OSS节点、网络节点和在其中执行的方法与流程

文档序号:15457181发布日期:2018-09-15 01:23阅读:328来源:国知局

本文实施例涉及操作和支持系统(OSS)节点、网络节点和在其中执行的方法以用于通信。此外,本文还提供了计算机程序和计算机可读存储介质。尤其,本文实施例涉及操纵通信网络中的无线装置和通信网络节点(例如互联网服务器)之间的通信。



背景技术:

在典型通信网络中,无线装置(还被称为无线通信装置)、移动站、站(STA)和/或用户设备(UE)经由无线电接入网络(RAN)与一个或更多核心网络进行通信。RAN覆盖被划分成区域或小区区域的地理区域,其中每个区域或小区区域由接入节点来服务,接入节点例如传送点(诸如Wi-Fi接入点或无线电基站(RBS)),其在一些网络中还可被表示为例如“NodeB”或“eNodeB”。区域或小区区域是地理区域,其中无线电覆盖由接入节点来提供。接入节点通过在无线电频率上操作的空中接口与接入节点的范围内的无线装置通信。

通用移动电信系统(UMTS)是第三代电信网络,其从第二代(2G)全球移动通信系统(GSM)演进而来。UMTS陆地无线电接入网络(UTRAN)基本上是针对用户设备使用宽带码分多址(WCDMA)和/或高速分组接入(HSPA)的RAN。在被称为第三代合作伙伴计划(3GPP)的论坛中,电信供应商提出对于第三代网络和特定地UTRAN的标准并对其达成协议,并研究增强的数据速率和无线电容量。在一些RAN中,例如如在UMTS中,若干接入节点可例如通过陆上线路或微波被连接到控制器节点、诸如无线电网络控制器(RNC)或基站控制器(BSC),其监督和协调被连接到其的多个接入节点的各种活动。此类型的连接有时被称为回传连接。RNC典型地被连接到一个或更多核心网络。

对于演进的分组系统(EPS)的规范已经在第三代合作伙伴计划(3GPP)内被完成并且此工作在即将到来的3GPP发布中继续。EPS包括演进的通用陆地无线电接入网络(E-UTRAN)(也被称为长期演进(LTE)无线电接入网络)、以及演进的分组核心(EPC)(也被称为系统架构演进(SAE)核心网络)。E-UTRAN/LTE是3GPP无线电接入技术的变体,其中接入节点直接连接到EPC核心网络,而不是到RNC。一般来说,在E-UTRAN/LTE中,RNC的功能被分布在接入节点(例如,LTE中的eNodeB)和核心网络之间。照此,EPS的无线电接入网络(RAN)具有基本上“平坦”的架构,其包括直接连接到一个或更多核心网络的接入节点,即它们未连接到RNC。为了补偿那点,E-UTRAN规范定义了接入节点之间的直接接口,此接口被表示为X2接口。

无论何时无线装置(诸如移动电话、计算机、平板电脑或服务器)被附连到因特网协议(IP)网络,它被指派IP地址。IP地址被用于标识和定位IP网络中的无线装置。路由器是 使用IP分组报头中的IP地址信息将IP分组朝向它们的目的地导引的网络节点。从相同发送者朝向相同接受者的IP分组可取决于路由选择算法而采用通过网络的不同路线。路由器的路由选择算法可将不同路由的输入(诸如延迟和分组丢失(即拥塞的迹象))放入到它将会将IP分组发送到哪个下一节点的决定中。

因特网业务工程在对于注释的请求3272(RFC3272)(其是描述因特网中的业务工程(TE)的原则的备忘录)中公开,并处理操作的IP网络的性能评估和优化。由互联网业务工程来执行的功能之一是路由选择算法的控制和优化,即确定如何以最高效的方式将业务导引通过通信网络的功能。

因特网服务提供商(ISP)通常具有其自己的私有网络,其中用户将它们的无线装置经由宽带路由器连接到所述私有网络。ISP网络经由网关被连接到其它ISP的网络和因特网。此网关经常被称为IP入网点(point of presence)(PoP)。通常,ISP具有若干网关和因此若干IP入网点。

在用户将其无线装置连接到ISP时,无线装置被指派IP地址。此IP地址可以是公共地址(即由因特网上的其它网络节点直接可寻址),或者它可以是仅由附连到ISP网络的其它网络节点可寻址的私有地址。如果IP地址是私有的,则需要在网关(GW)中具有网络地址转化(NAT)功能,所述网关将私有网络连接到因特网。NAT将私有IP地址映射到公共IP地址,因特网上的网络节点在网络节点寻址无线装置时使用所述公共IP地址。因此,NAT的工作是要将出局的分组的源IP地址从私有IP地址替换成公共IP地址,以及对于入局的分组,它将目的地IP地址从公共IP地址替换成私有IP地址。

在3GPP网络中的无线装置连接到网络时,它在该无线装置的附连期间由核心网络使用分组数据协议(PDP)上下文信令来指派IP地址。随着无线装置在地理上移动,它保留其被指派的IP地址(公共的和私有的两者),直到它从通信网络断连(分离)。

对于保留IP地址的一个原因是由于对于改变IP地址所需要的信令并且如果无线装置具有正在进行的传输控制协议(TCP)连接,则IP地址的改变将意味着:TCP连接被终断;以及应用层,以及TCP会话不得不被重建立,这花费通过TCP上的传输层安全(TLS)的3个往返时间;并且TCP慢开始阶段被重新启动,这导致更长的对象下载时间、诸如网页下载时间。

现今,无线装置经常至少支持基于WiFi和3GPP(诸如LTE、3G、GSM)的接入技术。在3GPP TS 23.402 v.13.3.0中,3GPP和WiFi集成被指定。无线装置经常被指派一个IP地址用于3GPP接入和另一个IP地址用于WiFi接入。因此,无线装置具有它能经由其被寻址的至少两个IP地址。有时,集成的网络将保存无线装置的IP地址以便使会话继续。这要求无线装置支持一些移动IP解决方案。关于IP移动性管理机制的最终决定由归属订户服务器(HSS)/认证、授权和计费(AAA)3GPP节点依据信任的非3GPP接入系统中的无线装置认证来进行。

保留IP地址的一个问题是在无线装置地理上移动时的潜在次最佳路由选择。来自于因特网的IP分组将被路由朝向ISP的无线装置IP入网点,这可由于过载状况或简单地由于无线装置已经进一步移动远离IP入网点(导致降低的用户吞吐量)而引起次最佳路由选择。

对于IP移动性管理的当前解决方案是相当复杂的并且要求集成的网络中的网络节点之间的交互作用连同到无线装置的信令。这仍可能不起作用,因为无线装置可能不支持网络优选的IP移动性管理解决方案,从而,降低通信网络的性能。



技术实现要素:

本文实施例的目标是要提供用于以高效的方式改进通信网络的性能的机制。

根据一方面,目标通过一种由操作和支持系统(OSS)节点执行的用于操纵通信网络中的无线装置和通信网络节点之间的通信的方法来达到。通信网络包括与第一网关关联的第一无线电接入节点和与第二网关关联的第二无线电接入节点。OSS节点确定要发起针对无线装置的因特网协议IP地址的改变。OSS节点进一步标识针对无线装置的分组的会话,所述会话在支持会话连续性(即使源或目的地IP地址在所述分组中改变)的协议上运行。OSS节点还触发与对于所述会话的分组的所述无线装置的所述第一网关关联的所述IP地址到与所述第二网关关联的改变的IP地址的所述改变。

根据另一方面,目标通过一种由网络节点执行的用于操纵通信网络中的无线装置和通信网络节点之间的通信的方法来达到。通信网络包括包括与第一网关关联的第一无线电接入节点和与第二网关关联的第二无线电接入节点。网络节点接收来自OSS节点的请求,所述请求是请求所述网络节点发起针对所述无线装置的对于所述无线装置的会话的分组的与所述第一网关或所述第二网关关联的IP地址到与所述第二网关或所述第一网关关联的改变的IP地址的改变。网络节点进一步针对所述无线装置将所述会话的一个或更多分组的与所述第一网关或所述第二网关关联的所述IP地址改变成与所述第二网关或所述第一网关关联的所述改变的IP地址。网络节点还将所述会话的所述一个或更多分组向所述通信网络节点或所述无线装置转发。

根据又一方面,目标通过提供一种用于操纵通信网络中的无线装置和通信网络节点之间的通信的OSS节点来达到。通信网络包括与第一网关关联的第一无线电接入节点和与第二网关关联的第二无线电接入节点。OSS节点配置成确定要发起针对所述无线装置的IP地址的改变。OSS节点进一步配置成标识针对所述无线装置的分组的会话,所述会话在即使源或目的地IP地址在所述分组中改变也支持会话连续性的协议上运行。OSS节点还配置成触发针对所述无线装置的所述会话的分组的与所述第一网关关联的所述IP地址到与所述第二网关关联的改变的IP地址的所述改变。

根据还有另一方面,目标通过提供一种用于操纵通信网络中的无线装置和通信网络节点之间的通信的网络节点来达到。通信网络包括与第一网关关联的第一无线电接入节点和与第二网关关联的第二无线电接入节点。网络节配置成接收来自OSS节点的请求,所述请求是请求所述网络节点发起针对所述无线装置的对于所述无线装置的会话的分组的与所述第一网关或所述第二网关关联的IP地址到与所述第二网关或所述第一网关关联的改变的IP地址的改变。网络节点进一步配置成针对所述无线装置将所述会话的一个或更多分组的与所述第一网关或所述第二网关关联的所述IP地址改变成与所述第二网关或所述第一网关关联的所述改变的IP地址。所述会话在即使源或目的地IP地址在所述一个或更多分组中改变也支持会话连续性的协议上运行。网络节点还配置成将所述会话的所述一个或更多分组向所述通信网络节点或所述无线装置转发。

本文另外提供了一种包括指令的计算机程序,所述指令在至少一个处理器上执行时促使所述至少一个处理器实行如由所述OSS节点或所述网络节点执行的以上方法中的任一个。本文附加地提供了一种在上面存储了包括指令的计算机程序的计算机可读存储介质,所述指令在至少一个处理器上执行时促使所述至少一个处理器实行如由所述OSS节点或所述网络节点执行的以上方法中的任一个。

本文实施例介绍通过高效地路由选择分组的会话来操纵通信的高效的方式,所述会话在即使源或目的地IP地址在一个或更多分组中改变也支持会话连续性的协议上运行。根据本文实施例,所述一个或更多分组经由第二网关而不是第一网关被路由去往和/或来自于无线装置,并且由此所述一个或更多分组更高效地被路由通过通信网络,例如因为第二网关更接近于无线装置或由于网关之间的负载均衡。

附图说明

现在将关于所公开的附图更详细地描述实施例,附图中:

图1是根据本文实施例的描绘通信网络的示意性概观;

图2是使用快速UDP因特网连接(QUIC)协议的通信的协议栈的示意性概观;

图3是根据本文实施例的组合的流程图和信令方案;

图4是根据本文实施例的描绘通信网络的示意性概观;

图5是根据本文实施例的描绘通信网络的示意性概观;

图6是根据本文实施例的描绘由OSS节点执行的方法的流程图;

图7是描绘根据本文实施例的由网络节点执行的方法的流程图;

图8是根据本文实施例的描绘通信网络的示意性概观;

图9是根据本文实施例的描绘OSS节点的框图;以及

图10是根据本文实施例的描绘网络节点的框图。

具体实施方式

本文实施例一般涉及通信网络。图1是描绘通信网络1的示意性概观。通信网络1包括一个或更多RAN和一个或更多CN。通信网络1可使用多个不同技术,诸如Wi-Fi、长期演进(LTE)、LTE高级、5G、宽带码分多址(WCDMA)、全球移动通信系统/增强数据速率GSM演进(GSM/EDGE)、全球微波接入互操作性(WiMax)、或超移动宽带(UMB)(仅为了提及若干可能实现)。本文实施例涉及近来的技术趋势,其对5G上下文尤其有兴趣,然而,实施例在现有通信系统(诸如例如WCDMA和LTE)的进一步发展中也是可适用的。

在通信网络1中,例如无线装置10(诸如移动站、非接入点(非AP)STA、STA、用户设备和/或无线终端)的无线装置经由一个或更多接入网络(AN)(例如第一RAN(RAN1)和第二RAN(RAN2))与一个或更多CN(诸如第一核心网络(CN1)和第二核心网络(CN2))通信。应由本领域技术人员理解的是,“无线装置”是非限制性术语,其表示任何终端、无线通信终端、用户设备、机器类型通信(MTC)装置、装置到装置(D2D)终端、或节点(例如智能电话、膝上型计算机、移动电话、传感器、中继器、移动平板电脑或甚至在小区内通信的基站)。

通信网络1包括提供第一无线电接入技术(RAT)的地理区域(第一服务区域11)上的无线电覆盖的第一无线电接入节点12,第一无线电接入技术(RAT)诸如LTE、UMTS、Wi-Fi或类似的。第一无线电接入节点12可以是无线电接入网络(RAN)节点、诸如无线电网络控制器或接入点、诸如无线局域网(WLAN)接入点(AP)、WiFi AP或接入点站(AP STA)、接入控制器、基站、例如无线电基站、诸如NodeB、演进Node B(eNB、eNodeB)、基站收发台、接入点基站、基站路由器、无线电基站的传送布置、独立接入点或能够服务由第一无线电接入节点12服务的服务区域内的无线装置的任何其它网络单元(取决于例如第一无线电接入技术和所使用的术语学)。

此外,通信网络1包括对于CN1的第一网关13、诸如服务网关(S-GW)或分组数据网络网关(P-GW),并且CN1包括第一核心网络节点14、诸如路由器或类似的。第一网关13可被称为第一IP PoP节点。无线装置10与通信网络节点15进行通信,通信网络节点15诸如互联网服务器、功能/应用服务器或类似的。

无线装置10然后可改变/移动到由第二无线电接入节点16服务。第二无线电接入节点16提供第二RAT的地理区域(第二服务区域17)上的无线电覆盖,第二RAT诸如WiFi、LTE、UMTS或类似的。第二无线电接入节点16可以是无线电接入网络节点、诸如无线电网络控制器或接入点、诸如WLAN接入点、WiFi AP、或接入点站(AP STA)、接入控制器、基站、例如无线电基站、诸如NodeB、演进Node B(eNB、eNodeB)、基站收发台、接入点基站、基站路由器、无线电基站的传送布置、独立接入点或能够服务由第二无线电接入节点16服务的服务区域内的无线装置的任何其它网络单元(取决于例如第二无线电接入技术和所使用的术语学)。第一和第二RAT可以是相同RAT或不同RAT。

此外,通信网络1包括对于CN2的第二网关18、诸如S-GW或P-GW,并且CN2包括第二核心网络节点19、诸如路由器或类似的。第二网关18可被称为第二IP PoP节点。通信网络1还包括操作和支持系统OSS节点20,其管理通信网络1中的网络节点和通信网络1的操作。

根据本文实施例,分组经由第二网关18而不是第一网关13被路由去往和/或来自于无线装置10并且因此分组更高效地被路由通过通信网络1,因为例如第二网关18比第一网关13更接近于无线装置10。为了执行路由选择路径的改变(根据本文实施例),OSS节点20首先标识一个或更多会话,其允许会话连续性,即使源和/或目的地IP地址在一个或更多会话的分组中改变。例如,OSS节点20可检查分组以确定分组的会话被关联于快速UDP因特网连接(QUIC)流,参见下面的图2。所标识的一个或更多会话的分组的源和/或目的地IP地址然后在IP PoP节点中或在另一个网络节点中被改变,IP PoP节点诸如第一GW 13或第二GW 18,另一个网络节点例如比IP PoP 节点更接近于无线装置10的第二无线电接入节点16。在此应注意的是,网络节点可以是第一网关13、第一核心网络节点14、第二无线电接入节点16、第二网关18或第二核心网络节点19中的任一个。通信网络节点15和/或无线装置10可看见或检测到,源IP地址针对会话的入局的分组已经改变。通信网络节点15和/或无线装置10可然后将IP分组发送回到对于此会话的改变的源IP地址。通过源IP地址的此简单的改变,新路由在没有使端点或集成网络实现任何特定IP移动性管理解决方案的情况下被建立以用于属于所述一个或更多会话的IP分组。改变IP地址能通过GW的NAT功能性来完成,GW当前是无线装置10的IP PoP或位于比IP PoP节点更接近于无线装置10的网络节点中。网关的改变可在移交时被需要,但还可例如由于业务负载状况、或在没有移交情况下且仅由于GW之间的负载均衡而在稍后的时间点进行。本文实施例因此能够实现无缝(即带有会话连续性)、按需的业务导引而不太费力,因为其不要求IP移动性管理解决方案、诸如移动IP。

如以上说明的,OSS节点20标识所述一个或更多会话以允许会话连续性,即使源和/或目的地IP地址例如通过确定分组的所述一个或更多会话与快速UDP因特网连接(QUIC)流关联而改变。QUIC是基于用户数据报协议(UDP)的协议,其具有对应于TCP上TLS的内置安全性。QUIC在UDP的顶上和IP的顶上运行,参见图2中的例如在无线装置10(也被称为UE)和通信网络节点15(诸如应用服务器,例如顶部上(over the top)(OTT)服务器)之间的协议栈。对于QUIC的主要原因之一是要优化对于安全连接的会话建立。在TCP/TLS中,若干往返时间(RTT)被耗用以建立连接而对于QUIC,RTT能够是零。这通过将安全性令牌存储为浏览器中的cookie是可能的。QUIC将会话的安全性状态与UDP端口和IP地址分开,而该设计仍允许NAT和防火墙穿越。QUIC允许IP地址和端口在正在进行的会话期间改变并且会话仍能继续而不需要被重新建立,其是针对关于TCP上TLS的当前解决方案的情况。因此,QUIC协议(当前例如Chrome浏览器中使用的默认传输协议)在互联网上的使用中正在增加并且允许会话连续性,即使IP地址针对无线装置10改变。因此,在本文一些实施例中,OSS节点20可将会话标识为QUIC会话并且因此标识会话运行在即使源或目的地IP地址在分组中改变也支持连续性的协议上。例如,OSS节点20可针对分组的报头中的QUIC指示进行检查以便将分组的会话标识为QUIC协议会话。

图3是根据本文实施例的描绘操纵或维持分组的通信的组合流程图和信令方案。

动作301。会话的分组通过通信网络1被传送到通信网络节点15。在示例中,无线装置10移动到第二服务区域17并且分组经由第二无线电接入节点16并且然后经由第一GW 13被传送,其中第一GW 13是无线装置10的第一IP PoP。

动作302。OSS节点20可确定要实现IP地址的改变。这可以是在移交被触发时的情况,在RAN节点或GW、或类似的之间需要负载均衡。例如,OSS节点20中的网络优化功能中的测量工具可生成以下动作:将会话的业务导引到另一个接入节点(即到第二GW 18)(由于无线装置10已经移动/正由不同RAN服务的事实所引起的非最优的路由选择)。因此,由于无线装置的IP地址不是最好的IP PoP寻址空间的一部分,所以最短路由(在最少跳跃或最快的情况下)不被使用。每会话分组流的两个参数可在网络优化工具中得到:a)当前无线装置的会话的IP地址;以及b)选择在第二网关18处的一组地址的新IP地址。该组地址与第二网关18关联。

动作303。OSS节点20标识会话,该会话是即使IP地址(例如,源和/或目的地IP地址)改变也允许会话连续性的会话。快速UDP因特网连接(QUIC)协议即使IP地址改变也允许会话连续性。因此,OSS节点20可针对分组的报头中的QUIC指示进行检查以用于将会话的分组标识为即使IP地址改变也允许会话连续性的分组。

动作304。OSS节点20然后触发由IP PoP节点(诸如第一GW 13)传递的此类标识的会话中的分组的源IP地址的改变。改变可通过将触发指示发送到第二无线电接入节点16以指示会话的分组的IP地址改变的发起来触发。因此,在OSS节点20检测到允许IP地址改变的会话时,OSS节点20发起所标识的会话的分组的IP地址改变。

动作305。第二无线电接入节点16然后改变所标识的会话的分组的源IP地址。改变可在例如第一GW 13的IP PoP 节点中或在比第一GW 13更接近于无线装置10的网络节点(诸如第二无线电接入节点16中所示出的)中进行。这些分组然后仍经由第一GW 13被转发到通信网络节点15,但带有改变的源IP地址。改变IP地址能通过第二无线电接入节点16或第一GW 13的NAT功能性来进行。

动作306。通信网络节点15然后将检测到源IP地址已经针对会话的入局分组而改变,并且确定对于会话中分组的新目的地IP地址回到无线装置10。

动作307。通信网络节点15然后将会将IP分组发送回到对于此会话的新源IP地址,而不是分组的目的地IP地址。因此,诸如通信网络节点15的端点将检测到分组被递送有新IP地址并相信NAT已经改变了其转化状态。通信网络节点15将会话改变成将新目的地IP地址(即源)用作目的地地址,并且达到最优的路由选择。通过此简单的源IP地址改变,新路由在没有使端点或集成网络实现任何特定IP移动性管理解决方案的情况下针对属于会话的IP分组而被建立。

图4是针对UL分组根据本文实施例而描绘通信网络1的示意性概观。在此实施例中,NAT功能性由比无线装置的IP PoP更接近于无线装置10的网络节点来执行。此第一序列图描述当两个端点(即,无线装置10和通信网络节点15)都支持IP地址改变时的情况。因此,NAT功能性可能需要仅被调用一次,即在业务导引动作的时候。

动作40。无线装置10传送根据针对正在进行的QUIC会话的路由选择而被路由的分组。

动作41。无线装置10移动到第二无线电接入节点16并且无线装置到新接入节点(即第二无线电接入节点16)的移交过程被执行。

动作42。QUIC会话的分组在移交后被路由到第一GW 13但带有原始IP地址。这导致分组的非高效路由选择。

动作43。OSS节点20的网络优化功能触发通过NAT到新IP地址的上行链路IP地址改变。因此IP地址改变由OSS节点20来触发。仅上行链路分组改变IP地址。

动作44。诸如因特网服务器的通信网络节点15发现所接收的分组的新IP地址,并使用该新IP地址(被改变的IP地址)以用于在下行链路上将业务发送到第二GW 18。因此,新“最佳”路由选择路径被建立和使用。

图5是针对UL和DL分组根据本文实施例而描绘通信网络的示意性概观。此第二序列图描述当无线装置10的IP地址(在例如对GW进行负载均衡时)要被保持相同时的情况。因此,NAT功能性每次被调用以改变/转化由通信网络节点15(例如互联网服务器)已知的无线装置10的IP地址。

动作50。无线装置10传送根据针对正在进行的QUIC会话的路由选择而被路由的分组。

动作51。无线装置10移动到第二无线电接入节点16并且无线装置到新接入节点(即第二无线电接入节点16)的移交过程被执行。

动作52。QUIC会话的分组在移交后被路由到第一GW 13但带有旧IP地址。这导致分组的不高效的路由选择。

动作53。OSS节点20的网络优化功能触发通过NAT到新IP地址的上行链路IP地址改变。因此IP改变由OSS节点20来触发。第一NAT(NAT1)在第二无线电接入节点16中被发起,所述NAT1将UL分组中的源IP地址转化成第二GW 18的改变的IP地址。

动作54。通信网络节点15发现改变的IP地址并使用改变的IP地址以用于将分组路由回到无线装置10(例如通过将改变的源IP地址设置为分组的目的地地址)。新“最佳”路由选择路径被建立和使用。

动作55。OSS节点20的网络优化功能可进一步触发第二NAT2,其将DL分组的目的地IP地址改变回无线装置10的原始IP地址。因此,上行链路和下行链路分组两者可改变IP地址,例如UL分组中的源IP地址和DL分组中的目的地IP地址。

现在将参考图6中描绘的流程图来描述根据一些实施例由OSS节点20执行的用于操纵通信网络1中的无线装置10和通信网络节点15之间的通信的方法动作。所述动作不必按下面所陈述的顺序来进行,而可按任何适合的顺序进行。在一些实施例中执行的动作用虚线框来标记。通信网络1包括与第一网关13关联的第一无线电接入节点12和与第二网关18关联的第二无线电接入节点16。OSS节点20可以是独立节点或与网关或类似的共置的节点。

动作601。OSS节点20确定要发起针对无线装置10的IP地址的改变。OSS节点20可在确定无线装置10从第一无线电接入节点12移交(例如漫游)到第二无线电接入节点16时确定要发起针对无线装置10的IP地址的改变。OSS节点20可基于对于通信网络1中路由选择分组的优化处理(例如GW之间的负载均衡)来确定要发起IP地址的改变。因此,本文实施例还在以下状况中适用:其中IP改变在GW或IP PoP的改变之后一直被发起(例如在无线装置10实际上并未改变IP地址但在与服务器通信中看起来无线装置10已经改变了IP地址时的情况中)。

动作602。OSS节点20标识针对无线装置10的分组的会话,该会话在即使源或目的地IP地址在一个或更多分组中改变也支持会话连续性的协议上运行。OSS节点20可通过检测会话在例如QUIC协议或其它基于UDP的协议上运行来标识会话。

动作603。OSS节点20触发针对无线装置10的与第一网关13关联的(会话的分组的)IP地址到与第二网关18关联的改变的IP地址的改变。例如,OSS节点20可将请求传送到网络节点、诸如第一网关13、第一核心网络节点14、第二无线电接入节点16、第二网关18、或第二核心网络节点19。该请求是请求网络节点发起针对无线装置10的IP地址的改变。改变可以是包括将针对无线装置10的会话的分组的与第一网关关联的源IP地址改变成与第二网关关联的改变的源IP地址的NAT。OSS节点20可获得无线装置10的IP地址并可选择新与第二GW 18(即新IP PoP)关联的新IP地址。附加地或备选地,改变可以是包括将针对无线装置10的会话的分组的与第一网关关联的目的地IP地址改变成与第二网关关联的改变的目的地IP地址的NAT。因此,OSS节点20可调用会话的路由的网络节点的NAT功能性以用于改变源IP地址和/或目的地IP地址。改变可例如是要将会话的UL分组的源IP地址改变成所选择的新IP地址,使得任何端点(即通信网络节点)检测到会话分组流在IP地址方面已经具有改变。

OSS节点20可通过进一步传送附加请求到另一个网络节点(例如第二无线电接入节点16)或相同网络节点来触发IP地址的改变。这可在例如无线装置10(其是来自通信网络节点15的DL中的会话分组的接收者)由于业务导引动作(例如负载均衡)而未被指派新IP地址时而被实现,第二NAT将目的地IP地址转化回到供无线装置10使用的IP地址。附加请求是请求另一/相同网络节点(例如第二GW 18或第二无线电接入节点16)发起针对无线装置10的会话的分组从与第二网关关联的改变的IP地址到与第一网关关联的IP地址的第二改变(例如通过实现第二NAT功能)。第二改变可包括将针对无线装置10的会话的分组的与第二网关关联的改变的源IP地址和/或改变的目的地IP地址改变成与第一网关关联的源IP地址和/或改变的目的地IP地址。因此,OSS节点20可调用会话的路由的一个网络节点的第二NAT功能性以用于改变源IP地址和/或目的地IP地址。第二NAT功能性是要针对会话的分组流中的下行链路分组将新目的地地址改变回到会话的旧目的地地址,其包含执行目的地地址改变的子步骤。第二NAT功能性可附加或备选地将会话的下行链路分组的源IP地址改变成例如第二网关18(即新IP PoP)的出局IP地址的集合。

动作604。OSS节点20可例如通过将中断指示发送到网络节点和/或另一网络节点来命令网络节点停止改变IP地址。

现在将参考图7中描绘的流程图来根据一些实施例而描述由网络节点(例如第二无线电网络节点16或第二网关18)执行的用于操纵通信网络1中的无线装置10和通信网络节点15(诸如因特网服务器15)之间的通信的方法动作。所述动作不必按下面所陈述的顺序来进行,而可按任何适合的顺序进行。通信网络1包括与第一网关13关联的第一无线电接入节点12和与第二网关18关联的第二无线电接入节点16。网络节点可以与第二网关18关联,诸如是第二无线电接入节点、第二网关18或第二核心网络节点18;或者网络节点可以与第一网关18关联,诸如是第一网关13、或第一核心网络节点14。在针对网络节点最简单的形式中,网络节点仅是会话的分组的路由选择路径中的NAT的实现。

动作701。网络节点从OSS节点20接收请求。请求是请求网络节点发起针对无线装置10的对于无线装置10的会话的分组的与第一网关13或第二网关18关联的IP地址到与第二网关或第一网关的关联改变的IP地址的改变。

动作702。网络节点进一步针对无线装置10将会话的一个或更多分组的与第一网关13或第二网关18关联的IP地址改变成与第二网关或第一网关的关联的改变的IP地址。会话在即使源或目的地IP地址在一个或更多分组中改变也支持会话连续性的协议上运行。改变可通过将与第二网关18关联的改变的IP地址映射到与第一网关13关联的IP地址的NAT功能来实现,例如以便在UL分组NAT1上使用。备选地或附加地,NAT功能可将与第一网关13关联的改变的IP地址映射到与第二网关18关联的IP地址例如以便在DL分组NAT2上使用。网络节点可改变分组的IP地址直到接收针对无线装置10带有改变的IP地址的分组、直到没有来自无线装置10的分组在时间间隔期间被接收、或直到从OSS节点20接收到指示针对无线装置停止改变与第一网关关联的IP地址的中断指示。网络节点可通过将针对无线装置10的会话的分组的与第一网关13关联的源IP地址(在UL分组的情况中)和/或目的地IP地址(在DL分组的情况中)改变成与第二网关18关联的改变的源IP地址和/或改变的目的地IP地址来改变IP地址。网络节点可例如在无线装置10不改变IP地址而仅由于负载均衡而移动时,通过将针对无线装置10的会话的分组的与第二网关关联的改变的源IP地址和/或改变的目的地IP地址改变成与第一网关13关联的源IP地址和/或改变的目的地IP地址来改变IP地址。例如,如果NAT在第二无线电接入节点16中,则第二无线电接入节点16可了解到无线装置10何时已经改变成新IP地址并通过此来决定移除NAT。在NAT被分派时的时间段期间,存在从第二无线电接入节点16到具有NAT的网络节点的链路。在移动系统中,它可以是到第一GW 13的L2 GPRS隧穿协议(GTP)隧道。但如果NAT不在第二无线电接入节点16中,则网络节点在新的IP地址被使用之后不再是通信链的一部分,所以在那种情况中,执行IP地址的改变的网络节点可通过使用计时器或者如果使用专用协议(例如“NAT断连”消息)则将其发送到网络节点)来断连NAT,见上文的动作604。

动作703。网络节点将会话的一个或更多分组向通信网络节点或无线装置10转发。接收网络节点(例如,通信网络节点或无线装置10)然后发现入局会话分组的改变的源IP地址,并在会话分组流的出局分组中将所述源IP地址用作新目的地地址。

NAT可能只有在无线装置10保持从第一GW 13接收的旧或原始IP地址时才被使用。在无线装置10改变IP地址的情况中,例如如果无线装置10被强制进行重新附连规程或者如果新IP重分派规程被引入以强制无线装置10改变IP地址,则改变的IP地址转而指向第二GW 18并且RAN1/CN1中的NAT不再被需要。然而,如以上所提及的,无线装置10可保持原始IP地址,并且在一些实施例中,无线装置10可保持旧IP地址并且在较后的阶段或如负载均衡的部分的指引,无线装置10被强制改变IP地址并且在其被完成时,此临时NAT针对无线装置10的业务被移除。因此,会话的分组流被指引到第二GW 18并且然后无线装置10的IP地址被改变。这些动作可在要发起不同动作时按自动的序列或通过管理动作而被执行。

本文实施例至少可适用于接入网络网关之间的骨干网络和3GPP WiFi集成的网络二者。图8是描绘其中实施例可适用于如3GPP TS 23.402中指定的3GPP和WiFi集成的现有网络结构的一个另外特定的实施例的示意性概观。在此实施例中,无线装置10具有经由分组数据网络网关(PDN GW)81朝向因特网的一个IP连接(带有被表示为IP_3gpp的无线装置的IP地址),其中分组数据网络网关(PDN GW)81经由服务网关(S-GW)82连接到第一无线电接入节点12(eNB);以及具有经由边界网络网关(BNG)83的另一个IP连接(带有被表示为IP_wifi的无线装置的IP地址),其中边界网络网关(BNG)83经由WiFi接入控制器(AC)84连接到第二无线电接入节点16(WiFi AP)。LTE和WiFi之间的业务导引可通过采用以下步骤在OSS节点中20(未示出)将业务从LTE导引到WiFi来执行:

A)在OSS节点20中的业务导引控制单元指导例如PDN GW 82中的NAT功能性来将上行链路IP分组的源IP地址(IP_3gpp)改变成指派给WiFi的无线装置10的IP地址(IP_wifi)。

B)通信网络节点15(示范地作为因特网服务器)发现源IP地址针对此会话已经改变。

C)在通信网络节点15要在此会话内发送数据时,它将发送到上行链路分组的源IP地址,其现在是IP_wifi。

D)下行链路IP分组现将被路由到BNG 83并经由WiFi网络前进到无线装置10。

此简单的业务导引方案无缝地可适用于使用例如QUIC协议的会话,因为会话通过由客户端随机选择的64比特连接id来标识,代替传统5元组、源和目的地IP地址连同端口号和传输协议标识符。

图9是描绘用于操纵通信网络1中的无线装置10和通信网络节点15之间的通信的OSS节点20的框图。通信网络1包括与第一网关13关联的第一无线电接入节点12和与第二网关18关联的第二无线电接入节点16。OSS节点20可包括配置成执行本文的方法的处理单元901、例如一个或更多处理器。

OSS节点20配置成确定要发起针对无线装置10的IP地址的改变。OSS节点可包括确定模块902。处理单元901和/或确定模块902可配置成要发起针对无线装置10的IP地址的改变。OSS节点20可配置成通过配置成确定无线装置10从第一无线电接入节点12被移交到第二无线电接入节点16来确定要发起IP地址的改变。处理单元901和/或确定模块902可配置成通过配置成确定无线装置10从第一无线电接入节点12被移交到第二无线电接入节点16来确定要发起IP地址的改变。OSS节点20可配置成通过配置成基于对于通信网络1中路由选择分组的优化处理(例如在GW之间负载均衡)确定要发起IP地址的改变来确定要发起IP地址的改变。处理单元901和/或确定模块902可配置成通过配置成基于对于通信网络1中路由选择分组的优化处理确定要发起IP地址的改变来确定要发起IP地址的改变。

OSS节点20配置成标识针对无线装置10的分组的会话,所述会话运行在即使源或目的地IP地址在分组中改变也支持会话连续性的协议上。OSS节点可包括标识模块903。处理单元901和/或标识模块903可配置成标识针对无线装置10的分组的会话,所述会话运行在即使源或目的地IP地址在分组中改变也支持会话连续性的协议上。OSS节点20可配置成通过配置成检测会话运行在QUIC协议上来标识分组的会话。处理单元901和/或标识模块903可配置成通过配置成检测会话运行在QUIC协议上来标识分组的会话。

OSS节点20配置成触发针对无线装置10的会话的分组的与第一网关关联的IP地址到与第二网关关联的改变的IP地址的改变。OSS节点可包括触发模块904。处理单元901和/或触发模块904可配置成触发针对无线装置10的会话的分组的与第一网关13的关联的IP地址到与第二网关18关联的改变的IP地址的改变。OSS节点20可配置成通过配置成传送请求到通信网络中的网络节点100来触发IP地址的改变,所述请求是请求网络节点发起针对无线装置10的IP地址的改变(NAT1)。处理单元901和/或触发模块904可配置成通过配置成传送请求到通信网络中的网络节点100来触发IP地址的改变。所述改变可包括将针对无线装置10的会话的分组的与第一网关13关联的源IP地址和/或目的地IP地址改变成与第二网关18关联的改变的源IP地址和/或改变的目的地IP地址。OSS节点20可配置成通过配置成传送附加请求到另一或相同网络节点来触发IP地址的改变,所述附加请求是请求另一或相同网络节点发起针对无线装置10的会话的分组从与第二网关18关联的改变的IP地址到与第一网关13关联的IP地址的第二改变(NAT2)。处理单元901和/或触发模块904可配置成通过配置成传送附加请求到另一或相同网络节点来触发IP地址的改变,所述附加请求是请求另一或相同网络节点发起针对无线装置10的会话的分组从与第二网关18关联的改变的IP地址到与第一网关13关联的IP地址的第二改变。第二改变可包括将针对无线装置10的会话的分组的与第二网关18关联的改变的源IP地址和/或改变的目的地IP地址改变成与第一网关13关联的源IP地址和/或目的地IP地址。

OSS节点20还配置成通过中断指示来命令网络节点停止改变IP地址。OSS节点20可包括命令模块905。处理单元901和/或命令模块905可配置成通过中断指示来命令网络节点停止改变IP地址。

OSS节点20还包括存储器906。存储器包括一个或更多单元,其要被用于存储关于以下内容的数据:诸如无线装置和网络节点的IP地址、路由选择信息、会话信息、分组信息、NAT、用于在被执行时执行本文公开的方法的应用等等。

根据本文针对OSS节点20描述的实施例的方法分别借助例如计算机程序907或计算机程序产品来实现,计算机程序907或计算机程序产品包括指令(即软件代码部分),所述指令当在至少一个处理器上执行时促使所述至少一个处理器实行本文描述的动作(如由OSS节点20执行)。计算机程序907可被存储在计算机可读存储介质908(例如磁盘或类似的)上。具有计算机程序存储在其上的计算机可读存储介质908可包括指令,所述指令当在至少一个处理器上执行时促使所述至少一个处理器实行本文描述的动作(如由OSS节点20执行)。在一些实施例中,计算机可读存储介质可以是非暂态计算机可读存储介质。

图10是描绘用于操纵通信网络1中的无线装置10和通信网络节点15之间的通信的网络节点100的框图。通信网络1包括与第一网关13关联的第一无线电接入节点12和与第二网关18关联的第二无线电接入节点16。网络节点100可包括配置成执行本文的方法的处理单元1001、诸如一个或更多处理器。

网络节点100配置成从OSS节点20接收请求,所述请求是请求网络节点发起针对无线装置10的对于无线装置10的会话的分组的与第一网关13关联的IP地址到与第二网关关联的改变的IP地址的改变(例如,以上的NAT1)、或与第二网关18关联的IP地址到与第一网关关联的改变的IP地址的改变(例如,以上的NAT2)。网络节点100可包括接收模块1002。处理单元1001和/或接收模块1002可配置成从OSS节点20接收请求。

网络节点100配置成针对无线装置10将与第一网关13或第二网关18关联的IP地址(会话的一个或更多分组的)改变成与第二网关18或第一网关13关联的改变的IP地址。会话在即使源或目的地IP地址在一个或更多分组中改变也支持会话连续性的协议上运行。网络节点100可包括改变模块1003。处理单元1001和/或改变模块1003可配置成针对无线装置10将与第一网关13或第二网关18关联的IP地址(会话的一个或更多分组的)改变成与第二网关18或第一网关13关联的改变的IP地址。网络节点100可配置成通过配置成实现将与第二网关或第一网关关联的改变的IP地址映射到与第一网关或第二网关关联的IP地址的NAT功能来改变IP地址。处理单元1001和/或改变模块1003可配置成通过配置成实现将与第二网关或第一网关关联的改变的IP地址映射到与第一网关或第二网关关联的IP地址的NAT功能来改变IP地址。网络节点100可配置成改变会话的分组的IP地址:直到接收到针对无线装置10带有改变的IP地址的分组;直到在时间间隔期间没有分组从无线装置被接收到;或者直到从OSS节点20接收到指示停止针对无线装置10改变与第一网关关联的IP地址的中断指示。处理单元1001和/或改变模块1003可配置成改变会话的分组的IP地址:直到接收到针对无线装置10带有改变的IP地址的分组;直到在时间间隔期间没有分组从无线装置被接收到;或者直到从OSS节点20接收到指示停止针对无线装置10改变与第一网关关联的IP地址的中断指示。网络节点100可配置成通过配置成将针对无线装置10的会话的分组的与第一网关关联的源IP地址和/或目的地IP地址改变成与第二网关18关联的改变的源IP地址和/或改变的目的地IP地址来改变IP地址。处理单元1001和/或改变模块1003可配置成通过配置成将针对无线装置10的会话的分组的与第一网关13关联的源IP地址和/或目的地IP地址改变成与第二网关18关联的改变的源IP地址和/或改变的目的地IP地址来改变IP地址。这可通过第一NAT来实现。网络节点100可配置成通过配置成将针对无线装置10的会话的分组的与第二网关关联的改变的源IP地址和/或改变的目的地IP地址改变成与第一网关13关联的源IP地址和/或目的地IP地址来改变IP地址。处理单元1001和/或改变模块1003可配置成通过配置成将针对无线装置10的会话的分组的与第二网关关联的改变的源IP地址和/或改变的目的地IP地址改变成与第一网关13关联的源IP地址和/或目的地IP地址来改变IP地址。这可通过第二NAT来实现。

网络节点100还配置成将会话的一个或更多分组向通信网络节点15或无线装置10转发。网络节点100可包括转发模块1004。处理单元1001和/或转发模块1004可配置成将会话的一个或更多分组向通信网络节点15或无线装置10转发。

网络节点100还包括存储器1005。存储器包括一个或更多单元,其要被用于存储关于以下内容的数据:诸如NAT、IP地址、分组、身份、用于在被执行时执行本文公开的方法的应用等等。

根据本文针对网络节点100描述的实施例的方法分别借助计算机程序1006或计算机程序产品来实现,计算机程序1006或计算机程序产品包括指令(即软件代码部分),所述指令当在至少一个处理器上执行时促使所述至少一个处理器实行本文描述的动作(如由网络节点100执行)。计算机程序1006可被存储在计算机可读存储介质1007(例如磁盘或类似的)上。具有计算机程序存储在其上的计算机可读存储介质1007可包括指令,所述指令当在至少一个处理器上执行时促使所述至少一个处理器实行本文描述的动作(如由网络节点100执行)。在一些实施例中,计算机可读存储介质可以是非暂态计算机可读存储介质。

如将由熟悉通信设计的人员容易理解的,功能部件或模块可使用数字逻辑和/或一个或更多微控制器、微处理器、或其它数字硬件来实现。在一些实施例中,各种功能中的若干或所有可被一起实现,诸如在单个专用集成电路(ASIC)中、或在其间带有适当硬件和/或软件接口的两个或更多单独的装置中。例如,若干功能可被实现在与网络节点或OSS节点的其它功能组件共享的处理器上。

备选地,所论述的处理部件的若干功能元件可通过专用硬件的使用来提供,而其它通过用于执行软件的硬件结合适当软件或固件来提供。因此,如本文使用的术语“处理器”或“控制器”不排他地指能够执行软件的硬件,并且可隐式地包含而不限于数字信号处理器(DSP)硬件、用于存储软件的只读存储器(ROM)、用于存储软件和/或程序或应用数据的随机存取存储器、和非易失性存储器。也可包含常规的和/或定制的其它硬件。网络节点的设计者将意识到这些设计选择中固有的成本、性能和维护权衡。

将被意识到的是,前述描述和附图表示本文中教导的方法和设备的非限制性示例。照此,本文中教导的设备和技术不被前述描述和附图所限制。反而,本文中实施例仅通过随附的权利要求和它们的合法同等物所限制。

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