CN101682839B - 用于在进行切换时提供网关重定位的方法和装置 - Google Patents

用于在进行切换时提供网关重定位的方法和装置 Download PDF

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Abstract

一种用于提供到外部网络的网关重定位的装置和方法，其中用户装备(UE)包括经由源核心节点(例如，PDNGW)的初始外部网络连接，所述方法包括：初始化移动事件；将所述初始外部网络连接从经由所述源核心节点重分配到经由目标核心节点，以创建新的外部网络连接；针对所述新的外部网络连接，将新的IP地址分配到所述UE；并且使用所述新的IP地址。所述UE可以建立数个承载，包括本地中断承载。

Description

用于在进行切换时提供网关重定位的方法和装置
基于35 U.S.C§119要求优先权
本专利申请要求2007年4月20日提交的、名称为“Methods andApparatus for Providing Gateway Relocation Procedures”的临时申请No.60/913,239的优先权，该临时申请被转让给本申请受让人，并且在此通过引用明确地并入本文。
技术领域
本公开涉及用于提供网关重定位(relocation)的装置和方法。
背景技术
在许多无线通信系统中，例如在蜂窝系统中，网络架构是分级的，其具有从用户到外部网络的网络节点的分层。在这种架构中，用户装备(UE)通常通过边缘节点(edge node)例如基站来接入无线网络。接着，所述边缘节点与中间节点通信，所述中间节点比如基站控制器(BSC)、服务GPRS支持节点(SGSN)、无线网络控制器(RNC)或移动管理实体(MME)等。所述中间节点与核心节点通信，所述核心节点比如网关GPRS支持节点(GGSN)或分组数据支持节点(PDSN)。核心节点提供到外部网络的路径，所述外部网络比如因特网、公共交换电话网(PSTN)等。无线通信系统中的最高级核心节点被公知为网关。
UE通常是移动终端，其可以在整个覆盖区域中移动的同时进行通信。UE通常在任何时候与特定边缘节点、中间节点和源核心节点相关联。当UE在所述覆盖区域内移动时，通常通过被公知为重定位的过程将UE重分配给不同的边缘节点和中间节点。尽管存在针对边缘节点和中间节点的重定位过程，但是一旦UE与特定源核心节点或网关相关联，该UE通常保持与该源核心节点或网关相关联，直到通信会话结束。通常，如果需要针对UE将该源核心节点从当前源核心节点改变到目标核心节点，则所述无线系统调用向所述目标核心节点的初始连接过程，其中不使用与当前源核心节点间的关联性。
发明内容
公开了用于提供网关重定位的装置和方法，其利用中间节点，排除从零开始重创建UE和目标网关之间的关联性，降低在网关重定位期间可能的服务中断，并且促进UE和目标网关间的有效关联性，对于UE的当前位置而言，所述目标网关是更佳的。
根据一个方面，提供了一种用于提供到外部网络的网关重定位的方法，其中用户装备(UE)包括经由源核心节点的至少一个初始外部网络连接，所述方法包括：初始化移动事件；将所述至少一个初始外部网络连接从经由所述源核心节点重分配到经由第一目标核心节点，以创建至少一个新的外部网络连接；针对所述至少一个新的外部网络连接，将至少一个新的IP地址分配给所述UE；并且使用所述至少一个新的IP地址。
根据另一个方面，提供了一种用于提供到外部网络的网关重定位的装置，其中用户装备(UE)包括经由源核心节点的至少一个初始外部网络连接，所述装置包括至少一个处理器和至少一个存储器，所述至少一个存储器包含由所述至少一个处理器执行来执行下述操作的程序代码：初始化移动事件；将所述至少一个初始外部网络连接从经由所述源核心节点重分配到经由第一目标核心节点，以创建至少一个新的外部网络连接；针对所述至少一个新的外部网络连接，将至少一个新的IP地址分配给所述UE；并且使用所述至少一个新的IP地址。
根据另一个方面，提供了一种用于提供到外部网络的网关重定位的装置，其中用户装备(UE)包括经由源核心节点的至少一个初始外部网络连接，所述装置包括：用于初始化移动事件的模块；用于将所述至少一个初始外部网络连接从经由所述源核心节点重分配到经由第一目标核心节点，以创建至少一个新的外部网络连接的模块；用于针对所述至少一个新的外部网络连接，将至少一个新的IP地址分配给所述UE的模块；以及用于使用所述至少一个新的IP地址的模块。
根据另一个方面，提供了一种用于提供到外部网络的网关重定位的计算机可读介质，其中用户装备(UE)包括经由源核心节点的至少一个初始外部网络连接，所述计算机可读介质上包括程序代码，当由至少一个计算机执行时所述程序代码实现一种方法，所述计算机可读介质包括：用于初始化移动事件的程序代码；用于将所述至少一个初始外部网络连接从经由所述源核心节点重分配到经由第一目标核心节点，以创建至少一个新的外部网络连接的程序代码；用于针对所述至少一个新的外部网络连接，将至少一个新的IP地址分配给所述UE的程序代码；以及用于使用所述至少一个新的IP地址的程序代码。
应当理解的是，根据以下详细描述，对于本领域技术人员而言，其它方面将变得更加显而易见，在详细描述中，通过举例方式示出和描述了各个方面。所述附图和详细描述在本质上被认为是例示性的，而不是限制性的。
附图说明
图1例示了无线链路的一个实例。
图2例示了接入外部网络的分级无线通信系统的一个实例。
图3a、3b和3c例示了具有不同网关架构的无线通信系统的三个实例。
图4例示了网关重定位过程的一个实例。
图5a和5b例示了用于在活动模式重定位过程期间支持对网关节点的重分配的网关重定位过程的一个实例。
图6例示了采用嵌入在L2信令中的IP分配的3GPP系统内的网关重定位过程的一个实例。
图7例示了采用利用IP层信令进行的IP地址分配的3GPP系统内的网关重定位过程的一个实例。
图8例示了从3GPP系统到3GPP2 HRPD系统的网关重定位过程的一个实例。
图9例示了指示要被重定位的网关的实例的无线通信系统架构的第一实例。
图10例示了指示要被重定位的网关的实例的无线通信系统架构的第二实例。
图11例示了指示要被重定位的网关的实例的无线通信系统架构的第三实例。
图12是用于提供到外部网络的网关重定位的实例流程图，其中UE包括经由源核心节点的至少一个初始外部网络连接。
图13示出了适于提供到外部网络的网关重定位的设备1300，其中UE包括经由源核心节点的至少一个初始外部网络连接。
图14示出了用于执行网关重定位过程的包括处理器和存储器的设备。
具体实施例
下面结合附图阐述的详细描述意在作为本公开的各个方面的描述，而不是意在表示可以实践本公开的仅有方面。在本公开中描述的每个方面被提供来仅仅作为本公开的实例或例示，而不应该被解释为优选于或优于其它方面。为了提供对本公开的全面理解，所述详细描述包括具体细节。然而，对于本领域普通技术人员而言显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践本公开。在一些例子中，为了避免混淆本公开的概念，公知的结构和设备以方框图的形式示出。缩写词和其它描述性术语的使用仅仅是为了方便和清楚，而不是意在限制本公开的范围。
尽管为了简化说明，所述方法被示出和描述为一序列动作，但是要理解和明白的是，所述方法并不限于这些动作的顺序，因为根据一个或多个方面，一些动作可以以不同的顺序出现和/或与本文示出并描述的其它动作同时进行。例如，本领域技术人员将理解和明白的是，可替换地，方法可以被表示为一系列相关的状态或事件，例如以状态图的形式。另外，根据一个或多个方面，实现一种方法并不要求所有示出的动作。
图1例示了无线链路100的一个实例。本领域的技术人员将理解的是，图1中所例示的无线链路100可以在FDMA环境、OFDMA环境、CDMA环境、WCDMA环境、TDMA环境、SDMA环境或任何其它合适的无线环境中实现。
无线链路100包括接入点200(例如，边缘节点、基站等)和无线通信设备300(也称为，用户装备或UE)。在下行链路支路中，接入点200(例如，边缘节点、基站等)包括发送(TX)数据处理器A210，所述TX数据处理器A 210用于接收业务数据并对该业务数据进行格式化、编码、交织和调制(或符号映射)，并且提供调制符号(也称为数据符号)。TX数据处理器A 210与符号调制器A 220通信。所述符号调制器A 220接收并处理所述数据符号和下行链路导频符号，并提供符号流。在一个方面，符号调制器A 220与处理器A280通信，该处理器A280提供配置信息。符号调制器A 220与发射机单元(TMTR)A 230通信。所述符号调制器A 220将所述数据符号和下行链路导频符号复用在一起，并将它们提供给发射机单元A230。
要被发送的每个符号可以是数据符号、下行链路导频符号或信号值0。所述下行链路导频符号可以在每个符号周期中连续地发送。在一个方面，所述下行链路导频符号是频分复用(FDM)的。在另一方面，所述下行链路导频符号是正交频分复用(OFDM)的。在又一方面，所述下行链路导频符号是码分复用(CDM)的。在一个方面，发射机单元A 230接收符号流并将该符号流转换为一个或多个模拟信号，并对该模拟信号进一步进行调整，例如，放大、滤波和/或上变频，以生成适合于无线传输的模拟下行链路信号。随后，通过天线240发送所述模拟下行链路信号。
在下行链路支路中，无线通信设备300(也称为UE)包括天线310，用于接收所述模拟下行链路信号，并将该模拟下行链路信号输入到接收机单元(RCVR)B 320。在一个方面，所述接收机单元B 320将所述模拟下行链路信号调整(例如，滤波、放大和下变频)为“已调整”信号。随后，对所述“已调整”信号进行采样。接收机单元B 320与符号解调器B 330通信。所述符号解调器B 330对从接收机单元B 320输出的“经过调整”和“经过采样”的信号(也称为数据符号)进行解调。所述符号解调器B 330与处理器B 340通信。处理器B 340从符号解调器B 330接收下行链路导频符号，并对该下行链路导频符号执行信道估计。在一个方面，所述信道估计是表征当前传播环境的过程。所述符号解调器B 330从处理器B 340接收下行链路支路的频率响应估计。所述符号解调器B 330对所述数据符号执行数据解调，以获得数据符号估计。所述数据符号估计是对被发送的数据符号的估计。所述符号解调器B 330还与RX数据处理器B 350通信。所述RX数据处理器B 350从符号解调器B 330接收数据符号估计，并且例如对该数据符号估计进行解调(即，符号解映射)、交织和/或解码，以恢复业务数据。在一个方面，由符号解调器B 330和RX数据处理器B 350所执行的处理分别与由符号调制器A 220和TX数据处理器A 210所执行的处理互补。
在上行链路支路中，无线通信设备300(也称为UE)包括TX数据处理器B 360。所述TX数据处理器B 360接收并处理业务数据，以输出数据符号。TX数据处理器B 360与符号调制器D 370通信。所述符号调制器D370接收数据符号并将该数据符号与上行链路导频符号进行复用，进行调制并且提供符号流。在一个方面，符号调制器D 370与处理器B 340通信，该处理器B 340提供配置信息。符号调制器D 370与发射机单元B 380通信。
要被发送的每个符号可以是数据符号、上行链路导频符号或信号值0。所述上行链路导频符号可以在每个符号周期中连续地发送。在一个方面，所述上行链路导频符号是频分复用(FDM)的。在另一方面，所述上行链路导频符号是正交频分复用(OFDM)的。在又一方面，所述上行链路导频符号是码分复用(CDM)的。在一个方面，发射机单元B 380接收符号流并将该符号流转换为一个或多个模拟信号，并对该模拟信号进一步进行调整，例如，放大、滤波和/或上变频，以生成适合于无线传输的模拟上行链路信号。随后，通过天线310发送所述模拟上行链路信号。
来自无线通信设备(UE)300的模拟上行链路信号由天线240接收并由接收机单元A 250处理，以获得采样。在一个方面，所述接收机单元A 250将所述模拟上行链路信号调整(例如，滤波、放大和下变频)为“已调整”信号。随后，对所述“已调整”信号进行采样。所述接收机单元A 250与符号解调器C 260通信。符号解调器C 260对所述数据符号进行数据解调以获得数据符号估计，并且随后将所述上行链路导频符号和所述数据符号估计提供给RX数据处理器A 270。所述数据符号估计是对被发送的数据符号的估计。所述RX数据处理器A 270对数据符号估计进行处理，以恢复由无线通信设备300所发送的业务数据。所述符号解调器C 260还与处理器A280通信。处理器A 280针对在上行链路支路上进行发送的每个活动终端执行信道估计。在一个方面，多个终端可以在其各自所分配的导频子带组上、在上行链路支路上同时发送导频符号，其中所述导频子带组可以是交织的。
处理器A 280和处理器B 340分别指导(即，控制、协调或管理等)在接入点200(例如，边缘节点，基站等)和无线通信设备300(也称为用户装备或UE)处的操作。在一个方面，处理器A 280和处理器B 340中的任一个或两者与一个或多个用于存储程序代码和/或数据的存储器单元(未示出)相关联。在一个方面，处理器A280和处理器B 340中的任一个或两者执行计算来分别导出上行链路支路和下行链路支路的频率响应估计和脉冲响应估计。
在一个方面，无线链路100是多址系统。对于多址系统(例如，FDMA、OFDMA、CDMA、TDMA等)，多个终端在上行链路支路上同时发送。在一个方面，对于多址系统，可以在不同终端之间共享导频子带。在每个终端的导频子带跨越整个工作频带(可能除了频带边缘之外)的情况下，使用信道估计技术。期望这种导频子带结构针对每个终端获得频率分集。
本领域技术人员将理解的是，本文所描述的技术可以采用各种方式实现。例如，这些技术可以采用硬件、软件或其组合实现。例如，对于硬件实现，用于信道估计的处理单元可以在一个或多个下述部件中实现：专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、被设计来执行本文所描述的功能的其它电子单元、或其组合。对于软件，所述实现可以采用执行本文所描述的功能的模块(例如，程序、函数等)。所述软件代码可以存储在存储器单元中，并且由处理器A 280和处理器B 340执行。
本文所描述的各种例示性的逻辑块、模块和/或电路可以采用一个或多个处理单元(也称为处理器)来实现或执行。处理器可以是通用处理器(比如微处理器)、专用处理器(比如数字信号处理器(DSP))或能够支持软件的任何其它硬件平台。软件应该被广泛地解释为表示指令、数据结构或程序代码的任何组合，其被称为软件、固件、中间件、微代码或任何其它术语。或者，处理器可以是专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、状态机、分立硬件组件的组合、或者其任何组合。本文所描述的各种例示性的逻辑块、模块和/或电路还可以包括用于存储软件的计算机可读介质。所述计算机可读介质还可以包括一个或多个存储设备、传输线或对数据信号进行编码的载波。
图2例示了接入外部网络2050的分级无线通信系统2000的一个实例。在一个实例中，外部网络2050是分组数据网络(PDN)。无线通信系统2000包括用户装备(UE)2010。在一个实例中，UE 2010是移动终端，比如蜂窝手机。无线通信系统2000包括至少一个源边缘节点2020，其提供对UE2010的访问。在一个实例中，所述源边缘节点2020是蜂窝系统的基站。所述无线通信系统2000包括至少一个源中间节点2030，以向所述源边缘节点2020提供本地网络服务。在一个实例中，所述源中间节点2030是蜂窝系统的基站控制器(BSC)。在一个实例中，所述源中间节点2030是服务GPRS支持节点(SGSN)、无线网络控制器(RNC)或移动管理实体(MME)。无线通信系统2000包括源核心节点2040，该源核心节点2040提供对UE-源边缘节点-中间节点到外部网络2050的链路的访问。在一个实例中，外部网络2050是因特网或公共交换电话网(PSTN)等。在一个方面，外部网络2050提供对其它用户2060的访问。在一个方面，无线通信系统2000包括目标边缘节点2090和目标中间节点2080。在一个实例中，当UE 2010在覆盖范围内移动时，期望从所述源核心节点2040到目标核心节点2070的移动事件。在一个方面，移动事件是网关重定位。在另一个方面，移动事件是与网关重定位组合的硬切换。在一个方面，所述源核心节点和所述目标核心节点是处于共同位置的。
在一个方面，提供对UE 2010的访问的接入系统包括源边缘节点2020。在另一个方面，所述接入系统包括源边缘节点2020和源中间节点2030。本领域技术人员将理解的是，接入系统的特征可以基于各种因素，比如但不限于，系统应用、设计者或用户选择，而不会影响本公开的精神或范围。从源核心节点2040到目标核心节点2070的重定位可以是由于各种理由而发起的。在一个方面，接入系统被分割为时区、网络或地区等，并且当UE2010在时区、网络或地区等之间移动时，发起从源核心节点2040到目标核心节点2070的重定位。在一个方面，UE 2010发起重定位。在一个实例中，重定位的原因基于所观测的网络延迟、切换的数目或所行进的距离等。在一个方面，如何将UE 2010注册到外部网络2050确定了是否执行重定位。在一个实例中，UE 2010使用一种类型的标识符(例如，接入点名称(APN)、网络接入标识符(NAI)等)来识别要连接的外部网络2050的类型(例如，本地运营商、远程运营商、移动虚拟网络(MVN)、虚拟专用网络(VPN)等)。在一个实例中，所述标识符包括与在移动事件期间IP地址预留的客观需要和对不预留IP地址的网关重定位的客观需要相关的信息。例如，固定本地中断(local breakout)APN类型1指示fixed.local.breakoutdomain，以指向在UE 2010移动时未被重定位的本地中断(即，本地中断的IP地址保持固定)。而且，例如，移动本地中断APN类型2指示moving.local.breakoutdomain，以指向在UE 2010移动时被重定位的本地中断(即，本地中断的IP地址可能改变)。在一个实例中，其它APN类型基于所要求的IP连接的类型(例如，IPv6、IPv4等)。本领域技术人员将理解的是，在不影响本公开的精神或范围的情况下可以定义其它APN类型。在一个实例中，目标核心节点是PDNGW(分组数据网络网关)，移动本地中断是移动本地中断PDN(分组数据网络)连接。在一个方面，在完成硬切换后，所述目标核心节点分配新的IP地址。
图3a、3b和3c例示了具有不同网关架构的无线通信系统的三个实例(3a，3b，3c)。在图3a中示出的实例中，UE经由4种接入系统中的一个接入因特网，这4种接入系统例如：GPRS/UMTS、HRPD(高速分组数据)DO(数据优化)、WiMAX和WLAN。对于所述4种接入系统中的每个，所述源核心节点(也称为网关)分别是GGSN、PDSN(分组数据服务节点)、CSN(连接服务网络)和PDIF/PDG，其中PDIF被定义为分组数据互联功能，PDG被定义为分组数据网关。移动IP(或代理移动IP)可以在所述4种接入系统中重叠，使得对于UE而言，在这4种接入系统之间的移动是无缝的。本领域技术人员将理解的是，接入系统的数量和特定接入系统可以改变，而不会影响本公开的精神或范围。
在图3b中示出的实例中，使用多个具有相同类型的源核心节点(也称为网关)。在一个实例中，多个源核心节点是分组数据网关(PDNGW)的多个例子。在该实例中，接入系统是系统架构演进(SAE)。本领域技术人员将理解的是，可以使用其它源核心节点和相关的接入系统，而不会影响本公开的精神或范围。例如，多个源核心节点是GGSN，以及相关的接入系统是UMTS。
在图3c中示出的实例中，使用多个源核心节点(也称为网关)的分级。所述分级包括下层服务网关和高层网关。在一个实例中，高层网关是多个PDNGW，并且接入系统是SAE。在一个方面，所述服务网关提供到UE的本地锚定(anchor)，其中所述UE连接到高层网关。服务网关和高层网关之间的接口可以在相同的无线通信系统中或者在不同的无线通信系统中。
图4例示了网关重定位过程的实例。图4中所例示的网关重定位过程使用源中间节点2030和源核心节点2040来实现与目标核心节点2070之间新的关联性。在一个实例中，对于UE 2010而言，所述源核心节点2040不再是最佳的，并且采取下述步骤：
1)发起网关重定位过程，并识别目标核心节点。在一个实例中，所述中间节点发起网关重定位过程。在一个实例中，所述中间节点识别所述目标核心节点。
2)向所述UE通知所述切换。
3)所述UE与所述目标核心节点相关联，并且所述目标核心节点向所述UE分配新的IP地址。
4)所述UE向其归属代理(HA)注册所述新的IP地址，以维持通信。在一个方面，所述UE向核心节点注册所述新的IP地址，其中所述归属代理是所述核心节点的一个实例。在另一方面，所述核心节点是PDNGW。
5)所述网关重定位过程完成。
图5a和5b例示了用于在活动模式重定位过程期间支持重分配网关节点的网关重定位过程的一个实例。在图5a和5b中，所述源演进节点B是(图2中所示出的)源边缘节点2020的实例，所述目标演进节点B是(图2中所示出的)目标边缘节点2090的实例，所述源MME是(图2中所示出的)源中间节点2030的实例，所述目标MME是(图2中所示出的)目标中间节点2080的实例。在一个方面，所述源服务网关和旧的PDNGW是(图2中所示出的)源核心节点2040的实例，所述目标服务网关和新的PDNGW是(图2中所示出的)目标核心节点2070的实例。
图5a和5b中所例示的网关重定位过程使用源MME、目标MME、源服务网关和目标服务网关，以实现与新的PDNGW之间的新的关联性。在一个实例中，对于所述UE而言，旧的PDNGW不再是最佳的，并且采取下述步骤：
1)源演进节点B决定执行到目标演进节点B的切换。这可以例如通过没有到目标演进节点B的X2连接，或通过示出目标演进节点B不具有到源MME的S1MME连接的源演进节点B中的配置，或者通过在不成功的基于X2的切换之后来自所述目标演进节点B的错误指示来触发。
2)所述源演进节点B将所要求的重定位发送到所述源MME。
3)所述源MME选择目标MME并将转发重定位请求消息发送到该目标MME，所述转发重定位请求消息包括在源MME中的UE上下文。
4)所述目标MME决定是否改变所述服务GW，并选择目标服务GW。所述目标MME向所述目标服务GW发送创建承载请求消息，所述创建承载请求消息包括关于所建立的UE的承载、PDNGW的身份和PDNGW的TEID(隧道端点标识符)的信息。
消息4a还包括“本地中断承载”的列表[{APN和/或新的PDNGW地址，标签，QoS信息，...}的列表]，针对所述“本地中断承载”，在所述重定位期间，应该对PDNGW进行重分配。
针对这些“本地中断承载”，目标服务GW与所述新的PDNGW联系，以通过发送创建承载请求[4a_1][{APN，标签，QoS信息}的列表]来请求承载激活。PDNGW分配PDN地址以用于所请求的承载。
所述新的PDNGW可以为新的承载[4a_2][{APN，标签，QoS信息}的列表]请求来自策略与计费规则功能(PCRF)的授权。
如果被授权，则PDNGW向目标服务GW发送承载激活请求[4a_3][{承载ID，PDNGW处的TEID，标签，QoS信息，PDN地址}的列表]，并且目标服务GW将新的S5/S8承载与现有的承载一起映射到UE。
目标服务GW利用承载激活响应[4a_4][{目标服务GW处的TEID}的列表](每个承载一个)来对新的PDNGW进行响应。
注意：通常，所述新的PDNGW是与所述目标服务GW一起配置的。
所述目标服务GW为S1_U参考点上的上行链路业务分配TEID(每个承载一个TEID)。所述目标服务GW向目标MME发回确认消息，该确认消息包括这些新分配的TEID。
5)所述目标MME将重定位请求消息发送到目标演进节点B。该消息创建目标演进节点B中的UE上下文和安全上下文，所述UE上下文包括关于承载的信息。所述目标演进节点B将重定位请求确认消息发送到所述MME。这包括在所述目标演进节点B处为S1_U参考点上的下行链路业务分配的TEID(每个承载一个TEID)。
6)如果使用间接转发，则所述目标MME设置所述目标服务GW中的转发参数。
7)所述目标MME将转发重定位响应消息发送到所述源MME。该消息还携带“本地中断承载”的新的PDN地址，在步骤4中，针对该“本地中断承载”，对PDNGW进行重分配。
8)如果使用间接转发，则所述源MME将关于所使用的隧道的所述源服务GW更新为所述目标服务GW。
9)所述源MME将重定位命令消息发送到所述源演进节点B。该消息还携带“本地中断承载”的新的PDN地址，在步骤4中，针对该“本地中断承载”，对PDNGW进行重分配。
10)将切换命令发送到所述UE。该消息还携带“本地中断承载”的新的PDN地址，在步骤4中，针对该“本地中断承载”，对PDNGW进行重分配。
所述UE必须知道正在执行核心节点(CN)重定位，因为所述UE将必须执行跟踪区更新(参见下面)。所述UE从旧的小区中脱离，并同步到新的小区。
10a)为了确保使用移动IP的服务的服务连续性，所述UE可以将绑定更新发送到归属代理(HA)，并且将新分配的CoA(转交地址，其是UE的临时IP地址)通知给所述HA。注意，可替换地，该消息10a)可以在步骤12之前或之后的无线切换之后发送。
11)所述源演进节点B可以开始将下行链路数据从所述源演进节点B转发到所述目标演进节点B。这可以是直接或间接转发。
12)在所述UE已经成功地同步到所述目标小区后，所述UE将切换确认消息发送到所述目标演进节点B。可以将从所述源演进节点B转发的下行链路分组发送到所述UE。而且，可以从所述UE发送上行链路分组，其中将该上行链路分组转发到所述目标服务GW和所述PDNGW。
12a)归属代理对绑定更新进行响应。UE在无线切换后经由所述新的无线链路接收所述绑定更新。可替换地，在所述无线切换已经发生之前可能已经较早地发送所述绑定确认。
注意：另一替换例是将所述绑定确认发送到所述旧的本地中断地址和所述新的本地中断地址(即，双播)。这是因为取决于步骤12的定时，UE将在旧的链路上或在新的链路上接收。
13)所述目标演进节点B将重定位完成消息发送到所述目标MME。
14)所述目标MME将转发重定位完成发送到所述源MME。作为响应，所述源MME将转发重定位完成确认发送到所述目标MME。
15)所述目标MME将更新承载请求发送到目标服务GW。这包括在目标演进节点B处为下行链路业务分配的TEID。
16)所述目标服务GW为来自PDNGW的下行链路业务分配TEID(每个承载一个TEID)。所述目标服务GW将更新承载请求发送到PDNGW，所述更新承载请求包括所分配的TEID。所述PDNGW开始使用新接收的TEID，来将下行链路分组发送到所述目标服务GW。这些下行链路分组将使用经由所述目标服务GW和目标演进节点B的新的下行链路路径。将更新承载响应发送回所述目标服务GW。
17)所述目标服务GW将更新承载响应发送到所述目标MME。
18)在所述源MME已经接收到转发重定位完成消息后，所述源MME将释放资源消息发送到所述源演进节点B。所述源演进节点B可以释放所述源演进节点B中的资源。该消息的定时和释放所述资源的定时是FFS。
19)一旦完成到目标演进节点B的切换，UE就发送跟踪区更新请求消息，该跟踪区更新请求消息到达所述目标MME。
20)可选地，所述目标MME可以对所述UE进行认证。
21)
a)所述目标MME通过发送更新定位消息来更新所述HSS。
b)所述HSS将取消定位消息发送到所述源MME。
c)所述源MME将取消定位确认消息发送到HSS。
d)在所述HSS已经接收到所述取消定位确认消息后，所述HSS将
更新定位确认发送到所述目标MME。
e)所述源MME通过发送删除承载请求消息来释放所述源服务GW中的承载。
f)所述源服务GW将删除承载响应发送到所述源MME。
22)所述目标MME将跟踪区更新接受发送到所述UE，所述跟踪区更新接受包括由所述目标MME分配的新的S-TMSI。
23)所述UE通过发送跟踪区更新完成消息来对所述新的S-TMSI进行确认。
图6例示了采用嵌入在第二层(L2)信令中的IP分配的3GPP系统内的网关重定位过程的实例。在一个方面，所述中间节点(包括旧的eNB和旧的MME)决定所述网关的重定位将是有益的，并且使用重定位请求信号来发起所述过程(例如，图6中示出的步骤1-8)。分配新的网关，并且将上下文提供给该新的网关以及其它支持节点(例如，新的MME)。在一个方面，由新的网关分配所述UE的新的IP地址(CoA)(例如，在步骤3后)。在一个方面，通过图6中所示出的步骤5，8，9，10，将所述新的IP地址(CoA)传递到所述UE。在一个方面，在图6中示出的步骤10之后，所述UE将具有新的CoA的BU(绑定更新)请求发送到HA(归属代理)，释放旧的空中链路，并调谐到新的空中链路。所述本地中断从所述旧的网关切换到新的网关。
图7例示了采用利用IP层信令进行的IP地址分配的3GPP系统内的网关重定位过程的实例。图7例示了与图6中所示的时间地址分配过程不同的时间地址分配过程。在一个方面，所述UE的新的IP地址(CoA)是由新的网关分配的，并且(例如，在图7中的步骤11中)使用标准IP分配机制将该新的IP地址传递到所述UE。在一个方面，在图7中示出的步骤12之后，所述UE将具有新的CoA的BU请求发送到HA(归属代理)，释放旧的空中链路，并调谐到新的空中链路。在另一个方面，在图7中所示出的步骤14之后，发送所述MIP BU。
图8例示了从3GPP系统到3GPP2 HRPD系统的网关重定位过程的实例。在一个方面，在不同无线通信系统的网关之间(例如，从SAE到HRPD)对所述UE进行重定位。在一个方面，SAE中的中间节点(例如，eUTRAN和MME)允许所述UE首先利用AKA-AAA(认证&密钥协商协议-认证和授权，例如，图8中示出的步骤3，4)进行认证，并且随后建立与目标网关(例如，PDSN)间的PPP(点到点协议)连接，以及被分配IP地址(例如，图8中示出的步骤5)。随后，所述UE注册所述移动IP。在一个方面中，UE的新的IP地址(CoA)由PDSN分配(例如，图8中示出的步骤5)。在一个实例中，在图8中示出的步骤6之后，所述UE将具有新的CoA的BU请求发送到HA(归属代理)，释放旧的LTE空中链路，并调谐到新的HRPD空中链路。所述本地中断从所述旧的SAE网关(未示出)切换到所述目标PDSN。
图9例示了指示要被重定位的网关的实例的无线通信系统架构的第一实例。图9示出了基于IP的连接的可能类型。在一个方面，尽管有可能，但是不同时使用所有基于IP的连接。在一个方面，存在基于IP的隧道(IPsec/MIP)。作为例子，所示的IP接入系统是LTE接入和其它接入。在一个方面，每个IP连接经由任何一个IP接入系统。在一个方面，所有IP连接可以使用在所连接的IP接入系统内的移动性。在一个方面，基于MIP的IP连接可以使用在接入系统之间的移动性。
图10例示了指示要被重定位的网关的实例的无线通信系统架构的第二实例。在一个方面，可以漫游到任何信任的基于IP的接入系统。在一个实例中，归属网络认证可以基于a)由本地网络所进行的通用AAA认证或b)由MME/SGSN所进行的受访网络3GPP认证。在一个方面，可能存在不同方式用于连接服务。从IP接入系统的角度看，所有连接被看做本地中断。在一个方面，可以存在不同的重叠，比如但不限于，a)没有重叠(即，直接从IP接入系统本地终端)，b)IPsec重叠(即，锚定在受访或归属新ePDG/PDIF)，或c)移动IP重叠(即，锚定在受访或归属新HA/PDNGW)。
图11例示了指示要被重定位的网关的实例的无线通信系统架构的第三实例。在一个实例中，基于GTP(GPRS隧道协议)的漫游在基于3GPP的核心网络和3GPP接入网络之间。图11示出了基于GTP的连接的可能类型，包括到归属网络的基于GTP的连接和到受访网络的基于GTP的连接、GTP隧道等。在一个方面，仅仅对于受访网络锚定的GTP连接，需要vPCRF并且需要S9PLMN(公共陆地移动网络)间接口。在一个方面，对于任何3GPP接入，需要受访网络中的MME/SGSN和S6a PLMN间接口，而与GTP终止无关。本领域技术人员将理解的是，所例示的无线通信系统架构是实例，并且无线通信系统架构的其它实例是可能的，而不会影响本公开的精神或范围。
图12是用于提供到外部网络的网关重定位的实例流程图，其中UE包括经由源核心节点的至少一个初始外部网络连接。在方框1210中，开始于初始化移动事件。一旦移动事件被初始化，则接下来在方框1220中，将所述至少一个初始外部网络连接从经由所述源核心节点重分配到经由第一目标核心节点，以创建至少一个新的外部网络连接。在方框1230中，针对所述至少一个新的外部网络连接，完成将至少一个新的IP地址分配到所述UE。以及，在方框1240中，使用所述至少一个新的IP地址。
图13示出了适于提供到外部网络的网关重定位的设备1300，其中UE包括经由源核心节点的至少一个初始外部网络连接。在一个方面，通过至少一个处理器实现所述设备1300，所述至少一个处理器包括一个或多个模块，其被配置来提供如本文在方框1310、1320、1330和1340中所述的网关重定位的不同方面。例如，每个模块包括硬件、软件或其任何组合。在一个方面，所述设备1300还可以通过与所述至少一个处理器通信的至少一个存储器来实现。
图14示出了用于执行网关重定位过程的设备1400，所述设备1400包括处理器1410和存储器1420。在一个方面，所述设备1400执行图12中所例示的流程图。在一个方面，所述设备1400包括多于一个处理器和/或多于一个存储器。
提供对所公开方面的前述描述，以使得本领域技术人员能够实现或使用本公开。对这些方面的修改对于本领域的技术人员而言是非常显而易见的，并且本文中所定义的一般性原理可以应用于其它方面，而不会背离本公开的精神或范围。

Claims (60)

1.一种用于提供到外部网络的网关重定位的方法，其中用户装备(UE)包括经由源核心节点的至少一个初始外部网络连接，所述方法包括：
初始化网关重定位；
当源边缘节点要求源中间节点进行重定位时，从所述源中间节点向目标中间节点发送重定位请求；
将与所述外部网络的所述至少一个初始外部网络连接从经由所述源核心节点重分配到经由第一目标核心节点，以创建与所述外部网络的至少一个新的外部网络连接，其中，所述第一目标核心节点是分组数据网络网关；
注册所述UE的至少一个新的IP地址，以便经由所述至少一个新的外部网络连接接入到所述外部网络，其中，所述至少一个新的IP地址与移动本地中断分组数据网络连接相关联。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述外部网络是分组数据网络。
3.如权利要求2所述的方法，其中，所述至少一个初始外部网络连接中的一个或所述至少一个新的外部网络连接中的一个是分组数据网络(PDN)连接。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述网关重定位在3GPP系统中执行。
5.如权利要求1所述的方法，其中，所述网关重定位部分地在3GPP系统中执行以及部分地在3GPP2HRPD系统中执行。
6.如权利要求1所述的方法，其中，所述移动事件是与网关重定位组合的硬切换。
7.如权利要求6所述的方法，其中，所述第一目标核心节点在完成所述硬切换后分配所述至少一个新的IP地址。
8.如权利要求1所述的方法，其中，所述源核心节点是服务网关。
9.如权利要求1所述的方法，其中，所述源核心节点和所述第一目标核心节点是分组数据网络网关(PDNGW)。
10.如权利要求1所述的方法，其中，所述源核心节点和所述第一目标核心节点是处于共同位置的。
11.如权利要求1所述的方法，还包括注册所述至少一个新的IP地址。
12.如权利要求11所述的方法，其中，将所述至少一个新的IP地址注册到核心节点。
13.如权利要求12所述的方法，其中，所述核心节点是归属代理。
14.如权利要求13所述的方法，其中，利用移动IP将所述至少一个新的IP地址注册到其归属代理。
15.如权利要求12所述的方法，其中，所述核心节点是分组数据网络网关(PDNGW)。
16.如权利要求1所述的方法，其中，使用无线资源管理信令来分配所述至少一个新的IP地址。
17.如权利要求1所述的方法，还包括使用标识符来识别所述第一目标核心节点。
18.如权利要求17所述的方法，其中，所述标识符是接入点名称(APN)或网络接入标识符(NAI)中的一个。
19.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一目标核心节点是GGSN、PDSN、CSN、PDIF/PDG和分组数据网络网关(PDNGW)中的一个。
20.如权利要求1所述的方法，其中，使用第2层信令来分配所述至少一个新的IP地址。
21.如权利要求1所述的方法，其中，使用IP层信令来分配所述至少一个新的IP地址。
22.如权利要求1所述的方法，还包括第二目标核心节点与所述第一目标核心节点联系，以请求承载激活。
23.如权利要求22所述的方法，还包括将创建承载请求发送到所述第一目标核心节点。
24.如权利要求23所述的方法，还包括所述第一目标核心节点请求对承载的授权。
25.如权利要求24所述的方法，还包括所述第一目标核心节点将承载激活请求发送到所述第二目标核心节点。
26.如权利要求25所述的方法，还包括所述第二目标核心节点将承载激活响应发送到所述第一目标核心节点，以确认对所述承载的激活。
27.如权利要求26所述的方法，还包括当将所述新的IP地址注册到归属代理时，将绑定更新发送到所述归属代理。
28.如权利要求27所述的方法，还包括所述归属代理通过发送绑定更新确认来对所述绑定更新进行响应。
29.如权利要求28所述的方法，其中，将所述绑定更新确认发送到多于一个本地中断地址。
30.如权利要求29所述的方法，其中，所述第一目标核心节点是分组数据网络网关(PDNGW)，以及所述第二目标核心节点是服务网关。
31.一种用于提供到外部网络的网关重定位的装置，其中用户装备(UE)包括经由源核心节点的至少一个初始外部网络连接，所述装置包括：
用于初始化网关重定位的模块；
用于在源边缘节点要求源中间节点进行重定位时，从所述源中间节点向目标中间节点发送重定位请求的模块；
用于将与所述外部网络的所述至少一个初始外部网络连接从经由所述源核心节点重分配到经由第一目标核心节点，以创建与所述外部网络的至少一个新的外部网络连接的模块，其中，所述第一目标核心节点是分组数据网络网关；
用于针对所述至少一个新的外部网络连接，将至少一个新的IP地址分配到所述UE的模块；以及
用于注册所述UE的至少一个新的IP地址，以便经由所述至少一个新的外部网络连接接入到所述外部网络的模块，其中，所述至少一个新的IP地址与移动本地中断分组数据网络连接相关联。
32.如权利要求31所述的装置，其中，所述外部网络是分组数据网络。
33.如权利要求32所述的装置，其中，所述至少一个初始外部网络连接中的一个或所述至少一个新的外部网络连接中的一个是分组数据网络(PDN)连接。
34.如权利要求31所述的装置，其中，所述网关重定位在3GPP系统中执行。
35.如权利要求31所述的装置，其中，所述网关重定位部分地在3GPP系统中执行以及部分地在3GPP2HRPD系统中执行。
36.如权利要求31所述的装置，其中，所述移动事件是与网关重定位组合的硬切换。
37.如权利要求36所述的装置，其中，所述第一目标核心节点在完成所述硬切换后分配所述至少一个新的IP地址。
38.如权利要求31所述的装置，其中，所述源核心节点是服务网关。
39.如权利要求31所述的装置，其中，所述源核心节点和所述第一目标核心节点是分组数据网络网关(PDNGW)。
40.如权利要求31所述的装置，其中，所述源核心节点和所述第一目标核心节点是处于共同位置的。
41.如权利要求31所述的装置，还包括用于注册所述至少一个新的IP地址的模块。
42.如权利要求41所述的装置，其中，将所述至少一个新的IP地址注册到核心节点。
43.如权利要求42所述的装置，其中，所述核心节点是归属代理。
44.如权利要求43所述的装置，其中，利用移动IP将所述至少一个新的IP地址注册到其归属代理。
45.如权利要求42所述的装置，其中，所述核心节点是分组数据网络网关(PDNGW)。
46.如权利要求31所述的装置，其中，使用无线资源管理信令来分配所述至少一个新的IP地址。
47.如权利要求31所述的装置，还包括用于使用标识符来识别所述第一目标核心节点的模块。
48.如权利要求47所述的装置，其中，所述标识符是接入点名称(APN)或网络接入标识符(NAI)中的一个。
49.如权利要求31所述的装置，其中，所述第一目标核心节点是GGSN、PDSN、CSN、PDIF/PDG和分组数据网络网关(PDNGW)中的一个。
50.如权利要求31所述的装置，其中，使用第2层信令来分配所述至少一个新的IP地址。
51.如权利要求31所述的装置，其中，使用IP层信令来分配所述至少一个新的IP地址。
52.如权利要求31所述的装置，还包括用于由第二目标核心节点与所述第一目标核心节点联系以请求承载激活的模块。
53.如权利要求52所述的装置，还包括用于将创建承载请求发送到所述第一目标核心节点的模块。
54.如权利要求53所述的装置，还包括用于由所述第一目标核心节点请求对承载的授权的模块。
55.如权利要求54所述的装置，还包括用于由所述第一目标核心节点将承载激活请求发送到所述第二目标核心节点的模块。
56.如权利要求55所述的装置，还包括用于由所述第二目标核心节点将承载激活响应发送到所述第一目标核心节点，以确认对所述承载的激活的模块。
57.如权利要求56所述的装置，还包括用于当将所述新的IP地址注册到归属代理时，将绑定更新发送到所述归属代理的模块。
58.如权利要求57所述的装置，还包括用于由所述归属代理通过发送绑定更新确认来对所述绑定更新进行响应的模块。
59.如权利要求58所述的装置，其中，将所述绑定更新确认发送到多于一个本地中断地址。
60.如权利要求59所述的装置，其中，所述第一目标核心节点是分组数据网络网关(PDNGW)，以及所述第二目标核心节点是服务网关。
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