CN107509222B - 通信方法、网关设备以及计算机可读存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种通信方法、网关设备以及计算机可读存储介质。示例网关设备确定当用户设备耦接至第一接入网络时，适用于用户设备的第一策略指示来自用户设备的分组将被发送到服务设备，并且当用户设备耦接至第一接入网络时，将来自用户设备的第一组分组转发到服务设备。在确定用户设备已经变为耦接至多个接入网络中的第二接入网络之后，网关设备确定当用户设备耦接至第二接入网络时，用于用户设备的第二策略不指示分组应该被发送到服务设备，但是虽然如此，当用户设备耦接至第二接入网络时，将来自用户设备的第二组分组转发到服务设备。

Description

通信方法、网关设备以及计算机可读存储介质
技术领域
本公开涉及用于移动设备的接入网络和策略控制。
背景技术
蜂窝无线电接入网络是蜂窝的集合，每个蜂窝包括能够向用户的无线设备传输和中继信号的至少一个基站。“蜂窝”通常表示利用特定频率或频率范围用于传输数据的移动网络的不同区域。典型的基站是塔，塔上附加有在特定频率上传输和接收数据的多个天线。诸如蜂窝或移动电话、智能电话、相机电话、个人数字助理(PDA)和膝上型计算机的无线设备可以以指定的频率发起或以其他方式传输信号到基站，以发起呼叫或数据会话并开始传输数据。
移动接入网络将在基站从无线设备接收的蜂窝信号(例如，时分多址(TDMA)信号、正交频分复用(OFDM)信号或码分多址(CDMA)信号)转换成用于在基于分组的网络内传输的互联网协议(IP)分组。已经提出了许多标准来促进蜂窝信号到IP分组的此转换和传输，诸如，由全球移动通信***(GSM)协会标准化的通用分组无线电业务(GPRS)、被称为长期演进(LTE)的UMTS演进、由互联网工程任务组(IETF)标准化的移动IP、以及由第三代合作伙伴计划(3GPP)、第三代合作伙伴计划2(3GGP/2)和全球微波接入互操作性(WiMAX)论坛提出的其他标准。
典型的3GPP移动接入网络或“移动网络”包括核心分组交换网络、传送网络以及一个或多个无线电接入网络。用于移动网络的核心分组交换网络，在附接至无线电接入网络之一的无线设备与分组数据网络(PDN)之间的路径上的许多服务节点之间建立称为承载的逻辑连接。然后，服务节点利用承载以传送在无线设备与PDN之间交换的用户业务，其可以包括例如因特网、企业内部网、三层VPN和服务供应商的专有网络。各种PDN向无线设备提供各种基于分组的数据服务，以使无线设备能够与PDN的应用或其他服务器交换服务数据。
发明内容
总体来说，本公开描述了涉及在向用户数据会话提供服务的环境中(例如，在以用户级或甚至应用级粒度提供服务的网络服务虚拟化环境中)的无线电接入技术(RAT)切换期间为移动设备保留网络会话数据的技术。例如，用户设备可以初始经由第一类型的接入网络(例如，3G蜂窝网络)耦接至网关设备，对于第一类型的接入网络，策略规定用于该用户的业务将被转发到执行网络服务(诸如传输控制协议(TCP)优化器服务)的设备。随后，用户设备可以被重定位，以便经由第二类型的接入网络(例如，4G蜂窝网络)耦接至网关设备，该第二类型的接入网络具有不需要将业务转发到执行TCP优化器服务的设备的不同的策略。然而，为了避免网络会话中断并且如本文所述，网关设备被配置以根据增强策略进行操作，该增强策略指定从用户设备接收的用于现有网络会话的分组将被转发到执行TCP优化器服务的设备，而用于任何新会话的分组将由新接入网络的策略来控制。
在一个示例中，通过用于多个接入网络的网关设备执行一种方法。网关设备提供对分组数据网络的访问。该方法包括确定当用户设备耦接至多个接入网络中的第一接入网络时，适用于用户设备的第一策略指示来自用户设备的分组将被发送到服务设备。该方法还包括在用户设备耦接至第一接入网络时，根据第一策略将来自用户设备的网络会话的第一组分组转发到服务设备。该方法进一步包括：响应于确定所述用户设备已经变为耦接至多个接入网络中的不同于第一接入网络的第二接入网络，确定当用户设备耦接至第二接入网络时适用于用户设备的第二策略不指示分组将被发送到服务设备。该方法还包括当用户设备耦接至第二接入网络时，将来自于用户设备的网络会话的第二组分组转发到服务设备。以这种方式，尽管第二策略指示网络会话的分组不需要被转发到服务设备，网关设备继续将第二组分组转发到服务设备。
在另一示例中，用于多个接入网络的网关设备提供对分组数据网络的访问。网关设备包括被配置为经由接入网络发送和接收分组并经由分组数据网络发送和接收分组的一个或多个网络接口以及一个或多个基于硬件的处理单元。处理单元被配置为确定当用户设备耦接至多个接入网络中的第一接入网络时，适用于用户设备的第一策略指示来自用户设备的分组将被发送到服务设备，当服务设备耦接至第一接入网络时根据第一策略经由一个或多个网络接口将来自用户设备的网络会话的第一组分组转发到服务设备，响应于确定用户设备已经变为耦接至多个接入网络中的不同于第一接入网络的第二接入网络，确定当用户设备耦接至第二接入网络时，适用于用户设备的第二策略不指示分组将被发送到服务设备，并且当用户设备耦接至第二接入网络时，将来自用户设备的网络会话的第二组分组转发到服务设备。
在另一示例中，其上存储有指令的计算机可读存储介质，当执行指令时，该指令使用于多个接入网络并且提供对分组数据网络的访问的网关设备的处理器，确定在用户设备耦接至多个接入网络中的第一接入网络时，适用于用户设备的第一策略指示来自用户设备的分组将被发送到服务设备，当用户设备耦接至第一接入网络时根据第一策略将来自用户设备的网络会话的第一组分组转发到服务设备，响应于确定用户设备已经变为耦接至多个接入网络中的不同于第一接入网络的第二接入网络，确定当用户设备耦接至第二接入网络时，适用于用户设备的第二策略不指示分组将被发送到服务设备，并且当用户设备耦接至第二接入网络时，将来自用户设备的网络会话的第二组分组转发到服务设备。
一个或多个示例的细节在附图和下面的描述中阐述。其他特征、目的和优点将从描述和附图以及权利要求中变得显而易见。
附图说明
图1是示出根据本公开中描述的技术的当移动用户设备在接入网络之间切换时可以改进数据处理的示例网络***的框图。
图2是示出PCRF和分组网关(PGW)的示例实例的框图。
图3A和图3B是示出根据本公开的技术的示例方法的流程图。
具体实施方式
图1是示出根据本公开中描述的技术的当移动用户设备在接入网络之间切换时可以改进数据处理的示例网络***100的框图。网络***100包括经由用于接入网络110的接入网络网关设备(“网关设备104”)耦接至服务供应商接入网络110A、110B(“接入网络110”)的分组数据网络(PDN)124。分组数据网络124支持可由用户设备112用于请求和使用的一个或多个基于分组的服务。作为示例，例如，PDN 124可以提供批量数据输送、因特网协议语音(VoIP)、因特网协议电视(IPTV)、短消息服务(SMS)、无线应用协议(WAP)服务或客户指定的应用服务。例如，分组数据网络124可以包括局域网(LAN)、广域网(WAN)、因特网、虚拟LAN(VLAN)、企业LAN、三层虚拟专用网(VPN)、由操作接入网络110的服务供应商操作的因特网协议(IP)内联网、企业IP网络或其中的一些组合。在各种实施方式中，PDN 124连接到公共WAN、因特网或其他网络。分组数据网络124执行一个或多个分组数据协议(PDP)，诸如IP(IPv4和/或IPv6)、X.25或点对点协议(PPP)，以使PDN 124服务能够基于分组传送。
在一些示例中，网关设备104是在单独的接入网关设备(图1中未示出)上游的服务网关设备或服务节点，并且在逻辑上位于接入网络110和PDN 124之间的接口120上。在一些示例中，网关设备104和单独的接入网关可以是计算设备内的不同组件，诸如路由器。在一些示例中，网关设备104是服务网关，其根据从策略控制服务器设备102接收的策略来确定应用至分组流的服务。在这样的示例中，网关设备104可以将分组流沿着服务链(图1中未示出)引导至服务复合体，以用于将所确定的服务应用至分组流。另外的示例细节描述于题为“MOBILE GATEWAY HAVING REDUCED FORWARDING STATE FOR ANCHORING MOBILESUBSCRIBERS”的美国专利8，635，326中，其全部内容通过引用结合于此。
用户设备112经由接入网络110连接到网关设备104，以接收至用户服务的用于由用户设备112所托管的应用的连接。由用户设备112托管的应用可以包括VoIP客户端、视频游戏、视频会议、电子邮件和互联网浏览器等。例如，用户设备112可以表示移动电话、智能电话、膝上型计算机或平板电脑、诸如智能手表或智能眼镜的可穿戴计算设备、游戏控制台、无线设备、网络就绪装置、或用于通过一个或多个接入网络110来访问由PDN 124提供的服务的另一设备。例如，用户可以表示企业、住宅用户或移动用户。用户设备112经由包括有线和/或无线通信链路的接入链路114连接到接入网络110。如本文所使用的术语“通信链路”包括有线或无线的任何形式的传送介质，并且可以包括诸如网络设备的中间节点。例如，接入链路114中的每一个可以包括不对称DSL网络、WiMAX、T-1线路、综合业务数字网络(ISDN)、有线以太网或蜂窝无线电链路的方面。
如下面更详细地说明的，网关设备104包括策略和计费实施单元106。总体来说，策略和计费实施单元106分析与用户设备112相关联的分组流，以确定用户设备112何时开始和/或结束上面讨论的应用以访问上面讨论的各种服务。响应于检测到这种应用的开始或结束，网关设备104向策略控制服务器设备102发送消息，例如为了对与用户设备112相关联的用户进行适当的计费以用于访问对应的服务或者用于下载与检测到的应用相关联的策略。这样的消息可以符合直径(Diameter)协议，其描述于Calhoun等人的“Diameter BaseProtocol”，网络工作组，RFC 3588，2003年9月，可在tools.ietf.org/html/rfc3588获得，以及描述于Fajardo等人的“Diameter Base Protocol”，因特网工程任务组(IETF)，RFC6733，2012年10月，可在tools.ietf.org/html/rfc6733获得。直径中的信用控制描述于Hakala等人的“Diameter Credit-Control Application”，因特网工程任务组，RFC 4006，2005年8月，可在tools.ietf.org/html/rfc4006获得。Gx协议描述于第三代合作伙伴计划；技术规范组核心网络和终端；策略和计费控制(PCC)；参考点，3GPP S 29.212v.13.2.0(Rel.13)2015年6月中，可在www.3gpp.org/DynaReport/29212.htm获得。
网络服务供应商操作或在某些情况下租用接入网络110的元件以在用户设备112与网关设备104之间提供分组传送。接入网络110表示这样的网络，其将来自一个或多个用户的数据业务聚集用于传送到服务供应商的核心网络122(图1中示出为“核心122”)或从核心网络122传送。接入网络110包括执行通信协议以传送控制和用户数据以促进用户设备112与网关设备104之间的通信的网络节点(未示出)。接入网络110可以包括宽带接入网络、蜂窝接入网络、无线LAN、公共切换电话网(PSTN)或其他类型的接入网络。蜂窝接入网络的示例包括符合通用移动通信***(UMTS)架构的网络、被称为长期演进(LTE)的UMTS演进、由因特网工程任务组(IETF)标准化的移动IP、以及由第三代合作伙伴计划(3GPP)、第三代合作伙伴计划2(3GGP/2)和全球微波接入互操作性(WiMAX)论坛提出的其他标准。因此，在一些示例中，接入网络110表示符合不同网络标准的蜂窝接入网络。例如，接入网络110A可以表示3G网络，并且接入网络110B可以表示4G网络。
服务供应商核心网络122(在下文中被称为“核心网络122”)向附接至接入网络110A(并且稍后附接至接入网络110B)以用于接入PDN 124的用户设备112提供基于分组的连接。核心网络122可以表示公共网络，该公共网络由服务供应商拥有并操作以互连可以包括接入网络110的多个网络。核心网络122可以实现多协议标签交换(MPLS)转发，并且在这种情况下其可以被称为MPLS网络或MPLS主干网。在一些情况下，核心网络122表示提供来自一个或多个服务供应商的服务的多个互连的自主***，例如因特网。PDN 124可以表示例如由客户边缘设备(诸如客户边缘交换机或路由器)耦接至核心网络122的边缘网络。PDN 124可以包括数据中心。
在包括诸如接入网络110的蜂窝接入网络的网络***100的示例中，网关设备104可以表示移动网关，例如，网关通用分组无线电服务(GPRS)服务节点(GGSN)、接入网关(aGW)和/或分组数据网络(PDN)网关(PGW)。在包括有线/宽带接入网络的网络***100的示例中，例如，网关设备104可以表示宽带服务路由器(BSR)、宽带网络网关(BNG)、业务供应商边缘(PE)路由器和/或宽带远程访问服务器(BRAS)。接口120可以表示Gi和/或SGi接口(或“参考点”)。因此，在某些情况下，核心网络122的元件可以被称为SGi-LAN和/或Gi-LAN。在一些情况下，网关设备104表示业务检测功能(TDF)设备，并且策略和计费实施单元106表示TDF。包括策略和计费实施单元106的网关设备104或单独的TDF设备可被称为“策略实施设备”。
管理网络***100的至少一部分的网络服务供应商向与接入服务供应商网络的设备(例如用户设备112)相关联的用户提供服务。例如，提供的服务可以包括传统的因特网接入、因特网协议语音(VoIP)、视频和多媒体服务以及安全服务。如上文关于接入网络110所描述的，核心网络122可以支持连接到服务供应商网络接入网关以提供对所提供服务的访问的多种类型的接入网络基础设施。
在该示例中，网关设备104是实现用于接入网络110的策略和计费控制(PCC)功能的网络设备。策略控制服务器设备102通过策略接口118向网关设备104提供一个或多个策略规则，每个策略规则指定一组信息，该信息使能够检测服务数据流并且定义用于由接入网络110的网络元件应用的策略控制、计费或应用检测参数。策略控制服务器设备102可以表示提供对于移动(例如3GPP)或接入网络110的会聚实例的策略控制和计费规则功能(PCRF)的网络设备，或者可替换地或另外地，为接入网络110的宽带/有线实例的宽带策略控制框架(BPCF)框架提供策略决策点(PDP)的网络设备。实现策略计费和实施操作的网关设备和策略控制服务器的另外的示例细节描述于题为“POLICY AND CHARGING CONTROLRULE PRECEDENCE MAPPING IN WIRELESS CONTENT ACCESS NETWORKS”的美国专利8，605，655中，其全部内容通过引用结合于此。
网关设备104通常可以被配置为执行本公开的技术。在一个示例实施方式中，由网关设备104通过Gx接口和Sd接口(通常对应于接口118)执行应用检测和控制(ADC)。ADC功能允许网关设备104向策略控制服务器设备102通知在用户业务(例如，多组分组流116A和116B)中检测到的应用。也就是说，分组流116A表示与用户设备112A相关联的一个或多个分组流，而分组流116B表示与用户设备112M相关联的一个或多个分组流。作为响应，策略控制服务器设备102可以向网关设备104(其可以表示分组网关(PGW)或TDF网关)提供新策略以控制这些应用。
在许多情况下，用户设备(诸如用户设备112)可以在不同的地理位置之间移动，并且因此在访问核心网络122和分组数据网络124时变为耦接至不同的接入网络。图1示出了其中用户设备112初始耦接至接入网络110A并且随后耦接至接入网络110B的示例。接入网络110A、110B可以表示具有不同能力的不同类型的接入网络。例如，接入网络110A可以表示3G蜂窝网络，并且接入网络110B可以表示4G蜂窝网络。作为附加示例，接入网络110中的任一者可以表示由用户设备112经由无线接口使用IEEE 802.11通信协议中的任一项访问的本地无线(例如，“WiFi”)接入网络，例如无线LAN。例如，在图1的示例中，用户设备可以在两个不同的蜂窝无线电接入网络之间、在两个不同的无线LAN网络之间、在无线LAN网络与无线电接入网络等之间移动。
在该示例中，用户设备112初始建立网络接入，并且经由接入网络110A将分组流116A的分组发送到网关设备104。分组流116A表示与特定网络会话相关联的分组的流，并且用户设备112可以发起一个或多个网络会话。在用户设备112被认证并且变为耦接至接入网络110B之后，用户设备112可以稍后物理地重新定位，以便将分组流116B的分组(其表示与分组流116A相同的分组流，但是被不同地标记以表示这些分组穿过接入网络110B)发送到网关设备104。更具体地，用户设备112经由网关设备104将分组流116A、116B的分组发送到耦接至分组数据网络124的设备(未示出)。
网关设备104的策略和计费实施单元106根据策略规则实施基于服务流的策略和计费控制。策略和计费实施单元106表示根据由策略控制服务器设备102提供的策略规则对接入网络110应用策略实施的设备、模块、组件、软件库或以上的组合。在某些情况下，策略和计费实施单元106可以由与网关设备104分离的设备执行。
如上所述，网关设备104确定与分组流、用户设备和接入网络110相关联的策略。具体地，策略控制服务器设备102将表示策略的数据发送到网关设备104。因此，网关设备104可以经由接入网络110A初始接收来自用户设备112的的分组流116A的分组。在上述示例中，接入网络110A表示3G蜂窝网络。因此，策略控制服务器设备102可以确定分组流116A的分组将被发送到在分组流上执行一个或多个网络服务、服务链或虚拟网络功能(VNF)的设备或服务复合体。示例服务包括HTTP过滤、防火墙服务、深度包检测等。在图1的示例中，网关设备104基于穿过3G蜂窝网络的分组流116，确定分组流116A的分组将被发送到传输控制协议(TCP)优化器服务，诸如服务设备126。然而，策略控制服务器设备102可以确定经由接入网络110B接收的分组不需要被发送到服务设备126(例如，执行TCP优化器服务的设备)，因为这样的服务对于4G蜂窝网络是不需要的。至服务设备或服务复合体以应用网络服务的网关设备转向业务的另外的示例细节描述于题为“SESSION–AWARE SERVICE CHAINING WITHINCOMPUTER NETWORKS”的美国专利申请14/042，685中，其全部内容通过引用结合于此。
通常，当用户设备112从接入网络110A移动至接入网络110B时，相应地，策略控制服务器设备102向网关设备104发送表示用于用户设备112的新策略的数据。然而，基于本文描述的增强策略定义，网关设备104不是根据本公开的技术将新策略应用至分组流116B的分组，而是继续将预先存在的分组流116B的分组转发到服务设备126，以将任何先前的服务继续应用到该分组流，同时根据在接入网络110B的新策略中指定的服务来处理来自用户112的任何新的分组流。这防止与分组流116B相关联的网络会话被终止、中断或以其他方式不利地受影响，否则其在实施新策略时可能会发生。
具体地，并且根据本文描述的技术，策略控制服务器设备102定义新策略以指定用于指示在实施新策略时是否应继续应用在网关104内的用于现有网络会话的现有转发链(即，转发信息)的数据。在一个示例中，该数据对应于在新策略的转向信息中指定的属性值对(AVP)。例如，该数据可以对应于新策略的保持现有转向AVP语法元素，以便指示当转发对于用户的现有分组流(例如分组流116)的分组时，将使用安装在网关设备104的转发硬件内的现有转发信息。
以这种方式，紧跟从接入网络110A到接入网络110B的转换，对于从用户设备112的现有网络会话的用户设备112接收到的分组，网关设备104根据现有“转向信息”(即，例如，指示这样的分组如何转发到服务设备的数据)来确定是否继续转发分组，或者根据新策略更新对于分组的转发信息。在任何情况下，对于在转换到接入网络110B之后建立的新会话的分组，网关设备104应用新策略。也就是说，网关设备104根据对应于接入网络110B的新策略的转发信息(或转向信息)转发新会话的分组。以这种方式，当用户设备在与具有不同转向信息的策略相关联的不同类型的接入网络之间转换时，本公开的技术避免了对现有网络会话的中断。
用户设备112可以建立用户会话并开始向核心网络122发送用户数据业务，以便访问和接收由PDN 124提供的服务，并且这些分组作为至少一个分组流的一部分穿过网关设备104。用户会话可以表示IP连接接入网络(IP-CAN)会话。图1所示的分组流116A、116B表示来自相应用户设备112并指向PDN 124的一个或多个上游分组流。术语“分组流”、“业务流”或简单地“流”是指源自特定源设备并作为源设备与目的设备之间的通信会话的一部分而发送至特定目的设备的一组分组。在上游(源自用户设备112)或下游(目的地为用户设备112)方向中的分组的流可以通过五元组来识别：<源网络地址、目的网络地址、源端口、目的端口、协议>。该5元组通常识别接收到的分组所对应的分组流。n元组是指从5元组中提取的任意n项。例如，数据包的2元组可以指分组的<源网络地址、目的网络地址>或<源网络地址、源端口>的组合。
图2是示出PCRF 150(“PCRF 150”)和分组网关(PGW)160的示例实例的框图。通常，PCRF 150可以对应于由策略控制服务器设备102(图1)执行的策略和计费规则功能。类似地，PGW 160可以对应于网关设备104(图1)。在该示例中，PGW 160执行PCEF 164，其可以对应于由网关设备104执行的策略和计费实施功能。应该理解，图2仅示出一个示例，并且其他网关设备(诸如，例如，TDF网关)可以执行PCEF 164。
在本示例中，PCRF 150和PGW 160是分别包括控制单元152和162的分离的网络设备。控制单元152和162中的每一个可以包括执行软件指令的一个或多个处理器或控制器(图2中未示出)，软件指令是诸如用来定义软件或计算机程序、存储到有形的计算机可读介质(再次，图2中未示出)的软件指令，计算机可读介质是存储指令以使可编程处理器执行本文所描述的技术的诸如存储设备(例如，磁盘驱动器或光学驱动器)或存储器(诸如闪存，随机存取存储器或RAM)或任何其他类型的易失性或非易失性存储器。可替换地或另外，控制单元152和162可以各自包括专用硬件，诸如一个或多个集成电路，一个或多个专用集成电路(ASIC)，一个或多个专用特殊处理器(ASSP)，一个或多个现场可编程门阵列(FPGA)，或专用硬件的上述实例中的一个或多个实例的任意组合。PCRF 150和PGW 160还各自包括一个或多个网络接口卡(未示出)或与其交换控制业务的其他网络接口，并且至少在PGW 160的情况下，数据业务是以分组流的形式。
PGW 160的控制单元162为PCEF 164(图1的策略和计费实施单元106的示例性实例)提供操作环境，以应用从PCRF 150接收的PCC规则安装消息中的策略和计费控制(PCC)规则，以执行承载绑定、计费、报告、信用管理以及事件触发。此外，PCEF 164执行本公开的技术以用于检测分组流180(其通常可以对应于图1的分组流116)中的应用开始和/或终止。
PCEF 164包括应用检测和控制(ADC)模块166、报告模块168和具有分组处理ASIC155的数据平面151，在分组处理ASIC 155中控制逻辑153根据转发信息170处理用户分组。如上所述，PGW 160从对应的用户设备(例如，图1的用户设备112)接收分组流180。在该示例中，PCEF 164执行ADC模块166以检测与分组流180中的每一个相关联的应用。在ADC模块166确定与分组流(和对应的用户设备)相关联的应用之后，报告模块168可以根据直径协议生成要发送到PCRF 150的消息，诸如消息182。例如，消息可以是CCR-U消息。
在该示例中，ADC模块166还保持转发信息170，其指定基于由PCRF 150提供的策略和用于网络的拓扑/路由信息的转发操作。在图2的示例中，数据平面151的ASIC 155用转发信息170进行编程，并根据在转发信息中定义的转发结构来处理分组，以将分组引导至对于分组的服务和/或目的地。转发信息170通常表示分组流的分组将被转发到的设备(也称为分组的“下一跳”)。例如，转发信息170将分组密钥信息(例如，目的信息和来自分组报头的其他选择信息)映射到一个或多个指定的下一跳，并且最终映射到网络设备的接口卡的一个或多个指定输出接口。此外，转发信息170可以指定将要应用至特定分组的特定转发操作。控制单元162、PCEF 164和/或ADC模块166基于从PCRF 150接收到的策略信息和对于网络的拓扑/路由信息来操纵数据平面151内的对于分组流的转发信息170。策略156中的一些策略可以指示要将业务转发到执行特定服务的设备(例如，图1的服务设备126)，而其他策略156可以指示业务仅沿着路由被转发到下一跳，以到达业务的最终的目的地。例如，策略156中的一个或多个可以指示源自3G蜂窝网络上的设备的业务将被转发到执行TCP优化器服务的设备，而策略156中的其他策略可以指示源自4G蜂窝网络服务上的设备的业务将不被发送到执行TCP优化器服务的设备。
根据本文描述的技术，策略156可以指示即使当转发信息可能与部署给给定用户的新策略不一致时，现有会话的业务是否将根据现有转发操作和信息170内的下一跳信息而被转发。例如，当部署新的策略时，诸如当用户设备转换到新的接入网络时，在报告模块168报告设备已经移动至新的接入网络时，PCRF 150可以包括消息“保持现有转向”语法元素以及提供给PCEF 164的其它策略信息。如果“保持现有转向”语法元素的值指示将要保持现有转向信息，则ADC模块166可以保持对于网络会话的现有转发信息170，即使该策略另外指示将要应用至源自对应的用户设备的网络会话的转发信息与先前的网络会话的转发信息不同。因此，在这种状态下，ASIC 155可以由ADC模块166来配置，以将转发信息170的现有转发操作173应用至用户的现有会话的分组流，并且还将新安装的转发操作175应用至通过在重新定位到新的接入网络之后发起的新会话的分组，例如，将用于新会话的分组引导至如对于新接入网络的新的/更新的策略指定的不同服务，同时保持对于在用户重新定位之前存在的会话的不间断服务。转发信息的附加示例细节，包括用于在分组处理集成电路内处理分组的链接转发操作，描述于题为“PLATFORM-INDEPENDENT CONTROL PLANE ANDLOWER-LEVEL DERIVATION OF FORWARDING STRUCTURES”的美国专利7，990，993中，通过引用结合于此。
以这种方式，诸如用户设备112(图1)的用户设备可以最初使用接入网络110A(图1)以访问分组数据网络124(图1)。此时，PCEF 164的ADC模块166可以确定用户设备112正在经由接入网络110A进行通信。因此，报告模块168可以向PCRF报告用户设备112耦接至了接入网络110A。规则模块154可以从策略156确定，策略指示源自耦接至接入网络110A的用户设备的业务将被转发到执行例如TCP优化器服务(或另外或可替换地，一些其他服务，诸如安全服务)的设备。PCRF 150可以向PCEF 164发送指令以使PCEF 164配置转发信息170，以使从用户设备112接收到的业务被转发到执行TCP优化器服务的设备。
随后，用户设备112可以移动至接入网络110B可用的不同地理位置。作为响应，ADC模块166确定用户设备112已经变为耦接至接入网络110B。然后，报告模块168将用户设备112的该移动报告给PCRF 150。规则模块154可以再次从策略156确定，策略156中的不同的一个策略指示源自耦接至接入网络110B的用户设备的业务将不被转发到执行TCP优化器服务的设备。然而，该策略还可以指示要保持现有转发信息(例如，现有的转发链)。因此，PCRF150向PCEF 164发送指令以保持对于现有网络会话的现有转发信息，但是对于新的网络会话使用新的转发。作为响应，ADC模块166保持转发信息170中的对于现有网络会话的现有转发信息，但是当用户设备112发起新的网络会话时，ADC模块166配置转发信息170以避免将新的网络会话的业务转发到执行TCP优化器服务的设备。
以这种方式，PGW 160可以基于当网络会话发起时用户设备112耦接至的接入网络110中的一个，而将不同网络会话的不同的、同时的分组流的分组从用户设备112转发到不同的下一跳。分组流可以是“同时的”，因为对于分组流的网络会话可以同时进行。例如，用户设备112可以发送第一网络会话的分组，然后发送第二网络会话，然后再次发送第一网络会话。
以这种方式，本公开提供了可以避免过早的网络会话终止的技术，否则可能导致分组的丢弃(并且因此重传)。例如，如果PCEF 164立即将新的转发信息应用至现有网络会话的分组，则分组可能不按顺序发送，这可能导致分组的重传，或者最终导致网络会话的超时。通过使用相同的转发信息继续转发现有网络会话的分组，PGW 160可以避免网络会话的这种提前终止，并且还避免分组的接收延迟。本公开的技术，诸如保持对于现有网络会话的现有转发信息(例如，现有转发链)，并且此外，PCRF 150向PCEF 164发送信令，以确保是否对于现有网络会话保持现有转发(例如，使用“保持现有转向”语法元素)，可用于实现这些和其它优点。
图3A和图3B是示出根据本公开的技术的示例性方法的流程图。为了示例和说明的目的，图3A和图3B的方法是相对于图2的PCRF 150和PCEF 164来描述。然而，应当理解，其他设备可以被配置为执行相对于图3A和图3B描述的技术。
在该示例中，初始PCEF 164接收分组流的数据(200)。具体地，PCEF 164经由诸如接入网络110A的第一接入网络接收数据。PCEF 164(例如，图2的ADC模块166)确定与分组流相关联的网络会话信息(202)，诸如通过其接收数据的接入网络、发送数据的用户设备的身份等。然后，PCEF 164向PCRF 150发送指示用于分组流的网络信息的消息(204)。具体地，报告模块168可以将该消息发送到PCRF 150。
PCRF 150从PCEF 164接收消息(206)，并且使用该消息的信息来确定对于分组流的用户设备的策略规则(208)。具体地，在给定从PCEF 164接收的网络会话信息的情况下，规则模块154(图2)检查策略156(图2)以确定策略156中的哪个应用至用户设备。例如，策略156可以包括这样的策略，该策略指示对于源自通信地耦接至接入网络110A(图1)的用户设备的分组流，分组流的业务(即，分组)将被转发到执行TCP优化器服务的服务设备(例如，图1的服务的设备126)。因此，PCRF 150向PCEF 164发送指示适用于用户设备的策略规则(或规则)的数据(210)。
PCEF 164从PCRF 150接收指示策略规则的数据(212)。然后，PCEF 164更新转发信息170，以实施从PCRF 150接收的策略规则(214)。例如，在上述情况下，PCEF 164将更新转发信息170以指示从用户设备接收到的业务将被转发到执行TCP优化器服务的设备，例如服务设备126。然后，PCEF 164根据转发信息170接收并转发分组流的数据(216)。尽管图3A和图3B中没有明确示出，但是应当理解，随着数据被接收，PCEF 164确定与分组流相关的网络信息是否已经改变。
因此，在稍后的时间点(如图3B所示)，PCEF 164接收分组流的新数据(218)。PCEF164再次确定网络会话信息(220)，例如，数据所源自的用户设备的身份、通过其接收数据的接入网络等。在该示例中，假设网络会话信息的一部分已经改变，例如，用户设备已经变为耦接至接入网络110B。因此，PCEF 164向PCRF 150发送指示用于分组流的网络会话信息的消息(222)。
PCRF 150再次接收消息(224)，并且确定对于分组流的用户设备的策略规则(226)。根据本公开的技术，策略156可以指示当耦接至接入网络110B时，源自用户设备的业务将不被转发到服务设备126(图1)。然而，策略156可以进一步指示将保持现有转发信息(例如，现有转发链)。例如，策略156可以包括指示是否对于现有分组流保持现有转向信息(即，转发信息)的“保持现有转向”语法元素。因此，PCRF 150发送指示对于源自用户设备的业务的策略规则的数据(228)，包括是否对于现有分组流保持现有转发信息。
在一个示例中，PCRF 150根据3GGP消息传送标准通信，并通过提供计费规则安装属性值对(AVP)来指定规则。每个计费规则安装AVP可以包含多个计费规则名称AVP或多个计费规则定义AVP。在示例实施方式中，PCRF 150如以下示例消息格式发送指定是否将保持现有转发信息的数据，其中“保持现有转向”表示指示性数据：
转向信息：：＝<AVP报头：1108>
[服务链标识符]1101
[转向上行链路VRF]1109
[转向下行链路VRF]1110
[转向IP地址]1111
[保持现有转向]1112
3GGP计费规则消息的另外的实例细节描述于“3rd Generation PartnershipProject；Technical Specification Group Core Network and Terminals；Policy andCharging Control(PCC)；Reference points(Release 13)”，第三代合作伙伴计划，2016年，其全部内容通过引用结合于此。
因此，PCEF 164从PCRF 150接收指示策略规则的数据(230)。PCEF 164还基于接收的数据确定是否保持现有转发信息(232)。如果从PCRF 150接收到的数据表示要对于现有分组流保持现有转发信息(232的“是”分支为)，则PCEF 164仅对源自用户设备的新分组流使用新的转发信息，但是对于现有分组流保持现有转发信息(234)。例如，对于现有分组流，PCEF 164可以继续将分组流的业务引导到服务设备126，但是避免将新分组流的业务(即，在用户设备变为耦接至接入网络110B之后发起的那些分组流)转发到服务设备126。另一方面，如果从PCRF 150接收到的数据没有指示要对于现有分组流保持现有转发信息，则PCEF164对于所有分组流(包括现有分组流)使用新的转发信息(236)。
本公开中描述的技术可以至少部分地在硬件、软件、固件或其任何组合中实现。例如，所描述的技术的各个方面可以在一个或多个处理器内实现，处理器包括一个或多个微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或任何其他等效的集成或分立逻辑电路以及这些组件的任何组合。术语“处理器”或“处理电路”通常可以指单独的、或与其他逻辑电路或任何其它等效电路组合的前述逻辑电路中的任一项。包括硬件的控制单元还可以执行本公开的技术中的一种或多种。
这样的硬件、软件和固件可以在相同设备内或在单独的设备内实现，以支持本公开中描述的各种操作和功能。此外，所描述的单元、模块或组件中的任一项可以一起实施或单独实现为分立的但可互操作的逻辑设备。将不同特征描述为模块或单元旨在突出显示不同的功能方面，并不一定意味着这些模块或单元必须通过单独的硬件或软件组件来实现。相反，与一个或多个模块或单元相关联的功能可以由单独的硬件或软件组件执行，或者集成在共用的或单独的硬件或软件组件中。
本公开中描述的技术也可以被体现在或编码在包含指令的计算机可读介质(诸如计算机可读存储介质)中。例如，当执行指令时，嵌入或编码在计算机可读介质中的指令可以使可编程处理器或其他处理器执行该方法。计算机可读介质可以包括非瞬时性计算机可读存储介质和瞬时通信介质。有形和非瞬时性的计算机可读存储介质可以包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程读取只读存储器(EEPROM)、闪存、硬盘、CD-ROM、软盘、磁带盒、磁介质、光学介质或其他计算机可读存储介质。应当理解，术语“计算机可读存储介质”是指物理存储介质，而不是信号、载波或其他瞬时介质。
已经描述了各种示例。这些和其它示例在所附权利要求的范围内。

Claims (14)

1.一种通信方法，包括通过用于多个接入网络并且提供对分组数据网络的访问的网关设备：
确定当用户设备耦接至所述多个接入网络中的第一接入网络时，适用于所述用户设备的第一策略指示来自所述用户设备的分组将被发送到服务设备；
当所述用户设备耦接至所述第一接入网络时，根据所述第一策略将来自所述用户设备的网络会话的第一组分组转发到所述服务设备；
响应于确定所述用户设备已经变为耦接至所述多个接入网络中的不同于所述第一接入网络的第二接入网络，确定当所述用户设备耦接至所述第二接入网络时，适用于所述用户设备的第二策略不指示分组将被发送到所述服务设备；以及
当所述用户设备耦接至所述第二接入网络时，将来自所述用户设备的所述网络会话的第二组分组转发到所述服务设备。
2.根据权利要求1所述的通信方法，其中，将所述第二组分组转发到所述服务设备包括，确定所述第二策略指示安装在所述网关设备的可配置分组处理器内的用于所述用户设备的现有网络会话的转发操作将被保持在所述可配置分组处理器内并被应用至用于所述现有网络会话的后续分组。
3.根据权利要求2所述的通信方法，其中，确定所述第二策略指示在所述可配置分组处理器内的用于所述用户设备的现有网络会话的所述转发操作将被保持包括：确定表示是否保持用于现有网络会话的转发链的所述第二策略的语法元素的值。
4.根据权利要求2和3中任一项所述的通信方法，其中，确定所述第二策略指示在所述可配置分组处理器内的用于所述用户设备的现有网络会话的所述转发操作将被保持包括：确定用于第二策略的一组转向信息的保持现有转向语法元素的值。
5.根据权利要求1所述的通信方法，其中，所述网络会话包括第一网络会话，所述通信方法进一步包括：在所述用户设备耦接至所述第二接入网络时，当已建立第二网络会话时，根据所述第二策略转发来自所述用户设备的第二网络会话的第三组分组，其中，转发所述第三组分组包括避免将所述第三组分组转发到所述服务设备。
6.根据权利要求1所述的通信方法，其中，所述多个接入网络包括一个或多个无线电接入网络。
7.根据权利要求1所述的通信方法，其中，将所述第二组分组转发到所述服务设备包括：确定所述第二策略包括保持现有转向属性值对语法元素。
8.根据权利要求7所述的通信方法，其中，所述保持现有转向属性值对语法元素被包括在包括服务链标识符属性值对、转向上行链路虚拟路由转发属性值对、转向下行链路虚拟路由转发以及转向互联网协议地址属性值对的转向信息内。
9.一种网关设备，包括用于执行权利要求1至8中任一项所述的通信方法的一个或多个装置。
10.根据权利要求9所述的网关设备，其中，所述网关设备进一步包括用于执行对于所述分组数据网络的策略和计费实施功能的装置。
11.根据权利要求10所述的网关设备，其中，所述第二策略包括具有值的语法元素，所述值指示安装在所述网关设备的可配置分组处理器内的现有转发操作将被保持在所述可配置分组处理器内并且应用至现有网络会话的后续分组。
12.根据权利要求11所述的网关设备，其中，为了将所述第二组分组转发到所述服务设备，一个或多个处理单元被配置为确定所述第二策略包括保持现有转向属性值对语法元素。
13.根据权利要求12所述的网关设备，其中，所述保持现有转向属性值对语法元素被包括在包括服务链标识符属性值对、转向上行链路虚拟路由转发属性值对、转向下行链路虚拟路由转发以及转向互联网协议地址属性值对的转向信息内。
14.一种其上存储有指令的计算机可读存储介质，当执行所述指令时，所述指令使处理器执行根据权利要求1至8中任一项所述的通信方法。
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