CN105407540A - 网络环境中基于ip协议的多接入点名称支持的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了用于网络环境中基于互联网协议(IP)协议的多接入点名称支持的系统和方法。在一个示例性实施例中提供了示例性方法，并且该方法可包括接收针对在受信接入网内的用户设备(UE)的附连触发；配置UE的第一信令路径以用于第一互联网协议(IP)连接；以及配置UE的第二信令路径以用于第二IP连接，其中第一和第二IP连接与不同的IP版本类型相关联。该方法能够包括基于流量的IP版本类型，在针对第一IP连接的第一信令路径和针对第二IP连接的第二信令路径之间为UE切换流量。

Description

网络环境中基于IP协议的多接入点名称支持的系统和方法
技术领域
本公开一般涉及通信领域，更加具体地，涉及用于第3代合作伙伴计划(3GPP)系统架构的网络环境中的基于互联网协议(IP)版本的多接入点名称支持的系统和方法。
背景技术
连网架构在通信环境方面已经变得越来越复杂。由于终端用户越来越多地连接到移动无线环境，移动通信网络的订户基础已经明显增长。随着移动订户数量的增长，对通信资源的有效管理变得更加关键。在一些实例中，网络服务提供商期望向受信无线局域网(WLAN)卸载某些移动通信，以便于减少网络中的拥塞或者在一些情况下向订户提供差别服务。然而，管理经由受信WLAN接入网的IP连接性存在极大的挑战，特别是在向经由受信WLAN接入网接入多个分组数据网络(PDN)的用户设备(UE)提供多个PDN支持的背景中。
发明内容
本发明的一个方面公开了一种用于通信网络的方法，该方法包括：接收针对受信接入网内的用户设备UE的附连触发；配置针对所述UE的、用于第一互联网协议IP连接的第一信令路径；以及，配置针对所述UE的、用于第二IP连接的第二信令路径，其中所述第一IP连接和所述第二IP连接与不同的IP版本类型相关联。
本发明的另一方面公开了一种或多种编码逻辑的非暂态有形介质，该非暂态有形介质包括用于执行的指令，当由处理器执行时，所述指令可操作以执行的操作包括：接收针对受信接入网络受信接入网内的用户设备UE的附连触发；配置针对所述UE的、用于第一互联网协议IP连接的第一信令路径；以及配置针对所述UE的、用于第二IP连接的第二信令路径，其中所述第一IP连接和所述第二IP连接与不同的IP版本类型相关联。
本发明的又一方面公开了一种装置，包括：存储器元件，该存储器元件用于存储数据；以及处理器，该处理器执行与所述数据相关联的指令，其中所述处理器和存储器元件协作以使所述装置被配置为用于：接收针对受信接入网络内的用户设备UE的附连触发；配置针对所述UE的、用于第一互联网协议IP连接的第一信令路径；以及配置针对所述UE的、用于第二IP连接的第二信令路径，其中所述第一IP连接和所述第二IP连接与不同的IP版本类型相关联。
附图说明
为了提供对本公开及其特征和优点的更加完整的理解，结合附图并引用了下面的详细说明，在附图中相似的标号表示相似的部分，其中：
图1是根据本公开的一个实施例示出了用以帮助在网络环境中提供基于IP版本的多APN支持的通信系统的简化框图；
图2是示出了与通信系统的一个潜在实施例相关联的示例性细节的简化框图。
图3是根据本公开的一个潜在实施例示出了与在网络环境中提供基于IP版本的多APN支持的示例性流程和活动的简化流程图；
图4A-4B是根据本公开的各实施例示出了与非无缝无线卸载(NSWO)使用案例相关联的示例性细节的简化框图；
图5是与本公开的一个实施例相关联的示例性操作的简化流程图；以及
图6是与本公开的一个实施例相关联的其他示例性操作的简化流程图。
具体实施方式
概述
在一个示例性实施例中提供了用于通信网络的方法，并且该方法可包括在受信接入网内接收针对用户设备(UE)的附连触发；配置针对UE的第一信令路径以用于第一互联网协议(IP)连接；以及配置针对UE的第二信令路径以用于第二IP连接，其中第一和第二IP连接与不同IP版本类型相关联。
在一些实例中，第一IP连接能够与针对第一接入点名称(APN)的第一分组数据网络(PDN)连接相关联，并且第二IP连接能够与针对第二APN的第二PDN连接相关联。在一些实例中，第一信令路径或第二信令路径能够被配置为用于以下各项中的至少一项：使用S2a信令接口的IP版本4(IPv4)分组数据网络(PDN)连接；以及使用S2a信令接口的IP版本6(IPv6)PDN连接。
在其他实例中，第一IP连接能够与受信接入网内的IPv4非无缝无线卸载(NSWO)连接相关联，而第二IP连接能够经由具有IPv6APN的3GPP网络与IPv6PDN连接相关联。在又一其他实例中，第一IPPDN连接能够与受信接入网内的IPv6NSWO连接相关联，而第二IP连接能够经由具有IPv4APN的3GPP网络与IPv4PDN连接相关联。
在一些情况下，所述方法能够包括针对与UE相关联的订户配置订户配置文件，该配置文件能够识别针对该订户的第一IP连接和第二IP连接；以及在接收到针对该UE的附连触发之后，加载针对该订户的订户配置文件。在又一其他实例中，所述方法能够包括：基于流量的IP版本类型，为UE在针对第一IP连接配置的第一信令路径和针对第二IP连接配置的第二信令路径之间切换流量。
示例性实施例
转向图1，图1是根据本公开的一个实施例示出了用以帮助在网络环境中提供基于IP版本的多APN(multi-APN)支持的通信系统10的简化框图。这种特定配置可以被联系到第3代合作伙伴计划(3GPP)演进分组系统(EPS)架构(有时也被称作长期演进(LTE)EPS架构)。可替代地，所描述的架构同样可适用于其他环境。
图1的示例性架构可包括用户设备(UE)12、受信非3GPP互联网协议(IP)接入网20，该接入网20可包括无线局域接入网(WLAN)无线电接入点14和受信WLAN接入网关(TWAG)16。在图1中还示出3GPPLTE核心网40，该核心网40可包括分组数据网络(PDN)网关42、44和3GPP认证、授权和计费(AAA)元件46。TWAG16可经由基于DIAMETER(直径)的STa信令接口与3GPPAAA元件46通信。PDN网关(PGW)42可与IP版本4(IPv4)接入点名称(APN)50相连接。在各实施例中，IPv4-APN50能够被实施为互联网PDN或其他类似的IPv4PDN。PGW44可与IP版本6(IPv6)APN60相连接。在各实施例中，IPv6-APN60能够被实现为互联网多媒体子系统(IMS)PDN或其他类似的IPv6PDN。
TWAG16可使用相应的S2a信令接口与PGW42和44中的每一个相连接。每个S2a信令接口可支持代理移动互联网协议(PMIP)(版本4和/或版本6)和/或通用分组无线服务(GPRS)隧道协议(GTP)(版本1和/或版本2)。尽管图1中所示出的S2a信令接口被示为针对特定的IP版本类型(例如，用于TWAG16和PGW42之间的S2a接口的IPv4，以及用于TWAG16和PGW44之间的S2a信令接口的IPv6)提供连接，应当理解的是这些版本类型可基于特定配置需要被倒置或改变。在各实施例中，移动接入网关(MAG)或代理移动代理商(PMA)可被实现以用于TWAG16与PGW42、44相连接。MAG能够支持基于PMIPv6的S2a信令并且还能够支持基于PMIPv4的S2a信令。
图1中的每一个其余元件和接入网彼此之间可通过简单的接口(如所示)或通过任何其他适当的连接(有线的或无线的)相连接，这可提供可行的用于网络连接的路径。例如，通信系统10可包括能够用于网络中的分组发送或接收的传输控制协议/互联网协议(TCP/IP)通信的配置。通信系统10还可与用户数据报协议/IP(UDP/IP)或者在合适的情况下并基于特定需要与任何其他适当的协议结合操作。另外，这些元件中的任何一个或多个可以基于特定的配置需要被合并或从架构中移除。
3GPPLTE核心网40可包括诸如一个或多个策略和计费规则功能(PCRF)、归属订户服务器/归属位置寄存器(HSS/HLR)之类的其他元件以经由3GPP接入网80向UE12提供到外部PDN的连接。这些元件未被示出，这是为了说明通信系统10的其他特征。3GPP接入网80能够包括诸如GSMEDGE无线接入网(GERAN)、UMTS陆地无线接入网(UTRAN)(通常被称作3G)、和/或LTE接入网(诸如演进型UTRAN(E-UTRAN)，通常被称作4G或LTE/LTE升级版(LTE-A))之类的接入网。3GPP接入网80还能够包括一个或多个节点B(NodeB)、一个或多个无线网络控制器(RNC)以及一个或多个服务通用分组无线业务(GPRS)支持节点(SGSN)以与3GPPLTE核心网40相连接以便于提供GERAN和/或UTRAN覆盖，并且还能够包括一个或多个演进型节点B(eNodeB)、一个或多个移动管理实体(MME)以及一个或多个服务网关(SGW)以与3GPPLTE核心网40相连接以便于向3GPP接入网提供E-UTRAN覆盖。这些网络元件也未在图1中示出，这是为了说明通信系统10的其他特征。3GPP接入网80通常可被称作LTE接入网。3GPPLTE核心网40、3GPP接入网80以及此处所包含的各种网络元件(例如，MME、SGW、PGW、SGSN、PCRF和HSS/HLR等等)可以共同被称作演进分组核心(EPC)。
在详细说明图1中的一些操作方面之前，理解商业架构中一般操作的WLAN和LTE接入网之间互通的共同特性是非常重要的。下面的基础仅出于教导的目的被认真提供，因而不应当通过任何方式被解释为限制本公开的广泛教导。3GPP发布版本11(Rel-11)定义了WLAN和LTE接入系统之间的互通以用于基于GTP的S2a移动性(S2aMOG)。如Rel-11中所定义的，UE能够通过受信WLAN接入网(TWAN)潜在地附连到EPC并且从移动网络获取IP地址配置。Rel-11假设对UE没有改变，并且该支持被限于单一并行PDN/APN。这种限制主要是由于UE没有能力在WLAN接口上使用动态主机配置协议(DHCP)获取多个IPv4地址并且由于在UE数据平面中的其他间隔。另一限制是UE没有能力发信号通知APN，从而这需要由网络例如基于订阅信息来选择。
如果所选择的APN是例如IMSAPN/PDN，则UE将具有来自IMSPDN的IP地址，并且将能够访问IMS结构。然而，UE将不能访问除了IMS应用之外的任何其他应用。UE甚至将不能同时启用非无缝无线卸载(NSWO)连接。如果所选择的APN是非IMSAPN/PDN，比如说，默认APN，则UE将具有来自该特定PDN的IP地址，但是它将不能仅使用IMS应用。对于WLAN-LTE无缝移动的关键驱动因素在于IMS应用，但该应用在Rel-11中不能与其他应用被同时使用。IMS应用除了其他以外，能够向UE提供LTE语音(VoLTE)以及其他增强服务。
3GPPRel-12致力于定义多PDN支持的扩展，然而，这些定义能够对UE产生极大的影响。例如，多PDN支持的Rel-12扩展基于WLAN控制协议(WLCP)在UE和TWAG之间需要新的控制平面，并且基于虚拟媒体访问控制(VMAC)地址在UE和TWAG之间需要新的数据平面。考虑到这些多PDN的复杂性，一些UE供应商不愿意对Rel-12解决方案进行投资。另外，考虑对于UE的改变和复杂性，Rel-12解决方案能够在整个UE生态系统中使用可能还要很多年。一些供应商还似乎关注未经授权的LTE解决方案(例如，LTE-U)，而似乎对使能多PDN支持不感兴趣。因此，需要一种不需要针对UE的Rel-12更新的解决方案。
根据一个实施例，通信系统10能够通过在受信非3GPPIP接入网20中提供增强型TWAG16以与多种APN建立PDN连接来克服上述缺点(及其他)，不过在IP版本的基础上针对PDN连接使用不同的PDN类型。例如，在TWAG16和PGW42之间的S2a信令接口上能够为IPv4-PDN连接提供IPv4地址以用于传送IPv4分组。在各实施例中，IPv4地址还能够被提供以用于NSWO连接或从默认APN被提供(例如，IPv4-APN50)。在各实施例中，IPv4地址能够通过DHCP从IPv4-APN50来获取。因此，IPv4应用能够被绑定到IPv4PDN(例如，IPv4-APN50或NSWO连接)。另外，在TWAG16和PGW44之间的S2a信令接口上通过路由通告能够为IPv6-PDN连接提供IPv6前缀以用于传送IPv6分组。在各实施例中，IPv6前缀还能够被提供以用于在受信非3GPPIP接入网20中的NSWO连接。因此，IPv6应用能够被绑定到IPv6PDN(例如，IPv6-APN60或NSWO)。在各实施例中，IPv6前缀能够来自IPv6-APN60(例如，IMSPDN)。TWAG能够利用来自IPv6-APN(例如，IMSPDN)的IPv6前缀发送路由器通告(RA)并且可通过从IPv4-APN接收的DHCP提供IPv4地址。
为了说明通信系统10的特征，考虑涉及给定UE(例如，UE12)和增强型TWAG16的示例。对于本示例而言，假设UE12是未经修改的Rel-11UE，其支持双栈(DS)并且并未被配置成特别支持多种APN。关于UE12和TWAG16的各种操作方面将在附连过程/操作和分离过程/操作的背景下进行描述。
对于附连过程，TWAG16可选择两个不同的APN，一个用于仅IPv4的PDN连接，而另一个用于仅IPv6的PDN连接。针对与UE12相关联的订户的订户配置文件能够被用于使用两种新的远程认证拨入用户服务(RADIUS)协议供应商专用属性(VSA)识别这些APN，该用订配置文件可被存储在AAA元件46中。下面的表格1示出了两种可行的VSA，这些VSA可在3GPPAAA元件46中被定义以识别APN。当表格1中所示的这两种VSA中的任一个可能出现时，TWAG16可忽略与默认服务选择有关的VSA，例如，“供应商-服务-选择-APN”。
表格1
基于经由WLAN无线接入点(AP)14接收的针对UE12的一个或多个附连触发(例如，DHCP版本4(DHCPv4)和/或IPv6邻居发现(ND))，TWAG16能够完成由相应的附连触发所指示的针对特定APN的信令。在又一实施例中，在UE附连到WLAN无线AP14和TWAG16之后，TWAG16能够完成针对两种APN的信令。因此，UE12可具有来自IPv4-APN的IPv4地址配置和来自IPv6-APN的IPv6地址配置。其后，TWAG16能够向UE12提供应用流量转发/转换。例如，TWAG16能够向IPv4-APN50转发IPv4应用流量并且能够向IPv6-APN60转发IPv6应用流量。
由通信系统10提供的解决方案能够支持不同的多APN配置。如图1所示，TWAG16能够请求用于到第一APN(例如，IPv4-APN50)的S2a连接的IPv4PDN类型，并且能够请求用于到第二APN(例如，IPv6-APN60)的S2a连接的IPv6PDN类型。然后，TWAG16可(例如，通过经由WLAN无线AP14的DHCPv4)从与第一APN相关联的IPv4PDN(例如，与IPv4-APN50相关联的互联网PDN)向UE12传送IPv4地址，并且，可(例如，通过经由WLAN无线AP14的ND)向UE12提供来自与第二APN相关联的IPv6PDN(例如，与IPv6-APN60相关联的IMSPDN)的IPv6前缀。在各实施例中，TWAG16能够(例如，为NSWO)提供来自受信非3GPPIP接入网20的IPv4地址，并且可请求用于到APN(例如，IPv6-APN60)的S2a连接的IPv6PDN类型。其后，TWAG16能够(例如，通过ND)向UE12提供来自与APN相关联的IPv6PDN的IPv6前缀，并且能够(例如，通过DHCPv4)向UE12传送与NSWO相关联的IPv4地址。在又一实施例中，TWAG16能够(例如，为NSWO)提供来自受信非3GPPIP接入网20的IPv6前缀，并且能够请求用于IPv4-APN(例如，IPv4-APN50)的IPv4PDN类型。然后，TWAG16能够(例如，通过ND)向UE12传送与该NSWO相关联的IPv6前缀以及(例如，通过DHCPv4)传送与该NSWO相关联的IPv6地址。因此，UE12能够被提供用于接入3GPPLTE核心网40的PDN连接，以及用于从受信非3GPPIP接入网20提供IP连接性的另一连接。
对于分离过程，无论何时TWAG16检测到UE12在接入链路上遗失，其都能够完成针对两种APN的分离过程，包括删除会话并且转发UE12的状态。在各实施例中，无论何时UE12通过DHCPv4或DHCPv6执行显式地址释放过程，TWAG16都能够完成针对相应的APN的PDN释放过程。
在各实施例中，无论何时TWAG16从托管IPv4-APN的PGW(例如，托管IPv4-APN50的PGW42)接收到绑定撤销指示(BRI)，TWAG16都可释放相应的绑定更新列表(BUL)状态和针对任意相应的UE12IPv4绑定的IPv4地址配置。在一些实施例中，TWAG16能够向UE12发送DHCPv4FORCERENEW(DHCPv4强制更新)消息。在各实施例中，无论何时TWAG16从托管IPv6-APN的PGW(例如，托管IPv6-APN60的PGW44)接收到BRI，TWAG16都能够释放相应的BUL状态和针对任何相应的UE12IPv6绑定的IPv6地址配置。在一些实施例中，TWAG16能够向UE12发送lifetime(生存时间)＝0的路由通告以发出IPv6绑定终止的信号通知。因此，通信系统10所提供的解决方案可以在不改变Rel-12UE的情况下使能多APN支持。
在各实施例中，UE12能够与希望经由某一网络在通信系统10中发起流的用户、雇员、客户、消费者等等相关联。术语“用户设备”、“移动节点”、“终端用户”、“用户”和“订户”包括被用于发起通信的设备(例如，计算机、个人数字助理(PDA)、便携式电脑或电子笔记本电脑、蜂窝电话、i-PhoneTM、i-PadTM、GoogleDroidTM电话、IP电话或支持在通信系统10内发起语音、音频、视频、媒体或数据交换的任何其他设备、组件、元件或对象)。UE12还可包括到人类用户的适当接口，诸如扩音器、显示器、键盘或其他终端设备。
UE12还可以是代表另一实体或元件(例如，程序、数据库或支持在通信系统10内发起交换的任何其他组件、设备、元件或对象)试图发起通信的任意设备。如本文件中所使用的数据指代任何类型的数字、语音、视频、媒体、或脚本数据、或任何类型的源代码或目标代码，或可以从一个点传送到另一点的、任何合适的格式的任何其他适当的信息。在某些实施例中，UE12可具有针对网络接入和应用服务的捆绑订阅(例如，语音)等等。一旦接入会话被建立，在没有额外认证要求的情况下，用户还能够注册应用服务。能够存在两种不同的用户数据存储库(例如，AAA数据库、白名单数据库等等)：一种用于接入用户配置文件，一种用于应用用户配置文件。IP地址可以使用动态主机配置协议(DHCP)、无状态地址自动配置、默认承载激活等等或它们的任何适当的变体来分配。
WLAN无线AP14能够通过使用任何适当的协议或技术向UE12(或能够在受信非3GPPIP接入网20中出现的任何其他UE)提供适当的连接性。概括来说，WLAN无线AP14表示无线接入点设备，这种无线接入点设备通过使用WiFi、BluetoothTM、WiMAX或任何其他适当的标准能够允许UE连接到有线网络。因此，广义术语“无线接入点”能够包括热点、WiFi阵列、无线桥(例如，在共享相同的服务集标识符(SSID)和无线信道的网络之间)或能够支持向UE12提供合适的连接性的任何其他合适的接入设备。在某些情况下，接入点能够(经由有线网络)连接到路由器，该路由器能够在UE和网络的其他UE之间中继数据。
除了向连接到外部PDN(例如，IPv4-APN50和IPv6-APN60)的UE提供会话连接性之外，PGW42、44可充当策略强制执行点以管理QoS、基于在线/离线流的计费、数据生成、深度分组检测和拦截。3GPPAAA元件46是负责针对UE12(或可能在网络中出现的任何其他UE)的计费、授权和认证功能的网络元件。如上面所提到的，AAA元件46可配备各种订户特定的RADIUSVSA以向UE12(或可能在网络中出现的任何其他UE)提供多种APN支持。出于AAA考虑，AAA元件46可以(例如，经由访问请求/访问响应消息)在适当的通知中提供移动节点IP地址和计费会话识别(Acct-Session-ID)以及其他移动节点状态。认证指的是对实体的身份进行认证的处理，这种处理通常是通过提供实体所持有的特定数字身份(诸如标识符和相应的证书)的证据来进行的。授权功能确定具体实体是否被授权以执行给定活动，该授权功能通常是在登录到应用或服务的时候从认证继承的。
授权可基于一系列的限制来确定，该限制例如是当日时间限制、或物理位置限制、或针对同一实体或用户的多种访问的限制。计费指的是出于容量和趋势分析、成本分配、记账等目的，对用户所造成的网络资源消耗的跟踪。此外，它还可以记录诸如认证和授权失败之类的事件，并且包括审计功能，该功能允许验证基于计费数据所执行的过程的正确性。在各实施例中，通信系统10可配有可被用于向系统提供AAA考虑事项和/或订户特定RADIUSVSA的其他AAA服务、AAA服务器、订户配置文件存储库(SPR)、它们的组合或类似物。
转向图2，图2是示出了与通信系统10的一个可能的实施例相关联的附加细节的简化框图。图2包括通信系统10的WLAN无线AP14，TWAG16，PGW42、44，和3GPPAAA元件46。这些元件中的每一个均可包括相应的处理器32a-32e和相应的存储器元件34a-34e。TWAG16还可包括APN选择模块36。在各实施例中，3GPPAAA元件46还可包括供应商APN数据库38a，其能够由设备制造商和/或服务提供商用于配置一个或多个RADIUSVSA以支持基于IP版本的多APN选择操作。在各实施例中，TWAG16还能够设有供应商APN数据库38b。因此，在WLAN无线AP14，TWAG16，PGW42、44，和3GPPAAA元件46中配有适当的软件和/或硬件以便于促进通信系统10的网络环境中的基于IP版本的多APN选择操作。应当注意，在某些示例中，(例如，用于存储RADIUSVSA、订户信息等等的)某些数据库能够与存储器元件合并(反之亦然)，或存储设备能够以任何其他合适的方式重叠/存在。图2中还示出了UE12、IPv6-APN60和IPv4-APN50。
在一个示例性实施方式中，WLAN无线AP14，TWAG16，PGW42、44和3GPPAAA元件46是网络元件，它们打算涵盖网络器械、服务器、路由器、交换机、网关、桥、负载平衡器、防火墙、处理器、模块或可操作以交换信息的任何其他合适的设备、组件、元件或对象，所交换的信息促进或以其他方式帮助(例如，向如图1所示的网络)提供基于IP版本的多APN选择操作。在其他实施例中，这些操作和/或特征可被提供在这些元件的外部或被包括在某一其他网络设备中以实现该预期功能。或者，这些元件中的一个或多个能够包括能够协调以便于实现本文所概述的操作和/或功能的软件(或往复式软件)。在又一实施例中，这些设备中的一个或多个可包括促进它们的操作的任何合适的算法、硬件、软件、组件、模块、接口或对象。这可包括实现数据或信息的有效交换的适当的算法和通信协议。
关于与通信系统10相关联的内部结构，WLAN无线AP14，TWAG16，PGW42、44和3GPPAAA元件46中的每一个能够包括用于存储信息的存储器元件，该信息待被用于实现如本文所概述的基于IP版本的多APN选择活动。另外，这些设备中的每一个可包括处理器，该处理器能够执行软件或算法以实现如本说明书所讨论的基于IP版本的多APN选择活动。这些设备还可在合适的情况下并且基于具体需要将信息保存在任何合适的存储器元件(例如，随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、专用集成电路(ASIC)等等)、软件、硬件中或者任何其他合适的组件、设备、元件或对象中。本文所讨论的任何存储器项应当被理解为被包含在广义术语“存储器元件”中。被追踪或被发送至UE12，WLAN无线AP14，TWAG16，PGW42、44和3GPPAAA元件46的信息可被提供在任何数据库、寄存器、控制列表、缓存或存储结构中：所有这些均能够在任何合适的时间帧被引用。任何这类存储选项均可被包括在如本文所使用的广义术语“存储器元件”中。类似地，本文所描述的任何可能的处理元件、模块和机器应当被理解为被包含在广义术语“处理器”中。每一个网络元件和用户设备还能够包括合适的接口以用于在网络环境中接收、发送和/或以其他方式传送数据或信息。
应当注意的是，在某些示例性实施方式中，如本文所概述的基于IP版本的多APN选择技术可由被编码在一个或多个有形介质中的逻辑来实现，该介质可包括非暂态介质(例如，在专用集成电路(ASIC)中、在待由处理器或其他类似的机器等执行的数字信号处理器(DSP)指令、软件[潜在地包括目标代码和源代码]中提供的嵌入式逻辑)。在这些实例中的一部分中，存储器元件[如图2所示]能够存储用于本文所描述的操作的数据或信息。这包括能够存储软件、逻辑、代码或被执行以实现本文所描述的活动的处理器指令的存储器元件。
处理器能够执行任何类型的指令，该指令与实现本文所详细描述的操作的数据或信息相关联。在一个示例中，处理器[如图2所示]可将元件或素材(例如，数据)从一种状态或事物转变成另一状态或事物。在另一示例中，本文所概述的活动可利用固定逻辑或可编程逻辑(例如，由处理器执行的软件/计算机指令)来实现，并且本文所标识的元件可以是某一类型的可编程处理器、可编程数字逻辑(例如，包括数字逻辑、软件、代码、电子指令或它们的任何适当的组合的现场可编程门阵列(FPGA)、DSP、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除PROM(EEPROM)或ASIC)。
转向图3，图3是根据本公开的一个潜在实施例示出了与在网络环境中提供基于IP版本的多APN支持相关联的示例性流程和活动的简化流程图300，具体来说，是根据本公开的一个潜在实施例的用于针对UE12的一个或多个附连操作的示例性流程和活动的简化流程图。在图3中，所表示的数据流和活动流示出了如图1中所示的通信系统10内的某些组件(包括UE12、TWAG16、PGW42(托管IPv4-APN50)、PGW44(托管IPv6-APN60)和3GPPAAA元件46)所执行的组件和活动之间的数据流。
如图3所示，当在UE12和TWAG16之间建立802.11关联时，处理可在302处开始。注意，应当理解的是802.11关联可经由WLAN无线AP14与TWAG16建立；然而，出于说明通信系统10中的其他特征的目的未在图3中示出WLAN无线AP14。在304处，可扩展授权协议(EAP)对话可在UE12和3GPPAAA元件46之间进行交换。在各实施例中，EAP对话能够包括EAP订户身份模块(EAP-SIM)或EAP认证和密钥协商(EAP-AKA)认证以针对UE发起会话，这可允许AAA元件46认证与UE12相关联的订户的身份并且在所述身份可能是临时身份(例如，假名)的情况下将该临时身份和与UE12相关联的用户的永久身份(诸如国际移动订户身份(IMSI))相关联。
在306处，TWAG16可加载针对UE12的订户配置文件，该配置文件能够包括，例如，与UE12相关联的订户的“供应商-IPv6-APN”VSA和基于RADIUS的“供应商-IPv4-APN”VSA。在各实施例中，TWAG16可基于与3GPPAAA元件46的EAP交换加载针对UE12的订户配置文件。例如，订户配置文件能够被“背负”在携带了EAP成功消息的RADIUS消息上。在各实施例中，订户配置文件还能够基于TWAG16和3GPPAAA元件46之间的单独交换来进行加载。
在308处，UE12可向TWAG16传送DHCP发现消息(例如，DHCPv4发现消息)。DHCP发现消息可代表由TWAG16接收的附连触发。注意，尽管在图3中DHCP发现消息被示为附连触发，但是应当理解的是附连触发还可以是从UE12传送到TWAG16的IPv6ND消息，在这种情况下，针对图3中其余部分描述的操作的顺序可以被切换为例如，用于建立到IPv6-APN60的IPv6连接性的流程在用于建立到IPv4-APN50的连接性的流程之前发生。如图3中所示的建立IPv4和IPv6连接性的顺序仅出于说明性的目的被提供，并非意图限制本公开的广泛的范围。
回到图3，TWAG16能够使用针对UE12的配置文件以确定托管与UE12相关联的IPv4-APN(或NSWO，这取决于配置)和IPv6-APN的适当的PGW，然后在310处，TWAG16能够向(托管IPv4-APN50的)PGW42传送S2a会话创建消息。取决于配置，该消息可使用GTP或PMIP来传送，并且该消息能够包括针对UE12的移动节点标识符、(例如，针对UE12的IPv4VSA所指示的)对应于IPv4-APN50的服务选择以及IPv4归属地址请求。
在312处，PGW42可利用包括IPv4归属地址(HoA)的IPv4HoA应答类型的S2a(GTP或PMIP)会话创建响应进行响应。在314处，DHCP提供/请求/确认交换可在TWAG16和UE12之间发生，其中TWAG16可向UE12提供针对IPv4-APN50的IPv4HoA。在316处，TWAG16可以以IPv4PGW42为下一跳邻近插入(例如，存储)针对IPv4HoA的基于策略的路由(PBR)规则，以便于适当地在UE12和PGW42之间转发IPv4流量。因此，直到一个或多个分离事件(例如，丢失UE12接入链路、UE12通过DHCPv4执行显式地址释放过程、TWAG16从PGW42接收BRI等等)可能发生之前，能够在TWAG16和PGW42之间保持IPv4连接性。
在320处，TWAG16能够向(托管IPv6-APN60的)PGW44传送S2a会话创建消息。取决于配置，该消息可使用GTP或PMIP来传送，并且该消息能够包括针对UE12的移动节点标识符、(例如，针对UE12的IPv6VSA所指示的)对应于IPv6-APN60的服务选择以及IPv6归属网络前缀(HNP)请求。在322处，PGW44可利用S2a(GTP或PMIP)会话创建响应进行响应，其中该S2a会话创建响应包括对应于IPv6-APN60的IPv6归属网络前缀。在324处，UE12可向TWAG16传送路由器征请以请求IPv6HNP，然后在326处，TWAG16可向UE12传送RA(路由器通知)，该RA具有针对IPv6-APN60的IPv6HNP设置的前缀信息选项(RIO)。在328处，TWAG16可以以IPv6PGW44为下一跳邻近插入(例如，存储)针对IPv6HNP的PBR规则以便于适当地在UE12和PGW44之间转发IPv6流量。因此，直到一个或多个分离事件(例如，丢失UE12接入链路、UE12通过DHCPv6执行显式地址释放过程、TWAG16从PGW44接收BRI等等)可能发生之前，能够在TWAG16和PGW44之间保持IPv6连接性。如330处所示，UE12被设有针对IPv4-APN50的IPv4HoA和针对IPv6-APN60的IPv6HNP两者。因此，TWAG16能够基于UE12流量的IP版本类型在IPv4-APN50和IPv6-APN60之间切换流量。
参考图4A-4B，图4A-4B是根据本公开的各实施例示出了与NSWO使用案例400A-400B相关联的示例性细节的简化框图。图4A示出了IPv4NSWO使用案例400A，而图4B示出了IPv6NSWO使用案例400B。图4A包括UE12；受信非3GPPIP接入网20，该接入网20包括WLAN无线AP14、TWAG16和IPv4NSWO70；3GPPLTE核心网40，该核心网40包括PDN网关(PGW)44和3GPPAAA元件46，以及3GPP接入网80。PGW44能够与IPv6-APN60(例如，IMSPDN)相连接。
如图4A所示，TWAG16能够支持对IPv6-APN60和IPv4NSWO70的选择。在操作期间，TWAG16在接收到来自UE12的附连触发之后，能够(取决于配置，使用PMIP或GTP任意一个)建立到IPv6-APN60的S2aIPv6连接性(例如，请求IPv6前缀)以用于TWAG16和PGW44之间的S2a连接，该S2a连接用于UE12的IPv6流量。TWAG16还能够为IPv4NSWO70提供来自受信非3GPPIP接入网20的IPv4地址(例如，本地IPv4地址)以建立到IPv4NSWO70的连接。TWAG16能够(例如，通过ND)向UE12提供针对IPv6-APN60的IPv6前缀，并且能够(例如，通过DHCPv4)传送与IPv4NSWO70连接相关联的IPv4地址。
转向图4B，图4B包括UE12；受信非3GPPIP接入网20，该接入网20包括WLAN无线AP14、TWAG16和IPv6NSWO72；3GPPLTE核心网40，该核心网40包括PDN网关(PGW)42和3GPPAAA元件46，以及3GPP接入网80。PGW42能够与IPv4-APN50(例如，互联网PDN)相连接。
如图4B所示，TWAG16能够支持对IPv4-APN50和IPv6NSWO72的选择。在操作期间，TWAG16在接收到来自UE12的附连触发之后，能够通过PGW42建立到IPv4-APN50的S2aIPv4连接性以用于UE12的IPv4流量。TWAG16还能够为IPv6NSWO72提供来自受信非3GPPIP接入网20的IPv6地址(例如，本地IPv6地址)以建立到IPv6NSWO72的连接。TWAG16能够向UE12提供针对IPv4-APN50的IPv4地址，并且能够传送针对IPv6NSWO72的IPv6前缀。因此，如图4A-4B所示，在各实施例中，TWAG16能够基于UE流量的IP版本类型支持在针对非3GPPIP连接性的IPv4NSWO和针对3GPP连接性的IPv6-APN之间切换流量，并且能够支持在针对非3GPPIP连接性的IPv6NSWO和针对3GPP连接性的IPv4-APN之间切换流量。
参考图5，图5是示出了与通信系统10的一个实施例相关联的示例性操作的简化流程图500。在各实施例中，操作可由通信系统10内的组件(包括UE12，WLAN无线AP14，TWAG16，3GPPAAA元件46和PGW42、44)来执行。在任何时候，TWAG16在通过3GPPAAA元件46进行的针对UE的EAP对话之后都可接收针对给定UE(例如，UE12)的附连触发。因此，当TWAG16可接收针对受信接入网(例如，受信非3GPPIP接入网20)内的UE12的附连触发时，可在510处开始处理。在各实施例中，附连触发能够包括DHCPv4发现或IPv6ND，并且附连触发可由TWAG16经由WLAN无线接入点14从UE12进行接收。
在520处，TWAG16可配置针对UE的、用于第一IP连接的第一信令路径。在各实施例中，配置第一信令路径能够包括经由与第一PDN的第一PGW(例如，PGW42)的S2a信令接口创建针对UE的连接或创建NSWO连接。在530处，TWAG16可配置针对UE的、用于第二IP连接的第二信令路径；第一IP连接和第二IP连接能够与不同的IP版本类型相关联。在各实施例中，配置第二信令路径能够包括经由与第二PDN的另—PGW(例如，PGW44)的另一S2a信令接口创建针对UE的另一连接或创建NSWO连接。在各实施例中，第一IP连接或第二IP连接能够被配置为用于IPv4-PDN连接、IPv6-PDN连接、IPv4NSWO连接或IPv6NSWO连接。
参考图6，图6是示出了与通信系统10的一个实施例相关联的其它示例性操作的简化流程图600。在各实施例中，操作可由通信系统10内的组件(包括UE12，WLAN无线AP14，TWAG16，3GPPAAA元件46和PGW42、44)来执行。当订户配置文件可针对与给定UE(例如，UE12)相关联的订户进行配置时，处理可在610处开始，在610处可识别针对该订户的第一IP连接和第二IP连接。在各实施例中，订户配置文件能够被使用一个或多个基于RADIUS的VSA(例如，“供应商-IPv4-APN”VSA和“供应商-IPv6-APN”VSA)来配置，以用于3GPPAAA元件46、订户配置文件存储库(SPR)、它们的组合或类似物。
在任何时候，TWAG16在通过3GPPAAA元件46进行的针对UE的EAP对话之后都可接收针对给定UE(例如，UE12)的附连触发。因此，当TWAG16可接收针对受信接入网(例如，受信非3GPPIP接入网20)内的UE12的附连触发时，可在620处继续进行处理。在各实施例中，附连触发能够包括DHCPv4发现或IPv6ND，并且附连触发可由TWAG16经由WLAN无线接入点14从UE12进行接收。在630处，TWAG16可从3GPPAAA元件46加载与UE12相关联的订户的订户配置文件。
在640处，TWAG16可配置针对UE的、用于第一IP连接的第一信令路径。配置第一信令路径能够包括经由与第一PGW(例如，PGW42)的S2a信令接口创建针对UE的连接或创建NSWO连接。在650处，TWAG16可配置针对UE的、用于第二IP连接的第二信令路径；第一IP连接和第二IP连接能够与不同的IP版本类型相关联。配置第二信令路径能够包括经由与另一PGW(例如，PGW44)的另一S2a信令接口创建针对UE的另一连接或创建与NSWO的连接。在各实施例中，第一IP连接或第二IP连接能够被配置为用于IPv4-PDN连接、IPv6-PDN连接、IPv4NSWO连接或IPv6NSWO连接。在660处，TWAG16可基于流量的IP版本类型在被配置为用于第一IP连接的第一信令路径和被配置为用于第二IP连接的第二信令路径之间为UE切换流量。
在各实施例中，受信非3GPPIP接入网20(如图1和4A-4B中所示)表示互连通信路径的一系列点或节点，该互连通信路径用于接收和发送通过该架构传播的信息分组。网络能够在源和/或主机之间提供通信接口，并且每一个可以是任何局域网(LAN)、城域网(MAN)、内部网、外部网、广域网(WAN)、虚拟专用网(VPN)、或促进网络环境中的通信的任何其他适当的架构或系统。
应当注意的是，通过上面所提供的示例以及本文所提供的许多其他示例，可能根据一个、两个、三个或四个网络元件对交互进行了描述。然而，这样做的目的仅仅是为了清晰和示例。在某些情况下，仅引用有限数目的网络元件来描述一组给定流程中的一个或多个功能可能更加简单。应当理解的是通信系统10(及其教导)可以很容易地扩展并且能够适应大量组件，以及更加复杂/精细的布置和配置。因此，所提供的示例不应当限制通信系统10的范围或抑制通信系统10的广泛教导，因为通信系统10潜在地适用于众多其他架构。
还应当重点注意的是，附图中的步骤仅示出了可由通信系统10、或在通信系统10内执行的部分可行的信令情景和模式。在不背离本文所提供的教导的范围的情况下，这些步骤中的一部分可在适当的情况下被删除或移除，或者这些步骤可被大幅修改或改变。此外，这些操作中的许多操作已经被描述为与一个或多个另外的操作同时执行或并行执行。然而，这些操作的时序可被大幅改变。前述流程和活动仅出于示例和讨论的目的被提供。通信系统10提供了极大的灵活性，因为在不背离本文所提供的教导的情况下，可提供任何适当的布置、年表、配置和时序机制。
本领域的技术人员可确定许多其他改变、替代、变体、变更及修改，并且本公开意图涵盖落入到所附权利要求范围内的所有这类改变、替代、变体、变更及修改。为了帮助美国专利商标局(USPTO)以及在本申请上发布的任何专利的任何读者理解所附权利要求，申请人希望指出，申请人(a)不打算任何所附权利要求因在其申请日存在而援引U.S.C第112节第6款，除非字样“用于....的装置”或“用于...的手段”被专门用在特定权利要求中；(b)不打算通过说明书中的任何陈述以所附权利要求中未反映的任何方式限制本公开。

Claims (20)

1.一种用于通信网络的方法，包括：
接收针对受信接入网内的用户设备UE的附连触发；
配置针对所述UE的、用于第一互联网协议IP连接的第一信令路径；以及
配置针对所述UE的、用于第二IP连接的第二信令路径，其中所述第一IP连接和所述第二IP连接与不同的IP版本类型相关联。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一IP连接与针对第一接入点名称APN的第一分组数据网络PDN连接相关联，并且所述第二IP连接与针对第二APN的第二PDN连接相关联。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述第一信令路径或所述第二信令路径被配置为用于以下各项中的至少一项：
使用S2a信令接口的IP版本4IPv4分组数据网络PDN连接；以及
使用另一S2a信令接口的IP版本6IPv6PDN连接。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一IP连接与所述受信接入网内的IP版本4IPv4非无缝无线卸载NSWO连接相关联，并且所述第二IP连接通过具有IPv6接入点名称APN的第3代合作伙伴计划3GPP网络与IP版本6IPv6分组数据网络PDN连接相关联。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一IP连接与所述受信接入网内的IPv6非无缝无线卸载NSWO连接相关联，并且所述第二IP连接通过具有IPv4APN的3GPP网络与IPv4PDN连接相关联。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括：
针对与所述UE相关联的订户配置订户配置文件，该订户配置文件识别针对所述订户的所述第一IP连接和所述第二IP连接；并且
在接收到针对所述UE的附连触发之后，加载所述订户的所述订户配置文件。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括：
基于流量的IP版本类型，在被配置为用于所述第一IP连接的所述第一信令路径和被配置为用于所述第二IP连接的所述第二信令路径之间为所述UE切换所述流量。
8.一种或多种编码逻辑的非暂态有形介质，该非暂态有形介质包括用于执行的指令，当由处理器执行时，所述指令可操作以执行的操作包括：
接收针对受信接入网内的用户设备UE的附连触发；
配置针对所述UE的、用于第一互联网协议IP连接的第一信令路径；以及
配置针对所述UE的、用于第二IP连接的第二信令路径，其中所述第一IP连接和所述第二IP连接与不同的IP版本类型相关联。
9.根据权利要求8所述的介质，其中所述第一IP连接与针对第一接入点名称APN的第一分组数据网络PDN连接相关联，并且所述第二IP连接与针对第二APN的第二PDN连接相关联。
10.根据权利要求8所述的介质，其中所述第一信令路径或所述第二信令路径被配置为用于以下各项中的至少一项：
使用S2a信令接口的IP版本4IPv4分组数据网络PDN连接；以及
使用另一S2a信令接口的IP版本6IPv6PDN连接。
11.根据权利要求8所述的介质，其中所述第一IP连接与所述受信接入网内的IP版本4IPv4非无缝无线卸载NSWO连接相关联，并且所述第二IP连接通过具有IPv6接入点名称APN的第3代合作伙伴计划3GPP网络与IP版本6IPv6分组数据网络PDN连接相关联。
12.根据权利要求8所述的介质，其中所述第一IP连接与所述受信接入网内的IPv6非无缝无线卸载NSWO连接相关联，并且所述第二IP连接通过具有IPv4APN的3GPP网络与IPv4PDN连接相关联。
13.根据权利要求8所述的介质，所述操作还包括：
针对与所述UE相关联的订户配置订户配置文件，该订户配置文件识别针对所述订户的所述第一IP连接和所述第二IP连接；并且
在接收到针对所述UE的附连触发之后，加载所述订户的所述订户配置文件。
14.根据权利要求8所述的介质，所述操作还包括：
基于流量的IP版本类型，在被配置为用于所述第一IP连接的所述第一信令路径和被配置为用于所述第二IP连接的所述第二信令路径之间为所述UE切换所述流量。
15.一种装置，包括：
存储器元件，该存储器元件用于存储数据；以及
处理器，该处理器执行与所述数据相关联的指令，其中所述处理器和存储器元件协作以使所述装置被配置为用于：
接收针对受信接入网内的用户设备UE的附连触发；
配置针对所述UE的、用于第一互联网协议IP连接的第一信令路径；以及
配置针对所述UE的、用于第二IP连接的第二信令路径，其中所述第一IP连接和所述第二IP连接与不同的IP版本类型相关联。
16.根据权利要求15所述的装置，其中所述第一IP连接与针对第一接入点名称APN的第一分组数据网络PDN连接相关联，并且所述第二IP连接与针对第二APN的第二PDN连接相关联。
17.根据权利要求15所述的装置，其中所述第一信令路径或所述第二信令路径被配置为用于以下各项中的至少一项：
使用S2a信令接口的IP版本4IPv4分组数据网络PDN连接；以及
使用另一S2a信令接口的IP版本6IPv6PDN连接。
18.根据权利要求15所述的装置，其中所述第一IP连接与所述受信接入网内的IPv4非无缝无线卸载NSWO连接相关联，并且所述第二IP连接通过具有IPv6接入点名称APN的第3代合作伙伴计划3GPP网络与IPv6分组数据网络PDN连接相关联。
19.根据权利要求15所述的装置，其中所述第一IP连接与所述受信接入网络内的IPv6非无缝无线卸载NSWO连接相关联，并且所述第二IP连接通过具有IPv4APN的3GPP网络与IPv4PDN连接相关联。
20.根据权利要求15所述的装置，其中所述装置还被配置为用于：
基于流量的IP版本类型，在被配置为用于所述第一IP连接的所述第一信令路径和被配置为用于所述第二IP连接的所述第二信令路径之间为所述UE切换所述流量。
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