一种中立小区主持解决方案的制作方法

文档序号:13217894阅读:157来源:国知局
技术领域本公开一般地涉及用于为提升数据吞吐量而提供主持中立(host-neutral)小小区的系统、方法、以及介质。

背景技术:
无线网络是使用无线电波来将信息从网络中的一个节点运送到网络中的一个或多个接收节点的电信网络。蜂窝拓扑以对为地理区域提供无线电覆盖的无线电小区的使用为特色,其中多个小区被安排为在较大区域上提供连续的无线电覆盖。在无线网络的多个部分中(比如,在小区或接入点之间)也能够使用有线通信。无线通信技术可结合许多用户设备来使用,例如,卫星通信系统、便携式数字助理(PDA)、膝上型计算机、以及移动设备(例如,蜂窝电话)。这样的设备的用户能够获得的一个益处是只要用户在这样的无线通信技术的范围内就能连接到网络(例如,互联网)的能力。当前的无线通信系统使用电路交换或分组交换中的任一者或其组合以便向移动设备提供移动数据服务。一般而言,针对基于电路的途径,无线数据是通过数据的发送方和接收方之间的专用(以及不间断的)连接、使用物理交换路径来运送的。另一方面,基于分组的途径不向给定会话永久地分配传输资源,并且不需要在数据的发送方和接收方之间建立或拆除物理连接。一般情况下,在基于分组的途径中,数据流被分成分离的分组或信息段。数据流可以包括多个分组或单一分组。小小区接入点设备是为了提高移动无线通信服务(例如,手机、无线消息传送等)的覆盖率从而卸载移动服务提供商的基础设施上的负荷而被部署在订户地点的无线电接入点设备。这些小区可被称作毫微微小区或微微小区(通常,与毫微微小区接入点设备相比,微微小区更为强大并且支持更多信道)。这些设备本质上起到蜂窝(或“小区”)收发机塔的作用。与小区塔相似,它们在受到服务提供商的严格规章约束的授权频段中运行。越来越多的企业,比如想要在它们自己的大楼或其它设施(其中传统蜂窝塔服务(本文也称作“宏”服务)可能不可用)内部扩展移动通信功能的大公司,正在部署小小区。小小区能够允许开放接入,因为企业用户和非企业用户都能够接入该基础设施。然而,目前,这些小小区仅向属于特定服务提供商的网络的用户提供服务。

技术实现要素:
根据本公开的一个方面提供了一种方法,该方法包括:在小小区处,在第一用户设备(UE)和第一分组核心之间通信,其中小小区通过非授权的无线协议与第一UE通信,并且其中第一UE和第一分组核心各自与第一无线提供商相关联;以及在小小区处,在第二UE和第二分组核心之间通信,其中小小区通过所述非授权的无线协议与第二UE通信,并且其中第二UE和第二分组核心各自与第二无线提供商相关联;其中与第一UE和第一分组核心相关联的第一无线提供商不同于与第二UE和第二分组核心相关联的第二无线提供商,并且其中小小区同时向第一分组核心和第二分组核心注册。根据本公开的另一方面提供了一种网络设备,该网络设备包括:能够存储数据的存储器;以及耦合到存储器的处理器。该网络设备被配置为:在小小区处,在第一用户设备(UE)和第一分组核心之间通信,其中小小区通过非授权的无线协议与第一UE通信,并且其中第一UE和第一分组核心各自与第一无线提供商相关联;以及在小小区处,在第二UE和第二分组核心之间通信,其中小小区通过所述非授权的无线协议与第二UE通信,并且其中第二UE和第二分组核心各自与第二无线提供商相关联;其中与第一UE和第一分组核心相关联的第一无线提供商不同于与第二UE和第二分组核心相关联的第二无线提供商,并且其中小小区同时向第一分组核心和第二分组核心注册。附图说明图1根据某些实施例示出了通信网络。图2根据某些实施例示出了包含小小区的通信网络。图3A是拥塞企业环境中的典型网络接入的描述。图3B是拥塞企业环境中的包含主持中立小小区的网络接入的描述。图4A和4B是根据一些实施例示出了小小区附着过程的信号流程图。图5是根据一些实施例示出了UE在eNB之间切换的信号流程图。图6是根据一些实施例提供小小区修改的信号流程图。图7A-7C是根据一些实施例示出了由各种网络元件发起的小小区释放的信号流程图。图8是根据一些实施例示出了UE的一个实现方式的逻辑图。图9根据一些实施例示出了网络设备的实现方式。图10是根据一些实施例的网络设备的软件架构的逻辑视图。具体实施方式概览实施例可以包括在小小区处在第一用户设备(UE)和第一分组核心之间通信,其中小小区通过非授权的无线协议与第一UE通信,并且其中第一UE和第一分组核心各自与第一无线提供商相关联;在小小区处在第二UE和第二分组核心之间通信,其中小小区通过非授权的无线协议与第二UE通信,并且其中第二UE和第二分组核心各自与第二无线提供商相关联;其中与第一UE和第一分组核心相关联的第一无线提供商不同于与第二UE和第二分组核心相关联的第二无线提供商,并且其中小小区同时向第一分组核心和第二分组核心注册。非授权的无线协议能够包括授权辅助接入(LicenseAssistedAccess,LAA)。小小区和UE各自能够还包括次无线电资源控制(RRC)。第一UE和第二UE分别能够与第一无线基站和第二无线基站相关联,各个基站包括主RRC。次RRC能够协调第一UE在小小区和第二小小区之间的移动性。小小区能够经由X2接口与第二小小区通信。这种移动性能够在不使用与第一基站相关联的主RRC的情况下被协调。在一些实施例中,该方法还能够包括使第一UE与和第一无线提供商相关联的第三基站相关联,并且使第一UE和第一基站分离,其中在关联和分离期间第一UE保持连接到小小区。第一无线提供商和第二无线提供商能够与不同无线技术相关联。在一些实施例中,第一UE和第二UE能够经由授权辅助接入(LAA)与第一无线基站和第二无线基站通信。实施例可以包括网络设备,该网络设备进一步包括能够存储数据的存储器和耦合到存储器的处理器,网络设备能够被配置为在小小区处在第一用户设备(UE)和第一分组核心之间通信,其中小小区通过非授权的无线协议与第一UE通信,并且其中第一UE和第一分组核心各自与第一无线提供商相关联;在小小区处在第二UE和第二分组核心之间通信,其中小小区通过非授权的无线协议与第二UE通信,并且其中第二UE和第二分组核心各自与第二无线提供商相关联;其中与第一UE和第一分组核心相关联的第一无线提供商不同于与第二UE和第二分组核心相关联的第二无线提供商,并且其中小小区同时向第一分组核心和第二分组核心注册。非授权的无线协议能够包括授权辅助接入(LAA)。小小区和UE各自能够还包括次无线电资源控制(RRC)。第一UE和第二UE分别能够与第一无线基站和第二无线基站相关联,各个基站包括主RRC。次RRC能够协调第一UE在小小区和第二小小区之间的移动性。小小区能够经由X2接口与第二小小区通信。这种移动性能够在不使用与第一基站相关联的主RRC的情况下被协调。在一些实施例中,该方法还能够包括使第一UE与和第一无线提供商相关联的第三基站相关联,并且使第一UE和第一基站分离,其中在关联和分离期间第一UE保持连接到小小区。第一无线提供商和第二无线提供商能够与不同无线技术相关联。在一些实施例中,第一UE和第二UE能够经由授权辅助接入(LAA)与第一无线基站和第二无线基站通信。示例实施例长期演进(LTE)无线网络为拥挤地区中的大量人口提供服务。LTE速度和可靠性受到与特定LTE基站交互的用户的数目的限制。在拥塞环境中,当网络提供商的LTE信道饱和时,速度和可靠性会受到影响。3GPPLTE无线网络的运营商授权他们自己的特定频带,这些频带允许用户设备(UE)在半私有信道上与基站通信。然而,信道空间是有限的,并且网络上不断增加的订户量导致网络拥塞。在大型结构(例如,容纳股份制企业的大型建筑物)内,该问题是特别显著的。在这些建筑物内,成千上万的订户可能竞争仅与每个无线提供商的一个基站相关联的带宽。可用于通信的有限空间会导致丢失分组和通常较差的吞吐量。该问题的一个解决方案是在企业内部放置一个或多个迷你无线基站。这些迷你无线基站或“小小区”能够被放置在整个拥塞区域上,并且能够被设计为提供小范围的无线覆盖,例如,每小区50英尺。小小区然后经由有线网络连接通过互联网与无线提供商演进型分组核心(EPC)网络通信。该解决方案将针对每个无线提供商要求不同小小区,因为这些无线提供商各自以不同的、不兼容的频率运营。小小区具有天线、无线电电路、协议处理器、以及到其他设备的接口。为解决这些问题,在拥塞环境中提供了主持中立小小区以替代专属小区。主持中立小小区可以通过LAA协议连接到任何支持LTE的(LTE-enabled)UE,该主持中立小小区在非授权的5Ghz频带上运作。即使两个UE的无线电装置不兼容,它们两者仍然可以使用LTE-U连接到相同小小区。图1根据本公开的某些实施例示出了通信网络。图1包括UE102a和102b、演进型节点B(eNodeB)104a和104b、移动性管理实体(MME)106、服务网关(SGW)108、PDN网关(PGW)110、无线电资源控制层(RRC)112a和112b、无线无线电连接114a和114b、eNodeB116、小小区118a和118b、以及X2接口120。RRC112a和112b是分别驻留在eNodeB104a和104b内的控制平面接口。eNodeB104a和104b是连接到演进型UMTS陆地无线接入网络(E-UTRAN)的LTE网络无线电网络组件,如所示。UE102a和102b能够是具有LTE功能的任何设备。UE102a能够使用连接114a连接到eNodeB104a,UE102b能够使用连接114b连接到eNodeB104b。在一个实施例中,UE102a和102b各自支持来自仅一个无线运营商的LTE功能。在此实施例中,UE102a和102b各自支持的无线运营商可以是不同的。在此实施例中,UE102a不能与eNodeB104b通信,并且UE102b不能与eNodeB104a通信。例如,在此实施例中,由UE用来与相应的eNodeB通信的频率能够是不同的。LTE通信网络包括PDN网关(PGW)110、服务网关(SGW)108、以及移动性管理实体(MME)106。LTE通信网络的演进型分组核心(EPC)包括MME106、SGW108和PGW110组件。在一些实施例中,能够在相同网关或机架上实现一个或多个EPC组件,如下所述。SGW位于用户平面中,其中它向和从eNodeB和PGW转发和路由分组。SGW还用作针对3GPP网络之间的移动性和eNodeB间切换的本地移动性锚点。SGW路由和转发用户数据分组,同时还作为移动性锚点和针对LTE和其他3GPP技术之间的移动性的锚点(终止S4接口并且在2G/3G系统和PGW之间中继流量)。对于空闲状态的UE,SGW在下行链路数据到达UE时终止下行链路数据路径并且触发寻呼。SGW管理并存储UE上下文,例如,网络内部路由信息和IP承载服务的参数。PGW作为LTE网络和其他分组数据网络(比如,互联网或基于SIP的IMS网络(固定的和移动的))之间的接口。PGW用作针对3GPP网络内以及3GPP和非3GPP网络(比如,WiMAX和3GPP2标准(CDMA1X和EVDO))之间的移动性的锚点。PGW作为策略和收费执行功能(PCEF),其管理服务质量(QualityofService,QoS)、在线/离线基于流的收费数据生成、深度分组检测、以及合法监听。PGW通过作为UE的流量出口点和入口点来向UE提供到外部分组数据网络的连通性。UE可以具有与不止一个PGW的同时连通性以访问对个分组数据网络。PGW执行策略执行、针对每个用户的分组过滤、收费支持、合法监听、和分组筛选。MME106驻留在EPC控制平面中,并且管理节点选择、会话状态、认证、寻呼、与3GPP2G/3G节点的移动性、漫游、以及其他承载管理功能。MME能够是独立元件或者与其他EPC元件(包括,SGW、PGW、和/或服务GPRS支持节点(SGSN)第8版)集成。MME还能够与2G/3G元件(比如,SGSN和GGSN)集成。该集成是2G/3G和4G移动网络之间的移动性和会话管理联网的关键。MME106负责包括重新传输的UE跟踪和寻呼过程。MME106处理承载激活/去激活处理,并且还负责在初始附着处并且在LTE内切换时针对UE的SGW和PGW节点选择。MME还生成并向UE分配临时身份,并且终止非接入层(NAS)信令。MME核查UE容宿在服务提供商的公共陆地移动网络(PLMN)上的授权,并且执行UE漫游约束。MME是网络中用于针对NAS信令的加密/完整性保护的端点并且处理安全性密钥管理。MME向LTE和2G/3G接入网络之间的移动性提供控制平面功能,其中S3接口在来自SGSN的MME处终止。UE102a和102b还能够分别经由小小区118a和118b连接到EPC1和EPC2。UE102a能够使用连接114a连接到小小区118a,并且UE102b能够使用连接114b连接到小小区118b。小小区118a还可以连接到EPC1,并且小小区118b还可以连接到EPC2。小小区118a和118b可以结合eNodeB104a和104b用来提供从UE到EPC的更高的总吞吐量。eNodeB能够经由X2接口120互连。X2接口允许相邻eNodeB之间的通信以辅助UE从一个eNodeB切换到另一eNodeB。一般来说,只有属于相同无线提供商的相邻eNodeB能够经由X2接口通信。在图1中,eNodeBs104a和116能够属于相同无线提供商。有时,UE102a能够将位置从时刻T1移动到时刻T2,如所示。在此情形下,连接到eNodeB104a的UE102能够更靠近eNodeB116。eNodeB104a然后能够通过经由X2接口与eNodeB122通信来切换与UE102a的通信。属于相同无线提供商的小小区也可以通过X2接口通信。如图1中所示。经由每个eNodeB内的RRC来处理UE在eNodeB和小小区之间的移动性。例如,虽然图1中未示出,但是UE102a可以最初连接到小小区118a,但是之后移出该小小区的范围。UE102a然后可以连接到在其范围内的另一小小区。在此场景下,与eNodeB102a相关联的RRC112a将处理小小区之间的协调以确保小小区之间的平滑过渡。图2根据本公开的某些实施例示出了使用主持中立小小区的通信网络。图2包括UEs202a和202b、eNodeB204a和204b、主RRC212a和212b、连接214a和214b、小小区216、连接218、以及次RRC220。eNodeB204a-204b是连接到相应的E-UTRAN网络的LTE网络无线电网络组件,E-UTRAN网络包括MME206a和206b、SGW208a和208b、以及PGW210a和210b。如在图1中,UE202a-b能够是具有LTE功能的任何设备。在图2中,UE202a和202b分别使用连接214a和214b连接到eNodeB204a和204b。在图2中,UE202a-202b支持不同无线运营商的LTE功能。在此实施例中,UE202a-202b各自使用不同无线电频率在不同频谱上运作,并且因此UE202a能够通过LTE与eNodeB204a并且UE202b能够通过LTE与eNodeB204通信。除与它们相应的eNodeB204a-204b通信之外,UE202a-202b还能够通过使用小小区216与它们相应的无线网络的演进型分组核心(EPC)通信。小小区216能够是能够与UE202a-202b通信并且提供到每个UE的无线提供商的EPC的连接的设备。小小区216能够同时与UE202a-202b通信,虽然这三个UE使用来自不同无线提供商的LTE技术。因为小小区216能够提供到来自不同运营商的多个UE的连通性,所以小小区216被称作主持中立小小区。主持中立小小区216能够通过非授权的无线频谱带宽与UE202a-202b通信。在一个实施例中,主持中立小小区216能够使用LAA与UE202a-202b通信,但是并不要求这样,并且通信能够通过任何非授权技术(比如,Wi-Fi)来进行。LAA或授权辅助接入是3GPPLTE标准针对在5GHz非授权频带上的使用的扩展。使用LAA来向UE提供连通性允许主持中立小小区216同时向属于各种无线运营商的UE提供增强的可靠性和提高的吞吐量。主持中立小小区216还能够连接到分别与每个UE202a-202b相关联的演进型分组核心。例如,主持中立小小区216能够连接到与UE202a和eNodeB204a相关联的EPC1的MME206a和SGW208a的MME206a、以及与UE202b和eNodeB204b相关联的EPC2的MME206b和SGW208b的MME206b。使用该架构,主持中立小小区216能够同时向UE202a-202b提供提高的吞吐量,而不管这些UE中的每个UE属于不同无线运营商。如在图1中,虽然未示出,但是UE在小小区之间的移动性时经由RRC来处理的。然而,与图1中不同,图2中的主持中立小小区具有其自己的次RRC,该次RRC能够处理小小区之间的移动性。例如,虽然在图2中未示出,但是UE202a可以最初连接到小小区216,但是之后移出该小小区的范围。UE202a然后可以连接到在其范围内的另一小小区。在此场景中,与小小区216相关联的次RRC220将处理小小区之间的协调以确保它们之间的平滑过渡。因为主持中立小小区可以与多个不同运营商的EPC通信,所以在eNodeB212a处使用主RRC是不可取的。因此,该使用次RRC220的处理将对于eNodeB204a透明,并且将不会涉及对主RRC212a的使用。图3A示出了根据本公开的一些实施例示出了示例拥塞环境。在一个示例实施例中,图3A示出了企业类型环境中术语不同服务提供商的UE的典型分布。图3A在真实世界部署场景中示出了图2的组件之间的示例交互。图3A包括三种类型的UE——UE202a、UE202b、和新UE202c。在该图中,以相同图像和标注示出的多个UE代表属于相同无线提供商的不同UE。图3A还包括eNodeB204a、204b和新eNodeB204c;以及连接214a、214b和新连接214c。能够期望UE分布在企业环境中的整栋大楼内。图3A示出了一个UE的这种可能分布。如关于图1和图2所论述的,无线提供商各自使用不同授权频带来实现LTE。因此,UE能够仅与术语它们的无线提供商的eNodeB通信。如图3A中所示,UE202a与eNodeB202a通信,UE202b与eNodeB202b通信,且UE202c与eNodeB202c通信。图3A还示出对于许多设备而言该解决方案是次优的,因为信号必须传播以到达适当的eNodeB的距离可能穿过许多墙壁。另外,许多属于同一无线提供商的UE可能紧邻,使得用于特定eNodeB的无线信道饱和,从而降低了信号质量和总吞吐量。图3B示出了图3A的示例拥塞环境,其中部署了中立主持小区以缓解拥塞。在图3B中,全部UE和eNodeB保持与图3A中相同的位置。然而,图3B另外包含策略性地部署在整个环境中的主持中立小小区302。在图3B的示例中,部署了四个主持中立小小区。UE202a-202c然后可以各自与环境中最靠近的主持中立小小区通信。如图3B中所示,各类型的UE202a、202b、和202c可以各自通过连接304同时连接到单一小小区,而与其使用不同无线运营商无关。连接304可以是能够在跨使用不同技术的运营商的UE上实现的任何无线技术。然而,连接304优选地在非授权频带上实现。在一个示例实施例中,连接304在5GHz频带中LAA上实现。一般而言,UE202a-202c维持它们到它们各自的eNodeB204a-204c的LTE连接,甚至在它们连接到主持中立小小区302之后。这允许授权的LTE通信保持其位置为到无线运营商的EPC的主链路,并且诸如流视频或其他数据密集型浏览之类的过量流量可以通过主持中立小小区被卸载到EPC。各个主持中立小小区302可以通过连接306连接到任何无线运营商的EPC,如图3B中所示。连接306通常能够是在主持中立小小区302和无线运营商的EPC之间提供通信的有线连接。连接306将向UE与之通信的每个无线运营商的ePDG提供逻辑连接。图4A和4B根据本公开的一些实施例用于向UE的数据路径添加主持中立小小区的示例分组流程。在图4A和4B中,eNodeB(对应于图2的任何元件204a-c)被称作“主”eNodeB或MeNB,主持中立小小区(对应于元件216)被称作“次”eNodeB或SeNB。虽然以下描述是参照UE202a和eNodeB204提供的,但是应理解该流程对于任何UE和eNodeB对都是相同的。在图4A中,MeNB204可以认识到连接的UE之间的拥塞。MeNB204a然后可以向MME206a发送主持中立小小区附着请求(流程402)。MME206a然后可以以关于是否支持该功能的指示做出响应(流程404)。一旦MeNB204a确定存在对该功能的支持,则UE202a可以扫描可用的SeNB(即,主持中立小小区216)(步骤406)。UE202a然后可以将扫描的结果转发到MeNB204a(流程408)。如果已经定位了合适的SeNB,则MeNB204a然后可以发起添加SeNB过程(步骤410)。添加SeNB请求可以被从MeNB204a转发到X2-GW120(流程412),然后从X2-GW120转发到SeNB216(流程414)。SeNB216然后可基于从MeNB接收的请求来执行准入控制程序(步骤416)。SeNB216然后可以向X2GW120发送添加SeNB确认消息(流程418),并且X2GW可以向MeNB204a反向转发该消息(流程420)。MeNB204a然后可以向UE202a发送无线电资源控制(RRC)重新配置请求(流程422)。UE202a然后可以直径与SeNB216通信以执行同步过程(流程424),最终UE202a可以向SeNB216通知RRC重新配置请求完成(426)。在图4B中,SeNB216可以向MME206a提供路径设置信息和ERAB(E-UTRAN无线接入承载)修改信息(流程428)。在此阶段,MME206a可以使SeNB请求与适当的MeNB会话相关(步骤430)。MME206a然后可以与SGW208a通信以提供承载修改(流程432)。一旦完成承载修改,则MME206a可以向SeNB216提供ERAB修改确认。在此阶段,SeNB附着完成。数据分组然后可以从UE202a流送到SeNB216(流程434),并且通过SGW208a从SeNB216流送到UE的无线提供商的演进型分组核心(流程436)。数据分组还可以反向从SGW208a流送到SeNB216(流程438),并且从SeNB216流送到UE202a(流程440)。图5描绘了由于用户移动性而从一个MeNB切换到另一MeNB的示例分组流程。图5的分组流程对应于如图1所示的UE102a在eNodeB104a和122之间的移动性。在图5中,MeNB104a可以意识到UE102a正在离开其覆盖区域,并且它可以发起到X2GW120的切换请求(流程502)。X2GW120然后可以将切换请求传送到最近的eNodeB传送到UE102a(例如,eNodeB122)(流程504)。eNodeB122可以确认到X2GW120的切换请求(流程506),并且X2GW120可以将该确认转发到MeNB104a(流程508)。MeNB104a然后可以在UE102a处发起RRC重新配置过程(流程510)。UE202a然后可以直接与eNB122通信以执行同步和RAC过程(流程512),最终UE202a可以通知eNB122RRC重新配置请求完成(流程514)。此时,eNB122成为主RRC(步骤516)。eNB122然后向MME106提供用于未来通信的路径更新信息(步骤518)。MME106然后从SGW108请求承载修改(流程520),并且SGW向MME106确认承载修改(步骤520)。MME106然后可以向eNB122确认路径更新。最终,eNB122与MeNB104a通信以释放用户上下文。此时,UE102a从MeNB104a到eNB122的切换完成。图6描绘了由于用户移动性而从一个SeNB切换到另一SeNB的示例分组流程。图6的分组流程对应于图3B中示出的任何UE202a-202c在主持中立小小区302之间的移动性。在图6中,主持中立小小区302被称作SeNB。在图6中,SeNB302可以意识到UE202a正在离开其覆盖区域,并且它可以向UE202a发送RRC重新配置请求(流程602)。UE202a然后可以与相关联的MeNB(例如,MeNB202a)协商以确定另一SeNB是否可用于替代当前SeNB(步骤604)。UE202a然后可以向SeNB302通知RRC重新配置完成。UE202a然后可以重新同步到更接近该UE的另一SeNB(流程608)。最终,新SeNB可以将该路径更新通知给MME206a(流程610)。图7A-7C根据一些实施例描绘了用于从数据路径释放主持中立小小区的示例分组流程。图7A描绘了由MeNB发起的释放SeNB的流程。图7B描绘了经由RRC释放SeNB的流程。图7C描绘了由SeNB自身发起的释放SeNB的流程。在图7A中,MeNB204a可以选择使SeNB216从网络解除连接。MeNB204a然后可以向X2GW120发送SeNB释放请求(流程702a)。X2GW120然后可以将该SeNB释放请求转发到SeNB216(流程704a)。SeNB216然后可以向X2GW确认该释放请求(流程706a),并且X2GW可以将该确认转发到MeNB204a(流程708a)。SeNB216然后可以向202a提供RRC无线电重新配置请求(流程710a)。响应于RRC无线电重新配置请求,UE202a可以删除到SeNB216的无线电链路(步骤712a)。UE202a然后可以向MeNB204a发消息以通知MeNB无线电重新配置完成(流程714a)。SeNB216然后可以向MME206a提供路径更新请求(流程716a)。MME206然后可以与SGW208a通信以提供承载修改(流程718a),最终,MME206a可以向SeNB216提供对路径更新的确认(流程720a)。在图7B,MeNB204a可以选择使SeNB216从网络解除连接。MeNB204a然后可以向X2GW120发送SeNB释放请求(流程702b)。X2GW120然后可以将该SeNB释放请求转发到SeNB216(流程704b)。SeNB216然后可以向X2GW确认该释放请求(流程706b),X2GW可以将该确认转发到MeNB204a(流程708b)。X2GW120然后可以向UE202a提供RRC无线电重新配置请求(流程710b)。响应于该RRC无线电重新配置请求,UE202a可以伤处到SeNB216的无线电链路(步骤712b)。UE202a然后可以向MeNB204a发消息以通知MeNBRRC无线电重新配置完成(流程714b)。SeNB216然后可以向MME206a提供路径更新请求(流程716b)。MME206然后可以与SGW208a通信以提供承载修改(流程718b),最终,MME206a可以向SeNB216提供对路径更新的确认(流程720b)。在图7C中,SeNB216可以向UE202a提供RRC无线电重新配置请求(流程702c)。UE202a然后可以向MeNB204a提供RRCSeNB释放通知(流程704c)。响应于该RRC无线电重新配置请求,UE202a可以删除到SeNB216的无线电链路(步骤706c)。UE202a然后可以向MeNB204a发消息以通知MeNB无线电重新配置完成(流程708c)。SeNB216然后可以向MME206a提供路径更新请求(流程710c)。MME206然后可以与SGW208a通信以提供承载通知(流程712c),最终,MME206a可以向SeNB216提供对路径更新的确认(流程714c)。图8是根据一些实施例示出了用户设备(UE)110的逻辑视图800。UE202a能够包括处理器802、存储器804、包括接口808的收发器806、调制解调器810、无线接口选择模块812、和GUI接口814。收发器806包括发射器和接收器。发射器和接收器能够被集成到单一芯片中或者能够体现在分离的芯片中。收发器806还能够包括接口808,接口808提供与其他网络设备通信的输入和/或输出机制。接口808能够测量无线接口(比如,基站和接入点)的无线信号强度。接口808能够以硬件形式实现以在诸如光的、铜的、和无线的之类的各种介质中并且以多种不同协议(其中一些可能是非暂态的)发送和接收信号。调制解调器810被配置为根据一个或多个通信标准实现对信号的构造和调制。这些通信标准包括在3GPP下定义的蜂窝标准。无线接口选择模块812被配置为选择要从其接收网络服务的无线接口。无线接口能够包括到不同类型的通信网络(包括蜂窝网络和WLAN)的接口。蜂窝网络能够包括LTE网络。针对LTE网络的无线接口能够包括诸如eNodeB之类的基站;针对WLAN的无线接口能够包括接入点。无线接口选择模块812能够通过分析与无线接口相关联的数据下载信息来选择服务的无线接口。在某些实施例中,无线接口选择模块812能够被配置为附着到处理最少量的数据流量和/或具有较多可用资源的无线接口。在某些实施例中,无线接口选择模块812还能够分析另外的信息以决定连接到哪个无线接口。例如,无线接口选择模块812能够使用以下各项中的一项或多项:与候选无线接口相关联的负载状况、与候选无线接口相关联的无线信号强度、以及无线接口选择模块812上的配置状态,该配置状态指示UE202A偏好蜂窝网络还是WLAN。无线接口选择模块812能够使用存储器804(比如,非暂态计算机可读介质、可编程只读存储器(PROM)、或闪速存储器)以软件形式来实现。在一些实施例中,存储器804能够被用于实现图8中所描绘的表802,其保存对哪个应用或QoS与特定参考cookie相对应的追踪。软件能够在处理器802上运行以执行指令或计算机代码。无线接口选择模块812还可以使用专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑阵列(PLA)、或任何其他集成电路以硬件形式来实现。GUI接口814能够提供为通信提供输入和输出机制以与UE用户通信。UE用户能够使用输入/输出设备来通过GUI接口814向/从UE202A发送/接收数据。输入/输出设备能够包括但不限于:键盘、触摸屏、监视器、和鼠标。GUI接口814能够根据多个不同协议运作。GUI接口814能够以硬件形式来实现以在诸如光的、铜的、和无线的之类的各种介质中发送和接收信号。上述UE202A能够使用多种接入技术来与多个无线接入网络通信并且与有线通信网络通信。上述UE202A能够是提供高级功能和能力(比如,文字处理、web浏览、游戏、电子书能力、操作系统、和全键盘)的智能电话。UE202A可以在诸如SymbianOS、iPhoneOS、RIM的Blackberry、WindowsMobile、Linux、PalmWebOS、以及Android之类的操作系统上运行。屏幕可以是能够用来向UE202A输入数据的触摸屏,并且该触摸屏能够被用来替代全键盘。UE202A可以具有运行应用并且与由通信网络中的服务器提供的应用通信的功能。UE202A能够从网络上的这些应用接收更新和其他信息。UE202A还包含许多其他设备,比如,电视机(TV)、视频投影仪、机顶盒或机顶单元、数字视频记录器(DVR)、计算机、上网本、膝上型计算机、以及能够与网络通信的其他听觉/视觉设备。UE202A还可以在其栈或存储器中保存全局定位坐标、轮廓信息、或其他位置信息。UE202A能够具有存储器,比如,计算机可读介质、闪速存储器(PROM)、和/或只读存储器(ROM)。UE202A能够被配置有一个或多个处理器802,处理器802处理指令并且运行可以存储在存储器804中的软件。处理器802还能够与存储器804通信并且与接口通信以与其他设备通信。处理器802能够是任何适用的处理器,比如,将CPU、应用处理器、和闪速存储器组合的片上系统(system-on-a-chip)。接口能够以硬件或软件形式实现。接口能够被用于从网络以及本地源(比如,电视机的遥控器)接收数据和控制信息。UE202A还可以提供各种用户接口(例如,GU接口814),比如,键盘、触摸屏、轨迹球、触摸板、和/或鼠标。在一些实施例中UE202A还可以包括扬声器和显示设备。在一些实施例中,本公开中所指出的任何网络元件可以至少部分地在网络设备中实现。该网络设备能够实现多种不同的集成的功能。在一些实施例中,能够在网络设备上实现以下附加功能中的一个或多个,包括:安全性网关(SeGW)、接入网关、网关通用分组无线业务服务节点(GGSN)、服务GPRS支持节点(SGSN)、分组数据互联互通功能(PDIF)、接入服务网络网关(ASNGW)、用户平面实体(UPE)、IP网关、会话发起协议(SIP)服务器、代理呼叫会话控制功能(P-CSCF)、询问呼叫会话控制功能(I-CSCF)、服务网关(SGW)、移动性管理实体(MME)、移动性接入网关(MAG)、HRPD服务网关(HSGW)、本地移动性锚点(LMA)、分组数据服务节点(PDSN)、国外代理(FA)、和/或家庭代理(HA)。CVR方案能够在相同类型的、实现相同功能集合的网络设备上实现。在某些实施例中,这些功能由网络设备中的硬件和软件的组合来提供。在网络设备中配置了通用硬件以提供这些特殊功能中的一个或多个。如果网络设备被用作网关,则网关可以被实现为以下各项的任意组合:xGSN、xGW、xGW-SGW、以及xGW-PGW。在一些实施例中,网络设备是使用集成电路板或卡的集合来实现的。这些卡包括用于彼此之间通信的输入/输出接口、用于执行指令和运行存储于存储器中的模块的至少一个处理器、以及用于存储数据的存储器。下面根据一些实施例进一步描述了实现网关的网络设备的特征。图9根据一些实施例示出了网络设备900的实现方式。网络设备900包括用于装载应用卡和线卡的槽902。中板(midplane)能够被用于在网络设备900中提供网络内设备通信、电源连接、个各个安装的卡之间的传输路径。中板能够包括总线,比如交换结构904、控制总线906、系统管理总线、冗余总线908、时分复用(TDM)总线。交换结构904是通过建立应用卡和线卡之间的卡间通信来实现的、用于穿过网络设备900的用户数据的基于IP的传输路径。控制总线906互连网络设备900内的控制和管理处理器。网络设备管理总线提供对诸如以下各项的系统功能的管理:供电、监控温度、板状态、数据路径错误、卡重置、以及其他故障转移功能。冗余总线908在硬件故障的情况下提供冗余链路和用户数据的传输。TDM总线对系统上的语音服务提供支持。网络设备900支持至少四种类型的应用卡:切换处理器I/O卡(SPIO)910、系统管理卡(SMC)912、分组服务卡(PSC)914、以及分组加速器卡(未示出)。在网络设备900中使用的其他卡包括线卡916和冗余交叉卡(RCC)918。线卡916当被加载到网络设备900中时提供到网络和其他设备的输入/输出连通性,以及冗余连接。线卡916包括通过以太网、光纤光路、和/或任何其他通信介质到网络的接口。冗余交叉卡(RCC)918包括到网络设备900中的每个卡的非阻塞交叉和连接。这允许做出通过冗余交叉卡918从网络设备900中的任何一个卡到另一卡的冗余连接。SPIO卡910作为网络设备900的控制器并且附着诸如如下事项:初始化网络设备900并且将软件配置加载到网络设备900的其他卡上。系统管理卡(SMC)912和切换处理器卡(未示出)是用于管理和控制网络设备900中的其他卡的系统控制和管理卡。分组加速器卡(PAC)和分组服务卡(PSC)914提供分组处理、上下文处理方能、以及转发功能及其他。PAC和PSC914通过使用控制处理器和网络处理单元来执行分组处理操作。网络处理单元确定分组处理要求;向/从各种物理接口接收和发送用户数据帧;做出IP转发决定;实现分组过滤,流插入、删除和修改;执行流量管理和流量工程;修改/添加/剥除分组头部;以及管理线卡端口和内部分组传输。也位于分组加速器卡上的控制处理器提供基于分组的用户服务处理。操作系统软件能够基于Linux软件内核并且运行网络紫铜900中的具体应用,比如监控任务和提供协议栈。软件允许网络资源被单独地分配给控制路径和数据路径。例如,某些分组加速器卡和分组服务卡能够专用于执行路由和安全性控制功能,而其他分组加速器卡/分组服务卡专用于处理用户会话流量。随着网络要求的改变,在一些实施例中硬件资源能够被动态地部署以满足这些要求。该系统能够被虚拟化以支持服务的多个逻辑实例,比如技术功能(例如,SeGWPGW、SGW、MME、HSGW、PDSN、ASNGW、PDIF、HA或GGSN)。网络设备900中的软件能够被分成执行特定功能的一系列任务。这些任务根据需要彼此通信以在整个网络设备900内共享控制和数据信息。任务是执行与系统控制或会话处理相关的具体功能的软件处理。在一些实施例中,网络设备900内运行三种类型的任务:关键任务、控制器任务、和管理器任务。关键任务控制与网络设备900处理呼叫的能力相关的功能,比如,网络设备初始化、错误检测、和恢复任务。控制器任务使软件的分布式性质对用户隐藏并且执行诸如以下各项的任务:监控(一个或多个)下属管理器的状态、在同一子系统内提供管理器内通信、以及通过与属于其他子系统的(一个或多个)控制器通信来使能子系统间通信。管理器任务能够控制系统资源和管理系统资源之间的逻辑映射。在应用卡中的处理器上运行的各个任务能够被分成子系统。子系统是执行具体任务或者是多个其他任务的高点(culmination)的软件元件。单一子系统能够包括关键任务、控制器任务、和管理器任务。能够在网络设备(例如,网络设备900)上运行的一些子系统包括系统初始化任务子系统、高可用性任务子系统、恢复控制任务子系统、共享配置任务子系统、资源管理子系统、虚拟私有网络子系统、网络处理单元子系统、卡/槽/端口子系统、以及会话子系统。系统初始化任务子系统负责在系统开机时开始一组初始化任务并且根据需要提供各个任务。高可用性任务子系统结合恢复控制任务子系统发挥作用以通过监控网络设备的各种软件和硬件组件来维护网络设备的可操作状态。恢复控制任务子系统负责针对网络设备中出现的故障执行恢复动作并且从高可用性任务子系统接收恢复动作。处理任务被分布到并行运行的多个实例,所以在发生不可恢复的软件故障的情况下,不会丧失对该任务的整体处理能力。用户会话处理能够被细分为会话的集合,以使得在一个子组中遇到问题的情况下,另一子组中的用户不会受到该问题发热影响。该架构还允许对处理的检查点,这是保护系统不受到可能失效的任何关键软件处理的影响的机制。该软件架构的自我修复属性通过本地地或者跨卡边界地预测故障并立即产生镜像处理以在轻微或不打断服务的情况下继续操作来保护系统。这种独特的架构允许系统以最高级别的恢复性运行并且在确保完全核算数据完整性的同时保护用户的数据会话。共享配置子系统向网络设备提供设置、检索、和接收网络设备配置参数改变的通知的能力,并且负责存储在网络设备内运行的应用的配置数据。资源管理子系统负责项任务分配资源并且监控任务对资源的使用。虚拟私有网络(VPN)子系统管理网络设备中的VPN相关实体的监管和操作方面,其包括创建分开的VPN情境、在VPN情境内开始IP服务、管理IP协议和订户IP地址、在VPN情境内分发IP流信息。在一些实施例中,在网络设备内,IP操作是在具体VPN情境中进行的。网络处理单元子系统负责上面针对网络处理单元列出的许多功能。卡/槽/端口子系统负责协调所发生的与卡活动相关的事件(比如,在新插入的卡上发现和配置端口),并且确定线卡是如何映射到应用卡的。会话子系统在一些实施例中负责移动订户的数据流的处理和监控。移动数据通信的会话处理任务例如包括:LTE网络的S1/S5/S8接口端子、CDMA网络的A10/A11接口端子、GPRS和/或UMTS网络的GSM隧道协议(GTP)、异步PPP处理、IPsec、分组过滤、分组调度、区分服务代码点标记、统计汇总、IP转发、以及AAA服务。这些项中的每项的责任可以跨下级任务(被称为管理器)进行分布以提供更有效的处理和更大的冗余。分离的会话控制器任务用作集成的控制节点来调整和监控管理器并给与另一活动子系统通信。会话子系统还管理专门的用户数据处理,比如,有效载荷转换、过滤、统计汇总、监管、和调度。在提供仿真时,由于MIPv4是从移动节点(例如,用户设备110)接收的,所述会话子系统能够设置MIPv4终端并且能够设置朝向核心网络的PMIPv6会话。会话管理器能够追踪会话和处理的映射以提供仿真和网络间的互联互通。在一些实施例中,数据库也能够被用于在会话之间映射消息,并且存储例如NAI、HoA、AE信息。网络设备允许系统资源针对控制路径和数据路径单独地分配。例如,某些PAC/PSC可专用于执行路由或安全性控制功能,而其他PAC/PSC专用于处理用户会话流量。随着网络需求增长和呼叫模型改变,硬件资源能够被添加以适应诸如加密、分组过滤之类的要求更大处理能力的处理。图10根据某些实施例示出了网络设备(例如,网络设备1000)的软件架构的逻辑视图。如所示,软件和硬件能够被分布在网络设备内并且跨不同电路板、处理器、和存储器。图10包括主交换处理器卡(SPC)/系统管理卡(SMC)1000a、次SPC/SMC1000b、PAC/PSC1002a-1002d、通信路径1004、以及同步路径1006。主SPC/SMC1000a和次SPC/SMC1000b各自包括存储器1008、处理器1010、启动配置1012、高可用性任务1014、资源管理器1016、交换结构控制1018、以及控制器任务1020。(主和次)SPC/SMC1000管理和控制网络设备,包括网络设备中的其他卡。SPC/SMC1000能够被配置在提供冗余和故障安全保护的主和次布局中。在SPC/SMC1000运行的模块和任务与网络设备宽控制和管理相关。启动配置任务1012包括用于开启和测试网络设备的信息。网络设备还能够被配置为以不同配置开启并且提供不同实现方式。这些能够包括哪些功能和服务能够在SPC/SMC1000上运行。高可用性任务1014通过监控设备和管理恢复努力来维护网络设备的操作状态以避免服务中断。资源管理器追踪并且为网络设备上会话和需求分配可用资源。处理能够在整个系统内进行分布以满足网络模型的需要和具体处理要求。例如,大多数任务能够被配置为在SPC/SMC1000或PAC/PSC1002上运行,然而一些处理器密集型任务也能够跨多个PAC/PSC被执行以利用多个CPU资源。这些任务的分配对用户是不可见的。切换结构控制1018控制网络设备中的通信路径。控制器任务模块1020能够管理网络的资源之间的任务以例如提供VPN服务,分配端口,以及创建、删除和修改UE202A的会话。PAC/PSC1002是为网络设备上的分组处理和与提供各种网络功能有关的任务而设计的高速处理卡。ThePAC/PSC1002包括存储器1024、网络处理单元(NPU)1026、处理器1028、硬件引擎1030、加密组件1032、压缩组件1034、和过滤组件1036。硬件引擎1030能够被部署有支持对压缩、分类流量调度、转发、分组过滤、和统计编制的并行分布式处理的卡。在一些实施例中,组件能够提供能够比使用通用处理器更高效地实现的专门处理。每个PAC/PSC1002能够支持多种情境。PAC/PSC1002还能够运行各种任务和模块。PAC/PSC1002a向路由管理器1022提供不同域的每个覆盖路由。PAC/PSC1002b提供会话管理器1038和AAA管理器1040。会话管理器1038管理对应于一个或多个UE108的一个或多个会话。会话允许UE202A为语音呼叫和会话而与网络通信。AA管理器1040管理管理向网络中的AAA服务器的计费、验证和授权。PAC/PSC1002c提供DPI任务1042和信令多路分配器1044。DPI任务1042提供对第4层以外的分组信息的检查以供网络设备使用和分析。信令多路分配器1044能够结合其他模块提供服务的扩展性。PAC/PSC1002d通过备用任务1046提供冗余。备用任务1046存储状态信息和其他任务信息,以使得如果卡失效或者如果存在移除卡的调度时间则备用任务能够理解替换活动任务。在一些实施例中,实现处理和数据库所需要的软件包括高级过程语言和面向对象的语言,比如,C、C++、C#、Java或Perl。如果需要,则这些软件也可以汇编语言来实现。在网络设备中实现的分组处理能够包括由情境所确定的任何处理。例如,分组处理可以包括高级数据链路控制(HDLC)构造、头部压缩、和/或加密。在某些实施例中,软件被存储在存储介质或设备上,比如,只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、闪速存储器、或可由通用或专用处理单元读取以执行该文档中描述的处理的磁盘。处理器能够包括任何微处理器(单核或多核)、片上系统(SoC)、微控制器、数字信号处理器(DSP)、图形处理单元(GPU)、或能够处理指令的任何其他集成电路,比如,x106微处理器。虽然已经在前述示例实施例中描述和说明了本公开,但是应理解本公开仅通过示例的方式进行,并且可以在不背离本公开的精神和范围的情况下对本公开的实现方式的细节做出改变,本公开的精神和范围仅由所附权利要求限定。所附权利要求示出了其他实施例。
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