无线通信网络的网关排布的制作方法

分案申请说明

本申请是pct申请日为2014年10月14日、名称为“无线通信网络的网关排布”的中国发明专利申请no.201480051972.1的分案申请。

相关申请交叉引用

本申请要求递交于2014年10月13日、题为“无线通信网络的网关排布”的美国专利申请no.14/513,041的优先权，其要求递交于2013年10月31日、题为“先进无线通信系统和技术”的美国临时专利申请no.61/898,425，以及递交于2013年11月27日、题为“先进无线通信系统和技术”的美国临时专利申请no.61/909,938的优先权，这些申请的全部内容通过引用整体合并于此。

本公开的实施例总体涉及无线通信领域，并且更具体地，涉及无线通信网络的网关排布。

背景技术：

对无线通信网络的需求持续增长。然而，网络运营商和服务供应商在其对所需的改变做出响应、而无需牺牲对时间敏感的服务的性能的能力方面已受到限制。

附图说明

通过结合附图的以下详细描述将容易理解实施例。为了协助该描述，相似编号指代相似的结构元素。实施例在附图中以示例的方式而不是以限制的方式被示出。

图1示出了根据各种实施例的包括网络控制器计算系统的无线通信网络的一部分，网络控制器计算系统具有服务网关控制平面计算系统(sgw-c)和分组数据网络网关控制平面计算系统(pgw-c)。

图2示出了根据各种实施例的包括服务网关用户平面计算系统(sgw-u)的无线通信网络的一部分。

图3示出了根据各种实施例的包括分组数据网络网关用户平面计算系统(pgw-u)的无线通信网络的一部分。

图4示出了包括sgw-c、pgw-c、sgw-u和pgw-u的无线通信网络的实施例的一部分。

图5是根据各种实施例的、用于操作网络控制器计算系统的过程的流程图。

图6是根据各种实施例的、用于操作网关用户平面计算系统的过程的流程图。

图7-9是用户设备(ue)附接过程的各种实施例的信号图。

图10是根据各种实施例的、用户设备(ue)切换过程的信号图。

图11是可用于实践本文所描述的各种实施例的示例计算设备的框图。

具体实施方式

本公开的实施例包括用于无线通信网络的网关排布。具体地，本公开的各种实施例包括用于分离服务网关(sgw)的用户平面和控制平面功能的系统和方法，以及用于分离无线通信网络中的分组数据网络网关(pgw)的控制平面功能中的用户平面的系统和方法。如本领域所公知的，sgw的功能可以包括：用作用户设备(ue)在接入节点(an)之间的切换的本地移动性锚点，分组路由和转发，上行链路和下行链路中的传输级分组标记，等等。pgw的功能可以包括：基于每个用户的分组过滤，分配互联网协议(ip)地址给ue，上行链路和下行链路中的传输级分组标记，上行链路和下行链路服务级选通控制，以及分组筛选，等等。

无线通信网络的组件的用户平面包括用于通过网络传输用户数据的功能。无线网络的组件的控制平面包括用于控制和支持用户平面功能的协议。控制平面功能的示例可以包括控制网络接入连接(例如，诸如将ue附接到无线电接入网络和从无线电接入网络分离ue)，控制所建立的网络接入连接的属性(例如，激活互联网协议(ip)地址)，控制所建立的网络连接的路由路径，以及控制网络资源的分配以满足需求。

本文所公开的各实施例中的多个实施例可以使得在云计算架构中提供无线通信功能的高效和可伸缩的实现方式成为可能。特别地，本文所公开的各实施例中的多个可以使得用于第三代合作伙伴项目(3gpp)网络中的演进分组核心(epc)功能的网络控制云架构成为可能。

本文所公开的各实施例中的多个实施例可以将各种网络功能的控制平面作为软件定义网络(sdn)云服务来实现。特别地，本文所公开的各实施例中的多个实施例可以分离各种网络功能的控制平面和用户平面，并且可利用基于云的处理来提供网络功能的控制平面(例如，在epc控制器内)，而用户平面功能由通过安全通信链路耦合到控制平面的专用硬件或其它计算系统提供。

特别地，本文所公开的一些实施例可以使得对先前由专用硬件实现的各种网络功能的虚拟化成为可能。传统上，当无线网络上的需求增加时，必须购买、运送、安装和配置这类专用硬件的附加单元以对增加的需求做出响应。对通过常规专用硬件执行的一些功能的虚拟化可以使得功能的新实例化能够快速且成本低得多地被创建，由此提高供应商对需求的变化做出反应的能力。

然而，以虚拟化对应物替换专用硬件可能以较高的处理开销和较慢的性能为代价。因此，在本文所公开的各种实施例中对时间敏感的功能可以继续以专用硬件来实现，而对时间不那么敏感的功能可以被虚拟化。例如，就仅能容忍分组递送的少量延迟而言，用户平面功能(例如，语音数据分组的传输)可能对时间是特别敏感的，而控制平面功能可能对时间不那么敏感(例如，在建立语音呼叫中五秒的延迟可能是可接受的，但活跃语音通信期间的五秒延迟可能是不可接受的)。去耦用于提供用户平面功能和控制平面功能的计算系统(例如，网关和无线网络的)可以使得控制平面功能能够被实现在一个计算系统(例如，虚拟化环境)中，而用户平面功能被实现在另一计算系统(例如，专用硬件)中。本文所公开的各实施例中的多个实施例可以使得这样的去耦成为可能，这可以进一步使得对需求变化的改善的响应能力得以实现而无需牺牲对时间敏感的功能的性能。

在下文的详细描述中，参考形成该具体实施例的一部分的附图，其中，在附图中相似的标号始终指代相似的部分，并且在附图中以示例的形式示出了可被实施的实施例。可以理解的是，在不脱离本公开的范围的情况下，可以使用其它实施例并且可以做出结构或逻辑的改变。

各种操作可以对理解所要求保护的主题最有帮助的方式描述为依次进行的多个离散的动作或操作。但是，描述的顺序不应被解释为暗示这些操作必须是基于顺序的。特别地，这些操作可以不按照展示的顺序来执行。所述操作可以与所述实施例不同的顺序来执行。在附加实施例中，各种附加操作可被执行和/或所述操作可被省略。

为了本公开，短语“a和/或b”意味着(a)、(b)或(a和b)。为了本公开，短语“a、b和/或c”意味着(a)、(b)、(c)、(a和b)、(a和c)、(b和c)或(a、b和c)。说明书可能使用短语“在一个实施例中”或“在多个实施例中”，每个短语指的是相同或不同实施例中的一个或多个。此外，针对本公开的实施例所使用的术语“包括”、“包含”、“具有”等是同义的。

如本文所使用的，当计算系统实例化被配置为执行特定功能的一个或多个虚拟机(或一个或多个计算设备)时，该计算系统可以被称为“虚拟化”该特定功能。虚拟机的实例化可以根据已知虚拟化技术来执行，并且可以利用虚拟机监视器或其它已知虚拟机管理技术。在一些实施例中，具有一个或多个处理器的计算系统可以通过执行机器可读指令(其使得该计算系统被配置为执行功能)来虚拟化该功能。在一些实施例中，计算系统可以通过配置电路(例如，该计算系统中的一个或多个处理器和存储器设备)执行功能来虚拟化该功能。

如本文所使用的，术语“电路”可以指以下各项(或是以下各项的一部分、或包括以下各项)：专用集成电路(asic)、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享处理器、专用处理器或组处理器)和/或存储器(共享存储器、专用存储器或组存储器)、组合逻辑电路、和/或提供所描述的功能的其它适当的硬件组件。

本文描述的实施例可以用在各种应用(包括移动无线无线电系统的发送器和接收器)中。具体地被包括在实施例的范围内的无线电系统包括但不限于网络接口卡(nic)、网络适配器、基站、接入点(ap)、中继节点、节点b、网关、网桥、集线器和卫星无线电话。此外，在实施例范围内的无线电系统可包括卫星系统、个人通信系统(pcs)、双向无线电系统、全球定位系统(gps)、双向寻呼机、个人计算机(pc)及相关的外围设备、个人数字助理(pda)、个人计算设备，等等。

本文描述的系统和方法的实施例可以实现在宽带无线接入网络中，宽带无线接入网络包括遵循由第三代合作伙伴计划(3gpp)及其衍生物、全球微波接入互操作性(wimax)论坛、ieee802.16标准(例如，ieee802.16-2005修正)、长期演进(lte)项目及任何修正、更新、和/或修订(例如，高级lte项目、超移动宽带(umb)项目(也称为“3gpp2”)等)所规定的一个或多个协议来操作的网络。为便于讨论，本文所述的许多示例可能引用符合3gpp的无线通信网络；然而本公开的主题并不限于此并且所描述的实施例可以应用于可从本文描述的系统和技术获益的其它无线通信网络，例如由其它专门利益小组和/或标准制定组织(例如，无线保真(wi-fi)联盟、wimax论坛、红外数据协会(irda)等)所开发的规范和/或标准。

现在参考图1，示出了根据各种实施例的示例无线通信网络150的一部分。例如，无线通信网络150可以被配置为无线个人区域网(wpan)、无线局域网(wlan)和无线城域网(wman)。如下面所讨论的，无线通信网络150可以被配置用于控制平面和用户平面网关功能的改进的排布。

无线通信网络150可以包括网络控制器计算系统100(本文缩写为“网络控制器”)。在一些实施例中，网络控制器100可以是演进分组核心(epc)控制器。网络控制器100可以包括服务网关控制平面计算系统(sgw-c)152和分组数据网络网关控制平面计算系统(pgw-c)154。在一些实施例中，sgw-c152和pgw-c154可以在共用的物理计算设备中实现。在一些实施例中，sgw-c152和pgw-c154可在不同的物理计算设备中实现。

sgw-c152可以包括服务网关(sgw)控制平面电路102和通信电路112。sgw控制平面电路102可以被配置为提供无线通信网络150中的sgw的控制平面功能。在一些实施例中，sgw控制平面电路102可以被配置为虚拟化这些控制平面功能。

通信电路112可与sgw控制平面电路102通信地耦合，并且可以被配置为建立sgw控制平面电路102和至少一个sgw用户平面计算系统(sgw-u)之间的安全通信链路。sgw-u可以被配置为提供无线通信网络150中的sgw的用户平面功能，并且可以是与网络控制器100不同的计算系统。sgw-u和sgw控制平面电路102之间的安全通信链路可用于无线通信操作期间对控制消息的交换。任何在此讨论的安全通信链路由任意合适的协议(例如开放流、forces、pcepnetconf以及irs)提供。

图1示出了其中sgw-c152分别经由安全通信链路178、180和182与三个sgw-u118、120和122进行通信的配置。三个sgw-u118、120和122可以是不同的计算系统。虽然图1中示出了三个sgw-u，但sgw-c152可与更多或更少的sgw-u通信。为了便于说明，本文可以主要讨论sgw-u122，并且其它sgw-u(例如，sgw-u118和120)可以如本文参考sgw-u122所描述的来配置。下文参考图2讨论了sgw-u122的各种实施例。

通信电路112可以包括天线和/或有线通信接口，并且可以被配置为接收和/或传输有线和/或无线信号至本文所述的其它计算系统。天线可以包括一个或多个定向或全向天线，例如偶极天线、单极天线、贴片天线、环形天线、微带天线和/或适于射频(rf)或其它无线通信信号的接收和/或发送的其它类型的天线。例如，有线通信接口可以被配置为经由导电载体和/或光载体进行通信。有线通信接口的示例可以包括以太网接口和光纤接口。在一些实施例中，通信电路112可以被配置为从sgw-u(例如，sgw-u122)接收数据和/或向其传输数据。在一些实施例中，通信电路112可以被配置为从网络控制器100的其它组件、或者与网络控制器100分离的其它计算系统(例如，如下面参考图4所描述的)接收数据和/或向其传输数据。

pgw-c154可以包括分组数据网络网关(pgw)控制平面电路104和通信电路112。pgw控制平面电路104可以被配置为提供无线通信网络150中的pgw的控制平面功能。在一些实施例中，pgw控制平面电路104可以被配置为虚拟化这些控制平面功能。

通信电路114可与pgw控制平面电路104通信地耦合，并且可以被配置为建立pgw控制平面电路104和至少一个pgw用户平面计算系统(pgw-u)之间的安全通信链路。pgw-u可以被配置为提供无线通信网络150中的pgw的用户平面功能，并且可以是与网络控制器100不同的计算系统。pgw-u和pgw控制平面电路104之间的安全通信链路可用于无线通信操作期间对控制消息的交换。

图1示出了其中pgw-c154分别经由安全通信链路184、186和188与三个pgw124、126和128进行通信的配置。三个pgw124、126和128可以是不同的计算系统。虽然图1中示出了三个pgw-u，但pgw-c154可与更多或更少的pgw-u通信。为了便于说明，本文可以主要讨论pgw-u124，并且其它pgw-u(例如，pgw-u126和128)可以如本文参考pgw-u124所描述的来配置。下文参考图3讨论了pgw-u124的各种实施例。

通信电路114可以包括天线和/或有线通信接口，并且可以被配置为接收和/或传输有线和/或无线信号至其它计算系统，正如上文参考sgw-c152的通信电路112所述，并且通信电路114可以包括如上文参考通信电路112所述的任何合适组件。在一些实施例中，通信电路114可以被配置为从pgw-u(例如，pgw-u124)接收数据和/或向其传输数据。在一些实施例中，通信电路114可以被配置为从网络控制器100的其它组件、或者与网络控制器100分离的其它计算系统(例如，如下面参考图4所描述的)接收数据和/或向其传输数据。

图2示出了根据各种实施例的、包括sgw-u122的无线通信网络150的一部分。sgw-u122可以包括sgw用户平面电路132和通信电路142。sgw用户平面电路132可以被配置为提供无线通信网络150中的sgw的用户平面功能。在一些实施例中，sgw用户平面电路132可以被配置为虚拟化这些用户平面功能。

通信电路142可与sgw用户平面电路132通信地耦合，并且可以被配置为(例如，通过与sgw-c152的通信电路112通信来)建立sgw用户平面电路132和网络控制器100之间(例如，sgw用户平面电路102和sgw-c152之间)的安全通信链路182。如上所述，sgw-u122可以是不同于网络控制器100的计算系统。sgw-u122和网络控制器100之间的安全通信链路182可用于无线通信操作期间对控制消息的交换。

通信电路142可以包括天线和/或有线通信接口，并且可以被配置为接收和/或传输有线和/或无线信号至其它计算系统(例如，网络控制器100)，并且可以包括如上文参考通信电路112所述的任何合适组件。在一些实施例中，通信电路142可以被配置为从sgw-c(例如，sgw-c152)接收数据和/或向其传输数据。在一些实施例中，通信电路142可以被配置为从无线通信网络150的其它组件(例如，如下面参考图4所描述的)接收数据和/或向其传输数据。

图3示出根据各种实施例的、包括pgw-u124的无线通信网络150的一部分。pgw-u124可以包括pgw用户平面电路134和通信电路144。pgw用户平面电路134可以被配置为提供无线通信网络150中的pgw的用户平面功能。在一些实施例中，pgw用户平面电路134可以被配置为虚拟化这些用户平面功能。

通信电路144可与pgw用户平面电路134通信地耦合，并且可以被配置为(例如，通过与pgw-c154的通信电路114通信来)建立pgw用户平面电路134和网络控制器100之间(例如，pgw用户平面电路104和pgw-c154之间)的安全通信链路184。如上所述，pgw-u124可以是不同于网络控制器100的计算系统。pgw-u124和网络控制器100之间的安全通信链路184可用于控制无线通信操作期间对控制消息的交换。

通信电路144可以包括天线和/或有线通信接口，并且可以被配置为接收和/或传输有线和/或无线信号至其它计算系统(例如，网络控制器100)，并且可以包括如上文参考通信电路112所述的任何合适组件。在一些实施例中，通信电路144可以被配置为从pgw-c(例如，pgw-c154)接收数据和/或向其传输数据。在一些实施例中，通信电路144可以被配置为从无线通信网络150的其它组件(例如，如下面参考图4所描述的)接收数据和/或向其传输数据。

在一些实施例中，sgw-u122和pgw-u124可以在共同的物理计算设备中实现。在一些实施例中，sgw-u122和pgw-u124可在不同的物理计算设备中实现。

图4示出了包括sgw-c152、pgw-c154、sgw-u122和pgw-u124的无线通信网络150的实施例的一部分。sgw-c152和pgw-c154被包括在网络控制器100中，而sgw-u122和pgw-u124是不同于网络控制器100的计算系统。如下文将进一步详细讨论的，无线的各种实施例可以指示图4中所示的网络150可以将控制平面实体(例如，移动性管理实体、pgw控制平面、sgw控制平面、策略计费规则功能、以及归属订户服务器)作为云中的网络功能的实例来实现，并且这些实体之间交换的控制平面信令可以基于云架构来实现。在一些实施例中，网络控制器100内的组件可经由有线和/或无线通信路径进行通信。例如，在一些实施例中，网络控制器100内的组件可经由诸如以太网或光纤路径之类的有线通信路径进行通信。

无线通信网络150可以包括一个或多个ue。尽管无线通信网络150可以支持多个ue，图4中示出了单个ue164。ue164可以包括无线电子设备，例如台式计算机、膝上型计算机、手持式计算机、平板计算机、蜂窝电话、寻呼机、音频和/或视频播放器(例如，mp3播放器或dvd播放器)、游戏设备、视频摄像机、数字照相机、导航装置(例如，gps装置)、无线外设(例如，打印机、扫描仪、耳机、键盘、鼠标等)、医疗装置(例如，心率监测仪、血压监测仪等)和/或其它适当的固定、便携或移动电子设备。

ue164可以被配置为经由无线电链路与一个或多个接入节点(an)进行通信。图4中示出了两个an166和168，但是无线通信网络150可以支持更多或更少的an。每个an可以服务与该an相关联的小区中的零个、一个或多个ue。例如，an166可以服务ue164。在一些实施例中，an166和168可以包括演进节点b(enodeb或enb)、远程射频头端(rrh)或其它无线通信组件，或者可以被包括在演进节点b(enodeb或enb)、远程射频头端(rrh)或其它无线通信组件中。在一些实施例中，an166和an168可以是部署在异构网络中的enodeb。在这样的实施例中，an166和168可以被称为，例如毫微微enodeb、微微enodeb或宏enodeb，并且可以分别与毫微微小区、微微小区或宏小区相关联。如图4所示，在一些实施例中，an166和168可以被包括在演进通用移动电信系统陆地无线电接入网络(e-utran)162中。

无线通信可以包括各种调制技术，例如扩频调制(例如，直接序列码分多址(ds-cdma)和/或跳频码分多址(fh-cdma))、时分多路复用(tdm)调制、频分多路复用(fdm)调制、正交频分多路复用(ofdm)调制、多载波调制(mdm)和/或经由无线链路进行通信的其它适当的调制技术。例如，ue164可以被配置为使用多输入和多输出(mimo)通信方案进行通信。an166和168可以包括一个或多个天线、调制和/或解调在空中接口上发送或接收的信号的一个或多个无线电模块、以及处理在空中接口上发送或接收的信号的一个或多个数字模块。

e-utran162可以通信地耦接至网络控制器100，认证、an间通信以及若干其它功能可以经由网络控制器100发生。除了sgw-c152和pgw-c154之外，网络控制器100还可以包括若干组件。在一些实施例中，e-utran162和网络控制器100之间的(一个或多个)通信链路可以包括有线通信链路(例如，导电电缆和/或光纤电缆)和/或无线通信链路。图4和下文示出了用于无线通信网络150的各种组件之间的通信的特定协议和通信链路类型(例如，参考点)的示例，但也可以使用任何合适的通信链路和协议。

e-utran162可以是被配置为执行报头压缩和用户平面加密、移动性管理实体(mme)选择、拥塞控制以及其它功能的计算系统。如图4所示，在一些实施例中，e-utran162可以经由s1-mme接口与mme160进行通信。在一些实施例中，e-utran162可以经由s1-u接口与sgw-u122进行通信(例如，切换期间针对每个承载用户平面遂穿和an间路径切换)。s1-u接口可以是基于用户数据通用分组无线业务(generalpacketradioservice)隧道协议(gtp-u)的。在gtp中，每个节点(例如，隧道的每一端)可以由隧道端点标识符(teid)、ip地址和用户数据报端口(udp)数字来标识。

mme160可以是被配置为执行非接入层(nas)信令、pgw和sgw选择、用于随mme变化切换的mme选择、认证、授权、ue可达性程序、以及其它功能的计算系统。在一些实施例中，sgw-c152和mme160可以在共同的物理计算设备中实现。在一些实施例中，sgw-c152和mme160可以在不同的物理计算设备中实现。mme160和sgw-c152可以经由s11接口通信(例如，当sgw-c152和mme160不共址时)。在一些实施例中，sgw-u122和mme160之间的通信可以经由sgw-c152(例如，经由sgw-c152的sgw控制平面电路102)发生。

归属订户服务器(hss)158可以是被配置为执行针对用户相关和订户相关信息的数据库功能、移动性管理辅助、呼叫和会话建立辅助、用户认证辅助、访问授权辅助以及其它功能的计算系统。如图4所示，在一些实施例中，hss158可以经由s6a接口与mme160进行通信(例如，使得针对mme160和hss158之间的验证/授权用户访问的订阅和认证数据的传送成为可能)。

策略计费和规则功能(pcrf)156可以是被配置为执行针对无线通信网络150的使用的访问策略和计费规则的实施以及其它功能的计算系统。如图4所示，在一些实施例中，pcrf156可以经由gx接口与pgw-c154通信(例如，使得服务质量(qos)策略和计费规则从pcrf156的传送成为可能，以供由pgw-c154执行实施功能)。

sgw-c152和pgw-c154可以通过s5-c接口进行通信(例如，当sgw-c152和pgw-c154不共址时，执行sgw-c152和pgw-c154之间的控制平面隧穿和隧道管理)。s5-c接口可以是基于通用分组无线业务隧道协议(gtp)的。在一些实施例中，sgw-c152的通信电路112和pgw-c154的通信电路114可以进行交互，以建立sgw-c152的sgw控制平面电路102和pgw-c154的pgw控制平面电路104之间的gtp隧道。

sgw-u122和pgw-u124可以通过s5-u接口进行通信(例如，当sgw-u122和pgw-u124不共址时，执行sgw-u122和pgw-u124之间的控制平面隧穿和隧道管理)。s5-u接口可以是基于gtp的。在一些实施例中，sgw-u122的通信电路142和pgw-u124的通信电路144可以交互以建立sgw-u122和pgw-u124之间的gtp隧道。

虽然图4中仅示出了单个sgw-u122和单个pgw-u124，但这仅仅是为了便于说明，并且无线通信网络150可以包括如上文参考图1所讨论的多个sgw-u和/或多个pgw-u。在一些实施例中，附加的sgw-u可以使用s5-u接口与附加的pgw-u通信，如上面参考图4的sgw-u122和pgw-u124所讨论的。在一些实施例中，在ue(例如，ue164)从sgw-u122的切换期间，网络控制器100(例如，sgw-c152)可以建立sgw-c152与不同于sgw-u122的第二sgw-u之间的安全通信链路，从而将ue切换到第二sgw-u。

图5是用于操作网络控制器的过程500的流程图。为了便于说明，过程500可以在下面参照网络控制器100、无线通信网络150、sgw-u122和pgw-u124来讨论。可认识到，虽然该过程500(以及本文所述的其它过程)的操作按特定顺序被布置并且每个操作被示出一次，但是在各种实施例中，一个或多个操作可以被重复、省略或不按顺序执行。出于说明的目的，过程500的操作可以被描述为由网络控制器100来执行，然而过程500可由任何适当配置的装置(例如，编程的处理系统、asic或其它无线计算设备)来执行。

在502，网络控制器100可以虚拟化无线通信网络150中的sgw的控制平面功能或pgw的控制平面功能。sgw的控制平面功能可以被虚拟化以提供sgw-c152。pgw的控制平面功能可以被虚拟化以提供pgw-c154。

在504，网络控制器100可建立网络控制器100和sgw用户平面计算系统之间的第一安全通信链路。sgw用户平面计算系统可以被配置为执行sgw的用户平面功能，并且可以不同于网络控制器100。在一些实施例中，sgw用户平面计算系统可以是sgw-u122，并且第一安全通信链路可以是通信链路182。

在506，网络控制器100可建立网络控制器100和pgw用户平面计算系统之间的第二安全通信链路。pgw用户平面计算系统可以被配置为执行pgw的用户平面功能，并且可以不同于网络控制器100。在一些实施例中，pgw用户平面计算系统可以是pgw-u124，并且第二安全通信链路可以是通信链路184。网络控制器100可经由第一安全通信链路与sgw用户平面计算系统通信，并且经由第二安全通信链路与pgw用户平面计算系统通信以执行各种与pgw和sgw相关的无线通信操作。随后，过程500可以结束。

图6是根据各种实施例的、用于操作网关用户平面计算系统的过程600的流程图。为了便于说明，过程600可以在下面参照网络控制器100、无线通信网络150、sgw-c152和pgw-c154来讨论。出于说明的目的，过程600的操作可以被描述为由“网关用户平面计算系统”(其可以包括sgw-u122或pgw-u124)来执行，然而过程600可由任何适当配置的装置(例如，编程的处理系统、asic或其它无线计算设备)来执行。

在602，网关用户平面计算系统可以执行sgw用户平面功能或pgw用户平面功能。在一些实施例中，网关用户平面计算系统可以包括sgw-u122，并且可以在602执行sgw用户平面功能。在一些实施例中，网关用户平面计算系统可以包括pgw-u124并且可以在602执行pgw用户平面功能。在一些实施例中，网关用户平面计算系统可以被配置为虚拟化一个或多个计算设备中的sgw用户平面功能或pgw用户平面功能。例如，在网关用户平面计算系统包括sgw-u122的实施例中，网关用户平面计算系统可以虚拟化sgw用户平面功能。在网关用户平面计算系统包括pgw-u124的实施例中，网关用户平面计算系统可以虚拟化pgw用户平面功能。

在604，网关用户平面计算系统可建立与网络控制器100的安全通信链路。网络控制器100可以不同于网关用户平面计算系统。网络控制器100可以包括执行sgw的控制平面功能的sgw控制平面电路、或者执行pgw的控制平面功能的pgw控制平面电路。例如，sgw控制平面电路可以是sgw控制平面电路102。pgw控制平面电路可以是pgw控制平面电路104。604的安全通信链路可以被配置用于网关用户平面计算系统和sgw控制平面电路或pgw控制平面电路之间的控制消息的交换。在一些实施例中，包括在网关用户平面计算系统中的通信电路可以在604建立安全通信链路。例如，当网关用户平面计算系统包括122时，通信电路142可在604建立安全通信链路。当网关用户平面计算系统包括pgw-u124时，通信电路144可在604建立安全通信链路。网络控制器100和网关用户平面计算系统可以经由安全通信链路通信以执行各种与pgw和/或sgw相关的无线通信操作。随后，过程600可以结束。

图7-9是用于ue附接过程的各种实施例的信号图。如本文中所使用的，“附接”可以指将ue注册至无线通信网络150的过程，从而ue可以从网络150接收(需要注册的)无线通信服务。特别地，图7-9是如上文所讨论的其中sgw和/或pgw的用户平面和控制平面功能被分离(例如，被分成sgw-c152/sgw-u122和/或pgw-c154/pgw-u124)的无线通信网络150的实施例中ue附接过程的信号图。

图7-9的每个信号图可以从下文讨论的第1阶段附接过程开始。在图7中，第1阶段附接过程被示出为在图4的无线通信网络150的ue164和网络控制器100之间执行。在图8和图9中，第1阶段附接过程被示出为在图4的无线通信网络150的ue164和网络控制器100的mme160之间执行。在一些实施例中，第1阶段附接过程可按照3gpp技术规范23.401的§5.3.2的步骤1-11来执行。在一些实施例中，第1阶段附接过程可以包括以下信号流：

a.ue164可以通过向服务ue164的an166传输附接请求消息以及无线电资源控制(rrc)参数来发起附接过程，rrc参数指示所选网络和旧全局唯一移动性管理实体标识符(gummei)。附接请求消息可以采用常规lte附接请求消息的形式，并且附接请求消息的格式在此不再进一步详细讨论。

b.an166基于携带旧gummei以及所指示的选定网络的rrc参数来选择mme(为便于说明，选择mme160)。an166向mme160转发被包含在s1-mme控制消息中的附接请求消息。

c.如果自从分离之后mme已发生改变，则mme160发送标识请求到旧mme以请求国际移动订户标识(imsi)。

d.如果ue164对mme160和旧mme两者都是未知的，则mme160发送标识请求到ue164以请求imsi。ue164以标识响应(imsi)做出响应。

e.如果网络150中的任何地方都不存在用于ue164的ue上下文、如果(在步骤1中发送的)附接请求未受到完整的保护、或者如果完整性检查失败，则执行认证和nas安全设置来激活完整性保护和nas加密。

f.mme160从ue164请求国际移动设备标识符软件版本(imeisv)。

g.如果ue164已在附接请求消息中设置了加密选项传输标志，则由mme160从ue164取回加密选项。

h.如果在mme160中存在用于ue164的活动承载上下文(即，用户重新附接到相同的mme而无需先被适当地分离)，则mme160通过发送删除会话请求消息到所涉及的网关来删除这些承载上下文。

i.如果自上次分离之后mme已发生改变、或者如果在mme160中不存在用于ue164的有效订阅上下文、或者如果ue164提供不涉及mme160中的有效上下文的imsi，则mme160发送更新位置请求消息到hss158。更新位置请求消息可以采用常规的lte更新位置请求消息的形式，并且更新位置请求消息的格式在此不再进一步详细讨论。

j.hss158发送取消位置消息给旧mme。

k.如果在旧mme中存在用于ue164的活动承载上下文，则旧mme通过发送删除会话请求消息到所涉及的网关来删除这些承载上下文。

l.hss158通过发送更新位置确认消息至新mme160来确认更新位置消息。

现在转向图7的信号流，在第1阶段附接过程之后，网络控制器100可以发送更新消息到sgw-u122来更新分配到sgw-u122的gtp-u隧道端点标识符(teid)。由此网络控制器100可分配该teid到sgw-u122。sgw-u122随后可以发送sgw-u122的ip地址到网络控制器100。在一些实施例中，网络控制器100可以包括mme160、sgw-c152和pgw-c154。网络控制器100可作为云计算服务来实现。为了便于说明，并非所有包括在特定消息中的信息都在图7-10中的信号流中示出。例如，“发送”消息可以包括附加的信息，例如网络节点地址、承载标识符、承载服务质量、或任何其它传统的信息。

随后，网络控制器100可以发送更新消息到pgw-u124，以向pgw-u124提供sgw-u122的gtp-uteid并且更新分配给pgw-u124的gtp-uteid。由此网络控制器100可分配该teid到pgw-u124。pgw-u124随后可以发送pgw-u124的ip地址到网络控制器100。

随后，网络控制器100可以发送更新消息到sgw-u122，以向sgw-u122提供pgw-u124的gtp-uteid。sgw-u122可以使用pgw-u124的gtp-uteid，并且pgw-u124可以使用sgw-u122的gtp-uteid，以建立sgw-u122和pgw-u124之间的gtp-u隧道。

随后，网络控制器100可接受附接，并发送sgw-u122的gtp-uteid到an166(其可以是，例如，enodeb)。作为响应，an166可以发送an166的gtp-uteid到网络控制器100。网络控制器100随后可以发送an166的gtp-uteid到sgw-u122。sgw-u122可以使用an166的gtp-uteid，并且an166可以使用sgw-u122的gtp-uteid，以建立sgw-u122和an166之间的gtp-u隧道。

现在转向图8，示出了其中的sgw-u122和pgw-u124负责gtp隧道创建的信号流。在第1阶段附接过程之后，mme160可以发送创建会话请求(包括mme160的gtp-cteid)到sgw-c152。sgw-c152随后可以将消息发送到sgw-u122以请求sgw-u122的gtp-uteid。sgw-u122可以通过发送sgw-u122的gtp-uteid到sgw-c152来做出响应。因此，sgw-u122可以充当转发节点，并且可以为自己创建本地gtp-uteid。

sgw-c152随后可以发送创建会话请求消息(包括sgw-c152的gtp-cteid和sgw-u122的gtp-uteid)到pgw-c154。pgw-c随后154可以发送消息到pgw-u124来请求pgw-u124的gtp-uteid。pgw-u124可以通过发送pgw-u124的gtp-uteid到pgw-c154来做出响应。因此，pgw-u124可以充当转发节点，并且可以为自己创建本地gtp-uteid。

随后，pgw-c154可以提供pgw-c154的gtp-uteid和pgw-u124的gtp-uteid到sgw-c152。sgw-c152随后可以提供pgw-u124的更新的gtp-uteid到sgw-u122。sgw-c152可以使用pgw-c154的gtp-cteid，并且pgw-c154可以使用sgw-c152的gtp-cteid，以建立sgw-c152和pgw-c154之间的gtp-c隧道。sgw-u122可以使用pgw-u124的gtp-uteid，并且pgw-u124可以使用sgw-u122的gtp-uteid，以建立sgw-u122和pgw-u124之间的gtp-u隧道。

sgw-c152随后可以以sgw-c152的gtp-cteid和sgw-u122的gtp-uteid来对来自mme160的创建会话请求做出响应。sgw-c152可以使用mme160的gtp-cteid，并且mme160可以使用sgw-c152的gtp-cteid，以建立sgw-c152和mme160之间的gtp-c隧道。

mme160随后可以接受附接，并且发送sgw-u122的gtp-uteid到an166(其可以是，例如enodeb)。作为响应，an166可以发送an166的gtp-uteid到mme160。mme160随后可以发送修改承载请求消息(包括an166的gtp-uteid)到sgw-c152。sgw-c152可以提供an166的gtp-uteid到sgw-u122。sgw-u122和sgw-c152可以对修改承载请求做出响应。sgw-u122可以使用an166的gtp-uteid，并且an166可以使用sgw-u122的gtp-uteid，以建立sgw-u122和an166之间的gtp-u隧道。

虽然图8的信号流示出了其中存在单个sgw-c152和单个sgw-u122的场景，但是单个sgw-c152可以控制多个sgw-u(如上面参考图1讨论的)。在一些这样的情况下，存在两个或更多个不同的sgw-u可以为它们自己创建相同teid、并且将这些相同teid发送到sgw-c152的可能性。sgw-c152可以被配置为基于sgw-u的ip地址(其可以由制造商分配给sgw-u硬件，并且可以在sgw-u的整个寿命中保持静态)来在不同的sgw-u之间进行区分。

现在转向图9，示出了其中的sgw-c152和pgw-c154负责gtp隧道创建(对比图8的信号流)、并且也负责更新sgw-u122和pgw-u152的信号流。在第1阶段附接过程之后，mme160可以发送创建会话请求(包括mme160的gtp-cteid)到sgw-c152。sgw-c152随后可以发送具有sgw-c152的gtp-cteid和sgw-u122的gtp-uteid的消息至pgw-c154。sgw-c152还可以提供sgw-u122的gtp-uteid到sgw-u122，从而分配gtp-uteid到sgw-u122。pgw-c154可以提供sgw-u122的gtp-uteid和pgw-u124的gtp-uteid到pgw-u124(从而分配gtp-uteid到pgw-u124)。

响应于创建会话请求，pgw-c154可以提供pgw-c154的gtp-cteid和pgw-u124的gtp-uteid到sgw-c152。sgw-c152随后可以提供pgw-u124的gtp-uteid到sgw-u122。sgw-c152可以使用pgw-c154的gtp-cteid，并且pgw-c154可以使用sgw-c152的gtp-cteid，以建立sgw-c152和pgw-c154之间的gtp-c隧道。sgw-u122可以使用pgw-u124的gtp-uteid，并且pgw-u124可以使用sgw-u122的gtp-uteid，以建立sgw-u122和pgw-u124之间的gtp-u隧道。

随后，sgw-c152可以以sgw-c152的gtp-cteid和sgw-u122的gtp-uteid对来自mme160的创建会话请求做出响应。sgw-c152可以使用mme160的gtp-cteid，并且mme160可以使用sgw-c152的gtp-cteid，以建立sgw-c152和mme160之间的gtp-c隧道。

随后，mme160可以接受附接，并且发送sgw-u122的gtp-uteid到an166(其可以是，例如enodeb)。作为响应，an166可以发送an166的gtp-uteid到mme160。mme160随后可以发送修改承载请求消息(包括an166的gtp-uteid)到sgw-c152。sgw-c152可提供an166的gtp-uteid到sgw-u122，并且可以对修改承载请求做出响应。sgw-u122可以使用an166的gtp-uteid，并且an166可以使用sgw-u122的gtp-uteid，以建立sgw-u122和an166之间的gtp-u隧道。

图8和图9的信号流提供了将其对gtp隧道创建的责任分配到无线通信网络中的各种实体之间的两种不同方案。当期望将更多责任分配给用户平面(例如，到sgw-u122和pgw-u124)时图8的信号流可能是更合适的，而当期望将更多责任分配给控制平面(例如，到sgw-c152和pgw-c154)时图9的信号流可能是更合适的。

图10是根据各种实施例的、用于ue切换的过程的信号图。如本文中所使用的，“切换”可以指an可以通过其将ue的服务传送到另一个an的过程。为了便于说明，将参考ue164从an166(称为“源”an或“s-an”)到an168(被称为“目标”an，或“t-an”)的切换对图10的信号流进行讨论。特别地，图10中所示的切换过程是基于s1接口的切换，并涉及sgw-u122(作为“源”sgw-u，或“s-sgw-u”)和sgw-u120(作为“目标”sgw-u，或“t-sgw-u”)之间的传送。在一些实施例中，an166和an168可以是enodeb。

当做出将ue164从s-an166迁移到t-an168的决定时图10的信号流开始。该决定可以由s-an166做出。s-an166可以发送切换所需消息(handoverrequiredmessage)至网络控制器100(例如，mme160)。切换所需消息可以采用常规lte切换所需消息的形式，并且切换所需消息的格式在此不再进一步详细讨论。

网络控制器100随后可以发送更新消息到t-sgw-u120，更新消息提供s-sgw-u122的teid以及pgw-u124的地址和teid。作为响应，t-sgw-u120可向网络控制器100提供t-sgw-u120的地址。

网络控制器100随后可以发送切换请求消息到t-an168，t-an168可以用切换请求确认消息做出响应。切换请求和确认消息可以采用常规lte切换请求和确认消息的形式，并且在此不再进一步详细讨论。

网络控制器100可以将t-an168的地址以及t-an168的teid一起发送至t-sgw-u120用于转发。作为响应，t-sgw-u120可以发送t-sgw-u120的地址以及t-sgw-u120的teid用于转发。

网络控制器100可以将t-sgw-u120的地址以及t-sgw-u120的teid一起发送至s-sgw-u122用于转发。作为响应，s-sgw-u122可以发送s-sgw-u122的地址以及s-sgw-u122的teid用于转发。

网络控制器100随后可以发送切换命令到s-an166，其后可以是由s-an166发送到ue164的切换命令。切换命令可以采用常规lte切换命令的形式，并且在此不再进一步详细讨论。s-an166可以通过发送an状态转移消息到网络控制器100来做出响应。从s-an166到s-sgw-u122和到t-sgw-u120通信路径、以及从t-sgw-u120到t-an168的通信路径可以用于数据的间接转发。当例如由s-an166和t-an168之间的x2连接启用的直接转发路径不可用时，数据的间接转发可能是有用的。

随后，ue164可以从旧小区(由s-an166覆盖)分离，并且可以与新小区(由t-an168覆盖)同步。随后，ue164可以发送切换确认消息到t-an168，并且可以从t-an168接收下行链路数据。ue164可以提供上行链路用户平面数据到t-an168用于传输到pgw-u124。

t-an168可以发送切换通知消息到网络控制器100，网络控制器100可以通过发送t-an168的地址、以及t-an168的teid到t-sgw-u120用于下行链路数据来做出响应。t-sgw-u120随后可以发送t-sgw-u120的地址、以及t-sgw-u120的teid到pgw-u124用于下行链路数据。t-sgw-u120随后可以发送t-sgw-u120的地址、以及t-sgw-u120的teid到网络控制器104用于上行链路数据。pgw-u124可以提供下行链路用户平面数据到t-sgw-u120用于到t-an168以及后续到ue164的传输。

跟踪区域更新过程随后可以在ue164和pgw-u124之间执行。跟踪区域更新过程可采用常规lte跟踪区域更新过程的形式，并且在此不再进一步详细讨论。网络控制器100随后可以发送ue上下文释放命令到s-an166，s-an166可以用ue内容释放完成消息做出响应。网络控制器100随后可以传输更新消息到s-sgw-u122，指示s-sgw-u122删除用于转发的t-sgw-u的地址以及相关teid。网络控制器100也可以传输更新消息到t-sgw-u120，指示t-sgw-u120删除用于转发的t-an168的地址以及相关teid。

图11是示例计算设备1100的框图，其可以适于实施各种公开的实施例。例如，计算设备1100可以用作sgw-c152、pgw-c154、sgw-u122、pgw-u124、或本文中所论述的任何其它合适的计算系统。本文公开的任何电路可通过下面参考计算设备1100所讨论的硬件的合适组合(例如，耦接有一个或多个处理设备的编程存储器)来实现。在一些实施例中，sgw-c152、pgw-c154、sgw-u122和/或pgw-u124可以包括彼此通信耦接的多个计算设备1100。

计算设备1100可以包括若干组件，包括一个或多个处理器1104和至少一个通信芯片1106。在各种实施例中，处理器1104可以包括处理器核心。在各种实施例中，至少一个通信芯片1106也可以物理耦接和电耦接到处理器1104。在进一步的实现方式中，通信芯片1106可以是处理器1104的一部分。在各种实施例中，计算设备1100可以包括印刷电路板(pcb)1102。对于这些实施例，处理器1104和通信芯片1106可以置于pcb1102上。在替代实施例中，各种组件可得以耦接而不采用pcb1102。

取决于其应用(例如，执行控制或用户平面功能)，计算设备1100可以包括可以或可以不被物理耦接和电耦接到pcb1102的其它组件。这些其它组件包括但不限于：易失性存储器(例如，动态随机存取存储器(dram)1108)、非易失性存储器(例如，只读存储器(rom)1110、一个或多个硬盘驱动器、一个或多个固态驱动器、一个或多个光盘驱动器、和/或一个或多个数字多功能盘驱动器)、闪速存储器1112、输入/输出控制器1114，数字信号处理器(未示出)、加密处理器(未示出)、图形处理器1116、一个或多个天线1118、触摸屏显示器1120、触摸屏控制器1122、其它显示器(例如液晶显示器、阴极射线管显示器和电子墨水显示器，未示出)、电池1124、音频编解码器(未示出)、视频编解码器(未示出)、全球定位系统(gps)装置1128、罗盘1130、加速计(未示出)、陀螺仪(未示出)、扬声器1132、摄像头1134和大容量存储设备(如硬盘驱动器、固态驱动器、压缩光盘(cd)、数字多功能盘(dvd))(未示出)、任何其它期望的传感器(未示出)等等。在各种实施例中，处理器1104可以与其它组件在同一管芯(die)上集成以形成片上系统(soc)。包括在计算设备1100中的任何组件(例如，传感器)可用于执行各种合适的控制平面或用户平面功能(例如，在有关ue的附接或切换操作中)。

在各种实施例中，易失性存储器(例如，dram1108)、非易失性存储器(例如，rom1110)、闪速存储器1112和大容量存储设备可以包括编程指令，编程指令被配置为响应于由(一个或多个)处理器1104执行来使得计算设备1100的能够实践本文描述的过程的所有或所选方面(例如，控制平面或用户平面操作)。例如，一个或多个存储器组件(例如易失性存储器(例如，dram1108)、非易失性存储器(例如，rom1110)、闪速存储器1112和大容量存储设备)可以是包括其上指令的暂时和/或持久(例如，非暂态)副本的计算机可读介质，指令响应于由(一个或多个)处理器1104执行来使得计算设备1100实践本文描述的过程的所有或所选方面。计算设备1100可访问的存储器可以包括一个或多个存储资源，该一个或多个存储资源是安装有计算设备1100的设备的物理部分和/或该一个或多个存储资源可由计算设备1100访问、但不一定是计算设备1100的一部分。例如，存储资源可以由计算设备1100通过网络经由通信芯片1106访问。这些存储器设备中的一个或多个可以包括在sgw-c152、pgw-c154、sgw-u122和/或pgw-u124中。

通信芯片1106可以启用向计算设备1100传输数据和从计算设备1100传输数据的有线和/或无线通信。术语“无线”及其派生词可用于描述经由非固体介质通过使用调制电磁辐射来传输数据的电路、设备、系统、方法、技术、通信信道等。该术语不暗示关联的设备不包含任何线，尽管在一些实施例中它们可能不包含线。如上所指出的，许多本文描述的实施例可以与wifi和3gpp/lte通信系统使用。然而，通信芯片1106可以实现任何无线标准或协议。计算设备1100可以包括多个通信芯片1106。例如，第一通信芯片1106可专用于诸如wi-fi和蓝牙之类的较短距离的无线通信，并且第二通信芯片1106可专用于较长距离的无线通信(例如gps、edge、gprs、cdma、wimax、lte、ev-do、和其它)。

计算设备1100可以是膝上型计算机、上网本、笔记本、超极本、智能电话、计算平板、个人数字助理、超移动pc、移动电话、台式计算机、服务器、打印机、扫描仪、监视器、机顶盒、娱乐控制单元(例如，游戏控制台)、数字摄像头、便携式音乐播放器、或者数字录像机。在进一步的实现方式中，计算设备1100可以是处理数据的任何其它电子设备。

下面的段落描述了各种实施例的示例。示例1是网络控制器计算系统，包括：服务网关(sgw)控制平面电路，用于虚拟化无线通信网络中的sgw的控制平面功能；分组数据网络网关(pgw)控制平面电路，用于虚拟化无线通信网络中的pgw的控制平面功能；第一通信电路，用于建立所述sgw控制平面电路和sgw用户平面计算系统之间的第一安全通信链路，其中所述sgw用户平面计算系统将执行sgw的用户平面功能并且所述sgw用户平面计算系统不同于所述网络控制器计算系统；以及第二通信电路，用于建立所述pgw控制平面电路和pgw用户平面计算系统之间的第二安全通信链路，其中所述pgw用户平面计算系统将执行pgw的用户平面功能并且所述pgw用户平面计算系统不同于所述网络控制器计算系统。

示例2可以包括示例1的主题，并且可以进一步指定所述网络控制器计算系统为演进分组核心控制器。

示例3可以包括示例1-2中的任一项的主题，并且可以进一步指定所述无线通信网络的移动性管理实体和所述sgw用户平面计算系统之间的通信是经由所述网络控制器计算系统的sgw控制平面电路的。

示例4可以包括示例1-3中的任一项的主题，并且可以进一步指定所述pgw用户平面计算系统是第一pgw用户平面计算系统，并且还可以包括pgw控制平面电路和第二pgw用户平面计算系统之间的第三安全通信链路，所述第二pgw用户平面计算系统将执行pgw的用户平面功能，并且所述第二pgw用户平面计算系统不同于所述网络控制器计算系统且不同于所述第一pgw用户平面计算系统。

示例5可以包括示例1-4中的任一项的主题，并且可以进一步指定所述第一通信电路将建立所述sgw控制平面电路和所述pgw控制平面电路之间的通用分组无线业务隧道协议(gtp)隧道。

示例6可以包括示例1-5中的任一项的主题，并且可以进一步包括显示设备。

示例7是其上具有指令的一种或多种非暂态计算机可读介质，所述指令响应于由网络控制器的一个或多个处理设备执行，使得所述网络控制器执行下述操作：虚拟化无线通信网络中服务网关(sgw)的控制平面功能、或者所述无线通信网络中分组数据网络网关(pgw)的控制平面功能；建立所述网络控制器和sgw用户平面计算系统之间的第一安全通信链路，其中所述sgw用户平面计算系统将执行sgw的用户平面功能并且所述sgw用户平面计算系统不同于所述网络控制器；以及建立所述网络控制器和pgw用户平面计算系统之间的第二安全通信链路，其中所述pgw用户平面计算系统将执行pgw的用户平面功能并且所述pgw用户平面计算系统不同于所述网络控制器。

示例8可以包括示例7的主题，并且还可以在其上包括响应于由所述网络控制器的一个或多个处理设备执行，使得所述网络控制器执行下述操作的指令：生成所述sgw用户平面计算系统的隧道端点标识符(teid)；并且提供所述teid以供传输到所述sgw用户平面计算系统。

示例9可以包括示例7-8中的任一项的主题，并且还可以在其上包括响应于由所述网络控制器的一个或多个处理设备执行，使得所述网络控制器执行下述操作的指令：接收由所述pgw用户平面计算系统生成的所述pgw用户平面计算系统的隧道端点标识符(teid)；并且提供所述teid以供传输到所述sgw用户平面计算系统。

示例10可以包括示例7-9中的任一项的主题，并且还可以在其上包括响应于由所述网络控制器的一个或多个处理设备执行，使得所述网络控制器执行下述操作的指令：将所述sgw用户平面计算系统的隧道端点标识符作为与enb通信的用户设备(ue)的附接过程的一部分提供至所述enb。

示例11可以包括示例7-10中的任一项的主题，并且可以进一步指定所述sgw用户平面计算系统是第一sgw用户平面计算系统，并且还可以在其上包括响应于由所述网络控制器的一个或多个处理设备执行，使得所述网络控制器执行下述操作的指令：在ue的切换期间，建立所述网络控制器和第二sgw用户平面计算系统之间的第三安全通信链路，其中所述第二sgw用户平面计算系统将执行sgw的用户平面功能，并且所述第二sgw用户平面计算系统不同于所述网络控制器且不同于所述第一sgw用户平面计算系统。

示例12是网关用户平面计算系统，包括：用户平面电路，用于执行无线通信网络中的服务网关(sgw)用户平面功能或分组数据网络网关(pgw)用户平面功能；以及通信电路，用于建立所述用户平面电路和不同于所述网关用户平面计算系统的网络控制器之间的安全通信链路，其中所述网络控制器包括将执行sgw的控制平面功能的sgw控制平面电路、或将执行pgw的控制平面功能的pgw控制平面电路，并且其中所述安全通信链路用于与所述sgw控制平面电路或与所述pgw控制平面电路交换控制消息。

示例13可以包括示例12的主题，并且可以进一步指定所述网络控制器包括sgw控制平面电路，并且所述sgw控制平面电路虚拟化sgw控制平面功能。

示例14可以包括示例12-13中的任一项的主题，并且可以进一步指定所述网络控制器包括pgw控制平面电路，并且所述pgw控制平面电路虚拟化pgw控制平面功能。

示例15可以包括示例12-14中的任一项的主题，并且可以进一步指定所述安全通信链路将用于经由所述网络控制器从所述无线通信网络中的移动性管理实体接收数据。

示例16可以包括示例12-15中的任一项的主题，并且可以进一步指定所述通信电路包括网络接口卡。

示例17可以包括示例12-16中的任一项的主题，并且可以进一步指定所述通信电路将建立所述网关用户平面计算系统和第二网关用户平面计算系统之间的通用分组无线业务隧道协议(gtp)隧道。

示例18可以包括示例17的主题，并且可进一步指定所述用户平面电路将执行sgw用户平面功能，并且所述第二网关用户平面计算系统包括用于执行所述无线通信网络中的pgw用户平面功能的用户平面电路。

示例19可以包括示例17-18中的任一项的主题，并且可以进一步指定所述用户平面电路将执行pgw用户平面功能，并且所述第二网关用户平面计算系统包括用于执行所述无线通信网络中的sgw用户平面功能的用户平面电路。

示例20是其上具有指令的一种或多种非暂态计算机可读介质，所述指令响应于由网络控制器的一个或多个处理设备执行，使得所述网络控制器执行下述操作：执行无线通信网络中的服务网关(sgw)用户平面功能或分组数据网络网关(pgw)用户平面功能；并且建立与不同于网关用户平面计算系统的网络控制器的安全通信链路，其中所述网络控制器包括将执行sgw的控制平面功能的sgw控制平面电路、或将执行pgw的控制平面功能的pgw控制平面电路，并且其中所述安全通信链路用于与所述sgw控制平面电路或与所述pgw控制平面电路交换控制消息。

示例21可以包括示例20的主题，并且还可以在其上包括响应于由所述网关用户平面计算系统的一个或多个处理设备执行，使得所述网关用户平面计算系统执行下述操作的指令：经由所述安全通信链路接收不同于所述网关用户平面计算系统的第二网关用户平面计算系统的隧道端点标识符(teid)。

示例22可以包括示例21的主题，并且还可以在其上包括响应于由所述网关用户平面计算系统的一个或多个处理设备执行，使得所述网关用户平面计算系统执行下述操作的指令：使用所述teid建立所述网关用户平面计算系统和所述第二网关用户平面计算系统之间的通用分组无线业务隧道协议(gtp)隧道。

示例23可以包括示例20-22中的任一项的主题，并且还可以在其上包括响应于由所述网关用户平面计算系统的一个或多个处理设备执行，使得所述网关用户平面计算系统执行下述操作的指令：虚拟化一个或多个计算系统中的sgw用户平面功能或pgw用户平面功能。

示例24可以包括示例20-23中的任一项的主题，并且还可以在其上包括响应于由所述网关用户平面计算系统的一个或多个处理设备执行，使得所述网关用户平面计算系统执行sgw用户平面功能的指令。

示例25可以包括示例20-24中的任一项的主题，并且还可以在其上包括响应于由所述网关用户平面计算系统的一个或多个处理设备执行，使得所述网关用户平面计算系统执行pgw用户平面功能的指令。

示例26是由网络控制器计算系统执行的方法，包括：虚拟化无线通信网络中的服务网关(sgw)的控制平面功能；虚拟化无线通信网络中的分组数据网络网关(pgw)的控制平面功能；建立所述网络控制器计算系统和sgw用户平面计算系统之间的第一安全通信链路，其中所述sgw用户平面计算系统将执行sgw的用户平面功能并且所述sgw用户平面计算系统不同于所述网络控制器计算系统；并且建立所述网络控制器计算系统和pgw用户平面计算系统之间的第二安全通信链路，其中所述pgw用户平面计算系统将执行pgw的用户平面功能并且所述pgw用户平面计算系统不同于所述网络控制器计算系统。

示例27可以包括示例26的主题，并且可以进一步指定所述网络控制器计算系统为演进分组核心控制器。

示例28可以包括示例26-27中的任一项的主题，并且还可以包括：使能经由所述网络控制器计算系统的、所述无线通信网络的移动性管理实体和所述sgw用户平面计算系统之间的通信。

示例29可以包括示例26-28中的任一项的主题，并且可以进一步指定所述pgw用户平面计算系统是第一pgw用户平面计算系统，并且其中所述方法还包括建立所述网络控制器计算系统和第二pgw用户平面计算系统之间的第三安全通信链路，所述第二pgw用户平面计算系统将执行pgw的用户平面功能，并且所述第二pgw用户平面计算系统不同于所述网络控制器计算系统且不同于所述第一pgw用户平面计算系统。

示例30可以包括示例26-29中的任一项的主题，并且可以进一步包括建立sgw控制平面电路和pgw控制平面电路之间的通用分组无线业务隧道协议(gtp)隧道。

示例31可以包括示例26-30中的任一项的主题，并且可以进一步指定建立第一安全通信链路包括建立第一安全无线通信链路。

示例32是由网络控制器执行的方法，包括：虚拟化无线通信网络中服务网关(sgw)的控制平面功能、或者所述无线通信网络中分组数据网络网关(pgw)的控制平面功能；建立所述网络控制器和sgw用户平面计算系统之间的第一安全通信链路，其中所述sgw用户平面计算系统将执行sgw的用户平面功能并且所述sgw用户平面计算系统不同于所述网络控制器；以及建立所述网络控制器和pgw用户平面计算系统之间的第二安全通信链路，其中所述pgw用户平面计算系统将执行pgw的用户平面功能并且所述pgw用户平面计算系统不同于所述网络控制器。

示例33可以包括示例32的主题，并且可以进一步包括：生成所述sgw用户平面计算系统的隧道端点标识符(teid)；并且提供所述teid以供传输到所述sgw用户平面计算系统。

示例34可以包括示例32-33中的任一项的主题，并且可以进一步包括：接收由所述pgw用户平面计算系统生成的所述pgw用户平面计算系统的隧道端点标识符(teid)；并且提供所述pgw用户平面计算系统的teid以供传输到所述sgw用户平面计算系统。

示例35可以包括示例32-34中的任一项的主题，并且可以进一步包括将所述sgw用户平面计算系统的隧道端点标识符作为与enb通信的用户设备(ue)的附接过程的一部分提供至所述enb。

示例36可以包括示例32-35中的任一项的主题，并且可以进一步指定所述sgw用户平面计算系统是第一sgw用户平面计算系统，并且可以进一步包括：在ue的切换期间，建立所述网络控制器和第二sgw用户平面计算系统之间的第三安全通信链路，其中所述第二sgw用户平面计算系统将执行sgw的用户平面功能，并且所述第二sgw用户平面计算系统不同于所述网络控制器且不同于所述第一sgw用户平面计算系统。

示例37是用于由网关用户平面计算系统执行的方法，包括：执行无线通信网络中的服务网关(sgw)用户平面功能或分组数据网络网关(pgw)用户平面功能；并且建立所述网关用户平面计算系统和不同于所述网关用户平面计算系统的网络控制器之间的安全通信链路，其中所述网络控制器包括将执行sgw的控制平面功能的sgw控制平面电路、或将执行pgw的控制平面功能的pgw控制平面电路，并且其中所述安全通信链路用于与所述sgw控制平面电路或与所述pgw控制平面电路交换控制消息。

示例38可以包括示例37的主题，并且可以进一步指定所述网络控制器包括sgw控制平面电路，并且所述sgw控制平面电路虚拟化sgw控制平面功能。

示例39可以包括示例37-38中的任一项的主题，并且可以进一步指定所述网络控制器包括pgw控制平面电路，并且所述pgw控制平面电路虚拟化pgw控制平面功能。

示例40可以包括示例37-39中的任一项的主题，并且可以进一步指定所述安全通信链路将用于经由所述网络控制器从所述无线通信网络中的移动性管理实体接收数据。

示例41可以包括示例37-40中的任一项的主题，并且可以进一步指定建立安全通信链路包括经由网络接口卡建立安全通信链路。

示例42可以包括示例37-41中的任一项的主题，并且可以进一步包括建立所述网关用户平面计算系统和第二网关用户平面计算系统之间的通用分组无线业务隧道协议(gtp)隧道。

示例43可以包括示例42的主题，并且还可以包括执行sgw用户平面功能，其中所述第二网关用户平面计算系统包括用于执行所述无线通信网络中的pgw用户平面功能的用户平面电路。

示例44可以包括示例42-43中的任一项的主题，并且还可以包括执行pgw用户平面功能，其中所述第二网关用户平面计算系统包括用于执行所述无线通信网络中的sgw用户平面功能的用户平面电路。

示例45可以包括示例37-44中的任一项的主题，并且可以进一步包括经由安全通信链路接收不同于所述网关用户平面计算系统的所述第二网关用户平面计算系统的隧道端点标识符(teid)。

示例46可以包括示例45的主题，并且可以进一步包括使用所述teid建立所述网关用户平面计算系统和所述第二网关用户平面计算系统之间的通用分组无线业务隧道协议(gtp)隧道。

示例47可以包括示例37-46中的任一项的主题，并且还可以包括虚拟化一个或多个计算系统中的sgw用户平面功能或pgw用户平面功能。

示例48可以包括示例37-47中的任一项的主题，并且还可以包括执行sgw用户平面功能。

示例49可以包括示例37-48中的任一项的主题，并且还可以包括执行pgw用户平面功能。

示例50是其上具有指令的一种或多种非暂态计算机可读介质，所述指令响应于由计算系统的一个或多个处理设备执行，使得所述计算系统执行如示例26-49中的任一项所述的方法。

示例51是一种设备，包括用于执行如示例26-49中的任一项所述的方法的装置。

示例52是用于网络控制的设备，包括：用于虚拟化无线通信网络中服务网关(sgw)的控制平面功能的装置；用于虚拟化所述无线通信网络中分组数据网络网关(pgw)的控制平面功能的装置；用于建立所述设备和sgw用户平面计算系统之间的第一安全通信链路的装置，其中所述sgw用户平面计算系统将执行sgw的用户平面功能并且所述sgw用户平面计算系统不同于所述设备；以及用于建立所述设备和pgw用户平面计算系统之间的第二安全通信链路的装置，其中所述pgw用户平面计算系统将执行pgw的用户平面功能并且所述pgw用户平面计算系统不同于所述设备。

示例53可以包括示例52的主题，并且可以进一步指定所述设备为演进分组核心控制器。

示例54可以包括示例52-53中的任一项的主题，并且可以进一步包括用于使能经由所述设备的、所述无线通信网络的移动性管理实体和所述sgw用户平面计算系统之间的通信的装置。

示例55可以包括示例52-54中的任一项的主题，并且可以进一步指定所述pgw用户平面计算系统是第一pgw用户平面计算系统，并且其中所述设备还包括用于建立所述设备和第二pgw用户平面计算系统之间的第三安全通信链路的装置，其中所述第二pgw用户平面计算系统将执行pgw的用户平面功能，并且所述第二pgw用户平面计算系统不同于所述设备且不同于所述第一pgw用户平面计算系统。

示例56可以包括示例52-55中的任一项的主题，并且可以进一步包括用于建立sgw控制平面电路和pgw控制平面电路之间的通用分组无线业务隧道协议(gtp)隧道的装置。

示例57可以包括示例52-56中的任一项的主题，并且可以进一步指定用于建立第一安全通信链路的装置包括用于建立第一安全无线通信链路的装置。

示例58是用于网络控制的设备，包括：用于虚拟化无线通信网络中服务网关(sgw)的控制平面功能、或者所述无线通信网络中分组数据网络网关(pgw)的控制平面功能的装置；用于建立所述设备和sgw用户平面计算系统之间的第一安全通信链路的装置，其中所述sgw用户平面计算系统将执行sgw的用户平面功能并且所述sgw用户平面计算系统不同于所述设备；以及用于建立所述网络控制器设备和pgw用户平面计算系统之间的第二安全通信链路的装置，其中所述pgw用户平面计算系统将执行pgw的用户平面功能并且所述pgw用户平面计算系统不同于所述设备。

示例59可以包括示例58的主题，并且可以进一步包括用于生成所述sgw用户平面计算系统的隧道端点标识符(teid)的装置；以及用于提供所述teid以供传输到所述sgw用户平面计算系统的装置。

示例60可以包括示例58-59中的任一项的主题，并且可以进一步包括：用于接收由所述pgw用户平面计算系统生成的所述pgw用户平面计算系统的隧道端点标识符(teid)的装置；以及用于提供所述pgw用户平面计算系统的所述teid以供传输到所述sgw用户平面计算系统的装置。

示例61可以包括示例58-60中的任一项的主题，并且还可以包括用于将所述sgw用户平面计算系统的隧道端点标识符作为与enb通信的用户设备(ue)的附接过程的一部分提供至所述enb的装置。

示例62可以包括示例58-61中的任一项的主题，并且可以进一步指定所述sgw用户平面计算系统是第一sgw用户平面计算系统，并且还可以包括用于在ue的切换期间建立所述设备和第二sgw用户平面计算系统之间的第三安全通信链路的装置，其中所述第二sgw用户平面计算系统将执行sgw的用户平面功能，并且所述第二sgw用户平面计算系统不同于所述设备且不同于所述第一sgw用户平面计算系统。

示例63是网关用户平面计算设备，包括：用于执行无线通信网络中的服务网关(sgw)用户平面功能或分组数据网络网关(pgw)用户平面功能的装置；以及用于建立所述设备和不同于所述设备的网络控制器之间的安全通信链路，其中所述网络控制器包括将执行sgw的控制平面功能的sgw控制平面电路、或将执行pgw的控制平面功能的pgw控制平面电路，并且其中所述安全通信链路用于与所述sgw控制平面电路或与所述pgw控制平面电路交换控制消息。

示例64可以包括示例63的主题，并且可以进一步指定所述网络控制器包括sgw控制平面电路，并且所述sgw控制平面电路虚拟化sgw控制平面功能。

示例65可以包括示例63-64中的任一项的主题，并且可以进一步指定所述网络控制器包括pgw控制平面电路，并且所述pgw控制平面电路虚拟化pgw控制平面功能。

示例66可以包括示例63-65中的任一项的主题，并且可以进一步指定所述安全通信链路用于经由所述网络控制器从所述无线通信网络中的移动性管理实体接收数据。

示例67可以包括示例63-66中的任一项的主题，并且可以进一步指定用于建立安全通信链路的装置包括用于经由网络接口卡建立安全通信链路的装置。

示例68可以包括示例63-67中的任一项的主题，并且可以进一步包括用于建立所述设备和第二网关用户平面计算设备之间的通用分组无线业务隧道协议(gtp)隧道的装置。

示例69可以包括示例68的主题，并且还可以包括用于执行sgw用户平面功能的装置，其中所述第二网关用户平面计算设备包括用于执行所述无线通信网络中的pgw用户平面功能的用户平面电路。

示例70可以包括示例68-69中的任一项的主题，并且可以进一步包括用于执行pgw用户平面功能的装置，其中所述第二网关用户平面计算设备包括用于执行所述无线通信网络中的sgw用户平面功能的用户平面电路。

示例71可以包括示例63-70中的任一项的主题，并且还可以包括用于经由所述安全通信链路接收不同于所述网关用户平面计算设备的第二网关用户平面计算设备的隧道端点标识符(teid)的装置。

示例72可以包括示例71的主题，并且还可以包括用于使用所述teid建立所述设备和所述第二网关用户平面计算设备之间的通用分组无线业务隧道协议(gtp)隧道的装置。

示例73可以包括示例63-72中的任一项的主题，并且还可以包括用于虚拟化一个或多个计算系统中的sgw用户平面功能或pgw用户平面功能的装置。

示例74可以包括示例63的主题，并且还可以包括用于执行sgw用户平面功能的装置。

示例75可以包括示例63的主题，并且还可以包括用于执行pgw用户平面功能的装置。