用于在分布式演進(jìn)型分組核心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中進(jìn)行信號(hào)中介的系統(tǒng)和方法
【專利說(shuō)明】用于在分布式演進(jìn)型分組核心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中進(jìn)行信號(hào)中介的系統(tǒng)和方法
[0001 ] 本專利申請(qǐng)要求于2013年10月11日遞交的名稱為“System and Method for aDistributed Signaling Brokering Agent” 的第61/889,927號(hào)美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，上述申請(qǐng)通過(guò)引用的方式如同其全文重現(xiàn)那樣合并入本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明總體上涉及電信領(lǐng)域，在特定實(shí)施方式中，涉及用于在分布式演進(jìn)型分組核心(evolved packet core，EPC)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中進(jìn)行信號(hào)中介的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0003]常規(guī)的長(zhǎng)期演進(jìn)(Long Term Evolut1n，LTE)和演進(jìn)型分組系統(tǒng)(EvolvedPacket System，EPS)架構(gòu)利用集中式演進(jìn)型分組核心(evolved packet core，EPC)網(wǎng)絡(luò)銷定用戶設(shè)備(user equipment，UE)的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(internet protocol，IP)會(huì)話。由于小小區(qū)、異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)(heterogeneous network,het-net)、機(jī)對(duì)機(jī)(machine-to-machine，M2M)網(wǎng)絡(luò)以及設(shè)備網(wǎng)絡(luò)的部署的增加，下一代LTE和EPS架構(gòu)很可能采用分布式EPC網(wǎng)絡(luò)。分布式EPC網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)通常包括:多個(gè)分布式EPC實(shí)體，所述多個(gè)分布式EPC實(shí)體包括網(wǎng)關(guān)；以及集中式EPC實(shí)體，該集中式EPC實(shí)體用作分布式EPC實(shí)體與外部第三方網(wǎng)絡(luò)之間的中間設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本公開(kāi)內(nèi)容的實(shí)施方式描述了分布式演進(jìn)型分組核心(evolved packet core，EPC)網(wǎng)絡(luò)的分布式信令中介代理，基本實(shí)現(xiàn)了技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。
[0005]根據(jù)實(shí)施方式，提供了一種用于在分布式演進(jìn)型分組核心(evolved packetcore，EPC)網(wǎng)絡(luò)中預(yù)留資源的方法。在本示例中，該方法包括:接收來(lái)自中心EPC網(wǎng)絡(luò)中的中介代理處的應(yīng)用服務(wù)器的認(rèn)證、授權(quán)和計(jì)費(fèi)(authenticat1n ,authorizat1n andaccounting，AAA)協(xié)議請(qǐng)求。該AAA協(xié)議請(qǐng)求將用戶設(shè)備(user equipment，UE)的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(internet protocol，IP)地址指定為該AAA協(xié)議請(qǐng)求的目的地址。該方法還包括:根據(jù)該IP地址查找地址注冊(cè)表，以確定該IP地址與多個(gè)分布式EPC網(wǎng)絡(luò)中的第一分布式EPC網(wǎng)絡(luò)相關(guān)聯(lián)；以及將該AAA協(xié)議請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)至第一分布式EPC網(wǎng)絡(luò)中的分布式策略和計(jì)費(fèi)規(guī)則功能(policy and charging rules funct1n，PCRF)實(shí)體。還提供了一種執(zhí)行該方法的裝置。
[0006]根據(jù)另一實(shí)施方式，提供了一種用于在分布式演進(jìn)型分組核心(evolved packetcore，EPC)網(wǎng)絡(luò)中快速認(rèn)證的方法。在本示例中，該方法包括:在中心EPC網(wǎng)絡(luò)中的中介代理處接收來(lái)自分布式EPC網(wǎng)絡(luò)中的移動(dòng)管理實(shí)體(mobility management entity，MME)的更新位置請(qǐng)求/更新位置口向應(yīng)(update locat1n request/update locat1n answer，ULR/ULA)消息。該ULR/ULA消息指定用戶設(shè)備(user equipment，UE)的國(guó)際移動(dòng)用戶識(shí)別碼(internat1nal mobile subscriber identity，IMSI)。該方法還包括:響應(yīng)于接收到來(lái)自MME的ULR/ULA消息，觸發(fā)將與IMSI相關(guān)聯(lián)的認(rèn)證或授權(quán)配置文件傳送至分布式EPC網(wǎng)絡(luò)中的策略和計(jì)費(fèi)規(guī)則功能(policy and charging rules funct1n，PCRF)實(shí)體。在不接收來(lái)自PCRF實(shí)體的對(duì)應(yīng)的配置文件請(qǐng)求的情況下，該認(rèn)證或授權(quán)配置文件被發(fā)送至所述PCRF實(shí)體。還提供了一種執(zhí)行該方法的裝置。
【附圖說(shuō)明】
[0007]為了更完整地理解本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在參考下文結(jié)合附圖進(jìn)行的描述，在附圖中:
[0008]圖1示出了實(shí)施方式無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的示圖；
[0009]圖2示出了常規(guī)的集中式EPC網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的示圖；
[0010]圖3示出了常規(guī)的分布式EPC網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的示圖；
[0011 ]圖4示出了實(shí)施方式分布式EPC網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的示圖；
[0012]圖5示出了在圖4中描繪的實(shí)施方式分布式EPC網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中的地址注冊(cè)表發(fā)布和AAA路由的實(shí)施方式傳送序列的協(xié)議示圖；
[0013]圖6示出了在分布式EPC網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中進(jìn)行AAA路由的實(shí)施方式方法的流程圖；
[0014]圖7示出了另一實(shí)施方式EPC網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的示圖；
[0〇15] 圖8示出了用于基于更新位置請(qǐng)求(update locat1n request，ULR)消息觸發(fā)對(duì)認(rèn)證配置文件的傳送的實(shí)施方式方法的流程圖；
[0016]圖9示出了另一實(shí)施方式分布式EPC網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的示圖；
[0017]圖10示出了實(shí)施方式分布式消息中介代理的示圖；
[0018]圖11示出了分布式EPC架構(gòu)中的實(shí)施方式PCRF發(fā)現(xiàn)協(xié)議的示圖；
[0019]圖12示出了實(shí)施方式計(jì)算平臺(tái)的示圖；以及
[0020]圖13示出了實(shí)施方式通信設(shè)備的示圖。
[0021]除非另有指示，否則不同圖中的對(duì)應(yīng)附圖標(biāo)記通常指代對(duì)應(yīng)部分。繪制各圖是為了清楚地說(shuō)明實(shí)施方式的相關(guān)方面，因此未必是按比例繪制。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下文將詳細(xì)論述本公開(kāi)內(nèi)容的實(shí)施方式的使用。然而應(yīng)了解，本文所揭示的構(gòu)思可以在多種具體環(huán)境中實(shí)施，且本文所論述的【具體實(shí)施方式】?jī)H是說(shuō)明性的而不用作限制權(quán)利要求書(shū)的范圍。此外，應(yīng)理解，可以在不脫離由所附權(quán)利要求書(shū)界定的本公開(kāi)內(nèi)容的精神和范圍的情況下，對(duì)本文做出各種改變、替代和更改。
[0023]在EPC網(wǎng)絡(luò)中，策略和計(jì)費(fèi)規(guī)則功能(policyand charging rules funct1n，PCRF)實(shí)體負(fù)責(zé)做出實(shí)時(shí)的策略決策，以及訪問(wèn)/維持用戶數(shù)據(jù)庫(kù)。在集中式EPC網(wǎng)絡(luò)中，PCRF實(shí)體對(duì)跟蹤網(wǎng)關(guān)的IP地址分配的中心地址注冊(cè)表進(jìn)行維護(hù)。中心地址注冊(cè)表用于對(duì)從第三方網(wǎng)絡(luò)接收的信令進(jìn)行路由。例如，當(dāng)建立無(wú)線電承載時(shí)，中心EPC網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)關(guān)可以將IP地址動(dòng)態(tài)地分配至用戶設(shè)備(user equipment，UE)。然后，中心EPC網(wǎng)絡(luò)中的PCRF實(shí)體可以將IP地址分配與RAN進(jìn)行關(guān)聯(lián)，使得能夠通過(guò)將AAA請(qǐng)求攜帶的IP地址映射到地址注冊(cè)表，來(lái)將從第三方網(wǎng)絡(luò)接收的認(rèn)證、授權(quán)和計(jì)費(fèi)(authenticat1n,authorizat1n andaccounting，AAA)請(qǐng)求正確地路由至該RAN。
[0024]本文討論的集中式EPC網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和分布式EPC網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)之間的一個(gè)關(guān)鍵區(qū)別在于:分布式EPC網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)將PCRF實(shí)體和網(wǎng)關(guān)定位在分布式EPC網(wǎng)絡(luò)位置處。常規(guī)地，分布式PCRF實(shí)體維護(hù)本地地址注冊(cè)表，本地地址注冊(cè)表反映由在對(duì)應(yīng)分布式EPC網(wǎng)絡(luò)位置中的分布式網(wǎng)關(guān)做出的IP地址分配。然而，常規(guī)的分布式EPC網(wǎng)絡(luò)中的本地地址注冊(cè)表不跟蹤在其他分布式EPC網(wǎng)絡(luò)位置中的分布式網(wǎng)關(guān)做出的IP地址分配，且通常對(duì)于中心EPC實(shí)體也是不可用的。因此，中心EPC實(shí)體可能無(wú)法確定哪個(gè)分布式PCRF實(shí)體與傳入的AAA請(qǐng)求的目的IP地址相關(guān)聯(lián)，這使得難以對(duì)該請(qǐng)求進(jìn)行路由(如果可能的話)。
[0025]本公開(kāi)內(nèi)容的各方面提供了下述技術(shù):將分布式EPC網(wǎng)絡(luò)中的IP地址分配發(fā)布至在中心EPC實(shí)體處維護(hù)的IP地址注冊(cè)表，然后該IP地址注冊(cè)表用于將從第三方網(wǎng)絡(luò)接收的AAA請(qǐng)求路由至合適的分布式EPC網(wǎng)絡(luò)。在實(shí)施方式中，由在分布式EPC網(wǎng)絡(luò)中的分布式網(wǎng)關(guān)中對(duì)IP地址的范圍進(jìn)行分配/再分配的IP范圍分配/再分配來(lái)觸發(fā)該發(fā)布。IP地址的范圍對(duì)應(yīng)于由對(duì)應(yīng)的分布式網(wǎng)關(guān)可用于進(jìn)行分配的地址池。例如，在鏈路建立期間，分布式網(wǎng)關(guān)將來(lái)自該池的地址分配給新附接的UE。在一些實(shí)施方式中，將地址分配直接發(fā)布至由中心EPC實(shí)體維護(hù)的地址注冊(cè)表。在其他實(shí)施方式中，首先將地址分配發(fā)布至云管理服務(wù)器中的地址注冊(cè)表，云管理服務(wù)器更新在中心EPC實(shí)體處的地址注冊(cè)表。
[0026]分布式EPC網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中的另一個(gè)潛在問(wèn)題在于:PCRF實(shí)體的分布增加了UE認(rèn)證的等待時(shí)間，從而延遲了鏈路建立。更具體地，鏈路建立過(guò)程通常包括使用在簽約配置文件存儲(chǔ)庫(kù)(subscript1n profile repository，SPR)中存儲(chǔ)的認(rèn)證或授權(quán)配置文件在EPC處進(jìn)行UE認(rèn)證。在分布式EPC網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，在中心EPC網(wǎng)絡(luò)實(shí)體處維護(hù)簽約配置