CN108029007A - 用于小小区网络中的服务层和应用的通知和触发 - Google Patents
用于小小区网络中的服务层和应用的通知和触发 Download PDFInfo
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Abstract
在当前针对M2M架构的方法中,没有互通应用编程接口(API)暴露于本地网络中的服务层。因此,服务层可能不能够做出各种请求,包括例如触发装置、所述服务层在装置连接到所述网络时接收通知以及所述服务层在装置不再连接到所述网络时接收通知。本文描述一种小小区架构,其提供通往驻留在本地小小区网络中的应用和服务层的互通接口。例如,当UE附接到本地网络或从本地网络断开时,小小区或eNB可以例如向本地安全能力暴露功能(L‑SCEF)或核心网络功能发送通知。
Description
相关申请的交叉参考
本申请要求2015年7月31日提交的第62/199,559号美国临时专利申请的权益,如同在此阐述的,其全部公开内容通过引用结合于此。
背景技术
首先参照图1,描绘示例服务能力暴露功能(SCEF)102。服务能力暴露功能(SCEF)是3GPP SA2正在讨论的新功能。SCEF当前在3GPP技术报告(TR)23.708“ArchitectureEnhancements for Service Exposure”中定义,所述技术报告以引用的方式并入就好像是在本文中陈述其内容一样。如3GPP TR 23.708中所陈述,相对于SCEF,“网络对服务的暴露创建了能力的‘工具箱’,通过适当授权,可使用这些能力来例如检索信息,请求特定服务,接收通知,请求设置特定参数等”。
如3GPP TR 23.708中进一步描述,SCEF是“信任域”的一部分,在这个意义上,核心网络将认为它是可信实体,具有与核心网络的安全连接。然而,SCEF可以由第三方拥有。SCEF与核心网络之间的接口的设计应当考虑SCEF的所有权。例如,在这个接口上暴露诸如国际移动订户身份(IMSI)之类的信息可能是不可取的。如图1所示,应用104可以接入应用编程接口(API)。根据所述示例,服务层、公共服务实体(CSE)和服务能力服务器(SCS)可以由所述应用104中的一个表示。
现在参照图2,示出用于本地IP接入(LIPA)或选定IP业务卸载(SIPTO)的示例架构。图2是从3GPP技术规范(TS)23.401“General Packet Radio Service(GPRS)enhancements for Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network(E-UTRAN)access”被再现,所述技术规范以引用的方式并入,如同其内容在本文中阐述。相对于本文所述的实施例,图2所示的HeNB 202还可以表示eNB或小小区,其可以统称为eNB/小小区。L-GW 204可以与单个eNB/小小区相关联,或者其可以部署在小小区网络中并且连接到多个eNB/小小区。如图所示,L-GW 204看起来像通往UE 206的组合式服务网关(S-GW)/分组数据网络(PDN)网关(P-GW)。L-GW 204是IP数据网络锚(IP data network anchor),其可以通常称为本地网络锚(local network anchor)。UE 206可以请求建立与L-GW的LIPA PDN连接,而不是与S-GW/P-GW的常规PDN连接。L-GW部署在本地IP网络中,所述本地IP网络在地理上与eNB/小小区位置相关联。因此,与UE 206相关联的本地IP业务能够更直接地路由到其希望接入的本地服务或从其希望接入的本地服务路由。这可能是通过核心网络将数据路由回到本地网络的有效替代方案。类似于P-GW,L-GW 204可以提供各种功能,诸如UE IP地址分配、DHCPv4(服务器和客户端)和DHCPv6(客户端和服务器)功能、在RFC 4861“NeighborDiscovery for IP version 6(IPv6)”中定义的用于IPv6功能性的分组屏蔽和邻居发现。另外,L-GW 204可以支持朝向HeNB 202的演进分组系统(EPS)连接管理(ECM)空闲模式下行链路分组缓冲和ECM连接模式直接隧穿。
现在转向选定IP业务卸载(SIPTO),SIPTO在3GPP TS 23.401的部分4.3.15a.1中描述。SIPTO通常是指IP业务在不经过移动运营商网络的情况下路由到IP网络的情况。例如,这可以在UE 206与同(H)eNB 202/小小区共存的L-GW 204或独立的L-GW功能建立PDN连接时实现。相对于在具有独立GW(例如,具有S-GW和L-GW共存)功能的本地网络处的SIPTO,这种类型的SIPTO在3GPP TS 23.401的部分4.3.15a.2中描述。在这种类型的L-GW部署中,L-GW 204是独立功能,并且可以服务于多个eNB/小小区。本地家庭网络ID与L-GW 204相关联。eNB/小小区向移动管理实体(MME)208告知L-GW 204为可接入的,并且使用本地家庭网络ID标识L-GW 204。
相对于在L-GW 204与(H)eNB 202共存的本地网络处的SIPTO,这种类型的SIPTO在参考文献3GPP TS 23.401的部分4.3.15a.3中描述。在这种类型的L-GW部署中,L-GW 204与(H)eNB 202共存。本地网关(GW)地址与L-GW 204相关联。eNB/小小区向MME 208告知L-GW204是可接入的,并且用本地GW地址标识L-GW 204。
现在转向装置触发,考虑如下用例,其中应用服务器(AS)想要与装置应用或装置服务层进行通信,但装置没有IP地址或者应用服务器不知道装置的IP地址。应用服务器的示例包括但不限于服务层、SCS、基础设施节点(IN)-CSE或中间节点(MN)-CSE。装置触发器是指由应用服务器发起并且通常在控制平面上发送到装置的消息。因为它是在控制平面上发送的,所以不需要IP地址来寻址装置。触发器被发送到外部3GPP标识符,诸如MSISDN或URI。装置触发器可以用于将少量应用或装置服务层数据从应用服务器发送到UE。可以在不期望响应时将少量数据发送给应用。例如,应用服务器可以使用装置触发器来指示传感器开启。如果应用服务器不期望响应,则将不需要IP连接。装置触发器还可以用于指示装置应用或服务层发起与应用服务器的通信。在一些情况下,如果应用服务器希望寻址没有IP地址的机器类型通信(MTC)装置应用,则需要装置触发器。
触发器可以被递送到已经具有IP地址的MTC装置应用。例如,应用服务器可能希望与MTC装置应用建立连接,但应用服务器可能不知道装置的IP地址或者应用服务器可能不确定MTC装置是否具有IP地址。
相对于X2移交,在E-UTRAN中,eNB可以经由e节点B之间的直接接口(称为X2接口)执行直接移交。在oneM2M TS-0001所描述的基于X2的移交(HO)程序中,源e节点B和目标e节点B准备并执行HO程序。在HO执行结束时,目标e节点B请求MME将下行链路数据路径从源e节点B切换到目标e节点B。MME又请求服务GW将数据路径切换到新的e节点B。
相对于3GPP TS 23.401中所描述的S1移交程序,当无法使用X2程序时,可以使用基于S1的HO程序。例如,当在源e节点B与目标e节点B之间不存在X2接口时,或者当目标e节点B要求使用不同的MME和/或S-GW时,可以使用基于S1的HO程序。可以在e节点B经由S1-MME参考点向MME发送移交请求消息时发起S1程序。
相对于非接入层(NAS)信令,UE与MME之间的NAS信令在3GPP TS 24.301“Non-Access Stratum(NAS)protocol for Evolved Packet System(EPS)”第3阶段中描述,所述技术规范以引用的方式并入,如同其内容在此阐述的。如3GPP TS 24.301中所描述,UE与MME之间的NAS信令穿过e节点B/小小区,但其通常被加密并且总是受到完整性保护,使得其无法被e节点B/小小区修改或更改。如在3GPP TS 24.301中进一步描述,e节点B/小小区可以将信息附加到NAS消息,但可以不修改或检查消息本身。
现在参照图3,示出示例M2M服务层。服务层通常是一种消息总线或中间件,其定义服务如何与应用和其他服务交互。给定服务层协议可以绑定到传输层协议集合。OneM2M服务层被组织为公共功能(或服务能力)集合,其实例化被称为公共服务实体(CSE)。OneM2M服务层在oneM2M TS-0001“Functional Architecture”中进一步描述,所述技术规范以引用的方式并入,如同其内容在此阐述。如图3和4所示,经由Mca、Mcc和Mcn参考点暴露所述公共功能。图4还描绘了Msc参考点。Msc参考点指定不同服务组件的服务能力之间的交互集合。服务能力之间的交互的实现是具体实施方式特定的,如oneM2M TS-0007“ServiceComponent Architecture”中所描述,所述技术规范以引用的方式并入,如同其内容在此阐述。
还参照图4,Mca参考点指派应用实体(AE)与CSE之间的通信流,并且Mcc参考点指派相同M2M服务提供商域中的两个CSE之间的通信流。跨越Mca和Mcc的通信经由配对的请求/响应消息发生,其中每个请求对在目标CSE上托管的资源执行特定的RESTful操作(例如,创建、检索、更新和删除)。在位于不同M2M SP的基础设施域中的CSE之间使用Mcc’参考点。在CSE与底层网络服务实体(NSE)之间针对除了传输和连接性之外的服务使用Mcn参考点。CSE被托管在称为“节点”的架构实体中。节点通常是指包含a)一个CSE和零个或多个AE或者b)一个或多个AE的功能实体。OneM2M架构对用于在Mcc、Mca、Mcc’和Mcn参考点上传递消息的底层平台和协议没有做出假设。例如,由CSE提供的服务可以从在低成本装置上实施的温度传感器服务到部署在大型网络服务器上的记账系统。因此,所述架构非常适合于利用即时消息协议。
在当前针对M2M架构的方法中,如上所述,没有向本地网络中的服务层暴露互通API。因此,服务层可能不能够做出各种请求,包括例如触发装置、服务层在装置连接到网络时接收通知以及服务层在装置不再连接到网络时接收通知。
发明内容
提供本发明内容来以简化形式介绍选择的概念,所述概念在下文中在具体实施方式中进一步描述。本发明内容既不希望识别所主张的主题的关键特征或基本特征,也不希望用于限制所主张的主题的范围。此外,所主张的主题不限于解决本公开的任何部分中所提到的任何或所有缺点的限制因素。
本文描述一种小小区架构,其提供通往驻留在本地小小区网络中的应用和服务层的互通接口。在一个实施例中,可以包括例如核心网络功能、小小区、基站、e节点B、节点B、家庭e节点B(Home eNodeB)或家庭节点B(Home NodeB)的设备包括处理器、存储器和通信电路。所述设备经由其通信电路连接到本地网络。所述设备进一步包括存储在所述设备的存储器中的计算机可执行指令,所述计算机可执行指令当由所述设备的处理器执行时使所述设备接收当用户设备(UE)连接到本地网络时通知节点的请求。所述节点可以是本地服务能力暴露功能(L-SCEF)、核心网络功能、服务层、M2M服务器、网关、服务器或本地网关。UE还可能够经由例如本地IP接入连接的本地网络锚连接到本地网络。所述设备可以在UE附接到本地网络时发送通知。所述设备还可以在UE从本地网络断开时发送通知。所述设备可以被移动性管理实体(MME)授权发送通知。此类授权信息可以在初始上下文建立/附接接受消息(Initial Context Setup/Attach Accept message)、跟踪区域更新接受消息(TrackingArea Update Accept Message)或路径切换请求确认消息(Path Switch RequestAcknowledge message)中接收。可替选地,所述设备可以被与本地网络相关联的管理员(诸如核心网络功能)授权发送通知。
附图说明
为了促进对本申请的较稳健理解,现在参考附图,其中用相似标号指示相似元件。这些图不应被理解为限制本申请,而是仅打算为示例性的。
图1是描绘示例服务能力暴露功能(SCEF)架构的框图;
图2描绘用于本地网络处的本地IP接入(LIPA)或选定IP业务卸载(SIPTO)的示例架构,其中本地网关(L-GW)与HeNB共同定位;
图3是oneM2M功能架构的简化视图;
图4是oneM2M功能架构的另一个视图;
图5是现有3GPP互通架构的示例图;
图6是用于L-GW的现有3GPP互通架构的示例图;
图7是根据示例实施例的包括示例本地SCEF(L-SCEF)的小小区网络和LIPA架构的框图;
图8是根据示例实施例的用于连接性状态通知授权的调用流;
图9是根据示例实施例的用于在附接期间的连接性通知的调用流;
图10是根据示例实施例的用于非接入层触发器递送的调用流;
图11是根据示例实施例的示出使用L-SCEF的基于IP的触发器递送的示例的调用流;
图12是根据示例实施例的示出使用L-SCEF的IP地址查找的示例的调用流;
图13是示例小网络本地接入配置图形用户界面(GUI)的视图;
图14是示例小网络本地接入配置GUI的另一个视图;
图15是示例小网络本地接入配置GUI的另一个视图;
图16是示例小网络本地接入配置GUI的另一个视图;
图17示出根据示例实施例的示例LT6b协议栈;
图18示出根据示例实施例的示例S1-L协议栈;
图19A是可以实施一个或多个所公开的实施例的示例机器到机器(M2M)或物联网(IoT)通信系统的系统图;
图19B是可以在图19A所示的M2M/IoT通信系统内使用的示例架构的系统图;
图19C是可以在图19A所示的通信系统内使用的示例M2M/IoT终端或网关装置的系统图;以及
图19D是可以体现图19A的通信系统的方面的示例计算系统的框图。
图20是示出可以实施一个或多个所公开的实施例的用于网络功能虚拟化(NFV)的示例架构框架的图;
图21是示出虚拟化网络功能转发图(VNF-FG)的示例的图;
图22是示出可以实施一个或多个所公开的实施例的用于网络切分的示例架构的图;
图23是示出用于选择多个网络切片实例的示例核心网络选择功能(CNSF)的图;
图24是示出用于网络功能互连的示例非漫游参考模型的图;以及
图25是示出用于网络功能互连的漫游参考模型的图。
具体实施方式
参照图5,示出现有架构500。所述架构在3GPP TR 23.708“ArchitectureEnhancements for Service Exposure”中描述,所述技术报告以引用的方式并入,如同其内容在此阐述。如图所示,可以通过核心网络向M2M服务器暴露API接口。API接口可以允许M2M服务器请求触发装置、服务器接收关于连接到网络的装置的通知以及服务器接收关于不再连接到网络的装置的通知。
在此认识到,3GPP尚未考虑服务层可以托管在小小区网络内部并且可以经由本地网关(L-GW)被用户设备(UE)接入。图6中所示的示例部署600是应用601或托管在3GPP UE602上的服务层601如何可以接入托管在本地网络604中的服务层603的一个示例。在此认识到,3GPP尚未考虑如何将图5的API暴露于本地网络上的服务层。
如本文使用,术语“服务层”是指网络服务架构内的功能层。服务层通常位于应用协议层诸如HTTP、CoAP或MQTT之上,并且向客户端应用提供增值服务。服务层还在较低资源层诸如控制层和传输/接入层提供到核心网络的接口。服务层支持多种(服务)能力或功能性,包括服务定义、服务运行时实现、策略管理、接入控制和服务聚类。最近,若干行业标准组织(例如,oneM2M)已经在开发M2M服务层以解决与将M2M类型的装置和应用集成到诸如因特网/Web、蜂窝式、企业和家庭网络等部署中相关联的挑战。M2M服务层可以向应用和/或各种装置提供对服务层所支持的上文提及的能力或功能性的合集或集合的接入,所述服务层可以被称为CSE或SCL。一些示例包括但不限于各种应用通常可使用的安全性、计费、数据管理、装置管理、发现、置配(provision)、和连接性管理。使这些能力或功能性经由利用M2M服务层所定义的消息格式、资源结构和资源表示形式的API对此类各种应用可用。CSE或SCL是可以由硬件和/或软件实施并且提供向各种应用和/或装置(例如,此类功能实体之间的功能接口)暴露的(服务)能力或功能性以便使其使用此类能力或功能性的功能实体。
具体参照图6,示出没有互通API暴露于本地网络604中的M2M服务层603。因此,服务层603处的M2M服务器不能够做出各种请求,包括例如触发装置、服务层603在装置连接到网络时接收通知以及服务层603在装置不再连接到网络时接收通知。
举例来说,如果小小区网络606暴露与由演进分组核心(EPC)608所暴露的API相同的API,则在此认识到,用于此类API的启用逻辑将是不同的。例如,在此认识到,将来自小小区网络606的API调用朝向EPC 608中的SCEF 610路由以供处理并且将响应路由回到小小区网络606可能不是有效的。在示例实施例中,在小小区网络606中提供新的启用逻辑以使得API工作。
在此解决其他问题。例如,仍然大体上参照图6,当UE 602连接到小小区606时,本地网络604中的服务层603将不知道存在UE 602,除非UE 602发起与服务层603的联系。在示例实施例中,本地网络604可以暴露在UE连接到小小区606时以及在UE能够连接到服务层603时通知服务层603的API。如下文进一步描述,一旦服务层603意识到UE 602可用,本地网络604就可以暴露API以允许服务层603发起与3GPP UE 602的联系(例如,发送触发器)。当给定UE连接到M2M服务层时,本地网络可以暴露在UE不再在本地网络中时通知服务层的API。举例来说,UE可能不再位于本地网络中,因为UE可能已经移出小小区的范围,使得US仅连接到广域网。
根据下文所述的各种实施例,API被定义为向本地网络服务层暴露上述功能性。另外,本文中描述本地网络、小小区和核心网络中的必要功能性以启用所述API。在本地网络不提供所述功能性的一些情况下,UE可能必须被置配以知道其应当在连接到某些小小区时建立LIPA连接,并且小小区将必须被置配有本地网络服务层的联系地址(例如,IP地址或FQDN)。在此类情况下,服务层可能不能够发起与UE的联系。
现在参照图7,根据一个实施例,本地服务能力暴露功能(L-SCEF)701被添加到小小区网络。如图所示,L-SCEF 701向本地网络704内的应用和服务层(统称为服务层703)提供API 702。API 702允许本地网络704中的应用和服务层接入小小区706和本地网关(L-GW)708的服务能力。具体地说,L-SCEF 701允许服务层例如本地网络704上的服务层703做出触发器请求并且接收连接性通知。在一些情况下,API功能的这两个通用类(触发器请求和连接性通知)可以将3GPP核心网络中的SCEF所提供的API镜射到SCS。然而,用于发送触发器和连接性通知的启用逻辑可以是不同的,如下所述。
仍然参照图7,可以修改本地小小区网络架构以支持L-SCEF 701,使得支持与本地网络服务层互通。L-SCEF 701可以将API暴露给服务层703。API可以启用各种以下功能性,诸如例如但不限于如下所述的连接性状态通知以及如下所述的触发器请求。
关于连接性状态通知,在一些情况下,可以在给定UE(例如,UE 710)连接到小小区网络时以及在给定UE能够与服务层703建立LIPA PDN连接时通知本地网络704中的服务层703。可以在UE附接到小小区网络中的小小区706或执行到小小区网络的路径切换时发送这个通知。在一些情况下,可能不会为所有UE均启用通知和触发器特征。例如,UE可以在其订阅信息中具有指示其是否能够从某些服务层接收触发器的信息。信息还可以指示某些服务层是否被授权在UE进入小小区网络时接收通知。可替选地,服务层可以向L-SCEF 701提供其希望接收通知所针对的UE的身份。
根据另一个示例实施例,如下文进一步描述,可以在UE离开小小区网络并且不再能够与服务层703建立分组数据网络(PDN)连接时通知服务层703。可以在UE从小小区网络中的小小区分离或者执行离开小小区网络的路径切换时发送这个通知。
关于触发器请求,如下文所述,服务层703可以触发UE。将理解,如本文使用,“小小区网络”可以由多于一个的小小区和多于一个的服务层构成。在一些情况下,单个L-SCEF和L-GW可以服务于整个本地小小区网络。
图8至12(在下文中描述)示出用于装置触发器和连接性通知的方法和设备的各种实施例。在这些图中,各种步骤或操作被示出为由一个或多个节点、设备、装置、功能或网络执行。例如,所述设备可以单独地或者彼此组合地进行操作以实现本文所述的方法。如本文使用,术语“设备”、“网络设备”、“节点”、“装置”、“实体”、“网络功能”和“网络节点”可互换使用。应当理解,这些图中所示的节点、装置、功能或网络可以表示通信网络中的逻辑实体,并且可以存储在此类网络的节点的存储器中并且在此类网络的节点的处理器上执行的软件(例如,计算机可执行指令)的形式实施,所述网络可以包括下文所描述的图19C或19D中所示出的一般架构之一。也就是说,图8至12所示的方法可以存储在诸如图19C或19D所示的节点或计算机系统的网络节点的存储器中的软件(例如,计算机可执行指令)的形式实施,所述计算机可执行指令当由节点的处理器执行时执行图中所示的步骤。还应当理解,这些图中所示出的任何发送和接收步骤可以由节点的通信电路(例如,分别是图19C和19D的电路34或97)在节点的处理器和其所执行的计算机可执行指令(例如,软件)的控制下执行。进一步理解,本文所述的节点、装置和功能可以被实施为虚拟化的网络功能。
现在参照图8,网络800包括授权源802、小小区804或eNB 804(其可以统称为小小区/eNB 804,没有限制)、L-SCEF 701和服务层703。将了解,示例网络800被简化以促进描述所公开的主题,而不打算限制本公开的范围。除了或替代诸如网络800之类的网络,其他装置、系统和配置可以用于实施本文所公开的实施例,并且所有此类实施例预期属于本公开的范围内。
本地网络中的服务层例如服务层703可以请求在特定UE连接到小小区网络时以及在特定UE能够经由L-GW连接到本地IP网络时被通知。类似地,可以在装置从小小区网络断开时通知服务层。在一些情况下,可能不会为所有UE均启用这些特征。例如,可以针对其订阅指示其能够建立LIPA连接并且其已经被授权的UE启用这些特征。在一个实施例中,L-SCEF 701知道需要通知,并且L-SCEF 701知道何时发送通知。在一些情况下,每个服务层告知L-SCEF 701其想要被通知关于特定UE的连接性状态,并且L-SCEF 701被置配有信息,使得其知道服务层是否被授权接收关于UE的通知(例如,见图8)。在一个示例中,当装置连接或断开时,L-SCEF 701从小小区接收通知,并且L-SCEF 701知道通知订阅了通知的服务层(例如,见图9)。
具体参见图8,根据所示示例,在1a处,置配小小区网络中的小小区804,使得其知道哪些UE被授权进行连接状态通知以及哪些服务层被准许接收与给定UE相关的通知。在一些情况下,必须置配小小区网络中的每个小小区,使得其知道哪些UE被授权进行连接状态通知以及哪些服务层被准许接收与特定UE相关的通知。步骤1a可以各种方式实现。
在一个示例中,授权源802是管理系统。例如,TR-069自动配置服务器(ACS)可以经由管理平面协议(诸如TR-069)预先置配在小小区网络的每个小小区中。TR-069协议在TR-069“CPE WAN Management Protocol”第1期修订版4(2011年7月)中描述。换句话说,TR-069ACS可以向小小区网络指示哪些UE被启用了触发器、什么服务层被允许触发每个UE和/或哪些服务层应当被通知特定UE的存在。
在另一个示例中,授权源802是移动管理实体(MME)。虽然出于示例的目的示出了MME 802,但将理解,由MME 802执行的所示操作可替选地由核心网络功能来执行。例如,可以在归属订户服务器(HSS)中的UE订阅中维持对准许连接状态通知的指示和相关联服务层的标识。当UE附接到给定MME或移动到给定MME时,订阅信息可以被传递到MME(或核心网络功能)。当UE附接到小小区时,信息可以被传递到小小区,如根据参考图9所描述的示例实施例所描述。因此,HSS中的UE的订阅信息可以指示UE是否被启用了触发器、什么服务层被允许触发UE和/或哪些服务层应当被通知UE的存在。
在又一个示例中,仍然参照图8,授权源可以是管理控制台或图形用户界面(GUI),其允许管理员(诸如核心网络功能)置配小小区网络中的小小区。GUI的示例在图13至15中示出,并且在下文中进一步描述。例如,与本地网络相关联的GUI或管理控制台可用于指示哪些UE被启用了触发器、什么服务层被允许触发每个UE和/或哪些服务层应当被通知每个UE的存在。
继续参照图8,在又一个示例中,授权源802是L-SCEF 701。例如,所述信息可以经由诸如控制台、GUI(例如,见图13至15)或管理系统(例如,经由TR-069)等管理装置在L-SCEF 701中置配。借助于进一步示例,授权源802可以是OMA DM服务器或核心网络功能。
根据示例实施例,在1a处的授权消息可以包括以下信息,例如但不限于,服务器层(例如,服务层703)的标识符和UE的标识符。UE标识符可以是MSISDN或外部标识符。IMSI也可以用作UE标识符,但出于安全性原因,IMSI可能没有其他标识符那么具有吸引力。在1b处,根据所示示例,小小区804可以确认授权信息。
在2a处,当授权源802是MME时,根据一个示例,小小区804可以在每当UE附接、分离、移交到小小区或者移交离开小小区时向L-SCEF 701发送通知。在小小区网络中存在多个小小区的一些情况下,每当UE移动到不同小小区时,L-SCEF 701可以接收这个通知。因此,在2a处的消息可以向L-SCEF 701通知给定UE装置为可用或不可用的,并且在2a处的消息可以将UE附接到哪个小小区通知L-SCEF 701。在2a处的授权消息可以包括以下信息,例如但不限于,服务层703的标识符(服务层标识符)、UE标识符(例如,MSISN、外部标识符或IMSI)、小小区ID以及“附接”或“分离”指示。在2b处,根据所示实施例,L-SCEF 701可以确认可用性信息。在小小区网络中只有一个小小区的一些情况下,L-SCEF 701可以与小小区804和L-GW集成在一起。否则,L-SCEF 701可以单独地部署。如果其单独地部署,则L-SCEF 701与小小区804之间的接口可以是基于Diameter的并且可以经由传输层安全性(TLS)来保护,或者其可以是例如使用流控制传输协议(SCTP)作为传送工具的自定义协议。
仍然参照图8,根据所示实施例,在3a处,服务层703订阅UE的连接状态。订阅请求可以包括以下信息,例如但不限于,服务层标识符、UE标识符(例如,MSISDN、外部标识符、IMSI等)、动作(例如,订阅)、订阅类型(例如,附接、分离)和参考编号。参考编号可以在建立订阅时由服务层703提供。L-SCEF 701可以在发送通知时将参考编号提供回到服务层703,使得服务层703可以将通知与订阅相互关联。参考编号还可以协助服务层703确定在接收到通知时要调用什么功能。在3b处,L-SCEF 701可以确认订阅。在4a处,根据所示示例,L-SCEF701可以查询最后向L-SCEF 701发送关于给定UE的连接的通知的小小区704,以检查UE是否连接。可替选地,例如,L-SCEF 701可以查询小小区网络中的所有小小区。所述请求可以包括给定UE的标识符。在4b处,小小区804可以用对UE是否被附接的指示做出响应。如果小小区804响应说UE被附接,则L-SCEF 701可以选择向服务层703发送通知。
现在参照图9,可以通过修改以下程序来支持示例连接性状态通知:1)3GPP TS23.401的部分5.2.2.1中描述的E-UTRAN初始附接程序;2)3GPP TS 23.401的部分5.2.2.2中描述的移交程序;以及3)3GPP TS 23.401的部分5.2.2.3中描述的E-UTRAN分离程序。
仍然参照图9,网络900包括HSS 902、MME 904、小小区/eNB 804、L-SCEF 701以及示例服务层703。将了解,示例网络900被简化以促进描述所公开的主题,而不打算限制本公开的范围。除了或替代诸如网络900之类的网络,其他装置、系统和配置可以用于实施本文所公开的实施例,并且所有此类实施例预期属于本公开的范围内。
在1处,根据所示实施例,3GPP TS 23.401的部分5.3.2.1中所描述的E-UTRAN初始附接程序开始。在一些情况下,如果eNB/小小区804与L-GW相关联,则L-GW的地址可以被包括在从eNB/小小区804到MME 904的附接请求消息中。图9中的步骤1表示3GPP TS 23.401的部分5.3.2.1中所描述的E-UTRAN初始附接程序的步骤1至10。这个步骤包括来自UE的初始附接请求、来自新MME(MME 904)的更新位置请求以及从HSS 902到旧MME的取消位置消息。在2处,根据所示示例,MME 904被HSS 902告知某些服务层被授权在UE能够连接到特定L-GW时接收连接通知。在2处的消息可以包含以下信息,例如但不限于,UE标识符(例如,如3GPPTS 23.003中所定义的UE的MSISDN或外部ID)、L-GW地址和本地家庭网络标识符(例如,对于所提供的每个地址,可以提供一个或多个服务层标识符)以及服务层标识符。对于每个L-GWID,被允许接收通知的服务层ID集合可以被包含在所述消息中。在一些情况下,可以在E-UTRAN初始附接期间将在2处的信息传递给MME 904。例如,所述信息可以被包括在从HSS902到MME 904的“更新位置ACK”消息中。这对应于3GPP TS 23.401的部分5.3.2.1中所描述的E-UTRAN初始附接程序中的步骤11。在3处,在3GPP TS 23.401的部分5.3.2.1中所描述的E-UTRAN初始附接程序继续。如图所示,步骤3表示在3GPP TS 23.401的部分5.3.2.1中所描述的E-UTRAN初始附接程序的步骤12至16。这个步骤包括从新MME(MME 904)到S-GW的创建会话请求以及从S-GW到MME 904的创建会话响应。
仍然参照图9,在4处,根据所示示例,如果eNB/小小区804在步骤1的附接请求期间提供了L-GW地址/本地家庭网络ID并且所述L-GW地址/本地家庭网络ID匹配在步骤2中HSS902提供给MME 904的L-GW地址/本地家庭网络ID中的一个,则MME 904可以向eNB/小小区告知本地网络中的哪些服务层被准许接收连接性通知。在4处的消息可以包含以下信息,例如但不限于,UE标识符(例如,UE的MSISDN或外部ID)、L-GW地址和本地家庭网络标识符,以及服务层标识符。在示例中,本地网络地址中的L-GW的地址与在步骤2中提供给MME 904的地址匹配。因此,其可能不需要成为在4处的消息的一部分。对于每个L-GW ID,被允许接收通知的服务层ID集合可以被包含在4处的消息中。在一些情况下,可以在E-UTRAN初始附接期间将在4处的信息传递给MME 904,并且所述信息可以被包括在从HSS 902到MME 904的“初始上下文建立请求/附接接受”消息中。这对应于3GPP TS 23.401的部分5.3.2.1中描述的E-UTRAN初始附接程序中的步骤17。在5处,根据所示示例,3GPP TS 23.401的部分5.3.2.1中所描述的E-UTRAN初始附接程序完成。如图所示,步骤5表示在3GPP TS 23.401的部分5.3.2.1中所描述的E-UTRAN初始附接程序的步骤18至26。这个步骤包括UE与eNB之间的RRC连接重新配置以及从新MME到UE的附接接受。
在6a处,根据所示示例,从小小区/eNB 804向L-SCEF 701发送小小区连接通知。例如,小小区/eNB 804向L-SCEF 701通知UE已经附接。在6a处的消息可以用作UE被附接的通知以及在本地网络中存在被准许在UE附接时接收通知的服务层的通知两者。在6a处的消息可以包括以下信息,例如但不限于,UE标识符(例如,MSISND或外部ID)、与被允许接收通知的服务层相关联的服务层标识符以及原因(例如,附接、分离、UE不再是封闭订户群组(CSG)的一部分等)。在6b处,L-SCEF 701可以通过向小小区/eNB 804发送消息来确认所述通知。在7a处,根据所示示例,L-SCEF 701将本地网络连接通知发送到服务层703。例如,如果给定服务层(例如,服务层703)先前请求了与UE的连接性相对应的通知,则小小区/eNB 804可以向L-SCEF 701发送指示UE被附接的连接通知。如果给定服务层(例如,服务层703)被授权接收通知,则可以在7a处将通知转发到服务层。如上所述,在7a处的消息可以包括UE的标识符。在7b处,服务层703确认所述通知。
现在转向在移交期间的连接通知,在一些情况下,当UE移动到小小区/eNB时,如果在本地网络中存在被准许接收连接性通知的服务层,则必须通知小小区/eNB。在一个实施例中,跟踪区域更新(TAU)程序被更新,使得如果本地网络中的服务层被准许接收连接性通知,则通知小小区/eNB。可能在成功移交(X2和S1)之后或期间需要TAU。因此,根据示例实施例,更新TAU程序保证在所有移交期间发送通知。当前跟踪区域更新程序在参考文献3GPPTS 23.401的部分5.3.3中描述。跟踪区域更新程序在每个成功的X2或S1移交之后执行。因此,在此认识到,如果在本地网络中存在被准许接收连接性通知的服务层,则可以修改TAU以通知新的小小区/eNB。
举例来说,当eNB从UE接收“TAU请求”时,其将把“TAU请求”转发到MME。eNB可以向MME发送附加信息,诸如L-GW地址或本地家庭网络ID。当前,当MME用“TAU接受”做出响应时,eNB将所述消息传递到UE。eNB不从所述请求提取任何信息。在示例实施例中,MME向小小区/eNB发送附加信息,使得小小区/eNB将知道在本地网络中存在被准许接收连接性通知的服务层。这可以类似于eNB如何使用“TAU请求”消息向MME发送附加信息的方式来进行。当UE如3GPP TS 23.401的部分5.3.3中所描述那样执行TAU时,如果MME提供了L-GW地址/本地家庭网络ID并且其与HSS提供给MME的L-GW地址/本地家庭网络ID之一相匹配,则MME可以向eNB/小小区告知本地网络中的哪些服务层被准许接收连接性通知。MME所发送的消息可以包含以下信息,例如但不限于,UE标识符(例如,UE的MSISDN或外部ID)、L-GW地址和本地家庭网络标识符(例如,本地网络中的L-GW的地址)以及服务层标识符。L-GW地址可以匹配在“TAU请求”中提供给MME的地址。因此,其可能不需要成为消息的一部分。所述消息中的服务层标识符可以是被允许接收通知的服务层ID集合。根据上述实施例,经过更新的“TAU接受”可以使小小区/eNB发送“小小区连接通知”消息(例如,上文在图9的6a处描述)以向L-SCEF通知UE现在连接到小小区/eNB。在一些情况下,如果服务层先前请求了用于UE连接性的通知,则“SC连接通知”可以使L-SCEF向服务层发送“LN连接通知”,其指示UE被附接(例如,见图9的7a处)。
在一些情况下,如果移交源小小区/eNB也在本地网络中,则UE可能已经被附接到本地网络。因此,“SC连接通知”可以用作UE现在经由不同的小小区/eNB连接的对L-SCEF的通知。此外,“LN连接通知”消息可能不是必要的。
在替选实施例中,X2移交程序被更新,使得如果本地网络中的服务层被准许接收连接性通知,则通知小小区/eNB。关于X2移交,当UE如3GPP 23.401的部分5.5.1.1中所描述那样执行基于X2的移交时,目标小小区/eNB在“路径切换请求”消息中向MME指示L-GW地址/本地家庭网络ID。如果目标eNB/小小区提供了L-GW地址/本地家庭网络ID,并且其与HSS提供给MME的L-GW地址/本地家庭网络ID之一相匹配,则根据示例,“路径切换请求确认”消息被修改以向eNB/小小区告知本地网络中的哪些服务层被准许接收连接性通知。因此,“路径切换请求确认”消息可以包括以下信息,例如但不限于,UE标识符(例如,UE的MSISDN或外部ID)、L-GW地址和本地家庭网络标识符(例如,本地网络中的L-GW的地址)以及服务层标识符。L-GW地址可以匹配在“TAU请求”中提供给MME的地址。因此,其可能不需要成为消息的一部分。所述消息中的服务层标识符可以是被允许接收通知的服务层ID集合。根据上述实施例,经更新的“路径切换请求确认”可以使小小区/eNB发送“SC连接通知”消息以向L-SCEF通知UE现在连接到小小区/eNB(例如,见图9的6a处)。如果服务层先前请求了关于UE的连接性的通知,则“SC连接通知”可以使L-SCEF向服务层发送“LN连接通知”,其指示UE被附接(例如,见图9的7a处)。在一些情况下,如果源小小区/eNB也在本地网络中,则UE可能已经被附接到本地网络。因此,“SC连接通知”可以用作对L-SCEF的UE现在经由不同的小小区/eNB连接的通知。此外,“LN连接通知”消息可能不是必要的。
现在转向在分离期间的连接通知,当“S1释放程序”完成时,小小区可以向L-SCEF发送“SC连接通知”(小小区连接通知)。这个通知可以用于向L-SCEF指示UE从小小区分离。这个通知可以用作对UE被分离的通知以及对在本地网络中存在应当在UE分离时接收通知的服务层的通知两者。所述消息可以包括以下信息,例如但不限于,UE标识符(例如,UE的MSISDN或外部ID)、与被准许接收通知的服务层相关联的一个或多个服务层标识符以及原因(例如,附接、分离、UE不再是CSG的一部分等)。
在3GPP 23.401的部分5.3.5中详细描述了“S1释放程序”。当UE分离时以及出于其他原因诸如当从小小区的CSG移除UE时执行“S1释放程序”。小小区可以向L-SCEF指示所述原因,使得L-SCEF可以向服务层指示所述原因。
上文描述了可以在UE位于小小区网络中时如何通知服务层的示例。一旦服务层知道UE在小小区网络中,服务层便可以决定其想要与UE建立用户平面连接。然而,UE可以具有或不具有与L-GW的LIPAPDN连接。换句话说,UE可以连接到或不连接到本地IP网络。如果UE连接到本地IP网络,则服务层可能不能够发起与UE的连接,因为其不知道UE的IP地址。下文描述可以解决上述情况以及其他情况的触发器请求的示例。
在一个示例实施例中,触发器是基于NAS的。参照图10,可以在NAS消息中将触发器递送给UE。所述触发器可以用作对UE应当建立LIPA PDN连接的指示。所述触发器可以包括UE应当使用来建立PDN连接的APN和/或本地网络中的服务层的标识符。例如,服务层标识符可以是IP地址和端口编号或FQDN。
仍然参照图10,示例网络1000包括UE 1002、示例MME 904、示例小小区/eNB 804、示例L-GW 1004、示例L-SCEF 701以及示例服务层703。将了解,示例网络1000被简化以促进描述所公开的主题,而不打算限制本公开的范围。除了或替代诸如网络1000之类的网络,其他装置、系统和配置可以用于实施本文所公开的实施例,并且所有此类实施例预期属于本公开的范围内。在1处,根据所示实施例,服务层703使用L-SCEF 701的装置动作请求API来请求触发器。API允许服务层703提供各种信息,诸如例如但不限于与服务层703相关联的ID(服务层ID)、与UE 1002相关联的ID(装置ID)、应用标识符、触发器有效负荷、参考编号、动作类型以及触发器类型。服务层ID可以是标识服务层703的IP地址、FQDN或其他字母数字值。装置ID可以是例如MSISDN、外部UE标识符或IMSI。可替选地,UE 1002的标识符可以是在服务层703和L-SCEF 701中置配的字母数字值。在一个示例中,L-SCEF 701可以将值从字母数字值映射为3GPP标识符,诸如MSISDN、外部UE标识符或IMSI。应用标识符可以是标识UE1002上的哪个应用(例如,服务层)应当接收触发器的值。例如,这个值可以是整数端口编号。触发器有效负荷可以包括用于接收方应用的专用消息。有效负荷可以携载以下信息,例如但不限于,LIPA APN、服务层IP地址或FQDN以及服务层端口编号。所述参考编号可以是在1处的消息中的可选字段。所述参考编号字段可以是服务层703所提供的整数值。例如,L-SCEF 701可以将这个参考编号值包括在触发器回答中,使得服务层703可以将触发器请求和回答彼此相互关联。可替选地或附加地,参考编号值可以被包括在例如由L-GW 1004、小小区804、MME 904和HSS所生成的任何CDR中,使得CDR可以与服务层的请求相互关联。所述动作类型可以指示在1处的请求是触发器或IP地址查找。下文描述IP地址查找选项的示例。触发器类型可以是允许服务层703指示应当支持什么类型的触发器递送(例如,NAS、SMS、UDP/IP)的可选字段。
在2处,根据所示示例,L-SCEF 701使用对L-SCEF 701是否授权请求的指示来回复触发器请求。在2处的响应还可以指示是否将尝试触发器。在3处,L-SCEF 701将触发器请求转发到小小区804。例如,如果在1处的消息中提供的装置ID是字母数字值,则L-SCEF 701可以将装置ID转换为IMSI、MSISDN或外部标识符。可替选地,例如,如果在1处的消息中提供的装置ID是外部标识符,则L-SCEF 701可以将装置ID转换为IMSI或MSISDN。在4处,小小区/eNB 804将触发器请求转发到MME 904。可以在S1-MME接口上以新的S1-AP消息发送在4处的消息。例如,小小区/eNB 804可以针对附接到小小区804的每个UE维持S1-MME上下文。根据示例实施例,小小区/eNB 804还针对L-SCEF 701维持特殊S1-MME上下文。L-SCEF 701可以使用这个S1-MME上下文来将NAS PDU传送到MME 904。NAS PDU可以携载诸如触发器请求、授权请求等信令。当UE(例如,UE 1002)将NAS PDU发送到MME 904时,其可以通过eNB/小小区804来发送,使得eNB/小小区804不能检查内容。,如3GPP TS 36.413“Evolved UniversalTerrestrial Radio Access Network(E-UTRAN);S1 Application Protocol(S1AP)”中所描述的UPLINK NAS TRANSPORT(上行链路NAS传输)消息可以用于将触发器请求携载到MME904,所述技术规范以引用的方式并入本文中,如同其内容在此阐述。在一个示例中,针对待与L-SCEF 701相关联的S1AP上下文建立特殊MME UE S1AP ID和eNB UE S1AP ID。UPLINKNAS TRANSPORT消息中的NAS PDU可以携载新的“触发器请求”消息。“触发器请求”消息可以携载各种信息元素,诸如例如但不限于服务层ID(例如,标识服务层的IP地址、FQDN或其他字母数字值)和装置ID、应用标识符以及在3处提供的触发器有效负荷。可替选地,eNB/小小区804可以将装置身份从3映射为S-TMSI。在eNB/小小区804这样做的一些情况下,其还可以在UE的S1-MME上下文中而不是在特殊L-SCEF S1-MME上下文中将触发器请求发送到MME904。
在5处,根据所示示例,MME 904向HSS发送授权请求。授权请求可以包括装置ID、服务层ID和参考编号。授权请求还可以包括小小区/eNB身份或本地网络标识符。MME 904可以在将请求发送到HSS之前将装置ID映射为IMSI,或者MME可以将装置ID发送到HSS并且HSS可以将所述ID映射为IMSI。在示例中,HSS确认与服务层703相关联的ID被准许触发UE 1002。HSS可以可选地检查服务层703是否被准许使用所指示的本地网络或小小区/eNB 804触发UE 1002。在6处,MME 904可以在DOWNLINK NAS TRANSPORT(下行链路NAS传输)消息中的NASPDU中将触发器递送到UE 1002。NAS PDU可以包含触发器有效负荷、应用ID和参考编号。在一些情况下,例如,如果尚未建立LIPA PDN连接,则UE 1002与触发器请求中所指示的APN建立LIPA PDN连接。UE 1002然后可以与本地网络中的服务层703建立联系。UE 1002可以从触发器请求中获得服务层的IP地址和端口编号,或者其可以从触发器请求中获得FQDN并且将其映射为IP地址和端口编号。与服务层703“建立联系”可以指示UE 1002上的应用或服务层向本地网络中的服务层703注册。
作为替选示例,小小区804可以绕过MME 904并且在RRC消息中将触发器直接发送到UE 1002。然而,在此认识到,在将触发器请求发送到UE 1002之前将其传回到核心网络允许核心网络检查业务,例如出于计费目的。例如,MME和/或HSS可以为请求生成计费记录。MME和HSS可以为操作创建CDR。另外,在将触发器请求发送到UE 1002之前将其传回到核心网络允许核心网络经由MME和/或HSS授权所述请求。
在另一个示例实施例中,触发器递送是基于SMS的。例如,再次参照图10,在3处,eNB/小小区804或L-SCEF 701可以将触发器请求转换成SMS消息。SMS的目的地地址(DA)标头字段可以用接收方装置(例如,UE 1002)的MSISDN填充。SMS的应用端口标识符标头字段可以用L-SCEF 701所提供的应用标识符填充。SMS有效负荷可以用L-SCEF 701所提供的触发器有效负荷填充。SMS的起源地址(OA)标头字段可以用指派给eNB/小小区804、L-SCEF701或服务层703的MSISDN填充。SMS的协议标识符(PID)标头字段可以被设置为指示所述SMS是触发器。
在4处,继续基于SMS的触发器示例,MME 904可以选择拒绝具有指示SMS来自服务层的起源地址并且具有不指示SMS是触发器的PID字段的任何SMS。类似地,MME 904可以拒绝具有指示SMS不是来自服务层的起源地址并且具有指示SMS是触发器的PID字段的任何SMS。MME 904然后可以将SMS消息递送到SMS-IWMSC/SMS-SC,如其将通常递送移动起源SMS那样。SMS-SC可以检验起源地址被准许触发目的地地址,并且然后SMS-SC可以使用现有SMS经由NAS移动终止SMS程序来递送触发器。
在替选方法中,MME 904可以选择不将SMS递送到SMS-SC,并且MME 904可以将SMS直接递送到接收方UE 1002。授权可以经由来自HSS的信息来执行。通常,这可能是不可能的,然而,MME 904可以得出结论,因为SMS是触发器并且其起源于本地网络,所以接收方必须在本地网络中并且附接到相同MME池。
现在参照图11,示例网络1100包括示例UE 1002、示例小小区/eNB 804、示例L-GW1004、示例L-SCEF 701以及示例服务层703。将了解,示例网络1100被简化以促进描述所公开的主题,而不打算限制本公开的范围。除了或替代诸如网络1100之类的网络,其他装置、系统和配置可以用于实施本文所公开的实施例,并且所有此类实施例预期属于本公开的范围内。如图11所示,L-SCEF 701可以将触发器请求传递到L-GW 1004,并且L-GW 1004可以经由UE的LIPA PDN连接以用户数据报协议(UDP)/因特网协议(IP)(UDP/IP)包将触发器递送到UE 1002。
仍然参照图10,在1处,根据所示示例,服务层703使用L-SCEF装置动作请求API来请求触发器。上文参考图10详细描述了这个步骤。触发器类型字段可以指示应当经由UDP/IP递送触发器。在2处,如图所示,L-SCEF 701使用对所述请求是否被L-SCEF 701授权以及是否将尝试所述触发器的指示来对所述触发器请求做出回复。在3处,L-SCEF 701将触发器请求转发到L-GW 1004。在一些情况下,如果在1处提供的装置ID是字母数字值,则L-SCEF701可以将装置ID转换为IMSI、MSISDN或外部标识符。可替选地,在其他情况下,如果在1处提供的装置ID是外部标识符,则L-SCEF 701可以将装置ID转换为IMSI或MSISDN。在4处,根据所示示例,L-GW 1004将触发器有效负荷包裹在UDP分组中。在一些情况下,如果L-GW1004不识别装置ID或确定触发器未被授权,则过程前进到步骤6。在5处,L-GW 1004将UDP分组递送到UE 1002,并且将所述分组寻址到应用标识符字段中所指示的端口编号。在6处,L-GW 1004使用对UDP/IP分组是否被发送的指示来对L-SCEF 701做出回复。例如,如果L-GW1004确定其不识别装置ID或者触发器未被授权,则L-GW 1004可以向L-SCEF 701指示拒绝原因(在6处)。在7处,如图所示,UE 1002与本地网络中的服务层703建立联系。UE 1002可以从触发器请求中获得服务层的IP地址和端口编号,或者UE 1002可以从触发器请求中获得FQDN并且将其映射为IP地址和端口编号。将理解,与服务层703“建立联系”可以意味着UE1002上的应用或服务层向本地网络中的服务层703注册。
现在参照图12,根据另一个示例实施例,作为向UE发送触发器的替选方案,L-SCEF可以向L-GW查询UE的IP地址。在向L-GW查询UE的IP地址之后,L-SCEF可以将所述IP地址提供到服务层,使得服务层可以在用户平面上发起与UE的联系。如图12所示,示例网络1200包括示例UE 1002、示例小小区/eNB 804、示例L-GW 1004、示例L-SCEF 701以及示例服务层703。将了解,示例网络1200被简化以促进描述所公开的主题,而不打算限制本公开的范围。除了或替代诸如网络1200之类的网络,其他装置、系统和配置可以用于实施本文所公开的实施例,并且所有此类实施例预期属于本公开的范围内。
仍然参照图12,在1处,根据所示示例,服务层703使用L-SCEF装置动作请求API来请求触发器。参考图10详细描述所述请求。在1处的消息中的动作类型字段可以指示所述请求是IP地址查找请求。在2a处,L-SCEF 701可以向L-GW 1004查询由服务层703在1处的消息中指示的装置(例如,UE 1002)的IP地址。例如,查询可以基于装置的外部标识符、MSISDN或IMSI。如果装置ID是FQDN,则在2a处的查找可以是DNS查找。在2b处,L-GW 1004将查找结果(例如,UE 1002的IP地址)返回给L-SCEF 701。在3处,L-SCEF 701使用UE 1002的IP地址对触发器请求做出回复。在4处,服务层703然后可以建立与UE 1002的联系。将理解,与服务层703“建立联系”可以意味着服务层702向UE 703上的应用或服务层发送请求或指示,指示其应当向本地网络中的服务层703注册。
因此,如上所述,设备或节点可以包括处理器、存储器和通信电路。设备可以经由其通信电路连接到本地网络,并且设备进一步可以包括存储在设备的存储器中的计算机可执行指令,所述计算机可执行指令当由设备的处理器执行时使设备接收请求。所述请求可以是用以触发UE的触发器请求。此类触发器请求可以指示与本地网络相关联的接入点名称,使得UE与本地网络建立本地IP接入连接。节点可以将触发器请求转发给核心网络功能或移动性管理实体以用于递送给UE。节点可以将用于核心网络功能或移动性管理实体的触发器请求格式化为NAS PDU或基于NAS PDU的SMS。可替选地或附加地,所述请求可以指示当UE连接到本地网络时通知节点。如上所述,所述节点例如但不限于可以是核心网络功能、本地服务能力功能(L-SCEF)、服务层、M2M服务器、网关、服务器或本地网关等中的至少一个。UE可能能够经由本地网络锚连接到本地网络。因此,设备可以在UE附接到本地网络时发送通知。另外,设备可以在UE从本地网络断开时发送通知。如上所述,设备可以被移动性管理实体或核心网络功能授权发送通知。可以在初始上下文建立/附接接受消息、跟踪区域更新接受消息或路径切换请求确认消息中接收授权和与其相关的信息。与UE相关联的订阅信息可以向移动性管理实体或核心网络功能指示设备被授权发送通知。在另一个实施例中,设备可以被与本地网络相关联的管理员授权发送通知。设备例如但不限于可以包括核心网络功能、小小区、基站、e节点B、节点B、家庭e节点B或家庭节点B。
现在转向示例图形用户界面(GUI),小小区网络的小小区可以具有配置GUI,其允许网络管理员用各种信息来配置小小区,诸如例如但不限于用于L-SCEF 701的联系信息、用于L-GW 1004的联系信息以及哪些服务层被准许接入L-SCEF 701。图13描绘了根据一个示例实施例的此类GUI的示例。字段1300表示GUI的标题。可以在触摸屏上按压、使用鼠标指针点击或以其他方式致动致动器1302(其可以是按钮)。例如,致动器1302a可以由用户选择,使得可以配置L-SCEF 701。致动器1302b可以由用户选择,使得可以配置L-GW 1004。致动器1302c可以由用户选择,使得可以配置服务层(例如,服务层703)。
在示例中,当致动器1302a(L-SCEF配置)被选择时,可以显示GUI 1400(见图14)。GUI 1400可以允许用户(例如,管理员)使用L-SCEF 701的IP地址来配置小小区网络。另外,被允许连接到L-SCEF 701的服务层可以使用GUI 1400来配置。示例GUI 1400包括可以用于选择哪些服务层被允许连接到L-SCEF 701的下拉菜单1402(准许服务层下拉菜单)。在示例中,当选择致动器1302b(L-GW配置)时,可以显示示例GUI 1500(见图15)。GUI 1500可以允许用户使用L-GW的L-SCEF接口的IP地址来配置小小区网络。GUI 1500包括下拉菜单1502和1504以允许用户分别选择是否应当启用上述IP地址查找特征和上述基于IP的触发器递送特征。通过进一步示例,当选择致动器1302c(服务层配置)时,可以显示GUI 1600(见图16)。GUI 1600可以允许管理员使用关于小小区网络中的服务层的信息来配置小小区网络。下拉菜单1602可以由想要配置新服务层或修改现有配置的用户选择。可以使用下拉菜单1602针对每个服务层输入服务层名称和IP地址。下拉菜单1604可以由想要将现有装置与服务层相关联的用户选择,或者由想要针对将与服务层相关联的新装置输入信息的用户选择。可以使用下拉菜单1604输入装置名称、MSISDN和外部标识符。将理解,以示例方式呈现GUI,并且可以根据需要来构造GUI,使得可以查看并且根据需要更改配置参数。将理解,示例用户界面可以用于根据需要监视并控制替选参数。将进一步理解,GUI可以经由多种图表或替选视觉描绘向用户提供用户感兴趣的各种信息。
现在转向上述特征的oneM2M部署,接口连接到L-SCEF的服务层和应用可以是oneM2M MN-CSE和/或IN-CSE或AE。OneM2M Mcn参考点可以经由L-SCEF API实施,或者Mcn接口可以映射到L-SCEF与L-GW之间以及L-SCEF与eNB之间的接口。接收触发器的UE应用或服务层可以分别是oneM2M AE或ASN-CSE。在示例实施例中,L-SCEF API可以被绑定到基于REST的协议,诸如HTTP。可替选地,其可以被绑定到诸如SOAP或LDAP之类的协议。
在另一个示例中,L-GW和L-SCEF可以彼此集成,并且两个功能之间的LT6b接口可以经由功能调用来实施。可替选地或附加地,例如,L-SCEF与L-GW之间的接口可以基于Diameter协议、SOAP、LDAP、GTP-C,绑定到诸如HTTP的基于REST的协议,或者被实施为在SCTP之上运行的应用协议。举例来说,图17示出了其中LT6b协议是基于GTP-C的示例。
在另一个示例实施例中,小小区和L-SCEF可以彼此集成,并且两个功能之间的S1-L接口可以经由功能调用来实施。可替选地或附加地,L-SCEF与L-GW之间的接口可以基于Diameter协议、SOAP、LDAP,绑定到诸如HTTP的基于REST的协议,或者实施为在SCTP之上运行的应用协议。在一些情况下,如果接口被实施为在SCTP之上运行的应用协议,则接口可以是3GPP NAS或S1-AP协议的修改版本。图18示出了针对S1-L接口是基于在SCTP之上运行的应用的示例情况的S1-L协议栈的图。图18还描绘了e节点B可以如何在SCEF与MME之间中继信息的示例。
图19A是可以实施一个或多个所公开的实施例的示例机器到机器(M2M)、物联网(IoT)或物联网(WoT)通信系统10的图。一般来说,M2M技术为IoT/WoT提供构建块,并且任何M2M装置、M2M网关或M2M服务平台均可以是IoT/WoT的组件以及IoT/WoT服务层等等。图8至12中的任一个所示出的任何装置、功能、节点或网络可以包括通信系统(诸如图19A至19D中所示的通信系统)的节点。
如图19A所示,M2M/IoT/WoT通信系统10包括通信网络12。通信网络12可以是固定网络(例如,以太网、光纤、ISDN、PLC等)或无线网络(例如,WLAN、蜂窝式等)或异构网络的网络。例如,通信网络12可以包括向多个用户提供诸如语音、数据、视频、即时消息、广播等内容的多个接入网络。例如,通信网络12可以采用一种或多种信道接入方法,诸如码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、正交FDMA(OFDMA)、单载波FDMA(SC-FDMA)等。另外,通信网络12可以包括其他网络,诸如核心网络、因特网、传感器网络、工业控制网络、个人局域网、融合个人网络、卫星网络、家庭网络或企业网络。
如图19A所示,M2M/IoT/WoT通信系统10可以包括基础设施域和场域。基础设施域是指端到端M2M部署的网络侧,并且场域是指区域网络,通常在M2M网关后面。场域和基础设施域均可以包括网络的多种不同节点(例如,服务器、网关、装置)。例如,场域可以包括M2M网关14和终端装置18。将了解,任何数量的M2M网关装置14和M2M终端装置18可以根据需要包括在M2M/IoT/WoT通信系统10中。M2M网关装置14和M2M终端装置18中的每一个被配置为经由通信网络12或直接无线电链路发送和接收信号。M2M网关装置14允许无线M2M装置(例如,蜂窝式和非蜂窝式)以及固定网络M2M装置(例如,PLC)通过诸如通信网络12之类的运营商网络或者直接无线电链路来通信。例如,M2M装置18可以收集数据并且经由通信网络12或直接无线电链路将所述数据发送到M2M应用20或M2M装置18。M2M装置18还可以从M2M应用20或M2M装置18接收数据。另外,可以经由M2M服务层22向M2M应用20发送以及从M2M应用20接收数据和信号,如下文所述。M2M装置18和网关14可以经由包括例如蜂窝式、WLAN、WPAN(例如,Zigbee、6LoWPAN、蓝牙)、直接无线电链路和有线在内的各种网络进行通信。示例性M2M装置包括但不限于平板电脑、智能电话、医疗装置、温度和天气监视器、联网汽车、智能电表、游戏控制台、个人数字助理、健康和健身监视器、灯、恒温器、家电、车库门以及其他基于致动器的装置、安全装置和智能插座。
参照图19B,场域中的所示M2M服务层22为M2M应用20、M2M网关装置14和M2M终端装置18以及通信网络12提供服务。将理解,M2M服务层22可以根据需要与任何数量的M2M应用、M2M网关装置14、M2M终端装置18和通信网络12通信。M2M服务层22可以由一个或多个服务器、计算机等实施。M2M服务层22提供适用于M2M终端装置18、M2M网关装置14和M2M应用20的服务能力。M2M服务层22的功能可以多种方式来实施,例如作为web服务器、在蜂窝式核心网络中、在云中等。
类似于所示的M2M服务层22,在基础设施域中存在M2M服务层22’。M2M服务层22’向基础设施域中的M2M应用20’和底层通信网络12’提供服务。M2M服务层22’还向场域中的M2M网关装置14和M2M终端装置18提供服务。将理解,M2M服务层22’可以与任何数量的M2M应用、M2M网关装置和M2M终端装置通信。M2M服务层22’可以通过不同服务提供商与服务层交互。M2M服务层22’可以由一个或多个服务器、计算机、虚拟机(例如,云/计算/存储农场等)等实施。
仍然参照图19B,M2M服务层22和22’提供多种应用和垂直层面(verticals)可以利用的核心服务交付能力集合。这些服务能力使得M2M应用20和20’能够与装置交互并且执行诸如数据收集、数据分析、装置管理、安全性、记帐、服务/装置发现等功能。基本上,这些服务能力使应用摆脱实施这些功能性的负担,因此简化了应用开发并且减小了成本和上市时间。服务层22和22’还使得M2M应用20和20’能够结合服务层22和22’所提供的服务通过各种网络12和12’通信。
M2M应用20和20’可以包括各种行业诸如但不限于交通运输、健康保健、联网家庭、能源管理、资产跟踪以及安全监督中的应用。如上文提到,跨系统的装置、网关和其他服务器运行的M2M服务层支持诸如数据收集、装置管理、安全性、记帐、位置跟踪/地理防护、装置/服务发现和遗留系统集成等功能,并且将这些功能作为服务提供给M2M应用20和20’。
一般来说,服务层(SL)(诸如图19A和19B所示的服务层22和22’)界定通过应用编程接口(API)和底层联网接口的集合支持增值服务能力的软件中间件层。ETSI M2M和oneM2M架构两者界定服务层。ETSI M2M的服务层被称为服务能力层(SCL)。SCL可以在ETSIM2M架构的多种不同节点中实施。例如,服务层的实例可以在M2M装置(其被称为装置SCL(DSCL))、网关(其被称为网关SCL(GSCL))和/或网络节点(其被称为网络SCL(NSCL))内实施。OneM2M服务层支持公共服务功能(CSF)(即,服务能力)集合。一个或多个特定类型的CSF的集合的实例化被称为公共服务实体(CSE),其可以被托管在不同类型的网络节点(例如,基础设施节点、中间节点、应用特定节点)上。第三代合作伙伴计划(3GPP)还已经定义了用于机器类型通信(MTC)的架构。在那个架构中,服务层及其所提供的服务能力被实施为服务能力服务器(SCS)的一部分。无论是在ETSI M2M架构的DSCL、GSCL或NSCL中、在3GPP MTC架构的服务能力服务器(SCS)中、在oneM2M架构的CSF或CSE中还是在网络的某个其他节点中体现,服务层的实例可以在逻辑实体(例如,软件、计算机可执行指令等)中实施,所述逻辑实体在网络中的一个或多个独立节点(包括服务器、计算机和其他计算装置或节点)上执行或者作为一个或多个现有节点的一部分执行。作为示例,服务层或其组件的实例可以在具有下述图19C或19D所示的一般架构的网络节点(例如,服务器、计算机、网关、装置等)上运行的软件的形式来实施。
另外,本文所述的方法和功能性可以被实施为使用面向服务的架构(SOA)和/或面向资源的架构(ROA)来接入服务的M2M网络的一部分,诸如上述的网络和应用管理服务。
图19C是网络的节点的示例硬件/软件架构的框图,诸如图8至12所示的节点、装置、功能或网络之一,其可以作为诸如图19A和19B所示的M2M网络的M2M网络中的M2M服务器、网关、装置或其他节点进行操作。如图19C所示,节点30可以包括处理器32、收发器34、发送/接收元件36、扬声器/麦克风38、键区(keypad)40、显示器/触摸板42、不可移除存储器44、可移除存储器46、电源48、全球定位系统(GPS)芯片集50以及其他外围设备52。节点30还可以包括通信电路,诸如收发器34和发送/接收元件36。将了解,节点30可以包括前述元件的任何子组合,同时保持与实施例一致。这个节点可以是实施本文所述的与其相关的通知和触发器的节点。
处理器32可以是通用处理器、专用处理器、常规处理器、数字信号处理器(DSP)、多个微处理器、与DSP核心联合的一个或多个微处理器、控制器、微控制器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)电路、任何其他类型的集成电路(IC)、状态机等。处理器32可以执行信号编译、数据处理、功率控制、输入/输出处理和/或使得节点30能够在无线环境中进行操作的任何其他功能性。处理器32可以耦接到收发器34,所述收发器34可以耦接到发送/接收元件36。尽管图19C将处理器32和收发器34描绘为单独组件,但将了解,处理器32和收发器34可以一起集成在电子封装或芯片中。处理器32可以执行应用层程序(例如,浏览器)和/或无线电接入层(RAN)程序和/或通信。处理器32可以执行安全性操作,诸如验证、安全性密钥协商和/或密码操作,诸如在接入层和/或应用层处。
如图19C所示,处理器32耦接到其通信电路(例如,收发器34和发送/接收元件36)。通过执行计算机可执行指令,处理器32可以控制通信电路,以便使节点30经由其所连接的网络与其他节点进行通信。具体地,处理器32可以控制通信电路以便执行本文(例如,在图8至12中)和权利要求书中所描述的发送和接收步骤。尽管图19C将处理器32和收发器34描绘为单独组件,但将了解,处理器32和收发器34可以一起集成在电子封装或芯片中。
发送/接收元件36可以被配置为向其他节点(包括M2M服务器、网关、装置等等)发送信号或从其接收信号。例如,在一个实施例中,发送/接收元件36可以是被配置为发送且/或接收RF信号的天线。发送/接收元件36可以支持各种网络和空中接口,诸如WLAN、WPAN、蜂窝式等。在实施例中,发送/接收元件36可以是被配置为发送且/或接收例如IR、UV或可见光信号的发送器/检测器。在又一个实施例中,发送/接收元件36可以被配置为发送且接收RF和光信号两者。将了解,发送/接收元件36可以被配置为发送且/或接收无线或有线信号的任何组合。
另外,虽然发送/接收元件36在图19C中被描绘为单个元件,但节点30可以包括任何数量的发送/接收元件36。更具体地说,节点30可以采用MIMO技术。因此,在一个实施例中,节点30可以包括两个或更多个发送/接收元件36(例如,多个天线)用于发送和接收无线信号。
收发器34可以被配置为对将由发送/接收元件36发送的信号进行调制并且对由发送/接收元件36接收的信号进行解调。如上文提到,节点30可以具有多模式能力。因此,收发器34可以包括多个收发器用于使得节点30能够经由多个RAT(诸如UTRA和IEEE 802.11)通信。
处理器32可以从任何类型的合适存储器诸如不可移除存储器44和/或可移除存储器46存取信息并且将数据存储在其中。不可移除存储器44可以包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬盘或任何其他类型的存储器存储装置。可移除存储器46可以包括订户身份模块(SIM)卡、存储棒、安全数字(SD)存储卡等。在其他实施例中,处理器32可以从不在物理上位于节点30上(诸如位于服务器或家用计算机上)的存储器存取信息并且将数据存储在其中。处理器32可以被配置为控制显示器或指示器42上的照明模式、图像或颜色以反映节点的状态或者配置UE(例如,图13至16)的节点,以及尤其是底层网络、应用或与UE通信的其他服务。处理器32可以从电源48接收电力,并且可以被配置为向节点30中的其他组件分发且/或控制电力。电源48可以是用于向节点30供电的任何合适装置。例如,电源48可以包括一个或多个干单元电池(例如,镍镉(NiCd)、镍锌(NiZn)、镍金属氢化物(NiMH)、锂离子(Li离子)等)、太阳能电池、燃料电池等。
处理器32还可以耦接到GPS芯片集50,其被配置为提供关于节点30的当前位置的位置信息(例如,经度和纬度)。将了解,节点30可以借助于任何合适的位置确定方法采集位置信息,同时保持与实施例一致。
处理器32可以进一步耦接到其他外围设备52,其可以包括提供附加特征、功能性和/或有线或无线连接性的一个或多个软件和/或硬件模块。例如,外围设备52可以包括加速度计、电子罗盘、卫星收发器、传感器、数码相机(用于照片或视频)、通用串行总线(USB)端口、振动装置、电视收发器、免提耳机、模块、调频(FM)无线电单元、数字音乐播放器、媒体播放器、视频游戏播放器模块、因特网浏览器等。
图19D是示例计算系统90的框图,所述计算系统还可以用于实施网络的一个或多个节点,诸如图8至12中所示的节点、装置、功能或网络,其可以作为M2M网络(诸如图19A和19B中所示)中的M2M服务器、网关、装置或其他节点来操作。计算系统90可以包括计算机或服务器,并且可以主要由计算机可读指令控制,计算机可读指令可以呈软件的形式,无论在哪里被存储或存取,或无论由任何装置存储或存取。此类计算机可读指令可以在中央处理单元(CPU)91内执行以使计算系统90工作。在许多已知工作站、服务器和个人计算机中,中央处理单元91由称为微处理器的单芯片CPU实施。在其他机器中,中央处理单元91可以包括多个处理器。协处理器(coprocessor)81是执行附加功能或协助CPU 91的与主CPU 91相异的可选处理器。CPU 91和/或协处理器81可以接收、生成并且处理与所公开的用于安全保护的系统和方法相关的数据。
在操作中,CPU 91提取、解码并执行指令,并且经由计算机的主要数据传送路径(系统总线80)将信息传送到其他资源以及从其他资源传送信息。此类系统总线连接计算系统90中的组件并且界定用于数据交换的介质。系统总线80通常包括用于发送数据的数据线、用于发送地址的地址线以及用于发送中断和用于操作系统总线的控制线。此类系统总线80的示例是PCI(外围组件互连)总线。
耦接到系统总线80的存储器装置包括随机存取存储器(RAM)82和只读存储器(ROM)93。此类存储器包括允许存储并且检索信息的电路。ROM 93通常含有无法容易修改的存储数据。存储在RAM 82中的数据可以由CPU 91或其他硬件装置读取或改变。对RAM 82和/或ROM 93的存取可以由存储器控制器92控制。存储器控制器92可以提供在执行指令时将虚拟地址翻译成物理地址的地址翻译功能。存储器控制器92还可以提供隔离系统内的进程并且将系统进程与用户进程隔离的存储器保护功能。因此,以第一模式运行的程序可以仅存取其自己进程虚拟地址空间所映射的存储器;其无法存取另一个进程的虚拟地址空间内的存储器,除非已经设置进程之间的存储器共享。
另外,计算系统90可以含有负责从CPU 91向外围设备诸如打印机94、键盘84、鼠标95和磁盘驱动器85传送指令的外围设备控制器83。
由显示控制器96控制的显示器86用于显示计算系统90所生成的视觉输出。此类视觉输出可以包括文本、图形、动画图形和视频。显示器86可以使用基于CRT的视频显示器、基于LCD的平板显示器、基于气体等离子的平板显示器或触摸面板实施。显示控制器96包括生成发送给显示器86的视频信号所需要的电子组件。
另外,计算系统90可以包含通信电路,诸如网络适配器97,其可以用于将计算系统90连接到外部通信网络,诸如图19A和图19B的网络12,以使得计算系统90能够与网络的其他节点进行通信。通信电路可以单独地或与CPU 91组合地用于执行本文(例如,在图8至12中)和权利要求书中所描述的发送和接收步骤。
现在参照图20,如上提及,提供与网络功能虚拟化(NFV)相关的进一步细节,因为本文所述的实施例可以由NFV实施。作为背景,NFV旨在改变网络运营商架构网络的方式。具体地,IT虚拟化技术正被用于将许多网络设备类型整合到可以位于数据中心、网络节点和终端用户场所中的行业标准大容量服务器、交换机和存储装置上。网络功能(例如,移动性管理、会话管理、QoS)可以用软件实施,并且网络功能可以在一系列行业标准服务器硬件上运行。所述功能可以根据需要移动到网络的各种位置中或在网络的各种位置中实例化,而无需安装新设备。图20示出了已经由ETSI提供的用于NFV的架构框架的一个示例。
在此认识到,NFV可以应用于移动和固定网络中的任何数据平面分组处理和控制平面功能。示例包括且不限于:
·交换元件(例如,BNG、CG-NAT、路由器)
·移动网络节点(例如,HLR/HSS、MME、SGSN、GGSN/PDN-GW、RNC、e节点B)
·家用路由器和机顶盒中所含有的用于创建虚拟化家庭环境的功能
·聚合和全网功能(例如,AAA服务器、策略控制和计费平台)
·应用级优化(例如,CDN、高速缓存服务器、负载平衡器、应用加速器)
·安全性功能(例如,防火墙、病毒扫描程序、入侵检测系统、垃圾邮件防护)
在此认识到,应用NFV可以为网络运营商提供各种好处,这可以有助于电信行业格局发生巨大变化。例如但不限于,在此认识到,NFV可以提供:
·通过整合设备和利用IT行业的规模经济,降低设备成本并降低功率消耗。
·通过最小化典型的网络运营商创新周期,提高上市时间的速度。
·在同一基础设施上运行生产、测试和参考设施的可能性提供了更有效的测试和集成,从而降低了开发成本和上市时间。
·基于地理位置或客户群来定向服务介绍。可以根据需要快速地扩大/缩小服务。
·实现广泛多种生态系统(鼓励开放性)。
·基于实际业务/移动模式和服务需求,近实时地优化网络配置和/或拓扑。
·支持多租户,从而允许网络运营商为多个用户、应用、内部系统或其他网络运营商提供定制的服务和连接性,其可以在相同的硬件上共同定位,同时恰当地安全隔离管理域。
·通过采用标准服务器和存储装置中的功率管理特征以及工作负荷整合和位置优化来降低能量消耗。
欧洲电信标准协会(ETSI)已经组建了一个规范小组(“网络功能虚拟化”)来发布白皮书,并且产生若干更深入的材料,包括用于NFV的标准术语定义和用例,其充当正在考虑实施NFV的供应商和运营商的参考文献。
图21是具有VNF和嵌套转发图的端到端网络服务的示例(来自ETSI GS NFV 002)。图21示出了虚拟化网络功能转发图(VNF-FG)的概念。VNF-GW描述了如何连接VNF集合来提供服务。
诸如在下一代移动网络(NGMN)联盟的“网络切片概念的描述”中所描述的网络切片是可以被移动网络运营商用来跨移动运营商的网络(回程和核心网络两者)的固定部分支持在空中接口后面的多个虚拟网络的机制。这涉及将网络“切片”成多个虚拟网络以支持不同RAN或跨单个RAN运行的不同服务类型。网络切片使得运营商能够创建被定制以针对需要不同要求(例如,在功能性、性能和隔离方面中)的不同市场场景提供优化解决方案的网络。图22示出了网络切片的示例概念架构。将理解,图22中的不同类型的阴影指示不同网络切片示例或子网络切片示例。
3GPP正在设计5G网络,并且正在考虑是否并入网络切片技术,其可能非常适合5G网络,因为5G用例(例如,大规模IoT、关键通信和增强型移动宽带)需要非常多样化并且有时极端的要求。当前架构利用相对单一的网络和传输框架来适应各种服务,诸如来自智能电话、OTT内容、功能电话、数据卡和嵌入式M2M装置的移动业务。预期当前架构没有足够灵活性和可缩放性来在每个业务需求具有其自己特定的性能、可缩放性和可用性要求集合时有效地支持更广泛范围的业务需求。此外,在此认识到,应当使新网络服务的引入更有效率。然而,在同一个运营商网络中,预期有几个用例同时活跃,因此需要5G网络的高度灵活性和可缩放性。
在一些情况下,为了使得UE能够从一个网络运营商的多个网络切片同时获得服务,跨多个核心网络实例共享控制平面功能的单个集合,如图23所示。
核心网络实例由控制平面功能的单个集合和用户平面功能的单个集合组成。此外,核心网络实例专用于属于相同UE类型的UE。识别UE类型是通过使用特定参数例如UE使用类型和/或来自UE订阅的信息来完成的。核心网络实例中的用户平面功能集合负责向UE提供特定服务并且传输特定服务的用户平面数据。例如,核心网络实例#1中的一个用户平面功能集合向UE提供增强的移动宽带服务,而核心网络实例#2中的另一个用户平面功能集合向UE提供关键的通信服务。当UE首次连接到运营商的网络时,将与UE使用类型相匹配的默认核心网络实例指派给UE。每个UE可以具有到在不同核心网络实例上同时可用的不同用户平面功能集合的多个用户平面连接。控制平面功能可以跨网络切片共享。
核心网络选择功能(CNSF)可以具有若干责任。例如,CNSF可以例如通过考虑UE的订阅和特定参数(例如,UE使用类型)来选择哪个核心网络实例适应UE。CNSF可以选择基站应当与选定核心网络实例内的哪些控制平面功能通信。这个对控制平面功能的选择可以通过使用特定参数(例如,UE使用类型)来完成。CNSF可以选择基站应当与哪个用户平面功能集合建立连接以用于传送不同服务的用户平面数据。这个对用户平面功能的选择是通过使用特定参数(例如,UE使用类型和服务类型)来完成的。
为了实现网络功能的互连,在3GPP TR 23.799“Study on Architecture forNext Generation System”中提出了互连与路由功能(IRF)2058。图24和图25分别示出了IRF 2058的用于非漫游和漫游场景的参考模型。IRF 2058的功能包括例如但不限于:
·存储UE的身份与每个服务NF的接口层身份(例如,实例编号)之间的绑定,所述每个服务NF具有针对UE的活动会话。对于不直接与IRF 2058接口连接的NF,例如在漫游场景中,IRF 2058存储远程PLMN的IRF 2058的身份,经由所述IRF 2058可以到达那些NF。
·当服务NF的身份针对给定UE改变(例如,由于UE移动性、负荷重新平衡或者向内扩展或向外扩展虚拟机或恢复原因)时,更新绑定存储库。
·检查消息标头以确定UE(为其发送消息)和目的地NF的身份。对于UE的身份,IRF查找内部绑定存储库以确定目的地NF的接口层身份(例如,实例编号)或远程IRF 2058的身份,并且然后相应地路由所述消息。
·可选地基于运营商的配置来执行消息的授权。例如,如果运营商的配置禁止NF1向NF4发送某个消息(例如,诸如“改变UE的APN-AMBR”),则IRF 2058拒绝对应消息。在一些情况下,IRF可选地通过执行过载控制(例如,基于其负载/过载条件来对发送到给定NF的消息的调步)来在信令风暴期间保护NF。
每个NF经由其自己的PLMN中的给定参考点与IRF 2058接口连接。在一些情况下,如图所示,NF不是直接彼此接口连接,而是可以经由IRF 2058彼此通信(例如,发送请求或响应消息)。因此,当需要时,这个模型允许任何NF与任何其他NF直接通信而不涉及路径中的任何其他无关网络功能。例如,如所示,NF1可以经由IRF 2058向NF3发送消息而不涉及NF2(例如,如果不需要NF2的参与)。
将理解,本文所述的任何方法和过程可以存储在计算机可读存储介质上的计算机可执行指令(即,程序代码)的形式体现,所述指令当由机器诸如计算机、服务器、M2M终端装置、M2M网关装置等执行时执行且/或实施本文所述的系统、方法和过程。具体地说,上文所述的步骤、操作或功能中的任一个可以此类计算机可执行指令的形式实施。计算机可读存储介质包括以用于信息存储的任何方法或技术实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质,但此类计算机可读存储介质不包括信号。计算机可读存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存存储器或其他存储器技术、CD ROM、数字通用盘(DVD)或其他光盘存储装置、磁带盒、磁带、磁盘存储装置或其他磁性存储装置,或者可用于存储所需信息并且可以由计算机存取的任何其他物理介质。
在描述本公开的主题的优选实施例时,如图所示,为了清楚起见采用特定术语。然而,要求保护的主题不打算限于如此选择的特定术语,并且应当理解,每个特定元件包括以类似方式操作以实现类似目的的所有技术等效物。
以下是可能出现在以上描述中的与服务级别技术相关的缩略词的列表。除非另外指明,否则本文所使用的缩略词是指以下列出的对应术语。
ACS 自动配置服务器
API 应用协议接口
CSE 公共服务实体
CSG 封闭订户群组
ECM EPS连接管理
EMM EPC移动性管理
EPC 演进分组核心
EPS 演进分组系统
HTTP 超文本传输协议
IMSI 国际移动订户身份
IN-CSE 基础设施CSE
LDAP 轻量目录接入协议
L-GW 本地网关
L-SCEF 本地SCEF
LIPA 本地IP接入
MME 移动性管理实体
MN-CSE 中间节点CSE
NAS 非接入层
NSE 网络服务实体
PDN 分组数据网络
P-GW PDN网关
SCEF 服务能力暴露功能
SCS 服务能力服务器
SOAP 简单对象接入协议
SIPTO 选定IP业务卸载
S-GW 服务网关
本书面描述使用示例来公开本发明,包括最佳模式,并且还使得本领域的任何技术人员均能够实践本发明,包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何所并入的方法。本发明的可取得专利的范围由权利要求书界定,并且可以包括本领域的技术人员想到的其他示例。如果此类其他示例具有不与权利要求书的字面语言不同的结构元件,或者如果其包括与权利要求书的字面语言无实质区别的等效结构元件,则此类其他示例预期属于权利要求书的范围内。
Claims (16)
1.一种包括处理器、存储器和通信电路的设备,所述设备经由其通信电路被连接到本地网络,所述设备进一步包括在所述设备的存储器中存储的计算机可执行指令,所述计算机可执行指令当由所述设备的处理器执行时使所述设备执行操作,所述操作包括:
接收当用户设备(UE)连接到所述本地网络时通知节点的请求,所述UE能够经由本地网络锚连接到所述本地网络;以及
当所述UE附接到所述本地网络时发送通知。
2.根据权利要求1所述的设备,所述设备进一步包括当由所述设备的处理器执行时使所述设备执行进一步操作的计算机可执行指令,所述进一步操作包括:
当所述UE从所述本地网络断开时发送通知。
3.根据权利要求1和2中任一项所述的设备,其中,通过核心网络功能来授权所述设备发送所述通知。
4.根据权利要求3所述的设备,其中,在初始上下文建立/附接接受消息、跟踪区域更新接受消息或路径切换请求确认消息中接收对发送所述通知及其相关信息的授权。
5.根据权利要求4所述的设备,其中,与所述UE相关联的订阅信息向所述核心网络功能指示所述设备被授权发送所述通知。
6.根据权利要求1和2中任一项所述的设备,其中,通过与所述本地网络相关联的管理员来授权所述设备发送所述通知。
7.根据权利要求1所述的设备,所述设备进一步包括当由所述设备的处理器执行时使所述设备执行进一步操作的计算机可执行指令,所述进一步操作包括:
接收用于触发所述UE的触发器请求,所述触发器请求指示与所述本地网络相关联的接入点名称,使得所述UE与所述本地网络建立本地IP接入连接。
8.根据权利要求7所述的设备,所述设备进一步包括当由所述设备的处理器执行时使所述设备执行包括以下进一步操作的计算机可执行指令:
将所述触发器请求转发到核心网络功能以用于递送到所述UE。
9.根据权利要求8所述的设备,所述设备进一步包括当由所述设备的处理器执行时使所述设备执行包括以下进一步操作的计算机可执行指令:
将用于所述核心网络功能的触发器请求格式化为NAS PDU或基于NAS PDU的SMS。
10.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其中,所述设备包括核心网络功能、小小区、基站、e节点B、节点B、家庭e节点B或家庭节点B。
11.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其中,所述节点包括核心网络功能、本地服务能力功能(L-SCEF)、服务层、M2M服务器、网关、服务器或本地网关中的至少一个。
12.一种包括处理器、存储器和通信电路的设备,所述设备经由其通信电路被连接到本地网络,所述设备进一步包括在所述设备的存储器中存储的计算机可执行指令,所述计算机可执行指令当由所述设备的处理器执行时使所述设备执行操作,所述操作包括:
接收用于触发用户设备(UE)的触发器请求,所述触发器请求指示与所述本地网络相关联的接入点名称,使得所述UE与所述本地网络建立本地IP接入连接。
13.根据权利要求12所述的设备,所述设备进一步包括当由所述设备的处理器执行时使所述设备执行以下进一步操作的计算机可执行指令,所述进一步操作包括:
将所述触发器请求转发到核心网络功能以用于递送到所述UE。
14.根据权利要求13所述的设备,所述设备进一步包括当由所述设备的处理器执行时使所述设备执行包括以下进一步操作的计算机可执行指令:
将用于所述核心网络功能的触发器请求格式化为NAS PDU或基于NAS PDU的SMS。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的设备,其中,所述设备包括核心网络功能、小小区、基站、e节点B、节点B、家庭e节点B或家庭节点B。
16.根据权利要求12至15中任一项所述的设备,其中,所述节点包括核心网络功能、本地服务能力功能(L-SCEF)、服务层、M2M服务器、网关、服务器或本地网关中的至少一个。
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