，业务路由路径是非优化的并且在结构方面不匹配扁平化演进(flat-evolving)的移动通信网络，单点故障(SPOF)发生，并且网络资源被浪费。
[0036]致力于LTE/EPC网络的标准化的3GPP组织最近已经标准化了本地IP接入(LIPA)技术和SIPTO技术以解决集中式移动性管理技术的弱点。然而，SIPTO技术可以被设计成使用现有的LTE/EPC网络结构，并且额外地仅仅处理通过本地网关(LGW)选择的数据业务(例如web业务)。结果，L-GW可以不具有与在LTE/EPC网络中执行信号处理的核心功能的移动性管理实体(MME)以及管理与计费和服务质量(QoS)相关的信令处理的策略计费和规则功能(PCRF)的任何直接接口。
[0037]在以下将描述的实施例中，数据业务可能不通过集中式移动性锚，即P-GW。相反，根据用户设备(UE)的移动，移动性锚的功能可以被分布到接近RAN的地方以通过最佳路径递送数据业务。此外，在核心网络的中心集中的数据业务可以被分布到核心网络的边缘，由此增加核心网络的数据业务携带能力并降低传输成本。以下将描述的实施例还可以在包括UE的LTE/SAE网络结构中支持具有最小变化的分布式P-GW结构。
[0038]虽然在此将描述用于在LTE通信系统中支持分布式P-GW的方案，但用于支持分布式P-GW的方案也可以同样适用于任何其它通信系统。
[0039]图1图示根据本公开的支持分布式P-GW的演进分组系统的示例网络结构。
[0040]参考图1，演进分组系统(EPS)可以包括TON 100、演进通用陆地无线接入网络(E-UTRAN) 110、演进分组核心(EPC) 120 和 PDN 140。E-UTRAN 110 可以包括 UE 111 以及 eNB 113 和 115，并且 EPC 120 可以包括 S-GW 121、P-GW 123、MME 125、PDN-Edge 网关(PDN-EdgeGateway，P-EGff) 127 和 129、归属订户服务器(HSS) 131 和 PCRF 133。
[0041]P-EGff 127和129在功能上可以与P-Gff 123相似。然而，P-EGff 127和129可以在某种意义上不同于P-GW 123，以减少由P-GW 123中集中的数据业务生成的负载，P-EGff127和129被分布在邻近于RAN的位置上方，例如eNB的位置或邻近于eNB的位置。
[0042]P-EGff 127和129可以支持P-GW 123的所有功能和S-GW 121的下面的功能。即，在从TON 101接收到数据服务时，P-EGff 127和129请求UE 111打开数据服务，并且当UE111在空闲模式中操作时，P-EGff 127和129可以缓冲在数据服务中包括的分组。
[0043]P-EGff 127和129可以维持已经用于在P-GW 123和PDN 101之间的通信的SGi接口和Gx接口。P-EGW 127和129可能需要用于在eNB 113和MME 125之间的通信的新接
□ O
[0044]Sla-U接口 135可以是在eNB 113和P-EGW 127之间的接口。S2d接口 137可以是在P-EGW 127和P-EGW 129之间的接口。
[0045]Slla 接口 139 可以是 P-EGW 127 和 MME 125 之间的接口。
[0046]图2图示根据本公开的其中在EPS网络中配置多个P-EGW的示例。
[0047]参考图2，可以假设:在EPS网络中，P-EGW被单独用作或者P_GW和P-EGW两者被用作用于UE的移动性锚。从而，在从UE接收到注册请求和服务请求时，MME可以选择在P-Gff和P-EGW之间的用于与PDN连接的一个移动性锚，并且可以执行相关的过程。MME然后可以通过选择的移动性锚来使用PDN服务。
[0048]然而，P-EGW可以具有与P-GW的功能相同的与另一个设备的接口结构，使得在UE接入的地方中配置P-EGW和P-GW 二者，并且MME选择P-EGW作为移动性锚以增加减少业务负载的效果。然而，如果不在UE接入的地方中布置P-EGW，则MME可以选择P-GW以现有方式提供在UE和TON之间的连接服务。
[0049]没有任何接口存在于P-EGW和S-GW之间，而是相反，P-EGff可以额外地支持S-GW的功能以与3GPP网络而不是LTE/EPS互联，并且执行异构切换功能。
[0050]如果在第一至第四UE 201,203,205和207中的UE最初接入EPS网络，则MME可以执行与EPS网络的注册过程以在EPS网络中注册所述UE0那时在UE和MME之间形成的EPS连接管理(ECM)连接可以用于与UE的注册和认证相关联的信令服务。此后，如果UE请求MME提供服务，则MME可以优先地从以分布式的方式布置的第一至第三P-EGW 209、211和213中选择P-EGW，并且可以通过选择的P-EGW建立在UE和PDN之间的连接。从而，UE可以通过选择的P-EGW接收从PDN提供的服务数据。在这种情况下，由于UE已经执行国际移动订户身份(MSI)的获取、认证以及通过注册过程与P-GW的非接入层(NAS)安全建立，所以通过执行与P-EGW的用于数据通信的EPS会话建立过程，UE可以建立与PDN的连接。[0051 ] UE可以同时通过多个P-EGW建立与几个I3DN的连接，并且UE可以被分配用于与每个I3DN的连接的新IP地址。S卩，建立与K个I3DN的连接的UE可以被分配有K个IP地址。在此，如果通过P-GW建立与TON的连接，则可以使用现有的EPS系统。
[0052]图3是图示根据本公开在UE中的注册过程和TON连接建立过程的示例的阶梯图。
[0053]参考图3，EPS 网络可以包括 UE 300^eNB 310^P-EGff 320^MME 330、HSS 340^S-Gff350/P-GW 360 和 PCRF 370。
[0054]首先，如下描述UE注册过程380。
[0055]在操作301中，UE 300可以建立关于控制平面的与MME 330的ECM连接，并且可以获取頂SI。在实施例中，关于获取頂SI的操作，UE 300向MME 330发送包括頂SI的附接请求消息以请求网络连接，并且MME 330可以从连接请求消息获取頂SI。
[0056]在操作303中，UE 300可以通过使用頂SI而执行与MME 330的UE认证过程。在操作305中，MME 330可以执行NAS安全建立过程以在UE 300和MME 330之间稳定地传送NAS消息。
[0057]在操作307中，MME 330可以注册UE 300，并且可以执行与HSS 340的位置更新过程以识别UE 300可以使用哪些服务。S卩，MME 330可以通知HSS 340:UE 300位于由MME330管理的区域中，并且从HSS 340获取用户订阅信息。
[0058]如下描述PDN连接建立过程390。在操作309，UE 300可以向MME 330发送I3DN连接请求消息，并且在操作311，MME 330可以选择P-EGW。S卩，MME 330可以为UE 300的服务请求分配EPS承载标识符(ID)，并且可以为UE 300的请求的服务确定连接到哪个TON以及通过哪个P-EGW连接到所述TON。考虑在UE 300中设置的接入点名称(APN)、对管理UE 300的eNB 310的(基于位置的)接近、相关P-EGW的业务负载以及指示相关P-EGW到所确定的PDN的连接是否可能的信息，MME 330可以确定P-EGW。如在此公开的，可以假设:MME 330通过操作311的P-EGW选择过程选择P-EGW 320。
[0059]在操作313，MME 330可以向选择的P-EGW 320发送请求EPS会话创建的会话创建请求消息，并且在操作315，已经接收到会话创建请求消息的P-EGW 320可以向UE 300分配IP地址。分配给UE 300的IP地址就阶段来说(in terms of a phase)可以是P-EGW 320可以被路由到的正确地址以用于与I3DN的正确通信。每个P-EGW可以管理IP池，从IP池中包括的IP地址当中选择PDN连接所需的IP地址，并且向UE分配IP地址。
[0060]在操作317，P-EGW 320可以从PCRF 370获取UE策略和计费控制(PCC)规贝lj。即，P-EGff 320可以通知PCRF 320:UE 300的EPS会话建立，并且可以从PCRF 370获取PCC规则以根据UE 300在为PDN连接创建EPS会话中订阅的服务来执行资源分配和策略控制，诸如QoS控制ο
[0061 ] P-EGff 320可以安装从PCRF 370获取的PCC规则以向UE 300的EPS会话应用所述PCC规则。在操作319，P-EGW 320可以向MME 330发送确认EPS会话被创建的会话创建响应消息。会话创建响应消息可以包括应用到EPS会话和默认EPS承载的QoS信息，并且会话创建响应消息可以与上行链路(UL)Sla P-EGW隧道端点标识符(TEID)信息一起被发送，其中所述上行链路(UL)Sla P-EGW隧道端点标识符(TEID)信息被分配以创建Sla GTP隧道。P-EGW 320可以向MME 330发送在操作315分配的IP地址。
[0062]在确认允许和分配用于UE 300的资源分配之后，MME 330可以确定数据无线电承载(DRB)和Sla承载的创建所需的资源以及NAS信