通信系统、通信设备以及通信控制方法
【专利摘要】为了提供使得能够容易地引入业务卸载功能的通信系统、通信设备以及通信控制方法。一种通信系统包括无线地连接到终端(20)的基站(10)以及网络(40)，并且包括：地址转换表(101)，用于将业务从终端卸载到所述网络；以及传输源转换部(102)，在每个无线承载(RB)中转换地址转换表的传输源端口，每个无线承载(RB)被设置在作为业务的源的终端和无线基站之间。
【专利说明】
通信系统、通信设备以及通信控制方法
技术领域
[0001]本发明涉及包括网络以及无线地与终端进行通信的通信设备的通信系统，并且更具体地，涉及用于在终端与外部网络之间传输分组的通信设备以及用于通信设备的通信控制方法。
【背景技术】
[0002]近年来，随着所谓的智能电话的激增，移动终端在因特网上的业务迅速增加，并且用于减少移动核心网上的负载的业务卸载技术已经变得越来越重要。
[0003]例如，在3GPP(第三代合作伙伴计划)规范中，注意到支持被称作LIPA(本地IP接入)或SIPTO(选择IP业务卸载)的业务卸载功能的小型基站。在LIPA中，在UE(用户设备)与专用网络中的主机之间的业务经由本地网关(L-GW)从基站(H(e)NB)被卸载到专用网络上(参见NPLl，5.2.3)。注意，H(e)NB表示HNB(归属节点B)或HeNB(归属演进的节点B)。而且，在SIPTO中，能够执行用于卸载特定APN(接入点名称)的业务或特定应用的业务的控制，或者能够基于目的地IP(因特网协议)地址来执行卸载控制。
[0004]根据NPLI，5.5(解决方案4)，对于要应用于UMTS(通用移动电信系统)宏小区或NHB子系统(毫微微小区)的SIPTO，公开了在RNC (无线电网络控制器)/HNB与SGSN (服务GPRS(通用分组无线电系统)支持节点)之间提供TOF(业务卸载功能)的架构，其中Gi的子集是在TOF和因特网之间的接口。在卸载中，TOF从GTP-1K用户平面GPRS隧道协议)隧道拖出上行链路业务，并且通过例如NAT网关来执行NAT (网络地址转换)以卸载业务。这里，在NAT中，在路由器等处执行从专用IP地址到全局IP地址的地址转换。替代地，以集合转换IP地址和TCP/UDP端口号。而且，TOF对下行链路卸载业务执行反向NAT，并将其插回到GTP-U隧道。如上所述，根据SIPTO解决方案4，卸载是基于用户、APN、服务类型、IP地址等通过分组检查和NAT来确定的。
[0005]而且，在SIPTO解决方案5 (参见NPLl，5.6)中，对于要应用于宏小区或HNB的SIPTO，公开了适用于UMTS或LTE或其二者并且经由连接到服务网关S-GW/RNC的L-PGW/L-GGSN进行对因特网等的连接的架构(参见NPL I，图5.6.3.2、5.6.3.3和5.6.3.4)。
[0006]而且，存在业务被卸载到另一网络上的一些情况。例如，使得诸如具有W1-Fi(无线保真)连接功能性的智能电话或平板终端的移动终端经由W1-Fi接入点从无线LAN(无线局域网)等连接到因特网(这还被称为W1-Fi卸载)。注意，一些无线LAN被配置为经由P-GW(PDN网关)或GGSN连接到I3DN(参见NPL 2，4.2)。
[0007]引用列表
[0008]非专利文献]
[0009][NPL 1]3GPP TR23.829vl0.0_1(2011-10)
[0010][NPL 2]3GPP TS23.402vll.4.0(2012-09)
【发明内容】
[0011]技术问题
[0012]然而，上述根据NPL的系统具有下述问题:因为有必要准备支持诸如LIPA或SIPTO的W1-Fi卸载功能或业务卸载功能的基站，所以卸载功能的引入并不容易。
[0013]而且，根据W1-Fi卸载等，如果移动终端因为无法进行通信连接而离开W1-Fi接入点被安装位置，则无法实现移动性，并且此外，在移动终端正在移动的同时，存在关于连接性、安全等的问题。利用根据SIPTO解决方案4等的TOF，也无法实现移动性。此外，上述根据NPL的业务卸载功能还具有无法实现在诸如所谓的智能电话的高级终端的数目增加的情况下的可调整性的问题。
[0014]因此，本发明的目的在于提供一种使得能够容易地引入业务卸载功能的通信系统、通信设备以及通信控制方法。
[0015]问题的解决方案
[0016]根据本发明的通信系统是包括下述通信系统:无线地连接到终端的通信设备；以及网络，并且其特征在于包括:地址转换表，用于将业务从终端卸载到网络；以及源转换装置，用于每无线电承载地转换在地址转换表中的源端口，无线电承载是在作为业务的源的终端与通信设备之间建立的。
[0017]根据本发明的通信设备是包括网络的通信系统中的通信设备，并且其特征在于包括:通信装置，用于无线地连接到终端;地址转换表，用于将业务从终端卸载到网络；以及源转换装置，用于每无线电承载地转换在地址转换表中的源端口，无线电承载是在作为业务的源的终端与通信设备之间建立的。
[0018]根据本发明的通信控制方法是包括下述通信系统中的通信控制方法:无线地连接到终端的通信设备；以及网络，并且其特征在于包括:由源转换装置每无线电承载地转换在地址转换表中的源端口，无线电承载是与作为到网络的业务的源的终端建立的；以及由控制装置根据地址转换表将业务卸载到网络。
[0019]根据本发明的通信控制方法是用于包括网络的通信系统中的通信设备的通信控制方法，并且其特征在于包括:由通信装置无线地连接到终端；由源转换装置每无线电承载地转换在地址转换表中的源端口，无线电承载是与作为到网络的业务的源的终端建立的；以及由控制装置根据地址转换表将业务卸载到网络。
[0020]发明的有益效果
[0021]根据本发明，地址转换表中的源端口是按照与业务源终端建立的无线电承载进行转换的，由此能够容易地将业务卸载功能引入到通信系统中。
【附图说明】
[0022]图1是示出根据本发明的第一示例性实施例的通信系统的示意性架构的框图。
[0023]图2是用于描述根据本示例性实施例的通信设备的操作的示意图。
[0024]图3是示出根据本发明的第二示例性实施例的通信系统的示意性架构的框图。
[0025]图4是示出根据本发明的第三示例性实施例的通信系统的示意性架构的框图。
[0026]图5是示出根据本发明的示例的通信系统的架构的网络图。
[0027]图6是示出图5中所示的通信系统中的终端附连过程的序列图。
[0028]图7是示出图5中所示的通信系统中的用于使终端开始通信的过程的序列图。
[0029]图8是示出图5中所示的通信系统中的从eNB到根据本示例的基站的终端的移交过程的序列图。
[0030]图9是示出图5中所示的通信系统中的在根据本示例的基站之间的终端的移交过程的序列图。
[0031]图10是示出图5中所示的通信系统中的从根据本示例的基站到eNB的终端的移交过程的序列图。
[0032]图11是示出图5中所示的通信系统中的从根据本示例的基站到UTRAN的终端的移交过程的序列图。
[0033]图12是示出图5中所示的通信系统中的用于终止通信的过程的序列图。
【具体实施方式】
[0034]〈示例性实施例的概要〉
[0035]根据本发明的示例性实施例，无线地连接到终端的通信设设置有用于执行业务卸载的地址转换表以及源端口转换功能，源端口转换功能在地址转换表中将源端口范围分配给不同的无线电承载。因此，当引入卸载功能时，仅有必要将变化添加到卸载对象范围，而不影响网络中的非卸载对象范围，并因此便利卸载功能的引入。在下文中，将参考附图详细地描述本发明的示例性实施例和示例。
[0036]1.第一示例性实施例
[0037]1.1)架构
[0038]在根据本发明的第一示例性实施例的通信系统中，图示了业务卸载功能和源端口转换功能被提供给作为通信设备的基站的情况。然而，可以在另一节点上实现确定是否应当执行业务卸载的功能。
[0039]参考图1，根据本发明的第一示例性实施例的通信系统包括基站10、交换机30、第一网络40和交换机50，并且通过第一网络40的路径以及不通过第一网络40的卸载路径70能够被配置在基站10与第二网络60之间。在下文中，假定在基站10下容纳了多个终端20。注意，第一网络40和第二网络60分别可以是核心网络(CN)和分组数据网络(PDN)。
[0040]除了作为基站的通信功能，基站10还具有地址转换功能和源端口转换功能，并且包括至少NAT(网络地址转换)表101、源转换部102以及用于控制NAT表101和源转换部102的控制部103。在NAT表101中，用于经历了地址转换的分组的路径可以被预先静态地设定，或者可以在卸载时被动态地设定。控制部103确定业务卸载的必要性/不必要性。控制部103在卸载被执行时通过NAT表101来启用地址转换功能，并且在卸载没有被执行时禁用地址转换功能。也就是说，能够根据是否通过使用NAT表101来执行地址转换，来控制是否执行卸载。以该方式，基站10可以使用NAT表101来通过卸载路径70转发分组，该卸载路径70不通过在无线地连接到基站10的终端20与第二网络60之间的第一网络40。当不需要卸载时，基站10经由第一网络40在终端20与第二网络60之间转发分组。注意，稍后将描述源转换部102。[0041 ] 1.2)源端口范围的分配
[0042]根据本示例性实施例，基站10的源转换部102每无线电承载地设定预定分配端口范围(例如，预定5000s、6000s等)并且将它们记录在NAT表101中。
[0043]无线电承载RB(Rad1 Bear:无线电承载)是通过在终端20与基站10之间的无线分段所建立的连接并且由三种类型的元素(即，终端、接入点名称(APN)以及QCI(QoS(服务质量)等级指示符)的组合来确定。因此，如果终端、APN和QCI中的至少一个是不同的，则形成不同的无线电承载，并且分配不同的端口范围。
[0044]如图2中所图示的，不同的端口范围(例如，5000s范围(5000-5999)、6000s范围(6000-6999)以及7000s范围(7000-7999))分别被分配给不同的无线电承载RBl、RB2和RB3。所确定的源端口与终端地址相关联，并且如上所述，按照端口范围被存储在NAT表101中。
[0045]例如，控制部103将5000s范围(5000-5999)中的源端口号指派给通过无线电承载RBl从终端接收的分组，将它记录在NAT表101中，并且将该分组转发到服务器。相反，如果从服务器接收的分组是5000s范围中的一个，则确定RBl是转发目的地无线电承载，并且该分组被转发到对应的终端。作为示例，如果无线电承载RBl的QCI值被设定为卸载对象，则通过卸载路径70来转发要通过无线电承载RBl在终端与服务器之间发送和接收的分组。
[0046]注意，还能够通过执行存储在诸如CPU(中央处理单元)的计算机上的存储装置(未示出)中的程序来实现等同于源转换部102和控制部103的功能。
[0047]1.3)效果
[0048]如上所述，根据本发明的第一示例性实施例，通过在业务卸载时使用NAT功能来对卸载对象分组执行地址转换，由此能够在绕过第一网络40情况下传输卸载对象分组。也就是说，能够通过选择是否使用NAT功能来控制卸载。而且，基站10将预定源端口范围分配给不同的无线电承载，并且将它们设定在NAT表中，由此能够在不影响网络的其他部分的情况下引入卸载功能。因此，便利卸载功能的引入。
[0049]2.第二示例性实施例
[0050]在根据本发明的第二示例性实施例的通信系统中，除了卸载控制功能和源端口转换功能之外，还提供每无线电承载的分组计数器功能。针对每个无线电承载对分组进行计数，由此能够对于已经与之建立无线电承载的终端的用户执行记账管理。
[0051]参考图3，根据本发明的第二示例性实施例的通信系统的架构与第一示例性实施例的通信系统的架构大致相同，不同之处在于，用于针对每个无线电承载对转发的分组的数目进行计数的分组计数器104被新提供给基站U。该架构的其他部分和功能与第一示例性实施例的类似，并且因此将省略其描述。
[0052]除了作为基站的通信功能之外，根据本示例性实施例的基站11包括如上所述的NAT表101、源转换部102、卸载控制部103和分组计数器104。分组计数器104根据卸载控制部103的控制，针对每个无线电承载对所转发的卸载对象分组的数目进行计数。每个无线电承载的分组计数值被发送到记账服务器等(未示出)，作为对相关用户计费所需要的信息。
[0053]注意，还能够通过执行存储在诸如CPU(中央处理单元)的计算机上的存储装置(未示出)中的程序来实现等同于源转换部102、控制部103和分组计数器104的功能。
[0054]3.第三示例性实施例
[0055]在根据本发明的第三示例性实施例的通信系统中，通过应用开放流(OpenFlow)技术来执行用于切换到卸载路径的控制。
[0056]3.1)架构
[0057]参考图4，根据本发明的第三示例性实施例的通信系统的架构与第一示例性实施例的通信系统的架构基本上类似，但是交换机50由开放流交换机(0FS)51和开放流控制器(0FC)52组成。例如，OFC 52可以在OFS 51的流表中设定卸载时的流，并且可以将在非卸载时通过第一网络40的路径设定为默认值。稍后将描述开放流。在本示例性实施例中，图示了根据第二示例性实施例的基站11，但是基站可以是根据第一示例性实施例的基站10。注意，第一网络40和第二网络60分别被假定为核心网络和Η)Ν(分组数据网络)，并且OFS 51被布置在SGi(或第二/第三代中的Gi)处，该SGi是在核心网络40中的PGW(PDN网关)与TON 60之间的参考点(RP)。
[0058]当业务被卸载时，来自终端20的上行链路数据业务通过无线电承载被发送到基站11，并且然后通过卸载路径70被转发到TON 60，该卸载路径70通过基站11、交换机30和OFS51。通过卸载路径70将来自TON 60的下行链路业务从OFS 51转发到基站11。基站11基于所接收的分组中的目的地端口信息来识别与相关端口范围对应的无线电承载，并且然后通过该无线电承载将下行链路业务无线地发送到目的地终端20。
[0059]当业务没有被卸载时，来自终端20的上行链路数据业务通过无线电承载被发送到基站11，并且然后经由基站11、交换机30、核心网络40和OFS 51被转发到PDN 60。来自PDN60的下行链路业务经由核心网络40和交换机30从OFS 51被转发到基站11，并且通过无线电承载从基站11无线地被发送到终端20。
[0060]如上所述，基站11确定业务卸载的必要性/不必要性，并且在执行卸载时，通过NAT表101使用地址转换功能以通过卸载路径70转发卸载对象分组。而且，基站11针对相应的无线电承载设定预定分配端口范围，并且将它们记录在NAT表101中，并且还针对每个无线电承载对分组进行计数。
[0061 ] 3.2)开放流
[0062]在下文中，将在与本示例性实施例相关的程度上简要地描述开放流。开放流是由开放流交换机协会所提出的网络控制技术，并且利用一系列通信以流为单位实现路径控制，这是基于诸如物理端口号仏1)、1^(:(媒体访问控制)地址仏2)、1?地址仏3)以及端口号(L4)的标识符的组合(被定义为“流”)来确定的。用作转发节点的开放流交换机(OFS)根据流表进行操作，并且应来自开放流控制器(OFC)的指令来添加条目或者对流表进行修改。对于每个流，流表包括规则、统计信息以及定义要应用于规则匹配的分组的处理的动作。规则是相对于分组的报头信息要匹配的过滤条件。统计信息包括诸如分组的数目、字节的数目以及流已经活动的持续时间的流统计信息，其能够被指定为计数器。动作包括流处理、分组转发(Forward:转发)、分组丢弃(Drop:丢弃)、修改分组的特定字段(Modify-Field:修改字段)等。
[0063]对于分组转发(Forward)，例如，选择转发到交换机的特定端口、转发到交换机的所有端口、转发到OFC等。
[0064]当OFS接收分组时，OFS搜索OFS中的流表，并且相对于规则来匹配分组的报头信息。层I(Ll)至层4(L4)的任何组合可以用于要匹配的报头字段。以下示出了其示例:
[0065]L1:1ngress Port(进入端口)(交换机的物理端口号)；
[0066]L2:Ether src(源MAC地址)、Ether dst(目的地MAC地址)、Ether类型、VLAN(虚拟局域网)_id、VLAN优先级；
[0067]L3:IP src(源IP地址)、IP dst(目的地IP地址)、IP协议类型、TOS(服务类型)值;以及
[0068]L4: TCP(传输控制协议)/UDP(用户数据报协议)src端口(源L4端口号)、TCP/UDPdst端口(目的地L4端口号)。
[0069]当作为搜索流表的结果，所接收的分组的报头信息匹配规则(条件)时，对该分组执行与规则相对应的动作中所定义的处理。当没有找到与所接收的分组的报头信息匹配的规则时，OFS通过安全通道将所接收的分组转发到OFC13OFC基于关于该接收的分组的源和目的地信息来执行路径计算，以确定转发路径，并且沿着该转发路径配置所有OFS的流表，使得将实现所确定的转发路径。已经建立了流条目的OFC将所接收的分组转发到例如作为用于朝着目的地发送分组的流的入口的0FS。此后，属于与该接收的分组相同的流的分组的报头信息将匹配已经建立了流条目的OFS的流表中的规则。因此，属于相同流的那些分组将根据所配置的流表(规则和动作)沿着所确定的转发路径被顺序地转发到每个0FS，并且被发送到目的地终端。在许多情况下，在OFS的流表中没有进行任何匹配的分组是流的第一次转发的分组。这种分组还被统称为“第一分组”。
[0070]4.示例
[0071 ]在下文中，将详细地描述根据上述第三示例性实施例的通信系统的示例。这里，将图示多个基站11(在下文中，由Ila和Ilb表示)和通用基站(由eNB 12表示)被连接的情况。
[0072]4.1)架构
[0073]参考图5，在根据本发明的示例的通信系统中，基站Ila和基站Ilb以及eNB12被连接到层2交换机(L2SW)201。这里，基站Ila和基站Ilb是上述根据第二示例性实施例的基站，并且eNB 12是没有如上述的卸载功能的基站。终端(UE)20能够建立无线电承载，并且无线地与服务区域的基站进行通信。
[0074]如上所述，L2SW 201连接到S/P-GW 202,OFS 203和MME(移动性管理实体)208，并且能够在基站Ila与OFS 203之间建立通过S/P-GW 202( S卩，经由核心网络)的非卸载路径以及提供直接连接的卸载路径70AFS 203和OFS 204由OFC 205控制。OFS 203和OFS 204被连接到控制层3中继的路由器206，并且路由器206被连接到外部网络60。
[0075]在中继中，路由器206终止MAC地址，使得从该路由器206的端口发出的MAC帧成为该端口的MAC地址。而且，OFS 204连接到RADIUS(远程认证拨号用户服务)服务器207。RADIUS服务器207用作AAA服务器，该AAA服务器控制认证、授权和记账。
[0076]注意，为了简单，图5图示了将S-GW(服务网关)和P_GW(PDN网关)容纳在一单元中的配置(S/P-GW)，但是它们可以被分立地布置。而且，从图中省略了 HSS(归属订户服务器)、PCRF(策略和计费规则功能)等。
[0077]OFS 204和OFC 205被提供用于捕获在RADIUS服务器207与P-GW之间交换的认证信息并且还用于记账管理。而且，为了简单，图5描绘了OFS 203被连接到S/P-GW 202的单个P-Gff，但是多个P-GW可以被连接到用作层2交换机的OFS 203。例如，可以做出包括多个P-GW的冗余配置，或者可以做出使得系统能够随着订户的增加或减少或者随着负载的增加或减少而灵活地扩展/收缩的可调整配置。OFS的使用使得易于增强网络的可调整性。
[0078]OFC 205将流条目设定在OFS 203的流表中，使得在开始分组卸载之前，能够通过卸载路径70执行通信。例如，OFC 205可以根据来自基站Ila的通知动态地设定卸载路径70，或者可以甚至在没有来自基站Ila的通知的情况下，预先静态地设定卸载路径70。因此，在卸载时，OFS 203通过卸载路径70从基站IIa接收上行链路分组，并且将其转发到路由器206。路由器206将上行链路分组发送到外部网络PDN 60。相反，OFS 203通过卸载路径70将从路由器206接收到的下行链路分组转发到基站IIa。而且，在非卸载时，OFS 203经由S/P-GW202向基站Ila发送上行链路分组/从基站Ila接收下行链路分组。
[0079]如上所述，根据本示例，OFS 204和OFC 205被布置在RADIUS服务器207与S/P-GW202之间，由此能够获取在RADIUS服务器207与P-GW之间交换的认证信息。而且，与基站I Ia的分组计数器功能协作，能够容易地针对每个承载执行记账管理。注意，还可以通过使用OFC和OFS来配置层2交换机(L2SW)201。
[0080]S/P-GW 202的S-GW用作在移交期间用于用户平面的移动性锚、或者用于LTE与另一 3GPP技术之间的移动性的锚。S-GW管理并存储UE上下文(IP承载服务参数、网络内部路由信息等)。
[0081 ] S/P-GW 202的P-GW实现UE与外部I3DN 60的连接。P-GW针对附连的UE执行IP地址分配(递送)、策略应用和分组过滤(例如，深度分组检查和分组筛选)，以便于将业务映射到适当的QoS水平。P-GW在S-GW位于同一 PLMN(公用陆地移动网)中时通过S5接口连接到S-GW，或者在S-GW位于外部(服务区域)PLMN中时通过S8接口连接到S-GW。
[0082]MME 208用作LTE接入网络中的UE移动性管理节点。例如，它执行对处于空闲模式的UE的跟踪、寻呼、承载激活/去激活、在初始附连时S-GW和P-GW的选择、S-GW与P-GW之间的隧道建立的管理、在LTE内移交时用于UE的S-GW的选择、与HSS协调的用户认证等JME 208通过对其应用用于消息交换的S1-AP(应用)协议的S1-MME接口来连接到基站(eNB)。另外，MME 208通过SI I接口被连接到S-GW。
[0083]而且，PCRF(策略和计费规则功能)(未示出)控制策略和计费规则，并且在本示例中，经由OFS 203通过S7接口连接到P-GW。
[0084]4.2)操作
[0085]在下文中，将参考图6至图12详细地描述根据本示例的通信系统中的操作。
[0086]〈UE到NW的附连处理〉
[0087]参考图6，首先，UE 20经由基站Ila发送承载建立请求(附连请求)，由此在UE 20与S/P-GW 202之间建立承载(操作S301)。具体地，已经从UE 20接收到附连请求消息的MME208基于从登记有订户信息的HSS获取的认证信息来执行用户认证。随后，MME 208基于从UE20通知的APN(接入点名称)来选择S-GW和P-GW，并且向所选择的S-GW和P-GW发送承载建立请求。响应于该承载建立请求，P-GW递送IP地址并且在S-GW与P-GW之间建立承载。在该建立时，S-GW将承载建立响应返回给MME 208oMME 208向基站Ila发送上下文建立请求，并且在UE 20与基站Ila之间建立无线电承载。UE 20向MME 208发送附连完成响应。基站Ila将上下文建立响应返回给MME 208oMME 208基于上下文建立响应向S-GW发送承载更新请求，并且S-GW将承载更新响应返回给MME 208。
[0088]随后，在S/P-GW 202处的RADIUS客户端(例如，P-GW)对RADIUS服务器207做出RADIUS请求(操作S302)。在这种情况下，经由OFS 204将RADIUS请求分组(UDP)发送到RADIUS服务器207。然而，因为RADIUS请求分组的报头信息不匹配OFS 204的流表中的规则，所以分组被作为第一分组转发到OFC 205—次，并且此后，经由OFS 204被转发到RADIUS服务器207。替代地，RADIUS协议分组可以被配置为经由OFC 205被传输到RADIUS服务器207。例如，RADIUS请求分组包括用户名、加密密码、客户端的IP地址和端口 ID。
[0089]RADIUS服务器207在接收到认证请求时，搜索用户数据库以执行用户认证，并且将包括所需要的设定信息等的响应分组返回给P-GW(操作S303)。在这种情况下，OFC 205经由OFS 204将响应分组从RADIUS服务器207接收到P-GW，对该响应分组执行分组检查，并且记录作为终端ID的頂SI (国际移动订户身份)、IP地址以及VLAN(虚拟局域网)标签之间的对应关系。响应分组经由OFS 203从OFC 205被转发到P-GW。然后，S/P-GW 202的P-GW递送IP地址，并且将其通知给UE 20(操作S304)。
[0090]〈卸载通信的开始〉
[0091]首先，假定一个或多个卸载对象QCI(QOS等级指示符)存在于基站Ila中。作为示例，列出了 VoLTE (通过LTE语音)(IR.92规范)的QCI。
[0092].语音承载(GBR:保证比特速率):QCI = I
[0093]?视频承载(GBR):QCI = 2
[0094]?视频承载(非 GBR): QCI = 7
[0095].用于SIP(会话发起协议)信号的默认承载:QCI = 5
[0096].因特网连接性:QCI = 8或9
[0097]基于QCI，确定承载是否是卸载对象。例如，QCI = S和9的无线电承载可以被设定为基站I Ia中的卸载对象。
[0098]另外，如上所述，在基站IIa中，按UE为每个无线电承载RB预设分配端口范围，并且设定如图2中所图示的NAT表101。
[0099]参考图7，当UE 20在基站Ila下开始通信时，UE 20向基站I Ia发送分组(操作
5401)。当从卸载对象QCI的无线电承载接收到第一IP分组时，基站Ila获取源IP地址(操作
5402)。第一IP分组例如是作为对DNS(域名服务)服务器的查询的DNS查询分组、在建立TCP连接时从客户端向服务器传送的TCP SYN分组等。
[0100]基站Ila经由SI接口发送寻址到S/P-GW 202的基站信息请求(操作S403)。该基站信息请求包括源UE、目的地0FC、基站地址(MAC地址)、TMSI (临时移动订户身份)和UE IP地址。S/P-GW 202将VLAN标签添加到基站信息请求并然后将其转发到OFS 203(操作S404)。OFS 203通过使用安全通道来将基站信息请求作为“Packet_In”发送到OFC 205 (操作
5405)o0FC205处理该基站信息请求，基于UE IP地址和VLAN标签来标识PDN和IMSI (操作
5406)，并且经由OFS203将包括UE IP地址、VLAN标签和TMSI的ACK(对基站信息请求的响应)返回给基站Ila(操作S407)。能够异步地执行上面描述的操作S403至S407以卸载处理。因此，基站I Ia能够保持第一 IP分组直到对基站信息请求的响应被返回为止，或者仅能够异步地执行数据通信。
[0101]基站IIa相对于所接收的卸载对象分组依照NAT表101开始业务卸载(操作S408)。也就是说，来自UE 20的上行链路分组经由基站I Ia、卸载路径70、OFS 203和路由器206被发送到TON 60。在这个事件中，还能够通过使用基站Ila的分组计数器104来针对每个无线电承载对分组的数目进行计数。
[0102]经由路由器206从TON 60接收的下行链路分组经由OFS 203和卸载路径70被转发到基站Ila(操作S409)。基站Ila基于下行链路数据分组中的端口号来标识分组应该被转发到的无线电承载并然后将该分组发送到相关目的地UE 20(操作SMOhNAT表101被保持至少直到无线电承载被建立和释放为止，将稍后对此进行描述。NAT表101的释放在许多情况下通过使用定时器来控制，但是本示例不限于此。
[0103]〈从eNB到基站11的移交〉
[0104]在下文中，将给出当UE20被从eNB 12切换到基站IIa时的一系列操作的描述。在本示例中，假定了未执行无缝连接但是在执行这个移交时建立新的会话。而且，如上所述，假定了在基站Ila中，按UE为每个无线电承载RB预设分配端口范围并且设定如图2中所图示的NAT表101。
[0105]参考图8，假定了基站Ila已从MME 208接收到移交命令(操作S501)并且此后已经由X2接口从eNB 12接收到数据分组(TCP数据/Ack)(操作S502)。在这种情况下，因为不能够从基站Ila的NAT表101中获取端口对应，所以基站Ila向UE 20发送TCP RST分组以强制断开(操作S503)。随后，当从UE 20接收到数据分组(TCP数据/Ack)(操作S504)时，也不能够在这种情况下从基站Ila的NAT表101中获取端口对应，并因此基站Ila向UE 20发送TCP RST分组以强制断开(操作S505)。
[0106]此后，当通过卸载对象无线电承载从UE20接收到第一IP分组(例如，DNS查询分组、TCP SYN分组等)(操作S506)时，基站Ila获取源IP地址(操作S507)。在源IP地址的这个获取中，还能够在上面描述的操作S503至S505中使用发送到UE的信息和从UE接收到的信息。此后，执行与图7中所示的操作S403至S407类似的操作S508，并且随后执行与图7中所示的操作S408至S410类似的操作S509至S511。
[0107]〈从基站IIa到基站I Ib的移交〉
[0108]在下文中，将给出当UE20被从基站Ila切换到基站Ilb时的一系列操作的描述。如上所述，假定了在基站Ilb中，按UE为每个无线电承载RB预设分配端口范围并且设定如图2中所图示的NAT表101。
[0109]参考图9，当基站Ila从MME 208接收到移交命令(操作S601)时，基站Ila在移交到基站Ilb时开始通信终止处理(操作S602)。也就是说，基站Ila向OFC 205发送包括UE信息的基站记账信息通知(操作S603)，并且OFC 205处理该基站记账信息通知并登记记账信息(操作S604)。另外，基站Ila释放NAT表(操作S605)并且向剩余连接的通信对方发送TCP RST分组以强制从其断开(操作S606)。注意，基站Ila不经由X2接口向基站Ilb发送卸载对象数据分组(TCP数据/Ack)。
[0110]当基站Ilb从UE20接收到数据分组(TCP数据/Ack)(操作S607)时，因为不能够从NAT表101中获取端口对应所以基站IIb向UE 20发送TCP RST分组以强制断开(操作S608)。
[0111]此后，当通过卸载对象无线电承载从UE20接收到第一IP分组(例如，DNS查询分组、TCP SYN分组等)(操作S609)时，基站Ilb获取源IP地址(操作S610)。在源IP地址的这个获取中，还能够在上面描述的操作S608中使用发送到UE的信息。此后，基站Ilb执行与图7中所示的操作S403至S407类似的操作S611，并且随后执行与图7中所示的操作S408类似的操作S612以及与后续操作S409至S410类似的操作。
[0112]〈从基站11a到eNB 12的移交〉
[0113]在下文中，将给出当UE20被从基站Ila切换到eNB 12时的一系列操作的描述。如上所述，假定了在基站Ila中，按UE为每个无线电承载RB预设分配端口范围并且设定如图2中所图示的NAT表101。
[0114]参考图10，当基站I Ia从MME 208接收到移交命令(操作S701)时，基站I Ia在移交到eNB 12时开始通信终止处理(操作S702)。也就是说，基站Ila向OFC 205发送包括UE信息的基站记账信息通知(操作S703)，并且OFC 205处理该基站记账信息通知并登记记账信息(操作S704)。另外，基站Ila释放NAT表(操作S705)并且向剩余连接的通信对方发送TCP RST分组以强制从其断开(操作S706)。随后，基站Ila经由X2接口向eNB 12发送属于非卸载对象通信的(VoLTE等的)分组(操作S707)，并且eNB 12将这些分组转发到UE 20(操作S708)。然而，基站Ila不经由X2接口向eNB 12发送卸载对象数据分组(TCP数据/Ack)。
[0115]〈从基站I Ia 到UTRAN 的 HO〉
[0116]参考图11，当基站Ila从MME208接收到资源释放/移交命令(操作S801)时，基站Ila在移交到UTRAN时开始通信终止处理(操作S802)。也就是说，基站Ila向OFC 205发送包括UE信息的基站记账信息通知(操作S803)，并且OFC 205处理该基站记账信息通知并登记记账信息(操作S804)。另外，基站Ila释放NAT表(操作S805)并且向剩余连接的通信对方发送TCP RST分组以强制从其断开(操作S806)。此后，UE 20与UTRAN网络进行通信。
[0117]〈通信终止处理〉
[0118]参考图12，当基站Ila从MME 208接收到Sl-AP: SlUE上下文释放命令(操作S901)时，基站Ila开始通信终止处理并且向OFC 205发送包括UE信息的基站记账信息通知(操作S902)，并且OFC 205处理该基站记账信息通知并登记记账信息(操作S903)。另外，基站Ila释放NAT表(操作S904)并且向剩余连接的通信对方发送TCP RST分组以强制从其断开(操作S905)o
[0119]工业实用性
[0120]本发明适用于移动通信系统，特别是包括卸载功能的系统。
[0121][附图标记列表]
[0122]10、ll、lla、llb 基站
[0123]12基站(eNB)
[0124]20终端
[0125]30交换机
[0126]40第一网络
[0127]50交换机
[0128]51开放流交换机(OFS)
[0129]52开放流控制器(OFC)
[0130]60第二网络
[0131]70卸载路径
[0132]101NAT表
[0133]102源转换部
[0134]103控制部
[0135]104每无线电承载的分组计数器
[0136]201层 2 交换机(L2SW)
[0137]202S/P-SW
[0138]203OFS
[0139]204OFS
[0140]205OFC
[0141]206路由器
[0142]207RADIUS服务器
[0143]208MME
【主权项】
1.一种通信系统，包括:无线地连接到终端的通信设备；以及网络，其特征在于，包括: 地址转换表，所述地址转换表用于将业务从终端卸载到所述网络；以及 源转换装置，所述源转换装置用于每无线电承载地转换所述地址转换表中的源端口，所述无线电承载是在作为所述业务的源的所述终端与所述通信设备之间建立的。2.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于，所述源转换装置通过将预定源端口范围分配给不同的无线电承载来转换所述地址转换表中的所述源端口。3.根据权利要求1或2所述的通信系统，其特征在于，进一步包括用于针对每个无线电承载对转发的分组进行计数的分组计数器。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的通信系统，其特征在于，进一步包括: 交换机装置，所述交换机装置被布置在所述网络与另一网络之间；以及 交换机控制装置，所述交换机控制装置用于控制所述交换机装置，使得所述交换机装置建立绕过所述网络的卸载路径，以卸载要通过所述网络传输的业务， 其中，当卸载要通过所述网络传输的所述业务时，所述交换机装置将卸载对象分组转发到所述卸载路径。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的通信系统，其特征在于，所述地址转换表是NAT(网络地址转换)表。6.根据权利要求1至5中的任一项所述的通信系统，其特征在于，所述通信设备具有所述地址转换表和所述源转换装置。7.根据权利要求1至6中的任一项所述的通信系统，其特征在于，所述通信设备是无线电接入网络的基站。8.一种包括网络的通信系统中的通信设备，其特征在于，包括: 通信装置，所述通信装置用于无线地连接到终端； 地址转换表，所述地址转换表用于将业务从终端卸载到所述网络；以及 源转换装置，所述源转换装置用于每无线电承载地转换所述地址转换表中的源端口，所述无线电承载是在作为所述业务的源的所述终端与所述通信设备之间建立的。9.根据权利要求8所述的通信设备，其特征在于，所述源转换装置通过将预定源端口范围分配给不同的无线电承载来转换所述地址转换表中的所述源端口。10.根据权利要求8或9所述的通信设备，其特征在于，进一步包括用于针对每个无线电承载对转发的分组进行计数的分组计数器。11.根据权利要求8至10中的任一项所述的通信设备，其特征在于，所述地址转换表是NAT (网络地址转换)表。12.—种通信系统中的通信控制方法，所述通信系统包括:无线地连接到终端的通信设备；以及网络，其特征在于，包括: 由源转换装置每无线电承载地转换所述地址转换表中的源端口，所述无线电承载是与作为到所述网络的业务的源的终端建立的；以及 由控制装置根据所述地址转换表来将所述业务卸载到所述网络。13.根据权利要求12所述的通信控制方法，其特征在于，所述源转换装置通过将预定源端口范围分配给不同的无线电承载来转换所述地址转换表中的所述源端口。14.根据权利要求12或13所述的通信控制方法，其特征在于，进一步包括由分组计数器针对每个无线电承载对转发的分组进行计数。15.根据权利要求12至14中的任一项所述的通信控制方法，其特征在于， 交换机装置被部署在所述网络与另一网络之间，并且 交换机控制装置控制所述交换机装置，使得所述交换机装置建立绕过所述网络的卸载路径以卸载要通过所述网络传输的业务，其中，当卸载要通过所述网络传输的所述业务时，所述交换机装置将卸载对象分组转发到所述卸载路径。16.根据权利要求12至15中的任一项所述的通信控制方法，其特征在于，所述地址转换表是NAT (网络地址转换)表。17.—种用于包括网络的通信系统中的通信设备的通信控制方法，其特征在于，包括: 由通信装置无线地连接到终端； 由源转换装置每无线电承载地转换地址转换表中的源端口，所述无线电承载是与作为到所述网络的业务的源的终端建立的；以及 由控制装置根据所述地址转换表将所述业务卸载到所述网络。18.根据权利要求17所述的用于所述通信设备的通信控制方法，其特征在于，所述源转换装置通过将预定源端口范围分配给不同的无线电承载来转换所述地址转换表中的所述源端口。19.根据权利要求17或18所述的用于所述通信设备的通信控制方法，其特征在于，进一步包括由分组计数器针对所述无线电承载中的每一个对转发的分组进行计数。20.根据权利要求17至19中的任一项所述的用于所述通信设备的通信控制方法，其特征在于，所述地址转换表是NAT (网络地址转换)表。21.—种使得计算机用作包括网络的通信系统中的通信设备的程序，其特征在于，使得所述计算机起作用以实现: 通信装置，所述通信装置无线地连接到终端； 源转换装置，所述源转换装置通过与作为到所述网络的业务的源的终端建立的承载来转换地址转换表中的源端口 ；以及 控制装置，所述控制装置根据所述地址转换表来将所述业务卸载到所述网络。
【文档编号】H04L12/717GK105900519SQ201480055981
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2014年10月7日
【发明人】水越康博, 藤波诚, 山田祥之
【申请人】日本电气株式会社