[发明专利]一种通信系统、装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种通信系统、装置和方法。

背景技术

在本地网络部署场景中，用户终端(UE)可以通过家庭基站接入到与该家庭基站关联的本地网络，这种技术称为本地IP接入(Local IP Access，LIPA)。本地网络包括家庭网络、企业网络等。UE也可以通过家庭基站系统直接接入Internet，这种技术称为选择的IP业务分流(Selected IP Traffic Offload，SIPTO)。

在第三代移动通信标准化组织(3GPP)R10阶段，实现了UE通过家庭基站接入本地网络的LIPA技术，UE接入到家庭基站后，数据直接通过本地网关(Local Gateway，LGW)访问本地网络，而不需要经过核心网。从控制面和用户面而言，LGW实现了分组数据网网关(PDN Gateway，PGW)的部分功能，但是由于LGW是位于本地网络中，不是位于3GPP运营商中的网络实体，因此相对PGW而言，LGW实现的功能相对简单。

另外，3GPP也在讨论希望能够采用LIPA架构实现UE通过家庭基站建立SIPTO连接的方法

目前，协议支持PGW与PCRF(Policy and Charging Rules Function，策略与计费规则功能)之间的接口，对于连接到PGW的分组数据网(PDN)连接，PCRF可以动态向PGW发送服务质量(Quality of Service，QOS)控制策略。

附图1所示为R10阶段的LIPA架构，如果UE建立正常到核心网的承载连接，数据面通道是UE通过Uu接口到(演进的)家庭基站(H(e)NB)，再通过S1-U接口到服务网关(Serving GW，SGW)，经S5接口到PGW，通过PGW的SGi接口连接到访问的网络中。其中，H(e)NB通过S1-MME接口连接至移动性管理实体(MME)，MME通过S11接口连接至SGW。但是，如果UE建立LIPA连接，数据面通道是从UE到H(e)NB，再通过LGW的SGi接口接入本地网络，而不需要经过核心网的功能实体。

其中，LGW在本地网络中可以实现部分PGW的功能，例如IP地址分配等。R10阶段为了实现简单，LGW与H(e)NB在同一个物理实体上实现(即合设)。但是，LGW不支持PCRF与LGW之间的接口，不能与PCRF通信。

因此本地网络不支持动态策略控制与计费(Policy Control and Charging，PCC)分配过程，当UE发起LIPA专用承载的建立过程，或者发起对LIPA承载的QoS修改等过程都会被网络拒绝。

3GPP后续讨论了LIPA后续演进架构以及通过家庭基站接入的SIPTO架构，如附图2所示，相较于R10阶段的LIPA架构，主要区别在于LGW和H(e)NB在不同物理实体上实现(即分设)，LGW与H(e)NB之间通过Sxx接口连接，以更好支持UE移动时的业务连续性。其中，LGW通过S5接口连接至SGW，H(e)NB通过S1-U接口连接至SGW，并通过S1-MME接口连接至移动性管理实体(Mobility Management Entity，MME)，MME和SGW之间通过S11接口连接。在LGW通过安全网关(Security GW，SeGW)连接至SGW，H(e)NB经SeGW和(演进的)家庭基站网关(H(e)NB GW)连接至SGW和MME。但是，演进的LIPA/SIPTO架构中不支持PCRF与LGW之间的接口，仍然没有实现对LIPA/SIPTO承载的动态QOS控制过程，也不支持LIPA/SIPTO专用承载的建立和对LIPA/SIPTO承载的QOS修改。

这就意味着所有通过LIPA/SIPTO访问的业务都必须采用相同的默认QoS(default QoS)值，该默认的QoS作为签约信息保存在归属用户服务器(Home Subscriber Server，HSS)中，UE在附着时由MME从HSS中获取，该签约的默认QoS值为非保证比特率(non GBR)承载，不能保证实时业务的需求。同时，随着用户需求的增加，例如用户可能需要通过LIPA方式访问家庭的打印机，也可能通过手机访问家里的笔记本的电影资源库实现手机的在线视频等。如果都采用签约的默认QoS值为这些业务提供服务显然不能满足业务的QoS需求。

由此可见，随着网络应用的发展，用户采用LIPA/SIPTO连接通过家庭基站发起不同的业务时，需要网络也能够为这些业务提供不同的QoS控制。首先，这就需要实现本地网络中LGW与PCRF之间的通信，然后，进一步基于LGW和PCRF的通信实现动态PCC分配。