用于实现pdn连接的方法、装置和系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本公开内容一般地设及分组数据网络连接，并且更具体地设及用于实现PDN连接 的方法、装置和系统。
【背景技术】
[0002] 无线设备变得越来越多样化，不仅有数W亿计的电话，而且还可能有更大数量的 传感器、有助于机器对机器通信的机器W及所谓的物联网（Internet Of Things,IoT)中的 所有实体。预期到2020年运些设备的数量会有几个数量级的增长，所W很有可能出现密集 型无线网络。移动设备的数据和信令两者预期在接下来的5年或更长时间内会呈指数增长。 然而，局部的数据流量模式可能占主导地位。如第S代合作伙伴计划（Third Generation Partnership Project,3GPP)网络等移动网络中的利用集中式核屯、网络来服务所有无线节 点的的集中式架构将不再有效。同时，因特网对等模型正经历着从层次模型至扁平模型的 转变，在扁平模型中，二级因特网服务提供商和S级因特网服务提供商（Internet Service Provider, ISP)可W直接互连，而不必总是通过与一级ISP的连接来在二级ISP与S级ISP之 间路由分组。从集中式移动核屯、网络朝向更加分布式的网络演进是明显趋势。
[0003] 与当前的移动网络相比，5G无线业务将需要W范围更大的时延容限和数据速率来 支持更多样化的应用的能力。EU FP-7中的METIS项目正为2020年探索带宽更高、时延更低 的使用多种无线接入技术的移动网络。当前的3GPP演进型分组核屯、化VOlved化Cket Core, EPC)网（II.A节)依赖于至集中式核屯、网的冗长回程。终端用户分组数据网络(Packet Data Network，PDN)连接通过封装用户的IP数据分组的通用无线分组业务隧道协议 (General Radio 化cket Service I'unneling ProtocoLGTP)隧道或代理移动IP(p;roxy mobile IP,PMIP)隧道来传输。PDN连接通过包括多协议标记交换(Multiprotocol Label Switching,MPLS)的多种传输网络被回传至相当集中的EPC节点，给整个路径的提供增加了 时延和复杂度。另外，随着未来终端用户连接的总数的增加，EPC网络的持续集中会要求支 持传输面中更大的连接状态集合。在分布式EPC网络中，至无线网络的回程自然会变短，并 且连接状态更容易被管理。
【发明内容】
[0004] 本公开内容设及用于实现PDN连接的方法、装置和系统。
[0005] 根据本公开内容的一个方面，通信网络装置包括至少一个位于EPC站点处的控制 器，所述至少一个位于EPC站点处的控制器被配置成与演进型节点B(evolved Node B，eNB) 和W太网交换网络的W太网交换网络设备中至少之一通信，分组数据网络（packet data network,PDN)经由W太网交换网络而被承载在eNB与EPC之间；所述至少一个位于EPC站点 处的控制器被配置成:将eNB与EPC之间的PDN连接的流表条目配置至IjeNB和W太网交换网络 设备中所述至少之一中的转发表，W通过W太网交换网络启用eNB与EPC之间的基于W太网 通信的PDN连接，流表条目包括与eNB和EPC之间的PDN连接对应的虚拟媒体接入控制(Media Access Control ,MAC)参考。
[0006] 根据本公开内容的另一个方面，提供了一种用于W太网交换网络的W太网交换网 络设备，W太网交换网络设备被配置成被禪接在第一无线接入网(radio access network, RAN)的演进型节点B(eNB)与增强型分组核屯、网（enhanced packet core,EPC)之间。W太网 交换网络设备被配置成基于转发表来转发被承载在eNB与EPC之间的分组数据网络(packet data network，PDN)连接上的分组数据，转发表包括由位于EPC站点处的控制器针对PDN连 接而配置的流表条目，流表条目包括与PDN连接对应的虚拟媒体接入控制(Media Access Control ,MAC)地址。
[0007] 根据本公开内容的另一个方面，提供了一种用于第一无线接入网（radio access network,RAN)的无线接入网络节点，第一无线接入网（RAN)被配置成禪接至分组数据网络 (packet data network，PDN)。无线接入网络节点被配置成通过W太网交换网络建立与PDN 的接口的分组数据网络(packet da化network，PDN)连接，并且无线接入网络节点包括： [000引接收器，被配置成:从用户设备(user equipment,肥)接收PDN连接的第一数据分 组；
[0009] W太网接口，用于与W太网交换网络进行通信；
[0010] 处理单元，被配置成:将接收的第一数据分组转换为W太网格式的分组；W及基于 转发表通过W太网交换网络将W太网格式的分组转发至PDN的接口，转发表包括由位于EPC 站点处的控制器针对PDN连接而配置的流表条目，流表条目包括与PDN连接对应的虚拟媒体 接入地址（Media Access Control ,MAC)。
[0011] 根据本公开内容的另一个方面，提供了一种用于对包括演进型节点B(evolved Node B，eNB)的第一无线接入网络(radio access network,RAN)进行控制的系统，eNB被配 置成通过W太网交换网络与分组数据网络(packet data network,PDN)通信，W启用基于 W太网通信的PDN连接;所述系统包括：
[0012] 位于演进型分组核屯、网（evolved packet core,EPC)站点处的EPC控制器，所述 EPC控制器具有连接会话控制功能；
[0013] 位于EPC站点处的集中式交换机控制器；
[0014] 其中，所述集中式交换机控制器被配置成：响应于PDN连接的建立请求，将eNB与 EPC之间的PDN连接的流表条目配置至IjeNB和W太网交换网络设备中至少之一中的转发表， W通过W太网交换网络启用eNB与EPC之间的基于W太网通信的PDN连接，流表条目包括与 eNB和EPC之间的PDN连接对应的虚拟媒体接入控制(Media Access Control ,MAC)参考。
[0015] 在一些实施方式中，W太网交换网络设备是W太网交换机，例如层2错定器化ayer 2anchor，L2-ANC)或层3错定器化ayer 3anchor，L3-ANC)eL2-ANC可W用作用于支持用户设 备（user equipment，UE)移动性的错定点。L3-ANC可W是用于互联网协议（Internet Protocol，IP)会话的错定器。
[0016] 根据本公开内容的各个方面，可W实现基于W太网通信的PDN连接。所述方案可W 改善W下网络，所述网络能够支持应用更多样化并且时延容限和数据速率范围更大的第5 代（5* Generation,5G)无线业务。
【附图说明】
[0017] 为了更全面地理解本公开内容及其优点，现在参考W下结合附图而作出的描述， 其中相同的附图标记表示相同的对象，并且其中：
[0018] 图1示出了3GPP长期演进化ong !'em Evolution,LTEVEPC架构的高级视图；
[0019]图2示出了包括多个EPC站点的分散式EPC;
[0020] 图3A示出了根据TS 23.401中的3GPP架构规格的用于传输肥的PDN连接的用户面；
[0021] 图3B示出了直接通过作为传输面的回程网络中的W太网传输PDN连接；
[0022] 图4示出了根据本公开内容的一种实施方式的设及UE发起信令附着至EPC站点的 用于建立PDN连接的过程；
[0023] 图5示出了根据本公开内容的一种实施方式的当PDN连接被移动至新的演进型节 点devolved Node B，eNB)W及潜在地被移动至L2错定器的新端口时PDN连接的切换序列；
[0024] 图6示出了连接模型(和架构）；
[0025] 图7示出了根据本公开内容的一种实施方式的肥附着和切换的一般配置；
[0026] 图8示出了根据本公开内容的一种实施方式的UE附着的信号流；
[0027] 图9示出了根据本公开内容的一种实施方式的UE附着(针对漫游UE)的信号流；
[0028] 图10示出了根据本公开内容的一种实施方式的在网络/EPC中的肥切换的信号流；
[0029] 图11示出了通信系统的一个示例；
[0030] 图12A和12B示出了可W实现根据本公开内容的方法和教示的示例设备；W及
[0031] 图13示出了处理器系统的一个示例。
【具体实施方式】
[0032] 包括网络功能虚拟化和软件定义网络（software-defined networking，SDN)的技 术趋势提供了用于伸缩、管理和操作高度分布式网络的手段，上述高度分布式网络的控制 功能不可能存在于基于专用节点或专用服务器的方法中。EPC功能和网络的虚拟化使得有 机会获得W下控制器，该控制器具有能够用于PDN连接的传输资源的视图。随着基于多链接 透明互联（Transport Interconnection of Lots of Links,TRILL)和最短路径桥接 (化ortest F*ath Bridging,SPB)路由而非生成树协议（Spanning Tree Protocol，STP)的 电信级W太网的发展，可W建立收敛时间短并且网络利用率良好的稳健的W太网回程网 络。利用位于EPC站点处的控制器例如与EPC控制器禪接的（集中式)交换机控制器或EPC控 制器自身(包括交换机控制器)连同电信级路由W太网网络来虚拟化PDN连接的优点在小的 小区和未来密集小区无线部署中尤为明显。
[0033] 本公开内容提供分布式EPC网络中可W简单直接由W太网传输同时依赖于集中式 控制器和虚拟化的移动PDN连接的回程。本公开内容提供了具有控制实体和网络实体两者 的虚拟化的模型和机制W在eNB与至如因特网的网络的网关之间建立基于W太网传输面的 PDN连接。本公开内容概括了其优点并且分析了实现此类传输所面临的一些挑战。
[0034] 在具有无线接入网的高级长期演进化ong Term Evolution,LTE)和移动核屯、网的 EPC的3GPP所主导的4G无线网络中，PDN连接管理复杂。在当前的集中式3GPP EPC架构中，使 用GTP隧道来传输PDN连接。还将控制面与数据面分开的虚拟化将能够支持EPC的分散化。另 外，TRI化和SPB路由的进步将在提供移动网络所需的连接管理能力的同时，为直接利用W 太网传输而非隧道提供基础。
[0035] 3GPP EPC架构
[0036] 图I示出了根据3GPP 23.401 的3GPP长期演进化ong Term Evolution,LTEVEPC架 构