CN102893662A - 用于管理数据通路、移动控制器和通信***的方法 - Google Patents

Abstract

在一种用于管理接入通信网的移动实体(110)的数据通路的方法中，通信网具有一组用于转发数据通信的移动绑定实体(161、162)。一组移动绑定实体(161、162)的第一移动绑定实体被分配到移动实体(110)的数据通路。作为对移动绑定实体分配到移动实体(110)的更新请求的响应，一组移动绑定实体(161、162)的第二移动绑定实体被分配到移动实体(110)的数据通路。所述分配至少基于移动实体(110)的一个移动参数。

Description

用于管理数据通路、移动控制器和通信***的方法

技术领域

本发明涉及通信网领域，尤其涉及移动通信网。

背景技术

在目前的通信网中，可以通过移动终端连接分组数据网络，例如互联网。为此，移动通信提供商通常提供多个实体(如网关)，用来建立移动终端与分组数据网络之间的连接。

例如，如果移动终端通过GPRS支持节点(GPRS Support Node，简称GSN)(如基站)接入通信网，则会为移动终端分配和建立固定的数据通路。更具体地，每个传输数据包(进出移动终端)的实体都建立移动终端与基站间的连接。

因此，即使数据通路中未传输数据包，往往也分配数据通路。此外，只要移动终端保持与基站的连接，便无法交换数据通路的实体。因此，如果连接移动终端期间网络参数发生变化，已建立的数据通路可能变得不甚理想。相应地，如果为移动终端分配新的数据通路，那么移动终端与基站的连接被打断，从而导致与分组数据网络的连接暂时中断。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种管理移动通信的数据通路的有效概念。

该目标通过独立权利要求的特征来实现。从独立权利要求很容易实现其他实施例。

本发明基于以下发现，即，移动实体的不同参数可以在移动实体被接入网络时发生变化，根据这些不同参数，接入通信网的移动实体的数据通路质量和效率可能有所不同。如果可以找到更适用于移动实体瞬时参数的其他数据通路，便可以在移动实体与通信网仍保持连接状态时改变数据通路。因此，可以在无需将移动实体从网络分离和断开其与(举例来说)分组数据网络的连接情况下改变移动实体的数据通路。

根据第一个方面，本发明涉及一种管理接入通信网的移动实体的数据通路的方法。通信网具有一组用来转发数据通信业务的移动绑定实体。一组移动绑定实体的第一移动绑定实体被分配到移动实体的数据通路。作为对移动绑定实体分配到移动实体的更新请求的响应，一组移动绑定实体的第二移动绑定实体被分配到移动实体的数据通路。分配，尤其是第二移动绑定实体的分配，是根据移动实体的至少一个移动参数完成的。因此，移动实体的至少一个移动参数决定选择哪一可用移动绑定实体并将其分配到移动实体的数据通路。

例如，分配第二移动绑定实体期间，移动实体仍然保持与通信网的连接。因此，通过更改数据通路，移动实体的现有数据连接可能减弱或丢失。

根据第一个方面的第一个实施方式，本发明涉及一种方法，其中所述至少一个移动参数至少包括以下一项：一个使用移动实体的用户标识、一个移动实体的位置、一个移动实体的开户概况、一个移动实体要求的业务质量QoS、移动实体的移动特性、移动实体的资源特性。

例如，用户拥有多个移动实体，但只有一个合同允许其使用所有移动实体的数据连接。如果执行分配的实体识别用户标识，则可以根据所识别用户的已知合同参数来生成分配移动绑定实体的决策。

如果移动实体已连接到通信网的一个位置，并(举例来说)从该位置移至另一位置，则移动实体的位置变化可能会导致数据通路不甚理想。因此，可以选择另一个更适用于所变化位置的移动绑定实体并将其分配到数据通路。

分配决策的生成取决于移动实体的合同参数，例如开户概况或要求的QoS。例如，如果移动实体的用户拥有保费合同而不是预付合同，则会分配不同的移动绑定实体。此外，根据一些实施方式，可能针对具有特殊数据合同的移动实体保留某些移动绑定实体。

移动特性可包括在静止位置或移动位置使用移动实体。例如，如果移动实体以静止方式接入通信网，则会分配适用于静止位置的第一移动绑定实体。如果移动实体开始移动，例如在汽车或火车中，则会为移动实体的数据通路分配适用于移动位置的第二移动绑定实体。

根据一些实施方式，也可以根据移动实体需要的数据速率生成分配决策。例如，第一移动绑定实体被分配用于数据速率较低的数据通信，如电子邮件或即时通讯，而第二移动绑定实体可能适合更高的数据速率，如视频流等。如果移动实体开始使用或请求更高的数据速率，会分配第二移动绑定实体。

如前所述，第二移动绑定实体的分配可以基于移动实体的移动参数。但是，根据一些实施方式，第一移动绑定实体的分配也可以基于上述移动实体的移动参数。因此，与仪取决于网络参数的静态选择相比，对于移动绑定实体针对移动实体的数据通路的初始分配，可以选择适用于移动实体的数据通路。

根据第一个方面的第二个实施方式，本发明涉及一种方法，其中所述第一移动绑定实体在分配第二移动绑定实体后解除分配。因此，在分配第二移动绑定实体前，数据通信业务通过第一移动绑定实体转发，而分配后，则通过第二移动绑定实体转发。因此第一移动绑定实体的资源可以释放，因为在分配了第二移动绑定实体后，便不再需要第一移动绑定实体的数据通路。

根据另一个实施方式，本发明涉及一种方法，其中，当分配了第一和第二绑定实体时，移动实体数据通信可以从第一移动绑定实体移交到第二移动绑定实体。

根据第一个方面的第三个实施方式，本发明涉及一种方法，其中所述通信网包括一组转发实体。一组转发实体中至少一个实体被指定到移动实体。一种有关分配的信息被发送至一个转发实体。

例如，在分配的移动绑定实体与一个转发实体间的数据通路上建立数据连接。根据一些实施方式，在分配第二移动绑定实体前，数据通路包括一个转发实体和第一移动绑定实体，而在分配后，其包括所述一个转发实体和第二移动绑定实体。例如，数据通信业务从一个转发实体转发到数据通路分配的相应移动绑定实体。

根据一些实施方式，由一个转发实体生成更新请求。例如，如果一个转发实体检测到数据通路配置不甚合理，则该转发实体会生成请求。

根据一些实施方式，作为对从一组转发实体的另一转发实体至一个转发实体的分配更改的响应，生成更新请求。例如，另一转发实体被指定到移动实体。由于配置更改，另一转发实体的指定更改，以致一个转发实体生成分配。因此，会为数据通路分配一个新的移动绑定实体，该实体更适合新指定的转发实体。

根据第一个方面的第四个实施方式，本发明涉及一种方法，其中所述更新请求包括分配移动绑定实体的提案。相应地，生成请求的实体推荐一个适用于数据通路上实体的移动绑定实体。因此，建议的移动绑定实体被分配作为移动实体的数据通路的移动绑定实体。但是，生成分配决策的实体可能会发现，根据移动实体的至少一个移动参数，需要选择和分配一个不同的移动绑定实体。

根据一些实施方式，通过建议的移动绑定实体发送更新请求。例如，包括提案的请求可能从一个具有分配所建议的标准移动绑定实体的转发实体发送。为了使建议的移动绑定实体知晓该提案，可将包括提案的请求发送至建议的移动绑定实体，该实体会将请求转发至执行分配的实体，如移动控制器。

根据一些实施方式，如果提议的移动绑定实体未分配，则通过提议的移动绑定实体将分配告知分配的移动绑定实体。因此，未分配的提议的移动绑定实体得知未分配情况。

根据第一个方面的第五个实施方式，本发明涉及一种方法，其中所述至少一个移动参数包括在更新请求中。因此，分配决策依赖的移动参数可以代表移动实体的实际状态。

根据第一个方面的第六个实施方式，本发明涉及一种方法，其中所述通信网包括一个移动控制器，且其中所述分配由该移动控制器执行。例如，移动控制器是通信网的中心实体。因此移动控制器可以负责管理接入移动通信网的不同移动实体的数据通路。

根据第二个方面，本发明涉及一种移动控制器，用于具有一组移动绑定实体的移动通信网进行数据通信。该移动控制器配置为接入通信网的一个移动实体的数据通路分配一组移动绑定实体的第一移动绑定实体。作为对移动绑定实体分配到移动实体的更新请求的响应，移动控制器还将一组移动绑定实体的第二移动绑定实体分配到移动实体的数据通路。分配至少基于移动实体的一个移动参数。

从本发明第一个方面的分配相关实施方式中，很容易发现移动控制器的不同实施方式。

根据第二个方面的一些实施方式，移动控制器配置用来执行第一个方面的方法。例如，移动控制器包括一个处理器，用来执行第一个方面的方法。

根据第三个方面，本发明涉及一种用于通信网的通信***。该通信***包括一组用于转发数据通信业务的移动绑定实体和一个根据本发明第二个方面的移动控制器。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据一个实施方式的通信网示意图；

图2是根据一个实施方式的通信网示意图；

图3是根据一个实施方式的方法流程图；

图4是根据一个实施方式的方法流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是根据一个实施方式的通信网示意图。在该通信网中，体现为移动节点MN 110的移动实体通过以虚线显示的信号通路与移动控制器MC 120连接。MC 120是连接数据网络140的提供商网络130的一部分。提供商网络130包括第一和第二转发实体FE 151、152以及第一和第二移动绑定实体MBE161、162。提供商网络130可以具有其他转发实体和其他移动绑定实体，为美观简要，图中未作显示。

MN 110通过以实线显示的移动连接与提供商网络130连接。提供商网络130还通过以实线显示的数据连接与数据网络140连接。数据网络140可以是分组数据网络PDN。FE 151、152和MBE 161、162通过以实线显示的数据连接彼此相连，且均通过以虚线显示的信令连接与MC 120相连。实体151、152、161、162中的一个或多个可与数据网络140连接，因此可以用作提供商网络130的数据网网关。

一旦MN 110接入网络130，MN 110便可以在MC 120注册。连接时没有固定给MN110的数据通路。如果要在MN 110发送数据通信，则需要建立包括FE 151或152以及MBE 161或162的数据通路。为此，MBE 161或162通过MC 120被分配到MN110的数据通路。该分配可在建立与数据网络140的连接期间，尤其是在建立初始连接期间执行。此外，MBE 161或162的分配可以在建立PDN连接后执行，该连接的建立是因MN110资源更改、维护、或位置更改等产生的。然而，在MBE分配到数据通路前，可为MC 120提供分配所需的各种信息。例如，提供MN 110的一个或多个移动参数，分配决策是根据这些参数生成的。因此，可以实现MBE的动态选择和重选。

对于MBE的动态选择和重选，可以通过用户平面(例如一些实施方式中的虚线信令通路)与MC 120通信。根据其他实施方式，默认或之前选择的MBE的数据通路通信可用于与MC 120的通信。

根据一些实施方式，MC 120选择和重选MBE并将所选的MBE分配到MN 110的数据通路。分配决策基于移动实体的一个或多个移动参数，(举例来说)移动参数至少包括以下一项：一个使用移动实体的用户标识、一个移动实体的位置、一个移动实体的开户概况、一个移动实体要求的业务质量QoS、移动实体的移动特性和移动实体的资源特性。MC 120将其决策传输至FE 151或152。FE将MN 110的通信绑定到所分配的MBE。

根据一些实施方式，与MC 120的通信使用信令通道。以下阐释基于初始选择或分配，之前没有执行分配。因此，当MC 120收到为接入提供商网络130的MN 110选择MBE的请求时，MC 120启动其内部MBE分配程序。例如，FE可能通过从FE至MC 120的相应消息来请求为MN 110实行分配。但是，根据其他实施方式，请求可以通过网络管理***发送，图中未显示。

MC 120生成分配MBE的策略决策，其中所述决策基于上述MN 110的移动参数。MC 120直接将决策传达至FE和/或为MN 110的数据通路分配的MBE。

如果之后的更新请求要求重新分配，则MC 120根据所选的MBE生成进一步的分配决策。例如，分配决策基于在MBE第一次分配和更新请求之间发生变化的移动参数。

如果根据更新请求选择了不同的MBE，则会为MN110建立不同的数据通路。但是，与数据网络140的连接针对MN 110及其相对物透明地保留。

根据一些实施方式，数据连接用于为数据通路分配实体。以下描述假定尚且没有为MN 110分配MBE。例如，指定到MN 110的FE(如FE 151)选择第一MBE 161作为MN110默认的MBE。MBE 161被告知该选择。随后MBE 161通知MC 120，MN 110已通过MBE 161具有移动绑定。MC 120根据上述MN 110的移动参数生成有关MBE的策略决策，并为MN110的数据通路分配一个MBE。分配决策被传到FE 151之前选择的默认MBE 161。默认MBE 161与FE 151通信，确认为MN 110的数据通路分配MBE或另一MBE(如MBE 162)的标识。据此，FE 151得知数据转发所分配的MBE。因此，FE 151透明地使用分配的MBE完成为MN 110指定的所有通信。

图2是根据另一个实施方式的通信网示意图。移动实体或移动节点110可连接到第一或第二基站211、212，所述两个基站可以体现为分组核心演进EPC的eNodeB。通过基站211、212，MN 110可以连接到提供商网络230和分组数据网络PDN 240。提供商网络230包括MC 120和具有网关功能的实体251、252、261、262。例如，实体251、262是服务网关S-GW，实体252、261是PDN网关PDN-GW。服务网关和相应的PDN网关可以形成SAE网关。服务网关251、262均与基站211、212连接。PDN网关252、261与数据网络240连接。

如图1所示，MBE可以表示为，eNodeB或其他接入点或其他基站，用于下载数据通信；服务网关或其他接入网专用网关，用于下载和上传数据通信；PDN网关或其他通用网关，用于下载和上传数据通信；或操作域边缘的转发实体，如提供商网络230，用于上传数据通信。

同样，FE可以表示为，eNodeB或其他接入点或基站，用于上传数据通信；服务网关或其他接入网专用网关，用于上传和下载数据通信；PDN网关或其他通用网关，用于上传和下载数据通信；将数据包转发到服务网关的回程实体，用于下载和上传数据通信；或操作域边缘的转发实体，用于下载数据通信。

下文将参考图2对不同实施方式的几个程序进行描述。但是，图2所示的实体仪仪起解释说明的作用，而非加以限制。

图3是根据一个实施方式的操作流程图，其中包括体现为用户设备UE的移动实体301、表示转发实体的源和目标服务网关303、304、移动控制器305、表示MBE的源和目标PDN网关307、308。

在步骤320中，移动控制器305从(举例来说)源eNodeB接收切换请求。在步骤322中，执行服务网关重选程序。该示例认为需要重新选择服务网关。因此会在移动控制器305中触发PDN上下文重定位决策，该控制器至少具有UE 301的一个通信标识参数，例如IMSI。

在步骤324中，移动控制器305根据UE 301的其他可能移动参数(例如UE 301的位置、开户概况、移动特性等)生成是否需要重选PDN网关的策略决策。移动控制器305选择PDN网关并确定所选PDN网关的标识。该示例中，分配从源PDN网关307变为目标PDN网关308。相应地，移动控制器305可确定目标PDN网关308的IP地址。

在步骤326中，移动控制器305向目标服务网关304发送包括目标PDN网关308的IP地址的请求。在步骤328中，目标服务网关304向目标PDN网关308发送创建会话请求。作为对该请求的响应，在步骤330中，目标PDN网关308开始建立会话。在步骤332中，向目标服务网关304发送创建会话请求的响应。因此，在步骤328、330和332中转移了PDN连接。其假定目标服务网关304保留UE 301与目标PDN网关308之间的绑定。

在步骤334中，步骤332发送的目标PDN网关308的响应被转发至移动控制器305。在步骤338中，移动控制器305进一步将响应作为切换请求转发至目标eNodeB(图中未显示)。

在步骤340中，源服务网关303和目标服务网关304之间建立间接隧道。在步骤342中，将切换命令发送到源eNodeB并执行切换。

在接下来的步骤346、348、350和352中，通知切换并终止程序。程序带来的结果是，目标服务网关304从UE 301接收到数据包后，立即将其转发至目标PDN网关308。

根据以上描述，转发实体的分配从源服务网关303变为目标服务网关304，并且是从作为第一MBE的源PDN网关307到作为第二MBE的目标PDN网关308来执行MBE的重新分配。

根据其他实施方式，需要重选PDN网关的决策是由移动控制器305在上述步骤320中生成的。因此假定eNodeB保持不变。相应地，可重新选择服务网关。如上所述，如果未重新选择服务网关，则执行步骤326、328、330、332、334。步骤338、340、342和344可以忽略，因为服务网关没有改变。执行步骤346、348、350和352，如上所述。

图4是根据一些实施方式的操作流程图。在图4中有多个实体，例如一个UE 401、一个eNodeB 403、一个移动控制器405、一个源通用网关GG 407和一个目标GG 409。该示例的操作可在平的移动架构中执行。

假定eNodeB 403包括FE功能并实施FE。此外，eNodeB 403包括认证和授权功能。GG 407、409代表MBE，例如，其可以表示为ERC中具有服务网关和PDN网关功能的SAE服务网关。还假定GG位于UE附近。可以假定常常需要重新选择，尤其取决于接入网络的UE的移动性。eNodeB 403包括具有优先顺序的一组GG的默认列表。通常选择默认GG，默认GG通常是为UE提供服务的最佳选择。该默认列表可以通过动态命名服务DNS机制接收，尤其一次性针对所有用户。

对于初始选择，通过默认GG(即源GG 407)建立PDN连接。对于后续选择，假定PDN连接已通过源GG 407预先建立。程序可通过UE切换时UE 401与接入网的初始和后续连接由操控触发器(拥塞响应)和管理触发器(GG失败)触发。

在步骤420中，MC 405根据UE 401的至少一个移动参数生成GG重选决策，并分配(初始或后续)GG 407或409作为UE 401的数据通路的MBE。

在步骤422和424中，在源和目标GG 407、409之间建立间接隧道。在步骤426中，向源GG 407发送包括用户标识和目标GG 409地址的切换请求。对于初始和后续选择均发送该请求，因为在初始选择中，PDN连接通过源GG407建立。

在步骤428中，源GG 407确定eNodeB 403并将切换请求转发至eNodeB403。

在步骤430、432、434和436中，eNodeB 403开始将PDN上下文传至目标GG 409，其中还包括与移动控制器405的通信。

成功的GG重新选择程序在步骤440中发送至源GG 407，并在步骤442中从源GG 407转发至MC 405。

根据不同的实施方式，可以重新选择用于各MN的MBE。更具体地，MBE重选决策可以与MN的连接一同考虑多个参数，例如开户概况、可用和所需资源、移动特性等，如上所述。

与仪依赖静态信息的永久选择相比，MBE选择和重选可以就瞬时成本、负载、移动性等分别针对每个用户或每个MN进行考虑。

与始终在MN和MBE间采用固定通路相比，使用多样数据通路可以动态地控制经由操作核心网的数据通信。

例如，对于故障转移或拥塞，可以针对同一MN使用其他MBE，而无需将MN从通信网断开，因此不会导致业务中断。

根据一些实施方式，例如对于3GPP EPC，维护同一PDN连接的同时可以重新选择PDN网关。

根据一些实施方式，对于平的移动架构，以下情况下可以重新选择GG：GG位于基站附近，例如通过默认MBE实现。此外，GG可以位于操作域的边缘附近，其中，(举例来说)可以实现与移动控制器的直接通信。

Claims (15)

1.用于管理接入通信网的移动实体(110)的数据通路的方法，所述通信网具有一组用于转发数据通信的移动绑定实体(161、162)，所述方法包括：

将一组移动绑定实体(161、162)的第一移动绑定实体分配到移动实体(110)的数据通路；以及

作为对移动绑定实体分配到移动实体(110)的更新请求的响应，将一组移动绑定实体(161、162)的第二移动绑定实体分配到移动实体(110)的数据通路，所述分配至少基于移动实体(110)的一个移动参数。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个移动参数至少包括以下一项：

一个使用移动实体(110)的用户标识；

一个移动实体(110)的位置；

一个移动实体(110)的开户概况；

一个移动实体(110)要求的业务质量QoS；

移动实体(110)的移动特性；

移动实体(110)的资源特性。

3.根据权利要求1或2所述的方法，

其中，分配第二移动绑定实体期间，所述移动实体(110)仍然保持与通信网的连接。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，

其中所述第一移动绑定实体在分配第二移动绑定实体后解除分配。

5.根据权利要求1-3任一项所述的方法，

其中所述通信网包括一组转发实体(151、152)，一组转发实体(151、152)中至少有一个被指定到移动实体(110)，其中，一种有关分配的信息被发送至一个转发实体。

6.根据权利要求5所述的方法，

其中，在分配的移动绑定实体(161、162)与一个移动绑定实体(161、162)间的数据通路上建立数据连接。

7.根据权利要求5或6所述的方法，

其中，由一个移动绑定实体(161、162)生成更新请求。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的方法，

其中，作为对从一组转发实体(151、152)的另一转发实体至一个转发实体的分配更改的响应，生成更新请求。

9.根据权利要求1-3任一项所述的方法，

其中所述更新请求包括分配移动绑定实体(161、162)的提案。

10.根据权利要求1-3任一项所述的方法，

其中所述更新请求通过提议的移动绑定实体(161、162)发送。

11.根据权利要求9或10所述的方法，

其中，如果提议的移动绑定实体未分配，则通过提议的移动绑定实体将分配告知分配的移动绑定实体。

12.根据权利要求1-3任一项所述的方法，

其中所述至少一个移动参数包括在更新请求中。

13.根据权利要求1-3任一项所述的方法，

其中所述通信网包括一个移动控制器(120)，且其中所述分配由该移动控制器(120)执行。

14.通信网的移动控制器(120)，该通信网具有一组用于转发数据通信的移动绑定实体(161、162)，所述移动控制器(120)配置用于：

将一组移动绑定实体(161、162)的第一移动绑定实体分配到接入移动通信网的移动实体(110)的数据通路；以及

作为对移动绑定实体分配到移动实体(110)的更新请求的响应，将一组移动绑定实体(161、162)的第二移动绑定实体分配到移动实体(110)的数据通路，所述分配至少基于移动实体(110)的一个移动参数。

15.通信网的通信***，所述通信***包括一组用于转发数据通信业务的移动绑定实体(161、162)和一个前述权利要求所述的移动控制器(120)。

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