用于向应用服务平台提供对包含上下文数据的核心网络信息的访问的方法、装置和计算 ...的制作方法
【专利摘要】一种对于用户设备（10）是经由接入节点（110）可访问的电信网络。接入节点（110）连接到网关节点（120）。网关节点可以与接入节点共存一处。在接入节点（110）处，提供应用服务平台（150），所述应用服务平台（150）用于支持对于用户设备（10）是经由接入节点（110）可访问的一个或多个应用服务。为了能够向应用服务平台（150）有效率地提供核心网络信息，在接入节点（110；130）中可用的用户设备（10）的第一上下文数据与网关节点（120）中可用的用户设备（10）的第二上下文数据之间创建关联。使用该关联，将来自第一上下文数据和第二上下文数据的信息提供到应用服务平台（150）。
【专利说明】用于向应用服务平台提供对包含上下文数据的核心网络信息的访问的方法、装置和计算机程序产品
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于电信网络中提供应用服务的方法和对应的装置。这些方法和装置可以例如用于使分布式无线电接入网(RAN)云能够在智能移动宽带网络中实现。
【背景技术】
[0002]在例如3GPP (第三代合作伙伴项目)规定的电信网络中，向电信网络的用户提供应用服务是众所周知的。此类应用服务的示例是基于因特网协议(IP)的多媒体服务。一种可能性是由电信网络的核心网络(CN)中的应用服务器来提供应用服务。又一种可能性是在电信网络的接入网的节点处添加应用服务(AS)平台。此类接入节点的示例是蜂窝移动电信系统的RAN的节点，如UMTS (通用移动电信系统)的无线电网络控制器(RNC)地面无线电接入网(UTRAN)或根据3GPP LTE (长期演进)的演进的UTRAN (E-UTRAN)的基站，称为E-UTRAN节点B (eNB)。如可以将平台实现为能够托管电信网络运营商提供的应用以及还有其他方提供的应用的开放信息技术(IT)平台。
[0003]在典型的情形中，经由给定接入节点连接到电信网络的用户设备(UE)将在此接入节点处访问AS平台上运行的应用。该AS平台然后可以将接入节点处可用的有用信息公开给应用，例如，有关无线电信道特征、UE标识符等的信息。
[0004]因为电信网络典型地配备有多个接入节点，所以还可能提供多个AS平台。此类多个AS平台可以用于云基础构架中提供应用服务。
[0005]云计算可以定义为将计算和/或存储容量作为服务提供给不同种类的最终接收者社区。它可以允许访问完整功能特征的应用、软件开发和部署环境以及如可网络访问的数据存储和处理的计算基础构架。可以专用地部署云计算系统或可以将其托管在云客户站点。
[0006]当使用以云基础构架提供应用服务的上文概念时，可以将电信网络的网络资源与云基础构架集成。使用所说的运营商级网络的可能，使得高度需求的应用能够在云中实现，例如通过提供保证的响应时间、安全性措施等来实现。此类云服务还表示为“运营商云”，例如参见http://en.wikipedia.0rg/wiki/Carrier_Cloud。可以将这些应用分布在提供商网络的若干节点上，并且这些应用还可以访问提供商网络外的又一些服务或资源。
[0007]但是，在这种系统中，提供应用服务所需的信息，如有关UE请求此类服务的信息也可以分布在若干网络节点上。因此，AS平台在访问节点处的情况中，如该接入节点处典型地可用的信息可以暴露给AS系统上运行的应用，但是对其他信息的访问可能受限。
[0008]因此，存在的技术需求是允许在接入节点处提供AS平台且对可暴露给AS平台上运行的应用的信息进行增强的访问。
【发明内容】
[0009]根据本发明的实施例，提供一种用于在电信网络中提供应用服务的方法。对于UE，电信网络是经由连接到网关节点的接入节点可访问。根据该方法，在接入节点处提供AS平台。该AS平台用于支持对于UE是经由接入节点可访问的一个或多个应用服务。在该接入节点中可用的UE的第一上下文数据与网关节点中可用的UE的第二上下文数据之间创建关联。将来自第一上下文数据和第二上下文数据的信息提供到AS平台。网关节点可以与接入节点共存一处。
[0010]根据本发明的另外的实施例，提供一种网络节点。该网络节点包括用于提供UE对电信网络的访问的接入节点。该接入节点连接到网关节点。再者，该网络节点包括AS平台，该AS平台用于支持对于UE是经由接入节点可访问的一个或多个应用服务。该网络节点配置成在该接入节点中可用的UE的第一上下文数据与网关节点中可用的UE的第二上下文数据之间创建关联，以及将来自第一上下文数据和第二上下文数据的信息提供到AS平台。该网络节点还可以包括网关节点。
[0011]根据本发明的另外的实施例，提供电信。该电信网络包括用于提供UE对电信网络的访问的接入节点、位于接入节点用于支持对于UE是经由接入节点可访问的一个或多个应用服务的AS平台以及连接到接入节点的网关节点。接入节点与网关节点的至少其中之一配置成在该接入节点中可用的UE的第一上下文数据与网关节点中可用的UE的第二上下文数据之间创建关联，并将来自第一上下文数据和第二上下文数据的信息提供到AS平台。
[0012]根据本发明的另外的实施例，提供一种计算机程序产品。该计算机程序产品包括被网络节点的处理器执行从而将网络节点配置成根据上文的方法来工作的程序代码。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]从通过附图中的非限制性示例说明的具体而非排他性实施例的详细描述，将更好地显见到本发明的又一些特征和优点。
[0014]图1示意性地图示根据本发明实施例的网络节点。
[0015]图2图示根据本发明实施例处理的UE上下文数据中可能包含的UE标识符。
[0016]图3示意性地图示其中在移动电信网络的基站处提供AS平台的实现。
[0017]图4示意性地图示其中在移动电信网络的基站的控制器提供AS平台的实现。
[0018]图5示出用于说明根据本发明实施例的过程的信令图。
[0019]图6示出用于说明根据本发明实施例的又一些过程的信令图。
[0020]图7示意性地图示根据本发明实施例的可提供信息的又一些网络节点的示例。
【具体实施方式】
[0021]下文中，将参考示范实施例和附图更详细地解释本发明。图示的实施例涉及在电信网络中提供应用服务的概念。这些概念可以用于在RAN，例如蜂窝移动电信网络的RAN中提供分布式云。为此目的，可以实现对应的系统、方法和网络节点。在图示的实施例中，电信网络实现蜂窝无线电接入技术，如宽带码分多址(WCDMA)、UMTS或LTE。但是，要理解，图示的概念还可以在其他类型的电信网络中实现。
[0022]根据一些方面，这些概念可以用于提供能够用于提供电信网络中的分布式云服务的方法、系统和网络节点。
[0023]根据一些方面，电信网络中向UE提供服务的此类方法包括，UE获取经由接入节点对电信网络的访问，接入节点进一步连接到至少一个网关节点，以及在该接入节点中可用的UE的第一上下文数据与网关节点中可用的UE的第二上下文数据之间创建关联。
[0024]根据一些方面，可以将从关联的UE上下文数据可得到的信息提供到向UE提供一个或多个应用服务和/或用作向UE提供服务的应用的中间件平台的AS平台。
[0025]根据一些方面，电信网络包括接入节点和至少一个网关节点，该接入节点调适成为至少一个UE提供对电信网络的访问。该接入节点和/或至少一个网关节点调适成在该接入节点中可用的UE上下文数据与至少一个网关节点处可用的UE上下文数据之间创建关联，
该电信网络还可以包括AS平台，所述SA平台可以调适成向UE提供应用服务和/或用作向至少一个UE提供服务的应用的中间件平台，所述AS调适成接收从来自接入节点和/或至少一个网关节点的关联的UE上下文数据中可得到的信息。该AS平台可以被包括在接入节点和/或至少一个网关节点中或与之连接。
[0026]还可以提供的是，通过例如将接入节点与至少一个网关节点部署在相同的站点来使之共存一处。
[0027]根据一些方面，电信网络的网络节点调适成向UE提供服务。该网络节点配置成在该网络节点中可用的UE上下文数据与另外的网络节点中可用的UE上下文数据之间创建关联，该网络节点可以是或包括电信网络的接入节点，以及另外的网络节点可以是或包括电信网络的网关节点或反之亦然。
[0028]该网络节点还可以包括AS平台，所述AS平台可以调适成向UE提供服务和/或用作向至少一个UE提供服务的应用的中间件平台，其中该应用服务平台调适成接收从来自该网络节点和/或另外的网络节点的关联的UE上下文数据可得到的信息。
[0029]在上文的方面中，该电信网络可以是移动电信网络，例如公众陆地移动网络(PLMN),以及该接入节点可以是移动电信网络的无线电基站。在一些情形中，移动电信网络可以基于UMTS/WCDMA，以及接入节点可以是NodeB或组合的NodeB和RNC。再者，移动电信网络可以基于LTE，并且接入节点可以是eNB。在此类LTE情形中，至少一个网关节点可以是例如服务网关(SGW)和/或分组数据网络网关(PGW)。在此类LTE情形中，以及与上文描述的方法、系统或网络节点结合，eNB可以与SGW和/或PGW共存一处，以及可以创建eNB中的UE上下文数据和S-GW和/或PGW中的UE上下文数据之间的关联。一旦创建了此关联，则可以将SGW和/或PGW中的UE上下文数据中的信息暴露给AS服务平台，例如，开放IT平台。
[0030]通过根据上文多个方面的特征，使得多种信息在网络实体之间可供使用成为可能。此类信息对于向UE提供某些服务可能是必要的或有用的。例如，RAN相关信息可能本身是接入节点，例如eNB中提供的，并且可以暴露给AS平台，例如eNB站点中的开放IT平台。另一方面，CN相关信息典型地本身在eNB不提供。通过在接入节点处可用的UE上下文数据与网关节点处可用的UE上下文数据之间创建关联，能够有效率地使RAN和CN信息均在接入节点，例如eNB中可供使用。由此，驻留在接入站点(接入节点所属的接入站点)中的本地应用能够获取对于提供服务可能必需或有帮助的此信息。
[0031]图1示意性地图示根据本发明实施例的网络节点100。正如下文进一步解释的，网络节点100可以是电信网络的RAN的节点。具体来说，该节点可以采用基站，例如eNB的形式或基站的控制器，例如RNC的形式来实现接入节点。在图示的示例中，网络节点100设有基平台105。基平台105包括实现接入节点的典型功能性所需的硬件和软件结构。如图1所示，此类硬件结构可以包括例如采用中央处理单元和/或专用处理器组形式的一个或多个处理器。再者，此类硬件结构可以包括例如采用例如闪存ROM的只读存储器(ROM)、例如动态RAM (DRAM)或静态RAM (SRAM)的随机存取存储器(RAM)、例如硬盘或固态硬盘等的海量存储装置的形式的存储装置。该存储装置可以存储由处理器执行的用于例如实现软件结构和/或其他数据的程序代码。再者，此类硬件结构可以包括用于例如支持如编码或解码某些计算任务的一个或多个加速器以及例如接口、接收器或传送器的输入/输出(1)装置。该软件结构可以包括操作系统(OS)。再者，基平台105可以包括包括虚拟化平台，该虚拟化平台可以由软件结构来实现，但是也可以由硬件结构来支持。
[0032]此外，网络节点100包括AS平台150，AS平台150用于向连接到电信网络的一个或多个UE提供一个或多个应用服务。可以利用基平台105的硬件和/或软件结构由软件结构来实现AS平台150。AS平台150继而可以支持用于托管一个或多个应用(在图示的示例中表示为APP1、APP2、APP3)的应用环境160。每个应用可以设计为用于向UE提供对应的应用服务。这些应用可以由电信网络的运营商和/或某个其他方来提供。AS平台150还可以连接到用于例如网络管理和控制的其他网络节点或外部节点。
[0033]正如可见到的，AS平台150被集成在网络节点100中以便在网络节点100处提供应用服务。以此方式，可以在电信网络中有效率地分布用于提供应用服务的网络和/或处理负荷。
[0034]可以将AS平台150视为基平台105与应用环境中运行的应用之间的中间件。AS平台150可以提供如基本通信方法和控制机制的功能性，例如，允许应用服务彼此通信、与其他外部应用通信和/或与网络节点100的硬件和/或软件结构实现的其他功能性通信。在图1的示例中，AS平台150提供的功能性称为网络信息服务(NIS)、网络业务服务、网络集成服务和通信服务。网络业务服务功能性可以例如提供接入节点与AS平台150上运行的一个或多个应用之间或接入节点与因特网之间的UE业务流的路由选择和优先级。网络集成服务可以提供至与例如策略控制、计费和法律准许的/法定监听相关的现有CN功能性的接口。网络业务服务和网络集成服务可以通过例如与典型地由用户面网关实现的那些功能性相似的功能性来提供。通信服务可以提供用于AS平台150上运行的应用与AS平台150的其他功能性之间进行通信的功能性。
[0035]称为NIS的功能性具有将有关网络节点100及其连接的UE的信息暴露给应用环境160中运行的应用的目的。有关网络节点100的信息可以包括例如，例如网络节点100的无线电资源控制(RRC)功能性标识的连接的UE的数量、网络节点100控制的小区的平均吞吐量、网络节点100的缓存的分组的平均延迟、平均高速(HS)码利用，例如高速分组接入(HSPA)信道化码的平均利用等。有关UE的此类信息可以包括UE的标识符，例如与UE关联的国际移动订户标识(MSI)、与UE关联的移动台国际订户目录编号(MSISDN)、与UE关联的临时移动订户标识(TMSI)、UE的全球唯一临时标识(⑶TI)、UE的国际移动设备标识(MEI)或指配给UE的无线电网络临时标识(RNTI)。再者，有关UE的此类信息可以包括如UE的RRC状态指示、UE确定的服务小区或相邻小区基准信号接收功率(RSRP)或基准信号接收质量(RSRQ)或信号对噪声和/或干扰测量类的Ec/No (芯片能量对噪声频谱密度)比、UE确定的信道质量指示符(CQI)、UE的发射功率等的无线电信道信息。该信息可以划分成典型地在例如eNB或RNC的接入节点可用的RAN信息和典型地在电信网络的CN节点处，例如网关节点可用的CN信息。RAN信息可以包括⑶T1、TMSI, RNTI, RRC状态指示、服务小区RSRP/RSRQ、相邻小区RSRP/RSRQ、Ec/No比、发射功率、平均发射功率、CQ1、小区吞吐量等。CN信息可以包括MS1、ME1、MSISDN、UE IP地址、有关激活的载体和相关业务流模板(TFT)的信息和/或服务质量(QoS)参数等。
[0036]通过为多个网络节点提供如图1所示的结构，可以实现电信网络的RAN中的分布式云计算基础构架，从而将利用经例如特定API对附加的RAN相关服务进行访问的传统云计算与靠近RAN云或RAN云内运行的应用进行组合。当第三方应用在该分布式云内运行时，它们能够获得高速低延迟RAN API，这些RAN API可以使用RAN中的信息。
[0037]该分布式RAN云可以视为比常规云解决方案提供更多可能性的高级托管平台或开放IT平台。分布式RAN云可以提供本地处理、本地存储和对从RAN提供服务的API的高速访问。
[0038]3GPP技术规范(TS) 23.003中定义了多种永久性UE标识符。例如，图2中示出IMSI的定义。如图所示，IMSI由三部分组成:(I)三个数位组成的移动国家码(MCC)。MCC唯一性地标识移动订户的国家。(2)两个或三个数位组成的移动网络码(MNC)。MNC标识移动订户的归属地PLMN。MNC的长度为两个或三个数位，具体取决于MCC的值。(3)移动订户标识号(MSIN)，其标识PLMN内的移动订户。国家移动订户标识(匪SI)由MNC和MSIN组成。
[0039]在3GPP TS 23.003中，还定义了国际移动台设备标识和软件版本号(MEISV)、IMEI 和 MS ISDN。
[0040]在LTE的演进的分组系统(EPS)中，永久性标识典型地仅在CN中已知，也称为演进的分组核(EPC)，并且E-UTRAN典型地仅知道临时性UE标识。此类临时性UE标识的示例是⑶TI，⑶TI唯一地标识分配⑶TI的MME (移动性管理实体)以及还标识分配该⑶TI的MME内的UE。此类临时性UE标识的另一个示例是S-TMSI，其用于传呼目的。⑶TI和S-TMSI也在3GPP TS 23.003中予以定义。⑶TI在3GPP TS 23.401中定义的连接过程期间被分配给UE,并且服务MME维护⑶TI与UE永久性标识符之间的关联。
[0041]NIS功能性可以将此类信息汇总，并例如通过应用编程接口使该信息可提供给应用环境中运行的应用，以便利于来自多方的应用使用该信息。此类API还可以由应用环境中运行的特定API汇总应用来提供。
[0042]基于AS平台150实现且利用网络信息服务功能性提供的信息的上面应用的一个示例是，作为其通过NIS功能性(或通过API汇总应用)获取的无线电网络信息的函数来更改TCP拥塞窗口的传输控制协议(TCP)代理。
[0043]图3中进一步图示3GPP LTE基站(BS)，即eNB处的AS平台的示范实现。在此实现中，网络节点100包括BS 110和AS平台(AS PF) 150。作为示例，应用161、162、163图示为基于AS平台150来实现。再者，网络节点100还包括用于在UE 10与因特网300之间载送用户面数据的网关节点(GW) 120。根据图示的LTE情形，网关节点120可以实现SGW和PGW。网络节点100可以基于如图1所示的通用基平台105来实现和/或基于共存一处的多个设备来实现。例如，实现BS 110和AS平台150的设备可以与实现网关节点120的另外的设备共存一处，或者实现BS 110的设备可以与实现网关120和AS平台150的另外的设备共存一处。下文中，某些节点共存一处视为涵盖例如基于图1所示的共同基平台，这些节点在同一个设备中的实现，以及这些节点在不同但是共存一处的设备中的实现。在图3的示例中，AS平台150被置于在网络层次结构中而言位于PGW与因特网300之间的接口(称为SGi接口)之上。这意味着SGW和PGW被置于AS平台150之下。SGW和PGW还可以称为用户面网关。
[0044]图3的网络节点100定位在接入站点，即在BS 110的位置。再者，图3图示设在电信网络的主要站点200处的示范CN节点，即离线计费系统(OFCS)节点212、在线计费系统(OCS)节点214、法定监听(LI)节点216、移动性管理实体(MME) 220、策略和计费规则功能(PCRF)240、呼叫会话控制功能(CSCF)250、中央SGW 260和中央PGW 270。主要站点200可以对应于中央交换站点。在此类中央交换站点处，例如可以设置用于连接到因特网300的对等点。
[0045]在图3的实现中，使网关节点120与BS 110和AS平台150共存一处，得以有效率地使用网关节点130作为用于将UE 10的用户面数据选择性地导向到AS平台150或导向到因特网300或导向到主要站点200提供的服务的决策点。再者，可以利用网关节点120的机制还对UE 10与AS服务平台150之间的用户面数据应用计费、策略和/或QoS控制和/或法律准许的监听。
[0046]将数据业务导向到因特网300或导向到主要站点200提供的服务可以经由中继站点,例如经由汇总站点、本地交换站点和/或路由选择站点(图3中未示出)来进行。
[0047]图4图示AS平台在无线电网络控制器(RNC)处，例如UTRAN中的RNC处或支持通用分组无线电服务(GRPS)的全球移动通信系统无线电接入网(GERAN)中的基站控制器(BSC)处的示范实现。在此实现中，网络节点100’包括RNC 130和AS平台150。作为示例，应用
161、162、163图示为基于AS平台150来实现。再者，网络节点100’还包括用于在UE 10与因特网300之间载送用户面数据的网关节点(GW) 120’。在此情形中，网关节点120’可以实现服务GPRS支持节点(SGSN)和网关GPRS支持节点(GGSN)。网络节点100’可以基于如图1所示的通用基平台105来实现和/或基于共存一处的多个设备来实现。例如，实现RNC130和AS平台150的设备可以与实现网关节点120’的另外的设备共存一处，或者实现BS130的设备可以与实现网关120’和AS平台150的另外的设备共存一处。在一些实现中，例如当假定具有组合的BS 110’和RNC 130的体系结构，如在具有高速分组接入(HSPA)的GPRS中时，BS 110’也可能与网络节点100’共存一处。
[0048]图4的网络节点100’定位在本地交换站点，即在RNC 130的位置处或设在BS110’的位置，即在接入站点。再者，图4图示设在电信网络的主要站点200处的示范CN节点，即OFCS节点212、OCS节点214、LI节点216、移动交换中心服务器(MSC-S) 230、PCRF240、CSCF 250、中央SGSN 260’和中央GGSN 270’。主要站点200可以对应于中央交换站点。在此类中央交换站点处，例如可以设置用于连接到因特网300的对等点。
[0049]在图4的实现中，使网关节点120’与RNC 130和AS平台150共存一处，得以有效率地使用网关节点120’为用于将UE 10的用户面数据选择性地导向到AS平台150或导向到因特网300或导向到主要站点200提供的服务的决策点。再者，可以利用网关节点120’的机制还对UE 10与AS服务平台150之间的用户面数据应用计费、策略和/或QoS控制和/或法律准许的监听。将数据业务导向到因特网300或导向到主要站点200提供的服务可以经由中继站点,例如经由汇总站点、本地交换站点和/或路由选择站点(图4中未示出)来进行。
[0050]在图3和图4的实现中，UE 10可以使用应用161、162、163之一提供的应用服务。然后可以将用户面数据路由到AS平台150和路由到对应的应用161、162、163。此应用161、
162、163进而可以按需访问因特网300。通过AS平台150，具体来说通过上文提到的NIS功能性，应用还可以获取从在BS 110或RNC 130处的UE上下文数据可得到的有关UE 10的信息，例如⑶T1、RNT1、RRC状态指示、服务小区RSRP/RSRQ、相邻小区RSRP/RSRQ、Ec/No比、CQ1、UE发射功率等。下文将此类信息称为接入节点的UE上下文数据。正如本文所使用的，接入节点的UE上下文数据包括接入节点处可用的与UE相关的信息。UE上下文数据可能因不同接入节点而有所不同。接入节点的UE上下文数据典型地是与无线电相关的，并且可以包括如⑶TI或RNTI的临时性标识符。
[0051]此外，应用还可以获取有关接入节点本身的信息，即有关BS 110或RNC 130的信息。此类信息可以包括如上文提到的所连接的UE的数量、平均发射功率、平均小区吞吐量、缓存的分组的平均延迟和/或平均HS码利用。
[0052]UE上下文数据还可以是其他节点处，例如网关节点120、120’处可用的。此类网关节点的UE上下文数据典型地与UE的预订相关，并且可以包括如MSIUMEI或MSISDN的永久性标识符。此类信息进而可以允许获取可通过CN的节点或耦合到网关节点120、120’的其他节点提供的与UE 10相关的进一步信息。
[0053]为了有效率地使CN信息可用于接入节点处的AS平台，例如BS 110或RNC 130处的AS平台150，图示的概念包括在接入节点的UE上下文数据与连接到该接入节点的网关节点(例如网关节点120或网关节点120’ )的UE上下文数据之间创建关联。如上文提到的，接入节点和网关节点可以共存一处。接入节点的UE上下文数据可以包括UE的临时性标识符，例如⑶TI或TMSI。接入节点的UE上下文数据还可以包括UE的无线电链路数据，例如RRC状态指示、服务小区RSRP/RSRQ、相邻小区RSRP/RSRQ、Ec/No比、发射功率等。网关节点的UE上下文数据又可以包括UE的永久性标识符，例如MS1、MSISDN或MEI。网关节点的UE上下文数据还可以包括有关UE创建的载体的数据和/或适用于该UE的QoS参数，例如有关激活的载体的信息和对应的TFT或QoS参数。
[0054]在图3和图4的实现中，AS平台150可以提供用于因更靠近最终用户的位置而获益的应用的执行环境。在一些情形中，AS平台150可以实现可用于运行多方提供的应用的开放IT平台。
[0055]正如上文提到的，网关节点120、120’可以用作将UE 10的用户面数据选择性地导向到AS平台150或导向到因特网300的决策点，例如用于实现AS平台150实现的RAN云的导出功能性的决策点。在这种情况中，可以基于现有且已部署的3GPP机制对法律准许的监听、计费、策略和/或QoS控制、会话连续性或移动性提供分布式支持。网关节点120可以提供3GPP所规范的SGW和/或PGW的功能性。再者，它支持CN中典型地可用的信息的暴露。可以使用现有3GPP和CN机制来控制网关节点120、120’。再者，网关节点120、120’的导出功能性还可以提供允许AS平台上的应用访问用户数据的可能性。可以将用户数据的选定部分路由到这些应用，同时可以将用户数据的其他部分路由到主要站点，并且进一步路由到因特网300。
[0056]还可以通过例如以图4所示的BS 110’和RNC 130补充图3的网络节点100来组合图3和图4的实现。在此情况中，网络节点可以进一步配备3G导出功能性，例如与RNC130—起实现的3G导出功能性。可以使用3G导出功能性来将WCDMA/HSPA用户面数据路由到网关节点120实现的SGW和PGW。
[0057]应该注意，在没有将网关节点120、120’与AS平台150和接入节点110、130共存一处的情况下，网关节点120、120’与AS平台150和接入节点110、130共存一处是可选的，并且可以使用接入节点中的UE上下文数据与网关节点中的UE上下文数据之间的关联来为AS平台提供信息。在此类情形中，可以将用户面数据从访问节点送交到外部网关节点120、120’，然后送交到AS平台150。再有在一些情况中，可能存在不一定基于用户面的应用。这样，如果网关节点120、120’和AS平台共享CN信息，即可足够。
[0058]图5示出用于图示可用于与UE 10与电信网络之间的建立或修改结合来实现上文的概念的示范过程的信令图。该过程涉及UE 10, BS 110, SGff 122, PGff 124、AS平台150、MME 220 和 PCRF 240。
[0059]通过经由BS 110将消息501发送到MME 220, UE 10可以例如触发非接入层(NAS)连接过程或用于在UE 10与电信网络之间建立或修改连接的某个其他过程，例如创建或修改UE 10的载体的任何过程。注意，不一定是由UE 10发起此类过程，而是还可能由某个网络节点发起此类过程。消息501可以是UE连接请求。
[0060]在步骤502处，MME 220可以选择SGW 122和PGW 124作为用于UE 10与电信网络之间连接的用户面网关。
[0061]MME 220然后可以向SGW 122发送消息503以请求会话的创建。消息503可以是控制面GPRS隧道协议(GTP-C)的创建会话请求。消息503可以包含与UE 10相关的CN信息，例如CN中可用的UE上下文数据，如IMSI, IMEI和/或MS ISDN。
[0062]在步骤504处，SGW 122可以在SGW 122处创建或更新UE 10的上下文。这可以包括存储从MME 220接收的CN信息。
[0063]SGff 122然后可以向PGW 124发送消息505以请求会话的创建。消息505可以包括从MME 220接收的CN信息。消息505可以是GTP-C创建会话请求。
[0064]PGff 124然后可以向PCRF 240发送消息506以请求QoS规则和其他信息。消息506可以是PGW 124与PCRF 240之间的Gx接口上实现的基于Diameter的协议的信用控制请求(CCR)消息。PCRF 240通过向PGW 124发送消息507来回复。消息507可以是基于Diameter的Gx接口协议的信用控制应答(CCA)消息。
[0065]在步骤508处，PGW 124可以在PGW 124处创建或更新UE 10的上下文。这可以包括存储从MME 220和/或从PCRF 240接收的CN信息。再者，PGW 124可以分配用于SGW122与PGW 124之间的GTP隧道的PGW 124的用户面IP地址和隧道端点标识符(TEID)。可以将GTP隧道与UE 10与电信网络之间的载体相关。可以将PGW 124的此用户面IP地址和TEID存储在PGW 124处的UE上下文中。PGW 124处的UE上下文还可以包含在消息505中从SGW 122接收的信息。在一些情形中，还可以响应接收到消息505来完成PGW 124处的UE上下文的创建或更新。
[0066]PGff 124然后可以向SGW 122发送消息509。消息509可以包含PGW 124的用户面IP地址和TEID。消息509可以是GTP-C创建会话请求。SGW 122可以将PGW 124的用户面IP地址和TEID存储在SGW 122处的UE上下文中。此外，SGW 122可以分配用于GTP隧道的SGW 122的用户面IP地址和TEID。可以将SGW 122的此用户面IP地址和TEID存储在SGW 122处的UE上下文中。
[0067]SGff 122然后可以向MME 220发送消息510。消息510可以是GTP-C创建会话请求。消息510可以包含SGW 122的用户面IP地址和TEID，可用于将SGW 122标识为上行链路GTP传输的目的地。
[0068]MME 220然后可以向BS 110发送消息511，以发起在BS 110创建或更新UE 10的上下文。消息511可以是SI接口应用协议(Sl-AP)的初始上下文建立请求。消息511可以包含SGW 122的用户面IP地址和TEID。
[0069]在步骤512处，BS 110可以创建或更新UE 10的上下文。这可以包括存储SGW 122的用户面IP地址和TEID。以此方式，可以创建BS 110处的UE上下文数据与SGW 122处的UE上下文数据之间的关联。可以将SGW 122的此用户面IP地址和TEID用作至SGW 122处的UE上下文的引用。
[0070]利用消息513，BS 110然后可以向AS平台150发送指示:已建立或修改UE 10的连接，例如已连接UE 10。
[0071]消息513可以包含来自BS 110处的UE上下文的数据和至SGW 122处的UE上下文的引用，例如SGff 122的用户面IP地址和TEID0
[0072]正如消息514指示的，AS平台150然后可以使用所接收的至SGW 122处的UE上下文的引用以从SGW 122从SGW 122处的UE上下文检索数据。
[0073]在步骤515处，AS平台150可以暴露来自BS 110处的UE上下文数据以及来自SGW122处的UE上下文数据的信息。AS平台150还可以暴露SGW 122处的UE上下文中的CN信息“索引”的信息，例如，UE的MSISDN或IP地址。
[0074]还可以通过AS平台150从SGW 122请求至PGW 124处的UE上下文的引用，例如PGff 124的用户面IP地址和TEID来扩展图5的过程。AS平台150然后还可以联系PGW 124以从PGW 124处的UE上下文检索信息。再者，应该注意，这些过程可以在将SGW 122的UE上下文数据送达到AS平台150的途径方面予以修改。例如，不将至SGW 122处的UE上下文的引用提供到AS平台150，而是BS 110可以检索SGW处的UE上下文数据中信息并将此信息发送到AS平台150。
[0075]在图5的过程中，BS 110可以向AS平台150提供至SGW 122处的UE上下文的引用，即，提供到AS平台的接入节点的UE上下文数据包含至网关节点处的UE上下文数据的引用，该引用可以被AS平台用来获取网关节点处的UE上下文数据。在其他情形中，SGW 122可以向AS平台150提供至BS 110处的UE上下文的引用，S卩，提供到AS平台的网关节点的UE上下文数据包含至接入节点处的UE上下文数据的引用。AS平台然后可以首先获取网关节点处的UE上下文数据以及所包含的引用，并使用此引用从接入节点处的UE上下文获取信息。
[0076]图6中图示对应的过程。该过程涉及UE 10、BS 110、SGW 122、PGW 124、AS平台150、MME 220 和 PCRF 240。
[0077]通过经由BS 110将消息601发送到MME 220，UE 10可以例如触发NAS连接过程或用于在UE 10与电信网络之间建立或修改连接的某个其他过程，例如创建或修改UE 10的载体的任何过程。注意，不一定是由UE 10发起此类过程，而是还可能由某个网络节点发起此类过程。消息601可以是UE连接请求。
[0078]在步骤602处，MME 220可以选择SGW 122和PGW 124作为用于UE 10与电信网络之间连接的用户面网关。
[0079]MME 220然后可以向SGW 122发送消息603以请求会话的创建。消息603可以是GTP-C创建会话请求。消息603可以包含与UE 10相关的CN信息，例如CN中可用的UE上下文数据，如頂S1、IMEI和/或MSISDN。
[0080]在步骤604处，SGW 122可以在SGW 122处创建或更新UE 10的上下文。这可以包括存储从MME 220接收的CN信息。
[0081]SGff 122然后可以向PGW 124发送消息605以请求会话的创建。消息605可以包括从MME 220接收的CN信息。消息605可以是GTP-C创建会话请求。
[0082]PGff 124然后可以向PCRF 240发送消息606以请求QoS规则和其他信息。消息606可以是PGW 124与PCRF 240之间的Gx接口上实现的基于Diameter的协议的CCR消息。PCRF 240通过向PGW 124发送消息607来回复。消息607可以是基于Diameter的Gx接口协议的CCA消息。
[0083]在步骤608处，PGW 124可以在PGW 124处创建或更新UE 10的上下文。这可以包括存储从MME 220和/或从PCRF 240接收的CN信息。再者，PGW 124可以分配用于SGW122与PGW 124之间的GTP隧道的PGW 124的用户面IP地址和隧道端点标识符(TEID)。可以将PGW 124的此用户面IP地址和TEID存储在PGW 124处的UE上下文中。PGW 124处的UE上下文还可以包含在消息605中从SGW 122接收的信息。在一些情形中，还可以响应接收到消息605来完成PGW 124处的UE上下文的创建或更新。
[0084]PGff 124然后可以向SGW 122发送消息609。消息609可以包含PGW 124的用户面IP地址和TEID。消息609可以是GTP-C创建会话请求。SGW 122可以将PGW 124的用户面IP地址和TEID存储在SGW 122处的UE上下文中。此外，SGW 122可以分配用于GTP隧道的SGW 122的用户面IP地址和TEID。可以将SGW 122的此用户面IP地址和TEID存储在SGW 122处的UE上下文中。
[0085]SGff 122然后可以向MME 220发送消息610。消息610可以是GTP-C创建会话请求。消息610可以包含SGW 122的用户面IP地址和TEID，可用于将SGW 122标识为上行链路GTP传输的目的地。
[0086]MME 220然后可以向BS 110发送消息611，以指示BS 110处创建或更新UE 10的上下文。消息611可以是SI接口应用协议(Sl-AP)的初始上下文建立请求。消息611可以包含SGW 122的用户面IP地址和TEID。
[0087]在步骤612处，BS 110可以创建或更新UE的上下文。这可以包括存储SGW 122的用户面IP地址和TEID。以此方式，可以创建BS 110处的UE上下文数据与SGW 122处的UE上下文数据之间的关联。可以将SGW 122的此用户面IP地址和TEID用作至SGW 122处的UE上下文的引用。
[0088]BS 110然后可以向MME 220发送消息613。消息613可以是Sl-AP初始上下文建立响应消息。消息613可以包含用于响应SGW 611的请求创建的载体的BS 110的用户面IP地址和TEID。
[0089]MME 220然后可以向SGW 122发送消息614以指示该用户面IP地址和TEID。消息614可以是GTP-C修改会话请求。SGW 122可以存储BS 110的用户面IP地址和TEID。以此方式，可以创建BS 110处的UE上下文数据与SGW 122处的UE上下文数据之间的关联。可以将BS 110的用户面IP地址和TEID用作至BS 110处的UE上下文的引用。
[0090]利用消息615，SGW 122然后可以向AS平台150发送指示:已建立或修改UE 10的连接，例如已连接UE 10。消息615可以包含来自SGW 122处的UE上下文的数据和至BS110处的UE上下文的引用，例如BS 110的用户面IP地址和TEID。
[0091]正如消息616指示的，AS平台150然后可以使用所接收的至BS 110处的UE上下文的引用以从BS 110检索BS 110处的UE上下文中的数据。
[0092]在步骤617处，AS平台150可以暴露来自BS 110处的UE上下文数据以及来自SGW122处的UE上下文数据的信息。AS平台150还可以暴露SGW 122处的UE上下文中的CN信息索引的信息，例如，UE的MSISDN或IP地址。
[0093]还可以通过AS平台150从SGW 122请求至PGW 124处的UE上下文的引用，例如PGff 124的用户面IP地址和TEID来扩展图6的过程。AS平台150然后还可以联系PGW 124以检索PGW 124处的UE上下文中的信息。再者，应该注意，这些过程还可以在将BS 110的UE上下文数据送达到AS平台150的途径方面予以修改。例如，不将至BS 110处的UE上下文的引用提供到AS平台150，而是SGW 122可以检索SGW处的UE上下文数据中信息并将此信息发送到AS平台150。
[0094]应该注意，在上文的过程中，发送和检索某个信息可以通过显性地传送信息或通过仅发送至该信息的引用来实现，该引用可以在之后被另一方用于请求实际信息。
[0095]在上文示例中，向AS平台150提供实现一个或多个蜂窝无线电接入技术(具体为WCDMA/UMTS或LTE )的电信网络的CN中典型地可用的信息。但是，这些概念还可以应用于向AS平台提供从其他节点，例如从与其他接入技术相关的节点可得到的信息。作为示例，图7图示的情形是，电信网络还包括基于无线局域网(WLAN)的无线接入技术，例如根据IEEE802.11的无线接入技术，在下文中也称为W1-Fi接入技术。在图7的示范网络体系结构中，将W1-Fi用户面与蜂窝无线电接入技术的CN集成，并且可以将UE 10在W1-Fi接入技术的一个或多个节点处的上下文中的信息提供到AS平台150。
[0096]例如图7图示的W1-Fi集成可以用于增强用户体验。如图所示，这种集成可以包括3GPP节点与W1-Fi节点之间的通用认证以及将W1-Fi用户面业务集成到蜂窝无线电接入技术的CN中。该通用认证对于两种接入技术都可以使用基于订户标识模块(SM)的自动认证。W1-Fi用户面集成使网络运营商能够为最终用户提供相同的服务、类似家长控制或基于预订的支付方法，而无论经由蜂窝无线电接入还是W1-Fi接入来连接。W1-Fi集成的不同解决方案在3GPP TS 23.402中进行了规范。
[0097]图7图示3GPP网络域的多种网络节点，具体为E-UTRAN和EPC的节点，如BS 110、网关节点120、AS平台150、MME 220,PCRF 240和归属地订户服务器(HSS) 280，以及W1-Fi接入域的节点。在图示的示例中，W1-Fi接入域包括W1-Fi接入点(AP) 410、W1-Fi接入控制器(AC)420和宽带网络网关(BNG)430。图7还图示BS 110如何连接到EPC的节点。如图所示，BS 110经由Sl-MME接口连接到MME 220以及经由Sl-U接口连接到网关节点120，具体为连接到网关节点120实现的SGW。图7还图示称为S2a的接口如何将W1-Fi接入域(具体为BNG 430)连接到网关节点120 (具体为网关节点120实现的SGW)。图7还示出的有，W1-Fi接入域与3GPP域的认证、授权和记账(AAA)服务器290之间经由称为STa的接口的连接。图7中图示的其他接口是MME 220与SGW之间的Sll接口、PGW与因特网300之间的SGi接口、PCRF 240与PGW之间的Gx接口、PCRF 240与BNG 430之间的Gxd接口、3GPP AAA服务器290与PGW之间的S6b接口以及3GPP AAA服务器290与HSS 280之间的SWx 接口。
[0098]在S2a接口上，BNG 430和网关节点120 (具体为网关节点120实现的PGW)使用GTP-C信令来通信。相应地，可以在BNG 430与PGW之间发送创建会话请求消息、创建会话响应消息、修改会话请求消息和修改会话响应消息。正如结合图5和图6所解释的，这可以促使双方均保存至GTP隧道的对方IP地址和TEID的引用。PGW中的此类引用可以用于告知AS平台150有关BNG 430处的UE上下文。例如，该引用可以被AS 150用于从BNG 430处的UE上下文检索信息。
[0099]正如可从图7的示例看出的，可以向AS平台150提供来自耦合到网关节点的另外的节点处的UE上下文数据的信息。为此，可以将至该另外的节点处的UE上下文数据的引用包含在网关节点处的UE上下文数据中。
[0100]正如可以看出的，上文描述的这些概念可以用于有效率地向接入节点处的本地AS平台提供多种信息，具体为CN节点处典型地可用的信息。
[0101]要理解，如上文解释的这些示例和实施例仅是说明性的且容易设想到多种修改。例如，可以将这些概念与例如实现其他类型的无线电接入技术的多种类型的电信网络结合来使用。再有，要理解，可以将多种类型的接入技术组合在同一个电信网络中，例如如上文提到的LTE接入节点和UMTS/GPRS接入节点。
[0102]而且，要理解上文的概念可以使用由现有设备的一个或多个处理器执行的对应设计的软件或使用专用设备硬件来实现。再有，本文描述的这些节点可以通过单个设备或多个设备，例如设备云或服务器组(server farm)来实现。
[0103]相应地，在不背离本发明范围的前提下，本领域技术人员将显见到且能够容易地进行若干修改。因此，本发明的范围不应由图示或以示例形式的描述中给出的优选实施例来限定。
【权利要求】
1.一种在电信网络中提供应用服务的方法，所述电信网络对于用户设备(10)是经由接入节点(110 ;130)可访问的，所述接入节点(110 ;130)连接到网关节点(120 ;120，)，所述方法包括: 在所述接入节点(110 ;130)，提供应用服务平台(150)，以用于支持对于所述用户设备(10)是经由所述接入节点(110 ；130)可访问的一个或多个应用服务； 在所述接入节点(110 ; 130)中可用的所述UE设备(10)的第一上下文数据与所述网关节点(120 ;120’ )中可用的所述用户设备(10)的第二上下文数据之间创建关联；以及将来自所述第一上下文数据和所述第二上下文数据的信息提供到所述应用服务平台(150)。
2.如权利要求1所述的方法， 其中所述接入节点(110 ；130)与所述网关节点(120 ;120’)共存一处。
3.如权利要求1或2所述的方法， 其中所述第一上下文数据包括所述用户设备(10)的临时性标识符。
4.如前面权利要求中任一项所述的方法， 其中所述第一上下文数据包括所述用户设备(10)的无线电链路数据。
5.如前面权利要求中任一项所述的方法， 其中所述第二上下文数据包括所述用户设备(10)的永久性标识符。
6.如前面权利要求中任一项所述的方法， 其中所述第二上下文数据包括有关所述用户设备(10)创建的载体的数据和/或可应用于所述用户设备(10)的服务质量参数。
7.如前面权利要求中任一项所述的方法， 其中所述第二上下文数据包括至另外的节点(430)中可用的所述用户设备(430)的另外的上下文数据的引用，所述另外的节点(430)耦合到所述网关节点(120 ;120’)。
8.如权利要求7所述的方法， 其中所述另外的节点(430)与对于所述用户设备(10)可访问的无线局域网(410、420、430)相关。
9.如前面权利要求中任一项所述的方法， 其中通过以至所述第二上下文数据的引用对所述第一上下文数据进行补充以在所述第一上下文数据与所述第二上下文数据之间创建所述关联。
10.如权利要求9所述的方法，其包括: 向所述应用服务平台(150)提供所述第一上下文数据；以及 使用至所述第二上下文数据的引用，所述应用服务平台(150)获取所述第二上下文数据。
11.如权利要求9所述的方法，其包括: 使用至所述第二上下文数据的所述弓I用，所述接入节点(110 ; 130 )获取所述第二上下文数据；以及 所述接入节点(110 ;130)将所述第一上下文数据和所述第二上下文数据提供到所述应用服务平台(150)。
12.如权利要求10或11所述的方法， 其中至所述第二上下文数据的所述引用包括所述网关节点(120 ;120’ )的因特网协议地址和所述接入节点(110 ；130)与所述网关节点(120 ;120’)之间用于所述用户设备(10)的用户面隧道连接中的所述网关节点(120 ;120’ )的隧道端点标识符。
13.如前面权利要求中任一项所述的方法， 其中通过以至所述第一上下文数据的引用对所述第二上下文数据进行补充以在所述第一上下文数据与所述第二上下文数据之间创建所述关联。
14.如权利要求13所述的方法，其包括: 向所述应用服务平台(150)提供所述第二上下文数据；以及 使用至所述第二上下文数据的所述引用，所述应用服务平台(150)获取所述第一上下文数据。
15.如权利要求13或14所述的方法， 其中至所述第一上下文数据的所述引用包括所述接入节点(110 ;130’ )的因特网协议地址和所述接入节点(110 ;130)与所述网关节点(120 ;120’)之间用于所述用户设备(10)的用户面隧道连接中的所述接入节点(110 ；130)的隧道端点标识符。
16.如前面权利要求中任一项所述的方法，其包括: 将有关所述接入节点(110 ；130)的信息提供到所述应用服务平台(150)。
17.如前面权利要求中任一项所述的方法， 其中在建立或修改所述用户设备(10 )与所述接入节点(110 ; 130 )之间的连接时，创建所述第一上下文数据与所述第二上下文数据之间的所述关联。
18.一种网络节点(100 ;100’)，其包括: 用于提供用户设备(10)对电信网络的访问的接入节点(110 ;130)，所述接入节点(110 ;130)连接到网关节点(120 ;120，);以及 用于支持对于所述用户设备(10)是经由所述接入节点(110 ;130)可访问的一个或多个应用服务的应用服务平台(150)； 其中所述网络节点(100 ;100’)配置成在所述接入节点(110 ；130)中可用的所述用户设备(10)的第一上下文数据与所述网关节点(120 ;120’)中可用的所述用户设备(10)的第二上下文数据之间创建关联，并将来自所述第一上下文数据和所述第二上下文数据的信息提供到所述应用服务平台(150)。
19.如权利要求18所述的网络节点， 其中所述网络节点(100 ; 100’)还包括所述网关节点(120 ;120’)。
20.如权利要求18或19所述的网络节点， 其中所述网络节点(100 ;100’)配置成根据如权利要求1至17中任一项中定义的方法来工作。
21.一种电信网络，其包括: 用于提供用户设备(10)对电信网络的访问的接入节点(110 ;130); 位于所述接入节点(110 ;130)的应用服务平台(150)，所述应用服务平台(150)用于支持对于所述用户设备(10)是经由所述接入节点(110 ;130)可访问的一个或多个应用服务；以及 连接到所述接入节点(110 ；130)的网关节点(120 ;120，); 其中所述接入节点(110 ；130)与所述网关节点(120 ;120’)的至少其中之一配置成在所述接入节点(110 ；130)中可用的所述用户设备(10)的第一上下文数据与所述网关节点(120 ;120’)中可用的所述用户设备(10)的第二上下文数据之间创建关联，并将来自所述第一上下文数据和所述第二上下文数据的信息提供到所述应用服务平台(150)。
22.如权利要求21所述的电信网络， 其中所述接入节点(110 ；130)和所述网关节点(120 ;120’ )配置成根据如权利要求1至17中任一项中定义的方法来工作。
23.一种计算机程序产品，其包括要由网络节点(100 ;100’ )的处理器执行从而将所述网络节点(100 ;100’)配置成根据如权利要求1至17中任一项中的定义的方法来工作的程序代码。
【文档编号】H04W4/20GK104412628SQ201280074618
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2012年10月15日 优先权日:2012年7月10日
【发明者】G.霍尔, J.维克贝里 申请人:瑞典爱立信有限公司