CN113194511A - 用于***间移动性的服务网关扩展 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于***间移动性的服务网关扩展。与用于集成式小小区和WiFi网络中的***间移动性的服务网关扩展有关的方法、设备以及***。SGW可被扩展成用于LTE和WiFi接入两者的公共中间网关。介绍了TWAN与SGW之间的基于GTP的“S1a”接口。TWAN与3GPP AAA服务器/代理之间的STa接口被扩展成使得能够选择SGW以便建立公开的S1a接口。扩展SGW和协议可被用来优化LTE小小区与受信WiFi之间的***间移动性。公开了SGW和PDN网关(PGW)功能以经由到同一分组数据网(PDN)的多接入(LTE和WiFi)连接性来支持基于GTP的IP流移动性。还可将非接入层(NAS)、EAP以及GTP‑C协议扩展成除现有“切换”指示之外还包括“多连接”指示。

Description

用于***间移动性的服务网关扩展
本申请是国际申请日为2015年2月19日、国家申请号为201580014844.4、发明名称为“用于***间移动性的服务网关扩展”的进入中国国家阶段的PCT申请的分案申请。
相关申请的交叉引用
本申请要求2014年2月19日提交的题为“Serving Gateway(SGW)Extensions forInter-System Mobility in Integrated Small Cell and WIFI(ISW)networks(用于集成式小小区和WIFI(ISW)网络中的***间移动性的服务网关扩展)”的临时申请61/941,600的优先权，并且整体地通过引用结合了该临时申请。
背景技术
随着无线通信技术的演进，对无线***支持无线设备的更广泛使用提出了附加需求。例如，无线设备现在常常可穿过受信和不受信的多个接入网。在无线设备可能能够接入的各种网络(诸如LTE和WiFi网络或者受信和不受信网络)之间传输通信时引入了挑战。这些挑战的当前解决方案常常是资源密集型的，并且潜在地破坏了在此类网络之间进行传输的设备上正在进行的通信。
发明内容
描述了与用于在集成式小小区和WiFi网络中的***间移动性的服务网关扩展有关的方法、设备以及***。在实施例中，可将服务网关(SGW)扩展成用于LTE和WiFi接入两者的公共中间网关。出于此目的可以使用TWAN与SGW之间的基于GTP的“S1a”接口。可扩展TWAN与3GPP AAA服务器/代理之间的STa接口以使得能够选择SGW来建立公开的S1a接口。可使用可扩展认证协议(EAP)和核心网络GPRS隧道协议(GTP)来支持通过STa和S1a接口的新公开的信息。
还描述了使用扩展SGW和协议来优化LTE小小区与受信WiFi之间的***间移动性的方法、设备以及***。在实施例中，可使用扩展SGW功能以及扩展PDN网关(PGW)功能，以经由到同一分组数据网(PDN)的多接入(LTE和WiFi)连接来支持基于GTP的IP流移动性。还可将非接入层(NAS)、EAP以及GTP-C协议扩展成包括除现有“切换”指示之外的“多连接”指示。
提供本发明内容是为了以简化形式介绍下面在具体实施方式中进一步描述的概念的选择。本发明内容既不意图识别要求保护的主题的关键特征或本质特征，也不意图用来限制要求保护的主题的范围。此外，要求保护的主题不限于解决在本公开的任何部分中所提及的任何或所有缺点的限制。
附图说明
根据结合附图以示例的方式给出的以下描述可获得更详细的理解，在所述附图中：
图1图示出用于到EPC的非漫游受信WLAN和3GPP LTE接入的示例性架构。
图2图示出显示了经由现有标准支持***间移动性所需的过多隧道建立和拆除的情形。
图3示出了根据公开的实施例的可通过将SGW扩展成也支持TWAN接入所实现的优化情形。
图4是图示出具有被示为短划线的新S1a接口和在TWAP与3GPP AAA服务器之间被示为实线的修改的STa接口的架构的图。
图5A—B是图示出根据实施例的使用新S1a接口、通过单PDN能力信号流程的示例性初始TWAN附着的流程图。
图6A—B是图示出根据实施例的、通过多PDN能力信号流程的示例性初始TWAN附着的流程图。
图7A—B是图示出在假设SaMOG阶段2多PDN连接情形和3GPP AAA服务器维持关于ISW使能SGW和ISW使能TWAN的信息的情况下，UE经由TWAN来请求EPC接入的流程图。
图8A—B是图示出根据实施例的经由TWAN信号流程的示例性SGW内多连接附着的流程图。
图9A—B是图示出显示了使用公开的SGW内过程的***间切换的示例性、非限制性信号流程的流程图。
图10A—B是图示出经由LTE实施例在SGW内多连接附着中可使用的示例性信号流程的流程图。
图11是图示出允许网络被配置成启用通过SGW的WLAN连接的界面的图。
图12A是示例性机器对机器(M2M)或物联网(IoT)通信***的图，其中可实现IoT事件管理***和方法的一个或多个公开的实施例。
图12B是在图12A中所示的M2M/IoT通信***内可使用的示例性架构的***图。
图12C是在图12A中所示的通信***内可使用的示例性M2M/IoT终端或网关设备的***图。
图12D是其中可体现图12A的通信***的各方面的示例性计算***的框图。
具体实施方式
公开的实施例解决了用于“集成式小小区和WiFi”(ISW)网络的带宽管理和业务卸载。ISW网络可以通过利用许可频谱中的小小区的部署以及未经许可频谱中的WiFi接入点来开拓无线数据使用方面的普遍增加。移动网络运营商(MNO)开始以通过使用有成本效益的集成和互相合作来补充其蜂窝和核心网络的方式结合载波级WiFi。这可驱动多种网络架构、订户服务选项以及策略管理机制的开发。
预期ISW网络要求将解决用于经由WiFi的因特网业务卸载、蜂窝与WiFi之间的服务连续性、简化网络部署和管理以及增强的基于策略的多接入业务管理(例如，经由跨蜂窝和WiFi接入技术的动态业务引导)的较低成本的替换方案。在本文中阐述的实施例提供了用于在服务网关(SGW)处LTE和WiFi接入网的互通的解决方案。通过将用于在PDN网关(PGW)处互通的解决方案扩展成在SGW处，可减少核心网络信令，并且可改善ISW网络环境中的MNO订户的体验质量。
如本文所使用，“小小区”是使用运营商许可频谱经由3GPP定义的无线电接入网(RAT)来提供移动网络接入的地理区域。虽然这些蜂窝RAT的2G和3G版本支持电路交换以及分组交换服务，但本公开主要解决了分组服务并且特别是提供对演进分组核心(EPC)网络的接入的4G LTE RAT上的分组服务。
如本文所使用，“WiFi热点”是使用经过WiFi联盟(WFA)认证的设备、经由IEEE802.11标准化的RAT、使用未经许可的频谱来提供无线网络接入的地理区域。除对局域网和/或因特网的直接接入之外，WiFi热点还可提供对EPC网络的WiFi接入。
如本文所使用，“集成式小小区和WiFi网络”(ISWN)是由移动运营商部署的联合接入网络，其包括对多RAT终端能力、小小区和WiFi接入能力、EPC、网络网关以及策略和业务管理功能的潜在增强。
现在，移动网络运营商(MNO)通常仅对将“尽力服务”因特网业务从其蜂窝和核心网络卸载而采用WiFi。然而，对运营商部署“小小区”和“载波WiFi”的增加的兴趣将鼓励MNO寻找新的标准和/或供应商解决方案以便实现本地蜂窝和WiFi网络之间的更好的互操作性，从而使得能够实现对其订户的体验质量(QoE)的更多控制。
具体地，由于运营商采用“载波WiFi”来优化其网络并减少资本和运营开支，其可部署可以直接地与运营商的移动核心网络(MCN) 对接的受信WLAN(无线局域网)接入网(TWAN)。诸如交通繁忙大都市热点位置的公共地理区域内的MNO部署的小小区和WiFi接入网的更大集成也可发展。
在此背景下，术语“受信”适用于已经采取适当的措施来保护经由WLAN接入网接入其EPC的MNO的理念。此类措施例如可包括在WLAN与EPC之间建立防干扰光纤连接并在WLAN与EPC边缘处的安全网关之间建立IPSec安全关联(SA)。相比之下，如果WLAN接入被认为是“不受信”的，则WLAN可与EPC边缘处的演进分组数据网关(ePDG)对接，ePDG可与通过WLAN接入EPC的每个UE直接建立IPSec安全关联。在本文中所阐述的提议的受信WLAN接入网实施例还可应用于不受信WLAN。
图1图示出用于非漫游受信WLAN 102和3GPP LTE接入EPC 104的示例性架构100。根据某些实施例，当WLAN 102被运营商认为受信时，如图1中所示，TWAN 106可经由朝向3GPP AAA服务器/代理108的STa接口且经由朝向PDN网关(PGW)110的S2a接口连接到EPC104。将其与3GPP LTE接入相比较，LTE接入网112(例如，eNB)可经由朝向移动性管理实体(MME)114的S1—MME接口、经由朝向服务网关(SGW)116的S1-U接口以及间接地经由朝向PDN网关110(如图1中所示的PGW)的S5接口连接到EPC 104。还对小小区LTE接入(例如，对归属eNB(HeNB)部署)示出了可选本地网关功能(L-GW)118。我们还示出了可选“HeNB网关”(HeNBGW)120，其可用来使得多个HeNB的控制平面信令朝着MME 114会聚，并且还可用来处理朝向SGW 116的HeNB用户平面业务。
网关(服务GW 110 114 116和PDN GW 108 110)处理用户平面。其在用户设备(UE)122和123与外部网络之间传送IP数据业务。服务GW 110 116是例如3GPP LTE接入网110112的无线电侧与EPC 104之间的互连点。如其名称所指示的，此网关通过路由输入和输出IP分组来服务于UE 124 122和123。其是用于LTE内移动性(即在eNodeB之间进行切换的情况下)和LTE与其它3GPP接入之间的锚定点。其在逻辑上被连接到另一网关，即PDN GW 110。
对于不受信WLAN接入实施例，可将受信WLAN接入网关(TWAG)120的功能包括在ePDG中，并且可将PGW接口表示为“S2b”。另外，对于不受信WLAN实施例，分别在3GPP AAA服务器108与ePDG之间定义“SWa”和“SWn”接口。“SWu”接口支持经由WLAN 102的UE 122与ePDG之间的IPSec隧道。
在某些实施例中，以下功能可存在于图1中所示的TWAN 106内。WLAN接入网(WLANAN)102可包括一个或多个WLAN接入点(AP)(WLAN 102的一部分)。AP终止经由SWw接口来自UE 122的WLAN IEEE 802.11链路。AP可被部署为独立AP，或被部署为例如使用IETF CAPWAP协议连接到无线LAN控制器(WLC)的“瘦”AP。受信WLAN接入网关(TWAG)120可充当用于UE122的、在其WLAN接入链路上的默认IP路由器，并且可终止与PGW 110的基于GTP的S2a接口。其还可充当用于UE 122的动态主机配置协议(DHCP)服务器。TWAG 120维持用于在UE 122(经由WLAN AP)与关联的S2a GTP-U隧道(经由PGW)110之间转送分组的UE MAC地址关联。受信WLAN AAA代理(TWAP)124可终止与3GPP AAA服务器108的基于Diameter的STa接口。其可在WLAN AN 106与3GPP AAA服务器108(或漫游情况下的代理)之间中继AAA信息。其可将层2附着和去附着事件告知TWAG 120。其建立UE订阅数据(包括IMSI)与UE MAC地址的绑定，并且可以将此类信息提供给TWAG 120。
UE 122或123可针对3GPP和例如WiFi接入的非3GPP两者来利用USIM特征。非3GPP接入认证可以是用于接入控制的过程(即，许可或拒绝订户附着到与EPC网络互通的非3GPPIP接入并使用其资源)。可在UE 122与3GPP AAA服务器/HSS之间执行非3GPP接入认证信令。认证信令可通过AAA代理。
跨STa参考点执行受信的基于3GPP的接入认证。基于3GPP的接入认证信令可基于诸如可扩展认证协议(EAP)的IETF协议。
EPS中用于非3GPP接入的认证可基于EAP—AKA(RFC 4187)或EAP—AKA'(RFC5448)。用于EAP—AKA和EAP—AKA'的EAP服务器可以是常驻于EPC 104中的3GPP AAA服务器108。在某些实施例中，不受信WLAN接入网可使用EAP-AKA，而受信WLAN接入网106可使用被略微修改的EAP-AKA'协议，其包括作为密钥推导过程的一部分的“接入网标识符”。
可通过使UE 122使用TWAN特定L2过程发起与TWAN 106的“初始附着”来实现用于经由基于GTP的S2a的受信WLAN接入的服务质量(QoS)控制。在标准的基于EAP的认证之后，TWAN 106基于接收到的订阅数据来选择默认APN，并且向与APN相关联的PGW 110发送GTP-C“创建会话请求”。此请求将无线电接入技术(RAT)类型识别为非3GPP，并且包括默认EPS承载的服务质量(QoS)。PGW110向TWAN 106返回“创建会话响应”，其包括EPS承载的QoS和分配的UE IP地址。然后以适当的QoS在TWAN 106与PGW 110之间建立GTP-U隧道。请注意，此QoS仅可应用于该GTP隧道，并且不一定一直延伸至UE 122。
当通过TWAN 106建立新的PDN连接时，可向UE 122分配IPv4地址和/或IPv6前缀。例如，TWAN 106可经由GTP创建会话请求来请求UE 122的IPv4地址。IPv4地址然后可在GTP隧道建立期间经由来自PGW 110的GTP创建会话响应被递送到TWAN 106。当UE 122经由DHCPv4来请求IPv4地址时，TWAN 106可在DHCPv4信令中向UE 122递送接收到的IPv4地址。还可将相应的过程用于IPv6实施例。针对非无缝WLAN 102卸载(NSWO)的情况，TWAN 106可支持NAT 功能，并且可为UE 122提供本地IP地址。
针对受信WLAN接入EPC 104，可通过与TWAN 106与PGW 110之间的S2a承载级联的UE 122与TWAN 106之间的点对点连接来提供PDN连接服务。基于GTP的S2a接口的承载模型与基于GTP S5/S8接口的承载模型类似(例如，在TWAN 106中的TWAG 120功能等价于SGW116的情况下)。
STa接口和Diameter应用可被用于在没有经由受信非3GPP接入的EPC S2a接入(即，非无缝WLAN卸载)的情况下针对EPC 104接入或针对TWAN 106接入认证和授权UE。针对基于PMIP的漫游，3GPP AAA代理确定是否使用S2a—S8链接。在其中其已选择该选项的情况下，3GPP AAA代理选择SGW并将SGW地址添加到在成功完成认证时发送的认证和授权回答。
HSS(归属订户服务器)126是包含用户相关和订户相关信息的数据库。其还提供移动性管理、呼叫和会话建立、用户认证和接入授权方面的支持功能。
网关(服务GW 116和PDN GW 110)处理用户平面。其在用户设备(UE)122和123与外部网络之间传送IP数据业务。服务GW 116是例如3GPP LTE接入网112的无线电侧与EPC 104之间的互连点。如其名称所指示的，此网关通过路由输入和输出IP分组来服务于UE122和123。其是用于LTE内移动性(即在eNodeB之间进行切换的情况下)和LTE与其它3GPP接入之间的锚定点。其在逻辑上被连接到另一网关，即PDN GW 110。
PDN GW 110是EPC 104与诸如因特网的外部IP网络之间的互连点。这些网络被称为PDN(分组数据网)，由此得名。PDN GW 110向和从PDN路由分组。PDN GW 110还执行各种功能，诸如IP地址/IP 前缀分配或策略控制和计费。3GPP独立地指定这些网关，但实际上，其可被网络运营商组合在单个“盒子”中。
MME(移动性管理实体)114处理控制平面。其处理与E-UTRAN接入的移动性和安全性相关的信令。MME 114负责空闲模式下对UE的跟踪和寻呼。其也是非接入层(NAS)的终结点。
策略和计费规则功能(PCRF)128实时地确定用于EPC 104的策略规则。PCRF 128以集中式方式访问订户数据库及其它专用功能，诸如计费***。
下表1示出了“受信非3GPP接入认证和授权回答”，其定义了用于S2a—S8情况的“MIP6-Agent-Info”属性值对(AVP)中的“服务GW地址”信息元素的可选内容。如下面更详细地讨论的，在某些实施例中，可通过定义供3GPP AAA代理在基于GTP的漫游中使用且供3GPPAAA服务器108在基于GTP的非漫游情况中使用的新的Diameter AVP来扩展服务GW地址的使用。
Figure BDA0002932880170000091
表1.“服务GW地址”信息元素细节
3GPP版本11SA2的工程项目“基于GTP&WLAN接入EPC的S2a移动性”(SaMOG)聚焦于为“受信WLAN接入网络(TWAN)”实现到PDN网关(PGW)的基于GTP的S2a接口。此项目排除了将影响UE的任何解决方案。通过受信WLAN接入的版本11架构、功能描述以及基于GTP的S2a的过程随后被标准化。用于隧道管理(GTPv2-C)和GTP用户平面的可适用GTP控制平面协议也已被标准化。SaMOG可被扩展以解决版本11的限制，并且可包括要求UE发起PDN连接、多PDN连接以及无缝***间切换的UE增强的解决方案。
3GPP版本10标准化了用于不受信WLAN接入EPC的基于GTP的S2b接口。这包括对于演进分组数据网关(ePDG)与PGW之间的基于GTP的S2b接口的关联支持。不受信WLAN解决方案可要求UE支持IPSec以及EPC支持ePDG建立与UE的IPSec隧道。
3GPP版本6通过向“在EPC前的”分组交换核心网络引入用于WLAN接入的分组数据网关(PDG)来提供标准化WLAN互通(I-WLAN)解决方案。此版本另外描述了如何重用现有的GGSN部署，以使用朝向GGSN的GTP、经由“隧道终结网关”(TTG)、使用Gn接口的子集(表示为Gn')来实现PDG功能。再次地，这些解决方案可要求UE支持IPSec以及PDG/TTG支持建立与UE的IPSec隧道。
3GPP版本6还标准化了对于2G/WiFi双模手机的通用接入网(GAN)支持。版本8添加了对于3G/WiFi手机的支持。未经许可的移动接入(UMA)可被移动运营商用于经由WiFi的GAN接入的商业名称。GAN使能UE可以使用WiFi来与“GAN控制器”(GANC)对接，GANC将其本身呈现为对于核心网络的2G BSC或3G RNC。GANC提供了到MSC的电路交换(CS)接口、到SGSN的分组交换(PS)接口以及到AAA服务器/代理的Diameter EAP接口。其还包括作为来自UE的IPSec隧道的终点的安全网关(SeGW)。下表2图示出对于每个基于GTP的WLAN解决方案的基本要求。
Figure BDA0002932880170000111
表2.基于GTP的WLAN解决方案要求
上述活动中的每一个意图使得订户能够经由较低成本的未经许可802.11接入点而不是昂贵的蜂窝基站来接入运营商的移动核心网络。虽然运营商采用GAN、I-WLAN以及不受信WLAN是非常有限的，但对受信WLAN的兴趣正在增长。
针对3GPP LTE接入，GTP控制平面信令在S1-AP协议内通过(H)eNB(即3GPP LTE接入网112)与MME 114之间的S1-MME接口发生。请注意，除GTP控制平面信令之外，S1-AP协议还封装用于实现认证、EPC附着、PDN连接等的UE 123与MME 114之间的3GPP非接入层(NAS)信令。当UE 123尝试经由(H)eNB附着到EPC 104时，(H)eNB首先选择MME(例如，基于PLMNID、MME负荷等)并因此转送附着请求。MME 114使用来自HSS 126的订阅数据以认证UE 123。在成功地认证UE 123之后，MM4 114选择SGW 116(例如，基于到(H)eNB的接近度)123以及PGW 110(例如，基于从HSS 126检索的默认APN或UE 123请求的特定APN)。MME 114然后请求经由SGW 116创建PDN连接，并且SGW 116执行创建与PGW 110的用户平面隧道的信令。
相反地，针对TWANJ接入，经由通过TWAN 106与3GPP AAA服务器/代理108之间的STa接口的EAP信令来实现UE认证和EPC 104附着。针对不受信接入，这将通过不受信WLAN与3GPP AAA服务器108之间的SWa接口发生。林外，ePDG和3GPP AAA服务器/代理108之间的SWm接口被用来在不受信接入的实施方式中支持建立ePDG与UE之间的IPSec隧道。
针对经由TWAN 106的PDN连接的建立，在直接朝向PGW 110的S2a接口上载送GTP控制平面(GTP-C)和用户平面(GTP-U)协议。针对不受信WLAN接入，这将发生在ePDG与PGW 110之间的S2b接口上。
在当前实施方式中，第一层级的蜂窝/WiFi用户平面的互通只能发生在PGW 110中。假设预期部署大量共址小小区和WiFi接入点并且增加的对接入网共享的兴趣，公开的实施例提供了例如在中间网关中体现以用于小小区与WiFi接入网之间的用户平面互通的标准化方法。此类能力可减少通过MCN(即，到PGW 110)的信令的量。
公开的实施例扩展了SGW 116，以支持用于跨MNO部署的小小区和WiFi接入网的移动性管理改善的此中间网关功能(例如，在大都市环境中)。可通过当在集成式小小区/WiFi网络环境中发生***间移动性时减少用户平面时延来实现改善。公开的实施例还可通过减少在集成式小小区/WiFi环境中承担用户平面处理的PGW 110来改善可扩展性。例如，当在ISW网络内的蜂窝和WiFi接入之间迁移时，如所公开的增强型SGW 116可充当跨两个接入网的本地移动性锚定点，同时维持朝向PGW 110的同一隧道。这消除了当UE 122或123在不同的接入点间迁移时在SWG/TWAN与PGW 110之间建立新隧道的需要。建立和拆毁信令的减少可减少时延，并且通过将工作负荷分配到更接近于UE 122或123的大量服务网关来减少PGW110上的处理负担。
此外，通过使得SGW 116能够锚定WiFi和蜂窝流程两者，公开的实施例可通过允许UE 122或123提供新的“多连接”指示以作为与现有“初始附着”和“切换”指示的区别，来支持基于GTP的IP流移动性的情形。
图2图示出显示了经由现有标准支持***间移动性所需的过多隧道建立和拆除的情形200。在情形210处，UE可能正在使用S1接口经由在eNode-B 1或归属eNode-B 1(图2中的(H)eNB1 202)与穿过SGW116的PDN 130之间建立的隧道来接入PDN 130。SGW可能正在使用S5接口来与PGW 110通信，PGW 110使用SGi接口来与PDN 130通信。此隧道可称为S5隧道。在情形220处，UE可能已经移动，并且因此可能正在使用相同的S5隧道来接入PDN 130，但是穿过使用S1接口来将隧道路由通过同一SGW的eNode-B 2或归属eNode-B 2(图2中的(H)eNB2 204)。SGW 116仍在使用相同的S5接口来与PGW通信，PGW也仍使用SGi接口来与PDN通信。如情形230中所示，UE进一步移动到由WiFi接入点(图2中的WiFi AP 1 206)和TWAG 120服务的TWAN区域中，初始S5隧道被拆除，并且新的S2a隧道被建立以维持用于UE的连接性，其中S2a隧道穿过WiFi AP 1和TWAG，TWAG使用S2a接口与PGW通信(因此此隧道被称为S2a隧道)。如在情形240中所示，UE进一步移动到TWAN区域中，在经由S5接口与PGW 110通信的TWAN区域内的另一SGW 208之间，可另一S5隧道被建立，同时S2a隧道被拆除。如本领域的技术人员将认识到的，这是非常资源密集的过程，要求至少三个隧道的建立和关联的隧道拆除。
图3示出了根据公开的实施例的可通过将SGW 116扩展成也支持TWAN 106接入所实现的优化情形。如从此图可以看出，并且如下面更详细地描述，本公开的实施例允许在UE122在不受信和受信区域之间移动的同时维持PGW 110与SGW 116之间的单个GTP隧道。另外，可使得能够实现根据公开的实施例支持同时的蜂窝和WiFi接入及动态IP流移动性的附加情形。此类特征可通过消除与切换准备相关联的建立时间来改善移动健壮性(即，替换接入路由已就位)。
如所述，本公开的实施例将SGW 116扩展成用于LTE和WiFi接入两者的公共中间网关。按照现有的标准过程(即，经由MME 114的LTE接入和经由3GPP AAA服务器108的WiFi接入)，仍可维持用于LTE和WiFi接入的单独认证机制。如在本文中更详细地阐述的，公开的实施例提供了支持用于TWAN承载的新的基于GTP的用户平面和控制平面接口(例如，S1a)的TWAN 106和SGW 116的扩展、使得能够实现在3GPP AAA服务器108与TWAN 106之间交换附加的基于ISW的信息(例如，SGW地址)的STa接口的扩展、使得能够实现在3GPP AAA服务器108与HSS 126之间交换附加的基于ISW的信息的SWx接口的扩展、使得能够实现在HSS 126与MME 114之间交换附加的基于ISW的信息的S6a接口的扩展、使得能够实现在PGW 110与3GPPAAA服务器108之间交换附加的基于ISW的信息的S6b接口的扩展以及使得能够实现所提议的架构的附加特征的NAS、EAP以及GTP-C协议的扩展(例如，通过LTE和TWAN 106的“多连接”PDN请求的指示(作为与单个连接请求和***间切换连接请求的区别))。公开的实施例可使得在SGW 116(和PGW 110中)中能够实现基于GTP的“IP流移动性”支持。可基于用户输入(例如，来自手机GUI、参数文件等)来发起“多连接”PDN请求。
通过使得能够实现用于LTE/WiFi接入的SGW内过程，公开的实施例可通过执行更接近于网络的边缘(即，SGW 116)的***间移动性过程来改善性能。可通过最小化在核心网络中深处(即，在PGW 110 处)执行移动性过程的需要来减少时延。当MNO在公共地理区域中部署了小小区和WiFi接入两者时，这可以是尤其有益的。还可通过将某些***间移动性功能分配给SGW 116而减少PGW 110上的负担来改善可缩放性。
通过在SGW 116中还引入***间“多连接”特征，公开的实施例可改善移动健壮性并减少切换往复。通过在可能的情况下维持两个连接——一个经由LTE且一个经由WiFi，替换路径是可用的，而不招致切换建立信令延迟。这通过在主要数据路径被降级时减少会话中断来改善用户体验。可基于用户输入(例如，从手机GUI、参数文件等)而发起“多连接”PDN能力。请注意，在某些实施例中还可将此能力扩展至PGW。虽然3GPP已定义了使用DSMIPv6的基于PGW的IP流移动性解决方案，但公开的实施例经由GTP扩展来支持此功能，从而消除了对UE支持DSMIPv6客户端的需要。
可以将3GPP版本12SaMOG阶段2用作用于TWAN接入的基线解决方案。虽然SaMOG阶段2解决方案支持单PDN和多PDN UE，但公开的实施例在很大程度上将基于多PDN实施方式，因为其引入了基于GPRS会话管理(SM)的WLAN控制协议(WLCP)，其可被扩展成适应公开的SGW内切换和多接入解决方案。针对单PDN情况，可经由针对SaMOG阶段2定义的扩展EAP信令来实现“TWAN附着”和“单PDN连接”过程。
针对多PDN情况，可以使用单独的“TWAN附着”和“PDN连接”过程。如针对SaMOG阶段2定义的，仍经由扩展EAP信令来执行“附着”，同时使用WLCP协议来独立地建立一个或多个PDN连接。在本文中阐述的是这样的实施例：使得公开的扩展ISW使能SGW能够促进UE 122可能在其已经经由3GPP LTE接入被附着的同时经由TWAN106附着到EPC 104、UE针对新的PDN连接(包括MAPCON，如果适用的话)利用TWAN 106、UE 122针对基于LTE的PDN连接的SGW 内切换利用TWAN 106、UE 122针对跨并存的LTE和WiFi连接的IP流移动性利用TWAN 106、UE122可能在其已经经由TWAN 106被附着的同时经由LTE附着到EPC 104、UE 122针对新的PDN连接(包括MAPCON，如果适用的话)利用LTE、UE 122针对基于TWAN的PDN连接的SGW内切换利用LTE以及UE 122针对跨并存的WiFi和LTE连接的IP流移动性利用LTE。
可例如经由预配置、ANDSF策略、ANQP信令等为UE 122提供用于TWAN 106发现和选择的信息。当经由TWAN 106附着时，UE 122可使用现有标准过程而发觉TWAN与EPC 104的信任关系，例如经由预配置或者经由与3GPP AAA服务器108的认证信令。
在实施例中，可使用TWAN 106与SGW 116之间的基于GTP的“S1a”接口。S1a接口可载送GTP控制信令和用户平面数据(GTP-C和GTP-U)。根据STa、SWx和S6b接口上的现有标准机制，仍可使用当前认证和安全过程。在实施例中，可扩展STa接口以载送在3GPP AAA服务器108与TWAN 106之间的附加信息，使得能够实现公开的集成SGW 116的提议。在图4中描绘了此架构，其中新的S1a接口被示为短划线，并且TWAP 124与3GPP AAA服务器108之间所示的修改的STa接口被示为实线。
根据实现的实施例，S1a接口可在逻辑上终止于TWAN 106内的TWAG 120或WLAN AN功能中。通过点线来指示在WLAN AN中的终止。在前一种情况下，TWAG 120功能充当处理S1a协议的对端实体。在后一种情况下，WLAN AN功能是处理S1a协议的对端实体。
当S1a在WLAN AN中终止时，TWAG功能中的某些可被SGW 116吸收，从而将TWAG 120功能减少至本地网管和/或DHCP服务器的功能。在该情况下，可扩展用于S1a接口的GTP-C协议以经由WLAN AN从TWAP 124向SGW提供附加信息，即正常地将在在TWAP 124与TWAG 120之间内部传递的信息(例如，UE MAC地址、VLAN ID等)。从架构的观点出发，此配置可使得S1a接口更加类似于LTE S1接口，因为其在无线电接入网、即WLAN AN内终止。TWAG 120中的终点更加类似于S2a接口，因为其在网关、即TWAG 120中终止。
当S1a接口在TWAG 120中终止时，TWAG 120可执行与LTE接入网中的HeNB GW类似的功能，例如使信令朝向EPC 104会聚。然而，在HeNB GW的情况下，S1-AP可包括朝向MME114的GTP和与UE NAS相关的信令。在TWAG 120的情况下，S1a协议可局限于朝向SGW 116的GTP信令。
在公开的示例性实施例中，S1a可在TWAG 120中终止。基于在本公开中描述的架构和协议扩展，本领域的技术人员可开发用于WLAN AN中的S1a终止的情况的附加示例。
请注意，虽然图4示出了非漫游架构的情况，但公开的解决方案还适用于具有归属路由服务的漫游的情况。在那种情况下，3GPP AAA代理存在于TWAN 106与3GPP AAA服务器108之间的路径中，并且SGW 116常驻于所访问的PLMN中。
TWAN 106可如增强型3GPP AAA服务器108所指示针对特定UE-PDN连接利用S1a或S2a接口。在大多数实施例中，TWAN 106可能并不同时支持使用用于来自单个UE 122的同一PDN 130连接的S1a和S2a接口两者。
使用新的S1a接口上的扩展GTP-C和GTP-U协议以及针对TWAN106、3GPP AAAServer/代理108和SGW 116且在较低程度上针对PGW110、HSS 126、MME 114和PCRF 128所定义的附加功能，来描述新的承载过程。
虽然公开的实施例适用于仅WiFi和集成式小小区/WiFi(ISW)网络两者，但公开的实施例在ISW网络情况中可能是最有利的，在ISW网络中SGW 116可以变成用于蜂窝和WiFi承载两者的“移动性锚定点”。这些实施例可使得能够实现用于SGW处的基于GTP的***间(蜂窝/WiFi)用户移动性和***间IP流移动性的优化解决方案。通过将此功能移动至更接近于网络边缘，可以相比于当前标准的以PGW为锚点的方法，以更低的时延部署更加可扩展的网络。
在实施例中，3GPP AAA服务器/代理108可经由通过STa接口来自TWAN 106的新信令信息而发觉TWAN的ISW网络能力。例如，可针对其中TWAN 106支持如在本公开中所阐述的SGW 116互通能力的情况下，将STa“接入认证和授权请求”中的“接入类型”信息元素扩展成包括ISW。
在实施例中，3GPP AAA服务器/代理108代理可确定具有相应ISW联网能力的SGW116候选，并经由通过STa接口的新信令将此SGW选择信息(FQDN/IP地址)提供给TWAN 106。可在3GPP AAA服务器108中配置此类信息。另外，可动态地更新此信息。例如，可每当与UE建立或释放PDN连接时经由MME 114和3GPP AAA服务器108来更新HSS。可以经由SWx接口将此信息提供给3GPP AAA服务器108，使得其可以更新其内部数据库。
在使用S2a—S8基于PMIP的链接的实施例中，在接收到完成成功认证的认证和授权回答的情况下，3GPP AAA代理可在本地检查关于使用朝向给定HPLMN的链接选项的配置信息。如果需要链接，则3GPP AAA代理可从其网络配置数据库中选择服务GW 116，并且可将该服务GW地址包括在响应中。S8是SGW 116与PGW 110之间的漫游接口。原则上，S5和S8是同一接口，差别在于在不同运营商之间漫游时使用S8，而在网络内部时使用S5。
当VPLMN与非3GPP网络具有商业关系且VPLMN中的SGW 116可包括本地非3GPP锚定点(即，用于基于PMIPv6的S2a的LMA)时，可使用成链的S2a和S8。
在本公开中，为扩展非3GPP TWAN 106功能以使得能够针对漫游和非漫游情况两者实现对SGW 116的GTP接入，公开了实施例。基于诸如TWAN 106能力、UE连接状态、已知网络拓扑等考虑，3GPP AAA服务器108可确定是应按照传统过程直接在与PGW 110的现有S2a接口上建立TWAN 106连接，还是在所提出的S1a接口上按照新过程经由SGW 116来建立TWAN106连接。
例如，可用最新的UE连接信息(例如，SGW地址、PGW地址等)来更新HSS 126。当UE122尝试经由TWAN 106进行附着时，3GPP AAA服务器108可检索最新的UE订阅和连接信息。如果UE 122已经由LTE接入被连接到SGW 116，则可为经由TWAN 106接入的使用分配同一SGW。并且，如果UE 122在能够共享同一SGW 116的LTE和TWAN 106接入点附近，则可分配此ISW使能SGW 116。
如果选择了S1a接口，则TWAN 106可使用SGW 116和PGW 110信息来建立经由SGW116从TWAN 106到PGW 110的PDN连接。为了完成这个，可如下所述地使用经由新提议的“S1a”接口的TWAN 106与SGW 116之间的新的基于GTP的信令。
可扩展SGW 116功能以处理通过S1a接口在扩展GTP-C协议中提供的新的信息元素。在S1a接口在TWAN 106的WLAN AN功能中终止的情况下，SGW 116可支持TWAG 120功能中的某些。同样地，其可处理来自扩展GTP-C信令的任何新信息元素(例如，UE MAC地址、VLANID)以便促进分组在PGW 110与UE 122之间的分组路由。
在由扩展GTP-C信令以信号发送的会话请求的原因包括公开的多连接指示的情况下，SGW 116可执行IP流移动性过程。例如，SGW 116策略可被配置成经由对于其而言接收到相应的上行链路分组的相同接入来发送下行链路分组。在这种情况下，SGW 116可将用于每个上行链路分组流的5元组与在其上接收到该上行链路分组流的接入网(例如，LTE或WiFi)相关联，并且经由该同一接入发送相应的下行链路分组。5元组由源IP地址、源端口号、目的地IP地址、目的地端口号以及传输协议类型(例如，UDP、TCP)组成。例如，如果经由WiFi接收到具有源IP地址＝“a”、源端口号＝“b”、目的地IP地址＝“x”以及目的地端口号＝“y”的先前上行链路UDP分组，则也将经由WiFi来发送具有源IP地址＝“x”、源端口号＝“y”、目的地IP地址＝“a”以及目的地端口号＝“b”的后续下行链路UDP分组。替换地，可独立于上行链路分组经由任何可用接入来发送下行链路分组。
当建立PDN 130连接时，PGW 110可知道相应的SGW 116地址。PGW 110可经由S6b接口将PGW 110和SGW 116地址告知AAA服务器108。3GPP AAA服务器108可随后通过SWx接口用此信息来更新HSS 126。
在由扩展GTP-C信令以信号发送的会话请求的原因包括公开的多连接指示的情况下，PGW 110可执行IP流移动性过程。当PGW 110支持多连接IP流移动性时，可将PGW 110策略配置成经由对于其而言接收到相应的上行链路分组的同一接入来发送下行链路分组。在这种情况下，PGW 110可将用于每个上行链路分组流的5元组与在其上接收到该上行链路分组流的接入网(例如，LTE或WiFi)相关联，并且经由同一接入来发送相应的下行链路分组。例如，如果经由WiFi接收到具有源IP地址＝“a”、源端口号＝“b”、目的地IP地址＝“x”以及目的地端口号＝“y”的先前上行链路UDP分组，则也将经由WiFi来发送具有源IP地址＝“x”、源端口号＝“y”、目的地IP地址＝“a”以及目的地端口号＝“b”的后续下行链路UDP分组。替换地，可独立于上行链路分组经由任何可用接入来发送下行链路分组。
公开的对现有协议的扩展可包括向TWAN 106提供候选SGW 116地址。其它公开的扩展可包括针对同一UE-PDN连接提供多接入连接性的指示。此后一种多接入连接性特征可允许UE 122请求经由通过蜂窝和WiFi两者的并存接入的PDN 110连接。为了支持此特征，可为UE 122分配同一IP地址以便经由任一接入向和从PDN 130路由分组。这可通过对EAP、NAS以及GTP协议添加多接入连接指示符来实现。请注意，虽然在本文中提供了对ISW使能SGW使用S1a接口的示例，但当采用到PGW的传统S2a连接时也可使用公开的多接入连接协议扩展。下面更详细地图示出这些协议扩展的使用。
在实施例中，可将EAP信令扩展成允许TWAN 106向3GPP AAA服务器108指示其扩展能力。例如，可将接入类型信息元素扩展成包括作为潜在接入类型中的一个的“ISW使能TWAN”。可定义新的Diameter AVP(例如，“GTP ISW info”)以提供服务GW地址信息元素。针对单PDN情形中的***间切换实施例，针对SaMOG阶段2描述的扩展EAP信令已经支持使用切换指示以及用于待切换的PDN130连接的APN。针对***间多连接的情况，可针对多连接以及提供用于PDN连接的APN定义新的指示符。
NAS会话管理(SM)协议可以是用于WLCP协议设计的起始点。可使用激活PDP上下文请求/接受/拒绝和去激活PDP上下文请求/接受。
针对LTE接入，可根据公开的实施例而使用用于多连接的新指示符。当UE 122具有经由TWAN 106的现有PDN连接时，其可对于LTE附着过程请求经由扩展的多接入连接。除初始附着和切换指示之外，在实施例中，可使用多连接指示。
在S1a接口在TWAN 106的WLAN AN功能中终止的情况下，可经由GTPv2-C信令向SGW116传递诸如UE MAC地址和VLAN ID的附加信息。还可将GTP-C“创建会话请求”中的指示标志扩展成除现有切换指示之外还包括用于多连接的值。
以下消息序列意图图示出本文所述的架构和协议扩展能够实现的示例。基于这些扩展，本领域的技术人员还可实现其它适用示例。例如，针对单PDN情形，在本文中描述了初始附着实施例，并且针对多PDN情形描述了附加实施例。然而，还可将针对多PDN情形描述的切换和多连接实施例应用于单PDN实施方式。虽然以下示例使用了在TWAN 106的TWAG功能120中终止的S1a接口，但也可针对其中S1a在TWAN 106的WLAN AN功能中终止的情况使用具有GTP-C扩展的类似适用过程。所有此类实施例被设想为在本公开的范围内。
下面阐述的是采用公开的扩展ISW使能SGW 116的示例性消息序列，包括解决其中UE 122可能在其已经经由3GPP LTE接入被附着的同时经由TWAN 106附着到EPC 104的情形的序列，其中，UE 122对新的PDN连接利用TWAN 106(包括MAPCON，如果适用的话，请注意，本实施例具体解决了其中UE 122仅支持经由TWAN的单PDN连接的情形)，其中，UE 122对新的PDN连接利用TWAN 106(包括MAPCON，如果适用的话，然而，本实施例具体解决了其中UE 122支持经由TWAN的多PDN连接的情况)，其中，UE 122对基于LTE的PDN连接的SGW内切换利用TWAN 106(本实施例解决了其中UE 122支持经由TWAN 106的多PDN连接的情况)，以及其中，UE 122对跨并存的LTE和WiFi连接的IP流移动性利用TWAN 106(再次地，本实施例解决了其中UE 122支持经由TWAN 106的多PDN连接的情形)。
下面阐述的是采用公开的扩展ISW使能SGW的其它示例性消息序列，包括解决其中UE 122可能在其已经经由TWAN 106被附着的同时经由LTE附着到EPC 104的情形的序列，其中，UE 122对新的PDN 连接利用LTE(包括MAPCON，如果适用的话，因为经由LTE的初始附着是很好理解的过程，因此仅提供了简要描述)，其中，UE 122对基于TWAN的PDN连接利用LTE，以及其中，UE 122对跨并存的WiFi和LTE连接的IP流移动性利用LTE。
如所述，3GPP版本12SaMOG阶段2解决方案在本文中被用作用于在本部分中所描述的过程的基准。可以以如当前SaMOG阶段2解决方案所定义的单PDN和多PDN连接情况两者来实现公开的实施例。针对多PDN连接情况，描述了单独的“附着”和“PDN连接建立”过程。即，在由新的SaMOG阶段2WLAN控制协议(WLCP)执行“PDN连接”过程(激活，去激活)的同时经由扩展EAP信令来执行“附着”过程(附着，去附着)。除对SaMOG阶段2能力的发现支持(同时发生的多个PN连接、IP地址保留、同时发生的NSWO和EPC 104接入)之外，公开的实施例使得UE122、TWAN 106以及3GPP AAA服务器108能够指示对经由ISW使能SGW 116来建立TWAN PDN连接的支持。这可经由到EAP的扩展来实现。
UE 122可在可能其已经经由3GPP LTE接入被附着的同时经由TWAN 106进行附着以建立单个PDN连接。如果其已经经由LTE被附着，可将此情形示为MAPCON或多接入PDN连接的示例。该过程是按照当前SaMOG阶段2单PDN连接解决方案经由EAP扩展而发起的。在本实施例中，对于UE指定APN或默认APN(如果UE 122没有指定APN的话)，将附着过程与PDN连接的建立组合。
公开的实施例包括了使用用于朝向PDN 130的TWAN 106接入的ISW使能SGW。3GPPAAA服务器108可被配置成为TWAN 106提供ISW使能SGW 116的地址，针对LTE接入该ISW使能SGW 116还可以被共享。在ISW环境中，UE 122可以能够接入许多小小区和WiFi接入点。在UE122请求到同一PDN 130的切换或***间多连接时将UE 122锚定在公共SGW 116上可以提供益处。
应理解的是可以以存储在M2M网络的节点(例如，服务器、网关、设备或其它计算机***)的存储器中并且在其处理器上执行的软件(即，计算机可执行指令)的形式来实现图4中所示的功能，所述M2M网络的节点诸如为下面描述的图12C或12D中所示的那些中的一个。
图5A—B是图示出根据实施例的使用新S1a接口、通过单PDN能力信号流程500的示例性初始TWAN 106附着的流程图。在信号流程500的本描述中，假设3GPP AAA服务器108维持关于ISW使能SGW 116和ISW使能TWAN 106的信息。在图5的步骤1处，UE关联到作为运营商的受信WLAN接入网(TWAN)106的一部分的WiFi接入点(AP)。关联可经由SWw接口通过标准IEEE 802.11过程而发生。UE 122可基于预配置信息、ANDSF策略、ANQP信令等来发现和尝试与此WiFi AP的关联。如果UE 122已经具有经由LTE接入的进行中的PDN连接，则可将这视为MAPCON的情况，即对于PDN连接性同时使用蜂窝和WiFi接入。
在图5A的步骤2处，在TWAN内由WLAN AN 102触发的内部消息可经由受信WLAN AAA代理(TWAP)而发起认证过程。在图5A的步骤3处，UE 122可基于其能力来确定其想要请求的连接的类型。在本示例中，假设SaMOG阶段2单PDN连接情况的发起。在图5A的步骤4处，TWAP126通过SWw接口经由标准EAPoL过程从UE 122检索标识信息。在图5A的步骤5处，TWAP 126通过STa接口向3GPP AAA服务器108发送Diameter-EAP-Request(包括用于用户标识的强制性信息元素、EAP有效负荷、认证请求类型、UE层2地址、接入类型以及接入网标识)、用于移动性能力的条件信息元素以及用于终端信息和WALN标识符的可选信息元素。在本示例性实施例中，EAP有效负荷可按照SaMOG阶段2解决方案包含UE的单PDN支持的指示。如在本公开中所描述，可针对其中TWAN 106支持与3GPP接入的集成的情况下将用于接入类型的值扩展成包括“ISW-WLAN”。还可将接入网标识符的定义扩展成允许包括值“ISW-WLAN”，以作为接入网ID(ANID)前缀。可将可选终端信息元素扩展成包括关于UE的ISW能力的附加信息。如果经由对EAP有效负荷的扩展来交换所有的与UE能力相关的信息，则这可能是不必要的。
在图5的步骤6处，如果3GPP AAA服务器108要求包括先前连接状态的关于订户的附加信息，则其在SWx接口上使用Diameter协议从HSS 126检索此信息。在图5A的步骤7处，基于了解到由在本公开中提议的扩展所提供的ISW使能SGW 116和TWAN 106信息，3GPP AAA服务器108识别在ISW使能TWAN 106附近的ISW使能SGW 116候选。在图5A的步骤8处，3GPPAAA服务器108通过STa接口向TWAP 126发送Diameter-EAP-Answer，其包括SGW地址。在图5A的步骤9处，TWAP 126向受信WLAN接入网关(TWAG)120发送内部消息，从而告知其建立作为PDN连接的一部分的与所选SGW 116的GTP隧道。在图5A的步骤10处，TWAGN 120通过新提议的S1a接口向所选SGW 116发送GTP-C创建会话请求消息。该消息可包括APN、IMSI、RAT类型(例如，ISW-WLAN)、BSSID、SSID等。在图5B的步骤11，SGW 116可使用此信息来选择PGW 110。SGW 116然后可通过S5接口向所选PGW 110发送GTP-C创建会话请求消息。
在图5B的步骤12处，如果实现了动态策略和计费控制(PCC)，则PGW 110向策略和计费规则功能(PCRF)128发起会话建立以便检索QoS和计费规则。PGW 110然后可执行这些规则。如果未实现动态PCC，则可在PGW 110中预配置此类规则。在图5B的步骤13中，PGW 110可使用S6b接口以用对于UE 122的关联PGW连接信息来更新3GPP AAA服务器108。另外，其还可提供关联的SGW信息。3GPP AAA服务器108随后可经由SWx接口用此信息来更新归属订户***(HSS)126。在图5B的步骤14中，PGW 110通过S5接口向SGW 116发送GTP-C创建会话响应消息，其包括GTP隧道信息、承载参数以及分配的UE IP地址。然后建立PGW与SGW 116之间的GTP隧道。
在图5B的步骤15处，SGW 16可通过公开的S1a接口向TWAG 120发送GTP-C创建会话响应消息。该消息可包括GTP隧道信息、承载参数以及分配的UE IP地址。在图5B的步骤16处，TWAG 120可向TWAP 126发送内部消息，从而告知其S1a承载已经被成功建立。在步骤17处，TWAP 126可通过SWw接口经由EAPoL消息中的EAP成功指示来向UE 122指示附着过程的完成。在图5B的步骤18处，UE 122可经由DHCPv4与TWAG 120协商其IPv4地址。TWAG 120为UE122提供如先前在GTP-C创建会话响应中递送的其IP地址。TWAG 120经由SGW 116在UE 122与PGW 110之间路由分组。
在具有多PDN连接能力情形的初始TWAN附着中，UE 122可能在其已经经由3GPPLTE接入网被附着的同时可经由TWAN 106来进行附着以建立PDN连接。如果其已经经由LTE被附着，可将此情形示为MAPCON或多接入PDN连接性的示例。下面阐述的示例——其中UE122经由TWAN 106来请求EPC接入，假设SaMOG阶段2多连接情形。在这种情况下，该情形由两个单独过程组成，一个用于使用EAP扩展的初始附着，并且一个用于使用新SaMOG阶段2WLAN控制协议(WLCP)的后续PDN连接。
所述的示例性过程涉及到根据在本文的实施例的用于TWAN 106接入PDN 130的ISW使能SGW 116的使用。使得3GPP AAA服务器108能够为TWAN 106提供ISW使能SGW 116的地址，针对LTE接入该ISW使能SGW 116还可以被共享。在ISW环境中，UE 122可以能够接入许多小小区和WiFi接入点。在UE 122请求到同一PDN 130的切换或***间多连接时将UE 122锚定在公共SGW 116上可以提供益处。
应理解的是执行图5A—B中所示的步骤的实体可以是逻辑实体，可用存储在诸如图12A或12B中所示的那些中的一个的设备、服务器或其它计算机***的存储器中并在其处理器上执行的软件(即，计算机可执行指令)的形式实现该逻辑实体。亦即，可以以存储在例如图12A或12B中所示的设备或计算机***的计算设备的存储器中的软件(即，计算机可执行指令)的形式来实现图5A—B中所示的方法，该计算机可执行指令在被计算设备的处理器执行时执行图5A—B中所示的步骤。还应理解的是图5A—B中所示的任何发送和接收步骤可由节点的通信电路在节点的处理器和其执行的计算机可执行指令(例如，软件)的控制下执行。
图6A—B是图示出根据实施例的、通过多PDN能力信号流程600的示例性初始TWAN106附着的流程图。在信号流程600的本描述中，假设3GPP AAA服务器108维持关于ISW使能SGW 116和ISW使能TWAN 106的信息。在图6A的步骤1处，UE 122关联到作为运营商的TWAN的一部分的WiFi AP。关联可使用SWw接口经由标准IEEE 802.11过程而发生。UE 122可基于预配置信息、ANDSF策略、ANQP信令等来发现和尝试与此WiFi AP的关联。在UE 122已经具有经由LTE接入的进行中的PDN连接的情况下，则可将这视为MAPCON的情况，即对于PDN连接性同时使用蜂窝和WiFi接入。
在图6A的步骤2处，可执行EAP认证，在某些实施例中与在图5A的方框2—8中执行步骤的类似，只是在图6A的实施例中，EAP有效负荷可按照SaMOG阶段2解决方案包含UE的多PDN TWAN能力的指示。在图6A的步骤3处，UE 122随后经由SaMOG阶段2 WLAN控制协议(WLCP)来请求PDN连接。在本示例中，假设UE 122请求到其当前未被连接到的PDN的连接。在图6A的步骤4处，TWAN中的WLAN AN功能将PDN连接请求转送到TWAP 126。
在图6A的步骤5处，TWAP 126通过STa接口与3GPP AAA服务器通信以检索订阅UE的最新信息。如果3GPP AAA服务器108要求包括先前连接状态的关于订户的附加信息，则其在SWx接口上使用Diameter协议从HSS 126检索此信息。在一个示例中，其识别将被用作中间网关的ISW使能SGW 116。在UE 122已经具有经由LTE的PDN连接的情况下，3GPP AAA服务器108可指示同一SGW 116，如果该SGW 116是也可以服务TWAN 106的ISW使能SGW 116的话。
在图6A的步骤6处，TWAP 126将内部消息连同更新信息一起发送到TWAG 120以便经由所选SGW 116和PGW 110来建立PDN连接。在图6A的步骤7处，TWAG 120通过公开的S1a接口将GTP-C创建会话请求消息发送到所选SGW 116。该消息可包括APN、IMSI、RAT类型(例如，ISW-WLAN)、BSSID、SSID等)。在图6A的步骤8处，SGW 116可使用此信息来选择PGW 110。SGW116然后可通过S5接口向所选PGW 110发送GTP-C创建会话请求消息。在图6A的步骤9处，如果实现了动态策略和计费控制(PCC)，则PGW 110指示到策略和计费规则功能(PCRF)128的会话建立以便检索QoS和计费规则。PGW 110然后可执行这些规则。如果未实现动态PCC，则可在PGW 110中预配置此类规则。
在图6A的步骤10中，PGW使用S6b接口以用对于UE 122的关联PGW 110连接信息来更新3GPP AAA服务器108。另外，其还可提供关联的SGW 116信息。3GPP AAA服务器108随后经由SWx接口用此信息来更新归属订户***(HSS)126。在图6B的步骤11中，PGW 110通过S5接口向SGW 116发送GTP-C创建会话响应消息，其包括GTP隧道信息、承载参数以及分配的UEIP地址。然后建立PGW 110与SGW 116之间的GTP隧道。
在图6B的步骤12处，SGW 16可通过新提议的S1a接口向TWAG 120发送GTP-C创建会话响应消息。该消息可包括GTP隧道信息、承载参数以及分配的UE IP地址。在图6B的步骤13处，TWAG 120可向TWAP 126发送内部消息，从而告知其S1a承载已经被成功建立。在图6B的步骤13处，TWAP 126经由到WALN AN功能102的内部消息向UE 122指示PDN连接过程的完成。在图6B的步骤15处，WLAN AN 102通过SWw接口经由WLCP协议向UE 122指示成功的PDN连接建立。在图6B的步骤16处，如果UE并未在先前的步骤中接收到其IPv4地址，则其可经由DHCPv4与TWAG 120协商IPv4地址。TWAG 120现在可经由SGW 116在UE 122与PGW 110之间路由分组。
应理解的是执行图6A—B中所示的步骤的实体可以是逻辑实体，可用存储在诸如图12A或12B中所示的那些中的一个的设备、服务器或其它计算机***的存储器中并在其处理器上执行的软件(即，计算机可执行指令)的形式实现该逻辑实体。亦即，可以以存储在例如图12A或12B中所示的设备或计算机***的计算设备的存储器中的软件(即，计算机可执行指令)的形式来实现图6A—B中所示的方法，该计算机可执行指令在被计算设备的处理器执行时执行图6A—B中所示的步骤。还应理解的是图7A—B中所示的任何发送和接收步骤可由节点的通信电路在节点的处理器和其执行的计算机可执行指令(例如，软件)的控制下执行。
在实施例中，可启用从LTE到TWAN 106的SGW内切换。在本实施例中，UE 122可经由TWAN 106进行附着以建立到其已经经由LTE被连接到的PDN 130的连接。在所述示例中，假设不存在经由TWAN 106到此PDN的其它现有连接。在本实施例中，3GPP AAA服务器108可将ISW使能SGW 116分配为用于TWAN PDN连接的中间网关，并且ISW使能SGW 116可能正在经由到同一PDN 130的先前LTE连接而服务UE 122。一旦建立了TWAN连接，则UE 122可释放关联的LTE连接，从而完成从LTE到TWAN 106的切换。在图7A—B中所示且下面所述的示例性信号流程700中，在假设SaMOG阶段2多PDN连接情形的情况下UE经由TWAN 106请求EPC接入，并且3GPP AAA服务器108维持关于ISW使能SGW 116和ISW使能TWAN 106的信息。
在信号流程700的图7A的步骤1处，UE 122已经正在使用经由ISW使能SGW 116通过PGW到PDN 130的(H)eNB LTE接入。该连接由UE 122与(H)eNB 112之间的Uu接口上的LTE无线电承载、(H)eNB 112与SGW 116之间的S1接口上的GTP隧道以及SGW 116与PGW 110之间的S5接口上的GTP隧道的级联而组成。在图7A的步骤2中，UE 122发现属于运营商的TWAN 106的WiFi AP并决定将现有PDN连接从(H)eNB 112切换至TWAN 106。UE 122可基于预配置信息、ANDSF策略、ANQP信令等来发现并尝试与此WiFi AP的关联。
在图7A的步骤3处，UE 122关联到WiFi AP。关联可经由SWw接口使用标准IEEE802.11过程而发生。在图7A的步骤4处，可以以与相对于图5A—B所述的方式类似的方式来执行EAP认证，只是在本实施例中，EAP有效负荷按照SaMOG阶段2解决方案可包含UE的多PDN支持的指示。还可交换作为扩展EAP信令的一部分的切换指示。在图7A的步骤5处，UE 122经由SaMOG阶段2WLCP来请求PDN连接。此请求可包括用于现存于LTE上的当前PDN连接的APN。在方框6处，TWAN 106中WLAN AN 102功能可将PDN连接请求转送到TWAP 126。
在图7A的步骤7处，TWAP 126通过STa接口与3GPP AAA服务器108通信以检索订阅UE 122的最新信息。在一个示例中，TWAP 126识别将被用作中间网关的SGW 116。由于UE122可已经具有经由LTE的PDN连接，所以3GPP AAA服务器108在假设SGW 116是也可以服务TWAN 106的ISW使能SGW 116的情况下，指示同一SGW 116。在图7A的步骤8处，TWAP 128将内部消息连同更新信息一起发送到TWAG 120以便经由所选SGW和PGW来建立PDN连接。在图7A的步骤9处，TWAGN 120通过在本文中公开的S1a接口将GTP-C创建会话请求消息发送到所选SGW 116。该消息可包括APN、IMSI、RAT类型(例如，ISW-WLAN、BSSID、SSID等)以及“切换”指示。在图7A的步骤10处，SGW 116可使用此信息来选择PGW 110。SGW 116向PGW 110发送对于现有APN具有“切换”指示的创建会话请求。由于某些实施例包括现有PDN连接的SGW内切换，所以可使用同一PGW 110。因此，当PGW 110看到具有切换指示的创建会话请求消息时，PGW110可使用现有GTP隧道而不是创建一个与SGW 116的新隧道。此消息的主要效果是允许PGW110将接入的变化通知给PCRF 128，使得适当的策略和计费发生。
在图7B的步骤11处，如果实现了动态PCC，则PGW 110指示到策略和计费规则功能(PCRF)98的会话建立以便检索QoS和计费规则。由于包括切换指示，所以PGW 110与PCRF128一起执行PCEF发起的IP-CAN会话修改过程以获得待执行的策略和计费规则。PGW 110然后可执行这些规则。如果未实现动态PCC，则可在PGW 110中预配置此类规则。
在图7B的步骤12中，PGW 110使用S6b接口以用对于UE 122的关联PGW连接信息来更新3GPP AAA服务器108。另外，其还可提供关联的SGW信息。3GPP AAA服务器108随后经由SWx接口用此信息来更新归属订户***(HSS)126。在图7B的步骤13中，PGW 110通过S5接口向SGW 116发送GTP-C创建会话响应消息，其包括GTP隧道信息、承载参数以及分配的UE IP地址。此消息可包括为UE 122先前分配的IP地址。然后建立PGW 110与SGW 116之间的GTP隧道。
在图7B的步骤14处，SGW 16可通过新提议的S1a接口向TWAG 140发送GTP-C创建会话响应消息。该消息可包括GTP隧道信息、承载参数以及分配的UE IP地址。此消息还可包括为UE 122先前分配的IP地址。在图7B的步骤15处，TWAG 120可向TWAP 126发送内部消息，从而告知其S1a承载已经被成功建立。在图7B的步骤16处，TWAP 126可经由到WALN AN功能102的内部消息向UE 122指示PDN连接过程的完成。在图7B的步骤17处，WLAN AN 102通过SWw接口经由WLCP协议向UE 122指示成功的PDN连接建立。在图7B的步骤18处，TWAG 120现在可经由SGW 116在UE 122与PGW 110之间路由分组。在图7B的步骤19处，UE 122发起3GPP EPS承载的释放。并且在图7B的步骤20处，UE 122和SGW 116唯一地经由TWAN 106来发送和接收关联的PDN分组。
应理解的是执行图7A—B中所示的步骤的实体可以是逻辑实体，可用存储在诸如图12A或12B中所示的那些中的一个的设备、服务器或其它计算机***的存储器中并在其处理器上执行的软件(即，计算机可执行指令)的形式实现该逻辑实体。亦即，可以以存储在例如图12A或12B中所示的设备或计算机***的计算设备的存储器中的软件(即，计算机可执行指令)的形式来实现图7A-B中所示的方法，该计算机可执行指令在被计算设备的处理器执行时执行图7A-B中所示的步骤。还应理解的是图7A—B中所示的任何发送和接收步骤可由节点的通信电路在节点的处理器和其执行的计算机可执行指令(例如，软件)的控制下执行。
图8A—B图示出根据实施例的经由TWAN信号流程800的示例性SGW内多连接附着。在本示例性实施例中，UE 122可经由TWAN 106进行附着以建立到UE 122已经经由LTE被连接到的PDN 130的连接。在本实施例中，3GPP AAA服务器108可将ISW使能SGW 116分配为用于TWAN PDN连接的中间网关。可使用如针对SaMOG阶段2解决方案所描述的多PDN的UE能力。在某些实施例中，ISW使能SGW 116正在经由到同一PDN 130的LTE连接而服务UE 122。一旦建立了TWAN 106连接，则UE可维持两个连接并根据本地存储的策略、信号条件等将特定上行链路IP业务流的传输分配给TWAN 106或LTE接入。虽然该接入可以基于逐个分组地来改变，但在许多实施例中，通常可在稳定的时间段内使用特定接入，只要条件允许即可。SGW116可跟踪用于接收到的上行链路IP分组的接入，并且可经由同一接入来发射关联的下行链路分组(例如，经由相应的5元组)。替换地，SGW 116可基于其自己的准则通过任一接入来发送下行链路分组，例如为实现负荷平衡等。
在信号流程800的本描述中，假设3GPP AAA服务器108维持关于ISW使能SGW 116和ISW使能TWAN 106的信息。在图8A的步骤1中，UE 122正在使用经由到PGW 110的ISW使能SGW连接到特定PDN 130的LTE(H)eNB接入。该连接可由UE 102与(H)eNB 112之间的Uu接口上的LTE无线电承载、(H)eNB 112与SGW 116之间的在S1接口上的GTP隧道以及SGW 116与PGW110之间的S5接口上的GTP隧道的级联组成。在图8A的步骤2处，UE 122可发现属于运营商的TWAN 106的WiFi AP并可决定建立到现有PDN 130的多接入连接。UE 122可基于预配置信息、ANDSF策略、ANQP信令等发现并尝试与此WiFi AP的关联。UE 122可基于本地策略和条件(例如，信号强度、感知拥塞、电池电量等)来决定发起多接入PDN连接。
在图8A的步骤3处，UE 122关联到作为运营商的TWAN 106的一部分的WiFi AP。关联可经由SWw接口使用标准IEEE 802.11过程而发生。在图8A的步骤4处，可以以与相对于图5A-B所述的方式类似的方式执行EAP认证，只是在本实施例中，EAP有效负荷按照SaMOG阶段2解决方案可包含UE的多PDN支持的指示。还可交换作为在本公开中提议的扩展EAP信令的一部分的多接入PDN连接指示。在方框5处，UE 122可经由SaMOG阶段2WLCP来请求PDN连接。UE 122可包括用于经由现有LTE连接接入的同一PDN 130的APN。在方框6处，TWAN 106中WLAN AN 102功能可将PDN连接请求转送到TWAP 126。
在图8A的步骤7处，TWAP 126通过STa接口与3GPP AAA服务器108通信以检索订阅UE 122的最新信息。在本示例中，3GPP AAA服务器108识别将被用作中间网关的ISW使能SGW116。由于在这种情况下UE 122已经具有经由LTE的PDN连接，所以如果SGW 116 是也可以服务TWAN 106的ISW使能SGW 116，则3GPP AAA服务器108指示同一SGW 116。其还可提供多接入PDN连接指示。在图8A的步骤8处，TWAP 126可将内部PDN连接请求消息连同用于经由所选SGW 116和PGW 110建立到现有PDN 130的多接入连接的信息一起发送到TWAG 120。
在方框9处，TWAG 120可通过新提出的S1a接口向所选SGW 116发送GTP-C创建会话请求消息。该消息可包括APN、IMSI、RAT类型(例如，ISW-WLAN)、BSSID、SSID等)以及多接入PDN连接指示。在图8A的步骤10处，SGW 116可使用此信息来选择PGW 110。SGW 116然后向PGW 110发送对于现有APN具有“多连接”指示的创建会话请求。由于本示例包括到现有PDN130的SGW内多连接，所以将使用同一PGW 110。因此，当PGW 110看到具有多连接指示的创建会话请求消息时，PGW 110将使用现有GTP隧道而不是创建一个与SGW 116的新隧道。此消息的一个功能是允许PGW 110将附加TWAN接入通知给PCRF 128，使得适当的策略和计费发生。在图8B的步骤11处，如果实现了动态PCC，则PGW 110可指示到PCRF 128的会话建立以便检索QoS和计费规则。由于包括多连接指示，所以PGW 110与PCRF 128一起执行PCEF发起的IP-CAN会话修改过程以获得待执行的策略和计费规则。PGW 110然后可执行这些规则。如果未实现动态PCC，则可在PGW 110中预配置此类规则。
在图8B的步骤12中，PGW 110可使用S6b接口以用对于UE 122的关联PGW连接信息来更新3GPP AAA服务器108。PGW 110还可向3GPP AAA服务器108提供关联的SGW地址和多连接信息。3GPP AAA服务器108随后经由SWx接口用此信息来更新归属订户***(HSS)126。在图8B的步骤13处，PGW 110可通过S5接口向SGW 116发送GTP-C创建会话响应消息。该消息可包括GTP隧道信息、承载参数和/或分配的UE IP地址。此消息还可包括为UE先前分配的IP地址。在图8B的步骤14处，SGW 16可通过新提议的S1a接口向TWAG 140 发送GTP-C创建会话响应消息。该消息可包括GTP隧道信息、承载参数以及分配的UE IP地址。此消息还可包括为UE122先前分配的IP地址。
在图8B的步骤15处，TWAG 120可向TWAP 126发送内部消息，从而告知其S1a承载已经被成功建立。在图8B的步骤16处，TWAP 126可经由到WALN AN 102功能的内部消息向UE122指示PDN连接过程的完成。在图8B的步骤17处，WLAN AN 102可通过SWw接口经由WLCP协议向UE 122指示成功的PDN连接建立。在图8B的步骤18处，TWAG 120现在可以经由SGW 116在UE 122与PGW 110之间路由分组。在图8B的步骤19处，UE 122可通过TWAN 106或(H)eNB112经由ISW-SGW将分组路由到PDN。SGW 116可通过TWAN 106或(H)eNB 112将分组路由到UE122。
在实施例中，可经由(H)eNB 112来执行初始附着。在当前实施方式中，经由(H)eNB112的初始附着可利用标准SGW基准EPC架构和协议。在许多实施例中，可如常地继续执行经由(H)eNB 112的初始附着，并且可不需要为适应公开的架构和协议扩展而对其进行调整。然而，根据公开的实施例，MME 114可为初始LTE接入分配ISW使能SGW 116。可使得MME 114经由S6b接口知道作为由HSS 126提供的扩展信息的一部分的此信息。
应理解的是执行图8A-B中所示的步骤的实体可以是逻辑实体，可用存储在诸如图12A或12B中所示的那些中的一个的设备、服务器或其它计算机***的存储器中并在其处理器上执行的软件(即，计算机可执行指令)的形式实现该逻辑实体。亦即，可以以存储在例如图12A或12B中所示的设备或计算机***的计算设备的存储器中的软件(即，计算机可执行指令)的形式来实现图8A-B中所示的方法，该计算机可执行指令在被计算设备的处理器执行时执行图8A-B中所示的步骤。还应理解的是图8A—B中所示的任何发送和接收步骤可由节点的通信电路在节点的处理器和其执行的计算机可执行指令(例如，软件)的控制下执行。
在公开的实施例中的某些中，***内LTE切换可以是基于S1的切换或基于X2的切换。在不同的SGW 116服务源和目标eNB的情况下，还可指定所需的SGW“重定位”过程。LTE内切换可以是网络发起的，并且可基于报告给网络的UE测量结果，而***间切换可以是UE发起的。在公开的UE发起的***间切换中，可将基于S1的切换扩展成包括公开的S1a接口。在本文中设想SGW内和SGW间切换两者；然而，SGW内情况提供了本地移动性处理的益处。图9A—B是图示出显示了使用公开的SGW内过程的***间切换的示例性、非限制性信号流程900的流程图。在本示例中，PDN连接可已经经由UE 122与TWAN 106之间的WLAN链路、TWAN106与SGW 116之间的GTP隧道和/或SGW 116与PGW 110之间的另一GTP隧道的级联而存在。可使用附加GTP隧道的级联将本实施例扩展成包括一个或多个专用承载的切换。
在图9A的步骤1处，UE 122可正使用TWAN 106来经由ISW-SGW 116(即，在本文中阐述的“中间网关”实施例)连接到PGW 110。该连接可由UE 122与TWAN 106之间的在SWw接口上的WLAN链路、TWAN 106与SGW 116之间的在新提议的S1a接口上的GTP隧道以及在SGW 116与PGW 110之间的在S5接口上的GTP隧道的级联组成。在图9A的步骤2处，UE 122决定从TWAN向(H)eNB 112转移其当前会话(即，切换)。UE可使用ANDSF策略来确定动作的方针。在图9A的步骤3处，UE 122可向MME 114发送包括附着类型和APN的附着请求。该消息可被(H)eNB112路由到MME 114。在***间切换的实施例中，UE 122可包括“切换”指示。针对***间“切换”实施例，UE 122可包括对应于TWAN 106中的PDN连接的APN中的任何一个。
在图9A的步骤4处，MME 116可联系HSS 126并认证UE 122。在图9A的步骤5处，在成功认证之后，MME 114执行位置更新过程和从HSS 126检索订户数据。如果请求类型是“切换”，则传递到MME 114的PGW地址可被存储在MME的PDN订阅上下文中。MME 114可经由从HSS126获得的订户数据接收对于UE的TWAN PDN连接的信息。基于在本文中阐述的架构，可将HSS 126扩展成还包括关于UE 122经由TWAN 106所连接的SGW 116的新信息。
在图9A的步骤6处，MME 114可选择APN、SGW 116以及PGW 110。在其中可以由与TWAN 106的SGW 116相同的SGW 116来服务(H)eNB 112的情况下(即该SGW 116是ISW使能SGW 116)，MME 114可向所选SGW发送创建会话请求(包括IMSI、MME上下文ID、PGW地址、APN以及“切换”指示)消息。在图9B的步骤7处，SGW 116可向PGW 110发送创建会话请求(“切换”指示)消息。在使用现有PDN连接的SGW内切换实施例中，可使用同一PGW 110。因此，当PGW110看到具有***间“切换”指示和根据与TWAN 106的现有会话的同一APN的创建会话请求消息时，PGW 110可使用现有GTP隧道而不是创建一个与SGW 116的新隧道。此消息可将接入的变化通知给PCRF 128，使得适当的策略和计费发生。由于包括“切换”指示，所以在图9B的步骤8处，PGW 110可与PCRF 128一起执行PCEF发起的IP-CAN会话修改过程以获得待执行的策略和计费规则。
在图9B的步骤9处，PGW 110通过向SGW 116发送创建会话响应消息来进行响应。在***间“切换”的实施例中，此消息可包括分配给UE 122以实现TWAN接入的IP地址和前缀。其还可包含为通过TWAN 106的PDN连接所分配的计费ID。在图9B的步骤10处，SGW116可向MME 114返回创建会话响应消息。此消息还可包括UE 122的IP地址。在图9B的步骤11处，MME114可发起(H)eNB 112与SGW 116之间的接入承载建立以及UE 122与(H)eNB 112之间的无线电承载建立。在图9B的步骤12处，MME 114可向SGW 116发送修改承载请求(包括例如eNB地址、eNB TEID以及***间“切换”指示)以便建立到(H)eNB 112的GTP隧道。SGW 116与PGW110之间的现有GTP隧道不受影响。在图9B的步骤13处，SGW 116可通过向MME 114发送修改承载响应(具有EPS承载标识)消息来进行确认。在图9B的步骤14处，UE 122可在此时经由(H)eNB 112来发送和接收数据。在图9B的步骤15处，PGW 110可在某些实施例中使用现有手段和方法来发起TWAN资源分配去激活，以如此完成。
应理解的是执行图9A—B中所示的步骤的实体可以是逻辑实体，可用存储在诸如图12A或12B中所示的那些中的一个的设备、服务器或其它计算机***的存储器中并在其处理器上执行的软件(即，计算机可执行指令)的形式实现该逻辑实体。亦即，可以以存储在例如图12A或12B中所示的设备或计算机***的计算设备的存储器中的软件(即，计算机可执行指令)的形式来实现图9A—B中所示的方法，该计算机可执行指令在被计算设备的处理器执行时执行图9A—B中所示的步骤。还应理解的是图9A—B中所示的任何发送和接收步骤可由节点的通信电路在节点的处理器和其执行的计算机可执行指令(例如，软件)的控制下执行。
在实施例中，可执行经由LTE的SGW内多连接附着。在此类实施例中，UE 122可经由LTE进行附着以建立到其已经由TWAN 106所连接的PDN 130的连接。基于由HSS 126提供的信息，MME 114可将ISW使能SGW 116分配为用于LTE PDN连接的中间网关。图10A—B图示出经由LTE实施例在SGW内多连接附着中可使用的示例性信号流程1000。在本示例中，假设ISW使能SGW 116已经经由到同一PDN 130的TWAN连接而服务UE 122。一旦建立了LTE连接，则UE122可维持两个连接并根据本地存储策略、信号条件等将特定上行链路IP业务流的传输分配给TWAN 106或LTE接入。虽然该接入可以基于逐个分组地来改变，但是通常，在稳定的时间段内将使用特定接入，只要条件允许即可。SGW 116可跟踪用于接收到的上行链路IP分组的接入，并且可经由同一接入来发射关联的下行链路分组(例如，基于相应的5元组)。替换地，SGW 116可基于其自己的准则通过任一接入来发送下行链路分组，例如为实现负荷平衡或其它目的。
在图10A的步骤1处，UE 122正使用TWAN 106来经由ISW-SGW116(即，在本文中公开的“中间网关”实施例)连接到PGW 110。该连接可由UE 122与TWAN 106之间的在SWw接口上的WLAN链路、TWAN 106与SGW 116之间的在新提议的S1a接口上的GTP隧道以及SGW 116与PGW 110之间的在S5接口上的GTP隧道的级联组成。在图10A的步骤2处，UE 122发现(H)eNB112并决定建立到现有PDN 130的多接入连接。UE 122可使用ANDSF策略来确定动作的方针。在图10A的步骤3处，UE 122可向MME 114发送包括附着类型和APN的附着请求。该消息可被(H)eNB 112路由到MME 114。在到现有PDN 130的多接入连接的情况下，可使用对于“多连接”附着的指示。针对“多连接”附着，UE 122可包括对应于TWAN 106中的PDN连接的APN中的任何一个。
在图10A的步骤4处，MME 114联系HSS 126并认证UE 122。在图10A的步骤5处，在成功认证之后，MME 114执行位置更新过程和从HSS 126检索订户数据。如果请求类型是“多连接”，则传递到MME 114的PGW地址可被存储在MME的PDN订阅上下文中。MME 114经由从HSS126获得的订户数据接收用于UE的TWAN PDN连接的信息。基于公开的架构和实施例，可将HSS 126扩展成还包括关于UE 122经由TWAN 106所连接的SGW 116的新信息。
在图10A的步骤6处，MME 114可选择APN、SGW以及PGW。在其中可以由与TWAN 106的SGW 116相同的SGW 116服务(H)eNB112的情况下(即该SGW 116是ISW使能SGW 116)，MME114可向所选SGW 116发送创建会话请求(包括IMSI、MME上下文ID、PGW地址、APN以及“多连接”指示)消息。在图10A的步骤7处，SGW 116可向PGW 110发送创建会话请求(“多连接”指示)消息。在包括到现有PDN 130的SGW 116内多接入连接的实施例中，可使用同一PGW 110。因此，当PGW 110看到具有***间“多连接”指示和根据与TWAN 106的现有会话的同一APN的创建会话请求消息时，PGW 110将使用现有GTP隧道而不是创建一个与SGW 116的新隧道。此消息可将接入的变化通知给PCRF 128，使得适当的策略和计费发生。
在图10B的步骤8中，由于包括“多连接”指示，所以PGW 110与PCRF 128一起来执行PCEF发起的IP-CAN会话修改过程以获得待执行的策略和计费规则。在图10B的步骤9处，PGW110用创建会话响应消息向SGW 116进行响应。在“多连接”的情况下，此消息包括分配给UE122以实现TWAN接入的IP地址和前缀。此消息还可包含为通过TWAN 106的PDN连接分配的计费ID。在图10B的步骤10处，SGW 116向MME 114返回创建会话响应消息。此消息还可包括UE122的IP地址。
在图10B的步骤11处，MME 114发起(H)eNB 112与SGW 116之间的接入承载建立以及UE 122与(H)eNB 112之间的无线电承载建立。在图10B的步骤12处，MME 114向SGW 116发送修改承载请求(eNB地址、eNB TEID、“多连接”指示)以便从(H)eNB 112添加GTP隧道。SGW116与PGW 110之间的现有GTP隧道不受影响。在图10B的步骤13处，SGW 116可通过向MME114发送修改承载响应(具有EPS承载标识)消息来进行确认。在图10B的步骤14处，UE 122可在此时经由(H)eNB 112或TWAN 106来发送和接收数据。
应理解的是执行图10A—B中所示的步骤的实体可以是逻辑实体，可用存储在诸如图12A或12B中所示的那些中的一个的设备、服务器或其它计算机***的存储器中并在其处理器上执行的软件(即，计算机可执行指令)的形式实现该逻辑实体。亦即，可以以存储在例如图12A或12B中所示的设备或计算机***的计算设备的存储器中的软件(即，计算机可执行指令)的形式来实现图10A—B中所示的方法，该计算机可执行指令在被计算设备的处理器执行时执行图10A—B中所示的步骤。还应理解的是图10A—B中所示的任何发送和接收步骤可由节点的通信电路在节点的处理器和其执行的计算机可执行指令(例如，软件)的控制下执行。
可以使用诸如图形用户界面(GUI)的界面来帮助用户控制和/或配置与服务层计费相关的功能。图11是图示出允许网络被配置成启用通过SGW的WLAN连接的界面1102的图。界面1102还可以用来测试网络以查看通过SGW的WLAN连接是否是可行的。应理解的是可以使用显示器(诸如下面描述的图12C—D中所示的那些)来产生界面1102。
示例性M2M/IoT/WoT通信***
图12A是其中可实现一个或多个公开的实施例的示例性机器间(M2M)、物联网(IoT)或万物网(WoT)通信***10的图。一般地，M2M技术提供了用于IoT/WoT的构建模块，并且任何M2M设备、M2M网关、M2M服务器或M2M服务平台可以是IoT/WoT的组件或节点以及IoT/WoT服务层等。通信***10可以用来实现公开的实施例的功能，并且可以包括功能和逻辑实体，诸如SGW116、PGW 110、3GPP AAA服务器108、PCRF 128、HSS 126、MME 114、HeNB GW 120、本地网关118、蜂窝网络接入网118，HeNB、TWAN 106、WLAN AN 102、TWAG 120、TWAP 124、UE122和123处的逻辑实体和用以产生诸如界面1102的界面的逻辑实体。
如图12A中所示，M2M/IoT/WoT通信***10包括通信网络12。通信网络12可以是固定网络(例如，以太网、Fiber、ISDN、PLC等)或无线网络(例如，WLAN、蜂窝等)或者异构网络的网络。例如，通信网络12可由向多个用户提供诸如语音、数据、视频、消息、广播等内容的多个接入网构成。例如，通信网络12可采用一个或多个信道接入法，诸如码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、正交FDMA(OFDMA)、单载波FDMA(SC-FDMA)等。此外，通信网络12可包括其它网络，诸如核心网络、因特网、传感器网络、工业控制网络、个域网、融合个人网络、卫星网络、家庭网络或企业网。
如图12A中所示，M2M/IoT/WoT通信***10可包括基础结构域和场域。基础结构域指代端对端M2M部署的网络侧，以及场域指代通常在M2M网关后面的区域网。场域和基础结构域两者可包括多种不同的网络节点(例如，服务器、网关、设备等)。例如，场域可包括M2M网关14和终端设备18。将认识到的是可根据期望在M2M/IoT/WoT通信***10中包括任何数目的M2M网关设备14和M2M终端设备18。M2M网关设备14和M2M终端设备18中的每一个被配置成经由通信网络12或直接无线电链路使用通信电路来发射和接收数据。M2M网关设备14允许无线M2M设备(例如,蜂窝式和非蜂窝式)以及固定网络M2M设备(例如PLC)通过诸如通信网络12的运营商网络或者通过直接无线电链路进行通信。例如，M2M设终端设备18可经由通信网络12或直接无线电链路来收集数据并向M2M应用20或其它M2M终端设备18发送数据。M2M终端设备18还可从M2M应用20或M2M终端设备18接收数据。此外，如下所述，可经由M2M服务层22向M2M应用20发送和从其接收数据和信号。例如，M2M终端设备18和网关14可经由包括蜂窝式、WLAN WPAN(例如，Zigbee、6LoWPAN、蓝牙)的各种网络、直接无线电链路以及线缆进行通信。
示例性M2M终端设备18包括但不限于平板电脑、智能电话、医疗设备、温度和天气监视器、联网汽车、智能仪表、游戏控制台、个人数字助理、健康监视器、灯、恒温器、器具、车库门及其它基于致动器的设备、安全设备以及智能插座。
参考图12B，场域中的所示M2M服务层22为M2M应用20、M2M网关设备14以及M2M终端设备18和通信网络12提供服务。通信网络12可以用来实现公开的实施例的功能，并且可以包括功能和逻辑实体，诸如SGW116、PGW 110、3GPP AAA服务器108、PCRF 128、HSS 126、MME114、HeNB GW 120、本地网关118、蜂窝网络接入网118、HeNB、TWAN 106、WLAN AN 102、TWAG120、TWAP 124、UE 122和123处的逻辑实体和用以产生诸如界面1102的界面的逻辑实体。可由一个或多个服务器、计算机、设备、虚拟机(例如，云/计算/存储群等)等来实现M2M服务层22，包括例如下面所述的图12C和12D中所示的设备。将理解的是M2M服务层22可按需与任何数目的M2M应用、M2M网关设备14、M2M终端设备18和通信网络12通信。M2M服务层22可由网络的一个或多个节点实现，其可包括服务器、计算机、设备等。M2M服务层22提供应用于M2M终端设备18、M2M网关14以及M2M应用20的服务能力。可用多种方式来实现M2M服务层22的功能，例如作为网络服务器、在蜂窝式核心网络中、在云中等。
类似于所示的M2M服务层22，在基础结构域中存在M2M服务层22'。M2M服务层22'为基础结构域中的M2M应用20'和底层通信网络12'提供服务。M2M服务层22'还为场域中的M2M网关设备14和M2M终端设备18提供服务。将理解的是M2M服务层22'可与任何数目的M2M应用、M2M网关和M2M设备通信。M2M服务层22'可通过不同的服务提供商与服务层相交互。M2M服务层22'可由网络的一个或多个节点实现，其可包括服务器、计算机、设备、虚拟机(例如，云计算/存储群等)等。
还参考图12B，M2M服务层22和22'提供了不同应用和领域可以利用的核心的一组核心服务递送能力。这些服务能力使得M2M应用20和20'能够与设备相交互并执行诸如数据收集、数据分析、设备管理、安全、计费、服务/设备发现等功能。本质上，这些服务能力免除了应用实现这些功能的负担，从而简化了应用开发并减少了成本和上市时间。服务层22和22'还使得M2M应用20和20'能够通过与服务层22 和22'提供的服务相连接的各种网络12和12'进行通信。
可将本申请的方法实现为服务层22和22'的一部分。服务层22和22'是通过一组应用编程界面(API)和底层联网界面来支持增值服务能力的软件中间件层。ETSI M2M和oneM2M两者都使用可包含本申请的连接方法的服务层。ETSI M2M的服务层被称为服务能力层(SCL)。可在M2M设备(其中，将其称为设备SCL(DSCL))、网关(其中，将其称为网关SCL(GSCL))和/或网络节点(其中，将其称为网络SCL(NSCL))内实现SCL。oneM2M服务层支持一组公共服务功能(CSF)(即服务能力)。一组一个或多个特定类型的CSF的实例化被称为公共服务实体(CSE)，其可以在不同类型的网络节点(例如基础结构节点、中间节点、应用特定节点)上托管。此外，可以将本申请的连接方法实现为M2M网络的一部分，其使用面向服务架构(SOA)和/或面向资源架构(ROA)来接入诸如本申请的连接方法的服务。
在某些实施例中，可与公开的***和方法相结合地使用M2M应用20和20'。M2M应用20和20'可包括与UE或网关相交互的应用，并且还可与其它公开的***和方法相结合地使用。
在一个实施例中，可在由如图12B中所示的M2M节点(诸如M2M服务器、M2M网关或M2M设备)托管的M2M服务层实例内托管诸如SGW116、PGW 110、3GPP AAA服务器108、PCRF128、HSS 126、MME 114、HeNB GW 120、本地网关118、蜂窝网络接入网118、HeNB、TWAN、106、WLAN AN 102、TWAG 120、TWAP 124的逻辑实体、UE 122和123处的逻辑实体及用以产生诸如界面1102的界面的逻辑实体。例如，诸如SGW116、PGW 110、3GPP AAA服务器108、PCRF128HSS 126、MME 114、HeNB GW 120、本地网关118、蜂窝网络接入网118、HeNB、TWAN106、WLAN AN 102、TWAG 120、TWAP 124的逻辑实体、UE122和123处的逻辑实体及用以产生诸如界面1102的界面的逻辑实体可包括在M2M服务层实例内的单独服务能力或者作为现有服务能力内的子功能。
M2M应用20和20'可在各种行业中的应用，诸如但不限于运输、健康和保健、联网家庭、能源管理、资产跟踪以及安全和监控。如上所述，跨越***的设备、网关、服务器及其它节点运行的M2M服务层支持诸如数据收集、设备管理、安全、计费、位置跟踪/地理围栏、设备/服务发现以及传统***集成的功能，并将这些功能作为服务提供给M2M应用20和20'。
一般地，服务层22和22'定义了通过一组应用编程界面(API)和底层联网接口来支持增值服务能力的软件中间件层。ETSI M2M和oneM2M架构两者都定义了服务层。ETSI M2M的服务层称为服务能力层(SCL)。可在ETSI M2M架构的多种不同节点中实现SCL。例如，可在M2M设备(其中，将其称为设备SCL(DSCL))、网关(其中，将其称为网关SCL(GSCL))和/或网络节点(其中，将其称为网络SCL(NSCL))内实现服务层的实例。oneM2M服务层支持一组公共服务功能(CSF)(即服务能力)。一组一个或多个特定类型的CSF的实例化被称为公共服务实体(CSE)，其可以在不同类型的网络节点(例如基础结构节点、中间节点、应用特定节点)上托管。第三代合作伙伴计划(3GPP)还定义了用于机器类型通信(MTC)的架构。在该架构中，服务器及其提供的服务能力被实现为服务能力服务器(SCS)的一部分。无论体现在ETSI M2M架构的DSCL、GSCL或NSCL中、3GPP MTC架构的服务能力服务器(SCS)中、oneM2M架构的CSF或CSE中还是网络的某个其它节点中，服务层的实例都可被实现为在网络中的一个或多个独立节点(包括服务器、计算机及其它计算设备或节点)上或者作为一个或多个现有节点的一部分执行的逻辑实体(例如，软件、计算机可执行指令等)。作为示例，可以在具有下面描述的图12C或图12D中所示的通用架构的网络节点(例如，服务器、计算机、网关、设备等)上运行的软件的形式实现服务层或其组件的实例。
此外，可以将诸如SGW116、PGW 110、3GPP AAA服务器108、PCRF 128、HSS 126、MME114、HeNB GW 120、本地网关118、蜂窝网络接入网118、HeNB、TWAN、106、WLAN AN 102、TWAG120、TWAP 124的逻辑实体、UE 122和123处的逻辑实体及用以产生诸如界面1102的界面的逻辑实体实现为M2M网络的一部分，其使用面向服务架构(SOA)和/或面向资源架构(ROA)来接入本申请的服务。
图12C是诸如M2M终端设备18、M2M网关14、M2M服务器等的M2M网络节点30的示例性硬件/软件架构的框图。节点30可以执行或包括诸如SGW116、PGW 110、3GPP AAA服务器108、PCRF 128、HSS 126、MME 114、HeNB GW 120、本地网关118、蜂窝网络接入网118、HeNB、TWAN、106、WLAN AN 102、TWAG 120、TWAP 124的逻辑实体、UE 122和123处的逻辑实体及用以产生诸如界面1102之类的界面的逻辑实体。设备30可以是M2M网络的一部分——诸如如图12A—B中所示的M2M终端设备18或M2M网关14，或非M2M网络的一部分。如图12C中所示，M2M节点30可包括处理器32、不可移动存储器44、可移动存储器46、扬声器/扩音器38、小键盘40、显示器、触摸板和/或指示器42、电源48、全球定位***(GPS)芯片组50及其它***设备52。节点30还可包括通信电路，诸如收发机34和发射/接收元件36。将认识到的是M2M节点30可包括前述元件的任何子组合，而仍与实施例保持一致。此节点可以是实现本文所述的SMSF功能的节点。
处理器32可以是通用处理器、专用处理器、常规处理器、数字信号处理器(DSP)、多个微处理器、与DSP核心相关联的一个或多个微处理器、控制器、微控制器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)电路、任何其它类型的集成电路(IC)、状态机等。一般地，处理器32可执行存储在节点的存储器(例如，存储器44和/或存储器46)中的计算机可执行指令以便执行节点的各种所需功能。例如，处理器32可执行信号编码、数据处理、功率控制、输入/输出过程和/或使得M2M节点30能够在无线或有线环境中操作的任何其它功能。处理器32可运行应用层程序(例如，浏览器)和/或无线电接入层(RAN)程序和/或其它通信程序。例如，处理器32还可执行诸如在接入层和/或应用层处的诸如认证、安全密钥协议和/或密码操作的安全操作。
如图12C中所示，处理器32被耦合至通信电路(例如，收发机34和发射/接收元件36)。处理器32通过计算机可执行指令的执行可控制通信电路以便促使节点30经由其被连接到的网络来与其它节点通信。特别地，处理器32可控制通信电路以便执行在本文和权利要求中描述的发射和接收步骤。虽然图12C将处理器32和收发机34描绘为单独组件，但将认识到的是可将处理器32和收发机34一起集成在电子封装或芯片中。
发射/接收元件36可被配置成向其它M2M节点(包括M2M服务器、网关、设备等)发射信号或从其接收信号。例如，在实施例中，发射/接收元件36可以是被配置成发射和/接收RF信号的天线。发射/接收元件36可支持各种网络和空中接口，诸如WLAN、WPAN、蜂窝等。在实施例中，发射/接收元件36可以是被配置成发射和/或接收IR、UV或可见光信号的发射器/探测器。在另一实施例中，发射/接收元件36可被配置成发射和接收RF和光信号两者。将认识到的是发射/接收元件36可被配置成发射和/或接收无线或有线信号的任何组合。
另外，虽然发射/接收元件36在图12C中被描绘为单个元件，但M2M节点30可包括任何数目的发射/接收元件36。更具体地，M2M节点30可采用MIMO技术。因此，在实施例中，M2M节点30可包括用于发射和接收无线信号的两个或更多发射/接收元件36(例如，多个天线)。
收发器34可被配置成调制将提供发射/接收元件36发射的信号并解调将由发射/接收元件36接收到的信号。如上所述，M2M节点30可具有多模式能力。因此，例如，收发器34可包括用于使得M2M节点30能够经由诸如UTRA和IEEE 802.11的多个RAT进行通信的多个收发器。
处理器32可从任何类型的适当存储器(诸如不可移动存储器44和/或可移动存储器46)访问信息并在其中存储数据。例如，如上所述，处理器32可将会话上下文存储在其存储器中。不可移动存储器44可包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬盘或任何其它类型的存储器存储设备。可移动存储器46可包括订户身份模块(SIM)卡、记忆棒、安全数字(SD)存储卡等。在其它实施例中，处理器32可从在物理上不位于M2M节点30上(诸如在服务器或家用计算机上)的存储器访问信息以及在其中存储数据。处理器32可被配置成控制显示器或指示器42上的照明图案、图像或色彩以反映M2M服务层会话迁移或共享的状态，或从用户获得输入，或者向用户显示关于节点的会话迁移或共享能力或设置的信息。在另一示例中，显示器可示出关于会话状态的信息。本公开定义了oneM2M实施例中的RESTful用户/应用API。可在API的顶部上将可在显示器上示出的图形用户界面分层，以允许用户经由本文所述的底层服务层会话功能来交互式地建立并管理E2E会话或其迁移或共享。
处理器32可从电源48接收功率，并且可被配置成向M2M节点30中的其它组件分配和/或控制功率。电源48可以是用于对M2M节点30供电的任何适当设备。例如，电源48可包括一个或多个干电池(例如，镍镉(NiCd)、镍锌(NiZn)、镍金属氢化物(NiMH)、锂离子(Li离子)等)、太阳能电池、燃料电池等。
处理器32还可被耦合到GPS芯片组50，其被配置成提供关于M2M节点30的当前位置的位置信息(例如，经度和纬度)。将认识到的是M2M节点30可通过任何适当的位置确定方法来获取位置信息，而仍与实施例保持一致。
处理器32可进一步被耦合到其它***设备52，其可包括提供附加特征、功能和/或有线或无线连接的一个或多个软件和/或硬件模块。例如，***设备52可包括加速度计、电子指南针、卫星收发器、传感器、数字式照相机(用于照片或视频)、通用串行总线(USB)端口、振动设备、电视收发器、免提耳机、
Figure BDA0002932880170000491
模块、调频(FM)无线电单元、数字音乐播放器、媒体播放器、视频游戏播放器模块、因特网浏览器等
图12D是还可用来实现M2M网络的一个或多个节点(诸如M2M服务器、网关、设备或其它节点)的示例性计算***90的框图。计算***90可包括计算机或服务器，并且可主要由可以以软件的形式的计算机可读指令来控制，无论在哪里或通过何种手段来存储或访问此类软件。计算***90可以执行或包括诸如SGW116、PGW 110、3GPP AAA服务器108、PCRF 128、HSS 126、MME 114、HeNB GW 120、本地网关118、蜂窝网络接入网118、HeNB、TWAN、106、WLANAN 102、TWAG 120、TWAP 124的逻辑实体、UE 122和123处的逻辑实体及用以产生诸如界面1102的界面的逻辑实体。计算***90可以是M2M设备、用户设备、网关、UE/GW或任何其它节点，例如包括移动核心网络的节点、服务层网络应用提供商、终端设备18或M2M网关设备14。此类计算机可读指令可在诸如中央处理单元(CPU)91的处理器内被执行以促使计算***90进行工作。在许多已知工作站、服务器以及个人计算机中，中央处理单元91由被称为微处理器的单片CPU实现。在其它机器中，中央处理单元91可包括多个处理器。协处理器81是不同于主CPU 91的可选处理器，其执行附加功能或协助CPU 91。CPU 91和/或协处理器81可接收、生成以及处理与用于E2E M2M服务层会话的公开***和方法有关的数据，诸如接收会话证书并基于该会话证书进行认证。
在操作中，CPU 91获取、解码并执行指令，并经由计算机的主数据传输路径、***总线80来向和从其它资源传输信息。此类***总线连接计算***90中的组件，并且定义用于数据交换的介质。***总线80通常包括用于发送数据的数据线、用于发送地址的地址线以及用于发送中断且用于控制***总线的控制线。此类***总线80的示例是PCI(***部件互连)总线。
被耦合到***总线80的存储器包括随机存取存储器(RAM)82和只读存储器(ROM)93。此类存储器包括允许存储和检索信息的电路。ROM 93一般包含不能被轻易被修改的存储数据。存储在RAM 82中的数据可被CPU 91或其它硬件设备读取或改变。对RAM 82和/或ROM 93的访问可由存储器控制器92来控制。存储器控制器92可提供在指令被执行时将虚拟地址转换成物理地址的地址转换功能。存储器控制器92还可提供将***内的进程隔离并将***进程从用户进程隔离的存储器保护功能。因此，在第一模式下运行的程序仅可访问由其自身处理器的虚拟地址空间映射的存储器；其不能访问另一处理器的虚拟地址空间内的存储器，除非已经建立了处理器之间的存储器共享。
另外，计算***90可包含***设备控制器83，其负责将CPU 91的指令通信给诸如打印机94、键盘84、鼠标95以及磁盘驱动器85的***设备。
由显示器控制器96控制的显示器86被用来显示由计算***90生成的视觉输出。此类视觉输出可包括文本、图形、动画图形以及视频。可用基于CRT的视频显示器、基于LCD的平板显示器、基于气体等离子体的平板显示器或触摸板来实现显示器86。显示器控制器96包括生成被发送到显示器86的视频信号所需的电子组件。
此外，计算***90可包含通信电路，例如网络适配器97，其可用来将计算***90连接到外部通信网络，诸如图12A和图12B的网络12，以使得计算***90能够与网络的其它节点通信。
应理解的是可以以存储在计算机可读存储介质上的计算机可执行指令(即，程序代码)的形式来体现本文所述的任何或所有***、方法以及过程，该指令在被诸如M2M网络的节点(包括例如M2M服务器、网关、设备等)的机器执行时执行和/或实现本文所述的***、方法和过程。具体地，可以以此类计算机可执行指令的形式实现上文所述的任何步骤、操作或功能，包括网关、UE、UE/GW或移动核心网络、服务层或网络应用提供商的任何节点的操作。可以以存储在计算机可读存储介质上的计算机可执行指令的形式体现诸如SGW116、PGW110、3GPP AAA服务器108、PCRF 128、HSS 126、MME 114、HeNB GW 120、本地网关118、蜂窝网络接入网络118，HeNB、TWAN、106、WLAN AN 102、TWAG 120、TWAP 124的逻辑实体、UE 122和123处的逻辑实体及用以产生诸如界面1102的界面的逻辑实体。计算机可读存储介质包括以用于信息存储的任何非临时(即，有形或物理)方法或技术实现的易失性和非易失性、可移动和不可移动介质两者，但是此类计算机可读存储介质不包括信号。计算机可读存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其它存储技术、CD-ROM、数字多功能磁盘(DVD)或其它光盘存储、磁带盒、磁带、磁盘存储器或其它磁存储器件、或者可以用来存储期望信息且可以由计算机访问的其它有形或物理介质。
在描述本公开的主题的优选实施例时，如图中所示，为了明了起见而采用特定术语。然而，要求保护的主题并不意图局限于这样选择的特定术语，并且应理解的是每个特定元件包括以类似方式操作以实现类似目的的所有技术等价物。
本书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使得本领域的技术人员能够实施本发明，包括制造和使用任何设备或***以及执行任何结合的方法。本发明的可以取得专利的范围由权利要求定义，并且可包括本领域的技术人员想到的其它示例。如果此类示例具有不同于权利要求的字面语言的元件或者如果其包括与权利要求的字面语言无实质性差别的等价元件，则此类其它示例意图落入权利要求的范围内。

Claims (8)

1.一种包括处理器和存储器的装置，所述装置还包括存储在所述装置的所述存储器中的计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在被所述装置的所述处理器执行时促使所述装置执行以下操作：
利用接口连接到非蜂窝网络，其中所述装置通过所述非蜂窝网络连接到用户设备(UE)；以及
连接到蜂窝接入网络，其中所述装置通过所述蜂窝接入网络连接到所述用户设备并且能够使用所述装置在蜂窝连接和非蜂窝连接之间切换，其中所述装置在核心网络中；
连接到数据网；以及
接收指示用户设备到数据网的连接与所述非蜂窝网络和所述蜂窝接入网络两者相关联的多连接指示。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述装置是用户平面功能。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述装置通过所述蜂窝接入网络和所述非蜂窝网络传送用户业务。
4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述装置使用策略来确定用户业务是应当通过所述蜂窝接入网络还是应当通过所述非蜂窝网络被路由。
5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述非蜂窝网络是无线局域网(WLAN)。
6.一种由装置使用的方法，其中所述装置包括处理器和存储器，并且其中所述装置还包括存储在所述存储器中的计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在被所述装置执行时，执行包括以下的方法：
通过所述装置，利用接口连接到非蜂窝网络，其中所述装置通过所述非蜂窝网络连接到用户设备(UE)；以及
通过所述装置，连接到蜂窝接入网络，其中所述装置通过所述蜂窝接入网络连接到所述用户设备并且能够使用所述装置在蜂窝网络连接和非蜂窝网络连接之间切换，其中所述装置在核心网络中；
连接到数据网；以及
接收指示用户设备到数据网的连接与所述非蜂窝网络和所述蜂窝接入网络两者相关联的多连接指示。
7.一种由装置使用的方法，其中所述装置包括处理器和存储器，并且其中所述装置还包括存储在所述存储器中的计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在被所述装置执行时，执行包括以下的方法：
通过所述装置，建立非蜂窝网络连接和蜂窝连接；以及
在所述非蜂窝网络连接和所述蜂窝连接之间切换对于用户设备(UE)的连接，其中所述装置在核心网络中，并且其中对于所述UE在所述蜂窝网络连接和所述非蜂窝网络连接之间切换不要求在数据网络处建立或结束连接。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述非蜂窝网络是无线局域网(WLAN)。
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