CN102812771B - 用于处理移动终端的通信的服务网关 - Google Patents

Abstract

本发明与移动网关相关(S‑GW)，用于通过通信网络处理移动终端的通信。S‑GW包含一个接口(201)（用于接收请求，以便为了在移动终端与S‑GW之间传送数据而分配数据传送资源）、存储器（203）（用于提供请求处理信息以处理请求）以及一个处理器（205）（用于启动基于请求处理信息分配数据传送资源的步骤）。

Description

用于处理移动终端的通信的服务网关

技术领域

本发明与移动通信领域相关。

背景技术

移动终端的数量，以及移动终端和网络实体之间的移动通信网络中的数据传输业务量正在不断增长。为此，LTE/SAE系统（长期演进/服务结构演进）设计用于减少实体数或节点（与UMTS，通用移动通信系统相比）。

通过实例，当前LTE/SAE结构部署在空闲阶段释放移动终端、无线（例如：RAN）以及核心网之间的连接的模型。当需要进行数据传输时，则移动终端与核心网之间的连接可以再次通过RAN进行设置。在核心网端，通常有两个参与到该进程中的核心网实体，即，服务网关(S-GW)和移动管理实体(MME)。通常，这两个实体可以作为单独的核心网节点来实施。这样，当许多移动终端频繁地在空闲和活动阶段之间来回更改时，将会在这两个核心网节点之间产生大量的信令业务。

发明内容

本发明的目的在于提供用于通过移动网络有效处理移动终端的通信的概念。

本发明实施例基于查找，一些通常会由移动管理实体(MME)处理的步骤，可以在S-GW中实施。因此，可以启用S-GW来处理服务请求步骤，例如，可以在移动终端与核心网之间建立连接，而不会涉及到MME。通过示例中的方法，S-GW可以包含与存储要求在移动终端、终端、无线系统与核心网之间建立连接的参数，以用于在移动终端之间来回传输数据。此外，可以配置S-GW，以执行用于验证移动终端的完整性或移动终端的信令的安全功能，以便指定连接设置（例如：启动来自移动终端的服务请求过程）。此外，S-GW可以获取能够进一步简化寻呼处理的MME的寻呼功能（即，呼叫空闲移动终端以用于数据传输），并且，可以根据一些实施减少信令。此外，S-GW还可以获取来自服务GPRS支持节点(SGSN)的寻呼功能，以便调整S-GW的寻呼功能以用于LTE和UMTS无线接入网。

根据本发明实施例的第一个方面，本发明实施例与S-GW相关，其包含一个接口（用于接收请求，以便为了在移动终端与S-GW之间传送数据而分配数据传送资源）、存储设备（用于提供请求处理信息以处理请求）以及一个处理器（用于启动基于请求处理信息分配数据传送资源的步骤）。可以安排该接口与移动接口或RAN交互作用。该接口可以包含接收器和/或发送器，用于与网络实体（例如：无线接入网(RAN)进行通信。该请求处理信息可以包含上述参数之一。

根据本发明的第一个实施例形式，本发明与S-GW相关，该请求作为服务请求以建立移动终端与S-GW之间的通信链接。因此，根据3GPP标准的服务请求可以至少由S-GW进行部分处理。

根据本发明第一个方面的第二个实施形式，本发明与S-GW相关，被配置为传输所有隐含对MME进行加密保护或完整性保护的消息。MME将会报告安全过程处理的结果。MME将会通知S-GW有关消息的完整性检查的结果。通过示例中的方法，S-GW会将服务请求消息转发至MME以用于检查（即，验证）完整性。

根据本发明的第一个方面的第三个实施形式，本发明与S-GW相关，配置为以加密形式指定和/或验证和/或加密和/或解密和/或保护和/或检查至少部分移动终端的信令，特别是来自移动终端的消息。移动终端的验证和安全步骤的参数/关键字的生成可能仍然位于MME中。MME可以向S-GW提供参数/关键字。通过示例中的方法，用于处理服务请求的安全步骤可以通过MME传输至S-GW。

根据本发明的第一个方面的第四个实施形式，本发明与S-GW相关，被配置为以加密形式加密和/或解密或完整保护和/或检查与要求安全步骤的移动终端之间的所有消息。这些消息可以通过移动终端直接提供给S-GW，特别是在通信链接的设置阶段。通过示例中的方法，所有安全步骤都通过MME传输至S-GW。

根据本发明的第一个方面的第五个实施形式，本发明与S-GW相关，其中，存储设备配置为存储加密信息（特别是加密密钥），以用于标识或验证移动终端，或者用于加密或解密或完整保护或检查与移动终端来回传送的消息。加密信息可以通过来自早期服务请求（由MME来服务）的S-GW来检测，或者，可以通过MME提供给S-GW。

根据本发明的第一个方面的第六个实施形式，本发明与S-GW相关，被配置为面向通信网络（特别是面向公用数据网络网关），例如，当服务请求步骤由于诸如位置与最后通知的位置相比而改变等情况时，发送与位置相关的信息。

根据本发明的第一个方面的第七个实施形式，本发明与S-GW相关，其中，服务请求步骤包含建立通信信道的通信，以用于将移动终端从空闲状态转换为活动状态。这可能包含建立或修改无线承载。

根据本发明的第一个方面的第八个实施形式，本发明与S-GW相关，其中，该接口被配置为在S-GW与无线系统（例如：进化的UMTS陆地无线接入网络(evolved UMTSTerrestrial Radio Access Network,E-UTRAN)）之间进行交互，并且其中，该接口被配置为根据LTE技术，根据对于S1移动管理实体(S1MME)的交互定义，进行通信。

根据本发明的第一个方面的第九个实施形式，本发明与S-GW相关，其中，该接口被配置为拦截移动终端（特别是根据LTE技术，通过E-UTRAN）与MME（根据LTE技术）之间的信令。

根据本发明第一个方面的第十个实施形式，本发明与S-GW相关，其中，该接口配置为从MME接收加密信息，并且，其中处理器配置为基于收到的加密信息，执行安全步骤以用于基于收到的加密信息，验证收到的请求的有效性和完整性。

根据本发明的第一个方面的第十一个实施形式，本发明与S-GW相关，其中，存储设备配置为存储由MME提供的加密信息，以响应由MME处理的早期请求。该S-GW不会验证后续请求和使用存储的加密信息建立资源。该S-GW在不进行验证的情况下计入步骤的数量，并将每个第N个请求提供给MME用于处理，以避免验证中包含的计数器或者完整性验证处于间隔范围之外，以便仍然能够进行加密而不会导致检测安全性问题。

根据本发明第一个方面的第十二个实施形式，本发明与S-GW相关，配置为执行消息验证步骤（例如：为了有效性或完整性）和向MME指明消息验证步骤的结果，以便MME不会执行消息验证步骤。

根据本发明的第一个方面的第十三个实施形式，本发明与S-GW相关，其中，处理器被配置为触发接口以便向通信网络，特别是向MME（根据LTE技术）发送请求，用于验证收到的服务请求的完整性。

根据本发明的第一个方面的第十四个实施形式，本发明与S-GW相关，其中，处理器陪孩子为存储信息，特别是指示服务无限节点、位置信息、蜂窝表示或区域标识，以指明它是否能够处理请求或者该请求是否能够被转发至MME以进行处理，例如，当MME执行位置跟踪或当位置限制应用时。此外，MME可以指定可以为了哪些移动终端，S-GW可以执行服务请求而不会涉及MME，还可以提供条件（例如：只要服务无线节点或位置不改变）。

根据本发明第一个方面的第十五个实施形式，本发明与S-GW相关，其中该接口配置为从MME接收Non Access Stratum(NAS)安全相关信息，NAS安全相关信息特别包含NAS消息计数器、NAS安全密钥和/或NAS编码算法，并且其中，该处理器配置为使用收到的NAS消息计数器参数更新当前NAS消息计数器参数。该接口可以选择配置为向MME提供NAS消息计数器，以便MME可以更新其NAS消息计数器用于执行NAS安全步骤。

根据本发明的第一个方面的第十六个实施形式，本发明与S-GW相关，其中，接口与无线系统交互并配置为对移动终端进行寻呼。当下行链路数据到达时，此功能还可以是处理器特定的功能。通过假设S-GW采用S1移动管理实体(S1MME)接口，该寻呼可能已经包含在内。

根据本发明第一个方面的第十七个实施形式，本发明与S-GW相关，配置为根据LTE技术管理移动终端的通信。

根根本发明的第一个方面的第十八个实施形式，本发明与S-GW相关，其中，S-GW的接口配置为通过S1MME接口接收MME的通信，并向MME转发通信。

根据本发明的第二个方面，本发明与根据长期演进技术(Long Term Technology)的通信系统相关，该通信系统包含MME、形成了无线接口的E-UTRAN无线系统以及S-GW，S-GW的接口配置为通过S1MME接口、从E-UTRAN无线系统面向MME的通信，并将通信转发至MME。

根据本发明的第三个方面，本发明与通过S-GW处理移动终端的通信的方法相关，该方法包含：接收请求以便为了在移动终端与S-GW之间传送数据而分配数据传送资源、提供请求处理信息以处理请求，以及启动基于请求处理信息分配数据传送资源的步骤。

根据本发明的第四个方面，本发明与根据长期演进技术，使用MME、E-UTRAN无线系统以及创新型S-GW进行通信的通信方法相关，该通信方法包含通过S-GW经由S1移动管理实体接口，从来自E-UTRAN无线系统接收通信，并由S-GW将通信转发至MME。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1显示了本发明实施例的一种通信系统；

图2显示了本发明实施例的一种S-GW的结构图；

图3显示了本发明实施例的一种服务请求流程；

图4显示了本发明实施例的一种服务请求流程；以及

图5显示了本发明实施例的一种服务请求一种。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1显示了基于长期演进(Long Term Evolution,LTE)技术的通信系统的实施形式。通信系统包含服务网关101(S-GW)、移动管理实体103(MME)以及形成了用户设备(UE)的实施例的移动终端105。通信系统还包含：E-UTRAN无线系统107（进化的UMTS陆地无线接入网络），形成了移动终端105与S-GW 101之间的移动接口。通信系统还包含与MME 103进行通信的归属用户服务器109(HSS)。该通信系统还包含正在与MME 103及-GW101进行通信的支持节点111(SGSN)。S-GW 101还包含正使用策略和计费功能115(PCRF)进行通信的公用数据网络(PDN)网关113以及运营商IP服务117（例如：IMS或PSS）。

移动终端105可以基于LTE-Uu接口与E-UTRAN无线系统107进行通信。E-UTRAN无线系统107通过S1-MME接口与S-GW 101进行通信。在此方面，S-GW 101可以配置为将S1-MME消息通过S1-MME中继119转发至MME 103。因此，E-UTRAN无线系统107与MME 103之间的S1-MME信令不会在E-UTRAN无线系统107和MME 103之间直接执行。并且，S-GW 101可以形成一个中间节点，用于接收和转发在E-UTRAN无线系统107与MME103之间传输的S1-MME信令。MME 103可以通过S3接口与SGSN 111进行通信，其中，MME 103与HSS 109之间的通信可以基于S6a接口。此外，MME 103与S-GW 101可以基于S11接口进行通信。例如，S-GW 101通过S12接口与UTRAN通信网络进行通信。此外，S-GW 101可以通过S5接口与PDN网关113进行通信。PDN网关113通过Gx接口，与PCRF 115进行通信，其中，PCRF 115通过Rx接口并通过SGi接口与运营商IP服务117进行通信。

请参考图1中的通信系统，E-UTRAN无线系统107、S-GW 101和MME103之间的关系与功能已经根据S1-MME信令进行修改，在该信令中，E-UTRAN无线系统及MME 103之间的所有S1-MME信令通过S-GW 101进行循环。这允许S-GW 101处理常见业务作为服务请求步骤或其简化版本。作为简单的“服务请求”步骤，我们指示这些过程的子集，MME 103要求设置E-UTRAN无线系统107和S-GW 101之间的S1连接，这是为了建立移动终端105的数据路径。它还可以包含设置无线承载，并且因此还称为“空闲以激活传送”(idle to activetransition)以用于数据传输。

根据一些实施形式，简单的“服务请求”是空闲的，以便激活用于数据传输的转换，即，建立S1和无线接口资源而不使用附加的功能。非简单“服务请求”的其他请求，可以仍然由MME 103进行处理（例如，当在“服务请求”步骤或当错误发生时，执行特定检查时）。

为了能够通过S-GW 101处理简单的“服务请求”步骤而不涉及MME 103，S-GW 101可能存储一些或要求用于处理简单“服务请求”步骤的所有参数。对此方面，函数S1-Relay119可以提取参数，这些参数可以被要求用于处理来自简单的MME 103与E-UTRAN之间的S1信令的简单“服务请求”，因为此信令通过S-GW 101进行循环。此外，一些参数还可以通过MME 103提供至S-GW 101。因此，或者，可以引入一个信令，以直接从MME 103提供至S-GW101所需的参数，以便S-GW 101不需要将这些参数从S1信令中导出。

此外，S-GW 101还可以执行可以在处理简单“服务请求”步骤时进行部署的安全步骤。因此，这些步骤不能通过MME 103来执行。通过示例中的方法，在此方面中，S-GW 101包含根据3GPP标准的MME的功能，并包含在不涉及MME 103的情况下能够验证“服务要求”消息的完整性的参数。此外，S-GW 101还可以配置为执行来自和发往移动终端的消息的完整性检查或完整性保护。

根据一些实施形式，S-GW 101还可以要求MME 103检查消息的完整性（在此部分中包含MME 103）。但是，仍然减少了信令，并且可以避免对S-GW101使用安全功能。

根据一些实施形式，所有用于终端NAS消息的（例如在后面进行定址的）完整性和/或加密的安全功能都可以在S-GW 101上进行分配。然后，S-GW 101向MME 103指明由MME处理的消息的完整性检查是否成功。但是，验证功能（用于为其它安全功能提取安全密钥）仍然位于MME 103上。

无线系统（即，无线接口）、E-UTRAN及其元素（例如：图1中没有显示的eNodeB）将保持不受S-GW 101的增强功能的影响（除了可能会采取这些实体的控制）。特别地，从eNodeB的角度来看，似与是仍然与MME 103进行连接。由eNodeB进行的路由可能基于MME标识(ID)或MME代码。为了通过不同的S-GWs 101启用S1-MME连接的路由，当使用S-GW时，MME103可以获取多个已分配的MME-ID/代码。MME 103可以为每个S-GW 101获取至少一个MME-ID/代码（MME 103可以使用或选择）。S-GW 101还可以使用MME-ID将信号路由至正确的MME（当服务于多个MME时），或者S-GW 101可以从用于eNodeB与MME之间的S1连接中导出相关的MME（因为对于由S-GW服务的每个MME，可能存在着面向eNodeB的专用S1连接）。

根据本发明的实施形式，可以增强MME 103的功能，以便支持由本文中描述的原则引入的S-GW 101的S-GW功能或与其交互作用。通过示例中的方法，MME 103可以使用任何所需的信息来自动处理简单的“服务请求”，其包含多种参数，如已更新的RAB参数、安全性参数或用于寻呼的移动管理数据。此外，MME 103可以处理临时ID以使用特定于每个所使用的/选择的S-GW的MMEID/代码来分配临时ID。

为了在S-GW 101中启用安全功能，MME 103可以为S-GW 101提供由S-GW 101存储的NAS消息计数器和密钥参数。根据与处理安全参数相关的一些实施形式，一个（或者每个）由MME 103释放的S1可以将NAS消息计数器和NAS密钥以及NAS安全性算法提供给S-GW 101。此外，S-GW 101与MME 103之间的每个一个（每个）S1设置可以提供从S-GW 101至MME 103的计数器。可以执行此操作以便使S-GW 101和MME 103中的参数与移动终端中的参数同步，否则安全函数会检测到安全问题。根据一些实施形式，所有的安全功能都位于S-GW 101中，或者MME 103可以检查“服务请求”消息的完整性，以便可以应用安全参数的其他处理。

根据本发明的一些实施形式，触发网络的“服务请求”步骤可以根据本文中描述的原则来执行。此外，寻呼功能可以从MME 103，还可以从UMTS结构的SGSN移动到S-GW 103，它将根据图5来进行定址。

图2显示了用于根据实施形式处理移动终端的服务网关(S-GW)200的结构图。S-GW包含接口201（例如：面向RAN的接口，用于接收请求，以便提供或分配数据转移资源以便在移动终端与S-GW之间传输数据）、存储器203（用于提供请求信息以用于处理请求）以及处理器205（用于基于请求处理信息启动分配数据转移资源的步骤）。请参考图1和2，S1中继119（如图1中所示）可以由接口201和/或处理器205来提供。数据转移资源可以包含移动终端与S-GW之间的通信信道。相应地，这些请求处理信息与参数相关，例如，通常由MME处理和提供以用于根据3GPP标准处理服务请求。

S-GW 200可以进行配置，以执行用于处理移动终端的通信的方法。在这种情况下，图2中所示的结构相应地描述了方法步骤。

图3显示了可以由图2中的S-GW来执行的服务请求步骤，例如，在通信系统中（例如：在图1中的通信系统中）还可以具有无线网络节点301（例如，根据3GPP标准的eNodeB）。

在步骤1中，移动终端103向eNodeB 301发送Non-Access Stratum(NAS)服务请求。例如，移动终端103将封装在无线资源控制(Radio Resource Control,RRC)中的NAS消息服务请求发送至eNodeB 301。RRC消息可用于承载S-TMSI（服务临时移动用户身份），并且此NAS消息在3GPP TS 36.300规范中进行了描述。

在步骤2中，eNodeB 301将NAS服务请求转发至S-GW 101。在步骤2A中，可以将NAS服务请求转发至MME 103。

特别地，eNodeB 301将NAS消息通过S-GW 101转发至MME 103。该NAS消息封装在S1-AP（S1应用程序协议（用于S1接口））中：例如，启动UE消息（NAS消息、服务小区的TAI+ECGI（跟踪区域身份+E-UTRAN小区全球标识符、S-TMSI、CSG ID（闭合用户组身份(ClosedSubscriber Group Identity)、CSG访问节点）在3GPP TS 36.300规范中进行了描述。如果移动终端105将“服务请求”消息通过CSG（闭合用户组）小区或通过混合小区发送，则提供了CSG ID。如果移动终端105通过混合小区发送“服务请求”消息，则可能提供CSG接入节点。如果没有提供CSG接入节点，而提供了CSGID，MME 103将会考虑使用该小区作为CSG小区。

如果S-GW 101无法处理“服务请求”，则S-GW 101会将NAS消息连同NAS消息计数器（如果已保存）转发至MME 103。当S-GW 101没有足够的数据来处理“服务请求”或者如果需要进一步的处理（例如：当移动终端05已更改CSG或者已更改RAT（无线接入技术）或错误处理时，会执行此操作。此外，当需要重新验证时（例如：当某些数量的“服务请求”已超时或者某些数据量或没有使用时间已超过），S-GW 101会转发“服务请求”。NAS消息计数器可以指示实际计数器值属于该消息、该消息的简短形式或者只是由S-GW 101消息处理的NAS消息而不包含MME 103，以便MME 103可以调整其消息计数器。如果MME 103无法处理ServiceRequest，它会拒绝Service Request。

如果CSG ID已指示，并且CSG访问节点没有提供，则将没有签约数据用于此CSG ID或者CSG签约已过期，MME会使用合适的原因拒绝Service Request。移动终端105会删除小区的CSG ID，如果在该小区内，移动终端105已从允许的CSG列表（如果有）启动服务请求步骤。

如果移动终端105具有紧急EPS（演进分组数据系统，Evolved Packet System）承载，即，如果至少一个EPS承载为紧急服务保留了ARP（分配和保留优先级）值，或者如果CSG访问权限不允许移动终端105获取正常服务，则MME 103可能会取消激活所有非紧急承载并接受Service Request。

接下来，在步骤3中，可以在移动终端105与MME 103之间以及MME103与HSS 109之间（如3GPP TS 33.401标准中所定义）执行验证或安全步骤。

在步骤4A中，S1-AP初始环境设置请求将从MME 103传送至S-GW101。因此，在步骤4中，初始环境设置请求可能会由S-GW 101转发至eNodeB 301。该S-GW 101根据需要存储从MME 103收到的信息用于处理后续Service Request而不会涉及MME 103。

在步骤4中，S-GW 101会将S1-AP初始设置环境请求，包括S-GW地址、S1-TEID（隧道重点标识（用于S1接口））(UL)、EPS Bearer QoS、安全环境、MME信令连接Id,，转交限制列表、CSG成员身份标识）消息，发送至eNodeB 301。此步骤会为所有EPS Bearer激活无线和S1承载。eNodeB 301将Security Context、MME信令连接ID、EPS Bearer QoS以及S1-TEID存储在UE RAN环境（在3GPP TS 36.300规范中已进行了描述）中。如果没有执行步骤2a，即，如果MME 103没有参与，则S-GW 101会通过使用已存储的信息执行步骤4。

如果不允许移动终端105访问该小区（在该小区中，移动终端105由于CSG访问限制启动了服务请求步骤），MME 103会请求建立Emergency EPS Bearer。

如果Service Request是通过混合小区建立的，则指示移动终端是否为CSG成员的CSG成员标识可能会包含在从MME 103至RAN的S1-AP消息中。基于此信息，RAN会为CSG及非CSG成员执行不同的处理。

在步骤5中，无线承载建立步骤在移动终端105与eNodeB 301之间执行。

在这个方面，eNodeB 301可以执行无线承载建立步骤。例如，在步骤5中建立了用户平面安全功能（如在3GPP TS 36.300规范中所描述）。当用户平面无线承载已经设置时，可以在移动终端105与网络之间执行EPS承载状态加密，即，移动终端105可以从本地删除任何没有为其设置无线承载的EPS，如果没有为默认EPS承载建立无线承载，则移动终端105可以在本地取消与该默认EPS承载关联的所有EPS承载。

在步骤6中，上行链路数据通过移动终端105、eNodeB 301、S-GW 101、MME 103传输至PDN网关113。

此时，来自移动终端105的上行链路数据可以通过eNodeB 301转发至S-GW 101。eNodeB 301将上行链路数据转发至S-GW 101的地址中以及在步骤4中提供的TEID中。该S-GW 101将上行链路数据转发至PDN网关113。

此后，在步骤7中，S1-AP初始环境设置完整消息将由eNodeB 301转发至S-GW 101。后来，在步骤7A中，S1-AP初始环境设置完整信息将由S-GW 101转发至MME 103（其在步骤8中使用删除承载请求来进行响应）。

参考步骤7，eNodeB 301会将S1-AP消息“初始环境设置完成”（Initial ContextSetup Complete），包括eNodeB地址、已接受的EPS承载列表、已拒绝的EPS承载列表、S1TEID(DL)，发送至S-GW 101（如在3GPP TS 36.300规范中所述）。此时，S-GW 103能够将下行链路数据发送至移动终端105。

参考步骤7a，如果MME 103没有参与到该步骤中或者如果一个或多个RAB未由eNodeB 301接受，则S-GW 101会将消息转发至MME 103。

如果默认EPS承载未由eNodeB接受，则所有与该默认承载关联的EPS承载都被视为非接受的承载。MME会通过触发承载释放步骤释放没有接受的承载（如3GPP标准中所描述）。如果S-GW 101接收非已接受承载的下行(DL)数据包，则S-GW 101会丢弃DL数据包，不会将Downlink Data Notification（下行数据通知）发送给MME 103。

在步骤9中，修改承载请求消息在S-GW 101与PDN网关113之间传送。如果RAT Type与最后报告的RAT Type相比已发生改变，或者如果S-GW101的位置或CSG需要报告，则S-GW101会将Modify Bearer Request message（修改承载请求消息）(RAT Type)（按照每个PDN连接）发送至PDN网关113。还可以包含User Location Information IE（用户位置信息IE）和/或User CSG Information IE（用户CSG信息IE）。

接下来，在步骤10中，可以执行启动PCF的IP CAN会话修改。如果部署了动态PCC（策略和计费控件），则PDN网关113可以根据RAT Type，采用“启动PCEF的IP-CAN会话修改”(PCEF initiated IP-CAN Session Modification)与PCRF 115交互作用（如3GPP TS23.203规范中所描述）。如果没有部署动态PCC，则PDN网关113可以部署本地QoS策略。

因此，在步骤11中，已修改的承载响应可以通过PDN网关113转发至S-GW 101。

请参考图3，可能会具有S-GW 200结构的S-GW 101会存储所有需要的参数来处理最常见的步骤情况，即，不要求任何特定的来自MME 103的才做而是验证“ServiceRequest”消息的完整性并为eNodeB 301提供已存储的承载和安全参数。不是简单“ServiceRequest”的步骤（例如包含错误处理）可能会由MME 103进行处理。通过示例中的方法，对于基于Proxy Mobile IP(PMIP)的S5/S8，过程步骤9和10（考虑基于GTP的S5/S8）可能会对应于在3GPP TS 23.402标准中所定义的内容。

根据一些实施形式，本发明还避免了当前已触发UE的Service Request（UEtriggered Service Request）步骤的一些有问题的情况。

根据示例中的方法，在某些情况下，当前Service Request步骤（当由移动终端启动时）可能会导致产生面向MME 103的及时Downlink Packet Notification（下行分组数据消息），在某些实施中，这可能会被视为发生问题。当上行链路数据导致响应位于下行链路的数据（该数据在为下行数据建立连接之前到达S-GW 101）时，可能会发生这种情况。当信令在移动终端和105和S-GW 101之间直接发生、而没有MME 103参与（可能会生成一些延迟）时，可以避免发生这种情况。

图4显示了在通信网络环境中（如图1所示），触发了服务请求步骤的网络。此外，还可以提供RNC/BSC 401。

在步骤1中，PDN网关113可以将下行链路数据发送至S-GW 103，此过程在步骤2A中，将下行链路数据通知传送至MME 103。MME 103在步骤2B中使用下行链路数据通知确认进行响应。

或者，在步骤2A中，S-GW 101可以将下行链路数据通知传送至SGSN 111（其在步骤2B中，使用下行链路数据通知确认进行响应）。

在步骤3A中，MME 103启动面向eNodeB 301的寻呼。在步骤3b中，寻呼可以由SGSN111面向RNC/BSC 401启动。

在步骤4A中，eNodeB 301（或者在步骤4B中，为RNC/BSC 401）寻呼移动终端105。

在步骤5中，执行了服务请求步骤。此后，在步骤6A中，将由S-GW 101将一条停止寻呼消息发送至SGSN 111（或者在步骤6B中，发送至MME 103）。因此，可以执行下行链路数据发送。

图5显示了根据实施形式的触发了服务请求步骤的网络。

与图4中不同，在步骤3A中，S-GW 101启动面向eNodeB 301或面向RNC/BSC 401（通过步骤3b）。此后，步骤4A、4B、5和下行链路数据转移可以如图4中所示来执行。此外，根据图5，图4中所示的步骤2a和2b和/或步骤6a与6b可以省略。

请参考图4，当下行链路数据不得不被转移至处于EMC（EPS连接管理）IDLE状态的移动终端105时，启动了触发了服务请求步骤的网络。但是，如果MME 103需要使用移动终端105发送信号（处于ECM-IDLE状态），例如，为了执行启动了MME/HSS的拆分步骤用于ECM-IDLE模式，或者如果移动终端105或S-GW 101收到控制信令（例如：“创建专用Bearer请求”或者“修改专用Bearer请求”，然后MME 103在步骤3中启动触发了服务请求过程的网络。

如果启动了ISR，当S-GW 103收到用于移动终端105的Create Dedicated BearerRequest或Modify Bearer Request时，S-GW 101不会具有下行链路S1-U，SGSN 403具有已经修改的S-GW 101（移动终端105已将其移动到PMM-IDLE或状态，然后S-GW 101将会缓冲信令消息并触发MME 103与SGSN 403以便寻呼移动终端105。在这种情况下，S-GW 101会基于触发了服务请求过程的UE，获取有关当前RAT类型的通知。S-GW 101可以继续执行专用承载激活或专用承载修改步骤，即，将相应的已缓冲的信令发送至MME 103或SGSN403（移动终端当前驻留在此位置）并将当前RAT类型通知给PDN网关113（如果RAT类型与最后报告的RATType相比已经发生改变）。如果动态PCC已经部署，当前RAT类型信息还可以从PDN网关113传递到PCRF 115。如果PCRF115响应引导EPS承载通知，PDN网关可以启动如下所示的承载更新过程：

请参考步骤1，当S-GW 101收到用于已知没有连接用户平面的UE的下行链路数据包时，即，如果S-GW环境数据指示没有下行链路用户平面TEID），则S-GW 101将会缓冲下行链路数据包。

请参考步骤3a，如果移动终端105已在MME 103中注册，则S-GW 101会将寻呼消息，包括用于寻呼的NASID、TAI、基于UE标识的DRX（连续接收）索引、寻呼DRX长度，用户寻呼的CSG ID列表，发送至每个属于跟踪区域（移动终端105在该区域中注册）的eNodeB 301（如规范3GPP TS 36.300与3GPP TS 36.413中所述）。

根据一些实施形式，步骤3和步骤4（显示在图4中）可以省略（如果MME 103已经具有通过S1-MME向移动终端105的信令连接。

当MME 103配置为支持在核心网(CN)中的寻呼优化时，MME 103可以避免使用CSG小区将寻呼请求消息发送至这些eNodeB中，因为移动终端105没有针对这些小区的CSG订阅。当MME 103配置为支持在eNodeB 301中的寻呼优化时，则用于寻呼的CSGID列表可以包含在寻呼消息中。对于寻呼优化，已过期的CSG订阅的CSG ID和有效的CSG订阅都可以包含在列表中。如果移动终端105具有紧急承载服务，则MME 103可以执行寻呼优化。根据一些实施形式，eNodeB 301会将CSGID报告给MME 103（如在3GPP TS 36.413规范中所述）。

请参考步骤3b，如果移动终端105已在SGSN中注册，则S-GW 101会将寻呼信息发送至RNC/BSS（如3GPP TS 23.060规范中所述）。

请参考步骤4a，eNodeB 301收到来自MME 103的寻呼信息，则移动终端105可以通过eNodeB 301进行寻呼（如规范3GPP TS 36.300和3GPPTS 36.304中所述）。

请参考步骤4b，如果RNC/BSS 401收到来自SGSN 403的寻呼信息，则移动终端105由RNSC/BSS 401进行寻呼（如3GPP TS 23.060规范中所述）

请参考步骤5，当移动终端105处于ECM-IDLE状态，则在收到E-UTRAN访问中的寻呼指示后，则根据本文中描述的原则，移动终端105会启动触发了服务请求步骤的UE。如果MME103已经具有经过S1-MME至移动终端105的连接，则消息序列将从MME 103建立承载的步骤开始执行。

在UTRAN或GERAN访问中收到寻呼指示之后，移动终端105将会在各自的访问中进行响应（如3GPP TS 24.008规范中所示），SGSN 403将会通知S-GW 101。

S-GW 101可以使用计时器监督寻呼步骤。如果没有响应从移动终端105发送至循环与请求消息，则寻呼会重复进行。重复策略因运营商而异。如果存在寻呼优化，则会禁用寻呼优化。

如果MME 103和/或SGSN 403在此寻呼重复过程后，没有收到移动终端105的响应，可以使用下行链路数据通知拒绝(Downlink Data Notification Reject)消息来通知S-GW101有关寻呼失败的信息。在这种情况下，如果没有激活ISR，则S-GW 101可以删除已缓冲的数据包。如果ISR已经启用并且S-GW 101从SGSN 403和MME103都收到了寻呼失败的信息，则S-GW 101将会删除已缓存的数据包或者拒绝触发了Service Request过程的控制信令。

S-GW 101会通过RAT（执行Service Request步骤）将下行链路数据传送至移动终端105。

Claims (19)

1.用于通过通信网络处理移动终端的通信的服务网关，其特征在于，该服务网关包括：

接口(201)，用于接收请求以分配数据转移资源，用于在移动终端与服务网关之间传输数据；

存储器(203)，用于提供请求处理信息用于处理请求；以及

处理器(205)，用于启动步骤以便基于请求处理信息分配数据转移资源，所述数据转移资源包括移动终端与所述服务网关之间的通信通道；

所述接口(201)和所述处理器(205)还用于提供中继(119)，所述中继(119)用于从移动管理实体提取参数，所述请求处理信息包括所述参数；

所述服务网关配置为对终端NAS消息进行安全功能处理，所述安全功能包括完整性功能和/或加密功能，包括：

所述接口(201)还配置为接收Non Access Stratum、NAS通过来自移动管理实体的消息的信息，所述来自移动管理实体的消息的信息包含NAS安全密钥和/或NAS安全算法；

所述处理器(205)还配置为将当前的NAS消息计数器更新为收到的NAS消息计数器参数，以使得所述服务网关与所述移动管理实体中的参数同步。

2.如权利要求1所述的服务网关，其特征在于，该请求为服务请求，为了在移动终端与服务网关之间建立通信链接。

3.如权利要求1所述的服务网关，其特征在于，配置为以加密的方式标识或验证来自或发送至移动终端的消息。

4.如权利要求1所述的服务网关，其特征在于，配置为以加密的方式加 密或解密发送至或来自移动终端的消息，或者执行发送至或来自移动终端的消息的完整性保护或完整性检查。

5.如权利要求1所述的服务网关，其特征在于，其中，存储器(203)配置为存储加密信息，特别是加密密钥，用于标识或验证或执行从移动终端传送或发送至移动终端的消息的完整性保护和完整性检查。

6.如权利要求1所述的服务网关，其特征在于，配置为向通信网络传送与移动终端的位置相关的信息，特别地，会针对公用数据网络网关的服务请求而触发。

7.如权利要求中1所述的服务网关，其特征在于，其中，服务请求步骤包含建立通信信道以用于移动终端从空闲状态向活动状态的转换。

8.如权利要求中1所述的服务网关，其特征在于，其中，接口(201)配置为在服务网关(200)和无线系统之间进行通信，并且其中，接口(201)配置为根据长期演进技术，根据S1移动管理实体的接口定义进行通信。

9.如权利要求中1所述的服务网关，其特征在于，其中，接口(201)配置为拦截移动之间的信令，特别是通过E-UTRAN(根据长期演进技术)以及移动管理实体(根据长期演进技术)。

10.如权利要求中1所述的服务网关，其特征在于，其中，接口(201)配置为从移动管理实体接收加密信息，并且其中，处理器(205)配置为执行安全步骤，用于验证从移动终端收到的请求的有效性和完整性(基于收到的加密信息)。

11.如权利要求中1所述的服务网关，其特征在于，其中，存储器(203)配置为存储由移动管理实体提供的加密信息，以响应由移动管理实体处理的早期请求。

12.如权利要求中1所述的服务网关，其特征在于，配置为执行消息完 整性验证步骤并向移动管理实体指示消息验证过程的结果。

13.如权利要求中1所述的服务网关，其特征在于，其中，处理器(205)配置为触发接口(201)以将请求发送至移动管理实体(根据长期演进技术)，以便请求移动管理实体来验证收到的服务请求的完整性。

14.如权利要求中1所述的服务网关，其特征在于，其中，处理器(205)配置为存储信息，特别是服务无线节点的标识、位置信息、小区标识或区域标识，以指示是否可以处理请求或者请求是否转发至移动管理实体。

15.如权利要求中1所述的服务网关，其特征在于，其中，接口(101)配置为寻呼移动终端。

16.如权利要求中1所述的服务网关，其特征在于，配置为根据长期演进技术管理移动终端的通信。

17.如权利要求中1所述的服务网关，其特征在于，其中，接口(201)配置为通过S1移动管理实体接口，接收移动管理实体的通信，并将系统转发至移动管理实体。

18.一种基于长期演进技术的通信系统，其特征在于，所述通信系统包括：移动管理实体(103)；

E-UTRAN无线系统(107)；以及

如权利要求1－17任一项所述的服务网关(101,200)，服务网关(101,200)的接口(201)配置为经由S1移动管理实体接口，从E-UTRAN接口(107)接收值移动管理实体(103)的通信，并将通信转发至移动管理实体(107)。

19.一种通信方法，其特征在于，基于长期演进技术，使用移动管理实体、E-UTRAN接口和根据权利要求1至16的任一项所述的服务网关，该通信方法包括：

经由S1移动管理实体接口，通过服务网关从E-UTRAN无线系统，向移动管理实体接收信息，并由服务网关向移动管理实体转发通信。