СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ СООБЩЕНИЯ И ОБСЛУЖИВАЮЩИЙ УЗЕЛ ПОДДЕРЖКИ GPRS Российский патент 2014 года по МПК H04W36/34 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к области связи и, в частности, к способу передачи сообщения и обслуживающему узлу поддержки GPRS.

Уровень техники

В настоящее время усилия рабочей группы по стандартизации проекта партнерства в области мобильной связи третьего поколения (3GPP, 3rd Generation Partnership Project) направлены на изучение возможностей развития ядра пакетной коммутации (PS Core, Packet Switched Core) и универсальной наземной сети радиодоступа (UTRAN, Universal Terrestrial Radio Access Network) универсальной системы мобильной связи (UMTS, Universal Mobile Telecommunication System) с целью обеспечения усовершенствованным ядром пакетной коммутации (ЕРС, Evolved PS Core) более высокой скорости передачи и меньшей задержки передачи и поддержки управления мобильностью в среде усовершенствованной универсальной наземной сети радиодоступа (E-UTRAN, Evolved UTRAN), сети радиодоступа GSM/EDGE (GERAN, Global System for Mobile Communications Enhanced Data Rate for GSM Evolution Radio Access Network), сети UTRAN, беспроводной локальной сети (WLAN, Wireless Local Area Network) и иных сетей доступа, не относящихся к проекту 3GPP. Усовершенствованная система мобильной связи называется усовершенствованной пакетной системой (EPS, Evolved Packet System). На фиг.1 представлена архитектура сети на основе соответствующей технологии. Представленные на фиг.1 элементы подробно описаны далее.

Мобильная станция 101 (MS, Mobile Station), которая может также именоваться мобильным терминалом, или устройство 101 пользователя (UE, User Equipment), способное обеспечивать доступ в двух сетях беспроводной связи, называется двухрежимным терминалом. В дальнейшем описании устройство UE представляет собой двухрежимный терминал, способный обеспечивать доступ в сетях UMTS/GSM и EPS, и включает в себя станцию MS и устройство UE, совместно именуемые устройством UE.

Сеть 102 GERAN/UTRAN представляет собой сеть радиодоступа традиционной сети GSM/UMTS.

Обслуживающий узел 103 поддержки GPRS (SGSN, Serving GPRS Support Node) представляет собой управляющий элемент сети пакетной радиосвязи общего назначения (GPRS, General Packet Radio Service), который в основном служит для записи информации о местоположении устройства UE, а также для передачи и приема пакетных данный мобильной связи между устройством UE и шлюзовым узлом поддержки GPRS (GGSN, Gateway GPRS Supporting Node).

Обслуживающий шлюз 104 (S-GW, Serving Gateway) представляет собой узел плоскости пользователя и отвечает за процесс маршрутизации данных плоскости пользователя.

Шлюз 105 сети пакетных данных (P-GW, PDN Gateway) выполняет функции шлюза сети пакетных данных (PDN, Packet Data Network), с которым связывается устройство UE.

Шлюз P-GW и шлюз S-GW могут быть реализованы в виде единого физического узла, как показано на фиг.1, либо в виде отдельных физических узлов.

Шлюзовой узел 106 поддержки GPRS (GGSN) поддерживает функцию маршрутизации на границе сети GPRS, т.е. узел GGSN отвечает за маршрутизацию и пересылку данных сети GPRS, а также обеспечивает защиту и целостность данных сети GPRS посредством межсетевого экранирования и фильтрации. Кроме того, узел GGSN выполняет учетно-расчетные операции.

Шлюз P-GW выполняет все функции узла GGSN, т.е. узел GGSN можно рассматривать как часть шлюза P-GW, расположенную в нем. Таким образом, узел SGSN может непосредственно соединяться со шлюзом P-GW с использованием интерфейса Gn/Gp.

Опорный сервер 107 абонентов (HSS, Home Subscriber Server) или опорный регистр 107 местоположения (HLR, Home Location Register) является основной абонентской базой данных, поддерживающей вызовы или сеансы.

Подсистема передачи мультимедийных данных по IP-сетям (IMS, IP (Internet Protocol) Multimedia Core Network Subsystem) является предложенной группой 3GPP архитектурой на основе IP-сети. Она реализует открытую и гибкую среду обслуживания, поддерживающую мультимедийные приложения и обеспечивающую разнообразные мультимедийные услуги абонентам. Подсистема IMS представляет собой архитектуру телекоммуникационной сети на основе протокола IP, не зависящую от технологии доступа, и способна обеспечивать услуги сетям мобильной связи, таким как GSM и UMTS, в дополнение к сетям пакетного доступа, таким как EPS, GPRS и WLAN.

После регистрации устройства UE в сети назначается имя точки доступа (APN, Access Point Name) и узел SGSN определяет, следует ли обеспечить PDN-соединение пользователя с узлом GGSN или со шлюзом P-GW, в соответствии с информацией о возможностях, предоставленной устройством UE, и с информацией о местной конфигурации. После установления PDN-соединения узел GGSN или шлюз P-GW служит в качестве опорного узла для PDN-соединения с внешней сетью PDN. Иными словами, до завершения PDN-соединения узел GGSN или шлюз P-GW не изменяется для этого PDN-соединения.

При изменении местоположения устройства UE и изменении области маршрутизации устройство UE инициирует обновление местоположения области маршрутизации. На фиг.2 представлена диаграмма обновления маршрутизации устройства UE согласно соответствующей технологии. Как показано на фиг.2, процесс включает в себя следующие шаги.

На шаге 201 устройство UE инициирует запрос обновления области маршрутизации и данный запрос передается новому узлу SGSN через контроллер базовой станции (BSC, Base Station Controller) или обслуживающую радиосеть (SRNS, Serving Radio Network Subsystem), причем этот запрос содержит действительный временный идентификатор абонента мобильной связи (P-TMSI, Packet Temporary Mobile Subscriber Identity) и вид обновления области маршрутизации.

На шагах 202-203 новый узел SGSN запрашивает информацию контекста устройства UE у прежнего узла SGSN в соответствии с идентификатором Р-TMSI.

На шаге 204 в целях безопасности выполняется процесс аутентификации и шифрования. Этот шаг является необязательным, тем не менее его необходимо выполнить, если в сети отсутствует информация контекста устройства UE.

На шаге 205 после приема информации контекста устройства UE новый узел SGSN передает прежнему узлу SGSN сообщение подтверждения запроса контекста.

На шагах 206-207 новый узел SGSN передает узлу GGSN запрос обновления протокола пакетных данных (PDP, Packet Data Protocol), причем запрос обновления протокола PDP содержит идентификатор конечного пункта туннеля (TEID, Tunnelling End IDentity) и IP-адрес нового узла SGSN, а узел GGSN сохраняет указанную информацию и передает новому узлу SGSN ответ обновления протокола PDP.

На шаге 208 новый узел SGSN передает серверу HSS сообщение обновления местоположения, содержащее идентификатор нового узла SGSN, и сервер HSS сохраняет этот идентификатор.

На шагах 209-210 сервер HSS передает прежнему узлу SGSN сообщение недействительности местоположения и после передачи прежним узлом SGSN серверу HSS подтверждения недействительности местоположения сервер HSS далее не хранит идентификатор прежнего узла SGSN.

На шагах 211-212 сервер HSS вносит данные абонента в новый SGSN.

На шаге 213 сервер HSS передает новому узлу SGSN подтверждение обновления местоположения.

На шаге 214 новый узел SGSN подтверждает, что устройство UE допущено в текущую область маршрутизации, и передает этому устройству UE сообщение принятия обновления области маршрутизации, содержащее вновь назначенный этому устройству UE идентификатор P-TMSI.

На шаге 215 устройство UE передает узлу SGSN сообщение завершения обновления области маршрутизации для подтверждения действительности идентификатора P-TMSI.

В отношении шагов 206 и 207, выделенных прямоугольником А на фиг.2, предполагается, что новый узел SGSN соединен с узлом GGSN с использованием интерфейса Gn/Gp. На фиг.3 представлена диаграмма использования узлом SGSN интерфейса S4 согласно соответствующей технологии. Если узел GGSN представляет собой функциональный модуль шлюза P-GW, размещенный в нем, как показано на фиг.3, то процесс обновления с использованием радиоканала между узлом SGSN и шлюзом P-GW включает в себя следующие шаги.

На шаге 301 узел SGSN передает шлюзу S-GW запрос открытия сеанса, содержащий идентификатор TEID и IP-адрес шлюза P-GW, идентификатор TEID и IP-адрес узла SGSN, контекст радиоканала и информацию идентификатора пользователя.

На шаге 302 шлюз S-GW в соответствии с информацией, предоставленной узлом SGSN, находит шлюз P-GW и передает шлюзу P-GW запрос изменения радиоканала, содержащий идентификатор TEID, адрес шлюза S-GW и информацию идентификатора пользователя.

На шаге 303 шлюз P-GW передает ответ изменения радиоканала, содержащий идентификатор TEID и адрес шлюза P-GW.

На шаге 304 шлюз S-GW передает ответ открытия сеанса, содержащий идентификатор TEID и адрес шлюза S-GW.

Как упомянуто выше, поскольку узел GGSN представляет собой функциональный модуль шлюза P-GW, размещенный в нем, новый узел SGSN не только может быть соединен с узлом GGSN через интерфейс Gn/Gp, но также может быть соединен с узлом GGSN, размещенным в шлюзе P-GW, через шлюз S-GW. При этом, поскольку ядро ЕРС обеспечивает некоторые новые свойства сети, для узла SGSN, поддерживающего как интерфейс Gn/Gp, так и интерфейс S4, необходим эффективный механизм выбора, обеспечивающий выбор узлом SGSN элементов сети в соответствии с ситуацией в сети.

Раскрытие изобретения

Настоящее изобретение сделано в связи с отсутствием в соответствующей технологии механизма выбора узлом SGSN интерфейса Gn/Gp или интерфейса S4. Таким образом, настоящее изобретение в основном направлено на обеспечение способа передачи сообщения с использованием узла SGSN с целью решения, по меньшей мере, одной из обозначенных выше проблем.

Для достижения вышеуказанной цели предложен способ передачи сообщения в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения.

Способ передачи сообщения в соответствии с настоящим изобретением включает в себя следующие шаги: передачу первым узлом SGSN второму узлу SGSN сообщения, содержащего информацию контекста устройства пользователя, причем информация контекста содержит вид шлюза сети пакетных данных, с которой соединено данное устройство пользователя, если узел SGSN, с которым соединено устройство пользователя, изменяется с первого узла SGSN на второй узел SGSN.

Предпочтительно после того, как первый узел SGSN передал сообщение второму узлу SGSN, способ включает в себя следующие шаги: прием вторым узлом SGSN этого сообщения, получение из этого сообщения вида шлюза сети пакетных данных, с которой соединено данное устройство пользователя, и определение вида интерфейса, используемого вторым узлом SGSN для соединения со шлюзом сети пакетных данных, в соответствии с видом шлюза.

Предпочтительно получение вторым узлом SGSN из этого сообщения вида шлюза сети пакетных данных, с которой соединено данное устройство пользователя, включает в себя следующие шаги: определение вторым узлом SGSN вида шлюза из полностью определенного доменного имени шлюза, содержащегося в сообщении, при этом если сообщение содержит полностью определенное доменное имя комбинированного шлюза, то вид шлюза определяется как шлюз P-GW сети пакетных данных, а если сообщение не содержит полностью определенного доменного имени комбинированного шлюза, то вид шлюза определяется как шлюзовой узел GGSN поддержки GPRS.

Предпочтительно определение вторым узлом SGSN вида интерфейса, выбранного вторым узлом SGSN, в соответствии с видом шлюза включает в себя следующие шаги: определение того, что соединение со шлюзом сети пакетных данных производится через интерфейс вида S4, если вид шлюза определен как шлюз P-GW сети пакетных данных; и определение того, что соединение со шлюзом сети пакетных данных производится через интерфейс вида Gn/Gp, если вид шлюза определен как шлюзовой узел GGSN поддержки GPRS.

Предпочтительно до передачи первым узлом SGSN сообщения второму узлу SGSN способ дополнительно включает в себя определение первым узлом SGSN вида шлюза и сохранение этого вида шлюза в информации контекста устройства пользователя.

Предпочтительно определение первым узлом SGSN вида шлюза включает в себя определение первым узлом SGSN вида шлюза в соответствии с заранее заданной на месте информацией, определение первым узлом SGSN вида шлюза в соответствии с информацией, предоставленной устройством пользователя, и/или с информацией о подписке.

Для достижения указанной выше цели реализован узел SGSN в соответствии с другим аспектом настоящего изобретения.

Узел SGSN в соответствии с настоящим изобретением содержит: передающий модуль, выполненный с возможностью передачи сообщения, содержащего информацию контекста устройства пользователя, целевому узлу SGSN, когда устройство пользователя инициирует смену обслуживающего узла SGSN поддержки GPRS, причем информация контекста содержит вид шлюза сети пакетных данных, с которой соединено данное устройство пользователя.

Предпочтительно узел SGSN дополнительно содержит: первый модуль определения, выполненный с возможностью определения вида шлюза; и модуль хранения, выполненный с возможностью сохранения вида шлюза в информации контекста устройства пользователя.

Предпочтительно первый модуль определения содержит: первый субмодуль определения, выполненный с возможностью определения вида шлюза в соответствии с заранее заданной на месте информацией; и второй субмодуль определения, выполненный с возможностью определения вида шлюза в соответствии с информацией, предоставленной устройством пользователя, и/или с информацией о подписке.

Предпочтительно узел SGSN дополнительно содержит: приемный модуль, выполненный с возможностью приема сообщения от исходного узла SGSN, когда устройство пользователя инициирует смену узла SGSN, причем это сообщение содержит вид шлюза сети пакетных данных, с которой соединено данное устройство пользователя; модуль получения, выполненный с возможностью получения вида шлюза из этого сообщения; и второй модуль определения, выполненный с возможностью определения в соответствии с видом шлюза вида интерфейса, используемого узлом SGSN для соединения со шлюзом сети пакетных данных.

Предпочтительно модуль получения содержит: первый субмодуль получения, выполненный с возможностью получения вида шлюза, который является шлюзом P-GW, если сообщение содержит полностью определенное доменное имя комбинированного шлюза; и второй субмодуль получения, выполненный с возможностью получения вида шлюза, который является узлом GGSN, если сообщение не содержит полностью определенного доменного имени комбинированного шлюза.

Предпочтительно второй модуль определения содержит: первый субмодуль соединения, выполненный с возможностью соединения со шлюзом сети пакетных данных через интерфейс вида S4, если вид шлюза определен как шлюз P-GW; и второй субмодуль соединения, выполненный с возможностью соединения со шлюзом сети пакетных данных через интерфейс вида Gn/Gp, если вид шлюза определен как узел GGSN.

В настоящем изобретении сообщение, передаваемое прежним узлом SGSN новому узлу SGSN, содержит вид шлюза сети PDN пакетных данных, с которой соединено данное устройство пользователя. Оно решает проблему отсутствия в соответствующей технологии механизма для выбора новым узлом SGSN интерфейса Gn/Gp или интерфейса S4 и, таким образом, обеспечивает возможность получения новым узлом SGSN вида шлюза сети PDN пакетных данных и корректного выбора вида интерфейса в соответствии с видом шлюза.

Краткое описание чертежей

Чертежи предназначены для обеспечения лучшего понимания настоящего изобретения и составляют часть описания. Варианты осуществления настоящего изобретения и его описание предназначены для объяснения настоящего изобретения, а не для неправомерного ограничения настоящего изобретения. На приложенных чертежах:

схема на фиг.1 представляет архитектуру сети согласно соответствующей технологии;

диаграмма на фиг.2 представляет обновление маршрутизации устройства UE согласно соответствующей технологии;

диаграмма на фиг.3 представляет использование узлом SGSN интерфейса S4 согласно соответствующей технологии;

диаграмма на фиг.4 представляет способ передачи сообщения в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

диаграмма на фиг.5 представляет выбор узлом SGSN элемента сети в процессе обновления области маршрутизации устройства UE в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

диаграмма на фиг.6 представляет изменение узлом SGSN состояния соединения устройства UE в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

диаграмма на фиг.7 представляет действия после определения узлом SGSN того, что используется интерфейс S4, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

функциональная схема на фиг.8 представляет узел SGSN в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Осуществление изобретения

Следует отметить, что варианты осуществления настоящего изобретения и признаки этих вариантов осуществления могут сочетаться друг с другом, если не возникает противоречия. Далее настоящее изобретение подробно описано со ссылками на чертежи на примере вариантов осуществления. В последующих вариантах осуществления шаги, представленные на диаграммах фигур, могут выполняться в иной последовательности, нежели указано в них.

Варианты осуществления способа

В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения реализован способ передачи сообщения. Этот способ используется при изменении узла SGSN, иными словами способ представляет собой схему выполнения выбора маршрутизации при изменении узла SGSN. Фиг.4 представляет собой блок-схему способа передачи сообщения в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг.4, способ включает в себя шаги с S402 по S404.

На шаге S402 узел SGSN, с которым соединено устройство пользователя, изменяется с первого узла SGSN (прежнего узла SGSN) на второй узел SGSN (новый узел SGSN).

На шаге S404 первый узел SGSN передает второму узлу SGSN сообщение, содержащее информацию контекста устройства пользователя, причем информация контекста содержит вид шлюза сети PDN пакетных данных, с которой соединено данное устройство пользователя. Иными словами, в процессе передачи информации контекста устройства UE новый узел SGSN уведомляется о виде шлюза, выбранном узлом SGSN в этом PDN-соединении. Вид шлюза может быть определен через расширенный параметр. Например, вид шлюза может быть определен на основании полностью определенного доменного имени (FQDN, Fully Qualified Domain Name) выбранного шлюза. Если информация контекста содержит имя FQDN комбинированного шлюза (узла GGSN, размещенного в шлюзе P-GW), шлюз рассматривается как узел GGSN, размещенный в шлюзе P-GW, а если информация контекста не содержит имени FQDN комбинированного шлюза (узла GGSN, размещенного в шлюзе Р-GW), то шлюз рассматривается как отдельный узел GGSN.

После шага S404 второй узел SGSN принимает сообщение, получает из сообщения вид шлюза и в соответствии с видом шлюза определяет вид интерфейса, используемого вторым узлом SGSN для соединения со шлюзом сети PDN. Вид интерфейса включает S4 и Gn/Gp, иными словами, новый узел SGSN в соответствии с указанной информацией определяет, следует ли использовать интерфейс S4 для соединения со шлюзом P-GW через шлюз S-GW или следует соединяться с узлом GGSN через интерфейс Gn/Gp.

Перед шагом S402 первый узел SGSN определяет вид шлюза и сохраняет этот вид шлюза в информации контекста устройства пользователя. Иными словами, при установлении соединения устройства UE с использованием имени точки доступа (APN, Access Point Name) прежний узел SGSN записывает вид шлюза сети пакетных данных, определенный узлом SGSN, т.е. является ли узел GGSN независимым узлом или функциональным узлом, размещенным в шлюзе P-GW. Вид шлюза может быть определен через расширенный параметр. Например, вид шлюза может быть определен на основании имени FQDN выбранного шлюза. Если информация контекста содержит имя FQDN комбинированного шлюза (узла GGSN, размещенного в шлюзе P-GW), шлюз рассматривается как узел GGSN, размещенный в шлюзе P-GW, а если информация контекста не содержит имени FQDN комбинированного шлюза (узла GGSN, размещенного в шлюзе P-GW), то шлюз рассматривается как отдельный узел GGSN. Для определения вида интерфейса может использоваться динамический способ и статический способ. Статический способ заключается в том, что первый узел SGSN определяет вид шлюза в соответствии с заранее заданной на месте информацией; а динамический способ заключается в том, что первый узел SGSN определяет вид шлюза в соответствии с информацией, предоставленной устройством пользователя, и/или с информацией о подписке. Эти два способа подробно описаны далее.

При использовании способа статического конфигурирования узел SGSN статически определяет вид шлюза, который может быть выбран при PDN-соединении, которое способно установить устройство UE; одновременно узел SGSN должен записать вид выбранного шлюза в информацию контекста устройства UE.

При использовании способа динамического выбора узел SGSN выбирает один узел GGSN посредством поиска через сервер доменных имен (DNS, Domain Name Server) в соответствии с информацией, предоставленной устройством UE, и/или с информацией о подписке, и далее узел SGSN записывает вид выбранного шлюза в информацию контекста устройства UE.

Далее на примерах подробно описана реализация вариантов осуществления настоящего изобретения.

Диаграмма на фиг.5 представляет выбор узлом SGSN элемента сети в процессе обновления области маршрутизации устройства UE в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг.5, этот процесс включает в себя следующие шаги.

На шаге 501 устройство UE инициирует запрос обновления области маршрутизации и указанный запрос передается новому узлу SGSN через контроллер BSC или радиосеть SRNS, причем этот запрос содержит действительный идентификатор P-TMSI и вид обновления области маршрутизации.

На шаге 502 новый узел SGSN запрашивает у прежнего узла SGSN информацию контекста устройства UE в соответствии с идентификатором Р-TMSI.

На шаге 503 прежний узел SGSN передает новому узлу SGSN информацию контекста устройства UE, содержащую вид шлюза, выбранного при PDN-соединении устройства UE.

На шаге 504 в целях безопасности выполняется процесс аутентификации и шифрования. Этот шаг является необязательным, тем не менее его необходимо выполнить, если в сети отсутствует информация контекста устройства UE.

На шаге 505 после приема контекста устройства UE новый узел SGSN передает прежнему узлу SGSN сообщение подтверждения запроса контекста.

На шаге 506 новый узел SGSN выбирает соответствующий элемент сети в соответствии с информацией контекста устройства UE, переданной прежним узлом SGSN.

Если узел GGSN является независимым элементом сети, новый узел SGSN соединяется непосредственно с узлом GGSN с использованием интерфейса Gn/Gp. Этот особый процесс выделен прямоугольником А на фиг.5.

Если узел GGSN является функциональным узлом, размещенным в шлюзе P-GW, то новый узел SGSN соединяется со шлюзом P-GW через шлюз S-GW с использованием интерфейса S4. Этот особый процесс представлен на фиг.3, относится к существующему уровню техники и в дальнейшем его подробное описание опущено.

Кроме того, если узел SGSN использует интерфейс S4, то узел SGSN дополнительно должен выполнить отображение контекста протокола пакетной передачи данных (PDP, Packet Data Protocol) на радиоканал системы EPS, подробное описание которого также опущено.

На шагах 507-508 новый узел SGSN передает узлу GGSN запрос обновления протокола PDP, содержащий идентификатор TEID и IP-адрес нового узла SGSN, а узел GGSN сохраняет указанную информацию и передает новому SGSN ответ обновления протокола PDP.

На шаге 509 новый узел SGSN передает серверу HSS сообщение обновления местоположения, содержащее идентификатор нового узла SGSN, и сервер HSS сохраняет этот идентификатор.

На шагах 510-511 сервер HSS передает прежнему узлу SGSN сообщение о недействительности местоположения и после передачи прежним узлом SGSN серверу HSS подтверждения недействительности местоположения сервер HSS далее не хранит идентификатор прежнего узла SGSN.

На шагах 512-513 сервер HSS вносит данные абонента в новый узел SGSN.

На шаге 514 сервер HSS передает новому узлу SGSN ответ обновления местоположения.

На шаге 515 новый узел SGSN подтверждает, что устройство UE допущено в текущую область маршрутизации, и передает устройству UE сообщение принятия обновления области маршрутизации, содержащее вновь назначенный этому устройству UE идентификатор P-TMSI.

На шаге 516 устройство UE передает узлу SGSN сообщение завершения обновления области маршрутизации для подтверждения действительности идентификатора P-TMSI.

Диаграмма на фиг.6 представляет изменение узлом SGSN состояния соединения устройства UE в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг.6, этот процесс включает в себя следующие шаги.

На шаге 601 прежний контроллер RNC в соответствии с информацией, сообщенной устройством UE, определяет, что необходимо выполнить переключение.

На шаге 602 прежний контроллер RNC передает прежнему узлу SGSN сообщение о требовании переключения радиосети SRNS, содержащее причину переключения, идентификаторы исходной и конечной точек и контейнер, прозрачным образом передаваемый прежним контроллером RNC новому контроллеру RNC через базовую сеть.

На шаге 603 прежний узел SGSN передает новому узлу SGSN сообщение пересылки запроса переключения, содержащее информацию контекста устройства UE, причем информация контекста устройства UE включает в себя вид шлюза, выбранного при PDN-соединении устройства UE.

На шаге 604 новый узел SGSN выбирает соответствующий элемент сети в соответствии с информацией контекста устройства UE, переданной прежним узлом SGSN.

Если узел GGSN является независимым элементом сети, новый узел SGSN соединяется непосредственно с узлом GGSN с использованием интерфейса Gn/Gp. При этом выполнение процесса, выделенного прямоугольником В на фиг.6, не требуется.

Если узел GGSN является функциональным узлом, размещенным в шлюзе P-GW, то новый узел SGSN соединяется со шлюзом P-GW через шлюз S-GW с использованием интерфейса S4. В этом случае требуется выполнить шаги 605-606.

Кроме того, если узел SGSN использует интерфейс S4, то узел SGSN дополнительно должен выполнить отображение контекста протокола PDP на радиоканал системы EPS, подробное описание которого здесь опущено.

На шаге 605 узел SGSN передает шлюзу S-GW запрос открытия сеанса, содержащий идентификатор TEID и IP-адрес шлюза P-GW, идентификатор TEID и IP-адрес узла SGSN, контекст радиоканала и информацию идентификатора пользователя.

На шаге 606 шлюз S-GW передает ответ открытия сеанса, содержащий идентификатор TEID и адрес шлюза S-GW.

На шаге 607 новый узел SGSN передает новому контроллеру RNC запрос переключения, содержащий идентификатор устройства UE, радиоканал, который следует установить, и контейнер, прозрачным образом передаваемый прежним контроллером RNC новому контроллеру RNC через базовую сеть.

На шаге 608 для устройства UE устанавливается радиоканал между новым узлом SGSN и новым контроллером RNC.

На шаге 609 новый контроллер RNC передает новому узлу SGSN подтверждение запроса переключения.

На шаге 610 новый узел SGSN передает прежнему узлу SGSN сообщение пересылки ответа переключения.

На шаге 611 прежний узел SGSN передает прежнему контроллеру RNC команду переключения с целью уведомления прежнего контроллера RNC о начале переключения.

На шаге 612 прежний контроллер RNC передает новому контроллеру RNC подтверждение переключения сети SRNS, содержащее контекст устройства UE для сети SRNS.

На шагах 613-614 новый контроллер RNC взаимодействует с устройством UE для получения информации о мобильности сети радиодоступа (RAN, Radio Access Network).

На шаге 615 новый контроллер RNC передает новому узлу SGSN сообщение о завершении переключения на сеть SRNS, уведомляя о завершении переключения беспроводной сети.

На шагах 616-617 новый узел SGSN передает прежнему узлу SGSN сообщение пересылки завершения переключения, уведомляя о переключении UE на новую сеть, а прежний узел SGSN передает сообщение подтверждения.

На шаге 618 прежний узел SGSN освобождает интерфейс Iu между прежним узлом SGSN и прежним контроллером RNC.

Если на шаге 604 узел SGSN определяет, что используется интерфейс S4, то необходимо выполнить шаги 619-622, в противном случае выполняются шаги В1-В2 на фиг.7. Далее эти шаги В1-В2 описаны подробно.

На шаге 619 узел SGSN передает шлюзу S-GW запрос изменения радиоканала, содержащий идентификатор TEID и IP-адрес шлюза P-GW, идентификатор TEID и IP-адрес узла SGSN, контекст радиоканала и информацию идентификатора пользователя. Если поддерживается прямое туннелирование, то запрос содержит идентификатор TEID и IP-адрес нового контроллера RNC.

На шаге 620 шлюз S-GW определяет шлюз P-GW в соответствии с информацией, предоставленной узлом SGSN, и передает шлюзу P-GW запрос изменения радиоканала, содержащий идентификатор TEID, адрес шлюза S-GW и информацию идентификатора пользователя.

На шаге 621 шлюз P-GW передает ответ изменения радиоканала, содержащий идентификатор TEID и адрес шлюза P-GW.

На шаге 622 шлюз S-GW передает ответ изменения радиоканала, содержащий идентификатор TEID и адрес шлюза S-GW.

Диаграмма на фиг.7 представляет действия после определения узлом SGSN того, что используется интерфейс S4, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг.7, этот процесс включает в себя шаги В1-В2. Новый узел SGSN передает узлу GGSN запрос обновления протокола PDP, содержащий идентификатор TEID и IP-адрес нового узла SGSN, а узел GGSN сохраняет указанную информацию и передает новому SGSN ответ обновления протокола PDP. Если поддерживается прямое туннелирование, то запрос содержит идентификатор TEID и IP-адрес нового контроллера RNC.

На шаге 623 выполняется процесс обновления области маршрутизации (RAU, Routing Area Update). Этот процесс широко известен специалистам в данной области техники и его подробное описание здесь опущено.

Предпочтительно, но не ограничительно, определение вида шлюза сети пакетных данных может выполняться посредством следующих двух способов.

Способ 1

Использование способа статического конфигурирования, т.е. узел SGSN статически определяет вид шлюза, который может быть выбран сетью PDN, одновременно узел SGSN должен записать вид выбранного шлюза в информацию контекста устройства UE.

Способ 2

Использование способа динамического выбора т.е. узел SGSN выбирает один узел GGSN посредством поиска через сервер DNS в соответствии с информацией, предоставленной устройством UE, и/или с информацией о подписке, и далее узел SGSN записывает вид выбранного шлюза в контекст устройства UE.

Предпочтительно, но не ограничительно, виды шлюза сети пакетных данных могут быть следующими:

вид 1 - узел GGSN или шлюз P-GW; и

вид 2 - независимый узел GGSN или узел GGSN, представляющий собой функциональный модуль шлюза P-GW, размещенный в нем.

Варианты осуществления устройства

В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения реализован узел SGSN. Фиг.8 представляет собой функциональную схему узла SGSN в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг.8, узел SGSN содержит передающий модуль 82, выполненный с возможностью передачи сообщения, содержащего информацию контекста устройства пользователя, целевому узлу SGSN, когда устройство пользователя инициирует смену обслуживающего узла SGSN поддержки GPRS, причем информация контекста содержит вид шлюза сети PDN, с которой соединено данное устройство пользователя. Вид шлюза может быть определен через расширенный параметр. Например, вид шлюза может быть определен на основании имени FQDN выбранного шлюза. Если информация контекста содержит имя FQDN комбинированного шлюза (узла GGSN, размещенного в шлюзе P-GW), то шлюз рассматривается как узел GGSN, размещенный в шлюзе P-GW, а если информация контекста не содержит имени FQDN комбинированного шлюза (узла GGSN, размещенного в шлюзе P-GW), то шлюз рассматривается как отдельный узел GGSN.

Как показано на фиг.8, узел SGSN также содержит: первый модуль 84 определения, выполненный с возможностью определения вида шлюза; и модуль 86 хранения, соединенный с первым модулем 84 определения и передающим модулем 82 и выполненный с возможностью сохранения вида шлюза в информации контекста устройства пользователя.

Первый модуль 84 определения содержит: первый субмодуль 842 определения, выполненный с возможностью определения вида шлюза в соответствии с заранее заданной на месте информацией; и второй субмодуль 844 определения, выполненный с возможностью определения вида шлюза в соответствии с информацией, предоставленной устройством пользователя, и/или с информацией о подписке.

Следует отметить, что модуль 86 хранения, первый модуль 84 определения и передающий модуль 82 соответствуют первому узлу SGSN (т.е. прежнему узлу SGSN) в вариантах осуществления способа. Описанные далее приемный модуль 42, модуль 44 получения и второй модуль 46 определения соответствуют второму узлу SGSN (т.е. новому узлу SGSN) в вариантах осуществления способа.

Как показано на фиг.8, узел SGSN также содержит: приемный модуль 42, модуль 44 получения и второй модуль 46 определения, подробно описанные далее.

Приемный модуль 42 выполнен с возможностью приема сообщения от исходного узла SGSN, когда устройство пользователя инициирует смену узла SGSN, причем это сообщение содержит вид шлюза сети PDN, с которой соединено данное устройство пользователя; модуль 44 получения соединен с приемным модулем 42 и выполнен с возможностью получения вида шлюза из этого сообщения; а второй модуль 46 определения соединен с модулем 44 получения и выполнен с возможностью определения вида интерфейса, используемого узлом SGSN для соединения со шлюзом сети пакетных данных, в соответствии с видом шлюза.

Модуль 44 получения содержит: первый субмодуль 442 получения, выполненный с возможностью получения вида шлюза, который является шлюзом P-GW, если сообщение содержит полностью определенное доменное имя комбинированного шлюза; и второй субмодуль 444 получения, выполненный с возможностью получения вида шлюза, который является узлом GGSN, если сообщение не содержит полностью определенного доменного имени комбинированного шлюза.

Второй модуль 46 определения содержит: первый субмодуль 462 соединения, выполненный с возможностью соединения со шлюзом сети пакетных данных через интерфейс вида S4, если вид шлюза определен как шлюз P-GW; и второй субмодуль 464 соединения, выполненный с возможностью соединения со шлюзом сети пакетных данных через интерфейс вида Gn/Gp, если вид шлюза определен как узел GGSN.

Как упомянуто выше, варианты осуществления настоящего изобретения решают проблему отсутствия в соответствующей области техники механизма для выбора узлом SGSN интерфейса Gn/Gp или интерфейса S4. Таким образом, обеспечивается возможность получения новым узлом SGSN вида интерфейса, посредством которого обеспечивается соединение с сетью PDN, и корректного выбора элемента сети, с которым установлено соединение, в соответствии с этим видом интерфейса.

Для специалиста в данной области техники очевидно, что все вышеуказанные модули или шаги в настоящем изобретении могут быть осуществлены посредством универсального вычислительного устройства. Они могут быть объединены в единое вычислительное устройство или могут быть распределены в сети, состоящей из нескольких вычислительных устройств. Предпочтительно они могут быть осуществлены посредством программных кодов, исполняемых вычислительным устройством, таким образом, что они могут храниться в запоминающем устройстве для исполнения указанным вычислительным устройством. Каждый из указанных модулей или шагов может быть изготовлен в виде интегральной схемы или несколько указанных модулей или шагов могут быть изготовлены в виде единой интегральной схемы. Таким образом, настоящее изобретение не ограничено сочетанием какого-либо определенного аппаратного и программного обеспечения.

Приведенное выше описание представляет собой лишь предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения и не предназначено для ограничения настоящего изобретения. Специалисту в данной области техники очевидно, что настоящее изобретение может содержать различные изменения и замены. Любые изменения, эквивалентные замены, усовершенствования и т.д. в пределах сущности настоящего изобретения включены в объем формулы настоящего изобретения.

Изобретение относится к мобильной связи. В настоящем изобретении реализован способ передачи сообщения и обслуживающий узел поддержки GPRS. Способ включает в себя следующие шаги: если узел SGSN, с которым соединено устройство пользователя, изменяется с первого узла SGSN на второй узел SGSN, первый узел SGSN передает второму узлу SGSN сообщение, содержащее информацию контекста устройства пользователя, причем информация контекста содержит вид шлюза сети пакетных данных, с которой соединено данное устройство пользователя. Технический результат заключается в обеспечении возможности получения новым узлом SGSN вида шлюза сети PDN пакетных данных и корректного выбора вида используемого интерфейса в соответствии с видом шлюза. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Способ передачи сообщения, включающий в себя следующий шаг:
если обслуживающий узел (SGSN) поддержки пакетной радиосвязи общего назначения (GPRS), с которым соединено устройство пользователя, изменяется с первого узла SGSN на второй узел SGSN, из первого узла SGSN передают во второй узел SGSN сообщение, содержащее информацию контекста устройства пользователя, причем информация контекста содержит вид шлюза сети пакетных данных, с которой соединено данное устройство пользователя.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что после того, как из первого узла SGSN передано сообщение второму узлу SGSN, способ дополнительно включает в себя следующие шаги:
принимают вторым узлом SGSN это сообщение, получают из этого сообщения вид шлюза сети пакетных данных, с которой соединено данное устройство пользователя, и определяют вид интерфейса, используемого вторым узлом SGSN для соединения со шлюзом сети пакетных данных, в соответствии с видом шлюза.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что получение вторым узлом SGSN из указанного сообщения вида шлюза сети пакетных данных, с которой соединено данное устройство пользователя, включает в себя следующие шаги:
получают вторым узлом SGSN вид шлюза из полностью определенного доменного имени шлюза, содержащегося в сообщении, при этом если сообщение содержит полностью определенное доменное имя комбинированного шлюза, то вид шлюза определяют как шлюз сети пакетных данных (P-GW), а если сообщение не содержит полностью определенного доменного имени комбинированного шлюза, то вид шлюза определяют как шлюзовой узел (GGSN) поддержки GPRS.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что определение вторым узлом SGSN вида интерфейса, выбранного вторым узлом SGSN, в соответствии с видом шлюза, включает в себя следующие шаги:
определяют, что соединение со шлюзом сети пакетных данных производится через интерфейс вида S4, если вид шлюза определен как шлюз P-GW; и
определяют, что соединение со шлюзом сети пакетных данных производится через интерфейс вида Gn/Gp, если вид шлюза определен как узел GGSN.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что до передачи первым узлом SGSN сообщения второму узлу SGSN способ включает в себя следующий шаг:
определяют первым узлом SGSN вид шлюза и сохраняют этот вид шлюза в информации контекста устройства пользователя.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что определение первым узлом SGSN вида шлюза включает в себя следующие шаги:
определяют первым узлом SGSN вид шлюза в соответствии с заранее заданной на месте информацией; и
определяют первым узлом SGSN вид шлюза в соответствии с информацией, предоставленной устройством пользователя, и/или с информацией о подписке.

7. Обслуживающий узел (SGSN) поддержки GPRS, содержащий:
передающий модуль, выполненный с возможностью передачи сообщения, содержащего информацию контекста устройства пользователя, целевому узлу SGSN, когда устройство пользователя инициирует смену узла SGSN, причем информация контекста содержит вид шлюза сети пакетных данных, с которой соединено данное устройство пользователя.

8. Узел SGSN по п.7, отличающийся тем, что дополнительно содержит:
первый модуль определения, выполненный с возможностью определения вида шлюза; и
модуль хранения, выполненный с возможностью сохранения вида шлюза в информации контекста устройства пользователя.

9. Узел SGSN по п.8, отличающийся тем, что первый модуль определения содержит:
первый субмодуль определения, выполненный с возможностью определения вида шлюза в соответствии с заранее заданной на месте информацией; и
второй субмодуль определения, выполненный с возможностью определения вида шлюза в соответствии с информацией, предоставленной устройством пользователя, и/или с информацией о подписке.

10. Узел SGSN по любому из пп.7-9, отличающийся тем, что дополнительно содержит:
приемный модуль, выполненный с возможностью приема сообщения от исходного узла SGSN, когда устройство пользователя инициирует смену узла SGSN, причем это сообщение содержит вид шлюза сети пакетных данных, с которой соединено данное устройство пользователя;
модуль получения, выполненный с возможностью получения вида шлюза из этого сообщения; и
второй модуль определения, выполненный с возможностью определения вида интерфейса, используемого узлом SGSN для соединения со шлюзом сети пакетных данных, в соответствии с видом шлюза.

11. Узел SGSN по п.10, отличающийся тем, что модуль получения содержит:
первый субмодуль получения, выполненный с возможностью получения вида шлюза, который является шлюзом P-GW, если сообщение содержит полностью определенное доменное имя комбинированного шлюза; и
второй субмодуль получения, выполненный с возможностью получения вида шлюза, который является узлом GGSN, если сообщение не содержит полностью определенного доменного имени комбинированного шлюза.

12. Узел SGSN по п.11, отличающийся тем, что второй модуль определения содержит:
первый субмодуль соединения, выполненный с возможностью соединения со шлюзом сети пакетных данных через интерфейс вида S4, если вид шлюза определен как шлюз P-GW; и
второй субмодуль соединения, выполненный с возможностью соединения со шлюзом сети пакетных данных через интерфейс вида Gn/Gp, если вид шлюза определен как узел GGSN.

13. Узел SGSN по п.7, отличающийся тем, что если сообщение содержит полностью определенное доменное имя комбинированного шлюза, то вид шлюза определен как шлюз P-GW, а если сообщение не содержит полностью определенного доменного имени комбинированного шлюза, то вид шлюза определен как узел GGSN.

14. Способ по п.1, отличающийся тем, что содержит следующий шаг: если сообщение содержит полностью определенное доменное имя комбинированного шлюза, то вид шлюза получают как шлюз P-GW, а если сообщение не содержит полностью определенного доменного имени комбинированного шлюза, то вид шлюза получают как узел GGSN.