專利名稱：用于處理移動終端的通信的服務(wù)網(wǎng)關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與移動通信領(lǐng)域相關(guān)。
背景技術(shù)：
移動終端的數(shù)量，以及移動終端和網(wǎng)絡(luò)實體之間的移動通信網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)量正在不斷增長。為此，LTE/SAE系統(tǒng)(長期演進/服務(wù)結(jié)構(gòu)演進)設(shè)計用于減少實體數(shù)或節(jié)點(與UMTS，通用移動通信系統(tǒng)相比)。通過實例，當前LTE/SAE結(jié)構(gòu)部署在空閑階段釋放移動終端、無線(例如RAN)以及核心網(wǎng)之間的連接的模型。當需要進行數(shù)據(jù)傳輸時，則移動終端與核心網(wǎng)之間的連接可以再次通過RAN進行設(shè)置。在核心網(wǎng)端，通常有兩個參與到該進程中的核心網(wǎng)實體，即，服務(wù)網(wǎng)關(guān)(S-GW)和移動管理實體(MME)。通常，這兩個實體可以作為單獨的核心網(wǎng)節(jié)點來實 施。這樣，當許多移動終端頻繁地在空閑和活動階段之間來回更改時，將會在這兩個核心網(wǎng)節(jié)點之間產(chǎn)生大量的信令業(yè)務(wù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供用于通過移動網(wǎng)絡(luò)有效處理移動終端的通信的概念。本發(fā)明實施例基于查找，一些通常會由移動管理實體(MME)處理的步驟，可以在
S-GW中實施。因此，可以啟用S-GW來處理服務(wù)請求步驟，例如，可以在移動終端與核心網(wǎng)之間建立連接，而不會涉及到MME。通過示例中的方法，S-GW可以包含與存儲要求在移動終端、終端、無線系統(tǒng)與核心網(wǎng)之間建立連接的參數(shù)，以用于在移動終端之間來回傳輸數(shù)據(jù)。此外，可以配置S-GW，以執(zhí)行用于驗證移動終端的完整性或移動終端的信令的安全功能，以便指定連接設(shè)置(例如啟動來自移動終端的服務(wù)請求過程)。此外，S-GW可以獲取能夠進一步簡化尋呼處理的MME的尋呼功能(B卩，呼叫空閑移動終端以用于數(shù)據(jù)傳輸)，并且，可以根據(jù)一些實施減少信令。此外，S-GW還可以獲取來自服務(wù)GPRS支持節(jié)點(SGSN)的尋呼功能，以便調(diào)整S-GW的尋呼功能以用于LTE和UMTS無線接入網(wǎng)。根據(jù)本發(fā)明實施例的第一個方面，本發(fā)明實施例與S-GW相關(guān),其包含一個接口(用于接收請求，以便為了在移動終端與S-GW之間傳送數(shù)據(jù)而分配數(shù)據(jù)傳送資源)、存儲設(shè)備(用于提供請求處理信息以處理請求)以及一個處理器(用于啟動基于請求處理信息分配數(shù)據(jù)傳送資源的步驟)。可以安排該接口與移動接口或RAN交互作用。該接口可以包含接收器和/或發(fā)送器，用于與網(wǎng)絡(luò)實體(例如無線接入網(wǎng)(RAN)進行通信。該請求處理信息可以包含上述參數(shù)之一。根據(jù)本發(fā)明的第一個實施例形式，本發(fā)明與S-GW相關(guān)，該請求作為服務(wù)請求以建立移動終端與S-GW之間的通信鏈接。因此，根據(jù)3GPP標準的服務(wù)請求可以至少由S-GW進行部分處理。根據(jù)本發(fā)明第一個方面的第二個實施形式，本發(fā)明與S-GW相關(guān)，被配置為傳輸所有隱含對MME進行加密保護或完整性保護的消息。MME將會報告安全過程處理的結(jié)果。MME將會通知S-GW有關(guān)消息的完整性檢查的結(jié)果。通過示例中的方法，S-GW會將服務(wù)請求消息轉(zhuǎn)發(fā)至MME以用于檢查(S卩，驗證)完整性。根據(jù)本發(fā)明的第一個方面的第三個實施形式，本發(fā)明與S-GW相關(guān)，配置為以加密形式指定和/或驗證和/或加密和/或解密和/或保護和/或檢查至少部分移動終端的信令，特別是來自移動終端的消息。移動終端的驗證和安全步驟的參數(shù)/關(guān)鍵字的生成可能仍然位于MME中。MME可以向S-GW提供參數(shù)/關(guān)鍵字。通過示例中的方法，用于處理服務(wù)請求的安全步驟可以通過MME傳輸至S-GW。根據(jù)本發(fā)明的第一個方面的第四個實施形式，本發(fā)明與S-GW相關(guān)，被配置為以加密形式加密和/或解密或完整保護和/或檢查與要求安全步驟的移動終端之間的所有消息。這些消息可以通過移動終端直接提供給S-GW，特別是在通信鏈接的設(shè)置階段。通過示例中的方法，所有安全步驟都通過MME傳輸至S-GW。根據(jù)本發(fā)明的第一個方面的第五個實施形式，本發(fā)明與S-GW相關(guān)，其中，存儲設(shè)備配置為存儲加密信息(特別是加密密鑰)，以用于標識或驗證移動終端，或者用于加密或 解密或完整保護或檢查與移動終端來回傳送的消息。加密信息可以通過來自早期服務(wù)請求(由MME來服務(wù))的S-GW來檢測，或者，可以通過MME提供給S-GW。根據(jù)本發(fā)明的第一個方面的第六個實施形式，本發(fā)明與S-GW相關(guān)，被配置為面向通信網(wǎng)絡(luò)(特別是面向公用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān))，例如，當服務(wù)請求步驟由于諸如位置與最后通知的位置相比而改變等情況時，發(fā)送與位置相關(guān)的信息。根據(jù)本發(fā)明的第一個方面的第七個實施形式，本發(fā)明與S-GW相關(guān)，其中，服務(wù)請求步驟包含建立通信信道的通信，以用于將移動終端從空閑狀態(tài)轉(zhuǎn)換為活動狀態(tài)。這可能包含建立或修改無線承載。根據(jù)本發(fā)明的第一個方面的第八個實施形式，本發(fā)明與S-GW相關(guān)，其中，該接口被配置為在S-GW與無線系統(tǒng)(例如進化的UMTS陸地無線接入網(wǎng)絡(luò)(evolved UMTSTerrestrial Radio Access Network, E-UTRAN))之間進行交互，并且其中，該接口被配置為根據(jù)LTE技術(shù)，根據(jù)對于SI移動管理實體(SlMME)的交互定義，進行通信。根據(jù)本發(fā)明的第一個方面的第九個實施形式，本發(fā)明與S-GW相關(guān)，其中，該接口被配置為攔截移動終端(特別是根據(jù)LTE技術(shù)，通過E-UTRAN)與MME (根據(jù)LTE技術(shù))之間的信令。根據(jù)本發(fā)明第一個方面的第十個實施形式，本發(fā)明與S-GW相關(guān)，其中，該接口配置為從MME接收加密信息，并且，其中處理器配置為基于收到的加密信息，執(zhí)行安全步驟以用于基于收到的加密信息，驗證收到的請求的有效性和完整性。根據(jù)本發(fā)明的第一個方面的第十一個實施形式，本發(fā)明與S-GW相關(guān)，其中，存儲設(shè)備配置為存儲由MME提供的加密信息，以響應(yīng)由MME處理的早期請求。該S-GW不會驗證后續(xù)請求和使用存儲的加密信息建立資源。該S-GW在不進行驗證的情況下計入步驟的數(shù)量，并將每個第N個請求提供給MME用于處理，以避免驗證中包含的計數(shù)器或者完整性驗證處于間隔范圍之外，以便仍然能夠進行加密而不會導致檢測安全性問題。根據(jù)本發(fā)明第一個方面的第十二個實施形式，本發(fā)明與S-GW相關(guān)，配置為執(zhí)行消息驗證步驟(例如為了有效性或完整性)和向MME指明消息驗證步驟的結(jié)果，以便MME不會執(zhí)行消息驗證步驟。
根據(jù)本發(fā)明的第一個方面的第十三個實施形式，本發(fā)明與S-GW相關(guān)，其中，處理器被配置為觸發(fā)接口以便向通信網(wǎng)絡(luò)，特別是向MME (根據(jù)LTE技術(shù))發(fā)送請求，用于驗證收到的服務(wù)請求的完整性。根據(jù)本發(fā)明的第一個方面的第十四個實施形式，本發(fā)明與S-GW相關(guān)，其中，處理器陪孩子為存儲信息，特別是指示服務(wù)無限節(jié)點、位置信息、蜂窩表示或區(qū)域標識，以指明它是否能夠處理請求或者該請求是否能夠被轉(zhuǎn)發(fā)至MME以進行處理，例如，當MME執(zhí)行位置跟蹤或當位置限制應(yīng)用時。此外，MME可以指定可以為了哪些移動終端，S-GW可以執(zhí)行服務(wù)請求而不會涉及MME，還可以提供條件(例如只要服務(wù)無線節(jié)點或位置不改變)。根據(jù)本發(fā)明第一個方面的第十五個實施形式，本發(fā)明與S-GW相關(guān)，其中該接口配置為從MME接收Non Access Stratum(NAS)安全相關(guān)信息，NAS安全相關(guān)信息特別包含NAS消息計數(shù)器、NAS安全密鑰和/或NAS編碼算法，并且其中，該處理器配置為使用收到的NAS消息計數(shù)器參數(shù)更新當前NAS消息計數(shù)器參數(shù)。該接口可以選擇配置為向MME提供NAS消息計數(shù)器，以便MME可以更新其NAS消息計數(shù)器用于執(zhí)行NAS安全步驟。
與無線系統(tǒng)交互并配置為對移動終端進行尋呼。當下行鏈路數(shù)據(jù)到達時，此功能還可以是處理器特定的功能。通過假設(shè)S-GW采用SI移動管理實體(SlMME)接口，該尋呼可能已經(jīng)包含在內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明第一個方面的第十七個實施形式，本發(fā)明與S-GW相關(guān)，配置為根據(jù)LTE技術(shù)管理移動終端的通信。根根本發(fā)明的第一個方面的第十八個實施形式，本發(fā)明與S-GW相關(guān)，其中，S-GW的接口配置為通過SlMME接口接收MME的通信，并向MME轉(zhuǎn)發(fā)通信。根據(jù)本發(fā)明的第二個方面，本發(fā)明與根據(jù)長期演進技術(shù)(Long Term Technology)的通信系統(tǒng)相關(guān)，該通信系統(tǒng)包含MME、形成了無線接口的E-UTRAN無線系統(tǒng)以及S-GW，S-Gff的接口配置為通過SlMME接口、從E-UTRAN無線系統(tǒng)面向MME的通信，并將通信轉(zhuǎn)發(fā)至MME0根據(jù)本發(fā)明的第三個方面，本發(fā)明與通過S-GW處理移動終端的通信的方法相關(guān)，該方法包含接收請求以便為了在移動終端與S-GW之間傳送數(shù)據(jù)而分配數(shù)據(jù)傳送資源、提供請求處理信息以處理請求，以及啟動基于請求處理信息分配數(shù)據(jù)傳送資源的步驟。根據(jù)本發(fā)明的第四個方面，本發(fā)明與根據(jù)長期演進技術(shù)，使用MME、E-UTRAN無線系統(tǒng)以及創(chuàng)新型S-GW進行通信的通信方法相關(guān)，該通信方法包含通過S-GW經(jīng)由SI移動管理實體接口，從來自E-UTRAN無線系統(tǒng)接收通信，并由S-GW將通信轉(zhuǎn)發(fā)至MME。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I顯示了本發(fā)明實施例的一種通信系統(tǒng)；圖2顯示了本發(fā)明實施例的一種S-GW的結(jié)構(gòu)圖3顯示了本發(fā)明實施例的一種服務(wù)請求流程；圖4顯示了本發(fā)明實施例的一種服務(wù)請求流程；以及圖5顯示了本發(fā)明實施例的一種服務(wù)請求一種。
具體實施例方式為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。圖I顯示了基于長期演進(Long Term Evolution, LTE)技術(shù)的通信系統(tǒng)的實施形式。通信系統(tǒng)包含服務(wù)網(wǎng)關(guān)101 (S-GW)、移動管理實體103 (MME)以及形成了用戶設(shè)備(UE)的實施例的移動終端105。通信系統(tǒng)還包含=E-UTRAN無線系統(tǒng)107(進化的UMTS陸地無線 接入網(wǎng)絡(luò))，形成了移動終端105與S-GW 101之間的移動接口。通信系統(tǒng)還包含與MME 103進行通信的歸屬用戶服務(wù)器109 (HSS)。該通信系統(tǒng)還包含正在與MME 103及-GWlOl進行通信的支持節(jié)點111 (SGSN)。S-GW 101還包含正使用策略和計費功能115 (PCRF)進行通信的公用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)O3DN)網(wǎng)關(guān)113以及運營商IP服務(wù)117 (例如MS或PSS)。移動終端105可以基于LTE-Uu接口與E-UTRAN無線系統(tǒng)107進行通信。E-UTRAN無線系統(tǒng)107通過Sl-MME接口與S-GW 101進行通信。在此方面，S-GW 101可以配置為將Sl-MME消息通過Sl-MME中繼119轉(zhuǎn)發(fā)至MME 103。因此，E-UTRAN無線系統(tǒng)107與MME 103之間的Sl-MME信令不會在E-UTRAN無線系統(tǒng)107和MME 103之間直接執(zhí)行。并且，S-Gff101可以形成一個中間節(jié)點，用于接收和轉(zhuǎn)發(fā)在E-UTRAN無線系統(tǒng)107與MME103之間傳輸?shù)腟l-MME信令。MME 103可以通過S3接口與SGSN 111進行通信，其中，MME 103與HSS109之間的通信可以基于S6a接口。此外，MME 103與S-GW 101可以基于Sll接口進行通信。例如，S-GW 101通過S12接口與UTRAN通信網(wǎng)絡(luò)進行通信。此外，S-GW 101可以通過S5接口與PDN網(wǎng)關(guān)113進行通信。PDN網(wǎng)關(guān)113通過Gx接口，與PCRF 115進行通信，其中，PCRF 115通過Rx接口并通過SGi接口與運營商IP服務(wù)117進行通信。請參考圖I中的通信系統(tǒng)，E-UTRAN無線系統(tǒng)107、S-Gff 101和MME103之間的關(guān)系與功能已經(jīng)根據(jù)Sl-MME信令進行修改，在該信令中，E-UTRAN無線系統(tǒng)及MME 103之間的所有Sl-MME信令通過S-GW 101進行循環(huán)。這允許S-GW 101處理常見業(yè)務(wù)作為服務(wù)請求步驟或其簡化版本。作為簡單的“服務(wù)請求”步驟，我們指示這些過程的子集，MME 103要求設(shè)置E-UTRAN無線系統(tǒng)107和S-GW 101之間的SI連接，這是為了建立移動終端105的數(shù)據(jù)路徑。它還可以包含設(shè)置無線承載，并且因此還稱為“空閑以激活傳送”(idle to activetransition)以用于數(shù)據(jù)傳輸。根據(jù)一些實施形式，簡單的“服務(wù)請求”是空閑的，以便激活用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)霓D(zhuǎn)換，即，建立SI和無線接口資源而不使用附加的功能。非簡單“服務(wù)請求”的其他請求，可以仍然由MME 103進行處理(例如，當在“服務(wù)請求”步驟或當錯誤發(fā)生時，執(zhí)行特定檢查時)。為了能夠通過S-GW 101處理簡單的“服務(wù)請求”步驟而不涉及MME 103，S-GW 101可能存儲一些或要求用于處理簡單“服務(wù)請求”步驟的所有參數(shù)。對此方面，函數(shù)Sl-Relay119可以提取參數(shù)，這些參數(shù)可以被要求用于處理來自簡單的MME 103與E-UTRAN之間的SI信令的簡單“服務(wù)請求”，因為此信令通過S-GW 101進行循環(huán)。此外，一些參數(shù)還可以通過MME 103提供至S-GW 101。因此，或者，可以引入一個信令，以直接從MME 103提供至S-Gff 101所需的參數(shù)，以便S-GW 101不需要將這些參數(shù)從SI信令中導出。此外，S-GW 101還可以執(zhí)行可以在處理簡單“服務(wù)請求”步驟時進行部署的安全步驟。因此，這些步驟不能通過MME 103來執(zhí)行。通過示例中的方法，在此方面中，S-GW 101包含根據(jù)3GPP標準的MME的功能，并包含在不涉及MME 103的情況下能夠驗證“服務(wù)要求”消息的完整性的參數(shù)。此外，S-GW 101還可以配置為執(zhí)行來自和發(fā)往移動終端的消息的完整性檢查或完整性保護。根據(jù)一些實施形式，S-GW 101還可以要求MME 103檢查消息的完整性(在此部分中包含MME 103)。但是，仍然減少了信令，并且可以避免對S-GWlOl使用安全功能。根據(jù)一些實施形式，所有用于終端NAS消息的(例如在后面進行定址的)完整性和 /或加密的安全功能都可以在S-GW 101上進行分配。然后，S-GW 101向MME 103指明由MME處理的消息的完整性檢查是否成功。但是，驗證功能(用于為其它安全功能提取安全密鑰)仍然位于MME 103上。無線系統(tǒng)(S卩，無線接口)、E-UTRAN及其元素(例如圖I中沒有顯示的eNodeB)將保持不受S-GW 101的增強功能的影響(除了可能會采取這些實體的控制)。特別地，從eNodeB的角度來看，似與是仍然與MME 103進行連接。由eNodeB進行的路由可能基于MME標識(ID)或MME代碼。為了通過不同的S-GWs 101啟用Sl-MME連接的路由，當使用S-GW時，MME103可以獲取多個已分配的MME-ID/代碼。MME 103可以為每個S-GW 101獲取至少一個MME-ID/代碼(MME 103可以使用或選擇)。S-Gff 101還可以使用MME-ID將信號路由至正確的MME (當服務(wù)于多個MME時)，或者S-GW 101可以從用于eNodeB與MME之間的SI連接中導出相關(guān)的MME (因為對于由S-GW服務(wù)的每個MME，可能存在著面向eNodeB的專用SI連接)。根據(jù)本發(fā)明的實施形式，可以增強MME 103的功能，以便支持由本文中描述的原則引入的S-GW 101的S-GW功能或與其交互作用。通過示例中的方法，MME 103可以使用任何所需的信息來自動處理簡單的“服務(wù)請求”，其包含多種參數(shù)，如已更新的RAB參數(shù)、安全性參數(shù)或用于尋呼的移動管理數(shù)據(jù)。此外，MME 103可以處理臨時ID以使用特定于每個所使用的/選擇的S-GW的MMEID/代碼來分配臨時ID。為了在S-GW 101中啟用安全功能，MME 103可以為S-GW 101提供由S-GW 101存儲的NAS消息計數(shù)器和密鑰參數(shù)。根據(jù)與處理安全參數(shù)相關(guān)的一些實施形式，一個(或者每個)由MME 103釋放的SI可以將NAS消息計數(shù)器和NAS密鑰以及NAS安全性算法提供給S-Gff 101。此外，S-GW 101與MME 103之間的每個一個(每個)S1設(shè)置可以提供從S-GW 101至MME 103的計數(shù)器。可以執(zhí)行此操作以便使S-GW 101和MME 103中的參數(shù)與移動終端中的參數(shù)同步，否則安全函數(shù)會檢測到安全問題。根據(jù)一些實施形式，所有的安全功能都位于S-GW 101中，或者MME 103可以檢查“服務(wù)請求”消息的完整性，以便可以應(yīng)用安全參數(shù)的其他處理。根據(jù)本發(fā)明的一些實施形式，觸發(fā)網(wǎng)絡(luò)的“服務(wù)請求”步驟可以根據(jù)本文中描述的原則來執(zhí)行。此外，尋呼功能可以從MME 103，還可以從UMTS結(jié)構(gòu)的SGSN移動到S-GW 103，它將根據(jù)圖5來進行定址。
圖2顯示了用于根據(jù)實施形式處理移動終端的服務(wù)網(wǎng)關(guān)(S_GW)200的結(jié)構(gòu)圖。S-GW包含接口 201 (例如面向RAN的接口，用于接收請求，以便提供或分配數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移資源以便在移動終端與S-GW之間傳輸數(shù)據(jù))、存儲器203 (用于提供請求信息以用于處理請求)以及處理器205(用于基于請求處理信息啟動分配數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移資源的步驟)。請參考圖I和2，SI中繼119 (如圖I中所示)可以由接口 201和/或處理器205來提供。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移資源可以包含移動終端與S-GW之間的通信信道。相應(yīng)地，這些請求處理信息與參數(shù)相關(guān)，例如，通常由MME處理和提供以用于根據(jù)3GPP標準處理服務(wù)請求。S-Gff 200可以進行配置，以執(zhí)行用于處理移動終端的通信的方法。在這種情況下，圖2中所示的結(jié)構(gòu)相應(yīng)地描述了方法步驟。圖3顯示了可以由圖2中的S-GW來執(zhí)行的服務(wù)請求步驟，例如，在通信系統(tǒng)中(例如在圖I中的通信系統(tǒng)中)還可以具有無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點301(例如，根據(jù)3GPP標準的eNodeB)。在步驟I中，移動終端103向eNodeB 301發(fā)送Non-Access Stratum (NAS)服務(wù)請 求。例如，移動終端103將封裝在無線資源控制(Radio Resource Control, RRC)中的NAS消息服務(wù)請求發(fā)送至eNodeB 301。RRC消息可用于承載S-TMSI (服務(wù)臨時移動用戶身份)，并且此NAS消息在3GPP TS 36. 300規(guī)范中進行了描述。在步驟2中，eNodeB 301將NAS服務(wù)請求轉(zhuǎn)發(fā)至S-GW 101。在步驟2A中，可以將NAS服務(wù)請求轉(zhuǎn)發(fā)至MME 103。特別地，eNodeB 301將NAS消息通過S-GW 101轉(zhuǎn)發(fā)至MME 103。該NAS消息封裝在Sl-AP (SI應(yīng)用程序協(xié)議(用于SI接口))中例如，啟動UE消息(NAS消息、服務(wù)小區(qū)的TAI+ECGI (跟蹤區(qū)域身份+E-UTRAN小區(qū)全球標識符、S-TMSI、CSG ID (閉合用戶組身份(Closed Subscriber Group Identity)、CSG 訪問節(jié)點)在 3GPP TS 36. 300 規(guī)范中進行了描述。如果移動終端105將“服務(wù)請求”消息通過CSG (閉合用戶組)小區(qū)或通過混合小區(qū)發(fā)送，則提供了 CSG ID。如果移動終端105通過混合小區(qū)發(fā)送“服務(wù)請求”消息，則可能提供CSG接入節(jié)點。如果沒有提供CSG接入節(jié)點，而提供了 CSGID，MME 103將會考慮使用該小區(qū)作為CSG小區(qū)。如果S-GW 101無法處理“服務(wù)請求”,則S-GW 101會將NAS消息連同NAS消息計數(shù)器(如果已保存)轉(zhuǎn)發(fā)至MME 103。當S-GW 101沒有足夠的數(shù)據(jù)來處理“服務(wù)請求”或者如果需要進一步的處理(例如當移動終端05已更改CSG或者已更改RAT (無線接入技術(shù))或錯誤處理時，會執(zhí)行此操作。此外，當需要重新驗證時(例如當某些數(shù)量的“服務(wù)請求”已超時或者某些數(shù)據(jù)量或沒有使用時間已超過)，S-GW 101會轉(zhuǎn)發(fā)“服務(wù)請求”。NAS消息計數(shù)器可以指示實際計數(shù)器值屬于該消息、該消息的簡短形式或者只是由S-GW 101消息處理的NAS消息而不包含MME 103，以便MME 103可以調(diào)整其消息計數(shù)器。如果MME 103無法處理 Service Request,它會拒絕 Service Request。如果CSG ID已指示，并且CSG訪問節(jié)點沒有提供，則將沒有簽約數(shù)據(jù)用于此CSGID或者CSG簽約已過期，MME會使用合適的原因拒絕Service Request。移動終端105會刪除小區(qū)的CSG ID,如果在該小區(qū)內(nèi)，移動終端105已從允許的CSG列表(如果有)啟動服務(wù)請求步驟。如果移動終端105具有緊急EPS (演進分組數(shù)據(jù)系統(tǒng)，Evolved Packet System)承載，即，如果至少一個EPS承載為緊急服務(wù)保留了 ARP (分配和保留優(yōu)先級)值，或者如果CSG訪問權(quán)限不允許移動終端105獲取正常服務(wù)，則MME 103可能會取消激活所有非緊急承載并接受 Service Request。接下來，在步驟3中，可以在移動終端105與MME 103之間以及MME103與HSS 109之間(如3GPP TS 33. 401標準中所定義)執(zhí)行驗證或安全步驟。在步驟4A中，Sl-AP初始環(huán)境設(shè)置請求將從MME 103傳送至S-GWlOl。因此，在步驟4中，初始環(huán)境設(shè)置請求可能會由S-GW 101轉(zhuǎn)發(fā)至eNodeB 301。該S-GW 101根據(jù)需要存儲從MME 103收到的信息用于處理后續(xù)Service Request而不會涉及MME 103。在步驟4中，S-GW 101會將Sl-AP初始設(shè)置環(huán)境請求，包括S-GW地址、Sl-TEID(隧道重點標識(用于SI接口))(UL)、EPS Bearer QoS、安全環(huán)境、MME信令連接Id,，轉(zhuǎn)交限 制列表、CSG成員身份標識)消息，發(fā)送至eNodeB 301。此步驟會為所有EPS Bearer激活無線和 SI 承載。eNodeB 301 將 Security Context、MME 信令連接 ID、EPS Bearer QoS 以及Sl-TEID存儲在UE RAN環(huán)境(在3GPP TS 36. 300規(guī)范中已進行了描述)中。如果沒有執(zhí)行步驟2a，即，如果MME 103沒有參與，則S-GW 101會通過使用已存儲的信息執(zhí)行步驟4。如果不允許移動終端105訪問該小區(qū)(在該小區(qū)中，移動終端105由于CSG訪問限制啟動了服務(wù)請求步驟)，MME 103會請求建立Emergency EPS Bearer。如果Service Request是通過混合小區(qū)建立的,則指示移動終端是否為CSG成員的CSG成員標識可能會包含在從MME 103至RAN的Sl-AP消息中?；诖诵畔?，RAN會為CSG及非CSG成員執(zhí)行不同的處理。在步驟5中，無線承載建立步驟在移動終端105與eNodeB 301之間執(zhí)行。在這個方面，eNodeB 301可以執(zhí)行無線承載建立步驟。例如，在步驟5中建立了用戶平面安全功能(如在3GPP TS 36. 300規(guī)范中所描述)。當用戶平面無線承載已經(jīng)設(shè)置時，可以在移動終端105與網(wǎng)絡(luò)之間執(zhí)行EPS承載狀態(tài)加密，即，移動終端105可以從本地刪除任何沒有為其設(shè)置無線承載的EPS，如果沒有為默認EPS承載建立無線承載，則移動終端105可以在本地取消與該默認EPS承載關(guān)聯(lián)的所有EPS承載。在步驟6中，上行鏈路數(shù)據(jù)通過移動終端105、eNodeB 301、S_GW 10UMME 103傳輸至PDN網(wǎng)關(guān)113。此時，來自移動終端105的上行鏈路數(shù)據(jù)可以通過eNodeB 301轉(zhuǎn)發(fā)至S-GW 101。eNodeB 301將上行鏈路數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至S-GW 101的地址中以及在步驟4中提供的TEID中。該S-Gff 101將上行鏈路數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至I3DN網(wǎng)關(guān)113。此后，在步驟7中，Sl-AP初始環(huán)境設(shè)置完整消息將由eNodeB 301轉(zhuǎn)發(fā)至S-GW101。后來，在步驟7A中，Sl-AP初始環(huán)境設(shè)置完整信息將由S-GW 101轉(zhuǎn)發(fā)至MME 103 (其在步驟8中使用刪除承載請求來進行響應(yīng))。參考步驟7，eNodeB 301會將S1-AP消息“初始環(huán)境設(shè)置完成” (Initial ContextSetup Comp I ete ),包括eNodeB地址、已接受的EPS承載列表、已拒絕的EPS承載列表、SlTEID (DL)，發(fā)送至S-GW 101 (如在3GPP TS 36. 300規(guī)范中所述)。此時，S-Gff 103能夠?qū)⑾滦墟溌窋?shù)據(jù)發(fā)送至移動終端105。參考步驟7a，如果MME 103沒有參與到該步驟中或者如果一個或多個RAB未由eNodeB 301接受，則S-GW 101會將消息轉(zhuǎn)發(fā)至MME 103。如果默認EPS承載未由eNodeB接受，則所有與該默認承載關(guān)聯(lián)的EPS承載都被視為非接受的承載。MME會通過觸發(fā)承載釋放步驟釋放沒有接受的承載(如3GPP標準中所描述)。如果S-GW 101接收非已接受承載的下行(DL)數(shù)據(jù)包，則S-GW 101會丟棄DL數(shù)據(jù)包，不會將Downlink Data Notification (下行數(shù)據(jù)通知)發(fā)送給MME 103。在步驟9中，修改承載請求消息在S-GW 101與TON網(wǎng)關(guān)113之間傳送。如果RATType與最后報告的RAT Type相比已發(fā)生改變，或者如果S-GWlOl的位置或CSG需要報告，則 S-GW 101 會將 Modify Bearer Request message (修改承載請求消息)(RAT Type)(按照每個F1DN連接)發(fā)送至F1DN網(wǎng)關(guān)113。還可以包含User Location Information IE (用戶位置信息IE)和/或User CSG Information IE (用戶CSG信息IE)。接下來，在步驟10中，可以執(zhí)行啟動PCF的IP CAN會話修改。如果部署了動態(tài)PCC(策略和計費控件)，則PDN網(wǎng)關(guān)113可以根據(jù)RAT Type，采用“啟動PCEF的IP-CAN會話修改”(PCEF initiated IP-CAN Session Modification)與 PCRF 115 交互作用(如 3GPP TS23. 203規(guī)范中所描述)。如果沒有部署動態(tài)PCC，則TON網(wǎng)關(guān)113可以部署本地QoS策略。因此，在步驟11中，已修改的承載響應(yīng)可以通過I3DN網(wǎng)關(guān)113轉(zhuǎn)發(fā)至S-GW 101。請參考圖3，可能會具有S-GW 200結(jié)構(gòu)的S-GW 101會存儲所有需要的參數(shù)來處理最常見的步驟情況，即，不要求任何特定的來自MME 103的才做而是驗證“ServiceRequest”消息的完整性并為eNodeB 301提供已存儲的承載和安全參數(shù)。不是簡單“Service Request”的步驟(例如包含錯誤處理)可能會由MME 103進行處理。通過示例中的方法，對于基于Proxy Mobile IP(PMIP)的S5/S8，過程步驟9和10(考慮基于GTP的S5/S8)可能會對應(yīng)于在3GPP TS 23. 402標準中所定義的內(nèi)容。根據(jù)一些實施形式，本發(fā)明還避免了當前已觸發(fā)UE的Service Request (UEtriggered Service Request)步驟的一些有問題的情況。根據(jù)示例中的方法,在某些情況下，當前Service Request步驟(當由移動終端啟動時)可能會導致產(chǎn)生面向MME 103的及時Downlink Packet Notification (下行分組數(shù)據(jù)消息)，在某些實施中，這可能會被視為發(fā)生問題。當上行鏈路數(shù)據(jù)導致響應(yīng)位于下行鏈路的數(shù)據(jù)(該數(shù)據(jù)在為下行數(shù)據(jù)建立連接之前到達S-GW 101)時，可能會發(fā)生這種情況。當信令在移動終端和105和S-GW 101之間直接發(fā)生、而沒有MME 103參與(可能會生成一些延遲)時，可以避免發(fā)生這種情況。圖4顯示了在通信網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中(如圖I所示)，觸發(fā)了服務(wù)請求步驟的網(wǎng)絡(luò)。此外，還可以提供RNC/BSC 401。在步驟I中，PDN網(wǎng)關(guān)113可以將下行鏈路數(shù)據(jù)發(fā)送至S-GW 103，此過程在步驟2A中，將下行鏈路數(shù)據(jù)通知傳送至MME 103。MME 103在步驟2B中使用下行鏈路數(shù)據(jù)通知確認進行響應(yīng)?；蛘?，在步驟2A中，S-GW 101可以將下行鏈路數(shù)據(jù)通知傳送至SGSN 111 (其在步驟2B中，使用下行鏈路數(shù)據(jù)通知確認進行響應(yīng))。在步驟3A中，MME 103啟動面向eNodeB 301的尋呼。在步驟3b中，尋呼可以由SGSN 111 面向 RNC/BSC 401 啟動。在步驟4A中，eNodeB 301(或者在步驟48中，為RNC/BSC 401)尋呼移動終端105。在步驟5中，執(zhí)行了服務(wù)請求步驟。此后，在步驟6A中，將由S-GW 101將一條停止尋呼消息發(fā)送至SGSN 111 (或者在步驟6B中，發(fā)送至MME 103)。因此，可以執(zhí)行下行鏈路數(shù)據(jù)發(fā)送。圖5顯示了根據(jù)實施形式的觸發(fā)了服務(wù)請求步驟的網(wǎng)絡(luò)。與圖4中不同，在步驟3A中，S-GW 101啟動面向eNodeB 301或面向RNC/BSC 401(通過步驟3b)。此后，步驟4A、4B、5和下行鏈路數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移可以如圖4中所示來執(zhí)行。此外，根據(jù)圖5，圖4中所示的步驟2a和2b和/或步驟6a與6b可以省略。請參考圖4，當下行鏈路數(shù)據(jù)不得不被轉(zhuǎn)移至處于EMC (EPS連接管理)IDLE狀態(tài)的移動終端105時，啟動了觸發(fā)了服務(wù)請求步驟的網(wǎng)絡(luò)。但是，如果MME 103需要使用移動終端105發(fā)送信號(處于ECM-IDLE狀態(tài))，例如，為了執(zhí)行啟動了 MME/HSS的拆分步驟用于ECM-IDLE模式，或者如果移動終端105或S-GW 101收到控制信令(例如“創(chuàng)建專用Bearer請求”或者“修改專用Bearer請求”，然后MME 103在步驟3中啟動觸發(fā)了服務(wù)請求過程的網(wǎng)絡(luò)。如果啟動了 ISR,當S-GW 103收到用于移動終端105的Create Dedicated Bearer Request 或 Modify Bearer Request 時，S-Gff 101 不會具有下行鏈路 Sl-U，SGSN 403 具有已經(jīng)修改的S-GW 101(移動終端105已將其移動到PMM-IDLE或狀態(tài)，然后S-GW 101將會緩沖信令消息并觸發(fā)MME 103與SGSN 403以便尋呼移動終端105。在這種情況下，S-GW 101會基于觸發(fā)了服務(wù)請求過程的UE，獲取有關(guān)當前RAT類型的通知。S-GW 101可以繼續(xù)執(zhí)行專用承載激活或?qū)Ｓ贸休d修改步驟，即，將相應(yīng)的已緩沖的信令發(fā)送至MME 103或SGSN403(移動終端當前駐留在此位置)并將當前RAT類型通知給TON網(wǎng)關(guān)113 (如果RAT類型與最后報告的RAT Type相比已經(jīng)發(fā)生改變)。如果動態(tài)PCC已經(jīng)部署，當前RAT類型信息還可以從PDN網(wǎng)關(guān)113傳遞到PCRF 115。如果PCRFl 15響應(yīng)引導EPS承載通知，PDN網(wǎng)關(guān)可以啟動如下所示的承載更新過程請參考步驟1，當S-GW 101收到用于已知沒有連接用戶平面的UE的下行鏈路數(shù)據(jù)包時，即，如果S-GW環(huán)境數(shù)據(jù)指示沒有下行鏈路用戶平面TEID)，則S-GW 101將會緩沖下行鏈路數(shù)據(jù)包。請參考步驟3a，如果移動終端105已在MME 103中注冊，則S_GW 101會將尋呼消息，包括用于尋呼的NASID、TAI、基于UE標識的DRX (連續(xù)接收)索引、尋呼DRX長度，用戶尋呼的CSG ID列表，發(fā)送至每個屬于跟蹤區(qū)域(移動終端105在該區(qū)域中注冊)的eNodeB301 (如規(guī)范 3GPP TS 36.300 %3GPP TS 36. 413 中所述)。根據(jù)一些實施形式，步驟3和步驟4 (顯示在圖4中)可以省略(如果MME 103已經(jīng)具有通過Sl-MME向移動終端105的信令連接。當MME 103配置為支持在核心網(wǎng)(CN)中的尋呼優(yōu)化時，MME 103可以避免使用CSG小區(qū)將尋呼請求消息發(fā)送至這些eNodeB中，因為移動終端105沒有針對這些小區(qū)的CSG訂閱。當MME 103配置為支持在eNodeB 301中的尋呼優(yōu)化時，則用于尋呼的CSGID列表可以包含在尋呼消息中。對于尋呼優(yōu)化，已過期的CSG訂閱的CSG ID和有效的CSG訂閱都可以包含在列表中。如果移動終端105具有緊急承載服務(wù)，則MME 103可以執(zhí)行尋呼優(yōu)化。根據(jù)一些實施形式，eNodeB 301會將CSGID報告給MME 103 (如在3GPP TS 36. 413規(guī)范中所述)。請參考步驟3b，如果移動終端105已在SGSN中注冊，則S-GW 101會將尋呼信息發(fā)送至RNC/BSS (如3GPP TS 23. 060規(guī)范中所述)。
請參考步驟4a，eNodeB 301收到來自MME 103的尋呼信息，則移動終端105可以通過eNodeB 301進行尋呼(如規(guī)范3GPP TS 36. 300和3GPPTS 36. 304中所述)。請參考步驟4b，如果RNC/BSS 401收到來自SGSN 403的尋呼信息，則移動終端105由RNSC/BSS 401進行尋呼(如3GPP TS 23. 060規(guī)范中所述)請參考步驟5，當移動終端105處于ECM-IDLE狀態(tài)，則在收到E-UTRAN訪問中的尋呼指示后，則根據(jù)本文中描述的原則，移動終端105會啟動觸發(fā)了服務(wù)請求步驟的UE。如果MME 103已經(jīng)具有經(jīng)過Sl-MME至移動終端105的連接，則消息序列將從MME 103建立承載的步驟開始執(zhí)行。在UTRAN或GERAN訪問中收到尋呼指示之后，移動終端105將會在各自的訪問中進行響應(yīng)(如3GPP TS 24. 008規(guī)范中所示)，SGSN 403將會通知S-GW 101。S-Gff 101可以使用計時器監(jiān)督尋呼步驟。如果沒有響應(yīng)從移動終端105發(fā)送至循環(huán)與請求消息，則尋呼會重復進行。重復策略因運營商而異。如果存在尋呼優(yōu)化，則會禁用 尋呼優(yōu)化。如果MME 103和/或SGSN 403在此尋呼重復過程后，沒有收到移動終端105的響應(yīng)，可以使用下行鏈路數(shù)據(jù)通知拒絕(Downlink Data Notification Reject)消息來通知S-Gff 101有關(guān)尋呼失敗的信息。在這種情況下，如果沒有激活I(lǐng)SR，則S-GW 101可以刪除已緩沖的數(shù)據(jù)包。如果ISR已經(jīng)啟用并且S-GW 101從SGSN 403和MME103都收到了尋呼失敗的信息，則S-GW 101將會刪除已緩存的數(shù)據(jù)包或者拒絕觸發(fā)了 Service Request過程的控制信令。S-Gff 101會通過RAT (執(zhí)行Service Request步驟)將下行鏈路數(shù)據(jù)傳送至移動終端105。
權(quán)利要求
1.用于通過通信網(wǎng)絡(luò)處理移動終端的通信的服務(wù)網(wǎng)關(guān)，其特征在于，該服務(wù)網(wǎng)關(guān)包括 接口(201)，用于接收請求以分配數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移資源，用于在移動終端與服務(wù)網(wǎng)關(guān)之間傳輸數(shù)據(jù)； 存儲器(203)，用于提供請求處理信息用于處理請求；以及 處理器(205)，用于啟動步驟以便基于請求處理信息分配數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移資源。
2.如權(quán)利要求I所述的服務(wù)網(wǎng)關(guān)，其特征在于，配置為傳送消息，以指示通過通信網(wǎng)絡(luò)對移動管理實體應(yīng)用加密處理或完整性保護處理。
3.如權(quán)利要求I或2所述的服務(wù)網(wǎng)關(guān)，其特征在于，該請求為服務(wù)請求，為了在移動終端與服務(wù)網(wǎng)關(guān)之間建立通信鏈接。
4.如權(quán)利要求I或2所述的服務(wù)網(wǎng)關(guān)，其特征在于，配置為以加密的方式標識或驗證來自或發(fā)送至移動終端的消息。
5.如權(quán)利要求I或2所述的服務(wù)網(wǎng)關(guān)，其特征在于，配置為以加密的方式加密或解密發(fā)送至或來自移動終端的消息，或者執(zhí)行發(fā)送至或來自移動終端的消息的完整性保護或完整性檢查。
6.如權(quán)利要求I或2所述的服務(wù)網(wǎng)關(guān)，其特征在于，其中，存儲器(203)配置為存儲加密信息，特別是加密密鑰，用于標識或驗證或執(zhí)行從移動終端傳送或發(fā)送至移動終端的消息的完整性保護和完整性檢查。
7.如權(quán)利要求I或2所述的服務(wù)網(wǎng)關(guān)，其特征在于，配置為向通信網(wǎng)絡(luò)傳送與移動終端的位置相關(guān)的信息，特別地，會針對公用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)的服務(wù)請求而觸發(fā)。
8.如權(quán)利要求中I或2所述的服務(wù)網(wǎng)關(guān)，其特征在于，其中，服務(wù)請求步驟包含建立通信信道以用于移動終端從空閑狀態(tài)向活動狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。
9.如權(quán)利要求中I或2所述的服務(wù)網(wǎng)關(guān)，其特征在于，其中，接口(201)配置為在服務(wù)網(wǎng)關(guān)(200)和無線系統(tǒng)之間進行通信，并且其中，接口(201)配置為根據(jù)長期演進技術(shù)，根據(jù)SI移動管理實體的接口定義進行通信。
10.如權(quán)利要求中I或2所述的服務(wù)網(wǎng)關(guān)，其特征在于，其中，接口(201)配置為攔截移動之間的信令，特別是通過E-UTRAN(根據(jù)長期演技技術(shù))以及移動管理實體(根據(jù)長期演進技術(shù))。
11.如權(quán)利要求中I或2所述的服務(wù)網(wǎng)關(guān)，其特征在于，其中，接口(201)配置為從移動管理實體接收加密信息，并且其中，處理器(205)配置為執(zhí)行安全步驟，用于驗證從移動終端收到的請求的有效性和完整性(基于收到的加密信息)。
12.如權(quán)利要求中I或2所述的服務(wù)網(wǎng)關(guān)，其特征在于，其中，存儲器(203)配置為存儲由移動管理實體提供的加密信息，以響應(yīng)由移動管理實體處理的早期請求。
13.如權(quán)利要求中I或2所述的服務(wù)網(wǎng)關(guān)，其特征在于，配置為執(zhí)行消息完整性驗證步驟并向移動管理實體指示消息驗證過程的結(jié)果。
14.如權(quán)利要求中I或2所述的服務(wù)網(wǎng)關(guān)，其特征在于，其中，處理器(205)配置為觸發(fā)接口(201)以將請求發(fā)送至移動管理實體(根據(jù)長期演進技術(shù))，以便請求移動管理實體來驗證收到的服務(wù)請求的完整性。
15.如權(quán)利要求中I或2所述的服務(wù)網(wǎng)關(guān)，其特征在于，其中，處理器(205)配置為存儲信息，特別是服務(wù)無線節(jié)點的標識、位置信息、小區(qū)標識或區(qū)域標識，以指示是否可以處理請求或者請求是否轉(zhuǎn)發(fā)至移動管理實體。
16.如權(quán)利要求中I或2所述的服務(wù)網(wǎng)關(guān)，其特征在于，其中，接口配置為接收NonAccess Stratum,NAS通過來自移動管理實體的消息的信息，包含參數(shù)的消息(特別是消息計數(shù)器)、NAS安全密鑰和/或NAS安全算法，并且其中，處理器配置為將當前的NAS消息計數(shù)器更新為收到的NAS消息計數(shù)器參數(shù)。
17.如權(quán)利要求中I或2所述的服務(wù)網(wǎng)關(guān)，其特征在于，其中，接口(101)配置為尋呼移動終端。
18.如權(quán)利要求中I或2所述的服務(wù)網(wǎng)關(guān)，其特征在于，配置為根據(jù)長期演進技術(shù)管理移動終端的通信。
19.如權(quán)利要求中I或2所述的服務(wù)網(wǎng)關(guān)，其特征在于，其中，接口(201)配置為通過SI移動管理實體接口，接收移動管理實體的通信，并將系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)至移動管理實體。
20.一種基于長期演進技術(shù)的通信系統(tǒng)，其特征在于，所述通信系統(tǒng)包括 移動管理實體(103)； E-UTRAN無線系統(tǒng)(107);以及 如權(quán)利要求1-19任一項所述的服務(wù)網(wǎng)關(guān)(101，200)，服務(wù)網(wǎng)關(guān)(101，200)的接口(201)配置為經(jīng)由SI移動管理實體接口，從E-UTRAN接口(107)接收值移動管理實體(103)的通信，并將通信轉(zhuǎn)發(fā)至移動管理實體(107)。
21.一種通過服務(wù)網(wǎng)關(guān)的處理移動終端通信的方法，其特征在于，該方法包括 接收請求以分配數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移資源，用于在移動終端與服務(wù)網(wǎng)關(guān)之間傳輸數(shù)據(jù)； 提供用于處理請求的請求處理信息；以及 基于請求處理信息分配數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移資源。
22.一種通信方法，其特征在于，基于長期演進技術(shù)，使用移動管理實體、E-UTRAN接口和根據(jù)權(quán)利要求I至18的任一項所述的服務(wù)網(wǎng)關(guān)，該通信方法包括 經(jīng)由SI移動管理實體接口，通過服務(wù)網(wǎng)關(guān)從E-UTRAN無線系統(tǒng)，向移動管理實體接收信息，并由服務(wù)網(wǎng)關(guān)向移動管理實體轉(zhuǎn)發(fā)通信。
全文摘要
本發(fā)明與移動網(wǎng)關(guān)相關(guān)(S-GW)，用于通過通信網(wǎng)絡(luò)處理移動終端的通信。S-GW包含一個接口(201)(用于接收請求，以便為了在移動終端與S-GW之間傳送數(shù)據(jù)而分配數(shù)據(jù)傳送資源)、存儲器(203)(用于提供請求處理信息以處理請求)以及一個處理器(205)(用于啟動基于請求處理信息分配數(shù)據(jù)傳送資源的步驟)。
文檔編號H04W76/00GK102812771SQ201080025277
公開日2012年12月5日 申請日期2010年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月19日
發(fā)明者弗蘭克·馬德曼 申請人:華為技術(shù)有限公司