CN102422673B - 用于移动通信网络处的控制面的服务器及其用于控制连接建立的方法 - Google Patents

用于移动通信网络处的控制面的服务器及其用于控制连接建立的方法 Download PDF

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Abstract

公开了一种在负责移动通信网络内的控制面的服务器中控制连接建立的方法。控制连接建立的方法可包括从基站接收包括指示本地网关的标识符的参数的连接请求消息。连接请求消息可包括通过UE的接入请求消息。控制连接建立的方法还可包括如果接收到连接请求消息，则通过考虑QoS、针对UE的用户信息、运营商策略中的至少一个，确定针对UE的承载是设置为通过移动通信网络内的节点的路径还是设置为通过能够由本地网关接入的另一有线网络内的节点的路径。如果设置为通过另一有线网络内的节点的路径，则控制连接建立的方法还包括向基站发送包括指示承载是否已经设置为或应该设置为通过另一有线网络内的节点的路径的参数以及本地网关的地址的连接响应消息。

Description

用于移动通信网络处的控制面的服务器及其用于控制连接建立的方法
技术领域
本发明涉及移动通信系统。
背景技术
为了处理与第4代移动通信有关的各种讨论和新技术，扮演着3G移动通信系统的技术标准的第三代合作伙伴计划(3GPP)从2004年底就一直在继续关于长期演进/系统架构演进(LTE/SAE)技术的研究，作为优化和增强3GPP技术性能的努力的一部分。
3GPP SA WG2领导的SAE是关于用于确定网络结构以及3GPP TSG RAN的LTE工作并且支持异构网络之间的移动性的网络技术的研究。近年来，SAE被认为是3GPP中最新的重要标准发布之一。它是开发基于3GPP IP系统的支持各种无线接入技术的系统的工作，并且一直发展为致力于具有增强的传输能力、最小化传输延时的基于优化分组的系统。
3GPP SA WG2定义的高级参考模型包括具有各种方案的非漫游情况和漫游情况，其详细描述在3GPP标准文档TS23.401和TS23.402中给出。在图1中，示出了其中模型被示意性重配置的网络的结构图。
图1是说明演进移动通信网络的结构图。
图1的网络结构的显著特性之一在于它基于具有演进UTRAN的eNode B和核心网络的网关的2层模型。eNode B具有与现有UMTS系统的eNode B和RNC类似的功能(尽管不完全相同)，并且网关具有与现有系统的SGSN/GGSN类似的功能。
另一显著特性在于接入系统和核心网络之间的控制面和用户面利用不同接口交换。尽管在现有UMTS系统中在RNC和SGSN之间存在一个Iu接口，但在演进分组核心(SAE)系统中使用两个单独的接口，即S1-MME和S1-U，因为负责控制信号的处理的移动管理实体(MME)51构造为与网关(GW)分离。对于GW，存在两种类型的网关，服务网关(此后，称为“S-GW”)52和分组数据网络网关(此后，称为“PDN-GW”或“P-GW”)53。
图2是说明(e)NodeB和家庭(e)NodeB之间的关系的视图。
在第3代或第4代移动通信系统中，增加其小区容量的尝试一直持续，以支持诸如多媒体内容、流等的高容量和双向服务。
换句话说，随着通信和宽带多媒体技术的发展，需要各种高容量传输技术，相应地，使用分配更多频率资源的方法来增加无线容量，但是因为有限的频率资源，在向多个用户分配更多频率资源方面存在限制。
为了增加小区容量，已经存在使用高频带宽并减小小区直径的方法。如果应用诸如微微小区的具有小的小区半径的小区，则能够使用比现有蜂窝系统中使用的频率更高的带宽，由此提供能够传输更多信息的优点。然而，在相同的区域中应当安装更多的基站，由此具有高投资成本的缺点。
近年来，在使用这种小的小区增加小区容量的方法中，已经提出了诸如家庭(e)NodeB30的毫微微基站。
关于家庭(e)NodeB30的研究已经由3GPP家庭(e)NodeB WG3启动，并且近年来，也由SA WG积极地继续。
图2中示出的(e)NodeB20对应于宏基站，图2中示出的家庭(e)NodeB30可以是毫微微基站。将基于3GPP的术语描述本说明书，当指代NodeB和eNodeB时，使用术语(e)NodeB。而且，当指代家庭NodeB和家庭eNodeB时，使用术语家庭(e)NodeB。
以虚线示出的接口表示(e)NodeB20或家庭(e)NodeB30和MME51之间的控制信号的传输。而且，以实线示出的接口表示用户面数据的传输。
图3是说明根据相关技术的问题的视图。
如图3所示，如果在(e)NodeB20和S-GW52之间的接口处流量超负荷或拥塞，或者在家庭(e)NodeB30和S-GW52之间的接口处流量超负荷或拥塞，则不能正确地发送到UE10的下行链路数据或来自UE10的上载数据。
而且，如果S-GW52和PDN-GW53之间的接口或PDN-GW53和移动通信运营商的因特网协议(IP)服务网络之间的接口超负荷或拥塞，则不能正确地发送到UE10的下行链路数据或来自UE10的上载数据。
而且，当UE从当前服务的小区切换到另一小区时，如果另一小区超负荷，则将导致丢失UE的服务的问题。
为了解决上述问题，移动通信运营商已经将S-GW52和PDN-GW53改变为高容量装置或已经安装了更多的新装置，但是它具有需要极高成本的缺点。此外，它具有发送或接收的数据量随时间呈指数增加、然后在短时间内超负荷的确定。
另一方面，已经提出了如上所述用于优化S-GW52和PDN-GW53而不安装更多移动通信网络的各种方案。然而，发送或接收的数据量随时间呈指数增加，由此导致至今提出的解决方案在短时间内无用的难题。
发明内容
问题的解决方案
本发明的目的是解决上述问题。换句话说，本发明的目的是减少通过移动通信网络的发送或接收数据，由此解决上述问题。
为了实现上述目的，根据本发明，提供了允许到UE的下行链路数据或来自UE的上行链路数据经过不是移动通信网络的另一网络内的节点的详细过程。
另一方面，为了实现上述目的，根据本发明，UE通过家庭(e)NodeB(即基站)连接到局域网(例如，房屋中的家庭网络或公司中的办公网络)内的节点以发送或接收数据。
具体而言，为了实现上述目的，根据本发明，提供一种在负责移动通信网络内的控制面的服务器中控制连接建立的方法。控制连接建立的方法可包括从基站接收包括指示本地网关的标识符的参数的连接请求消息。所述连接请求消息可包括通过UE的接入请求消息。控制连接建立的方法还可包括如果接收到所述连接请求消息，则通过考虑QoS、针对所述UE的用户信息、运营商策略中的至少一个，确定针对所述UE的承载是设置为通过所述移动通信网络内的节点的路径还是设置为通过能够由所述本地网关接入的另一有线网络内的节点的路径。如果针对所述UE的承载设置为通过所述另一有线网络内的节点的路径，则控制连接建立的方法还可包括向所述基站发送连接响应消息，所述连接响应消息包括指示所述承载是否已经设置为或应该设置为通过所述另一有线网络内的节点的路径的参数以及所述本地网关的地址。
另一方面，为了实现上述目标，根据本发明，提供一种负责移动通信网络内的控制面的服务器。该服务器可以包括收发器，所述收发器配置为从基站接收包括指示本地网关的标识符的参数的连接请求消息。所述连接请求消息可包括通过UE的接入请求消息。所述服务器还可包括处理器，所述处理器配置为如果接收到所述连接请求消息，则通过考虑QoS、针对所述UE的用户信息、运营商策略中的至少一个，确定针对所述UE的承载是设置为通过所述移动通信网络内的节点的路径还是设置为通过能够由所述本地网关接入的另一有线网络内的节点的路径。此时，如果针对所述UE的承载设置为通过所述另一有线网络内的节点的路径，则所述处理器可控制所述收发器向所述基站发送连接响应消息，所述连接响应消息包括指示所述承载是否已经设置为通过所述另一有线网络内的节点的路径的参数以及所述本地网关的地址。
根据本发明，减少了通过移动通信网络发送或接收的数据，由此解决了相关技术中的问题。
因此，根据本发明，移动通信网络不超负荷，由此降低了装置的附加安装的成本。
另外，根据本发明，提出了关于哪个UE的数据被分流到有线网络或使用哪种方法分流UE的数据的详细技术，由此有效地管理移动通信网络。
附图说明
图1是示出演进移动通信网络的结构图；
图2是示出(e)NodeB和家庭(e)NodeB之间的关系的视图；
图3是示出根据相关技术的问题的视图；
图4是示出选择IP流量分流(SIPTO)的概念的视图；
图5是示出本地IE接入(LIPA)的概念的视图；
图6是示出本发明提出的用于SIPTO或LIPA的架构的视图；
图7是示出根据本发明第一实施方式的SIPTO/LIPA的控制过程的流程图；
图8是示出图7中示出的消息的协议的示例图；
图9是示出根据本发明的第二实施方式的SIPTO/LIPA的控制过程的流程图；以及
图10是(e)NodeB200/家庭(e)NodeB300和MME510的配置框图。
具体实施方式
将基于通用移动通信系统(UMTS)和演进分组核心(EPC)描述本发明。然而，本发明不限于这种通信系统，它还适用于应用本发明的技术精神的所有类型的通信系统和方法。
应当注意，此处使用的技术术语仅用于描述特定实施方式，而不限制本发明。而且，除非特别地另外定义，否则此处使用的技术术语应当解释为本发明所属领域的技术人员通常理解的含义，且不应被太宽或太窄地解释。此外，如果此处使用的技术术语是不能正确地表达本发明的精神的错误术语，则它们应当被本领域技术人员正确理解的技术术语代替。另外，在本发明中使用的一般术语应当基于词典的定义或上下文解释，而不应被太宽或太窄地解释。
顺便提及，除非明确地使用，否则单数表达包括复数意义。在本申请中，术语“包含”和“包括”不应解释为必须包括此处公开的所有元件或步骤，而应当解释为不必包括其中的一些元件或步骤，或应当解释为还包括附加元件或步骤。
此处使用的包括诸如第一、第二等顺序号的术语可以用于描述各种元件，但是元件不应被这些术语限制。术语仅用于区分一个元件与另一元件。例如，第一元件可以命名为第二元件，类似地，第二元件可以命名为第一元件。
在元件“连接”或“链接”到另一元件的情况中，它可以直接连接或链接到另一元件，但是其间可以存在其他元件。相反，在元件“直接连接”或“直接链接”到另一元件的情况中，应当理解在它们之间不存在任意其他元件。
此后，将参考附图详细描述本发明的优选实施方式，使用相同的附图标记指示相同或相似的元件而不管附图中的数字如何，并且将省略它们的冗余描述。此外，在描述本发明时，当用于本发明所属的公知技术的特定描述被判定为混淆本发明的主旨时，将省略详细描述。而且，应当注意，附图仅示为简单地解释本发明的精神，因此，它们不应解释为通过附图限制了本发明的精神。本发明的精神应当解释为甚至扩展到不同于附图的所有变化、等价物和替代。
此后，使用术语“终端”，但是终端也可以被称为用户设备(UE)、移动设备(ME)和移动台(MS)。此外，终端可以是诸如便携式电话、PDA、智能电话和笔记本的便携式设备，或者诸如PC、车载装置的非便携式设备。
此外，下面使用术语“家庭(e)NodeB”，但是家庭(e)NodeB可以被称为毫微微基站、家庭NodeB和家庭eNodeB。
术语定义
此后，在参考附图进行描述之前，将简单地定义本说明书中使用的术语。
UMTS：它是通用移动通信系统的缩写并且表示第3代移动通信网络。
EPS：它是演进分组系统的缩写，并且表示支持长期演进(LTE)网络的核心网络。它是演进UMTS形式的网络。
APN(接入点名称)：作为由网络管理的接入点的名称，它被提供到UE。基于接入点的名称，合适的PDN-GW用于数据发送和接收。
接入控制：用于允许UE在诸如家庭(e)NodeB的接入系统处使用或者移动到另一接入系统的控制过程。
TEID(隧道端点标识符)：在网络内的节点之间配置的隧道的端点ID。它针对UE的每个承载的单元中的每个部分而建立。
NodeB：它安装在室外作为网络的基站，并且小区覆盖的大小对应于宏小区。
eNodeB：它安装在室外作为演进分组核心(EPC)网络的基站，并且小区覆盖的大小对应于宏小区。
(e)NodeB：它是表示NodeB和eNodeB二者的术语。
家庭NodeB：它安装在室内作为UMTS网络的基站，并且小区覆盖的大小对应于毫微微小区。
家庭eNodeB：它安装在室内作为EPS网络的基站，并且小区覆盖的大小对应于毫微微小区。
家庭(e)NodeB：它是表示家庭NodeB和家庭eNodeB二者的术语。
家庭(e)NodeB网关：它连接到至少一个家庭(e)NodeB，作为执行与核心网络交互的作用的网关。
家庭(e)NodeB子系统：它是将家庭(e)NodeB与家庭(e)NodeB网关组成为集合以管理无线网络的形式。家庭(e)NodeB子系统和家庭(e)NodeB二者均执行管理无线网络以与核心网络链接的作用，因而被认为是聚合形式。因此，术语“家庭(e)NodeB”和“家庭(e)NodeB子系统”在下文中可互换地使用。
封闭用户组(CSG)：它表示具有至少一个家庭(e)NodeB的组。属于CSG的家庭(e)NodeB具有相同的CSG ID。每个用户接收用于每个CSG的许可。
封闭接入模式：它表示家庭(e)NodeB操作为CSG小区的模式。它在允许仅接入允许用于相关小区的用户终端的方法中操作。换句话说，具有对于家庭(e)NodeB支持的特定CST ID的授权的终端是唯一可接入的。
开放接入模式：它表示家庭(e)NodeB在类似于正常小区(非CSG小区)而没有CSG的概念的方法中操作。换句话说，它像正常(e)NodeB那样操作。
混合接入模式：它表示家庭(e)NodeB操作为CSG小区、但是其接入还允许非CSG用户的模式。对于具有相关小区能够支持的特定CSG ID的用户终端，接入被允许以提供家庭(e)NodeB服务，并且在甚至允许不具有CSG授权的终端接入的方法中操作。
选择IP流量分流(SIPTO)：在UE通过家庭(e)NodeB或(e)NodeB发送特定IP流量时，用于将流量分流到诸如因特网等的有线网络而不使用移动通信运营商的网络的技术。
本地IP接入(LIPA)：用于将家庭(e)NodeB连接到局域网(房屋中的家庭网络或公司中的办公网络)且允许家庭(e)NodeB内的UE通过家庭(e)NodeB连接到局域网的技术。
本地网关：它表示用于通过家庭(e)NodeB或(e)NodeB使能SIPTO或LIPA的网关。本地网关位于家庭(e)NodeB或(e)NodeB与有线网络之间，由此创建了家庭(e)NodeB或(e)NodeB和有线网络之间的承载，创建了家庭(e)NodeB和局域网之间的承载，并且使能通过创建的承载的数据传输。
对于本说明书提出的方案的概念的描述
根据本说明书，提供一种当在诸如3GPP的通用移动通信系统(UMTS)/演进分组系统(EPS)中支持(e)NodeB或家庭(e)NodeB时、使得选择的IP流量分流(即SIPTO)到通过不是移动通信网络的公共网络的节点(即有线网络的节点)的路径、而不发送或接收UE的特定IP流量的技术。另外，根据本说明书，提供一种技术，即LIPA，其中UE经由家庭(e)NodeB在通过局域网(房屋中的家庭网络或公司中的办公网络)内的节点的路径上发送或接收数据。
此外，根据本说明书，提供用于实现SIPTO和LIPA技术的架构。此外，根据本说明书，提供关于在SIPTO技术中使用哪种方法将UE的数据分流到不是移动通信网络的不同网络内的节点、以及使用哪种方法建立会话的方案。
此后，将参考附图详细描述本发明。
图4是示出选择IP流量分流(SIPTO)的概念的视图。
参考图4，以示例性方式示出诸如演进分组系统(EPS)的移动通信系统。EPC系统可以包括(e)NodeB200、MME510、S-GW520和P-GW530。此外，其中示出了家庭(e)NodeB300。
如图所示，选择IP流量分流(SIPTO)技术可以允许UE100的特定IP流量(例如，因特网服务)分流到有线网络700的节点而不经过移动通信运营商的IP服务网络600内的节点。
例如，如果允许UE100接入家庭(e)NodeB300，则UE100可以通过家庭(e)NodeB300接入诸如公共通信网络的有线网络700。
另一方面，图4中示出的MME510、S-GW520和P-GW530基于EPC，但是图4中示出的SIPTO也可以应用于3GPP通用移动通信系统(UMTS)。在3GPP UMTS中，在服务GPRS支持节点(SGSN)(未示出)处执行MME510的控制面功能和S-GW520的用户面功能。
图5是示出本地IP接入(LIPA)的概念的视图。
参考图5，如果允许UE100接入家庭(e)NodeB，则LIPA技术还允许UE通过家庭(e)NodeB300接入房屋或公司中的局域网。
另一方面，至此仅描述了SIPTO和LIPA的概念。此后，将提出用于实现上述概念的架构。还将提出对于UMTS或EPC内的每个实体应当执行哪种操作。
另一方面，尽管提出了通过有线网络700的节点的数据传输路径，UE可能不知道这一事实，并且继续像往常一样试图通过移动通信网络600发送或接收数据，由此导致如果不采取适当行为则EPC内的实体(例如S-GW和P-GW)可能继续超负荷的问题。因此，此后，将提出关于哪个UE的数据被分流到有线网络或使用哪种方法分流UE的数据的详细技术，由此解决上述问题。
而且，将提出关于UE使用哪种控制方法接入到房屋或公司内的局域网的技术。
另外，在相关技术中，所有(e)NodeB和所有家庭(e)NodeB的能力相等。然而，当向其应用SIPTO/LIPA时，每个(e)NodeB和每个家庭(e)NodeB的能力(例如支持或不支持SIPTO/LIPA)彼此不同。在SIPTO的情况下，UE应当在不识别支持或不支持的情况下操作，但是如果支持LIPA功能，则UE可以使用服务(例如，家庭网络服务等)。因而，具有这样的问题：即使在支持SIPTO/LIPA的情况下，也可能尝试典型的接入；或者相反，即使在不支持SIPTO/LIPA的情况下，也可能进行尝试并失败。因此，此后，将提出解决该问题的方案。
图6是示出本发明提出的用于SIPTO或LIPS的架构的视图。
参考图6，根据本发明，为了支持SIPTO或LIPA，提供本地网关400。本地网关400位于(e)NodeB200或家庭(e)NodeB300和有线网络700之间，它是用于通过(e)NodeB200或家庭(e)NodeB300使能SIPTO或通过家庭(e)NodeB300使能LIPA的网关。本地网关400允许创建通过家庭(e)NodeB或(e)NodeB和有线网络700之间的路径的承载，或者允许创建通过家庭(e)NodeB和有线网络700之间的路径的承载，由此使能通过创建的承载的数据传输。
如图6所示，UE100的典型的流量将通过(e)NodeB200或家庭(e)NodeB300经由S-GW520传送到P-GW530。然而，分流到有线网络700的流量将通过(e)NodeB200或家庭(e)NodeB300传送到本地网关400。然而，告知UE存在下行链路数据的寻呼控制信号将经过S-GW520。
本地网关400可以包括用于EPC系统的PDN-GW功能的部分或全部，或者可以包括用于UMTS的网关GPRS支持节点(GGSN)功能的部分或全部。然而，本地网关400使得能够创建通过(e)NodeB200或家庭(e)NodeB300和有线网络700之间的路径的承载，或者使得能够创建通过家庭(e)NodeB300和房屋或办公室内的局域网络之间的路径的承载，因而可以与创建通过移动通信网络600上的路径的承载的S-GW520或GGSN区分。因此，它可以称为EPC中的本地P-GW或可以称为UMTS中的本地GGSN。
SIPTO情况下的本地网关400、(e)NodeB200和家庭(e)NodeB300的操作可能不同于LIPA的情况。此后，将详细描述此种情况。
首先，将如下描述SIPTO的情况。
在SIPTO的情况中，应当建立承载以经过UE100、家庭(e)NodeB300或(e)NodeB200以及有线网络700内的节点。通过诸如公共网络的有线网络700提供的接入点可以与移动通信网络600相同。因此，对于用于SIPTO的UE，可以不指定指示接入点的名称的接入点名称(APN)。因此，当试图接入(e)NodeB200或家庭(e)NodeB300时，UE可以不使用特定APN。当如上所述试图接入时，UE可以不使用特定APN，因而核心网络的实体(例如，EPC的MME510或服务GPRS支持节点(SGSN))可以确定UE100的接入是否被分流到移动通信网络600的节点。在确定期间，核心网络内的实体可以考虑在(e)NodeB200或家庭(e)NodeB300中支持或不支持SIPTO、运营商策略、QoS等。
换句话说，通过核心网络实现对于通过诸如公共网络的有线网络700建立的承载的控制(控制面)，通过有线网络700和(e)NodeB或家庭(e)NodeB创建实际承载(用户面)。
接下来，将如下描述LIPA的情况。
在LIPA的情况中，建立经过UE100、家庭(e)NodeB300以及房屋或公司中的局域网内的节点的承载。为此目的，允许本地网关400(即本地P-GW或本地GGSN)建立承载。当被所有UE接入时，房屋或公司中的局域网导致安全问题，因而它预先假设UE订阅了CSG。此外，通过房屋或公司中的局域网提供的服务(例如，数字生活网络联盟(DLNA)服务、控制家用电器的服务等)可以不同于通过移动通信网络提供的接入服务，因而指示LIPA提供的接入点的名称的接入点名称(APN)可以被单独指定给UE。
为了接入局域网，UE100使用特定APN通过家庭(e)NodeB300向核心网络内的实体作出承载建立请求。换句话说，通过核心网络实现对于使用局域网的承载建立请求的控制(控制面)，并且通过家庭(e)NodeB在局域网内的节点之间创建实际承载(用户面)。核心网络内的实体通过考虑它是否通过家庭(e)NodeB接入或它是否可以接入到局域网、GSC等来确定承载建立请求。
另一方面，UE使用用于LIPA的特定APN。为此目的，核心网络的实体能够在UE向其注册或附接时告知家庭(e)NodeB提供LIPA功能。可以通过LIPA可用消息或指示符(例如LIPA_Available_indicator)来告知是否提供LIPA功能。LIPA_Available_indicator用于告知UE在家庭(e)NodeB中LIPA功能可用。
此后，参考图7和8，将根据第一和第二实施方式描述用于SIPTO/LIPA的详细控制过程。
为了促进关于详细控制过程的理解，将如下进行简单的描述。当UE100通过(e)NodeB200或家庭(e)NodeB300接入或附接到核心网络时，(e)NodeB200或家庭(e)NodeB300向负责其控制功能的MME510(或在UMTS的情况为SGSN)传送LIPA/SIPTO相关信息(本地网关(本地GGSN或本地P-GW)地址、LIPA和SIPTO中的至少一个的能力信息等)。
LIPA/SIPTO相关信息可以包括以下参数。将在图7和8中分别描述使用下述参数的示例。
SIPTO_capability_indicator：表示(e)NodeB或家庭(e)NodeB支持SIPTO。
LIPA_capability_indicator：表示家庭(e)NodeB支持LIPA功能。
用于SIPTO或LIPA的能力指示符：表示(e)NodeB支持SIPTO或家庭(e)NodeB支持SIPTO和LIPA中的至少一个。
用于SIPTO的本地P-GW/本地GGSN身份：表示用于本地P-GW或本地GGSN的标识符(id)或地址、或者地址或网络内的标识信息等以支持SIPTO。
用于LIPA的本地P-GW/本地GGSN身份：表示用于本地P-GW或本地GGSN的标识符(id)或地址、或者地址或网络内的标识信息等以支持LIPA。
本地P-GW/本地GGSN身份：表示用于本地P-GW或本地GGSN的标识符。
MEE510(或在UMTS的情况为SGSN)基于接收的信息确定是否使能SIPTO或LIPA。换句话说，MME510(或在UMTS的情况为SGSN)确定UE的承载是否建立为经过有线网络700内的节点。另选地，MME510(或在UMTS的情况为SGSN)确定UE的承载是否建立为经过经由房屋或公司中的局域网内的节点的路径。MME向(e)NodeB200、家庭(e)NodeB300或S-GW520发送指示基于确定建立何种承载的消息或指示符，由此执行承载或PDN连接相关处理以创建LIPA或SIPTO承载、调节创建的承载的QoS等。指示符可以是LIPA_Bearer_indicator或SIPTO_Bearer_indicator。另外，指示符可以是LIPA/SIPTO_Bear_indicator。LIPA_Bearer_indicator指示建立的承载是LIPA。SIPTO_Bearer_indicator指示建立的承载的SIPTO。LIPA/SIPTO_Bear_indicator指示建立的承载是LIPA或SIPTO。
此时，除了接收的信息，MME510(或在UMTS的情况为SGSN)可以考虑运营商策略、QoS和用户信息。
另一方面，MME510可以在存储器中存储接收的信息，例如，用于每个UE的MM/EPS承载上下文。此外，MME510可以区分在每个UE的承载中的QoS、移动性等。例如，MME510可以以与经过移动通信网络的承载不同的方式向LIPA或SIPTO的承载应用QoS。另选地，MME510可以允许不支持LIPA的承载的移动性。此后，将更详细地进行描述。
图7是示出根据本发明的第一实施方式的SIPTO/LIPA的控制过程的流程图。图8是示出图7中示出的消息的协议的示例图。
在参考图7具体描述每个过程之前，将如下简要地描述图7中示出的消息。
在UE100和(e)NodeB200或家庭(e)NodeB300之间发送或接收的消息基于无线资源控制(RRC)协议。在(e)NodeB200或家庭(e)NodeB300和MME510SGSN(未示出)之间发送或接收的消息基于S1应用协议(S1-AP)。
在UE100和MME510或SGSN(未示出)之间发送或接收的消息基于非接入层(NAS)协议。基于NAS协议的消息封装在基于RRC协议的消息和S1-AP消息中，然后被发送。此后，将参考图7详细描述每个过程。
1)首先，UE100生成接入请求消息(即，附图中所示的附接请求消息)以被接入或附接到移动通信网络内的实体，即MME510。消息包括指示用于向UE100提供服务的接入点的名称的APN。此外，接入请求消息(即附接请求消息)被封装在基于RRC协议的消息中，封装的消息被发送到(e)NodeB200或家庭(e)NodeB300(S101)。
2)如果从UE100接收了RRC消息，则(e)NodeB200或家庭(e)NodeB300提取包括在RRC消息中的接入请求消息(即附接请求消息)。然后，将LIPA/SIPTO相关消息与提取的消息加在一起，以生成连接请求消息(即初始消息)，然后生成的消息被发送到MME50(S102)。连接请求消息(即初始消息)基于S1-AP。初始消息可以是如图所示的初始UE消息。
LIPA/SIPTO相关消息可以包括表1中示出的参数的中的至少一个。
表1
[表1]
参数是当建立承载时使用的本地P-GW或本地GGSN的地址信息。
此时，在家庭(e)NodeB300的情况中，可以支持LIPA和SIPTO，或可以仅支持任一个，因而可以包括两个参数或仅包括一个参数。换句话说，在支持LIPA和SIPTO二者的情况中，包括两个参数。在仅支持SIPTO的情况中，将仅包括用于SIPTO的本地P-GW/本地GGSN身份参数。另选地，在仅支持LIPA的情况中，将仅包括用于LIPA的本地P-GW/本地GGSN身份。
3)如果接收了连接请求消息(即初始消息)，则MME510提取连接请求消息(即初始消息)内的接入请求消息(即附接请求消息)。然后，MME510从连接请求消息(即初始消息)提取SIPTO/LIPA相关信息。MME510存储提取的SIPTO/LIPA相关信息。
随后，MME510(在UMTS的情况中为SGSN)基于APN、SIPTO/LIPA相关信息、所需的QoS、运营商策略、UE的订阅信息等确定是否使能SIPTO或LIPA。换句话说，MME510确定UE的承载是否将建立为经过经由房屋或办公室中的局域网内的节点的路径。另外，MME510确定UE100的承载是否将建立为经过经由移动通信网络600内的节点的路径(S103)。例如，如果SIPTO/LIPA相关信息指示(e)NodeB或家庭(e)NodeB支持SIPTO，则MME510查看UE的订阅信息。可以从HLR/HSS接收UE的订阅信息。此时，可以额外地查看策略。如果订阅信息支持用于UE的SIPTO，则MME510可以考虑UE所需的承载的QoS。此时，如果能够通过使用SIPTO建立的承载的QoS满足所需的QoS，则MME510可以确定向UE提供SIPTO。换句话说，MME510可以建立UE的承载以经过经由诸如公共网络的有线网络700内的节点的路径。
4)如果如上所述确定通过SIPTO处理UE的承载，则MME510向S-GW520发送包括APN、本地P-GW的标识符信息(即，用于SIPTO的本地P-GW/本地GGSN身份参数)的会话创建请求消息(例如，创建会话请求消息)(S104)。会话创建请求消息可以包括指示SIPTO可以被支持的参数或专用参数(例如，附图中示出的SIPTO承载指示符)。
5)如果接收了会话创建请求消息，则S-GW520查看会话创建请求消息内的参数：SIPTO承载指示符。如果存在参数(例如SIPTO承载指示符)，则S-GW520利用本地P-GW的标识符信息建立与本地P-GW400的承载(S105)。
6)如果创建了承载，则S-GW520向MME510发送承载创建响应消息(创建会话响应消息)或承载创建完成消息(S106)。
7)如果接收了承载创建响应消息或承载创建完成消息，则MME510生成接入许可消息或附接接受消息(例如，附接接受消息)。生成的消息可以基于NAS协议。生成的消息可以包括APN、PDN地址、EPC承载id以及CSG ID。另选地，在提供LIPA的情况中，生成的消息还可以包括指示支持LIPA的参数或专用参数(LIPA可用指示符)。
随后，MME510基于S1-AP将生成的消息封装在连接响应消息(即初始上下文建立响应消息)中。连接请求消息(即初始上下文建立响应消息)包括E-RAB id参数、指示创建的承载是SIPTO的参数或专用参数(例如，SIPTO承载指示符)。E-RAGid参数指示创建的承载的id。SIPTO承载指示符指示E-RAB id参数识别的承载是SIPTO可用承载。
另一方面，连接响应消息(即初始上下文建立响应消息)还可以包括指示S-GW处的TEID的参数以及指示本地P-GW的地址和本地P-GW处的TEID的参数。使用本地P-GW处的TEID和本地P-GW的地址，(e)NodeB200或家庭(e)NodeB300可以不经过S-GW而直接向本地P-GW发送UE的上行链路数据。
随后，MME510向(e)NodeB200或家庭(e)NodeB300发送初始上下文建立响应消息(S107)。
8)如果接收了连接响应消息(即初始上下文建立响应消息)，则(e)NodeB200或家庭(e)NodeB300提取接入许可消息或附接接受消息，然后将提取的消息封装在RRC连接重配置消息中。此时，(e)NodeB200或家庭(e)NodeB300可以排除提取的消息内的一些参数，或者可以原样包括所有参数。RRC连接重配置消息可以包括在初始上下文建立响应消息中存在的参数中的至少一个。以示例性方式，在图7中示出E-RABid参数被包括在RRC连接重配置消息内。
(e)NodeB200或家庭(e)NodeB300向UE100发送RRC连接重配置消息(S108)。
9)如果接收了RRC连接重配置消息，则UE100向(e)NodeB200或家庭(e)NodeB300发送RRC连接重配置消息(S109)。
10)(e)NodeB200或家庭(e)NodeB300基于S1-AP向MME510发送初始上下文建立响应消息。初始上下文建立响应消息可以包括(e)NodeB200或家庭(e)NodeB300的TEID和地址，并且被发送到本地P-GW400用于下行链路数据传输。
11)UE100生成基于NAS的接入完成消息、连接完成消息或附接完成消息，并且将生成的消息封装在基于RRC的直接传送消息中用于传输(S111)。
12)(e)NodeB200或家庭(e)NodeB300从直接传送消息中提取接入完成消息、连接完成消息或附接完成消息，然后将提取的消息封装在基于S1-AP的上行链路NAS传输消息中以发送到MME510(S112)。
13)然后，如果存在要发送的上行链路数据，则UE100可以经由(e)NodeB200或家庭(e)NodeB300向经由P-GW400发送数据(S113)。
14)另一方面，MME510向S-GW520发送承载修改请求消息(例如修改承载请求消息)以修改核心网络内的S-GW520和创建的承载(S114)。此时，为了允许本地P-GW400向UE100发送下行链路数据，(e)NodeB和家庭(e)NodeB的地址和TEID可以包括在承载修改请求消息内。
15)S-GW520向经由P-GW400发送承载修改请求消息(S115)。
16-17)响应于承载修改请求消息，本地P-GW400发送承载修改请求消息(例如，修改承载响应消息)(S116)，且S-GW520向MME510传送承载修改响应消息(S117)。
由此，本地P-GW400和(e)NodeB或家庭(e)NodeB之间的下行链路承载建立将完成。
18)然后，如果存在到UE的下行链路数据，则本地P-GW400可以通过建立的承载发送数据(S118)。
如上所述，尽管在图7中基于EPC示出MME510和S-GW520，本发明的概念还可以应用于UMTS。在UMTS的情况中，MME510和S-GW520均可以集成到SGSN。结果，将不实现图7中示出的MME510和S-GW520之间的信号发送和接收，而是全都在SGSN内处理。
图9是示出根据本发明的第二实施方式的SIPTO/LIPA的控制过程的流程图。
图9中示出的第二实施方式类似于图7中示出的第一实施方式。下面将主要描述它们的不同之处，而对于它们的相似之处将使用图7的描述。
首先，处理S201类似于处理S101，因而将使用S101的描述。
如果从UE100接收了RRC消息，则(e)NodeB200或家庭(e)NodeB300提取包括在RRC消息中的接入请求消息(即附接请求消息)。然后，将LIPA/SIPTO相关信息与提取的消息加在一起，以生成连接请求消息(即初始消息)，然后将生成的消息发送到MME510(S202)。连接请求消息(即初始消息)基于S1-AP。连接请求消息(即初始消息)可以是如图所示的初始UE消息。
LIPA/SIPTO相关信息可以包括表2中示出的参数中的至少一个。
表2
[表2]
处理S203至S217类似于图7中的处理S103至S117，因而将使用图7的描述。
至此，已经参考图7至9描述了UE100请求接入MME510的情况，但是如图7至9所示的本发明的主旨将不限于此。例如，UE100已附接到MME510以创建承载，但是如果UE100请求新承载的建立，则可以执行是否应用SIPTO的确定。具体而言，上述方法将在UE100请求新承载的创建的情况中应用以请求另一接入服务。
另选地，上述方法将在UE100以典型的方式附接到核心网络的情况中应用以创建承载且发送或接收数据，但是服务请求被发送到MME或SGSN以允许在需要时创建的承载被分流到有线网络700。
另一方面，在家庭(e)NodeB或本地网关的情况中，通过连接到有线网络而安装。在有线网络使用动态IP的情况中，地址可能经常变化。因此，只要地址或其他信息变化，变化的信息就可以传送到MME510或SGSN。此时，每个(e)NodeB或家庭(e)NodeB的LIPA/SIPTO相关信息可以与变化的信息一同传送。
使用如上所述的传送信息，当UE切换时、或当UE执行小区重新选择时、或当UE执行跟踪区域更新(TAU)并且当UE100请求接入MME510时，MME510可以确定是否将应用LIPA/SIPTO，如图7至9所示。
如至此所描述的，根据本发明的方法可通过软件、硬件或其组合实现。例如，根据本发明的方法可以存储在存储介质(例如，内部终端、闪存、硬盘等)中，且可以通过可被诸如微处理器、控制器、微控制器、专用集成电路(ASIC)的处理器执行的软件程序内的代码或命令实现。将参考图10予以描述。
图10是根据本发明的(e)NodeB200/家庭(e)NodeB300和MME510的配置框图。
如图10所示，(e)NodeB200/家庭(e)NodeB300可以包括存储装置201/301、控制器202/302和收发器203/303。
MME510可以包括存储装置511、控制器512和收发器513。
存储装置存储实现图4至9中所示的方法的软件程序。
控制器中的每一个分别控制存储装置和收发器。具体而言，控制器分别实现存储在存储装置中的上述方法中的每一个。然后，控制器中的每一个通过收发器发送上述信号。
尽管如上所述已经示例性描述了本发明的优选实施方式，本发明的范围不限于这些特定实施方式，因而可以在不偏离本发明的精神的条件下对本发明做出各种修改、变型和改进，且它们均处于所附权利要求的范围内。

Claims (14)

1.一种在负责移动通信网络内的控制面的网络实体中控制连接建立的方法，该方法包括以下步骤：
从基站接收包括指示本地网关的标识符的参数的连接请求消息，其中所述连接请求消息包括用户设备UE的接入请求消息；
如果接收到所述连接请求消息，则通过考虑QoS、针对所述UE的用户信息、运营商策略中的至少一个，确定针对所述UE的承载是设置为通过所述移动通信网络内的节点的路径还是设置为通过能够由所述本地网关接入的另一有线网络内的节点的路径；以及
如果针对所述UE的承载设置为通过所述另一有线网络内的节点的路径，则向所述基站发送连接响应消息，所述连接响应消息包括指示所述承载是否已经设置为或应该设置为通过所述另一有线网络内的节点的路径的参数以及所述本地网关的地址，
其中所述接入请求消息是附接请求消息并且包括NAS参数。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述接入请求消息用于允许所述UE附接到所述基站、用于允许所述UE执行对于所述基站的小区重新选择、用于允许所述UE切换到所述基站、或用于允许所述UE执行跟踪区域更新。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述连接请求消息是初始消息或初始UE消息。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述连接请求消息是当所述UE附接到基站时接收的、当所述UE执行对于所述基站的小区重新选择时接收的、当所述UE切换到所述基站时接收的、当所述UE执行跟踪区域更新时接收的、或当所述UE请求创建新承载时接收的。
5.根据权利要求1所述的方法，其中在确定步骤中还考虑接入点名称APN和CSG ID中的至少一个。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述参数用于选择IP流量分流SIPTO，并且所述连接请求消息还包括指示用于LIPA的本地网关的标识符的参数。
7.根据权利要求1所述的方法，其中除所述参数外，所述连接请求消息还包括指示是否支持SIPTO和LIPA中的至少一个的参数。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述基站是(e)NodeB或家庭(e)NodeB，而所述网络实体是MME或SGSN。
9.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括以下步骤：
向服务网关发送包括所述本地网关的地址的会话请求消息；以及
当针对所述UE的承载设置为通过所述另一有线网络内的节点的路径时，在发送所述连接响应消息之前，从所述服务网关接收会话响应消息。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述本地网关是本地P-GW或本地GGSN。
11.根据权利要求1所述的方法，其中能够由所述本地网关接入的所述有线网络是不同于所述移动通信网络的公共网络，或者是家庭或公司中的局域网。
12.一种负责移动通信网络内的控制面的网络实体，该网络实体包括：
收发器，所述收发器配置为从基站接收包括指示本地网关的标识符的参数的连接请求消息，其中所述连接请求消息包括用户设备UE的接入请求消息；
处理器，所述处理器配置为如果接收到所述连接请求消息，则通过考虑QoS、针对所述UE的用户信息、运营商策略中的至少一个，确定针对所述UE的承载是设置为通过所述移动通信网络内的节点的路径还是设置为通过能够由所述本地网关接入的另一有线网络内的节点的路径；以及
其中如果针对所述UE的承载设置为通过所述另一有线网络内的节点的路径，则所述处理器控制所述收发器向所述基站发送连接响应消息，所述连接响应消息包括指示所述承载是否已经设置为通过所述另一有线网络内的节点的路径的参数以及所述本地网关的地址，
其中所述接入请求消息是附接请求消息并且包括NAS参数。
13.根据权利要求12所述的网络实体，其中所述参数用于选择IP流量分流SIPTO，并且所述连接请求消息还包括指示用于LIPA的本地网关的标识符的参数。
14.根据权利要求12所述的网络实体，其中除所述参数外，所述连接请求消息还包括指示是否支持SIPTO和LIPA中的至少一个的参数。
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