CN104053191B - 一种建立邻近通信的方法及设备、系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种建立邻近通信的方法及设备、系统，用于在网络提供邻近通信服务时，将终端之间的通信从EPS承载切换至邻近通信路径，保证用户通信不中断进行。该方法包括：服务于第一用户设备UE的第一移动性管理实体MME接收网络实体发送的用于指示第一UE和第二UE正在通信的通信指示；当第一MME在接收所述通信指示后确定第一UE和第二UE已签约邻近通信，并且确定第一UE与第二UE具有邻近关系时，第一MME向演进型基站eNB发送用于指示所述eNB为第一UE与第二UE建立邻近通信的邻近通信指令。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种建立邻近通信的方法及设备、系统。
背景技术
目前3GPP(3rd Generation Partnership Project,第三代合作伙伴计划)ProSe工作组正在研究设备与设备之间的邻近通信问题，其主要应用场景是若当通信的设备距离较近，希望设备与设备之间的数据传输可以在两个设备之间直接进行或者通过设备连接的服务基站转发，而不用通过核心网,从而可以提高用户体验的同时降低运营商的服务成本。3GPP希望提供完全在网络控制下的邻近通信服务。
现有技术中3GPP中定义的两个设备间的通信过程，其数据通道如图1所示：UE1(User Equipment,用户设备)将数据发送到服务的eNB(evolved Node B,演进型基站)，而eNB会将数据传递到服务的核心网设备Serving GW(Serving GateWay,服务网关)和PGW(Packet GateWay,分组数据网关)，PGW会根据路由表将数据路由到UE2的服务PGW和Serving GW，UE2服务的Serving GW将数据传递到UE2服务的eNB，再通过eNB传递给UE2。图1中所示的例子是当UE1和UE2服务的Serving GW和PGW相同时的场景，此时省略了为UE1服务的PGW将数据路由到为UE2服务的PGW的过程。
由图1可以看出，即使通信的两个终端之间的位臵非常相近，通信数据也需要通过各自服务的eNB，核心网才能到达对端，通信延时非常大，而且还会占用网络的资源。因此3GPP现在正在研究关于邻近设备之间的通信技术，即若通信双方距离很近时，能够实现两个UE之间通信或者仅仅借助eNB的传递实现快速通信。
图2(a)，图2(b)为实现邻近通信后终端之间的数据传输路径图。如图2(a)所示，UE1和UE2可以直接传输，不需要经过移动网络设备，或者如图2(b)所示，两个UE连接到同一eNB时可以通过服务的eNB转发数据，而不需要将数据路由过核心网。这种传输方式可以减少数据传输的延时，并且可以节省网络的资源，特别是核心网的网络资源。
目前在3GPP SA1中正在讨论邻近通信的需求，根据讨论结果，邻近通信大致可以分为两大类问题，一类问题是终端之间的邻近关系发现过程，第二类问题则是邻近UE如何实现直接通信的问题。
终端之间的邻近关系发现过程不仅仅是实现邻近通信的前提，同时还有很多的应用场景。例如商家可以通过检测邻近关系向路过的行人终端发送打折促销广告，用户可以通过邻近关系发现功能搜索当前位臵附近的餐馆和超市等信息，公交站可以根据邻近关系发现功能预报公交到站信息等等。
关于终端之间的邻近通信，3GPP所关注的是在网络控制下的通信建立和维护过程，并且终端能够同时获得邻近通信服务和传统的EPS(Evolved Packet System,演进型分组系统)承载数据服务。邻近通信一举多得：运营商可以缓解核心网中的数据传输负载；用户可以获得时延更短的通信服务；公共安全和商业应用的邻近通信需求得到满足。SA2在邻近通信的立项文件中有如下描述：
邻近通信：两个邻近UE通过UE之间建立的通信路径的通信。领近通信可以分为两种：UE之间的直接通信，UE之间通过eNB路由的通信。英文原文如下：
ProSe Communication:a communication between two Ues in proximity bymeans of a communication path established between the Ues.
The path for discovery and communication could for example beestablished
-directly between the Ues
-network based,e.g.routed via local eNB(s).
下面对本发明涉及的其它背景技术进行介绍。
SDF（Service Data Flow,服务数据流)是指具有一定“特征”的IP包。人可以用名字来“标识”，或用身份证来“标识”，IP包是用IP包中IP头的数据域的组合来标识。对于TCP(Transmission Control Protocol,传输控制协议)/UDP(User Datagram Protocol,用户数据协议)的IP数据包，是由如下五个IP头域（简称IP五元组）来表示：（前面三个位于IP头，后面2个位于UDP或TCP头中）：源IP地址，目标IP地址，协议类型（UDP或TCP)，源端口Port，目标Port。TFT(Traffic Flow Template，数据流模板)就是一个或多个IP五元组所组成。SDF就是由TFT来标识的IP包。即一个SDF所对应的IP包具有相同的TFT。
用户同时可以使用多个IP业务。每个IP业务对应一个或多个SDF。一些不同的SDFs具有相同的QoS(Quality of Service,服务质量)，一些不同的SDFs不具有相同的QoS。在同一个PDN(Packet Data Network,分组数据网)连接下的，相同QoS的SDFs应当通过同一个EPS承载来传输。具有不同QCI(QoS Class Identifier,QoS级别标识符)或ARP（Allocationand Retention Priority,分配和保留优先级）的QoS的SDFs是不能通过同一个EPS Bearer来传输。
一个PDN连接对应于一个或多个EPS Bearer。每个EPS Bearer必须具有不同的QCI或ARP。一个EPS Bearer下可以有一个或多个SDF。当一个EPSBearer被建立时，这个EPSBearer就具有QCI+ARP，并且有UL_TFT（上行链路TFT）+DL_TFT（下行链路TFT）
当一个SDF所对应的SDF_TFT∈（某个）Bearer_TFT时，这个SDF则被这个Bearer来传输。因此，只有在同一个PDN连接下，才有可能不同的SDF被同一个Bearer传输。
当一个IP数据包到来时，提取其IP五元组，然后判断IP五元组∈（某个）Bearer_TFT时，则这个IP数据包被这个EPS Bearer来传输。
一个业务不是发送一个IP包，而是先后发送了很多数据包，这些不同时刻的IP数据包就组成了一个SDF。所有的IP包的IP五元组合集就组成了SDF 的TFT。
将一个SDF映射到一个EPS Bearer来传输的过程称为BB(Bearer Binding,承载绑定)，完成DL数据BB功能的实体为BBERF(Bearer binding and event reportingfunction,承载绑定和事件上报功能)或PCEF(Policy and Charging enforcementfunction,策略和计费执行功能实体)，上行UL数据的BB在UE中完成。EPS承载绑定示意如图3所示。
目前LTE（Long Term Evolved,长期演进）系统中，UE之间的通信是通过PDN连接上的EPS承载实现的，倘若终端之间具有邻近关系，终端应该可以通过直接或本地的邻近通信路径进行通信。现有技术并未提供在3GPP网络提供邻近通信服务时终端之间的通信在EPS承载和邻近通信路径之间进行切换的方法。
发明内容
本发明实施例提供了一种建立邻近通信的方法及设备、系统，用于在网络提供邻近通信服务时，将终端之间的通信从EPS承载切换至邻近通信路径，保证用户通信不中断进行。
本发明实施例提供的一种建立邻近通信的方法包括：
服务于第一用户设备UE的第一移动性管理实体MME接收网络实体发送的用于指示第一UE和第二UE正在通信的通信指示；
当第一MME在接收所述通信指示后确定第一UE和第二UE已签约邻近通信，并且确定第一UE与第二UE具有邻近关系时，第一MME向演进型基站eNB发送用于指示所述eNB为第一UE与第二UE建立邻近通信的邻近通信指令。
本发明实施例提供的一种移动性管理实体MME设备包括：
通信指示接收单元，用于接收网络实体发送的用于指示第一用户设备UE和第二UE正在通信的通信指示；
邻近通信确定单元，用于在接收所述通信指示后确定第一UE和第二UE已签约邻近通信，并且确定第一UE与第二UE具有邻近关系，触发邻近通信指令发送单元；
邻近通信指令发送单元，用于向演进型基站eNB发送用于指示所述eNB为第一UE与第二UE建立邻近通信的邻近通信指令。
本发明实施例提供的一种通信系统包括：
服务于第一UE的移动性管理实体MME，用于接收网络实体发送的用于指示第一UE和第二UE正在通信的通信指示；当在接收所述通信指示后确定第一UE和第二UE已签约邻近通信，并且确定第一UE与第二UE具有邻近关系时，向演进型基站eNB发送用于指示所述eNB为第一UE与第二UE建立邻近通信的邻近通信指令；
eNB，用于接收所述MME发送的邻近通信指令；确定本基站能够为第一UE与第二UE建立邻近通信；为第一UE和第二UE分配邻近通信所需资源；控制第一UE与第二UE建立邻近通信。
网络实体，用于根据来自应用服务器的消息向所述MME发送用于指示第一UE和第二UE正在通信的通信指示。
通过以上技术方案可知，本发明通过服务于第一用户设备UE的第一移动性管理实体MME接收网络实体发送的用于指示第一UE和第二UE正在通信的通信指示；当第一MME在接收所述通信指示后确定第一UE和第二UE已签约邻近通信，并且确定第一UE与第二UE具有邻近关系时，第一MME向演进型基站eNB发送用于指示所述eNB为第一UE与第二UE建立邻近通信的邻近通信指令，实现了在网络提供邻近通信服务时，将终端之间的通信从EPS承载切换至邻近通信路径，保证了切换邻近通信时用户之间的通信不会中断。
附图说明
图1为现有技术UE间通信的数据通道示意图；
图2(a)为邻近通信UE间直接通信的数据通道示意图；
图2(b )为邻近通信UE间通过eNB路由的通信数据通道示意图；
图3为现有技术中EPS承载绑定示意图；
图4为本发明实施例提供的一种建立邻近通信的方法的流程示意图；
图5为LTE网络用户面路径示意图；
图6(a)、图6(b)为应用服务器在数据包中增加额外字段的示意图；
图7为本发明具体实施例提供的一种建立邻近通信的方法的流程示意图；
图8为本发明另一具体实施例提供的一种建立邻近通信的方法的流程示意图；
图9为本发明另一具体实施例提供的一种建立邻近通信的方法的流程示意图；
图10为本发明另一具体实施例提供的一种建立邻近通信的方法的流程示意图；
图11为本发明实施例提供的一种移动性管理实体MME设备的结构示意图；
图12为本发明实施例提供的一种通信系统的结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种建立邻近通信的方法及设备、系统，用于在网络提供邻近通信服务时，将终端之间的通信从EPS承载切换至邻近通信路径，保证用户通信不中断进行。
本发明需要应用和网络运营商达成邻近通信服务的协议。
假设第一UE和第二UE正在利用3GPP网络的承载服务进行通信（话音，数据等），随着终端的移动，两终端具有了进行邻近通信的条件。本发明方法是由网络侧发起并控制完成用户面路径从EPS承载到邻近通信路径的切换，以建立邻近通信。
参见图4，本发明实施例提供的一种建立邻近通信的方法包括：
S401、服务于第一用户设备UE的第一MME(Mobility Management Entity,移动性管理实体)接收网络实体发送的用于指示第一UE和第二UE正在通信的通信指示；
S402、当第一MME在接收所述通信指示后确定第一UE和第二UE已签约邻近通信，并且确定第一UE与第二UE具有邻近关系时，第一MME向演进型基站eNB发送用于指示所述eNB为第一UE与第二UE建立邻近通信的邻近通信指令。
较佳的，所述通信指示包括：第一UE的标识、第二UE的标识、第一UE与第二UE通信使用的演进型分组系统EPS承载标识。
较佳的，所述第一UE的标识、第二UE的标识均为国际移动用户识别码IMSI(International Mobile Subscriber Identifier,国际移动用户标识符)标识。
当第一MME确定不服务于第二UE时，较佳的，第一MME通过第二UE的IMSI标识查询HSS(Home Subscriber Servier,归属用户服务器)，确定第二UE已签约邻近通信。较佳的，该方法还包括：第一MME通过第二UE的IMSI标识查询HSS，确定服务于第二UE的第二MME；第一MME通过第二MME获得第二UE的临时标识。
MME在向eNB发送邻近通信指令的时候，邻近通信指令中第一UE的标识与第二UE的标识均为S-TMSI(Shortened-Temporary Mobile Subscriber Identity,缩短的临时移动签约用户标识)，也称作临时标识，用于在空中接口Uu中标识UE；对于不是该MME服务的UE，则需要查询服务于该UE的MME获取S-TMSI。
较佳的，第一MME确定第一UE与第二UE具有邻近关系，包括：当所述通信指示还包括第一UE与第二UE具有邻近关系的指示时，第一MME根据所述通信指示确定第一UE与第二UE具有邻近关系；当所述通信指示不包括第一UE与第二UE具有邻近关系的指示时，第一MME按照预设算法确定第一UE与第二UE具有邻近关系。即是说，通信指示中可能指示了第一UE和第二UE具有邻近关系，而当通信指示中不具有以上邻近关系的指示时，由MME根据预设算法自行判断第一UE和第二UE是否具有邻近关系。
较佳的，所述第一MME向服务于第一UE的演进型基站eNB发送邻近通信指令之后，该方法还包括：当确定第一UE与第二UE已建立邻近通信时，第一UE与第一MME交互信息，以删除所述EPS承载或者关闭所述EPS承载上与第二UE通信的数据流对应的数据流模板TFT；以及，当确定第一UE与第二UE已建立邻近通信时，第二UE与第二UE对应的MME交互信息，以删除所述EPS承载或者关闭所述EPS承载上与第一UE通信的数据流对应的数据流模板TFT。
网络侧要控制完成用户面的切换，必须满足前提条件：两个终端正在通信。而网络实体发送的通信指示则用于指示两个终端正在通信。具体实施中，网络实体可以为PGW或者邻近通信服务器。
当网络实体为PGW时，有两种实施例分别对应于PGW发送通信指示的两个不同的原因。其中一种实施例是由应用服务器确定两终端正在通信并发送通信指示给PGW，另一种实施例是IPv6(Internet Protocol version6,因特网协议版本6)场景下，PGW根据应用服务器转发的数据包来确定两终端正在通信并发送通信指示。
实施例一、目前LTE网络UE之间进行通信的用户面路径如图5所示（图中，eNB1和eNB2可以是同一个eNB，SGW1和SGW2可以是同一个SGW，PGW1和PGW2可以是同一个PGW，将UEA的服务MME记为MME1，UE B的服务MME记为MME2）。从图中看出，UE A和UE B通信的数据必须通过应用服务器转发，因此应用服务器可以知道UE A和UE B正在通信。
较佳的，所述第一移动性管理实体MME接收分组数据网网关PGW发送的用于指示第一用户设备UE和第二UE正在通信的通信指示，包括：第一MME 通过服务网关SGW接收PGW发送的用于指示第一用户设备UE和第二UE正在通信的通信指示。
较佳的，所述通信指示是所述PGW对接收到的来自应用服务器的通信指示进行转换得到的。
较佳的，来自应用服务器的通信指示中包括的第一UE的标识和第二UE的标识的类型为：MSISND（Mobile subscriber ISND number,移动签约用户综合业务数字网ISDN号码）标识，或外部标识，或应用标识。
较佳的，所述PGW通过查询归属用户服务器HSS将来自应用服务器的通信指示中的第一UE与第二UE的标识转换为IMSI标识。IMSI标识是MME能够直接识别的标识。
实施例二、当应用于IPv6协议时，本发明提出可以由应用服务器对数据包进行处理，并由PGW检测发现UE之间正在通信。
较佳的，所述通信指示是所述PGW当根据来自应用服务器的数据包确定第一UE和第二UE正在通信时发送的。
较佳的，所述PGW确定第一UE和第二UE正在通信，包括：所述PGW对接收的来自应用服务器的发送给第一UE的数据包的地址信息进行检测；其中，所述数据包的地址信息采用因特网协议版本6IPv6协议；所述PGW根据所述来自应用服务器的发送给第一UE的数据包的源UE地址，确定第一UE和第二UE正在通信。例如：PGW检测到来自应用服务器(源地址为应用服务器的地址)的发送给第一UE(目的地址为第一UE的地址)的数据包的源UE地址为第二UE的地址，则确定第一UE和第二UE正在通信。
如图6(a)、图6(b)所示，较佳的，所述应用服务器在将第二UE的数据包发送给所述PGW之前，在数据包中增加用于记录源UE地址的字段。
IPv6协议中，源地址和目的地址是已经规定的数据包中必须提供的两个地址，分别对应于数据包的发送端的地址，和数据包的接收端的地址；而源UE地址，指的是发送该数据包的UE的地址。由于数据包在传输过程中会经过多个设备，因此源地址会发生变化，发送该数据包的UE的地址信息会丢失，因此应用服务器在增加源UE地址的额外字段之后，PGW就能够发现是第二UE在向第一UE发送数据包了。
较佳的，所述PGW对接收的来自第一UE的数据包和来自应用服务器的发送给第一UE的数据包的地址信息进行检测，是在接收到第一MME发送的第一UE已签约邻近通信的指示时进行的。例如，在PDN连接建立时，MME向PGW提供UE的具有邻近通信签约的指示，便于PGW有针对签约了邻近通信的UE的数据包进行检测。
较佳的，该方法还包括：所述PGW根据第二UE的地址，确定服务于第二UE的PGW，通过所述服务于第二UE的PGW确定第二UE的标识；或者，所述PGW根据第二UE的地址进行反向DNS（Domain Name Service,域名服务）查询，确定第二UE的标识。
当网络实体为邻近通信服务器时，由应用服务器确定两终端正在通信并发送通信指示给邻近通信服务器。
较佳的，所述通信指示是所述邻近通信服务器对接收到的来自应用服务器的通信指示进行转换得到的。
较佳的，来自应用服务器的通信指示中包括的第一UE的标识和第二UE的标识的类型为：移动签约用户综合业务数字网号码MSISND标识，或外部标识，或应用标识。
较佳的，所述邻近通信服务器对接收到的来自应用服务器的通信指示进行转换，包括：所述邻近通信服务器通过查询归属用户服务器HSS将来自应用服务器的通信指示中的第一UE与第二UE的标识转换为IMSI标识。
较佳的，所述通信指示，还包括：第一UE和第二UE已签约邻近通信的指示，和/或，第一UE与第二UE具有邻近关系的指示。因此，第一UE和第二UE已签约邻近通信，和/或第一UE与第二UE具有邻近关系，可以由MME自行判断确定，也可以由MME根据邻近通信服务器的指示确定。较佳的，由邻近通信服务器确定第一UE和第二UE已签约邻近通信时，邻近通信服务器通过查询HSS确定第一UE和第二UE已签约邻近通信，或者通过预先接收的签约信息确定第一UE和第二UE已签约邻近通信。较佳的，邻近通信服务器向MME发送的通信指示包括第一UE与第二UE具有邻近关系的指示时，该指示是应用服务器的通信指示中携带的，或者是由邻近通信服务器根据预设算法确定第一UE与第二UE具有邻近关系后发送的。
下面给出本发明的具体实施例：
具体实施例一、本实施例场景如下：应用服务器提供的UE的标识为MSISDN，UE A和UE B都附着到MME1，通信指示不包括邻近关系的指示。如图7所示，是本实施例对应的流程示意图，具体包括以下步骤：
1、应用服务器发现UE A和UE B正在通信后，（直接或间接通过中间节点）向UE A的服务PGW1发控制消息，控制消息中包括UE A的标识MSISDN_A，UE B的标识MSISDN_B，UEA和UE B正在通信的指示。
2、PGW1通过应用服务器的地址和UE A的标识获取出UE A的EPS承载标识，执行标识映射，即将UE A和UE B的标识分别映射为IMSI_A和IMSI_B，将IMSI_A，IMSI_B，通信指示和UE A的EPS承载标识发送给MME1，该消息需要通过SGW1转发。
3、MME1判断UE A和UE B具有邻近通信的签约（通过UE B的标识判断出本地有UE B的MM context(移动性管理上下文,Mobility Management)）。MME调用邻近关系发现的方法，发现UE A和UE B具有邻近关系。
4、MME1向eNB发送S1-AP消息，消息中包括邻近通信命令，UE A的标识S-TMSI_A，UEB的标识S-TMSI_B，UE A的无线承载（EPS承载）标识。
5、eNB依据无线承载标识对应的QoS，本地资源，信道条件为UE A和UE B分配邻近通信所需资源。
6、eNB控制UE A和UE B建立邻近通信路径；邻近通信建立完成后通过 S1-AP消息通知MME1。
7、对于UE A来说，只需要将承载上的部分TFT对应的数据流切换到邻近通信路径，UE A通过UE requested bearer resource modification过程请求MME1进行承载的修改，关闭承载上与UE B通信的数据流对应的TFT。
8、对于UE B来说，只需要将承载上的部分TFT对应的数据流切换到邻近通信路径，UE B通过UE requested bearer resource modification过程请求MME1进行承载的修改，关闭承载上与UE A通信的数据流对应的TFT。
具体实施例二、本实施例的场景与具体实施例一的区别在于，通信指示中包括了邻近关系的标识，具体包括以下步骤：
1、应用服务器在确定UE A和UE B正在通信且二者具有邻近关系时，向PGW1发送控制消息，控制消息中除了包括UE A的标识MSISDN_A，UE B的标识MSISDN_B，UEA和UE B正在通信的指示外，还包括UE A和UE B的邻近标识。
2、PGW1通过应用服务器的地址和UE A的标识获取出UE A的EPS承载标识，执行标识映射，即将UE A和UE B的标识分别映射为IMSI_A和IMSI_B，将IMSI_A，IMSI_B，通信指示、UE A的EPS承载标识和邻近标识发送给MME1，该消息需要通过SGW1转发。
3、MME1判断UE A和UE B具有邻近通信的签约（通过UE B的标识判断出本地有UE B的MM context），不需要对UE A和UE B的邻近关系进行判断。
4、MME1发给eNB的消息中包括邻近通信命令，UE A的邻近标识S-TMSI_A，UE B的邻近标识S-TMSI_B，EPS承载标识。
5、eNB依据信道条件、本地资源和策略配臵为UE A和UE B分配邻近通信所需资源。
6、eNB控制UE A和UE B建立邻近通信路径；邻近通信建立完成后通过S1-AP消息通知MME1。
7、对于UE A来说，需要将承载上的所有TFT对应的数据流切换到邻近通信路径，为此，UE A通过UE requested bearer resource modification过程请求MME1进行承载的删除。
8、对于UE B来说，只需要将承载上的部分TFT对应的数据流切换到邻近通信路径，UE B通过UE requested bearer resource modification过程请求MME1进行承载的修改，关闭承载上与UE A通信的数据流对应的TFT。
具体实施例三、本实施例的场景如下：通信指示包括了邻近关系标识，应用服务器发送的消息中使用外部标识，UE A和UE B附着到不同的MME。如图8所示，是本实施例对应的流程示意图，具体包括以下步骤：
1、应用服务器发现UE A和UE B正在通信且UE A和UE B具有邻近关系后，（直接或间接通过中间节点）向UE A的服务PGW1发控制消息，控制消息中包括UE A的外部标识external-ID_A，UE B的外部标识external-ID_B，UEA和UE B正在通信的指示，以及邻近关系标识。
2、PGW1通过应用服务器的地址和UE A的标识获取出UE A的EPS承载标识，查询HSS将UE A和UE B的外部标识分别映射为IMSI_A和IMSI_B，将IMSI_A，IMSI_B，UEA和UE B正在通信的指示,邻近关系标识和UE A的EPS承载标识发送给MME1，该消息需要通过SGW1转发。
3、MME1判断UE A和UE B具有邻近通信的签约（通过UE B的标识IMSI_B查询HSS获得UE B的服务MME2，查询MME2获得UE B的标识S-TMSI和邻近通信签约信息）。
4、MME1向eNB发送S1-AP消息，消息中包括邻近通信命令，UE A的标识S-TMSI_A，UEB的标识S-TMSI_B，UE A的无线承载标识。
5、eNB依据无线承载标识对应的QoS，本地资源为UE A和UE B分配邻近通信所需资源。
6、eNB控制UE A和UE B建立邻近通信路径；邻近通信建立完成后通过S1-AP消息通知MME1。
7、对于UE A来说，只需要将承载上的部分TFT对应的数据流切换到邻近通信路径，UE A通过UE requested bearer resource modification过程请求MME1进行承载的修改，关闭承载上与UE B通信的数据流对应的TFT。
8、对于UE B来说，需要将承载上的全部TFT对应的数据流切换到邻近通信路径，UEB通过UE requested bearer resource modification过程请求MME2进行承载的删除。
具体实施例四、本实施例的场景与具体实施例一的区别在于，UE A和UEB分别附着到MME1、MME2，具体包括以下步骤：
1、应用服务器在确定UE A和UE B正在通信时，向PGW1发送控制消息，控制消息中包括UE A的标识MSISDN_A，UE B的标识MSISDN_B，UEA和UE B正在通信的指示。
2、PGW1将IMSI_A，IMSI_B，UEA和UE B正在通信的指示，以及UE A的EPS承载标识发送给MME1。
3、MME1需要对UE A和UE B的邻近关系进行判断。
4、MME1发给eNB的消息中包括近通信命令，UE A的标识S-TMSI_A，UE B的标识S-TMSI_B。
5、eNB依据本地资源和配臵策略为UE A和UE B分配邻近通信所需资源。
6、eNB控制UE A和UE B建立邻近通信路径；邻近通信建立完成后通过S1-AP消息通知MME1。
7、对于UE A来说，只需要将承载上的部分TFT对应的数据流切换到邻近通信路径，UE A通过UE requested bearer resource modification过程请求MME1进行承载的修改，关闭承载上与UE B通信的数据流对应的TFT。
8、对于UE B来说，需要将承载上的所有TFT对应的数据流切换到邻近通信路径，为此，UE B通过UE requested bearer resource modification过程请求MME2进行承载的删除。
具体实施例五、使用IPv6版本协议，PGW发现UE A和UE B正在通信，如图9所示，具体包括以下步骤：
0、在PDN连接建立过程中，MME通知PGW UE A具有邻近通信签约。该过程可以是同attach过程中执行，也可以是UE单独发起的PDN连接建立过程。
1、PGW对于具有邻近通信签约的UE A的通信数据包进行数据包进行深度包检测，通过具有扩展格式的IP数据包发现UE A正在与UE通信。PGW通过数据包中给出的UE B的IP地址进行反向DNS查询获得UE B的IMSI。
可选的，PGW可以利用UE B的IP地址前缀获得UE B的PGW地址或标识，然后与UE B的PGW交互获得UE B的IMSI标识。
2、PGW1将IMSI_A，IMSI_B，通信指示和UE A的EPS承载标识发送给MME1，该消息需要通过SGW1转发。
3、MME1判断UE A和UE B具有邻近通信的签约（通过UE B的标识判断出本地有UE B的MM context）。MME调用邻近关系发现的方法，发现UE A和UE B具有邻近关系。
4、MME1向eNB发送S1-AP消息，消息中包括邻近通信命令，UE A的标识S-TMSI_A，UEB的标识S-TMSI_B，UE A的无线承载标识。
5、eNB依据无线承载标识对应的QoS，本地资源，信道条件为UE A和UE B分配邻近通信所需资源。
6、eNB控制UE A和UE B建立邻近通信路径；邻近通信建立完成后通过S1-AP消息通知MME1。
7、对于UE A来说，只需要将承载上的部分TFT对应的数据流切换到邻近通信路径，UE A通过UE requested bearer resource modification过程请求MME1进行承载的修改，关闭承载上与UE B通信的数据流对应的TFT。
8、对于UE B来说，只需要将承载上的部分TFT对应的数据流切换到邻近通信路径，UE B通过UE requested bearer resource modification过程请求MME1进行承载的修改，关闭承载上与UE A通信的数据流对应的TFT。
具体实施例6，本实施例中，由邻近通信服务器转发通信指示。参见图10，具体包括以下步骤：
1、应用服务器发现UE A和UE B正在通信后，向服务UE A的邻近通信服务器发送消息，消息中包括UE A的标识MSISDN_A，UE B的标识MSISDN_B，UEA和UE B正在通信的指示。
2、邻近通信服务器执行标识映射，即将UE A和UE B的标识分别映射为IMSI_A和IMSI_B；并且查询HSS确定UE A和UE B已签约邻近通信。将IMSI_A，IMSI_B，通信指示以及UEA和UE B具有邻近通信的签约的指示发送给MME1。
3、MME1调用邻近关系发现的方法，发现UE A和UE B具有邻近关系。
4、MME1向eNB发送S1-AP消息，消息中包括邻近通信命令，UE A的标识S-TMSI_A，UEB的标识S-TMSI_B，UE A的业务的QoS需求。
5、eNB基于通信命令中的QoS需求，本地资源，信道条件为UE A和UEB分配邻近通信所需资源。
6、eNB控制UE A和UE B建立邻近通信路径；邻近通信建立完成后通过S1-AP消息通知MME1。
7、对于UE A来说，只需要将承载上的部分TFT对应的数据流切换到邻近通信路径，UE A通过UE requested bearer resource modification过程请求MME1进行承载的修改，关闭承载上与UE B通信的数据流对应的TFT。
8、对于UE B来说，只需要将承载上的部分TFT对应的数据流切换到邻近通信路径，UE B通过UE requested bearer resource modification过程请求MME1进行承载的修改，关闭承载上与UE A通信的数据流对应的TFT。
可选的，步骤2中，邻近通信服务器通过HSS确定第一UE和第二UE已签约邻近通信的同时，还根据预设算法确定UE A和UE B具有邻近关系；相应地，步骤3中，MME1不需要进行邻近关系的判断。MME1直接根据邻近通信服务器的指示向eNB发送S1-AP消息。
参见图11，本发明实施例提供的一种服务于第一UE的移动性管理实体MME设备包括：
通信指示接收单元1001，用于接收网络实体发送的用于指示第一用户设备UE和第二UE正在通信的通信指示；
邻近通信确定单元1002，用于在接收所述通信指示后确定第一UE和第二UE已签约邻近通信，并且确定第一UE与第二UE具有邻近关系，触发邻近通信指令发送单元；
邻近通信指令发送单元1003，用于向演进型基站eNB发送用于指示所述eNB为第一UE与第二UE建立邻近通信的邻近通信指令。
较佳的，所述通信指示包括：第一UE的标识、第二UE的标识、第一UE与第二UE通信使用的演进型分组系统EPS承载标识。
较佳的，所述第一UE的标识、第二UE的标识均为国际移动用户识别码IMSI标识。
较佳的，当第一MME确定不服务于第二UE时，所述邻近通信确定单元通过第二UE的IMSI标识查询归属签约用户服务器HSS，确定第二UE已签约邻近通信。
较佳的，邻近通信确定单元1002用于确定第一UE与第二UE具有邻近关系时，具体用于：当所述通信指示还包括第一UE与第二UE具有邻近关系的指示时，根据所述通信指示确定第一UE与第二UE具有邻近关系；当所述通信指示不包括第一UE与第二UE具有邻近关系的指示时，按照预设算法确定第一UE与第二UE具有邻近关系。
较佳的，该设备还包括：承载释放单元，用于当确定第一UE与第二UE已建立邻近通信时，与第一UE交互信息，以删除所述EPS承载或者关闭所述EPS承载上与第二UE通信的数据流对应的数据流模板TFT。
较佳的，当本设备服务于第二UE时，所述承载释放单元还用于：当确定第一UE与第二UE已建立邻近通信时，与第二UE交互信息，以删除所述EPS 承载或者关闭所述EPS承载上与第一UE通信的数据流对应的数据流模板TFT。
参见图12，本发明实施例提供的一种通信系统包括：
移动性管理实体MME1101，用于接收网络实体发送的用于指示第一UE和第二UE正在通信的通信指示；当在接收所述通信指示后确定第一UE和第二UE已签约邻近通信，并且确定第一UE与第二UE具有邻近关系时，向演进型基站eNB发送用于指示所述eNB为第一UE与第二UE建立邻近通信的邻近通信指令；
eNB1102，用于接收所述MME发送的邻近通信指令；确定本基站能够为第一UE与第二UE建立邻近通信；为第一UE和第二UE分配邻近通信所需资源；控制第一UE与第二UE建立邻近通信。
网络实体1103，用于根据来自应用服务器1104的消息向所述MME发送用于指示第一UE和第二UE正在通信的通信指示。
当所述网络实体为分组数据网网关PGW时，包括以下两种实施例。
实施例一、较佳的，所述PGW通过服务网关SGW向所述MME发送用于指示第一用户设备UE和第二UE正在通信的通信指示。
较佳的，所述通信指示是所述PGW对接收到的来自应用服务器的通信指示进行转换得到的。
较佳的，来自应用服务器的通信指示中包括的第一UE的标识和第二UE的标识的类型为：移动签约用户综合业务数字网号码MSISND标识，或外部标识，或应用标识。
较佳的，所述PGW用于对接收到的来自应用服务器的通信指示进行转换时，具体用于：
通过查询归属用户服务器HSS将来自应用服务器的通信指示中的第一UE与第二UE的标识转换为IMSI标识。
实施例二、较佳的，所述通信指示是所述PGW当根据来自应用服务器的数据包确定第一UE和第二UE正在通信时发送的。
较佳的，所述PGW确定第一UE和第二UE正在通信时，具体用于：对接收的来自应用服务器的发送给第一UE的数据包的地址信息进行检测；其中，所述数据包的地址信息采用因特网协议版本6IPv6协议；根据所述来自应用服务器的发送给第一UE的数据包的源UE地址，确定第一UE和第二UE正在通信。
较佳的，所述源UE的地址为第二UE的地址；所述应用服务器1104还用于在将第二UE的数据包发送给所述PGW之前，在数据包中增加用于记录源UE地址的字段。
较佳的，当所述PGW不服务于第二UE时，所述PGW1103还用于根据第二UE的地址，确定服务于第二UE的PGW，通过所述服务于第二UE的PGW确定第二UE的标识；或者，所述PGW1103根据第二UE的地址进行反向域名服务DNS查询，确定第二UE的标识。
较佳的，所述PGW对接收的来自第一UE的数据包和来自应用服务器的发送给第一UE的数据包的地址信息进行检测，是在接收到所述MME1101发送的第一UE已签约邻近通信的指示后进行的。
当所述网络实体为邻近通信服务器时，较佳的，所述通信指示是所述邻近通信服务器对接收到的来自应用服务器的通信指示进行转换得到的。
较佳的，来自应用服务器的通信指示中包括的第一UE的标识和第二UE的标识的类型为：移动签约用户综合业务数字网号码MSISND标识，或外部标识，或应用标识。
较佳的，述邻近通信服务器用于对接收到的来自应用服务器的通信指示进行转换时，具体用于：通过查询归属用户服务器HSS将来自应用服务器的通信指示中的第一UE与第二UE的标识转换为IMSI标识。
较佳的，所述通信指示，还包括：第一UE和第二UE已签约邻近通信的指示，和/或，第一UE与第二UE具有邻近关系的指示。即邻近通信服务器确定第一UE和第二UE已签约邻近通信，和/或，邻近通信服务器确定第一UE与第二UE具有邻近关系。
综上所述，本发明实施例提供了一种建立邻近通信的方法及设备、系统，用于在网络提供邻近通信服务时，将终端之间的通信从EPS承载切换至邻近通信路径，保证用户通信不中断进行。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装臵。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装臵的制造品，该指令装臵实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (43)
1.一种建立邻近通信的方法，其特征在于，该方法包括：
服务于第一用户设备UE的第一移动性管理实体MME接收网络实体发送的用于指示第一UE和第二UE正在通信的通信指示；
当第一MME在接收所述通信指示后确定第一UE和第二UE已签约邻近通信，并且确定第一UE与第二UE具有邻近关系时，第一MME向演进型基站eNB发送用于指示所述eNB为第一UE与第二UE建立邻近通信的邻近通信指令。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通信指示包括：
第一UE的标识、第二UE的标识、第一UE与第二UE通信使用的演进型分组系统EPS承载标识。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一UE的标识、第二UE的标识均为国际移动用户识别码IMSI标识。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，当第一MME确定不服务于第二UE时，第一MME通过第二UE的IMSI标识查询归属签约用户服务器HSS，确定第二UE已签约邻近通信。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，第一MME确定第一UE与第二UE具有邻近关系，包括：
当所述通信指示还包括第一UE与第二UE具有邻近关系的指示时，第一MME根据所述通信指示确定第一UE与第二UE具有邻近关系；
当所述通信指示不包括第一UE与第二UE具有邻近关系的指示时，第一MME按照预设算法确定第一UE与第二UE具有邻近关系。
6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一MME向服务于第一UE的演进型基站eNB发送邻近通信指令之后，该方法还包括：
当确定第一UE与第二UE已建立邻近通信时，第一UE与第一MME交互信息，以删除所述EPS承载或者关闭所述EPS承载上与第二UE通信的数据流对应的数据流模板TFT；以及，当确定第一UE与第二UE已建立邻近通信时，第二UE与第二UE对应的MME交互信息，以删除所述EPS承载或者关闭所述EPS承载上与第一UE通信的数据流对应的数据流模板TFT。
7.如权利要求2-6任一权项所述的方法，其特征在于，所述网络实体为分组数据网网关PGW。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一移动性管理实体MME接收网络实体发送的用于指示第一用户设备UE和第二UE正在通信的通信指示，包括：
第一MME通过服务网关SGW接收PGW发送的用于指示第一用户设备UE和第二UE正在通信的通信指示。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述通信指示是所述PGW对接收到的来自应用服务器的通信指示进行转换得到的。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，来自应用服务器的通信指示中包括的第一UE的标识和第二UE的标识的类型为：移动签约用户综合业务数字网号码MSISND标识，或外部标识，或应用标识。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述PGW对接收到的来自应用服务器的通信指示进行转换，包括：
所述PGW通过查询归属用户服务器HSS将来自应用服务器的通信指示中的第一UE与第二UE的标识转换为IMSI标识。
12.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述通信指示是所述PGW当根据来自应用服务器的数据包确定第一UE和第二UE正在通信时发送的。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述PGW确定第一UE和第二UE正在通信，包括：
所述PGW对接收的来自应用服务器的发送给第一UE的数据包的地址信息进行检测；其中，所述数据包的地址信息采用因特网协议版本6IPv6协议；
所述PGW根据所述来自应用服务器的发送给第一UE的数据包的源UE地址，确定第一UE和第二UE正在通信。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述源UE的地址为第二UE的地址；
所述应用服务器在将第二UE的数据包发送给所述PGW之前，在数据包中增加用于记录源UE地址的字段。
15.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述PGW对接收的来自第一UE的数据包和来自应用服务器的发送给第一UE的数据包的地址信息进行检测，是在接收到第一MME发送的第一UE已签约邻近通信的指示后进行的。
16.如权利要求13所述的方法，其特征在于，当所述PGW不服务于第二UE时，该方法还包括：
所述PGW根据第二UE的地址，确定服务于第二UE的PGW，通过所述服务于第二UE的PGW确定第二UE的标识；或者，
所述PGW根据第二UE的地址进行反向域名服务DNS查询，确定第二UE的标识。
17.如权利要求2-6任一权项所述的方法，其特征在于，所述网络实体为邻近通信服务器。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述通信指示是所述邻近通信服务器对接收到的来自应用服务器的通信指示进行转换得到的。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，来自应用服务器的通信指示中包括的第一UE的标识和第二UE的标识的类型为：移动签约用户综合业务数字网号码MSISND标识，或外部标识，或应用标识。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述邻近通信服务器对接收到的来自应用服务器的通信指示进行转换，包括：
所述邻近通信服务器通过查询归属用户服务器HSS将来自应用服务器的通信指示中的第一UE与第二UE的标识转换为IMSI标识。
21.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述通信指示，还包括：第一UE和第二UE已签约邻近通信的指示，和/或，第一UE与第二UE具有邻近关系的指示。
22.一种移动性管理实体MME设备，该设备服务于第一UE，其特征在于，该设备包括：
通信指示接收单元，用于接收网络实体发送的用于指示第一用户设备UE和第二UE正在通信的通信指示；
邻近通信确定单元，用于在接收所述通信指示后确定第一UE和第二UE已签约邻近通信，并且确定第一UE与第二UE具有邻近关系，触发邻近通信指令发送单元；
邻近通信指令发送单元，用于向演进型基站eNB发送用于指示所述eNB为第一UE与第二UE建立邻近通信的邻近通信指令。
23.如权利要求22所述的设备，其特征在于，所述通信指示包括：
第一UE的标识、第二UE的标识、第一UE与第二UE通信使用的演进型分组系统EPS承载标识。
24.如权利要求23所述的设备，其特征在于，所述第一UE的标识、第二UE的标识均为国际移动用户识别码IMSI标识。
25.如权利要求24所述的设备，其特征在于，当第一MME确定不服务于第二UE时，所述邻近通信确定单元通过第二UE的IMSI标识查询归属签约用户服务器HSS，确定第二UE已签约邻近通信。
26.如权利要求23所述的设备，其特征在于，邻近通信确定单元用于确定第一UE与第二UE具有邻近关系时，具体用于：
当所述通信指示还包括第一UE与第二UE具有邻近关系的指示时，根据所述通信指示确定第一UE与第二UE具有邻近关系；
当所述通信指示不包括第一UE与第二UE具有邻近关系的指示时，按照预设算法确定第一UE与第二UE具有邻近关系。
27.如权利要求23所述的设备，其特征在于，该设备还包括：
承载释放单元，用于当确定第一UE与第二UE已建立邻近通信时，与第一UE交互信息，以删除所述EPS承载或者关闭所述EPS承载上与第二UE通信的数据流对应的数据流模板TFT。
28.一种通信系统，其特征在于，该系统包括：
服务于第一UE的移动性管理实体MME，用于接收网络实体发送的用于指示第一UE和第二UE正在通信的通信指示；当在接收所述通信指示后确定第一UE和第二UE已签约邻近通信，并且确定第一UE与第二UE具有邻近关系时，向演进型基站eNB发送用于指示所述eNB为第一UE与第二UE建立邻近通信的邻近通信指令；
演进型基站eNB，用于接收所述MME发送的邻近通信指令；确定本基站能够为第一UE与第二UE建立邻近通信；为第一UE和第二UE分配邻近通信所需资源；控制第一UE与第二UE建立邻近通信；
网络实体，用于根据来自应用服务器的消息向所述MME发送用于指示第一UE和第二UE正在通信的通信指示。
29.如权利要求28所述的系统，其特征在于，所述网络实体为分组数据网网关PGW。
30.如权利要求29所述的系统，其特征在于，所述PGW通过服务网关SGW向所述MME发送用于指示第一用户设备UE和第二UE正在通信的通信指示。
31.如权利要求29所述的系统，其特征在于，所述通信指示是所述PGW对接收到的来自应用服务器的通信指示进行转换得到的。
32.如权利要求31所述的系统，其特征在于，来自应用服务器的通信指示中包括的第一UE的标识和第二UE的标识的类型为：移动签约用户综合业务数字网号码MSISND标识，或外部标识，或应用标识。
33.如权利要求32所述的系统，其特征在于，所述PGW用于对接收到的来自应用服务器的通信指示进行转换时，具体用于：
通过查询归属用户服务器HSS将来自应用服务器的通信指示中的第一UE与第二UE的标识转换为IMSI标识。
34.如权利要求29所述的系统，其特征在于，所述通信指示是所述PGW当根据来自应用服务器的数据包确定第一UE和第二UE正在通信时发送的。
35.如权利要求34所述的系统，其特征在于，所述PGW用于确定第一UE和第二UE正在通信时，具体用于：
对接收的来自应用服务器的发送给第一UE的数据包的地址信息进行检测；其中，所述数据包的地址信息采用因特网协议版本6IPv6协议；
根据所述来自应用服务器的发送给第一UE的数据包的源UE地址，确定第一UE和第二UE正在通信。
36.如权利要求35所述的系统，其特征在于，所述源UE的地址为第二UE的地址；
所述应用服务器还用于在将第二UE的数据包发送给所述PGW之前，在数据包中增加用于记录源UE地址的字段。
37.如权利要求35所述的系统，其特征在于，所述PGW对接收的来自第一UE的数据包和来自应用服务器的发送给第一UE的数据包的地址信息进行检测，是在接收到所述MME发送的第一UE已签约邻近通信的指示后进行的。
38.如权利要求35所述的系统，其特征在于，当所述PGW不服务于第二UE时，所述PGW还用于根据第二UE的地址，确定服务于第二UE的PGW，通过所述服务于第二UE的PGW确定第二UE的标识；或者，用于根据第二UE的地址进行反向域名服务DNS查询，确定第二UE的标识。
39.如权利要求28所述的系统，其特征在于，所述网络实体为邻近通信服务器。
40.如权利要求39所述的系统，其特征在于，所述通信指示是所述邻近通信服务器对接收到的来自应用服务器的通信指示进行转换得到的。
41.如权利要求40所述的系统，其特征在于，来自应用服务器的通信指示中包括的第一UE的标识和第二UE的标识的类型为：移动签约用户综合业务数字网号码MSISND标识，或外部标识，或应用标识。
42.如权利要求41所述的系统，其特征在于，所述邻近通信服务器用于对接收到的来自应用服务器的通信指示进行转换时，具体用于：
通过查询归属用户服务器HSS将来自应用服务器的通信指示中的第一UE与第二UE的标识转换为IMSI标识。
43.如权利要求39所述的系统，其特征在于，所述通信指示，还包括：第一UE和第二UE已签约邻近通信的指示，和/或，第一UE与第二UE具有邻近关系的指示。
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|---|---|---|---|
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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Address after: 100191 No. 40, Haidian District, Beijing, Xueyuan Road Patentee after: CHINA ACADEMY OF TELECOMMUNICATIONS TECHNOLOGY Address before: 100191 No. 40, Haidian District, Beijing, Xueyuan Road Patentee before: CHINA ACADEMY OF TELECOMMUNICATIONS TECHNOLOGY |
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
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| TR01 | Transfer of patent right |