用于在分布式演进型分组核心网络架构中进行信号中介的系统和方法
【专利说明】用于在分布式演进型分组核心网络架构中进行信号中介的系统和方法
[0001 ] 本专利申请要求于2013年10月11日递交的名称为“System and Method for aDistributed Signaling Brokering Agent” 的第61/889,927号美国临时专利申请的优先权，上述申请通过引用的方式如同其全文重现那样合并入本文中。
技术领域
[0002]本发明总体上涉及电信领域，在特定实施方式中，涉及用于在分布式演进型分组核心(evolved packet core，EPC)网络架构中进行信号中介的系统和方法。
【背景技术】
[0003]常规的长期演进(Long Term Evolut1n，LTE)和演进型分组系统(EvolvedPacket System，EPS)架构利用集中式演进型分组核心(evolved packet core，EPC)网络销定用户设备(user equipment，UE)的互联网协议(internet protocol，IP)会话。由于小小区、异构网络(heterogeneous network,het-net)、机对机(machine-to-machine，M2M)网络以及设备网络的部署的增加，下一代LTE和EPS架构很可能采用分布式EPC网络。分布式EPC网络架构通常包括:多个分布式EPC实体，所述多个分布式EPC实体包括网关；以及集中式EPC实体，该集中式EPC实体用作分布式EPC实体与外部第三方网络之间的中间设备。
【发明内容】
[0004]本公开内容的实施方式描述了分布式演进型分组核心(evolved packet core，EPC)网络的分布式信令中介代理，基本实现了技术优点。
[0005]根据实施方式，提供了一种用于在分布式演进型分组核心(evolved packetcore，EPC)网络中预留资源的方法。在本示例中，该方法包括:接收来自中心EPC网络中的中介代理处的应用服务器的认证、授权和计费(authenticat1n ,authorizat1n andaccounting，AAA)协议请求。该AAA协议请求将用户设备(user equipment，UE)的互联网协议(internet protocol，IP)地址指定为该AAA协议请求的目的地址。该方法还包括:根据该IP地址查找地址注册表，以确定该IP地址与多个分布式EPC网络中的第一分布式EPC网络相关联；以及将该AAA协议请求转发至第一分布式EPC网络中的分布式策略和计费规则功能(policy and charging rules funct1n，PCRF)实体。还提供了一种执行该方法的装置。
[0006]根据另一实施方式，提供了一种用于在分布式演进型分组核心(evolved packetcore，EPC)网络中快速认证的方法。在本示例中，该方法包括:在中心EPC网络中的中介代理处接收来自分布式EPC网络中的移动管理实体(mobility management entity，MME)的更新位置请求/更新位置口向应(update locat1n request/update locat1n answer，ULR/ULA)消息。该ULR/ULA消息指定用户设备(user equipment，UE)的国际移动用户识别码(internat1nal mobile subscriber identity，IMSI)。该方法还包括:响应于接收到来自MME的ULR/ULA消息，触发将与IMSI相关联的认证或授权配置文件传送至分布式EPC网络中的策略和计费规则功能(policy and charging rules funct1n，PCRF)实体。在不接收来自PCRF实体的对应的配置文件请求的情况下，该认证或授权配置文件被发送至所述PCRF实体。还提供了一种执行该方法的装置。
【附图说明】
[0007]为了更完整地理解本发明及其优点，现在参考下文结合附图进行的描述，在附图中:
[0008]图1示出了实施方式无线通信网络的示图；
[0009]图2示出了常规的集中式EPC网络架构的示图；
[0010]图3示出了常规的分布式EPC网络架构的示图；
[0011 ]图4示出了实施方式分布式EPC网络架构的示图；
[0012]图5示出了在图4中描绘的实施方式分布式EPC网络架构中的地址注册表发布和AAA路由的实施方式传送序列的协议示图；
[0013]图6示出了在分布式EPC网络架构中进行AAA路由的实施方式方法的流程图；
[0014]图7示出了另一实施方式EPC网络架构的示图；
[0〇15] 图8示出了用于基于更新位置请求(update locat1n request，ULR)消息触发对认证配置文件的传送的实施方式方法的流程图；
[0016]图9示出了另一实施方式分布式EPC网络架构的示图；
[0017]图10示出了实施方式分布式消息中介代理的示图；
[0018]图11示出了分布式EPC架构中的实施方式PCRF发现协议的示图；
[0019]图12示出了实施方式计算平台的示图；以及
[0020]图13示出了实施方式通信设备的示图。
[0021]除非另有指示，否则不同图中的对应附图标记通常指代对应部分。绘制各图是为了清楚地说明实施方式的相关方面，因此未必是按比例绘制。
【具体实施方式】
[0022]下文将详细论述本公开内容的实施方式的使用。然而应了解，本文所揭示的构思可以在多种具体环境中实施，且本文所论述的【具体实施方式】仅是说明性的而不用作限制权利要求书的范围。此外，应理解，可以在不脱离由所附权利要求书界定的本公开内容的精神和范围的情况下，对本文做出各种改变、替代和更改。
[0023]在EPC网络中，策略和计费规则功能(policyand charging rules funct1n，PCRF)实体负责做出实时的策略决策，以及访问/维持用户数据库。在集中式EPC网络中，PCRF实体对跟踪网关的IP地址分配的中心地址注册表进行维护。中心地址注册表用于对从第三方网络接收的信令进行路由。例如，当建立无线电承载时，中心EPC网络中的网关可以将IP地址动态地分配至用户设备(user equipment，UE)。然后，中心EPC网络中的PCRF实体可以将IP地址分配与RAN进行关联，使得能够通过将AAA请求携带的IP地址映射到地址注册表，来将从第三方网络接收的认证、授权和计费(authenticat1n,authorizat1n andaccounting，AAA)请求正确地路由至该RAN。
[0024]本文讨论的集中式EPC网络架构和分布式EPC网络架构之间的一个关键区别在于:分布式EPC网络架构将PCRF实体和网关定位在分布式EPC网络位置处。常规地，分布式PCRF实体维护本地地址注册表，本地地址注册表反映由在对应分布式EPC网络位置中的分布式网关做出的IP地址分配。然而，常规的分布式EPC网络中的本地地址注册表不跟踪在其他分布式EPC网络位置中的分布式网关做出的IP地址分配，且通常对于中心EPC实体也是不可用的。因此，中心EPC实体可能无法确定哪个分布式PCRF实体与传入的AAA请求的目的IP地址相关联，这使得难以对该请求进行路由(如果可能的话)。
[0025]本公开内容的各方面提供了下述技术:将分布式EPC网络中的IP地址分配发布至在中心EPC实体处维护的IP地址注册表，然后该IP地址注册表用于将从第三方网络接收的AAA请求路由至合适的分布式EPC网络。在实施方式中，由在分布式EPC网络中的分布式网关中对IP地址的范围进行分配/再分配的IP范围分配/再分配来触发该发布。IP地址的范围对应于由对应的分布式网关可用于进行分配的地址池。例如，在链路建立期间，分布式网关将来自该池的地址分配给新附接的UE。在一些实施方式中，将地址分配直接发布至由中心EPC实体维护的地址注册表。在其他实施方式中，首先将地址分配发布至云管理服务器中的地址注册表，云管理服务器更新在中心EPC实体处的地址注册表。
[0026]分布式EPC网络架构中的另一个潜在问题在于:PCRF实体的分布增加了UE认证的等待时间，从而延迟了链路建立。更具体地，链路建立过程通常包括使用在签约配置文件存储库(subscript1n profile repository，SPR)中存储的认证或授权配置文件在EPC处进行UE认证。在分布式EPC网络架构中，在中心EPC网络实体处维护签约配置