專利名稱：用于支持(e)NodeB的本地IP連通性的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于支持(e)NodeB((e節(jié)點(diǎn)B))的本地IP連通性的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括具有PDN網(wǎng)關(guān)或者GGSN的移動(dòng)運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)以及與所述(e)NodeB相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)用戶設(shè)備(UE)。此外，本發(fā)明涉及用于支持(e)NodeB的本地IP連通性的方法，特別是，用于在根據(jù)權(quán)利要求1至20中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)中執(zhí)行的方法，其中，提供了具有PDN網(wǎng)關(guān)或者 GGSN的移動(dòng)運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)，以及至少一個(gè)用戶設(shè)備(UE)與所述(e)NodeB相關(guān)聯(lián)。
背景技術(shù)：
在3GPP中，正在強(qiáng)列地尋求架構(gòu)增強(qiáng)，以有效地支持本地IP連通性。當(dāng)前，在業(yè)務(wù)涉及UE(用戶設(shè)備)的家庭網(wǎng)絡(luò)的情況下，將這種本地IP連通性簡稱為LIPA(本地 IP接入)，或者在業(yè)務(wù)因特涉及因特網(wǎng)的情況下，將這種本地IP連通性簡稱為SIPTO(選定的IP業(yè)務(wù)卸載)。3GPP的成效涉及到家庭小區(qū)和宏小區(qū)這兩種方案，并針對(duì)EPS (參見 3GPP TS 23.401 V8. 6. O(2009-06), "General Packet Radio Service(GPRS)enhancement for Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN) access (對(duì)演進(jìn)的通用地面無線接入網(wǎng)的通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS)增強(qiáng))”)以及3G GPRS(參見 3GPP TS 23. 060V8. 5. 1 (2009-06), "General Packet Radio Service(GPRS) ；Servcie description (通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS)；業(yè)務(wù)描述)”)。3GPP SA2已經(jīng)根據(jù)S2_094867“New WID for Local IP Access & hternet Offload，，開始了標(biāo)準(zhǔn)化工作。本發(fā)明建立在這些規(guī)范和文件以及所涉及的規(guī)范中定義的假設(shè)和原則之上，下面將更詳細(xì)地進(jìn)行說明。在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)有技術(shù)中，由移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的核心網(wǎng)中的PDN網(wǎng)關(guān)提供UE對(duì)外部(目標(biāo))PDN(分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò))的IP連通性。移動(dòng)性隧道經(jīng)由(e)NodeB和服務(wù)網(wǎng)關(guān)攜帶業(yè)務(wù)。類似地，在GPRS場景中，由與LTE場景中的PDN網(wǎng)關(guān)相對(duì)應(yīng)的GGSN(GPRS網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn))提供IP連通性。此外，在UTRAN無線接入(3G)中，移動(dòng)性隧道經(jīng)由NodeB、RNC(無線網(wǎng)絡(luò)控制器)和SGSN(服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn))攜帶業(yè)務(wù)。預(yù)期簡單(plain)、“無聲(dumb) ”的因特因特網(wǎng)業(yè)務(wù)或到本地服務(wù)器的業(yè)務(wù)(例如，在家庭或者企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中)的量未來會(huì)有顯著增長是普遍問題。這類業(yè)務(wù)應(yīng)該不要求 3GPP運(yùn)營商的增值資源，并因此應(yīng)該被盡可能快地從其網(wǎng)絡(luò)上卸載。IP業(yè)務(wù)中斷的一個(gè)可能的位置是在(e) NodeB處?，F(xiàn)有技術(shù)有了 APN(接入點(diǎn)名稱)的概念，其允許分離業(yè)務(wù)。APN采用FQDN(完全資格域名)的形式，并最終被解析為IP地址。在當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)化的討論中，主要假設(shè)針對(duì)LIPA/ SIPTO業(yè)務(wù)使用分離的APN ；并且還提出了可以對(duì)LIPA/SIPT0和非LIPA/SIPT0類型的業(yè)務(wù)量使用一個(gè)公共APN的要求。目前還沒有對(duì)此給出具體的解決方案。假設(shè)用于這兩種類型業(yè)務(wù)的公共APN主要請(qǐng)求本地IP業(yè)務(wù)到因特網(wǎng)(SIPTO)
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是采用易于實(shí)現(xiàn)的機(jī)制，以能夠有效地使本地IP接入(中斷)對(duì)現(xiàn)有的EPS (演進(jìn)分組系統(tǒng))或3G-GPRS標(biāo)準(zhǔn)造成最小影響的方式，來改進(jìn)并進(jìn)一步開發(fā)用于支持最初描述類型的(e) NodeB的本地IP連通性的系統(tǒng)和方法。根據(jù)本發(fā)明，由包括權(quán)利要求1的特征的系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)前述目的。根據(jù)該權(quán)利要求， 這種系統(tǒng)的特征在于為所述(e) NodeB提供本地網(wǎng)關(guān)功能(L-GW)，其中，在所述本地網(wǎng)關(guān)功能(L-GW)與所述移動(dòng)運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)的所述PDN網(wǎng)關(guān)或所述GGSN之間建立擴(kuò)展隧道。此外，由包括獨(dú)立權(quán)利要求21的特征的方法來實(shí)現(xiàn)前述目的。根據(jù)該權(quán)利要求， 這種方法的特征在于為所述(e)NodeB提供本地網(wǎng)關(guān)功能(L-GW)，其中，在所述本地網(wǎng)關(guān)功能(L-GW)與所述移動(dòng)運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)的所述PDN網(wǎng)關(guān)或所述GGSN之間建立擴(kuò)展隧道。根據(jù)本發(fā)明，首先已認(rèn)識(shí)到IP業(yè)務(wù)中斷的最佳位置是在(e)NodeB處。此外，已認(rèn)識(shí)到通過將新的功能實(shí)體分別與去往/來自移動(dòng)運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)的PDN網(wǎng)關(guān)或GGSN的隧道傳輸機(jī)制結(jié)合在一起，可以有效地支持(e)NodeB的本地IP連通性，該新的功能實(shí)體被表示為本地網(wǎng)關(guān)功能(L-GW)，是針對(duì)(e)NodeB提供的。通過根據(jù)本發(fā)明組合本地網(wǎng)關(guān)功能與擴(kuò)展隧道，為了支持本地IP連通性而執(zhí)行的所有步驟對(duì)用戶設(shè)備是完全透明的，用戶設(shè)備根本沒有意識(shí)到擴(kuò)展隧道的建立。這與像 VPN(虛擬專用網(wǎng)絡(luò))這樣，例如主動(dòng)涉及UE,的重疊方案形成強(qiáng)烈對(duì)比。所提出的解決方案僅需要對(duì)3GPP標(biāo)準(zhǔn)化架構(gòu)(例如，EPS或GPRS)進(jìn)行很小的架構(gòu)擴(kuò)展。換言之，根據(jù)本發(fā)明的架構(gòu)盡可能多地重復(fù)使用當(dāng)前(3GPP Rel. 8)的架構(gòu)并對(duì)其進(jìn)行平滑擴(kuò)展。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，擴(kuò)展隧道可以在PDN網(wǎng)關(guān)或GGSN中終接，作為端點(diǎn)。這種架構(gòu)僅需要對(duì)PDN網(wǎng)關(guān)或GGSN進(jìn)行很小的改變，而不需要提供任何的附加實(shí)體。備選地，可以規(guī)定擴(kuò)展隧道在PDN網(wǎng)關(guān)或GGSN之外的功能實(shí)體中終接，其中，功能實(shí)體分別與PDN網(wǎng)關(guān)或者GGSN對(duì)接。本實(shí)施例可以應(yīng)用于特定情況，并進(jìn)一步產(chǎn)生分別使 PDN網(wǎng)關(guān)或GGSN所需的改變最小的優(yōu)點(diǎn)。因此，本實(shí)施例對(duì)于將所提出的解決方案整合到現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)化系統(tǒng)中特別有利。根據(jù)具有低控制需求的實(shí)現(xiàn)，可以規(guī)定每次經(jīng)(e)NodeB在用戶設(shè)備和PDN網(wǎng)關(guān) (或者GGSN)之間建立連接時(shí)，建立擴(kuò)展隧道。另一方面，為了避免不必要的隧道建立，可以規(guī)定為PDN網(wǎng)關(guān)(或者GGSN)裝配判決功能，該判決功能分析本地業(yè)務(wù)的預(yù)定準(zhǔn)則，并僅在用戶設(shè)備建立至分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的連通性的情況下，才與和本地業(yè)務(wù)的預(yù)定準(zhǔn)則相匹配的 APN執(zhí)行擴(kuò)展隧道建立。對(duì)于節(jié)約資源使用，可以規(guī)定為多個(gè)UE建立L-GW和PDN網(wǎng)關(guān)/GGSN之間的單個(gè)擴(kuò)展隧道。有利地，L-GW與(e)NodeB組合在一起，然而，本發(fā)明同樣可以應(yīng)用于L-GW與(e) NodeB位于不同實(shí)體的方案中。(e)NodeB可以是家庭(e)NodeB或者宏小區(qū)(e)NodeB，然而，所提出的解決方案的主要好處以及應(yīng)用方案更廣的范圍在于家庭(e)NodeB。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，本地網(wǎng)關(guān)功能包括對(duì)去往和來自外部分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)進(jìn)行路由的功能。特別地，這意味著來自用戶設(shè)備的業(yè)務(wù)被直接路由至外部網(wǎng)絡(luò)，例如，因特網(wǎng)、 企業(yè)和/或家庭網(wǎng)絡(luò)，而無需使業(yè)務(wù)分別通過PDN網(wǎng)關(guān)或GGSN。此外，本地網(wǎng)關(guān)功能可以包括對(duì)通過擴(kuò)展隧道各自去往和來自PDN網(wǎng)關(guān)或GGSN的IP分組進(jìn)行隧道傳輸?shù)墓δ?。特別地，在兩種特定情況下使用隧道第一，在下行鏈路業(yè)務(wù)量到達(dá)本地網(wǎng)關(guān)功能而用戶設(shè)備處于空閑模式的情況下，以及，第二，在用戶設(shè)備已執(zhí)行至另一(e)NodeB的越區(qū)切換的情況下。IP分組的隧道傳輸可以，例如基于GTP (GPRS隧道傳輸協(xié)議)、PMIP (代理移動(dòng)IP)或者IP封裝IP (IP in IP)。根據(jù)特定的實(shí)施例，可以規(guī)定本地網(wǎng)關(guān)功能向用戶設(shè)備分配IP地址，并向PDN網(wǎng)關(guān)/GGSN輸送所分配的IP地址。作為替換，可以規(guī)定PDN網(wǎng)關(guān)/GGSN向用戶設(shè)備分配IP 地址，然后向本地網(wǎng)關(guān)功能輸送所分配的IP地址。然后，本地網(wǎng)關(guān)功能可以對(duì)接收到的IP 地址進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)地址變換(NAT)。根據(jù)又一優(yōu)選實(shí)施例，本地網(wǎng)關(guān)功能可以包括針對(duì)本地IP業(yè)務(wù)中斷使用而與(e) NodeB進(jìn)行協(xié)調(diào)的功能。更具體地講，本地網(wǎng)關(guān)功能可以觸發(fā)(e)NodeB處理本地業(yè)務(wù)。另一方面，判決功能可以涉及針對(duì)上行鏈路業(yè)務(wù)的本地中斷使用。任選地，判決功能可以是(e) NodeB的一部分。作為替換，可以在L-GW中實(shí)現(xiàn)該部分決定功能，只不過(e)NodeB必須與該決定功能協(xié)商以執(zhí)行正確的上行鏈路路由。另一方面，決定功能可以附加地或者備選地涉及下行鏈路業(yè)務(wù)的路由，即，下行鏈路業(yè)務(wù)是直接還是經(jīng)由擴(kuò)展隧道路由至(e)NodeB。關(guān)于計(jì)費(fèi)問題，可以規(guī)定本地網(wǎng)關(guān)功能包括業(yè)務(wù)監(jiān)視和報(bào)告功能。例如，在不執(zhí)行包價(jià)計(jì)費(fèi)的情況下可以需要該功能。當(dāng)用戶設(shè)備位于宏小區(qū)(在其中，需要差異性的計(jì)費(fèi)和/或策略控制)中時(shí)，計(jì)費(fèi)/策略控制可以由PDN網(wǎng)關(guān)(EPS的情況下)或者GGSN(GPRS 的情況下)照常執(zhí)行。關(guān)于針對(duì)“LIPA/SIPT0業(yè)務(wù)的QoS”，論證與計(jì)費(fèi)和策略控制相似， 艮口，不需要特殊的QoS規(guī)定。關(guān)于有利的(e)NodeB配置，可以規(guī)定增強(qiáng)(e)NodeB功能，以向本地網(wǎng)關(guān)功能提供用戶設(shè)備對(duì)由(e)NodeB提供服務(wù)的小區(qū)的接入狀態(tài)。關(guān)于IP地址處理，基本上有兩個(gè)不同的實(shí)現(xiàn)可能。根據(jù)第一實(shí)現(xiàn)，針對(duì)每個(gè)PDN 連接(例如，連到本地網(wǎng)絡(luò)和運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò))，向用戶設(shè)備指派單個(gè)IP地址。根據(jù)第二備選實(shí)現(xiàn)，針對(duì)到PDN(例如，本地網(wǎng)絡(luò)和運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò))的多個(gè)不同連接，僅向用戶設(shè)備指派一個(gè)IP 地址。更具體地講，在兩個(gè)分開的APN的情況下(一個(gè)用于LIPA/SIPTO業(yè)務(wù)，以及一個(gè)用于非LIPA/SIPTO業(yè)務(wù))，可以規(guī)定向UE指派兩個(gè)IP地址(每個(gè)PDN連接一個(gè))，其中，用于LIPA/SIPTO APN的IP地址由本地網(wǎng)關(guān)功能來指派，而用于非LIPA/SIPTO APN的IP地址由PDN網(wǎng)關(guān)或GGSN各自指派。在LIPA/SIPTO APN的情況下，可以對(duì)以下進(jìn)行應(yīng)用在UE 為本地的情況下，可以基于無線承載與鏈接到相應(yīng)的PDN連接(作為到L-GW的捷徑)的Sl 承載之間的已知映射來執(zhí)行(e)NodeB/L-GW處的分組路由。在UE為非本地的情況下，可以經(jīng)由核心網(wǎng)中的PDN網(wǎng)關(guān)/GGSN來在擴(kuò)展隧道上執(zhí)行分組路由。應(yīng)該指出，由于這些功能組合在一起或者經(jīng)由專用通信信道，L-Gff知道UE沒有連接到相應(yīng)的(e)NodeB的事實(shí)。在非LIPA/SIPTO APN的情況下，可以對(duì)以下進(jìn)行應(yīng)用在UE為本地的情況下，也可以基于無線承載與鏈接到相應(yīng)的PDN連接的Sl承載之間的已知映射來執(zhí)行(e)NodeB/ L-GW處的分組路由。然而，在此發(fā)生了通常的處理，即，經(jīng)由Sl承載路由至S-GW(服務(wù)網(wǎng)關(guān))。在UE為非本地的情況下，沒有影響，并且IP分組處理遵從于通常的標(biāo)準(zhǔn)過程。針對(duì)于一個(gè)APN用于LIPA/SIPTO和非LIPA/SIPTO業(yè)務(wù)情況的IP分組處理可以基于以下考慮PDN網(wǎng)關(guān)/GGSN僅向UE指派針對(duì)所有業(yè)務(wù)使用的一個(gè)IP地址。本地網(wǎng)關(guān)功能具有出于NAT目的而指派的至少一個(gè)IP地址。在該上下文中，要指出的是，如果針對(duì)LIPA/SIPT0和非LIPA/SIPT0業(yè)務(wù)使用同一個(gè)APN，將適用NAT (網(wǎng)絡(luò)地址變換)的技術(shù)限制。在UE為本地的情況下，對(duì)于LIPA/SIPT0和非LIPA/SIPT0業(yè)務(wù)，在IP分組處理上沒有區(qū)別。在(e)NodeB處上行鏈路中的分組路由基于路由策略(例如，基于鏈接到UE的目的 IP地址或身份)。將與LIPA/SIPT0路由策略相匹配的業(yè)務(wù)路由至L-GW，將不匹配的業(yè)務(wù)路由至S-GW(照常)。在下行鏈路中，將分組路由至(e)NodeB。需要再次指出的是，L-GW知道UE與(e) NodeB的連接狀態(tài)。在UE為非本地的情況下，可以經(jīng)由核心網(wǎng)中的PDN網(wǎng)關(guān)/GGSN來在擴(kuò)展隧道上路由LIPA/SIPT0業(yè)務(wù)。L-GW知道UE沒有連接到相應(yīng)的(e)NodeB的事實(shí)。再次地，對(duì)非 LIPA/SIPTO業(yè)務(wù)沒有影響，適用通常的標(biāo)準(zhǔn)過程。有利地，在終接的本地IP和/或因特網(wǎng)業(yè)務(wù)到達(dá)用戶設(shè)備而用戶設(shè)備處于睡眠或空閑模式的情況下，可以將業(yè)務(wù)隧道傳輸?shù)絇DN網(wǎng)關(guān)/GGSN，以及可以在移動(dòng)運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)中執(zhí)行尋呼過程，以定位并喚醒UE。


存在若干怎樣以有利的方式設(shè)計(jì)并進(jìn)一步發(fā)展本發(fā)明的教導(dǎo)的方式。為此，一方面參考從屬于專利權(quán)利要求1和21的專利權(quán)利要求，另一方面通過由附圖示出的示例方式參考后續(xù)對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的說明。結(jié)合借助附圖對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的說明，對(duì)優(yōu)選實(shí)施方式和教導(dǎo)的其它發(fā)展進(jìn)行說明。附圖中圖1是示意性地示出不同的目標(biāo)連通性方案的示意圖，圖2是示意性地示出在用于3GPP接入的非漫游架構(gòu)中，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的第一實(shí)施例的示意圖，圖3是示意性地示出在用于3GPP接入的非漫游架構(gòu)中，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的第二實(shí)施例的示意圖，圖4是示意性地示出針對(duì)具有家庭(e) NodeB的LIPA，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的實(shí)施例的示意圖，圖5是示意性地示出在UE處于空閑模式的情況下，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的實(shí)施例的示意圖，圖6是示意性地示出在UE處于活躍模式并位于錨點(diǎn)家庭(e)NodeB小區(qū)中/由錨點(diǎn)家庭(e)NodeB小區(qū)提供服務(wù)的情況下，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的實(shí)施例的示意圖，以及圖7是示意性地示出在UE處于活躍模式但不位于錨點(diǎn)家庭(e)NodeB小區(qū)中/由錨點(diǎn)家庭(e)NodeB小區(qū)提供服務(wù)的情況下，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施例方式在涉及圖1-7的全部描述中，為了簡潔起見，僅使用術(shù)語“(e)NodeB”。要將該術(shù)語理解為術(shù)語“(演進(jìn))節(jié)點(diǎn)B”、“家庭(e)NB”、“節(jié)點(diǎn)B”、“NB”、“家庭NB”以及“HNB”的縮寫。下面將術(shù)語LIPA (本地IP接入)一般性地用于對(duì)與(e) NodeB進(jìn)行本地連接的IP 網(wǎng)絡(luò)的接入(在此稱為“針對(duì)本地業(yè)務(wù)的LIPA”)，以及還用于因特網(wǎng)接入(稱為SIPTO(選定的IP業(yè)務(wù)卸載))，其中，從(e)NodeB經(jīng)由一些本地ISP可直接到達(dá)因特網(wǎng)，從而避過了運(yùn)營商核心網(wǎng)。優(yōu)選地，可以將本發(fā)明的具體實(shí)施例應(yīng)用于LIPA(即，用于本地業(yè)務(wù))或者 SIPT0(即，用于因特網(wǎng)業(yè)務(wù))，或者應(yīng)用于兩者。雖然結(jié)合附圖描述的本發(fā)明的實(shí)施例與演進(jìn)的UTRAN(LTE)無線接入有關(guān)，應(yīng)該理解，可以將實(shí)施例同樣應(yīng)用于UTRAN無線接入(3G)。圖1示意性地示出了具有兩個(gè)家庭(e)NodeB的系統(tǒng)，其中一個(gè)家庭(e)NodeB(左邊的一個(gè))起到錨點(diǎn)家庭(e)NodeB的功能。在該連接中，使用術(shù)語“錨點(diǎn)”來表示UE當(dāng)前關(guān)聯(lián)到的家庭(e)NodeB。UE可以執(zhí)行至另一小區(qū)的切換，例如，如(A)所指示的，至另一家庭(e)NodeB的切換，如⑶所指示的，從該另一家庭(e)NodeB至其他接入網(wǎng)(3GPP或者非 3GPP的)的切換，或者如(C)所指示的，從錨點(diǎn)家庭(e)NodeB直接至其他接入網(wǎng)絡(luò)的切換。圖1示出了不同的目標(biāo)連通性方案。例如，在UE連接到錨點(diǎn)家庭(e) NodeB的情況下，點(diǎn)劃線指示了至因特網(wǎng)的本地IP接入，短劃線指示了至UE的家庭網(wǎng)絡(luò)的本地IP接入，以及點(diǎn)狀線指示了對(duì)移動(dòng)運(yùn)營商的核心網(wǎng)(PLMN(CN)，公共陸地移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)(核心網(wǎng)))以及至相關(guān)聯(lián)的運(yùn)營商IP服務(wù)的3GPP接入。在UE已執(zhí)行至另一家庭(e)NodeB或者至另一接入網(wǎng)的切換的情況下，如實(shí)線所指示的，經(jīng)由PLMN(CN)實(shí)現(xiàn)了至UE的本地IP網(wǎng)絡(luò)的所謂已管理的遠(yuǎn)程IP接入。至于支持本地IP連通性，重要的是保證即使發(fā)生UE移動(dòng)(類型A、B或C的)，目標(biāo)架構(gòu)也支持連續(xù)的服務(wù)。此外，應(yīng)該由運(yùn)營商來提供靈活的控制。圖2示意性地示出了在3GPP EPS架構(gòu)中，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的第一實(shí)施例。該架構(gòu)的整體方面為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，因此，在此可以省略對(duì)底層架構(gòu)的詳細(xì)描述，而僅詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的架構(gòu)擴(kuò)展。如從圖2中可以獲得的，UE經(jīng)由LTE-Uu接口連接到家庭(e)NodeB。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，經(jīng)由Sl接口將業(yè)務(wù)量路由至服務(wù)網(wǎng)關(guān)(S-GW)，并從服務(wù)網(wǎng)關(guān)經(jīng)由S5/S8接口將業(yè)務(wù)量路由至PDN網(wǎng)關(guān)。依據(jù)相應(yīng)的APN，將業(yè)務(wù)從PDN網(wǎng)關(guān)路由至運(yùn)營商的IP服務(wù)，例如，IMS(IP多媒體子系統(tǒng))、PSS (分組流傳輸服務(wù))等，或者路由至其他網(wǎng)絡(luò)，如因特網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)等(未示出)。根據(jù)本發(fā)明，提供了本地網(wǎng)關(guān)功能(L-GW)，根據(jù)圖2中示出的實(shí)施例，本地網(wǎng)關(guān)功能與家庭(e)NodeB組合在一起。此外，在L-GW和作為終接端點(diǎn)的PDN網(wǎng)關(guān)之間建立擴(kuò)展隧道。將結(jié)合圖5-7描述各種應(yīng)用場景下L-GW和擴(kuò)展隧道的功能。圖3是示出基本上與圖2中示出的架構(gòu)相同的用于3GPP接入的架構(gòu)。唯一的差異在于擴(kuò)展隧道建立。與圖2的實(shí)施例相反，PDN網(wǎng)關(guān)構(gòu)成擴(kuò)展隧道的一個(gè)端點(diǎn)，圖3的實(shí)施例中提供了分開的功能實(shí)體來作為擴(kuò)展隧道端點(diǎn)。該功能實(shí)體裝配有與PDN網(wǎng)關(guān)通信的分離的接口。圖4是示意性地示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。圖4示出了基本上與圖1 相同的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，由短劃線指示了 UE的相同切換場景。根據(jù)本發(fā)明提供了本地網(wǎng)關(guān)功能 (L-GW)，在圖4中示出的實(shí)施例中，本地網(wǎng)關(guān)功能與錨點(diǎn)家庭(e)NodeB組合在一起。L-GW 和移動(dòng)運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)(PLMN(CN))的PDN網(wǎng)關(guān)構(gòu)成了 LIPA/SIPT0擴(kuò)展隧道的兩個(gè)終接端點(diǎn)。大體上，所有的處理都針對(duì)每個(gè)UE的，即，L-GW例如檢查是否允許LIPA/SIPT0，其執(zhí)行IP地址處理、業(yè)務(wù)路由等。然而，僅將L-GW與PDN網(wǎng)關(guān)之間的一個(gè)LIPA/SIPT0擴(kuò)展隧道用于多個(gè)UE也是可能的。根據(jù)本發(fā)明的方法能夠支持APN使用的兩種主要變型及其組合，該兩種主要變型是用于LIPA/SIPT0的分開APN，或者用于LIPA/SIPT0和非LIPA/SIPT0業(yè)務(wù)的公共APN。 要指出的是，在基本架構(gòu)及其功能性中對(duì)APN的數(shù)目沒有重要的限制，并因此可以預(yù)期到 APN的其他劃分以及將其作為直接的擴(kuò)展，例如，一個(gè)用于非LIPA/SIPT0業(yè)務(wù)，一個(gè)用于本地業(yè)務(wù)量(LIPA)，以及第三個(gè)用于至/來自于因特網(wǎng)的業(yè)務(wù)(SIPTO)。圖5-7示出了在錨點(diǎn)家庭(e) NodeB小區(qū)內(nèi)部和外部，用于空閑和活躍模式的隧道以及其他配置。要指出的是，雖然示出并詳細(xì)說明了家庭(e)NodeB的情況，通過類似的方式，用于宏小區(qū)(e)NodeB的應(yīng)用場景也是可能的。圖5示出了在3GPP接入中，當(dāng)UE在某處處于空閑模式時(shí)端接業(yè)務(wù)到達(dá)的情況。 要指出的是，在非3GPP接入中，一般不存在空閑模式的定義；如果UE在非3GPP接入中，則 PDN網(wǎng)關(guān)知道詳細(xì)的位置并從此不需要進(jìn)行尋呼。在圖5中，步驟[1]示出了經(jīng)由擴(kuò)展隧道的隧道傳輸?shù)竭_(dá)UE的端接本地IP或因特網(wǎng)業(yè)務(wù)，該擴(kuò)展隧道是根據(jù)本發(fā)明向PLMN(CN) 的PDN網(wǎng)關(guān)(PDN-GW)提供的。步驟[2]指示經(jīng)由接口 S5/S8/S11的尋呼過程。在EPS架構(gòu)中，由MME(移動(dòng)性管理實(shí)體)執(zhí)行尋呼過程。步驟[3]指示經(jīng)由Sl接口至不同的已存在小區(qū)的尋呼。要指出的是，不需要假設(shè)向家庭(e)NodeB進(jìn)行特殊的跟蹤區(qū)指派。步驟[4]示出了在不同的場景中，UE對(duì)尋呼的相應(yīng)響應(yīng)。如步驟Ba]中所示，在 UE位于錨點(diǎn)家庭(e)NodeB小區(qū)中時(shí)，家庭(e)NodeB通知L-GW避過擴(kuò)展隧道并將業(yè)務(wù)從 L-GW直接路由至UE。如情況Wb]所示，當(dāng)UE位于另一家庭(e) NodeB小區(qū)中時(shí)，家庭(e) NodeB通過L-GW使用擴(kuò)展隧道。因此，從L-GW將業(yè)務(wù)隧道傳輸?shù)絇DN網(wǎng)關(guān)，并從PDN網(wǎng)關(guān)經(jīng)由S-GW照常將業(yè)務(wù)傳輸?shù)経E所在的家庭(e)NodeB。在UE位于3GPP接入的其他小區(qū)中的情況下，如情況Wc]中所示，通信與Wb]的情況類似，家庭(e)NodeB通知L-GW使用擴(kuò)展隧道。圖6示出了 UE處于活躍模式并位于錨點(diǎn)家庭(e)NodeB的小區(qū)中的場景。在該情況下，L-GW將不會(huì)觸發(fā)建立至PDN-GW的擴(kuò)展隧道。相反，由家庭(e) NodeB和L-GW直接執(zhí)行去往和來自例如因特網(wǎng)和本地IP網(wǎng)絡(luò)的分組路由。圖7示出了當(dāng)UE不在錨點(diǎn)家庭(e)NodeB的小區(qū)中時(shí)的活躍模式場景。根據(jù)場景 [a]，UE或是位于另一家庭(e)NodeB小區(qū)中，或是位于宏3GPP接入(場景[b])或非3GPP 接入(場景[c])中。在這三種情況([a]、[b]或[c])的任意情況中，在L-GW和PDN網(wǎng)關(guān)之間建立擴(kuò)展隧道，并對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行隧道傳輸。在情況[a]和[b]下，經(jīng)由S-GW轉(zhuǎn)發(fā)到達(dá)PDN 網(wǎng)關(guān)的業(yè)務(wù)；在UE位于非3GPP接入中的情況下(情況[c])，PDN網(wǎng)關(guān)直接路由業(yè)務(wù)，而不涉及S-GW。受益于之前的描述和相關(guān)附圖所呈現(xiàn)的啟示，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以想到在此闡述的本發(fā)明的多種修改和其他實(shí)施例。因此，可以理解，本發(fā)明不限于所公開的特定實(shí)施例，而旨在包括所附權(quán)利要求范圍內(nèi)的修改和其它實(shí)施例。雖然在此使用了特定術(shù)語，然而這些術(shù)語只是以一般的、描述性的方式使用而不是為了進(jìn)行限制。
權(quán)利要求
1.一種用于支持(e) NodeB的本地IP連通性的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括具有PDN網(wǎng)關(guān)或者 GGSN的移動(dòng)運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)，以及與所述(e)NodeB相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)用戶設(shè)備(UE)，其特征在于，為所述(e)NodeB提供本地網(wǎng)關(guān)功能L-GW，其中，在所述本地網(wǎng)關(guān)功能 L-Gff與所述移動(dòng)運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)的所述PDN網(wǎng)關(guān)或所述GGSN之間建立擴(kuò)展隧道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述擴(kuò)展隧道在所述PDN網(wǎng)關(guān)內(nèi)或者所述GGSN 內(nèi)作為端點(diǎn)終接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述擴(kuò)展隧道在所述PDN網(wǎng)關(guān)之外的功能實(shí)體中終接，所述實(shí)體與所述PDN網(wǎng)關(guān)或所述GGSN對(duì)接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，每次在用戶設(shè)備UE與所述PDN網(wǎng)關(guān)或所述GGSN之間經(jīng)由所述(e) NodeB建立PDN連接時(shí)，建立所述擴(kuò)展隧道。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述PDN網(wǎng)關(guān)或所述GGSN包括判決功能，用于僅在PDN與和本地業(yè)務(wù)的預(yù)定準(zhǔn)則匹配的APN建立連接的情況下，執(zhí)行所述擴(kuò)展隧道建立。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，建立所述本地網(wǎng)關(guān)功能L-GW與所述PDN網(wǎng)關(guān)或所述GGSN之間的所述擴(kuò)展隧道，并同時(shí)用于多個(gè)用戶設(shè)備UE。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述本地網(wǎng)關(guān)功能L-GW與所述(e) NodeB組合在一起。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述(e)NodeB是家庭(e) NodeB或宏小區(qū)(e) NodeB。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述本地網(wǎng)關(guān)功能L-GW包括路由去往和來自外部分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，特別是去往和來自因特網(wǎng)和所述用戶設(shè)備UE的家庭網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)的功能。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述本地網(wǎng)關(guān)功能L-GW包括對(duì)通過所述擴(kuò)展隧道去往和來自所述PDN網(wǎng)關(guān)或所述GGSN的IP分組進(jìn)行隧道傳輸?shù)墓δ堋?br> 11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述本地網(wǎng)關(guān)功能L-GW包括 向所述用戶設(shè)備UE分配IP地址以及向所述PDN網(wǎng)關(guān)或所述GGSN輸送所分配的IP地址的功能。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述本地網(wǎng)關(guān)功能L-GW包括 接收所述PDN網(wǎng)關(guān)或所述GGSN向所述用戶設(shè)備分配的IP地址以及對(duì)所述接收到的IP地址進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)地址變換的功能。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述本地網(wǎng)關(guān)功能L-GW包括 針對(duì)本地中斷使用而與所述(e)N0de B進(jìn)行協(xié)調(diào)的功能。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述(e)NodeB包括針對(duì)上行鏈路業(yè)務(wù)的本地中斷使用的判決功能。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述本地網(wǎng)關(guān)功能L-GW包括對(duì)下行鏈路業(yè)務(wù)路由的判決功能。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述本地網(wǎng)關(guān)功能L-GW包括業(yè)務(wù)監(jiān)視和報(bào)告功能。
17.根據(jù)權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述(e)NodeB向所述本地網(wǎng)關(guān)功能L-GW提供所述用戶設(shè)備UE對(duì)所述(e)NodeB提供服務(wù)的小區(qū)的接入狀態(tài)。
18.根據(jù)權(quán)利要求1至17中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，針對(duì)至分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)連接，向所述用戶設(shè)備UE指派單獨(dú)的IP地址。
19.根據(jù)權(quán)利要求1至17中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，針對(duì)至分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)連接，僅向所述用戶設(shè)備UE指派一個(gè)IP地址。
20.根據(jù)權(quán)利要求1至19中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，在終接的本地IP和/或因特網(wǎng)業(yè)務(wù)到達(dá)所述用戶設(shè)備UE并且所述用戶設(shè)備UE處于空閑模式的情況下，向所述PDN網(wǎng)關(guān)或GGSN隧道傳輸所述業(yè)務(wù)，以及在所述移動(dòng)運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)中執(zhí)行尋呼過程。
21.一種用于支持(e)NodeB的本地IP連通性的方法，所述方法特別用于在根據(jù)權(quán)利要求1至20中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)中執(zhí)行，其中，提供了具有PDN網(wǎng)關(guān)或者GGSN的移動(dòng)運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)，以及至少一個(gè)用戶設(shè)備UE與所述(e)NodeB相關(guān)聯(lián)，其特征在于，為所述(e)NodeB提供本地網(wǎng)關(guān)功能L-GW，其中，在所述本地網(wǎng)關(guān)功能 L-Gff與所述移動(dòng)運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)的所述PDN網(wǎng)關(guān)或所述GGSN之間建立擴(kuò)展隧道。
全文摘要
一種用于支持(e)NodeB的本地IP連通性的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括具有PDN網(wǎng)關(guān)或GGSN的移動(dòng)運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)以及與所述(e)NodeB相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)用戶設(shè)備(UE)，其特征在于，為所述(e)NodeB提供本地網(wǎng)關(guān)功能L-GW，其中，在所述本地網(wǎng)關(guān)功能(L-GW)與所述移動(dòng)運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)的所述PDN網(wǎng)關(guān)或所述GGSN之間建立擴(kuò)展隧道。此外，公開了對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)。
文檔編號(hào)H04W8/08GK102474713SQ201080035519
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月13日
發(fā)明者戈特弗里德·帕茲, 斯蒂芬·施密特 申請(qǐng)人:Nec歐洲有限公司