CN1209938C - 用于附加用户设备至电信网络的方法与系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于连接用户设备至通信网络的方法，所述通信网络至少具有能够与第二支持节点通信的第一支持节点，其中为了建立到所述通信网络的连接，所述用户设备发送请求至所述通信网络的第一支持节点，所述第一支持节点执行是否在所述用户设备与所述第二支持节点之间，或者是否在为所述用户设备提供接入的控制器与所述第二支持节点之间建立直接隧道连接的检查，所述第一支持节点依据检查的结果，在所述用户设备或所述控制器与所述第二支持节点之间建立直接隧道连接。当接收到合法截接的请求时，在用户设备和网关节点之间形成的隧道被重新配置为指向所述服务节点，以引导所有经过该服务节点的用户业务和控制信令。

Description

用于附加用户设备至电信网络的方法与系统
技术领域
本发明涉及一种用于使用隧道连接而将用户设备附加至电信网络的方法与系统。
背景技术
在附加用户设备至基于GSM(全球移动通信系统)的电信系统时，所述电信系统例如是GPRS(通用分组无线电业务；例如见欧洲标准(电信系列)EN 301 113)或UMTS(通用移动电信系统；例如见ETSI标准ES 201 385)标准，用户设备通常会发送附加请求以及分组数据协议语境激活请求至支持节点，然后会被附加到接入网，例如GSM PLMN(公用陆地移动网)或UMTS PLMN，并被连接至外部网络(例如互联网)。所述的接入网例如依靠承载信道提供连接。在诸如GPRS或UMTS分组交换电信系统中，包括用户业务数据以及控制(信令)数据的数据一般是从用户设备发送到服务支持节点，该节点然后可能会将该数据发送至诸如网关支持节点的第二支持节点，所述第二节点用于将通信发射到可能位于外部网络内的接收方。
此外，隧道发送机制尤其众所周知的是在IP之上。这种隧道发送机制的实例是GTP(GPRS隧道发送协议)，它在其版本1中借助指示处理隧道的处理卡的节点的目的地地址(隧道端点地址、GTP的Ipv4或Ipv6)，以及识别该实体内隧道的隧道端点标识符(TEID)来识别隧道。每个实体都以由其它隧道端分配的TEID来发送分组，并以其自身分配的TEID来接收分组。通常，总的趋势是减少通信网络内的业务负载。但必须考虑不同的情况，例如发射通信至另一通信网络或从另一通信网络接收通信的请求，或由经授权监控一方或用户设备的执法机构合法截接(监控)该方或用户设备的请求。
发明内容
本发明旨在提供一种用于连接用户设备至外部网络的方法与系统，其中可以减少接入网上的负载，但可取的是不会消极影响网络的可操作性或合法截接的可能性。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于连接用户设备至通信网络的方法，所述通信网络至少具有能够与第二支持节点通信的第一支持节点，
其中为了建立到所述通信网络的连接，所述用户设备发送请求至所述通信网络的第一支持节点，所述第一支持节点执行是否在所述用户设备与所述第二支持节点之间，或者是否在为所述用户设备提供接入的控制器与所述第二支持节点之间建立直接隧道连接的检查，
所述第一支持节点依据检查的结果，在所述用户设备或所述控制器与所述第二支持节点之间建立直接隧道连接。
优选地，所述直接隧道连接是用以仅传送用户业务数据的隧道，并且信令数据从所述用户设备寻址到所述第一支持节点。
优选地，还包括检查是否为用户设备激活“合法截接”的步骤，
根据本发明的另一个方面，提供了一种用于连接用户设备至通信网络的系统，所述通信网络至少具有能够与第二支持节点通信的第一支持节点，
其中所述用户设备为了建立到所述通信网络的连接，发送请求至所述通信网络的第一支持节点，
所述第一支持节点被设置成执行是否在所述用户设备或者为所述用户设备提供接入的控制器与所述第二支持节点之间建立直接隧道连接的检查，
并且所述第一支持节点被设置成依据检查的结果，在所述用户设备或者所述控制器与所述第二支持节点之间建立直接隧道连接。
特别的是，本发明提供了一种用于将用户设备通过至少具有两个支持节点的接入网连接至外部网络的方法与系统，其中在正常情况下，用户设备将绕过其分配的支持节点，而经过隧道连接直接连接到第二支持节点。
所述直接隧道连接减少了网络内的总业务量，因为第一支持节点在正常情况下不需要处理用户设备的用户业务。此外，该连接还导致了总速度业务的一定程度的提高，因为绕过了第一支持节点及其固有(小)延迟。
但是，为了保证适当的可操作性与功能性，本发明建议所述第一支持节点检查所定义的触发，以确定是应当如正常情况下一样建立一个隧道，还是在满足至少一个所定义触发的情况下建立两个隧道。
一般为了保证适当的可操作性与功能性，应当检查以下触发：
——用于特定用户的特殊业务的支持，诸如CAMEL业务，并检查这些业务是否同样将被以一个隧道传送；
——对特定用户执行合法截接的需要；
——所选择的第二支持节点与诸如RNC的控制器之间的互操作性，以保证两者支持同一GTP隧道版本；
——第二支持节点的位置在与第一支持节点不同的另一PLMN内，所述第一支持节点可能会确定收集与第一支持节点相同PLMN内的计费数据的需要；
——第二支持节点的位置远离支持节点，在这种情况下，两个隧道可能更为有利，以避免过于频繁地更新到远处的第二支持节点的隧道(因为用户移动性)。这是分级移动性的原则。
本发明是关于使用一个或多个(任意组合)这些触发以判定建立多少隧道。支持节点应当提供使用这些触发的可能性，运营商应当配置哪些触发与支持其操作和业务相关。
以下将详细讨论本发明的第一实施方式，它描述了一个简单的检查如何用于上述触发的最后两个，从而始终在与第一支持节点相同的PLMN内收集计费数据，以及支持分级移动性。
在本发明的这一实施方式以及进一步的实施方式中，第一支持节点检查第二支持节点是否是与第一支持节点相同的网络的一部分。只有在这种情况下，更可取的才是建立直接的隧道连接。如果第二支持节点形成另一PLMN的一部分，则不设置直接的隧道连接。相反，所有包括用户数据(用户业务数据)和控制数据的业务都被发送至第一支持节点，第一支持节点然后可能会借助隧道连接或以不同的常规方式寻址第二支持节点(设置在自己的网络之外)。这提供了这样一种优点，即保证所有业务都到达分配给用户设备的网络内的至少一个支持节点，从而使得可以适当处理包括计费等的所有控制。
应当理解的是，一个隧道的提供仍然意味着提供两个来自用户设备的链路。一个链路从用户设备通向第一支持节点，传送所有控制数据(信令流)，而第二数据链路在用户设备以及第二支持节点(例如位于同一PLMN内)，处理除控制数据之外的所有用户数据。在诸如UMTS的系统中，该数据链路由从用户设备到RNC的隧道，以及RNC与第二支持节点之间的隧道构成。例如在使用用于移动性的移动IP的其它系统中，所述隧道可能会在用户设备和第二支持节点(原籍代理)之间建立。
所述的双链路结构提供了绕过第一支持节点直接处理用户设备与第二支持节点间的业务的优点，这由此导致了所引起的延迟的蒋少，以及否则必须额外处理的业务负载的减少。另一方面，第一支持节点始终从用户设备接收控制数据，并将控制数据发射到用户设备，从而始终了解用户设备活动。
在接收合法截接用户设备(可能是移动电话、诸如便携式计算机的数据站等)的请求的情况下，第一支持节点能够以这样一种方式来重新配置用户设备的连接状态，即用户数据被经过第一支持节点传送，第一支持节点例如然后将数据经过用于监控目的的合法截接网关(LIG)发送到截接方。业务路径的所述重新配置可以快速而有效地完成，从而使得被截接方不会注意到数据传输的任何不寻常改变。
在RNC需要释放到用户设备的无线电链路(UMTS内可能会出现这种需要，以最优化无线电信令或同步覆盖区之外的UE(用户设备)的状态)的情况下，诸如RNC的控制器将执行指向第一支持节点(例如SGSN)的释放进程，例如Iu释放进程。在这种情况下，如果建立了一个到诸如GGSN的第二支持节点的隧道，第一支持节点能够以这样一种方式来重新配置用户设备的连接状态，即用户数据将被经过第一支持节点传送。
应当注意的是，以这样一种用户数据将被经过第一支持节点传送的方式来重新配置用户设备的连接状态在GPRS/UMTS系统中是指PDP语境修改进程，它可被用于修改隧道的目的地地址。
附图说明
图1示出了通信网络基本结构的示意性实施例；
图2示出了本发明一个实施例中的流程；
图3示出了本发明的同一实施例或是进一步实施例中的流程；
图4示出了在将用户设备附加到电信网路时的信令数据流；
图5示出了本发明另一实施例中到支持节点与控制点的，以及支持节点与控制点之间的消息流；
图6示出了本发明进一步的实施例中到支持节点与控制点的，以及支持节点与控制点之间的消息流；以及
图7示出了根据图5和6的实施例中到支持节点与控制节点的，以及支持节点与控制节点之间的消息流的另一种选择。
具体实施方式
图1示出了被实施为UMTS系统的电信网络的基本结构。但该网络也可能具有其它任何类似GPRS的分组交换数据传输系统的结构，或其它任何适当的系统结构。图1的系统包括用户设备1，它可能是移动电话或数据站等。实际上将出现多个经过该网络通信的用户设备。为了实现传输(始发或终止呼叫或者数据传输)，用户设备1经过控制用户设备接入的控制器，例如无线电网络控制器(RNC)2(或基站控制器)来发射/接收指令和用户数据到第一支持节点3，第一支持节点3起到处理用户设备1与GGSN之间通信的服务支持节点的作用。服务支持节点3可能与诸如网关节点的第二支持节点4通信，或与诸如PLMN的另一网络的网关支持节点5通信，例如当呼叫/数据传输将被发送至诸如公共互联网或内联网的外部网络时。数据业务穿过所述网关支持节点。
图2示出了根据本发明一个实施例的附加用户设备到外部网络以及得到至外部网络的连接的基本步骤。在步骤S1中，用户设备1(图1)经过诸如RNC 2的为用户设备提供接入的控制器，将附加和激活PDP语境的请求发送至服务支持节点3。该支持节点3完成检查以确定应当建立一个还是两个隧道。
以下详细描述可能的检查：
——用于特定用户的特殊业务的支持，所述特殊业务例如是CAMEL业务，并检查这些业务是否同样将被以一个隧道传送。
诸如SGSN的第一支持节点将根据用户数据检查特定业务是否被激活。所述业务的第一个实例是预付的CAMEL，第二个是SoLSA(局部业务区支持)。
CAMEL用于该用户由Camel预约信息以及有效检测点来指示。在从UE接收到PDP语境激活请求时，SGSN将检查是否为这一事件激活检测点。若否，可以基于该触发建立一个隧道。若是，SGSN将询问业务控制点(SCP)以了解如何继续。如果SCP请求SGSN在第一优选选项中报告数据量，SGSN将建立两个隧道，从而使得数据量在其数据处理部分内是可存取的。
在第二优选选项中，SGSN首先检查诸如GGSN的第二节点的容量以报告该数据量。这可以通过在“GTP生成PDP语境请求”消息内增加请求数据量报告(基于SCP所定义的量限制)的任选字段“(如结合图5定义的数据量门限)”而实现。如果GGSN支持这种性能，它将在“GTP生成PDP语境响应”消息内增加指示接受数据量报告请求的任选字段。如果GGSN并未返回该任选字段，指示GGSN并不支持该性能，SGSN将建立两个隧道。
第二业务SoLSA的实施基于根据用户数据检查SoLSA是否是预约的业务。若是，则应当指示将被在不同局部业务区内发送的数据量，且当LSA改变时仅SGSN将检测。因此，SGSN应当为SoLSA用户建立两个隧道。
——对特定用户执行合法截接(LI)的需要：
SGSN在附加进程期间内检查新UE(用户设备)是否应当被截接。在通常情况下，SGSN始终为被截接UE建立两个隧道，从而使得它可以将其转发至LIG(合法截接网关)。但如果所使用GGSN支持LI且位于同一国家内，SGSN可能会判定建立一个隧道(如果未从其它触发产生具有两个隧道的需要)。
——所选择第二支持节点和诸如RNC的控制器之间的互操作性，以保证两者支持同一GTP隧道版本。
当RNC仅支持GTP版本1而GGSN仅支持GTP版本0时，特定的互操作性问题就将会出现。SGSN在使用GTP版本1将GTP生成PDP语境消息发送至GGSN以及接收“不支持GTP消息版本”时检测出这种情况。在这种情况下，必须建立两个隧道，因为GGSN和RNC不能直接通信。
——第二支持节点的位置在与第一支持节点不同的另一PLMN内，所述第一支持节点可能会确定收集与第一支持节点相同PLMN内的计费数据的需要。
为使用不同PLMN内GGSN的用户设备提供无线电接入的PLMN运营商可能信任或不信任所述第二PLMN运营商的计费信息。因此，SGSN应当依据被信任PLMN的预配置目录(PLMN通过缺省一个而始终信任自己)来检查GGSN是否属于被信任PLMN。如果它并不属于该目录，则应当建立两个隧道，以使第一PLMN运营商可以自己监控用户数据业务。
——第二支持节点的位置远离第一支持节点，在这种情况下，两个隧道可能更为可取，以避免过于频繁地更新到远处的第二支持节点的隧道(因为用户移动性)。这是分级移动性的原则。
当用户设备移动时，它可能改变其服务RNC，而这种改变意味着更新其它隧道端，从而指示新隧道目的地地址。如果其它端的位置较远，这种更新可能较为繁重且生成延迟。因此，建立一个指向远处GGSN的隧道是无效的。所以，为了保持有效的移动性，SGSN将检查GGSN是否属于邻近GGSN的预配置目录。如果其并不属于该目录，则应当建立两个隧道。
应当注意的是，可以通过具有可能会生成指向其隧道的PLMN的单个目录而将最后两个检查组合起来(被信任和邻近的GGSN)。
如果这些检查中没有一个确定应当建立两个隧道，那么SGSN将建立单个隧道。
完成这一(这些)检查的目的是，保证将由第一节点3在用户设备1与第一支持节点4之间建立的隧道连接至少由位于同一网络内的支持节点来处理，以便收集诸如正确计算呼叫费用的适当控制与操作网络所必需的所有信息。当第一支持节点3检测出呼叫将被发射至位于同一网络内的第二节点4时，它在用户设备1与第二支持节点4之间建立直接隧道连接，该隧道连接经过基站2，但绕过支持节点3(步骤S3)。
相反，当第一节点3在步骤S2内检测出应当使用两个隧道时(例如网关支持节点5是另一PLMN的节点)，该过程转向步骤S4，在步骤4中，第一支持节点3准备了两个隧道，一个隧道从用户设备(或基站RNC 2)通向支持节点3，另一个则从支持节点3通向诸如支持节点5的外部支持节点。如此处理和准备隧道是已知的过程，例如在欧洲标准ETSI EN 301 347内定义。
在仅使用一个隧道时，可以省略具有两个隧道时必需的附加处理，以及支持节点3额外的节点连结，速度将相应提高，网络负载将相应减少。
图3示出了一个用于处理合法截接的请求的过程。此处在正常状况下将出现分裂隧道情况，其中支持节点3已建立基站2到支持节点4的直接隧道。但该隧道仅用于用户业务，即除控制数据之外的所有从用户发送或由用户接收的数据，也即是信令数据。控制数据仍被在基站2和支持节点3之间传送。为了提供这种情况，支持节点3在预订Iu承载时将支持节点4的地址作为用户业务地址给出。因此，RNC2仍然假定它正与支持节点3交换用户数据，尽管实际的用户数据隧道直接通往支持节点4。但是，控制数据仍然被传送至支持节点3，并由其处理。
在请求合法截接(LI)的情况下，所述合法截接(LI)例如见ETSI技术规范，支持节点3更可取的是执行无线电接入承载修改(RANAP)，为一个用户请求GTP隧道的改变。该隧道然后经过支持节点3路由，从而使得所有数据此时都流经该节点3，而通过监控流经节点3的数据，合法截接是可能的。存储在GGSN内的隧道端点地址与TEID被更新为SGSN 3的地址与TEID。类似的，RNC被更新为存储作为隧道端点地址与TEID的节点3的地址与TEID。应当注意的是，SGSN可能具有用于上行链路与下行链路的不同TEID。
图3详细地示出了该过程。在步骤S5中，分别在RNC 2与第二节点4之间建立涉及用户的直接隧道(更可取的是仅用于用户数据而非控制数据，控制数据始终赋予支持节点3对于同样改发至自身的数据流的控制)。当合法截接的请求由用于该用户的支持节点3接收时，步骤S6，该过程转向步骤S7。如果未接收这种请求，常规操作保持不变。在步骤S7中，删除存在于用户设备(更具体的是RNC 2)与第二节点4之间的直接隧道。这可能通过将改变无线电接入承载的请求从节点3发送至RNC 2来实现，例如通过执行RANAP无线电接入承载修改，以及将存储在节点4内的地址更新为节点3的地址。该请求需要用户隧道的改变。支持节点此时会将自己的地址作为将被从RNC 2发送并被发送至RNC 2，从而被从用户设备1发送并被发送至用户设备1的用户分组数据的地址而给出。此时，包括用户数据和控制数据的所有业务都由第一节点3处理。因此，该节点3可以将所有被发射用户数据发送到合法截接网关(LIG)，所述合法截接网关(LIG)例如在ETSI标准内定义。根据步骤S8的合法截接此时能够监控从用户设备1发送的以及由用户设备1接收的全部通信。
图4示出了信令和控制流，其用于在激活用户时建立用户设备1(或控制站RNC 2)以及第二支持节点(GGSN)4之间的直接隧道。在启动任何L3信令之前，RRC连接(接收机准备就绪连接)必须以一种已知方式(见RRC进程的标准)建立。所述RRC连接建立可能会在用户设备1激活新语境(例如见标准ETSI EN 301 347)的判定之前或之后执行。图4中示出的信令消息如下：
步骤1.：用户设备1将“激活PDP语境请求”发送至第一支持节点3，所述请求包括数据项协议鉴别符、事务识别符、所请求NSAPI、包括PDP型的所请求PDP地址、所请求业务质量QoS、协议配置选项(任选)、接入点名称APN(任选)以及其它参数。在Iu接口上，该消息可能会被透明地封装在RANAP直接传送请求消息内。也可能有在支持节点3与用户设备1之间执行的安全进程。
支持节点3检查用户的权利。当确定“激活PDP语境请求”是有效的时，支持节点3得到将被使用的APN，并使用其询问DNS(域名服务器)功能，以得到相关第二支持节点4的地址，所述第二支持节点4可能是用于与其它网络通信的网关支持节点。DNS功能返回第二支持节点4的IP(互联网协议)地址。第一支持节点3为隧道生成TEID。支持节点3此外还确定其是否必须使所请求QoS降级。
此后，支持节点3判定是否应当在步骤5.和6.之前或之后执行后续步骤2.和3.。更可取的是在步骤5.和6.之前执行步骤2.和3.，因为控制器2(其例如可能是无线电网络子系统并对应于图1的RNC)比第二支持节点4更可能使业务质量QoS降级。
步骤2.：支持节点3此时将无线电接入承载(RAB)指配请求发送给诸如RNS、RNC或服务RNC 2的用户设备接入控制器，该请求对应于PDP(分组数据协议)语境激活请求，并包括参数IMSI、NSAPI、支持节点3的TEID、支持节点3(SGSN)的IP地址、所协商的QoS(根据需要包括重新排序)。在图4中，支持节点3被指定为3G-SGSN，其规定UMTS网络的第三代GPRS支持节点。但是，支持节点3也可能是不同代的或是一般的GSM型。步骤2内发送的信息被用于在Iu接口上建立GTP(GPRS隧道发送协议)隧道。在GPRS阶段1中，通常是由网关支持节点4指示所需的重新排序。但此处更可取的是由用户设备1请求所需的重新排序。
步骤3.：基站2使用无线电接入承载建立进程向用户设备UE 1指示已建立的新承载ID(识别)，以及与RRC信令对应的NSAPI。由于支持节点3并不必需关于承载ID的信息，所以此信息更可取的是直接在基站2和用户设备1之间交换。
步骤4.：基站2将RAB指配完成消息(即PDP语境激活响应)发送至支持节点3，以同样地通知完成的无线电接入承载建立。此消息包括以下参数：TID、RNC 2的流标号下行链路、RNC 2的IP地址、所协商的QoS 2(包括所要求的重新排序)。GTP隧道此时在Iu接口上开放。
在步骤5.中，支持节点3此时通过将“生成PDP语境请求”消息发送至第二支持节点4来启动用于在Gn接口上建立GTP隧道的进程，所述消息包括关于用户PDP类型和地址、APN、所协商的QoS2(包括所要求的重新排序)、过滤参数、选择模式、RNC 2的TEID下行链路以及RNC 2的IP地址等的信息。应当注意的是，发送最后两个参数而非SGSN的参数是一个新颖的特征。但是，GGSN不会注意到任何不同。所述数据项“选择模式”指示所预订的APN是否被选择，或是选择由诸如用户设备1的移动站选择的未预订APN，还是选择由第一支持节点3挑选的未预订APN。
步骤6.：支持节点4然后以“生成PDP语境响应”消息应答，该消息包括支持节点4的IP地址、支持节点4的TEID下行链路、用户PDP地址、所协商的QoS 3(包括所要求的重新排序)、PDP配置选项以及计费ID。应当注意的是，在所协商的QoS 3不同于所协商的QoS 2的情况下，支持节点3将可能会重新协商Iu隧道。但这可能并非必需。此时，GTP隧道在Gn接口上开放。
应当注意的是，所述应答如前所述可以激活一个触发，尤其是如果GGSN不支持诸如数据量报告的某一特征，或所支持的GTP版本与RNC不兼容的话。
步骤7.：支持节点3将“激活PDP语境接受”消息发送至用户设备，所述消息包括NSAPI(或者可能为TI)、PDP类型、地址、所协商的QoS 3以及PDP配置选项。该消息像直接传送请求消息一样被经由Iu接口无线电中继。此时，用户设备1知道NSAPI、承载ID以及此承载的QoS简表。
步骤8.：与步骤7.平行，支持节点3发送用于重新配置Iu接口上的GTP隧道的无线电接入承载(RAB)建立指令。所述参数此时为IMSI、NSAPI、支持节点4的IP地址、支持节点4的TEID下行链路、所协商的QoS 3等。RNC 2因此修改该隧道的目的地IP地址以及下行链路TEID，从而使得该隧道此时同样直接在RNC 2，即用户设备1，与第二支持节点4之间开放。RNC 2以“RAB建立完成”消息响应第一支持节点3。
所述的进程通过仅具有一个隧道而非两个隧道来最优化传送效率。此外，收费和登记在第二支持节点内完成，即每个PLMN仅一个节点(所收集的CDR仅被在一个节点内执行)。
在图4的信令图内，也可能在步骤2.、3.、4.之后执行步骤5.和步骤6.。此外，可能会在此进程的最后修改支持节点3与4之间的隧道。
为了实施图2的过程，支持节点3可能在完成步骤8.之前检查第二支持节点4是自己的网络的一部分，还是属于或不属于预配置PLMN目录的不同PLMN的一部分。如果支持节点4为与支持节点3相同的网络的一部分，则如上所述地完成步骤8.。否则，步骤8.可能会被省略。此外，随后修改步骤5.以便指示支持节点3(而非RNC 2)的TEID下行链路，并指示支持节点3(同样非RNC 2)的IP地址。为了最优化数据处理，根据图2步骤S2的检查更可取的是由支持节点3在步骤5.之前执行。
为了实施图3的进程，支持节点3在接收步骤S6内所指示的用于合法截接的请求时，执行与步骤8.类似的更新后无线电接入承载重新配置进程，以便以这样一种方式重新设置隧道，即形成两个隧道，一个在RNC 2与支持节点3之间，第二个则在支持节点3与支持节点4之间。
图5示出了本发明实施例中消息流的细节，其中包括第一节点3(SGSN)、第二支持节点4或5(GGSN)、以及此处被作为智能网络(IN)的业务控制点(SCP)而实施的附加控制装置6。该实施例为甚至当在CAMEL环境内建立直接隧道连接(GTP)时仍能对于例如拥有预付帐户的用户正确计费提供了一种解决方案。粗体字强调了新功能或消息内容。
当SGSN 3从用户设备(UE)接收“激活PDP语境请求”时，它将消息“启动DP事件/事件报告GPRS”发送至SCP 6，SCP 6检查为UE设置的条件。
所述SCP 6可能会发送“应用计费GPRS(数据量门限)”以从SGSN 3请求数据量报告。SGSN 3然后以“建立PDP语境请求(数据量门限)”寻址GGSN 4(或5)，以将从SCP 6发送的数据量门限通知GGSN 4。GGSN 4执行语境生成步骤并返回“生成PDP语境响应”。在“生成PDP语境响应”中，GGSN发送关于其是否支持数据量报告的指示。随后，SGSN 3将消息“激活PDP语境接受”发送至UE。
GGSN 4通过发送“数据量通知请求(数据量)”而将数据量通知SGSN 3。SGSN 3通过返回“数据量通知响应”来确认此消息。最后，SGSN 3将报告“应用计费报告GPRS(数据量)”发送至SCP 6，SCP 6相应地更新用户帐户。
图6示出了计费标准在具有一个隧道解决方案时被重新设置或改变的情况。与图5的实施例类似，该实施方式包括第一支持节点3(SGSN)、第二支持节点4或5(GGSN)以及为智能网络(IN)的业务控制点(SCP)的附加控制装置6。
当SCP 6确定将用于某一用户的数据量门限通知SGSN的必要性时，例如由于用户帐户的重新计费，或者由于将由用户发送或接收的容许数据量的改变，或者SGSN 3或SCP 6被更新等，SCP 6将消息“应用计费GPRS(数据量门限)”发送至SGSN 3以便指示实际上有效的数据量门限。SGSN 3通过发送“更新PDP语境请求(数据量门限)而将其通知GGSN 4(或5)。GGSN 4存储该数据量门限，并通过返回“更新PDP语境响应”来确认该消息。
当GGSN 4希望在数据传输结束时或在达到所指示数据量门限时，将由执行数据传输的用户设备发射或接收的数据量通知SGSN 3之时，GGSN 4将“数据量通知请求(数据量)”发送至SGSN 3，该消息包括关于所发射和接收的数据量的信息。SGSN 3通过返回“数据量通知响应”确认该消息，并将适当的计费报告消息“应用计费报告GPRS(数据量)”发送至SCP 6，以正确计费用户。
图7示出了图5和6两种情况的另一种选择。可能将新参数，即数据量门限加入到现有消息(图5和6内所示的情况)，或采用新消息，即更新门限请求和更新门限响应，以传输所述的新参数。在PDP语境去激活和/或PDP语境修改中，例如可能将数据量从GGSN发送至SGSN。这意味着将数据量参数加入现有消息。在这种情况下，不需要发送单独的消息‘数据量通知请求’和‘数据量通知响应’。
与图5和6内所示出的情况类似，图7的实施例描述了计费标准在具有一个隧道解决方案时被设置、重新设置或改变的情况。与图5和6的实施例类似，这种替代方法包括第一支持节点3(SGSN)、第二支持节点4或5(GGSN)以及附加控制装置SCP 6。由SCP发送的数据量门限仅应用于一个数据报告。如果SCP需要甚至具有相同数据量门限的另一报告，其仍需要再次请求该报告。
当SCP 6确定将用于某一用户的数据量门限通知SGSN 3的必要性时，例如由于上述的原因，SCP 6将消息“应用计费GPRS(数据量门限)”发送至SGSN 3以便指示数据量门限。SGSN 3通过发送“更新门限请求(数据量门限)”而将其通知GGSN 4(或5)。GGSN4存储该数据量门限，并通过返回“更新门限响应”来确认该消息。如果SGSN未接收确认消息，它就知道GGSN 4(或5)不支持数据量报告。
与图5和6的情况中类似，当GGSN 4希望在数据传输结束时或在达到所指示数据量门限时，将由执行数据传输的用户设备发射或接收的数据量通知SGSN 3之时，GGSN 4将“数据量通知请求(数据量)”发送至SGSN 3，该消息包括关于所发射和接收的数据量的信息。SGSN 3通过返回“数据量通知响应”来确认该消息，并将适当的计费报告消息“应用计费报告GPRS(数据量)”发送至SCP6，以正确计费用户。
在PDP语境去激活中，GGSN可能会将数据量发送至SGSN。作为对于数据量通知请求与数据量通知响应消息的替代，GGSN例如可能会在用于PDP语境去激活的现有消息内发送数据量。如果GGSN启动PDP语境去激活，GGSN将在“删除PDP语境请求”消息内将数据量发送至SGSN。如果MS或SGSN启动PDP语境去激活，GGSN将在“删除PDP语境响应”消息内将数据量发送至SGSN。
如果数据量门限改变，则GGSN可能会将当前数据量发送至SGSN。GGSN可能会在用于确认新数据量门限的消息内发送数据量。GGSN可能会在“更新PDP语境响应”消息(图6)或“更新门限响应消息”(图7)内发送数据量。
本发明的使用并不仅限于上述情况，其同样可以应用于服务节点被实施为一组独立单元的情况。
这种实施方式的第一个实例是具有在政策服务器内实施的服务支持节点的一部分。尤其是，本发明内描述的检查可能会被实施在这种政策服务器内。
这种实施方式的第二个实例是具有在两个独立单元内实施的服务支持节点，一个单元仅处理控制数据(服务器服务支持节点)，另一个单元处理用户平面(用户数据服务支持节点)。在这种实施方式中，本发明中描述的检查被用于确定是建立一个隧道(直接从RNC至网关支持节点)，还是建立两个隧道(从RNC至用户数据服务支持节点和从用户数据服务支持节点至网关支持节点)。

Claims (39)

1、一种用于连接用户设备至通信网络的方法，所述通信网络至少具有能够与第二支持节点通信的第一支持节点，
其中为了建立到所述通信网络的连接，所述用户设备发送请求至所述通信网络的第一支持节点，所述第一支持节点执行是否在所述用户设备与所述第二支持节点之间，或者是否在为所述用户设备提供接入的控制器与所述第二支持节点之间建立直接隧道连接的检查，
所述第一支持节点依据检查的结果，在所述用户设备或所述控制器与所述第二支持节点之间建立直接隧道连接。
2、根据权利要求1的方法，其中所述直接隧道连接是用以仅传送用户业务数据的隧道，并且信令数据从所述用户设备寻址到所述第一支持节点。
3、根据权利要求1的方法，其中所述直接隧道连接是用以传送信令数据和用户业务数据的隧道。
4、根据权利要求1、2或3的方法，包括检查所述第二支持节点是否是所述通信网络的一部分的步骤，
其中只有在所述第二支持节点是所述通信网络的一部分时才建立一个直接隧道连接，
在识别出所述第二支持节点是另一通信网络的一部分时建立两个隧道，一个隧道是从所述用户设备到所述第一支持节点，第二隧道则是从所述第一支持节点到所述第二支持节点。
5、根据权利要求1的方法，包括检查所述第一与第二支持节点之间的距离大于还是小于所定义距离值的步骤，
其中只有在所述第一和第二支持节点之间的距离小于所定义距离值时，才建立一个直接隧道连接，
在识别出所述距离大于所定义距离值时建立两个隧道，一个隧道是从所述用户设备至所述第一支持节点，第二隧道则是从所述第一支持节点至所述第二支持节点。
6、根据权利要求1的方法，包括检查一个或多个为特定用户激活的业务是否只有在建立一个直接隧道连接时才将被提供的步骤，
其中当所述一个或多个被激活的业务只有在具有一个直接隧道连接的情况下才被提供时，建立所述直接隧道连接。
7、根据权利要求1的方法，包括检查所述第二支持节点与所述控制器之间的互操作性在二者之间具有直接隧道连接时，是否得到保证的步骤，
其中只有在互操作性得到保证时才建立所述直接隧道连接。
8、根据权利要求1的方法，包括检查在所述用户设备或控制器与所述第二支持节点之间具有直接隧道连接时，正确计费报告的生成是否得到保证的步骤，
其中只有在计费报告的正确生成得到保证时才建立所述直接隧道连接。
9、根据权利要求1的方法，其中所述第一支持节点在接收到用户设备的合法截接的请求时删除已建立的直接隧道连接，从而使得用户业务数据以及信令数据随后都寻址到所述第一支持节点。
10、根据权利要求9的方法，其中所述第一支持节点实现用以将用户业务数据的地址改变为其自身地址的“无线电接入承载修改”。
11、根据权利要求1的方法，其中所述第一支持节点在从控制装置接收关于计费的信息时，发送消息到所述第二支持节点，以向所述第二支持节点通知所述关于计费的信息。
12、根据权利要求11的方法，其中所述关于计费的信息是数据量门限。
13、根据权利要求11或12的方法，其中所述消息是“生成PDP语境请求”、“更新PDP语境请求”或者“更新门限请求”。
14、根据权利要求11的方法，其中所述第二支持节点在已从所述第一支持节点接收到所述消息之后，监控关于计费的参数，并将关于计费的信息返回至所述第一支持节点。
15、根据权利要求11的方法，其中在达到数据量门限之后返回所述关于计费的信息。
16、根据权利要求11的方法，其中在“数据量通知请求”消息中返回所述关于计费的信息或者关于计费的参数。
17、根据权利要求11的方法，其中所述关于计费的信息或关于计费的参数由“数据量通知响应”消息确认。
18、根据权利要求11的方法，其中所述控制装置是业务控制点。
19、一种用于连接用户设备至通信网络的系统，所述通信网络至少具有能够与第二支持节点通信的第一支持节点，
其中所述用户设备为了建立到所述通信网络的连接，发送请求至所述通信网络的第一支持节点，
所述第一支持节点被设置成执行是否在所述用户设备或者为所述用户设备提供接入的控制器与所述第二支持节点之间建立直接隧道连接的检查，
并且所述第一支持节点被设置成依据检查的结果，在所述用户设备或者所述控制器与所述第二支持节点之间建立直接隧道连接。
20、根据权利要求19的系统，其中所述直接隧道连接是用于传送信令数据和用户业务数据的隧道，或是仅用于传送用户业务数据的隧道，
在后一种情况下，信令数据从所述用户设备寻址到所述第一支持节点。
21、根据权利要求19或20的系统，包括一个控制装置，所述控制装置被设置成检查所述第二支持节点是否是所述通信网络的一部分，并且仅在所述第二支持节点是所述通信网络的一部分时，才建立一个直接隧道连接，
在识别出所述第二支持节点是另一通信网络的一部分时，所述控制装置建立两个隧道，一个隧道是从所述用户设备到所述第一支持节点，第二隧道则是从所述第一支持节点到所述第二支持节点。
22、根据权利要求19的系统，包括一个控制装置，所述控制装置被设置成检查所述第一与第二支持节点之间的距离大于还是小于所定义的距离值，其中只有在所述第一和第二支持节点之间的距离小于所定义的距离值时，才建立一个直接隧道连接，
在识别出所述距离大于所定义距离值时建立两个隧道，一个隧道是从所述用户设备至所述第一支持节点，第二隧道则是从所述第一支持节点至所述第二支持节点。
23、根据权利要求19的系统，包括一个用于检查是否为用户设备激活“合法截接”的控制装置，其中只有在没有为用户设备激活“合法截接”时，才建立一个直接隧道连接，否则建立两个隧道，一个隧道是从所述用户设备到所述第一支持节点，第二隧道则是从所述第一支持节点到所述第二支持节点。
24、根据权利要求19的系统，包括一个控制装置，所述控制装置被设置成检查一个或多个为给定用户激活的业务是否只有在建立一个直接隧道连接时才将被提供，
其中当所述一个或多个被激活业务只有在具有一个直接隧道连接的情况下才被提供时，才建立所述直接隧道连接。
25、根据权利要求19的系统，包括一个控制装置，所述控制装置被设置成检查所述第二支持节点与所述控制器之间的互操作性在两者之间具有直接隧道连接时是否得到保证，其中只有在互操作性得到保证时才建立所述直接隧道连接。
26、根据权利要求19的系统，包括一个控制装置，所述控制装置被设置成检查在具有所述用户设备或所述控制器与所述第二支持节点之间的直接隧道连接时，正确计费报告的生成是否得到保证，其中只有在计费报告的正确生成得到保证时，才建立所述直接隧道连接。
27、根据权利要求21的系统，其中所述控制装置被设置成在接收到所述用户设备的合法截接的请求时，删除所述用户设备与所述第二支持节点之间的直接隧道连接，从而使得用户业务数据以及信令数据随后都寻址到所述第一支持节点。
28、根据权利要求19的系统，其中所述第一支持节点被设置成在从控制装置接收关于计费的信息时，将消息发送至所述第二支持节点，以向所述第二支持节点通知关于计费的信息。
29、根据权利要求28的系统，其中所述关于计费的信息为数据量门限。
30、根据权利要求18或19的系统，其中所述消息为“生成PDP语境请求”、“更新PDP语境请求”或者“更新门限请求”。
31、根据权利要求19的系统，其中所述第二支持节点被设置成在已从所述第一支持节点接收所述消息之后，监控关于计费的参数，并将关于计费的信息返回至所述第一支持节点。
32、根据权利要求28的系统，其中在“数据量通知请求”消息内返回所述关于计费的信息或关于计费的参数。
33、根据权利要求28的系统，其中涉及所述关于计费的信息由“数据量通知响应”消息确认。
34、根据权利要求21的系统，其中所述控制装置是业务控制点。
35、根据权利要求19的系统，其中所述第一支持节点被设置成请求所述第二支持节点发送一次数据量报告。
36、根据权利要求19的系统，其中所述第一支持节点被设置成基于从控制装置接收到的关于计费的信息，请求所述第二支持节点每当达到某一数据量时发送数据量报告。
37、根据权利要求19的系统，其中所述第二支持节点被设置成在所述第一支持节点请求时发送数据量报告。
38、根据权利要求19的系统，其中所述第二支持节点被设置成通过将指示加入响应消息来提供关于支持数据量报告的指示。
39、根据权利要求19的系统，其中所述第二支持节点被设置成基于所设定的数据量限制来提供数据量报告。
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