应用服务平台与接入节点和本地网关的共位的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于提供电信网络中的应用服务的方法以及对应装置。
【背景技术】
[0002]在例如3GPP(第三代合作伙伴项目)所规定的电信网络中，已知的是向电信网络的用户提供应用服务。这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。另一可能性是在电信网络的接入网的节点添加应用服务(AS)平台。这类接入节点的示例是蜂窝移动电信系统的RAN的节点，例如UMTS(通用移动电信系统)陆地无线电接入网(UTRAN)的无线电网络控制器(RNC)或者按照3GPP LTE (长期演进)的演进UTRAN(E-UTRAN)的基站(称作E-UTRAN节点B(eNB))。这种AS平台可实现为开放信息技术(IT)平台，其能够托管由电信网络的运营商所提供的应用以及还托管由其它方所提供的应用。
[0003]在典型情形中，经由给定接入节点连接到电信网络的用户设备(UE)访问在这个接入节点的AS平台上运行的应用。AS平台然后可向应用暴露在接入节点可用的有用信息，例如关于无线电信道特性的信息、UE标识符等。
[0004]由于电信网络通常配备有多个接入节点，所以也可提供多个AS平台。这类多个AS平台可用于在云基础设施中提供应用服务。
[0005]云计算可定义为向最终接收方的异构团体提供作为服务的计算和/或存储容量。它可允许访问全功能应用、软件开发和部署环境以及计算基础设施资产、例如网络可访问数据存储和处理。云计算系统可专有地部署或者在云客户的驻地上托管。
[0006]在云基础设施中使用提供应用服务的上述概念时，电信网络的网络资源可与云基础设施集成。使用所谓的电信级网络的可能性例如通过提供保证响应时间、安全措施等，来实现云中的高需求应用的部署。这类云服务也表示为“电信云”，参见例如http: //en.wikipedia.0rg/wiki/Carrier_Cloud。 它们可分布于提供商网络的若干节点，并且还可访问提供商网络外部的其它服务或资源。
[0007]但是，在接入站点提供AS平台连同接入节点时，这可影响对接入站点与电信网络的中央节点之间的接口的要求，具体来说是在考虑这类接入站点的数量可以是大约数万时。相应地，可缩放性问题可出现。
[0008]相应地，需要允许提供配备有AS平台的接入站点与电信网络的中央节点之间的有效通信的技术。
【发明内容】
[0009]按照本发明的一实施例，提供一种提供电信网络中的应用服务的方法。电信网络是UE经由接入节点可访问的。按照该方法，在接入节点提供AS平台。AS平台用于支持一个或多个应用服务，其是UE经由接入节点可访问的。此外，提供本地网关节点。本地网关节点与接入节点共位，并且携带接入节点与AS平台之间的UE的用户平面数据。本地网关节点与电信网络的至少一个中央节点之间的控制平面通信经由连接在本地网关节点与电信网络的中央节点之间的中央网关节点来执行。
[0010]按照本发明的另一实施例，提供一种网络节点。该网络节点包括用于提供UE对电信网络的接入的接入节点。此外，该网络节点包括用于支持一个或多个应用服务(其是UE经由接入节点可访问的)的AS平台。此外，该网络节点包括本地网关节点，其与接入节点共位，并且携带接入节点与AS平台之间的UE的用户平面数据。本地网关节点配置成经由经由连接在本地网关节点与电信网络的中央节点之间的中央网关节点来执行与电信网络的至少一个中央节点的控制平面通信。
[0011]按照本发明的另一实施例，提供一种网络节点。该网络节点包括用于本地网关节点与电信网络的中央节点之间的连接的中央网关节点。本地网关节点与用于提供UE对电信网络的接入的接入节点共位。中央网关节点配置成转发本地网关节点与至少一个中央节点之间的控制平面通信。
[0012]按照本发明的另一个实施例，提供一种网络系统。该网络系统包括用于提供UE对电信网络的接入的接入节点。此外，该网络系统包括用于支持一个或多个应用服务(其是UE经由接入节点可访问的)的AS平台。此外，该网络节点包括本地网关节点，其与接入节点共位，并且携带接入节点与AS平台之间的UE的用户平面数据。另外，该网络系统包括连接在本地网关节点与电信网络的中央节点之间的中央网关节点。中央网关节点配置成转发本地网关节点与至少一个中央节点之间的控制平面通信。
[0013]按照本发明的另一个实施例，提供一种计算机程序产品。该计算机程序产品包括程序代码，其将由网络节点的处理器来运行，由此将网络节点配置成按照上述方法进行操作。
【附图说明】
[0014]图1示意示出按照本发明的一实施例的网络节点。
[0015]图2示意示出在移动电信网络的基站提供AS平台的实现。
[0016]图3示意示出在移动电信网络的基站的控制器提供AS平台的实现。
[0017]图4示出用于UE与电信网络之间的用户平面数据的传输的协议结构。
[0018]图5示出按照本发明的一实施例、用于本地网关节点与中央节点之间的通信的协议结构。
[0019]图6是示出按照本发明的一实施例的策略控制过程的信令图。
[0020]图7是示出按照本发明的一实施例的其它策略控制过程的信令图。
[0021]图8是示出按照本发明的一实施例的计费过程的信令图。
[0022]图9是示出按照本发明的一实施例的其它计费过程的信令图。
[0023]图10是示出按照本发明的一实施例的其它计费过程的信令图。
[0024]图11是示出按照本发明的一实施例的其它计费过程的信令图。
[0025]图12是示出按照本发明的一实施例、可与移动过程结合使用的切换预备过程的时序图。
[0026]图13是示出按照本发明的一实施例、可与移动过程结合使用的另一切换预备过程的时序图。
【具体实施方式】
[0027]下面将参照示范实施例和附图更详细地说明本发明。所示实施例涉及提供电信网络中的应用服务的概念。概念可用于提供RAN、例如蜂窝移动电信网络的RAN中的分布式云。为此，可实现对应系统、方法和网络节点。在所示实施例中，电信网络实现蜂窝无线电接入技术，例如全球移动通信系统(GSM)、宽带码分多址(WCDMA)、UMTS或LTE。此外，电信网络例如通过GSM和UMTS的通用分组无线电服务或者通过LTE的演进分组系统(EPS)来支持基于分组的数据通信。但是，要理解，所示概念也可在其它类型的电信网络中实现。
[0028]图1示意示出按照本发明的一实施例的网络节点100。如下面进一步说明，网络节点100可以是电信网络的RAN的节点。具体来说，节点可实现采取基站(例如eNB)或者基站的控制器(例如RNC)的形式的接入节点。在所示示例中，网络节点100提供有基本平台105。基本平台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，这类硬件结构可包括例如采取中央处理器和/或一组专用处理器的形式的一个或多个处理器。此外，这类硬件结构可包括例如采取只读存储器(ROM)(例如闪速ROM))、随机存取存储器(RAM)(例如动态RAM (DRAM)或静态RAM(SRAM))、大容量存储装置(例如硬盘或固态硬盘)等的形式的存储装置。存储装置可存储程序代码，其将由(一个或多个)处理器来运行以用于实现软件结构和/或其它数据。这类硬件结构又可包括一个或多个加速器(例如用于支持诸如编码或解码之类的某些计算任务)和(一个或多个)输入/输出(1)装置(例如接口、接收器或发射器)。软件结构可包括操作系统(OS)。此外，基本平台105可包括虚拟化平台，其可通过软件结构来实现，但是也可通过硬件结构来支持。
[0029]另外，网络节点100包括AS平台150，以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。AS平台150可通过利用硬件的软件结构和/或基本平台105的软件结构来实现。AS平台150又可支持用于托管一个或多个应用(在所示示例中示为APP1、APP2、APP3)的应用环境160。各应用可设计用于向UE提供对应应用服务。应用可由电信网络的运营商和/或由某个另一方来提供。AS平台150还可连接到其它网络节点或外部节点，例如供网络管理和控制。
[0030]如能够看到，AS平台150集成在网络节点100中，以便在网络节点100提供应用服务。这样，用于提供应用服务的网络和/或处理负荷可在电信网络中有效地分布。
[0031]AS平台150可被看作是基本平台105与运行于应用环境的应用之间的中间件。AS平台150可提供例如允许应用服务相互通信、与其它外部应用和/或与网络节点100的硬件和/或软件结构所实现的其它功能性进行通信的诸如基本通信方法和控制机构之类的功能性。在图1的示例中，由AS平台150所提供的功能性称作网络信息服务(NIS)、网络业务服务、网络综合服务和通信服务。网络业务服务功能性例如可提供接入节点与运行于AS平台150的一个或多个应用之间或者接入节点与因特网之间的UE业务流的路由选择和优先级。网络综合服务可提供到与例如策略控制、计费和合法/法定侦听相关的现有CN功能性的接口。网络业务服务和网络综合服务可例如通过与用户平面网关通常实现的功能性相似的功能性来提供。通信服务可提供用于运行于AS平台150的应用与AS平台150的功能性的其它功能性之间的通信的功能性。
[0032]称作NIS的功能性的目的是向应用环境160中运行的应用暴露与网络节点100及其连接UE有关的信息。与网络节点100有关的信息例如可包括例如网络节点100的无线电资源控制(RNC)功能性所识别的连接UE的数量、由网络节点100所控制的发射功率的平均数、由网络节点100所控制的小区的平均吞吐量、由网络节点100所缓冲的分组的平均延迟、平均高速(HS)代码利用(例如高速分组接入(HSPA)信道化代码的平均利用)等。与UE有关的这种信息可包括UE的标识符，例如与UE关联的国际移动订户识别码(MSI)、与UE关联的移动台国际订户电话号码(MSISDN)、与UE关联的临时移动订户识别码(TMSI)、UE的全球唯一临时识别码(GUTI)、UE的国际移动设备识别码(MEI)或者指配给UE的无线电网络临时识别码(RNTI)。此外，与UE有关的这种信息可包括无线电信道信息，例如UE的RRC状态指示、由UE所测量的服务小区或相邻小区参考信号接收功率(RSRP)或参考信号接收质量(RSRQ)或者信号噪声和/或干扰量度(例如Ec/No (码片能量噪声谱强度)比)、由UE所确定的信道质量指示符(CQI)、UE的发射功率等。信息可分为如通常在接入节点(例如eNB或RNC)可用的RAN信息以及如通常在电信网络的CN节点(例如在网关节点)可用的CN信息。RAN信息可包括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信息可包括MS1、ME1、MSISDN、( 一个或多个)UE IP地址、与所激活承载及相关业务流模板(TFT)有关的信息和/或服务质量(QoS)参数等。
[0033]NIS功能性可聚合这种信息，并且例如经过应用编程接口使信息是应用环境中运行的应用可用的，以便促进由来自各方的应用对信息的使用。这种API也可由应用环境中运行的特定API聚合应用来提供。
[0034]可基于AS平台150来使用并且利用网络信息服务功能性所提供的信息的上述应用的一个示例是传输控制协议(TCP)代理，其作为经由NIS功能性(或者经由API聚合应用)获得的无线电网络信息的函数来改变TCP拥塞窗口。
[0035]通过为多个网络节点提供如图1所示的结构，可实现电信网络的RAN中的分布式云计算基础设施，由此将传统云计算与例如经过特定API对附加RAN特定服务、与接近或者在RAN云中运行的应用相结合。当第三方应用在分布式云内部来运行时，它们能够获得对高速、低等待时间RAN API (其可使用RAN中的信息)的访问。
[0036]分布式RAN云可被看作高级托管平台或者开放IT平台，其提供比常规云解决方案要多的可能性。分布式RAN云可提供本地处理、本地存储以及对于从RAN提供服务的API的高速访问。
[0037]在3GPP LTE基站(BS)、即eNB的AS平台的示范实现在图2中进一步示出。在这个实现中，网络节点100包括BS 110和AS平台(AS PF) 150。作为举例，应用161、162、1663示为基于AS平台150来实现。此外，网络节点100还包括本地网关节点(LGW) 120，以用于携带UE 10与因特网300之间的用户平面数据。关于用户平面数据的操控，本地网关节点120可实现服务网关(SGW)和/或分组数据网络网关(PGW)的功能性。网络节点100可基于如图1所示的公共基本平台105和/或基于多个共位装置来实现。例如，实现BS 110和AS平台150的装置可与