CN105612508B - 用于在分布式演进型分组核心网络架构中进行信号中介的***和方法 - Google Patents

用于在分布式演进型分组核心网络架构中进行信号中介的***和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105612508B
CN105612508B CN201480055415.7A CN201480055415A CN105612508B CN 105612508 B CN105612508 B CN 105612508B CN 201480055415 A CN201480055415 A CN 201480055415A CN 105612508 B CN105612508 B CN 105612508B
Authority
CN
China
Prior art keywords
address
epc
distributed
network
data center
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201480055415.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105612508A (zh
Inventor
约翰·凯帕立玛里尔
相治咸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huawei Technologies Co Ltd
Original Assignee
Huawei Technologies Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huawei Technologies Co Ltd filed Critical Huawei Technologies Co Ltd
Publication of CN105612508A publication Critical patent/CN105612508A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105612508B publication Critical patent/CN105612508B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W60/00—Affiliation to network, e.g. registration; Terminating affiliation with the network, e.g. de-registration
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L61/00—Network arrangements, protocols or services for addressing or naming
    • H04L61/45—Network directories; Name-to-address mapping
    • H04L61/4588—Network directories; Name-to-address mapping containing mobile subscriber information, e.g. home subscriber server [HSS]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L2101/00—Indexing scheme associated with group H04L61/00
    • H04L2101/60—Types of network addresses
    • H04L2101/618—Details of network addresses
    • H04L2101/654—International mobile subscriber identity [IMSI] numbers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/08—Configuration management of networks or network elements
    • H04L41/0893—Assignment of logical groups to network elements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/08—Configuration management of networks or network elements
    • H04L41/0894—Policy-based network configuration management
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L61/00—Network arrangements, protocols or services for addressing or naming
    • H04L61/45—Network directories; Name-to-address mapping
    • H04L61/4552—Lookup mechanisms between a plurality of directories; Synchronisation of directories, e.g. metadirectories
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L61/00—Network arrangements, protocols or services for addressing or naming
    • H04L61/50—Address allocation
    • H04L61/5007—Internet protocol [IP] addresses
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L61/00—Network arrangements, protocols or services for addressing or naming
    • H04L61/50—Address allocation
    • H04L61/5061—Pools of addresses

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)

Abstract

为促进整个分布式EPC网络架构中对第三方网络的认证、授权和计费(AAA)信令的路由，可以将分布式EPC网络中的互联网协议(IP)地址分配发布至中心EPC实体处维护的IP地址注册表。可以将地址分配直接发布或通过云管理服务器间接发布至由中心EPC实体维护的地址注册表。此外，可以通过当在中心EPC网络实体处接收到更新位置请求(ULR)消息时触发对认证或授权配置文件的传送来减少分布式EPC网络架构中与UE认证相关联的等待时间。

Description

用于在分布式演进型分组核心网络架构中进行信号中介的系 统和方法
本专利申请要求于2013年10月11日递交的名称为“System and Method for aDistributed Signaling Brokering Agent”的第61/889,927号美国临时专利申请的优先权，上述申请通过引用的方式如同其全文重现那样合并入本文中。
技术领域
本发明总体上涉及电信领域，在特定实施方式中，涉及用于在分布式演进型分组核心(evolved packet core，EPC)网络架构中进行信号中介的***和方法。
背景技术
常规的长期演进(Long Term Evolution，LTE)和演进型分组***(EvolvedPacket System，EPS)架构利用集中式演进型分组核心(evolved packet core，EPC)网络锚定用户设备(user equipment，UE)的互联网协议(internet protocol，IP)会话。由于小小区、异构网络(heterogeneous network，het-net)、机对机(machine-to-machine，M2M)网络以及设备网络的部署的增加，下一代LTE和EPS架构很可能采用分布式EPC网络。分布式EPC网络架构通常包括：多个分布式EPC实体，所述多个分布式EPC实体包括网关；以及集中式EPC实体，该集中式EPC实体用作分布式EPC实体与外部第三方网络之间的中间设备。
发明内容
本公开内容的实施方式描述了分布式演进型分组核心(evolved packet core，EPC)网络的分布式信令中介代理，基本实现了技术优点。
根据实施方式，提供了一种用于在分布式演进型分组核心(evolved packetcore，EPC)网络中预留资源的方法。在本示例中，该方法包括：接收来自中心EPC网络中的中介代理处的应用服务器的认证、授权和计费(authentication,authorization andaccounting，AAA)协议请求。该AAA协议请求将用户设备(user equipment，UE)的互联网协议(internet protocol，IP)地址指定为该AAA协议请求的目的地址。该方法还包括：根据该IP地址查找地址注册表，以确定该IP地址与多个分布式EPC网络中的第一分布式EPC网络相关联；以及将该AAA协议请求转发至第一分布式EPC网络中的分布式策略和计费规则功能(policy and charging rules function，PCRF)实体。还提供了一种执行该方法的装置。
根据另一实施方式，提供了一种用于在分布式演进型分组核心(evolved packetcore，EPC)网络中快速认证的方法。在本示例中，该方法包括：在中心EPC网络中的中介代理处接收来自分布式EPC网络中的移动管理实体(mobility management entity，MME)的更新位置请求/更新位置响应(update location request/update location answer，ULR/ULA)消息。该ULR/ULA消息指定用户设备(user equipment，UE)的国际移动用户识别码(international mobile subscriber identity，IMSI)。该方法还包括：响应于接收到来自MME的ULR/ULA消息，触发将与IMSI相关联的认证或授权配置文件传送至分布式EPC网络中的策略和计费规则功能(policy and charging rules function，PCRF)实体。在不接收来自PCRF实体的对应的配置文件请求的情况下，该认证或授权配置文件被发送至所述PCRF实体。还提供了一种执行该方法的装置。
附图说明
为了更完整地理解本发明及其优点，现在参考下文结合附图进行的描述，在附图中：
图1示出了实施方式无线通信网络的示图；
图2示出了常规的集中式EPC网络架构的示图；
图3示出了常规的分布式EPC网络架构的示图；
图4示出了实施方式分布式EPC网络架构的示图；
图5示出了在图4中描绘的实施方式分布式EPC网络架构中的地址注册表发布和AAA路由的实施方式传送序列的协议示图；
图6示出了在分布式EPC网络架构中进行AAA路由的实施方式方法的流程图；
图7示出了另一实施方式EPC网络架构的示图；
图8示出了用于基于更新位置请求(update location request，ULR)消息触发对认证配置文件的传送的实施方式方法的流程图；
图9示出了另一实施方式分布式EPC网络架构的示图；
图10示出了实施方式分布式消息中介代理的示图；
图11示出了分布式EPC架构中的实施方式PCRF发现协议的示图；
图12示出了实施方式计算平台的示图；以及
图13示出了实施方式通信设备的示图。
除非另有指示，否则不同图中的对应附图标记通常指代对应部分。绘制各图是为了清楚地说明实施方式的相关方面，因此未必是按比例绘制。
具体实施方式
下文将详细论述本公开内容的实施方式的使用。然而应了解，本文所揭示的构思可以在多种具体环境中实施，且本文所论述的具体实施方式仅是说明性的而不用作限制权利要求书的范围。此外，应理解，可以在不脱离由所附权利要求书界定的本公开内容的精神和范围的情况下，对本文做出各种改变、替代和更改。
在EPC网络中，策略和计费规则功能(policy and charging rules function，PCRF)实体负责做出实时的策略决策，以及访问/维持用户数据库。在集中式EPC网络中，PCRF实体对跟踪网关的IP地址分配的中心地址注册表进行维护。中心地址注册表用于对从第三方网络接收的信令进行路由。例如，当建立无线电承载时，中心EPC网络中的网关可以将IP地址动态地分配至用户设备(user equipment，UE)。然后，中心EPC网络中的PCRF实体可以将IP地址分配与RAN进行关联，使得能够通过将AAA请求携带的IP地址映射到地址注册表，来将从第三方网络接收的认证、授权和计费(authentication,authorization andaccounting，AAA)请求正确地路由至该RAN。
本文讨论的集中式EPC网络架构和分布式EPC网络架构之间的一个关键区别在于：分布式EPC网络架构将PCRF实体和网关定位在分布式EPC网络位置处。常规地，分布式PCRF实体维护本地地址注册表，本地地址注册表反映由在对应分布式EPC网络位置中的分布式网关做出的IP地址分配。然而，常规的分布式EPC网络中的本地地址注册表不跟踪在其他分布式EPC网络位置中的分布式网关做出的IP地址分配，且通常对于中心EPC实体也是不可用的。因此，中心EPC实体可能无法确定哪个分布式PCRF实体与传入的AAA请求的目的IP地址相关联，这使得难以对该请求进行路由(如果可能的话)。
本公开内容的各方面提供了下述技术：将分布式EPC网络中的IP地址分配发布至在中心EPC实体处维护的IP地址注册表，然后该IP地址注册表用于将从第三方网络接收的AAA请求路由至合适的分布式EPC网络。在实施方式中，由在分布式EPC网络中的分布式网关中对IP地址的范围进行分配/再分配的IP范围分配/再分配来触发该发布。IP地址的范围对应于由对应的分布式网关可用于进行分配的地址池。例如，在链路建立期间，分布式网关将来自该池的地址分配给新附接的UE。在一些实施方式中，将地址分配直接发布至由中心EPC实体维护的地址注册表。在其他实施方式中，首先将地址分配发布至云管理服务器中的地址注册表，云管理服务器更新在中心EPC实体处的地址注册表。
分布式EPC网络架构中的另一个潜在问题在于：PCRF实体的分布增加了UE认证的等待时间，从而延迟了链路建立。更具体地，链路建立过程通常包括使用在签约配置文件存储库(subscription profile repository，SPR)中存储的认证或授权配置文件在EPC处进行UE认证。在分布式EPC网络架构中，在中心EPC网络实体处维护签约配置文件存储库(subscription profile repository，SPR)，并且当请求时，例如，当中心EPC网络实体接收到指定UE的国际移动用户识别码(International Mobile Subscriber Identity，IMSI)的对应的配置文件请求时，认证配置文件从中心EPC网络实体传送至分布式PCRF实体。在常规的分布式EPC架构中，配置文件请求与更新位置请求(update location request，ULR)消息分开传送(并且在ULR消息之后传送)，ULR消息是发起链路建立的消息。对ULR消息的传送与对配置文件请求消息的传送之间的时间流逝增加了UE认证过程的等待时间，从而延迟了分布式EPC网络中的链路建立。本公开内容的各方面通过当在中心EPC网络实体接收到ULR消息时触发对认证或授权配置文件的传送而避免了该等待时间。下面将更详细地描述这些特征以及其他特征。
图1示出了用于传送数据的网络100。网络100包括：具有覆盖区域101的基站110、多个移动设备120以及回传网络130。如图所示，基站110建立与移动设备120的上行链路(短划线)和/或下行链路(虚线)连接，用于将数据从移动设备120运送至基站110，以及从基站110运送至移动设备120。在上行链路/下行链路连接上运送的数据可以包括在移动设备120之间传送的数据，以及通过回传网络130传送至远端(未示出)的数据/从远端(未示出)传送的数据。当在本文中使用时，术语“基站”指代被配置成提供到网络的无线接入的任何部件(或部件组合)，如增强型基站(eNB)、宏蜂窝、毫微微蜂窝、Wi-Fi接入点(access point，AP)或其他支持无线功能的设备。基站可以根据一种或更多种无线通信协议如长期演进(longterm evolution，LTE)、高级LTE(LTE advanced，LTE-A)、高速分组接入(High SpeedPacket Access，HSPA)、Wi-Fi 802.11a/b/g/n/ac等来提供无线接入。当在本文中使用时，术语“移动设备”指代能够与基站建立无线连接的任何部件(或部件组合)，如用户设备(user equipment，UE)、移动基站(mobile station，STA)以及其他支持无线功能的设备。在一些实施方式中，网络100可以包括各种其他无线设备，如中继、低功率节点等。
图2示出了常规的集中式EPC网络架构200，其中，中心EPC网络230中的网关234和PCRF实体232用作第三方网络290与无线电接入网(radio access network，RAN)中的接入点212及214之间的中间设备。如图所示，GX接口延伸在PCRF实体232与网关234之间，并且S1-U接口延伸在网关234与RAN中的接入点212及214之间。S1-U和GX接口可以对应于回传网络。在链路建立期间，无线电接口(实线箭头)建立在接入点212与用户设备202之间以及接入点214与用户设备204之间，此时，网关234将IP地址动态地分配给用户设备202及204。PCRF实体232可以对跟踪网关234的IP地址分配的地址注册表238进行维护，并将特定IP地址(或地址范围)与特定RAN和/或接入点相关联。
链路建立后，用户设备204可以通过将SIP邀请消息发送至应用服务器292来尝试访问由应用服务器292提供的业务。SIP消息可以包括由网关234分配给UE 204的IP地址，并且可以提示应用服务器292通过Rx接口将AAA请求发送至PCRF实体232，以对用户设备204进行认证/授权。该AAA请求可以将SIP消息携带的IP地址指定为该AAA请求的目的地址，并且可以经由网关234根据地址注册表238将该AAA请求路由至接入点214。
在常规的分布式EPC网络架构中可能难以对AAA请求进行路由，因为地址注册表被维护在分布式EPC网络中，而不是在集中式EPC网络实体处。图3示出了常规的分布式EPC网络架构300，其中，分布式EPC网络330及340中的分布式网关334及344和分布式PCRF实体332及334用作第三方网络390与RAN中的接入点312、314及316之间的中间设备。如图所示，Rx接口延伸在第三方网络390中的应用服务器392与中心EPC实体350之间，并且延伸在中心EPC实体与分布式EPC网络330及340中的分布式PCRF实体332及342之间。分布式PCRF实体332及342和分布式网关334及344可以与PCRF 234和网关232表现相似，相似之处在于：分布式网关334及344可以将IP地址分配给接入其相应RAN的UE 302及304，并且分布式PCRF实体332及342可以对跟踪那些IP地址分配的地址注册表338及348进行维护。
然而，常规的分布式EPC网络架构300中的地址注册表338及348被本地维护，使得地址注册表338不反映分布式网关344的IP地址分配，且地址注册表348不反映分布式网关334的IP地址分配。此外，在常规的分布式EPC网络架构300中，中心EPC实体350无法获得IP地址分配信息。因此，中心EPC实体350可能无法确定哪个分布式EPC网络340对从第三方网络390接收的AAA请求(或其他信令)进行路由。
本公开内容的各方面提供了下述技术：将分布式EPC网络的IP地址分配发布至中心EPC实体可以获得的IP地址注册表，从而使得中心EPC实体能够恰当地路由从第三方网络接收的AAA请求。图4示出了实施方式分布式EPC网络架构400，其中，分布式网关434及444的IP地址分配被发布至中心EPC实体450可获得的地址注册表458中。在一个示例中，发生IP地址再分配，即，IP地址范围被分配给分布式网关444。这提示分布式PCRF实体442发起向地址注册表458及468中的一者或两者进行发布。在一个示例中，分布式PCRF实体442直接将地址范围分配发布至中心EPC实体450中的地址注册表458。在另一个示例中，分布式PCRF实体442将地址范围分配发布至云管理实体460中的地址注册表468，云管理实体460随后更新中心EPC实体450中的地址注册表458。在之后的某个时间点，UE 404发起与接入点416建立无线电连接，提示分布式网关444将来自分配的地址池中的IP地址分配至UE 404。之后，UE404通过将SIP请求消息发送至第三方网络490来尝试访问由应用服务器提供的业务。SIP请求消息携带分配给UE 404的IP地址，并提示第三方网络490将AAA请求发送至中心EPC网络实体450。该AAA请求适于引出对UE 404的认证和/或授权，并将分配给UE 404的IP地址指定为AAA请求的目的地址。中心EPC实体450参考地址注册表458，以识别由AAA请求指定的IP地址被分配给分布式EPC网络440中的分布式网关444，因此，中心实体450将AAA请求转发至分布式EPC网络440中的分布式PCRF实体442。然后将AAA请求中继至UE 404。在一些实施方式中，CMBA 456和DMBA 436及446在中心EPC网络实体450与分布式EPC网络430及440之间无缝地中继AAA请求。
图5示出了用于在实施方式分布式EPC网络架构400中进行地址注册表发布和AAA路由的传送序列500。如图所示，传送序列500开始于地址再分配过程510，在地址再分配过程510中，将IP地址范围分配给网关444。地址再分配可以将地址范围分配给网关用于动态分配。之后，将地址再分配510发布520至中心EPC实体450可获得的地址注册表458。可以将该发布从PCRF实体432直接传送至CMBA 456。相反，可以将该发布间接地从PCRF实体432传送至云管理服务器460，然后从云管理服务器460传送至CMBA 456。之后，UE 404和接入点414参与链路建立530，在此期间，分布式网关444执行IP地址分配540以将特定IP地址(IP-N)分配给UE 404。值得注意的是，特定IP地址(IP-N)处于在地址再分配过程510期间分配给网关444的IP地址的范围内。接下来，UE 404将SIP请求550发送至第三方网络490，以请求由应用服务器492提供的业务。SIP请求550将IP-N指定为SIP请求550的源地址，并提示第三方网络490将AAA请求560发送至中心实体450以用于认证UE 404，其中，AAA请求560将IP-N指定为AAA请求560的目的地址。
然后，中心EPC实体450参考地址注册表458以确定IP-N与分布式EPC网络440(或分布式PCRF实体442)相关联，并将AAA请求560转发至分布式PCRF实体442。在一些实施方式中，CMBA 456和DMBA 446可以辅助转发AAA请求560，这对于第三方网络490和/或其他参与的实体/部件可以是透明的。然后经由分布式网关444和接入点414将AAA请求560从分布式PCRF转发至UE 404。
图6示出了用于在第三方网络和分布式EPC网络中的分布式PCRF实体之间路由AAA信令的方法600，方法600可以由中心EPC网络实体(例如，分布式消息中介代理)执行。如图所示，方法600开始于步骤610，其中，中心EPC网络实体接收来自第三方网络的AAA请求。该AAA请求指定AAA请求的目的IP地址。之后，方法600进行至步骤620，其中，中心EPC网络实体查找地址注册表，以识别与由AAA请求携带的IP地址相关联的分布式PCRF实体。接下来，方法600进行至步骤630，其中，中心EPC网络实体将AAA请求转发至分布式PCRF实体。
分布式EPC网络实体架构的另一个潜在问题在于链路建立期间将认证或授权配置文件提供给分布式PCRF的等待时间。更具体地，认证或授权配置文件通常存储在由中心EPC网络实体维护的签约配置文件存储库(subscription profile repository，SPR)中，并被传送至分布式PCRF实体，以使分布式EPC网络能够对UE进行认证。一般而言，需要在链路建立期间进行UE认证，因此，传送认证或授权配置文件的等待时间可能延迟链路建立。
在常规的网络中，SPR只在从分布式PCRF接收到配置文件请求消息之后，才将对应的认证或授权配置文件传送至分布式PCRF。该配置文件请求消息指定UE的国际移动用户识别码(International Mobile Subscriber Identity，IMSI)，且常规地，该配置文件请求消息与更新位置请求(update location request，ULR)消息分开传送(并且在ULR消息之后传送)。因此，对ULR消息的传送和对配置文件请求消息的传送之间的时间增加了分布式EPC网络中对UE进行认证的等待时间，从而延迟了链路建立。
本公开内容的各方面通过基于ULR消息触发对认证或授权配置文件的传送来避免这种等待时间。图7示出了实施方式分布式EPC网络架构700，其中，通过ULR消息触发认证或授权配置文件。如图所示，UE 702连接至AP 712，AP 712提示分布式EPC网络730中的MME将更新位置请求(update location request，ULR)或更新位置响应(update locationanswer，ULA)消息发送至中心EPC网络750。在不将配置文件请求消息从分布式EPC网络730传送至中心EPC网络750的情况下，ULR/ULA消息触发将认证配置文件消息从中心EPC网络750传送至分布式EPC网络730。在一些实施方式中，由中心EPC网络730中的DMBA辅助该操作，DMBA在接收到ULR消息时向SPR提交请求。
值得注意的是，DMBA可以对用户信息进行无缝地中介和缓存。当用户附接至网络时，经由DMBA来对移动管理实体(mobility management entity，MME)与HSS之间的S6a信令(步骤1和2)进行中介。DMBA订阅UE的配置文件(步骤3)。SPR将UE配置文件通知给DMBA(步骤4)，且DMBA将UE配置文件递送至PCRF(步骤5和6)。如果UE配置文件有任何更新，则SPR通知DMBA，且重复步骤4、5和6直到会话终止。
图8示出了用于基于ULR消息来触发对认证或授权配置文件的传送的方法800，方法800可以由中心EPC网络实体(例如，分布式消息中介代理)执行。如图所示，方法800开始于步骤810，其中，中心EPC网络实体接收来自分布式EPC网络实体例如分布式EPC网络中的MME的ULR/ULA消息。随后，方法800进行至步骤820，其中，中心EPC网络实体凭借接收到ULR消息而在不接收来自分布式EPC网络的单独的配置文件请求消息的情况下触发将认证配置文件消息传送至分布式EPC网络。
图9示出了分布式EPC架构，其中，用于处理会话的功能托管于分布式EPC中的虚拟机(virtual machine，VM)上。其他功能，如归属用户服务(home subscriber service，HSS)和签约配置文件存储库(subscription profile repository，SPR)位于中心云/数据中心(data center，DC)。由于这样的分布，会话处理在很多情况下是最佳的。然而，一些信令需要其他机制以进行无缝操作。
一种实施方式增强了现有的分布式EPC机制，并且包括对认证、授权和计费(authentication,authorization and accounting，AAA)协议(例如，Diameter)消息和用户信息的中介和缓存。
图10示出了实施方式信令中介分布式消息中介代理(distributed messagebrokering agent，DMBA)。DMBA将AAA请求例如Diameter请求从各分布式EPC实体中介至中心DC中的服务器(在线计费***(online charging system，OCS)、CDG和HSS等)。
实施方式DMBA以与Diameter边界代理(Diameter edge agent，DEA)相似的方式管理安全关联，并支持用于处理来自外部网络(应用服务器(AS)→Rx→PCRF)的请求的机制。在这些情况下，DMBA定位为UE服务的正确的PCRF。DMBA也用于当用户附接至网络时优化将用户配置文件下载至PCRF和OCS。
图11示出了分布式EPC架构中的PCRF发现。当UE从与UE的运营商有服务质量(quality of service，QoS)/服务水平协议(service level agreement，SLA)关系的第三方网络(third party network，TPN)获得业务时，TPN服务器(AS)可以请求流的QoS。下面描述了在分布式EPC中支持这一点的扩展。
各分布位置的云管理实体——此情况下指资源注册表——将包括与分组网关(packet gateway，PGW)接入点名称(access point name，APN)/地址分配相关联的互联网协议(internet protocol，IP)地址/字冠范围的资源进行同步。每个位置中的DMBA如图11所示订阅关于IP地址范围和关联的PCRF的信息。
当来自AS的Rx接口请求(例如，AAA请求)到达时，DMBA查询其表格，并将该请求中的IP地址/字冠映射到分布式EPC位置的信息。然后，DMBA将该请求以代理方式发送至正确的PCRF(图11中的PCRF1)。
图12示出了分布式EPC中的OCS，以优化动态计费。与PCRF的机制相似，DMBA可以将用户配置文件下载至OCS。如果DMBA的签约配置文件包括在线计费参数/标志，则DMBA下载UE配置文件至OCS(步骤4、5和6)。如果UE配置文件有任何更新，则SPR通知DMBA，且重复步骤4、5和6直到会话终止。
实施方式分布式信令中介代理使得各种分布式功能能够无缝地进行发现和消息传输。用于中介代理的实施方式机制对来自运营商网络之外(例如，AS、PCRF和Rx信令)的请求进行路由。实施方式机制优化了将用户配置文件下载至分布式PCRF实体和分布式OCS实体。可以在分组核心网络和设备如3GPP演进型分组核心网络和设备等中实现各实施方式。
图13是可以用于实现本文公开的设备和方法的处理***的框图。特定装置可利用所有所示的部件或部件的仅其子集，且集成程度可以因设备而不同。此外，设备可以包括部件的多个实例，例如多个处理单元、多个处理器、多个存储器、多个发射器、多个接收器等。处理***可以包括配备有一个或更多个输入/输出设备例如扬声器、麦克风、鼠标、触摸屏、按键、键盘、打印机、显示器等的处理单元。处理单元可以包括中央处理器(centralprocessing unit，CPU)、存储器、大容量存储设备、视频适配器以及连接至总线的I/O接口。
总线可以是包括存储器总线或存储器控制器、外设总线、视频总线等的任何类型的若干总线架构中的一种或更多种。CPU可以包括任何类型的电子数据处理器。存储器可以包括任何类型的***存储器，例如静态随机存取存储器(static random access memory，SRAM)、动态随机存取存储器(dynamic random access memory，DRAM)、同步DRAM(synchronous DRAM，SDRAM)、只读存储器(read-only memory，ROM)或其组合等等。在实施方式中，存储器可包括在启动时使用的ROM以及执行程序时使用的用于程序和数据存储的DRAM。
大容量存储设备可以包括任何类型的存储器设备，其被配置成存储数据、程序和其他信息，并使这些数据、程序和其他信息能够通过总线来访问。大容量存储设备可以包括例如固态磁盘、硬盘驱动器、磁盘驱动器、光盘驱动器等等中一个或更多个。
视频适配器和I/O接口提供用于将外部输入输出设备耦接至处理单元的接口。如图所示，输入输出设备的示例包括耦接至视频适配器的显示器以及耦接至I/O接口的鼠标/键盘/打印机。可以将其他设备耦接至处理单元，并且可以利用附加的或更少的接口卡。例如，可以使用串行接口如通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)(未示出)等来提供打印机的接口。
处理单元还包括一个或更多个网络接口，其可以包括诸如以太网电缆等的有线链路和/或无线链路以接入节点或不同网络。网络接口使处理单元能够经由网络与远程单元通信。例如，网络接口可以经由一个或更多个发射器/发射天线以及一个或更多个接收器/接收天线来提供无线通信。在实施方式中，处理单元耦接至局域网或者广域网以用于数据处理以及与远程设备例如其他处理单元、因特网、远程存储设施等通信。
以下参考文件与本申请的主题相关。这些参考文件中的每者以全文引用的方式合并入本文中：
●3GPP TS 23.401版本12.2.0，第三代合作伙伴计划，技术规范组服务和***方面，用于演进型通用陆地无线接入网(Evolved Universal Terrestrial Radio AccessNetwork，E-UTRAN)接入的通用分组无线业务(General Packet Radio Service，GPRS)增强(版本12)(2013年9月)。
虽然已参考说明性实施方式描述了本发明，但此描述并不意在被以限制的方式来解释。本领域的技术人员在参考该描述后，将会明白这些说明性实施方式的各种修改和组合以及本发明其他实施方式。因此，所附权利要求书意图涵盖任何此类修改或实施方式。

Claims (20)

1.一种用于在分布式演进型分组核心(EPC)网络中预留资源的方法，所述方法包括：
中心EPC网络中的中介代理接收来自应用服务器的认证、授权和计费(AAA)协议请求，所述AAA协议请求将互联网协议(IP)地址指定为所述AAA协议请求的目的地址，其中，所述IP地址被分配给用户设备(UE)；
所述中介代理根据所述IP地址查找地址注册表，以确定所述IP地址与多个分布式EPC网络中的第一分布式EPC网络相关联；以及
所述中介代理将所述AAA协议请求转发至所述第一分布式EPC网络中的分布式策略和计费规则功能(PCRF)实体。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述PCRF实体托管于不包括所述中介代理的第一数据中心。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述IP地址由托管于第一数据中心的网关分配给所述UE，并且其中，所述中介代理由独立而区别于所述第一数据中心的第二数据中心托管。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述地址注册表为由所述第一数据中心和所述第二数据中心共享的数据库条目。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述网关适于向所述地址注册表的在所述第一数据中心中存储的本地版本发布地址更新，并且其中，向所述地址注册表的在所述第一数据中心中存储的所述本地版本的发布更新触发向所述地址注册表的在所述第二数据中心中存储的远程版本的自动更新。
6.根据权利要求3所述的方法，其中，所述地址注册表为主地址注册表的本地副本，所述主地址注册表由云管理服务器维护，并且所述主地址注册表的所述本地副本由所述第二数据中心缓存。
7.一种服务器，包括：
处理器；以及
计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储用于由所述处理器执行的程序，所述程序包括指令以：
接收来自应用服务器的认证、授权和计费(AAA)协议请求，所述AAA协议请求将互联网协议(IP)地址指定为所述AAA协议请求的目的地址，其中，所述服务器托管中心演进型分组核心(EPC)网络中的中介代理，并且其中，所述IP地址被分配给用户设备(UE)；
根据所述IP地址查找地址注册表，以确定所述IP地址与多个分布式EPC网络中的第一分布式EPC网络相关联；以及
将所述AAA协议请求转发至所述第一分布式EPC网络中的分布式策略和计费规则功能(PCRF)实体。
8.根据权利要求7所述的服务器，其中，所述PCRF实体托管于不包括所述中介代理的第一数据中心。
9.根据权利要求7所述的服务器，其中，所述IP地址由托管于第一数据中心的网关分配给所述UE，所述第一数据中心不包括所述服务器。
10.根据权利要求9所述的服务器，其中，所述网关适于向所述地址注册表的在所述第一数据中心中存储的本地版本发布地址更新，并且其中，向所述地址注册表的在所述第一数据中心中存储的所述本地版本的发布更新触发向所述地址注册表的在第二数据中心中存储的远程版本的自动更新。
11.根据权利要求10所述的服务器，其中，所述网关适于经由延伸在云管理服务器与所述第一数据中心之间的广域网(WAN)接口向所述地址注册表远程地发布地址更新。
12.根据权利要求10所述的服务器，其中，所述地址注册表为主地址注册表的本地副本，所述主地址注册表由云管理服务器维护，并且所述主地址注册表的所述本地副本由装有所述服务器的第二数据中心缓存。
13.一种用于在分布式演进型分组核心(EPC)网络中快速认证的方法，所述方法包括：
中心EPC网络中的中介代理接收来自分布式EPC网络中的移动管理实体(MME)的更新位置请求/更新位置响应(ULR/ULA)消息，所述ULR/ULA消息指定用户设备(UE)的国际移动用户识别码(IMSI)；以及
响应于接收到来自所述MME的所述ULR/ULA消息，触发将与所述IMSI相关联的认证或授权配置文件传送至所述分布式EPC网络中的策略和计费规则功能(PCRF)实体，在不接收来自所述PCRF实体的对应的配置文件请求的情况下，所述认证或授权配置文件被发送至所述PCRF实体。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述PCRF实体托管于不包括所述中介代理的第一数据中心。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，所述ULR/ULA消息包括Diameter更新位置请求(ULR)消息。
16.根据权利要求13所述的方法，其中，所述ULR/ULA消息包括Diameter更新位置响应(ULA)消息。
17.一种服务器，包括：
处理器；以及
计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储用于由所述处理器执行的程序，所述程序包括指令以：
接收来自分布式演进型分组核心(EPC)网络中的移动管理实体(MME)的更新位置请求/更新位置响应(ULR/ULA)消息，其中，所述服务器托管中心EPC网络中的中介代理，并且其中，所述ULR/ULA消息指定用户设备(UE)的国际移动用户识别码(IMSI)；以及
响应于接收到来自所述MME的所述ULR/ULA消息，将与IMSI相关联的认证或授权配置文件发送至所述分布式EPC网络中的策略和计费规则功能(PCRF)实体，所述认证或授权配置文件被发送至所述PCRF实体。
18.根据权利要求17所述的服务器，其中，所述PCRF实体托管于不包括所述中介代理的第一数据中心。
19.根据权利要求17所述的服务器，其中，所述ULR/ULA消息包括Diameter更新位置请求(ULR)消息。
20.根据权利要求17所述的服务器，其中，所述ULR/ULA消息包括Diameter更新位置响应(ULA)消息。
CN201480055415.7A 2013-10-11 2014-10-10 用于在分布式演进型分组核心网络架构中进行信号中介的***和方法 Expired - Fee Related CN105612508B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361889927P 2013-10-11 2013-10-11
US61/889,927 2013-10-11
PCT/US2014/060060 WO2015054589A1 (en) 2013-10-11 2014-10-10 Systems and methods for signal brokering in distributed evolved packet core (epc) network architectures

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105612508A CN105612508A (zh) 2016-05-25
CN105612508B true CN105612508B (zh) 2018-09-07

Family

ID=52809593

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480055415.7A Expired - Fee Related CN105612508B (zh) 2013-10-11 2014-10-10 用于在分布式演进型分组核心网络架构中进行信号中介的***和方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9924483B2 (zh)
EP (1) EP3055782A4 (zh)
CN (1) CN105612508B (zh)
WO (1) WO2015054589A1 (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016103053A1 (en) * 2014-12-24 2016-06-30 Orange A method and system for dynamically allocating operator specific billing rules for date exchange by an application on a user equipment
US10219306B2 (en) * 2015-05-08 2019-02-26 Federated Wireless, Inc. Cloud based access solution for enterprise deployment
CN107852407B (zh) * 2015-06-05 2020-07-28 康维达无线有限责任公司 用于集成小型小区和Wi-Fi网络的统一认证
CN105554178B (zh) * 2015-12-31 2019-07-19 上海华为技术有限公司 一种地址分配的方法、网关及***
US11297153B2 (en) 2016-03-22 2022-04-05 At&T Mobility Ii Llc Evolved packet core applications microservices broker
CN111742522B (zh) * 2017-12-21 2023-11-24 瑞典爱立信有限公司 用于处理在云环境中部署的网络服务的事件的代理、服务器、核心网络节点及其中的方法
US10491753B2 (en) * 2018-03-27 2019-11-26 T-Mobile Usa, Inc. Optimized policy control function mapping for application function
CN108881013B (zh) * 2018-06-29 2021-05-07 新华三技术有限公司 控制网关模式的方法、***、sdn控制器和接入设备
IT201800020479A1 (it) * 2018-12-20 2020-06-20 Telecom Italia Spa Metodo e sistema per recuperare informazione utente in un sistema a pacchetti evoluto
US11165691B1 (en) 2020-05-19 2021-11-02 Juniper Networks, Inc. Assignment of segment identifiers in segment routing
WO2023212872A1 (en) * 2022-05-05 2023-11-09 Nokia Shanghai Bell Co., Ltd. External ip interface management in 5gs ip router node

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2645777A1 (en) * 2012-03-30 2013-10-02 British Telecommunications Public Limited Company Gateway reselection

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7054938B2 (en) 2000-02-10 2006-05-30 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method and apparatus for network service reservations over wireless access networks
US6915345B1 (en) * 2000-10-02 2005-07-05 Nortel Networks Limited AAA broker specification and protocol
US8850066B2 (en) 2008-05-28 2014-09-30 Cisco Technology, Inc. Dynamically assigning unique addresses to endpoints
US8521858B2 (en) 2010-06-07 2013-08-27 Verizon Patent Licensing Inc. Selection of a policy and charging rules function device
EP2480045B1 (en) * 2011-01-13 2015-04-08 Alcatel Lucent Arrangement for providing functions of a mobile IP-CAN gateway and use of such arrangement for offloading traffic from said mobile IP-CAN
US9253163B2 (en) * 2011-12-12 2016-02-02 Tekelec, Inc. Methods, systems, and computer readable media for encrypting diameter identification information in a communication network
US10390259B2 (en) * 2012-02-28 2019-08-20 Nokia Solutions And Networks Oy Data forwarding in a mobile communications network system with centralized gateway apparatus controlling distributed gateway elements
US9094839B2 (en) 2012-03-13 2015-07-28 Verizon Patent And Licensing Inc. Evolved packet core (EPC) network error mapping

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2645777A1 (en) * 2012-03-30 2013-10-02 British Telecommunications Public Limited Company Gateway reselection

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015054589A1 (en) 2015-04-16
US9924483B2 (en) 2018-03-20
EP3055782A4 (en) 2017-10-04
EP3055782A1 (en) 2016-08-17
CN105612508A (zh) 2016-05-25
US20150103780A1 (en) 2015-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105612508B (zh) 用于在分布式演进型分组核心网络架构中进行信号中介的***和方法
CN111901135B (zh) 一种数据分析方法及装置
CN110800331B (zh) 网络验证方法、相关设备及***
CN105264918B (zh) 分布式演进型分组核心架构的***和方法
US9788211B2 (en) System and method for a customized fifth generation (5G) network
CN105075380B (zh) 在无线通信***中执行装置对装置通信的初始进入的方法和设备
US10587498B2 (en) Methods and arrangements for multipath traffic aggregation
CN103348717B (zh) Eps中的移动路由器
US9179443B2 (en) Method and apparatus for providing services at terminal of mobile communication system
CN107409369A (zh) 移动核心数据服务的***和方法
EP2749046A2 (en) Methods and apparatuses for communicating content data to a coomunications terminal from a local data store
JP7209105B2 (ja) 拡張されたｕｐ機能要求ｐｆｃｐアソシエーション解放
CN104135541B (zh) 资源共享方法和资源共享***
CN103428731B (zh) 路由优化方法及***、服务网关
WO2021160774A1 (en) Enable interworking load control using direct signaling with nrf based load balancing and service selection
WO2017098810A1 (ja) 装置、方法、及びプログラム
CN109644390A (zh) 用于在下一代网络中通过多个接入进行连接的方法和用户设备
CN104113916A (zh) 终端直接通信的建立方法、服务器、基站和终端
Yang et al. Mobility management through access network discovery and selection function for load balancing and power saving in software-defined networking environment
CN110521185A (zh) 服务器和网络辅助超文本传输协议动态自适应流送信令
CN101459666B (zh) 在异构网络中实现用户路由的方法
CN110278095A (zh) 一种消息传输方法和装置
US11653395B2 (en) Method for establishing a connection of a mobile terminal to a mobile radio communication network and radio access network component
KR101481337B1 (ko) 소프트웨어 정의 네트워크 기반 이동통신 시스템 및 이의 단말 접속 처리 방법
CN116097751A (zh) 利用smf重新选择来重新锚定

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20180907

Termination date: 20211010

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee