虛擬演進(jìn)分組核心中的節(jié)點(diǎn)選擇的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開(kāi)總地涉及用于電信網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)選擇的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)是使用無(wú)線電波將信息從網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)攜帶到網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)或多 個(gè)接收節(jié)點(diǎn)的電信網(wǎng)絡(luò)。蜂窩電話的特征在于使用為地域或者地理區(qū)域提供無(wú)線電覆蓋 的無(wú)線電蜂窩，其中多個(gè)蜂窩被布置為在更大的地域或者地理區(qū)域上提供連續(xù)的無(wú)線電覆 蓋。有線通信也可被用于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)部分，諸如在蜂窩與接入點(diǎn)之間。
[0003] 無(wú)線通信技術(shù)與例如包括衛(wèi)星通信系統(tǒng)、便攜式數(shù)字助理（PDA)、膝上型計(jì)算機(jī)和 移動(dòng)設(shè)備（例如，蜂窩電話、用戶設(shè)備）在內(nèi)的許多應(yīng)用聯(lián)系使用。這種設(shè)備的用戶可以連 接到網(wǎng)絡(luò)（例如，互聯(lián)網(wǎng)）。當(dāng)這些設(shè)備最初連接到網(wǎng)絡(luò)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)關(guān)選擇用于與設(shè)備 建立網(wǎng)絡(luò)連接或者網(wǎng)絡(luò)會(huì)話的下游網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本公開(kāi)的實(shí)施例包括一種方法。該方法可以包括通過(guò)接口接收來(lái)自eNodeB的附 著請(qǐng)求。例如，諸如用戶設(shè)備（UE)之類的移動(dòng)設(shè)備可發(fā)起對(duì)eNodeB的附著請(qǐng)求，eNodeB然 后傳遞該請(qǐng)求。該方法還可以包括為接收到的附著請(qǐng)求確定網(wǎng)絡(luò)選擇提示。該方法還可以 包括基于該網(wǎng)絡(luò)選擇提示確定用于接收所創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)連接的域名，其中所選擇的域名與移動(dòng) 云網(wǎng)絡(luò)中的虛擬網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)。該方法可以包括選擇與所確定的域名相關(guān)聯(lián)的虛擬網(wǎng)絡(luò) 節(jié)點(diǎn)，以及建立通向所選擇的虛擬網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)會(huì)話。
【附圖說(shuō)明】
[0005] 本公開(kāi)的各種目標(biāo)、特征和優(yōu)點(diǎn)參考聯(lián)系以下附圖考慮的以下詳細(xì)描述可被更完 全地理解，在附圖中相似的標(biāo)號(hào)是相似元件的標(biāo)志。以下附圖僅是為了例示目的并且不是 旨在限制本發(fā)明，本發(fā)明的范圍在后續(xù)權(quán)利要求中陳述。
[0006] 圖1-圖3例示出根據(jù)某些實(shí)施例的包括實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)選擇機(jī)制的長(zhǎng)期演進(jìn)（LTE)拓 撲的通信網(wǎng)絡(luò)；
[0007] 圖4例示出根據(jù)某些實(shí)施例的移動(dòng)云網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。
[0008] 圖5_圖6例不出根據(jù)某些實(shí)施例的移動(dòng)z?網(wǎng)絡(luò)邏輯架構(gòu)。
[0009] 圖7-圖10例示出根據(jù)某些實(shí)施例的移動(dòng)云網(wǎng)絡(luò)域。
[0010] 圖11例示出根據(jù)某些實(shí)施例的宏通信網(wǎng)絡(luò)的示例全國(guó)部署。
[0011] 圖12例示出根據(jù)某些實(shí)施例的節(jié)點(diǎn)選擇方法。
[0012] 圖13-圖16例示出根據(jù)某些實(shí)施例的虛擬演進(jìn)分組核心（EPC)資源當(dāng)中的節(jié)點(diǎn) 選擇。
[0013] 圖17-圖18例示出根據(jù)某些實(shí)施例的節(jié)點(diǎn)選擇的示例呼叫流程。
[0014] 圖19-圖21例示出根據(jù)某些實(shí)施例的用于節(jié)點(diǎn)選擇的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 一般而言，節(jié)點(diǎn)選擇描述在初始長(zhǎng)期演進(jìn)（LTE)會(huì)話建立期間選擇諸如移動(dòng)性管 理實(shí)體（MME)、會(huì)話網(wǎng)關(guān)（SGW)或者分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)（PGW)之類的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)以供在諸如 LTE會(huì)話之類的網(wǎng)絡(luò)會(huì)話期間使用的方式。本節(jié)點(diǎn)選擇系統(tǒng)和方法允許在虛擬演進(jìn)分組核 心（vEPC)網(wǎng)絡(luò)中選擇虛擬網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)?；趤?lái)自用戶設(shè)備（UE)的初始附著請(qǐng)求，本方法確 定網(wǎng)絡(luò)選擇提示。在一些實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)選擇提示可能基于從歸屬訂戶服務(wù)器（HSS)接收 到的用戶配置文件（profile)。本系統(tǒng)和方法確定期望的虛擬網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)域名。在一些 實(shí)施例中，虛擬網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可以包括虛擬SGW(vSGW)或者虛擬PGW(vPGW)。本系統(tǒng)和方法繼續(xù) 利用所選擇的虛擬網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)來(lái)創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)會(huì)話。
[0016] 本節(jié)點(diǎn)選擇系統(tǒng)和方法將傳統(tǒng)節(jié)點(diǎn)選擇的范圍擴(kuò)展為更加靈活。具體而言，本節(jié) 點(diǎn)選擇系統(tǒng)和方法允許選擇諸如虛擬會(huì)話網(wǎng)關(guān)（VSGW)和虛擬分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)（vPGW) 之類的可由訂戶自身驅(qū)動(dòng)的虛擬網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)并且不僅允許訂戶如何連接。
[0017] 因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)是在具有長(zhǎng)開(kāi)發(fā)周期的專用硬件和軟件上構(gòu)建的，因此利用云架構(gòu)來(lái)虛 擬化這些資源以提供遞送服務(wù)的敏捷性可以是有用的。
[0018] 機(jī)器對(duì)機(jī)器（M2M)的服務(wù)支持是服務(wù)提供商要支持比傳統(tǒng)的語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和視頻設(shè) 備市場(chǎng)所已經(jīng)見(jiàn)到的更多設(shè)備的增長(zhǎng)領(lǐng)域。因?yàn)檫@些類型的這些M2M解決方案或者用例在 該擴(kuò)展市場(chǎng)內(nèi)的遞送，利用云架構(gòu)來(lái)虛擬化必要的服務(wù)將給予服務(wù)提供商遞送特定服務(wù)所 需要的靈活性。
[0019] 在本公開(kāi)中，圖1-圖10例示出也被稱作移動(dòng)云網(wǎng)絡(luò)（MCN)的虛擬演進(jìn)分組核心 (EPC)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浜图軜?gòu)的實(shí)施例。圖11-圖21例示出虛擬EPC網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)選擇機(jī)制的實(shí) 施例。
[0020] 移動(dòng)云網(wǎng)絡(luò)（MCN)架構(gòu)
[0021] 圖1例示出根據(jù)某些實(shí)施例的包括節(jié)點(diǎn)選擇機(jī)制的通信網(wǎng)絡(luò)。圖1包括幾種無(wú)線 電接入技術(shù)，諸如IxRTT收發(fā)器100、高速率分組數(shù)據(jù)（HRPD)收發(fā)器102和演進(jìn)高速率分組 數(shù)據(jù)（eHRPD)收發(fā)器104,其中的每一個(gè)都可以連接到接入網(wǎng)絡(luò)106。演進(jìn)節(jié)點(diǎn)B(eNode B) 收發(fā)器108是連接到演進(jìn)UMTS陸地?zé)o線接入網(wǎng)絡(luò)（E-UTRAN) 110的LTE網(wǎng)絡(luò)無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)組 件。諸如WiFi、Femto (微蜂窩基站）、WiMAX或者任何其他無(wú)線電頻譜技術(shù)的其他無(wú)線電接 入技術(shù)可以使用收發(fā)器112連接到使用寬帶或者其他接入網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)。
[0022] 接入網(wǎng)絡(luò)106可以與實(shí)現(xiàn)諸如分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(diǎn)（PDSN)、HRPD服務(wù)網(wǎng)關(guān)（HSGW) 和服務(wù)網(wǎng)關(guān)（SGW)的功能的組合的接入網(wǎng)絡(luò)關(guān)116通信。在操作中，PDSN功能可被與IxRTT 100和HRPD 102 -起使用，HSGW功能可被與eHRPD 104 -起使用，并且SGW功能可被與 eNodeBlOS -起使用。接入網(wǎng)絡(luò)關(guān)116可以與錨網(wǎng)關(guān)118通信，錨網(wǎng)關(guān)118可以實(shí)現(xiàn)分組數(shù) 據(jù)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)（PGW)和歸屬代理（HA)和移動(dòng)性管理實(shí)體（MME) 120。在接入網(wǎng)絡(luò)側(cè)，錨網(wǎng)關(guān) 118還可以與向WiFi/Femto/其他收發(fā)器112提供連通性的演進(jìn)分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)（eTOG) 122 通信。在分組核心側(cè)，錨網(wǎng)關(guān)可以與運(yùn)營(yíng)商的IP服務(wù)域124、互聯(lián)網(wǎng)126和IP多媒體子系 統(tǒng)（MS) 128通信。認(rèn)證、授權(quán)和記賬（AAA)服務(wù)器/歸屬訂戶服務(wù)器（HSS) 130可以與接 入網(wǎng)絡(luò)關(guān)116通信，與錨網(wǎng)關(guān)118通信，或者與這兩者通信。
[0023] 歸屬訂戶服務(wù)器（HSS) 130可以是支持處理呼叫的MS網(wǎng)絡(luò)實(shí)體的主用戶數(shù)據(jù)庫(kù)。 HSS 130存儲(chǔ)訂閱相關(guān)信息（訂戶配置文件），執(zhí)行對(duì)用戶的認(rèn)證和授權(quán)，并且可以提供關(guān) 于訂戶的位置和IP信息的信息。如在本節(jié)點(diǎn)選擇機(jī)制中使用的，HSS 130對(duì)來(lái)自移動(dòng)性管 理實(shí)體（MME) 120的訂閱請(qǐng)求作出回應(yīng)。HSS 130可以通過(guò)訪問(wèn)其用戶數(shù)據(jù)庫(kù)并向MME 120 提供用戶信息來(lái)使用更新位置應(yīng)答（ULA)提供訂閱數(shù)據(jù)。AAA服務(wù)器130可以向網(wǎng)絡(luò)提供 認(rèn)證、訪問(wèn)控制和記賬。認(rèn)證可以涉及對(duì)訂戶的驗(yàn)證，訪問(wèn)控制可以涉及準(zhǔn)予或者拒絕對(duì)特 定服務(wù)器的訪問(wèn)，并且可以發(fā)生的記賬是對(duì)訂戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的使用的跟蹤。諸如歸屬位置 寄存器（HLR)之類的其他服務(wù)器可被在其他實(shí)施例中使用。在某些實(shí)施例中，AAA/HSS 130 的AAA功能可以為了收費(fèi)目的而與接入網(wǎng)絡(luò)關(guān)116通信。
[0024] LTE 通信網(wǎng)絡(luò)包括 PDN 網(wǎng)關(guān)（PGW) 118、服務(wù)網(wǎng)關(guān)（SGW) 116、E-UTRAN (演進(jìn)-UMTS 陸地?zé)o線接入網(wǎng)絡(luò)）110和移動(dòng)性管理實(shí)體（MME) 120。LTE通信網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)分組核心（EPC) 包括MME 120、SGW 116和PGW 118組件。在一些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)EPC組件如下面所 述可被實(shí)現(xiàn)在同一網(wǎng)關(guān)或者機(jī)箱上。
[0025] SGW位于用戶平面中，在這里其將分組轉(zhuǎn)發(fā)和路由到和自eNodeB和PGW。SGW還用 作eNodeB間移交和3GPP網(wǎng)絡(luò)之間的移動(dòng)性的本地移動(dòng)錨點(diǎn)。SGW對(duì)用戶數(shù)據(jù)分組進(jìn)行路由 和轉(zhuǎn)發(fā)，同時(shí)還擔(dān)當(dāng)eNodeB間移交期間用戶平面的移動(dòng)錨點(diǎn)并且擔(dān)當(dāng)LTE和其他3GPP技 術(shù)之間的移動(dòng)性的錨點(diǎn)（端接S4接口并且中繼2G/3G系統(tǒng)與PGW之間的流量）。對(duì)于空閑 狀態(tài)的UE，SGW在下行鏈路數(shù)據(jù)抵達(dá)UE時(shí)端接下行鏈路數(shù)據(jù)路徑并且觸發(fā)尋呼（paging)。 SGW管理并存儲(chǔ)UE上下文，例如IP承載業(yè)務(wù)的參數(shù)和網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部路由信息。SGW在合法截取 的情況下還執(zhí)行對(duì)用戶流量的復(fù)制。
[0026] PGW擔(dān)當(dāng)LTE網(wǎng)絡(luò)與諸如互聯(lián)網(wǎng)或基于SIP的MS網(wǎng)絡(luò)（固定和移動(dòng)的）的其他 分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間的接口。PGW用作3GPP網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部移動(dòng)性的錨點(diǎn)，以及3GPP與非3GPP網(wǎng) 絡(luò)之間的移動(dòng)性的錨點(diǎn)。PGW擔(dān)當(dāng)策略和計(jì)費(fèi)實(shí)施功能（PCEF)，PCEF管理服務(wù)質(zhì)量（QoS)、 基于在線/離線流的計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)生成、深度分組檢測(cè)和合法截取。PGW通過(guò)作為UE流量的離 開(kāi)和進(jìn)入的點(diǎn)而向UE提供到外部分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的連通性。UE可具有與多于一個(gè)PGW的同 時(shí)連通性以訪問(wèn)多個(gè)分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。PGW執(zhí)行策略實(shí)施、針對(duì)每個(gè)用戶的分組過(guò)濾、計(jì)費(fèi)支 持、合法截取和分組篩選。PGW還提供3GPP與諸如WiMAX和3GPP2標(biāo)準(zhǔn)（CDMA IX和EVD0) 之類的非3GPP技術(shù)之間的移動(dòng)錨點(diǎn)。
[0027] MME駐留在EPC控制平面中并且管理節(jié)點(diǎn)選擇、會(huì)話狀態(tài)、認(rèn)證、
[0028] 尋呼、與3GPP 2G/3G節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性、漫游以及其他承載管理功能。MME可以是獨(dú) 立元件或者與包括SGW、PGW和8發(fā)布版服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn)（SGSN)在內(nèi)的其他EPC要素集 成。MME還可以與諸如SGSN和GGSN之類的2G/3G要素集成。該集成是2G/3G和4G移動(dòng)網(wǎng) 絡(luò)之間的移動(dòng)性和會(huì)話管理交互工作的關(guān)鍵。
[0029] MME 120是LTE接入網(wǎng)絡(luò)的控制節(jié)點(diǎn)。MME負(fù)責(zé)包括重新傳輸在內(nèi)的UE跟蹤和尋 呼過(guò)程。MME 120處理承載激活/停用處理并且還負(fù)責(zé)在初始附著和LTE移交時(shí)的UE的 SGW和PGW的節(jié)點(diǎn)選擇。MME還通過(guò)與HSS 130交互來(lái)對(duì)用戶進(jìn)行認(rèn)證。MME還生成臨時(shí)身 份并將其分配給UE并且端接非接入層（NAS)信令。MME檢查UE的授權(quán)以預(yù)占 （camp on) 服務(wù)提供商的公共陸地移動(dòng)網(wǎng)（PLMN)并且實(shí)施UE漫游限制。MME是網(wǎng)絡(luò)中用于針對(duì)NAS 信令的加密/完整性保護(hù)的端接點(diǎn)并且處理安全密鑰管理。MME還支持信令的合法截取。 MME還以在MME處端接的、來(lái)自SGSN(未示出）的S3接口來(lái)提供LTE和2G/3G接入網(wǎng)絡(luò)之 間的移動(dòng)性的控制平面功能。MME還朝著漫游UE的歸屬HSS端接S6a接口。
[0030] eH)G 122負(fù)責(zé)EPC與諸如WiFi之類的非3GPP接入技術(shù)之間的交互工作。eH)G 122可以使用IPSec/IKEv2來(lái)提供對(duì)EPC網(wǎng)絡(luò)的安全訪問(wèn)?？蛇x地，當(dāng)移動(dòng)訂戶在不可信的 非3GPP系統(tǒng)中漫游時(shí)，ePDG可以使用代理移動(dòng)IPv6 (PMIPv6)來(lái)與PGW交互。在隧道認(rèn)證 和授權(quán)、上行鏈路中的傳輸層分組標(biāo)記、基于經(jīng)由授權(quán)、認(rèn)證、記賬（AAA)基礎(chǔ)設(shè)置接收到 的信息的服務(wù)質(zhì)量（QoS)的策略實(shí)施、合法截取以及其他功能中涉及ePDG。
[0031] 圖2例示出根據(jù)某些實(shí)施例的利用遺留通用移動(dòng)通信系統(tǒng)（UMTS)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實(shí)現(xiàn) 節(jié)點(diǎn)選擇機(jī)制的通信網(wǎng)絡(luò)。遺留收發(fā)器包括基站收發(fā)臺(tái)（BTS) 200和NodeB收發(fā)器202。BTS 200可以與GSM EDGE無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)（GERAN) 204通信并且NodeB 202可以與UMTS陸地?zé)o線 接入網(wǎng)絡(luò)（UTRAN) 206通信。服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn)（SGSN)可以被實(shí)現(xiàn)在具有移動(dòng)性管理實(shí) 體（MME)的網(wǎng)關(guān)208上。GERAN 204可以通過(guò)網(wǎng)關(guān)208上的SGSN功能向服務(wù)網(wǎng)關(guān)（SGW) 212 或者網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(diǎn)（GGSN)/PGW 214通信。
[0032] 在一些實(shí)施例中，本節(jié)點(diǎn)選擇機(jī)制可被實(shí)現(xiàn)在諸如SGSN/M