專利名稱：用戶設(shè)備與3gpp演進(jìn)分組核心網(wǎng)間的多宿服務(wù)相關(guān)信息傳輸?shù)闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
對通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)的詳細(xì)說明可在文獻(xiàn)中被找到，例如尤其是在由3GPP(第三代合作伙伴項(xiàng)目)等標(biāo)準(zhǔn)化組織所公布的技術(shù)規(guī)范中。在這些系統(tǒng)中，用戶設(shè)備UE(例如移動終端)通過接入網(wǎng)絡(luò)接入到核心網(wǎng)絡(luò)中。本發(fā)明更特別地涉及多接入通信系統(tǒng)，例如包括演進(jìn)分組核心網(wǎng)(EPC)的演進(jìn)分 組系統(tǒng)(EPS)，EPC可經(jīng)由包括3GPP接入網(wǎng)和非3GPP接入網(wǎng)的不同接入網(wǎng)來被訪問。3GPP接入技術(shù)的實(shí)例包括GERAN、UTRAN、HSPA、E-UTRAN等。非3GPP接入技術(shù)的實(shí)例包括WiFi、WiMAX、CDMA 等。EPS被詳細(xì)地定義于 3GPP TS 23.401&3GPP TS 23. 402 中。圖 I 示出了在經(jīng) 3GPP接入網(wǎng)絡(luò)接入的情況下或經(jīng)不受信非3GPP接入網(wǎng)絡(luò)接入的情況下，用戶面在EPS中建立隧道的實(shí)施例。在經(jīng)3GPP接入網(wǎng)絡(luò)接入的情況下，用戶面利用3GPP接入網(wǎng)絡(luò)E-UTRAN與EPC中服務(wù)網(wǎng)關(guān)S-GW之間的GTP (GPRS隧道協(xié)議)，以及利用經(jīng)由S-GW和EPC中TON網(wǎng)關(guān)P-GW之間的S5接口的GTP，來被建立隧道。在經(jīng)不受信非3GPP接入網(wǎng)絡(luò)接入的情況下，用戶面 利用在UE與非3GPP接入網(wǎng)絡(luò)(例如WiFi熱點(diǎn))中演進(jìn)分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)ePDG之間的IPSec，以及利用經(jīng)由ePDG與P-GW之間的S2b接口的PMIP，來被建立隧道。S2b接口定義了用于將不受信非3GPP接入網(wǎng)絡(luò)(例如WiFi網(wǎng)絡(luò))與3GPP EPC相連接的框架。S2b接口是在3GPP EPC中P-GW與不受信非3GPP接入網(wǎng)絡(luò)中ePDG之間的參考點(diǎn)。ePDG是至移動核心網(wǎng)絡(luò)的入口點(diǎn)。在此環(huán)境中，需要使用戶能夠同時利用多路接入(包括3GPP接入網(wǎng)絡(luò)和非3GPP接入網(wǎng)絡(luò))進(jìn)行通信，并將由相同或不同應(yīng)用生成的單個流動態(tài)路由至特定接入，例如基于流的特征、可用接入的容量、用戶的偏好、運(yùn)營商的策略等。這也被稱為多接入PDN連接以及IP流移動，或者多宿服務(wù)。圖2示出多宿服務(wù)的示例，其中，不同的流，例如流IDl和流ID2，分別經(jīng)WiFi接入網(wǎng)絡(luò)和LTE E-UTRAN接入網(wǎng)絡(luò)，在移動設(shè)備(或用戶設(shè)備)和3GPP EPC中P-GW之間被交換。例如，用戶可能因此經(jīng)LTE進(jìn)行如VoIP會話，以及經(jīng)WiFi進(jìn)行如FTP下載。多宿服務(wù)需要通過不同的接入網(wǎng)絡(luò)，在用戶設(shè)備和3GPP EPC之間交換多宿服務(wù)相關(guān)信息。然而，如發(fā)明人所認(rèn)知，雖然經(jīng)3GPP接入網(wǎng)絡(luò)在移動設(shè)備與3GPP EPC中P-GW之間交換多宿服務(wù)相關(guān)信息現(xiàn)在是可能的(利用由GTP協(xié)議和EPS的非接入層NAS協(xié)議所提供的現(xiàn)有協(xié)議配置選項(xiàng)PCO字段)，但經(jīng)不受信非3GPP接入網(wǎng)絡(luò)在移動設(shè)備與3GPP EPC中ePDG之間交換多宿服務(wù)相關(guān)信息現(xiàn)在是不可行的。需要使得多宿服務(wù)相關(guān)信息能夠在用戶設(shè)備和3GPP EPC之間經(jīng)不受信非3GPP接入網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。更一般地，需要在這樣的系統(tǒng)中改進(jìn)多宿服務(wù)以及因此提高服務(wù)質(zhì)量或用戶體驗(yàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例尤其滿足這樣的需求。在本發(fā)明的一個方面，這些及其他的目的，在一個實(shí)施例中，通過一種用于經(jīng)不受信非3GPP接入網(wǎng)絡(luò)在用戶設(shè)備UE和3GPP演進(jìn)分組核心網(wǎng)EPC之間傳輸多宿服務(wù)相關(guān)信息的方法，被實(shí)現(xiàn)，所述方法包括步驟-利用信令傳輸多宿服務(wù)相關(guān)信息，所述信令被交換以用于UE與所述不受信非3GPP接入網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)ePDG之間的安全過程。在本發(fā)明的其他方面，這些及其他的目的，通過包括用于執(zhí)行所述方法的裝置的實(shí)體，例如用戶設(shè)備UE，以及包括用于執(zhí)行所述方法的裝置的網(wǎng)絡(luò)實(shí)體，例如特別是演進(jìn)分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)ePDG，被實(shí)現(xiàn)。


根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，一些裝置和/或方法的實(shí)施例，僅通過示例的方式，并參考附圖，現(xiàn)被描述，其中-圖I旨在示出用戶面在EPS中建立隧道的一實(shí)施例；-圖2旨在示出多宿服務(wù)的示例；-圖3旨在示出用戶面在EPS中建立隧道的另一實(shí)施例；-圖4旨在示出本發(fā)明的一個實(shí)施例中初始接入至不受信非3GPP接入網(wǎng)絡(luò)；-圖5和6旨在示出本發(fā)明的一個實(shí)施例中，在初始接入至不受信非3GPP接入網(wǎng)絡(luò)時所執(zhí)行的安全過程的示例。
具體實(shí)施例方式如上所述，在環(huán)境中，例如由EPS所提供的環(huán)境，需要使用戶能夠同時利用多路接入(包括3GPP接入網(wǎng)絡(luò)和非3GPP接入網(wǎng)絡(luò))進(jìn)行通信，并將由相同或不同應(yīng)用生成的單個流動態(tài)路由至特定接入，例如基于流的特征、可用接入的容量、用戶的偏好、運(yùn)營商的策略等。這也被稱為多接入PDN連接以及IP流移動，或者多宿服務(wù)。關(guān)于多接入PDN連接和IP流移動、或者多宿服務(wù)的描述，可以在例如3GPP TR 23.861中被找到。如上所述，多宿服務(wù)需要通過不同的接入網(wǎng)絡(luò)，在用戶設(shè)備和3GPPEPC之間交換多宿服務(wù)相關(guān)信息。然而，如發(fā)明人所認(rèn)知，雖然經(jīng)3GPP接入網(wǎng)絡(luò)在移動設(shè)備與3GPP EPC中P-GW之間交換多宿服務(wù)相關(guān)信息現(xiàn)在是可能的(利用由GTP協(xié)議提供的現(xiàn)有的協(xié)議配置選項(xiàng)PCO字段)，但經(jīng)不受信非3GPP接入網(wǎng)絡(luò)在移動設(shè)備與3GPP EPC中P-GW之間交換多宿服務(wù)相關(guān)信息現(xiàn)在是不可行的。需要使得多宿服務(wù)相關(guān)信息能夠在用戶設(shè)備和3GPPEPC之間經(jīng)不受信非3GPP接入網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。更一般地，需要在這樣的系統(tǒng)中改進(jìn)多宿服務(wù)以及因此提高服務(wù)質(zhì)量或用戶體驗(yàn)。本發(fā)明的實(shí)施例尤其滿足這樣的需求。本發(fā)明的實(shí)施例可與S2b接口的不同技術(shù)結(jié)合使用，包括圖I所示實(shí)施例中所回顧的基于S2b接口的PMIP，以及根據(jù)圖3所示實(shí)施例的基于S2b接口的GTP。在下文中，僅通過示例的方式，基于S2b接口的GTP的實(shí)例將會被更詳細(xì)地考慮。例如，具有一個純粹的基于GTP的解決方案可能是有益的，該方案通過LTE和WiFi同時接入至所述UE，其中，S5接口和S2b接口都運(yùn)行GTP協(xié)議。為了支持完全的多宿服務(wù)，所述ePDG需要將多宿服務(wù)相關(guān)信息，例如，在初始連接至不受信非3GPP接入網(wǎng)絡(luò)時，明確表達(dá)新被連接的UE請求多宿服務(wù)且它未執(zhí)行來自前一網(wǎng)絡(luò)的切換的信息，傳達(dá)至所述P-GW。在一個實(shí)施例中，建議利用信令來傳輸多宿服務(wù)相關(guān)信息，所述信令被交換以用于UE和ePDG之間的安全過程。在UE和ePDG之間被執(zhí)行的安全過程是基于IKEv2協(xié)議的。IKEv2協(xié)議在RFC 4306中被詳細(xì)說明。在一個實(shí)施例中，建議通過IKEv2信令在UE和ePDG之間傳輸多宿服務(wù)相關(guān)信息。 在一個實(shí)施例中，建議為IKEv2信令定義選項(xiàng)來傳達(dá)PCO字段以便使得UE能夠傳達(dá)其至所述ePDG。為了這個目的，在一個實(shí)施例中，建議指定所述IKEv2信令協(xié)議的選項(xiàng)，該協(xié)議可包含所述PCO字段。在IKEv2 協(xié)議(RFC4306)中，配置有效載荷(configuration payload)被用于在IKE節(jié)點(diǎn)間交換配置信息。在一個實(shí)施例中，建議定義一種新型的配置有效載荷，它將被用于傳輸所述多宿服務(wù)相關(guān)信息，該配置有效載荷也被稱為協(xié)議配置選項(xiàng)PCO信息單元，以使用與GTP協(xié)議及EPS的NAS協(xié)議相同的標(biāo)記。圖4旨在示出在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，在初始接入至不受信非3GPP接入網(wǎng)絡(luò)時所執(zhí)行的過程的示例。特別地，圖4指出PCO字段被傳輸之處。下述步驟可被提供I. IKEv2隧道建立過程通過所述UE啟動。所述UE在IKEv2認(rèn)證請求中指示它支持IP流移動(利用專用PCO配置有效載荷)。2.所述IKEv2協(xié)議觸發(fā)GTP隧道建立。所述ePDG將GTP創(chuàng)建會話請求發(fā)送至該P(yáng)DN-GW,該請求包含與該IP流移動指示符相同的PCO字段。所述TON Gff處理具有該信息的會話它不會執(zhí)行該會話至新的接入網(wǎng)的切換，而是利用同一個UE的附加條目更新承載內(nèi)容表(Bearer Context Table)。3. IP-CAN會話建立過程4.更新PDN-GW的地址5.創(chuàng)建從P-GW至ePDG的會話響應(yīng)6. IPSec隧道建立完成7.所述ePDG將最終的IKEv2消息與該IP地址一起發(fā)送，以響應(yīng)IKEv2配置有效載荷。由于IP流移動被考慮，該地址可能與在初始無線接入(例如LTE)時所述PDN-GW已預(yù)先分派的地址相同。8.從所述UE至所述TON Gff的IP連接現(xiàn)在被建立。在上行鏈路方向的任何分組由UE利用IPSec隧道通過隧道傳輸至所述ePDG。所述ePDG接著將該分組通過隧道傳輸至所述TON GW。從所述TON Gff起，進(jìn)行正常的基于IP的路由。在下行鏈路方向，所述P-GW基于路由策略，將分組路由至LTE接入網(wǎng)或WLAN接入網(wǎng)。在WLAN側(cè)，所述TON GW基于綁定緩存入口將分組通過隧道傳輸至所述ePDG。所述ePDG隨后經(jīng)由合適的IPsec隧道，將分組通過隧道傳輸至所述UE。
圖5和6提供經(jīng)由IKEv2信令的PCO傳輸?shù)膶?shí)施例。當(dāng)接入網(wǎng)絡(luò)，所述UE執(zhí)行IKE_SA_INIT，以與所述ePDG達(dá)成公用密鑰(例如通過迪菲-赫爾曼(Diffie Hellmann)交換)。在步驟2中，所述UE發(fā)送IKE_AUTH請求，并且其中來請求IP地址的配置。所述UE也包括如上所述的被編碼的PCO字段。該字段將被轉(zhuǎn)發(fā)至所述P-GW，所述P-GW不會執(zhí)行該會話至新的接入網(wǎng)絡(luò)的切換，而是利用同一個UE的附加條目更新承載內(nèi)容表。所述P-GW隨后處于狀況一基于路由策略將分組路由至LTE接入網(wǎng)或WLAN接入網(wǎng)。在一個方面，在一個實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種用于經(jīng)不受信非3GPP接入網(wǎng)絡(luò)在用戶設(shè)備UE和3GPP演進(jìn)分組核心網(wǎng)EPC之間傳輸多宿服務(wù)相關(guān)信息的方法，所述方法包括步驟-利用信令傳輸多宿服務(wù)相關(guān)信息，所述信令被交換以用于UE與所述不受信非3GPP接入網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)ePDG之間的安全過程。 在一個實(shí)施例中，所述信令包括-被交換以在UE和ePDG之間協(xié)商安全密鑰的信令。在一個實(shí)施例中-所述信令包括根據(jù)IKEv2協(xié)議被交換的信令。在一個實(shí)施例中，所述方法包括步驟-UE向ePDG發(fā)送IKE_AUTH請求，所述IKE_AUTH請求包含所述信息以作為配置有效載荷。在一個實(shí)施例中，所述方法包括步驟-當(dāng)接收來自UE的所述信息，ePDG將所述信息傳送至3GPPEPC中的TON網(wǎng)關(guān)P-GW0在一個實(shí)施例中-在ePDG與3GPPEPC中的PDN網(wǎng)關(guān)P-GW之間的S2b接口是基于GTP的。在一個實(shí)施例中-在ePDG與3GPPEPC中的PDN網(wǎng)關(guān)P-GW之間的S2b接口是基于PMIP的。在另一方面，本發(fā)明在一個實(shí)施例中，提供包括用于執(zhí)行所述方法的裝置的實(shí)體，例如用戶設(shè)備UE，以及用于執(zhí)行所述方法的裝置的網(wǎng)絡(luò)實(shí)體，例如特別是演進(jìn)分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān) ePDGo在一個實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種用戶設(shè)備，包括-裝置，用于利用信令將多宿服務(wù)相關(guān)信息經(jīng)不受信非3GPP接入網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至3GPP演進(jìn)分組核心網(wǎng)EPC，所述信令被交換以用于UE與所述不受信非3GPP接入網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)ePDG之間的安全過程。在一個實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種演進(jìn)分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)ePDG，包括-裝置，用于接收多宿服務(wù)相關(guān)信息，所述信息由用戶設(shè)備UE利用信令經(jīng)不受信非3GPP接入網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至3GPP演進(jìn)分組核心網(wǎng)EPC，所述信令被交換以用于UE和ePDG之間的安全過程；-裝置，用于傳送所述信息至3GPPEPC中的PDN網(wǎng)關(guān)P-GW。對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，上述裝置的具體實(shí)施不會產(chǎn)生任何特別的問題，因此對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，該等裝置就其功能不需要比上述已作闡述進(jìn)行更加充分的披露。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)能輕易認(rèn)識到，上述各種方法的步驟可由經(jīng)編程的計(jì)算機(jī)來執(zhí)行。在此，一些實(shí)施例也旨在涵蓋程序存儲設(shè)備，例如，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)存儲介質(zhì)，它們是機(jī)器可讀或計(jì)算機(jī)可讀的并對機(jī)器可執(zhí)的或計(jì)算機(jī)可執(zhí)行的指令程序進(jìn)行編碼處理，其中，所述指令執(zhí)行所述上述方法中部分或全部的步驟。所述程序存儲設(shè)備可包括，例如，數(shù)字存儲器；磁存儲介質(zhì)，例如磁盤和磁帶；硬盤驅(qū)動器；或光學(xué)可讀數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)存儲介質(zhì)。所述實(shí)施例也旨在涵蓋被編程以執(zhí)行上述方法的所述步驟的計(jì)算 機(jī)。
權(quán)利要求
1.ー種用于經(jīng)不受信非3GPP接入網(wǎng)絡(luò)在用戶設(shè)備UE和3GPP演進(jìn)分組核心網(wǎng)EPC之間傳輸多宿服務(wù)相關(guān)信息的方法，所述方法包括步驟 -利用信令傳輸多宿服務(wù)相關(guān)信息，所述信令被交換以用于UE與所述不受信非3GPP接入網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)ePDG之間的安全過程。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，所述信令包括 -被交換以在UE和ePDG之間協(xié)商安全密鑰的信令。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其中 -所述信令包括根據(jù)IKEv2協(xié)議被交換的信令。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的方法，包括步驟 -UE向ePDG發(fā)送IKE_AUTH請求，所述IKE_AUTH請求包含所述信息以作為配置有效載荷。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述的方法，包括步驟 -當(dāng)接收來自UE的所述信息，ePDG將所述信息傳送至3GPP EPC中的TON網(wǎng)關(guān)P-GW。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項(xiàng)所述的方法，其中 -在ePDG與3GPP EPC中的TON網(wǎng)關(guān)P-GW之間的S2b接ロ是基于GTP的。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中 -在ePDG與3GPP EPC中的TON網(wǎng)關(guān)P-GW之間的S2b接ロ是基于PMIP的。
8.ー種用戶設(shè)備UE，包括 -裝置，用于利用信令將多宿服務(wù)相關(guān)信息經(jīng)不受信非3GPP接入網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至3GPP演進(jìn)分組核心網(wǎng)EPC，所述信令被交換以用于UE與所述不受信非3GPP接入網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)ePDG之間的安全過程。
9.一種演進(jìn)分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)ePDG，包括 -裝置，用于接收多宿服務(wù)相關(guān)信息，所述信息由用戶設(shè)備UE利用信令經(jīng)不受信非3GPP接入網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至3GPP演進(jìn)分組核心網(wǎng)EPC，所述信令被交換以用于UE和ePDG之間的安全過程； -裝置，用于傳送所述信息至3GPP EPC中的TON網(wǎng)關(guān)P-GW。
全文摘要
本發(fā)明的一個目的是，在一個實(shí)施例中，一種用于經(jīng)不受信非3GPP接入網(wǎng)絡(luò)在用戶設(shè)備UE和3GPP演進(jìn)分組核心網(wǎng)EPC之間傳輸多宿服務(wù)相關(guān)信息的方法，所述方法包括步驟利用信令傳輸多宿服務(wù)相關(guān)信息，所述信令被交換以用于UE與所述不受信非3GPP接入網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)ePDG之間的安全過程。
文檔編號H04W12/00GK102763435SQ201180010389
公開日2012年10月31日 申請日期2011年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月23日
發(fā)明者亞辛.勒姆戈哈茲里, 特萊馬科.梅里亞 申請人:阿爾卡特朗訊