME通过附着接受 （ Attach Accept ) 消息， 将 PGW的信息和 SGW能力指示信息发送给 Mobile Relay;

若 Relay-UE MME在步骤 30中接收到 Mobile Relay发出的 PDN连接请求，则 Relay-UE MME通过激活默认演进分组系统承载上下文请求 （ACTIVATE DEFAULT EPS BEARER CONTEXT REQUEST )消息， 将 PGW的信息和 SGW能力指示信息发送给 Mobile Relay„ 进一步的，在步骤 31中 Relay-UE MME为 Mobile Relay选择 PGW时， Relay-UE MME 以为该 Mobile Relay选择 SGW;那么，在步骤 31之后、并且 Relay-UE MME向 M

之前， Relay-UE MME可以触发选择的 SGW和 PGW为 Mobile Relay建立承载上下文。

作为另一种实施方式， 步骤 31中， Relay-UE MME确定同时支持 PGW功能和 SGW 功能的实体设备， 其具体实现可以如下：

Relay-UE MME从本地或 Mobile Relay的签约信息中获取为该 Mobile Relay预先配置 的 PGW的信息， 该 PGW为同时支持 PGW功能和 SGW功能的实体设备； 并选择该 PGW 作为该 Mobile Relay的 PGW。 这里， 为该 Mobile Relay预先配置的 PGW的信息可以包括 PGW 的标识和 /或地址信息； Mobile Relay 的签约信息可以保存在归属签约用户服务器 ( HSS ) 中。

进一步的，在步骤 31中 Relay-UE MME为 Mobile Relay选择 PGW时， Relay-UE MME 还可以为该 Mobile Relay选择 SGW; 那么， 在步骤 31之后， Relay-UE MME可以触发选 SGW和 PGW为 Mobile Relay建立承载上下文。然后， Relay-UE MME向 Mo elay

Relay-UE MME触发选择的 SGW和 PGW为 Mobile Relay建立承载上下文的步骤如下： Relay-UE MME向选择的 SGW发送会话创建请求（ Creat Session Request ), 该 SGW 将 Creat Session Request发送给选择的 PGW, 该 PGW为 Mobile Relay建立承载上下文后， 向该 SGW返回会话创建响应（ Creat Session Response ), 该 SGW将 Creat Session Response 发送给 Relay-UE MME。

参见图 4, 为本发明实施例提供的 OAM侧的信息指示方法， 包括以下步骤： 步骤 40: OAM接收 Mobile Relay发送的配置信息请求（ Configuration Request )消息； 步骤 41： OAM将 Mobile Relay的配置信息发送给该 Mobile Relay , 该配置信息中包 括为该 Mobile Relay配置的 PGW的信息和 SGW能力指示信息，该 PGW为同时支持 PGW 功能和 SGW功能的实体设备， 该 SGW能力指示信息用于指示该 PGW支持 SGW功能。

参见图 5 , 为本发明实施例提供的 Mobile Relay侧的信息指示方法， 包括以下步骤： 步骤 50: Mobile Relay接收 Relay-UE MME或 OAM发送的该 Mobile Relay的 PGW 的信息和 SGW能力指示信息， 该 SGW能力指示信息用于指示该 PGW支持 SGW功能； 步骤 51： Mobile Relay将接收到的 PGW的信息和 SGW能力指示信息，发送给 User-UE 步骤 51中， Mobile Relay可以在发起的 S1接口建立过程或 S1接口更新过程中， 将 PGW的地址信息和 SGW能力指示信息发送给 User-UE MME; 或者，

Mobile Relay在接收到终端发送的接入请求后，通过终� ��相关上行 S1接口应用（ S1AP ) 消息， 将 PGW的信息和 SGW能力指示信息发送给 User-UE MME。 这里， 接入请求可以 是终端在发起初始接入时或切入 Mobile Relay小区的过程中， 发送的接入请求。

若 Mobile Relay在发起的 S1接口建立过程或 S1接口更新过程中， 将 PGW的信息和 SGW能力指示信息发送给 User-UE MME,则在发送该 PGW的信息和 SGW能力指示信息 之后， Mobile Relay在接收终端发送的接入请求时， 向 User-UE MME发送终端相关上行 S1AP消息， 以向 User-UE MME通知该终端已通过该 Mobile Relay接入网络。

S1 接口是无线接入网节点与核心网节点间建立的 逻辑接口， 具体又分为控制面接口 ( S1-MME )和用户面接口 （Sl-U )。 S1-MME是无线接入网节点与 MME之间建立的逻辑 接口， 用于传输控制面信令（信令具体内容参见 3GPP TS36.413 )。 S1-U是无线接入网节 点与 SGW之间建立的逻辑接口， 用于传输用户面数据 （用户面数据包格式参见 3GPP TS29.281 )。

参见图 6, 为本发明实施例提供的 User-UE MME侧的网关选择方法， 包括以下步骤： 步骤 60: User-UE MME接收 Mobile Relay发送的该 Mobile Relay的 PGW的信息和 SGW能力指示信息，该 SGW能力指示信息用于指示该 PGW支持 SGW功能；保存该 PGW 的地址信息以及 SGW能力指示信息与该 Mobile Relay的关联关系；

步骤 61： User-UE MME根据保存的关联关系确定该 PGW支持 SGW功能， 并选择该 PGW作为 User-UE SGW, 即选择该 PGW作为接入 Mobile Relay的终端的 SGW。

具体的， 步骤 60中 User-UE MME可以在 Mobile Relay发起的 SI接口建立过程或 S1 接口更新过程中， 接收到 PGW的地址信息和 SGW能力指示信息； 则步骤 61中 User-UE MME在后续接收到 Mobile Relay发送的终端相关上行 S1AP消息后，根据所述关联关系确 定该 PGW支持 SGW功能， 并选择该 PGW作为 User-UE SGW; 或者，

步骤 60中 User-UE MME通过 Mobile Relay发送的终端相关上行 SI AP消息，接收 PGW 的地址信息和 SGW能力指示信息； 则步骤 61中 User-UE MME在接收到该终端相关上行 S1AP消息后，根据所述关联关系确定该 PGW支持 SGW功能，并选择该 PGW作为 User-UE SGW。

进一步的， 在步骤 61之后 User-UE MME还可以将接收到的 PGW的信息中的地址信 息作为接入该 Mobile Relay的终端的 SGW的地址信息，并根据该地址信息向该 SGW发送 会话建立请求， 若该 SGW能够为 UE提供服务， 则向 User-UE MME返回会话建立响应， 以通知 User-UE MME会话建立。

下面对本发明进行具体说明：

本发明的主要思想： 根据背景技术可以看出， 当 UE从 Mobile Relay接入网络时， UE 的下行数据路由路径为： User-UE PGW->User-UE SGW-> Relay-UE PGW->Relay-UE SGW->Donor e B->Mobile Relay->User-UE。 本发明主要解决如何优化 User-UE SGW和 Relay-UE PGW路由的问题， 即实现将 User-UE SGW功能和 Relay-UE PGW功能选择到同 一个实体设备上。

为实现将 User-UE SGW功能和 Relay-UE PGW功能选择到同一个实体设备上， 首先 在网络为 Relay-UE选择 PGW的时候， 网络需要选择一个同时支持 PGW和 SGW的设备 为 Relay-UE PGW。 对于实施例 1 , Mobile Relay在附着到网络过程中或发起 PDN连接过 程中， 由 Relay-UE MME为 Mobile Relay选择 Relay-UE PGW, 因此 Relay-UE MME需要 为 Mobile Relay尽量选择一个同时支持 PGW和 SGW功能的设备来承载 Relay-UE PGW功 能， 此外 Relay-UE MME将 Relay-UE PGW的地址信息以及 Relay-UE PGW对 SGW功能 的支持指示发送给 Mobile Relay。对于实施例 2 ,由于 Relay-UE PGW是提前为 Mobile Relay 配置好的， 因此可以在为 Mobile Relay提前预配置 Relay-UE PGW的过程中， 运营商可以 选择一个同时支持 PGW和 SGW功能的设备来承载 Relay-UE PGW功能。

在实施例 1和实施例 2中， 当 UE通过 Mobile Relay接入到网络过程中， Mobile Relay 将 Relay-UE PGW地址信息， 以及 Relay-UE PGW对 SGW功能支持的能力指示信息发送 给 UE的核心网设备 User-UE MME, User-UE MME根据 Relay-UE PGW对 SGW功能支持 的能力指示信息判断出 Relay-UE PGW支持 SGW功能， 则 User-UE MME选择 Relay-UE PGW同时作为 User-UE SGW, 并将 Relay-UE PGW地址信息作为 User-UE SGW的地址信 息。根据 User-UE SGW地址信息， User-UE MME向 User-UE SGW发起会话建立请求过程。

实施例 1 中， 在 Mobile Relay 附着到网络或者发起 PDN连接建立过程中， 网络将 Relay-UE PGW地址和 SGW能力指示发送给 Mobile Relay。在 User-UE从 Mobile Relay接 入过程中， Mobile Relay将 Relay-UE PGW地址信息和 SGW能力指示发送给 User-UE MME, 辅助 User-UE MME为 User-UE进行 User-UE SGW选择。

Mobile Relay附着到网络过程中，或者 Mobile Relay发起 PDN连接建立过程中， Mobile Relay从 Relay-UE MME获得 Relay-UE PGW地址信息和 SGW能力指示过程如图 7A所示： 步骤 1. Mobile Relay建立与 DeNB的无线资源控制（ RRC )信令连接。 RRC信令连接 的建立细节可以参见 3GPP TS 36.331 , 这里不进行详细介绍。

步骤 2. 对于 Mobile Relay发起的 Attach过程， 通过步骤 1建立好的 RRC信令连接，

Mobile Relay将 Attach Request消息发送给 DeNB, DeNB将 Attach Request消息直接透传 给 Relay-UE MME。

步骤 2a. 对于 Mobile Relay 发起的 PDN 连接建立过程， Mobile relay 将 PDN Connectivity Request消息发送给 DeNB, DeNB将 PDN Connectivity Request消息透传给 Relay-UE MME。

其中 Attach过程和 PDN连接建立过程是两个独立的过程， 同时只会有一个过程进行， 两者不会同时发生。 也即， 仅会执行步骤 2和步骤 2a中的一个。

步骤 3. Relay-UE MME根据 Mobile Relay当前所在位置信息， 为 Mobile Relay选择 Relay-UE SGW和 Relay-UE PGW。 Relay-UE MME在为 Mobile Relay选择 Relay-UE PGW 时选择一个同时支持 PGW功能和 SGW功能的实体设备。

步骤 4. Relay-UE MME 向该 Relay-UE SGW 发送会话创建请求 （ Creat Session Request );

步骤 4a. Relay-UE SGW将 Creat Session Request发送给该 Relay-UE PGW;

步骤 5a. Relay-UE PGW为 Mobile Relay建立承载上下文后，向该 Relay-UE SGW返回 会话^ 'J建响应 ( Creat Session Response );

步骤 5. Relay-UE SGW将 Creat Session Response发送给 Relay-UE MME;

步骤 6. 对于 Mobile Relay发起的 Attach过程， Relay-UE MME通过 Attach Accept消 息， 将为 Mobile Relay选择的 Relay-UE PGW地址信息和 SGW能力指示发送给 Mobile Relay;

步骤 6a.对于 Mobile Relay发起的 PDN连接建立过程， Relay-UE MME通过 ACTIVATE DEFAULT EPS BEARER CONTEXT REQUEST消息， 将为 Mobile Relay选择的 Relay-UE PGW地址信息和 SGW能力指示发送给 Mobile Relay。

步骤 6和步骤 6a也仅会执行其中的一个。

Mobile Relay将 Relay-UE PGW地址信息和 SGW 能力指示通过上行 S1接口建立 /S1 接口更新消息发送给 User-UE MME,对于从 Mobile Relay初始接入的 UE或者通过切换到 Mobile Relay小区的 UE, User-UE MME根据 Mobile Relay发起的 SI接口建立 /SI接口更 新过程中收到的 Relay-UE PGW地址信息和 SGW 能力指示为上述 UE选择 SGW,具体过 程如图 7B所示。

步骤 0. 在 Mobile Relay发起的 SI接口建立 /更新过程中，如果 Relay-UE PGW同时支 持 SGW功能， Mobile Relay将之前获得的 Relay-UE PGW地址和 SGW能力指示信息发送 给 User-UE MME。

步骤 1. 在 UE发起的初始接入过程或者 UE切入 Mobile Relay小区过程中， UE发起 向 Mobile Relay的接入过程。

步骤 2. Mobile Relay向 User-UE MME发送 UE相关上行 S 1 AP消息， 以通知 User-UE MME: UE当前已经从 Mobile Relay接入到网络。

步骤 3. User-UE MME根据步骤 0中从 Mobile Relay接收并本地保存的 Relay-UE PGW 地址信息和 SGW能力指示， 判断出 Relay-UE PGW支持 SGW功能， 则 User-UE MME选 择 Relay-UE PGW同时作为 User-UE SGW, 并将 Relay-UE PGW地址信息作为 User-UE SGW的地址信息。

步骤 4. User-UE MME根据步骤 3获得的 User-UE SGW的地址信息，向 User-UE SGW 发起会话建立请求。

步骤 5.如果 User-UE SGW可以为 UE提供服务， 则 User-UE SGW向 User-UE MME 返回会话建立响应消息， 以通知 User-UE MME会话建立完成。

除通过上行 S 1接口建立 /S1接口更新消息方式外， Mobile Relay也可以将 Relay-UE PGW地址和 SGW 能力指示信息通过 UE相关上行 S 1AP消息发送给 User-UE MME, 对 于从 Mobile Relay初始接入的 UE或者通过切换到 Mobile Relay小区的 UE, MME根据收 到的 UE相关上行 S 1 AP消息中的 Relay-UE PGW地址和 SGW 能力指示信息，为 UE相关 上行 S 1AP消息中涉及的 UE进行 SGW选择， 具体过程如图 7C所示：

步骤 1. 在 UE发起的初始接入过程或者 UE切入 Mobile Relay小区过程中， UE发起 向 Mobile Relay的接入过程。

步骤 2. Mobile Relay向 User-UE MME发送 UE相关上行 S 1 AP消息， 以通知 User-UE MME: UE当前已经从 Mobile Relay接入到网络。 这里， Mobile Relay需要将之前获得的 Relay-UE PGW地址和 SGW 能力指示信息携带在 UE 相关上行 S 1AP 消息中发送给 User-UE MME。

步骤 3. User-UE MME根据步骤 2中获得的 Relay-UE PGW对 SGW功能支持的能力指 示信息， 判断出 Relay-UE PGW支持 SGW功能， 则 User-UE MME选择 Relay-UE PGW同 时作为 User-UE SGW, 并将 Relay-UE PGW地址信息作为 User-UE SGW的地址信息。

步骤 4. User-UE MME根据步骤 3获得的 User-UE SGW的地址信息，向 User-UE SGW 发起会话建立请求。

步骤 5.如果 User-UE SGW可以为 UE提供服务， 则 User-UE SGW向 User-UE MME 返回会话建立响应消息， 以通知 User-UE MME会话建立完成。

实施例 2中， 网络为 Mobile Relay预配置 Relay-UE PGW, 一方面在 Mobile Relay附 着到网络过程中，根据 Mobile Relay的签约信息，网络为 Mobile Relay选择固定的 Relay-UE PGW。 另一方面在在 Mobile Relay启动过程中， 网管系统将为 Mobile Relay固定配置的 Relay-UE PGW地址和 SGW能力指示信息发送给 Mobile Relay。当 User-UE从 Mobile Relay 接入过程中， Mobile Relay将 Relay-UE PGW信息发送给 User-UE MME , 以辅助 User-UE MME为 User-UE进行网关选择。

Mobile Relay附着到网络过程中， 或者 Mobile Relay发起 PDN连接建立过程中， 根 据 HSS 中的签约数据信息或者 Relay-UE MME本地保存的 Mobile Relay PGW信息， Relay-UE MME为 Mobile Relay选择 Relay-UE PGW, 由于 Relay-UE PGW是预配置的， 因此可以保证 Relay-UE PGW同时支持 SGW功能， 具体过程如图 7D所示：

步骤 0. 运营商将为 Mobile Relay固定配置的 Relay-UE PGW标识和地址信息配置到 Relay-UE MME或配置到 HSS保存的签约数据中。 配置的 Relay-UE PGW同时支持 PGW 和 SGW功能。

步骤 1. Mobile Relay建立与 DeNB的 RRC信令连接。 RRC信令连接的建立细节可以 参见 3GPP TS 36.331 , 这里不进行详细介绍。

步骤 2. 对于 Mobile Relay发起的 Attach过程， 通过步骤 1建立好的 RRC信令连接， Mobile Relay将 Attach Request消息发送给 DeNB, DeNB将 Attach Request消息直接透传 给 Relay-UE MME。

步骤 2a. 对于 Mobile Relay 发起的 PDN 连接建立过程， Mobile Relay 将 PDN connectivity request 消息发送给 DeNB , DeNB 将 PDN connectivity request 消息透传给 Relay-UE MME。

步骤 3. Relay-UE MME根据 HSS中保存的签约信息或者 Relay-UE MME本地保存的 Mobile Relay PGW标识或地址信息， 为 Mobile Relay选择 Relay-UE PGW。

步骤 4. Relay-UE MME 向该 Relay-UE SGW 发送会话创建请求 （ Creat Session Request );

步骤 4a. Relay-UE SGW将 Creat Session Request发送给该 Relay-UE PGW;

步骤 5a. Relay-UE PGW为 Mobile Relay建立承载上下文后，向该 Relay-UE SGW返回 会话^ 'J建响应 ( Creat Session Response );

步骤 5. Relay-UE SGW将 Creat Session Response发送给 Relay-UE MME;

步骤 6. 对于 Mobile Relay发起的 Attach过程， Relay-UE MME向 Mobile Relay返回 Attach Accept消息；

步骤 6a.对于 Mobile Relay发起的 PDN连接建立过程， Relay-UE MME向 Mobile Relay 返回 ACTIVATE DEFAULT EPS BEARER CONTEXT REQUEST消息。

步骤 6和步骤 6a也仅会执行其中的一个。 Mobile Relay作为基站进入工作状态前， Mobile Relay首先发起向 OAM的连接过程， 并向 OAM请求配置信息。 OAM根据 Mobile Relay 的标识（ID )将运营商提前准备好的 配置信息发送给 Mobile Relay, 配置信息中包括 Relay-UE PGW 的标识、地址信息和 SGW 能力指示信息， 具体过程如图 7E所示：

步骤 1. Mobile Relay发起向 OAM的连接过程， 并向 0 AM请求配置信息， 在配置信 息请求消息中携带 Mobile Relay ID信息。

步骤 2. OAM根据 Mobile Relay ID将运营商提前准备好的配置信息发送给 Mobile Relay,配置信息中包括 Relay-UE PGW 的 ID和地址信息、 SGW能力指示和 User-UE MME 地址信息。 Mobile Relay本地保存 Relay-UE PGW的 ID 和地址信息、 SGW能力指示和 User-UE MME地址信息。

步骤 3. Mobile Relay根据步骤 2中获得的配置信息， 向 User-UE MME发起 S I连接建 立过程， 建立与 User-UE MME之间的 S 1 -MME接口。

需要特别说明的是， OAM中保存的 Relay-UE PGW的 ID和地址信息与 Relay-UE MME 本地保存的或 HSS的签约数据中固定配置的 Relay-UE PGW标识和地址信息一致。

Mobile Relay将 Relay-UE PGW地址和 SGW 能力指示信息通过上行 S 1接口建立 /S 1 接口更新消息发送给 User-UE MME,对于从 Mobile Relay初始接入的 UE或者通过切换到 Mobile Relay小区的 UE, User-UE MME根据 Mobile Relay发起的 S I接口建立 /S I接口更 新过程中收到的 Relay-UE PGW地址和 SGW 能力指示为上述 UE选择 SGW,具体过程如 图 7B所示。

除通过上行 S 1接口建立 /S1接口更新消息方式外， Mobile Relay也可以将 Relay-UE PGW地址和 SGW 能力指示信息通过 UE相关上行 S 1AP消息发送给 User-UE MME, 对 于从 Mobile Relay初始接入的 UE或者通过切换到 Mobile Relay小区的 UE, MME根据收 到的 UE相关上行 S 1 AP消息中的 Relay-UE PGW地址和 SGW 能力指示信息，为 UE相关 上行 S 1AP消息中涉及的 UE进行 SGW选择， 具体过程如图 7C所示。

参见图 8A, 本发明实施例还提供一种无线通信系统， 该系统包括：

Relay-UE MME801 , 接收 Mobile Relay发送的附着请求或 PDN连接请求， 确定同时 支持 PGW功能和 SGW功能的实体设备，并选择该实体设备作为该 Mobile Relay的 PGW; 将该 PGW的信息和 SGW能力指示信息， 发送给 Mobile Relay; 该 SGW能力指示信息用 于指示该 PGW支持 SGW功能；

Mobile Relay802 , 用于将接收到的 Relay-UE MME发送的 PGW的信息和 SGW能力 指示信息， 发送给 User-UE MME;

User-UE MME803 ,用于接收 Mobile Relay发送的 PGW的信息和 SGW能力指示信息； 保存该 PGW的地址信息以及 SGW能力指示信息与 Mobile Relay的关联关系；根据该关联 关系确定 PGW支持 SGW功能， 并选择该 PGW作为接入该 Mobile Relay的终端的 SGW。 参见图 8B, 本发明实施例还提供一种无线通信系统， 该系统包括：

Relay-UE MME811 , 用于接收 Mobile Relay发送的附着请求或 PDN连接请求， 确定 同时支持 PGW功能和 SGW功能的实体设备， 并选择该实体设备作为该 Mobile Relay的

PGW;

OAM812, 用于接收 Mobile Relay发送的配置信息请求消息； 将该 Mobile Relay的配 置信息发送给 Mobile Relay,该配置信息中包括为 Mobile Relay配置的 PGW的信息和 SGW 能力指示信息， 该 PGW为同时支持 PGW功能和 SGW功能的实体设备 , 并且该 PGW与 Relay-UE MME为该 Mobile Relay选择的 PGW相同； 该 SGW能力指示信息用于指示该 PGW支持 SGW功能；

Mobile Relay813 , 用于将接收到的 OAM发送的 PGW的信息和 SGW能力指示信息， 发送给 User-UE MME;

User-UE MME814,用于接收 Mobile Relay发送的 PGW的信息和 SGW能力指示信息； 保存该 PGW的地址信息以及 SGW能力指示信息与 Mobile Relay的关联关系；根据该关联 关系确定 PGW支持 SGW功能， 并选择该 PGW作为接入该 Mobile Relay的终端的 SGW。

参见图 9, 本发明实施例还提供一种 Relay-UE MME, 该 Relay-UE MME包括： 接收单元 90 , 用于接收 Mobile Relay发送的附着请求或 PDN连接请求；

选择单元 91 , 用于确定同时支持 PGW功能和 SGW功能的实体设备， 并选择该实体 设备作为该 Mobile Relay的 PGW。

所述选择单元 91用于：

从本地或 Mobile Relay的签约信息中获取为 Mobile Relay预先配置的 PGW的信息， 该 PGW为同时支持 PGW功能和 SGW功能的实体设备； 并选择该 PGW作为该 Mobile Relay的 PGW。

所述选择单元 91用于：

通过查询域名服务系统 DNS , 获得 SGW查询结果列表和 PGW结果列表； 确定同时 出现在该 SGW查询结果列表和 PGW结果列表中的设备标识 ,将该设备标识对应的网关设 备确定为同时支持 PGW功能和 SGW功能的实体设备。

该 Relay-UE MME还包括：

指示单元 92, 用于将 PGW的信息和 SGW能力指示信息， 发送给 Mobile Relay; 该 SGW能力指示信息用于指示 PGW支持 SGW功能。

所述指示单元 92用于：

若接收单元接收到 Mobile Relay发出的附着请求，则通过附着接受 Attach Accept消息， 将 PGW的信息和 SGW能力指示信息发送给 Mobile Relay; 若接收单元接收到 Mobile Relay发出的 PDN连接请求，则通过激活默认演进分组系统 承载上下文请求（ACTIVATE DEFAULT EPS BEARER CONTEXT REQUEST ) 消息， 将 PGW的信息和 SGW能力指示信息发送给 Mobile Relay。

所述选择单元 91还用于：

在选择同时支持 PGW功能和 SGW功能的实体设备作为该 Mobile Relay的 PGW时， 还为该 Mobile Relay选择 SGW;

该 Relay-UE MME还包括：

上下文建立单元 93 , 用于在选择单元为 Mobile Relay选择 PGW和 SGW之后 , 触发

SGW和 PGW为 Mobile Relay建立承载上下文。

参见图 10, 本发明实施例还提供一种 0 AM, 该 OAM包括：

接收单元 101 , 用于接收 Mobile Relay发送的配置信息请求消息；

指示单元 102,用于将 Mobile Relay的配置信息发送给 Mobile Relay,该配置信息中包 括为 Mobile Relay配置的分组数据网关 PGW的信息和服务网关 SGW能力指示信息， 该

PGW为同时支持 PGW功能和 SGW功能的实体设备， 该 SGW能力指示信息用于指示该

PGW支持 SGW功能。

仍参见图 10, 本发明实施例还提供一种 Mobile Relay, 该 Mobile Relay包括： 接收单元 101 ,用于接收 Relay-UE MME或 OAM发送的该 Mobile Relay的 PGW的信 息和 SGW能力指示信息， 该 SGW能力指示信息用于指示该 PGW支持 SGW功能； 指示单元 102, 用于将 PGW的信息和 SGW能力指示信息， 发送给 User-UE MME。 所述指示单元 102用于：

在发起的 S1接口建立过程或 S1接口更新过程中， 将 PGW的信息和 SGW能力指示 信息发送给 User-UE MME; 或者，

在接收到终端发送的接入请求后，通过终端相 关上行 S 1接口应用 S 1 AP消息，将 PGW 的信息和 SGW能力指示信息发送给 User-UE MME。

所述指示单元 102还用于：

在发起的 S1接口建立过程或 S1接口更新过程中， 将 PGW的信息和 SGW能力指示 信息发送给 User-UE MME之后，接收终端发送的接入请求， 向 User-UE MME发送终端相 关上行 S 1 AP消息， 以通知 User-UE MME该终端已通过该 Mobile Relay接入网络。

参见图 11 , 本发明实施例还提供一种 User-UE MME, 该 User-UE MME包括： 接收单元 111 ,用于接收 Mobile Relay发送的该 Mobile Relay的分组数据网关 PGW的 信息和服务网关 SGW能力指示信息， 该 SGW能力指示信息用于指示该 PGW支持 SGW 功能； 保存该 PGW的地址信息以及 SGW能力指示信息与 Mobile Relay的关联关系； 选择单元 112, 用于根据关联关系确定 PGW支持 SGW功能， 并选择该 PGW作为接 入该 Mobile Relay的终端的 SGW。

所述接收单元 111用于： 在 Mobile Relay发起的 SI接口建立过程或 S1接口更新过程 中，接收到 PGW的信息和 SGW能力指示信息； 选择单元 112用于： 在后续接收到 Mobile Relay发送的终端相关上行 S 1接口应用 S 1 AP消息后，根据关联关系确定 PGW支持 SGW 功能， 并选择该 PGW作为接入该 Mobile Relay的终端的 SGW; 或者，

所述接收单元 111用于：通过 Mobile Relay发送的终端相关上行 S 1 AP消息，接收 PGW 的信息和 SGW能力指示信息； 选择单元 112用于： 在接收到该终端相关上行 S1AP消息 后， 根据关联关系确定 PGW支持 SGW功能， 并选择该 PGW作为接入该 Mobile Relay的 终端的 SGW。

该 User-UE MME还包括：

会话建立单元 113 , 用于将 PGW的地址信息作为接入该 Mobile Relay的终端的 SGW 的地址信息， 并根据该地址信息向该 SGW发送会话建立请求。

综上， 本发明的有益效果包括：

本发明实施例提供的方案中， Relay-UE MME在 Mobile Relay发起的网络附着或 PDN 连接建立过程中， 选择同时支持 PGW功能和 SGW功能的实体设备作为该 Mobile Relay 的 PGW; 由 Relay-UE MME将该 PGW的信息和 SGW能力指示信息发送给 Mobile Relay, 或者， 由 OAM在接收到 Mobile Relay发送的配置信息请求消息后， 将包括 PGW的信息 和 SGW能力指示信息的配置信息发送给 Mobile Relay; 然后， Mobile Relay将该 PGW的 地址信息和 SGW能力指示信息发送给 User-UE MME; User-UE MME根据接收到的信息 确定该 PGW支持 SGW功能， 并选择该 PGW作为接入该 Mobile Relay的终端的 SGW。 可见，本发明中，网络侧为 Mobile Relay选择的 PGW(即 Relay-UE PGW )和为 Mobile Relay 下的 UE选择的 SGW (即 User-UE SGW ), 位于同一实体设备， 那么， 在该 UE的下行数 据路由路径： User-UE PGW-> User-UE SGW-> Relay-UE PGW-> Relay-UE SGW-> Donor e B-> Mobile Relay -> User-UE中， User-UE SGW到 Relay-UE PGW的传输距离几乎为零， 使得 UE的下行数据路由路径的优化性得到了保证， 因为下行数据的路由路径会随 Mobile Relay的移动而发生改变， 但是在 Mobile Relay的移动过程中 Relay-UE PGW是始终固定 的， 因此下行数据路由路径是否优化完全取决于 Relay-UE PGW与 User-UE SGW之间的 传输路径是否是优化的， 在 Relay-UE PGW与 User-UE SGW之间的传输距离几乎为零的 情况下， 能够保证 Relay-UE PGW与 User-UE SGW之间的传输路径的优化性， 进而使得 整个下行数据路由路径的优化性能够得到保证 。

本发明保证了引入 Mobile Relay后， Mobile Relay下的 UE的数据路由的优化性， 一 方面有利于节省网络侧传输资源， 另一方满有利于减小 UE的数据传输时延。

本领域内的技术人员应明白， 本发明的实施例可提供为方法、 系统、 或计算机程序产 品。 因此， 本发明可釆用完全硬件实施例、 完全软件实施例、 或结合软件和硬件方面的实 施例的形式。 而且， 本发明可釆用在一个或多个其中包含有计算机 可用程序代码的计算机 可用存储介盾 （包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等） 上实施的计算机程序产品的形 式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、 设备（系统）、 和计算机程序产品的流程图 和 /或方框图来描述的。 应理解可由计算机程序指令实现流程图和 /或方框图中的每一流 程和 /或方框、 以及流程图和 /或方框图中的流程和 /或方框的结合。 可提供这些计算机 程序指令到通用计算机、 专用计算机、 嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处 理器 以产生一个机器， 使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的 处理器执行的指令产生用 于实现在流程图一个流程或多个流程和 /或方框图一个方框或多个方框中指定的功能� � 装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机 或其他可编程数据处理设备以特定方 式工作的计算机可读存储器中， 使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生 包括指令装 置的制造品， 该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程 和 /或方框图一个方框或多个 方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他 可编程数据处理设备上， 使得在计算机 或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产 生计算机实现的处理， 从而在计算机或其他 可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程 图一个流程或多个流程和 /或方框图一个 方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然， 本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动 和变型而不脱离本发明的精神和 范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属 于本发明权利要求及其等同技术的范围之内， 则本发明也意图包含这些改动和变型在内。