CN103703857B - 专用承载的重新激活 - Google Patents
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Abstract
专用承载的重新建立，并且更具体地说在连接暂时丢失时专用承载的重新建立。这在基于分组的电信网络中在装置、方法和系统提供以便在通信接口上接收用于用户设备UE的专用承载已停用的指示，启动至少一个计时器，检查是否存在用于通信承载的上行链路业务以及如果在用于停用的专用承载的通信承载上检测到上行链路业务，则重新建立专用承载并且停止计时器。
Description
技术领域
本发明涉及专用承载的重新建立，并且更具体地说，本发明涉及在连接暂时丢失时专用承载的重新建立。
背景技术
在诸如3GPP等通信协议的一些标准实现中，例如，在Rel-10中，在由于无线电连接丢失原因的S1释放的情况下，建立的专用承载由移动性管理实体(MME)停用；承载的停用被指定用于保证比特率(GBR)承载，而不用于非GBR承载，即尽力而为型承载。这些承载的停用将被通知到分组数据网络网关（PDN GW或PGW），该网关将删除绑定到被删除承载的策略和计费控制(PCC)规则，并且随后经策略和计费规则功能(PCRF)通知应用功能(AF)无资源可用于呼叫/会话，这将促使应用功能(AF)终止用于该用户设备(UE)的在进行呼叫/会话。AF的一个示例是作为IP多媒体核心网络(IM CN)子系统的边界控制单元的代理呼叫会话控制功能(P-CSCF)。
在后一阶段，UE可以任何其它方式恢复无线电覆盖或恢复连接，并且UE随后将尝试建立新呼叫，新呼叫将促使AF通过Rx接口请求资源，PCRF生成PCC规则，在策略和计费执行功能(PCEF)中安装它们，并且这将触发专用承载的建立以传送用于呼叫/会话的相关联媒体。
如果在用户将尝试与远程方进行通信时UE再次获得覆盖，则UE可尝试通过允许此类业务的承载，即一般为UE在覆盖之外时未被停用的尽力而为型承载，发送用户数据。然而，在PCC规则被删除，并且AF会话被终止时，用户继续与远程方进行通信的唯一方式是发起到相同远程方的新呼叫。然而，如果有策略和计费控制(PCC)规则，则可能使用非GBR服务质量继续通信，但对于带有相应专用QoS的通信的重新建立，需要再次设置服务。
在3GPP标准的第11版中，有在由于无线电连接丢失的原因的S1释放的情况下预留专用承载并且通知AF以便能够拒绝到UE的新输入呼叫的提议。这能够在讨论策略和计费控制体系结构的3GPP TS 23.203 v. 11.1.0中找到，并且关于与此有关过程的更多信息也可在讨论用于演进通用地面无线电接入网络(E-UTRAN)接入的通用分组无线电服务(GPRS)增强的TS 23.401 v. 10.3.0中找到。
UE在范围之外时，网络停用用于GBR有关承载的专用承载，这将促使释放在进行的呼叫，并且用户/UE需要重新发起呼叫，呼叫将在UE再次获得通信覆盖时重新建立。
即使UE可在短时间期内再次获得通信覆盖，呼叫也已经释放，并且因此呼叫将不得不被重新发起。
发明内容
本发明的第一目的是改进与专用承载的停用和承载从暂时停用的重新建立有关的功能性。
这在用于基于分组的电信网络的网络基础设施装置中提供。装置包括至少一个处理单元、至少一个存储器单元和至少一个通信接口。处理单元可布置成执行在存储器单元中存储的指令集，以便在通信接口上接收用于用户设备UE的专用承载已停用的指示，启动至少一个计时器，检查是否存在用于通信承载的上行链路业务以及如果在用于停用的专用承载的通信承载上检测到上行链路业务，则重新建立专用承载并且停止计时器。
这有利地允许专用承载的快速重新建立，优先重新建立确实需要的专用承载以便在UE恢复通信覆盖时传送数据。
装置可还布置成具有多个计时器，用于UE的停用的每个服务或应用一个计时器。
此外，提供了在电信网络基础设施装置中用于处理专用承载的方法。方法包括以下步骤：在装置中的通信接口上接收用于用户设备UE的专用承载已停用的指示，启动至少一个计时器，检查是否存在用于通信承载的上行链路业务以及如果在通信承载上检测到上行链路业务，则重新建立至少一个专用承载并且停止计时器。
此外，提供了一种在电信网络中用于处理专用承载的激活的系统。系统包括移动性管理节点MME和网关节点GW。MME可布置成将停用消息发送到GW，并且GW可布置成接收停用消息，启动至少一个计时器，检查是否存在用于默认承载的上行链路业务，并且如果在默认承载上检测到上行链路业务，则通过将建立消息发送到MME以便重新建立至少一个专用承载，重新建立专用承载，并且停止与专用承载有关的计时器。
与使用无线电区域网络（RAN）计时器相比，本发明的又一优点是是否应用用于应用的更快“回到最佳服务”的决定将在能够按提供的应用或服务做出决定的层上，即，决定可在PCRF中做出。
通过为不同应用或服务提供优先级别，可控制重新建立的顺序；例如，与例如基于html的服务等不是如此取决于重新建立专用承载中延迟的应用相比，可优先处理话音和/或紧急呼叫。
通过在UE在短时间期内丢失覆盖时维持在进行的呼叫，本发明增强了用户体验，并且节省了网络中的资源；UE在覆盖之外或在例如UE不活动等其它情况下暂时被释放的时间内，资源可被释放。
从下面本发明的详细描述中，将明白本发明的其它优点。
附图说明
下面将参照附图中所示的示范实施例，以非限制性方式更详细地描述本发明，其中：
图1是示出根据本发明的示例网络的示意框图；
图2是示出根据本发明的示范装置的示意框图；
图3是示出根据本发明的示例逻辑网络的示意框图；
图4以示意图方式示出根据本发明的通信流程；以及
图5是示出根据本发明的方法的示意框图。
具体实施方式
在图1中，标号100指示根据本发明的第一实施例的基于分组的电信基础设施网络。诸如终端、移动/蜂窝电话、智能电话、口袋数字助理(PDA)、平板计算机、膝上型计算机或个人计算机等用户设备(UE) 101经无线通信链路120与例如eNodeB (eNB) 102等无线电接入装置进行通信，无线电接入装置又经服务网关(S-GW) 103和分组数据网络网关(P-GW)104与网络进行通信。移动性管理实体(MME) 111与eNB和S-GW均进行通信。P-GW包括策略和计费执行功能(PCEF) 105。此外，网络包括策略和计费规则功能(PCRF)单元107。P-GW连接到分组数据网络(PDN) 108，分组数据网络又连接到诸如代理呼叫会话控制功能(P-CSCF)等应用功能(AF) 109。AF可又连接到提供内容到UE的IP多媒体子系统(IMS) 110。AF/P-CSCF指示PCRF哪些媒体流得到授权及其相应经授权的服务质量(QoS)级别。MME和P-GW可一起形成基于分组的电信网络中的系统130。
P-GW 104如图2所示包括至少一个处理单元201 (PROC)、连接到处理单元的至少一个存储器单元202 (STOR)和每个连接到处理单元的至少一个通信接口203和204（COM1和COM2）。处理单元布置成将存储器单元中存储的指令集作为计算机可读的存储器单元中的软件操作。处理单元布置成使用至少一个通信接口接收和传送控制和/或数据分组。处理单元布置成根据操作的功能性，控制在存储器与通信接口之间P-GW内和在处理单元本身内的数据流。通信接口已通过两个物理接口例示；然而，应理解的是，视配置而定，它能够是一个物理接口或多于两个物理接口；例如，通信接口可包括以太网接口或异步传送模式(ATM)接口。处理单元可例如包括微处理器、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)或现场可编程门阵列(FPGA)。存储器单元可在单个单元中包括任何适合的易失性和/或非易失性存储器，或者作为单元的组合，存储器例如可包括例如SSD等固态存储器、任何类型的随机存取存储器(RAM)、硬盘(HD)。
在图3中，示出了功能和逻辑信令连接。UE 101经例如3GPP NAS信令连接等IP连接性接入网络(IP-CAN)信令连接302，连接到带有PCEF 105的P-GW 104。P-GW经Gx接口303连接到PCRF 107，并且PCRF又经Rx接口304连接到AF 109。AF又经例如SIP/SDP或HTTP等应用信令连接301，直接与UE连接。
策略和计费执行功能(PCEF) 105提供服务数据流检测、策略执行和基于流的计费功能性。此功能实体位于网关，视网络体系结构而定，例如位于通用分组无线电服务(GPRS)情况中的网关GPRS支持节点(GGSN)和UMTS/3G/LTE情况中的P-GW，或者如3GPP标准中指定的任何其它网关。位于P-GW中并且由P-GW中的处理单元操作的PCEF提供服务数据流检测、用户平面业务处理、触发控制平面会话管理（在IP连接性接入网络(IP-CAN)允许的情况下）、QoS处理和服务数据流测量及在线和离线计费交互。
图4示出在移动性管理实体(MME) 111、PCEF 105、PCRF 107与AF 109之间服务流的示例。MME将消息发送401到PCEF或者如本文档后面将讨论的承载绑定和事件报告功能(BBERF)，指示例如由于UE在无线电覆盖402外的原因专用承载的停用。PCEF启动403至少一个恢复计时器，例如每个服务一个计时器，等待UE恢复， PCC规则得以保存，并且检查在与UE有关的任何通信承载上是否有任何上行链路数据。如果从UE接收404与带有保存的规则的停用的专用承载有关的上行链路数据，并且PCEF执行405多个任务：匹配保存的PCC规则和上行链路业务，停止用于恢复的计时器并且重新建立专用承载，则所有停用的专用承载可重新建立，或者视上行链路数据的类型而定，可重新建立与保存和检测到的PCC规则匹配的不同专用承载。通过用于按服务（或QCI）的重新建立的优先级，可足以检测到指示UE已再次获得无线电覆盖或连接的任何业务。专用承载的重新建立包括根据标准过程向MME发送406消息，通过诸如TFT和QoS参数等适合参数指示专用承载激活，并且MME返回407确认消息。然而，如果在检测到上行链路数据前恢复计时器截止，则PCEF删除408 PCC规则，并且向PCRF发送409 IP-CAN会话修改消息，PCRF又通过IP-CAN会话修改确认消息做出回复410。PCRF和AF终止411 AF会话，并且PCRF向AF发送412消息，指示AF会话的释放，并且AF通过释放AF会话确认消息做出回复413。
恢复计时器可根据用于专用承载的服务的类型设置，例如，诸如紧急呼叫、标准呼叫、流传送视频连接、流传送音频连接及例如基于html或ftp的协议等web连接等服务可具有不同计时器值。此外，如果有用于UE的多个专用承载，则视为每个UE设置的相应专用承载而定，可为每个UE设置多个恢复计时器。例如，紧急呼叫或标准话音应用可具有用于几分钟或更长时间的计时器，而html连接可具有仅几秒或毫秒的计时器值；然而，用于每个服务或类型的通信的计时器值不限于例示的值，而是可采用任何适合的值，并且可由运营商、服务提供商或网络拥有者至少之一控制。恢复计时器确定在发起该服务的呼叫/会话的终止前承载绑定功能要等待的时长。区分计时器值增强了系统在服务之间区分优先级和提供更佳用户体验的可能性。
承载绑定功能可设置以在检测到默认承载上的任何业务时重新建立所有服务，其中，业务与带有保存的PCC规则的停用的专用承载之一有关；这允许UE使用的专用承载和服务的快速重新建立。在此情况下，选择要重新建立的承载的顺序可基于不同优先级，如用户体验、QoS需要、负载、紧急呼叫、通信类型的优先级等等。例如，重新建立用于话音有关应用的专用承载受用户高度关注，并且对于诸如音乐或视频有关应用等流传送应用是类似的，而电子邮件或基于web的应用可被降低优先级。
备选，可设置承载绑定功能以只重新建立与检测到的服务有关的专用承载；可嗅探在默认承载上的数据分组并检查分组是否有匹配停用的PCC规则的业务。如果匹配此类停用的专用承载，则重新建立与PCC规则有关的该特定专用承载。
承载绑定分配到PCEF时，以上描述适用。在本发明的另一实施例中，承载绑定可分配到承载绑定和事件报告功能(BBERF)，并且如果情况是如此，则对默认承载上的UL业务的检测和专用承载的重新建立由BBERF执行，如BBERF采取如上为PCEF例示的动作。BBERF位于接入网关中，如服务网关(S-GW)中。BBERF经Gxx接口（未示出）接收来自PCRF的QoS信息和其它PCC信息。
更普遍地说，如图5所示，如果例如PCEF或BBERF等承载绑定功能接收501至少一个专用承载被停用的指示，并带有例如“UE丢失覆盖”、网络拥塞、切换等暂时原因或暗示由于暂时原因而停用承载的任何其它适用原因，或者由于这些原因，至少一个专用承载被停用的指示，则承载绑定功能触发502计时器，等待UE恢复覆盖，并且在存储器单元中存储与停用的专用承载有关的PCC规则。
承载绑定功能设成检查503在与UE有关的任何通信承载上是否有指示UE已例如从“UE丢失覆盖”条件恢复的上行链路业务。
如图5所示，视上行链路业务的检查而定，例示了两个不同路径。
如果在计时器截止时在默认承载上，承载绑定功能检测到504上行链路(UL)数据业务，并且匹配上行链路数据业务到其PCC规则已保存的任何停用的承载，则计时器被停止505，并且承载绑定功能为已经安装的策略和计费控制(PCC)规则重新建立506专用承载，例如，如相对于图4所示通过将适当的参数发送到MME。应注意的是，这些步骤的顺序可以不同，例如，可在专用承载的重新建立前停止计时器。
然而，如果在检测到任何上行链路业务前计时器截止507，则承载绑定功能发起删除508 PCC规则，停用509 AF会话，并且由AF终止510呼叫。
在本发明的另一实施例中，PCRF可布置成以上述方式指示是否要处理PCC规则，即，通过添加一些另外的PCC规则信息，例如，简单的标志，或者也包括PCEF/BBERF应使用的计时器值，PCEF/BBERF在它删除PCC规则前或者在分组适合规则并且专用承载被重新激活前运行计时器。恢复计时器可与每个PCC规则有关。有利的是，PCC规则提供可指示服务优先级的QoS参数。
PCRF可配置有要通过上述增强功能增强的服务，但PCRF也可例如通过Rx接口获得来自AF的应用增强功能的请求。
主要问题区域是用户已在覆盖外后更快地恢复服务，但可能也可用于其它情况，例如，在承载由于无线电区域网络(RAN)中的资源问题而被暂时停用时。
GPRS与EPC之间的不同在于无线电承载丢失时停用CN承载，即，在EPC中删除了保留过程（以及对于GPRS，带有网络受控的QoS）。EPC一直用于例示适合的网络体系结构，但应注意的是，本发明的基本思想在例如带有接入网关(A-GW)的例如基于CDMA2000的网络中也可适用。
在承载的网络端从一个节点转移到另一节点的移动性过程中，例如，在S5/S8接口上带有代理移动IP (PMIP)的S-GW更改时，新/目标节点可使用如上所述用于上述覆盖的暂时丢失的相同方法。
应注意的是，“包括”一词并不排除所列元素或步骤外其它元素或步骤的存在，并且元素前的数词“一”并不排除存在多个此类元素。还应注意的是，任何标号不限制权利要求的范围，本发明可至少部分借助于硬件和软件实现，以及几个“部件”或“单元”可由相同的硬件项表示。
上面提到和描述的实施例只作为示例提供，不应限制本发明。本领域的技术人员将明白如下面专利权利要求中所述的本发明范围内的其它解决方案、使用、目的和功能。
缩略词
AF 应用功能
A-GW 接入网关
ARP 分配和保留优先级
BBERF 承载绑定和事件报告功能
BSF 承载绑定功能
DL 下行链路
EMM EPS移动性管理
eNB 演进节点B
EPC 演进分组核心
EPS 演进分组系统
E-RAB E-UTRAN无线电接入承载
E-UTRAN 演进通用地面无线电接入网络
GBR 保证比特率
GGSN 网关GPRS支持节点
GW 网关
HeNB GW 家庭eNode B网关
HeNB 家庭节点B
H-PCEF HPLMN中的PCEF
H-PCRF HPLMN中的PCRF
IP-CAN IP连接性接入网
ISR 闲置模式信令缩减
L-GW 本地网关
MBR 最大比特率
MME 移动性管理实体
MPS 多媒体优先级服务
M-TMSI M-临时移动订户身份
P-GW PON网关
PCC 策略和计费控制
PCEF 策略和计费执行功能
PCRF 策略和计费规则功能
P-CSCF 代理呼叫会话控制功能
PMIP 代理移动IP
QCI QoS类标识符
S-GW 服务网关
SDF 服务数据流
S-TMSI S-临时移动订户身份
TAI 跟踪区身份
TAU 跟踪区域更新
TI 事务标识符
UL 上行链路。
Claims (17)
1.一种用于基于分组的电信网络的网络基础设施装置，包括至少一个处理单元、至少一个存储器单元和至少一个通信接口，其中所述处理单元布置成执行在所述存储器单元中存储的指令集以实现以下操作：
●在所述通信接口上接收用于用户设备UE的专用承载已停用的指示；
●启动至少一个计时器；
●存储用于与所述停用承载有关的服务的策略和计费控制规则；
●检查是否存在用于UE的通信承载的上行链路业务，并且如果在所述通信承载上检测到上行链路业务，则：
○重新建立至少一个停用的专用承载；
○停止所述计时器。
2.如权利要求1所述的装置，其中所述处理单元还布置成如果在所述通信承载上检测到上行链路业务前所述计时器截止，则执行指令集以实现以下操作：
●删除策略和计费控制PCC规则；
●停用与所述UE有关的任何应用功能AF会话；以及
●发起由所述AF终止呼叫。
3.如权利要求1或2所述的装置，其中所述停用是暂时停用。
4.如权利要求3所述的装置，其中所述暂时停用是由于用于所述UE的无线电覆盖的丢失。
5.如权利要求1或2所述的装置，其中为不同服务单独设置所述计时器。
6.如权利要求5所述的装置，其中服务包括至少紧急呼叫、标准呼叫、流传送视频连接、流传送音频连接及web连接之一。
7.如权利要求5所述的装置，其中所述服务与策略和计费控制PCC规则有关。
8.如权利要求1或2所述的装置，其中处理器还布置成确定停用承载的重新激活的顺序。
9.如权利要求8所述的装置，其中使用与所述专用承载有关的服务的类型，确定所述顺序。
10.如权利要求1或2所述的装置，其中所述装置布置成在演进分组核心EPC网络中操作。
11.如权利要求1所述的装置，其中所述装置布置成在CDMA2000网络中操作。
12.如权利要求1或2所述的装置，其中所述处理器还布置成检查所述通信承载上的所述检测到的业务，匹配所述业务和停用的专用承载，并且重新建立所述匹配的停用的专用承载。
13.如权利要求1或2所述的装置，其中所述处理器还布置成经所述通信接口，从策略和计费规则功能PCRF节点接收，指示所述计时器要用于停用的专用承载的消息。
14.如权利要求1或2所述的装置，其中所述通信承载是专用承载或默认承载之一。
15.一种在电信网络基础设施装置中用于处理专用承载的方法，包括以下步骤：
●在所述装置中的通信接口上接收用于用户设备UE的专用承载已停用的指示；
●启动至少一个计时器；
●检查是否存在用于通信承载的上行链路业务，并且如果在所述通信承载上检测到上行链路业务，则：
○重新建立至少一个专用承载；
○停止所述计时器。
16.如权利要求15所述的方法，其中启动至少一个计时器的所述步骤包括为与停用的专用承载有关的每个服务启动计时器。
17.一种在电信网络中用于处理专用承载的激活的系统，包括：
●移动性管理节点MME；
●网关节点GW；
其中所述MME布置成将停用消息发送到所述GW，所述GW布置成
●接收所述停用消息；
●启动至少一个计时器；
●检查是否存在用于通信承载的上行链路业务，并且如果在所述通信承载上检测到上行链路业务，则：
○通过将建立消息发送到所述MME以便重新建立至少一个专用承载，重新建立所述专用承载；
○停止与所述专用承载有关的所述计时器。
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