EPS中的移動路由器優(yōu)先權聲明本申請要求具有2011年2月18日提交的美國臨時專利申請61/444584的優(yōu)先權，所述申請的內容通過引用整體結合于本文中。技術領域本申請涉及移動路由器，具體而言，涉及在移動通信網(wǎng)絡與連接到移動路由器的無線裝置之間能夠實現(xiàn)消息路由選擇的移動路由器。

背景技術：
今天存在的一個功能是愛立信GGSN-MPG（網(wǎng)關GPRS支持節(jié)點-移動分組網(wǎng)關）支持的“MS后路由選擇”(RoutingbehindMS)，其中，單個UE（用戶設備）充當用于幾個裝置的路由器，以及其中，服務Radius指派子網(wǎng)而不是單個IP地址到此UE/路由器。該子網(wǎng)由連接到UE/路由器的裝置使用。也存在充當具有NAT（網(wǎng)絡地址轉換）能力的網(wǎng)關的裝置，其中，北向接口通過HSPA（高速分組接入）或LTE（長期演進）與移動通信網(wǎng)絡連接，并且南向接口基于WiFi，并且與無線裝置連接。此類網(wǎng)關隱藏南向連接的裝置的存在，并且移動網(wǎng)絡將其視為單個移動終端。上述實現(xiàn)利用了連接到LTE基站的UE路由器的預訂。如果使用移動路由器，則位于南向接口上的所有用戶共享移動路由器的預訂。作為另一單獨的概念，EPS（3GPP演進分組系統(tǒng)）能夠支持施主eNB（施主增強NodeB或簡稱為DeNB）的概念，施主eNB支持LTE中繼。DeNB具有E-UTRAN（演進UMTS地面無線電接入網(wǎng)絡）無線電接口的修改版本，該修改版本稱為Un接口。這允許基于3GPPLTE的裝置通過DeNB連接到eNB。如果中繼模型轉而用于經(jīng)另一移動裝置連接的UE，則模型假設移動裝置使用E-UTRAN無線電接口。因此，希望實現(xiàn)中繼功能，其中，每個裝置通過其自己的預訂連接，但使用諸如WiFi等不同無線電接口。

技術實現(xiàn)要素：
移動路由器提供有至少兩種不同類型的接口。一種接口是無線電接入網(wǎng)絡接口，如在其北向鏈路上用于將移動路由器連接到諸如LTE網(wǎng)絡等無線電接入網(wǎng)絡的E-UTRAN接口。移動路由器也具有非無線電接入網(wǎng)絡接口，如在其南向鏈路上的802.1x接口。對于經(jīng)WiFi或者諸如Zigbee或甚至LTE等另一無線電技術連接到移動路由器的南向鏈路的UE，移動路由器例如充當802.1x接入點(AP)。移動路由器能夠實現(xiàn)附連的裝置由無線電接入網(wǎng)絡獨特地鑒定和服務。因此，在其南向接口（即，非無線電接入網(wǎng)絡接口）上連接到移動路由器的裝置被視為通過無線電接入網(wǎng)絡附連到移動路由器的各個裝置，并且可通過相應網(wǎng)絡指派的IP地址接入。無線電接入網(wǎng)絡因此可單獨識別和服務于連接到移動路由器的南向接口的裝置。根據(jù)在移動通信網(wǎng)絡與無線裝置之間能夠實現(xiàn)消息路由選擇的方法的一個實施例，方法包括：在移動路由器與包括指派有IP地址的移動路由器的移動通信網(wǎng)絡之間建立通信會話；通過移動路由器，向移動通信網(wǎng)絡鑒定無線裝置，使得移動通信網(wǎng)絡可獨特地識別無線裝置；以及基于移動通信網(wǎng)絡獨特地指派到無線裝置的IP地址，通過與移動通信網(wǎng)絡建立的通信會話，在無線裝置與移動通信網(wǎng)絡之間建立新分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(PDN)連接。根據(jù)用于在移動通信網(wǎng)絡與無線裝置之間能夠實現(xiàn)消息路由選擇的移動路由器的一個實施例，移動路由器包括可用于執(zhí)行以下操作的一個或多個處理電路：與包括指派有IP地址的移動路由器的移動通信網(wǎng)絡建立通信會話；向移動通信網(wǎng)絡鑒定無線裝置，使得移動通信網(wǎng)絡可獨特地識別無線裝置；以及基于移動通信網(wǎng)絡獨特地指派到無線裝置的IP地址，通過通信會話，在無線裝置與移動通信網(wǎng)絡之間建立新分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(PDN)連接。本領域的技術人員在閱讀以下詳細說明并查看附圖時將認識到其它特征和優(yōu)點。附圖說明圖中的單元彼此之間不必按比例畫出。類似的標號指定對應的類似部分。各種所示實施例的特征除非相互排斥，否則，它們能夠組合在一起。實施例在圖形中示出，并且在下面的描述中詳細描述。圖1示出用于將無線裝置連接到移動通信網(wǎng)絡的移動路由器的一實施例。圖2示出在向移動通信網(wǎng)絡鑒定LTE無線裝置期間移動路由器和連接UE經(jīng)移動路由器的鑒定的一實施例。圖3A和3B示出由移動路由器為鑒定和連接LTE無線裝置到移動通信網(wǎng)絡而實現(xiàn)的消息傳遞過程的一實施例。圖4示出在向移動通信網(wǎng)絡鑒定WiFi無線裝置期間移動路由器的一實施例。圖5A和5B示出由移動路由器為鑒定和連接WiFi無線裝置到移動通信網(wǎng)絡而實現(xiàn)的消息傳遞過程的一實施例。圖6示出在移動路由器與移動通信網(wǎng)絡之間為攜帶用于連接到移動路由器的裝置的各個PDN連接而建立的LTE鏈路的一實施例。圖7示出在移動路由器與移動通信網(wǎng)絡之間建立的LTE鏈路的一實施例，通過該鏈路，將用于不止一個裝置的消息聚合到單個PDN連接上，并且該鏈路用于為連接到移動路由器的其它裝置攜帶各個的PDN連接。具體實施方式圖1示出在移動通信網(wǎng)絡110與無線裝置120之間能夠實現(xiàn)消息路由選擇的移動路由器100的一實施例。移動路由器100以能夠實現(xiàn)移動通信網(wǎng)絡110獨特地鑒定和服務于無線裝置120的方式提供在無線裝置120與移動通信網(wǎng)絡110之間的接口。為此，移動路由器100包括能夠與移動通信網(wǎng)絡110建立通信會話的一個或多個處理電路102。作為會話建立的一部分，為移動路由器100指派了IP地址。處理電路102還可用于向移動通信網(wǎng)絡110鑒定無線裝置120，使得移動通信網(wǎng)絡110可獨特地識別無線裝置120。處理電路102也可用于基于移動通信網(wǎng)絡110獨特地指派到無線裝置120的IP地址，通過通信會話，在無線裝置120與移動通信網(wǎng)絡110之間建立新分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(PDN)連接。移動路由器110中包括的處理電路102能夠包括適合用于實現(xiàn)這些過程的任何類型的硬件和/或軟件。例如，處理電路102可包括一個或多個基帶處理器、微處理器、微計算機、數(shù)字信號處理器(DSP)、專用硬件，如專用集成電路(ASIC)和可編程邏輯裝置、控制器、存儲器、固件、軟件和/或其任何組合。經(jīng)移動路由器100提供到移動通信網(wǎng)絡110的接入在業(yè)務的加密和鑒定方面對客戶端無線裝置120提出的要求極低。移動路由器100具有至少兩種不同類型的接口以提供此類接入。一個接口是非無線電接入網(wǎng)絡接口，如在其南向鏈路上，即在移動路由器100與無線裝置120之間的鏈路上的802.1x接口（例如，WiFi）。移動路由器100也具有無線電接入網(wǎng)絡接口，如在其北向鏈路上，即在移動路由器100與移動通信網(wǎng)絡110之間鏈路上的E-UTRAN接口。根據(jù)此實施例，移動路由器100充當用于經(jīng)WiFi或諸如Zigbee或甚至LTE等另一無線電技術連接到移動路由器100的無線裝置120的802.1x接入點(AP)。移動路由器100能夠實現(xiàn)的無線裝置附連和鑒定過程允許移動通信網(wǎng)絡110獨特地鑒定和服務于附連的無線裝置120。因此，在路由器南向接口（即，非無線電接入網(wǎng)絡接口）上連接到移動路由器100的無線裝置120被移動通信網(wǎng)絡110視為附連到移動路由器100的單獨裝置，并且可通過相應網(wǎng)絡指派的IP地址到達。在一個實施例中，獨特地指派到相應無線裝置120的IP地址從移動通信網(wǎng)絡110分配到移動路由器100的子網(wǎng)推導。移動路由器100能夠服務于不同類型的無線裝置120。例如，移動路由器100能夠服務于諸如使用WiFI接入技術的常規(guī)計算裝置等的無線裝置120，包括帶有WiFi接口的移動電話。移動路由器100服務的另一類型的無線裝置120是使用WiFi或另一無線電接入技術附連到移動路由器100的低功率和/或有限功能性裝置，包括MTC（機器類型通信）裝置。在路由器100的南向接口上連接到移動路由器110的每個裝置120在網(wǎng)絡級是可見的，并且移動通信網(wǎng)絡110提供與對應單獨裝置120的預訂相關聯(lián)的服務集。移動路由器100的操作在下面在LTE無線電接入網(wǎng)絡110的上下文中更詳細描述，但能夠輕松應用到任何無線電接入技術。因此，移動路由器100也稱為MLR（移動LTE路由器）。MLR100處理朝向LTE無線電網(wǎng)絡110的無線電鏈路，包括例如物理層、第2層和RRC（無線電資源控制）功能性，以便無線連接到基站112，如LTE無線電網(wǎng)絡110的eNB（增強NodeB）。MLR100也終止EPS承載，保持TFT（業(yè)務流模板）以便將不同IP流從在南向接口上連接到MLR100的不同無線裝置120映射到正確的EPS承載。例如在圖1中，如果3GPP裝置（例如，UEA）使用LTE無線電接入技術連接到MLR100的南向接口，則MLR100在以前為MLR100與LTE無線電網(wǎng)絡110建立的主會話的子會話內中繼3GPP裝置的信令。如果另一裝置（例如，UEB）使用WiFi或另一無線電技術與MLR100的南向接口連接，則MLR100將相關參數(shù)從WiFi（或其它）會話映射到MLR朝向LTE網(wǎng)絡110的已經(jīng)建立的主會話的子會話。特定實現(xiàn)指示MLR100何時開始和停止服務于UE120。此外，MLR100優(yōu)選不使用另一MLR連接到LTE網(wǎng)絡100，即，MLR的級聯(lián)不是優(yōu)選的。MLR100通過其北向（例如，基于LTE的）接口向無線裝置120提供網(wǎng)絡連通性。對于基于Wi-Fi的UE裝置120，如帶有Wi-Fi接入的移動電話，MLR100充當與移動核心網(wǎng)絡110之間的中繼/互配功能。在一個實施例中，除MLR100與LTE網(wǎng)絡110創(chuàng)建的主會話外，MLR100還創(chuàng)建子會話。這些子會話表示或對應于通過與LTE網(wǎng)絡110建立的通信會話，在UE裝置120與LTE網(wǎng)絡110之間建立的新PDN連接。圖2示出無線裝置（UEA和UEB）是3GPP裝置的一實施例。MLR100通過MLR100的北向接口，經(jīng)LTE網(wǎng)絡110的eNB112，執(zhí)行與LTE網(wǎng)絡110的常規(guī)附連和鑒定過程（圖2中的步驟1），例如，如圖3A的區(qū)域300中示出的請求和響應的典型序列所示，其中，MME114是LTE網(wǎng)絡110的移動性管理實體，SGW116是LTE網(wǎng)絡110的服務網(wǎng)關，PGW118是LTE網(wǎng)絡110的分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡網(wǎng)關，PCRF120是LTE網(wǎng)絡110的策略計費和規(guī)則功能，以及HSS122是LTE網(wǎng)絡110的歸屬訂戶服務器。UEA使用LTE無線電接入技術連接到MLR100的南向接口，并且MLR100通過使用SIM（訂戶身份模塊）卡或例如軟SIM執(zhí)行鑒定（圖2中的步驟2），例如，如圖3B的區(qū)域310中示出的請求和響應的序列所示。具體而言，MLR100通過路由器南向接口接收來自UEA的RRC連接設置請求和附連請求。MLR100通過路由器北向接口將附連請求轉發(fā)到LTE網(wǎng)絡110的eNB112。eNB112又將請求轉發(fā)到MME114，MME114是用于LTE網(wǎng)絡110的控制節(jié)點。鑒定/安全過程在UEA、MLR100與LTE網(wǎng)絡110之間實現(xiàn)，由此UEA得以鑒定。在一個實施例中，MLR100使用EAP-SIM（用于GSM訂戶身份模塊的可擴展鑒定協(xié)議方法）鑒定UE。EAP-SIM是用于使用GSM（全球移動通信系統(tǒng)）訂戶身份模塊(SIM)的鑒定和會話密鑰分發(fā)的可擴展鑒定協(xié)議(EAP)機制，并且在RFC4186中描述。例如，UEA和UEB可使用存儲服務訂戶密鑰(IMSI)的SIM卡，該密鑰獨特地識別每個訂戶并且能夠發(fā)送到MLR100以便實現(xiàn)用戶鑒定。MLR100在容器NAS（非接入層）消息中將鑒定請求發(fā)送到LTE網(wǎng)絡110（圖2中的步驟3）。MLR類似地為UEB執(zhí)行SIM鑒定和鑒定請求轉發(fā)（圖2中的步驟4和5）。UE通過鑒定后，MLR100經(jīng)eNB112將PDN連通性請求發(fā)送到MME114。MME114生成創(chuàng)建會話請求，該請求經(jīng)SGW116轉發(fā)到PGW118。SGW116路由和轉發(fā)用戶數(shù)據(jù)分組，并且充當在eNodeB間切換期間用于用戶平面的移動性錨點，并且充當用于在LTE與其它3GPP技術之間移動性的錨點。PGW118通過充當用于UE的業(yè)務的退出點和進入點，提供從UE到外部PDN130的連通性。響應創(chuàng)建會話請求，PGW118和PCRF120建立IP-CAN（IP連通性接入網(wǎng)絡）會話，該會話允許UE開始諸如話音電話、流傳送等會話。PGW118將創(chuàng)建會話響應發(fā)送到SGW116，SGW116又將響應轉發(fā)到MME114。MME114生成指示IP-CAN會話已建立的PDN連通性接受消息，并且將接受消息發(fā)送到eNB112。eNB112的響應是執(zhí)行承載設置，并且啟動與MLR100的RRC連接重新配置。MLR100類似地啟動與對應UE的RRC連接重新配置。在RRC連接重新配置完成后，在路由器南向接口上從UE到MLR100和在路由器北向接口上在MLR100與eNB112之間允許消息的直接傳送。eNB112通知MME114PDN連通性已完成。在每種情況下，將與每個LTEUE相關聯(lián)的子會話錨定到主MLR會話。MME114和SGW116能夠在需要時執(zhí)行承載修改，并且承載執(zhí)行和映射可視特定裝置而不同。圖4示出無線裝置120是WiFi裝置（UEA和UEB）的一實施例。MLR100通過路由器北向接口經(jīng)LTE網(wǎng)絡110的eNB112，執(zhí)行與LTE網(wǎng)絡110的常規(guī)附連和鑒定過程（圖4中的步驟1），例如，如圖5A的區(qū)域500中示出的請求和響應的典型序列所示。通過WiFi連接到MLR100的裝置能夠通過使用SIM（訂戶身份模塊）卡或例如軟SIM執(zhí)行鑒定。MLR100能夠使用802.1x鑒定這些裝置，例如，如圖5B的區(qū)域510中示出的請求和響應的序列所示。在一個實施例中，鑒定請求作為EAPOL（通過LAN的EAP封裝）消息從特定UE發(fā)送到MLR100，并且MLR100在非接入層消息容器中將鑒定請求發(fā)送到eNB112。通常，在MLR100與LTE網(wǎng)絡110之間的IP-CAN建立和PDN連通性能夠如本文中前面參照圖2和3所述般處理。在MLR100與LTE網(wǎng)絡110之間IP-CAN建立和PDN連通性之后，MLR100將在路由器南向接口上從特定WiFi裝置收到的對應DHCP（動態(tài)主機配置協(xié)議）請求映射到北向接口上的適當NAS（非接入層）消息，以便傳送到eNB112（圖4中的步驟2-5）。這么做允許LTE網(wǎng)絡110的MME114和PGW118創(chuàng)建PDN連接和指派IP地址到對應WiFi裝置。源于WiFi裝置的每個連接能夠視為MLR100設置的新PDP連接?？蔀橄嗤虿煌珹PN（接入點名稱）設置多個PDN連接。通過使用在MLR100的南向接口上的多個SSID，能夠實現(xiàn)不同裝置120附連到多個（獨立）PDN130。在每種情況下，將與WiFiUE相關聯(lián)的子會話錨定到主MLR會話。圖6示出在MLR100與LTE網(wǎng)絡1120（至外部PDN130）之間的LTE鏈路攜帶用于連接到MLR100的南向接口的不同無線裝置（UEA和UEB）的不同PDN連接。第一PDN連接與UEA相關聯(lián)，并且第二PDN連接與UEB相關聯(lián)。UEA和UEB能夠被LTE網(wǎng)絡110視為附連到MLR100的單獨裝置，并且可通過相應網(wǎng)絡指派的IP地址到達，例如，如本文中前面所述通過建立用于不同UE的相應IP-CAN會話所確定的IP地址。圖7示出一些無線裝置（UEB和UEC）是功率和/或有限功能性裝置的一實施例，如傳感器或可運行有限IP棧并具有極低功耗要求的專用單功能裝置。這些裝置通常生成很少的業(yè)務。對于這些類型的裝置，或者對于諸如移動電話等甚至全功能計算裝置，如圖7所示，MLR100能夠充當代理，并且將一定數(shù)量的這些裝置聚合成單個會話。LTE鏈路攜帶用于UEA的一個PDN連接，并且因此LTE網(wǎng)絡110可獨特地識別和服務于UEA。與UEB和UEC相關聯(lián)的業(yè)務由MLR100聚合成單個子會話，并且由LTE網(wǎng)絡110指派有單個PDN連接。通過創(chuàng)建在MLR100與LTE網(wǎng)絡110之間建立的主會話的子會話，MLR100執(zhí)行與連接WiFi裝置時類似的功能。因此，從LTE網(wǎng)絡110的角度而言，UEB和UEC顯得是一個裝置。備選，MLR100能夠充當相對于UEB和UEC的穿通裝置，允許每個裝置獨立和獨特地向LTE網(wǎng)絡110注冊。與QoS映射有關的特征在MLR級執(zhí)行?；谂c裝置/用戶相關聯(lián)的策略，向不同的業(yè)務流指派不同QoS。MLR100仍攜帶和中繼屬于附連到MLR100的南向接口的多個裝置的子會話NAS消息。本文中所述實施例提供允許移動路由器代表附連的裝置啟動子會話NAS消息的互配功能，這產(chǎn)生了為移動通信網(wǎng)絡中裝置創(chuàng)建的會話。在南向裝置要建立到不同PDN的連接時，移動路由器先建立到該PDN的連接，這是因為如本文中前面所述，子會話被錨定到與移動網(wǎng)絡之間的主路由器會話。因此，各個LTE和/或Wi-Fi裝置能夠通過其相應預訂憑據(jù)，使用Wi-Fi或類似鏈路，接入LTE或其它移動通信網(wǎng)絡。這些裝置因此無需使用與移動路由器相關聯(lián)的主網(wǎng)關預訂。所有預訂策略可用于各個裝置，映射到WiFi鏈路特性。諸如“在下方”、“下面”、“底部”、“在上方”、“上部”及諸如此類等空間相對術語用于便于描述以解釋一個單元相對于第二單元的定位。這些術語旨在包括除不同于圖中所示定向外的裝置的不同定向。此外，諸如“第一”、“第二”和諸如此類等術語也用于描述各種單元、區(qū)域、部分等，并且也無意于限制。類似的術語表示整個描述中類似的單元。在本文中使用時，術語“具有”、“包含”、“包括”及諸如此類是開放式的，其表示存在所述單元或特征而不排除另外的單元或特征。除非上下文另有明確說明，否則，數(shù)詞“一”要包括多數(shù)或單數(shù)。要理解的是，除非另有明確說明，否則，本文中所述的各種實施例的特征可相互組合。雖然特定實施例已在本文中示出和描述，但本領域的普通技術人員將理解的是，多種備用和/或等效實現(xiàn)可替代所示和所述的特定實施例而不脫離本發(fā)明范圍。本申請旨在涵蓋本文中所述的特定實施例的所有修改或變化。因此，本發(fā)明只受權利要求及其等效物的限制。