核心网络元件及其方法_4

文档序号:9219698阅读:来源:国知局
器1055使用从eNB 1020直接到TON GW 1040的 SIPTO0
[0074]OTR SIPTO的激活被术语化为机会,因为仅作为例如卸载流量的机会而发生。例如,一些负载条件能够指示需要卸载。在这样的情况下,网络运营商可能能够使用已知的操作和管理(0&M)机制来为由某些eNB提供服务的几个小区“开启”SIPT0。另一个例子是在企业环境中使用SIPT0,其中可能能够仅对于属于该企业(例如以订阅为基础)的特定UE使能SIPT0,而对于该企业的其他访问者将使用同一 H(e) NB,但是他们的UE不能从可用的OTR SIPTO支持中获益。
[0075]有利地是,因为UE不需要知道已经发生了 OTR SIPT0,所以OTR SIPTO的激活对于UE来说是透明的。因而,UE为了获得该服务既不需要对于该功能的特定支持,也不需要激活任何特定PDN连接等。所描述的OTR SIPTO机制利用位于eNB或H(e) NB内的路由模块。
[0076]依据一个示例实施方式,用于3GPP标准的TS 23.401的新语法如下面所表示的:
[0077]4.X.机会式透明路由选择IP流量卸载
[0078]4.X.1 概要
[0079]4.X.2机会式透明路由激活
[0080]eNB可以直接向目标PDN提供用户平面流量的机会式透明路由,而无需采用核心网络用户平面。这在图4.X.2-1中示出。
[0081]UE保持不知道PDN连接的用户平面处理。当满足下述条件时发生激活:
[0082]-eNB从MME接收到被设置为TRUE的SIPTO允许指示符
[0083]-eNB实现了运营商定义的条件以激活SIPT0(例如,Sl-U上的负载阈值)
[0084]-UE 处于 ECM-CONNECTED (ECM 连接)状态中。
[0085]图15示出机会式透明路由去激活过程1100的信号流的例子。在示例信号流中,当出现下述条件中的一个或多个时可以发生OTR SIPTO的去激活:
[0086](i)UE移出正支持OTR SIPTO的eNB/H(e)NB的覆盖范围;
[0087](ii)跟随PDN去激活/分离事件;
[0088](iii)促成到OTR SIPTO的转换的“机会”(诸如,例如过量流量负载)被确定不再适用;
[0089](iv)移交到新目标eNB/Η (e) NB或跟随非3GPP接入/3GPP接入;
[0090](V)UE转换到空闲模式;或
[0091](vi)取代当UE转换到空闲模式时不对OTR SIPTO连接进行去激活,eNB可以采取行动来发起对UE的寻呼。在该方案中,eNB可以借助于比方说对于TON Gff的Sl-U接口向UE发送上行链路零数据长度回环(loopback) IP分组。该分组将从TON GW被发送回UE。当分组到达S-GW时将触发寻呼,这与通常一样。
[0092]信号流包括在UE 1115、以eNB或第一路由器1120的形式的网络元件、第二(远程)路由器1155、MME 1125、服务GW 1130和PDN Gff 1140之间的信令。eNB或第一路由器1120经由第二路由器1155具有UE 1115与TON GW1140之间的已建立的用户平面通信,如信号流1170。在步骤1180中,eNB或第一路由器1120确定其应当切换路径,并因而停止SIPTO路由。在一个例子中,可以由比方说缺乏机会条件(例如,SI上的负载可能已经低于阈值)或PDN连接可能被去激活、或UE可能移交到另一接入节点等而触发该切换。此后,eNB或第一路由器1120终止使能在其自身与第二路由器1155之间的通信的SIPTO IP终止参考点隧道/连接/路由状态,如在信号流1181中所示的。然后,第二路由器1155用信号向TON Gff 1140通知去激活,以确保如果可能的话沿新路径向TON Gff 1140转发从TON Gff1140到UE 1115的下行链路(DL)流量。此外,由eNB或第一路由器1120经由对于TON Gff140的SI接口在信号流1185中向MME 1125通知从SIPTO路由到正常路由的迫近的路径切换。MME 1125可以向eNB或第一路由器1120确认该信息,如在信号流1187中所示的。然后,从SIPTO切换路径,以借助于I3DN Gff 1150而不是经由第二路由器1155直接到TON Gff1140来路由用户平面,如在信号流1186、1188、1190、1192中所示的。
[0093]在一个替换例子中,可以在建立正常(非SIPT0)路由之后发生信号流1185和信号流1187,因为MME极少拒绝从SIPTO路由的转变。
[0094]依此方式,示例信号流描述了提供OTR去激活过程的机制。
[0095]现在参照图16,示出网络运营商核心传输网络拓扑1200的例子,例如,被配置为使能运营商IP骨干网中对于SIPTO的机会式路由路径优化。因而,图16中示出的例子提供了一种用于支持在图3的第二路由器355与PDN服务器345之间的通信的示范性架构。在任一网络运营商处的网络拓扑(统称为IP网络传输层(TNL))被设计为在提供商入网点(POP)中的骨干网节点之间提供实质路径分集性。在POP内,骨干网节点被连接到公共和/或专有对等互联(与其他因特网服务提供商(ISP),例如ISP-11202、ISP-21212和ISP-31222)、提供商数据中心(用于大容量流量)和大(复杂)团体客户。通常通过外部BGP(E-BGP)路由容许策略1206、1216、1226来控制对等互联接点处这些网络之间的路由的确定,例如ISP 1202、1212、1222与运营商核心TNL 1250之间。ISP之间的BGP对等互联被称为是外部的,且提供商网络内的BGP对等互联被称为是内部的。在提供商核心1250内,内部BGP 1252、1254对在例如路由器1208、1218、1228、1238的对等互联之间交换路由信息具有刚需(rigid requirement)。内部BGP路由器被配置为通常在全网中彼此对等。在运营商核心TNL 1250内,取决于网络拓扑利用OSPF或IS-1S来确定最短路径。
[0096]如图16中所示,在如何能够使能路由路径优化方面存在各种可能性,例如,当出现对于SIPTO的机会时,通过触发位于IP骨干网之内的路由路径开关1260。在实际的运营商网络中,特定路由路径的选择将取决于多个因素,例如,网络拓扑、SIPTO IP分流网络与运营商骨干网络的架构之间的互连。
[0097]可以在PDN内或在第一路由器与PDN之间的中转网络中完成外部一方与第二路由器(比方说图4的第二路由器455或第二路由器457)之间的路由路径优化修改。如果第二路由器位于I3DN内,则在移动运营商与PDN运营商之间应当存在合作协议以交换路由更新信息。
[0098]在第一示例路由操作中,合作的第二路由器被配置为当出现对于SIPTO的机会时,在包括分组数据网(PDN)的自主系统(AS)内广告更好的路由度量。在一个例子中,例如在其中eNB/H(e)NB在与IP网络相同的AS上且eNB/H(e)NB连接到提供对于因特网骨干的连通性的外部PDN和ISP的方案中,可以使用OSPF或IS-1S协议来执行广告。因而,出于相对简单的部署,其中eNB/H(e)NB被直接连接到由单个运营商管理和控制的网络,可以使用OSPF或IS-1S协议。
[0099]然而,在大规模部署中,当与成本因素一起使用最短路径路由选择过程时,与OSPF和IS-1S相关联的成本度量可能将对于要使用的流量工程的形态太分于简单化了,这样的孤立可能导致路径负载中的严重不平衡。当在运营商IP骨干网与外部对等方之间可用各种互连时尤其如此,其中外部对等方是为因特网骨干和/或将连接eNB/H(e)NB的它们自己的网络提供服务的ISP的形式。在这样的大规模部署中,可以使用MPLS TE机制来执行优化路由,如图17中所示。
[0100]现在参照图17,示出使用MPLS TE机制的优化路由架构1300。基于MPLS的流量工程(TE)在大规模骨干网络中是公用的,以对通常从ATM得到的虚拟电路进行模拟,但是没有与建立路由/电路以及随后拆除路由/电路相关联的信令开销,如在通过MPLS的流量工程的RFC2702要求中所示的。因而,MPLS流量工程使用携带通常被称为流量干线的MPLS流量的电路,并且能够独立于根本的链路拓扑而被路由。
[0101]利用MPLS的流量工程具有下述组件:
[0102]⑴IGP部件,由对IS-1S和OSPF的流量工程扩展组成;以及
[0103](ii)信令组件,基于对RSVP或CR-LDP的流量工程扩展。
[0104]流量工程使用MPLS来构造通过所管理的IP核心的路径。使用在每个标签交换路由器(LSR)—一例如入口 LSR 1342一一中包含的专用数据库1345来执行实际的路径选择。专用数据库1345有时被称作流量工程链路状态数据库(TE-LSDB)。TE-LSDB 1345包含核心的网络拓扑(由单个IGP区域所限制)。在对路径选择提供约束(例如出口(egress)、期望路径、带宽和标签交换路由器接口的包含/排除)后,TE-LSDB 1345被删除不适应的链路并选择最短的标签交换路径。
[0105]因而,图17中示出的例子提供了一种用于在所有外部BFP路由器(例如,ISP TN1306内的第一路由器1308、目标TON 1352内的第二路由器1350和运营商分组承载网络1314内的第三路由器1320)以及单个提供商/网络运营商核心骨干网1332(由单个AS限制)之间建立隧道(tunnel)的示范性MPLS和流量工程架构1300。在快捷(short-cut)路由的应用中,前缀的选择被称为FEC(Forward Equivalence Class,转发等价类)并且由外部BGP下一中继路由(BGP NEXT HOP route) 1346来预先确定,该FEC是可以由出口路由器1326、1330或1340中的任何一个直接访问的。
[0106]例如使用在对用于LSP隧道的RSVP-TE的RFC4090快速重新路由(reroute)扩展中描述的快速重新路由机制,在允许SIPTO的PDN的路径中的每个LSR——例如图17中的出口 LSR-21330和出口路由器1340——将需要对于任一给定LSP隧道使用在每个首要标签交换中继(hop)的RFC4090中描述的机制来创建备份标签交换路径。备份标签交换路径能够在出现对于SIPTO的机会时提供合适的路由路径。
[0107]建立备份标签交换路径是中间点标签交换路由器的责任,该中间点标签交换路由器将需要使用在RSVP-TE中提供且被包含在对关于LSP隧道的RSVP-TE的RFC4090快速重新路由扩展中的信令扩展来将合适的优先级携带到每个中间点标签交换路由器。假设中间点标签交换路由器被通知关于SIPTO的能力,则其然后能够对于是否使用SIPTO的情况确定与在入口标签交换路由器处表达的流量工程策略一致的备份路径。
[0108]虽然已经参考OTR SIPTO机会描述了本发明的例子,但是应当想到该例子同样应用于所有SIPTO机制,不管是否使用机会式透明路由。
[0109]虽然已经参考LTE/EPC网络描述了本发明的例子,但是设想到,对于替换应用,本发明构思可以同样应用于任何通用移动电信系统(UMTS)、蜂窝通信系统或通用分组无线系统(GPRS),并且事实上,可被应用于任何3GPP无线接入技术。在一些例子中,可以以硬件实现在流程中示出的一些或全部步骤,和/或可以以软件实现在流程中示出的一些或全部步骤。
[0110]现在参照图18,示出可
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