在移動通信網絡中發送用戶面業務的制作方法
【專利摘要】一種在移動電信網絡中用于通過位于基站和服務網關之間的節點來發送用戶面業務的方法和設備。基站接收包含標識服務網關的隧道協議信息的消息。基站朝節點發送第二消息，第二消息包括標識基站和服務網關的隧道協議信息。基站接收來自節點的第三消息，第三消息包括供基站向節點使用的隧道協議信息，以及供服務網關向節點使用的隧道協議信息。發送第四消息，其包括供服務網關向節點使用的隧道協議信息。然后可通過節點來在基站和服務網關之間發送用戶面業務。
【專利說明】在移動通信網絡中發送用戶面業務
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及在移動通信網絡中發送用戶面業務的領域。
【背景技術】
[0002]在移動網絡中提供緩沖是已知的。緩沖基于這樣的思想:大部分的互聯網業務是重復的，而且消除從其起源的重復的內容的發送可在需要的帶寬方面提供節約可能。在移動網絡中進行緩沖的主要原理是例如在互聯網中的重復內容的副本移動得較接近移動用戶。例如,這種內容可緩沖在無線電接入網絡(RAN)的不同的部分中、在核心網絡(CN)中或只是“通過” CN。
[0003]可通過在移動網絡中進行緩沖來實現的主要好處如下:
a.移動網絡中的輸送成本和互聯網對等互聯成本降低。“通過高速緩沖存儲器”實現這一點，因為緩沖信息主要僅通過高速緩沖存儲器在傳輸鏈路中傳送一次。
[0004]b.移動終端用戶體驗的質量得到改進。這主要是由于延遲減少而實現的，因為緩沖信息可從高速緩沖存儲器更快速地返回到移動用戶(與特地從原始位置獲得信息的情況相比)。
[0005]c.提供新服務，諸如運營商的內容寄宿和存儲/備份。移動運營商可同意內容提供商確保來自特定的內容提供商的內容以更好的方式輸送給在移動運營商的網絡中的移動用戶。
[0006]緩沖也可用于向移動用戶的媒體分發。不是從媒體服務器或其它用戶中取得可下載的媒體，而是可從高速緩沖存儲器中取得媒體。圖1顯示來自可訪問若干媒體源Ia的媒體服務器I的媒體信息在移動網絡3中如何被推送到高速緩沖存儲器2中，然后移動用戶
4、5可直接從高速緩沖存儲器2中而從非媒體服務器I中接收媒體信息。注意，緩沖可用于幾乎任何類型的互聯網內容，所以圖1中顯示的媒體內容的示例可由幾乎任何其它類型的內容代替。
[0007]公共RAN緩沖是關于在RAN中包括用于所有不同的無線電接入技術(例如GSM、WCDMA和LTE)的高速緩沖存儲器2。RAN高速緩沖存儲器的良好位置是在公共RAN控制器，例如包括基站控制器(BSC)或無線電網絡控制器(RNC)或它們兩者的節點。關于緩沖的挑戰在于確保用戶面穿過RAN高速緩沖存儲器。如果RAN中包括高速緩沖存儲器，則WCDMA/HSPA用戶面自動地穿過RAN高速緩沖存儲器。這同樣適用于其中在BSC包括RAN高速緩沖存儲器的GPRS/EDGE用戶面業務。但是，在后一種情況下，存在額外的挑戰，因為GPRS/EDGE用戶面業務通常在MS/UE和服務GPRS支持節點(SGSN)之間加密，并且因此在穿過BSC時，業務被加密。
[0008]那么使用長期演進(LTE)架構會引起問題。LTE是目前在第三代合作伙伴項目(3GPP)的開發下的通信網絡技術。LTE需要被稱為演進通用陸地無線電接入網絡(E-UTRAN)的新式無線電接入技術，其設計成改進網絡容量，減少網絡中的等待時間，以及因此改進終端用戶的體驗。系統架構演進(SAE)是用于LTE通信網絡的核心網絡架構。[0009]如圖2中顯示的那樣，LTE是沒有任何RAN控制器的所謂的“扁平RAN架構”。控制面接口(Sl-MME)直接安放eNodeB (eNB) 6和移動性管理實體(MME) 7之間，并且用戶面接口(Sl-U)直接安放eNB 6和服務GW(SGW) 8之間。注意，SGW 8可與TON GW集成在一起，但為了簡單起見，術語SGW在本文用來表示核心網絡中的用戶面網關。為了使得能夠緩沖，需要通過RAN控制器9來對用戶面接口進行路由，其顯示為eNB 6、高速緩沖存儲器2和SGW8和文本框“如何？”之間的粗黑線。
[0010]由于LTE是扁平RAN架構，所以目前沒有確保用戶面業務可穿過RAN控制器9，并且因此可訪問RAN高速緩沖存儲器2的方法。
[0011]此外，同樣的問題對于用戶面業務穿過特定的節點是合乎需要的其它情形也存在。例如，不是上面描述的緩沖問題，而是可能需要業務穿過提供“云”應用和/或軟件寄宿的特定節點。類似地，在節點中可能需要用戶面業務優化或分組檢查。在這些示例性情況中的任一種情況下，目前沒有確保用戶面業務路由通過位于eNB 6和SGW 8之間的特定節點的方法。

【發明內容】

[0012]本發明的目標是允許用戶面業務穿過位于移動通信網絡(諸如LTE網絡)中的基站和服務網關(諸如RAN控制器中的高速緩沖存儲器)之間的節點。根據第一方面，提供一種在移動電信網絡中通過位于基站和服務網關之間的節點來發送用戶面業務的方法。基站接收包含標識服務網關的隧道協議信息的消息。然后朝節點發送第二消息，第二消息包括標識基站和服務網關的隧道協議信息。然后基站接收來自節點的第三消息，第三消息包括供基站向節點使用的隧道協議信息，以及供服務網關向節點使用的隧道協議信息。發送第四消息，第四消息包括供服務網關向節點使用的隧道協議信息。這允許在基站和節點之間，以及在節點和服務網關之間建立隧道。然后可通過節點來在基站和服務網關之間發送用戶面業務。
[0013]作為選擇，創建關于與用戶面業務相關聯的用戶設備以及關于使用的本地載體(local bearer)的本地標識符。選擇標識基站的隧道協議信息，并且標識基站的隧道協議信息和本地標識符包括在第二消息中。
[0014]本地標識符和隧道終點標識符可選地存儲在存儲器中。
[0015]作為選擇，做出確定無法再聯系節點。在這種情況下，將路徑切換請求發送到移動性管理實體，以便在基站和服務網關之間建立新隧道，以代替之前建立的第一隧道和第二隧道，路徑切換請求消息包括標識基站的隧道協議信息和地址。
[0016]方法可選地包括從節點池中選擇節點，以及在與選擇的節點失去連接的情況下，從節點池中選擇另一個節點。
[0017]基站可選地選自eNodeB和家庭eNodeB網關，并且節點可選地包括高速緩沖存儲器、數據宿主機、分組分析功能和用戶面業務優化功能中的任一個。
[0018]根據第二方面，提供一種在移動電信網絡中通過位于基站和服務網關之間的節點來發送用戶面業務的方法。節點接收來自位于無線電接入網絡中的基站的消息。消息包括標識基站和服務網關的隧道協議信息。節點在節點和基站之間建立第一隧道，以及在節點和服務網關之間建立第二隧道。將另一個消息發送到基站，另一個消息包括供基站向節點使用的隧道協議信息，以及供服務網關向節點使用的隧道協議信息。然后節點可接收通過節點在基站和服務網關之間發送的用戶面業務。
[0019]作為選擇，節點包括高速緩沖存儲器、數據宿主機、分組分析功能和用戶面業務優化節點中的任一個。
[0020]根據第三方面，提供一種用于在移動通信網絡中使用的基站。基站設有用于接收包括標識服務網關的隧道協議信息的消息的第一接收器。提供用于朝位于無線電接入網絡中的節點發送第二消息的發射器，第二消息包括標識基站的隧道協議信息和標識服務網關的隧道協議信息。提供用于接收來自節點的第三消息的第二接收器，第三消息包括供基站向節點使用的隧道協議信息，以及供服務網關向節點使用的隧道協議信息。發射器布置成發送第四消息，第四消息包括供服務網關向節點使用的隧道協議信息。提供處理器，其用于通過節點來向服務網關發送和/或接收用戶面業務。
[0021]作為選擇，處理器進一步布置成創建關于與用戶面業務相關聯的用戶設備以及關于使用的本地載體的本地標識符，并且處理器進一步布置成選擇標識基站的隧道協議信息，其中，標識基站的隧道協議信息和本地標識符包括在第二消息中。作為另一個選擇，基站提供有呈存儲器的形式的計算機可讀介質，存儲器可用于存儲本地標識符和隧道終點標識符。
[0022]處理器可選地布置成確定無法再聯系節點。在這種情況下，基站進一步包括用于將路徑切換請求發送到移動性管理實體的第二發射器，以便在基站和服務網關之間建立新隧道，以代替之前建立的第一隧道和第二隧道，路徑切換請求消息包括標識基站的隧道協議信息和地址。
[0023]基站可選地選自eNodeB和家庭eNodeB網關。
[0024]根據第四方面，提供一種用于在移動通信網絡中的基站和服務網關之間使用的節點。節點設有用于接收來自基站的消息的接收器。消息包括標識基站和服務網關的隧道協議信息。提供用于布置節點和基站之間的第一隧道以及節點和服務網關之間的第二隧道的建立的處理器。提供用于將另一個消息發送到基站的第一發射器，另一個消息包括供基站向高速緩沖存儲器使用的隧道協議信息，以及供服務網關向高速緩沖存儲器使用的隧道協議信息。處理器布置成使用第一隧道和第二隧道，通過節點來在基站和服務網關之間發送用戶面業務。
[0025]這種節點的示例是無線電接入網絡控制器。
[0026]根據第五方面，提供一種計算機程序，其包括計算機可讀代碼，該計算機可讀代碼當在基站上運行時，使基站表現為如上面在第三方面中描述的那樣的基站。
[0027]根據第六方面，提供一種計算機程序，其包括計算機可讀代碼，計算機可讀代碼當在用于在移動通信網絡中提供緩沖的數據的節點上運行時，使節點表現為如上面在第四方面中描述的那樣的節點。
[0028]根據第七方面，提供一種計算機程序產品，其包括計算機可讀介質和如上面在第五或第六方面中的任一方面中描述的那樣的計算機程序，其中，計算機程序存儲在計算機可讀介質上。
【專利附圖】

【附圖說明】[0029]圖1在框圖中示意性地示出用于對移動通信網絡中的媒體內容提供緩沖的網絡架構；
圖2在框圖中示意性地示出LTE網絡架構，其顯示用戶面業務未穿過高速緩沖存儲器的問題；
圖3在框圖中示意性地示出eNodeB和服務網關之間的GTP-隧道的原理；
圖4在框圖中示意性地示出eNodeB和高速緩沖存儲器之間以及高速緩沖存儲器和服務網關之間的兩個GTP-隧道的原理；
圖5在框圖中示意性地示出eNodeB和高速緩沖存儲器之間的Sl-RAN接口 ；
圖6是根據本發明的實施例的顯示Sl-RAN接口的信令流的信令圖；
圖7是根據本發明的實施例的顯示步驟的流程圖；
圖8是根據本發明的實施例的顯示回退機制的步驟的流程圖；
圖9在框圖中示意性地示出根據本發明的實施例的IPSec隧道；
圖10在框圖中示意性地示出根據本發明的實施例的RAN控制器中的SeGW的功能；
圖11在框圖中示意性地示出根據本發明的實施例的eNodeB ;以及 圖12在框圖中示意性地示出根據本發明的實施例的無線電接入網絡控制器節點。
【具體實施方式】
[0030]以下描述了一種允許LTE用戶面業務由RAN控制器9中的RAN高速緩沖存儲器2穿過的技術。此外，對當RAN控制器9故障時的情況提供回退機制。但是，這不意于為限制性示例，并且以下描述適應于節點需要訪問基站(諸如eNB)6和SGW 8之間的用戶面業務的任何情況。這樣的節點的示例包括提供云應用和軟件寄宿的節點。在這種情況下，節點必須訪問eNB 6和SGW 8之間的LTE用戶面業務。另一個示例是提供用戶面業務優化的節點，諸如TCP優化、視頻優化或視頻加強。另一個示例是對用戶面業務執行分組檢查的節點，諸如報頭檢查、淺度分組檢查、深度分組檢查和啟發式業務分析。再次，節點需要訪問基站6和SGW 8之間的用戶面業務。以下描述基于其中用戶面業務通過位于基站6和SGW8之間的高速緩沖存儲器而發送的示例，但將理解的是，高速緩沖存儲器可代替需要訪問用戶面業務的任何其它類型的節點。
[0031]下面使用的術語“隧道協議信息”指的是用來在節點之間設立隧道的信息，并且包括諸如源或目的地IP地址和隧道終點標識符(TEID)的信息。
[0032]在以下描述中，高速緩沖存儲器在RAN中位于基站6和SGW 8之間。但是，對于一些網絡架構，RAN和核心網絡之間的邊界難以定義，所以本領域技術人員將理解，高速緩沖存儲器(或其它節點)未必位于RAN中；它可位于RAN或核心網絡中在基站和SGW之間的任何點處。
[0033]如果Sl-MME接口不變，則它將直接安放eNB 6和MME (—個或多個)7之間。換句話說，eNB 6和MME 7之間的控制面不穿過需要訪問用戶面業務的節點(諸如高速緩沖存儲器、分組檢查節點等)。
[0034]Sl-U接口因此而改變，使得需要訪問用戶面業務(諸如RAN控制器9和RAN控制器9中的高速緩沖存儲器邏輯)的節點成為eNB 6和SGW 8之間的用戶面的一部分。新邏輯路徑為eNB - RAN控制器? SGW。[0035]以下描述了對于Sl-U接口可如何實現以上布置。
[0036]在Sl-U接口上使用GPRS隧道協議(GTP)，或者至少其用戶面部分，即，GTP-U協議。通常，GTP-隧道位于eNB 6和SGW 8之間，如圖3中顯示的那樣。但是，圖4顯示當高速緩沖存儲器2已被包括為eNB 6和SGW 8之間的Sl-U接口的一部分時的原理。穿過eNB6和SGW 8之間的GTP-隧道現在被分成兩個不同的部分，一個部分在eNB 6和高速緩沖存儲器2之間，而另一個部分在高速緩沖存儲器2和SGW 8之間。這個解決辦法的優點在于可引入它，其中改變僅在RAN中需要。這意味著SGW 8將高速緩沖存儲器2 “看作”eNB 6，而對SGW 8隱藏了真正的eNB 6。
[0037]為了使能圖4中示出的解決辦法，在eNB 6和RAN控制器9中的高速緩沖存儲器2之間創建新控制面接口 S1-RAN，如圖5中顯示的那樣。
[0038]對于Sl-RAN接口的建立，假設有益的是，eNB 6建立朝RAN控制器9的連接，并且因此需要存在eNB 6選擇最適當的RAN控制器9 (適當的，例如，因為RAN控制器9的位置非常接近Sl-U接口的正常傳輸路徑)的機制。
[0039]用于Sl-RAN接口建立的、避免eNB 6中有不必要的配置的一種方法是應用基于域名系統(DNS)的解決辦法。在這種情況下，eNB 6構造由字符串“RAN”、公共陸地移動網絡(PLMN)標識符移動網絡代碼(MNC)和移動國家代碼(MCC)以及eNB 6 (例如eNB_ID或其一部分)的標識符的一部分組成的完全合格域名(FQDN)，然后執行DNS查詢。返回的IP地址是在DNS中配置的RAN控制器的IP地址。這種用于MCC 345和MNC 12的FQDN的示例可編碼成:“RAN.eNB9876.mnc012.mcc345.pub.3gppnetwork.0rg，，。
[0040]在下面未描述Sl-RAN接口建立和協議架構的另外的細節。但是，作為示例，建議這個接口可基于SCTP，因為這是例如對eNB中的Sl-MME使用的。
[0041]在圖6中顯示Sl-RAN接口的用法。此圖顯示了在eNB 6處接收的初始上下文設置請求(INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST)消息。還有當Sl-RAN接口信令觸發時的其它情況，例如:
1.專用載體啟動過程；
2.載體修改過程；
3.上下文管理過程；以及
4.與移交(Handover)有關的過程。
[0042]以下標號對應于圖6和7的標號:
S1.eNB 6接收消息，消息包含包括SGW IP地址和TEID的GTP-U隧道協議信息。
[0043]S2.eNB 6創建兩個本地標識符:UE ID和載體ID，并且將它們存儲在這個載體的本地UE上下文中。UE ID例如可為eNB UE SlAP ID，而載體ID可為例如ERAB-1D。
[0044]S3.eNB 6選擇本地GTP-U隧道協議信息來標識eNB 6，該本地GTP-U隧道協議信息包括eNB IP地址和TEID (在圖6中顯示為RBS IP和RBS TEID)。
[0045]S4.eNB 6創建新的Sl-RAN消息新上下文，其包括UE ID和載體ID。對于上行鏈路業務，包括SGW IP地址和TEID，而對于下行鏈路業務，則包括eNB IP地址和TEID。
[0046]S5.將消息發送到RAN控制器9中的高速緩沖存儲器2。
[0047]S6.另外，eNB 6可在本地存儲所有的以上隧道協議信息，這是因為以后如果需要回退解決辦法的話可能需要它。[0048]S7.高速緩沖存儲器2接收消息。
[0049]S8.高速緩沖存儲器2使用接收到的隧道協議信息來創建兩個不同的GTP-U隧道，一個在eNB 6和高速緩沖存儲器2之間，而另一個在高速緩沖存儲器2和SGW 8之間。
[0050]對于高速緩沖存儲器2和SGW 8之間的GTP-U隧道:高速緩沖存儲器2開始使用接收到的SGW IP地址和TEID作為朝SGW 8的GTP-U隧道的目的地信息。高速緩沖存儲器2還選擇本地GTP-U隧道標識符，即，高速緩沖存儲器IP地址-2和TEID-2，以供SGW 8向高速緩沖存儲器2使用。
[0051]對于高速緩沖存儲器2和eNB 6之間的GTP-U隧道:高速緩沖存儲器2開始使用接收到的eNB IP地址和TEID作為朝eNB 6的GTP-U隧道的目的地信息。高速緩沖存儲器2還選擇本地GTP-U隧道標識符，即，高速緩沖存儲器IP地址-1和TEID-1，以供eNB 6向高速緩沖存儲器2使用。
[0052]S9.高速緩沖存儲器2創建新的Sl-RAN消息作為對消息的回復，并且包括:UEID和載體ID，高速緩沖存儲器IP地址-1和TEID-1，以及高速緩沖存儲器IP地址_2和TEID-2。
[0053]S10.將消息發送回eNB 6。
[0054]Sll.當eNB 6接收來自高速緩沖存儲器2的回復消息時，其執行以下行動:
S12.eNB 6使用關于高速緩沖存儲器2 IP地址-2和TEID-2的接收到的隧道協議信
息作為RAN中的目的地GTP-U隧道信息來對核心網絡進行回復。在這種情況下，IP-地址朝向RAN控制器9中的高速緩沖存儲器2。照這樣，eNB 6和核心網絡之間的用戶面業務通過高速緩沖存儲器2而發送。eNB 6響應于步驟SI中接收到的消息來將響應消息發送給MME
7。響應消息包括供SGW 8向高速緩沖存儲器2使用的、如接收自高速緩沖存儲器2的隧道協議信息。
[0055]S13.eNB 6針對朝向RAN控制器9中的高速緩沖存儲器2的GTP-U隧道使用關于高速緩沖存儲器2 IP地址-1和TEID-1的接收到的隧道協議信息。
[0056]注意，任何上面描述的消息和隧道協議信息都可通過一個或多個居間節點而發送。
[0057]上面描述的提出的解決辦法在LTE用戶面業務路徑中引入了集中式RAN節點，RAN控制器9。RAN控制器9成為LTE業務的可能的單故障點。因此，對當RAN控制器9故障時的情況需要一種解決辦法。
[0058]處理這個問題的一種方式是池RAN控制器9和/或高速緩沖存儲器(如果高速緩沖存儲器不位于RAN控制器9處)，這允許有可能通過新的RAN控制器和高速緩沖存儲器來重新建立GTP-U隧道。備選地，可對初始業務路徑執行回退，即，GTP-U隧道重新路由，以再次直接安放eNB 6和SGW 8之間，而不穿過任何RAN控制器9或高速緩沖存儲器2。
[0059]注意，如果UE和(舊)高速緩沖存儲器2之間的會話終止，則UE需要重新建立之前在UE和舊的高速緩沖存儲器2之間建立的會話。如果高速緩沖存儲器共享(pooling)就位，則新會話可在UE和新的高速緩沖存儲器之間，而如果對初始業務路徑的回退就位，則新會話將在UE和移動網絡外部的服務器之間(即，不涉及緩沖)。
[0060]更詳細地考慮第二種情況，其中，對初始業務路徑執行回退，在圖8中示出主要原理。以下標號對應于圖8的標號: S14.初始情形是UE會話的GTP-U隧道分成兩步:i)在eNB 6和RAN控制器/高速緩沖存儲器2之間的GTP-U隧道，以及ii)在RAN控制器/高速緩沖存儲器2和SGW 8之間的GTP-U隧道。
[0061]S15.RAN控制器9和高速緩沖存儲器2停止使用，并且UE會話的GTP-U隧道中斷。在這種情況下，GTP-U隧道重新路由，使得其再一次直接安放eNB 6和SGW 8之間。
[0062]S16.存在不同的方式用于eNB 6檢測RAN控制器9已經失去。檢測可基于這個RAN控制器9缺乏任何業務。另一個可能性是，實施可用來檢查另一邊是否仍然活動的GTP-U路徑管理過程回聲(Echo)請求和回聲回復。
[0063]當eNB 6檢測到RAN控制器9有故障，則eNB 6知道了關于SGW 8的隧道協議信息，諸如SGW IP-地址和TEID，這是因為這些包括在來自MME 7的、用以建立GTP-U隧道的初始消息中。SGW 8僅知道RAN IP地址和TEID (實際上是如上面描述的高速緩沖存儲器IP地址-2和高速緩沖存儲器TEID-2)。因此，主要是GTP-U隧道的下行鏈路側需要重新路由，并且這個信息需要提供給SGW 8。
[0064]S17.為了重新路由SGW中的GTP-U隧道的下行鏈路，eNB 6選擇呈GTP-U隧道標識符(即，eNB IP地址和TEID)的形式的本地隧道協議信息。這些可與最初提供給RAN控制器9的eNB 6相同，或者這些可為新的。
[0065]S18.eNB 6將路徑切換請求(PATH SWITCH REQUEST)消息發送到MME 7。這個消息中的僅新信息是設定到eNB IP地址的“傳輸層地址”域，以及設定到eNB TEID的GTP-TEID。
[0066]S19.核心網絡在eNB 6和MME 7之間執行路徑切換，這使得MME 7和SGW 8之間的載體被修改。將新的下行鏈路GTP-U隧道信息提供給SGW 8。
[0067]關于這個解決辦法的一方面在于，MME 7將這種情況看作相同eNB 6內的基于X2的移交。但是，假設這在MME 7中不引起任何問題，因為這種情況與當部署了 HeNB-GW時的HeNB (家庭eNB，也被稱為LTE毫微微基站)的情況非常相似。在這種情況下，HeNB-GW對從HeNB向不同的MME的多個S1-接口進行多路復用。在相同HeNB-GW下面的兩個HeNB之間的基于X2的移交的情況下，情況是相同的。
[0068]注意，使用IPsec來保護eNB 6和SGW 8之間的GTP-U隧道的部分是可選的。這在圖9中有進一步顯示，其中圖9顯示了使用IPsec來保護eNB 6和MME 7之間的Sl-MME接口。圖9顯示了其中使用朝向一個安全網關(SEGW)IO的相同IPsec隧道來保護Sl-MME和Sl-U兩者的情況。但是，將理解，其它部署也是可行的，例如用于不同的MME和SGW的朝向不同SEGW的不同IPsec隧道。
[0069]與在RAN控制器910中緩沖LTE業務有關的問題主要是由于SEGW 10可與高速緩沖存儲器2和RAN控制器9位于不同的位點(site)上的可能性。一種可能性是高速緩沖存儲器2和RAN控制器9在所謂的本地切換位點上，與其中MME和SGW很可能與SEGW —起居中布置的主切換位點相比，該本地切換位點在網絡中的更外部。有關方面在于，SGW(和PDN-GW)在網絡中位于例如本地切換位點的更外部是可行的。這還將意味著SEGW 10,SGff/PDN-Gff 8和RAN控制器9可最終在同一位點上。但是，這里假設解決辦法還需要支持當SGW8仍然與其它核心網絡節點一起居中位于主切換位點上時的情況，如圖9中顯示的那樣。
[0070]這個問題的解決辦法是使SEGW 10位于RAN控制器9中，如圖10中顯示的那樣。
[0071]IPsec中的正常功能性(在互聯網密鑰交換版本2 (IKEv2)協議中)可用來協商用于不同的IPsec隧道的不同的業務選擇器(TS)。IPsec隧道的TS規定哪部分業務在特定的IPsec隧道中發送。例如，TS可基于目的地IP地址，而且例如這使得能夠通過使用這些IPsec隧道的TSJf RAN控制器IP地址和SGW IP地址分成不同的IPsec隧道。
[0072]重要的方面還在于:如果IPsec隧道在RAN控制器9中終止，則所有S1_U GTP-U隧道無論如何都將穿過高速緩沖存儲器2，而且將不需要上面描述的基于Sl-RAN的解決辦法。但是，對GTP-U使用IPsec是可選的，并且因此解決辦法也需要支持當未使用IPsec時的情況。
[0073]如上面提到的那樣，eNB 6可具有朝向不同的SEGW 8的多個IPsec隧道，例如一個通往RAN控制器IP子網，以及一個朝向SGW IP子網。這意味著在描述的路徑切換過程之前，在需要建立朝向SGW子網的新IPsec隧道方面將沒有延遲。
[0074]轉到圖11，示出了根據本發明的實施例的eNodeB 6。eNodeB 6設有用于接收包含隧道協議信息的消息的第一接收器11。提供用于朝高速緩沖存儲器2發送第二消息的發射器12，第二消息包括關于eNodeB 6的隧道協議信息和關于SGW 8的隧道協議信息。提供用于接收來自RAN控制器9的第三消息的第二接收器13，第三消息包括供eNodeB 6向高速緩沖存儲器2使用的隧道協議信息，以及供服務網關8向高速緩沖存儲器2使用的隧道協議信息。發射器12 (或另一個發射器)用來朝SGW 8發送第四消息。第四消息包括SGW 8向高速緩沖存儲器2使用所需的隧道協議信息。提供用于控制通過高速緩沖存儲器2來在eNodeB 6和SGW 8之間發送用戶面業務的處理器14。
[0075]處理器14可布置成如上面描述的那樣創建本地標識符。此外，eNodeB 6可設有呈存儲器15的形式的計算機可讀介質，存儲器15用于將本地標識符和隧道終點標識符存儲在存儲器中。存儲器15也可用來存儲計算機程序17，計算機程序17當由處理器14執行時,使eNodeB 6表現為上面描述的那樣。
[0076]對于回退機制，處理器14可進一步布置成確定無法再聯系高速緩沖存儲器2位置所在的RAN控制器9。在這種情況下，提供用于將路徑切換請求發送到MME 7的第二發射器16，以便在eNodeB 6和SGW 8之間建立新隧道，以代替之前建立的第一隧道和第二隧道，路徑切換請求消息包括eNodeB 6的隧道終點標識符和地址。
[0077]現在轉到圖12，顯示了 RAN控制器9。如上面描述的那樣，RAN控制器9設有用于存儲緩沖數據的高速緩沖存儲器2。提供用于接收來自eNodeB 6的消息的第一接收器18，該消息包括關于eNodeB 6和SGW 8的隧道協議信息。提供用于在高速緩沖存儲器2和eNodeB 6之間建立第一隧道，以及在高速緩沖存儲器2和SGW 8之間建立第二隧道的處理器19。提供用于將另一個消息發送到eNodeB 6的第一發射器20，該另一個消息包括供eNodeB 6向高速緩沖存儲器2使用的隧道協議信息，以及供SGW 8向高速緩沖存儲器2使用的隧道協議信息。處理器19布置成通過高速緩沖存儲器2來在eNodeB 6和SGW 8之間發送用戶面業務。
[0078]如上面描述的那樣，RAN控制器9還可包括SeGW功能10。RAN控制器9還可設有呈存儲器21的形式的計算機可讀介質。這可用來存儲計算機程序22，該計算機程序22當由處理器執行時，使RAN控制器9表現為上面描述的那樣。注意，圖形顯示了高速緩沖存儲器2存儲在存儲器21中，但將理解的是，高速緩沖存儲器2可存儲在不同的存儲器中，或者位于遠處但可由RAN控制器9訪問。[0079]本領域技術人員將理解，可對上面描述的實施例作出各種修改，而不偏離如所附權利要求中限定的本發明的范圍。例如，雖然以上描述引用的是LTE的網絡，但將理解的是，本發明可適合其它類型的無線電網絡，以及除了 eNodeB之外的基站，諸如HeNB-G也可利用本發明。此外，在高速緩沖存儲器位于RAN控制器9處的情況下描述本發明，但本發明也適合高速緩沖存儲器位于RAN控制器和PGW/GGSN之間的單獨的節點處的情況。
[0080]在本發明的各種實施例的以上描述中，要理解的是，本文使用的用語僅是為了描述特定的實施例，而不意于限制本發明。除非另有規定，本文使用的所有用語(包括科學和技術用語)具有與本發明所屬領域的普通技術人員通常理解的相同的含義。將進一步理解的是，諸如常用字典中定義的那些的用語應解釋為具有與它們在本說明書的上下文和相關領域中的含義一致的含義，而且將不可以本文明確限定地理想化或過于正式的意義來解釋用語。
[0081]將理解的是，雖然用語第一、第二等在本文可用來描述各種元件，但這些元件不應由這些用語限制。這些用語僅用來區分一個元件與另一個元件。例如，第一元件可被稱為第二元件，而且類似地，第二元件也可被稱為第一元件，而不偏離本發明的范圍。如本文所用，用語“和/或”包括一個或多個相關聯的所列項中的任一個和它們的所有組合。
[0082]如本文所用，單數形式“一”、“一個”和“該”也意圖包括復數形式，除非上下文另有明確的說明。為了簡潔和/或清楚，可不詳細描述眾所周知的功能或結構。用語“和/或”包括一個或多個相關聯的所列項中的任一個和它們的全部組合。
[0083]如本文所用，用語“包括”、“包含”、“具有”或其變型是開放式的，并且包括一個或多個所陳述的特征、整體、元件、步驟、構件或功能，但不排除存在或添加一個或多個其它特征、整體、元件、步驟、構件、功能或其組合。此外，如本文所用，源自拉丁語短語“exempligratia”的常用縮寫“例如”可用來介紹或指定前面提到的項的一般示例或多個示例，而不意于限制此類項。源自拉丁語短語“id est”的常用縮寫“S卩”可用來指定來自更一般的敘述的特定項。
[0084]本文參照計算機實現的方法、設備(系統和/或裝置)和/或計算機程序產品的框圖和/或流程圖說明來描述示例實施例。要理解的是，框圖和/或流程圖說明的框，以及框圖和/或流程圖說明中的框的組合，可由計算機程序指令實現，計算機程序指令由一個或多個計算機電路執行。可將這些計算機程序指令提供給通用計算機電路、專用計算機電路和/或其它可編程數據處理電路的處理器電路以產生機器，使得通過計算機的處理器和/或其它可編程數據處理設備執行的指令變換和控制晶體管、存儲在存儲器位置上的值以及這種電路內的其它硬件構件以實現框圖和/或流程圖框或多個框中規定的功能/動作，以及從而創建用于實現框圖和/或流程圖框(一個或多個)中規定的功能/動作的裝置(功能性)和/或結構。
[0085]這些計算機程序指令也可存儲在有形的計算機可讀介質中，計算機可讀介質可指導計算機或其它可編程數據處理設備以特定的方式工作，使得存儲在計算機可讀介質中的指令產生包括實現框圖和/或流程圖框或多個框中規定的功能/動作的指令的制造品。
[0086]有形的非暫時性計算機可讀介質可包括電子、磁、光、電磁或半導體數據存儲系統、設備或裝置。計算機可讀介質的更特別的示例將包括以下:便攜式計算機磁盤、隨機存取存儲器(RAM)電路、只讀存儲器(ROM)電路、電可擦除可編程只讀存儲器(EPR0M或閃速存儲器)電路、便攜式光盤只讀存儲器(CD-ROM)，以及便攜式數字視頻盤只讀存儲器(DVD/BluRay)。
[0087]計算機程序指令還可加載到計算機和/或其它可編程數據處理設備上，以使待在計算機和/或其它可編程設備上執行的一系列操作步驟產生計算機實現的過程，使得在計算機或其它可編程設備上執行的指令提供用于實現框圖和/或流程圖框或多個框中規定的功能/動作的步驟。因此，本發明的實施例可具體體現為硬件和/或可在處理器(諸如數字信號處理器)上運行的軟件(包括，固件、常駐軟件、微代碼等)，它們可統稱為“電路”、“模塊”或其變型。
[0088]還應當注意的是，在一些備選實現中，框中提到的功能/動作可不按流程圖中記錄的順序進行。例如，連續顯示的兩個框實際上可基本同時執行，或者框有時可按相反的順序執行，這取決于所涉及的功能性/動作。此外，流程圖/或框圖的給定框的功能性可分成多個框，并且/或者流程圖和/或框圖的兩個或更多個框的功能性可至少部分地結合。最后，在示出的框之間可添加或插入其它框。此外，雖然一些示意圖包括通信路徑上的箭頭，以顯示通信的主要方向，但要理解的是，通信可按與描繪的箭頭相反的方向進行。
[0089]已經在本文中結合以上描述和附圖來公開不同的實施例。將理解的是，逐字地描述和示出這些實施例的每個組合和子組合將是過度重復和混亂的。因此，包括附圖的本說明書應解釋為構成實施例以及制作和使用實施例的方式和過程的各種示例組合和子組合的完整書面描述，而且本說明書應支持對任何這種組合或子組合的權利要求。
[0090]在本說明書中使用了下面的縮寫詞:
3GPP 第三代合作伙伴項目
BSC基站控制器 CN核心網絡 DNS域 名系統
E-UTRAN演進通用陸地無線電接入網絡
eNB eNodeB
FQDN完全合格域名
GTPGPRS隧道協議
HeNB 家庭 eNB
IP網際協議
LTE長期演進
MCC移動國家代碼
MME移動性管理實體
MNC移動網絡代碼
PLMN公共陸地移動網絡
RNC無線電網絡控制器
RAN無線電接入網絡
SAE系統架構演進
SEGW安全網關
SGSN服務GPRS支持節點SGff 服務網關TEID隧道終點標識符TS業務選擇器UE用戶設備
【權利要求】
1.一種在移動電信網絡中通過位于基站(6)和服務網關⑶之間的節點(2)來發送用戶面業務的方法，所述方法包括:在位于無線電接入網絡中的所述基站(6)處: 接收(SI)包含標識所述服務網關(8)的隧道協議信息的消息； 朝所述節點(2)發送(S5)第二消息，所述第二消息包括標識所述基站(6)和所述服務網關(8)的隧道協議信息； 接收(Sll)來自所述節點(2)的第三消息，所述第三消息包括供所述基站(6)向所述節點(2)使用的隧道協議信息，以及供所述服務網關(8)向所述節點(2)使用的隧道協議信息； 在第四消息中發送(S12)供所述服務網關(8)向所述節點(2)使用的隧道協議信息；以及 通過所述節點(2)來在所述基站(6)和所述服務網關(8)之間發送和/或接收(S13)用戶面業務。
2.根據權利要求1所述的方法，所述方法進一步包括，在所述基站(6)處: 創建(S2)關于與所述用戶面業務相關聯的用戶設備和關于使用的本地載體的本地標識符；以及 選擇(S3)標識所述基站的隧道協議信息，其中，標識所述基站的所述隧道協議信息和本地標識符包括在所述第二消息中。
3.根據權利要求1或2所述的方法，所述方法進一步包括將所述本地標識符和隧道終點標識符存儲(S6)在存儲器中 。
4.根據權利要求1、2或3所述的方法，所述方法進一步包括: 確定(S16)無法再聯系所述節點(2); 將路徑切換請求發送(S18)到移動性管理實體(7)，以便在所述基站(6)和所述服務網關(8)之間建立新隧道，以代替之前建立的第一隧道和第二隧道，所述路徑切換請求消息包括標識所述基站(6)的隧道協議信息和地址。
5.根據權利要求1至4中的任一項所述的方法，所述方法進一步包括: 從節點池中選擇節點(2); 在與所選擇的節點(2)失去連接的情況下，從所述節點池中選擇另一個節點。
6.根據權利要求1至5中的任一項所述的方法,其中，所述基站(6)選自eNodeB和家庭eNodeB網關，并且所述節點包括高速緩沖存儲器、數據宿主機、分組分析功能和用戶面業務優化功能中的任一個。
7.一種在移動電信網絡中通過位于基站(6)和服務網關⑶之間的節點(2)來發送用戶面業務的方法，所述方法包括，在所述節點處: 接收(S5)來自位于無線電接入網絡中的所述基站(6)的消息，所述消息包括標識所述基站(6)和所述服務網關(8)的隧道協議信息； 在所述節點(S8)處，在所述節點(2)和所述基站(6)之間建立第一隧道，以及在所述節點(2)和所述服務網關(8)之間建立第二隧道； 將另一個消息發送(SlO)到所述基站(6)，所述另一個消息包括供所述基站(6)向所述節點(2)使用的隧道協議信息，以及供所述服務網關(8)向所述節點(2)使用的隧道協議信息；接收(S13)通過所述節點(2)來在所述基站(6)和所述服務網關⑶之間發送的用戶面業務。
8.根據權利要求7所述的方法，其中，所述節點(2)包括高速緩沖存儲器、數據宿主機、分組分析功能和用戶面業務優化節點中的任一個。
9.一種用于在移動通信網絡中使用的基站(6)，所述基站包括:第一接收器(11)，其用于接收(SI)包括標識服務網關(8)的隧道協議信息的消息；發射器(12)，其用于朝位于無線電接入網絡中的節點(2)發送(S5)第二消息，所述第二消息包括標識所述基站(6)的隧道協議信息和標識所述服務網關(8)的隧道協議信息；第二接收器(13)，其用于接收(Sll)來自所述節點(2)的第三消息，所述第三消息包括供所述基站出)向所述節點(2)使用的隧道協議信息，以及供所述服務網關(8)向所述節點(2)使用的隧道協議信息； 其中，所述發射器(12)布置成在第四消息中發送(S12)供所述服務網關(8)向所述節點使用的隧道協議信息；以及 處理器(14)，其用于通過所述節點(2)來向所述服務網關(8)發送和/或接收(S13)用戶面業務。
10.根據權利要求9所述的基站(6)，其中，所述處理器(14)進一步布置成創建關于與所述用戶面業務相關聯的用戶設備和關于使用的本地載體的本地標識符，并且所述處理器(14)進一步布置成選擇標識所述基站的隧道協議信息，其中，標識所述基站的所述隧道協議信息和本地標識符包括在所述第二消息中。
11.根據權利要求10所述的基站(6)，進一步包括呈存儲器(15)的形式的計算機可讀介質，所述存儲器(15)可用于存儲所述本地標識符和隧道終點標識符。
12.根據權利要求9、10或11所述的基站(6)，其中，所述處理器(14)進一步布置成確定(S16)無法再聯系所述節點(2)，所述基站(6)進一步包括用于將路徑切換請求發送(S18)到移動性管理實體(7)的第二發射器(16)，以便在所述基站(6)和所述服務網關(8)之間建立新隧道，以代替之前建立的第一隧道和第二隧道，所述路徑切換請求消息包括標識所述基站(6)的隧道協議信息和地址。
13.根據權利要求9至12中的任一項所述的基站(6)，其中，所述基站(6)選自eNodeB和家庭eNodeB網關。
14.一種用于在移動通信網絡中基站(6)和服務網關⑶之間使用的節點(2)，所述節點包括: 接收器(18)，其用于接收(S5)來自所述基站(6)的消息，所述消息包括標識所述基站(6)和所述服務網關⑶的隧道協議信息； 處理器(19)，其用于布置所述節點(2)和所述基站(6)之間的第一隧道以及所述節點(2)和所述服務網關(8)之間的第二隧道的建立(S8)； 第一發射器(20)，其用于將另一個消息發送(SlO)到所述基站(6)，所述另一個消息包括供所述基站(6)向高速緩沖存儲器(2)使用的隧道協議信息，以及供所述服務網關(8)向所述高速緩沖存儲器(2)使用的隧道協議信息；以及 其中，所述處理器(19)布置成使用所述第一隧道和所述第二隧道，通過所述節點(2)來在所述基站(6)和所述服務網關⑶之間發送(S13)用戶面業務。
15.根據權利要求14所述的節點(2)，其中，所述節點(2)包括無線電接入網絡控制器。
16.一種計算機程序(17)，其包括計算機可讀代碼，所述計算機可讀代碼當在基站(6)上運行時，使所述基站(6)表現為根據權利要求9至13中的任一項所述的基站(6)。
17.一種計算機程序(22)，其包括計算機可讀代碼，所述計算機可讀代碼當在用于在移動通信網絡中提供緩沖數據的節點(9)上運行時，使節點(9)表現為根據權利要求14或15中的任一項所述的節點(9)。
18.一種計算機程序產品，其包括計算機可讀介質(15 ；21)和根據權利要求16或17中的任一項所述的計算機程序(17 ;22)，其中，所述計算機程序(17 ；22)存儲在所述計算機可讀介質(15 ；21 )上。
【文檔編號】H04W4/18GK103477665SQ201280017873
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2012年4月12日 優先權日:2011年4月12日
【發明者】E.弗里曼, H.埃里可森, J.維克伯格, L.維斯特伯格 申請人:瑞典愛立信有限公司