CN101176330A

CN101176330A - 激活分组数据协议上下文的方法和系统

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Publication number: CN101176330A
Application number: CNA2006800164927A
Authority: CN
Inventors: 陈晓保; 菲利普·卢卡斯; 马丁·B·哈里斯
Original assignee: Orange SA
Current assignee: Orange SA
Priority date: 2005-03-24
Filing date: 2006-03-23
Publication date: 2008-05-07
Anticipated expiration: 2026-03-23
Also published as: JP5491650B2; CN102340890A; EP1861981B2; EP1861981B1; CN102340890B; US8971246B2; US8072923B2; EP1861981A2; WO2006100500A3; US20120087360A1; JP5384934B2; JP2008535301A; CN101176330B; EP1705858A1; JP2013168947A; WO2006100500A2; US20090175215A1

Abstract

一种分组无线网络提供用于向和/或从移动用户设备传送因特网分组的设施。该分组无线网络包括网关支持节点、服务支持节点和无线网络控制器。响应于请求公共分组数据协议上下文的分组数据协议激活请求消息，服务支持节点可与网关支持节点共同操作，以便设立与公共分组通信承载相关联的公共分组数据协议上下文。设立公共分组数据协议上下文以便经由公共分组通信承载传送因特网协议分组。与至少一个其它通信会话共享所述公共分组通信承载，并且由网关支持节点和服务支持节点使用公共隧道协议承载来形成所述公共分组通信承载。因此，提供了一种分组无线网络，其可以提供能够在不同的通信会话之间共享的公共通信承载。结果，因为多于一个通信会话共享公共通信资源，所以可以有效地支持诸如HSDPA的高速宽带通信。

Description

激活分组数据协议上下文的方法和系统

技术领域

本发明涉及用来向和/或从移动用户设备传送(communicate)因特网协议分组的分组无线网络，例如根据通用分组无线系统(GPRS)操作的网络。

背景技术

已经开发了GPRS以便经过无线接入接口来传送因特网分组。GPRS网络可以使用全球移动系统(GSM)或通用移动电信系统(UMTS)骨干网来形成。GPRS提供对于面向分组的服务的支持，并且试图优化用于例如因特网分组(IP)的分组数据通信的网络和无线资源。GPRS提供与移动无线系统的电路交换架构有关的逻辑架构。

在GPRS/UMTS网络中，每个移动用户设备需要建立至少一个由分组数据协议(PDP)上下文表示的GPRS/UMTS通信会话，以便发送和接收数据。每个GPRS/UMTS会话各自对于移动用户设备是特有的。因此，移动用户设备必须使用其自己的特有PDP上下文来发送和接收数据。此外，PDP上下文对于移动用户设备通过GPRS/UMTS通信会话发送的因特网分组数据的类型是特有的。根据移动用户设备设立的因特网协议连接的类型，存在三种不同类型的PDP上下文：

·点对点协议类型

·因特网协议版本4(IPv4)类型

·因特网协议版本6(Ipv6)类型

这一因特网协议版本特有的PDP上下文意味着：如果移动用户设备想要在GPRS/UMTS网络上发送IPv4因特网分组，则它必须建立IPv4类型的PDP上下文。类似地，如果移动用户设备要在GPRS/UMTS网络上发送和接收IPv6因特网分组，则它必须建立IPv6类型的PDP上下文。这可导致分组无线网络上的通信资源的低效使用。

发明内容

根据本发明，提供了一种分组无线网络，其提供用于向和/或从移动用户设备传送因特网分组的设施(facility)。该分组无线网络包括网关支持节点、服务支持节点和无线网络控制器。网关支持节点用来提供分组数据协议上下文，所述分组数据协议上下文用于控制因特网分组经由分组通信承载而从移动用户设备向分组无线网络和/或从分组无线网络向移动用户设备的传送。服务支持节点连接到网关支持节点，并且用来控制因特网分组从移动用户设备向网关支持节点和/或从网关支持节点向移动用户设备的传送，以便形成分组通信承载。无线网络控制器用来提供无线接入承载，所述无线接入承载用于经由无线接入接口而向和/或从移动用户设备传送因特网分组。响应于请求公共分组数据协议上下文的分组数据协议激活请求消息，服务支持节点可与网关支持节点共同操作，以便设立与公共分组通信承载相关联的公共分组数据协议上下文。设立公共分组数据协议上下文以便经由公共分组通信承载传送因特网协议分组。与至少一个其它通信会话共享所述公共分组通信承载，并且由网关支持节点和服务支持节点使用公共隧道(tunneling)协议承载来形成所述公共分组通信承载。

随着新的无线接入技术的发展，例如，随着可以获得诸如HSDPA(高速下行链路分组数据)和HSUPA(高速上行链路分组数据)的高速无线链路技术，希望在多于一个移动用户设备之间共享相同的无线承载，以便提高资源使用上的效率。此外，随着IPv6技术的快速发展，IPv6的部署在诸如移动用户设备的终端设备和系统中可能变得日益常见。另外，现有IPv4系统的存在促使开发具有IPv4/IPv6双因特网协议栈的移动用户设备。传统上，IPv4分组必须通过IPv4类型的PDP上下文来传递，而IPv6分组必须经由IPv6类型的PDP上下文来传递。结果，与通过共享相同的高速/宽带GPRS承载(例如，作为无线承载的HSDPA/HSUPA)所能实现的相比，资源被效率较低地使用。此外，具有双因特网协议IPv4和IPv6栈的移动用户设备也可能需要同时发送IPv4和IPv6分组二者，以便分别连接到基于IPv4和IPv6的服务。然而，现有的因特网协议类型特有的分组数据协议上下文可能需要移动用户设备建立至少两个分组数据协议上下文，一个为IPv4类型，以及另一个为IPv6类型。

本发明的实施例可以提供一种分组无线网络，其能够提供可在不同的通信会话之间共享的公共通信承载。结果，由于多于一个通信会话共享公共通信资源，所以可以高效地支持高速宽带通信，例如HSDPA。因此，根据示例实施例的分组无线网络被提供有这样的配置，该配置用于共享使用公共分组通信承载并由公共分组数据协议上下文支持的相同的GPRS/UMTS会话。典型地，每个网关支持节点将只有一个公共分组通信承载。

公共PDP上下文根据分组数据协议来设立公共分组通信承载，以便在GPRS网络上传送因特网分组。设立作为分组数据协议的一部分的例如，策略执行、服务质量和路由，以便安排经由所设立的公共分组通信承载来传送因特网协议分组。然而，公共PDP上下文设立公共分组通信承载，所述公共分组通信承载不是任何因特网协议版本特有的，并且还可以在多于一个通信会话之间共享。此外，所述通信会话可以来自不同的移动用户设备。

可替换地，在其它示例中，可以为多于一个的通信会话建立公共PDP上下文，尽管所述通信会话可能使用单独的因特网协议承载。因此，将公共PDP上下文定义为PPP数据帧、IPv4和IPv6分组、或者用于使用任何其它因特网协议版本或其它数据协议的通信的分组共用的PDP上下文。

对于GPRS/UMTS的示例，可以利用公共PDP上下文而经由GPRS/UMTS网络设立通信会话，所述公共PDP上下文设立公共分组通信承载，所述公共分组通信承载可用于传送和接收PPP帧、IPv4和IPv6分组、以及符合数据传输协议或其它因特网协议版本的任何其它格式的数据分组。

在所附权利要求书中限定了本发明的各种其它方面和特征。

附图说明

现在，将参照附图而仅仅作为示例来描述本发明的实施例，在附图中，相同的部分被提供有对应的参考标号，并且在附图中：

图1是包括遵循GPRS/UMTS标准的分组无线网络的电信系统的示意框图；

图2是提供图1所示的GPRS/UMTS网络的简化表示的示意框图，其图示了经由分组通信承载进行的因特网分组的传送；

图3是图2所示的GPRS/UMTS网络的示意框图，其图示了移动用户设备建立公共分组数据协议上下文的配置；

图4是图示执行分组数据协议激活请求的过程的消息流图；

图5是图3所示的GPRS/UMTS网络的示意框图，其图示了建立公共分组数据协议上下文的过程的进一步操作；

图6是作为分组数据协议(PDP)上下文激活的一部分提交的终端用户地址信息元素(element)的示意表示；

图7提供了可用来填充图6的终端用户信息元素的PDP类型组织字段的值的表；

图8是用于设立IPv4 PDP上下文的终端用户地址信息元素的示意表示；

图9是用于设立IPv6 PDP上下文的终端用户地址信息元素的示意表示；

图10是用于设立公共分组数据协议上下文的终端用户地址信息元素的示意表示，其中，移动用户设备希望使用IPv4来通信；

图11是用于设立公共分组数据协议上下文的终端用户地址信息元素的示意表示，其中，移动用户设备希望使用IPv6来通信；

图12是业务流模板信息元素的示意表示；

图13是图3所示的GPRS/UMTS网络的示意表示，其图示了设立包括公共分组数据协议上下文的分组数据协议上下文的多个移动用户设备，所述多个移动用户设备可以使用公共GPRS承载来通信；

图14是图3和图5的GPRS/UMTS网络的一部分的示意表示，所述部分将单独的GPRS承载提供给图13所示的共享公共分组数据协议上下文的移动用户设备中的两个。

图15是图3和图5的GPRS/UMTS网络的一部分的示意表示，所述部分提供用于支持向和/或从图13所示的共享公共分组数据协议上下文的移动用户设备中的两个的因特网协议通信的公共GPRS承载。

图16是图15的GPRS/UMTS网络的一部分的示意表示，其图示了无线网络控制器使用无线接入承载过滤器(filter)而将因特网分组传送到共享公共分组数据协议上下文和公共分组数据协议承载的两个移动用户设备的操作；

图17是与图3和5所示的表示相对应的GPRS/UMTS网络的一部分以及因特网协议多媒体子系统(IMS)的示意框图，其中三个移动用户设备经由所述因特网协议多媒体子系统(IMS)来共享IMS会话；

图18是用来利用对于使用IMS来通信的媒体授权而执行会话建立的部件(element)的一般表示的示意框图；

图19是作为图18所示的会话授权规程的一部分产生的授权令牌的示意表示，所述授权令牌被适配为授权单个IMS会话或群组IMS会话；

图20是作为图18所示的会话授权规程的一部分产生的授权令牌的另一示例的示意表示，所述授权令牌被适配为授权单个IMS会话或群组IMS会话；以及

图21是图示多个移动台借以执行对于共享公共GPRS承载的一组通信会话的会话建立和授权的过程的消息流图。

具体实施方式

图1提供了用于在移动用户设备(UE)2和附接到外部分组数据网络15的通信节点(CN)12之间传送因特网分组的GPRS/UMTS分组无线网络1的示意框图。在图1中，UE 2被安排为容留向用户提供例如多媒体服务的应用程序。图1示出了作为GPRS网关服务节点(GGSN)4、服务GPRS支持节点(SGSN)6和无线网络控制器(RNC)8的GPRS网络的部件。如提供图1所示的GPRS网络的简化表示的图2所示，通常，GGSN 4和SGSN 6形成核心网CN的一部分，而无线网络控制器RNC 8形成无线网络RN的一部分。如图2所示，在本描述的简化形式中，GPRS网络1提供因特网协议承载14，其中为所述因特网协议承载14设立了分组数据上下文。如将稍后解释的那样，分组数据协议上下文提供这样的协议，该协议用于确保设立适当的承载，提供UE2订购的服务质量，并且执行承载的授权使用。为用户设备UE 2设立承载14，以便经由GPRS网络向通信节点传递因特网分组。该因特网分组从GPRS网络2、从GGSN 4输出到分组数据网络12，所述分组数据网络12根据与已经为之建立了所述因特网协议承载的因特网协议相同的因特网协议操作。

将意识到的是：GPRS是应用本技术的分组无线网络的一个示例。因此，在这里，可以将GGSN更一般地称为网关支持节点，并且可以将SGSN更一般地称为服务支持节点。

公共PDP上下文

图3示出了移动用户设备UE被安排为设立公共PDP上下文的本技术的示例。在图2中也被示出的部分具有对应的参考标号。如图3所示，UE具有双协议栈。也就是说，UE包含IPv4因特网协议栈20和IPv6因特网协议栈22。因此，UE2可能希望分别根据IPv4和IPv6来使用IPv4地址和IPv6地址之一或全部设立通信会话。为此，如箭头24所示，UE 2向SGSN 4发送分组数据协议(PDP)上下文激活请求。熟悉GPRS标准的技术人员将知道：PDP上下文激活规程根据分组数据协议而对GPRS网络上的承载的激活设立适当的控制和路由。PDP上下文激活规程在图4中示出。将不会详细解释PDP上下文激活规程，因为这是从3GPP文档TS 24.229知道的。在设立GPRS承载之后，UE 2随后传送用于在网关支持节点(GGSN)(也在图2中示出)中设立业务流模板(TFT)19的信息。如将稍后解释的那样，TFT被安排为过滤输入的分组，以便识别由UE设立的适当的PDP上下文，使得可以选择GPRS网络上的对应因特网分组承载。

用于设立如在现有的GPRS/UMTS标准规范中规定的GPRS/UMTS会话的已知PDP上下文激活需要以下内容，以下内容可以使每个GPRS/UMTS会话/PDP上下文成为IP类型特有的：

1.PDP上下文激活请求必须指明要建立什么类型的PDP:PPP类型、IPv4类型、IPv6类型。

2.如果UE选择使用动态IP地址分配，则作为成功建立PDP上下文的结果，包含PDP地址(IP地址)的终端用户地址将需要是空的，以便被分配因特网协议地址。

PDP类型和PDP地址二者都被编码在终端用户地址信息元素(参见TS29.060)中，将稍后对所述终端用户地址信息元素进行解释。

如图5所示，根据本技术，设立公共PDP，以便向和从UE 2传送IPv4因特网协议分组或IPv6分组或者IPv4和IPv6分组二者、或者任何其它因特网协议版本分组。因此，UE 2可以经过分组数据网络PDN从IPv6源30或IPv4源32接收因特网分组。

如上面解释的那样，对于IPv4地址或IPv6地址或者点对点协议(PPP)地址类型设立PDP上下文。为了设立IPv4或IPv6承载，移动用户设备UE传送作为PDP上下文的一部分的、包括标识特定参数的预定数目的字节的字段的终端用户地址信息元素。终端用户地址信息元素的一般形式的示例在图6中示出。如图6所示，一个字段40提供分组数据协议(PDP)类型组织，另一字段指定PDP类型号(number)42，另一字段44指定PDP地址。根据当前的3GPP标准，图6所示的信息元素的数据字段40、42中提供的PDP类型组织值和PDP类型号在图7中示出，尽管在这里没有给出进一步解释，因为这是已知标准的一部分。

如果UE 2要激活IPv4承载的PDP上下文，则图6的终端用户地址信息元素被适配为图8所示的形式。相比之下，如果UE 2要激活IPv6承载的PDP上下文，则使用被适配为图9所示的形式的图6的终端用户地址信息元素信息。如可以在图8和图9中看到的那样，根据图7所示的表，将PDP组织类型字段40设置为1。对于IPv4 PDP上下文，PDP类型号字段42的信息元素被设置为十六进制(21)。对于IPv6 PDP上下文，图9所示的终端用户地址信息元素也提供等于1的PDP类型组织，但是PDP类型号字段42指定十六进制(57)以便指明承载应当是IPv6承载。

现在有两种用于指定IPv6和IPv4 PDP上下文的替换方式。如果UE 2希望使用其自己的IPv4或IPv6地址，则终端用户地址信息元素在IP地址字段44中包括由UE用指定的Pv4地址或IPv6填充的IPv4地址或IPv6。反之，如图2和3所示，可以作为PDP上下文激活的一部分来请求UE要使用的因特网协议地址，在这种情况下，由DHCP服务器来提供所述地址。因此，在UE请求IP地址的情况中，对于图8和9所示的地址字段44中的每一个，地址字段44保持为空(被设置为0字节)。

根据如图3和5所示的本技术，移动用户设备UE可以设立公共PDP上下文。公共PDP上下文根据分组数据协议来设立用于在GPRS网络上传送因特网分组的承载。设立作为分组数据协议的一部分的策略执行、服务质量和路由，以便安排经由所设立的承载来传送因特网分组。然而，公共PDP上下文设立不是任何因特网协议版本特有的并且还可以在多于一个通信会话之间共享的承载。此外，通信会话可以来自不同的移动用户设备。可替换地，可以为多于一个通信会话设立公共PDP上下文，尽管该通信会话可以使用单独的因特网协议承载。因此，将公共PDP上下文定义为对PPP数据帧、IPv4和IPv6分组、实际上对任何其它数据协议公用的PDP上下文。可以使用具有公共PDP上下文的GPRS/UMTS会话来传送和接收PPP帧、IPv4和IPv6分组、以及符合数据传输协议的任何其它格式的数据分组。

除了PDP类型为空(NULL)以外，用于建立具有公共PDP上下文的GPRS/UMTS会话的规程与用于上述传统PDP上下文的规程相似。将PDP类型设置为空，以便与现有的GPRS/UMTS会话管理过程可以最大限度地互操作。在UE请求动态IP地址(IPv4或IPv6)的情况下，使终端用户地址中的PDP地址为空，因为它是在现有的GPRS/UMTS会话建立过程中定义的。实际上，这一IP地址特有的元素将使得UE能够产生和接收IPv4或IPv6分组，同时它们共享相同的公共PDP上下文。

根据本技术，使用终端用户地址信息元素来为非特有的因特网协议版本设立公共PDP上下文，所述终端用户地址信息元素包括被设置为标识网关支持节点应当设立公共PDP上下文的预定值的PDP类型号。一旦设立了PDP上下文，则如果网关支持节点接收到对于公共PDP上下文的另一请求，则为之发起该PDP上下文的通信会话将被安排为加入所述公共PDP上下文。然而，尽管公共PDP上下文对于特定因特网协议版本不是特有的，但是UE 2仍然根据为之建立通信会话的因特网协议版本来指定要使用的地址。因此，UE设立具有例如IPv4地址或IPv6地址的公共PDP上下文。根据本技术，用于IPv6公共PDP上下文的终端地址信息元素通过在PDP类型号字段42中识别例如被设置为“空”的预定字符来识别PDP类型是公共的。然后，如果UE指定它希望使用的IPv6地址，则用该IPv6地址来填充PDP地址字段44，或者将该信息元素的第6至21字节设置为“0”(参见图10)。因此，网关支持节点知道要使用所指定的地址而对于IPv6地址设立公共PDP上下文，或者如果PDP地址字段被设置为0则向DHCP服务器17请求IPv6地址。

相应地，如果UE 2对于IPv4地址设立公共PDP上下文，则如图11所示，在将PDP类型号字段42设置为“空”的情况下，将IPv4地址设置到PDP地址字段44的较低的4个字节。将剩余的9个字节设置为“1”。可替换地，如果移动用户设备希望向网关支持节点3请求IPv6地址，则将较低的4个字节设置为预定值，例如“0”，并且将剩余的9个字节设置为“1”。因此，网关支持节点3随后从DHCP服务器17提取IPv4地址，并且用该IPv4地址填充较低的4个字节。

如上面参照图2和3所述，一旦设立了公共PDP上下文，就由UE 2在GGSN 3中设置业务流模板(TFT)。为此，作为PDP上下文激活过程的一部分，由UE将业务流模板信息元素传送给GGSN。图12提供了根据已知3GPP标准的业务流模板信息元素的每个字段的表示。如图12所示，所述信息元素的一个字段50提供分组过滤器列表，另一字段52提供参数列表。分组过滤器字段50指定分组过滤器组件类型标识符，其中根据所述分组过滤器组件类型标识符来过滤因特网分组。附录1提供了分组组件类型标识符的规范。这包括IPv4源地址类型或IPv6源地址类型或者各种其它参数。因此，一旦在分组过滤器列表字段50中指定了组件类型，就在参数列表字段52中指定要据以过滤所述类型的参数。

用于公共PDP上下文的业务流模板

根据本技术，一旦UE设立了公共PDP上下文，则指定分组过滤器类型标识符，用于过滤IP分组，以便识别公共PDP上下文。因此，移动用户设备设立用于公共PDP上下文的TFT。为此，利用例如位模式“00110001”设立另一分组过滤器组件类型标识符。因此，一旦为UE设立了公共PDP上下文，就为该UE建立指定用于公共PDP地址类型的分组过滤器组件的TFT。因此，用于过滤公共PDP地址类型的参数将是移动用户设备已经指定用于使用公共PDP上下文的IPv4地址或IPv6地址。

用于公共PDP上下文的TFT中的分组过滤器组件是非IP类型特有的。为了使与基于运营商的TFT的现有操作要求和规程(例如第二(secondary)PDP上下文选择/QoS区分)的互通性最大，定义两个新字段以便将其包含到根据本技术的TFT信息元素中，这两个新字段是公共PDP地址类型和公共PDP地址。具有作为其分组过滤器组件之一的公共PDP地址类型字段的、用于公共PDP上下文的修改的TFT信息元素被定义为：

87654321

00110001 公共PDP地址类型

00010000 IPv4源地址类型

00100000 IPv6源地址类型

00110000 协议标识符/下一报头类型

01000000 单目的地端口类型

01000001 目的地端口范围类型

01010000 单源端口类型

01010001 源端口范围类型

01100000 安全参数索引类型

01110000 服务类型/业务等级类型

10000000 流标签类型

当UE创建用于使用公共PDP上下文的TFT时，它将公共PDP源地址类型设置为“00110001”，并且用于公共PDP地址本身的分组过滤器组件为16字节长。公共PDP地址类型不再使用源地址类型，因为基于目的地地址的分组过滤器对于区分公共PDP上下文与第一(primary)/第二PDP上下文可能是必需的。对于发送和接收IPv4分组的UE，用于PDP地址的分组过滤器组件占据16字节长的PDP地址分组过滤器组件的较低的4个字节，并且用值“0”来填充较高的12个字节。对于发送和接收IPv6分组的UE，用于PDP地址的分组过滤器组件占据整个16字节长的分组过滤器组件。对于多于一个UE共享公共PDP上下文的情形，相应地存在多于一个与公共PDP上下文相关联的TFT，每个TFT用来将输入的分组匹配到公共PDP上下文，这在存在共存的公共PDP上下文、第一PDP上下文和第二PDP上下文(见下)时是必需的。

从其它PDP上下文中选择公共PDP上下文

如上所述，若干UE可以具有同时有效的不同类型的PDP上下文，所述PDP上下文是在GGSN管理和终止的。所述不同的PDP上下文可以是公共PDP上下文、第一IPv4或IPv6 PDP上下文和第二IPv4或Ipv6 PDP上下文(后两个是3GPP标准规定的)。由于诸如服务质量、收费、安全等的特定要求，需要在适当的PDP上下文上传递到达GGSN的分组。3GPP标准规定的TFT用来通过使用分组过滤器的组合来区分和选择第一和第二PDP上下文(IPv4或IPv6)。对于可由发送和接收IPv4和IPv6分组二者的UE共享的公共PDP上下文，存在两种用于区分公共PDP上下文和现有标准规定的第一/第二PDP上下文的替换方式，其将在下面的段落中解释。

在第一种替换方式中，可以使用TFT的组合。使用公共PDP上下文的每个UE可以产生其自己的TFT，如上面解释的那样。到达GGSN的分组将遵循与标准TFT操作相似的规程，该规程将使用PDP地址分组过滤器。差别在于：用于使用/共享公共PDP上下文的TFT具有将是“00110001”的PDP地址类型码，如上面解释的那样。当只有一个公共PDP上下文(第一PDP上下文或第二PDP上下文)时，到达GGSN的因特网协议分组将使用公共PDP上下文作为缺省以便通过选择适当的承载来到达UE。当存在共存的公共PDP上下文和第一PDP上下文时，并且如果第一PDP上下文不具有TFT，则输入的IP分组将首先被匹配到与公共PDP上下文相关联的TFT。如果发现没有匹配，则在没有TFT的情况下使用第一PDP上下文。

当公共PDP上下文与第一PDP上下文以及第二PDP上下文共存(其每一个具有相关联的TFT(当每个PDP上下文需要不同的服务质量时尤其有用))时，可以使用基于TFT的分组过滤来将输入的因特网协议分组匹配到公共PDP上下文或者第一或第二PDP上下文。这是因为：由于与公共PDP上下文相关联的TFT和用于第一/第二PDP上下文的TFT之间的重叠的分组过滤器参数，分组报头信息不足以区分使用哪个PDP上下文。因此，可以使用第二替换方式。

除了使用不同的PDP地址类型来区分用于公共PDP上下文的TFT和第一/第二PDP上下文以外，还需要额外的信息来在存在共存的公共、第一和第二PDP上下文时判定使用哪个PDP上下文来传递输入的分组。根据第二替换方式，作为用于公共PDP上下文的分组过滤器组件之一而增加因特网协议分组目的地地址(IPv4或IPv6)。结果，当UE激活或加入公共PDP上下文时，它创建具有PDP地址类型“00110001”和使用其自己的IP地址(IPv4或IPv6)的分组过滤器组件的TFT。

当输入的分组到达GGSN时，基于TFT的操作规程如下：

1.检查与PDP源地址类型(对于IPv4为00010000，对于IPv6为00100000)相对应的每个TFT，以便查看是否可以获得任何匹配的PDP上下文。如果是，则使用匹配的PDP上下文(第一或第二)来传递所述分组。

2.如果在1)中没有发现匹配的TFT，则检查公共PDP地址类型(00110001)的TFT，以便查看输入分组的目的地地址是否匹配TFT中的分组过滤器组件之一。如果是，则使用公共PDP上下文来传递所述分组。

3.如果在1或2中没有发现匹配的TFT，则检查是否存在不具有TFT的PDP上下文。如果是，则使用该PDP上下文来传递所述分组；否则，丢弃所述分组。

建立/加入公共PDP上下文

由于公共PDP上下文可由多于一个UE共享，因此如果已经建立(静态地或动态地设立)了公共PDP上下文，则激活公共PDP上下文的UE将只需要加入现有的公共PDP上下文。

修改具有公共PDP上下文的GPRS/UMTS会话

可以使用与在现有的GPRS/UMTS标准规范(TS23.060)中规定的相同的过程来修改通信会话。然而，代替修改正由其它UE使用的现有的公共PDP上下文，UE将需要首先离开公共PDP上下文，并且可以选择发起或加入不同的公共PDP上下文。

离开或删除公共PDP上下文

可以与公共PDP上下文一起使用与在现有的GPRS/UMTS标准规范中规定的用于删除PDP上下文的相同的过程。然而，如果该公共PDP上下文仍然正由其它UE使用，则不释放该公共PDP上下文。希望删除公共PDP上下文的UE将通过使其TFT被删除以及相关联的GTP_C/GTP_U隧道被释放而离开该公共PDP上下文。

不同PDP上下文的共存的示例图示

图13提供了多个UE设立了PDP上下文的配置的示例图示。两个UE已经建立了公共PDP上下文。如图13所示，三个UE UEa、UEb、UEc正在GPRS网络上传送因特网协议分组。两个移动用户设备UEa、UEb已经设立了公共GPRS承载90。例如，如上所述，第一移动用户设备UEa可以通过执行指定PDP上下文应当是公共PDP上下文的PDP上下文激活请求来设立公共GPRS承载。GGSN 3随后为第一UE UEa建立公共PDP上下文100。然后，第一UE UEa与GGSN 3共同设立在参数列表中包括公共PDP地址类型的业务流模板TFTa。对于图13所示的示例，第一移动用户设备UEa指定它将用于其通信会话的因特网协议地址是IPv4地址。因此，由TFTa指定的公共PDP地址类型是IPv4地址，如对TFTa 102、对参数列表104示出的那样。

第二UE UEb也与GGSN 3建立了公共PDP上下文。由于第一UE UEa已经设立了公共PDP上下文100，因此GGSN 3被安排为将第二UE UEb加入到所述公共PDP上下文中。然而，单独的公共PDP上下文100与作为TFTb的用于第二UE的TFT相关联。TFTb也指定分组过滤器组件是公共PDP地址类型，并且对于第二UE，指定IPv6地址作为字段108中的过滤器组件。这样，每个移动用户设备UEa、UEb、UEc设立其自己的TFT。相比之下，第三UE UEc请求对于其自己的专用GPRS承载112的传统第一PDP上下文激活。第三移动用户设备UEc可以设立第二PDP上下文112，其也可以被安排为经由GPRS承载传送IP分组，尽管在图12中仅仅示出一个112。对于第三UE UEc，设立TFTc 114，以便根据传统配置过滤到第一或第二PDP上下文的分组。因此，如图13所示，两个移动用户设备UEa、UEb正在经由公共GPRS承载90而使用公共PDP上下文100来通信，尽管每个具有其自己的业务流模板TFTa、TFTb。在替换配置中，第一和第二UE UEa、UEb可以设立单独的GPRS承载90、114，并且经由这些单独的承载来传送因特网分组，即使它们共享公共的PDP上下文也是如此。

公共GPRS承载

存在两种可能的、图13所示的示例的第一和第二移动用户设备UEa、UEb经由GPRS网络1而使用共享的公共PDP上下文来通信的场景。一个示例在图14中示出。在图14中，GGSN 3为第一和第二UE UEa、UEb中的每一个设立单独的GPRS隧道协议(GTP)承载GTP_UA、GTP_UB。如图14所示，尽管第一和第二UE共享公共PDP上下文，但是经由单独的GTP承载而在GPRS网络上传送因特网协议分组。当因特网协议分组到达用于经由无线接入承载(RAB)通信的RNC 8时，将单独的GTP GTP_UA、GTP_UB映射到对应的无线接入承载RABa、RABb上。相应地，为第一和第二UE UEa、UEb中的每一个设立的无线接入承载和GTP的每一个可以指定不同的服务质量QoSa、QoSb。因而，在无线接入承载和GTP之间存在一一映射。因此，图14是公共PDP上下文但是使用不同GPRS承载的示例。

在图15中示出了替代配置，其中，已经设立了公共PDP上下文的第一和第二UE UEa、UEb使用公共GPRS承载。因此，不存在由GGSN 3设立的GTP的差别。也就是说，在第一和第二UE UEa、UEb之间共享GPRS承载。为了经由RNC所设立的无线接入接口而在GPRS网络上正确地传送因特网分组，RNC必须识别去往第一UE UEa或第二UE UEb的因特网协议分组。为此，RNC被提供有无线接入承载过滤器200。无线接入承载过滤器200从GTP U接收因特网分组，并且识别两个无线接入承载RABa、RABb中的适当的无线接入承载，其中第一和第二UE UEa、UEb分别从和向所述适当的无线接入承载传送因特网分组。为了将因特网分组正确地过滤到适当的无线接入承载RABa、RABb上，RAB过滤器200被提供有第一和第二UE UEa、UEb的目的地地址。因此，如图15所示，RAB过滤器200识别在GTP单元204中接收的因特网协议分组202的报头中的目的地地址。根据第一或第二UEUEa、UEb的目的地地址，RAB过滤器将因特网协议分组过滤到适当的承载上，以便传递给对应的UE UEa、UEb。

在公共GPRS承载上提供不同的服务质量

图16提供了可以用来经由公共GPRS承载而向因特网分组的传送提供不同的服务质量的配置的说明性表示。例如，一个通信会话可以根据网络浏览器来传送因特网分组，而另一个通信会话可以根据因特网协议上的语音来传送因特网分组。根据本技术，通过将在ITEF因特网协议标准中提供的差异化服务的服务质量(QoS)等级映射为用于在GPRS核心网上进行的通信的适当服务质量上来实现不同的服务质量。如熟悉因特网协议标准v6和v4的人将认识到的那样，在IETF标准中提供的差异化服务QoS有三类，它们是加速转发(EF)、确保转发(AF)、和尽力而为(BE)。如图16所示，在GGSN 3处接收正被传送到第一或第二UE UEa、UEb 220、224的因特网分组IPa、IPb。在因特网分组IPa、IPb 220、224的相应报头的每一个中提供了差异化服务QoS。对于图16所示的示例，用于去往第一UE的第一因特网分组IPa 220的差异化服务QoS是EF，而用于去往第二UE的第二因特网分组IPb 240的差异化服务QoS是AF。安排GGSN 3来形成GTP过滤器，其用来将差异化服务QoSEF和AF映射为用于在核心网上进行的到RNC的通信的适当服务质量QoSa、QoSb。由GTP U提供的服务质量QoSa、QoSb可以与根据IETF标准的EF和AF相同，或者可以是在服务质量等级上有差异的替换方案。然后，经由传输IP层将第一和第二因特网分组IPa、IPb 220、224传送到RNC。

如图16所示，核心网部件GGSN、SGSN 3、4的每一个与RNC 8之间的通信是经由不同的协议级(level)进行的。这些是较高级的端到端因特网协议级240、GTP U因特网协议级242、UDP层244和因特网协议传输层246。因此，GGSN 3被安排为使用从差异化服务质量AF、EF识别的服务质量QoSa、QoSb而经由传输因特网协议层来传送因特网分组，所述差异化服务质量AF、EF是在用于传送到相应的第一和第二UE UEa、UEb的每个分组的报头中识别的。

当在RNC处接收到因特网分组时，RAB过滤器200随后按照与参照图15解释的方式相对应的方式来操作，以便将来自每个因特网协议传输层的分组传递到适当的无线接入承载RABa、RABb。通过第一或第二用户设备UEa、UEb的目的地地址来识别适当的无线接入承载。根据本技术，UE被安排为在设立公共PDP上下文时设立RAB过滤器。因此，按照设立TFT的相似方式，每个UE在RAB过滤器中建立适当的组件，使得可以将从传输IP层接收的因特网分组过滤到适当的无线接入承载。

支持多路复用IMS会话的授权

图17提供了由三个UE 302、304、306用于经由GPRS网络进行的通信的公共GPRS承载300的示例图示，如上所述，所述GPRS网络包括GGSN307、SGSN 309、RNC 311和节点B 315。在图17中，UE 302、304、306希望共享由因特网协议多媒体子系统308提供的公共多媒体通信会话。因特网协议多媒体子系统(IMS)包括会话发起协议(SIP)服务器310、服务呼叫状态控制功能(S-CSCF)312和归属订户服务器(HSS)314。IMS还包括代理呼叫状态控制功能(P-CSCF)316。

移动用户设备可以通过向SIP服务器300发送SIP消息来打开IMS会话。这是通过将SIP:INVITE(邀请)消息发送到P-CSCF 316来设立的。P-CSCF 316形成IMS的策略决定点，从而相对于在HSS中保存的订购信息而分析所述请求。如果该请求被批准，则P-CSCF 316发出授权令牌，以便授权UE使用适当的承载来进行IMS通信会话。该令牌是根据3GPP技术规范TS23.228、TS23.207产生的。

图18对应于在上述3GPP技术规范中建立的IMS授权规程。图18提供了产生对于来自UE的请求的授权令牌、随后根据所发出的通信令牌来执行通信会话的过程的一般表示。如图18所示，一个UE 302请求对于IMS会话的授权。UE 302向策略执行点322发送对于承载的请求。策略执行点322向作为策略服务器324的策略决定点转发请求承载的令牌。然后，策略服务器324确定移动用户设备302是否有资格使用GPRS网络上的适当承载来打开IMS通信会话。然后，如果策略决定点324接受该请求，则它产生表示对于通信会话的授权的授权令牌，并且将该令牌传送给策略执行点322。然后，该策略执行点通知UE可以为该UE提供适当的IMS承载。因此，当移动用户设备使用令牌向策略执行点请求适当的承载时，所述承载被授权并且被提供给移动用户设备302。

在图17中，GGSN 3充当用于提供授权并且设立用于支持IMS会话的适当承载的策略执行点。然而，在图17中，移动用户设备302、304、306希望在公共GPRS承载上建立IMS会话。

在已知的IMS会话令牌授权规程中，没有规定UE请求对于共享公共GPRS承载的通信会话的授权以及在单个令牌中接收对于被复用在共享的GPRS承载上的通信会话的授权。为此，提出了一种分级授权机制，其中，由充当策略决定点的策略服务器来产生分级授权令牌。分级授权令牌的示例在图19中示出。图19所示的分级授权令牌在单个令牌中提供对群组IMS通信会话或单个IMS通信会话的授权。如图19所示，由根据本技术的策略服务器316、324产生的授权令牌包括授权类型字段400、组IMS会话授权标识符402、以及单IMS会话授权标识符字段404。授权类型字段400被提供有预定值，其标识IMS通信会话是否要使用专用资源/GPRS承载或者IMS通信会话是否要使用与其它IMS通信会话和UE共享的GPRS承载。授权类型字段的示例值被提供如下：

01：群组IMS会话授权标识符

10：单个IMS会话授权标识符

如果IMS通信会话要使用专用资源/GPRS承载，则群组IMS会话授权标识符字段402被设置为“0”，并且单个IMS会话授权标识符字段404被提供有用于IMS会话的唯一授权令牌。如果通信会话要与其它IMS通信会话共享GPRS承载，则群组IMS会话授权标识符字段402被提供有用于定义该会话的唯一授权值，并且单个IMS会话授权标识符字段404被设置为“0”。如上所述，例如在SIP:INVITE消息之后，由策略服务器对于来自UE的请求产生授权令牌。作为响应，充当策略决定点的P-CSCF 316与IMS网络中的S-CSCF 312通信。然后，S-CSCF从HSS 314中检索订购数据，以便确定是否可以提供授权以设立公共GPRS承载。如果被授权，则适当的授权令牌被发给UE 302、304、306。

根据设立通信会话的PDP上下文激活规程，UE 302、304、306中的每一个向GGSN 307发送提供授权标识符的分级授权令牌。然后，GGSN检查授权类型，以便确定该通信会话是群组会话还是单个会话。

如果授权类型字段400中的值指示所授权的会话是公共GPRS承载上的群组IMS通信会话，则GGSN 307设立公共GPRS承载。然后，GGSN 307分析群组IMS会话授权标识符以询问P-CSCF 316(充当策略执行点)，以便与IMS确认对于IMS通信会话请求的授权。

如果授权类型字段400中的值指示所授权的会话是单个IMS通信会话，则GGSN 307设立专用GPRS承载。然后，GGSN 307分析单个IMS会话授权标识符以询问P-CSCF 316(充当策略执行点)，以便与IMS确认对于IMS通信会话请求的授权。

作为替换示例，可以产生具有如图20所示的结构的分级授权令牌。在图20中，分级授权令牌包括与图19所示的示例授权令牌的授权类型字段相对应的授权类型字段400。然而，只提供单个字段来表示必须与组授权标识符和单授权标识符共享的IMS会话授权标识符。因此，尽管图20所示的示例更简单，但是必须划分地址范围以便正确地识别群组会话标识符或单个会话标识符。

在图21中提供了产生和传送对于来自移动用户设备的请求的授权令牌的消息流，其被概括如下：

S1：将SIP:INVITE消息从移动用户设备302传送给P-CSCF 316。

S4：然后，P-CSCF 316与SCSCF 312组合然后从HSS 314中检索订户信息数据。根据该订户信息，P-CSCF 316随后确定用户是否被授权接收共享IMS通信会话以及这是否可以经由公共GPRS承载来提供。如果被接受，则由P-CSCF产生授权令牌，其提供授权类型(群组或单个)以及对于共享或专用承载的会话授权标识符，其随后被传递给GGSN。

S8：然后，GGSN将该授权令牌传递给移动用户设备302。

S10：然后，移动用户设备320建立PDP上下文激活请求，所述PDP上下文激活请求作为协议配置选项字段的一部分来提供授权令牌。

S12：SGSN接收该PDP上下文激活请求，并且将授权令牌传递给GGSN3。然后，GGSN通过利用P-CSCF确认会话授权标识符来确认移动用户设备拥有随同其它移动用户设备设立公共通信会话的授权。

S16：然后，P-CSCF 316确认移动用户设备被授权接收用于IMS会话的公共GPRS承载。

S17：然后，GGSN 307设立GPRS承载，并且通知移动用户设备302它已经被分配了公共GPRS承载。

在所附权利要求书中限定本发明的各种其它方面和特征。

仅仅作为示例而提供此前描述的本发明的实施例，并且可以对那些实施例进行各种修改，而不背离本发明的范围。例如，应当认识到：GPRS/UMTS是作为应用本发明的一个说明性架构而提供的。

附录1

分组过滤器内容字段是可变大小的，并且包含可变数目(至少一个)的分组过滤器组件。每个分组过滤器组件应当被编码为一个八位字节分组过滤器组件类型标识符和固定长度分组过滤器组件值字段的序列。应当首先传送分组过滤器组件类型标识符。

在每个分组过滤器中，每个分组过滤器组件类型不应出现多于一次。在“IPv4源地址类型”和“IPv6源地址类型”分组过滤器组件中，在一个分组过滤器中仅应存在一个。在“单目的地端口类型”和“目的地端口范围类型”分组过滤器组件中，在一个分组过滤器中仅应存在一个。在“单源端口类型”和“源端口范围类型”分组过滤器组件中，在一个分组过滤器仅应存在一个。

分组过滤器组件标识符

位

87654321

00010000 IPv4源地址类型

00100000 IPv6源地址类型

00110000 协议标识符/下一报头类型

01000000 单目的地端口类型

01000001 目的地端口范围类型

01010000 单源端口类型

01010001 源端口范围类型

01100000 安全参数索引类型

01110000 服务类型/业务等级类型

10000000 流标签类型

所以其它值被预留。

对于“IPv4源地址类型”，分组过滤器组件值字段应当被编码为4个八位字节IPv4地址字段和4个八位字节IPv4地址掩码字段的序列。应当首先传送IPv4地址字段。

对于“IPv6源地址类型”，分组过滤器组件值字段应当被编码为16个八位字节IPv6地址字段和16个八位字节IPv4地址掩码字段的序列。应当首先传送IPv6地址字段。

对于“协议标识符/下一报头类型”，分组过滤器组件值字段应当被编码为指定IPv4协议标识符或IPv6下一报头的一个八位字节。

对于“单目的地端口类型”和“单源端口类型”，分组过滤器组件值字段应当被编码为指定端口号的两个八位字节。

对于“目的地端口范围类型”和“源端口范围类型”，分组过滤器组件值字段应当被编码为两个八位字节端口范围下限字段和两个八位端口范围上限字段的序列。应当首先传送端口范围下限字段。

对于“安全参数索引”，分组过滤器组件值字段应当被编码为指定IPSec安全参数索引的四个八位字节。

对于“服务类型/业务等级类型”，分组过滤器组件值字段应当被编码为一个八位字节服务类型/业务等级类型字段和一个八位字节服务类型/业务等级类型掩码字段的序列。应当首先传送服务类型/业务等级类型字段。

对于“流标签类型”，分组过滤器组件值字段应当被编码为指定IPv6流标签的三个八位字节。第一个八位字节的第8-5位应当是空闲的，而剩余的20位应当包含IPv6流标签。

Claims

1.一种用于提供用于向和/或从移动用户设备传送因特网分组的设施的分组无线网络，该分组无线网络包括：

网关支持节点，用来经由分组通信承载来提供分组数据协议上下文，所述分组数据协议上下文用于控制因特网分组从移动用户设备向分组无线网络和/或从分组无线网络向移动用户设备的传送，

服务支持节点，其连接到网关支持节点，并且用来控制因特网分组从移动用户设备向网关支持节点以及从网关支持节点向移动用户设备的传送，以便形成分组通信承载，以及

无线网络控制器，其用来提供无线接入承载，所述无线接入承载用于经由无线接入接口而向和/或从移动用户设备传送因特网分组，其中，响应于请求公共分组数据协议上下文的分组数据协议激活请求消息，服务支持节点可与网关支持节点共同操作，以便设立与公共分组通信承载相关联的公共分组数据协议上下文，所述公共分组数据协议上下文被设立以便经由公共分组通信承载传送因特网协议分组，与至少一个其它通信会话共享所述公共分组通信承载，并且由网关支持节点和服务支持节点使用公共隧道协议承载来形成所述公共分组通信承载。

2.如权利要求1所述的分组无线网络，其中，网关支持节点用来经由用于多个通信会话的公共分组通信承载来传送因特网协议分组，所述通信会话中的至少一个使用与所述通信会话中的另一个不同的因特网协议版本。

3.如权利要求1或2所述的分组无线网络，其中，网关支持节点用来通过经由服务支持节点而在网关支持节点和无线网络控制器之间形成公共隧道协议承载来设立公共通信承载，所述公共隧道协议承载是使用用于共享公共分组通信承载的移动用户设备中的每一个的公共隧道端点标识符来形成的。

4.如任一前述权利要求所述的分组无线网络，其中，由因特网协议传输层支持所述隧道协议承载，并且所述隧道协议承载被安排为基于根据每个通信会话传送的因特网分组的报头中提供的差异化服务质量等级，向共享公共隧道承载的通信会话中的每一个提供服务质量。

5.如任一前述权利要求所述的分组无线网络，其中，所述无线网络部分包括无线接入承载过滤器，其用来根据由移动用户设备设立的通信会话来识别为了向和/或从移动用户设备传送因特网分组而设立的无线接入承载之一，所述无线接入承载过滤器用来根据被传送到移动用户设备的因特网分组的目的地地址来识别与所设立的通信会话相对应的无线接入承载。

6.如权利要求5所述的分组无线网络，其中，由移动用户设备向无线接入承载过滤器提供因特网分组的目的地地址，其中对于所述目的地地址，识别对应的无线接入承载以用于通信会话。

7.如权利要求5或6所述的分组无线网络，其中，每个无线接入承载被安排来对于已经由移动用户设备设立的所述通信会话提供服务质量。

8.一种经由分组无线网络向和/或从移动用户设备传送因特网分组的方法，该方法包括：

在分组无线网络的网关支持节点中提供分组数据协议上下文，所述分组数据协议上下文用于控制因特网分组经由分组通信承载而从移动用户设备向分组无线网络和/或从分组无线网络向移动用户设备的传送，

使用分组无线网络的服务支持节点来控制因特网分组向和/或从移动用户设备的传送以形成分组通信承载，以及

使用分组无线网络的无线网络控制器来提供无线接入承载，所述无线接入承载用于经由无线接入接口向和/或从移动用户设备传送因特网分组，以及

响应于请求公共分组数据协议上下文的分组数据协议激活请求消息，设立与公共分组通信承载相关联的公共分组数据协议上下文，该公共分组数据协议上下文被设立以便经由公共分组通信承载传送因特网协议分组，所述公共分组通信承载是与使用公共隧道协议承载的至少一个其它通信会话共享的。

9.如权利要求8所述的方法，其中，使用公共隧道协议承载包括：

经由分组无线网络的服务支持节点而在网关支持节点和无线网络控制器之间形成公共隧道协议承载，所述公共隧道协议承载是使用共享公共分组通信承载的移动用户设备中的每一个的公共隧道端点标识符形成的。

10.如权利要求8或9所述的方法，其中，由因特网协议传输层支持所述隧道协议承载，并且形成公共隧道协议承载包括：

基于根据每个通信会话传送的因特网分组的报头中提供的差异化服务质量等级，向共享公共隧道承载的通信会话中的每一个提供服务质量。

11.如权利要求8、9或10所述的方法，其中，提供无线接入承载包括：

作为无线网络控制器的一部分而提供无线接入承载过滤器，其用来根据由移动用户设备设立的通信会话识别为了向和/或从移动用户设备传送因特网分组而设立的无线接入承载之一，所述无线接入承载过滤器用来根据传送到移动用户设备的因特网分组的目的地地址来识别与所设立的通信会话相对应的无线接入承载。

12.如权利要求11所述的方法，包括：

从移动用户设备向无线接入承载过滤器提供因特网分组的目的地地址，其中对于所述目的地地址，识别对应的无线接入承载以用于提供的通信会话。

13.如权利要求11或12所述的方法，其中，每个无线接入承载被安排来对于已经由移动用户设备设立的所述通信会话提供服务质量。

14.一种提供计算机可执行代码的计算机程序，当被加载到计算机中时，其执行如权利要求8至13中的任一项所述的经由分组无线网络而向和/或从移动用户设备传送因特网分组的方法。

15.一种含有如权利要求14所述的计算机程序的介质。

16.一种表示如权利要求14所述的计算机程序的信号。

17.一种用于经由分组无线网络向和/或从移动用户设备传送因特网分组的装置，该装置包括：

用于在分组无线网络的网关支持节点中提供分组数据协议上下文的部件，所述分组数据协议上下文用于控制因特网分组从移动用户设备向分组无线网络和/或从分组无线网络向移动设备的传送，

用于使用分组无线网络的服务支持节点来控制因特网分组向和/或从移动用户设备的传送以便形成分组通信承载的部件，和

用于使用分组无线网络的无线网络控制器来提供无线接入承载的部件，所述无线接入承载用于经由无线接入接口而向和/或从移动用户设备传送因特网分组，

用于响应于分组数据协议激活请求消息而请求公共分组数据协议上下文的部件，和

用于设立与公共分组通信承载相关联的公共分组数据协议上下文的部件，所述公共分组数据协议上下文被设立以便经由公共分组通信承载传送因特网协议分组，与使用公共隧道协议承载的至少一个其它通信会话共享所述公共分组通信承载。

18.一种基本上如在此之前参照附图的图3至16所述的分组无线网络。

19.一种经由基本上如在此之前参照附图的图3至16所述的分组无线网络而向和/或从移动用户设备传送因特网协议分组的方法。