CN103141150A - 根据从家庭小区向外切换来对数据承载连接解除激活 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及家庭装置（7）。根据本发明的实施例，所述家庭装置包括：无线电接入节点（2），其被配置成操作家庭小区（A），并且具有检测构件用于为特定移动设备（1）检测切换条件；以及本地数据网关（3），其支持用于将所述特定移动设备连接到本地数据网络（11）的至少一个活性数据承载连接，其中所述本地数据网关包括释放构件，用于在检测到所述切换条件时触发对于所述至少一个活性数据承载连接的解除激活。本发明还涉及一种用于释放网络资源的方法。

Description

根据从家庭小区向外切换来对数据承载连接解除激活
技术领域
本发明涉及当移动设备离开家庭小区（home cell）时释放数据承载连接。
背景技术
本地IP接入（LIPA）是使得具有IP能力的移动设备使用由家庭基站（诸如用于通用移动陆地系统（UMTS）的家庭节点B（HNB）或用于长期演进（LTE）的家庭演进型节点B（HeNB））操作的毫微微小区（femtocell）的空中接口直接接入订户的局域网（LAN）以及因特网的能力。
可在线经由电子邮件、社交联网站点、博客、RSS馈送、多媒体呼叫、流式视频和在线音乐获得的日益增长的内容，结合由个人数字助理（PDA）、智能电话和上网本所驱动的更快和更高容量的设备，已导致对使用高速移动网络基础设施的因特网数据访问的需求迅速增长。
因此，很多运营商面临着带宽和网络容量的限制，因而给现有网络基础设施带来巨大的压力—运营商由此在加大接入网络上以及网络核心中的现有网络容量上进行了重大的投资。在接入网络侧，对H(e)NB的引入通过允许家庭用户使用针对核心网络的本地IP回程链路经由H(e)NB来接入网络，从而确保了对无线电频谱的有效使用。然而，由于更多的H(e)NB与核心网络连接意味着这些节点必须要处理指数级的更高业务量，这给核心网络节点造成了数量不断增长的压力。
由于H(e)NB通常使用ISP的宽带链路来提供针对核心网络的回程连接，因此，如果经由HNB生成的IP业务被路由通过ISP的网络，则将减轻核心网络节点上的压力。这也将减少IP数据为到达目的地所经过的跳数。另一个好处会是能够在本地子网内与其他设备进行通信而不必经过移动运营商的核心网络—因而保持本地业务为真正的本地业务。
LIPA使用提供了针对IP网络的SGi接口的家庭或企业网络中的本地数据网关（L-GW）。在第三代合作伙伴项目（3GPP）的版本10中，L-GW仅可以并且总是与H(e)NB并置（collocate）。
当H(e)NB具有一个LIPA连接时，版本10中的一个问题是处理来自家庭小区的向外切换（outgoing handover）。实际上，在版本10中，LIPA连接必须在向外切换时拆掉且不能继续。因此必须找到拆掉此连接的必要手段。
目前为止，3GPP中所讨论的最佳的现有解决方案是：使核心网络（即，用于UMTS的服务网关支持节点（SGSN）或用于LTE的移动性管理实体（MME））在被通知向外切换时触发对LIPA分组数据网络（PDN）连接的解除激活。
然而，该解决方案并不够好，因为这意味着在重定位中涉及SGSN或MME以便对其进行获知。实际上，当触发了朝向另一家庭小区的向外切换时，切换信令可不经过SGSN或MME，其中SGSN或MME察觉不到该移动。在此情况中，SGSN或MME无法触发对LIPA连接的解除激活。
另外，即使察觉到了切换，定时也可能不恰当，这是因为由SGSN或MME进行的解除激活会发生在切换期间或切换之后，然而在目标侧却不允许LIPA资源。
发明内容
本发明的目的在于：在移动设备从一个家庭小区向另一个家庭小区切换的情况下提供对于LIPA PDN连接的有效和连贯的释放。
根据本发明的第一方面，家庭装置包括：
-无线电接入节点，其被配置成操作家庭小区，且具有用于为特定移动设备检测切换条件的检测构件；以及
-本地数据网关，其支持用于将所述特定移动设备连接到本地数据网络的至少一个活性（alive）数据承载连接，
其中，所述本地数据网关包括释放构件，用于在检测到所述切换条件时触发对于所述至少一个活性数据承载连接的解除激活。
根据本发明的另一方面，一种用于释放网络资源的方法包括以下步骤：
-通过被配置成操作家庭小区的无线电接入节点，为特定移动设备检测切换条件；
-通过支持用于将所述特定移动设备连接到本地数据网络的至少一个活性数据承载连接的本地数据网关，在检测到所述切换条件时触发对于所述至少一个活性数据承载连接的解除激活。
基本思想在于：对于已检测到切换条件的移动设备，使H(e)NB触发对于与所述移动设备相关联的所有LIPA PDN连接的释放，而不是SGSN或MME触发。取决于所配置的测量策略，切换条件可以由移动设备来检测并向H(e)NB进行报告，或者可以由H(e)NB来检测。H(e)NB的RAN部分与其L-GW部分进行内部通信，从而使得L-GW部分触发网络发起的LIPAPDN连接释放。由于L-GW被并置在H(e)NB中，就好像H(e)NB自身会对LIPA PDN连接进行解除激活一样。
在根据本发明的家庭装置的一个实施例中，所述无线电接入节点进一步被配置成：在由所述本地数据网关完成对于所述至少一个活性数据承载连接的解除激活时，为所述特定移动设备触发切换。
在根据本发明的方法的对应实施例中，所述方法进一步包括以下步骤：通过所述无线电接入节点，在由所述本地数据网关完成对于所述至少一个活性数据承载连接的解除激活时，为所述特定移动设备触发切换。
一旦释放了LIPA PDN连接，L-GW就可以内部通知H(e)NB，从而使其能够触发并执行切换过程。
在根据本发明的家庭装置的一个实施例中，通过向服务数据网关发布承载解除激活请求来触发对于所述至少一个活性数据承载连接的所述解除激活。
在根据本发明的方法的对应实施例中，所述触发步骤包括以下步骤：向服务数据网关发布承载解除激活请求。
在所附权利要求中提到进一步的特征化实施例。
附图说明
通过参考结合附图对实施例的以下描述，本发明的以上及其它目的和特征将变得更加明显，并且将最好地理解发明本身，在附图中：
-图1表示LTE移动通信系统。
-图2表示包括两个家庭小区的无线电覆盖区域。
-图3表示在释放LIPA PDN连接期间交换消息的消息流程图。
具体实施方式
图1表示包括以下元件的LTE移动通信系统。
用户设备（UE）1经由HeNB装置7与运营商网络进行通信。HeNB装置7由标准的HeNB无线电部分2构成，但却另外具有允许以LIPA模式进行操作的并置的L-GW功能3。
HeNB装置7与服务网关（S-GW）5以及MME4通信。S-GW5与PDN网关（P-GW）6通信，PDN网关（P-GW）6利用其SGi接口提供对于IP外部网络12的接入。
L-GW3也提供经由SG i接口对于LAN11的接入。
作为说明性的示例，UE1图示为经由两个PDN连接的通信。一个或多个演进型分组系统（EPS）承载被建立和运行用于这些PDN连接中的每个连接。这些EPS承载如下通过所有接口。
在图1的示例中，朝向P-GW6的第一EPS承载由S5承载21、S1-U承载22以及Uu承载23构成。存在相关联的上下文，它们是P-GW6中的上下文42、S-GW5中的上下文43、MME4中的上下文44以及UE1中的上下文41。
朝向L-GW3的第二EPS承载由S5承载31、S1-U承载32以及Uu承载34构成。由于LIPA被操作，直接用户平面路径33还存在于HeNB装置7内在HeNB2与并置的L-GW3之间。存在相关联的上下文，它们是L-GW3中的上下文52、S-GW5中的上下文53、MME4中的上下文54以及UE1中的上下文51。
当UE1切换回到空闲模式时，承载22、23、32、33和34被释放。其它承载以及前述上下文依然保持。
而在连接模式中，HeNB2（像任何eNB无线电节点那样）可以例如基于来自UE1的一些测量报告而决定触发切换。HeNB2标识出合适的目标小区以及相关联的eNB（其也可以是HeNB）。
在图2中图示了从HeNB2所操作的小区A到另一HeNB所操作的小区B的这样的切换的示例。
UE1在家庭小区A的覆盖区域内的位置a处，处于连接模式并且使用两个活动的（active）PDN连接。
UE1接下来朝着位置c移动而通信会话正在进行中。
在位置b处，来自家庭小区B的无线电信号相比来自家庭小区A的无线电信号来说遭受更低的路径损耗。如果各个路径损耗间的差异超出了特定配置的切换裕度，则触发出站（outbound）切换H1，以便使得正在进行中的会话朝着家庭小区B切换。
在触发针对UE1的切换之前（或者可以是并行地），源HeNB2通知其并置的L-GW3来触发对于UE1所具有的与L-GW3的PDN连接的解除激活。图3中示出了通过L-GW3所触发的解除激活过程（PDN GW发起的承载解除激活过程）。
L-GW3因此发送删除承载请求消息到S-GW5。S-GW5进而发送删除承载请求消息到MME4。在收到删除承载请求消息时，MME4发送解除激活承载请求消息到HeNB2，HeNB2进而触发相应的RRC重配置过程，以便释放相关承载（其实际上与LIPA连接相对应）。
HeNB2对MME4进行应答，包括解除激活EPS承载上下文接受消息。如果需要的话，则MME4通知HSS，然后通过相应的删除承载响应消息来向S-GW5和L-GW3通知该过程的成功完成。
在本示例性呼叫流程中，一旦解除激活成功，L-GW3就可以将该成功通知回给HeNB2，从而使得HeNB2可以为UE1触发朝向家庭小区B的切换过程。
相同的说明适用于UMTS网络，例如在MME4和S-GW5被并入到SGSN中的情况下以及在类似结构的情况下。
应注意的是，术语“包括”不应被解释为被限定于其后所列举的构件。因而，表达方式“一种设备包括构件A和B”的范围不应被限制为设备仅包括组件A和B。这意味着就本发明而言，所述设备的相关组件是A和B。
本说明书和附图仅仅说明了本发明的原理。因而可以理解，本领域技术人员将能够设计出体现本发明原理并包括在其精神和范围内的各种装置，尽管在此没有明确描述或示出所述装置。此外，在此所提到的所有示例在原则上显然希望仅用于教学目的以帮助读者理解本发明的原理及由发明人所给出的用于改进现有技术的概念，并且应解释为不限于这样具体提到的示例和条件。此外，在此提到本发明的原理、方面和实施例的所有阐述以及其中的具体示例旨在涵盖其等同物。
可以通过使用专用硬件以及能够执行与适当软件相关联的软件的硬件来提供图中示出的各种元件的功能。当由处理器来提供时，可以由单个专用处理器、由单个共享处理器，或者由多个单独的处理器来提供所述功能，其中所述多个单独的处理器中的一些处理器可被共享。此外，不应当将处理器解释为排他性地指代能够执行软件的硬件，而是可以隐含包括但不限于数字信号处理器（DSP）硬件、网络处理器、专用集成电路（ASIC）、现场可编程门阵列（FPGA）等。还可以包括其它常规和/或定制的硬件，诸如只读存储器（ROM）、随机访问存储器（RAM）以及非易失性存储器。

Claims (8)

1.一种家庭装置（7），其包括：
-无线电接入节点（2），其被配置以便操作家庭小区（A），并且具有用于为特定移动设备（1）检测切换条件的检测构件；以及
-本地数据网关（3），其支持用于将所述特定移动设备连接到本地数据网络（11）的至少一个活性数据承载连接，
其中，所述本地数据网关包括释放构件，用于在检测到所述切换条件时触发对于所述至少一个活性数据承载连接的解除激活。
2.根据权利要求1所述的家庭装置（7），其中所述无线电接入节点被进一步配置以便：在由所述本地数据网关完成对于所述至少一个活性数据承载连接的解除激活时，为所述特定移动设备触发切换（H1）。
3.根据前述权利要求中任何一项所述的家庭装置（7），其中对于所述至少一个活性数据承载连接的所述解除激活是通过向服务数据网关（5）发布承载解除激活请求（删除承载请求）来触发的。
4.根据前述权利要求中任何一项所述的家庭装置（7），其中所述无线电接入节点和所述本地数据网关根据长期演进LTE技术来进行操作。
5.根据权利要求1至3中任何一项所述的家庭装置（7），其中所述无线电接入节点和所述本地数据网关根据通用移动电信系统UMTS技术来进行操作。
6.一种用于释放网络资源的方法，其包括以下步骤：
-通过被配置成操作家庭小区（A）的无线电接入节点（2），为特定移动设备（1）检测切换条件；
-通过支持用于将所述特定移动设备连接到本地数据网络（11）的至少一个活性数据承载连接的本地数据网关（3），在检测到所述切换条件时触发对于所述至少一个活性数据承载连接的解除激活。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述方法进一步包括以下步骤：通过所述无线电接入节点，在由所述本地数据网关完成对于所述至少一个活性数据承载连接的解除激活时，为所述特定移动设备触发切换（H1）。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其中所述触发步骤包括以下步骤：向服务数据网关（5）发布承载解除激活请求（删除承载请求）。
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