通信系統和通信控制方法
2024-02-10 04:58:15
專利名稱：通信系統和通信控制方法
技術領域：
本發明涉及移動通信系統，以及更具體地，涉及針對將終端連接到分組數據交換網絡的網關的最佳重新選擇的系統。本發明還涉及通信控制方法。
背景技術：
在EPC(演進的分組核心網)中，以下述方式基於「常開」概念來執行承載管理把在UE(用戶設備或『終端』)附接到EPC時初始選擇的PGW(PDN(分組數據網絡)網關)固定地用作錨，直到UE解除附接。通過這種操作方式，服務網絡(分組數據網絡)可以在永久連接上提供承諾的服務。這是因為，即使UE在EPC內重複移動，PGW驅動的IP信息也不會改變。當UE在EPC內移動時，伴隨UE的移動重新選擇SGW(服務網關)。每次重新選擇 SGff時，通過斷開連接和重新建立來更新SGW和PGW之間的承載，以確保UE到PGW的連接性。一般而言，在選擇PGW時，選擇這樣的PGW 其在物理上或者從網絡拓撲的角度看靠近SGW。然而，在UE在長距離上進行重複移動或者在這樣的長距離移動之後已經停留在遠處的情況下，在距離(物理距離或者網絡拓撲距離)上而言，初始選擇的PGW可能遠離 SGW。因此，網絡效率惡化以致出現問題，諸如EPC內的用戶數據的傳輸延遲，或者EPC內的網絡資源的低效率消耗。例如，當外國到日本的旅客進入成田國際機場時，他/她通常可能在該國際機場打開行動電話設備以附接到EPC。因此，選擇位於靠近成田國際機場的PGW。然而，在進入日本之後，他/她可能例如移動到東京、大阪、札幌或者福K。因此，在每次這樣的移動之後， 靠近成田國際機場的PGW不再是最有效的PGW。
發明內容
本發明解決的技術問題下面是本發明人的分析。在EPC網絡中，在「常開」原則下，不會刪除/重新建立在附接時建立的默認承載，直到附接解除。如果由於UE的移動該承載需要被切換，在附接時選擇的PGW作為錨保持固定。因此，出現這樣的問題當UE移動長距離時，從EPC網絡的角度看，維持與在附接時選擇的PGW的連接可能是無效的。因此，期望這樣的系統當UE移動長距離以及UE要從UE駐留的服務區域連接到外部網絡(服務網絡)時，允許重新選擇最佳的PGW(本發明人的分析結果)。
因此，本發明的目的在於提供一種系統和方法，使得當終端(UE)從服務區域連接到外部網絡時能夠重新選擇最佳網關節點。解決問題的技術手段在本發明的一個方面，提供了一種在本地IP接入(LIPA)/被選IP業務卸載 (SIPTO)架構中的通信方法，其中，根據用戶設備的移動來選擇在物理上或拓撲上靠近用戶設備所附接到的站點的網關設備。根據本發明，提供了一種在本地IP接入(LIPA)/被選IP業務卸載(SIPTO)架構中的通信系統，其中，根據用戶設備的移動來選擇在物理上或拓撲上靠近用戶設備所附接到的站點的網關設備。根據本發明，提供了一種在本地IP接入(LIPA)/被選IP業務卸載(SIPTO)架構的通信系統中的用戶設備，其中，根據用戶設備的移動來選擇在物理上或拓撲上靠近用戶設備所附接到的站點的網關設備。在本發明的另一個方面，提供了一種在本地IP接入(LIPA)/被選IP業務卸載 (SIPTO)架構中的通信方法，其中，在移動性管理實體(MME)判定其必須重新選擇網關設備的情況下，MME向用戶設備發送用於設置重新附接的第一信號，用戶設備在接收到所述第一信號時向MME發送用於重新附接的第二信號，以及MME重新選擇網關設備。根據本發明，提供了一種在本地IP接入(LIPA)/被選IP業務卸載(SIPTO)架構中的通信系統，所述系統包括移動性管理實體(MME)和用戶設備，其中，在MME判定其必須重新選擇網關設備時，MME發送用於設置重新附接的第一信號，用戶設備在接收到所述第一信號時向MME發送用於重新附接的第二信號，以及MME重新選擇網關設備。根據本發明，提供了一種在本地IP接入(LIPA)/被選IP業務卸載(SIPTO)架構的通信系統中的用戶設備，其中，用戶設備從移動性管理實體(MME)接收設置重新附接的第一信號，向MME發送用於重新附接的第二信號，以使得執行對網關設備的重新選擇。在本發明的又一個方面，提供了一種在本地IP接入(LIPA)/被選IP業務卸載 (SIPTO)架構中的通信方法，其中所述方法包括在移動性管理實體(MME)判定其必須重新選擇網關設備時，MME向基站發送去激活承載請求(去激活承載請求)，請求重新選擇；基站向用戶設備發送RRC連接重新配置(RRC連接重新配置)；以及用戶設備向基站發送完成RRC連接重新配置(RRC連接重新配置)的通知；
基站向MME發送去激活承載響應(去激活承載響應)；以及用戶設備發起UE請求的PDN連接性(UE請求的PDN連接性)過程，因此，執行對網關設備的重新選擇。根據本發明，提供了一種在本地IP接入(LIPA)/被選IP業務卸載(SIPTO)架構中的通信系統，包括移動性管理實體(MME)；基站；以及用戶設備，其中，在MME判定其必須重新選擇網關設備時，MME向基站發送去激活承載請求(去激活承載請求)，請求重新選擇；基站向用戶設備發送RRC連接重新配置(RRC連接重新配置)；
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用戶設備向基站發送完成RRC連接重新配置(RRC連接重新配置)的通知；基站向MME發送去激活承載響應(去激活承載響應)；用戶設備發起UE請求的PDN連接性(UE請求的PDN連接性)過程，以使得執行對網關設備的重新選擇。根據本發明，提供了一種在本地IP接入(LIPA)/被選IP業務卸載(SIPTO)架構的通信系統中的用戶設備，其中，在從基站接收到RRC連接重新配置的情況下，用戶設備向基站發送完成RRC連接重新配置的通知，以發起UE請求的PDN連接性過程，以使得執行對網關設備的重新選擇。本發明的技術效果根據本發明，在用戶設備要從服務區域連接到外部網絡(服務網絡)時，能夠重新選擇最佳網關節點。
圖1是示出根據本發明的示例性實施例的系統的整體配置的示意圖。圖2是用於說明比較示例的示意圖。圖3是用於說明本發明的示意圖。圖4是示出比較示例的序列的示意圖。圖5是示出本發明的示例性實施例1的序列的示意圖。圖6是示出本發明的示例性實施例2的序列的示意圖。圖7是示出本發明的示例性實施例3的序列的示意圖。圖8是示出本發明的示例性實施例4的序列的示意圖。圖9是示出本發明的示例性實施例5的配置的示意圖。圖10是示出本發明的示例性實施例6的配置的示意圖。圖11是示出本發明的示例性實施例5的序列的示意圖。圖12是示出本發明的示例性實施例6的序列的示意圖。圖13是示出本發明的示例性實施例7的序列的示意圖。圖14是示出本發明的示例性實施例8的序列的示意圖。
具體實施例方式下面描述本發明的示例性實施例。根據本發明的模式之一的系統根據用戶設備 (UE)的移動在EPC中重新選擇PGW(PDN網關)，並且重新建立默認承載，由此實現對EPC中的傳輸延遲和網絡資源效率的改進。在當前的3GPP標準中，正在研究稱為LIPA(本地IP接入)或者SIPTO(被選IP 業務卸載)的技術。在這些技術中，用戶業務沒被放進EPC，並且使得可以從UE駐留的無線接入網絡直接訪問外部分組網絡。在本發明適用於與LIPA/SIPT0架構協作的情況下，能夠實現對網絡資源的更有效的利用。在根據本發明的示例性實施例的系統中，針對正在附接到EPC的UE重新選擇PGW。EPC承載通常以固定方式使用PGW，當UE附接(註冊)到EPC網絡時初始選擇該 PGW作為錨，直到UE解除附接(從註冊中刪除)。然而，在UE移動長距離的情況下，可能經常出現下述狀況對於外部網絡，初始選擇的PGW不再是最有效的網關設備。在本發明的模式之一中，例如在UE處於空閒狀態時，UE和PGW之間的路徑(承載) 可以通過重新選擇和修改PGW來優化。在本發明的模式之一中，當UE不參與分組通信時，即當UE處於空閒模式時，利用對PGW的重新選擇來重新建立默認承載。通過這樣做，可以優化UE和PGW之間的網絡資源， 而不減損用戶體驗。下面描述了在UE跨SGW移動的情況下的操作。作為比較示例，圖2示出沒有應用本發明的情況。參考圖2，因為UE附接到圖2左側的SGW 61，初始選擇在物理距離或網絡拓撲距離上靠近左側SGW 61的PGW 71，並且設置連接路徑1。當UE移動長距離時，UE繼續使用左側的PGW 71。因此，UE和PGW通過低效率的連接路徑2進行連接。相反，圖3示出了在應用了本發明時UE跨SGW移動的情況。參考圖3，因為UE附接到圖3左側的SGW 61，初始選擇在物理距離或網絡拓撲距離上靠近左側SGW 61的PGW 71，並且設置連接路徑3。接著，使用UE在長距離上的移動作為觸發，EPC重新檢查UE和外部網絡(服務網絡)之間的連接性。作為重新檢查的結果，EPC給出右側PGW 2提供比左側PGW 71更有效的連接(UE-PGW路徑)的判定。因此，UE和PGW之間的路徑從連接路徑3 改變為連接路徑4，由此保證更有效的連接。現在將參考示例性實施例描述本發明。圖1示出了根據本示例性實施例的網絡系統的布置。網絡的基本布置自身保持為迄今使用的EPC網絡布置而不發生變化。參考圖1，UE 1到UE 3是行動電話。在圖1中，eNodeB (演進的節點B)是LTE (長期演進)的基站，而NodeB 21和RNC (無線網絡控制器)31是UMTS (通用移動電信系統) 中採用的用於無線接入的設備。MME (移動性管理實體)41是EPC引進的用於移動性管理的設備。SGSN (GPRS (通用分組無線服務)服務支持節點)51是用於UMTS的服務設備，並且取決於連接模式，可以進行也可以不進行用戶面處理。在SGSN不處理用戶面時，在SGW(服務網關)和RNC之間設置用戶面。SGff 61和62是可以處理用戶面的服務設備。PGW 71和72是連接外部網絡(圖中的服務網絡81)和RNC的網關設備。下面描述本示例性實施例的操作。最初，將參考沒有應用本發明的比較示例來描述跟蹤區域的更新過程(TA更新過程)。圖4示出了伴隨著SGW改變的TA更新的情況(比較示例)。應該注意，當UE處於空閒情況時，也即在非連接狀態時，管理UE屬於哪個跟蹤區域(位置註冊區域)，而不管理 UE駐留在哪個小區。MME從UE接收TA更新請求(TA更新請求)，以及如果其確定需要改變SGW，則向作為改變目標SGW的SGW(2)發送創建會話請求(創建會話請求)。SGff⑵向PGW (1)發送修改承載請求(修改承載請求)，以向PGW (1)通知改變作為連接目的地的SGW的事實。在完成承載上下文信息的更新時，PGff(I)向SGW(2)發送對修改承載請求的響應 (修改承載響應)。
在從PGW(I)接收對修改承載請求的響應(修改承載響應)時，SGWO)向MME發送創建會話請求(創建會話請求)。在從SGW⑵接收到創建會話響應(正常響應)時，MME向作為改變源頭SGW的 SGff(I)發送刪除會話請求(刪除會話請求)。在刪除承載上下文之後，SGff(I)向MME發送刪除會話響應(刪除會話響應)。在從SGW(I)接收到刪除會話響應(刪除會話響應)時，MME向UE發送TA(跟蹤區域)接受(TA接受)。與圖4示出的比較示例相反，圖5中示出的序列操作是在本發明的示例性實施例中執行的。下面參考圖5描述本示例性實施例的序列。MME從UE接收TA更新請求(TA更新請求)。在MME判定需要改變SGW時，MME向作為改變目標SGW的SWG(2)發送創建會話請求(創建會話請求)。在MME判定需要PGW重新布置時，MME選擇能夠有效地連接到外部網絡(服務網絡)的PGWO)，並且在創建會話請求(創建會話請求)中設置標識該PGW的地址信息。SWG⑵在接收到新的PGW地址時，向PGW⑵發送創建會話請求(創建會話請求)。PGff (2)響應於從SWG(2)發送的創建會話請求(創建會話請求)，創建承載上下文。PGW(2)還向UE分派用戶的新IP位址。在完成用戶的新IP位址的分派以及承載上下文的創建之後，PGff (2)向SWG⑵發送創建會話響應(創建會話響應)。SffG (2)響應於來自PGWO)的創建會話響應(創建會話響應)，向PGW(I)發送刪除會話請求(刪除會話請求)。PGW⑴刪除承載上下文，並且向SWG⑵發送刪除會話響應(刪除會話響應)。SffG (2)響應於來自PGW(I)的刪除會話響應(刪除會話響應)，向MME發送創建會話響應(創建會話響應)。MME響應於來自SGWO)的正常響應，向作為改變來源SGW的SGW(I)發送刪除會話請求(刪除會話請求)。在刪除承載上下文之後，SGff(I)向MME發送刪除會話響應(刪除會話響應)。在接收到該響應時，MME向用戶發送TA更新接受(TA更新接受)。新分派給用戶的IP信息被設置在TA更新接受中，並且通知給UE。在上文中，已經說明了這樣的情況在SGW和PGW之間使用GTPv2協議(GPRS (通用分組無線服務)隧道協議v2)。對於使用了 PMIPv6(代理移動IPv6)的情況，可以實現類似的功能。在SGW和PGW之間使用PMIPv6的情況下，使用代理綁定更新來替代創建會話請求 /刪除會話請求。而且，使用代理綁定確認來替代創建會話響應/刪除會話響應。圖5示出了重新選擇PGW的序列。為了實現上述功能，MME必須在適當的時機重新選擇PGW。如果在UE執行分組通信期間連接到服務網絡的PGW發生改變，則UE的通信對方的諸如IP位址之類的信息會發生改變。因此，UE的分組通信斷開連接。因此，在圖5示出的操作中，必須在UE不執行分組通信期間，即在ECM(EPS連接管理)-空閒時間期間，重新選擇PGW。圖5示出了在SGW發生改變時的操作。然而，即使在SGW不改變的情況下，基本操作也是相同的。使用針對根據GTP協議實現SGW和PGW之間的通信的情況的消息名稱說明圖5所示的消息序列。然而，在根據PMIP (代理移動IP)協議實現SGW和PGW之間的通信的情況下，也可以獲得類似的效果。在圖5中，如果SGSN被MME替代，該操作是接入網絡為UMTS的情況下的PGW的重新選擇的操作。在如上所述的本示例性實施例中，可以獲得以下的操作和有益效果。基於UE駐留位置的PGW選擇成為可能。因為選擇具有離UE短的物理距離或者在網絡拓撲上靠近UE的PGW，並將其連接到UE，所以可以通過高效連接優化網絡資源。通過UE和PGW之間的高效路徑連接，可以減少用戶數據傳輸延遲。通過與LIPA/SIPT0架構的協作，能夠在不將用戶數據放入EPC的情況下提供分組通信服務。因此，移動通信運營商能夠減少EPC網絡設備的負載。下面參考圖6描述本發明的第二示例性實施例。在接收到從終端(UE)發送的TA 更新請求(TA更新請求)時，MME檢查與UE相連的PGW是否合適。圖6示出了 UE連接到PGW(I)的狀態(UE和PGW(I)之間建立的EPS承載原始建立的EPS承載)。在MME判定需要重新選擇另一個合適的PGW時，MME在TA更新請求(TA更新請求) 中設置要求重新附接的起因值，用於向UE發送TA更新拒絕(TA更新拒絕)。響應於來自MME的TA更新拒絕(TA更新拒絕)，UE向MME發送附接(附接)信號。在接收到TA更新拒絕(TA更新拒絕)時，MME能夠重新啟動用於選擇PGW的邏輯，其結果是重新選擇最佳的PGW。在圖6的示例中，示出了這樣的情況重新選擇PGWQ)以執行到PGW⑵的連接過程。即，來自MME的創建會話請求(創建會話請求)被發送給SWG (2)，並且從SWG (2)向 PGff (2)發送該創建會話請求(創建會話請求)。在從PGW( 接收到創建會話響應(創建會話響應)時，SWG(2)將該創建會話響應發送給MME。MME向SGW(I)發送刪除會話請求(刪除會話請求)。SGff(I)向MME返回刪除會話響應(刪除會話響應)。在接收到刪除會話響應時，MME向終端(UE)返回TA更新接受，其指示TA更新完成。在本示例性實施例中，可以獲得下面的操作和有益效果。在本示例性實施例2中，對第一示例性實施例中的UE上沒有造成任何影響，同時僅需對EPC做出最小的改變。〈示例性實施例3>下面參考圖7描述本發明的第三示例性實施例。在本示例性實施例中，通常的TA 更新過程稍有修改。圖7示出的序列是常規的TA更新過程。作為本示例性實施例的修改點，從MME向 UE通知TA更新過程的完成。參考圖7，在從UE接收到TA更新請求(TA更新請求)時，MME向SGW⑵發送創建會話請求(創建會話請求)。從SGWO)向PGW(I)發送修改承載請求(修改承載請求)。 在從SGW(2)接收到創建會話響應(創建會話響應)時，MME向SGW(I)發送刪除會話請求 (刪除會話請求)。在從SGW(I)接收到刪除會話響應(刪除會話響應)時，MME發送TA更
9新接受(ΤΑ更新接受(PDN))。在本示例性實施例中，向TA更新接受信號添加新信息，即圖7中的TA更新接受 (PDN)的PDN，以要求當前處於連接狀態的分組數據網絡(PDN)的重新連接。在接收到添加了新信息(PDN)的TA更新接受(TA更新接受)信號時，UE基於指定的信息識別用於重新連接的PDN(分組數據網絡)。應該注意，有時可以如此添加多個PDN。 對於PDN，UE開始UE請求的PDN斷開連接處理(UE請求的PDN斷開連接的處理)或者UE 請求的PDN連接性處理(UE請求的PDN連接的處理)，以重新連接分組數據網絡(PDN)。在分組數據網絡(PDN)的這種重新連接中，MME能夠重新啟動PGW選擇邏輯。因此，必須重新選擇最佳的PGW。圖7示出了針對SGW發生改變的情況的操作。然而，即使當SWG沒有發生改變時， 基本操作保持相同。本示例性實施例具有下述操作和有益效果。根據本示例性實施例，可以在不啟動附接處理(重新附接)的情況下進行PGW重新連接。啟動附接處理意味著如果存在多個PDN連接，則針對全部PDN連接啟動用於PGW 重新選擇的處理，並且因此調用相對大規模的處理。相反，利用本示例性實施例，可以通過EPC啟動僅進行必須的PGW的重新選擇。〈示例性實施例4>下面參考圖8描述本發明的第四示例性實施例。在本發明的第四示例性實施例中，以不依賴於UE執行的TA更新過程的方式來進行PGW重新選擇，該PGW重新選擇可以在最佳時機由EPC(MME)啟動。如果當MME處於連接狀態時判斷需要PGW重新選擇，則向UE 發送尋呼信號，以及嘗試與UE的連接。應該注意，將起因信息(原因信息)作為選項添加到尋呼信號。參見圖8的尋呼 (起因)。允許UE忽略該尋呼信號(具有起因信息的尋呼信號)。這是為了避免由於該處理的迭代執行引起UE中的電池消耗而採取的措施。固有地，尋呼信號是用於通知呼入呼叫的信號。相反，在需要PGW重新選擇的情況下發送的尋呼信號是用於增強EPC中的連接路徑的效率，因此不可以說它是必不可少的操作。在接收到該尋呼信號時，UE向MME發送服務請求(服務請求)信號，用於與之通信。 MME發送從MME到eNodeB的去激活承載請求(去激活承載請求)。eNodeB發送RRC連接重新配置。在從UE接收到對RRC連接重新配置的完成的通知時，eNode B向MME發送去激活承載響應(去激活承載響應)。然後，MME斷開與需要針對其進行PGW重新選擇的分組數據網絡(PDN)的連接，以引起來自UE的UE請求的分組數據網絡連接過程(UE請求的PDN連接性)。通過執行該過程，MME能夠重新啟動PGW選擇邏輯。因此，作為結果，合適的PGW的重新選擇變得必要。對於此過程，EPC(MME)能夠以最佳時機啟動PGW重新連接。在該情況下，0&M(操作和維護)、LIPA或者SIPTO連接/斷開連接可以用作觸發。在本示例性實施例中，可以獲得這樣的操作和有益效果MME可以在最佳時機重新選擇PGW。〈示例性實施例5>
下面描述將本發明用於LIPA或SIPTO架構的示例。圖9和10示出了本示例性實施例的布置。參考圖9，UEl到UE3是行動電話設備。eNodeB 11和12是LTE基站。NodeB 21 和RNC 31是UMTS系統採用的用於無線接入(Radio Access)的設備。MME 41是EPC引進的用於管理移動性的設備。SGSN 51是用於UMTS的服務設備，並且取決於連接配置，可以處理也可以不處理用戶面。在SGSN不處理用戶面時，在SGW和RNC之間設置用戶面。SGff 61和62是服務範圍內處理用戶面的設備。PGW 71和72是使外部網絡(圖9 中的服務網絡81)和EPC相互連接的網關設備。LPGW(本地PGW 91和92)是與eNodeB共享特定部分或位於非常靠近該eNodeB的網關設備，並且允許與服務網絡81的連接。在圖10中，UEl和UE2是行動電話設備。NodeB 21禾口 22以及RNC 31禾口 32是UMTS 系統中採用的用於無線接入的設備。SGSN 61和62是服務設備，並且取決於連接配置，可以處理也可以不處理用戶面。在SGSN不處理用戶面時，在GGSN和RNC之間設置用戶面。應該注意，在GGSN和RNC之間設置用戶面的配置被稱為「直接隧道連接」。GGSN 71和72是網關設備，使外部網絡(圖10中的服務網絡81)和GPRS(通用分組無線服務)網絡相互連接。LGGSN(本地GGSN(網關GPRS支持節點))101和102是與RNC (無線網絡控制器) 共享特定部分或者位於非常靠近RNC的網關設備，以及允許到服務網絡81的連接。下面參考圖11中示出的序列圖來描述圖9中示出的第五示例性實施例的操作。MME從UE接收TA更新請求(TA更新請求)。在架構是LIPA或SIPTO架構的情況下，從eNodeB到MME的TA更新請求(TA更新請求)信號被封裝在Sl-AP消息中進行傳輸。此時，eNodeB在Sl-AP上通知MME下述事實可以通過LIPA/SIPT0架構來設置 PDN連接。在MME判定需要改變SGW時，其向作為改變目標SGW的SWG⑵發送創建會話請求 (創建會話請求)。在MME判定需要對LPGW重新布置時，MME選擇可以有效地連接到外部網絡(服務網絡81)的LPGW，並且在創建會話請求(創建會話請求)中設置指定該PGW的地址信息。 應該注意，Sl-AP消息上的上述通知(可以通過LIPA/SIPT0架構設置PDN連接)僅是作為示例，因此MME還能夠基於某種其他信息對重新選擇的必要性做出判決。在接收到新PGW地址時，SWG O)向LPGW發送創建會話請求(創建會話請求)。在接收到創建會話請求(創建會話請求)時，LPGff創建承載上下文(承載上下文)。LPGff向UE分派用戶的新IP位址。在完成用戶的新IP位址的分派以及承載上下文(承載上下文)的創建之後，LPGW 向SWG ( 發送創建會話響應(創建會話響應)。在接收到創建會話響應(創建會話響應)時，SffG(2)向PGW(I)發送刪除會話請求(刪除會話請求)。PGW⑴刪除承載上下文(承載上下文)，並且向SWG⑵發送刪除會話響應(刪除會話響應)。在接收到刪除會話響應(刪除會話響應)時，SffG(2)向MME發送創建會話響應 (創建會話響應)。
在接收到來自LPGW的正常響應時，MME向作為改變來源SWG的SGW(I)發送刪除會話請求(刪除會話請求)。在刪除承載上下文(承載上下文)之後，SGW⑴向MME發送刪除會話響應(刪除會話響應)。在接收到刪除會話響應(刪除會話響應)時，MME向UE發送TA接受(TA接受)。 在該TA接受(TA接受)中，設置新分派給用戶的IP位址信息，並且將其通知給UE。前面的描述針對在SGW和PGW之間使用GTPv2協議的情況。然而，可以使用PMIPv6 實現類似的功能。在該情況下，使用代理綁定更新來替代創建會話請求(創建會話請求)/刪除會話請求(刪除會話請求)。而且，使用代理綁定確認(代理綁定確認)來替代創建會話響應 (創建會話響應)/刪除會話響應(刪除會話響應)。圖11中示出了針對LPGW重新選擇的序列。然而，如果要實現上述功能，MME必須在適當的時機重新選擇PGW。如果在UE從事分組通信期間嘗試改變連接到服務網絡的PGW，則UE的通信對方的諸如IP位址之類的信息會發生改變。因此，UE的分組通信被斷開連接。因此，在圖11示出的序列操作中，必須在UE不從事分組通信期間重新選擇PGW。S卩，在ECM-IDLE時間期間進行PGW重新選擇。圖11示出了在SGW發生改變時的操作。然而，即使在SGW不改變的情況下，基本操作也是相同的。以針對使用GTP協議實現SGW和PGW之間的通信的情況的消息名稱來說明圖11所示的消息序列。然而，在使用PMIP協議實現SGW和PGW之間的通信的情況下，也可以獲得類似的效果。在圖11中，如果MME被SGSN替代，並且eNodeB被RNC替代，則該操作是接入網絡為UMTS的情況下的PGW的重新選擇的操作。在如上所述的本示例性實施例中，可以通過在EPC中不放入用戶業務而進行LPGW 重新選擇來擴展分組通信服務。因此，移動通信運營商能夠減少EPC網絡設備的負載。〈示例性實施例6>下面描述本發明的第六示例性實施例。本示例性實施例的配置如圖9所示。下面參考圖12來描述本示例性實施例的操作。MME從UE接收TA更新請求(TA Update請求)。在LIPA/SIPT0架構的情況下，TA 更新請求(TA Update請求)信號被封裝在從eNodeB傳送到MME的Sl-AP消息中。eNodeB 在Sl-AP上向MME發送通知，使得可以基於LIPA/SIPT0架構設置PDN連接。MME檢查所關注的UE連接到的PGW是否合適。應該注意，上述Sl-AP消息上的、關於通過LIPA/SIPT0架構設置PDN連接是可能的的通知僅是作為示例，因此MME還可能基於某種其他信息對重新選擇新的PGW的必要性做出判決。圖12示出了 UE連接到PGW(I)的狀態(原始建立的從UE到PGW(I)的EPS承載)。 在MME判定需要LPGW重新選擇時，MME在TA更新請求(TA更新請求)中設置要求重新附接(ATTACH)的起因值，並且向UE返回TA更新拒絕(TA更新拒絕)。TA更新拒絕(TA更新拒絕)使得UE向MME發送ATTACH信號。該ATTACH信號也被封裝在Sl-AP消息中進行傳輸。eNodeB在Sl-AP消息上向MME發送通知，使得可以基於LIPA/SIPT0架構設置PDN連接。現在，MME可以重新啟動PGW選擇邏輯。作為結果，需要重新選擇LPGW。圖12示出了與重新選擇的LPGW的示例連接處理。發送從MME到SWG⑵和LPGW 的創建會話請求(創建會話請求)、從LPGW到SWG (2)和MME的創建會話響應(創建會話響應)、從MME到SGW(I)的刪除會話請求(刪除會話請求)、從SGW(I)到MME的刪除會話響應(刪除會話響應)、以及從MME到UE的TA更新接受。在如上所述的本示例性實施例中，可以通過在EPC中不放入用戶業務而進行LPGW 重新選擇來擴展分組通信服務。因此，移動通信運營商能夠減少EPC網絡設備上的負載。〈示例性實施例7>下面描述本發明的第七示例性實施例。本示例性實施例的配置如圖9所示。下面參考圖13描述本示例性實施例的操作。在本示例性實施例中，常規的TA更新過程發生了改變。MME從UE接收TA更新請求(TA更新請求)。應該注意，在LIPA/SIPT0架構的情況下，從eNodeB到MME的TA更新請求(TA更新請求)信號被封裝在Sl-AP消息中進行傳輸。此時，在Sl-AP消息上向MME發送通知，使得可以基於LIPA/SIPT0架構設置PDN 連接。然而應該注意，在Sl-AP消息上的、使得可以基於LIPA/SIPT0架構設置PDN連接的通知僅是作為示例，因此MME還可能基於某種其他信息對重新選擇新的PGW的必要性做出判決。向從MME到UE的通知完成TA更新過程的TA更新接受(TA更新接受)信號添加新信息(圖13中的PDN)，以要求當前處於連接狀態的分組數據網絡(PDN)的重新連接。在接收到添加了新信息(PDN)的TA更新接受(TA更新接受)信號時，UE基於指定的信息識別用於重新連接的PDN(分組數據網絡)。應該注意，有時可以如此添加多個PDN。對於所關注的PDN，UE開始常規的UE請求的PDN連接處理或者UE請求的PDN連接性處理，以重新連接分組數據網絡(PDN)。在分組數據網絡(PDN)的這種重新連接中，MME有可能重新啟動PGW選擇邏輯，作為其結果，需要重新選擇最佳的PGW。已經參考圖13說明了 SGW發生改變的情況下的操作。然而，即使當SWG沒有發生改變時，基本操作保持相同。在如上所述的本示例性實施例中，可以通過在EPC中不放入用戶業務而進行LPGW 重新選擇來擴展分組通信服務。因此，移動通信運營商能夠減少EPC網絡設備上的負載。〈示例性實施例8>下面描述本發明的第八示例性實施例。本示例性實施例的配置如圖10所示。下面將參考圖14描述本示例性實施例的操作。SGSN(服務GPRS支持節點)從UE接收RA (路由區域)更新請求(RA更新請求)。 在LIPA/SIPT0架構的情況下，從NodeB到SGSN的RA更新請求信號被封裝在RANUP (無線接入網接入部分)消息中進行傳輸。RRC在RANAP消息上向SGSN發送通知，使得可以基於 LIPA/SIPT0架構設置PDN連接。SGSN檢查所關注的UE連接到的GGSN(網關GPRS支持節點)是否合適。應該注
13意，上述在RANAP消息上的、使得能夠基於LIPA/SIPT0架構設置PDN連接的通知僅是作為示例。S卩，MME還可能基於某種其他信息對重新選擇新的PGW的必要性做出判決。圖14示出了 UE連接到GGSN的狀態(在UE和GGSN之間建立了 GTP隧道連接；參見圖14的』原始建立的GTP隧道』)。在SGSN判定需要LGGSN重新選擇時，SGSN在RA更新請求(RA更新請求)中設置要求重新附接(ATTACH)的原因值(起因值)，以向UE回送RA更新拒絕(RA更新拒絕)信號。RA更新拒絕(RA更新拒絕)信號使得UE向SGSN發送ATTACH信號，以嘗試重新附接(ATTACH)到GPRS網絡。SGSN向HLR(歸屬位置寄存器)發送RA更新請求(RA更新請求)。從HLR向GGSN發送插入訂戶數據(插入訂戶數據)。GGSN向HLR回送插入訂戶數據確認(插入訂戶數據確認)響應。在接收到確認響應(ack)時，HLR向SGSN回送RA更新響應(RA更新響應)。SGSN向UE回送ATTACH接受(ATTACH接受)。接著，UE向SGSN發送針對激活PDP上下文的請求(激活PDP上下文請求)，請求 PDP (分組數據協議)連接。在接收到針對激活PDP上下文的請求(激活PDP上下文請求)時，SGSN判斷與 LGGSN的連接是否合適。當SGSN判定與LGGSN的連接是合適的時候，SGSN執行到LGGSN的 GTP (GPRS隧道協議)隧道的創建(創建PDP上下文請求)。從LGGSN向SGSN回送創建PDP 上下文請求，以及從SGSN向UE回送PDP上下文激活響應(激活PDP上下文響應)，以實現 UE和LGGSN之間的連接。在如上所述的本示例性實施例中，可以通過在EPC中不放入用戶業務而進行LPGW 重新選擇來擴展分組通信服務。因此，移動通信運營商能夠減少GPRS網絡設備上的負載。在包含權利要求的本發明的全部公開內容的範圍內，可以基於本發明的基本技術概念，對具體的示例性實施例或示例進行改變或調整。此外，在權利要求的框架內，可以進行對此處公開的單元的各種組合或選擇。即，本發明可以包括本領域技術人員根據本發明的全部公開內容的範圍內(包括權利要求和本發明的技術概念)想到的各種修改或改變。附圖標記說明1,2,3 UE (用戶設備，終端)11，12 eNodeB21NodeB31RNC41MME61，62 SGff51SGSN71，72 PGff81服務網絡91，92 LPGff101,102 LGGSN
權利要求
1.一種在本地IP接入LIPA/被選IP業務卸載SIPTO架構中的通信方法，其特徵在於所述方法包括根據用戶設備的移動，選擇在物理上或拓撲上靠近所述用戶設備所附接到的站點的網關設備。
2.一種在本地IP接入LIPA/被選IP業務卸載SIPTO架構中的通信方法，其特徵在於所述方法包括在移動性管理實體MME判定其必須重新選擇網關設備時，所述MME向用戶設備發送用於設置重新附接的第一信號；所述用戶設備在接收到所述第一信號時，向所述MME發送用於重新附接的第二信號，以及所述MME重新選擇所述網關設備。
3.一種在本地IP接入LIPA/被選IP業務卸載SIPTO架構中的通信方法，其特徵在於所述方法包括在移動性管理實體MME判定其必須重新選擇網關設備時，所述MME向基站發送用於請求重新選擇的去激活承載請求(去激活承載請求)；所述基站向用戶設備發送RRC連接重新配置(RRC連接重新配置)； 所述用戶設備向所述基站發送完成RRC連接重新配置(RRC連接重新配置)的通知； 所述基站向所述MME發送去激活承載響應(去激活承載響應)；以及所述用戶設備發起UE請求的PDN連接性(UE請求的PDN連接性)過程，重新選擇所述網關設備。
4.根據權利要求1所述的通信方法，其中，所述用戶設備所附接到的所述站點是節點設備。
5.根據權利要求1到3中的任一項所述的通信方法，其中，所述網關設備包括服務網關設備SGW和分組數據網絡網關設備PGW。
6.根據權利要求2所述的通信方法，其中，所述第一信號是TA更新拒絕(TA更新拒絕)。
7.根據權利要求2所述的通信方法，其中，所述第二信號是附接(ATTACH)。
8.一種在本地IP接入LIPA/被選IP業務卸載SIPTO架構中的通信系統，其特徵在於 所述系統根據用戶設備的移動來選擇在物理上或拓撲上靠近所述用戶設備所附接到的站點的網關設備。
9.一種在本地IP接入LIPA/被選IP業務卸載SIPTO架構中的通信系統，其特徵在於所述系統包括移動性管理實體MME，在所述MME判定其必須重新選擇網關設備時，所述MME發送用於設置重新附接的第一信號，用戶設備，在接收到所述第一信號時向所述MME發送用於重新附接的第二信號，所述 MME重新選擇所述網關設備。
10.一種在本地IP接入LIPA/被選IP業務卸載SIPTO架構中的通信系統，其特徵在於所述系統包括移動性管理實體MME ；基站；以及用戶設備，其中在所述MME判定其必須重新選擇網關設備時，所述MME向所述基站發送用於請求重新選擇的去激活承載請求(去激活承載請求)；所述基站向所述用戶設備發送RRC連接重新配置(RRC連接重新配置)；所述用戶設備向所述基站發送完成RRC連接重新配置(RRC連接重新配置)的通知；所述基站向所述MME發送去激活承載響應(去激活承載響應)；以及所述用戶設備發起UE請求的PDN連接性(UE請求的PDN連接性)過程，重新選擇所述網關設備。
11.根據權利要求8所述的通信系統，其中，附接到的所述站點是節點設備。
12.根據權利要求8到10中的任一項所述的通信系統，其中，所述網關設備是服務網關設備SGW和分組數據網絡網關設備PGW。
13.根據權利要求9所述的通信系統，其中，所述第一信號是TA更新拒絕(TA更新拒絕)。
14.根據權利要求9所述的通信系統，其中，所述第二信號是附接(ATTACH)。
15.一種在本地IP接入LIPA/被選IP業務卸載SIPTO架構的通信系統中的用戶設備， 其特徵在於所述用戶設備根據所述用戶設備的移動，引起對在物理上或拓撲上靠近所述用戶設備所附接到的站點的網關設備的選擇。
16.一種在本地IP接入LIPA/被選IP業務卸載SIPTO架構的通信系統中的用戶設備， 其特徵在於所述用戶設備從移動性管理實體MME接收設置重新附接的第一信號，以及向所述MME 發送用於重新附接的第二信號，以引起對網關設備的重新選擇的執行。
17.一種在本地IP接入LIPA/被選IP業務卸載SIPTO架構的通信系統中的用戶設備， 其特徵在於在從基站接收到RRC連接重新配置(RRC連接重新配置)時，用戶設備向所述基站發送完成RRC連接重新配置(RRC連接重新配置)的通知，以發起UE請求的PDN連接性(UE請求的PDN連接性)過程，以引起對網關設備的重新選擇的執行。
18.根據權利要求15所述的用戶設備，其中，附接到的所述站點是節點設備。
19.根據權利要求15到17中的任一項所述的用戶設備，其中，所述網關設備是服務網關設備SGW和分組數據網絡網關設備PGW。
20.根據權利要求16所述的用戶設備，其中，所述第一信號是TA更新拒絕(TA更新拒絕)。
21.根據權利要求16所述的用戶設備，其中，所述第二信號是附接(ATTACH)。
全文摘要
提供了一種在LIPA/SIPTO架構中的通信方法，所述方法在用戶設備(UE)從服務區域連接到外部網絡時允許重新選擇最佳網關。所述通信方法允許選擇在物理上或拓撲上靠近用戶設備所附接到的站點的網關設備。
文檔編號H04W36/12GK102484828SQ20108002955
公開日2012年5月30日 申請日期2010年9月17日 優先權日2009年9月18日
發明者前佛創, 塔裡克·塔樂伯, 戈特弗雷德·帕茲, 斯特芬·施密德, 田村利之 申請人:Nec歐洲有限公司, 日本電氣株式會社