用于在網(wǎng)絡環(huán)境中提供互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議流移動性的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開大體涉及通信領(lǐng)域，并且更具體地，涉及用于在網(wǎng)絡環(huán)境中提供互聯(lián)網(wǎng)協(xié) 議（IP)流移動性的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在通信環(huán)境（尤其是移動無線環(huán)境）中，網(wǎng)絡架構(gòu)已變得越來越復雜。例如，網(wǎng)絡 供應商已經(jīng)開發(fā)了供應商既包括移動網(wǎng)絡也包括WiFi網(wǎng)絡的架構(gòu)，移動網(wǎng)絡和WiFi網(wǎng)絡 各自都可以從具有多模式功能的用戶設備訪問。在一些情況中，網(wǎng)絡供應商可以允許用戶 設備同時連接到移動網(wǎng)絡和WiFi網(wǎng)絡這二者。然而，在管理移動網(wǎng)絡和WiFi網(wǎng)絡內(nèi)的用 戶設備的移動性方面存在重要挑戰(zhàn)，尤其當用戶設備通過移動網(wǎng)絡和WiFi網(wǎng)絡連接到相 同的接入點名稱時。
【附圖說明】
[0003] 為了提供對本公開及其特征和優(yōu)勢的更完整的理解，結(jié)合附圖對以下說明進行參 考，圖中相似的標號代表相似的部分，其中：
[0004] 圖1是示出了根據(jù)本公開的一個實施例，促進網(wǎng)絡環(huán)境中的IP流移動性的通信系 統(tǒng)的簡化框圖；
[0005] 圖2是示出了與通信系統(tǒng)的一個可能實施例相關(guān)聯(lián)的更多細節(jié)的簡化框圖；
[0006] 圖3A-圖3C是示出了根據(jù)本公開的一個可能實施例，與提供使能IP流移動性的 服務數(shù)據(jù)流移動性相關(guān)聯(lián)的可能流程和活動的簡化流程圖；
[0007] 圖4是示出了根據(jù)本公開的一個可能實施例，與針對使能IP流移動性的服務數(shù)據(jù) 流移動性確定WiFi可用性相關(guān)聯(lián)的示例操作的簡化流程圖；
[0008] 圖5-圖7是示出了根據(jù)本公開的各種可能實施例，與提供使能IP流移動性的服 務數(shù)據(jù)流移動性相關(guān)聯(lián)的示例操作的簡化流程圖；
[0009] 圖8是示出了與通信系統(tǒng)的一個可能實施例相關(guān)聯(lián)的其它細節(jié)的簡化框圖；
[0010] 圖9是示出了根據(jù)本公開的一個可能實施例，與提供使能IP流移動性的承載綁定 (bearer binding)相關(guān)聯(lián)的可能流程和活動的簡化流程圖；
[0011] 圖IOA-圖IOC是示出了根據(jù)本公開的一個可能實施例，與提供使能IP流移動性 的承載綁定相關(guān)聯(lián)的其它可能流程和活動的簡化流程圖；
[0012] 圖IlA-圖IlC是示出了根據(jù)本公開的一個可能實施例，與提供使能IP流移動性 的承載綁定相關(guān)聯(lián)的其它可能流程和活動的簡化流程圖；
[0013] 圖12A-圖12D是示出了根據(jù)本公開的一個可能實施例，與提供使能IP流移動性 的承載綁定相關(guān)聯(lián)的其它可能流程和活動的簡化流程圖；
[0014] 圖13是示出了根據(jù)本公開的一個可能實施例，與提供使能IP流移動性的承載綁 定相關(guān)聯(lián)的示例操作的簡化流程圖。
【具體實施方式】
[0015] 概覽
[0016] 在一個示例實施例中提供了一種方法，該方法可以包括：接收關(guān)于用戶設備（UE) 的無線電接入技術(shù)（RAT)變化的指示；針對與UE相關(guān)聯(lián)的策略相關(guān)規(guī)則確定優(yōu)選RAT類型 的可用性，其中策略相關(guān)規(guī)則至少部分地包括針對UE的一個或多個服務數(shù)據(jù)流的優(yōu)選RAT 類型；以及至少部分地基于RAT變化后優(yōu)選RAT類型的可用性的變化來配置針對UE的一個 或多個服務數(shù)據(jù)流。在至少一種情況下，該方法可以包括：如果優(yōu)選RAT類型是可用的，則 使用優(yōu)選RAT類型的一個或多個服務數(shù)據(jù)流將下行鏈路分組路由到UE。
[0017] 在至少一個實例中，確定可以包括以下各項中的一項：確定在RAT變化后一個或 多個服務數(shù)據(jù)流的優(yōu)選RAT類型已變得可用；確定在RAT變化后一個或多個服務數(shù)據(jù)流的 優(yōu)選RAT類型已變得不可用；以及確定在RAT變化后一個或多個服務數(shù)據(jù)流的優(yōu)選RAT類 型仍然可用。在至少一個實例中，如果優(yōu)選RAT類型已變得可用，則所述配置可以包括：將 一個或多個服務數(shù)據(jù)流移動到優(yōu)選RAT類型。在至少一個實例中，所述配置可以包括：移除 針對UE被連接到的當前RAT類型的策略相關(guān)規(guī)則，并且安裝針對已變得可用的優(yōu)選RAT類 型的另一策略相關(guān)規(guī)則。在至少一個實例中，針對一個或多個服務數(shù)據(jù)流，優(yōu)選RAT類型可 以是WiFi。
[0018] 在至少一個實例中，如果優(yōu)選RAT類型已變得可用，則所述配置可以包括：至少部 分地基于針對一個或多個服務數(shù)據(jù)流的會話連續(xù)性指示符來確定一個或多個服務數(shù)據(jù)流 是否可以被移動到非優(yōu)選RAT類型，非優(yōu)選RAT類型當前對UE是可用的；以及如果會話連 續(xù)性指示符提供RAT間會話連續(xù)性，則將一個或多個服務數(shù)據(jù)流移動到非優(yōu)選RAT類型。
[0019] 在至少一種情況中，該方法可以包括：確定使用優(yōu)選RAT類型是否從UE接收到針 對策略相關(guān)規(guī)則的上行鏈路分組；以及如果使用優(yōu)選RAT類型未從UE接收到上行鏈路分 組，則應用異常費率組（exception rating group)用于對UE相關(guān)聯(lián)的會話計費。
[0020] 示例實施例
[0021] 轉(zhuǎn)向圖1，圖1是示出了根據(jù)本公開的一個實施例，在網(wǎng)絡環(huán)境中提供IP流移動性 (IFOM)的通信系統(tǒng)10的簡化框圖。該特定配置可關(guān)聯(lián)到第三代合作伙伴項目（3GPP)演進 型分組系統(tǒng)（EPS)架構(gòu)（有時也稱作長期演進（LTE)EPS架構(gòu)）。作為替代，所描繪的架構(gòu) 可同樣適用于其它環(huán)境。3GPP標準（例如，版本Il(Rel-Il))針對基于通用分組無線電服 務（GPRS)隧道協(xié)議（GTP)的S2a移動性（通常稱為使用術(shù)語"SaMOG"）定義了無線局域網(wǎng) (WLAN)和LTE接入系統(tǒng)之間的交互工作（interworking)。
[0022] 圖1的示例架構(gòu)包括用戶設備（UE) 12、LTE演進型節(jié)點B(eN〇deB) 14、移動性管理 實體（MME) 16、歸屬訂戶服務器（HSS) 18、服務網(wǎng)關(guān)（SGW) 20、分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡（PDN)網(wǎng)關(guān)22、 策略和計費規(guī)則功能（PCRF) 26、WLAN接入點（AP) 28、無線LAN控制器（WLC) 30、SaM0G接入 網(wǎng)關(guān)（AGW) 32、IP多媒體子系統(tǒng)（MS) 42和一個或多個分組網(wǎng)絡50。在各種實施例中，PGW 22可以包括策略和計費執(zhí)行功能（PCEF) 24。
[0023] 圖1的每個元件可通過簡單接口（如圖示）或通過可提供用于網(wǎng)絡通信的可行路 徑的任何其它適當連接（有線的或無線的）彼此耦合。另外，這些元件中的任意一個或多 個元件可基于特定配置需要來組合或從架構(gòu)中移除。例如，通信系統(tǒng)10可包括能夠進行傳 輸控制協(xié)議/互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（TCP/IP)通信以在網(wǎng)絡中發(fā)送或接收分組的配置。通信系統(tǒng)10 還可在適當?shù)膱龊喜⒒谔囟ㄐ枰Y(jié)合用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議/IP(UDP/IP)或任何其它適當協(xié) 議來操作。
[0024] 在至少一個實施例中，UE 12是具有多模式功能的移動設備，并且能夠同時地使用 一個或多個移動無線連接（例如，LTE連接）與LTE eNodeB 14進行通信并且使用一個或 多個無線LAN接入連接（例如，WiFi接入連接和/或全球微波接入互操作性（WiMAX)接入 連接）與WLAN AP 28進行通信。根據(jù)各種實施例，UE 12可以與希望經(jīng)由某個網(wǎng)絡在通信 系統(tǒng)10中發(fā)起流的客戶端或客戶相關(guān)聯(lián)。術(shù)語"用戶設備"、"移動節(jié)點"、"端用戶"以及 "訂戶"包括用于發(fā)起通信的設備，例如，計算機、個人數(shù)字助理（PDA)、膝上型計算機或電子 筆記本、蜂窩電話、i- Phone·?、i-Pad?、Google? Droid?電話、IP電話、或能夠使用 多路接入技術(shù)在通信系統(tǒng)10內(nèi)發(fā)起語音、音頻、視頻、媒體或數(shù)據(jù)交換的任意其它設備、組 件、元件或?qū)ο蟆?br>[0025] UE 12還可以包括到人類用戶的適當接口，例如，麥克風、顯示器、鍵盤或其它終端 設備。UE 12還可以是代表另一實體或元件（例如，程序、數(shù)據(jù)庫或能夠在通信系統(tǒng)10內(nèi) 發(fā)起交換的任意其它組件、設備、元件或?qū)ο螅┰噲D發(fā)起通信的任意設備。這里在本文檔 中所使用的數(shù)據(jù)指代任何類型的數(shù)字、語音、視頻、媒體或腳本數(shù)據(jù)、或者任意類型的源代 碼或目標代碼、或者采用可以從一點被傳輸?shù)搅硪稽c的任意適當?shù)母袷降娜我馄渌m當?shù)?信息。在某些實施例中，UE 12已綁定針對網(wǎng)絡接入和應用服務（AS)(例如，LTE上的語音 (VoLTE)等）的訂閱。一旦接入會話被建立，用戶也可以注冊應用服務。IP地址可以使用 動態(tài)主機配置協(xié)議（DHCP)、無狀態(tài)地址自動配置、默認承載激活等或其任意適當?shù)淖凅w來 分配。
[0026] LTE eNodeB 14還可以與MME 16進行通信。MME 16可以提供跟蹤區(qū)域列表管理、 空閑模式UE跟蹤、承載激活和去激活、針對UE的服務網(wǎng)關(guān)和分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡網(wǎng)關(guān)選擇以及認 證服務等。MME 16可以與HSS 18進行通信，HSS 18可以包括一個或多個數(shù)據(jù)庫，該一個或 多個數(shù)據(jù)庫包含用戶相關(guān)和訂閱相關(guān)的信息。HSS 18可以執(zhí)行諸如移動性管理、呼叫和會 話建立支持、用戶認證以及接入授權(quán)之類的功能。
[0027] LTE eNodeB 14和MME 16還可以與SGW 20進行通信。SGW 20可以路由和轉(zhuǎn)發(fā)用 戶數(shù)據(jù)分組（例如，流），并且還可以在eNodeB間切換期間用作用戶平面的移動性錨點并且 用作LTE與其它3GPP技術(shù)之間的移動性的描點。SGW 20還可以與PGW 22進行通信，PGW 22包括PCEF24。PGW 22可以通過作為UE 12的流量的出口點和入口點來提供從UE12到外 部分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡50和頂S 42的IP連接性接入網(wǎng)（IP-CAN)會話連接性。PGW 22和PCEF 24還可以與PCRF 26進行通信。注意，針對本文所概述的各種操作、功能和/或活動，由于 各種操作、功能和/或活動可以用互相結(jié)合來操作的PGW 22和PCEF 24這兩個元件執(zhí)行， 因此PGW22和PCEF 24可以被共同稱為"PGW 22/PCEF 24"。
[0028] PCRF 26可以實時地收集去往和來自網(wǎng)絡、操作支持系統(tǒng)（例如，頂S 42)以及其 它源（例如，門戶網(wǎng)站）的信息，從而支持規(guī)則的創(chuàng)建，然后針對每個訂戶自動做出策略決 策。PCRF 26可以被配置為將用戶訂閱信息用作策略和計費控制決策的基礎(chǔ)。訂閱信息對 基于會話的服務和非基于會話的服務都可以適用。如指出的，PCRF 26可以針對PGW 22和 PCEF 24配備策略計費和控制（PCC)規(guī)則。此外，PCRF 26可以基于從應用功能（AF)向PCRF 描述的應用或服務來確定PCC規(guī)則，AF可以通過頂S 42內(nèi)的網(wǎng)絡運營商被配備。AF可以 向PCRF 26描述應用/服務，這些應用/服務可以要求針對UE 12的動態(tài)策略和/或計費 控制。動態(tài)策略和/或計費控制可以包括但不限于控制對服務數(shù)據(jù)流的檢測、設置服務數(shù) 據(jù)流（SDF)的計費指令或規(guī)則、設置SDF的服務質(zhì)量（QoS)等級和/或選通（gating)。
[0029] 在各種實施例中，PCRF 26可以將PCC規(guī)則傳送到PGW 22和PCEF 24, PGW 22和 PCEF 24可以用作策略執(zhí)行點來管理QoS、在線/離線基于流的計費、數(shù)據(jù)生成、深度分組檢 查和攔截。MS 42可以經(jīng)由一個或多個呼叫會話控制功能（CSCF)為UE 12提供LTE上的 語音（VoLTE)功能等等，一個或多個CSCF可以被共同稱為會話初始化協(xié)議（SIP)服務器。
[0030] WLAN AP 28還可以與WLC 30進行通信。WLC 30可以負責系統(tǒng)范圍的無線LAN功 能，例如安全策略、入侵防護、RF管理、QoS和移動性。WLC 30還可以與SaMOG AGW 32進行 通信。SaMOG AGW 32還可以與PGW 22進行通信并且可以提供從UE 12到外部分組數(shù)據(jù)網(wǎng) 絡50和頂S 42的連接性。
[0031] 接入網(wǎng)可以是3GPP接入網(wǎng)，包括傳統(tǒng)接入網(wǎng)，如全球移動通信系統(tǒng)（GSM)演進的 GSM增強型數(shù)據(jù)速率（EDGE)無線電接入網(wǎng)（GERAN)、通用移動電信系統(tǒng)（UMTS)陸地無線電 接入網(wǎng)（UTRAN)(-般稱為3G)和/或例如演進型UTRAN (EUTRAN)的LTE接入網(wǎng)（一般稱 為4G/LTE/高級LTE(LTE-A));或者它們可以是非3GPPIP接入網(wǎng)，如數(shù)字訂戶線（DSL)、有 線、WLAN(例如，WiMAX、WiFi)或互聯(lián)網(wǎng)。
[0032] 非3GPP IP接入網(wǎng)可以被劃分成受信和非受信區(qū)段。對于受信區(qū)段，服務提供商 和核心網(wǎng)之間存在可靠的關(guān)系，包括PGW 22、PCRF 26等。受信IP接入網(wǎng)支持移動性和策 略接口、以及到核心網(wǎng)的認證、授權(quán)和計費（AAA)接口，而非受信網(wǎng)絡不是這樣。相反，來自 非受信接入網(wǎng)的接入是經(jīng)由演進型分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)（eTOG)(未示出）被實現(xiàn)的，其中ePDG可 以在非受信IP接入網(wǎng)上提供與用戶設備的安全關(guān)聯(lián)。
[0033] 雖然本文使用LTE接入網(wǎng)和WLAN接入網(wǎng)描述了各種實施例，但應該理解的是，在 其它實施例中，本文所描述的原理可以被應用到其它無線電接入網(wǎng)，例如4G/3G等。
[0034] 圖1的架構(gòu)中還提供了可以為各種網(wǎng)絡元件提供移動性、策略控制、AAA功能和/ 或計費活動（離線和在線）的一系列接口。例如，接口可以被用于交換一個或多個終端用 戶（例如操作UE 12的用戶）的附著點、位置和/或接入數(shù)據(jù)。資源信息、計費信息、位置 信息、接入網(wǎng)信息、網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換（NAT)控制等可以在適當?shù)膱龊鲜褂眠h程認證撥入用戶 服務（RADIUS)協(xié)議或任何其它適當協(xié)議被交換?？梢栽谕ㄐ畔到y(tǒng)10中使用的其它協(xié)議 可以包括DIAMETER協(xié)議、服務網(wǎng)關(guān)接口（SGI)、終端接入控制器接入控制系統(tǒng)（TACACS)、 TACACS+等。
[0035] 如圖1中所示，可在頂S 42(例如，本文所包括的一個或多個應用功能（AF))和 PCRF 26之間維護基于DIAMETER的接口 Rx。可在HSS 18和頂S 42 (例如，本文所包括的一 個或多個應用服務（AS))之間維護基于DIAMETER的接口 Sh，并且可在HSS 18和頂S 42(例 如，本文所包括的一個或多個CSCF)之間維護基于DIAMETER的接口 Cx。PCRF 26可使用 基于可使用基于DIAMETER的Gx接口來為PGW 22和PCEF 24配置策略計費和控制（PCC) 規(guī)則。此外，如圖1中所示，可在SaMOG AGW 32和PGW 22 (包括PCEF 24)之間維護基于 DIAMETER的接口 S2a。其它信令接口根據(jù)3GPP標準被示出在圖1的各種組件之間（例如， SGW 20和PGW 22之間的S5/S8接口），為了簡潔的目的對此不詳細描述。
[0036] 在詳述圖1的一些操作方面之前，提供某些上下文信息以理解涉及LTE-WiFi聯(lián)網(wǎng) 的不同情境。這類信息被真誠地提供并且僅為了教導目的，因此不應以限制本公開的廣泛 應用和教導的方式來解釋。在多路接入連接性情境中，給定UE同時連接到LTE和WiFi這 二者。這產(chǎn)生各自具有唯一 IP地址的至少兩個PDN連接。計費和策略針對每個PDN連接 分別被執(zhí)行。根據(jù)3GPP標準定義，當針對每個接入的接入點名稱（APN)不同時，提供多路 接入。在UE進行附著時，如果APN不同，則分配另外的IP地址。然而，根據(jù)3GPP定義，如 果APN是相同的，則執(zhí)行切換（handover)(并且保留IP地址），這意味著之前的接入被視為 不再是可用的。
[0037] 在切換情境中，給定UE可以被初始連接到LTE網(wǎng)絡，并且隨后經(jīng)歷到WiFi網(wǎng)絡的 切換。作為替代，UE可以被初始連接到WiFi網(wǎng)絡，并且隨后經(jīng)歷到LTE的切換。無論在哪 種情況下，都期望UE的IP地址在切換前后被保留。UE被期望將它的PDN連接從一個接入 "移動"到另一接入，并且向網(wǎng)絡提供切換指示。計費和策略僅針對一個PDN連接被執(zhí)行。 根據(jù)3GPP標準定義，如之前所指出的，當新的接入的APN與之前的接入中的APN相同時，切 換發(fā)生。然而，自3GPP Rel-Il起，未規(guī)定LTE和WiFi之間的切換，并且UE不執(zhí)行切換操 作。相反，UE通常在這兩個接入上都保持連接性。UE可能頻繁切換進（hand-in)和切換出 (hand-out) WiFi，因此使得流量改變路徑。應該注意的是，PDN切換不意味著放棄無線電接 入，因為當它將PDN從LTE移動到W