虚拟演进分组核心中的节点选择的制作方法
【技术领域】
[0001] 本公开总地涉及用于电信网络中的节点选择的系统和方法。
【背景技术】
[0002] 无线网络是使用无线电波将信息从网络中的一个节点携带到网络中的一个或多 个接收节点的电信网络。蜂窝电话的特征在于使用为地域或者地理区域提供无线电覆盖 的无线电蜂窝，其中多个蜂窝被布置为在更大的地域或者地理区域上提供连续的无线电覆 盖。有线通信也可被用于无线网络的多个部分，诸如在蜂窝与接入点之间。
[0003] 无线通信技术与例如包括卫星通信系统、便携式数字助理（PDA)、膝上型计算机和 移动设备（例如，蜂窝电话、用户设备）在内的许多应用联系使用。这种设备的用户可以连 接到网络（例如，互联网）。当这些设备最初连接到网络时，网络中的网关选择用于与设备 建立网络连接或者网络会话的下游网络节点。
【发明内容】
[0004] 本公开的实施例包括一种方法。该方法可以包括通过接口接收来自eNodeB的附 着请求。例如，诸如用户设备（UE)之类的移动设备可发起对eNodeB的附着请求，eNodeB然 后传递该请求。该方法还可以包括为接收到的附着请求确定网络选择提示。该方法还可以 包括基于该网络选择提示确定用于接收所创建网络连接的域名，其中所选择的域名与移动 云网络中的虚拟网络节点相关联。该方法可以包括选择与所确定的域名相关联的虚拟网络 节点，以及建立通向所选择的虚拟网络节点的网络会话。
【附图说明】
[0005] 本公开的各种目标、特征和优点参考联系以下附图考虑的以下详细描述可被更完 全地理解，在附图中相似的标号是相似元件的标志。以下附图仅是为了例示目的并且不是 旨在限制本发明，本发明的范围在后续权利要求中陈述。
[0006] 图1-图3例示出根据某些实施例的包括实现节点选择机制的长期演进（LTE)拓 扑的通信网络；
[0007] 图4例示出根据某些实施例的移动云网络平台。
[0008] 图5_图6例不出根据某些实施例的移动z?网络逻辑架构。
[0009] 图7-图10例示出根据某些实施例的移动云网络域。
[0010] 图11例示出根据某些实施例的宏通信网络的示例全国部署。
[0011] 图12例示出根据某些实施例的节点选择方法。
[0012] 图13-图16例示出根据某些实施例的虚拟演进分组核心（EPC)资源当中的节点 选择。
[0013] 图17-图18例示出根据某些实施例的节点选择的示例呼叫流程。
[0014] 图19-图21例示出根据某些实施例的用于节点选择的网络设备。
【具体实施方式】
[0015] 一般而言，节点选择描述在初始长期演进（LTE)会话建立期间选择诸如移动性管 理实体（MME)、会话网关（SGW)或者分组数据网络网关（PGW)之类的网络节点以供在诸如 LTE会话之类的网络会话期间使用的方式。本节点选择系统和方法允许在虚拟演进分组核 心（vEPC)网络中选择虚拟网络节点。基于来自用户设备（UE)的初始附着请求，本方法确 定网络选择提示。在一些实施例中，网络选择提示可能基于从归属订户服务器（HSS)接收 到的用户配置文件（profile)。本系统和方法确定期望的虚拟网络节点的对应域名。在一些 实施例中，虚拟网络节点可以包括虚拟SGW(vSGW)或者虚拟PGW(vPGW)。本系统和方法继续 利用所选择的虚拟网络节点来创建网络会话。
[0016] 本节点选择系统和方法将传统节点选择的范围扩展为更加灵活。具体而言，本节 点选择系统和方法允许选择诸如虚拟会话网关（VSGW)和虚拟分组数据网络网关（vPGW) 之类的可由订户自身驱动的虚拟网络节点并且不仅允许订户如何连接。
[0017] 因为网络是在具有长开发周期的专用硬件和软件上构建的，因此利用云架构来虚 拟化这些资源以提供递送服务的敏捷性可以是有用的。
[0018] 机器对机器（M2M)的服务支持是服务提供商要支持比传统的语音、数据和视频设 备市场所已经见到的更多设备的增长领域。因为这些类型的这些M2M解决方案或者用例在 该扩展市场内的递送，利用云架构来虚拟化必要的服务将给予服务提供商递送特定服务所 需要的灵活性。
[0019] 在本公开中，图1-图10例示出也被称作移动云网络（MCN)的虚拟演进分组核心 (EPC)网络的拓扑和架构的实施例。图11-图21例示出虚拟EPC网络的节点选择机制的实 施例。
[0020] 移动云网络（MCN)架构
[0021] 图1例示出根据某些实施例的包括节点选择机制的通信网络。图1包括几种无线 电接入技术，诸如IxRTT收发器100、高速率分组数据（HRPD)收发器102和演进高速率分组 数据（eHRPD)收发器104,其中的每一个都可以连接到接入网络106。演进节点B(eNode B) 收发器108是连接到演进UMTS陆地无线接入网络（E-UTRAN) 110的LTE网络无线电网络组 件。诸如WiFi、Femto (微蜂窝基站）、WiMAX或者任何其他无线电频谱技术的其他无线电接 入技术可以使用收发器112连接到使用宽带或者其他接入网络的网络。
[0022] 接入网络106可以与实现诸如分组数据服务节点（PDSN)、HRPD服务网关（HSGW) 和服务网关（SGW)的功能的组合的接入网络关116通信。在操作中，PDSN功能可被与IxRTT 100和HRPD 102 -起使用，HSGW功能可被与eHRPD 104 -起使用，并且SGW功能可被与 eNodeBlOS -起使用。接入网络关116可以与锚网关118通信，锚网关118可以实现分组数 据网络网关（PGW)和归属代理（HA)和移动性管理实体（MME) 120。在接入网络侧，锚网关 118还可以与向WiFi/Femto/其他收发器112提供连通性的演进分组数据网关（eTOG) 122 通信。在分组核心侧，锚网关可以与运营商的IP服务域124、互联网126和IP多媒体子系 统（MS) 128通信。认证、授权和记账（AAA)服务器/归属订户服务器（HSS) 130可以与接 入网络关116通信，与锚网关118通信，或者与这两者通信。
[0023] 归属订户服务器（HSS) 130可以是支持处理呼叫的MS网络实体的主用户数据库。 HSS 130存储订阅相关信息（订户配置文件），执行对用户的认证和授权，并且可以提供关 于订户的位置和IP信息的信息。如在本节点选择机制中使用的，HSS 130对来自移动性管 理实体（MME) 120的订阅请求作出回应。HSS 130可以通过访问其用户数据库并向MME 120 提供用户信息来使用更新位置应答（ULA)提供订阅数据。AAA服务器130可以向网络提供 认证、访问控制和记账。认证可以涉及对订户的验证，访问控制可以涉及准予或者拒绝对特 定服务器的访问，并且可以发生的记账是对订户对网络资源的使用的跟踪。诸如归属位置 寄存器（HLR)之类的其他服务器可被在其他实施例中使用。在某些实施例中，AAA/HSS 130 的AAA功能可以为了收费目的而与接入网络关116通信。
[0024] LTE 通信网络包括 PDN 网关（PGW) 118、服务网关（SGW) 116、E-UTRAN (演进-UMTS 陆地无线接入网络）110和移动性管理实体（MME) 120。LTE通信网络的演进分组核心（EPC) 包括MME 120、SGW 116和PGW 118组件。在一些实施例中，一个或多个EPC组件如下面所 述可被实现在同一网关或者机箱上。
[0025] SGW位于用户平面中，在这里其将分组转发和路由到和自eNodeB和PGW。SGW还用 作eNodeB间移交和3GPP网络之间的移动性的本地移动锚点。SGW对用户数据分组进行路由 和转发，同时还担当eNodeB间移交期间用户平面的移动锚点并且担当LTE和其他3GPP技 术之间的移动性的锚点（端接S4接口并且中继2G/3G系统与PGW之间的流量）。对于空闲 状态的UE，SGW在下行链路数据抵达UE时端接下行链路数据路径并且触发寻呼（paging)。 SGW管理并存储UE上下文，例如IP承载业务的参数和网络内部路由信息。SGW在合法截取 的情况下还执行对用户流量的复制。
[0026] PGW担当LTE网络与诸如互联网或基于SIP的MS网络（固定和移动的）的其他 分组数据网络之间的接口。PGW用作3GPP网络内部移动性的锚点，以及3GPP与非3GPP网 络之间的移动性的锚点。PGW担当策略和计费实施功能（PCEF)，PCEF管理服务质量（QoS)、 基于在线/离线流的计费数据生成、深度分组检测和合法截取。PGW通过作为UE流量的离 开和进入的点而向UE提供到外部分组数据网络的连通性。UE可具有与多于一个PGW的同 时连通性以访问多个分组数据网络。PGW执行策略实施、针对每个用户的分组过滤、计费支 持、合法截取和分组筛选。PGW还提供3GPP与诸如WiMAX和3GPP2标准（CDMA IX和EVD0) 之类的非3GPP技术之间的移动锚点。
[0027] MME驻留在EPC控制平面中并且管理节点选择、会话状态、认证、
[0028] 寻呼、与3GPP 2G/3G节点的移动性、漫游以及其他承载管理功能。MME可以是独 立元件或者与包括SGW、PGW和8发布版服务GPRS支持节点（SGSN)在内的其他EPC要素集 成。MME还可以与诸如SGSN和GGSN之类的2G/3G要素集成。该集成是2G/3G和4G移动网 络之间的移动性和会话管理交互工作的关键。
[0029] MME 120是LTE接入网络的控制节点。MME负责包括重新传输在内的UE跟踪和寻 呼过程。MME 120处理承载激活/停用处理并且还负责在初始附着和LTE移交时的UE的 SGW和PGW的节点选择。MME还通过与HSS 130交互来对用户进行认证。MME还生成临时身 份并将其分配给UE并且端接非接入层（NAS)信令。MME检查UE的授权以预占 （camp on) 服务提供商的公共陆地移动网（PLMN)并且实施UE漫游限制。MME是网络中用于针对NAS 信令的加密/完整性保护的端接点并且处理安全密钥管理。MME还支持信令的合法截取。 MME还以在MME处端接的、来自SGSN(未示出）的S3接口来提供LTE和2G/3G接入网络之 间的移动性的控制平面功能。MME还朝着漫游UE的归属HSS端接S6a接口。
[0030] eH)G 122负责EPC与诸如WiFi之类的非3GPP接入技术之间的交互工作。eH)G 122可以使用IPSec/IKEv2来提供对EPC网络的安全访问。可选地，当移动订户在不可信的 非3GPP系统中漫游时，ePDG可以使用代理移动IPv6 (PMIPv6)来与PGW交互。在隧道认证 和授权、上行链路中的传输层分组标记、基于经由授权、认证、记账（AAA)基础设置接收到 的信息的服务质量（QoS)的策略实施、合法截取以及其他功能中涉及ePDG。
[0031] 图2例示出根据某些实施例的利用遗留通用移动通信系统（UMTS)网络设备实现 节点选择机制的通信网络。遗留收发器包括基站收发台（BTS) 200和NodeB收发器202。BTS 200可以与GSM EDGE无线接入网络（GERAN) 204通信并且NodeB 202可以与UMTS陆地无线 接入网络（UTRAN) 206通信。服务GPRS支持节点（SGSN)可以被实现在具有移动性管理实 体（MME)的网关208上。GERAN 204可以通过网关208上的SGSN功能向服务网关（SGW) 212 或者网关GPRS支持节点（GGSN)/PGW 214通信。
[0032] 在一些实施例中，本节点选择机制可被实现在诸如SGSN/M