專利名稱：無線通信系統(tǒng)的毫微微蜂窩中支持本地互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議接入的方法和裝置的制作方法
無線通信系統(tǒng)的毫微微蜂窩中支持本地互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議接入的方法和裝置技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明一般涉及無線通信，而且具體地，涉及在無線通信系統(tǒng)中通過擴(kuò)展具有分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(PDN)網(wǎng)關(guān)功能的毫微微蜂窩的能力來向附著到毫微微蜂窩的用戶設(shè)備(UE) 高效率地提供本地互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)接入服務(wù)的方法和裝置。
背景技術(shù)：
毫微微蜂窩是被設(shè)計為提供大約10米的短距離覆蓋范圍、用在家庭或小企業(yè)中并且具有到核心網(wǎng)絡(luò)的寬帶連接的小的蜂窩基站。毫微微蜂窩通過為用戶在室內(nèi)提供高質(zhì)量和固定-移動融合服務(wù)來擴(kuò)展蜂窩網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍。
第三代伙伴計劃(3GPP)長期演進(jìn)(LTE)系統(tǒng)包括演進(jìn)節(jié)點B (eNB)和家庭 eNB (HeNB)。eNB表示宏基站，而HeNB表示毫微微基站。
3GPP LTE支持利用舊式宏基站部署毫微微基站。毫微微基站可以由電信商或用戶安裝以擴(kuò)展覆蓋范圍和容量或用于特定服務(wù)供應(yīng)。通常，毫微微蜂窩提供幾米直到宏蜂窩的尺寸的服務(wù)覆蓋區(qū)域。
常規(guī)無線通信系統(tǒng)中，即使毫微微基站可以直接連接到PDN，連接到毫微微基站的 UE也經(jīng)由服務(wù)網(wǎng)關(guān)和PDN網(wǎng)關(guān)接入PDN。
因此，存在對本地IP接入服務(wù)的新需求用于提供與本地IP網(wǎng)絡(luò)的直接通信而不占用電信商網(wǎng)絡(luò)。為了滿足此需求，已經(jīng)提出將PDN網(wǎng)關(guān)功能集成到毫微微基站中。發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題
然而，在該提出的其中毫微微基站集成毫微微基站網(wǎng)關(guān)和本地網(wǎng)關(guān)(PDN網(wǎng)關(guān)和/ 或服務(wù)網(wǎng)關(guān))的功能的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，當(dāng)毫微微基站的內(nèi)部服務(wù)網(wǎng)關(guān)和PDN網(wǎng)關(guān)與移動管理實體(MME)交換控制消息時，出于許多原因，宏服務(wù)網(wǎng)關(guān)和宏P(guān)DN網(wǎng)關(guān)與MME之間的控制消息交換是不可能的。
首先，因為可以有如此大量的毫微微基站，即，比宏服務(wù)網(wǎng)關(guān)的數(shù)量多幾千或幾萬倍，所以通過將毫微微基站的本地服務(wù)網(wǎng)關(guān)和本地PDN網(wǎng)關(guān)的信息連同宏服務(wù)網(wǎng)關(guān)的信息一起登記來獲得接入信息、并接著稍后搜索對應(yīng)的登記信息是低效率且實際上不可能的。
第二，當(dāng)使用毫微微基站網(wǎng)關(guān)來管理大量毫微微基站時，因為毫微微基站網(wǎng)關(guān)工作以使得在MME看來毫微微基站網(wǎng)關(guān)管理下的所有毫微微基站被顯示為單個毫微微基站， 所以MME不能在毫微微基站之間進(jìn)行區(qū)分。
第三，因為在服務(wù)網(wǎng)關(guān)與MME之間交換的控制消息使用國際移動用戶身份(IMSI) 來標(biāo)識每UE信息，但是在基站與MME之間交換的控制消息使用服務(wù)臨時移動用戶身份 (S-TMSI)來標(biāo)識每UE信息，所以當(dāng)僅僅接收到包含在MME發(fā)送的消息中的IMSI時，基站中的本地服務(wù)網(wǎng)關(guān)或本地PDN網(wǎng)關(guān)無法標(biāo)識服務(wù)UE的基站。
技術(shù)方案
為了至少解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，本發(fā)明提供在無線通信系統(tǒng)中用于支持連接到毫微微基站的UE的本地IP接入的方法和裝置。
在被配置為支持本地IP接入的無線通信系統(tǒng)中，該無線通信系統(tǒng)包括具有PDN網(wǎng)關(guān)功能的毫微微基站，根據(jù)服務(wù)基站的位置確定從UE到本地IP接入網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)路徑。當(dāng) UE進(jìn)入空閑模式同時建立UE-毫微微基站-毫微微基站的本地PDN網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)路徑時，UE 在它的操作模式被切換到活動模式之前不能接收數(shù)據(jù)，因為UE-毫微微基站的毫微微本地 PDN網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)路徑被破壞。而且因為在數(shù)據(jù)路徑上沒有毫微微基站的本地PDN網(wǎng)關(guān)與MME 之間的控制信令之間的直接連接，在毫微微基站內(nèi)沒有用于向MME通知目的地為UE的數(shù)據(jù)以便觸發(fā)UE轉(zhuǎn)變到活動模式的本地服務(wù)網(wǎng)關(guān)。
當(dāng)UE進(jìn)入空閑模式同時建立UE-毫微微基站-本地PDN網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)路徑時，毫微微基站釋放用于UE的資源，因而僅僅毫微微基站的本地PDN網(wǎng)關(guān)保持在毫微微基站內(nèi)。因此，為了向MME通知目的地為該UE的數(shù)據(jù)，本地PDN網(wǎng)關(guān)應(yīng)當(dāng)具有與MME的直接連接，并且本地PDN網(wǎng)關(guān)應(yīng)當(dāng)使用該連接通知本地PDN網(wǎng)關(guān)內(nèi)有緩沖的數(shù)據(jù)。然而，因為有許多毫微微基站；所以對于MME來說，對于所有毫微微基站具有兩個控制連接-一個用于毫微微基站以及另一用于毫微微基站的本地PDN網(wǎng)關(guān)，是很大的負(fù)擔(dān)。
為了減少MME的負(fù)擔(dān)，毫微微基站的本地PDN網(wǎng)關(guān)可以經(jīng)由宏S-GW(服務(wù)網(wǎng)關(guān)) 連接到MME。對于該情況，MME僅僅具有到毫微微基站的一個控制連接。然后，經(jīng)由宏服務(wù)網(wǎng)關(guān)建立數(shù)據(jù)路徑和控制路徑二者。對于空閑UE，數(shù)據(jù)路徑連接宏服務(wù)網(wǎng)關(guān)-毫微微基站的本地PDN網(wǎng)關(guān)，而且控制路徑連接MME-宏服務(wù)網(wǎng)關(guān)-毫微微基站的本地PDN網(wǎng)關(guān)。對于活動UE，數(shù)據(jù)路徑連接UE-毫微微基站-宏服務(wù)網(wǎng)關(guān)-毫微微基站的本地PDN網(wǎng)關(guān)，而且控制路徑連接UE-毫微微基站-MME-宏服務(wù)網(wǎng)關(guān)-毫微微基站的本地PDN網(wǎng)關(guān)。因此，需要通過使用連接UE-毫微微基站-毫微微基站的本地PDN網(wǎng)關(guān)的直接隧道來提高活動UE的數(shù)據(jù)路徑效率，并且還通過經(jīng)由毫微微基站與MME之間的現(xiàn)有控制連接實現(xiàn)通用分組無線服務(wù)(GPRQ隧道協(xié)議(GTP)控制消息到本地PDN網(wǎng)關(guān)的傳輸來提高活動UE的控制路徑效率。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，一種在無線通信系統(tǒng)中用于支持毫微微蜂窩的本地互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)接入的方法包括從用戶設(shè)備(UE)接收服務(wù)請求；向移動管理實體(MME)發(fā)送包括關(guān)于本地網(wǎng)關(guān)的信息的初始UE消息；存儲在由MME發(fā)送的初始上下文設(shè)置請求中攜帶的承載信息；從UE接收分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(PDN)連通性請求；向MME轉(zhuǎn)發(fā)PDN連通性請求；從MME 接收創(chuàng)建會話請求；以及建立與本地網(wǎng)關(guān)的無線承載，本地網(wǎng)關(guān)與毫微微蜂窩共在一處。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，一種在無線通信系統(tǒng)中用于支持本地互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP) 接入的裝置包括毫微微蜂窩，從用戶設(shè)備(UE)接收服務(wù)請求，向移動管理實體(MME)發(fā)送包括關(guān)于本地網(wǎng)關(guān)的信息的初始UE消息，存儲在由MME發(fā)送的初始上下文設(shè)置請求中攜帶的承載信息，從UE接收分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(PDN)連通性請求，并且向MME轉(zhuǎn)發(fā)PDN連通性請求； 本地服務(wù)網(wǎng)關(guān)，從MME接收創(chuàng)建會話請求，并建立無線承載；以及本地PDN網(wǎng)關(guān)，連接到具有核心網(wǎng)絡(luò)的PDN并建立與服務(wù)網(wǎng)關(guān)的無線承載。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，一種在包括毫微微基站的無線通信系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)路徑配置方法包括當(dāng)用戶設(shè)備(UE)處于活動狀態(tài)時，為該活動UE建立連接支持本地互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)接入功能并且與毫微微基站共在一處的本地分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(PDN)網(wǎng)關(guān)、毫微微基站和UE的第一數(shù)據(jù)路徑；為空閑UE建立連接本地PDN網(wǎng)關(guān)、毫微微基站、服務(wù)網(wǎng)關(guān)的第二數(shù)據(jù)路徑；當(dāng)UE從活動狀態(tài)轉(zhuǎn)變到空閑狀態(tài)以及反之時，根據(jù)UE狀態(tài)，即空閑或活動，切換該兩個數(shù)據(jù)路徑。
有益效果
如上所述，當(dāng)UE請求本地IP接入時，HeNB/HeNB GW激活本地網(wǎng)關(guān)功能(L-PGW，有或者沒有L-SGW)以便與IP網(wǎng)絡(luò)交換數(shù)據(jù)而不經(jīng)過核心網(wǎng)絡(luò)，結(jié)果提高了數(shù)據(jù)傳輸效率。通過使用HeNB/HeNB GW中的本地網(wǎng)關(guān)的中繼功能和安全功能，可以提高HeNB/HeNB GW與屬于核心網(wǎng)絡(luò)的MME之間的通信的安全性。HeNB/HeNB Gff向MME通知本地IP接入功能的激活，以使得MME支持活動模式中的UE使用UE-HeNB/HeNB Gff-HeNB/HeNB GW中的L-PGW的 LIPA直接隧道，導(dǎo)致優(yōu)化數(shù)據(jù)和控制路徑。


通過下面結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和其它方面、特征和優(yōu)點將更加明顯，其中
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的無線通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的無線通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的無線通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的無線通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的無線通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的無線通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的圖7是示出在如圖1和2所示的系統(tǒng)中用于支持本地IP接入服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)實體的操作的信令圖8和9是示出在如圖3所示的無線通信系統(tǒng)中用于配置PDN連接以提供本地IP 接入服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)實體的操作的信令圖10和11是示出在如圖4所示的無線通信系統(tǒng)中用于配置PDN連接以提供本地 IP接入服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)實體的操作的信令圖12是示出在如圖5所示的無線通信系統(tǒng)中用于配置PDN連接以提供本地IP接入服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)實體的操作的信令圖13是示出在如圖6所示的無線通信系統(tǒng)中用于配置PDN連接以提供本地IP接入服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)實體的操作的信令圖14是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的包括HeNB的無線通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的圖15是示出在如圖14所示的系統(tǒng)中用于活動模式中的UE接入IP網(wǎng)絡(luò)而建立的數(shù)據(jù)路徑的圖16是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的在如圖14所示的系統(tǒng)中用于活動模式中的UE 接入IP網(wǎng)絡(luò)而建立的控制路徑的圖17是示出根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的在如圖14所示的系統(tǒng)中用于空閑模式中的UE接入IP網(wǎng)絡(luò)而建立的數(shù)據(jù)和控制路徑的圖18是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的系統(tǒng)中用于活動模式中的UE接入IP網(wǎng)絡(luò)而建立的數(shù)據(jù)路徑的圖19是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的系統(tǒng)中用于活動模式中的UE接入IP網(wǎng)絡(luò)而建立的控制路徑的圖20是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的包括HeNB的無線通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的圖21是示出在如圖20所示的系統(tǒng)中用于為在活動模式下工作的UE建立數(shù)據(jù)路徑的網(wǎng)絡(luò)實體的操作的信令圖22是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的當(dāng)在轉(zhuǎn)變到空閑模式之后為UE接收尋呼消息重新配置數(shù)據(jù)路徑時的網(wǎng)絡(luò)實體的操作的信令圖23是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的當(dāng)在轉(zhuǎn)變到空閑模式之后UE接收尋呼消息時的網(wǎng)絡(luò)實體的操作的信令圖M是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的包括通過合并PDN網(wǎng)關(guān)(即，L-PGW)和服務(wù)網(wǎng)關(guān)(S卩，L-SGW)而具有擴(kuò)展功能的毫微微基站(即，HeNB)的無線通信系統(tǒng)的圖25是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的包括通過合并PDN網(wǎng)關(guān)(S卩，L-PGW)而具有擴(kuò)展功能的HeNB的無線通信系統(tǒng)的圖沈是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的包括通過合并PDN網(wǎng)關(guān)(即，L-PGW)和服務(wù)網(wǎng)關(guān)(即，L-SGW)而具有擴(kuò)展功能的HeNB網(wǎng)關(guān)(GW)的無線通信系統(tǒng)的圖27是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的包括通過合并PDN網(wǎng)關(guān)(即，L-PGW)而具有擴(kuò)展功能的HeNB Gff的無線通信系統(tǒng)的圖28是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的無線通信系統(tǒng)中通過合并L PGff和L-SGW和用于管理信息的MME而具有擴(kuò)展功能的HeNB/HeNB GW的操作的信令圖四是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的無線通信系統(tǒng)中用于使用存儲的本地網(wǎng)關(guān)信息來選擇數(shù)據(jù)被發(fā)送到的網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)絡(luò)實體的操作的信令圖30是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的無線通信系統(tǒng)中的HeNB/HeNB GW和用于毫微微基站信息獲取的DNS服務(wù)器的操作的信令圖；以及
圖31是根據(jù)本發(fā)明的實施例的無線通信系統(tǒng)中的用于選擇HeNB/HeNB Gff的網(wǎng)絡(luò)實體的操作的信令圖。
具體實施方式
以下將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的各個實施例。附圖中通篇使用相同的引用數(shù)字指代相同或相似的部分。描述的本發(fā)明的特征和優(yōu)點可以在一個或多個實施例中以任何合適的方式組合，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，本發(fā)明可以在沒有特定實施例的特定特征或優(yōu)點中的一個或多個的情況下被實踐?？梢允÷院喜⒂诖说墓δ芎徒Y(jié)構(gòu)的詳細(xì)描述以避免混淆本本發(fā)明的主題。
另外，雖然下面參考3GPP LTE標(biāo)準(zhǔn)描述本發(fā)明，然而本發(fā)明不限于3GPP LTE系統(tǒng)。
在下面的描述中，本地IP接入(LIPA)服務(wù)是其中UE的數(shù)據(jù)被直接傳送到本地網(wǎng)絡(luò)(即，本地IP接入網(wǎng)絡(luò))而不通過核心網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)。
下面的描述中，本地IP接入網(wǎng)絡(luò)可以是與核心網(wǎng)絡(luò)不同類的任何類型的網(wǎng)絡(luò)(例如，互聯(lián)網(wǎng)和用于家庭網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的家庭網(wǎng)絡(luò))。
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的無線通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的示意圖。
參考圖1，無線通信系統(tǒng)包括UE 100、包括本地PDN網(wǎng)關(guān)(L-PGW)IOl和本地服務(wù)網(wǎng)關(guān)(L-SGW) 102的毫微微基站103、宏基站(或eNB) 108、毫微微基站網(wǎng)關(guān)(或HeNB Gff) 104,MME 105、宏服務(wù)網(wǎng)關(guān)(S-GW) 106、以及 PDN 網(wǎng)關(guān)(P-GW) 107。S-Gff 106 和 P-GW 107 包括在核心網(wǎng)絡(luò)中。
UE 100可以經(jīng)由eNB 108或HeNB 103接入核心網(wǎng)絡(luò)。
L-PGff 101是在HeNB 103中實現(xiàn)的本地PDN網(wǎng)關(guān)，而L-SGW 102是在HeNB 103中實現(xiàn)的本地服務(wù)網(wǎng)關(guān)。
HeNB 103通過MME 105連接到核心網(wǎng)絡(luò)以向UE 101提供移動通信服務(wù)。HeNB 103可以被稱為封閉用戶組(CSG)蜂窩，其允許特定組的UE接入。CSG蜂窩可以是安裝在小的區(qū)域中(例如，在家庭之內(nèi))的家庭蜂窩、或用于覆蓋相對大的區(qū)域的企業(yè)/本地網(wǎng)絡(luò)蜂窩。根據(jù)本發(fā)明的實施例，HeNB 103允許登記的UE接入用于移動通信服務(wù)，并且在系統(tǒng)信息塊(SlB)消息中廣播CSG-ID。
HeNB Gff 104 將 HeNB 103 連接到 MME 105。
MME 105管理空閑模式中的UE并且選擇S-GW 106和P-GW 107。而且，MME 105負(fù)責(zé)與漫游和驗證有關(guān)的功能。此外，MME 105處理由UE 100產(chǎn)生的承載信令。
S-Gff 106在UE 100在基站(包括eNB 108和HeNB 103)之間或在3GPP無線接入網(wǎng)絡(luò)之間的切換中充當(dāng)移動錨(anchor)。
P-Gff 107將IP地址分配給UE 100，執(zhí)行核心網(wǎng)絡(luò)的分組數(shù)據(jù)相關(guān)功能，并且充當(dāng) 3GPP無線接入網(wǎng)絡(luò)與非3GPP無線接入網(wǎng)絡(luò)之間的移動錨。P-GW107還負(fù)責(zé)承載帶寬確定以及轉(zhuǎn)發(fā)和路由功能。
eNB 108是負(fù)責(zé)宏蜂窩的基站。eNB 108建立與UE 100的無線信道并且管理無線資源。例如，eNB 108廣播包括宏蜂窩中需要的控制信息的系統(tǒng)信息并且分配用于與UE 100通信的無線資源。eNB 108還可以基于由UE 100反饋的測量報告確定切換并且向UE 100發(fā)送切換命令。eNB 108包括用于無線資源管理的諸如無線資源協(xié)議(RRP)的控制協(xié)議。
圖1和2是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的無線通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的圖，而圖7是示出在如圖1和2所示的系統(tǒng)中用于支持本地IP接入的網(wǎng)絡(luò)實體的操作的信令圖。
參考圖1和7，HeNB 103或HeNB Gff 104根據(jù)動態(tài)主機(jī)配置協(xié)議(DHCP)或靜態(tài)配置被分配IP地址并且建立與MME 105的連接。更具體地，HeNB Gff 104在步驟201向MME 105發(fā)送包括它自己的標(biāo)識符(ID)的Sl SETUP REQUEST (Si設(shè)置請求)消息，并且在步驟 202 從MME 105 接收 Sl SETUP RESPONSE (Si 設(shè)置響應(yīng))消息。HeNB 103 在步驟 203 向 HeNB Gff 104發(fā)送包括它的ID的Sl SETUP REQUEST消息，并且在步驟204從HeNB Gff 104接收 Sl SETUP RESPONSE 消息。
在HeNB 103與HeNB Gff 104之間的連接以及HeNB Gff 104與MME105之間的連接之后，UE 100在步驟205經(jīng)由HeNB 103向MME 105發(fā)送SERVICE REQUEST(服務(wù)請求)消息。為了向MME 105傳遞UE的消息，HeNB 103在步驟206向HeNB Gff 104發(fā)送包括UE的 SERVICE REQUEST 消息的 INITIAL (初始)UE 消息。除了 UE 的 SERVICE REQUEST 消息之外， INITIAL UE消息可以包括本地網(wǎng)關(guān)信息(Local GW-info)，其包括用于交換諸如L-PGW 101和L-SGW 103的IPv4和/或IPv6地址和端口的控制消息的信息。
在步驟207，HeNB Gff 104存儲用于在HeNB Gff 104與MME 105之間使用的S-TMSI 以及在INITIAL UE消息中攜帶的本地GW-info，并且將INITIAL UE消息轉(zhuǎn)發(fā)給MME 105。
在步驟208，MME 105將包括關(guān)于用于UE的無線承載的建立的信息的INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST (初始上下文設(shè)置請求)消息發(fā)送給HeNB Gff 104。HeNB Gff 104 在步驟 209 將 INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST 消息轉(zhuǎn)發(fā)給 HeNB 103。
在步驟210，HeNB 103存儲與用于UE 100的無線承載的建立有關(guān)的信息，并且經(jīng)由 HeNB Gff 104 向 MME 105 發(fā)送 INITIAL CONTEXT SETUP RESPONSE (初始上下文設(shè)置響應(yīng)) 消息。HeNB GW 在步驟 211 將 INITIAL CONTEXT SETUP RESPONSE 消息轉(zhuǎn)發(fā)給 MME 105。
在無線承載建立信息被發(fā)送到HeNB 103之后，UE 100在步驟212向HeNB 103發(fā)送用于本地IP接入的PDN CONNECTIVITY REQUEST (PDN連通性請求)消息。HeNB 103在步驟 213 將 PDN CONNECTIVITY REQUEST 消息轉(zhuǎn)發(fā)給 HeNB Gff 104，而 HeNB Gff 104 在步驟 214 將 PDN CONNECTIVITY REQUEST 消息轉(zhuǎn)發(fā)給 MME 105。
在步驟215，MME 105檢查該請求是否用于本地IP接入。如果確定該請求用于本地IP接入，則在步驟216，MME使用從INITIAL UE消息獲得的本地網(wǎng)關(guān)信息直接向L-SGW 102發(fā)送CREATE SESSION REQUEST(創(chuàng)建會話請求)消息。
在接收到CREATE SESSION REQUEST 消息后，L-SGff 102 在步驟 217 建立與 L-PGW 101的請求的無線承載，即，直接連接L-SGW 102和L-PGW101的承載。在步驟218，L-SGff 102向MME 105發(fā)送CREATE SESSION RESPONSE消息用于報告承載建立結(jié)果。
在步驟219，MME 105 通過參考 CREATE SESSION RESPONSE 消息檢查在 L-SGW 102 與L-PGW 101之間建立的承載，并且經(jīng)由HeNB 103向UE發(fā)送用于建立無線承載的BEARER SETUP REQUEST消息和用于接受PDN連接的PDN CONNECTIVITY ACCEPT (PDN連通性接受) 消息。在接收到 BEARER SETUP REQUEST 禾Π PDN CONNECTIVITY ACCEPT 消息后，HeNB 103 在步驟220建立與UE 100的無線承載并且向UE 100轉(zhuǎn)發(fā)PDN CONNECTIVITY ACCEPT消息。
在無線承載的建立之后，HeNB 103在步驟221向MME 105發(fā)送BEARER SETUP RESPONSE 消息，而 UE 100 在步驟 222 向 HeNB 103 發(fā)送 PDN CONNECTIVITY COMPLETE (PDN 連通性完成)消息。HeNB 103在步驟223將PDN CONNECTIVITY COMPLETE消息轉(zhuǎn)發(fā)給MME。
在接收到PDN CONNECTIVITY COMPLETE 消息后，MME 105 確定在 L-SGW 102 或 L-PGff 101中是否需要更新與無線承載有關(guān)的信息。如果確定在L-SGW 102或L-PGW 101 中需要無線承載信息更新，則MME 105在步驟224向HeNB 103中的L-SGW 102發(fā)送包括更新承載信息的MODIFY BEARER REQUEST (修改承載請求)消息。響應(yīng)于MODIFY BEARER REQUEST 消息，L-SGW 102 在步驟 225 向 MME 105 發(fā)送 MODIFY BEARER RESPONSE (修改承載響應(yīng))消息。如果接收到MODIFY BEARER REQUEST消息，則MME結(jié)束本地PDN連接建立過程。
另外，在步驟203在INITIAL UE消息中發(fā)送的本地GW-info可以在步驟210由 INITIAL CONTEXT SETUP RESPONSE 消息攜帶。
圖7的方法也可以應(yīng)用于如圖2所示的系統(tǒng)，其中通過牽涉S-GW 1060僅僅將 L-PGff 1010包括在HeNB 1030中。使用圖2的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，圖1所示的實施例中從MME 105 向L-SGW 102和L-PGW 101發(fā)送的消息代之以經(jīng)由SGW 1060從MME 1050向L-PGW 1010發(fā)送。
圖3和4是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的無線通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的圖，而圖8到 11是示出在如圖3和4所示的系統(tǒng)中用于支持本地IP接入的網(wǎng)絡(luò)實體的操作的信令圖。
參考圖3和8，HeNB 4103或HeNB Gff 4104根據(jù)DHCP或靜態(tài)配置被分配IP地址并且建立與MME 4105的連接。更具體地，HeNB Gff 4104在步驟401向MME 4105發(fā)送包括它的 ID 的 Sl SETUP REQUEST (Si 設(shè)置請求)消息。在步驟 402，MME 4105 向 HeNB Gff 4104 發(fā)送Sl SETUP RESPONSE(Si設(shè)置響應(yīng))消息。
在步驟403，HeNB 4103 還向 HeNB Gff 4104 發(fā)送包括它的 ID 的 S1SETUP REQUEST 消息。在接收到Sl SETUP REQUEST消息后，HeNB GW4104在步驟404向HeNB 4103發(fā)送Sl SETUP RESPONSE消息，從而在HeNB 4103和HeNB Gff 4104之間建立連接。
在HeNB 4103 與 HeNB Gff 4104 之間以及在 HeNB Gff 4104 與 MME4105 之間建立連接之后，UE在步驟405向HeNB 4103發(fā)送SERVICE REQUEST (服務(wù)請求)消息。在步驟406， HeNB 4103 向 HeNB Gff 4104 發(fā)送指示從 UE 接收到 SERVICE REQUEST 消息的 INITIAL UE 消息。INITIAL UE消息攜帶包括控制消息交換所需的信息的本地網(wǎng)關(guān)信息(本地GW-info)， 諸如L-PGW 4101和L-SGW 4102的IPv4和/或IPv6地址和端口。
HeNB Gff 4104在步驟407存儲S-TMSI作為用于在MME 4105與HeNB4103之間使用的UE ID以及由INITIAL UE消息攜帶的本地GW-info，并且分配用于處理從MME 4105向 L-SGff 4102發(fā)送的信息的SGW代理。在步驟408，HeNB Gff 4104將INITIAL UE消息轉(zhuǎn)發(fā)到 MME 405。
在接收到INITIAL UE消息后，MME 4105在步驟409向HeNB Gff 4104發(fā)送包括與用于UE 100的無線承載的建立有關(guān)的信息的INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST消息。HeNB Gff 4104 在步驟 410 將 INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST 消息轉(zhuǎn)發(fā)給 HeNB 4103。
在接收到INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST 消息后，HeNB 4103 在步驟 411 存儲與用于UE 4100的無線承載的建立有關(guān)的信息并且向HeNB Gff 4104發(fā)送INITIAL CONTEXT SETUP RESPONSE 消息。HeNB Gff 4104 在步驟 412 將 INITIAL CONTEXT SETUP RESPONSE 轉(zhuǎn)發(fā)給 MME 4105。
在步驟413，在HeNB 4103已經(jīng)獲得與用于UE的無線承載的建立有關(guān)的信息之后， UE 4100 向 HeNB 4103 發(fā)送 PDN C0N-NECTIVITY REQUEST 消息。發(fā)送 PDN CONNECTIVITY REQUEST消息以請求用于本地IP接入的PDN連接建立。HeNB 4103在步驟414和415將 PDN CONNECTIVITY REQUEST 消息經(jīng)由 HeNB Gff 4104 轉(zhuǎn)發(fā)給 MME 4105。
在接收到PDN CONNECTIVITY REQUEST 消息后，MME 4105 在步驟 416 確定 PDN C0NNECTIVITYREQUEST消息是否是為了本地IP接入的目的而發(fā)送。
當(dāng)確定PDN CONNECTIVITY REQUEST消息是為本地IP接入的目的而發(fā)送時，MME 4105在步驟417向HeNB Gff 4104發(fā)送包括在步驟408從INITIAL UE消息獲得的本地網(wǎng)關(guān)信息的 CREATE SESSION REQUEST (創(chuàng)建會話請求)消息。CREATE SESSION REQUEST 消息可以包括與用于服務(wù)網(wǎng)關(guān)與MME 4104之間使用的UE ID相同的IMSI、與用于在HeNB與 MME4105之間使用的UE ID相同的S-TMSI、以及從步驟408中的INITIAL UE消息獲得的 L-PGW信息。
CREATE SESSION REQUEST消息還可以包括關(guān)于從步驟408中的INITIAL UE消息獲得的L-SGW 4102的信息。關(guān)于L-SGW 4102的信息可以包括關(guān)于由HeNB Gff 4104分配的SGW代理4110的信息，以使得CREATESESSION REQUEST消息傳送到HeNB Gff 4104中的 SGW 代理 4110。
在接收到CREATE SESSION REQUEST 消息后，HeNB Gff 4104 在步驟 418 保存從 CREATE SESSION REQUEST 消息提取的 IMSI 和 S-TMSI 并且分配 MME 代理 4109。此后，HeNB Gff 4104參考S-TMSI和從步驟406中的INITIAL UE消息獲得的本地GW-info來搜索L-SGW 以接收 CREATE SESSION REQUEST 消息。
參考圖3 禾口 9，HeNB Gff 4104 在步驟 419 將 CREATE SESSION REQUEST 消息轉(zhuǎn)發(fā)至Ij HeNB 4103 中找到的 L-SGW 4102。在轉(zhuǎn)發(fā) CREATE SESSION REQUEST 消息之前，HeNB Gff 4104分配MME代理4109，以使得經(jīng)由MME代理4109中繼目的地為MME 4105的控制消息。 CREATE SESSION REQUEST消息包括關(guān)于MME代理4109的地址和端口的信息以及用于控制面的發(fā)送者完整隧道端點標(biāo)識符(F-TEID)，其等于由HeNB GW4104分配的代理MME TEID0
在接收到CREATE SESSION REQUEST 消息后，L-SGW 4102 在步驟 420 請求 L-PGW 4101 創(chuàng)建 L-SGW 4102 與 L-PGW 4101 之間的會話。在步驟 421，L-SGff 4102 向 HeNB Gff 4104中的MME代理4109發(fā)送CREATE SESSION RESPONSE (創(chuàng)建會話響應(yīng))消息。HeNB Gff 4104在步驟422將包括在CREATE SESSION RESPONSE消息中的發(fā)送者F-TEID重置為SGW 代理 4110 的 ID 并且將 CREATE SESSION RESPONSE 消息轉(zhuǎn)發(fā)給 MME 4105。
在步驟423，MME 4105發(fā)送用于請求來自HeNB Gff 4104的無線承載建立的BEARER SETUP REQUEST(承載設(shè)置請求)消息以及指示PDN連接被接受的PDN CONNECTIVITY ACCEPT 消息。在接收到 BEARER SETUPREQUEST 和 PDN CONNECTIVITY ACCEPT 消息后，HeNB Gff 4104 在步驟似4 將 BEARER SETUP REQUEST 禾口 PDN CONNECTIVITY ACCEPT 消息轉(zhuǎn)發(fā)給 HeNB 4103。在步驟425，HeNB 4103建立與UE 4100的無線承載(RRC連接)。
在UE 4100與HeNB 4103之間的RRC連接建立之后，HeNB 4103在步驟似6向HeNB Gff 4104發(fā)送指示RRC連接建立的BEARER SETUP RESPONSE消息。HeNB Gff 4104在步驟 427 將 BEARER SETUP RESPONSE 消息轉(zhuǎn)發(fā)給 MME 4105。
在從HeNB 4103 向 MME 4105 發(fā)送 BEARER SETUP RESPONSE 消息之后，UE 4100 在步驟似8向HeNB 4103發(fā)送指示用于本地IP接入的PDN連接建立的完成的PDN CONNECTIVITY COMPLETE 消息。HeNB 4103 在步驟 4 將 PDN CONNECTIVITY COMPLETE 消息轉(zhuǎn)發(fā)給HeNB Gff 4104，而 HeNB Gff 4104 在步驟 430 將 PDN CONNECTIVITY C0MIPLETE 消息轉(zhuǎn)發(fā)給 MME 4105。
當(dāng)與無線承載有關(guān)的信息被更新時，MME 4105在步驟431和432經(jīng)由SGW代理 4110 向 L-SGW 4102 發(fā)送 MODIFY BEARER REQUEST 消息。在步驟 433，L-SGff 4102 與 HeNB 4103中的L-PGW 4101更新無線承載相關(guān)信息。此后，在步驟434和435，L-SGW 4102經(jīng)由 MME代理4109向MME4105發(fā)送MODIFY BEARER RESPONSE消息，從而完成本地PDN連接建立。
在上述過程中，本地GW-info由步驟403中的Sl SETUP REQUEST消息和步驟410 中的 INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST消息攜帶。當(dāng)不需要更新L-SGW 4102和L-PGW 4101 中的相應(yīng)信息時，在無線承載的建立之后，不執(zhí)行步驟431到435。
參考圖3、8、和9描述的過程也可以應(yīng)用在如圖4所示的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，其包括在 HeNB 5103中實現(xiàn)的L-PGW 5105并且使用宏SGW 5106。該情況下，可以根據(jù)如圖10和11所示的過程建立數(shù)據(jù)路徑。
圖10和11所示的用于如圖4所示的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的數(shù)據(jù)路徑建立過程與圖8和9所示的用于如圖3所示的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的不同在于，圖10的步驟507中在HeNB Gff 5104中分配 PGW代理5112，而圖8的步驟407中在HeNB GW4104中分配SGW代理4110。因此，與步驟 408中發(fā)送的INITIAL UE消息不同，圖10的步驟508中發(fā)送的INITIAL UE消息僅僅攜帶 PGW代理5112的接入信息。此外，與圖8的步驟417中從MME 4105向SGW代理4110發(fā)送 CREATE SESSION REQUEST 消息不同，圖 10 的步驟517 中經(jīng)由宏 SGW 5106從MME 5105 向 PGW 代理5112發(fā)送CREATE SESSION REQUEST消息。步驟518中由宏SGW 5106發(fā)送的CREATE SESSION REQUEST 消息包括與步驟 517 中由 MME 5105 發(fā)送的 CREATE SESSION REQUEST 消息相同的IMSI和S-TMSI。
與圖8的步驟418不同，圖11的519步驟中分配SGW代理5111，并且步驟520中從 HeNB Gff 5104 向 HeNB 5103 發(fā)送的 CREATE SESSION REQUEST 消息包括對于 SGW 代理 5111的接入信息。步驟522中經(jīng)由HeNB Gff 5104從HeNB 5103向SGW 5106發(fā)送的CREATE SESSION RESPONSE消息包括對于PGW代理5112重置的發(fā)送者F-TEID。此外，步驟523中從SGW 5106轉(zhuǎn)發(fā)給MME 5105的CREATE SESSION RESPONSE消息包括對于宏SGW 5106重置的發(fā)送者F-TEID。另外，當(dāng)需要更新時，從HeNB GW5104向HeNB 5103發(fā)送M0DIFYBEARER REQUEST消息，用于經(jīng)由SGW代理5111向L-GW傳送步驟534中修改的承載信息。
圖10的步驟509到516與圖8的步驟409到416相同，而圖11的步驟524到531 與圖9的步驟423到430相同。因此，不會展示重復(fù)的描述。
本地Gff-info由步驟503中的SISETUP REQUEST消息和步驟512中的INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST 消息攜帶。
當(dāng)不需要更新宏SGW 5106L-PGW 5101中的相應(yīng)信息時，在無線承載的建立之后， 不執(zhí)行步驟523到536。
圖5和6是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的無線通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的圖，而圖12和 13是示出在如圖5和6所示的系統(tǒng)中用于支持本地IP接入的網(wǎng)絡(luò)實體的操作的信令圖。
參考圖5、6、12、和13，HeNB 6103根據(jù)DHCP或靜態(tài)配置被分配IP地址，并且建立與MME 6105的連接。更具體地，HeNB 6103在步驟601向MME 6105發(fā)送S1SETUP REQUEST 消息。S1SETUP REQUEST消息可以包括如圖28所示的共處一處的本地SGW或本地PGW信息。在步驟 602，MME 6105 向 HeNB 6103 發(fā)送 S1SETUP RESPONSE 消息，從而建立 HeNB6103 與MME 6105之間的連接。
在HeNB 6103與MME 6105之間的連接建立之后，UE 6100在步驟603向HeNB 6103 發(fā)送 SERVICE REQUEST 消息。在步驟 604，HeNB 6103 向 MME 6105 發(fā)送 INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST 消息。INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST 消息包括包含 L-PGW 6101 和 L-SGW 6102的IPv4和/或IPv6地址和端口的本地GW_info以及由UE 6100發(fā)送的SERVICE REQUEST 消息。
在接收到INITIAL UE消息后，MME 6105在步驟605保存包括作為用于HeNB 6103 和MME 6105之間使用的UE ID的S-TMSI的UE信息和由INITIAL UE消息攜帶的本地 GW-info，并且向 HeNB 6103 發(fā)送 INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST 消息。INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST消息包括在UE 6100與HeNB 6103之間建立無線承載所需的信息。響應(yīng)于INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST 消息，HeNB 6103 在步驟 606 向 MME6105 發(fā)送 INITIAL CONTEXT SETUP COMPLETE 消息。
在初始上下文設(shè)置的完成之后，UE 6100在步驟607向HeNB 6103發(fā)送PDN CONNECTIVITY REQUEST消息以建立用于本地IP接入的PDN連接。HeNB 6103在步驟608 將 PDN CONNECTIVITY REQUEST 消息轉(zhuǎn)發(fā)給 MME 6105。
在接收到PDN CONNECTIVITY REQUEST 消息后，MME 6105 識別 PDN CONNECTIVITY REQUEST消息是用于本地IP接入的PDN連通性請求。當(dāng)PDN CONNECTIVITY REQUEST消息是用于本地IP接入的PDN連通性請求時，MME 6105在步驟609向HeNB 6103發(fā)送包括用在被發(fā)送到L-SGW 6102的原始CREATE SESSION REQUEST消息中的作為UE ID的IMSI和用于用在 HeNB 6103 禾Π MME 6105 之間的作為 UE ID 的 S-TMSI 的 CREATE SESSION REQUEST 消息。MME 6105是指從INITIAL UE消息獲得的本地網(wǎng)關(guān)信息，以便直接向本地SGW 6102 傳送 CREATE SESSION REQUEST 消息。
在接收到CREATE SESSION REQUEST 消息后，L-SGW 6102 在步驟 610 與 L-PGW 6101 建立由CREATE SESSION REQUEST消息指示的承載。在步驟611，L-SGff 6102向MME 6105 發(fā)送CREATE SESSION RESPONSE消息用于通知承載建立結(jié)果。
在接收到CREATE SESSION RESPONSE消息后，MME 6105在步驟612確認(rèn)承載建立并且向HeNB 6103發(fā)送用于建立無線承載的BEARER SETUP REQUEST消息和用于通知PDN 連接建立的接受的PDN CONNECTIVITY ACCEPT消息。
如果接收到BEARER SETUP REQUEST 禾口 PDN CONNECTIVITY ACCEPT 消息，貝Ij HeNB 6103在步驟613與UE 6100建立無線承載(RRC連接)。在步驟614，HeNB 6103向MME 6105 發(fā)送包括RRC連接結(jié)果的BEARER SETUP RE SPONSE消息。
在RRC 連接建立之后，UE 6100 在步驟 615 向 HeNB 6103 發(fā)送 PDN C0N-NECTIVITY COMPLETE 消息。HeNB 6103 在步驟 616 將 PDN CONNECTIVITY COMPLETE 消息轉(zhuǎn)發(fā)給 MME 6105。
在步驟617，MME 6105向L-SGW 6102發(fā)送用于更新無線承載信息的MODIFY BEARER REQUEST消息。在步驟618，L-SGW 6102請求L-PGW6101更新無線承載信息并且接收響應(yīng)。在步驟619，L-SGff 6102響應(yīng)于MODIFY BEARER REQUEST消息向MME 6105發(fā)送 MODIFY BEARER RESPONSE消息，從而完成本地連接建立過程。
步驟604中在INITIAL UE消息中發(fā)送的本地GW_info可以由步驟601中的Sl SETUP REQUEST 消息和步驟 606 中的 INITIAL CONTEXT SETUP COMPLETE 消息攜帶。步驟 609 中從MME 6105 向 HeNB 6103 發(fā)送的 CREATE SESSION REQUEST 消息可以包括 S-TMSI 而沒有IMSI。
另外，網(wǎng)絡(luò)可以如圖6所示配置，其中HeNB 7103僅僅包括L-PGW7101，并且宏服務(wù)網(wǎng)關(guān)7106執(zhí)行圖5的L-SGW 6102的功能。
使用圖6的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，如圖13所示，MME 7105在步驟709向SGW 7106發(fā)送CREATE SESSION REQUEST 消息，而 SGW 7106 在步驟 710 將 CREATE SESSION REQUEST 消息轉(zhuǎn)發(fā)給 HeNB 7103 的 L-PGW 7101。兩個 CREATE SESSION REQUEST 消息都包括 S-TMSI。
因此，L-PGW 7101在步驟711向宏SGW 7106發(fā)送用于通知承載建立結(jié)果的CREATE SESSION RESPONSE 消息，而宏 SGW 7106 在步驟 712 將 CREATE SESSION RESPONSE 消息轉(zhuǎn)發(fā)給 MME 7105。
圖13的步驟701到709與圖12的步驟601到609相同，而步驟713到719與圖 12的步驟612到618相同。因此，不會展示重復(fù)的描述。
圖 13 中，從 SGW 7101 向 HeNB 7103 發(fā)送的 CREATE SESSIONREQUEST 消息可以包括S-TMSI而沒有IMSI。
如上所述，連接到HeNB的UE可以直接接入本地IP接入服務(wù)而不通過載波網(wǎng)絡(luò)。 因為HeNB負(fù)責(zé)本地網(wǎng)關(guān)(本地PGW，有或者沒有L-SGW)的功能，所以連接到HeNB的UE可以直接接入PDN，而不涉及核心網(wǎng)絡(luò)，結(jié)果改善了數(shù)據(jù)傳輸效率。因為HeNB負(fù)責(zé)網(wǎng)關(guān)中繼功能，所以可以使用安全功能作為本地網(wǎng)關(guān)，因而提高了 HeNB與核心網(wǎng)絡(luò)的MME之間的通信安全。
圖14是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的包括HeNB的無線通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的圖。
參考圖14，無線通信系統(tǒng)包括UE 100、具有L-PGW 120的擴(kuò)展功能的毫微微基站 (HeNB) 110, MME 130, SGff 140, PGff 150、宏基站(或 eNB) 160、和 IP 網(wǎng)絡(luò) 170。
圖15是示出在如圖14所示的系統(tǒng)中用于活動模式中的UE接入IP網(wǎng)絡(luò)而建立的數(shù)據(jù)路徑的圖。
參考圖15，通過UE與HeNB 110之間的無線UL 111、通過HeNB 110與SGW 140之間的SlUL 141、通過SGW 140與L-PGW 120之間的S5UL、以及L-PGW 120與IP網(wǎng)絡(luò)170之間的IP網(wǎng)絡(luò)接口傳遞從UE 100向IP網(wǎng)絡(luò)170發(fā)送的上行鏈路(UL)數(shù)據(jù)。
從IP網(wǎng)絡(luò)170向UE 100發(fā)送的下行鏈路(DL)數(shù)據(jù)通過相反的路徑傳遞。即，從 IP網(wǎng)絡(luò)170向UE 100發(fā)送的DL數(shù)據(jù)通過L-PGW 120與SGW140之間的S5DL 142、通過SGW 140與HeNB 110之間的SlDL 112、以及通過HeNB 110與UE 100之間的無線DL 101傳遞。
為了處理UL和DL數(shù)據(jù)，MME 130具有關(guān)于L-PGW的S5UL 121禾Π SlUL 141以及用于UE 100的SGW 140的S5DL 142的承載信息191。雖然在圖15中承載信息191僅僅列出了數(shù)據(jù)面的S5DL，然而它也可以包括上述其它信息。
圖16是示出在如圖14所示的系統(tǒng)中用于活動模式中的UE接入IP網(wǎng)絡(luò)而建立的控制路徑的圖。
參考圖16，活動模式中的UE 100通過在UE 100和HeNB 110之間建立的RRC連接 10向L-PGff 120發(fā)送控制消息。
從UE 100向L-PGW 120發(fā)送的控制消息通過一系列的UE 100與HeNBllO之間的 RRC 鏈路、HeNB 110 與 MME 130 之間的 S1-AP 接口 11、ΜΜΕ130 與 SGW 140 之間的 SllGTP 接口 12、以及SGW 140與L-PGW 120之間的S5GTP接口 13傳遞。如上對于圖15所述，從 L-PGff 120向UE 100發(fā)送的控制消息通過相反的路徑傳遞。
圖17是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的在如圖14所示的系統(tǒng)中用于空閑模式中的UE 接入IP網(wǎng)絡(luò)而建立的數(shù)據(jù)和控制路徑的圖。
參考圖17，當(dāng)UE 100在空閑模式下工作時，HeNB 110擦除UE信息和用于與UE 100的數(shù)據(jù)通信的承載信息(關(guān)于SlDL 101和無線UL 111)。然而，HeNB 110保持關(guān)于 SGff 140中的SlUL 141和S5DL 142的信息、關(guān)于L-PGW 120中的S5UL 121的信息、以及 MME 130中的承載信息191。
如果目的地為在空閑模式下工作的UE 100的DL數(shù)據(jù)到達(dá)L-PGW 120，則在建立對于UE 100的數(shù)據(jù)和控制路徑的同時，L-PGW 120通過S5DL 142向SGW 140發(fā)送DL數(shù)據(jù) 192。該情況下，SGff 140向MME 130發(fā)送DL數(shù)據(jù)通知消息193同時緩沖DL數(shù)據(jù)192。
如果接收到DL數(shù)據(jù)通知消息193 JlJMME 130向HeNB 110發(fā)送尋呼觸發(fā)消息194。 在接收到尋呼觸發(fā)消息194后，HeNB 110向UE 100發(fā)送尋呼消息，指示UE 100從空閑模式轉(zhuǎn)變到活動模式。
圖18是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的系統(tǒng)中用于活動模式中的UE接入IP網(wǎng)絡(luò)而建立的數(shù)據(jù)路徑的圖。
參考圖18，從UE 100向IP網(wǎng)絡(luò)170發(fā)送的UL數(shù)據(jù)通過一系列的UE 100與HeNB 110之間的無線UL IlUHeNB 110與SGW 140之間的S5UL 121、以及L-PGW 120與IP網(wǎng)絡(luò) 170之間的IP鏈路傳遞。因此，UL數(shù)據(jù)可以通過最短的數(shù)據(jù)路徑傳遞。
L-PGff 120 處的 DL 數(shù)據(jù)通過 L-PGW 120 與 HeNB 110 之間的 SlDL 和 HeNB 110 與 UE 100之間的無線DL發(fā)送，結(jié)果通過最短的數(shù)據(jù)路徑傳遞。
除了存儲在圖18的MME中的信息之外，MME 130還存儲包括關(guān)于在活動模式下工作的UE 100的SlDL的信息的承載信息196。此外，L-GW存儲用于空閑UE的S5DL 142和用于活動UE的SlDL 112 二者，并且當(dāng)UE狀態(tài)從空閑狀態(tài)改變到活動狀態(tài)時切換哪一個被實際使用，反之亦然。為了幫助L-GW切換，MME應(yīng)當(dāng)向L-GW給出關(guān)于UE狀態(tài)的改變的指不。
雖然MME 130的承載信息196包括關(guān)于圖18中的UE 100的數(shù)據(jù)面的S5DL和SlDL 的信息，然而本發(fā)明不限于此。另外，下面將參考圖22更詳細(xì)地描述用于配置圖18的數(shù)據(jù)路徑的過程。
圖19是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的系統(tǒng)中用于活動模式中的UE接入IP網(wǎng)絡(luò)而建立的控制路徑的圖。
參考圖19，從UE 100向MME 130發(fā)送的控制消息通過一系列的UE 100與HeNB 110之間的RRC連接10以及HeNB 110與MME 130之間的Sl-AP接口 11傳遞。從MME 130 向L-PGW 120發(fā)送的控制消息使用GTP消息容器通過一系列的MME 130與HeNB 110之間的Sl-AP接口 10以及HeNB 110與L-PGW 120之間的內(nèi)部路徑傳遞。
圖20是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的包括HeNB的無線通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的圖。
參考圖20，無線通信系統(tǒng)包括UE 100、具有L-PGW 120的擴(kuò)展功能的HeNB 110、 HeNB Gff 130、宏(或服務(wù))SGW 140, MME 150、宏(或 PDN)PGW 160、和 IP 網(wǎng)絡(luò) 170。
如果具有如圖18所示建立的數(shù)據(jù)路徑的在活動模式下工作的UE 100轉(zhuǎn)變到空閑模式，則利用如參考圖17描述的尋呼過程來執(zhí)行數(shù)據(jù)路徑重新配置。另外，下面將參考圖 22更詳細(xì)地描述數(shù)據(jù)路徑重新配置過程。此外，下面將參考圖23更詳細(xì)地描述根據(jù)UE從空閑模式到活動模式的操作模式轉(zhuǎn)變的數(shù)據(jù)路徑重新配置。
圖21是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的在如圖20所示的系統(tǒng)中用于為在活動模式下工作的UE建立數(shù)據(jù)路徑的網(wǎng)絡(luò)實體的操作的信令圖。
參考圖21，UE 100首先在步驟2100建立與HeNB 110的無線資源控制(RRC)連接，并且向HeNB 110發(fā)送SERVICE REQUEST消息以使用本地IP接入服務(wù)建立PDN連接。 在步驟 2105，HeNB 110 向 MME 130 發(fā)送包括 SERVICE REQUEST 消息的 INITIAL UE 消息。 INITIAL UE消息還包括本地GW信息(本地GW_info)，其包括關(guān)于HeNB 110的L-PGW 120的信息和最佳控制消息使能指示符(optimal_ctrl_enable_indicator)。本地GW-info包括諸如用于L-PGW接收控制消息的地址(IP地址或正式域名(FQDN))和GPRS隧道協(xié)議隧道終點ID(TEID)的接入信息。optimal_ctrl_enable_indicator指示可以處理通過HeNB 110與MME之間的控制連接(參見圖19)在GTP消息容器中從MME 130向L-PGW 120發(fā)送的GTP控制消息。
如果接收到INITIAL UE消息，則MME 130在步驟2110激活由UE 100使用的所有承載。一旦承載被激活，UE 100就在步驟2115向MME 130發(fā)送PDN CONNECTIVITYREQUEST 消息。此時，指示目標(biāo)接入網(wǎng)絡(luò)的PDN CONNECTIVITY REQUEST消息的接入點名稱(APN)被設(shè)置為“本地IP接入”。
在接收到PDN CONNECTIVITY REQUEST消息后，MME 130檢查APN以確定目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)是否為本地IP網(wǎng)絡(luò)請求，并且檢查本地GW-info以確定是否能夠支持本地IP接入功能。對于該決定，MME檢查初始UE消息中的L-GW信息。(其它的選擇是使用如圖28、四、30、31所示的DNS或Sl設(shè)置過程)。MME 130基于檢查結(jié)果選擇PGW和/或SGW。
如果確定使用L-PGW 120而且如果本地GW-info包括FQDN，則MME130使用域名服務(wù)器(DNS)獲得網(wǎng)絡(luò)的IP地址。如果確定使用L-PGW 120以及用于將活動模式中的UE的數(shù)據(jù)路徑直接連接到L-PGW的LIPA直接路徑，則MME130在步驟2120向SGW 140發(fā)送包含具有 IMSI 的 S-TMSI 的 CREATE SESSION REQUEST 消息。
SGff 140 將包括在 CREATE SESSION REQUEST 消息中的 S-TMSI 識別為使用 L-PGW 的指示符。如果CREATE SESSION REQUEST消息包括S-TMSI，貝丨J SGff 140在步驟2125將 CREATE SESSION REQUEST 消息轉(zhuǎn)發(fā)給 L-PGW 120。此時，SGW 140 通過用 S-TMSI 替代 IMSI 來重置UE ID。此外，SGW 140將包括在由MME 130發(fā)送的CREATE SESSION REQUEST消息中的LIPA直接隧道開啟指示符識別為指示不需要SGW 140向UE 100分配資源因而不分配用于數(shù)據(jù)路徑的任何資源的指示符。此時，可以分配用于在空閑模式下使用的S5DL或當(dāng)圖 22的2225步驟中UE從活動模式轉(zhuǎn)變到空閑模式時需要的數(shù)據(jù)路徑的資源。
在處理接收到的CREATE SESSION REQUEST消息之后，SGff 140在步驟2125將具有作為 UE ID 的 S-TMSI 的 CREATE SESSION REQUEST 消息轉(zhuǎn)發(fā)給 L-PGff 120。
在接收到CREATE SESSION REQUEST消息后，L-PGW 120在步驟2130分配需要的資源并且向 SGW 140 發(fā)送 CREATE SESSION RESPONSE 消息。SGW 140 在步驟 21；35 向 MME 130轉(zhuǎn)發(fā)CREATE SESSION RESPONSE消息。此時，如果沒有分配用于UE的數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜魏钨Y源，則SGW 140將資源信息(Si UL 141和S5 DL 142)設(shè)置為啞數(shù)據(jù)或者開啟CREATE SESSI0NRESP0NSE消息中的LIPA直接隧道標(biāo)記。
在接收到CREATE SESSION RESPONSE 消息后，MME 130 在步驟 2140 向 HeNB 110 發(fā)送BEARER SETUP REQUEST消息。當(dāng)接收到LIPA直接隧道標(biāo)記后，代替SGW的TEID的地址，BEARER SETUP REQUEST 消息包括從 CREATE SESSION RESPONSE 消息獲得的 L-PGW 120 的地址和TEID作為用于在HeNB 110處發(fā)送通過無線UL 111接收到的數(shù)據(jù)的目的地地址。 當(dāng)MME 130確定使用GTP控制消息作為用于傳送HeNB 110和MME 130之間的控制消息的容器時，MME 將 optimal_cntrl_enable_indicator 插入 BEARER SETUP REQUEST 消息中以指示GTP控制消息的使用。BEARER SETUP REQUEST消息可以與PDN connection acc印t消息一起發(fā)送。
在接收到BEARER SETUP REQUEST 禾口 PDN CONNECTIVITY ACCEPT 消息后，HeNB 110 在步驟2145設(shè)置與UE 100的無線承載，并且在步驟2150向MME 130發(fā)送包含關(guān)于被分配用于接收DL數(shù)據(jù)的SlDL 112的信息的BEARER SETUP RESPONSE消息。
在接收到BEARER SETUP RESPONSE后，MME 130保存關(guān)于用于HeNB 110接收下行鏈路數(shù)據(jù)的SlDL 112的信息，而UE在步驟2155向MME 130發(fā)送PDN CONNECTIVITY COMPLETE 消息。
如果接收到BEARER SETUP RESPONSE 消息和 PDNCONNECTIVITY COMPLETE 消息二者，則MME 130在步驟2160向通過步驟2130和2135從CREATE SESSION RESPONSE消息獲得的L-PGW 120的控制消息接收地址發(fā)送由HeNB 110配置的包括關(guān)于SlDL 112的信息的MODIFY BEARER REQUEST消息，以使得通過SlDL發(fā)送從L-PGW 120接收到的數(shù)據(jù)。 M0DIFYBEARER REQUEST消息可以以三種方式發(fā)送。第一種方式是使用通過HeNB 110與MME 130之間的控制連接的容器。第二種方式是使用利用UE INITIAL消息、S1SETUP消息或DNS 詢問獲得的L-GW控制地址，即，直接向L-GW控制地址發(fā)送MODIFY BEARER REQUEST。第三種方式是經(jīng)由SGW，S卩，MME向S-GW發(fā)送具有LIPA直接隧道標(biāo)記的MODIFY BEARER REQUEST, 然后S-GW僅僅向L-GW傳遞接收到的MODIFY BEARER REQUEST而不處理。
如果接收到MODIFY BEARER REQUEST消息，則L-PGW 120保存由HeNB 110分配的關(guān)于SlDL的信息并且如參考圖18描述建立LIPA直接隧道，并在步驟2165M0DIFY BEARER RESPONSE消息轉(zhuǎn)發(fā)給通過步驟2120和2125從CREATE SESSION REQUEST消息獲得的MME 130的控制消息接收地址。發(fā)送M0DIFYBEARER RESP0SNE也可以以三種方式完成利用通過Sl-ME接口的GTP-C容器、利用L-GW控制地址、以及利用S-GW傳遞。
圖22是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的當(dāng)在轉(zhuǎn)變到空閑模式之后為UE接收尋呼消息重新配置數(shù)據(jù)路徑時的網(wǎng)絡(luò)實體的操作的信令圖。
參考圖22，如果UE 100從活動模式轉(zhuǎn)變到空閑模式(例如根據(jù)諸如不活動的原因)，HeNB 110在步驟2200向MME 130發(fā)送用于釋放UE的上下文的UE CONTEXT RELEASE REQUEST (UE上下文釋放請求)消息。
如果接收到UE CONTEXT RELEASE REQUEST 消息，則 MME 130 在步驟 2210 向 SGW 140發(fā)送MODIFY BEARER REQUEST消息，用于將下行鏈路數(shù)據(jù)路徑從L-PGW 120與HeNB 110 之間的SlDL 112(參見圖18)切換到L-PGW與SGW 140之間的S5DL 142(參見圖17)。SGff 140 在步驟 2215 將 MODIFY BEARER REQUEST 消息轉(zhuǎn)發(fā)給 L-PGW 120。另外，MODIFY BERARER REQUEST可以在圖22中的SlAP =UE上下文釋放命令中的容器之內(nèi)傳遞。
由MME 130發(fā)送的MODIFY BEARER REQUEST消息包含用于指示用于本地IP接入 (LIPA)直接隧道的承載的數(shù)據(jù)路徑被切換的S-TMSI。MODIFY BEARER REQUEST消息還包括已經(jīng)運行而為了控制消息發(fā)送效率沒有向SGW 140通知的最近的承載相關(guān)信息，諸如承載的禁能、激活、和修改，以便在SGW 140中更新關(guān)于承載的信息。
更具體地，如果接收到MODIFY BEARER REQUEST消息，則SGW 140檢查包括在 MODIFY BEARER REQUEST消息中的S-TMSI以識別LIPA直接隧道的路徑切換，并且利用從 MODIFY BEARER REQUEST消息提取的關(guān)于修改的承載的信息分配用于接收和緩沖目的地為 UE 100的下行鏈路數(shù)據(jù)的資源。另外，SGW 140更新它的承載信息。如果當(dāng)MME 130已經(jīng)在圖21的步驟2120接收到CREATE SESSION請求時它沒有被分配用于上行鏈路和下行鏈路數(shù)據(jù)的資源，則可以在UE轉(zhuǎn)變到空閑模式的狀態(tài)中分配在接收到MODIFY BEARER REQUEST 消息的時間點的諸如TEID的資源。該情況下，由SGW 140發(fā)送的MODIFY BEARER REQUEST 消息包括關(guān)于修改的承載的信息作為更新結(jié)果。
在接收到MODIFY BEARER REQUEST 消息后，L-PGW 120 在步驟 2220 基于從 MODIFY BEARER REQUEST消息提取的SGW 140的承載信息將下行鏈路數(shù)據(jù)路徑從在L-PGW 120與 HeNB 110之間建立的SlDL 112切換為L-PGW 120與SGW 140之間的SOTL 142。在步驟 2225，L-PGW 120向SGW140發(fā)送包括數(shù)據(jù)路徑切換結(jié)果的MODIFY BEARER RESPONSE消息。 SGff 140 在步驟 2230 將 MODIFY BEARER REQUEST 消息轉(zhuǎn)發(fā)給 MME130。
如果接收到MODIFY BEARER RESPONSE消息，則MME 130在步驟2235保存指示在 HeNB 110上駐留的UE使用LIPA直接隧道用于HeNB處的承載的UE上下文。在步驟2240， MME 130向HeNB 110發(fā)送UEC0NTEXT RELEASE COMMAND (UE上下文釋放命令)消息，用于釋放分配給UE 100的資源和信息和無線承載。在接收到UE CONTEXT RELEASE COMMAND消息后，HeNB 110在步驟2245向UE 100發(fā)送RRC CONNECTION RELEASE(連接釋放)消息并且釋放分配給UE 100的資源。在步驟2250，HeNB 110向MME 130發(fā)送包括資源釋放結(jié)果的 UE CONTEXT RELEASE COMPLETE (UE 上下文釋放完成)消息。
圖23是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的當(dāng)在轉(zhuǎn)變到空閑模式之后UE接收尋呼消息時的網(wǎng)絡(luò)實體的操作的信令圖。
參考圖23，如果目的地為UE 100的下行鏈路數(shù)據(jù)到達(dá)L-PGW 120，則L-PGW 120 在步驟2300向SGW 140發(fā)送下行鏈路數(shù)據(jù)。SGW 140在步驟2305向MME 130發(fā)送DOWNLINK DATA NOTIFICATION(下行鏈路數(shù)據(jù)通知)消息同時緩沖下行鏈路數(shù)據(jù)。在接收到DOWNLINK DATA NOTIFICATION消息后，MME 130在步驟2310向根據(jù)UE 100的位置定義的跟蹤區(qū)域內(nèi)的ENB發(fā)送PAGING(尋呼)消息。如果接收到PAGING消息，則HeNB 110在步驟2315通過尋呼信道廣播PAGING消息。
如果接收到PAGING消息，則UE 100在步驟2320向MME 130發(fā)送SERVICE REQUEST 消息用于接收下行鏈路數(shù)據(jù)。在步驟2325，MME 130向HeNB 110發(fā)送INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST 消息。INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST 消息包括關(guān)于要被用于向 L-PGW 120傳輸上行鏈路數(shù)據(jù)的S5UL 111的信息。在步驟2330，HeNB 110建立UE上下文并且重新配置與 UE 100 的 RRC 連接。HeNB 110 存儲從 INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST 消息提取的關(guān)于S5UL 111的信息，以使得通過重新配置的無線承載接收到的上行鏈路數(shù)據(jù)可以通過HeNB 110和L-PGW 120之間的S5UL 111被發(fā)送到L-PGW。
在為SlDL 112分配用于接收下行鏈路數(shù)據(jù)的TEID之后，HeNB 110在步驟2335向 MME 130發(fā)送包括SlDL分配和無線承載分配結(jié)果的INITIAL CONTEXT SETUP RESPONSE消息。在步驟2340，MME 130向從圖21的步驟2130中接收到的CREATE SESSION RESPONSE 消息提取的L-PGW120的控制消息地址發(fā)送MODIFY BEARER REQUEST消息。MODIFY BEARER REQUEST消息可以包括從步驟23；35中接收到的INITIAL CONTEXT SETUP RESPONSE消息提取的關(guān)于L-PGW 120與HeNB 110之間的SlDL 112的信息，以便建立如圖18所示的用于下行鏈路數(shù)據(jù)的LIPA直接隧道。如圖21和圖22中所完成的，修改承載請求可以經(jīng)由具有 LIPA直接隧道標(biāo)記的S-GW或使用INITIAL CONTEXT STEUP REQUEST消息2325中的容器發(fā)送。
在接收到MODIFY BEARER REQUEST消息后，L-PGW 120在步驟2345配置LIPA直接隧道并且向MME 130發(fā)送包括LIPA直接隧道配置結(jié)果的MODIFY BEARER RESPONSE消息。
圖對是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的包括通過合并本地PDN網(wǎng)關(guān)(即，L-PGW)和本地服務(wù)網(wǎng)關(guān)(即，L-SGW)而具有擴(kuò)展功能的毫微微基站(或HeNB)的無線通信系統(tǒng)的圖。
參考圖M，HeNB 2410使用DHCP或靜態(tài)配置被分配IP地址并且建立與MME 2420 的連接。為了建立與MME 2420的連接，HeNB 2410向MMEM20發(fā)送包括它的ID的S1SETUP REQUEST消息并且從MME 2410接收響應(yīng)。
在HeNB MlO與MME M20之間建立連接之后，UE M50向HeNB MlO發(fā)送SERVICE REQUEST消息。HeNB 2410向MME 2420發(fā)送INITIAL UE消息，用于通知接收到SERVICE REQUEST消息并且獲得關(guān)于UE M50的信息。INITIAL UE消息包括本地網(wǎng)關(guān)信息(本地 GW-info)，其包括用于交換控制消息的L-PGff 2415和L-SGff 2413的IPv4和/或IPv6地址和端口。
圖25是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的包括通過合并本地PDN網(wǎng)關(guān)(即，L-PGW)而具有擴(kuò)展功能的HeNB的無線通信系統(tǒng)的圖。
參考圖25，HeNB 2510 包括 L-PGW 2515，而MME 2520 經(jīng)由 SGW 2530 向 L-PGW 2510發(fā)送消息。
圖沈是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的包括通過合并L-PGW和L-SGW而具有擴(kuò)展功能的HeNB Gff的無線通信系統(tǒng)的圖。圖沈所示的系統(tǒng)中，當(dāng)UE處于活動模式時，在HeNB Gff 2620 中激活 L-PGW 2627 和 L-SGW 洸25。
參考圖沈，從UE 2610向IP網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的上行鏈路數(shù)據(jù)通過一系列UL (在UE 2610 與 HeNB 2615 之間建立的無線 UL、HeNB 2615 與 HeNB GW2620 的 L-SGW 2625 之間的 S1UL、 和L-SGff 2625與L-PGff 2627之間的S5UL)以及L-SGff 2625與IP網(wǎng)絡(luò)之間的IP鏈路傳遞。
此外，下行鏈路數(shù)據(jù)從L-PGW洸27通過一系列DL(L-PGW洸27與L-SGW洸25之間的SOTL、L-SGW洸25與HeNB洸15之間的Sl DLjPHeNB洸15與UE洸10之間的無線 DL)傳遞。
圖27是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的包括通過合并L-PGW而具有擴(kuò)展功能的HeNB GW的無線通信系統(tǒng)的圖。圖27所示的系統(tǒng)中，當(dāng)UE 2710處于空閑模式時，在HeNB Gff 2720 中激活L-PGW功能。
參考圖27，如果目的地為UE 2710的下行鏈路數(shù)據(jù)到達(dá)L-PGW 2725，則L-PGW 2725向SGW 2740發(fā)送下行鏈路數(shù)據(jù)。SGW 2740向MME 2730發(fā)送下行鏈路數(shù)據(jù)通知消息同時緩沖下行鏈路數(shù)據(jù)。在接收到下行鏈路數(shù)據(jù)通知消息后，MME 2730向根據(jù)UE 2710的位置定義的跟蹤區(qū)域內(nèi)的ENB發(fā)送尋呼消息。如果接收到尋呼消息，則HeNB 2715廣播尋呼消息以使得UE 2710接收尋呼消息。
在接收到尋呼消息后，UE 2710向MME 2730發(fā)送SERVICE REQUEST消息。如果接收到 SERVICE REQUEST 消息，則 MME 2730 向 HeNB GW2720 發(fā)送 INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST 消息。INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST 消息包括關(guān)于用于向 L-PGW 2720 發(fā)送上行鏈路數(shù)據(jù)的S5UL的信息。HeNB Gff 2720建立UE上下文并且設(shè)置與UE 2710的無線承載。HeNB Gff 2720保存關(guān)于L-PGW 2725的S5UL的信息以便向L-PGW2725發(fā)送通過無線承載接收到的上行鏈路數(shù)據(jù)。
圖28是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的無線通信系統(tǒng)中通過合并L-PGW和L-SGW和用于管理信息的MME而具有擴(kuò)展功能的HeNB/HeNB Gff的操作的信令圖。
HeNB/HeNB Gff根據(jù)DHCP或靜態(tài)配置被分配IP地址并且建立與MME的連接。更具體地，HeNB/HeNB GW在步驟觀00向MME發(fā)送包括本地網(wǎng)關(guān)信息(本地GW_info)的S1SETUP REQUEST消息，該本地網(wǎng)關(guān)信息包括L-PGW和L-SGW的IPv4和/或IPv6地址和端口。如果接收到S1SETUP REQUEST消息，則MME在步驟觀10存儲UE信息和本地GW_info，該UE 信息包括作為用于在HeNB/HeNB Gff與MME之間識別UE的UE ID的S-TMSI。在步驟2820， MME向HeNB/HeNB Gff發(fā)送包括在UE與HeNB/HeNB Gff之間建立無線承載所需的信息的Sl SETUP RESPONSE消息。當(dāng)HeNB和HeNB Gff 二者具有L-GW功能時，HeNB GW可以在它的Sl Setup REQUEST消息中包括幾個HeNB的L-GW信息。
圖四是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的無線通信系統(tǒng)中用于使用存儲的本地網(wǎng)關(guān)信息來選擇數(shù)據(jù)被發(fā)送到的網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)絡(luò)實體的操作的信令圖。
參考圖^，UE 首先在步驟 2900 向 HeNB/HeNB GW 發(fā)送 SERVICE REQUEST 消息(RRC 消息)。HeNB/HeNB Gff在步驟四10將SERVICE REQUEST消息轉(zhuǎn)發(fā)給MME。被發(fā)送到MME的 SERVICE REQUEST消息包括關(guān)于HeNB/HeNB GW中的本地網(wǎng)關(guān)的信息。本地網(wǎng)關(guān)信息包括諸如L-PGW的控制消息接收地址(IP地址或FQDN)和TEID (GPRS隧道協(xié)議隧道終點ID)的接入fe息。
在接收到SERVICE REQUEST消息后，MME激活由UE使用的所有承載。此后，UE 向MME發(fā)送用于請求激活本地IP接入服務(wù)的PDN CONNECTIVITY REQUEST消息。PDN CONNECTIVITY REQUEST消息包括指示“本地IP接入”的接入點名稱(APN)。APN指示目標(biāo)接入網(wǎng)絡(luò)。MME在步驟四20檢查APN是否指示本地IP接入(LIPA)，并且如果是，則使用存儲的本地Gff-info選擇與HeNB/HeNB Gff共在一處的SGW/PGW。
在步驟2930，MME 向 SGW/PGW 發(fā)送 CREATE SES SION REQUEST 消息。CREATE SESSION REQUEST消息包括作為臨時的UE ID的S-TMSI以及LIPA直接隧道開啟指示符。 響應(yīng)于 CREATE SESSION REQUEST 消息，SGW/PGW 在步驟 2940 向 MME 發(fā)送 CREATE SESSION RESPONSE消息。在步驟四50，MME響應(yīng)于SERVICE REQUEST消息向HeNB/HeNB GW發(fā)送 SERVICE RESPONSE 消息。HeNB/HeNB Gff 在步驟 2960 將 SERVICERESP0NSE 消息轉(zhuǎn)發(fā)給 UE。
圖30是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的無線通信系統(tǒng)中的HeNB/HeNB GW和用于毫微微基站信息獲取的DNS服務(wù)器的操作的信令圖。
參考圖30，HeNB/HeNB Gff在步驟3010向域名服務(wù)(DNS)服務(wù)器發(fā)送用于登記本地網(wǎng)關(guān)信息的REGISTER REQUEST(登記請求)消息。DNS服務(wù)器提供映射到IP地址的主機(jī)名。本地網(wǎng)關(guān)信息包括諸如與HeNB/HeNBGW共在一處的L-PGW和L-SGW的IPv4和/或 IPv6地址和端口的信息。如果接收到REGISTER REQUEST消息，則DNS服務(wù)器在步驟3020 存儲HeNB Id，即，ECGI和本地網(wǎng)關(guān)信息。在步驟3030，DNS服務(wù)器向HeNB/HeNB GW發(fā)送指示本地網(wǎng)關(guān)信息的登記的REGISTER RESPONSE(登記響應(yīng))消息。
圖31是根據(jù)本發(fā)明的實施例的無線通信系統(tǒng)中的用于選擇HeNB/HeNBGW的網(wǎng)絡(luò)實體的操作的信令圖。
參考圖31，UE 首先在步驟 3100 向 HeNB/HeNB Gff 發(fā)送 SERVICE REQUEST 消息。HeNB/HeNB GW 在步驟 3110 將 SERVICE REQUEST 消息轉(zhuǎn)發(fā)給 MME。被發(fā)送到 MME 的 SERVICE REQUEST消息包括ECGI (eNB蜂窩全局id)。在接收到SERVICE REQUEST消息時，MME激活由UE使用的所有承載。此后，UE向MME發(fā)送用于請求激活本地IP接入服務(wù)的PDN CONNECTIVITY REQUEST 消息。PDN CON-NECTIVITY REQUEST 消息包括指示“本地 IP 接入” 的 APN。MME在步驟3120檢查PDN CONNECTIVITY REQUEST消息中的APN是否指示“本地 IP接入(LIPA) ”。圖30中的過程將與ECGI匹配的L-Gff的信息登記到DNS服務(wù)器。因此， MME通過向DNS服務(wù)器發(fā)送詢問來獲得L-GW的信息。為此，在步驟3130，MME向DNS服務(wù)器發(fā)送詢問消息，用于請求關(guān)于選擇的HeNB/HeNB Gff的信息。在接收到詢問消息時，DNS服務(wù)器在步驟3140檢索關(guān)于相應(yīng)的HeNB/HeNB Gff的信息并且向MME發(fā)送RESPONSE消息。如果從DNS服務(wù)器接收到RESPONSE消息，則MME在步驟 3150 向 HeNB/HeNB Gff 的 L-SGW/L-PGW 發(fā)送 CREATE SESSION REQUEST 消息。CREATE SESSION REQUEST消息包括作為臨時的UE ID的S-TMSI以及LIPA直接隧道開啟指示符。 在步驟 3160，HeNB/HeNB Gff 的 L-SGW/L-PGW 向 MME 發(fā)送 CREATE SESSION RESPONSE 消息。在接收到CREATE SESSION RESPONSE 消息后，MME 在步驟 3170 響應(yīng)于 SERVICE REQUEST 消息向 HeNB/HeNB GW 發(fā)送 SERVICE RESPONSE 消息。HeNB/HeNB GW 在步驟 3180 將SERVICE RESPONSE消息轉(zhuǎn)發(fā)給UE。因此，當(dāng)UE請求本地IP接入時，HeNB/HeNB Gff激活本地網(wǎng)關(guān)功能(L-PGW，有或者沒有L-SGW)以便與IP網(wǎng)絡(luò)交換數(shù)據(jù)而不經(jīng)過核心網(wǎng)絡(luò)，結(jié)果提高了數(shù)據(jù)傳輸效率。通過使用HeNB/HeNB GW中的本地網(wǎng)關(guān)的中繼功能和安全功能，可以提高HeNB/HeNB GW與屬于核心網(wǎng)絡(luò)的MME之間的通信的安全性。HeNB/HeNB Gff向MME通知本地IP接入功能的激活，以使得MME支持活動模式中的UE使用UE-HeNB/HeNB Gff-HeNB/HeNB Gff中的L-PGW的 LIPA直接隧道，結(jié)果優(yōu)化了數(shù)據(jù)和控制路徑。當(dāng)MME使用LIPA直接隧道時，MME向服務(wù)網(wǎng)關(guān)通知LIPA直接隧道的使用，以使得服務(wù)網(wǎng)關(guān)不向活動模式的UE分配任何資源，特別是用于上行鏈路數(shù)據(jù)的資源。這防止了服務(wù)網(wǎng)關(guān)中的資源的浪費。當(dāng)在活動模式下工作的UE轉(zhuǎn)變到空閑模式時，數(shù)據(jù)路徑從LIPA直接隧道切換到服務(wù)網(wǎng)關(guān)-HeNB/HeNB GW中的本地PDN網(wǎng)關(guān)的鏈路以使能尋呼過程。當(dāng)HeNB包括用于支持本地IP接入功能的本地PDN網(wǎng)關(guān)功能時，可以為UE提供 UE-HeNB-HeNB中的本地PDN網(wǎng)關(guān)的高效的數(shù)據(jù)路徑，而不考慮SGW的位置。當(dāng)UE在空閑模式下工作時，可以通過使用S-TMSI作為被發(fā)送到HeNB中的本地 PDN網(wǎng)關(guān)的消息中的臨時的UE ID來接收數(shù)據(jù)并且防止UE的保密信息暴露給HeNB。雖然以上已經(jīng)詳細(xì)描述本發(fā)明的特定實施例，然而顯然應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到的這里教導(dǎo)的基本發(fā)明構(gòu)思的許多變化和/或修改將仍然落入由所附權(quán)利要求書及其等價物限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種在無線通信系統(tǒng)中用于支持毫微微蜂窩的本地互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)接入的方法， 該方法包括從用戶設(shè)備(UE)接收服務(wù)請求；向移動管理實體(MME)發(fā)送包括關(guān)于本地網(wǎng)關(guān)的信息的初始UE消息； 存儲在由MME發(fā)送的初始上下文設(shè)置請求中攜帶的承載信息； 從UE接收分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(PDN)連通性請求； 將PDN連通性請求轉(zhuǎn)發(fā)給MME ； 從MME接收創(chuàng)建會話請求；以及建立與本地網(wǎng)關(guān)的無線承載，本地網(wǎng)關(guān)與毫微微蜂窩共在一處。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該初始UE消息包括關(guān)于本地服務(wù)網(wǎng)關(guān)和本地PDN網(wǎng)關(guān)的信息。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中該關(guān)于本地服務(wù)網(wǎng)關(guān)和本地PDN網(wǎng)關(guān)的信息包括本地服務(wù)網(wǎng)關(guān)和本地PDN網(wǎng)關(guān)的IP地址。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述建立無線承載包括從MME向本地服務(wù)網(wǎng)關(guān)發(fā)送PDN連通性請求。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述建立無線承載包括在本地服務(wù)網(wǎng)關(guān)與本地PDN 網(wǎng)關(guān)之間建立承載。
6.一種在無線通信系統(tǒng)中用于支持本地互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)接入的裝置，該裝置包括 毫微微蜂窩，從用戶設(shè)備(UE)接收服務(wù)請求，向移動管理實體(MME)發(fā)送包括關(guān)于本地網(wǎng)關(guān)的信息的初始UE消息，存儲在由MME發(fā)送的初始上下文設(shè)置請求中攜帶的承載信息，從UE接收分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(PDN)連通性請求，并且將PDN連通性請求轉(zhuǎn)發(fā)給MME ； 本地服務(wù)網(wǎng)關(guān)，從MME接收創(chuàng)建會話請求，并且建立無線承載；以及本地PDN網(wǎng)關(guān)，其連接到具有核心網(wǎng)絡(luò)的PDN，并且建立與服務(wù)網(wǎng)關(guān)的無線承載。
7.—種在包括毫微微基站的無線通信系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)路徑配置方法，該方法包括 當(dāng)用戶設(shè)備(UE)處于活動狀態(tài)時，建立連接UE、毫微微基站、和與毫微微基站共在一處的本地分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(PDN)網(wǎng)關(guān)的第一數(shù)據(jù)路徑，本地PDN網(wǎng)關(guān)支持本地互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議 (IP)接入功能；以及當(dāng)UE從活動狀態(tài)轉(zhuǎn)變到空閑狀態(tài)時，建立連接UE、毫微微基站、服務(wù)網(wǎng)關(guān)、和本地PDN 網(wǎng)關(guān)的第二數(shù)據(jù)路徑。
8.如權(quán)利要求7所述的數(shù)據(jù)路徑配置方法，其中建立第一數(shù)據(jù)路徑包括 從UE接收PDN連通性請求；以及在毫微微基站與本地PDN網(wǎng)關(guān)之間設(shè)置數(shù)據(jù)鏈路。
9.如權(quán)利要求7所述的數(shù)據(jù)路徑配置方法，其中建立第一數(shù)據(jù)路徑包括 從UE接收PDN連通性請求；以及使用在MME與毫微微基站之間建立的控制連接在毫微微基站與本地PDN網(wǎng)關(guān)之間設(shè)置數(shù)據(jù)鏈路。
10.如權(quán)利要求7所述的數(shù)據(jù)路徑配置方法，其中建立第二數(shù)據(jù)路徑包括在本地PDN 網(wǎng)關(guān)與本地服務(wù)網(wǎng)關(guān)之間設(shè)置數(shù)據(jù)鏈路，以用于UE接收尋呼信號。
全文摘要
一種在無線通信系統(tǒng)中用于向附著到包括分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(PDN)網(wǎng)關(guān)功能的毫微微蜂窩的用戶設(shè)備(UE)提供本地IP接入服務(wù)的方法和裝置。該方法包括從用戶設(shè)備(UE)接收服務(wù)請求；向移動管理實體(MME)發(fā)送包括關(guān)于本地網(wǎng)關(guān)的信息的初始UE消息；存儲在由MME發(fā)送的初始上下文設(shè)置請求中攜帶的承載信息；從UE接收分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(PDN)連通性請求；將PDN連通性請求轉(zhuǎn)發(fā)給MME；從MME接收創(chuàng)建會話請求；以及建立與本地網(wǎng)關(guān)的無線承載，本地網(wǎng)關(guān)與毫微微蜂窩共在一處。
文檔編號H04W40/24GK102550083SQ201080029527
公開日2012年7月4日 申請日期2010年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月30日
發(fā)明者崔成豪, 林彩權(quán), 裵范植, 趙晟娟 申請人:三星電子株式會社