СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДДЕРЖКИ ЛОКАЛЬНОГО ДОСТУПА ПО IP-ПРОТОКОЛУ В ФЕМТОСОТЕ БЕСПРОВОДНОЙ СИСТЕМЫ СВЯЗИ Российский патент 2015 года по МПК H04W40/24 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение в целом имеет отношение к беспроводной связи и, в частности, к способу и устройству для эффективного предоставления обслуживания локального доступа по интернет-протоколу (IP) Пользовательскому Оборудованию (UE), присоединенному к фемтосоте, посредством расширения возможностей фемтосоты функцией шлюза сети передачи пакетных данных (PDN) в беспроводной системе связи.

Уровень техники

Фемтосота представляет собой малую сотовую базовую станцию, разработанную для обеспечения ближней зоны покрытия около 10 метров, для использования в доме или на малом предприятии, наряду с широкополосным соединением с базовой сетью. Фемтосота расширяет зону покрытия сотовой сети связи, предоставляя пользователю услуги более высокого качества и конвергенции стационарной и мобильной связи внутри помещения.

Система долгосрочного развития (LTE) проекта партнерства третьего поколения (3GPP), включает в себя развитый Узел B (eNB) и домашний eNB (HeNB). eNB представляет собой макробазовую станцию, а HeNB представляет собой фемто базовую станцию.

3GPP LTE поддерживает развертывание фемто базовых станций вместе с существующими макро базовыми станциями. Фемто базовая станция может быть установлена опорной сетью или пользователем, чтобы расширить зону покрытия и пропускную способность или для предоставления определенного обслуживания. Как правило, фемтосота обеспечивает зону покрытия обслуживанием от нескольких метров до размеров макро.

В традиционной беспроводной системе связи, UE, соединенное с фемто базовой станцией, получает доступ к PDN через обслуживающий шлюз и шлюз PDN, хотя фемто базовая станция может соединяться с PDN и напрямую.

Соответственно, есть новое требование обслуживания локального IP-доступа, обеспечить прямую связь с локальной IP-сетью без привлечения опорной сети. Чтобы выполнить это требование, было предложено интегрирование функциональных возможностей шлюза PDN в фемто базовую станцию.

Раскрытие изобретения

Техническая Задача

Однако, в этой предлагаемой архитектуре системы, в которой фемто базовая станция объединяет функциональные возможности шлюза фемто базовой станции и локального шлюза (шлюза PDN и/или обслуживающего шлюза), когда внутренний обслуживающий шлюз и шлюз PDN фемто базовой станции обмениваются управляющими сообщениями с Узлом Управления Мобильностью (MME), обмен управляющими сообщениями между макро обслуживающим шлюзом и макро шлюзом PDN и MME невозможен по ряду причин.

Во-первых, поскольку может быть такое большое количество фемто базовых станций, т.е., в несколько тысяч или в десятки тысяч раз больше, чем макро обслуживающих шлюзов, неэффективно и фактически невозможно получать информацию о доступе посредством регистрации информации локального обслуживающего шлюза и локального шлюза PDN фемто базовой станции вместе с информацией макро обслуживающего шлюза и последующего поиска соответствующей информации о регистрации.

Во-вторых, при использовании шлюза фемто базовой станции для управления большим числом фемто базовых станций, поскольку шлюз фемто базовой станции работает таким образом, что все фемто базовые станции под управлением шлюза фемто базовой станции наблюдаются как единственная фемто базовая станция для MME, MME не способен провести различие среди фемто базовых станций.

В-третьих, поскольку управляющие сообщения, обмен которыми происходит между обслуживающим шлюзом и MME, используют Международный Идентификатор Абонента Мобильной Связи (IMSI) для идентификации информации каждого UE, а управляющие сообщения, обмен которыми происходит между базовой станцией и MME, используют Обслуживающий Временный Идентификатор Абонента Мобильной Связи (S-TMSI) для идентификации информации каждого UE, локальный обслуживающий шлюз или локальный шлюз PDN на базовой станции не может идентифицировать базовую станцию, обслуживающую UE, принимая только IMSI, входящий в сообщение, передаваемое от MME.

Решение задачи

Для того чтобы решить, по меньшей мере, вышеописанные проблемы предшествующего уровня техники, настоящее изобретение предоставляет способ и устройство для поддержки локального IP-доступа для UE, соединенного с фемто базовой станцией в беспроводной системе связи.

В беспроводной системе связи, выполненной с возможностью поддержки локального IP-доступа, причем беспроводная система связи включает в себя фемто базовую станцию с функциональными возможностями шлюза PDN, тракт данных от UE до локальной сети IP-доступа определяется в зависимости от расположения обслуживающей базовой станции. Если UE входит в режим ожидания в то время, как устанавливается тракт данных UE-фемто базовая станция-локальный шлюз PDN фемто базовой станции, UE не может принимать данные до переключения своего режима работы в активный режим, так как тракт данных UE-фемто-локальный шлюз PDN фемто базовой станции разрывается. А также потому, что на тракте данных нет прямого соединения в промежутках управляющей сигнализации между локальным шлюзом PDN фемто базовой станции и MME, и нет локального обслуживающего шлюза внутри фемто базовой станции для уведомления MME о данных, предназначенных для UE, чтобы инициировать переход UE в активный режим.

Если UE входит в режим ожидания в то время, как устанавливается тракт данных UE-фемто базовая станция-локальный шлюз PDN фемто базовой станции, фемто базовая станция освобождает ресурс для UE и, следовательно, только локальный шлюз PDN фемто базовой станции остается в пределах фемто базовой станции. Следовательно, для уведомления MME о данных, предназначенных для UE, локальный шлюз PDN должен иметь прямое соединение с MME, и локальный шлюз PDN должен уведомлять о том, что есть буферизированные данные в локальном шлюзе PDN, используя это соединение. Однако, поскольку имеется много фемто базовых станций, для MME является большой нагрузкой иметь два управляющих соединения для всех фемто базовых станций, одно для фемто базовой станции и другое для локального шлюза PDN фемто базовой станции.

Чтобы снизить нагрузку для MME, локальный шлюз PDN фемто может соединяться с MME через макро S-GW. В этом случае, MME имеет только одно управляющее соединение с фемто базовой станцией. Потому, и тракт данных, и тракт управления устанавливаются через макро обслуживающий шлюз. Для незанятого (неактивного) UE, трактом данных является соединение макро обслуживающий шлюз-локальный шлюз PDN фемто базовой станции, а трактом управления является соединение MME-макро обслуживающий шлюз-локальный шлюз PDN фемто базовой станции. Для активного UE, трактом данных является соединение UE-фемто базовая станция-макро обслуживающий шлюз-локальный шлюз PDN фемто базовой станции, а трактом управления является соединение UE-фемто базовая станция-MME-макро обслуживающий шлюз-локальный шлюз PDN фемто базовой станции. Следовательно, существует потребность повысить эффективность тракта данных для активного UE, используя прямое туннельное соединение UE-фемто базовая станция-локальный шлюз PDN фемто базовой станции, а также эффективность тракта управления для активного UE, разрешая передачу управляющего сообщения по протоколу туннелирования Системы пакетной радиосвязи общего пользования (GTP (GPRS)) на локальный шлюз PDN через существующее управляющее соединение между фемто базовой станцией и MME.

В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, способ для поддержки локального доступа по Интернет-протоколу (IP) для фемтосоты в беспроводной системе связи включает в себя этапы, на которых принимают запрос на обслуживание от Пользовательского Оборудования (UE), передают первоначальное сообщение UE, включающее в себя информацию о локальном шлюзе, на Узел Управления Мобильностью (MME), сохраняют информацию однонаправленного канала, которая переносится в запросе на установление первоначального контекста, передаваемом MME, принимают запрос возможности соединения с Сетью Передачи Пакетных Данных (PDN) от UE, пересылают запрос возможности соединения с PDN на MME, принимают запрос создания сеанса от MME и устанавливают однонаправленный радиоканал с локальным шлюзом, причем локальный шлюз совмещен с фемтосотой.

В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения, устройство для поддержки локального доступа по протоколу межсетевого взаимодействия (IP) в беспроводной системе связи включает в себя фемтосоту, которая принимает запрос на обслуживание от Пользовательского Оборудования (UE), передает первоначальное сообщение UE, включающее в себя информацию о локальном шлюзе, на Узел Управления Мобильностью (MME), сохраняет информацию однонаправленного канала, передаваемую в запросе на установление первоначального контекста, передаваемом MME, принимает запрос возможности соединения с Сетью Передачи Пакетных Данных (PDN) от UE и пересылает запрос возможности соединения с PDN на MME; локальный обслуживающий шлюз, который принимает запрос создания сеанса от MME, и устанавливает однонаправленный радиоканал; и локальный шлюз PDN, который соединяется с PDN с помощью базовой сети и устанавливает однонаправленный радиоканал с обслуживающим шлюзом.

В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения, способ конфигурирования тракта данных в беспроводной системе связи, включающей в себя фемто базовую станцию, включает в себя этапы, на которых устанавливают, когда Пользовательское Оборудование (UE) находится в активном состоянии, первый тракт данных, соединяющий локальный шлюз Сети Передачи Пакетных Данных (PDN), поддерживающий функцию локального доступа по протоколу межсетевого взаимодействия (IP) и совмещенный с фемто базовой станцией, фемто базовую станцию и UE, для активного UE; устанавливают второй тракт данных, соединяющий локальный шлюз PDN, фемто базовую станцию, обслуживающий шлюз, для незанятого UE; переключают эти два тракта данных в зависимости от состояния UE, т.е. незанятое (неактивное) или активное, когда UE переходит из активного состояния в состояние "незанятости" (бездействия) и наоборот.

Выгодные эффекты изобретения

Как описано выше, когда UE запрашивает Локальный IP-доступ, HeNB/HeNB GW активизирует функцию локального шлюза (L-PGW с L-SGW или без него) для обмена данными с IP-сетью, минуя базовую сеть, что приводит к повышению эффективности передачи данных. Через использование функции ретрансляции и функции безопасности локального шлюза в HeNB/HeNB GW, можно повысить безопасность связи между HeNB/HeNB GW и MME, принадлежащим базовой сети. HeNB/HeNB GW уведомляет MME об активизации функции локального IP-доступа, так что MME поддерживает возможность UE в активном режиме использовать прямой туннель LIPA UE-HeNB/HeNB GW-L-PGW в HeNB/HeNB GW, что приводит к оптимизации трактов данных и управления.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Вышеупомянутые и другие аспекты, признаки и преимущества настоящего изобретения будут более понятны из последующего подробного описания при прочтении в сочетании с прилагаемыми чертежами, на которых:

Фиг. 1 является схемой, иллюстрирующей сетевую архитектуру беспроводной системы связи согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 2 является схемой, иллюстрирующей сетевую архитектуру беспроводной системы связи согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 3 является схемой, иллюстрирующей сетевую архитектуру беспроводной системы связи согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 4 является схемой, иллюстрирующей сетевую архитектуру беспроводной системы связи согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 5 является схемой, иллюстрирующей сетевую архитектуру беспроводной системы связи согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 6 является схемой, иллюстрирующей сетевую архитектуру беспроводной системы связи согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 7 является схемой сигнализации, иллюстрирующей действия сетевых узлов для поддержки услуги локального IP-доступа в системах, которые проиллюстрированы на Фиг. 1 и 2;

Фиг. 8 и 9 являются схемой сигнализации, иллюстрирующей действия сетевых узлов для конфигурирования соединения с PDN, чтобы предоставить услугу локального IP-доступа в беспроводной системе связи, которая проиллюстрирована на Фиг. 3;

Фиг. 10 и 11 являются схемой сигнализации, иллюстрирующей действия сетевых узлов для конфигурирования соединения с PDN, чтобы предоставить услугу локального IP-доступа в беспроводной системе связи, которая проиллюстрирована на Фиг. 4;

Фиг. 12 является схемой сигнализации, иллюстрирующей действия сетевых узлов для конфигурирования соединения с PDN, чтобы предоставить услугу локального IP-доступа в беспроводной системе связи, которая проиллюстрирована на Фиг. 5;

Фиг. 13 является схемой сигнализации, иллюстрирующей действия сетевых узлов для конфигурирования соединения с PDN, чтобы предоставить услугу локального IP-доступа в беспроводной системе связи, которая проиллюстрирована на Фиг. 6;

Фиг. 14 является схемой, иллюстрирующей сетевую архитектуру беспроводной системы связи, включающей в себя HeNB, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 15 является схемой, иллюстрирующей тракт данных, организованный для UE в активном режиме для доступа к IP-сети в системе, которая проиллюстрирована на Фиг. 14;

Фиг. 16 является схемой, иллюстрирующей тракт управления, организованный для UE в активном режиме для доступа к IP-сети в системе, которая проиллюстрирована на Фиг. 14, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 17 является схемой, иллюстрирующей тракты данных и управления, организованные для UE в режиме ожидания для доступа к IP-сети в системе, которая проиллюстрирована на Фиг. 14, согласно иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 18 является схемой, иллюстрирующей тракт данных, организованный для UE в активном режиме для доступа к IP-сети в системе согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 19 является схемой, иллюстрирующей тракт управления, организованный для UE в активном режиме для доступа к IP-сети в системе согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 20 является схемой, иллюстрирующей сетевую архитектуру беспроводной системы связи, включающей в себя HeNB, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 21 является схемой сигнализации, иллюстрирующей действия сетевых узлов для устанавливания тракта данных для UE, работающего в активном режиме в системе, которая проиллюстрирована на Фиг. 20;

Фиг. 22 является схемой сигнализации, иллюстрирующей действия сетевых узлов при изменении конфигурации тракта данных, чтобы UE могло принимать сообщение поискового вызова, после перехода в режим ожидания, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 23 является схемой сигнализации, иллюстрирующей действия сетевых объектов, когда UE принимает сообщение поискового вызова, после перехода в режим ожидания, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 24 является схемой, иллюстрирующей беспроводную систему связи, включающую в себя фемто базовую станцию (т.е. HeNB) с расширенными функциональными возможностями за счет включения в состав шлюза PDN (т.е. L-PGW) и обслуживающего шлюза (т.е. L-SGW) согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 25 является схемой, иллюстрирующей беспроводную систему связи, включающую в себя HeNB с расширенными функциональными возможностями за счет включения в состав шлюза PDN (т.е. L-PGW) согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 26 является схемой, иллюстрирующей беспроводную систему связи, включающую в себя Шлюз (GW-GateWay) HeNB с расширенными функциональными возможностями за счет включения в состав шлюза PDN (т.е. L-PGW) и обслуживающего шлюза (т.е. L-SGW) согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 27 является схемой, иллюстрирующей беспроводную систему связи, включающую в себя HeNB GW с расширенными функциональными возможностями за счет включения в состав шлюза PDN (т.е. L-PGW) согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 28 является схемой сигнализации, иллюстрирующей действия HeNB/HeNB GW с расширенными функциональными возможностями за счет включения в состав L-PGW и L-SGW, а также MME для управления информацией в беспроводной системе связи согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 29 является схемой сигнализации, иллюстрирующей действия сетевых узлов для выбора шлюза, на который передаются данные, с использованием сохраненной информации локального шлюза, в беспроводной системе связи согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 30 является схемой сигнализации, иллюстрирующей действия HeNB/HeNB GW и сервера DNS для получения информации о фемто базовой станции в беспроводной системе связи согласно варианту осуществления настоящего изобретения; и

Фиг. 31 является схемой сигнализации, иллюстрирующей действия сетевых узлов для выбора HeNB/HeNB GW в беспроводной системе связи согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Далее в данном документе подробно описываются различные варианты осуществления настоящего изобретения, со ссылкой на прилагаемые чертежи. Повсюду на чертежах используются одинаковые ссылочные позиции для указания на одинаковые или подобные части. Описываемые признаки и преимущества настоящего изобретения могут быть объединены любым приемлемым способом в одном или более вариантах осуществления, и специалисту в данной области техники будет понятно, что настоящее изобретение может быть осуществлено на практике без одного или более специфичных признаков или преимуществ конкретного варианта осуществления. Подробные описания известных функций и структур, включенных в данный документ, могут быть опущены, чтобы не затруднять понимание предмета настоящего изобретения.

Дополнительно, хотя настоящее изобретение и описывается ниже со ссылкой на стандарт 3GPP LTE, настоящее изобретение не ограничивается системами 3GPP LTE.

В последующем описании, услуга Локального IP-Доступа (LIPA) является услугой, в которой данные UE доставляются непосредственно в локальную сеть (т.е. сеть локального IP-доступа), минуя базовую сеть.

В последующем описании, сеть локального IP-доступа может быть сетью любого типа (например, сетью Интернет и домашней сетью для обслуживания домашней сети), неоднородной в отношении базовой сети.

Фиг. 1 является принципиальной схемой, иллюстрирующей архитектуру беспроводной системы связи согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Согласно Фиг. 1, беспроводная система связи включает в себя UE 100, фемто базовую станцию 103, включающую в себя Локальный Шлюз 101 PDN (L-PGW) и Локальный Обслуживающий Шлюз (L-SGW) 102, макро базовую станцию (или eNB) 108, шлюз 104 фемто базовой станции (или HeNB GW), MME 105, макро обслуживающий шлюз (S-GW) 106, и шлюз 107 PDN (P-GW). S-GW 106 и P-GW 107 входят в базовую сеть.

UE 100 может получать доступ к базовой сети через eNB 108 или HeNB 103.

L-PGW 101 является локальным шлюзом PDN, реализованным в HeNB 103, а L-SGW 102 является локальным обслуживающим шлюзом, реализованным в HeNB 103.

HeNB 103 соединяется с базовой сетью через посредство MME 105, чтобы предоставлять UE 101 услугу мобильной связи. HeNB 103 может упоминаться как сота Закрытой Группы Абонентов (CSG), которая разрешает доступ определенной группе UE. Сота CSG может быть домашней сотой, установленной в небольшой области, например, в пределах дома, или Сотой коммерческой/локальной сети для покрытия относительно большой области. В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, HeNB 103 разрешает доступ зарегистрированных UE к услуге мобильной связи, и транслирует идентификатор CSG в сообщении Блока Системной Информации (SIB).

HeNB GW 104 соединяет HeNB 103 с MME 105.

MME 105 управляет UE в режиме ожидания и осуществляет выбор из S-GW 106 и P-GW 107. Кроме того, MME 105 отвечает за функции, связанные с автоматическим подключением к местной сети связи и удостоверением подлинности. Дополнительно, MME 105 обрабатывает сигнализацию однонаправленного канала, сгенерированную UE 100.

S-GW 106 действует в качестве точки привязки мобильности при передаче обслуживания UE 100 между базовыми станциями (в том числе eNB 108 и HeNB 103) или между сетями радиодоступа 3GPP.

P-GW 107 назначает IP-адрес для UE 100, выполняет функции базовой сети, связанные с пакетными данными, и действует в качестве точки привязки для подвижности между сетью радиодоступа 3GPP и сетью радиодоступа, отличной от 3GPP. P-GW 107 также отвечает за определение ширины полосы пропускания однонаправленного канала и за функции пересылки и маршрутизации.

eNB 108 является базовой станцией, отвечающей за макроячейку. eNB 108 устанавливает радиоканал с UE 100 и управляет радиоресурсами. Например, eNB 108 транслирует системную информацию, в том числе информацию управления, необходимую в макроячейке, и выделяет радиоресурсы для установления связи с UE 100. eNB 108 также может определять передачу обслуживания, на основании отчета об измерениях, возвращаемого UE 100, и отправлять команду передачи обслуживания на UE 100. eNB 108 включает в себя протокол управления, такой, как Протокол Радиоресурсов (RRP) для управления радиоресурсами.

Фиг. 1 и 2 являются схемами, иллюстрирующими сетевые архитектуры беспроводных систем связи согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, а Фиг. 7 является схемой сигнализации, иллюстрирующей действия сетевых узлов для поддержки локального IP-доступа в системах, которые проиллюстрированы на Фиг. 1 и 2.

Согласно Фиг. 1 и 7, HeNB 103 или HeNB GW 104 получает выделенный IP-адрес согласно Протоколу Динамического Конфигурирования Узла (DHCP) или статической конфигурации, и устанавливает соединение с MME 105. Конкретнее, HeNB GW 104 передает сообщение ЗАПРОС УСТАНОВКИ (SETUP REQUEST) S1, включающее в себя его собственный Идентификатор (ID), на MME 105 на этапе 201 и принимает сообщение ОТВЕТ НА ЗАПРОС УСТАНОВКИ (SETUP RESPONSE) S1 от MME 105 на этапе 202. На этапе 203 HeNB 103 передает сообщение ЗАПРОС УСТАНОВКИ S1, включающее в себя его ID, на HeNB GW 104, и принимает сообщение ОТВЕТ НА ЗАПРОС УСТАНОВКИ S1 от HeNB GW 104 на этапе 204.

После установления соединения между HeNB 103 и HeNB GW 104 и соединения между HeNB GW 104 и MME 105, UE 100 передает сообщение ЗАПРОС НА ОБСЛУЖИВАНИЕ (SERVICE REQUEST) на MME 105 через HeNB 103 на этапе 205. Для доставки сообщения UE на MME 105, HeNB 103 передает сообщение ПЕРВОНАЧАЛЬНОЕ UE (INITIAL UE), включающее в себя сообщение ЗАПРОС НА ОБСЛУЖИВАНИЕ от UE, на HeNB GW 104 на этапе 206. В дополнение к сообщению ЗАПРОС НА ОБСЛУЖИВАНИЕ от UE, сообщение (SERVICE REQUEST) UE может включать в себя информацию локального шлюза, в том числе информацию для обмена управляющими сообщениями, такую, как адреса IPv4 и/или IPv6 и порты L-PGW 101 и L-SGW 103.

На этапе 207 HeNB GW 104 сохраняет S-TMSI для использования между HeNB GW 104 и MME 105, а также информацию локального шлюза, передаваемую в сообщении ПЕРВОНАЧАЛЬНОЕ UE, и пересылает сообщение ИНИЦИАЛИЗАЦИЯ UE на MME 105.

На этапе 208, MME 105 передает сообщение ЗАПРОС УСТАНОВКИ ПЕРВОНАЧАЛЬНОГО КОНТЕКСТА (INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST), включающее в себя информацию об устанавливании однонаправленного радиоканала для UE, на HeNB GW 104. HeNB GW 104 пересылает сообщение ЗАПРОС УСТАНОВКИ ПЕРВОНАЧАЛЬНОГО КОНТЕКСТА на HeNB 103 на этапе 209.

На этапе 210 HeNB 103 сохраняет информацию, связанную с устанавливанием однонаправленного радиоканала для UE 100, и передает сообщение ОТВЕТ НА ЗАПРОС УСТАНОВКИ ПЕРВОНАЧАЛЬНОГО КОНТЕКСТА (INITIAL CONTEXT SETUP RESPONSE) на MME 105 через HeNB GW 104. HeNB GW 104 пересылает сообщение ОТВЕТ НА ЗАПРОС УСТАНОВКИ ПЕРВОНАЧАЛЬНОГО КОНТЕКСТА на MME 105 на этапе 211.

После передачи на HeNB 103 информации об устанавливании однонаправленного радиоканала, UE 100 передает сообщение ЗАПРОС ВОЗМОЖНОСТИ СОЕДИНЕНИЯ С PDN (PDN CONNECTIVITY REQUEST) для локального IP-доступа на HeNB 103 на этапе 212. HeNB 103 пересылает сообщение ЗАПРОС ВОЗМОЖНОСТИ СОЕДИНЕНИЯ С PDN на HeNB GW 104 на этапе 213, и HeNB GW 104 пересылает сообщение ЗАПРОС ВОЗМОЖНОСТИ СОЕДИНЕНИЯ С PDN на MME 105 на этапе 214.

На этапе 215 MME 105 проверяет, является ли это запросом на локальный IP-доступ. Если определяется, что это запрос на локальный IP-доступ, на этапе 216 MME 105 передает сообщение ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА (CREATE SESSION REQUEST) непосредственно на L-SGW 102, используя информацию локального шлюза, полученную из сообщения ПЕРВОНАЧАЛЬНОЕ UE.

После принятия сообщения ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА, L-SGW 102 устанавливает требуемый однонаправленный радиоканал с L-PGW 101, т.е. однонаправленный канал, напрямую соединяющий L-SGW 102 и L-PGW 101, на этапе 217. На этапе 218 L-SGW 102 передает сообщение ОТВЕТ НА ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА (CREATE SESSION RESPONSE) на MME 105, чтобы оповестить о результате устанавливания однонаправленного канала.

На этапе 219 MME 105 проверяет однонаправленный канал, установленный между L-SGW 102 и L-PGW 101, сравнивая с образцом сообщение ОТВЕТ НА ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА, и передает сообщение ЗАПРОС УСТАНОВКИ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО КАНАЛА (BEARER SETUP REQUEST), чтобы установить однонаправленный радиоканал, и сообщение ОДОБРЕНИЕ ЗАПРОСА ВОЗМОЖНОСТИ СОЕДИНЕНИЯ С PDN (PDN CONNECTIVITY ACCEPT), чтобы одобрить соединение PDN с UE через HeNB 103. После принятия сообщения ЗАПРОС УСТАНОВКИ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО КАНАЛА и сообщения ОДОБРЕНИЕ ЗАПРОСА ВОЗМОЖНОСТИ СОЕДИНЕНИЯ С PDN, HeNB 103 устанавливает однонаправленный радиоканал с UE 100 на этапе 220 и пересылает сообщение ОДОБРЕНИЕ ЗАПРОСА ВОЗМОЖНОСТИ СОЕДИНЕНИЯ С PDN на UE 100.

После устанавливания однонаправленного радиоканала, HeNB 103 передает сообщение ОТВЕТ НА ЗАПРОС УСТАНОВКИ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО КАНАЛА (BEARER SETUP RESPONSE) на MME 105 на этапе 221, и UE 100 передает сообщение ВЫПОЛНЕНИЕ ЗАПРОСА ВОЗМОЖНОСТИ СОЕДИНЕНИЯ С PDN (PDN CONNECTIVITY COMPLETE) на HeNB 103 на этапе 222. HeNB 103 пересылает сообщение ВЫПОЛНЕНИЕ ЗАПРОСА ВОЗМОЖНОСТИ СОЕДИНЕНИЯ С PDN на MME 105 на этапе 223.

После принятия сообщения ВЫПОЛНЕНИЕ ЗАПРОСА ВОЗМОЖНОСТИ СОЕДИНЕНИЯ С PDN, MME 105 определяет, требуется ли обновление информации, связанной с однонаправленным радиоканалом в L-SGW 102 или L-PGW 101. Если определяется, что требуется обновление информации однонаправленного радиоканала в L-SGW 102 или L-PGW 101, MME 105 передает сообщение ЗАПРОС КОРРЕКЦИИ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО КАНАЛА, включающее в себя информацию обновления однонаправленного канала, на L-SGW 102 в HeNB 103 на этапе 224. В ответ на сообщение ЗАПРОС КОРРЕКЦИИ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО КАНАЛА, L-SGW 102 передает сообщение ОТВЕТ НА ЗАПРОС КОРРЕКЦИИ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО КАНАЛА на MME 105 на этапе 225. Если принимается сообщение ЗАПРОС КОРРЕКЦИИ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО КАНАЛА, MME заканчивает процедуру устанавливания локального соединения с PDN.

Дополнительно, информация локального шлюза, передаваемая в сообщении ПЕРВОНАЧАЛЬНОЕ UE на этапе 203, может передаваться сообщением ОТВЕТ НА ЗАПРОС УСТАНОВКИ ПЕРВОНАЧАЛЬНОГО КОНТЕКСТА на этапе 210.

Способ, изображенный на Фиг. 7, может также применяться и к системе, проиллюстрированной на Фиг. 2, в которой только L-PGW 1010 входит в состав HeNB 1030, с привлечением S-GW 1060. При использовании архитектуры системы, изображенной на Фиг. 2, сообщения, передаваемые в варианте осуществления, проиллюстрированном на Фиг. 1, от MME 105 на L-SGW 102 и L-PGW 101, вместо этого передаются от MME 1050 на L-PGW 1010 через SGW 1060.

Фиг. 3 и 4 являются схемами, иллюстрирующими сетевые архитектуры беспроводных систем связи согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, а Фиг. 8-11 являются схемами сигнализации, иллюстрирующими действия сетевых узлов для поддержки локального IP-доступа в системах, которые проиллюстрированы на Фиг. 3 и 4.

Согласно Фиг. 3 и 8, HeNB 4103 или HeNB GW 4104 получает выделенный IP-адрес согласно DHCP или статической конфигурации, и устанавливает соединение с MME 4105. Конкретнее, HeNB GW 4104 передает сообщение ЗАПРОС УСТАНОВКИ S1, включающее в себя его ID, на MME 4105 на этапе 401. На этапе 402 MME 4105 передает сообщение ОТВЕТ НА ЗАПРОС УСТАНОВКИ S1 на HeNB GW 4104.

На этапе 403 HeNB 4103 также передает сообщение ЗАПРОС УСТАНОВКИ S1, включающее в себя его ID, на HeNB GW 4104. После принятия сообщения ЗАПРОС УСТАНОВКИ S1, HeNB GW 4104 передает сообщение ОТВЕТ НА ЗАПРОС УСТАНОВКИ S1 на HeNB 4103 на этапе 404, таким образом, устанавливая соединение между HeNB 4103 и HeNB GW 4104.

После устанавливания соединений между HeNB 4103 и HeNB GW 4104 и между HeNB GW 4104 и MME 4105, UE передает сообщение ЗАПРОС НА ОБСЛУЖИВАНИЕ на HeNB 4103 на этапе 405. На этапе 406 HeNB 4103 передает сообщение ПЕРВОНАЧАЛЬНОЕ UE, указывающее на принятие сообщения ЗАПРОС НА ОБСЛУЖИВАНИЕ от UE на HeNB GW 4104. Сообщение ПЕРВОНАЧАЛЬНОЕ UE передает информацию локального шлюза, включающую в себя информацию, необходимую для обмена управляющими сообщениями, такую, как адреса IPv4 и/или IPv6 и порты L-PGW 4101 и L-SGW 4102.

HeNB GW 4104 сохраняет S-TMSI в качестве идентификатора UE для использования между MME 4105 и HeNB 4103, а также информацию локального шлюза, передаваемую сообщением ИНИЦИАЛИЗАЦИЯ UE, и назначает посреднический SGW для обработки информации, передаваемой от MME 4105 на L-SGW 4102, на этапе 407. На этапе 408, HeNB GW 4104 пересылает сообщение ПЕРВОНАЧАЛЬНОЕ UE на MME 405.

После принятия сообщения ПЕРВОНАЧАЛЬНОЕ UE, MME 4105 передает сообщение ЗАПРОС УСТАНОВКИ ПЕРВОНАЧАЬНОГО КОНТЕКСТА, включающее в себя информацию, связанную с установлением однонаправленного радиоканала для UE, на HeNB GW 4104 на этапе 409. HeNB GW 4104 пересылает сообщение ЗАПРОС УСТАНОВКИ ПЕРВОНАЧАЛЬНОГО КОНТЕКСТА на HeNB 4103 на этапе 410.

После принятия сообщения ЗАПРОС УСТАНОВКИ ПЕРВОНАЧАЛЬНОГО КОНТЕКСТА, HeNB 4103 сохраняет информацию, связанную с устанавливанием однонаправленного радиоканала для UE 4100, и передает сообщение ОТВЕТ НА ЗАПРОС УСТАНОВКИ ПЕРВОНАЧАЛЬНОГО КОНТЕКСТА на HeNB GW 4104 на этапе 411. HeNB GW 4104 пересылает ОТВЕТ НА ЗАПРОС УСТАНОВКИ ПЕРВОНАЧАЛЬНОГО КОНТЕКСТА на MME 4105 на этапе 412.

На этапе 413, после того, как HeNB 4103 получил информацию, связанную с организацией однонаправленного радиоканала для UE, UE 4100 передает сообщение ЗАПРОС ВОЗМОЖНОСТИ СОЕДИНЕНИЯ С PDN на HeNB 4103. Сообщение ЗАПРОС ВОЗМОЖНОСТИ СОЕДИНЕНИЯ С PDN передается, чтобы запросить устанавливание соединения с PDN для локального IP-доступа. HeNB 4103 пересылает сообщение ЗАПРОС ВОЗМОЖНОСТИ СОЕДИНЕНИЯ С PDN на MME 4105 через HeNB GW 4104 на этапах 414 и 415.

После принятия сообщения ЗАПРОС ВОЗМОЖНОСТИ СОЕДИНЕНИЯ С PDN, MME 4105 определяет, передается ли сообщение ЗАПРОС ВОЗМОЖНОСТИ СОЕДИНЕНИЯ С PDN с целью получения локального IP-доступа, на этапе 416.

Если определяется, что сообщение ЗАПРОС ВОЗМОЖНОСТИ СОЕДИНЕНИЯ С PDN передается с целью получения локального IP-доступа, MME 4105 передает сообщение ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА, включающее в себя информацию локального шлюза, которая получена из сообщения ПЕРВОНАЧАЛЬНОЕ UE на этапе 408, на HeNB GW 4104 на этапе 417. Сообщение ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА может включать в себя тот же IMSI, что и идентификатор (ID) UE, для использования между обслуживающим шлюзом и MME 4104, тот же S-TMSI, что и идентификатор (ID) UE, для использования между HeNB и MME 4105, и информацию L-PGW, полученную из сообщения ПЕРВОНАЧАЛЬНОЕ UE на этапе 408.

Сообщение ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА также может включать в себя информацию о L-SGW 4102, полученную из сообщения ПЕРВОНАЧАЛЬНОЕ UE на этапе 408. Информация о L-SGW 4102 может включать в себя информацию о посредническом SGW 4110, который назначается HeNB GW 4104, так что сообщение ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА доставляется на посреднический SGW 4110 в HeNB GW 4104.

После принятия сообщения ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА, HeNB GW 4104 записывает IMSI и S-TMSI, извлеченные из сообщения ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА, и назначает посреднический MME 4109 на этапе 418. После этого, HeNB GW 4104 проводит поиск L-SGW для приема сообщения ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА с учетом S-TMSI и информации Локального Шлюза, полученной из сообщения ПЕРВОНАЧАЛЬНОЕ UE на этапе 406.

Согласно Фиг. 3 и 9, HeNB GW 4104 пересылает сообщение ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА на найденный L-SGW 4102 в HeNB 4103 на этапе 419. Перед пересылкой сообщения ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА, HeNB GW 4104 назначает посреднический MME 4109, так что управляющие сообщения, предназначенные для MME 4105, ретранслируются через посреднический MME 4109. Сообщение ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА включает в себя информацию об адресе и порте посреднического MME 4109 и Идентификатор Конечной Точки Полного Туннеля (F-TEID) Отправителя для Плоскости Управления, который аналогичен TEID Посреднического MME, назначенного HeNB GW 4104.

После принятия сообщения ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА, L-SGW 4102 запрашивает L-PGW 4101 о создании сеанса связи между L-SGW 4102 и L-PGW 4101 на этапе 420. На этапе 421 L-SGW 4102 передает сообщение ОТВЕТ НА ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА на посреднический MME 4109 в HeNB GW 4104. HeNB GW 4104 переустанавливает F-TEID Отправителя, входящий в сообщение ОТВЕТ НА ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА, на идентификатор посреднического SGW 4110, и пересылает сообщение ОТВЕТ НА ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА на MME 4105 на этапе 422.

На этапе 423 MME 4105 передает сообщение ЗАПРОС УСТАНОВКИ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО КАНАЛА, чтобы запросить устанавливание однонаправленного радиоканала от HeNB GW 4104, вместе с сообщением ОДОБРЕНИЕ ЗАПРОСА ВОЗМОЖНОСТИ СОЕДИНЕНИЯ С PDN, указывающее, что соединение с PDN одобряется. После принятия сообщений ЗАПРОС УСТАНОВКИ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО КАНАЛА и ОДОБРЕНИЕ ЗАПРОСА ВОЗМОЖНОСТИ СОЕДИНЕНИЯ С PDN, HeNB GW 4104 пересылает сообщения ЗАПРОС УСТАНОВКИ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО КАНАЛА и ОДОБРЕНИЕ ЗАПРОСА ВОЗМОЖНОСТИ СОЕДИНЕНИЯ С PDN на HeNB 4103 на этапе 424. На этапе 425 HeNB 4103 устанавливает однонаправленный радиоканал (RRC-соединение) с UE 4100.

После устанавливания RRC-соединения между UE 4100 и HeNB 4103, HeNB 4103 передает сообщение ОТВЕТ НА ЗАПРОС УСТАНОВКИ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО КАНАЛА, указывающее на устанавливание RRC-соединения, на HeNB GW 4104 на этапе 426. HeNB GW 4104 пересылает сообщение ОТВЕТ НА ЗАПРОС УСТАНОВКИ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО КАНАЛА на MME 4105 на этапе 427.

После передачи сообщения ОТВЕТ НА ЗАПРОС УСТАНОВКИ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО КАНАЛА от HeNB 4103 на MME 4105, UE 4100 передает сообщение ВЫПОЛНЕНИЕ ЗАПРОСА ВОЗМОЖНОСТИ СОЕДИНЕНИЯ С PDN, указывающее на осуществление устанавливания соединения с PDN для локального IP-доступа, на HeNB 4103 на этапе 428. HeNB 4103 пересылает сообщение ВЫПОЛНЕНИЕ ЗАПРОСА ВОЗМОЖНОСТИ СОЕДИНЕНИЯ С PDN на HeNB GW 4104 на этапе 429, и HeNB GW 4104 пересылает сообщение ВЫПОЛНЕНИЕ ЗАПРОСА ВОЗМОЖНОСТИ СОЕДИНЕНИЯ С PDN на MME 4105 на этапе 430.

Если информация, связанная с однонаправленным радиоканалом, должна быть обновлена, MME 4105 передает сообщение ЗАПРОС КОРРЕКЦИИ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО КАНАЛА на L-SGW 4102 через посреднический SGW 4110 на этапах 431 и 432. На этапе 433 L-SGW 4102 обновляет связанную с однонаправленным радиоканалом информацию вместе с L-PGW 4101 в HeNB 4103. После этого, на этапах 434 и 435, L-SGW 4102 передает сообщение ОТВЕТ НА ЗАПРОС КОРРЕКЦИИ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО КАНАЛА на MME 4105 через посреднический MME 4109, таким образом, осуществляя устанавливание локального соединения с PDN.

В вышеописанной процедуре, информация локального шлюза переносится сообщением ЗАПРОС УСТАНОВКИ S1 на этапе 403 и сообщением ЗАПРОС УСТАНОВКИ ПЕРВОНАЧАЛЬНОГО КОНТЕКСТА на этапе 410. Если нет необходимости обновления соответствующей информации в L-SGW 4102 и L-PGW 4101, после устанавливания однонаправленного радиоканала, то этапы 431-435 не выполняются.

Процедура, описанная со ссылкой на Фиг. 3, 8 и 9, также может применяться в сетевой архитектуре, проиллюстрированной на Фиг. 4, которая включает в себя L-PGW 5105, реализованный в HeNB 5103, и использует макро SGW 5106. В этом случае, тракт данных может быть организован согласно процедуре, которая проиллюстрирована на Фиг. 10 и 11.

Процедура устанавливания тракта данных, проиллюстрированная на Фиг. 10 и 11 для сетевой архитектуры, которая проиллюстрирована на Фиг. 4, отличается от такой процедуры, проиллюстрированной на Фиг. 8 и 9 для сетевой архитектуры, которая проиллюстрирована на Фиг. 3, тем, что посреднический PGW 5112 назначается в HeNB GW 5104 на этапе 507 на Фиг. 10, в отличие от случая, когда посреднический SGW 4110 назначается в HeNB GW 4104 на этапе 407 на Фиг. 8. Соответственно, сообщение ПЕРВОНАЧАЛЬНОЕ UE, передаваемое на этапе 508 на Фиг. 10, передает только информацию о доступе посреднического PGW 5112, в отличие от сообщения ПЕРВОНАЧАЛЬНОЕ UE, передаваемого на этапе 408. Кроме того, сообщение ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА передается от MME 5105 на посреднический PGW 5112 через макро SGW 5106 на этапе 517 на Фиг. 10, в отличие от случая, когда такое же сообщение передается от MME 4105 на посреднический SGW 4110 на этапе 417 на Фиг. 8. Сообщение ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА, передаваемое макро SGW 5106 на этапе 518, включает в себя те же IMSI и S-TMSI, что и сообщение ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА, передаваемое MME 5105 на этапе 517.

В отличие от этапа 418 на Фиг. 8, посреднический SGW 5111 назначается на этапе 519 на Фиг. 11, и сообщение ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА, передаваемое от HeNB GW 5104 на HeNB 5103 на этапе 520, включает в себя информацию о доступе для посреднического SGW 5111. Сообщение ОТВЕТ НА ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА, передаваемое от HeNB 5103 на SGW 5106 через HeNB GW 5104 на этапе 522, включает в себя переустановку F-TEID Отправителя для посреднического PGW 5112. Кроме того, сообщение ОТВЕТ НА ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА, пересылаемое от SGW 5106 на MME 5105 на этапе 523, включает в себя переустановку F-TEID Отправителя для макро SGW 5106. Дополнительно, сообщение ЗАПРОС КОРРЕКЦИИ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО КАНАЛА передается от HeNB GW 5104 на HeNB 5103, когда требуется обновление, для переноса скорректированной информации однонаправленного канала на этапе 534 на L-GW через посреднический SGW 5111.

Этапы 509-516 на Фиг. 10 идентичны этапам 409-416 на Фиг. 8, а этапы 524-531 на Фиг. 11 идентичны этапам 423-430 на Фиг. 9. Соответственно, повторяющееся описание не будет представлено.

Информация локального шлюза может переноситься сообщением ЗАПРОС УСТАНОВКИ S1 на этапе 503 и сообщением ОТВЕТ НА ЗАПРОС УСТАНОВКИ ПЕРВОНАЧАЛЬНОГО КОНТЕКСТА на этапе 512.

Если нет необходимости обновления соответствующей информации в макро SGW 5106 и L-PGW 5101, после устанавливания однонаправленного радиоканала, то этапы 523-536 не выполняются.

Фиг. 5 и 6 являются схемами, иллюстрирующими сетевые архитектуры беспроводных систем связи согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, а Фиг. 12 и 13 являются схемами сигнализации, иллюстрирующими действия сетевых узлов для поддержки локального IP-доступа в системах, проиллюстрированных на Фиг. 12 и 13.

Согласно Фиг. 5, 6, 12 и 13, HeNB 6103 получает выделенный IP-адрес согласно DHCP или статической конфигурации, и устанавливает соединение с MME 6105. Конкретнее, HeNB 6103 передает сообщение ЗАПРОС УСТАНОВКИ S1 на MME 6105 на этапе 601. Сообщение ЗАПРОС УСТАНОВКИ S1 может включать в себя информацию о совмещенном локальном SGW или локальном PGW, которые показаны на Фиг. 28. На этапе 602 MME 6105 передает сообщение ОТВЕТ НА ЗАПРОС УСТАНОВКИ S1 на HeNB 6103, таким образом, устанавливая соединение между HeNB 6103 и MME 6105.

После устанавливания соединения между HeNB 6103 и MME 6105, UE 6100 передает сообщение ЗАПРОС НА ОБСЛУЖИВАНИЕ на HeNB 6103 на этапе 603. На этапе 604 HeNB 6103 передает сообщение ЗАПРОС УСТАНОВКИ ПЕРВОНАЧАЛЬНОГО КОНТЕКСТА на MME 6105. Сообщение ЗАПРОС УСТАНОВКИ ПЕРВОНАЧАЛЬНОГО КОНТЕКСТА включает в себя Информацию Локального Шлюза, в том числе адреса IPv4 и/или IPv6 и порты L-PGW 6101 и L-SGW 6102, а также сообщение ЗАПРОС НА ОБСЛУЖИВАНИЕ, переданное от UE 6100.

После принятия сообщения ПЕРВОНАЧАЛЬНОЕ UE, MME 6105 записывает информацию о UE, включающую в себя S-TMSI в качестве идентификатора UE для использования между HeNB 6103 и MME 6105, а также информацию Локального Шлюза, которая переносится сообщением ПЕРВОНАЧАЛЬНОЕ UE, и передает сообщение ЗАПРОС УСТАНОВКИ ПЕРВОНАЧАЛЬНОГО КОНТЕКСТА на HeNB 6103 на этапе 605. Сообщение ЗАПРОС УСТАНОВКИ ПЕРВОНАЧАЛЬНОГО КОНТЕКСТА включает в себя информацию, необходимую для устанавливания однонаправленного радиоканала между UE 6100 и HeNB 6103. В ответ на сообщение ЗАПРОС УСТАНОВКИ ПЕРВОНАЧАЛЬНОГО КОНТЕКСТА, HeNB 6103 передает сообщение ВЫПОЛНЕНИЕ ЗАПРОСА УСТАНОВКИ ПЕРВОНАЧАЛЬНОГО КОНТЕКСТА (INITIAL CONTEXT SETUP COMPLETE) на MME 6105 на этапе 606.

После осуществления установления первоначального контекста, UE 6100 передает сообщение ЗАПРОС ВОЗМОЖНОСТИ СОЕДИНЕНИЯ С PDN на HeNB 6103, чтобы устанавливать соединение с PDN для локального IP-доступа, на этапе 607. HeNB 6103 пересылает сообщение ЗАПРОС ВОЗМОЖНОСТИ СОЕДИНЕНИЯ С PDN на MME 6105 на этапе 608.

После принятия сообщения ЗАПРОС ВОЗМОЖНОСТИ СОЕДИНЕНИЯ С PDN, MME 6105 удостоверяется, что сообщение ЗАПРОС ВОЗМОЖНОСТИ СОЕДИНЕНИЯ С PDN является запросом соединения с PDN для локального IP-доступа. Если сообщение ЗАПРОС ВОЗМОЖНОСТИ СОЕДИНЕНИЯ С PDN является запросом соединения с PDN для локального IP-доступа, MME 6105 передает сообщение ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА, включающее в себя IMSI в качестве идентификатора UE для использования в исходном сообщении ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА, передаваемом на L-SGW 6102, и S-TMSI в качестве идентификатора UE для использования между HeNB 6103 и MME 6105, на HeNB 6103 на этапе 609. MME 6105 обращается к информации локального шлюза, полученной из сообщения ПЕРВОНАЧАЛЬНОЕ UE для того, чтобы доставить сообщение ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА непосредственно на локальный SGW 6102.

После принятия сообщения ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА, L-SGW 6102 устанавливает однонаправленный канал, указанный сообщением ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА, с L-PGW 6101 на этапе 610. На этапе 611 L-SGW 6102 передает сообщение ОТВЕТ НА ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА на MME 6105 для информирования о результате устанавливания однонаправленного канала.

После принятия сообщения ОТВЕТ НА ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА, MME 6105 идентифицирует установление однонаправленного канала и передает сообщение ЗАПРОС УСТАНОВКИ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО КАНАЛА для устанавливания однонаправленного радиоканала, и сообщение ОДОБРЕНИЕ ЗАПРОСА ВОЗМОЖНОСТИ СОЕДИНЕНИЯ С PDN, информирующее об одобрении устанавливания соединения с PDN, на HeNB 6103 на этапе 612.

Если принимаются сообщения ЗАПРОС УСТАНОВКИ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО КАНАЛА и ОДОБРЕНИЕ ЗАПРОСА ВОЗМОЖНОСТИ СОЕДИНЕНИЯ С PDN, HeNB 6103 устанавливает однонаправленный радиоканал (RRC-соединение) с UE 6100 на этапе 613. На этапе 614, HeNB 6103 передает сообщение ОТВЕТ НА ЗАПРОС УСТАНОВКИ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО КАНАЛА, включающее в себя результат RRC-соединения на MME 6105.

После устанавливания RRC-соединения, UE 6100 передает сообщение ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАПРОСА ВОЗМОЖНОСТИ СОЕДИНЕНИЯ С PDN на HeNB 6103 на этапе 615. HeNB 6103 пересылает сообщение ВЫПОЛНЕНИЕ ЗАПРОСА ВОЗМОЖНОСТИ СОЕДИНЕНИЯ С PDN на MME 6105 на этапе 616.

На этапе 617 MME 6105 передает сообщение ЗАПРОС КОРРЕКЦИИ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО КАНАЛА для обновления информации однонаправленного радиоканала на L-SGW 6102. На этапе 618 L-SGW 6102 запрашивает L-PGW 6101 об обновлении информации однонаправленного радиоканала и принимает ответ. На этапе 619 L-SGW 6102 передает сообщение ОТВЕТ НА ЗАПРОС КОРРЕКЦИИ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО КАНАЛА на MME 6105 в ответ на сообщение ЗАПРОС КОРРЕКЦИИ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО КАНАЛА, таким образом, завершая процедуру устанавливания локального соединения.

Информация Локального Шлюза, передаваемая в сообщении ПЕРВОНАЧАЛЬНОЕ UE на этапе 604, может передаваться сообщением ЗАПРОС УСТАНОВКИ S1 на этапе 601 и сообщением осуществления установления первоначального контекста на этапе 606. Сообщение ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА, передаваемое от MME 6105 на HeNB 6103 на этапе 609, может включать в себя S-TMSI без IMSI.

Дополнительно, сеть может быть сконфигурирована, как проиллюстрировано на Фиг. 6, при этом HeNB 7103 включает в себя только L-PGW 7101, а макро обслуживающий шлюз 7106 выполняет функцию L-SGW 6102 на Фиг. 5.

При использовании сетевой архитектуры, изображенной на Фиг. 6, как проиллюстрировано на Фиг. 13, MME 7105 передает сообщение ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА на SGW 7106 на этапе 709, а SGW 7106 пересылает сообщение ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА на L-PGW 7101 в HeNB 7103 на этапе 710. Оба сообщения ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА включают в себя S-TMSI.

Соответственно, L-PGW 7101 передает сообщение ОТВЕТ НА ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА, информирующее о результате устанавливания однонаправленного канала, на макро SGW 7106 на этапе 711, а макро SGW 7106 пересылает сообщение ОТВЕТ НА ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА на MME 7105 на этапе 712.

Этапы 701-709 на Фиг. 13 идентичны этапам 601-609 на Фиг. 12, а этапы 713-719 идентичны этапам 612-618 на Фиг. 12. Соответственно, повторяющееся описание не будет представлено.

На Фиг. 13 сообщение ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА, передаваемое от SGW 7101 на HeNB 7103, может включать в себя S-TMSI без IMSI.

Как описано выше, UE, соединенное с HeNB, может получить непосредственный доступ к услуге локального IP-Доступа, минуя сеть несущей. Поскольку HeNB отвечает за функции локального шлюза (локального PGW с или без L-SGW), UE, соединенное с HeNB, может получить непосредственный доступ к PDN, без привлечения базовой сети, что приводит к повышению эффективности передачи данных. Поскольку HeNB отвечает за функцию ретрансляционного шлюза, можно использовать функцию безопасности как локальный шлюз и, таким образом, улучшить безопасность связи между HeNB и MME базовой сети.

Фиг. 14 является схемой, иллюстрирующей сетевую архитектуру беспроводной системы связи, включающей в себя HeNB, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Согласно Фиг. 14, беспроводная система связи включает в себя UE 100, фемто базовую станцию (или HeNB) 110 с расширенными функциональными возможностями благодаря L-PGW 120, MME 130, SGW 140, PGW 150, макро базовую станцию (или eNB) 160, и IP-сеть 170.

Фиг. 15 является схемой, иллюстрирующей тракт данных, установленный для UE в активном режиме для доступа к IP-сети в системе, которая проиллюстрирована на Фиг. 14.

Согласно Фиг. 15, данные восходящей линии связи, передаваемые от UE 100 в IP-сеть 170, поставляются по восходящей линии 111 радиосвязи между UE и HeNB 110, по восходящей линии 141 связи S1 между HeNB 110 и SGW 140, по восходящей линии связи S5 между SGW 140 и L-PGW 120, и через интерфейс IP-сети между L-PGW 120 и IP-сетью 170.

Данные нисходящей линии связи, передаваемые из IP-сети 170 на UE 100, поставляются по обратному тракту. А именно, нисходящие данные, передаваемые из IP-сети 170 к UE 100, поставляются по нисходящей линии 142 связи S5 между L-PGW 120 и SGW 140, по нисходящей линии 112 связи S1 между SGW 140 и HeNB 110, и по нисходящей линии 101 радиосвязи между HeNB 110 и UE 100.

Чтобы обрабатывать данные в восходящей и нисходящей линии связи, MME 130 владеет информацией 191 однонаправленного канала о восходящей линии 121 связи S5 в L-PGW и восходящей линии 141 связи S1, а также о нисходящей линии 142 связи S5 в SGW 140, для UE 100. Хотя в информации 191 однонаправленного канала отмечается только нисходящая линия связи S5 в плоскости данных на Фиг. 15, она также может включать в себя и другую информацию, упомянутую выше.

Фиг. 16 является схемой, иллюстрирующей тракт управления, организованный для UE в активном режиме для доступа к IP-сети в системе, которая проиллюстрирована на Фиг. 14.

Согласно Фиг. 16, UE 100 в активном режиме передает управляющее сообщение на L-PGW 120 через RRC-соединение 10, установленное между UE 100 и HeNB 110.

Управляющее сообщение, передаваемое UE 100 на L-PGW 120, поставляется по последовательности из линии связи RRC между UE 100 и HeNB 110, интерфейса 11 S1-AP между HeNB 110 и MME 130, интерфейса 12 S11 GTP между MME 130 и SGW 140, и интерфейса 13 S5 GTP между SGW 140 и L-PGW 120. Как описано выше в отношении Фиг. 15, управляющее сообщение, передаваемое от L-PGW 120 на UE 100, поставляется по обратному тракту.

Фиг. 17 является схемой, иллюстрирующей тракты данных и управления, установленные для UE в режиме ожидания для доступа к IP-сети в системе, которая проиллюстрирована на Фиг. 14, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Согласно Фиг. 17, когда UE 100 работает в режиме ожидания, HeNB 110 стирает информацию о UE и информацию однонаправленного канала (о нисходящей линии 101 связи S1 и восходящей линии 111 радиосвязи) для обмена данными с UE 100. Однако, HeNB 110 удерживает информацию о восходящей линии 141 связи S1 и нисходящей линии 142 связи S5 в SGW 140, информацию о восходящей линии 121 связи S5 в L-PGW 120, и информацию 191 однонаправленного канала в MME 130.

Если нисходящие данные, предназначенные для UE 100, работающего в режиме ожидания, поступают на L-PGW 120, в то время как тракты данных и управления для UE 100 установлены, L-PGW 120 передает нисходящие данные 192 на SGW 140 по нисходящей линии 142 связи S5. В этом случае, SGW 140 передает уведомляющее сообщение 193 о нисходящих данных на MME 130 во время буферизации нисходящих данных 192.

Если принимается уведомляющее сообщение 193 о данных нисходящей линии связи, MME 130 передает триггер-сообщение 194 поискового вызова на HeNB 110. После принятия триггер-сообщения 194 поискового вызова, HeNB 110 передает сообщение 195 поискового вызова на UE 100, предписывая UE 100 переход из режима ожидания в активный режим.

Фиг. 18 является схемой, иллюстрирующей тракт данных, организованный для UE в активном режиме для доступа к IP-сети в системе согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Согласно Фиг. 18, данные восходящей линии связи, передаваемые от UE 100 в IP-сеть 170, поставляются по последовательности из восходящей линии 111 радиосвязи между UE 100 и HeNB 110, восходящей линии 121 связи S5 между HeNB 110 и L-PGW 120, и линии IP-связи между L-PGW 120 и IP-сетью 170. Соответственно, данные восходящей линии связи могут поставляться через самый короткий тракт данных.

Данные нисходящей линии связи в L-PGW 120 передаются по нисходящей линии связи S1 между L-PGW 120 и HeNB 110 и нисходящей линии радиосвязи между HeNB 110 и UE 100, давая в результате поставку по самому короткому тракту данных.

MME 130 сохраняет информацию 196 однонаправленного канала, включающую в себя информацию о нисходящей линии связи S1 для UE 100, работающего в активном режиме, в дополнение к информации, сохраненной в MME на Фиг. 18. Кроме того, L-GW сохраняет как нисходящую линию 142 связи S5 для незанятого UE, так и нисходящую линию 112 связи S1 для активного UE, и переключается на ту, которая фактически используется, когда состояние UE меняется от состояния "незанятости" к активному состоянию и наоборот. Чтобы способствовать переключению L-GW, MME должен дать L-GW указание об изменении состояния UE.

Хотя информация 196 однонаправленного канала в MME 130 включает в себя информацию о нисходящей линии связи S5 и нисходящей линии связи S1 для плоскости данных UE 100 на Фиг. 18, настоящее изобретение не ограничивается этим. Дополнительно, процедура для конфигурирования тракта данных, изображенная на Фиг. 18, будет ниже описана более подробно со ссылкой на Фиг. 22.

Фиг. 19 является схемой, иллюстрирующей тракт управления, организованный для UE в активном режиме для доступа к IP-сети в системе согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Согласно Фиг. 19, управляющее сообщение, передаваемое от UE 100 на MME 130, поставляется по последовательности из RRC-соединения 10 между UE 100 и HeNB 110 и интерфейса 11 S1-AP между HeNB 110 и MME 130. Управляющее сообщение, передаваемое от MME 130 на L-PGW 120, поставляется по последовательности из интерфейса S1-AP между MME 130 и HeNB 110 и внутреннего тракта между HeNB 110 и L-PGW 120 с использованием контейнера сообщений GTP.

Фиг. 20 является схемой, иллюстрирующей сетевую архитектуру беспроводной системы связи, включающей в себя HeNB, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Согласно Фиг. 20, беспроводная система связи включает в себя UE 100, HeNB 110 с расширенными функциональными возможностями благодаря L-PGW 120, HeNB GW 130, макро (или обслуживающий) SGW 140, MME 150, макро (или PDN) PGW 160, и IP-сеть 170.

Если UE 100, работающее в активном режиме с трактом данных, установленным, как проиллюстрировано на Фиг. 18, переходит в режим ожидания, выполняется изменение конфигурации тракта данных, благодаря технологическому процессу поискового вызова, который описан со ссылкой на Фиг. 17. Кроме того, процедура изменения конфигурации тракта данных будет описана более подробно ниже со ссылкой на Фиг. 22. Дополнительно, изменение конфигурации тракта данных в зависимости от перехода рабочего режима UE из режима ожидания в активный режим будет описано более подробно ниже со ссылкой на Фиг. 23.

Фиг. 21 является схемой сигнализации, иллюстрирующей действия сетевых узлов для устанавливания тракта данных для UE, работающего в активном режиме в системе, которая проиллюстрирована на Фиг. 20, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Согласно Фиг. 21, UE 100 сначала устанавливает соединение по протоколу Управления Радиоресурсами (RRC) с HeNB 110 и передает сообщение ЗАПРОС НА ОБСЛУЖИВАНИЕ на HeNB 110, чтобы устанавливать соединение с PDN для использования услуги локального IP-доступа, на этапе 2100. На этапе 2105, HeNB 110 передает сообщение ПЕРВОНАЧАЛЬНОЕ UE, включающее в себя сообщение ЗАПРОС НА ОБСЛУЖИВАНИЕ, на MME 130. Сообщение ПЕРВОНАЧАЛЬНОЕ UE также включает в себя информацию локального шлюза, в том числе информацию о L-PGW 120 в HeNB 110 и индикатор разрешения сообщения оптимального управления. Информация Локального Шлюза включает в себя информацию о доступе, такую, как адрес для L-PGW для приема управляющих сообщений (IP-адрес или Полностью Уточненное Имя Домена (FQDN) и Идентификатор Конечной Точки Туннеля (TEID) Протокола Туннелирования GPRS. Индикатор разрешения сообщения оптимального управления (optimal_ctrl_enable_indicator) указывает, что управляющее сообщение GTP, передаваемое от MME 130 на L-PGW 120 в контейнере сообщений GTP по управляющему соединению между HeNB 110 и MME (см. Фиг. 19), может быть обработано.

Если принимается сообщение ПЕРВОНАЧАЛЬНОЕ UE, MME 130 активизирует все однонаправленные радиоканалы, используемые UE 100, на этапе 2110. Как только однонаправленные радиоканалы активизированы, UE 100 передает сообщение ЗАПРОС ВОЗМОЖНОСТИ СОЕДИНЕНИЯ С PDN на MME 130 на этапе 2115. На данном этапе, Имя Точки Доступа (APN) из сообщения ЗАПРОС ВОЗМОЖНОСТИ СОЕДИНЕНИЯ С PDN, которое указывает целевую сеть доступа, имеет значение "Локальный IP-Доступ".

После принятия сообщения ЗАПРОС ВОЗМОЖНОСТИ СОЕДИНЕНИЯ С PDN, MME 130 проверяет APN, чтобы определить, является ли целевая сеть запрашиваемой Локальной IP-сетью, и информацию Локального Шлюза, чтобы определить, могут ли поддерживаться функции IP-доступа. Для принятия решения, MME проверяет информацию L-GW в первоначальном сообщении UE. (Другие варианты используют DNS или процедуру Установки S1, как показано на Фиг. 28, 29, 30, 31). MME 130 выбирает PGW и/или SGW, основываясь на результате проверки.

Если решено использовать L-PGW 120 и если информация Локального Шлюза включает в себя FQDN, MME 130 получает назначенный IP-адрес сети, используя Сервер Доменных Имен (DNS). Если решено использовать L-PGW 120 и прямой тракт LIPA для соединения тракта данных UE в активном режиме непосредственно с L-PGW, MME 130 передает сообщение ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА, содержащее S-TMSI вместе с IMSI, на SGW 140 на этапе 2120.

SGW 140 распознает S-TMSI, входящий в сообщение ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА, как индикатор использования L-PGW. Если сообщение ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА включает в себя S-TMSI, SGW 140 пересылает сообщение ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА на L-PGW 120 на этапе 2125. На данном этапе, SGW 140 переустанавливает идентификатор UE, подставляя S-TMSI вместо IMSI. Кроме того, SGW 140 распознает индикатор включения прямого туннеля LIPA, входящий в сообщение ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА, передаваемое MME 130, как индикатор, указывающий, что нет необходимости в SGW 140 для выделения ресурса UE 100 и, таким образом, не выделяет какой-либо ресурс для тракта данных. На данном этапе, могут выделяться нисходящая линия связи S5 для использования в режиме ожидания или ресурс для тракта данных, необходимые при переходе UE из активного режима в режим ожидания на этапе 2225 на Фиг. 22.

После обработки принятого сообщения ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА, SGW 140 пересылает сообщение ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА, вместе с S-TMSI в качестве идентификатора UE, на L-PGW 120 на этапе 2125.

После принятия сообщения ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА, L-PGW 120 выделяет необходимый ресурс и передает сообщение ОТВЕТ НА ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА на SGW 140 на этапе 2130. SGW 140 пересылает сообщение ОТВЕТ НА ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА на MME 130 на этапе 2135. На данном этапе, если не выделен какой-либо ресурс для передачи данных UE, SGW 140 заполняет информацию о ресурсах (восходящая линия 141 связи S1 и нисходящая линия 142 связи S5) пустыми данными или выставляет флаг прямого туннеля LIPA в сообщении ОТВЕТ НА ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА.

После принятия сообщения ОТВЕТ НА ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА, MME 130 передает сообщение ЗАПРОС УСТАНОВКИ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО КАНАЛА на HeNB 110 на этапе 2140. Если принимается флаг прямого туннеля LIPA, вместо адреса TEID для SGW, сообщение ЗАПРОС УСТАНОВКИ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО КАНАЛА включает в себя адрес и TEID для L-PGW 120, которые получаются из сообщения ОТВЕТ НА ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА, в качестве адреса получателя для передачи данных, принятых по восходящей линии 111 связи, на HeNB 110. Если MME 130 решает использовать управляющее сообщение GTP в качестве контейнера для передачи управляющего сообщения между HeNB 110 и MME 130, MME вставляет индикатор разрешения сообщения оптимального управления в сообщение ЗАПРОС УСТАНОВКИ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО КАНАЛА, чтобы указать использование управляющего сообщения GTP. Сообщение ЗАПРОС УСТАНОВКИ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО КАНАЛА может передаваться совместно с сообщением принятия запроса соединения с PDN.

После принятия сообщений ЗАПРОС УСТАНОВКИ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО КАНАЛА и ОДОБРЕНИЕ ЗАПРОСА ВОЗМОЖНОСТИ СОЕДИНЕНИЯ С PDN, HeNB 110 устанавливает однонаправленный радиоканал с UE 100 на этапе 2145, и передает сообщение ОТВЕТ НА ЗАПРОС УСТАНОВКИ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО КАНАЛА, содержащее информацию о нисходящей линии 112 связи S1, выделенной для приема данных нисходящей линии связи, на MME 130 на этапе 2150.

После принятия ОТВЕТА НА ЗАПРОС УСТАНОВКИ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО КАНАЛА, MME 130 записывает информацию о нисходящей линии 112 связи S1, чтобы HeNB 110 мог принимать данные нисходящей линии связи, а UE передает сообщение ВЫПОЛНЕНИЕ ЗАПРОСА ВОЗМОЖНОСТИ СОЕДИНЕНИЯ С PDN на MME 130 на этапе 2155.

Если принимаются и сообщение ОТВЕТ НА ЗАПРОС УСТАНОВКИ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО КАНАЛА, и сообщение ВЫПОЛНЕНИЕ ЗАПРОСА ВОЗМОЖНОСТИ СОЕДИНЕНИЯ С PDN, MME 130 передает сообщение ЗАПРОС КОРРЕКЦИИ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО КАНАЛА, включающее в себя информацию о нисходящей линии 112 связи S1, настроенной HeNB 110 на адрес приема управляющего сообщения для L-PGW 120, который получен из сообщения ОТВЕТ НА ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА в течение этапов 2130 и 2135, так что данные, принятые от L-PGW 120, передаются по нисходящей линии связи S1 на этапе 2160. Сообщение ЗАПРОС КОРРЕКЦИИ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО КАНАЛА может передаваться тремя способами. Первый способ заключается в использовании контейнера поверх управляющего соединения между HeNB 110 и MME 130. Второй способ состоит в использовании управляющего адреса L-GW, полученного с помощью первоначального сообщения UE, сообщения установки S1 или DNS-запроса, т.е. в отправке ЗАПРОСА КОРРЕКЦИИ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО КАНАЛА непосредственно на управляющий адрес L-GW. Третий способ осуществляется посредством SGW, т.е. MME отправляет ЗАПРОС КОРРЕКЦИИ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО КАНАЛА на S-GW с флагом прямого туннеля LIPA, и тогда S-GW просто пропускает принятый ЗАПРОС КОРРЕКЦИИ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО КАНАЛА на L-GW без обработки.

Если принимается сообщение ЗАПРОС КОРРЕКЦИИ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО КАНАЛА, L-PGW 120 записывает информацию о нисходящей линии связи S1, которую выделил HeNB 110, и устанавливает прямой туннель LIPA, как описано со ссылкой на Фиг. 18, и на этапе 2165 пересылает сообщение ОТВЕТ НА ЗАПРОС КОРРЕКЦИИ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО КАНАЛА на адрес приема управляющих сообщений MME 130, который получен из сообщения ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА СВЯЗИ в течение этапов 2120 и 2125. Отправка ОТВЕТА НА ЗАПРОС КОРРЕКЦИИ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО КАНАЛА тоже может быть осуществлена тремя способами - с использованием контейнера GTP-C поверх интерфейса S1-MME, с использованием управляющего адреса L-GW и с использованием пропускания через S-GW.

Фиг. 22 является схемой сигнализации, иллюстрирующей действия сетевых узлов при изменении конфигурации тракта данных, чтобы UE могло принимать сообщение поискового вызова, после перехода в режим ожидания, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Согласно Фиг. 22, если UE 100 переходит из активного режима в режим ожидания (например, по причине бездействия), HeNB 110 передает сообщение ЗАПРОС ОСВОБОЖДЕНИЯ КОНТЕКСТА UE (UE CONTEXT RELEASE REQUEST) на MME 130 для освобождения контекста UE на этапе 2200.

Если принимается сообщение ЗАПРОС ОСВОБОЖДЕНИЯ КОНТЕКСТА UE, MME 130 передает сообщение ЗАПРОС КОРРЕКЦИИ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО КАНАЛА на SGW 140 для переключения тракта данных с нисходящей линии 112 связи S1 между L-PGW 120 и HeNB 110 (см. Фиг. 18) на нисходящую линию 142 связи S5 между L-PGW и SGW 140 (см. Фиг. 17) на этапе 2210. SGW 140 пересылает сообщение ЗАПРОС КОРРЕКЦИИ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО КАНАЛА на L-PGW 120 на этапе 2215. Дополнительно, ЗАПРОС КОРРЕКЦИИ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО КАНАЛА может поставляться в контейнере в S1AP: Команда Освобождения Контекста UE на Фиг. 22.

Сообщение ЗАПРОС КОРРЕКЦИИ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО КАНАЛА, передаваемое MME 130, содержит S-TMSI для указания того, что тракт данных однонаправленных каналов, используемых для прямого туннеля Локального IP-Доступа (LIPA), переключается. Сообщение ЗАПРОС КОРРЕКЦИИ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО КАНАЛА также включает в себя самую последнюю связанную с однонаправленным каналом информацию, такую, как дезактивация, активация и коррекция однонаправленного канала, которые были исполнены без уведомления SGW 140 для эффективности передачи управляющих сообщений, чтобы обновить информацию об однонаправленном канале в SGW 140.

Конкретнее, если принимается сообщение ЗАПРОС КОРРЕКЦИИ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО КАНАЛА, SGW 140 проверяет S-TMSI, входящий в сообщение ЗАПРОС КОРРЕКЦИИ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО КАНАЛА, чтобы распознать переключение тракта прямого туннеля LIPA, и выделяет ресурс для приема и буферизации данных нисходящей линии связи, предназначенных для UE 100, используя информацию о скорректированных однонаправленного каналах, извлеченную из сообщения ЗАПРОС КОРРЕКЦИИ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО КАНАЛА. Дополнительно, SGW 140 обновляет свою информацию однонаправленного канала. Если MME 130 не выделил ресурсы для данных восходящих и нисходящих линий связи, когда он принял ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА на этапе 2120 на Фиг. 21, при приеме сообщения ЗАПРОС КОРРЕКЦИИ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО КАНАЛА может быть выделен такой ресурс, как TEID на данный момент, в ситуации, когда UE переходит в режим ожидания. В этом случае, сообщение ЗАПРОС КОРРЕКЦИИ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО КАНАЛА, передаваемое со стороны SGW 140, включает в себя информацию о скорректированных однонаправленного каналах, как результат обновления.

После принятия сообщения ЗАПРОС КОРРЕКЦИИ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО КАНАЛА, L-PGW 120 переключает тракт данных с нисходящей линии 112 связи S1, организованной между L-PGW 120 и HeNB 110, на нисходящую линию 142 связи S5 между L-PGW 120 и SGW 140, основываясь на информации однонаправленного канала SGW 140, извлеченной из сообщения ЗАПРОС КОРРЕКЦИИ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО КАНАЛА, на этапе 2220. На этапе 2225, L-PGW 120 передает сообщение ОТВЕТ НА ЗАПРОС КОРРЕКЦИИ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО КАНАЛА, включающее в себя результат переключения тракта данных, на SGW 140. SGW 140 пересылает сообщение ЗАПРОС КОРРЕКЦИИ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО КАНАЛА на MME 130 на этапе 2230.

Если принимается сообщение ОТВЕТ НА ЗАПРОС КОРРЕКЦИИ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО КАНАЛА, MME 130 записывает контекст UE, указывающий, что UE, базирующееся на HeNB 110, использует прямой туннель LIPA для однонаправленного канала на HeNB, на этапе 2235. На этапе 2240, MME 130 передает сообщение КОМАНДА ОСВОБОЖДЕНИЯ КОНТЕКСТА UE (UE CONTEXT RELEASE COMMAND) на HeNB 110 для освобождения ресурсов и информации, а также радио однонаправленных каналов, выделенных на UE 100. После принятия сообщения КОМАНДА ОСВОБОЖДЕНИЯ КОНТЕКСТА UE, HeNB 110 передает сообщение ОСВОБОЖДЕНИЕ RRC-СОЕДИНЕНИЯ (RRC CONNECTION RELEASE) на UE 100 на этапе 2245, и освобождает ресурс, назначенный на UE 100. На этапе 2250, HeNB 110 передает сообщение ВЫПОЛНЕНИЕ ЗАПРОСА ОСВОБОЖДЕНИЯ КОНТЕКСТА UE (UE CONTEXT RELEASE COMPLETE), включающее в себя результат освобождения ресурса, на MME 130.

Фиг. 23 является схемой сигнализации, иллюстрирующей действия сетевых узлов, когда UE принимает сообщение поискового вызова, после перехода в режим ожидания, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Согласно Фиг. 23, если данные нисходящей линии связи, предназначенные для UE 100, поступают на L-PGW 120, L-PGW 120 передает данные нисходящей линии связи на SGW 140 на этапе 2300. SGW 140 передает сообщение УВЕДОМЛЕНИЕ О ДАННЫХ НИСХОДЯЩИЙ ЛИНИИ СВЯЗИИ (DOWNLINK DATA NOTIFICATION) на MME 130 на этапе 2305 во время буферизации данных нисходящей линии связи. После принятия сообщения УВЕДОМЛЕНИЕ О ДАННЫХ НИСХОДЯЩЕЙ ЛИНИИ СВЯЗИ, MME 130 передает сообщение UE ПОИСКОВЫЙ ВЫЗОВ (PAGING) на eNB в пределах области слежения, определяемой в зависимости от местоположения UE 100, на этапе 2310. Если принимается сообщение UE ПОИСКОВЫЙ ВЫЗОВ, HeNB 110 транслирует сообщение ПОИСКОВЫЙ ВЫЗОВ по каналу поискового вызова на этапе 2315.

Если принимается сообщение UE ПОИСКОВЫЙ ВЫЗОВ, UE 100 передает сообщение ЗАПРОС НА ОБСЛУЖИВАНИЕ на MME 130 для приема данных нисходящей линии связи на этапе 2320. На этапе 2325 MME 130 передает сообщение ЗАПРОС УСТАНОВКИ ПЕРВОНАЧАЛЬНОГО КОНТЕКСТА на HeNB 110. Сообщение ЗАПРОС УСТАНОВКИ ПЕРВОНАЧАЛЬНОГО КОНТЕКСТА включает в себя информацию о восходящей линии 111 связи S5, которая будет использоваться для передачи данных восходящей линии связи на L-PGW 120. На этапе 2330 HeNB 110 устанавливает контекст UE и изменяет конфигурацию RRC-соединения с UE 100. HeNB 110 сохраняет информацию о восходящей линии 111 связи S5, извлеченную из сообщения ЗАПРОС УСТАНОВКИ ПЕРВОНАЧАЛЬНОГО КОНТЕКСТА, так что данные восходящей линии связи, принятые по однонаправленному радиоканалу с измененной конфигурацией, могут передаваться на L-PGW через восходящую линию 111 связи S5 между HeNB 110 и L-PGW 120.

После выделения нисходящей линии 112 связи S1 с TEID для приема данных нисходящей линии связи, HeNB 110 передает сообщение ОТВЕТ НА ЗАПРОС УСТАНОВКИ ПЕРВОНАЧАЛЬНОГО КОНТЕКСТА, включающее в себя результаты выделения нисходящей линии связи S1 и выделения однонаправленного радиоканала на MME 130, на этапе 2335. На этапе 2340 MME 130 передает сообщение ЗАПРОС КОРРЕКЦИИ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО КАНАЛА на адрес для управляющих сообщений L-PGW 120, который извлекается из сообщения ОТВЕТ НА ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА, принимаемого на этапе 2130 на Фиг. 21. Сообщение ЗАПРОС КОРРЕКЦИИ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО КАНАЛА может включать в себя информацию о нисходящей линии 112 связи S1 между L-PGW 120 и HeNB 110, которая извлекается из сообщения ОТВЕТ НА ЗАПРОС УСТАНОВКИ ПЕРВОНАЧАЛЬНОГО КОНТЕКСТА, принимаемого на этапе 2335, чтобы устанавливать прямой туннель LIPA для данных нисходящие линии связи, как проиллюстрировано на Фиг. 18. Как это было сделано на Фиг. 21 и Фиг. 22, запрос коррекции однонаправленного канала может отправляться через S-GW с флагом прямого туннеля LIPA или с использованием контейнера в сообщении ЗАПРОС УСТАНОВКИ ПЕРВОНАЧАЛЬНОГО КОНТЕКСТА на этапе 2325.

После принятия сообщения ЗАПРОС КОРРЕКЦИИ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО КАНАЛА, L-PGW 120 конфигурирует прямой туннель LIPA и передает сообщение ЗАПРОС КОРРЕКЦИИ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО КАНАЛА, включающее в себя результат конфигурации прямого туннеля LIPA, на MME 130 на этапе 2345.

Фиг. 24 является схемой, иллюстрирующей беспроводную систему связи, включающую в себя фемто базовую станцию (или HeNB) с расширенными функциональными возможностями за счет включения в состав Локального Шлюза PDN (L-PGW) и Локального Обслуживающего Шлюза (L-SGW), согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Согласно Фиг. 24, HeNB 2410 получает выделенный IP-адрес, используя DHCP или статическую конфигурацию, и устанавливает соединение с MME 2420. Чтобы организовать соединение с MME 2420, HeNB 2410 передает сообщение ЗАПРОС УСТАНОВКИ S1, включающее в себя его идентификатор, на MME 2420 и принимает ответ от MME 2410.

После устанавливания соединения между HeNB 2410 и MME 2420, UE 2450 передает сообщение ЗАПРОС НА ОБСЛУЖИВАНИЕ на HeNB 2410. HeNB 2410 передает сообщение ПЕРВОНАЧАЛЬНОЕ UE на MME 2420 для уведомления о принятии сообщения ЗАПРОС НА ОБСЛУЖИВАНИЕ и получения информации о UE 2450. Сообщение ПЕРВОНАЧАЛЬНОЕ UE включает в себя информацию локального шлюза, в том числе адреса IPv4 и/или IPv6 и порты L-PGW 2415 и L-SGW 2413, для обмена управляющими сообщениями.

Фиг. 25 является схемой, иллюстрирующей беспроводную систему связи, включающую в себя HeNB с расширенными функциональными возможностями за счет включения в состав Локального Шлюза PDN (L-PGW) согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Согласно Фиг. 25, HeNB 2510 включает в себя L-PGW 2515, и MME 2520 передает сообщение на L-PGW 2510 через SGW 2530.

Фиг. 26 является схемой, иллюстрирующей беспроводную систему связи, включающую в себя HeNB GW с расширенными функциональными возможностями за счет включения в состав L-PGW и L-SGW согласно варианту осуществления настоящего изобретения. В системе, проиллюстрированной на Фиг. 26, L-PGW 2627 и L-SGW 2625 активизируются в HeNB GW 2620, когда UE находится в активном режиме.

Согласно Фиг. 26, данные восходящей линии связи, передаваемые от UE 2610 в IP-сеть, поставляются по последовательности из восходящих линий связи, восходящей линии радиосвязи, установленной между UE 2610 и HeNB 2615, восходящей линии связи S1 между HeNB 2615 и L-SGW 2625 в HeNB GW 2620, и восходящей линии связи S5 между L-SGW 2625 и L-PGW 2627, а также линии IP-связи между L-SGW 2625 и IP-сетью.

Дополнительно, данные нисходящей линии связи поставляются от L-PGW 2627 по последовательности из нисходящих линий связи, нисходящей линии связи S5 между L-PGW 2627 и L-SGW 2625, нисходящей линии связи S1 между L-SGW 2625 и HeNB 2615, и восходящей линии радиосвязи между HeNB 2615 и UE 2610.

Фиг. 27 является схемой, иллюстрирующей беспроводную систему связи, включающую в себя HeNB GW с расширенными функциональными возможностями за счет включения в состав L-PGW согласно варианту осуществления настоящего изобретения. В системе, проиллюстрированной на Фиг. 27, функция L-PGW активизируется в HeNB GW 2720, когда UE 2710 находится в режиме ожидания.

Согласно Фиг. 27, если данные нисходящей линии связи, предназначенные для UE 2710, поступают на L-PGW 2725, L-PGW 2725 передает данные нисходящей линии связи на SGW 2740. SGW 2740 передает сообщение уведомления о данных нисходящей линии связи на MME 2730 во время буферизации данных нисходящей линии связи. После принятия сообщения уведомления о данных нисходящей линии связи, MME 2730 передает сообщение поискового вызова на eNB в области слежения, которая определяется в зависимости от местоположения UE 2710. Если принимается сообщение поискового вызова, HeNB 2715 транслирует сообщение поискового вызова, так что UE 2710 принимает сообщение поискового вызова.

После принятия сообщения поискового вызова, UE 2710 передает сообщение ЗАПРОС НА ОБСЛУЖИВАНИЕ на MME 2730. Если принимается сообщение ЗАПРОС НА ОБСЛУЖИВАНИЕ, MME 2730 передает сообщение ЗАПРОС УСТАНОВКИ ПЕРВОНАЧАЛЬНОГО КОНТЕКСТА на HeNB GW 2720. Сообщение ЗАПРОС УСТАНОВКИ ПЕРВОНАЧАЛЬНОГО КОНТЕКСТА включает в себя информацию о восходящей линии связи S5 для передачи данных восходящей линии связи к L-PGW 2720. HeNB GW 2720 устанавливает контекст UE и устанавливает однонаправленные радиоканалы с UE 2710. HeNB GW 2720 записывает информацию о восходящей линии связи S5 для L-PGW 2725, чтобы передавать данные восходящий линии связи, принятые по однонаправленного радиоканалам, на L-PGW 2725.

Фиг. 28 является схемой сигнализации, иллюстрирующей действия HeNB/HeNB GW с расширенными функциональными возможностями за счет включения в состав L-PGW и L-SGW, а также MME для управления информацией в беспроводной системе связи, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

HeNB/HeNB GW получает выделенный IP-адрес согласно DHCP или статической конфигурации, и устанавливает соединение с MME. Конкретнее, HeNB/HeNB GW передает сообщение ЗАПРОС УСТАНОВКИ S1, включающее в себя информацию локального шлюза, в том числе адреса IPv4 и/или IPv6 и порты L-PGW и L-SGW, на MME на этапе 2800. Если принимается сообщение ЗАПРОС УСТАНОВКИ S1, MME сохраняет информацию UE, включающую в себя S-TMSI в качестве идентификатора UE для идентификации UE между HeNB/HeNB GW и MME, и информацию Локального Шлюза на этапе 2810. На этапе 2820, MME передает сообщение ОТВЕТ НА ЗАПРОС УСТАНОВКИ S1, включающее в себя информацию, необходимую для устанавливания однонаправленного радиоканала между UE и HeNB/HeNB GW, на HeNB/HeNB GW. Когда и HeNB и HeNB GW обладают функциональными возможностями L-GW, HeNB GW может включать информацию L-GW нескольких HeNB в свое сообщение Запроса Установки S1.

Фиг. 29 является схемой сигнализации, иллюстрирующей действия сетевых узлов для выбора шлюза, на который передаются данные, с использованием сохраненной информации локального шлюза, в беспроводной системе связи согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Согласно Фиг. 29, UE сначала передает сообщение ЗАПРОС НА ОБСЛУЖИВАНИЕ (RRC-сообщение) на HeNB/HeNB GW на этапе 2900. HeNB/HeNB GW пересылает сообщение ЗАПРОС НА ОБСЛУЖИВАНИЕ на MME на этапе 2910. Сообщение ЗАПРОС НА ОБСЛУЖИВАНИЕ, передаваемое на MME, включает в себя информацию о локальном шлюзе в HeNB/HeNB GW. Информация локального шлюза включает в себя информацию о доступе, такую, как адрес приема управляющих сообщений (IP-адрес или FQDN) для L-PGW и TEID (Идентификатор Конечной Точки Туннеля Протокола Туннелирования GPRS).

После принятия сообщения ЗАПРОС НА ОБСЛУЖИВАНИЕ, MME активизирует все однонаправленные радиоканалы, используемые UE. После этого, UE передает сообщение ЗАПРОС ВОЗМОЖНОСТИ СОЕДИНЕНИЯ С PDN для запрашивания активизации услуги локального IP-доступа на MME. Сообщение ЗАПРОС ВОЗМОЖНОСТИ СОЕДИНЕНИЯ С PDN включает в себя Имя Точки Доступа (APN), указывающее "Локальный IP-Доступ". APN указывает целевую сеть доступа. MME проверяет, указывает ли APN Локальный IP-Доступ (LIPA) и, если это так, выбирает SGW/PGW, совмещенный с HeNB/HeNB GW, используя сохраненную информацию локального шлюза, на этапе 2920.

На этапе 2930 MME передает сообщение ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА на SGW/PGW. Сообщение ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА включает в себя S-TMSI в качестве временного идентификатора UE и индикатор включения прямого туннеля LIPA. В ответ на сообщение ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА, SGW/PGW передает сообщение ОТВЕТ НА ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА на MME на этапе 2940. На этапе 2950 MME передает сообщение ОТВЕТ НА ЗАПРОС НА ОБСЛУЖИВАНИЕ (SERVICE RESPONSE) на HeNB/HeNB GW в ответ на сообщение ЗАПРОС НА ОБСЛУЖИВАНИЕ. HeNB/HeNB GW пересылает сообщение ОТВЕТ НА ЗАПРОС НА ОБСЛУЖИВАНИЕ на UE на этапе 2960.

Фиг. 30 является схемой сигнализации, иллюстрирующей действия HeNB/HeNB GW и сервера DNS для получения информации о фемто базовой станции в беспроводной системе связи согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Согласно Фиг. 30, HeNB/HeNB GW передает сообщение ЗАПРОС РЕГИСТРАЦИИ для регистрации информации локального шлюза на сервере Системы Доменных Имен (DNS) на этапе 3010. Сервер DNS предоставляет имена узлов, сопоставленные с IP-адресами. Информация локального шлюза включает в себя такую информацию, как адреса IPv4 и/или IPv6 и порты L-PGW и L-SGW, совмещенных с HeNB/HeNB GW. Если принимается сообщение ЗАПРОС РЕГИСТРАЦИИ, сервер DNS сохраняет Идентификатор HeNB, а именно ECGI, и информацию локального шлюза на этапе 3020. На этапе 3030, сервер DNS передает сообщение ОТВЕТ НА ЗАПРОС РЕГИСТРАЦИИ, указывающее на регистрацию информации локального шлюза, на HeNB/HeNB GW.

Фиг. 31 является схемой сигнализации, иллюстрирующей действия сетевых узлов для выбора HeNB/HeNB GW в беспроводной системе связи согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Согласно Фиг. 31, UE сначала передает сообщение ЗАПРОС НА ОБСЛУЖИВАНИЕ на HeNB/HeNB GW на этапе 3100. HeNB/HeNB GW пересылает сообщение ЗАПРОС НА ОБСЛУЖИВАНИЕ на MME на этапе 3110. Сообщение ЗАПРОС НА ОБСЛУЖИВАНИЕ, передаваемый MME, включает в себя ECGI (глобальный идентификатор ячейки eNB). После принятия сообщения ЗАПРОС НА ОБСЛУЖИВАНИЕ, MME активизирует все однонаправленные радиоканалы, используемые UE. После этого, UE передает сообщение ЗАПРОС ВОЗМОЖНОСТИ СОЕДИНЕНИЯ С PDN для запрашивания активизации услуги локального IP-доступа на MME. Сообщение ЗАПРОС ВОЗМОЖНОСТИ СОЕДИНЕНИЯ С PDN включает в себя APN, указывающее "Локальный IP-Доступ".

MME проверяет, указывает ли APN "Локальный IP-Доступ (LIPA)" в сообщении ЗАПРОС ВОЗМОЖНОСТИ СОЕДИНЕНИЯ С PDN, на этапе 3120. Процедура на Фиг. 30 регистрирует соответствие информации L-GW с ECGI на сервере DNS. Следовательно, MME получает информацию L-GW, отправляя запрос на сервер DNS. Для этого, на этапе 3130, MME передает сообщение Запроса на сервер DNS для того, чтобы запросить информацию о выбранном HeNB/HeNB GW.

После принятия сообщения Запроса, сервер DNS находит информацию о соответствующем HeNB/HeNB GW и передает сообщение Ответа на MME на этапе 3140. Если принимается сообщение Ответа от сервера DNS, MME передает сообщение ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА на L-SGW/L-PGW в HeNB/HeNB GW на этапе 3150. Сообщение ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА включает в себя S-TMSI в качестве временного идентификатора UE и индикатор включения прямого туннеля LIPA. На этапе 3160, L-SGW/L-PGW в HeNB/HeNB GW передает сообщение ОТВЕТ НА ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА на MME.

После принятия сообщения ОТВЕТ НА ЗАПРОС СОЗДАНИЯ СЕАНСА СВЯЗИ, MME передает сообщение ОТВЕТ НА ЗАПРОС НА ОБСЛУЖИВАНИЕ на HeNB/HeNB GW в ответ на сообщение ЗАПРОС НА ОБСЛУЖИВАНИЕ на этапе 3170. HeNB/HeNB GW пересылает сообщение ОТВЕТ НА ЗАПРОС НА ОБСЛУЖИВАНИЕ на UE на этапе 3180.

Соответственно, когда UE запрашивает Локальный IP-доступ, HeNB/HeNB GW активизирует функцию локального шлюза (L-PGW с L-SGW или без него) для обмена данными с IP-сетью, минуя базовую сеть, что приводит к повышению эффективности передачи данных. Благодаря использованию функции ретрансляции и функции безопасности локального шлюза в HeNB/HeNB GW, можно повысить безопасность связи между HeNB/HeNB GW и MME, принадлежащим базовой сети. HeNB/HeNB GW уведомляет MME об активизации функции локального IP-доступа, так что MME поддерживает возможность UE в активном режиме использовать прямой туннель LIPA UE-HeNB/HeNB GW-L-PGW в HeNB/HeNB GW, что приводит к оптимизации трактов данных и управления.

Если MME использует прямой туннель LIPA, MME уведомляет обслуживающий шлюз об использовании прямого туннеля LIPA, так что обслуживающий шлюз не выделяет какие-либо ресурсы, в частности, ресурсы для данных восходящей линии связи, для UE в активном режиме. Это позволяет избежать нерационального использования ресурсов на обслуживающем шлюзе.

Когда UE, работающее в активном режиме, переходит в режим ожидания, тракт данных переключается с прямого туннеля LIPA на линию связи обслуживающий шлюз-локальный шлюз PDN в HeNB/HeNB GW, чтобы сделать возможным технологический процесс поискового вызова.

Если HeNB включает в себя функцию локального шлюза PDN для поддержки функции Локального IP-доступа, можно предоставить UE эффективный тракт данных UE-HeNB-локальный шлюз PDN в HeNB, независимо от расположения SGW.

Когда UE работает в режиме ожидания, есть возможность принимать данные и предотвратить воздействие HeNB на информацию безопасности UE, используя S-TMSI в качестве временного идентификатора UE в сообщении, передаваемом на локальный шлюз PDN в HeNB.

Хотя выше были подробно описаны некоторые варианты осуществления настоящего изобретения, следует четко понимать, что многочисленные разновидности и/или модификации базовых идей изобретения, обсуждаемых в данном документе, которые могут быть внесены специалистами в данной области техники, по-прежнему будут находиться в пределах сущности и объема настоящего изобретения, которые определяются в прилагаемой формуле изобретения и ее аналогах.

Изобретение относится к беспроводной связи. Технический результат изобретения заключается в обеспечении прямой связи с локальной IP-сетью без привлечения опорной сети. Способ включает в себя этапы, на которых принимают запрос на обслуживание от Пользовательского Оборудования (UE), передают первоначальное сообщение UE, включающее в себя информацию о локальном шлюзе, на Узел Управления Мобильностью (MME), сохраняют информацию однонаправленного канала, передаваемую в запросе на установление первоначального контекста, передаваемом MME, принимают запрос возможности соединения с Сетью Передачи Пакетных Данных (PDN) от UE, пересылают запрос возможности соединения с PDN на MME, принимают запрос создания сеанса от MME и устанавливают однонаправленный радиоканал с локальным шлюзом, причем локальный шлюз совмещен с фемтосотой. 6 н. и 10 з.п. ф-лы, 31 ил.

1. Способ для поддержки локального доступа по интернет-протоколу (LIPA) в домашний развитый узел базовой станции (HeNB), совмещенный с локальным шлюзом (LGW), в беспроводной системе связи, причем способ содержит этапы, на которых:
принимают запрос на обслуживание от пользовательского оборудования (UE);
передают первое управляющее сообщение, включающее в себя адрес LGW, на узел управления мобильностью (ММЕ) через интерфейс S1-MME для UE, и
принимают второе управляющее сообщение, включающее в себя идентификацию (ID) для обеспечения прямого тракта передачи данных между HeNB и LGW, от ММЕ,
причем адрес LGW используется для выбора узлом ММЕ шлюза сети передачи пакетных данных (PDN GW).

2. Способ по п.1, в котором ID устанавливается равным идентификатору конечной точки туннеля (TEID) шлюза сети пакетных данных (P-GW).

3. Способ по п.1, дополнительно содержащий этапы, на которых:
устанавливают прямой тракт с LGW, основываясь на ID; и
направляют пакетные данные восходящей линии связи, принятые от UE, на LGW через установленный прямой тракт.

4. Домашний развитый узел базовой станции (HeNB) для поддержки локального доступа по интернет-протоколу (LIPA), совмещенный с локальным шлюзом (LGW), причем HeNB выполнен с возможностью приема запроса на обслуживание от пользовательского оборудования (UE), передачи первого управляющего сообщения, включающего в себя адрес LGW, на узел управления мобильностью (ММЕ) через интерфейс S1-MME для UE, и приема второго управляющего сообщения, включающего в себя идентификацию (ID) для обеспечения прямого тракта передачи данных между HeNB и LGW, от ММЕ,
причем адрес LGW используется для выбора узлом ММЕ шлюза сети передачи пакетных данных (PDN).

5. HeNB по п.4, в котором ID устанавливается равным идентификатору конечной точки туннеля (TEID) шлюза сети пакетных данных (P-GW).

6. HeNB по п.4, в котором HeNB дополнительно выполнен с возможностью:
установления прямого тракта с LGW, основываясь на ID, и направления пакетных данных восходящей линии связи, принятых от UE, на LGW через установленный прямой тракт.

7. Способ для поддержки локального доступа по интернет-протоколу (LIPA) в узел управления мобильностью (ММЕ) в беспроводной системе связи, причем способ содержит этапы, на которых:
принимают первое управляющее сообщение, включающее в себя адрес локального шлюза (LGW), от домашнего развитого узла базовой станции (HeNB), совмещенного с LGW, через интерфейс S1-ММЕ; и
передают второе управляющее сообщение, включающее в себя идентификацию (ID) для обеспечения прямого тракта передачи данных между HeNB и LGW, на HeNB,
причем адрес LGW используется для выбора узлом ММЕ шлюза сети передачи пакетных данных (PDN GW).

8. Способ по п.7, в котором ID устанавливается равным идентификатору конечной точки туннеля (TEID) шлюза сети пакетных данных (P-GW).

9. Способ по п.7, в котором ID используется для установления прямого тракта между LGW и HeNB, и
в котором установленный прямой тракт используется для направления пакетных данных восходящей линии связи от HeNB на LGW.

10. Узел управления мобильностью (ММЕ) для поддержки локального доступа по интернет-протоколу (LIPA), причем ММЕ выполнен с возможностью управления приемопередатчиком, для приема первого управляющего сообщения, включающего в себя адрес локального шлюза (LGW), от домашнего развитого узла базовой станции (HeNB), совмещенного с LGW через интерфейс S1-MME, и передачи второго управляющего сообщения, включающего в себя идентификацию (ID) для обеспечения прямого тракта передачи данных между HeNB и LGW, на HeNB,
причем адрес LGW используется для выбора узлом ММЕ шлюза сети передачи пакетных данных (PDN).

11. ММЕ по п.10, в котором ID устанавливается равным идентификатору конечной точки туннеля (TEID) шлюза сети пакетных данных (P-GW).

12. ММЕ по п.10, в котором ID используется для установления прямого тракта между LGW и HeNB, и
в котором установленный прямой тракт используется для направления пакетных данных восходящей линии связи от HeNB на LGW.

13. Способ для поддержки локального доступа по интернет-протоколу (LIPA) в локальном шлюзе (LGW), совмещенном с домашним развитым узлом базовой станции (HeNB), в беспроводной системе связи, причем способ содержит этапы, на которых:
принимают пакетные данные нисходящей линии связи для пользовательского оборудования (UE);
определяют, находится ли UE в режиме ожидания или в подключенном режиме;
передают, если UE находится в режиме ожидания, пакетные данные нисходящей линии связи на обслуживающий шлюз (SGW); и
направляют, если UE находится в подключенном режиме, принятые пакетные данные нисходящей линии связи на HeNB по прямому тракту, обеспеченному между HeNB и LGW.

14. Способ по п.13, в котором SGW инициирует узел управления мобильностью (ММЕ) для осуществления поискового вызова UE, основываясь на направленных пакетных данных нисходящей линии связи.

15. Локальный шлюз (LGW), совмещенный с домашним развитым узлом базовой станции (HeNB), причем LGW выполнен с возможностью управления приемопередатчиком для приема пакетных данных нисходящей линии связи для пользовательского оборудования (UE), для определения находится ли UE в режиме ожидания или в подключенном режиме, для передачи пакетных данных нисходящей линии связи на обслуживающий шлюз (SGW), если UE находится в режиме ожидания, и направления принятых пакетных данных нисходящей линии связи на HeNB по прямому тракту, обеспеченному между HeNB и LGW, если UE находится в подключенном режиме.

16. LGW по п.15, в котором SGW инициирует узел управления мобильностью (ММЕ) для осуществления поискового вызова UE, основываясь на направленных пакетных данных нисходящей линии связи.