CN104584674A - 用于双活跃角色蜂窝移动设备的网络体系结构 - Google Patents

用于双活跃角色蜂窝移动设备的网络体系结构 Download PDF

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Abstract

一种使用单个订户标识模块来提供双活跃角色的通信设备。存储器中维持的长期演进(LTE)协议栈定义了用于发射和接收数据的分层数据结构。单个订户标识模块为第一角色和第二角色提供数据。处理器耦合到单个订户标识模块和存储器，并且为单个订户标识模块所支持的每个vUE，使用虚拟LTE协议栈在单个通信设备上实现与第一角色相关联的第一虚拟用户设备(vUE)和与第二角色相关联的第二vUE。

Description

用于双活跃角色蜂窝移动设备的网络体系结构
本申请要求2012年9月24日提交的美国专利申请序号13/625,127的优先权权益，该美国专利申请通过引用被完全结合于此。
背景
移动设备一般被个人或商业(或企业)拥有，但一般至少用于企业和个人目的。在用于商业需求时，执行专门的企业应用。这种应用也可用于个人用途，例如电子邮件应用。对于诸如“智能”移动电话这样的终端设备特别如此。这种用途可用于诸如膝上型电脑、平板、因特网设备等其他端点，该其他端点从网络云接入类似的企业服务以及虚拟化桌面。
随着智能电话、平板、云计算和普遍存在的广域通信的快速增长，出现新的使用模型，其中在单个移动设备上执行工作相关的、个人的、娱乐等活动。这些设备的普及也是其可能在许多地方执行计算机相关的任务。更进一步，具有无线连接的高度便携的强大的计算机正在根本地改变人们看待计算设备的方式以及计算设备的用途。用户不再将其用途限制为单个设备。通常基于什么设备最好地适合于用户当前需求来使用不同的设备。
然而，移动及其他端点设备呈现持续的问题，因为这种终端设备会以不利地允许未授权用户获得对敏感数据和信息的接入的方式被损坏。例如，开放式无线网络接口允许外部黑客及其他对手来探测这些设备的可攻击性，这于是会导致异常程序的安装和/或对数据的偷窃。
在用户工作的每个地点，用户运行应用，执行优选项，并且根据本地规则被允许访问资源和文件。这些元件连同名称到资源的映射可以被称为用户的计算角色(persona)。目前，在每个机器上定义用户的环境或计算角色。每个机器对于每个用户具有单个计算角色，且特定用户的计算角色通常在设备间不同。
附图简述
在附图中，附图不必要按比例绘制，相同的数字可以描述在不同视图中相似的元件。具有不同字母后缀的相同数字可以表示类似组件的不同实例。附图一般通过示例但非通过限制地说明在本文档中讨论的各个实施例。
图1说明了根据一实施例的移动设备的框图；
图2说明了根据LTE标准规范在用户设备(UE)和演进节点B(eNode-B)之间的协议栈；
图3说明了根据一实施例从LIE观点的单SIM双活跃(SSDA)卡的使用；
图4说明了根据一实施例、支持SSDA操作的非漫游网络拓扑结构的网络体系结构；
图5说明了根据一实施例、用于SSDA的策略和记账控制(PCC)体系结构；以及
图6是根据一实施例、用于为双活跃角色提供网络体系结构的方法的流程图。
详细描述
向无线电子系统添加角色知晓(persona-awareness)以便用一个UICC(通用ICC)卡或订户身份模块(SIM)卡来创建双个性特性。SIM卡是可以插入终端设备或从终端设备移除的物理上安全的设备，例如IC卡(或“智能卡”)。SIM卡可被提供有一个或多个应用。而且，SIM卡可被提供有双个性的特性，该双个性的特性启用附加特征，附加特征包括为单个、个体用户提供双活跃操作。单SIM双活跃(SSDA)卡提供虚拟化用户设备(vUE)，该虚拟化用户设备为单个、个体用户维持用于双角色使用场景的两个个性，双角色使用场景诸如公司角色和个人角色。这种SSDA卡可通过第三代伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)蜂窝系统来实现。
图1说明了根据一实施例的移动设备100的框图。移动设备100可以包括用于实现语音呼叫、文本和多媒体消息接发、娱乐的功能，例如，所存储的音乐和FM无线电的回放、电话等。在图1中，移动设备100可以包括存储器子部分110、显示器驱动器电路120、图像传感器122和订户身份模块(SIM)卡124。显示器驱动器电路120被映射至应用处理器130并且控制移动设备100的液晶显示器(LCD)132。
在LCD 132中，光通过液晶层被投射并且被色彩化，然后产生可见图像。液晶自身不发光，因此LCD 132要求背光电源134来从显示器面板的侧面或背面照亮LCD 132。触摸屏控件136监控屏幕等待触摸。触摸屏控件136从LCD 132获得信息并将其转换成供处理的信息，诸如光标控制、右击和左击等等。提供图像传感器122以通过将落在图像传感器122上的光学图像转换成等价电信号供应用处理器130处理，来捕捉照片和视频。
SIM卡124是便携式存储器设备，该便携式存储器设备保留与SIM卡124相关联的账户持有者的个人信息，包括电话号码、地址簿、文本消息及其他数据。根据一实施例的SIM卡124为多角色使用场景(例如公司/个人)提供了两个或更多个个性，例如，P1 140和P2 142。单SIM双活跃(SSDA)SIM卡124允许两种用途间的区别，诸如一个用于社交用途，一个用于企业用途。这涉及人的方向性质向角色关系的转移。
存储器子区段110中可以包括几种类型的存储存储器，诸如移动动态随机存取存储器(DRAM)150、MCP(多芯片封装)152以及嵌入式多媒体卡(eMMC)154。移动DRAM 150是DRAM存储器的一个版本，该版本已经为手持式电池供电的通信设备(诸如移动电话)中的使用而被专门重新设计，其主要目的在于减少功耗和延长设备的电池寿命。移动DRAM 150也被示出为低功率双数据速率(LPDDR)RAM。
MCP 152也称为MCM(多芯片模块)，MCP 152是在统一基板上提供两个或更多个芯片以便于它们用作分立组件的封装。MCP 152允许设备上更多的表面安装区域。MCP 152允许应用的其余部分将存储器子部分110视为统一“块”，令存储器子部分110为设备提供最高级别的性能。
eMMC 154是嵌入式存储解决方案，其中MMC接口、闪存和控制器全都在一个小型的表面安装封装中。eMMC 154支持消费者电子设备、无线和导航中的广泛应用。eMMC 154向主机系统提供对具有一个公共MMC接口协议总线的大容量存储存储器子系统的访问。
另一种类型的存储器包括闪存卡156，闪存卡156可以被插入移动设备100的槽以扩展可用的存储器容量。闪存卡156是一种形式的非易失性闪存，该非易失性闪存可以被用作移动设备100内的可移动存储媒体，该移动设备各种各样，例如智能电话及其他通信设备、数字静止/视频相机以及个人媒体播放器(PMP)。此外，诸如笔记本电脑、平板等便携式计算设备通常提供接口以连接闪存卡156。闪存卡156特征通常由应用处理器130实现。
应用处理器130可以被实现为SoC(片上系统)。应用处理器130是具有用于部署在嵌入式系统中的专用体系结构的微处理器，诸如数字静止/视频相机、数字/智能TV和机顶盒以及汽车系统以及移动设备100。应用处理器130通过提供自包含的操作环境来支持运行于移动设备100上的应用，该自包含的操作环境传递系统能力以支持设备的应用，包括存储器管理、图形处理和多媒体解码。应用处理器130可以独立于同一移动设备100内的其他专用处理器，诸如电话的基带(无线通信)处理器160。
基带处理器160专门为预定基带、或频率范围编程，移动设备100被设计用于通信。预定基带是消息信号在调制之前占用的频率范围。基带处理器160执行信号处理并且实现设备的无线电传输操作。基带处理器160用基带信号来调制较高频率的载波，使得所得到的射频(RF)信号可以经由天线被发射。基带处理器160也用于解调接收到的RF信号以便从已解调载波中提取信息承载基带信号。
连通性模块170使用诸如WiFi 172、射频(RF)174、蓝牙176、GPS 178等一个或多个通信技术在多个其他设备间提供连接。连通性模块170和/或基带处理器160可以包括多个天线162，以便使用单输入多输出(SIMO)、多输入多输出(MIMO)或多输入单输出(MISO)技术中的至少一个来无线地通信。连通性模块170和/或基带处理器160可以包括与多个天线162耦合的单个收发机。连通性模块170通过应用处理器130来控制，并且可以使用基带处理器160来进行信号处理。
也可以提供传感器180。可以内嵌的传感器180可以包括陀螺仪182、加速度仪(运动)184、数字罗盘186、环境光传感器188、邻域传感器190等。嵌入式传感器180支持个人、群组和社区传感功能的创建。
可以提供功率管理模块192以适配于应用负载中的变化，以便使在各种工作负载下来自电池194的功耗最小化。功率管理模块192可以基于检测到的活跃性级别来改变设备的状态。例如，移动设备100可以在悬挂状态、空闲状态和活跃使用状态之间转变。
编解码器模块196为音频和视频信号提供编码和解码。可以提供音频编解码器197来对音频信号进行编码和/或解码。也可以提供视频编解码器198来使用用于数字视频的视频压缩或解压缩来处理视频信号。编解码器模块196对数据流进行编码以用于传输、存储或加密，或者对信号进行解码以用于回放或编辑。
此处讨论的技术(例如，方法)中的一个或多个可以通过应用处理器130来实现。而且，尽管图示单个应用处理器130，但是处理器的任意集合可以单独地或联合地执行一组(或多组)指令以执行此处讨论的方法的任何一个或多个，诸如云计算、像服务的软件(software as a sendee：SaaS)、其他计算机群集配置。
此处描述的示例可以包括、或者可以操作于逻辑或多个组件、模块或机制上。模块是能执行指定操作的有形实体(例如，硬件)，并且可以以特定方式配置或排列。在一示例中，电路可以以指定方式被排列(例如，内部地排列，或者相对于诸如其他电路这样的外部实体而排列)为模块。在一示例中，一个或多个计算机系统(例如，单机、客户机或服务器计算机系统)或者一个或多个硬件处理器(例如，应用处理器130)可以通过固件或软件(例如，指令、应用部分或应用)被配置为用于执行指定操作的模块。
实施例可以经由片上系统(SOC)实现，图1所示的每一个或许多组件可以被集成到单个集成电路上。这样的SOC设备可以包括一个或多个处理单元、图形单元、通信单元、系统虚拟化单元以及可以作为单个集成电路被集成(或“烧”)到芯片基板上的各种应用功能。也可以使用能执行逻辑运算的其他技术来实现实施例，逻辑运算诸如例如与(AND)、或(OR)和非(NOT)，所述其他技术包括但不限于机械的、光学的、流体的和量子的技术。此外，实施例可以在通用计算机或在任何其他电路或系统内实现。软件可以驻留在机器可读介质上。在一示例中，软件在由模块的底层硬件执行时，使硬件执行指定的操作。
因而，术语“模块”被理解为包含有形实体，该实体是物理上构建的、特别配置的(例如，硬线的)或者暂时配置的(例如，编程的)以便以指定方式操作，或者执行此处描述的任何操作的部分或全部。考虑其中模块被暂时配置的示例，每个模块都无须在任一时刻被实例化。例如，在模块包括用软件配置的硬件处理器时，硬件处理器可以在不同时间被配置为相应的不同模块。因而，软件可以配置硬件处理器，例如以便在一时间实例构成特定模块，并且在不同的时间实例构成不同的模块。
存储介质可以包括在存储器子区域110中包括的一个或多个存储存储器，存储子区域110提供机器可读存储介质158，机器可读存储介质158上存储了通过此处描述的任一个或多个技术或功能体现或使用的一组或多组数据结构或指令159(例如，软件)。在应用处理器130执行指令期间，指令也可以或完全地或至少部分地驻留在存储器子区域110中包括的任何存储存储器内，或者在诸如应用处理器130这样的硬件处理器内。
尽管机器可读存储介质158被图示为单个介质，但是术语“机器可读介质”可以包括被配置成存储该一个或多个指令159的单个介质或多个介质(例如，集中式或分布式数据库、以及/或者相关联的高速缓存和服务器)。
除了存储器子部分110中示出的任一存储存储器以外，术语“机器可读存储介质”可以包括能存储、编码或携带指令159供应用处理器130执行的任何介质，该指令159使应用处理器130执行本公开案的多个技术的一个或多个，或者能存储、编码或携带由这种指令159所使用或与这种指令159相关联的数据结构。
指令159还可以通过使用多种传输技术(例如，帧中继、网际协议(IP)、传输控制协议(TCP)、用户数据报协议(UDP)、超文本传输协议(HTTP)等)的任一种的基带处理器160在通信网络上被发射或接收。示例通信网络可以包括局域网(LAN)、广域网(WAN)、分组数据网络(例如，因特网)、移动电话网络(例如，诸如全球移动通信(GSM)、通用移动电信系统(UMTS)、CDMA 20001x*标准和长期演进(LTE)等蜂窝网络)、普通老式电话(POTS)网络、以及无线数据网络(例如，称为的电气与电子工程师协会(IEEE)802.11标准族、称为的IEEE 802.16标准族)、对等(P2P)网络或者现在已知或稍后开发的其他协议。
图2说明了根据LTE标准规范在用户设备(LTE)250和演进节点B(eNode-B)260之间的协议栈200。层1 230、层2 220和层3 210设置服务以组织信息通过逻辑信道发射并且将这些逻辑信道映射至传输信道，所述逻辑信道的归类参数是它们所携带的信息(即，控制或话务信息)的性质，所述传输信道的归类参数是每个逻辑信道内的信息如何通过无线电接口被发射以及每个逻辑信道内的信息的什么特征通过无线电接口被发射。层1 230、层2 220和层3 210的每一个通过被提供给较高层或实体的服务以及支持它们的功能来表征。
LTE信道可以被分类为三类数据信道。逻辑信道240由它所携带的信息类型来定义。逻辑信道240被归类为控制和话务信道。传输信道242由信息如何被发射以及信息的什么特征被发射来定义。物理信道244由用于发射数据的物理资源来定义。传输信道242被映射到物理信道244上。数据信道240、242、244被进一步分成控制信道和话务信道。话务信道携带用户平面246的信息，而控制信道携带控制平面248的信息。无线电承载者信道270在UE 250和eNode-B(e节点-B)260之间传输演进的分组系统(EPS)承载者的分组，例如QoS(服务质量)流。eNode-B向UE 250提供LTE网络接入。UE 250可以是诸如蜂窝电话这样的无线设备。
LTE层3 210包括无线电资源控制(RRC)层212。RRC层212提供系统信息的广播；配置媒体接入控制(MAC)222、无线电链路控制(RLC)224和分组数据汇聚协议(PDCP)226层；实现移动性功能和QoS管理功能。而且，RRC 212负责UE 250和网络之间的控制平面信令。RRC 212负责与接入地层有关的所广播的系统信息以及非接入地层(NAS)214消息的传输、寻呼、RRC 212连接的建立和释放、安全密钥管理、切换、与系统间移动性有关的UE 250测量、QoS等等。NAS 214为控制目的在网络侧(未示出)上，在UE 250和移动性管理实体(MME)之间提供通信，诸如网络附加、验证、建立和设立承载者、以及移动性管理。NAS 214还执行UE 250的验证以及安全性控制，并且生成寻呼消息的一部分。
层3 210与层2 220接口，并且还直接与层1 230接口。层2 220被分成媒体接入控制(MAC)222、RLC 224和PDCP 226。MAC 222提供定址和信道接入控制机制。MAC 222还管理混合自动重复请求(HARQ)误差校正、对于同一UE 250的逻辑信道的优先化、以及UE 250间的动态调度、等等。RLC 224用于格式化和传输话务。而且，RLC 224传输PDCP 226的PDU，并且可以取决于所提供的可靠性在三种不同模式之一工作。取决于该模式，RLC 224可以提供自动重复查询(ARQ)误差校正、PDU的分段级联、按序传递的重排序、复制检测等等。PDCP 226负责对用户平面的IP分组的头部进行(解)压缩。PDCP 226提供具有加密和完整性保护的RRC 212的数据传输并且提供IP分组的IP层传输，具有稳健头部压缩(ROHC)头部压缩、加密，并且取决于RRC 212的模式，在切换期间提供其自身的服务数据单元(SDU)的按序传递、重复检测和重传。
层1 230是物理(PHY)层232并且提供网络的基本联网硬件传输技术。PHY层232将逻辑通信请求转换成硬件专用操作，诸如调制、比特同步、多路复用、均衡、前向误差校正等等。PHY层232在空中接口上携带来自MAC222的传输信道242的信息，并且为RRC层212处理链路适配调制和编码(AMC)、功率控制、小区搜索(出于初始同步和切换目的)及(LTE系统内和多个系统间的)其他测量。
图3说明了根据一实施例从多角色用户设备(MP UE)320观点的单SIM双活跃(SSDA)卡300的使用。在图3中，在存储器302内维持长期演进(LTE)协议栈310以定义用于发射和接收数据的分层数据结构。单个个体用户可至少有第一角色和第二角色，其中第一角色可以是公司角色，第二角色可以用于个人用途。多角色用户设备(MP UE)320中的多角色(MP)通用订户身份模块(SIM)322为移动设备100(诸如MP UE 320)上的单个、个体用户提供用于至少实现第一角色和第二角色的数据。
诸如应用处理器324这样的处理器经由LTE协议栈352实现与第一角色相关联的第一虚拟用户设备(vUE1)350。与第二角色相关联的第二虚拟用户设备(vUE2)360经由LTE协议栈362实现。应用处理器324还使用传输控制协议/网际协议(TCP/IP)协议326提供通信。通过利用物理LTE协议栈310和多角色(MP)USIM(通用订户标识模块)322，可以为两个或更多个个性服务分开的域。在图3中，具有应用344、346的公司域340和个人域342由MP-USIM 322服务。
对于SSDA卡300，个性被激活并可以传送至它们相应的IP域。可以对UE 320上的一个收发机(RF和调制解调器)支持同时操作。这意味着使用同一UE 320来并发地服务角色。
两个角色在一个多角色USIM(MP USIM)322上具有个体的和分开的预订简档(subscription profile)。MP USIM 322用于访问移动网络所提供的服务，应用344、346能使用适当的安全性来向该移动网络注册。单个MPUSIM 322意味着相同的IMSI用于每个角色(国际移动订户身份)。IMSI是向网络标识订户的全局唯一的码数(code number)。IMSI用载波链接至用户账户信息。IMSI驻留于MP USIM卡322中，MP USIM卡322可以从一个移动终端移至另一个移动终端。
每个角色引起的应用的无线电QoS(服务质量)请求是在考虑到多个角色的重要性和优先次序的情况下被管理的。也为每个角色支持个别的收费和记账，使得可以提供收费和记账记录。SSDA对于各个操作系统以及基于基础设施的安全性和保护解决方案是中立的。
LTE协议栈310包括PDCP层312、RFC层314、MAC层316和PHY层318。通过使用MP USIM 322和多角色，应用处理器324能够通过第一虚拟LTE协议栈352服务第一虚拟用户设备(vUE1)350并且通过第二虚拟LTE协议栈362服务第二虚拟用户设备(vUE2)360。
图4说明了根据一实施例、支持SSDA操作400的非漫游网络拓扑结构的网络体系结构。在图4中，示出MP UE 410与eNode-B 420通信。MP UE410是一物理设备。eNode-B 420耦合至移动性管理实体(MME)430，移动性管理实体(MME)430提供承载者管理功能以管理与订户和会话管理相关的控制平面功能。从该角度而言，MME 430支持安全性特征，例如终端用户认证、加密的发起以及协商、完整性保护算法等、与用于设立分组数据环境和协商相关联的参数(例如，服务质量)有关的会话处理、以及与网络用来在传入会话的情况下加入终端的跟踪区域更新过程有关的位置管理。MME 430耦合至HSS(归属订户服务器)432，HSS(归属订户服务器)432是包括用户预订信息的数据库，用户预订信息诸如用户标识和定址以及用户简档信息(诸如服务预订状态)和用户预订的QoS信息。HSS 432也从用户身份密钥生成安全性信息用于传送至网络中的实体。安全性信息可用于相互的网络终端认证和无线电路径加密和完整性保护，以确保在网络和终端之间发射的数据和信令既不被窃听又不被篡改。
eNode-B 420和MME 430耦合至服务网关(S-GW)440。S-GW 440包括用于建立朝向演进通用地面无线电接入网络(E-UTRAN)网络的分组数据接口的终端点的电路442，例如，eNode-B朝向MP UE 410提供用户平面和控制平面协议终端。S-GW 440的电路442还提供eNode间的切换。S-GW 440用作本地移动性锚，以使分组能路由通过。S-GW 440耦合至至少第一分组数据网络(PDN)网关(P-GW1)450和第二PDN网关(P-GW2)452。PDN网关450、452支持分组滤波和策略实施特征，所述分组滤波和策略实施特征为资源分配和使用应用运营商定义的规则。
第一策略和收费规则功能(PCRF1)节点460耦合到P-GW1 450，而第二PCRF2节点462耦合到P-GW2 452。第一和第二PCRF 460、462管理服务策略并且为每个用户会话发送QoS设置信息和记账规则信息。PCRF 460、462提供可应用于每个服务数据流的运营商定义的收费规则。P-GW1 450耦合至虚拟私有网络(VPN)470，例如公司网络，而P-GW2 452耦合到因特网472。
在图4中，不同节点间的接口用到两个个性P1 480和P2 482的关联来标示。双用途公司/个人的流行模式是基于连接到两个分开的分组域，例如对于公司分区的VPN 470以及用于个人分区的公共因特网472。SSDA可以为每个角色支持IP域。
图5说明了根据一实施例、用于SSDA 500的策略和收费控制(PCC)体系结构。LTE的按PDN收费能力允许跟踪角色使用即使对于一个PDN，可以使用基于服务数据流的收费来实现按角色的收费在图5中，根据一实施例使用SSDA的用户设备(UE)510耦合至eNode-B 520。eNode-B 520耦合至服务网关(S-GW)540。S-GW 540是朝向E-UTRAN的分组数据接口的终端点。S-GW 540耦合至至少第一分组数据网络(PDN)网关(P-GW1)550和第二PDN网关(P-GW2)552。S-GW 540将与UE 510相关联的数据分组转发至P-GW1 550以及转发至P-GW2 552。P-GW1 550和P-GW2 552支持分组滤波和策略实施特征，所述分组滤波和策略实施特征为资源分配和使用应用运营商定义的规则。
第一策略和收费规则功能(PCRF1)节点560耦合到P-GW1 550，而第二PCRF2节点562耦合到P-GW2 552。PCRF1 560和PCRF2 562为每个用户会话管理服务策略并提供记账信息和QoS设置信息。P-GW1 550耦合至虚拟私有网络(VPN)570，例如公司网络，而P-GW2 552耦合至因特网572。归属订户服务器(HSS)432是存储订户信息的长期演进(LTE)演进分组核心(EPC)的主数据库。该信息包括静态简档，包括与订户已建立的每个分组数据网络(PDN)环境有关的标识信息和动态信息。HSS 532也维持订户简档仓库(SPR)534。PCRF1 560和PCRF2 562具有对SPR 534中存储的订户简档的访问。PCRF1 560和PCRF2 562从HSS 532/SPR 534下载订户简档以使策略决定能被实施。
P-GW1 550和P-GW2 552各自包括：接口(I/F)555、556，被配置成与服务SSDA UE 510的服务网关(S-GW)540通信，该SSDA UE 510具有提供第一角色516和第二角色518的多角色(MP)SIM 506；策略和收费实施功能(PCEF)实体PCEF1 580、PCEF2 582，被配置成实施门控和QoS以及提供使用策略以支持收费；以及与接口555、556耦合的承载者建立过程单元(BEPU)BEPU1 553、BEPU2 554。BEPU1 553和BEPU2 554被配置成经由LTE协议栈来实现与第一角色516相关联的第一虚拟用户设备(vUE1)512的第一缺省承载者DB1 522以及与第二角色518相关联的第二vUE2 514的第二缺省承载者DB2 524，其中为单个个体的用户提供第一角色516和第二角色518。PCEF1 580和PCEF2 582分别代表PCRF1 560和PCRF2 562为个体IP流实施门控和QoS，并且提供使用测量以支持收费。PCEF1 580和PCEF2 582与收费系统583、584、585、586一起工作。用于信用管理的第一和第二在线收费系统(QCS1 583、QCS2 585)与第一和第二脱机收费系统(OFCS1 584、OFCS2 586)交换相关的收费信息。应用级会话信息使用基于SIP的会话管理在PCRF1 560和PCRF2 562与第一和第二应用功能(AF1 590、AF2 592)之间交换。AF1 590和AF2 592为服务应用提供接入点并且提供基于流的收费和服务相关信息，该信息用于对与第一虚拟用户设备vUE1 512的第一角色516相关联的第一IP承载者资源以及与vUE2 514的第二角色518相关联的第二IP承载者资源进行策略控制。PCRF1 560和PCRF2 562向S-GW 540提供收费规则和授权信息，用于实施与vUE1 512相关联的第一角色516以及与vUE2 514相关联的第二角色518的IP承载者资源。因此，正确授权的资源对于基于会话的服务可用于vUE1 512和vUE2 514。
如图5所示，用户界面命令在vUE1 512和vUE2 514上分别经由第一角色516和第二角色518被激活。vUE 512协商第一会话以便访问诸如公司网络这样的虚拟私有网络(VPN)570。vUE 514协商第二会话以便访问因特网572。每一个会话使用会话发起协议(SIP)594、595来对AF1 590和AF2 592设立，其中AF1 590和AF2 592从SSDA UE 510的MP SIM 506上的个人简档获得与vUE1 512和vUE2 514相关联的服务信息。AF1 590将从vUE1 512获得的相关服务信息传送至PCRF1 560，使得PCRF1 560可以为第一角色P1516设置PCC(策略和收费控制)或QoS(服务质量)策略。AF2 592将从vUE2 514获得的相关服务信息传送至PCRF2 562，使得PCRF2 562可以为第二角色P2 518设置PCC(策略和收费控制)或QoS(服务质量)策略。
PCRF1 560从HSS 532的预订简档仓库(SPR)534获得与第一角色P1 596相关联的预订信息。SPR 534存储基于预订的策略信息和承载者级别收费规则，供第一和第二PCRF实体560、562访问。PCRF2 562从HSS 532的SPR 534获得与第二角色P2 597相关联的订户信息。基于所获得的订户信息，PCRF1560和PCRF2 562或者分别接受vUE1 512和AF1之间的协商以及vUE2和AF2 592之间的协商，或者经由反馈向vUE1 512和vUE2 514提供可接受的参数。
策略和收费实施功能(PCEF1 560、PCEF2 562)存在于P-GW1 550和P-GW2552的每一个中。PCRF1 560将vUE1 512的PCC规则和事件触发供应给P-GW1550中的PCEF1 560，以便为与vUE2 512的会话执行策略和收费控制。PCRF2562将vUE2 514的PCC规则和事件触发供应给P-GW2 552中的PCEF2 562，以便为与vUE2 514的会话执行策略和收费控制。因此，PCRF1 560可以仅通过与P-GW1 550接口来实现控制功能，PCRF2 562可以仅通过与P-GW2 552接口来实现控制功能。PCEF1 560经过离线收费系统(OFCS1)584和/或在线收费系统(OCS1)583来耦合，而PCEF2 562耦合至OFCS2 586和/或OCS2585。通过分别使用OFCS1 584和/或OCS1 583以及OFCS2 586和/或OCS2 585，PCEF1 560和PCEF2 562生成收费数据记录。
当建立相应的承载者DB1 522、DB2 524时，PCEF1 580和PCEF2 582按照PCRF1 560和PCRF2 562所发送的规则来执行QoS授权，并且按照AF1 590和AF2 592的实施来执行门控控制。根据PCRF1 560和PCRF2 562所发送的收费规则，PCEF1 580和PCEF2 582实施服务数据流的相应的收费操作，并且收费或者是在线收费或者是离线收费。如果收费是在线收费，则基于时间、话务量或可收费事件，PCEF1 580对OCS1 583执行信用管理，PCEF2 582对OCS2 585执行信用管理。如果它是离线收费，则相关的收费信息在PCEF1580和OFCS1 584之间以及在PCEF2 582和OFCS2 586之间被交换。然后，P-GW1 550向诸如公司网络这样的分组数据网络提供vUE1 512网关接入，分组数据网络即虚拟私有网络(VPN)570。P-GW2 552向分组数据网络(即，因特网572)提供vUE2 514网关接入。
相应地，在图5中，具有相应缺省承载者DB1 522、DB2 524的两个IP域经过两个PDN网关P-GW1 550和P-GW2 552到达UE 510上的两个IP地址。在该情况下，SSDA UE 510支持多个P-GW连接。取决于运营商的考虑因素，一个PCRF实体可以服务P-GW1 550和P-GW2 552。S-GW 540聚集来自P-GW1550和P-GW2 552的信令、控制和媒体话务并且路由至与SSDA UE 510相关联的eNode-B 520。对于单收发机，每个角色可以通过相同的公共陆地移动网络(PLMN)(未示出)来通信。SSDA UE 510的SIM 506存储相同的PLMN列表，并且在系统获取阶段期间，SSDA UE 510检索每个角色的PLMN ID。分开的缺省承载者DB1 522、DB2 524可以对于P-GW1 550和P-GW2 552设立以提供每个角色P1 516、P2 518的永远在线的IP连通性的可能性，例如同时IP连通性。为了允许多个PDN连接，SSDA支持UE发起的连通性建立。该过程导致每PDN的分开的承载者DB1 522、DB2 524的建立/修改/释放，每个均与其相应的角色P1 516、P2 518相关联。
图6是根据一实施例、用于为双活跃角色提供网络体系结构的方法的流程图600。在图6中，在存储器内维持长期演进(LTE)协议栈以定义用于发射和接收数据510的分层数据结构。单个订户标识模块提供第一角色和第二角色620。与第一角色相关联的第一虚拟用户设备以及与第二角色相关联的第二虚拟用户设备经由LTE协议栈630实现。
以上详细描述包括对附图的引用，附图形成详细描述的一部分。附图通过说明示出可实现的具体实施例。这些实施例在此也称为“示例”。这种示例可以包括除所示或所述的元件以外的元件。然而，还构想了包括所示或所述元件的示例。此外，或者参照此处示出或描述的特定示例(或其一个或多个方面)，或者参照其他示例(或其一个或多个方面)，还构想了使用所示或所述的那些元件(或其一个或多个方面)的任意组合或互换的示例
在此文档中引用的出版物、专利和专利文档通过引用被完全结合于此，尽管它们可以个别地通过引用被结合于此。在本文档以及通过引用结合于此的那些文档之间不一致用途的情况下，所结合的(诸)引用文档中的用途与该文档的用途互补；对于不可调和的不一致性，该文档中的用途占主导。
在该文档中，使用了专利文档中常用的术语“一(a)”或“一(an)”，以包括一个或不止一个，这独立于“至少一个”或“一个或多个”的任何其他实例或使用。在该文档中，术语“或”用于指非独占的，或者使“A或B”包括“A但非B”、“B但非A”以及“A和B”，除非以其他方式指明。在所附权利要求中，术语“包括(inciuding)”和“其中(in which)”被用作相应术语“包括(comprising)”和“其中(wherein)”的普通英语等价物。同样，在以下权利要求中，术语“包括(including)”和“包括(comprising)”是开放式的，也就是说，包括除了权利要求中这一术语之后列出的元素以外的元素的系统、设备、物品或过程仍被视为落在该权利要求的范围内。此外，在以下权利要求书中，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅被用作标记，而不意图对其对象施加数字要求。
以上描述意图是说明性的，而非限制性的。例如，以上描述的示例(或者其一个或多个方面)可以彼此结合使用。可以使用其他实施例，诸如通过本领域普通技术人员在浏览以上描述后使用。摘要用于使读者快速确认技术公开案的性质，例如以符合美国第37C.F.R.§1.72(b)条。应当理解，它将不用于解释或限制权利要求的范围或含义。同样，在以上详细描述中，各个特征可以被组合在一起以简化该公开案。这不应被解释为认为未要求保护的所公开特征是任一权利要求的一部分。实施例而是可以包括比特定示例中所包括的全部特征少的特征。因此，以下权利要求书在此结合到详细描述中，每个权利要求自身独立成为一个单独的实施例。此处公开的实施例的范围应当参照所附权利要求书以及这种权利要求所赋予的等价物的全部范围来确定。

Claims (20)

1.一种用户设备，包括：
长期演进(LTE)协议栈，其被维持在存储器中，用于定义用于发射和接收数据的分层数据结构；
单个订户标识模块，为第一角色和第二角色提供数据，其中为单个个体用户提供第一角色和第二角色；以及
处理器，其被耦合至所述单个订户标识模块和存储器，所述处理器经由所述LTE协议栈在用户设备(UE)上实现用于与第一角色相关的第一虚拟用户设备(vUE)的第一缺省承载者和用于与第二角色相关联的第二vUE的第二缺省承载者。
2.如权利要求1所述的用户设备，其特征在于，所述第一角色和所述第二角色分别与第一IP地址和第二IP地址相关联。
3.如权利要求1所述的用户设备，其特征在于，还包括耦合至所述处理器的单个收发机，用于为与所述第一角色相关联的第一vUE和与所述第二角色相关联的第二vUE发射和接收数据。
4.一种服务网关(S-GW)，包括电路，所述电路被配置成：为与第一角色相关联的第一虚拟用户设备(vUE)建立第一承载者；为与第二角色相关联的第二vUE建立第二承载者；以及提供根据第一角色使用第一已建立承载者的第一vUE到第一分组数据网络、以及根据第二角色使用第二已建立承载者的第二vUE到第二分组数据网络的同时IP连接。
5.如权利要求4所述的服务网关，其特征在于，所述电路还被配置成为服务于所述UE的eNode-B提供终端点，以便为所述UE提供用户平面和控制平面协议。
6.如权利要求5所述的服务网关，其特征在于，所述电路还被配置成经由第一和第二已建立承载者将与所述第一角色和所述第二角色相关联的数据分组转发至至少第一分组数据网络网关(P-GW)。
7.如权利要求5所述的服务网关，其特征在于，所述电路还被配置成聚集来自第一分组数据网络网关(P-GW)和第二P-GW的信令、控制和媒体话务，并且将所述信令、控制和媒体话务路由至eNode-B。
8.如权利要求5所述的服务网关，其特征在于，所述电路还被配置成接收收费规则和授权信息，用于实施与用于第一vUE的角色和第二vUE的角色的第一和第二已建立承载者相关联的资源。
9.如权利要求5所述的服务网关，其特征在于，所述电路还被配置成将经由与所述第一角色和第二角色相关联的第一承载者和第二承载者接收到的数据分组转发至第一和第二P-GW。
10.如权利要求9所述的服务网关，其特征在于，所述数据分组被转发至第一和第二P-GW以用于基于用于资源分配和使用的运营商定义的规则来进行分组过滤和策略实施。
11.如权利要求5所述的服务网关，其特征在于，所述电路还被配置成在eNodeB间的切换期间充当用户平面的移动性锚。
12.如权利要求5所述的服务网关，其特征在于，所述电路还被配置成从移动性管理实体(MME)接收用于执行与第一已建立承载者和第二已建立承载者相关联的承载者管理功能的信息，所述第一已建立承载者与所述第一角色相关联，所述第二已建立承载者与所述第二角色相关联。
13.一种分组数据网络网关(P-GW)，包括：
接口，被配置成与服务用户设备的服务网关(S-GW)进行通信，所述用户设备具有提供第一角色和第二角色的单个订户标识模块；
策略和收费实施功能(PCEF)，被配置成实施门控和QoS并且提供使用测量以支持收费；以及
承载者建立过程单元，其被耦合至所述接口，所述承载者建立过程单元被配置成经由LTE协议栈为与所述第一角色相关联的第一虚拟用户设备(vUE)实现第一缺省承载者以及为与所述第二角色相关联的第二vUE实现第二缺省承载者，其中为单个个体用户提供所述第一角色和所述第二角色。
14.如权利要求13所述的P-GW，其特征在于，还包括脱机收费系统(OFCS)，用于与资源使用并发地提供网络资源使用的收费信息以生成收费数据记录。
15.如权利要求14所述的P-GW，其特征在于，还包括在线收费系统(OCS)，用于基于时间、话务量或可收费事件来提供信用管理。
16.如权利要求15所述的P-GW，其特征在于，所述接口还被配置成获得存储于预订简档仓库(BPR)中的基于预订的策略信息和承载者级别收费规则，以实施与第一缺省承载者和第二缺省承载者相关联的资源，所述第一缺省承载者用于与所述第一角色相关联的第一vUE，所述第二缺省承载者用于与所述第二角色相关联的第二vUE。
17.一种用于在单个设备上提供双活跃角色的方法，包括：
在单个设备的存储器中维持长期演进(LTE)协议栈，所述长期演进(LTE)协议栈用于定义用于发射和接收数据的分层数据结构；
提供单个订户标识模块，所述单个订户标识模块用于提供第一角色和第二角色，其中为所述设备的单个个体用户提供所述第一角色和所述第二角色；以及
在所述单个设备上经由所述LTE协议栈来实现与所述第一角色相关联的第一vUE以及与所述第二角色相关联的第二vUE。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，还包括：创建所述第一vUE与公司网络的第一会话，以及使用个人简档创建所述第二vUE与分组数据网络的第二会话。
19.如权利要求17所述的方法，其特征在于，还包括聚集来自第一和第二PDN网关的信令、控制和媒体话务并且分别路由至所述第一vUE和所述第二vUE。
20.如权利要求17所述的用户设备，其特征在于，还包括使用单个收发机来发射和接收用于与所述第一角色相关联的第一vUE以及与所述第二角色相关联的第二vUE的数据。
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