专利名称：演进的分配保留策略解决方案的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于处理电信网络中的演进分配和保留优先级的解决方案。
背景技术：
根据TS 3GPP 23. 107而将分配和保留优先级引入到2G/3G分组网络。它用于指定相比其它UMTS承载的用于分配和保留UMTS承载的相对重要性。当执行承载的分配和保留时，优先级用于区分承载。在资源稀缺的情况下，当执行准入控制时，有关网络元素 (element)能够使用分配/保留优先级来使得具有高分配/保留优先级的承载优先于具有低分配/保留优先级的承载。分配/保留优先级属性是预订属性，其不是从移动终端协商的，但是值可能被 SGSN或GGSN网络元素来改变。通过将新服务(例如多优先级服务)引入分组域，使得分配和保留优先级演进。演进的ARP包括关于优先级等级(标量)、抢先能力(标记)以及抢先脆弱性(标记)的信息。优先级等级定义资源请求的相对重要性。这允许在资源限制的情况下决定承载建立或修改请求可被接受还是需要被拒绝(通常用于GBR业务的准入控制)。它还可用于决定在资源限制期间抢先哪些现有承载。ARP优先级等级的范围是1到15，其中，1作为优先级的最高等级。抢先能力信息定义服务数据流是否可取得已经指派给具有更低优先级等级的另一服务数据流的资源。抢先脆弱性信息定义服务数据是否可丧失指派给它的资源以便准入具有更高优先级等级的服务数据流。抢先能力和抢先脆弱性可设定成“是”或“否”。例如，视频电话是一个使用情况，其中，将具有不同ARP值的EPS承载用于相同的 UE可能是有益的。在这个使用情况中，运营商能将语音映射到具有更高ARP的一个承载而将视频映射到具有更低ARP的另一承载。在拥塞情况中(例如，在呼叫边缘)eNB然后可丢弃“视频承载”，而不影响“语音承载”。这会改进服务连续性。在当前分组核心网络中，根据3GPP 23. 107(表4) =UMTS承载服务属性的值范围， (ARP)分配/保留优先级被定义为具有范围1-3的标量，其已经在Gr接口和&i/Gp接口被实现。如何引入演进ARP并且同时避免后向兼容问题变成难题。支持具有MME/S4-SGSN的E-UTRAN接入的PDG-GW需要经由Gn/Gp接口来与遗留 SGSN通信，以允许UE从2G/2G切换到E-UTRAN接入，并且反之亦然。遗留SGSN、GGSN和HLR需要解决方案以无缝地迁移到演进ARP概念，来允许引入要求演进ARP的服务。再次，当涉及ARP处理时，PDN-GW和MME需要解决方案来与遗留SGSN
ififn。
发明内容
本发明涉及引入可选信息元素(IE)来携带与遗留ARP分开的演进ARP的解决方案。对于Gr接口和&i/Gp接口二者都需要新的可选IE。此外，SGSN和GGSN/PDN-GW能够在遗留ARP和演进ARP之间映射。在多个方面中实现本发明，其中，第一是基础设施节点中的方法。该方法用于处理电信网络中的分配和保留优先级。该方法包括以下步骤获得用于改变可无线地附连到电信网络的用户设备(UE)的状态的触发事件；从订户注册节点接收用于UE的预订的分配和保留优先级(ARP)的信息，ARP信息包括遗留ARP和演进ARP的组合；在向网关节点传送的控制消息中包括遗留和演进ARP信息；从网关节点获得关于授权的ARP的信息；以及向连接UE的无线电网络传送授权的ARP信息，而无需从订户注册节点针对预订的ARP的进一步验证。可在演进ARP信息元素和服务质量简档信息元素二者中传送授权的ARP信息。触发事件可以是主PDP上下文的激活、SGSN间移动性过程(例如无线电接入技术改变，即IRAT)、SGSN间路由选择区更新以及分组交换(即PS)切换中的至少一个。基础设施节点可以是SGSN或MME之一，并且订户注册节点可以是HLR或HSS之一。可经由订户注册节点和服务节点之间的Gr接口在映射插入订户数据过程中接收预订的ARP信息。该方法可设置成以便如果基础设施节点仅接收来自订户注册节点的遗留ARPJlJ 还包括在向网关节点传送之前将遗留ARP映射到演进ARP的步骤。网关节点可以是具有到 SGSN的Gn或Gp接口的PDN-GW或没有EPC接口的GGSN之一。提供本发明的另一方面，一种电信网络中的基础设施节点。该节点可配置成获得用于改变可无线地附连到电信网络的用户设备(UE)的状态的触发事件；从订户注册节点接收用于UE的预订的分配和保留优先级(ARP)的信息，ARP信息包括遗留ARP和演进ARP 的组合；在向网关节点传送的控制消息中包括遗留和演进ARP信息；从网关节点获得关于授权的ARP的信息；以及向连接UE的无线电网络传送授权的ARP信息。基础设施节点可以是服务GPRS支持节点(SGSN)，并且其中，基础设施节点还可配置成将遗留ARP映射到演进ARP。
在下面，将参考附图中示出的示范实施例更详细地并且以非限制方式来描述本发明，其中图1示意地示出根据本发明的网络系统；图2示意地示出根据本发明的节点；图3用框图示意地示出根据本发明的方法；以及图4用顺序图示意地示出根据本发明的方法。
具体实施例方式在图1中，引用数字100—般地描绘根据本发明的电信网络。该网络包括移动性处理节点103 (例如SGSN)、分组数据网络网关104 (GGSN/PDN-GW)、预订数据库105 (例如归属位置寄存器(HLR)或归属订户服务器(HSS))以及策略和计费规则功能节点106 (PCRF)。移动性节点连接到无线电接入网络102，其又连接使用合适的无线通信技术109的用户设备101 (UE)。SGSN使用Gn/Gp接口 111来连接到PDN-Gff以及使用Gr接口 108来连接到HLR0此外，GGSN/PDN-GW使用Gx接口 110来连接到PCRF。应该注意的是，网络中的节点使用路由器、交换机、电缆以及其它类似装置来物理地互连；但是，这些没有示出，因为对于理解本发明，它们是不需要的。形成网络100的节点200全部包括至少一个处理单元201，如图2中示出的。此外，节点还包括至少一个存储器单元202和至少一个通信接口 203。处理单元可以是任何合适类型，例如微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列 (FPGA)，其配置成运行在存储器单元中存储或在处理单元中存储的软件或硬件指令集合。 存储器单元可以是易失性和/或非易失性类型的，并且其提供计算机可读存储介质。通信接口有利地是分组数据接口，例如是以太网络类型的。当执行会话中的改变时，移动性管理节点获得来自订户数据库的ARP信息。在订户数据库中存储这个ARP信息并且将其作为预订的ARP与用户有关。该预订的ARP是用于某一 PDN连接的预订的QoS简档的一部分，其被存储在订户数据库(例如HLR)中并且在UE附连到网络期间经由Gr接口被传递到移动性管理节点(例如 SGSN)。当UE激活主PDP上下文时，SGSN基于预订的ARP和其自身准入和拥塞控制包括经由Gn/Gp接口到PDN-GW/GGSN的请求ARP，其中，PDN-GW/GGSN可基于来自与策略和计费控制功能一起交互的结果或/和其自身准入和拥塞控制来准许ARP。来自PDN-GW/GGSN的响应ARP然后变成授权的ARP (或协商的)并且被进一步传送到无线电网络，即RNC或BSS。这在图3中示出，其示出根据本发明的方法的步骤。首先，在SGSN中获得301来自HLR的第一预订的ARP信息。SGSN传送302包括ARP信息的请求控制消息到网关。SGSN 接收303来自网关的包括授权的ARP信息的响应控制消息。SGSN转发304授权的ARP信息到无线电网络。在根据本发明的解决方案中，在Gr和接口二者上引入携带演进ARP信息放入可选信息元素(IE)。当涉及RAT间移动性情况(即2G/3G Gn/Gp SGSN和MME之间)时，本发明引入的相同原理也适用于PDN-GW和MME。图4示出在归属PLMN中的附连和PDP上下文激活期间如何处理ARP，即未描绘Gp 接口。图4仅是根据本发明的解决方案的示例使用；用于UE到网络的初始附连的示例。UE经由适当的无线电网络节点来发送401附连请求到SGSN，其又发送402具有 GPRS位置更新的消息到UE的HLR。HLR用包括预订的ARP信息的插入预订数据消息来向 SGSN响应403。SGSN然后发送404附连接受消息回到UE。UE发送405PDP上下文的激活请求到SGSN，其又发送406创建PDP上下文请求到 PDN-GW/GGSN,创建PDP上下文请求包括来自预订的ARP的请求ARP。PDN-GW/GGSN将与PCRF 通信407和408，用于信用控制和其它授权。请求包括请求ARP并且回复响应包括来自PCRF 的授权的ARP。PDN-GW/GGSN将用包括授权的ARP的创建PDP上下文响应来向SGSN响应408。SGSN 又将发送409激活PDP上下文接受消息。
应该注意，在上面的示例中，术语“PDN-GW/GGSN”意思是作为实现&i/Gp接口以与遗留SGSN通信的PDN-GW或没有EPC接口的遗留GGSN。应该领会，图4中未示出全部信令，而是仅用于示出本发明的示例使用的有关信令。存在若干不同情况，每个被不同地处理，下面讨论一些情况及其相应解决方案。1.如果HLR支持演进ARP，则当UE附连在2G/3G网络中时，经由Gr接口通过MAP_ INSERT_SUBSCRIBER_DATA过程从HLR向SGSN传递遗留预订的ARP和新的演进预订的ARP， 否则仅发送遗留预订的ARP。2.如果UE设法激活PDP上下文，则支持演进ARP的SGSN在到PDN-GW/GGSN的使用GTP IE服务质量简档和新的可选IE演进ARP的GTP消息“创建PDP上下文请求”中包括预订的演进ARP和遗留ARP。3.如果支持演进ARP的SGSN仅接收来自HLR的遗留ARP，则SGSN基于3GPP 23. 401中的附录E来将其映射到演进ARP，并且在到PDN-GW/GGSN的使用GTP IE服务质量简档和新的可选IE演进ARP的GTP消息“创建PDP上下文请求”中包括预订的演进ARP和遗留ARP。4.如果SGSN不认识从HLR接收的演进ARP，则它在到PDN-GW/GGSN的使用GTP IE 服务质量简档的GTP消息“创建PDP上下文请求”中仅包括遗留ARP。5.如果支持演进ARP的PDN-GW/GGSN仅接收遗留ARP，则它基于3GPP 23. 401中的附录4来将其映射到演进ARP，并且将其发送到PCRF以寻求授权。当PDN-GW/GGSN经由 foe接口从PCRF取得授权的演进ARP时，它将其映射回遗留ARP并且然后在回到SGSN的GTP 消息“创建PDP上下文响应”中仅包括其。6.如果支持演进ARP的PDN-GW/GGSN在GTP消息“创建PDP上下文请求”中接收演进ARP和遗留ARP 二者，则它使用演进ARP以经由foe接口向PCRF寻求授权。当PDN-GW/ GGSN取得授权的演进ARP，则它在回到SGSN的GTP消息“创建PDP上下文响应”中仅发送演进ARP。7.如果遗留GGSN不认识从SGSN接收的演进ARP，则它基于其自身准入和拥塞控制来准许请求ARP。本发明提供解决方案以用于从遗留ARP无缝迁移到演进ARP概念，以允许引入要求演进ARP的服务，并且同时完整后向兼容。应该注意，词语“包括”不排除存在与列出的那些不同的其它元素或步骤，并且在元素前面的词“一”或“一个”不排除存在多个这类元素。还应该注意，任何引用符号都不限制权利要求的范围，可依靠硬件和软件二者来至少部分实现本发明，以及可由硬件的相同项目来表示若干“部件”或“单元”。上面提到和描述的实施例仅作为示例被给出并且不应该限制本发明。对于本领域技术人员，下面描述的专利权利要求中要求保护的本发明的范围内的其它解决方案、使用、 目标和功能应该是显然的。缩略词GTPGPRS隧道化协议
ARP分配和保留优先级
SGSN服务GPRS支持节点
GGSN网关GPRS支持节点
RNC无线电网络控制器
UE用户设备
UMTS通用移动电信系统
E-UTRAN 演进 UTRAN
UTRAN通用地面无线电接入网络
GBR保证比特速率
EPS演进分组系统
EPC演进分组核心
eNB演进节点B
PDN分组数据网络
PDN-GW分组数据网络网关
BSS基站子系统
PDP分组数据协议
MME移动性管理实体
QoS服务质量
IE信息元素
PCRF策略和计费规则功能
RAT无线电接入技术
HLR归属位置寄存器
BSC基站控制器定义GiGGSN和分组数据网络之间的参考点。
Gn相同或不同PLMN内的SGSN之间或相同PLMN内
的SGSN和GGSN之间的接口。
Gp不同PLMN中的SGSN和Pdn-GW/GGSN之间的接
口。Gp接口允许支持跨由合作GPRS PLMN服务的区域的GPRS网络服务。
GrSGSN和HLR之间的接口。
Gx它提供从PCRF到PDN-GW中的策略和计费实行功
能(PCEF)的(QoS)策略和计费规则的传输。
权利要求
1.一种在基础设施节点(103、200)中用于处理电信网络(100)中的分配和保留优先级的方法，包括以下步骤 获得用于改变可无线地(109)附连到所述电信网络的用户设备、即UE(IOl)的状态的触发事件； 从订户注册节点(105)接收用于所述UE的预订的分配和保留优先级、即ARP的信息，所述ARP信息包括遗留ARP和演进ARP的组合； 在向网关节点(104)传送的控制消息中包括所述遗留和演进ARP信息； 从所述网关节点获得与授权的ARP有关的信息；以及 传送所述授权的ARP信息到连接所述UE的无线电网络(102)，而无需从所述订户注册节点针对预订的ARP的进一步验证。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在演进ARP信息元素和服务质量简档信息元素二者中传送所述授权的ARP信息。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述触发事件是主PDP上下文的激活。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述触发事件是SGSN间移动性过程，例如无线电接入技术改变，即IRAT。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述触发事件是SGSN间路由选择区更新和分组交换、即PS切换中的至少一个。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基础设施节点是SGSN或MME之一。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，经由所述订户注册节点和服务节点之间的Gr接口在映射插入订户数据过程中接收所述预订的ARP信息。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述订户注册节点是HLR或HSS之一。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述控制消息是使用GPRS隧道化协议、即GTP的创建PDP上下文请求，GPRS隧道化协议包括用于服务质量和演进ARP的信息元素、即IE。
10.根据权利要求1所述的方法，如果所述基础施设节点仅接收来自所述订户注册节点的遗留ARP，则还包括在向所述网关节点传送之前将所述遗留ARP映射到演进ARP的步马聚ο
11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述网关节点是具有向SGSN的或Gp接口的 PDN-Gff或没有EPC接口的GGSN之一。
12.一种电信网络(100)中的基础设施节点(103、200)，其中，所述节点配置成 获得用于改变可无线地(109)附连到所述电信网络的用户设备、即UE(IOl)的状态的触发事件； 从订户注册节点(105)接收(301)用于所述UE的预订的分配和保留优先级、即ARP 的信息，所述ARP信息包括遗留ARP和演进ARP的组合； 在向网关节点(104)传送的控制消息中包括(302)所述遗留和演进ARP信息； 从所述网关节点获得(30 与授权的ARP有关的信息；以及 传送(304)所述授权的ARP信息到连接所述UE的无线电网络(102)。
13.根据权利要求12所述的基础设施节点，其中，所述基础设施节点是服务GPRS支持节点，即SGSN。
14.根据权利要求12所述的基础设施节点，其中，所述基础设施节点还配置成将遗留ARP映射到演进ARP。
全文摘要
本发明涉及用于处理电信网络中的演进分配和保留优先级(ARP)的解决方案。该解决方案是基于获得演进ARP，基于演进ARP来获得授权的ARP，以及将这个授权的ARP传送到网络中的节点。此外，可在移动性过程消息中涉及的信息元素中包括授权的ARP。
文档编号H04W28/16GK102598765SQ201080043802
公开日2012年7月18日 申请日期2010年3月17日 优先权日2009年9月25日
发明者D·科普林, G·里德内尔, L·奥尔森, 杨涌 申请人:瑞典爱立信有限公司