经由EAP/Diameter对WIFI QoS的移动网络运营商（MNO）控制的制作方法
【专利说明】经由EAP/Di ameter对WIFI QoS的移动网络运营商(MNO)控制
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求2013年9月16日提交的序列号61/878,260的美国临时申请的权益，其 公开内容在此通过引用并入，如同本文W其整体阐述。
【背景技术】
[0003] 自版本6、版本8的演进W及随后版本的扩展，蜂窝和WiFi互联的3GPP标准已经可 用。美国电气和电子工程师协会（I趾E)也已批准802. Ilu标准，对在预订服务提供商网络 (SSPN)中解决无线局域网(WLAN)增强的"与外部网络交互"的修订，诸如由3GPP MNO操作的 那些。然而，尽管运些标准使得能够接入运营商提供的服务和在蜂窝和WiFi之间移动，但是 特征部署已经被限制。
[0004] 移动网络运营商(MNO)可W使用蜂窝和WiFi技术两者向订户提供被管理的网络接 入。目前，MNO通常仅将WiFi考虑为为他们的双模式订户卸载基于互联网的流量的方式。在 目前的方案中，MNO可W配置某些手机应用，W在WiFi可用时总是使用WiFi接入互联网。例 如，MNO可W配置应用，W在应用处于低移动性情形时且在它们处于WiFi热点内的同时使用 WiFi。目前使用WiFi的方案可能会减少对MNO的蜂窝和核屯、网络拥堵，但是减少的拥堵可能 会带来代价。
【发明内容】
[0005] 本文描述的是用于WiFi服务质量(QoS)的MNO控制的方法、设备、和系统。在系统包 括用户设备(肥)和移动网络运营商(MNO)的一个实施例中，QoS参数可W被插入到Diameter 消息中，从而向肥提供MNO所指定的QoS策略。根据另一个实施例，UE根据丽0的策略设置无 线局域网上行链路业务流的用户优先级。例如，该策略可W被预先配置，或者可W通过本文 中所描述的机制来用信号传输。可W基于MNO要求提供不同的WiFi QoS。
[0006] 在示例实施例中，服务器，例如可信无线接入网络(TWAN)服务器，可W接收指示无 线局域网(WLAN)服务质量(QoS)参数的消息。可W根据经扩展的Diameter消息对该消息进 行格式化。服务器可W将WLAN QoS参数插入到经扩展的可扩展认证协议巧AP)消息，从而向 UE提供由MNO指定的QoS策略。此外，TWAN服务器可W向第二服务器发送Diameter消息。 Diameter消息可W指示肥的身份。TWAN服务器可W监视肥和第二服务器之间的可扩展认证 协议化AP)消息。基于所监视的EAP消息和UE的身份，TWAN服务器可W识别与UE相关联的 WLAN QoS策略。例如，TWAN服务器可W经由经扩展的EAP消息向肥发送所识别的WLAN QoS策 略。
[0007] 提供本
【发明内容】
来W简化形式介绍在下面的【具体实施方式】中进一步描述的概念 的选择。本
【发明内容】
不旨在识别所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不是旨在用 于限制所要求保护的主题的范围。此外，所要求保护的主题不限于解决本公开的任何部分 所记录的任何或所有缺点的限制。
【附图说明】
[0008] 通过结合附图的示例给出根据下面的描述得到的更详细的理解，其中：
[0009] 图1图示出用于可信无线局域网(WLAN)接入到演进分组粉lMEPC)的架构；
[0010] 图2是根据示例实施例的基于全局策略的WiFi服务质量(QoS)的流程图；
[0011]图3A-D是根据示例实施例的基于订户策略控制WiFi QoS的流程图；
[0012]图4A图示出在其中可W实现一个或多个所公开的实施例的可信无线局域网 (WLAN)接入和LTE EPC的示例架构；
[001引图48是在图4A中所图示的通信系统内可W使用的示例用户设备师)或其他设备 的系统图；W及
[0014] 图4C是在其中可W实现图4A的通信系统的各方面的示例计算系统的框图。
【具体实施方式】
[0015] 提供随后的【具体实施方式】来说明示例性实施例，并且不旨在限制本发明的范围、 适用性、或配置。在不脱离本发明的精神和范围的情况下可W在元素和步骤的功能和布置 上进行各种改变。
[0016] 集成的小型小区和WiFi(ISW)网络在许可频谱部署小型小区W及在未许可频谱部 署WiFi接入点。移动网络运营商(MNO)开始W通过成本效益集成和互联补充它们的蜂窝和 核屯、网的方式合并"电信级"WiFi。运可能会推动各种网络架构，订户服务选项、和策略管理 机制的发展。
[0017] ISW网络要求解决用于经由WiFi的互联网流量卸载、蜂窝和WiFi间的服务连续性、 简化的网络部署和管理(例如，经由蜂窝和WiFi配置机制和自组织网络(SON)扩展的合并）、 W及增强的基于策略的多路访问流量管理(例如，通过蜂窝和WiFi接入技术之间的动态流 量督导和服务质量(QoS)的本地执行)的更低成本替选。
[001引本文公开的是用于经由扩展认证协议化AP)和Diameter消息的WLAN QoS的MNO控 制解决方案。如果MNO部署运营商WiFi,则可能希望接入点（AP)和订户手机支持至少一些 802. Ile或WiFi联盟(WFA)无线多媒体(WMM)QoS特征，使得MNO能够在WiFi上经由不同QoS等 级提供增值服务。对于上行链路数据(来自UE的WiFi传输），可W定义从3GPP AAA服务器向 用户设备(肥)直接提供运营商指定的QoS策略的机制。肥还可W使用运些MNO策略为来自无 线局域网(WLAN) AP的特定下行链路业务流请求指定的QoS等级。
[0019]为了给出更多的内容，下面讨论的是与3GPP相关联的WLAN QoS和WLAN的相关WiFi 标准。3GPP已经为蜂窝接入和核屯、网络上的各种QoS等级指定控制机制。如本文所详述，运 些能力基于MNO要求扩展到包括对WLAN QoS的区分，如可W类似地应用于蜂窝接入网络。
[0020] WiFi可用于经由未许可频谱廉价交付包括移动会话连续性的MNO增值的分组数据 服务。根据如何W及在何处完成卸载，可W为经卸载的WiFi流量交付更好的QoS而进行调 整。例如，WLAN可W使用基于IE邸802. Ile的WMM标准支持QoS区分。I邸E 802. Ile是指修订 8:增强的介质访问控制(MAC)服务质量。使用WMM API的应用可W根据映射到语音、视频、尽 力服务、或背景的接入类别(AC)的用户优先级(UP)优先化802. Ile的MAC帖。四个AC队列允 许较高优先级的帖W统计学上低于较低优先级的帖的等待时间被发送。
[0021] 图I示出用于与EPC连接的可信WLAN接入网络(TWAN)的简化架构。参照图4A至图4C 讨论关于TWAN的进一步细节。根据TS 23.402部分16.1.1，当认为运营商信赖WLAN时，TWAN 101W多种方式与EPC 119接口。TWAN 101可W经由Sh接口 104与EPC 119接口，用于与3GPP AAA服务器107的认证过程。S化接口 104安全地传输接入认证、授权、移动性参数和计费相关 的信息。此外，TWAN 101可W经由S^i接口 106与EPC 119接口，用于利用分组数据网络(PDN) 网关(PGW)IOS进行承载管理过程。ANDSF服务器114可W位于EPC 119并且通过通信地连接 的PGW 108与肥102通信。ANDSF服务器114可W使用S14接口 100通信到肥102 eANDSF服务 器114可W发起推送，将其信息分发到UE 102,或UE 102可W向ANDSF服务器114查询，W拉 取所需的信息。
[0022] TS 23.402将TWAN 101内的详细功能划分考虑为超出3GPP的范围。SWw接口 105、 S2a接口 106、和Sh接口 107暴露的外部行为被认为在3GPP的范围。然而，诸如WLAN AN 113、 可信WLAN接入网关(TWAG) 117、和可信WLAN AAA代理(TWAP) 115的功能假定在TWAN 101的范 围内。WLAN AN 113由一个或多个WLAN接入点（AP)构成。AP通过SWw接口 105终止UE的WLAN IE邸802.11链路。运可能是独立的AP或例如使用IETF CAPWAP/DTLS协议连接到无线局域 网控制器(WLC)的AP。
[0023] TWAG 117在其接入链路上充当UE 102的默认IP路由器，并且终止与PGW 108的基 于61?的5姑接口 106。它还充当肥102的DHCP服务器。TWAG 117维护肥MAC地址关联，W便 经由通过WLAN 113中的AP(未示出）的点对点链路在UE 102和TWAG 117之间W及用于UE 102朝向PGW 108的S2a GTP-U隧道转发分组。点对点链路的实现，包括如何和何时被建立， 超出3GPP的范围（例如，由WiFi联盟和IE邸802.11定义WiFi过程，而WiFi网络发现和选择 决定基于UE的实施方式）。
[0024] TWAP 115终止与3GPP AAA服务器 107的基于Diameter的STa接口 104sDiameter是 指IETF认证、授权、和记帐协议。TWAP 115在WLAN AN 113和3GPP AAA服务器107(或在漫游 情况下的代理)之间中继AAA信息。TWAP 115与肥102MAC地址建立包括国际移动用户识别 码（IMSI)的UE 102预订数据的绑定，并且可W向TWAG 117通知第二层的附接和分离事件。 可能存在对3GPP"附接'的类比，运可W被看作与核屯、网络中的"认征'过程。TWAP 115还可 W向TWAG 117提供肥102的预订信息，诸如IMSI或MAC绑定。
[00巧]吧TP上的S^i移动性（S2a Mobility Over GTPr (SaMOG)的3GPP版本11 的SA2工作 项目已致力于在PGW 108和TWAN 101之间启用基于GPRS隧道协议(GTP)的5姑接口。对于可 信WLAN接入上基于61?的5姑的3GPP 11版本的架构、功能描述、和程序在TS 23.402的部分 16中进行了标准化。在TS 29.274中指定隧道管理的适用GTP控制平面协议(GTPV2-C)，并且 在TS 29.281中指定GTP用户平面。SaMOG的焦点是"至化PC的可信接入"，因此，该过程W到 EPC 101的"初始附接"开始。正如在LTE中，初始附接过程的成功完成导致"默认"EPC 101承 载的建立，使得能够经由5^1接口 106上的GTP隧道与核屯、网络"始终在线（always on)"连 接。对于SaMOG，因为在对互联网111的直接卸载的情况下，至化PC 119的用户平面连接被略 过且没有建立GTP隧道，所W到互联网111的直接卸载是不相关的。归属订户服务器化SS) 109或3GPP AAA服务器107可W经由Sh接口 104指示允许订户通过S^i接口 106接入EPC 119 还是使用非无缝WLAN卸载(NSWO)或两者。
[0026] 肥102使用3GPP的范围之外的"特定于TWAN的L2过程'发起与TWAN 101的"初始附 接"。对于WLAN,运将是经由IE趾802.11过程，随后是IETF EAPoレStaパ消息，所述IETF EA^kStart消息通过TWAP 115发起与3GPP AAA服务器107的EAP过程。通过比较，经由与演 进节点B(eNB)建立RRC连接，随后3GPP指定的非接入层(NAS)与移动性管理实体(MME)发信 令，来完成3GPP接入的"初始附接"的发起。
[0027] 在标准基于EAP的认证之后，TWAP 115向TWAG 117提供经由3GPP AAA服务器107从 HSS预订数据所检索的默认接入点名称(APN)。然后，TWAG 117选择与APN相关联的PGW 108， 并且向PGW 108发送GTP-C"Create Session Request(创建会话请求r。此请求将RAT类型 识别为"非3GPP"，并且包括默认EI^承载QoS(如从HSS 109传下来)和TWAN 101的GTP隧道端 点标识符(TE ID)。注意，此Qo S适用于TWAG 117和PGW 108之间的GTP隧道(S2a接口 106)-- 不适用于包括WiFi链路的实际端至端EI^承载，其中，WLAN无线电接口被认为在3GPP的范围 之外。默认承载QoS包括非保证比特率(非GBR)的QoS等级标识符(QCI) dQCI值代表资源类型 (GBR或者非GBR)、优先级、分组延迟预算、和分组误差损失率，如表1所示，表1反映来自Saad Z-Asif所著"下一代移动通信体系：移动通信的