用于本地ip接入的相关id的制作方法
用于本地ip接入的相关id的制作方法
【专利说明】
[0001] 本申请是中国发明专利申请的分案申请，原案的发明名称是"用于本地IP接入的 相关ID"，原案的申请号是201080048906.0,原案的申请日是2010年10月29日。
技术领域
[0002] 本发明设及本地IP接入，还已知为LIPA。LIPA是移动通信网络的特征，其在3GPP 的Release-10 (参见 3GPPTS22. 220V10. 0. 0, 2009-09 的具体章节 5. 7. 1)中介绍。
【背景技术】
[0003] 随着互联网世界和通信世界的不断融合，在互联网上提供的大多数服务变为在移 动电话上可用，并且相反地，语音服务变为通过互联网（通过IP的语音）可用。另外，固 定-移动融合的目标在于，提出（例如，当行进时）能够连接至蜂窝网络并且（诸如，当在 家时为家庭网络、或者企业网、或者热点）至本地网络的单个通信设备。虽然固定-移动融 合还不是普遍实现，但是很多通信设备已经具有连接至蜂窝网络的无线电接口和连接至本 地网络的另一个无线电接口。通常，两个无线电接口被独立地使用（即，用户明确地或隐式 地手动选择，他想要使用的无线电技术）。具有两个无线电接口迫使通信设备嵌入两种不同 无线电技术（例如，WLAN接口和蜂窝无线电接口），该更加昂贵，占用更多空间（而尺寸和 重量是重要特性），并且消耗大量能量，该是因为两个无线电接口都需要供电，该减小了通 信设备的自主性（并且减少了电池寿命）。
[0004]蜂窝网络非常方便，因为它们提供非常宽的覆盖（例如，GSM用户通常可W几乎 从世界上的任何地方进行电话呼叫）。然而，与提供给本地网络（它们通常通过诸如光纤、 D化或电缆的相当高速的连接连接至互联网，用于家庭网络）的带宽相比，它们的带宽通常 相当低。另外，它们通常使用起来更加昂贵。尽管它们的广泛覆盖，但是蜂窝网络不是一直 可用，例如，它们在某些遥远的位置（诸如，某些农村地区或某些非常小的村庄）或蜂窝网 络的信号不可到达的室内位置（地下室、多层墙壁围绕的室内等）中不可用。
[0005]只要替换的网络接入（通常是有线网络）可用，被称为毫微微小区的小蜂窝基站 可W用于缓解蜂窝网络的不可用性。毫微微小区通常可W是由最终用户本身安装的简单设 备。毫微微小区表现得像关于通信设备的蜂窝网络（其可W使用它们的常规蜂窝网络无线 电接口与它们通信），并且通过替换的网络接入（诸如，经由光纤、D化或电缆订阅的互联 网接入）连接至蜂窝网络操作者的核屯、网络。毫微微小区可W被开发用于任何类型的蜂窝 网络技术，例如，WCDMA、GSM、CDMA2000、TD-SCDMA、WiMAX或LTE技术。3GPP是指作为家庭 节点B(HNB)的3G毫微微小区，并且在LTE中，用于毫微微小区的合适术语是家庭e节点 BOfeNB)。毫微微小区实际上是"家庭"蜂窝基站。
[0006] 在语音服务的固定-移动融合的环境下，毫微微小区的使用是将两种不同无线电 技术嵌入通信设备中的有利选择，该是因为通信设备实现起来更加简单，可W更小、更轻、 更便宜，并且具有更好的电池自主性。
[0007]LIPA更进一步并且目标在于提供通过毫微微小区从通信设备到基于家庭的网络 (用于任何类型的基于IP的服务，不仅用于语音）的接入。基于家庭的网络实际上是任何 类型的本地网络（例如，其可W在居住或公司环境中，或者在公共热点中），即，其不必是在 个人的家庭中的网络（术语"家庭"必须在广泛意义上理解，其适用于其他表达，诸如"家 庭"蜂窝基站）。
[000引虽然LIPA的初始规范已经可用，但是LIPA仍然被详细说明为不是所有问题都被 解决。从而，LIPA是3GPP的标准化努力的主题。LIPA的多个方面仍然表达为将被实现的 目标，而不指示如何实现该些目标。
[0009] 当前3GPP研究的一类LIPA解决方案被称为"依赖本地分组数据网络仰脚连接 的解决方案"。通过该种类型的解决方案，存在很多开放问题。
[0010]技术报告 3GPPTR23. 8xyvO. 2. 0("LocalIPAccessandSelectedIPhaffic Offload(本地IP接入和选择的IP业务卸载）"）是用于从毫微微小区（家庭节点B或家 庭e演进节点B)到基于家庭的网络的LIPA的架构解决方案的研究，W及用于毫微微小区 和宏小区的所选IP业务卸载的架构解决方案的研究。当在本专利申请中要求优先权的首 次专利申请扣S61/375,016)被提交时（2009年11月2日），编号23. 8巧是用于关于LIPA 的技术报告的临时名称。随后由3GPP管理机构分配一个永久TR编号（TR23.829)。该文 献的所有版本都在3GPP网站上W永久名称被存储。在本申请的优先权日之后，TR23.829 vO. 2. 0由本申请的发明人提交给3GPP的技术投稿来更新。当第一优先权申请被提交时在 该技术报告中正在研究的LIPA解决方案可W广泛地总结为两类。第一种设及基于使用本 地PDN连接在H(e)NB内执行的业务疏导的解决方案，并且第二种设及依赖NAT(网络地址 转换）设备的解决方案。
[0011] 第一类对本发明的环境特别感兴趣。技术报告仍然在研究阶段，并且不包含在本 申请的优先权日符合标准的任何充分发展的架构图。作为代替，其包含架构要求列表、架构 原理、W及开放问题和所提出的对该样的问题的解决方案的列表。图1强调根据技术报告 使用本地PDN连接的用于化NB的LIPA解决方案的一些可能的架构要求。
[001引 W下是根据图1的可能的LIPA要求。本地PDN网关（L-GW)功能是由化NB布置 (例如，其可W被嵌入化NB中，或者每个功能都可W被嵌入对应设备中，两个设备可W在同 一地理位置）。本地PDN网关提供到基于家庭的IP网络的直接IP接入。移动管理实体 (MM巧和服务网关（SGW)节点位于操作者的演进分组核屯、巧PC)中。安全网关（SeGW)节点 位于操作者的核屯、网的边缘处；其作用是维持与穿过IP回程网络的化NB关联的安全性，IP 回程网络通常由不同提供商拥有从而被认为是不安全的。家庭路由器（其通常表现为NAT 设备）位于基于家庭的IP网络和IP回程网络的边界处，如现今通常在D化或电缆接入部 署中找到的。还可W具有图1中所示的由位于操作者的核屯、网络中的外部PDN网关（PGW) 构成的元件（可选）。当用户需要接入由操作者提供的服务时，可W使用该元件，同时接入 基于家庭的网络。
[0013] 3GPPTR23. 8xyvO. 2. 0标识出具有上述类型架构的W下开放问题。
[0014] 需要在本环境中解决的一个问题包括建立最佳数据路径（该称为"最佳路由"或 "最佳路由信息问题"）所需的信令信息的定义。更具体地，对于活动肥，需要寻找优化用 于LIPA业务的EPS/UMTS承载的路由的机制，允许用户面旁路核屯、SGW和SGSN。仍然无法 回答的具体是可W由化NB和L-GW使用W建立直接路径（最佳路由信息问题）的信息的类 型。特别是，对于特定肥，可W由化NB使用W在目的地为基于家庭的网络（即，kGW)的上 行链路分组和目的地为外部PGW的上行链路分组之间进行区分的信息的类型未知。对于特 定肥，将由化NB使用W在合适无线电承载上映射从L-GW接收的下行链路分组的信息的类 型也未知。
[0015] 另一个问题在于，期望所提出的解决方案在本地疏导点（L-GW)位于私有地址域 中时工作，私有地址域例如在NAT网关之后（该被称为"NAT问题"或"NAT设备之后的操 作"）。
[0016] 如何帮助回程操作者执行合法拦截是另一个问题（称为"合法拦截问题"）。
[0017] 寻呼如何在该架构中工作仍然是开放问题，按照来自TR23.8xy的W下摘录： "itisFFSwhetherIDLEmodedownlinkpacketbufferingandinitiationofnetwork triggeredservicerequestprocedureshouldbelocaltotheH(e)NB,leadingto twoSGWsperUE(oneinCoreNetworkandoneinH(e)NBsubsystemortransport backhaulnetwork),whichisnotinlinewithcurrentTS23.401architecture principles,orwhetherthisfunctionshouldbeintheCoreNetwork(网络角虫发月良务 请求过程的IDLE模式下行链路分组缓冲和开始对于H(e)NB是否是本地的尚未定论，导致 每个肥两个SGW(-个在核屯、网络中并且一个在H(e)NB子系统或传输回程网络中），其与 当前TS23. 401架构原理不一致，或者该功能是否应该在核屯、网络中尚未定论）"。
[0018] 从Release99开始，3GPP规范作出了用于从任何宏小区到私有企业网（内联网） 的接入的规定。该通常被称为基于网络的VPN接入。
[0019] 通过LIPA，变得能够W来往于企业网的所有业务捆绑被局部路由而不离开企业的 方式从毫微微小区接入企业网。
[0020] 宏与毫微微情形之间的主要差异在于表示到内联网的进入点的网关。在宏情形 下，终端建立到PDN网关（PGW)的分组数据网络（PDN)连接，PDN网关（PGW)是操作者的演 进分组核屯、巧PC)的一部分并且重新建立了到内联网中的进入点的层2隧道。相比之下， 在毫微微小区情形下，终端建立到位于企业网内的本地网关（L-GW)的连接。
[0021] 假设相同接入点名称（APN)用于在两种情况下接入企业网，取决于隧道是否建立 从企业的毫微微小区或从其他地方的连接，需要一些附加信息W帮助EPC选择正确网关。
[0022] 图2示出肥可W经由宏小区（e节点B，eNB)或毫微微小区（家庭e节点B，化NB) 接入企业网的情形。
[002引对于经由宏小区的VPN接入，W从肥到PGW的箭头（W两条实线）示出用于PDN连接建立的信令路径。基于从肥接收的PDN连接请求，移动管理实体（MM巧对照服S中的 其订阅记录检验由肥请求的APN，如 3GPPTS23. 401 ("EvolvedPacketCorefor3GPP access(用于3GPP的演进分组核屯、）"）中描述的。如果肥被授权接入所请求的APN，则MME 执行依赖于APN-F孤N的DNS解析的PGW选择，即，通过APN子串构造的完全限定域名，如在 3GPPTS23. 003 ("Numbering,AcMressingandIdentification(编号、寻址和标识）"）和 3GPPTS29. 303 ("DomainNameSystemProcedures;Stage3 (域名系统过程；阶段 3)，，） 中规定的。
[0024]例如，如果用于VPN接入的APN是"companyABCvpn"，则用于DNS解 析的相对应APN-F孤N通常被构造为；
[00巧]"companyABCvpn.巧c.皿c015.mcc234. 3甜pnetwork.o;rg"。
[0026] 相比之下，对于经由LIPA的企业接入，W从肥到L-GW的箭头（W两条虚线）描 绘用于PDN连接建立的信令路径。在该种情况下，MME需要基于APN-F孤N取代普通DNS解 析，并且基于不同于或除了APN之外的信息执行L-GW选择。
[0027] 在第一优先权申请被提交时，对于在3GPPTR23. 829vl. 1. 0("LIPA和SIPT0") 中描述的L-GW选择存在两个备选方案，但是对于哪一个应该被标准化尚未约定。第一个建 议是使L-GW地址从RAN(无线电接入网络，即，从化NB)用信号发送。另一个建议是通过 F孤N使用基于DNS的解析，F孤N包含毫微微小区的CSG标识符。
[0028] 为了简单起见，图2作出服务网关（SGW)位于企业网外侧的假设，甚至用于LIPA 接入。虽然该是可能的，但是对于LIPA接入，系统选择位于企业网内部的SGW(L-SGW)并且 布置有kGW更加可能，如图3中所示。
[0029] 当可能使用同一APN经由宏小区和毫微微小区接入企业网时，当前解决方案是有 问题的。实际上，执行PGW/LGW选择的移动管理实体（MME)不知道选择哪个网关，因为该取 决于终端是否要求从企业毫微微小区或其他地方的PDN连接建立。APN可W被标识为"仅 LIPA"、"LIPA禁止"、或"LIPA有条件的"，但是并不考虑PDN连接请求从其发起的CSG。
[0030] 由于由RAN提供的CSGID在所有肥相关信令消息中，MME知道终端是否在毫微 微小区内。然而，服S中的用户订阅记录（第一优先权申请被提交时）不提供关于在所请 求的APN和肥当前所在的毫微微小区的CSGID之间的可能链接的信息。
[0031] 如果只要从毫微微小区请求企业APNMME就选择企业L-GW，那么将导致图4中所 示的错误情况。目P，考虑用户请求经由其家庭（住宅）毫微微小区到企业APN的PDN连接 的情形。在该种情况下，MME必须不选择位于企业网内的L-GW(从肥到L-GW的箭头，W两 条虚线表示），作为代替，其必须W与肥在宏小区中相同的方式选择PGW(从肥至IjPGW的箭 头，W两条实线表示）。
[0032] 描述某些HSS数据的3GPPTS23. 401的表5. 7. 1-1对于理解本发明也是有用的， 并且在下面再现：
[0033]
[0034]
[00巧]本发明设法改进该情形。
【发明内容】
[0036] 问题的解决方案
[0037] 本发明特别关于家庭蜂窝基站（LTE环境中的家庭e节点B)，包括；无线电接口， 与用户设备（诸如，蜂窝电话）通信；本地接口，与提供对本地IP网络的接入的本地网关 通信；用户面接口，与服务网关通信；W及控制面接口，与控制节点通信。家庭蜂窝基站进 一步包括：选择模块，被设置成获取用于使能在家庭蜂窝基站和本地网关之间的直接用户 面路径的第一相关ID，当每次建立提供对本地IP网络的接入的承载时，经由控制面接口获 取第一相关ID。用户面处理实际用户数据的传输，而控制面由用于控制和支持用户面功能 的协议构成（其特别是处理信令，W建立通信）。在LTE环境中，控制面在3GPPTS23.401 V10. 0. 0的章节5. 1. 1中定义。该家庭蜂窝基站是有利的，该是因为其能够在LIPA环境中 的家庭蜂窝基站改进路由。虽然（当建立通信时）在第一位置无论如何都需要"往返流动 (trombone)"路径，一旦通信被建立，就不再使用往返流动路径，该因为在用户面分组不需 要回传且进一步通过往返流动而是有利的。
[003引根据可能的实施例，当在本地接口上接收下行链路IP分组W及第二相关ID时，设 置家庭蜂窝基站的选择模块，W匹配第一相关ID与第二相关ID，W确定通过无线电接口在 其上将下行链路IP分组发送至用户设备的无线电承载。在整个建立通信期间，只接收一次 第一相关ID，而第二相关ID被包括在每个分组中，并且使相关ID能够匹配，W适当地路由 分组。分组是下行链路分组，即其目的地是用户设备的分组（与源自用户设备的上行链路 分组相反）。可能存在从家庭蜂窝基站到用户设备的很多无线电承载。该实施例使能选择 合适的承载。该实施例也是有利的，因为由于简单的相关ID而不要求任何复杂的功能，诸 如，作为一种分组筛选器的化-TFT(下行链路业务流模板）。例如，该样复杂的任务（诸如， 要求第3层能力的任务，与传统的化NB的层2能力相反）可W保留在例如PGWaiPA中的 L-GW)中和/或肥中。
[0039] 在可选实施例中，家庭蜂窝基站的选择模式被设置成：当每次建立提供对本地IP 网络的接入的承载时，通过本地接口将第一相关ID发送到本地网关，并且在下行链路IP分 组的承载捆绑期间委托本地网关匹配第一相关ID和由本地网关标识的第二相关ID，W确 定通过无线电接口在其上将下行链路IP分组发送至用户设备的无线电承载。第二相关ID 在本地网关内被标识，而第一相关ID在家庭蜂窝基站中被接收。该实施例是有利的，因为 其允许本地网关代表家庭基站执行匹配，并且然后相应地通知家庭基站。可W将第一和第 二相关ID发送至第=方（除了家庭蜂窝基站和本地网关之外）并且使第=方执行匹配。在 所有变体中，可W通过将分组链接至（匹配的）第一相关ID来通知家庭蜂窝基站匹配。由 于家庭蜂窝基站知晓第一相关ID并且能够将其链接到特定承载（在危机时建立通信期间 创建的承载），家庭蜂窝基站可W在合适的承载上发送分组。注意，通过GTP，EPS承载包含 不同的承载，诸如，肥和化NB之间的无线电承载，eNB和SGW之间的S1承载，W及SGW和 PGW(或LIPA情况下的L-GW)之间的S5/S8承载。在该些承载中的每个之间存在一对一关 系。虽然在现有技术下，化NB仅映射S1承载和无线电承载，但是通过本发明，可W在化NB 内映射无线电承载、S1承载化及S5承载（例如，由于S5PGWTEID相关ID)。存在执行映射 的不同方式，例如，无线电承载可W被直接映射到S5承载，或者映射可W通过中间S1承载 作出。关联在一起的所有承载都可W通过表中的行中的不同项（例如，承载ID)表示，使得 行中的任何元素都可W与行中的任何其他元素映射（映射基于元素属于同一行的事实）。
[0040] 根据可能的实施例，家庭蜂窝基站的选择模块被设置成，当在无线电接口的无线 电承载上接收上行链路IP分组时，检验用于所述无线电承载的第一相关ID的存在。然后， 如果第一相关ID存在，则上行链路IP分组可W通过本地接口被发送，并且如果第一相关ID 不存在，则上行链路IP分组可W通过用户面接口被发送。特别是，在LTE环境中，可WWW 下方式实现本实施例。在承载建立期间，MME可W给用户设备提供用于选择承载的分组筛 选器，并且可W给化NB提供用于正被建立的承载的相关ID。当用户设备发送分组（其是上 行链路分组）时，应用分组筛选器，W使用合适的承载。然后，在家庭蜂窝基站接收分组，其 维护承载和关联的第一相关ID(如果存在）的列表。所W，家庭蜂窝基站可W检验是否存 在用于特定分组的相关ID(取决于在其上发送的特定承载）。从而，家庭蜂窝基站可W将分 组发送至本地网关或者服务网关。该实施例是有利的，该是因为其能够改进上行链路分组 的路由。
[0041] 根据可能的实施例，无线电承载可W对应于本地网关上的GTP承载，并且第一相 关ID包括PGWTEID(其实际上可W是PGWTEID)"TEID(隧道端点标识符）明确地标识在接 收GTP-U佑PRS隧道协议-用户）或GTP-C佑PRS隧道协议-控制）协议实体中的隧道端点。 GTP隧道的接收侧通常分配局部地用于发送侧使用的TEID值。TEID值通常在UTRAN扣MTS 陆地无线电接入网络）中使用GTP-C消息（或RANAP-无线电接入网络应用部分）在隧道 端点之间交换。由于我们在LIPA中，PGW(PDN网关）实际上是与家庭蜂窝基站一起使用的 本地网关。在承载建立期间，PGWTEID可W从服务网关被发送至MME(通过S1)，并且然后 通过S1-MME从MME被发送至家庭蜂窝基站化NB。然后，PGWTEID在家庭蜂窝基站中可W 用作第一相关ID。该是有利的，因为构成了在很可能是普遍协议的协议（GTP协议）上下文 中的有效解决方案。
[0042] 或者，无线电承载可W对应于本地网关上的PMIP隧道，并且第一相关ID可W 包括PGWGRE密钥（或甚至由其构成）。在 3GPPTS23.40U"EvolvedPacketCore architec1:urefor3GPPaccesses;Stage2(用于3GPP接入的演进分组核屯、架构；阶段 2)")中定义的EPS架构允许关于S5的两种不同协议；GTP(在3GPPTS29. 274"GPRS TunnellingProtocol;Stage3(GPRS隧道协议；阶段 3)"中定义）和PMIP(在 3GPPTS 29. 275"ProxyMobileIPprotocol;Stage3 (代理移动IP协议；阶段 3)"中定义）。相 同协议选择在可W在LIPA环境中可用。在LTE中，通过PMIP，分组筛选（"智能"任务）在 PGW中不被执行（不像在GTP情况下），但是在SGW(服务网关）中被执行。PMIP不使用术 语"承载"，但是实现基于封装的等效机制。从而，仍然要求标识具有PMIP的"承载"（尽管 不W相同的方式称呼它们）。从而，可W通过S11将PGWGRE从SGW发送至MME，并且通过 S1-MME将PGWGRE从MME发送至HeNB，謹PGWGRE用作相关ID。
[0043] 本发明还设及控制节点（诸如，LTE环境中的MME)，包括；PDN管理模块，用于检 验给定分组数据网络连接是否被建立用于本地IP接入，并且当检验为肯定时（即，如果要 求建立的连接应该为LIPA连接）时，用于将第一相关ID发送至正管理该分组数据网络连 接的家庭蜂窝基站，其中，第一相关ID被用于使能在家庭蜂窝基站和提供对本地IP网络的 接入的所布置的本地网关之间的直接用户面路径。该样的控制节点通过缩短它们必须传播 (没有更多往返流动）通过的路径来改进数据分组的路由是有用的。
[0044] 本发明还设及控制节点，包括：授权模块，被布置用于接收与分组数据网络连接相 关联的接入点名称（APN)，并且用于对照用于与家庭蜂窝基站相关联的封闭用户组（CSG) 的授权APN的列表来检验该APN。该是有利的，因为其防止被授权从给定CSG(例如，法人 CSG)接入给定APN的用户从他未被授权接入该APN(例如，家庭中的个人CSG)的CSG接入 该APN。该是有利的，因为其防止了PDN连接的不期望建立，特别是在家里时经由本地IP接 入从家庭用户到其雇主的内联网的连接。该样的尝试完全失败，因为仅当用户位于法人CSG内时到雇主的内联网的本地IP接入才是可能的。
[004引可W组合W上控制节点实施例 的特征，即，首先在控制节点中基于APN和CSG检验PDN连接是否被授权，然后，如果被授权，则检验是否被建立用于LIPA，并且从而发送相关 ID。
[0046] 本发明还设及归属用户服务器化SS)，包括；本地IP接入管理模块，被设置成给控 制节点（诸如，LTE环境中的MM巧提供本地IP接入配置信息。特别是，对于每个CSG，本地 IP接入配置信息可W包括对应于从所述CSG经由本地IP接入可接入的分组数据网络的接 入点名称列表。该归属用户服务器可W代替现有技术的归属用户服务器并且通过给它们提 供有用信息与根据本发明的控制节点结合起作用，特别是APN和CSG信息，其在仅建立合适 LIPA连接的控制中特别有用。
[0047] 本发明还设及直接路径使能方法，包括：在家庭蜂窝基站中获取用于使能在家庭 蜂窝基站和提供对本地IP网络的接入的本地网关之间的直接用户面路径的第一相关ID的 步骤。第一相关ID在每次建立提供对本地IP网络的接入的承载时，经由家庭蜂窝基站的 控制面接口（诸如，LTE中的S1-MM巧来获取。该改进了数据分组的路由。
[0048] 该方法可W包括；接收下行链路IP分组并且在下行链路IP分组的承载捆绑期间 由本地网关标识第二相关ID的步骤，W及匹配第一相关ID和第二相关IDW确定通过家庭 蜂窝基站的无线电接口将下行链路IP分组发送至用户设备的无线电承载的步骤。
[0049] 当在家庭蜂窝基站的本地接口上接收下行链路IP分组时，该方法可W包括；在家 庭蜂窝基站处执行匹配步骤。或者，该方法可W包括；当每次建立提供对本地IP网络的承 载时，通过家庭蜂窝基站的本地接口将第一相关ID从家庭蜂窝基站发送至本地网关，并且 通过代表家庭蜂窝基站的本地网关匹配第一相关ID与第二相关ID。
[0050] 该方法可W包括；在家庭蜂窝基站的无线电接口的无线电承载上接收上行链路 IP分组的步骤，检验用于所述无线电承载的第一相关ID的存在的步骤，W及如果第一相关 ID存在，则通过家庭蜂窝基站的本地接口发送上行链路IP分组，并且如果第一相关ID不存 在，则通过家庭蜂窝基站的用户面接口（诸如，S1-U)发送上行链路IP分组的步骤。
[0051] 本发明还设及PDN管理方法，包括；将本地IP接入配置信息从归属用户服务器提 供到控制节点W帮助控制节点建立分组数据网络连接的步骤。
[0052] 特别地，对于每个封闭用户组，本地IP接入配置信息可W包括指示接入点名称的 列表的信息，该接入点名称的列表对应于从所述封闭用户组经由本地IP接入可接入的分 组数据网络。
【附图说明】
[0053] 本发明的其他方面和优点从本发明的特定实施例的W下详细说明和附图将变得 明显，在附图中：
[0054] 图1表示使用本地PDN连接的用于化NB的LIPA解决方案的示例；
[00巧]图2表示从宏小区的企业接入对比从毫微微小区的企业接入；
[0056]图3表示从宏小区的企业接入对比从毫微微小区的企业接入，其是WkSGW对图 2的替换；
[0057] 图4表示不应该允许从毫微微小区的企业接入的错误情况；
[0058] 图5表示具有S5-GTP的最佳路由信息；
[0059] 图6表示具有S5-PMIP的最佳路由信息；
[0060] 图7表示具有基于GTP的S5的用户面协议找；
[006。图8表示在步骤17中通过附加参数的附接过程（来自3GPPTS23. 40r'Evolved PacketCorearchitec1:urefor3GPPaccesses;Stage2(用于3GPP接入的演进分组核屯、 架构；阶段；
[0062] 图9表示在步骤4中通过附加参数的专用承载激活过程（来自3GPPTS 23. 401"EvolvedPacketCorearchitec1:urefor3GPPaccesses;Stage2(用于3GPP接 入的演进分组核屯、架构；阶段2)");
[0063] 图10表示在步骤7中通过附加参数的肥请求PDN连通性（来自3GPPTS 23. 401"EvolvedPacketCorearchitec1:urefor3GPPaccesses;Stage2(用于3GPP接 入的演进分组核屯、架构；阶段2)");
[0064] 图11表示在步骤5中通过附加参数的基于S1的切换（来自3GPPTS 23. 401"EvolvedPacketCorearchitec1:urefor3GPPaccesses;Stage2(用于3GPP接 入的演进分组核屯、架构；阶段2)");
[0065] 图12表示在步骤4中通过附加参数的肥触发服务请求过程（来自3GPPTS 23. 401"EvolvedPacketCorearchitec1:urefor3GPPaccesses;Stage2(用于3GPP接 入的演进分组核屯、架构；阶段2)");
[0066] 图13表示在步骤2a中通过附加参数的网络触发服务请求过程（来自3GPPTS 23. 401"EvolvedPacketCorearchitec1:urefor3GPPaccesses;Stage2(用于3GPP接 入的演进分组核屯、架构；阶段2)");
[0067] 图14表示用于化NB和SeGW之间的IPsec隧道建立的IKEv2信令（来自3GPPTS 33. 320vl.0.0"3GPPSecurityAspectofHomeNodeBandHomeeNodeB(家庭节点B和 家庭e节点B的3GPP安全方面）"）；
[0068] 图15表示通过附加参数的肥上下文修改过程（来自3GPPTS36. 413 "S1 ApplicationProtocol(S1 应用协议）（S1-AP)");
[0069] 图16表示使用本地PDN连接用于HNB的等效LIPA解决方案。
【具体实施方式】
[0070] 如图1所示，当通信设备（在LTE环境中其被称为用户设备或者简单地为肥）与 基于家庭的网络主动地通信，业务流过捷径，如下。由肥发送并且由化NB接收的上行链路 分组被直接转发到所布置的L-GW功能，其朝向基于家庭的网络对它们进行中继。由L-GW 功能接收的下行链路分组被直接转发到所布置的化NB，其在无线电接口上朝向UE对它们 进行中继。
[0071] 换句话说，当肥忙于主动通信时，不存在跨过S1-U和S5参考点的循环业务交换， 通常称为业务"往返流动（tromboning)"。
[0072] 图5的上部分示出用户面信息，根据现有技术存储在各种EPS节点中，用于在具 有基于GTP的S5(被称为S5-GTP)的网络内分组转发。所存储的信息描述如下。S1eNB TEID是在关于SI的GTP-U协议中使用的隧道端点标识符，由eNB分配，存储在eNB和SGW中。S1SGWTEID是在关于S1的GTP-U协议中使用的隧道端点标识符，由SGW分配，存储在 eNB、SGW和MME中。S5SGWTEID是在关于S5的GTP-U协议中使用的隧道端点标识符，由 SGW分配，存储在SGW和PGW中。S5PGWTEID是在关于S5的GTP-U协议中使用的隧道端 点标识符，由PGW分配，存储在SGW、PGW和MME中。
[007引根据本发明的实施例，图5的下部专注于对应的LIPA情形，其中，PGW(对于本地 网关，称为L-GW)变为与化NB-起布置。如从图5中看出，现有技术的L-GW功能和布置的 节点的化NB功能不共享公共的信息。
[0074] 为了允许组合的化NB/L-GW节点识别IP分组和对应EPS承载（或E-RAB)之间的 映射，在此提出如下使用S5PGWTEID参数。
[00巧]S5PGWTEID由MME已知并且在如INITIALCONTEXTSETUPREQ肥ST或E-RAB SETUPREQUEST等消息中跨过作为E-RAB上下文建立的一部分的S1-MME被用信号发送至 化NB。从而，在本发明的实施例中，缩写为PGWTEID的该S5PGWTEID可W被用作第一相 关ID。
[0076] 在可能的实施例中，对于下行链路分组，L-GW功能执行普通承载捆绑到EPS承载， 其导致识别底层S5PGWTEID参数。然后，kGW功能将S5PGWTEIDW及IP分组（内部 地）传送到化NB功能。在L-GW和化NB-起布置的情况下，该是内部操作（所W信息不必 须通过外部网络传播）。然而，L-GW和化NB之间的接口能够依赖网络协议，W(例如）重 新使用为不与化NB-起布置的常规PGW开发的软件块。
[0077] HeNB功能将S5PGWTEID映射至对应的S1eNBTEID，并且从而识别合适的E-RAB 上下文和在其上将分组发送至肥的对应无线电承载。
[0078] 在可能的实施例中，对于上行链路分组，S5PGWTEID参数在无线电承载上下文 中的真实存在指示分组应该被转发至L-GW功能，而不是通过S1-U(用户面接口）。S5PGW TEID参数可W与IP分组一起被（内部地）传送；该可W由L-GW功能来使用，例如执行承 载捆绑验证。
[007引 图6考虑与基于PMIP的S5 (S5-PMIP)而不是基于GTP的S5的相同的问题。
[0080]图6的上部分示出用户面信息，存储在根据已知架构的各种EPS节点中，用于在具 有S5-PMIP的网络内的分组转发。所存储的关于S5的信息不同于S5-GTP情况（在图6中 对PMIP专用信息使用粗斜体）并且如下描述：
[00引]S5SGWGRE是在关于S5的GRE封装IP分组中使用的GRE密钥，由SGW分配，存储 在SGW中和PGW中。用于通用路由封装的GRE标准是可W封装IP隧道内的各种网络层协 议分组类型的隧道协议。S5PGWGRE是在关于S5的GRE封装IP分组中使用的GRE密钥， 由PGW分配，存储在SGW、PGW和MME中。
[008引 图6的下部专注于对应的LIPA情形，其中，PGW(被称为kGW)变为与化NB-起 布置。如从图6可W看出，所布置的节点的L-GW功能和化NB功能不共享公共的信息。为 了允许组合的化NB/L-GW节点识别IP分组和对应的EPS承载（或E-RAB)之间的映射，在 此提出如下使用S5PGWGRE参数。
[0083]S5PGWGRE由MME知晓并且在诸如INITIALCONTEXTSETUPREQ肥ST或E-RAB SETUPREQUEST等消息中跨过作为E-RAB上下文建立的一部分的S1-MME被用信号发送至 HeNB。
[0084] 对于下行链路分组，kGW功能识别对应于用于该肥的本地PDN连接的S5PGWGRE 密钥。L-GW功能将S5PGWGRE参数与IP分组一起（内部地）传送到化NB功能。化NB功 能将S5PGWGRE映射到对应的S1eNBTEID，并且从而识别合适的E-RAB上下文和对应的 无线电承载。
[0085] 对于上行链路分 组，S5PGWGRE参数在无线电承载上下文中的真实存在指示分组 应该被转发到kGW功能，而不是通过S1-U。所提出的用于PMIP的解决方案仅在每个PDN 连接仅存在一个EPS承载（即，默认EPS承载）的情况下起作用，其被期望为最常见的LIPA 部署情形。
[0086] W上实施例或其变体中的一些可W例如W下面的方式被整合在3GPP标准中。
[0087] 图8描述根据本发明的实施例修改的根据3GPPTS23. 401 ("EvolvedPacket Corearchitec1:urefor3GPPaccesses;Stage2(用于 3GPP接入的演进分组核屯、架 构；阶段2)")的附接过程，其中，在过程（即，如在3GPPTS36. 413 "S1Application Protocol(S1 应用协议）（S1-AP)"中规定的S1-AP协议的INITIALCONTEXTSETUPREQUEST 消息）的步骤17中添加S5PGWTEID参数（用于S5-GT巧或S5PGWGRE参数（用于 S5-PMIP)。附接/接受是基于NAS(非接入层，核屯、网络和用户设备之间的无线通信协议找 中的功能层），即不同协议（初始上下文建立请求是基于S1-AP)，但是在S1控制消息上搭 载。在步骤17中，MME决定仅当需要时附接相关ID。如果要求建立的连接不是LIPA连接， 则不需要相关ID。在步骤11中，无论所请求的连接是否为LIPA，都可W确定当前CSG未被 授权用于LIPA，并且从而应该被拒绝（作为LIPA)。区分LIPA连接的授权与仅仅LIPA的 请求是有用的。
[0088] 图9示出来自3GPPTS23. 401的专用承载激活过程，根据本发明的实施例进行 了修改，其中，在过程的步骤4(即，S1-AP协议的BEARERSETUPREQUEST消息）中添加S5 PGWTEID参数。在该种情况下，仅应用可应用的S5-GTP(非PMIP)。
[0089] 图10示出来自3GPP23. 401的肥请求PDN连接性过程，根据本发明的实施例进 行了修改，其中，在过程的步骤7(即，S1-AP协议的BEARERSETUPREQUEST消息）中添加 S5PGWTEID参数（用于S5-GT巧或S5PGWGRE参数（用于S5-PMIP)。
[0090] 图11示出来自3GPP23. 401的基于S1的切换过程，根据本发明的实施例进行了 修改，其中，在过程的步骤5(即，S1-AP协议的HANDOVERREQUEST消息）中添加S5PGW TEID参数（用于S5-GT巧或S5PGWGRE参数（用于S5-PMIP)。
[0091] 图12是来自3GPP23. 401的服务请求过程，根据本发明的实施例进行了修改，其 中，在过程的步骤4(即，S1-AP协议的INITIALCONTEXTSETUPREQUEST消息）中添加S5 PGWTEID参数（用于S5-GT巧或S5PGWGRE参数（用于S5-PMIP)。
[009引为了解决"NAT问题"，如图1中所示，S1-MME和S1-U参考点可W通过在IPsec隧道 内建隧道来保护，IPsec隧道建立在HeNB和SeGW之间，如在3GPPTS33. 320vl.O. 0"3GPP SecurityAspectofHomeNodeBandHomeeNodeB(家庭节点B和家庭e节点B的 3GPP 安全方面）"中规定的。在该标准化安全机制之上，图1提出S5参考点（在SGW和kGW之 间）还通过在化NB和SeGW之间建立的相同IPsec隧道内建隧道来保护。
[0093]该样的布置提供对L-GW功率可到达性的方便的解决方案。即，L-GW功能位于家 庭网络内并且使用私有IP地址。该样，从外部，例如，对于通过S5用信号发送由SGW发起 的交易，不容易到达L-GW功能。
[0094]通过在IPsec隧道内建隧道S5,L-GW功能变为经由从演进分组核屯、网络分配的IP地址可到达。理论上，S5可W在不同于用于S1的IPsec隧道中被建隧道，然而，不该样 做是有利的。实际上，与建立并且永久运行的用于S1的IPsec隧道相反，当毫微微小区用 户需要接入到基于家庭的网络时仅需要S5IPsec隧道。另外，打开两个IPsec隧道通常要 求两倍W上的证书（通常要求不同的证书来验证通过不同IPsec隧道的部分），并且在增加 复杂性的同时可能引起可测量性问题。取决于特定情况，在某些实例下可W想到重新使用 相同的证书，但是可能降低安全性。
[009引 当使用S5-GTP时，存在IPsec隧道内的GTP-U协议的两个实例；通过S1-U的GTP-U和通过S5的GTP-U。该产生在图7中解释的问题。
[0096] 图7示出在S1-U和S5上的用户面协议找。GTP-U协议通过UDP被传输，并且具有 众所周知的UDP端口号（端口号2152)。如果组合的化NB/L-GW节点使用相同IP地址用于 S1-U和S5,则SGW将不能区分在S1-U上流动的分组与在S5上流动的分组。
[0097] 为了允许SGW区分在S1-U上流动的分组与在S5上流动的分组，组合的化NB/1-GW 节点的可能实施例使用两个不同地址；一个用于化NB功能，并且另一个用于L-GW功能。例 如，通过IKEv2 协议（IETFRFC436"InternetIfeyExchangeIKEv2protocol(互联网 密钥交换IKEv2 协议），，）根据 3GPPTS33. 320vl. 0. 0( "3GPPSecurityAspectofHome NodeBand化meeNodeB(家庭节点B和家庭e节点B的3GPP安全方面）"）建立化NB和 SeGW之间的IPsec隧道。根据可能的实施例，提出利用IKEv2协议允许"发起者"在初始 IKEv2交换期间经由CFG_REQUEST配置载荷请求多个"内部IP地址"的事实（参见RFC4306 中的条款3. 15. 1)。在"发起者"角色中，组合的化NB/L-GW节点然后可W请求至少两个内 部IP地址并且将一个分配给化NB并且将另一个分配给L-GW功能。当建立S1-MME接口时， L-GW地址被传送到MME作为在 3GPPTS36. 413 ("S1ApplicationProtocol(S1 应用协 议）（S1-AP)")中定义的S1SETUPREQUEST消息的一部分。或者，L-GW地址可W在于TS 36. 413中定义的INITIAL肥MESSA邸消息中传送，然而该通常比将其在S1SETUPREQ肥ST 消息中发送更低效。
[009引或者，可W使化NB功能和kGW功能共享同一IP地址，并且在化NB和kGW中配 置TEID分配逻辑，使得相同的TEID决不在S5和S1-U上被同时使用。例如，该可W通过将 TEID值范围划分为分别被保留用于化NB和L-GW功能的两个不相交的子范围来实现。子范 围优选连续，然而，任何子范围原则上都是可接受的，例如，可W任意地决定奇数TEID用于 S5并且偶数TEID用于S1-U，或者反之亦然。分配TEID的实体不是SGW，而是化NB/1-GW。 [009引当在S5上使用PMIP时，还可W使用两个不同IP地址用于化NB和kGW功能，但 是该不被要求，因为S1-U和S5上的用户面协议是不同的（GTP-U对比GRE封装IP分组）， 所W甚至可W通过单个IP地址在数据流之间区分。然而，具有两个IP地址可W简化两个 协议之间的区分。
[0100] W上实施例或其变体中的一些可W整合在3GPP标准中，例如，如图14中所示的， 其示出来自 3GPPTS33. 320vl.0.0( "3GPPSecurityAspectofHomeNodeBandHome eNodeB(家庭节点B和家庭e节点B的3GPP安全方面）"）的用于建立化NB和SeGW之间 的IPsec隧道的IKEv2信令，根据本发明的实施例进行了修改，使得呼叫流设及被修改为请 求两个"内部"IP地址的过程的步骤4中的CFP_REQ肥ST配置载荷，两个"内部"IP地址为： 一个用于化NB，并且另一个用于L-GW功能。类似地，步骤7中的CSF_REPLY由SeGW使用， W提供所请求的IP地址。
[0101] 关于"合法拦截问题"，问题在于在捷径（不存在往返流动）上流动的分组在EPC 操作者的范围之外。
[0102] 为了帮助合法拦截，在此提出基于EPC请求分别在S1-U和S5上发送每个IP分组 (跨过捷径被交换）的副本。该过程的详情如下。当建立本地PDN连接时或者在后来的任 何时间，MME可W从化NB(例如，在INITIALCONTEXTSETUPREQ肥ST消息或E-RABSETUP REQ肥ST消息或肥CONTEXTMODIFICATIONREQ肥ST消息中）请求在Sl-U上发送每个上行 链路分组的副本。每个分组副本都经由GTP-U封装头中的新标志被该样标记，使得可W在 SGW处被消耗而不在S5上被转发。当建立本地PDN连接时或在后来的任何时间，MME可W 从L-GW功能（例如，创建会话请求消息和通过S5-GTP的修改承载请求；通过S5-PMIP的代 理捆绑更新）请求在S5上发送每个下行链路分组的副本。每个分组副本都经由GTP-U或 GRE封装头中的新标志被该样标记，使得其可W在SGW处被消耗而不在S1-U上被转发。
[0103] 假设在同一节点中布置化NB功能和L-GW功能，可W仅在S1-MME侧足W激活合法 拦截特征。组合的化NB/L-GW节点中的化NB功能然后可W从所布置的L-GW功能在内部请 求合法拦截特征的激活。
[0104]W上实施例或它们的变体中的一些可W整合在3GPP标准中，例如，如图15所描述 的，其示出来自 3GPPTS36. 413("S1ApplicationProtocol(S1应用协议）（S1-AP)，'） 的肥上下文修改过程，根据本发明的实施例进行了修改，使得流设及用于打开或关闭合法 拦截特征的肥CONTEXTMODIFICATIONRE卵EST消息。然后，组合的化NB/1-GW功能中的 化NB功能在内部通知L-GW功能，W激活或停用合法拦截特征。
[0105] 根据可能的实施例，提出优化对于多个PDN连接的寻呼的解决方案。
[010引 寻呼可 3GPPS2-095；M8"OpenissuesandsolutionforSIPT0andLIPA services(对于SIPTO和LIPA服务的开放问题和解决方案）"中提出的方式来工作。特 别地，当肥处于空闲模式时，在L-GW和化NB之间不存在直接路径；下行链路分组随后 跨过S5被发送至SGW。SGW缓冲下行链路分组并且经由MME触发寻呼过程；与3GPPTS 23. 401 ("EvolvedPacketCorearchitec1:urefor3GPPaccesses;Stage2 (用于 3GPP 接入的演进分组核屯、架构；阶段2)")中描述的原始EPC架构中寻呼如何工作相比，不存 在修改。当肥响应寻呼并且进入连接模式时，化NB和L-GW之间的直接路径变为激活 的。 化NB和L-GW之间的所有将来的分组交换都沿着该直接路径，直到肥再次移动到空闲模式 为止。
[0107]如图1中所示，除了LIPAPDN连接之外，肥还可W具有所建立的外部PDN连接。 当下行链路数据从L-GW或从外部PGW到达SGW时，并且肥处于IDLE模式时，SGW将下行 链路数据通知值DN)消息发送至MMEW触发MME开始寻呼肥。
[010引 目前，孤N消息不包含关于下行链路数据在其上到达的PDN连接的信息。
[0109] 在某些LIPA情形下，通知MME关于底层PDN连接使得其可W作出更好地决定可能 是有益的。
[0110] 本发明可能是有利的可能情形如下。用户的毫微微小区在与周围宏小区相同的跟 踪区域中。从而，MME并不总是知晓空闲UE是驻留在毫微微小区还是宏小区。当下行链路 数据到达LIPAPDN连接时并且如果用户不被允许从宏小区接入他的家庭网络，则肥理想 地应该仅在毫微微小区中而不是整个跟踪区域中被寻呼。该可W通过在下行链路数据通知 消息中指示PDN连接来实现。
[0111] 本发明可能是有利的另一个可能情形如下。毫微微小区（例如，在房中）提供不 规则覆盖（例如，大房子或厚墙壁）。用户经常地走出毫微微小区覆盖，在该种情况下，通信 被切换到宏小区。当在宏小区时，用户不被允许接入他的家庭网络，但是自然地被允许接入 外部PDN连接。尽管用户不能接入他的家庭网络的事实，MME不释放LIPAPDN连接，W避 免不必要的信号发送。当在毫微微小区和宏小区覆盖之间重新选择时，用户发送跟踪区域 更新，使得MME知晓空闲UE是在毫微微小区还是宏小区覆盖中。
[om] 当下行链路数据到达本地网络时，如果肥在宏小区中，则MME不应该寻呼肥。该 可W通过在下行链路数据通知消息中指示PDN连接来实现。
[0113]W上实施例或它们的变体中的一些可W例如W图13中所示的方式整合在3GPP标 准中。图13是来自3GPP23.401的网络触发服务请求过程，根据本发明的实施例进行了 修改，其中，在过程的步骤2a(即，在3GPPTS29. 274"GPRSI\mnelingProtocol;Stage 3(GPRS隧道协议；阶段3)"中定义的GTPc-v2协议的DOWMJNKDATANOTIFICATION消息） 中添加链接的EPS承载ID(LBI)参数。
[0114] 根据本发明的实施例，通过使分组数据网络（PDN)的接入点名称（APN)与毫微微 小区的封闭用户组标识符（CSGID)相关来增强在HSS中存储的用户订阅信息，其中，用户 被允许根据本地IP接入（LIPA)原理从毫微微小区建立PDN连接。特别地，增强的用户订 阅信息允许移动管理实体（MM巧通过LIPA专用本地网关（L-GW)选择算法取代普通PDN网 关（PGW)选择算法。
[0115] 从描述根据现有技术的服S中的信息存储的3GPPTS23. 401的表5. 7. 1-1看出， CSG订阅数据，即，用户可W进行毫微微小区接入的CSGID列表，在PDN订阅上下文之外被 规定。然而，为了避免像图4中描述的错误情况，在可能的实施例中，建议可W用于LIPA接 入的APN与用户可WWLIPA方式从其接入对应PDN的CSGID显式地相关联。
[0116] 在可能的实施例中，建议如下表中指示增强服S中的用户订阅记录。即，对于与可 W经由本地IP接入（LIPA)接入的分组数据网络（PDN)相关联的每个接入点名称（APN)，建 议定义可选参数"用于本地IP接入的CSGID"，指示可LIPA方式从其接入该PDN的毫 微微小区的CSGID。增强W粗斜体指示。
[0117]
[011引
[0119]
[0120] 该是有利的，因为其使得网络（通过服巧而不是用户设备能够确定L-GW的地址， 该是优选的情形。
[012。 在替代的实施例中，对于可W用于本地IP接入（LIPA)的CSG订阅数据记录中的 每个CSGID，建议使可WWLIPA方式被接入的分组数据网络（PDN)的接入点名称（APN)相 关联。该在W下表中示出（增强为粗斜体）。
[0122]
[0123]
[0124]
[0125] 存储在HSS中的用户订阅记录中的W上增强是有利的，特别是由于在决定用户是 否可W被许可经由本地IP接入（LIPA)接入到所请求的分组数据网络中它们帮助移动管理 实体（MME)的能力。
[0126] 本发明不限于W上描述的示例性实施例，并且还包括很多不同变体。特别地，大 多数实施例在E-UTRAN(具有化NB)的上下文中描述，但是可WW直接地方式适用于UTRAN 上下文（具有连接至演进分组核屯、EPC的HNB，EPC网络支持在3GPPTS23. 401"Evolved PacketCorearchitec1:urefor3GPPaccesses;Stage2 (用于 3GPP的演进分组核屯、架 构；阶段2)"中描述的S4-SGSN节点）。用于HNB毫微微小区的等效LIPA架构的实例在图 16中示出。
[0127]W下是与用于图1中描述的化NB毫微微小区的架构相比修改的总结。
[0128]HeNB和MME分别由HNB和SGSN代替。被称为HNBGW(在 3GPPTS25. 467"UTRAN architecUirefor3GHomeNodeB(HNB);Stage2(用于 3G家庭节点B(HNB)的UTRAN 架构；阶段2)")的额外节点被添加，并且分别经由I化和S12参考点连接至HNB和SGW。 S11 接口由S4 接口代替。在RABASSIGNMENTREQUEST消息（在 3GPPTS25. 413"RANAP protocoURANAP协议）"中定义）内携带S5PGWTEID或S5PGWGRE参数。在lu接口上， 在INITIAL肥MESSAGE消息（在3GPPTS25. 413中定义）内携带kGW地址。在luh接 口上，在HNBREGIST邸REQUEST消息（在3GPPTS25. 467中定义）内携带L-GW地址。或 者（但是不太有效地），在肥RESIST邸REQ肥ST消息（在3GPPTS25. 467中定义）中携 带1^-6￥地址。
[0129] 在可能的实施例中，为了合理拦截的目的，跨过Iuh/S12转发每个上行链路IP分 组的副本。用户面协议与S1-U情况（即，GTP-U)的相同，先前描述的GTP-U封装中的新标 签完全相同。肥S阳CIFICINFORMATIONINDICATION消息（在3GPPTS25. 413中定义） 可W被用于（代替肥CONTEXTMODIFICATIONREQ肥ST消息）打开或关闭合法拦截特征。
[0130] 更通常地，本发明可应用至其他无线技术，诸如，WCDMA、GSM、CDMA2000、TD-SCDMA 或WiMAX。在上述实施例中使用的词汇是LTE的环境中的常规词汇，然而，其他标准使用不 同术语。本发明并不通过LTE词汇的使用而限于LTE。例如，GSM标准设及"移动站"，包括 配备有SIM卡的"移动设备"（通常为蜂窝电话）。虽然上述实施例通常设及"用户设备"的 事实，但是兼容于关于所述实施例提出的要求的任何通信设备，甚至GSM兼容通信设备，都 是合适的。
【主权项】
1. 一种直接路径使能方法，包括： 对于上行链路分组，在家庭蜂窝基站处，经由控制面接口接收包括相关ID的E-RAB建 立请求或初始上下文建立请求， 其中，本地网关与所述家庭蜂窝基站一起布置， 其中，所述控制面接口是在所述家庭蜂窝基站和移动管理实体之间定义的Sl-MME接 □， 其中，所述相关ID是S5分组数据网络网关（PGW)隧道端点ID(TEID)或S5PGW通用 路由封装（GRE)密钥，用于指示上行链路分组被转发到所述本地网关。2. 根据权利要求1所述的方法，进一步包括： 如果在所述本地网关和服务网关之间建立的S5参考点通过在所述本地网关和所述家 庭蜂窝基站之间建立的相同的IPsec隧道内建隧道来保护，则在所述家庭蜂窝基站使用两 个不同的IP地址，其中，所述两个不同的IP地址中的一个用于所述本地网关，并且所述两 个不同的IP地址中的另一个用于所述家庭蜂窝基站。3. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述相关ID用于在所述家庭蜂窝基站和提供对 本地IP网络的接入的本地网关之间使能直接用户面路径。4. 一种家庭蜂窝基站，包括： 用于对于上行链路分组，在家庭蜂窝基站处，经由控制面接口接收包括相关ID的E-RAB建立请求或初始上下文建立请求的装置， 其中，本地网关与所述家庭蜂窝基站一起布置， 其中，所述控制面接口是在所述家庭蜂窝基站和移动管理实体之间定义的Sl-MME接 □， 其中，所述相关ID是S5分组数据网络网关（PGW)隧道端点ID(TEID)或S5PGW通用 路由封装（GRE)密钥，用于指示上行链路分组被转发到所述本地网关。5. 根据权利要求4所述的家庭蜂窝基站，进一步包括： 用于如果在所述本地网关和服务网关之间建立的S5参考点通过在所述本地网关和所 述家庭蜂窝基站之间建立的相同的IPsec隧道内建隧道来保护，则在所述家庭蜂窝基站使 用两个不同的IP地址的装置，其中，所述两个不同的IP地址中的一个用于所述本地网关， 并且所述两个不同的IP地址中的另一个用于所述家庭蜂窝基站。6. 根据权利要求4所述的家庭蜂窝基站，其中，所述相关ID用于在所述家庭蜂窝基站 和提供对本地IP网络的接入的本地网关之间使能直接用户面路径。
【专利摘要】本发明涉及家庭蜂窝基站(HeNB)，包括：无线电接口(RI)，与用户设备(UE)通信；本地接口(LI)，与提供到本地IP网络的接入的本地网关(L-GW)通信；用户面接口(SI-U)，与服务网关(SGW)通信；以及控制面接口(SI-MME)，与控制节点(MME)通信。家庭蜂窝基站(HeNB)进一步包括：选择模块(SelMod)，被设置成获取用于使能在家庭蜂窝基站(HeNB)和本地网关(L-GW)之间的直接用户面路径的第一相关ID，当每次建立提供对本地IP网络的接入的承载时，经由控制面接口(S1-MME)获取第一相关ID。本发明还涉及控制节点(MME)、归属用户服务器(HSS)、直接路径使能方法、以及PDN管理方法。
【IPC分类】H04L12/66, H04W84/04, H04W92/04, H04W8/26, H04W88/16
【公开号】CN104901875
【申请号】CN201510172402
【发明人】萨索·斯托扬诺夫斯基, 阿诺·韦德里纳
【申请人】Lg电子株式会社
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2010年10月29日
【公告号】CA2773126A1, CN102598604A, CN102598604B, EP2471226A2, US20110103310, WO2011053039A2, WO2011053039A3
【专利说明】
[0001] 本申请是中国发明专利申请的分案申请，原案的发明名称是"用于本地IP接入的 相关ID"，原案的申请号是201080048906.0,原案的申请日是2010年10月29日。
技术领域
[0002] 本发明设及本地IP接入，还已知为LIPA。LIPA是移动通信网络的特征，其在3GPP 的Release-10 (参见 3GPPTS22. 220V10. 0. 0, 2009-09 的具体章节 5. 7. 1)中介绍。
【背景技术】
[0003] 随着互联网世界和通信世界的不断融合，在互联网上提供的大多数服务变为在移 动电话上可用，并且相反地，语音服务变为通过互联网（通过IP的语音）可用。另外，固 定-移动融合的目标在于，提出（例如，当行进时）能够连接至蜂窝网络并且（诸如，当在 家时为家庭网络、或者企业网、或者热点）至本地网络的单个通信设备。虽然固定-移动融 合还不是普遍实现，但是很多通信设备已经具有连接至蜂窝网络的无线电接口和连接至本 地网络的另一个无线电接口。通常，两个无线电接口被独立地使用（即，用户明确地或隐式 地手动选择，他想要使用的无线电技术）。具有两个无线电接口迫使通信设备嵌入两种不同 无线电技术（例如，WLAN接口和蜂窝无线电接口），该更加昂贵，占用更多空间（而尺寸和 重量是重要特性），并且消耗大量能量，该是因为两个无线电接口都需要供电，该减小了通 信设备的自主性（并且减少了电池寿命）。
[0004]蜂窝网络非常方便，因为它们提供非常宽的覆盖（例如，GSM用户通常可W几乎 从世界上的任何地方进行电话呼叫）。然而，与提供给本地网络（它们通常通过诸如光纤、 D化或电缆的相当高速的连接连接至互联网，用于家庭网络）的带宽相比，它们的带宽通常 相当低。另外，它们通常使用起来更加昂贵。尽管它们的广泛覆盖，但是蜂窝网络不是一直 可用，例如，它们在某些遥远的位置（诸如，某些农村地区或某些非常小的村庄）或蜂窝网 络的信号不可到达的室内位置（地下室、多层墙壁围绕的室内等）中不可用。
[0005]只要替换的网络接入（通常是有线网络）可用，被称为毫微微小区的小蜂窝基站 可W用于缓解蜂窝网络的不可用性。毫微微小区通常可W是由最终用户本身安装的简单设 备。毫微微小区表现得像关于通信设备的蜂窝网络（其可W使用它们的常规蜂窝网络无线 电接口与它们通信），并且通过替换的网络接入（诸如，经由光纤、D化或电缆订阅的互联 网接入）连接至蜂窝网络操作者的核屯、网络。毫微微小区可W被开发用于任何类型的蜂窝 网络技术，例如，WCDMA、GSM、CDMA2000、TD-SCDMA、WiMAX或LTE技术。3GPP是指作为家庭 节点B(HNB)的3G毫微微小区，并且在LTE中，用于毫微微小区的合适术语是家庭e节点 BOfeNB)。毫微微小区实际上是"家庭"蜂窝基站。
[0006] 在语音服务的固定-移动融合的环境下，毫微微小区的使用是将两种不同无线电 技术嵌入通信设备中的有利选择，该是因为通信设备实现起来更加简单，可W更小、更轻、 更便宜，并且具有更好的电池自主性。
[0007]LIPA更进一步并且目标在于提供通过毫微微小区从通信设备到基于家庭的网络 (用于任何类型的基于IP的服务，不仅用于语音）的接入。基于家庭的网络实际上是任何 类型的本地网络（例如，其可W在居住或公司环境中，或者在公共热点中），即，其不必是在 个人的家庭中的网络（术语"家庭"必须在广泛意义上理解，其适用于其他表达，诸如"家 庭"蜂窝基站）。
[000引虽然LIPA的初始规范已经可用，但是LIPA仍然被详细说明为不是所有问题都被 解决。从而，LIPA是3GPP的标准化努力的主题。LIPA的多个方面仍然表达为将被实现的 目标，而不指示如何实现该些目标。
[0009] 当前3GPP研究的一类LIPA解决方案被称为"依赖本地分组数据网络仰脚连接 的解决方案"。通过该种类型的解决方案，存在很多开放问题。
[0010]技术报告 3GPPTR23. 8xyvO. 2. 0("LocalIPAccessandSelectedIPhaffic Offload(本地IP接入和选择的IP业务卸载）"）是用于从毫微微小区（家庭节点B或家 庭e演进节点B)到基于家庭的网络的LIPA的架构解决方案的研究，W及用于毫微微小区 和宏小区的所选IP业务卸载的架构解决方案的研究。当在本专利申请中要求优先权的首 次专利申请扣S61/375,016)被提交时（2009年11月2日），编号23. 8巧是用于关于LIPA 的技术报告的临时名称。随后由3GPP管理机构分配一个永久TR编号（TR23.829)。该文 献的所有版本都在3GPP网站上W永久名称被存储。在本申请的优先权日之后，TR23.829 vO. 2. 0由本申请的发明人提交给3GPP的技术投稿来更新。当第一优先权申请被提交时在 该技术报告中正在研究的LIPA解决方案可W广泛地总结为两类。第一种设及基于使用本 地PDN连接在H(e)NB内执行的业务疏导的解决方案，并且第二种设及依赖NAT(网络地址 转换）设备的解决方案。
[0011] 第一类对本发明的环境特别感兴趣。技术报告仍然在研究阶段，并且不包含在本 申请的优先权日符合标准的任何充分发展的架构图。作为代替，其包含架构要求列表、架构 原理、W及开放问题和所提出的对该样的问题的解决方案的列表。图1强调根据技术报告 使用本地PDN连接的用于化NB的LIPA解决方案的一些可能的架构要求。
[001引 W下是根据图1的可能的LIPA要求。本地PDN网关（L-GW)功能是由化NB布置 (例如，其可W被嵌入化NB中，或者每个功能都可W被嵌入对应设备中，两个设备可W在同 一地理位置）。本地PDN网关提供到基于家庭的IP网络的直接IP接入。移动管理实体 (MM巧和服务网关（SGW)节点位于操作者的演进分组核屯、巧PC)中。安全网关（SeGW)节点 位于操作者的核屯、网的边缘处；其作用是维持与穿过IP回程网络的化NB关联的安全性，IP 回程网络通常由不同提供商拥有从而被认为是不安全的。家庭路由器（其通常表现为NAT 设备）位于基于家庭的IP网络和IP回程网络的边界处，如现今通常在D化或电缆接入部 署中找到的。还可W具有图1中所示的由位于操作者的核屯、网络中的外部PDN网关（PGW) 构成的元件（可选）。当用户需要接入由操作者提供的服务时，可W使用该元件，同时接入 基于家庭的网络。
[0013] 3GPPTR23. 8xyvO. 2. 0标识出具有上述类型架构的W下开放问题。
[0014] 需要在本环境中解决的一个问题包括建立最佳数据路径（该称为"最佳路由"或 "最佳路由信息问题"）所需的信令信息的定义。更具体地，对于活动肥，需要寻找优化用 于LIPA业务的EPS/UMTS承载的路由的机制，允许用户面旁路核屯、SGW和SGSN。仍然无法 回答的具体是可W由化NB和L-GW使用W建立直接路径（最佳路由信息问题）的信息的类 型。特别是，对于特定肥，可W由化NB使用W在目的地为基于家庭的网络（即，kGW)的上 行链路分组和目的地为外部PGW的上行链路分组之间进行区分的信息的类型未知。对于特 定肥，将由化NB使用W在合适无线电承载上映射从L-GW接收的下行链路分组的信息的类 型也未知。
[0015] 另一个问题在于，期望所提出的解决方案在本地疏导点（L-GW)位于私有地址域 中时工作，私有地址域例如在NAT网关之后（该被称为"NAT问题"或"NAT设备之后的操 作"）。
[0016] 如何帮助回程操作者执行合法拦截是另一个问题（称为"合法拦截问题"）。
[0017] 寻呼如何在该架构中工作仍然是开放问题，按照来自TR23.8xy的W下摘录： "itisFFSwhetherIDLEmodedownlinkpacketbufferingandinitiationofnetwork triggeredservicerequestprocedureshouldbelocaltotheH(e)NB,leadingto twoSGWsperUE(oneinCoreNetworkandoneinH(e)NBsubsystemortransport backhaulnetwork),whichisnotinlinewithcurrentTS23.401architecture principles,orwhetherthisfunctionshouldbeintheCoreNetwork(网络角虫发月良务 请求过程的IDLE模式下行链路分组缓冲和开始对于H(e)NB是否是本地的尚未定论，导致 每个肥两个SGW(-个在核屯、网络中并且一个在H(e)NB子系统或传输回程网络中），其与 当前TS23. 401架构原理不一致，或者该功能是否应该在核屯、网络中尚未定论）"。
[0018] 从Release99开始，3GPP规范作出了用于从任何宏小区到私有企业网（内联网） 的接入的规定。该通常被称为基于网络的VPN接入。
[0019] 通过LIPA，变得能够W来往于企业网的所有业务捆绑被局部路由而不离开企业的 方式从毫微微小区接入企业网。
[0020] 宏与毫微微情形之间的主要差异在于表示到内联网的进入点的网关。在宏情形 下，终端建立到PDN网关（PGW)的分组数据网络（PDN)连接，PDN网关（PGW)是操作者的演 进分组核屯、巧PC)的一部分并且重新建立了到内联网中的进入点的层2隧道。相比之下， 在毫微微小区情形下，终端建立到位于企业网内的本地网关（L-GW)的连接。
[0021] 假设相同接入点名称（APN)用于在两种情况下接入企业网，取决于隧道是否建立 从企业的毫微微小区或从其他地方的连接，需要一些附加信息W帮助EPC选择正确网关。
[0022] 图2示出肥可W经由宏小区（e节点B，eNB)或毫微微小区（家庭e节点B，化NB) 接入企业网的情形。
[002引对于经由宏小区的VPN接入，W从肥到PGW的箭头（W两条实线）示出用于PDN连接建立的信令路径。基于从肥接收的PDN连接请求，移动管理实体（MM巧对照服S中的 其订阅记录检验由肥请求的APN，如 3GPPTS23. 401 ("EvolvedPacketCorefor3GPP access(用于3GPP的演进分组核屯、）"）中描述的。如果肥被授权接入所请求的APN，则MME 执行依赖于APN-F孤N的DNS解析的PGW选择，即，通过APN子串构造的完全限定域名，如在 3GPPTS23. 003 ("Numbering,AcMressingandIdentification(编号、寻址和标识）"）和 3GPPTS29. 303 ("DomainNameSystemProcedures;Stage3 (域名系统过程；阶段 3)，，） 中规定的。
[0024]例如，如果用于VPN接入的APN是"companyABCvpn"，则用于DNS解 析的相对应APN-F孤N通常被构造为；
[00巧]"companyABCvpn.巧c.皿c015.mcc234. 3甜pnetwork.o;rg"。
[0026] 相比之下，对于经由LIPA的企业接入，W从肥到L-GW的箭头（W两条虚线）描 绘用于PDN连接建立的信令路径。在该种情况下，MME需要基于APN-F孤N取代普通DNS解 析，并且基于不同于或除了APN之外的信息执行L-GW选择。
[0027] 在第一优先权申请被提交时，对于在3GPPTR23. 829vl. 1. 0("LIPA和SIPT0") 中描述的L-GW选择存在两个备选方案，但是对于哪一个应该被标准化尚未约定。第一个建 议是使L-GW地址从RAN(无线电接入网络，即，从化NB)用信号发送。另一个建议是通过 F孤N使用基于DNS的解析，F孤N包含毫微微小区的CSG标识符。
[0028] 为了简单起见，图2作出服务网关（SGW)位于企业网外侧的假设，甚至用于LIPA 接入。虽然该是可能的，但是对于LIPA接入，系统选择位于企业网内部的SGW(L-SGW)并且 布置有kGW更加可能，如图3中所示。
[0029] 当可能使用同一APN经由宏小区和毫微微小区接入企业网时，当前解决方案是有 问题的。实际上，执行PGW/LGW选择的移动管理实体（MME)不知道选择哪个网关，因为该取 决于终端是否要求从企业毫微微小区或其他地方的PDN连接建立。APN可W被标识为"仅 LIPA"、"LIPA禁止"、或"LIPA有条件的"，但是并不考虑PDN连接请求从其发起的CSG。
[0030] 由于由RAN提供的CSGID在所有肥相关信令消息中，MME知道终端是否在毫微 微小区内。然而，服S中的用户订阅记录（第一优先权申请被提交时）不提供关于在所请 求的APN和肥当前所在的毫微微小区的CSGID之间的可能链接的信息。
[0031] 如果只要从毫微微小区请求企业APNMME就选择企业L-GW，那么将导致图4中所 示的错误情况。目P，考虑用户请求经由其家庭（住宅）毫微微小区到企业APN的PDN连接 的情形。在该种情况下，MME必须不选择位于企业网内的L-GW(从肥到L-GW的箭头，W两 条虚线表示），作为代替，其必须W与肥在宏小区中相同的方式选择PGW(从肥至IjPGW的箭 头，W两条实线表示）。
[0032] 描述某些HSS数据的3GPPTS23. 401的表5. 7. 1-1对于理解本发明也是有用的， 并且在下面再现：
[0033]
[0034]
[00巧]本发明设法改进该情形。
【发明内容】
[0036] 问题的解决方案
[0037] 本发明特别关于家庭蜂窝基站（LTE环境中的家庭e节点B)，包括；无线电接口， 与用户设备（诸如，蜂窝电话）通信；本地接口，与提供对本地IP网络的接入的本地网关 通信；用户面接口，与服务网关通信；W及控制面接口，与控制节点通信。家庭蜂窝基站进 一步包括：选择模块，被设置成获取用于使能在家庭蜂窝基站和本地网关之间的直接用户 面路径的第一相关ID，当每次建立提供对本地IP网络的接入的承载时，经由控制面接口获 取第一相关ID。用户面处理实际用户数据的传输，而控制面由用于控制和支持用户面功能 的协议构成（其特别是处理信令，W建立通信）。在LTE环境中，控制面在3GPPTS23.401 V10. 0. 0的章节5. 1. 1中定义。该家庭蜂窝基站是有利的，该是因为其能够在LIPA环境中 的家庭蜂窝基站改进路由。虽然（当建立通信时）在第一位置无论如何都需要"往返流动 (trombone)"路径，一旦通信被建立，就不再使用往返流动路径，该因为在用户面分组不需 要回传且进一步通过往返流动而是有利的。
[003引根据可能的实施例，当在本地接口上接收下行链路IP分组W及第二相关ID时，设 置家庭蜂窝基站的选择模块，W匹配第一相关ID与第二相关ID，W确定通过无线电接口在 其上将下行链路IP分组发送至用户设备的无线电承载。在整个建立通信期间，只接收一次 第一相关ID，而第二相关ID被包括在每个分组中，并且使相关ID能够匹配，W适当地路由 分组。分组是下行链路分组，即其目的地是用户设备的分组（与源自用户设备的上行链路 分组相反）。可能存在从家庭蜂窝基站到用户设备的很多无线电承载。该实施例使能选择 合适的承载。该实施例也是有利的，因为由于简单的相关ID而不要求任何复杂的功能，诸 如，作为一种分组筛选器的化-TFT(下行链路业务流模板）。例如，该样复杂的任务（诸如， 要求第3层能力的任务，与传统的化NB的层2能力相反）可W保留在例如PGWaiPA中的 L-GW)中和/或肥中。
[0039] 在可选实施例中，家庭蜂窝基站的选择模式被设置成：当每次建立提供对本地IP 网络的接入的承载时，通过本地接口将第一相关ID发送到本地网关，并且在下行链路IP分 组的承载捆绑期间委托本地网关匹配第一相关ID和由本地网关标识的第二相关ID，W确 定通过无线电接口在其上将下行链路IP分组发送至用户设备的无线电承载。第二相关ID 在本地网关内被标识，而第一相关ID在家庭蜂窝基站中被接收。该实施例是有利的，因为 其允许本地网关代表家庭基站执行匹配，并且然后相应地通知家庭基站。可W将第一和第 二相关ID发送至第=方（除了家庭蜂窝基站和本地网关之外）并且使第=方执行匹配。在 所有变体中，可W通过将分组链接至（匹配的）第一相关ID来通知家庭蜂窝基站匹配。由 于家庭蜂窝基站知晓第一相关ID并且能够将其链接到特定承载（在危机时建立通信期间 创建的承载），家庭蜂窝基站可W在合适的承载上发送分组。注意，通过GTP，EPS承载包含 不同的承载，诸如，肥和化NB之间的无线电承载，eNB和SGW之间的S1承载，W及SGW和 PGW(或LIPA情况下的L-GW)之间的S5/S8承载。在该些承载中的每个之间存在一对一关 系。虽然在现有技术下，化NB仅映射S1承载和无线电承载，但是通过本发明，可W在化NB 内映射无线电承载、S1承载化及S5承载（例如，由于S5PGWTEID相关ID)。存在执行映射 的不同方式，例如，无线电承载可W被直接映射到S5承载，或者映射可W通过中间S1承载 作出。关联在一起的所有承载都可W通过表中的行中的不同项（例如，承载ID)表示，使得 行中的任何元素都可W与行中的任何其他元素映射（映射基于元素属于同一行的事实）。
[0040] 根据可能的实施例，家庭蜂窝基站的选择模块被设置成，当在无线电接口的无线 电承载上接收上行链路IP分组时，检验用于所述无线电承载的第一相关ID的存在。然后， 如果第一相关ID存在，则上行链路IP分组可W通过本地接口被发送，并且如果第一相关ID 不存在，则上行链路IP分组可W通过用户面接口被发送。特别是，在LTE环境中，可WWW 下方式实现本实施例。在承载建立期间，MME可W给用户设备提供用于选择承载的分组筛 选器，并且可W给化NB提供用于正被建立的承载的相关ID。当用户设备发送分组（其是上 行链路分组）时，应用分组筛选器，W使用合适的承载。然后，在家庭蜂窝基站接收分组，其 维护承载和关联的第一相关ID(如果存在）的列表。所W，家庭蜂窝基站可W检验是否存 在用于特定分组的相关ID(取决于在其上发送的特定承载）。从而，家庭蜂窝基站可W将分 组发送至本地网关或者服务网关。该实施例是有利的，该是因为其能够改进上行链路分组 的路由。
[0041] 根据可能的实施例，无线电承载可W对应于本地网关上的GTP承载，并且第一相 关ID包括PGWTEID(其实际上可W是PGWTEID)"TEID(隧道端点标识符）明确地标识在接 收GTP-U佑PRS隧道协议-用户）或GTP-C佑PRS隧道协议-控制）协议实体中的隧道端点。 GTP隧道的接收侧通常分配局部地用于发送侧使用的TEID值。TEID值通常在UTRAN扣MTS 陆地无线电接入网络）中使用GTP-C消息（或RANAP-无线电接入网络应用部分）在隧道 端点之间交换。由于我们在LIPA中，PGW(PDN网关）实际上是与家庭蜂窝基站一起使用的 本地网关。在承载建立期间，PGWTEID可W从服务网关被发送至MME(通过S1)，并且然后 通过S1-MME从MME被发送至家庭蜂窝基站化NB。然后，PGWTEID在家庭蜂窝基站中可W 用作第一相关ID。该是有利的，因为构成了在很可能是普遍协议的协议（GTP协议）上下文 中的有效解决方案。
[0042] 或者，无线电承载可W对应于本地网关上的PMIP隧道，并且第一相关ID可W 包括PGWGRE密钥（或甚至由其构成）。在 3GPPTS23.40U"EvolvedPacketCore architec1:urefor3GPPaccesses;Stage2(用于3GPP接入的演进分组核屯、架构；阶段 2)")中定义的EPS架构允许关于S5的两种不同协议；GTP(在3GPPTS29. 274"GPRS TunnellingProtocol;Stage3(GPRS隧道协议；阶段 3)"中定义）和PMIP(在 3GPPTS 29. 275"ProxyMobileIPprotocol;Stage3 (代理移动IP协议；阶段 3)"中定义）。相 同协议选择在可W在LIPA环境中可用。在LTE中，通过PMIP，分组筛选（"智能"任务）在 PGW中不被执行（不像在GTP情况下），但是在SGW(服务网关）中被执行。PMIP不使用术 语"承载"，但是实现基于封装的等效机制。从而，仍然要求标识具有PMIP的"承载"（尽管 不W相同的方式称呼它们）。从而，可W通过S11将PGWGRE从SGW发送至MME，并且通过 S1-MME将PGWGRE从MME发送至HeNB，謹PGWGRE用作相关ID。
[0043] 本发明还设及控制节点（诸如，LTE环境中的MME)，包括；PDN管理模块，用于检 验给定分组数据网络连接是否被建立用于本地IP接入，并且当检验为肯定时（即，如果要 求建立的连接应该为LIPA连接）时，用于将第一相关ID发送至正管理该分组数据网络连 接的家庭蜂窝基站，其中，第一相关ID被用于使能在家庭蜂窝基站和提供对本地IP网络的 接入的所布置的本地网关之间的直接用户面路径。该样的控制节点通过缩短它们必须传播 (没有更多往返流动）通过的路径来改进数据分组的路由是有用的。
[0044] 本发明还设及控制节点，包括：授权模块，被布置用于接收与分组数据网络连接相 关联的接入点名称（APN)，并且用于对照用于与家庭蜂窝基站相关联的封闭用户组（CSG) 的授权APN的列表来检验该APN。该是有利的，因为其防止被授权从给定CSG(例如，法人 CSG)接入给定APN的用户从他未被授权接入该APN(例如，家庭中的个人CSG)的CSG接入 该APN。该是有利的，因为其防止了PDN连接的不期望建立，特别是在家里时经由本地IP接 入从家庭用户到其雇主的内联网的连接。该样的尝试完全失败，因为仅当用户位于法人CSG内时到雇主的内联网的本地IP接入才是可能的。
[004引可W组合W上控制节点实施例 的特征，即，首先在控制节点中基于APN和CSG检验PDN连接是否被授权，然后，如果被授权，则检验是否被建立用于LIPA，并且从而发送相关 ID。
[0046] 本发明还设及归属用户服务器化SS)，包括；本地IP接入管理模块，被设置成给控 制节点（诸如，LTE环境中的MM巧提供本地IP接入配置信息。特别是，对于每个CSG，本地 IP接入配置信息可W包括对应于从所述CSG经由本地IP接入可接入的分组数据网络的接 入点名称列表。该归属用户服务器可W代替现有技术的归属用户服务器并且通过给它们提 供有用信息与根据本发明的控制节点结合起作用，特别是APN和CSG信息，其在仅建立合适 LIPA连接的控制中特别有用。
[0047] 本发明还设及直接路径使能方法，包括：在家庭蜂窝基站中获取用于使能在家庭 蜂窝基站和提供对本地IP网络的接入的本地网关之间的直接用户面路径的第一相关ID的 步骤。第一相关ID在每次建立提供对本地IP网络的接入的承载时，经由家庭蜂窝基站的 控制面接口（诸如，LTE中的S1-MM巧来获取。该改进了数据分组的路由。
[0048] 该方法可W包括；接收下行链路IP分组并且在下行链路IP分组的承载捆绑期间 由本地网关标识第二相关ID的步骤，W及匹配第一相关ID和第二相关IDW确定通过家庭 蜂窝基站的无线电接口将下行链路IP分组发送至用户设备的无线电承载的步骤。
[0049] 当在家庭蜂窝基站的本地接口上接收下行链路IP分组时，该方法可W包括；在家 庭蜂窝基站处执行匹配步骤。或者，该方法可W包括；当每次建立提供对本地IP网络的承 载时，通过家庭蜂窝基站的本地接口将第一相关ID从家庭蜂窝基站发送至本地网关，并且 通过代表家庭蜂窝基站的本地网关匹配第一相关ID与第二相关ID。
[0050] 该方法可W包括；在家庭蜂窝基站的无线电接口的无线电承载上接收上行链路 IP分组的步骤，检验用于所述无线电承载的第一相关ID的存在的步骤，W及如果第一相关 ID存在，则通过家庭蜂窝基站的本地接口发送上行链路IP分组，并且如果第一相关ID不存 在，则通过家庭蜂窝基站的用户面接口（诸如，S1-U)发送上行链路IP分组的步骤。
[0051] 本发明还设及PDN管理方法，包括；将本地IP接入配置信息从归属用户服务器提 供到控制节点W帮助控制节点建立分组数据网络连接的步骤。
[0052] 特别地，对于每个封闭用户组，本地IP接入配置信息可W包括指示接入点名称的 列表的信息，该接入点名称的列表对应于从所述封闭用户组经由本地IP接入可接入的分 组数据网络。
【附图说明】
[0053] 本发明的其他方面和优点从本发明的特定实施例的W下详细说明和附图将变得 明显，在附图中：
[0054] 图1表示使用本地PDN连接的用于化NB的LIPA解决方案的示例；
[00巧]图2表示从宏小区的企业接入对比从毫微微小区的企业接入；
[0056]图3表示从宏小区的企业接入对比从毫微微小区的企业接入，其是WkSGW对图 2的替换；
[0057] 图4表示不应该允许从毫微微小区的企业接入的错误情况；
[0058] 图5表示具有S5-GTP的最佳路由信息；
[0059] 图6表示具有S5-PMIP的最佳路由信息；
[0060] 图7表示具有基于GTP的S5的用户面协议找；
[006。图8表示在步骤17中通过附加参数的附接过程（来自3GPPTS23. 40r'Evolved PacketCorearchitec1:urefor3GPPaccesses;Stage2(用于3GPP接入的演进分组核屯、 架构；阶段；
[0062] 图9表示在步骤4中通过附加参数的专用承载激活过程（来自3GPPTS 23. 401"EvolvedPacketCorearchitec1:urefor3GPPaccesses;Stage2(用于3GPP接 入的演进分组核屯、架构；阶段2)");
[0063] 图10表示在步骤7中通过附加参数的肥请求PDN连通性（来自3GPPTS 23. 401"EvolvedPacketCorearchitec1:urefor3GPPaccesses;Stage2(用于3GPP接 入的演进分组核屯、架构；阶段2)");
[0064] 图11表示在步骤5中通过附加参数的基于S1的切换（来自3GPPTS 23. 401"EvolvedPacketCorearchitec1:urefor3GPPaccesses;Stage2(用于3GPP接 入的演进分组核屯、架构；阶段2)");
[0065] 图12表示在步骤4中通过附加参数的肥触发服务请求过程（来自3GPPTS 23. 401"EvolvedPacketCorearchitec1:urefor3GPPaccesses;Stage2(用于3GPP接 入的演进分组核屯、架构；阶段2)");
[0066] 图13表示在步骤2a中通过附加参数的网络触发服务请求过程（来自3GPPTS 23. 401"EvolvedPacketCorearchitec1:urefor3GPPaccesses;Stage2(用于3GPP接 入的演进分组核屯、架构；阶段2)");
[0067] 图14表示用于化NB和SeGW之间的IPsec隧道建立的IKEv2信令（来自3GPPTS 33. 320vl.0.0"3GPPSecurityAspectofHomeNodeBandHomeeNodeB(家庭节点B和 家庭e节点B的3GPP安全方面）"）；
[0068] 图15表示通过附加参数的肥上下文修改过程（来自3GPPTS36. 413 "S1 ApplicationProtocol(S1 应用协议）（S1-AP)");
[0069] 图16表示使用本地PDN连接用于HNB的等效LIPA解决方案。
【具体实施方式】
[0070] 如图1所示，当通信设备（在LTE环境中其被称为用户设备或者简单地为肥）与 基于家庭的网络主动地通信，业务流过捷径，如下。由肥发送并且由化NB接收的上行链路 分组被直接转发到所布置的L-GW功能，其朝向基于家庭的网络对它们进行中继。由L-GW 功能接收的下行链路分组被直接转发到所布置的化NB，其在无线电接口上朝向UE对它们 进行中继。
[0071] 换句话说，当肥忙于主动通信时，不存在跨过S1-U和S5参考点的循环业务交换， 通常称为业务"往返流动（tromboning)"。
[0072] 图5的上部分示出用户面信息，根据现有技术存储在各种EPS节点中，用于在具 有基于GTP的S5(被称为S5-GTP)的网络内分组转发。所存储的信息描述如下。S1eNB TEID是在关于SI的GTP-U协议中使用的隧道端点标识符，由eNB分配，存储在eNB和SGW中。S1SGWTEID是在关于S1的GTP-U协议中使用的隧道端点标识符，由SGW分配，存储在 eNB、SGW和MME中。S5SGWTEID是在关于S5的GTP-U协议中使用的隧道端点标识符，由 SGW分配，存储在SGW和PGW中。S5PGWTEID是在关于S5的GTP-U协议中使用的隧道端 点标识符，由PGW分配，存储在SGW、PGW和MME中。
[007引根据本发明的实施例，图5的下部专注于对应的LIPA情形，其中，PGW(对于本地 网关，称为L-GW)变为与化NB-起布置。如从图5中看出，现有技术的L-GW功能和布置的 节点的化NB功能不共享公共的信息。
[0074] 为了允许组合的化NB/L-GW节点识别IP分组和对应EPS承载（或E-RAB)之间的 映射，在此提出如下使用S5PGWTEID参数。
[00巧]S5PGWTEID由MME已知并且在如INITIALCONTEXTSETUPREQ肥ST或E-RAB SETUPREQUEST等消息中跨过作为E-RAB上下文建立的一部分的S1-MME被用信号发送至 化NB。从而，在本发明的实施例中，缩写为PGWTEID的该S5PGWTEID可W被用作第一相 关ID。
[0076] 在可能的实施例中，对于下行链路分组，L-GW功能执行普通承载捆绑到EPS承载， 其导致识别底层S5PGWTEID参数。然后，kGW功能将S5PGWTEIDW及IP分组（内部 地）传送到化NB功能。在L-GW和化NB-起布置的情况下，该是内部操作（所W信息不必 须通过外部网络传播）。然而，L-GW和化NB之间的接口能够依赖网络协议，W(例如）重 新使用为不与化NB-起布置的常规PGW开发的软件块。
[0077] HeNB功能将S5PGWTEID映射至对应的S1eNBTEID，并且从而识别合适的E-RAB 上下文和在其上将分组发送至肥的对应无线电承载。
[0078] 在可能的实施例中，对于上行链路分组，S5PGWTEID参数在无线电承载上下文 中的真实存在指示分组应该被转发至L-GW功能，而不是通过S1-U(用户面接口）。S5PGW TEID参数可W与IP分组一起被（内部地）传送；该可W由L-GW功能来使用，例如执行承 载捆绑验证。
[007引 图6考虑与基于PMIP的S5 (S5-PMIP)而不是基于GTP的S5的相同的问题。
[0080]图6的上部分示出用户面信息，存储在根据已知架构的各种EPS节点中，用于在具 有S5-PMIP的网络内的分组转发。所存储的关于S5的信息不同于S5-GTP情况（在图6中 对PMIP专用信息使用粗斜体）并且如下描述：
[00引]S5SGWGRE是在关于S5的GRE封装IP分组中使用的GRE密钥，由SGW分配，存储 在SGW中和PGW中。用于通用路由封装的GRE标准是可W封装IP隧道内的各种网络层协 议分组类型的隧道协议。S5PGWGRE是在关于S5的GRE封装IP分组中使用的GRE密钥， 由PGW分配，存储在SGW、PGW和MME中。
[008引 图6的下部专注于对应的LIPA情形，其中，PGW(被称为kGW)变为与化NB-起 布置。如从图6可W看出，所布置的节点的L-GW功能和化NB功能不共享公共的信息。为 了允许组合的化NB/L-GW节点识别IP分组和对应的EPS承载（或E-RAB)之间的映射，在 此提出如下使用S5PGWGRE参数。
[0083]S5PGWGRE由MME知晓并且在诸如INITIALCONTEXTSETUPREQ肥ST或E-RAB SETUPREQUEST等消息中跨过作为E-RAB上下文建立的一部分的S1-MME被用信号发送至 HeNB。
[0084] 对于下行链路分组，kGW功能识别对应于用于该肥的本地PDN连接的S5PGWGRE 密钥。L-GW功能将S5PGWGRE参数与IP分组一起（内部地）传送到化NB功能。化NB功 能将S5PGWGRE映射到对应的S1eNBTEID，并且从而识别合适的E-RAB上下文和对应的 无线电承载。
[0085] 对于上行链路分 组，S5PGWGRE参数在无线电承载上下文中的真实存在指示分组 应该被转发到kGW功能，而不是通过S1-U。所提出的用于PMIP的解决方案仅在每个PDN 连接仅存在一个EPS承载（即，默认EPS承载）的情况下起作用，其被期望为最常见的LIPA 部署情形。
[0086] W上实施例或其变体中的一些可W例如W下面的方式被整合在3GPP标准中。
[0087] 图8描述根据本发明的实施例修改的根据3GPPTS23. 401 ("EvolvedPacket Corearchitec1:urefor3GPPaccesses;Stage2(用于 3GPP接入的演进分组核屯、架 构；阶段2)")的附接过程，其中，在过程（即，如在3GPPTS36. 413 "S1Application Protocol(S1 应用协议）（S1-AP)"中规定的S1-AP协议的INITIALCONTEXTSETUPREQUEST 消息）的步骤17中添加S5PGWTEID参数（用于S5-GT巧或S5PGWGRE参数（用于 S5-PMIP)。附接/接受是基于NAS(非接入层，核屯、网络和用户设备之间的无线通信协议找 中的功能层），即不同协议（初始上下文建立请求是基于S1-AP)，但是在S1控制消息上搭 载。在步骤17中，MME决定仅当需要时附接相关ID。如果要求建立的连接不是LIPA连接， 则不需要相关ID。在步骤11中，无论所请求的连接是否为LIPA，都可W确定当前CSG未被 授权用于LIPA，并且从而应该被拒绝（作为LIPA)。区分LIPA连接的授权与仅仅LIPA的 请求是有用的。
[0088] 图9示出来自3GPPTS23. 401的专用承载激活过程，根据本发明的实施例进行 了修改，其中，在过程的步骤4(即，S1-AP协议的BEARERSETUPREQUEST消息）中添加S5 PGWTEID参数。在该种情况下，仅应用可应用的S5-GTP(非PMIP)。
[0089] 图10示出来自3GPP23. 401的肥请求PDN连接性过程，根据本发明的实施例进 行了修改，其中，在过程的步骤7(即，S1-AP协议的BEARERSETUPREQUEST消息）中添加 S5PGWTEID参数（用于S5-GT巧或S5PGWGRE参数（用于S5-PMIP)。
[0090] 图11示出来自3GPP23. 401的基于S1的切换过程，根据本发明的实施例进行了 修改，其中，在过程的步骤5(即，S1-AP协议的HANDOVERREQUEST消息）中添加S5PGW TEID参数（用于S5-GT巧或S5PGWGRE参数（用于S5-PMIP)。
[0091] 图12是来自3GPP23. 401的服务请求过程，根据本发明的实施例进行了修改，其 中，在过程的步骤4(即，S1-AP协议的INITIALCONTEXTSETUPREQUEST消息）中添加S5 PGWTEID参数（用于S5-GT巧或S5PGWGRE参数（用于S5-PMIP)。
[009引为了解决"NAT问题"，如图1中所示，S1-MME和S1-U参考点可W通过在IPsec隧道 内建隧道来保护，IPsec隧道建立在HeNB和SeGW之间，如在3GPPTS33. 320vl.O. 0"3GPP SecurityAspectofHomeNodeBandHomeeNodeB(家庭节点B和家庭e节点B的 3GPP 安全方面）"中规定的。在该标准化安全机制之上，图1提出S5参考点（在SGW和kGW之 间）还通过在化NB和SeGW之间建立的相同IPsec隧道内建隧道来保护。
[0093]该样的布置提供对L-GW功率可到达性的方便的解决方案。即，L-GW功能位于家 庭网络内并且使用私有IP地址。该样，从外部，例如，对于通过S5用信号发送由SGW发起 的交易，不容易到达L-GW功能。
[0094]通过在IPsec隧道内建隧道S5,L-GW功能变为经由从演进分组核屯、网络分配的IP地址可到达。理论上，S5可W在不同于用于S1的IPsec隧道中被建隧道，然而，不该样 做是有利的。实际上，与建立并且永久运行的用于S1的IPsec隧道相反，当毫微微小区用 户需要接入到基于家庭的网络时仅需要S5IPsec隧道。另外，打开两个IPsec隧道通常要 求两倍W上的证书（通常要求不同的证书来验证通过不同IPsec隧道的部分），并且在增加 复杂性的同时可能引起可测量性问题。取决于特定情况，在某些实例下可W想到重新使用 相同的证书，但是可能降低安全性。
[009引 当使用S5-GTP时，存在IPsec隧道内的GTP-U协议的两个实例；通过S1-U的GTP-U和通过S5的GTP-U。该产生在图7中解释的问题。
[0096] 图7示出在S1-U和S5上的用户面协议找。GTP-U协议通过UDP被传输，并且具有 众所周知的UDP端口号（端口号2152)。如果组合的化NB/L-GW节点使用相同IP地址用于 S1-U和S5,则SGW将不能区分在S1-U上流动的分组与在S5上流动的分组。
[0097] 为了允许SGW区分在S1-U上流动的分组与在S5上流动的分组，组合的化NB/1-GW 节点的可能实施例使用两个不同地址；一个用于化NB功能，并且另一个用于L-GW功能。例 如，通过IKEv2 协议（IETFRFC436"InternetIfeyExchangeIKEv2protocol(互联网 密钥交换IKEv2 协议），，）根据 3GPPTS33. 320vl. 0. 0( "3GPPSecurityAspectofHome NodeBand化meeNodeB(家庭节点B和家庭e节点B的3GPP安全方面）"）建立化NB和 SeGW之间的IPsec隧道。根据可能的实施例，提出利用IKEv2协议允许"发起者"在初始 IKEv2交换期间经由CFG_REQUEST配置载荷请求多个"内部IP地址"的事实（参见RFC4306 中的条款3. 15. 1)。在"发起者"角色中，组合的化NB/L-GW节点然后可W请求至少两个内 部IP地址并且将一个分配给化NB并且将另一个分配给L-GW功能。当建立S1-MME接口时， L-GW地址被传送到MME作为在 3GPPTS36. 413 ("S1ApplicationProtocol(S1 应用协 议）（S1-AP)")中定义的S1SETUPREQUEST消息的一部分。或者，L-GW地址可W在于TS 36. 413中定义的INITIAL肥MESSA邸消息中传送，然而该通常比将其在S1SETUPREQ肥ST 消息中发送更低效。
[009引或者，可W使化NB功能和kGW功能共享同一IP地址，并且在化NB和kGW中配 置TEID分配逻辑，使得相同的TEID决不在S5和S1-U上被同时使用。例如，该可W通过将 TEID值范围划分为分别被保留用于化NB和L-GW功能的两个不相交的子范围来实现。子范 围优选连续，然而，任何子范围原则上都是可接受的，例如，可W任意地决定奇数TEID用于 S5并且偶数TEID用于S1-U，或者反之亦然。分配TEID的实体不是SGW，而是化NB/1-GW。 [009引当在S5上使用PMIP时，还可W使用两个不同IP地址用于化NB和kGW功能，但 是该不被要求，因为S1-U和S5上的用户面协议是不同的（GTP-U对比GRE封装IP分组）， 所W甚至可W通过单个IP地址在数据流之间区分。然而，具有两个IP地址可W简化两个 协议之间的区分。
[0100] W上实施例或其变体中的一些可W整合在3GPP标准中，例如，如图14中所示的， 其示出来自 3GPPTS33. 320vl.0.0( "3GPPSecurityAspectofHomeNodeBandHome eNodeB(家庭节点B和家庭e节点B的3GPP安全方面）"）的用于建立化NB和SeGW之间 的IPsec隧道的IKEv2信令，根据本发明的实施例进行了修改，使得呼叫流设及被修改为请 求两个"内部"IP地址的过程的步骤4中的CFP_REQ肥ST配置载荷，两个"内部"IP地址为： 一个用于化NB，并且另一个用于L-GW功能。类似地，步骤7中的CSF_REPLY由SeGW使用， W提供所请求的IP地址。
[0101] 关于"合法拦截问题"，问题在于在捷径（不存在往返流动）上流动的分组在EPC 操作者的范围之外。
[0102] 为了帮助合法拦截，在此提出基于EPC请求分别在S1-U和S5上发送每个IP分组 (跨过捷径被交换）的副本。该过程的详情如下。当建立本地PDN连接时或者在后来的任 何时间，MME可W从化NB(例如，在INITIALCONTEXTSETUPREQ肥ST消息或E-RABSETUP REQ肥ST消息或肥CONTEXTMODIFICATIONREQ肥ST消息中）请求在Sl-U上发送每个上行 链路分组的副本。每个分组副本都经由GTP-U封装头中的新标志被该样标记，使得可W在 SGW处被消耗而不在S5上被转发。当建立本地PDN连接时或在后来的任何时间，MME可W 从L-GW功能（例如，创建会话请求消息和通过S5-GTP的修改承载请求；通过S5-PMIP的代 理捆绑更新）请求在S5上发送每个下行链路分组的副本。每个分组副本都经由GTP-U或 GRE封装头中的新标志被该样标记，使得其可W在SGW处被消耗而不在S1-U上被转发。
[0103] 假设在同一节点中布置化NB功能和L-GW功能，可W仅在S1-MME侧足W激活合法 拦截特征。组合的化NB/L-GW节点中的化NB功能然后可W从所布置的L-GW功能在内部请 求合法拦截特征的激活。
[0104]W上实施例或它们的变体中的一些可W整合在3GPP标准中，例如，如图15所描述 的，其示出来自 3GPPTS36. 413("S1ApplicationProtocol(S1应用协议）（S1-AP)，'） 的肥上下文修改过程，根据本发明的实施例进行了修改，使得流设及用于打开或关闭合法 拦截特征的肥CONTEXTMODIFICATIONRE卵EST消息。然后，组合的化NB/1-GW功能中的 化NB功能在内部通知L-GW功能，W激活或停用合法拦截特征。
[0105] 根据可能的实施例，提出优化对于多个PDN连接的寻呼的解决方案。
[010引 寻呼可 3GPPS2-095；M8"OpenissuesandsolutionforSIPT0andLIPA services(对于SIPTO和LIPA服务的开放问题和解决方案）"中提出的方式来工作。特 别地，当肥处于空闲模式时，在L-GW和化NB之间不存在直接路径；下行链路分组随后 跨过S5被发送至SGW。SGW缓冲下行链路分组并且经由MME触发寻呼过程；与3GPPTS 23. 401 ("EvolvedPacketCorearchitec1:urefor3GPPaccesses;Stage2 (用于 3GPP 接入的演进分组核屯、架构；阶段2)")中描述的原始EPC架构中寻呼如何工作相比，不存 在修改。当肥响应寻呼并且进入连接模式时，化NB和L-GW之间的直接路径变为激活 的。 化NB和L-GW之间的所有将来的分组交换都沿着该直接路径，直到肥再次移动到空闲模式 为止。
[0107]如图1中所示，除了LIPAPDN连接之外，肥还可W具有所建立的外部PDN连接。 当下行链路数据从L-GW或从外部PGW到达SGW时，并且肥处于IDLE模式时，SGW将下行 链路数据通知值DN)消息发送至MMEW触发MME开始寻呼肥。
[010引 目前，孤N消息不包含关于下行链路数据在其上到达的PDN连接的信息。
[0109] 在某些LIPA情形下，通知MME关于底层PDN连接使得其可W作出更好地决定可能 是有益的。
[0110] 本发明可能是有利的可能情形如下。用户的毫微微小区在与周围宏小区相同的跟 踪区域中。从而，MME并不总是知晓空闲UE是驻留在毫微微小区还是宏小区。当下行链路 数据到达LIPAPDN连接时并且如果用户不被允许从宏小区接入他的家庭网络，则肥理想 地应该仅在毫微微小区中而不是整个跟踪区域中被寻呼。该可W通过在下行链路数据通知 消息中指示PDN连接来实现。
[0111] 本发明可能是有利的另一个可能情形如下。毫微微小区（例如，在房中）提供不 规则覆盖（例如，大房子或厚墙壁）。用户经常地走出毫微微小区覆盖，在该种情况下，通信 被切换到宏小区。当在宏小区时，用户不被允许接入他的家庭网络，但是自然地被允许接入 外部PDN连接。尽管用户不能接入他的家庭网络的事实，MME不释放LIPAPDN连接，W避 免不必要的信号发送。当在毫微微小区和宏小区覆盖之间重新选择时，用户发送跟踪区域 更新，使得MME知晓空闲UE是在毫微微小区还是宏小区覆盖中。
[om] 当下行链路数据到达本地网络时，如果肥在宏小区中，则MME不应该寻呼肥。该 可W通过在下行链路数据通知消息中指示PDN连接来实现。
[0113]W上实施例或它们的变体中的一些可W例如W图13中所示的方式整合在3GPP标 准中。图13是来自3GPP23.401的网络触发服务请求过程，根据本发明的实施例进行了 修改，其中，在过程的步骤2a(即，在3GPPTS29. 274"GPRSI\mnelingProtocol;Stage 3(GPRS隧道协议；阶段3)"中定义的GTPc-v2协议的DOWMJNKDATANOTIFICATION消息） 中添加链接的EPS承载ID(LBI)参数。
[0114] 根据本发明的实施例，通过使分组数据网络（PDN)的接入点名称（APN)与毫微微 小区的封闭用户组标识符（CSGID)相关来增强在HSS中存储的用户订阅信息，其中，用户 被允许根据本地IP接入（LIPA)原理从毫微微小区建立PDN连接。特别地，增强的用户订 阅信息允许移动管理实体（MM巧通过LIPA专用本地网关（L-GW)选择算法取代普通PDN网 关（PGW)选择算法。
[0115] 从描述根据现有技术的服S中的信息存储的3GPPTS23. 401的表5. 7. 1-1看出， CSG订阅数据，即，用户可W进行毫微微小区接入的CSGID列表，在PDN订阅上下文之外被 规定。然而，为了避免像图4中描述的错误情况，在可能的实施例中，建议可W用于LIPA接 入的APN与用户可WWLIPA方式从其接入对应PDN的CSGID显式地相关联。
[0116] 在可能的实施例中，建议如下表中指示增强服S中的用户订阅记录。即，对于与可 W经由本地IP接入（LIPA)接入的分组数据网络（PDN)相关联的每个接入点名称（APN)，建 议定义可选参数"用于本地IP接入的CSGID"，指示可LIPA方式从其接入该PDN的毫 微微小区的CSGID。增强W粗斜体指示。
[0117]
[011引
[0119]
[0120] 该是有利的，因为其使得网络（通过服巧而不是用户设备能够确定L-GW的地址， 该是优选的情形。
[012。 在替代的实施例中，对于可W用于本地IP接入（LIPA)的CSG订阅数据记录中的 每个CSGID，建议使可WWLIPA方式被接入的分组数据网络（PDN)的接入点名称（APN)相 关联。该在W下表中示出（增强为粗斜体）。
[0122]
[0123]
[0124]
[0125] 存储在HSS中的用户订阅记录中的W上增强是有利的，特别是由于在决定用户是 否可W被许可经由本地IP接入（LIPA)接入到所请求的分组数据网络中它们帮助移动管理 实体（MME)的能力。
[0126] 本发明不限于W上描述的示例性实施例，并且还包括很多不同变体。特别地，大 多数实施例在E-UTRAN(具有化NB)的上下文中描述，但是可WW直接地方式适用于UTRAN 上下文（具有连接至演进分组核屯、EPC的HNB，EPC网络支持在3GPPTS23. 401"Evolved PacketCorearchitec1:urefor3GPPaccesses;Stage2 (用于 3GPP的演进分组核屯、架 构；阶段2)"中描述的S4-SGSN节点）。用于HNB毫微微小区的等效LIPA架构的实例在图 16中示出。
[0127]W下是与用于图1中描述的化NB毫微微小区的架构相比修改的总结。
[0128]HeNB和MME分别由HNB和SGSN代替。被称为HNBGW(在 3GPPTS25. 467"UTRAN architecUirefor3GHomeNodeB(HNB);Stage2(用于 3G家庭节点B(HNB)的UTRAN 架构；阶段2)")的额外节点被添加，并且分别经由I化和S12参考点连接至HNB和SGW。 S11 接口由S4 接口代替。在RABASSIGNMENTREQUEST消息（在 3GPPTS25. 413"RANAP protocoURANAP协议）"中定义）内携带S5PGWTEID或S5PGWGRE参数。在lu接口上， 在INITIAL肥MESSAGE消息（在3GPPTS25. 413中定义）内携带kGW地址。在luh接 口上，在HNBREGIST邸REQUEST消息（在3GPPTS25. 467中定义）内携带L-GW地址。或 者（但是不太有效地），在肥RESIST邸REQ肥ST消息（在3GPPTS25. 467中定义）中携 带1^-6￥地址。
[0129] 在可能的实施例中，为了合理拦截的目的，跨过Iuh/S12转发每个上行链路IP分 组的副本。用户面协议与S1-U情况（即，GTP-U)的相同，先前描述的GTP-U封装中的新标 签完全相同。肥S阳CIFICINFORMATIONINDICATION消息（在3GPPTS25. 413中定义） 可W被用于（代替肥CONTEXTMODIFICATIONREQ肥ST消息）打开或关闭合法拦截特征。
[0130] 更通常地，本发明可应用至其他无线技术，诸如，WCDMA、GSM、CDMA2000、TD-SCDMA 或WiMAX。在上述实施例中使用的词汇是LTE的环境中的常规词汇，然而，其他标准使用不 同术语。本发明并不通过LTE词汇的使用而限于LTE。例如，GSM标准设及"移动站"，包括 配备有SIM卡的"移动设备"（通常为蜂窝电话）。虽然上述实施例通常设及"用户设备"的 事实，但是兼容于关于所述实施例提出的要求的任何通信设备，甚至GSM兼容通信设备，都 是合适的。
【主权项】
1. 一种直接路径使能方法，包括： 对于上行链路分组，在家庭蜂窝基站处，经由控制面接口接收包括相关ID的E-RAB建 立请求或初始上下文建立请求， 其中，本地网关与所述家庭蜂窝基站一起布置， 其中，所述控制面接口是在所述家庭蜂窝基站和移动管理实体之间定义的Sl-MME接 □， 其中，所述相关ID是S5分组数据网络网关（PGW)隧道端点ID(TEID)或S5PGW通用 路由封装（GRE)密钥，用于指示上行链路分组被转发到所述本地网关。2. 根据权利要求1所述的方法，进一步包括： 如果在所述本地网关和服务网关之间建立的S5参考点通过在所述本地网关和所述家 庭蜂窝基站之间建立的相同的IPsec隧道内建隧道来保护，则在所述家庭蜂窝基站使用两 个不同的IP地址，其中，所述两个不同的IP地址中的一个用于所述本地网关，并且所述两 个不同的IP地址中的另一个用于所述家庭蜂窝基站。3. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述相关ID用于在所述家庭蜂窝基站和提供对 本地IP网络的接入的本地网关之间使能直接用户面路径。4. 一种家庭蜂窝基站，包括： 用于对于上行链路分组，在家庭蜂窝基站处，经由控制面接口接收包括相关ID的E-RAB建立请求或初始上下文建立请求的装置， 其中，本地网关与所述家庭蜂窝基站一起布置， 其中，所述控制面接口是在所述家庭蜂窝基站和移动管理实体之间定义的Sl-MME接 □， 其中，所述相关ID是S5分组数据网络网关（PGW)隧道端点ID(TEID)或S5PGW通用 路由封装（GRE)密钥，用于指示上行链路分组被转发到所述本地网关。5. 根据权利要求4所述的家庭蜂窝基站，进一步包括： 用于如果在所述本地网关和服务网关之间建立的S5参考点通过在所述本地网关和所 述家庭蜂窝基站之间建立的相同的IPsec隧道内建隧道来保护，则在所述家庭蜂窝基站使 用两个不同的IP地址的装置，其中，所述两个不同的IP地址中的一个用于所述本地网关， 并且所述两个不同的IP地址中的另一个用于所述家庭蜂窝基站。6. 根据权利要求4所述的家庭蜂窝基站，其中，所述相关ID用于在所述家庭蜂窝基站 和提供对本地IP网络的接入的本地网关之间使能直接用户面路径。
【专利摘要】本发明涉及家庭蜂窝基站(HeNB)，包括：无线电接口(RI)，与用户设备(UE)通信；本地接口(LI)，与提供到本地IP网络的接入的本地网关(L-GW)通信；用户面接口(SI-U)，与服务网关(SGW)通信；以及控制面接口(SI-MME)，与控制节点(MME)通信。家庭蜂窝基站(HeNB)进一步包括：选择模块(SelMod)，被设置成获取用于使能在家庭蜂窝基站(HeNB)和本地网关(L-GW)之间的直接用户面路径的第一相关ID，当每次建立提供对本地IP网络的接入的承载时，经由控制面接口(S1-MME)获取第一相关ID。本发明还涉及控制节点(MME)、归属用户服务器(HSS)、直接路径使能方法、以及PDN管理方法。
【IPC分类】H04L12/66, H04W84/04, H04W92/04, H04W8/26, H04W88/16
【公开号】CN104901875
【申请号】CN201510172402
【发明人】萨索·斯托扬诺夫斯基, 阿诺·韦德里纳
【申请人】Lg电子株式会社
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2010年10月29日
【公告号】CA2773126A1, CN102598604A, CN102598604B, EP2471226A2, US20110103310, WO2011053039A2, WO2011053039A3
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