用于實(shí)現(xiàn)pdn連接的方法、裝置和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開內(nèi)容一般地設(shè)及分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)連接，并且更具體地設(shè)及用于實(shí)現(xiàn)PDN連接 的方法、裝置和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 無線設(shè)備變得越來越多樣化，不僅有數(shù)W億計的電話，而且還可能有更大數(shù)量的 傳感器、有助于機(jī)器對機(jī)器通信的機(jī)器W及所謂的物聯(lián)網(wǎng)（Internet Of Things,IoT)中的 所有實(shí)體。預(yù)期到2020年運(yùn)些設(shè)備的數(shù)量會有幾個數(shù)量級的增長，所W很有可能出現(xiàn)密集 型無線網(wǎng)絡(luò)。移動設(shè)備的數(shù)據(jù)和信令兩者預(yù)期在接下來的5年或更長時間內(nèi)會呈指數(shù)增長。 然而，局部的數(shù)據(jù)流量模式可能占主導(dǎo)地位。如第S代合作伙伴計劃（Third Generation Partnership Project,3GPP)網(wǎng)絡(luò)等移動網(wǎng)絡(luò)中的利用集中式核屯、網(wǎng)絡(luò)來服務(wù)所有無線節(jié) 點(diǎn)的的集中式架構(gòu)將不再有效。同時，因特網(wǎng)對等模型正經(jīng)歷著從層次模型至扁平模型的 轉(zhuǎn)變，在扁平模型中，二級因特網(wǎng)服務(wù)提供商和S級因特網(wǎng)服務(wù)提供商（Internet Service Provider, ISP)可W直接互連，而不必總是通過與一級ISP的連接來在二級ISP與S級ISP之 間路由分組。從集中式移動核屯、網(wǎng)絡(luò)朝向更加分布式的網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)是明顯趨勢。
[0003] 與當(dāng)前的移動網(wǎng)絡(luò)相比，5G無線業(yè)務(wù)將需要W范圍更大的時延容限和數(shù)據(jù)速率來 支持更多樣化的應(yīng)用的能力。EU FP-7中的METIS項(xiàng)目正為2020年探索帶寬更高、時延更低 的使用多種無線接入技術(shù)的移動網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)前的3GPP演進(jìn)型分組核屯、化VOlved化Cket Core, EPC)網(wǎng)（II.A節(jié))依賴于至集中式核屯、網(wǎng)的冗長回程。終端用戶分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(Packet Data Network，PDN)連接通過封裝用戶的IP數(shù)據(jù)分組的通用無線分組業(yè)務(wù)隧道協(xié)議 (General Radio 化cket Service I'unneling ProtocoLGTP)隧道或代理移動IP(p;roxy mobile IP,PMIP)隧道來傳輸。PDN連接通過包括多協(xié)議標(biāo)記交換(Multiprotocol Label Switching,MPLS)的多種傳輸網(wǎng)絡(luò)被回傳至相當(dāng)集中的EPC節(jié)點(diǎn)，給整個路徑的提供增加了 時延和復(fù)雜度。另外，隨著未來終端用戶連接的總數(shù)的增加，EPC網(wǎng)絡(luò)的持續(xù)集中會要求支 持傳輸面中更大的連接狀態(tài)集合。在分布式EPC網(wǎng)絡(luò)中，至無線網(wǎng)絡(luò)的回程自然會變短，并 且連接狀態(tài)更容易被管理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本公開內(nèi)容設(shè)及用于實(shí)現(xiàn)PDN連接的方法、裝置和系統(tǒng)。
[0005] 根據(jù)本公開內(nèi)容的一個方面，通信網(wǎng)絡(luò)裝置包括至少一個位于EPC站點(diǎn)處的控制 器，所述至少一個位于EPC站點(diǎn)處的控制器被配置成與演進(jìn)型節(jié)點(diǎn)B(evolved Node B，eNB) 和W太網(wǎng)交換網(wǎng)絡(luò)的W太網(wǎng)交換網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中至少之一通信，分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)（packet data network,PDN)經(jīng)由W太網(wǎng)交換網(wǎng)絡(luò)而被承載在eNB與EPC之間；所述至少一個位于EPC站點(diǎn) 處的控制器被配置成:將eNB與EPC之間的PDN連接的流表?xiàng)l目配置至IjeNB和W太網(wǎng)交換網(wǎng)絡(luò) 設(shè)備中所述至少之一中的轉(zhuǎn)發(fā)表，W通過W太網(wǎng)交換網(wǎng)絡(luò)啟用eNB與EPC之間的基于W太網(wǎng) 通信的PDN連接，流表?xiàng)l目包括與eNB和EPC之間的PDN連接對應(yīng)的虛擬媒體接入控制(Media Access Control ,MAC)參考。
[0006] 根據(jù)本公開內(nèi)容的另一個方面，提供了一種用于W太網(wǎng)交換網(wǎng)絡(luò)的W太網(wǎng)交換網(wǎng) 絡(luò)設(shè)備，W太網(wǎng)交換網(wǎng)絡(luò)設(shè)備被配置成被禪接在第一無線接入網(wǎng)(radio access network, RAN)的演進(jìn)型節(jié)點(diǎn)B(eNB)與增強(qiáng)型分組核屯、網(wǎng)（enhanced packet core,EPC)之間。W太網(wǎng) 交換網(wǎng)絡(luò)設(shè)備被配置成基于轉(zhuǎn)發(fā)表來轉(zhuǎn)發(fā)被承載在eNB與EPC之間的分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(packet data network，PDN)連接上的分組數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)發(fā)表包括由位于EPC站點(diǎn)處的控制器針對PDN連 接而配置的流表?xiàng)l目，流表?xiàng)l目包括與PDN連接對應(yīng)的虛擬媒體接入控制(Media Access Control ,MAC)地址。
[0007] 根據(jù)本公開內(nèi)容的另一個方面，提供了一種用于第一無線接入網(wǎng)（radio access network,RAN)的無線接入網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，第一無線接入網(wǎng)（RAN)被配置成禪接至分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò) (packet data network，PDN)。無線接入網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)被配置成通過W太網(wǎng)交換網(wǎng)絡(luò)建立與PDN 的接口的分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(packet da化network，PDN)連接，并且無線接入網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)包括： [000引接收器，被配置成:從用戶設(shè)備(user equipment,肥)接收PDN連接的第一數(shù)據(jù)分 組；
[0009] W太網(wǎng)接口，用于與W太網(wǎng)交換網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信；
[0010] 處理單元，被配置成:將接收的第一數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)換為W太網(wǎng)格式的分組；W及基于 轉(zhuǎn)發(fā)表通過W太網(wǎng)交換網(wǎng)絡(luò)將W太網(wǎng)格式的分組轉(zhuǎn)發(fā)至PDN的接口，轉(zhuǎn)發(fā)表包括由位于EPC 站點(diǎn)處的控制器針對PDN連接而配置的流表?xiàng)l目，流表?xiàng)l目包括與PDN連接對應(yīng)的虛擬媒體 接入地址（Media Access Control ,MAC)。
[0011] 根據(jù)本公開內(nèi)容的另一個方面，提供了一種用于對包括演進(jìn)型節(jié)點(diǎn)B(evolved Node B，eNB)的第一無線接入網(wǎng)絡(luò)(radio access network,RAN)進(jìn)行控制的系統(tǒng)，eNB被配 置成通過W太網(wǎng)交換網(wǎng)絡(luò)與分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(packet data network,PDN)通信，W啟用基于 W太網(wǎng)通信的PDN連接;所述系統(tǒng)包括：
[0012] 位于演進(jìn)型分組核屯、網(wǎng)（evolved packet core,EPC)站點(diǎn)處的EPC控制器，所述 EPC控制器具有連接會話控制功能；
[0013] 位于EPC站點(diǎn)處的集中式交換機(jī)控制器；
[0014] 其中，所述集中式交換機(jī)控制器被配置成：響應(yīng)于PDN連接的建立請求，將eNB與 EPC之間的PDN連接的流表?xiàng)l目配置至IjeNB和W太網(wǎng)交換網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中至少之一中的轉(zhuǎn)發(fā)表， W通過W太網(wǎng)交換網(wǎng)絡(luò)啟用eNB與EPC之間的基于W太網(wǎng)通信的PDN連接，流表?xiàng)l目包括與 eNB和EPC之間的PDN連接對應(yīng)的虛擬媒體接入控制(Media Access Control ,MAC)參考。
[0015] 在一些實(shí)施方式中，W太網(wǎng)交換網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是W太網(wǎng)交換機(jī)，例如層2錯定器化ayer 2anchor，L2-ANC)或?qū)?錯定器化ayer 3anchor，L3-ANC)eL2-ANC可W用作用于支持用戶設(shè) 備（user equipment，UE)移動性的錯定點(diǎn)。L3-ANC可W是用于互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（Internet Protocol，IP)會話的錯定器。
[0016] 根據(jù)本公開內(nèi)容的各個方面，可W實(shí)現(xiàn)基于W太網(wǎng)通信的PDN連接。所述方案可W 改善W下網(wǎng)絡(luò)，所述網(wǎng)絡(luò)能夠支持應(yīng)用更多樣化并且時延容限和數(shù)據(jù)速率范圍更大的第5 代（5* Generation,5G)無線業(yè)務(wù)。
【附圖說明】
[0017] 為了更全面地理解本公開內(nèi)容及其優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在參考W下結(jié)合附圖而作出的描述， 其中相同的附圖標(biāo)記表示相同的對象，并且其中：
[0018] 圖1示出了3GPP長期演進(jìn)化ong !'em Evolution,LTEVEPC架構(gòu)的高級視圖；
[0019]圖2示出了包括多個EPC站點(diǎn)的分散式EPC;
[0020] 圖3A示出了根據(jù)TS 23.401中的3GPP架構(gòu)規(guī)格的用于傳輸肥的PDN連接的用戶面；
[0021] 圖3B示出了直接通過作為傳輸面的回程網(wǎng)絡(luò)中的W太網(wǎng)傳輸PDN連接；
[0022] 圖4示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的一種實(shí)施方式的設(shè)及UE發(fā)起信令附著至EPC站點(diǎn)的 用于建立PDN連接的過程；
[0023] 圖5示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的一種實(shí)施方式的當(dāng)PDN連接被移動至新的演進(jìn)型節(jié) 點(diǎn)devolved Node B，eNB)W及潛在地被移動至L2錯定器的新端口時PDN連接的切換序列；
[0024] 圖6示出了連接模型(和架構(gòu)）；
[0025] 圖7示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的一種實(shí)施方式的肥附著和切換的一般配置；
[0026] 圖8示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的一種實(shí)施方式的UE附著的信號流；
[0027] 圖9示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的一種實(shí)施方式的UE附著(針對漫游UE)的信號流；
[0028] 圖10示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的一種實(shí)施方式的在網(wǎng)絡(luò)/EPC中的肥切換的信號流；
[0029] 圖11示出了通信系統(tǒng)的一個示例；
[0030] 圖12A和12B示出了可W實(shí)現(xiàn)根據(jù)本公開內(nèi)容的方法和教示的示例設(shè)備；W及
[0031] 圖13示出了處理器系統(tǒng)的一個示例。
【具體實(shí)施方式】
[0032] 包括網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化和軟件定義網(wǎng)絡(luò)（software-defined networking，SDN)的技 術(shù)趨勢提供了用于伸縮、管理和操作高度分布式網(wǎng)絡(luò)的手段，上述高度分布式網(wǎng)絡(luò)的控制 功能不可能存在于基于專用節(jié)點(diǎn)或?qū)Ｓ梅?wù)器的方法中。EPC功能和網(wǎng)絡(luò)的虛擬化使得有 機(jī)會獲得W下控制器，該控制器具有能夠用于PDN連接的傳輸資源的視圖。隨著基于多鏈接 透明互聯(lián)（Transport Interconnection of Lots of Links,TRILL)和最短路徑橋接 (化ortest F*ath Bridging,SPB)路由而非生成樹協(xié)議（Spanning Tree Protocol，STP)的 電信級W太網(wǎng)的發(fā)展，可W建立收斂時間短并且網(wǎng)絡(luò)利用率良好的穩(wěn)健的W太網(wǎng)回程網(wǎng) 絡(luò)。利用位于EPC站點(diǎn)處的控制器例如與EPC控制器禪接的（集中式)交換機(jī)控制器或EPC控 制器自身(包括交換機(jī)控制器)連同電信級路由W太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)來虛擬化PDN連接的優(yōu)點(diǎn)在小的 小區(qū)和未來密集小區(qū)無線部署中尤為明顯。
[0033] 本公開內(nèi)容提供分布式EPC網(wǎng)絡(luò)中可W簡單直接由W太網(wǎng)傳輸同時依賴于集中式 控制器和虛擬化的移動PDN連接的回程。本公開內(nèi)容提供了具有控制實(shí)體和網(wǎng)絡(luò)實(shí)體兩者 的虛擬化的模型和機(jī)制W在eNB與至如因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)之間建立基于W太網(wǎng)傳輸面的 PDN連接。本公開內(nèi)容概括了其優(yōu)點(diǎn)并且分析了實(shí)現(xiàn)此類傳輸所面臨的一些挑戰(zhàn)。
[0034] 在具有無線接入網(wǎng)的高級長期演進(jìn)化ong Term Evolution,LTE)和移動核屯、網(wǎng)的 EPC的3GPP所主導(dǎo)的4G無線網(wǎng)絡(luò)中，PDN連接管理復(fù)雜。在當(dāng)前的集中式3GPP EPC架構(gòu)中，使 用GTP隧道來傳輸PDN連接。還將控制面與數(shù)據(jù)面分開的虛擬化將能夠支持EPC的分散化。另 外，TRI化和SPB路由的進(jìn)步將在提供移動網(wǎng)絡(luò)所需的連接管理能力的同時，為直接利用W 太網(wǎng)傳輸而非隧道提供基礎(chǔ)。
[0035] 3GPP EPC架構(gòu)
[0036] 圖I示出了根據(jù)3GPP 23.401 的3GPP長期演進(jìn)化ong Term Evolution,LTEVEPC架 構(gòu)