СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ОБНОВЛЕНИЯ ШЛЮЗА ПЛОСКОСТИ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ Российский патент 2019 года по МПК H04W64/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к области технологий связи, и, в частности, к способу и устройству обновления шлюза плоскости пользователя.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Эволюция системной архитектуры (SAE) является планом обновления 3GPP для архитектуры базовой сети стандарта беспроводной связи LTE. Архитектура SAE показана на фиг. 1. Для архитектуры SAE, если UE перемещается между TA, UE инициирует обновление зоны отслеживания (TAU). Когда ни MME, ни S-GW не изменяется, в процессе выполнения процедуры TAU, не существует никакого сигнального взаимодействия между MME и S-GW. TA (Tracking Area) представляет собой географическую область, образованную перекрывающимися между собой сотами, и используется для управления местоположением UE, которое находится в неактивном состоянии.

В архитектуре SAE, шлюзу все же необходимо поддерживать большое количество интерфейсов внешней сигнализации. Большое количество интерфейсов внешней сигнализации шлюза обеспечивает большой объем сигнализации интерфейса. Шлюз, который использует специализированную аппаратную платформу, не имеет высокой производительности обработки сигнализации, и поэтому, легко становится узким местом. Организация сети на программной основе (SDN) обеспечивает эффективный способ решения проблемы узкого места шлюза при обработке сигнализации. Архитектура SAE на основе SDN показана на фиг. 2.

С быстрым развитием мобильного интернета и распространением интеллектуальных терминалов, мобильный трафик представляет тенденцию взрывного роста. Во избежание давления, оказываемого ростом мобильного трафика на базовую сеть, мобильный шлюз представляет тенденцию постепенного развертывания вниз и распределенного развертывания. Для архитектуры SAE на основе SDN, показанной на фиг. 2, GW-U дополнительно перемещаются вниз и развертываются распределенным образом, реализуя архитектуру распределенного развертывания GW-U, показанного на фиг. 3.

Однако в архитектуре распределенного шлюза, в процессе выполнения процедуры TAU, может потребоваться выбирать новый GW-U и устанавливать новое соединение через PDN (сеть пакетной передачи данных) для UE. Поскольку MME не может получать информацию о развертывании GW-U, обновление GW-U не удается осуществлять, когда ни MME, ни GW-C не изменяется.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Варианты осуществления настоящего изобретения предусматривают способ и устройство обновления шлюза плоскости пользователя, для решения технической проблемы, характерной для предшествующего уровня техники и состоящей в том, что обновление GW-U не удается осуществлять, когда ни MME, ни GW-C не изменяется.

Первый аспект вариантов осуществления настоящего изобретения предусматривает способ обновления шлюза плоскости пользователя, включающий в себя:

отправку, посредством шлюза плоскости управления GW-C на узел управления мобильностью MME, первого сообщения, которое используется для указания, что первое соединение через сеть пакетной передачи данных PDN установлено, причем первое соединение через PDN является соединением через PDN между пользовательским оборудованием UE и первым шлюзом плоскости пользователя GW-U, первое сообщение несет параметр извещения, и параметр извещения используется для запрашивания MME извещать GW-C, когда зона отслеживания TA, в которой находится UE, изменяется;

прием, посредством GW-C, сообщения извещения, отправленного с MME, причем сообщение извещения используется для извещения GW-C о том, что зона отслеживания TA, в которой находится UE, изменяется;

определение, посредством GW-C согласно сообщению извещения, что новая TA, в которой находится UE, соответствует второму GW-U, причем второй GW-U отличается от первого GW-U;

отправку, посредством GW-C на MME, сообщения запроса повторного установления соединения через PDN, причем сообщение запроса используется для запрашивания MME предписывать UE инициировать второе соединение через PDN, и второе соединение через PDN является соединением через PDN между UE и вторым GW-U; и

установление, посредством GW-C, второго соединения через PDN с использованием второго GW-U.

Согласно первому аспекту, в первой возможной реализации первого аспекта, отправка, посредством GW-C на MME, сообщения запроса повторного установления соединения через PDN включает в себя:

отправку, посредством GW-C на MME, сообщения запроса повторного установления соединения через PDN, причем сообщение запроса используется для указания MME удалять первое соединение через PDN, и сообщение запроса несет параметр, который используется для указания UE устанавливать второе соединение через PDN.

Второй аспект вариантов осуществления настоящего изобретения предусматривает способ обновления шлюза плоскости пользователя, включающий в себя:

отправку, посредством шлюза плоскости управления GW-C на узел управления мобильностью MME, первого сообщения, которое используется для указания, что первое соединение через сеть пакетной передачи данных PDN установлено, причем первое соединение через PDN является соединением через PDN между пользовательским оборудованием UE и первым шлюзом плоскости пользователя GW-U, и первое сообщение несет список идентификаторов TA, соответствующий первому GW-U;

прием, посредством GW-C, сообщения извещения, которое MME отправляет согласно первому сообщению, причем сообщение извещения используется для извещения GW-C о том, что идентификатор TA зоны отслеживания TA, в которой находится UE, не находится в списке идентификаторов TA;

отправку, посредством GW-C на MME, сообщения запроса повторного установления соединения через PDN, причем сообщение запроса используется для запрашивания MME предписывать UE инициировать второе соединение через PDN, и второе соединение через PDN является соединением через PDN между UE и вторым GW-U; и

установление, посредством GW-C, второго соединения через PDN с использованием второго GW-U.

Согласно второму аспекту, в первой возможной реализации второго аспекта, отправка, посредством GW-C на MME, сообщения запроса повторного установления соединения через PDN включает в себя:

отправку, посредством GW-C на MME, сообщения запроса повторного установления соединения через PDN, причем сообщение запроса используется для указания MME удалять первое соединение через PDN, и сообщение запроса несет параметр, который используется для указания UE устанавливать второе соединение через PDN.

Третий аспект вариантов осуществления настоящего изобретения предусматривает способ обновления шлюза плоскости пользователя, включающий в себя:

прием, посредством узла управления мобильностью MME, первого сообщения, которое используется для указания, что первое соединение через сеть пакетной передачи данных PDN установлено, и которое отправляется шлюзом плоскости управления GW-C, причем первое соединение через PDN является соединением через PDN между пользовательским оборудованием UE и первым шлюзом плоскости пользователя GW-U, и первое сообщение несет список идентификаторов TA, соответствующий первому GW-U;

определение, посредством MME, что идентификатор TA зоны отслеживания TA, в которой находится UE, не находится в списке идентификаторов TA; и

отправку, посредством MME на UE, сообщения запроса повторного установления соединения через PDN, причем сообщение запроса используется для предписания UE инициировать второе соединение через PDN, и второе соединение через PDN является соединением через PDN между UE и вторым GW-U.

Согласно третьему аспекту, в первой возможной реализации третьего аспекта, отправка, посредством MME на UE, сообщения запроса повторного установления соединения через PDN включает в себя:

отправку, посредством MME, сообщения запроса разъединения первого соединения через PDN, причем сообщение запроса несет параметр, который используется для указания UE устанавливать второе соединение через PDN.

Четвертый аспект вариантов осуществления настоящего изобретения предусматривает способ обновления шлюза плоскости пользователя, включающий в себя:

после изменения зоны отслеживания TA, в которой находится пользовательское оборудование UE, определение, посредством узла управления мобильностью MME, что первоначальная TA, в которой находится UE, соответствует первому идентификатору TA, и определение, что новая TA, в которой находится UE, соответствует второму идентификатору TA, причем первое соединение через PDN устанавливается между UE и первым GW-U;

определение, посредством MME, согласно заранее сохраненному соответствию между каждым идентификатором GW-U и списком идентификаторов зоны отслеживания TA, что список TA, в котором присутствует первый идентификатор TA, соответствует идентификатору первого GW-U, и определение, что список TA, в котором присутствует второй идентификатор TA, соответствует идентификатору второго GW-U; и

когда первый GW-U, соответствующий идентификатору первого GW-U, отличается от второго GW-U, соответствующего идентификатору второго GW-U, отправку, посредством MME на UE, сообщения запроса повторного установления соединения через PDN, причем сообщение запроса используется для предписания UE инициировать второе соединение через PDN, и второе соединение через PDN является соединением через PDN между UE и вторым GW-U.

Согласно четвертому аспекту, в первой возможной реализации четвертого аспекта, отправка, посредством MME на UE, сообщения запроса повторного установления соединения через PDN включает в себя:

отправку, посредством MME на UE, сообщения запроса разъединения первого соединения через PDN, причем сообщение запроса несет параметр, который используется для указания UE устанавливать второе соединение через PDN.

Одно или более технических решений, предусмотренных в вариантах осуществления настоящего изобретения, имеют, по меньшей мере, следующие технические результаты или преимущества:

в вариантах осуществления настоящего изобретения, для архитектуры распределенного шлюза, когда UE осуществляет TAU, сначала GW-C или MME определяет, что GW-U, соответствующий новой TA отличается от GW-U в установленном соединении через PDN; затем UE инициирует повторное установление соединения через PDN; и GW-C выбирает новый GW-U для выполнения повторного установления соединения через PDN. Это оптимизирует тракт передачи данных и гарантирует производительность связи.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Для более наглядного описания технических решений в вариантах осуществления настоящего изобретения, ниже кратко описаны прилагаемые чертежи, необходимые для описания вариантов осуществления. Очевидно прилагаемые чертежи в нижеследующем описании демонстрируют лишь некоторые варианты осуществления настоящего изобретения, и специалист в данной области техники может вывести другие чертежи из этих прилагаемых чертежей без применения творческих способностей.

Фиг. 1 - схема архитектуры SAE согласно уровню техники;

фиг. 2 - схема архитектуры SAE на основе SDN согласно уровню техники;

фиг. 3 - схема архитектуры распределенного шлюза согласно уровню техники;

фиг. 4 - блок-схема операций первого способа обновления распределенного шлюза согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 5 - схеме сигнального взаимодействия согласно первому способу обновления распределенного шлюза согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 6 - блок-схема операций второго способа обновления распределенного шлюза согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 7A и фиг. 7B - схемы сигнального взаимодействия согласно второму способу обновления распределенного шлюза согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 8 - блок-схема операций третьего способа обновления распределенного шлюза согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 9A и фиг. 9B - схемы сигнального взаимодействия согласно третьему способу обновления распределенного шлюза согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 10 - блок-схема операций четвертого способа обновления распределенного шлюза согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 11A и фиг. 11B - схемы сигнального взаимодействия согласно четвертому способу обновления распределенного шлюза согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 12 - первая модульная схема устройства обновления шлюза плоскости пользователя согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 13 - первая структурная схема шлюза плоскости управления согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 14 - вторая модульная схема устройства обновления шлюза плоскости пользователя согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 15 - вторая структурная схема шлюза плоскости управления согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 16 - третья модульная схема устройства обновления шлюза плоскости пользователя согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 17 - первая структурная схема узла управления мобильностью согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 18 - четвертая модульная схема устройства обновления шлюза плоскости пользователя согласно варианту осуществления настоящего изобретения; и

фиг. 19 - вторая структурная схема узла управления мобильностью согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Для пояснения целей, технических решений и преимуществ вариантов осуществления настоящего изобретения, ниже наглядно описаны технические решения в вариантах осуществления настоящего изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи в вариантах осуществления настоящего изобретения. Очевидно, описанные варианты осуществления являются некоторыми, но не всеми вариантами осуществления настоящего изобретения. Все остальные варианты осуществления, полученные специалистом в данной области техники на основе вариантов осуществления настоящего изобретения без применения творческих способностей, подлежат включению в объем защиты настоящего изобретения.

Термин "и/или" в этом описании изобретения описывает только отношение ассоциации для описания ассоциированных объектов, и представляет, что может существовать три отношения. Например, A и/или B могут представлять следующие три случая: существует только A, существуют оба A и B, и существует только B. Кроме того, знак "/" в этом описании изобретения, в общем случае, указывает отношение "или" между ассоциированными объектами.

Согласно фиг. 3, архитектура распределенного шлюза показанный на фиг. 3 применима к способу обновления шлюза плоскости пользователя согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Ниже, на фиг. 3, кратко описаны основные сетевые элементы.

UE (пользовательское оборудование), также именуемое мобильным терминалом (Mobile Terminal), мобильным пользовательским оборудованием и т.п., может осуществлять связь с одной или более базовыми сетями (CN) с использованием сети радиодоступа (RAN). Пользовательское оборудование может представлять собой, например, мобильный телефон или компьютер с мобильным терминалом, например, портативное, карманное, ручное, со встроенным компьютером или автомобильное мобильное устройство. Например, пользовательское оборудование может представлять собой мобильный телефон, интеллектуальный терминал, мультимедийное устройство или устройство потоковой передачи информационных материалов.

eNodeB (усовершенствованный узел B) является беспроводной базовой станцией в сети LTE. eNodeB является единственным сетевым элементом в сети радиодоступа LTE и отвечает за все функции, связанные с радиоинтерфейсом. Альтернативно, eNodeB может быть базовой станцией (BTS, Base Transceiver Station) в GSM или CDMA, или может быть базовой станцией (NodeB) в WCDMA, или сетевым устройством, которое реализует аналогичную функцию в персональной усовершенствованной системе, что не является ограничением в настоящем изобретении. Следует отметить, что соответствующее изменение, внесенное в форму сетевого устройства согласно фактическому требованию к развертыванию сети, например, с использованием распределенной базовой станции, также включено в объем защиты настоящего изобретения.

MME (узел управления мобильностью) представляет собой сетевой элемент, в базовой сети LTE, который отвечает за обработку сигнализации. MME отвечает за управление мобильностью в плоскости управления, включающей в себя контекст пользователя, и управление мобильным статусом.

Шлюзы GW-C (шлюз плоскости управления) развертываются совместно. GW-C отвечает за обработку внешнего сигнального взаимодействия, включающего в себя сигнализацию GTP-C между GW-C и MME и сигнализацию между GW-C и другим сетевым элементом.

Шлюзы GW-U (шлюз плоскости пользователя) развертываются распределенным образом. GW-U выполнен с возможностью пересылки пакета данных пользователя согласно информации контекста, указанной посредством GW-C.

Варианты осуществления настоящего изобретения, в основном, предусматривают два механизма осуществления обновления GW-U. Два механизма отдельно описаны ниже:

В первом механизме, в процессе выполнения процедуры TAU, MME извещает GW-C с использованием заранее определенного механизма, и GW-C инициирует процедуру освобождения и повторного установления PDN для выполнения обновления GW-U.

Во втором механизме, MME заранее получает отношение отображения между GW-U и TA, и в процессе выполнения процедуры TAU, MME проактивно инициирует процедуру освобождения и повторного установления PDN для выполнения обновления GW-U.

Вариант осуществления 1

Вариант осуществления 1 детализирует, как осуществляется обновление GW-U в первом механизме. Как показано на фиг. 4, в первом механизме, первый способ осуществления обновления GW-U включает в себя следующие этапы.

Этап 401: шлюз плоскости управления GW-C отправляет, на узел управления мобильностью MME, первое сообщение, которое используется для указания, что установлено первое соединение через PDN, причем первое соединение через PDN является соединением через PDN между UE и первым шлюзом плоскости пользователя GW-U, первое сообщение несет параметр извещения, и параметр извещения используется для запрашивания MME извещать GW-C, когда TA, в которой находится UE, изменяется.

Этап 402: GW-C принимает сообщение извещения, отправленное с MME, причем сообщение извещения используется для извещения GW-C о том, что зона отслеживания TA, в которой находится UE, изменяется.

Этап 403: GW-C определяет, согласно сообщению извещения, что новая TA, в которой находится UE, соответствует второму GW-U, причем второй GW-U отличается от первого GW-U.

Этап 404: GW-C отправляет, на MME, сообщение запроса повторного установления соединения через PDN, причем сообщение запроса используется для запрашивания MME предписывать UE инициировать второе соединение через PDN, и второе соединение через PDN является соединением через PDN между UE и вторым GW-U.

Этап 405: GW-C устанавливает второе соединение через PDN с использованием второго GW-U.

Этот GW-C отправляет, на MME, сообщение запроса повторного установления соединения через PDN включает в себя:

GW-C отправляет, на MME, сообщение запроса повторного установления соединения через PDN, причем сообщение запроса используется для указания MME удалять первое соединение через PDN, и сообщение запроса несет параметр, который используется для указания UE устанавливать второе соединение через PDN.

В частности, в процессе, в котором UE подключается к сети или в процессе, в котором устанавливается первое соединение через PDN между UE и первым GW-U, GW-C отправляет параметр действия уведомления об изменении на MME, для запрашивания MME извещать GW-C об изменении TA, в которой находится UE. Если UE предписывает выполнение процедуры TAU, MME отправляет сообщение извещения об изменении на GW-C, для извещения GW-C о том, что TA, в которой находится UE, изменяется. GW-C определяет, согласно новой TA, в которой находится UE, требуется ли обновление GW-U, и инициирует, и выполняет, если обновление GW-U необходимо, обновление GW-U и установление нового соединения через PDN.

Для установления соединения через PDN между UE и первым GW-U, сигнальные взаимодействия, показанные в A1 - A4 на фиг. 5, должны осуществляться между сетевыми элементами.

A1) UE отправляет сообщение запроса установления соединения через PDN (PDN Connectivity Request) на MME, для запрашивания установления первого соединения через PDN.

A2) MME отправляет сообщение запроса создания сеанса на GW-C, для запрашивания создания сеанса.

A3) GW-C выбирает первый GW-U, и устанавливает параметр действия уведомления об изменении в сообщении ответа создания сеанса, подлежащем возвращению на MME, для запрашивания MME извещать GW-C об изменении TA, в которой находится UE.

A4) Сетевые элементы выполняют другие этапы установления первого соединения через PDN.

Если UE инициирует выполнение процедуры TAU, то есть TA, в которой находится UE, изменяется, в процессе выполнения процедуры TAU, сигнальные взаимодействия, показанные в 1-10 на фиг. 5, должны осуществляться между сетевыми элементами.

1) UE инициирует TAU.

2) UE отправляет сообщение запроса TAU на eNodeB для инициирования TAU.

3) eNodeB пересылает сообщение запроса TAU на MME.

4) MME отправляет сообщение извещения об изменении на GW-C, для извещения GW-C о том, что TA, в которой находится UE, изменяется.

5) Приняв сообщение извещения об изменении, GW-C возвращает сообщение квитирования извещения об изменении (Change Notification Ack) на MME.

6) MME отправляет сообщение принятия TAU на UE.

7) UE отправляет сообщение завершения TAU на MME.

8) GW-C определяет, согласно соответствию между новой TA, в которой находится UE, и GW-U, которые развернуты распределенным образом, требуется ли обновление GW-U; и если обновление GW-U необходимо, GW-C отправляет сообщение запроса удаления канала-носителя на MME, для указания MME удалять канал-носитель по умолчанию первого соединения через PDN, и устанавливает причину в сообщении на "запрошена повторная активация".

9) Сетевые элементы выполняют процедуру деактивации канала-носителя по умолчанию первого соединения через PDN.

10) Согласно указанию параметра "запрошена повторная активация", UE инициирует запрос нового соединения через PDN. GW-C выбирает второй GW-U, и выполняет процесс установления соединения через PDN между UE и вторым GW-U.

В вышеописанном процессе, если не требуется выполнять процедуру обновления GW-U, этапы 8) - 10) не осуществляются.

Согласно варианту осуществления 1, действие уведомления об изменении задается, благодаря чему, когда UE осуществляет TAU, MME проактивно извещает GW-C, и GW-C определяет, согласно новой TA, в которой находится UE, требуется ли обновление GW-U, и инициирует, и выполняет, если обновление GW-U необходимо, обновление GW-U и повторное установление соединения через PDN.

С одной стороны, вариант осуществления 1 решает проблему, состоящую в том, что существующая процедура TAU не может реализовать обновление GW-U, и GW-C может выбирать, согласно текущему местоположению UE, наилучший GW-U и устанавливать соединение через PDN, таким образом, оптимизируя тракт передачи данных и гарантируя производительность связи. С другой стороны, согласно варианту осуществления 1, существующая процедура уведомления об изменении местоположения используется для осуществления функции извещения GW-C посредством MME, без изменения MME, благодаря чему, снижаются затраты на реализацию.

Вариант осуществления 2

вариант осуществления 2 детализирует, как осуществляется обновление GW-U в первом механизме. Как показано на фиг. 6, в первом механизме, второй способ осуществления обновления GW-U включает в себя следующие этапы.

Этап 601: шлюз плоскости управления GW-C отправляет, на узел управления мобильностью MME, первое сообщение, которое используется для указания, что первое соединение через PDN установлено, причем первое соединение через PDN является соединением через PDN между UE и первым шлюзом плоскости пользователя GW-U, и первое сообщение несет список идентификаторов TA, соответствующий первому GW-U.

Этап 602: GW-C принимает сообщение извещения, которое MME отправляет согласно первому сообщению, причем сообщение извещения используется для извещения GW-C о том, что идентификатор TA той TA, в которой находится UE, не находится в списке идентификаторов TA.

Этап 603: GW-C отправляет, на MME, сообщение запроса повторного установления соединения через PDN, причем сообщение запроса используется для запрашивания MME предписывать UE инициировать второе соединение через PDN, и второе соединение через PDN является соединением через PDN между UE и вторым GW-U.

Этап 604: GW-C устанавливает второе соединение через PDN с использованием второго GW-U.

Этот GW-C отправляет, на MME, сообщение запроса повторного установления соединения через PDN включает в себя:

GW-C отправляет, на MME, сообщение запроса повторного установления соединения через PDN, причем сообщение запроса используется для указания MME удалять первое соединение через PDN, и сообщение запроса несет параметр, который используется для указания UE устанавливать второе соединение через PDN.

В частности, в процессе, в котором UE подключается к сети или в процессе, в котором устанавливается первое соединение через PDN между UE и первым GW-U, GW-C отправляет на MME список TA, соответствующий первому GW-U. Если UE предписывает выполнение процедуры TAU, MME определяет, присутствует ли новая TA, в которой находится UE, в списке TA, соответствующем первому GW-U. Если новая TA, в которой находится UE, не находится в списке TA, соответствующему первому GW-U, MME отправляет сообщение извещения об изменении на GW-C, и GW-C предписывает выполнение обновления GW-U и установления нового соединения через PDN.

По сравнению с вариантом осуществления 1, согласно варианту осуществления 2, считается, что не каждое TAU предписывает обновление GW-U, поскольку возможен случай, когда обе TA до TAU и TA после TAU соответствуют первому GW-U. Поэтому, в отличие от случая, согласно варианту осуществления 1, в котором MME отправляет сообщение извещения об изменении на GW-C каждый раз, когда UE инициирует выполнение процедуры TAU, согласно варианту осуществления 2, MME извещает GW-C только после того, как UE покидает список TA, соответствующий первому GW-U (то есть только когда TAU, инициированное UE, предписывает обновление GW-U). Поэтому, по сравнению с вариантом осуществления 1, согласно варианту осуществления 2, нагрузка сигнализации до некоторой степени снижается.

Для установления соединения через PDN между UE и первым GW-U, сигнальные взаимодействия, показанные в A1 - A4 на фиг. 7A должны осуществляться между сетевыми элементами.

A1) UE отправляет сообщение запроса установления соединения через PDN на MME, для запрашивания установления первого соединения через PDN.

A2) MME отправляет сообщение запроса создания сеанса на GW-C, для запрашивания создания сеанса.

A3) GW-C выбирает первый GW-U, и устанавливает, в сообщении ответа создания сеанса подлежащий возвращению на MME, список TA, соответствующий первому GW-U, и MME сохраняет список TA для каждого UE.

A4) Сетевые элементы выполняют другие этапы установления первого соединения через PDN.

Если UE инициирует выполнение процедуры TAU, то есть TA, в которой находится UE, изменяется, в процессе выполнения процедуры TAU, сигнальные взаимодействия, показанные в 1-10 на фиг. 7A и фиг. 7B, должны осуществляться между сетевыми элементами.

1) UE инициирует TAU.

2) UE отправляет сообщение запроса TAU на eNodeB для инициирования TAU.

3) eNodeB пересылает сообщение запроса TAU на MME.

4) MME определяет, присутствует ли новая TA, в которой находится UE, в списке TA, соответствующем первому GW-U. Если новая TA, в которой находится UE, не находится в списке TA, соответствующему первому GW-U, MME отправляет сообщение извещения об изменении на GW-C.

5) Приняв сообщение извещения об изменении, GW-C возвращает сообщение квитирования извещения об изменении на MME.

6) MME отправляет сообщение принятия TAU на UE.

7) UE отправляет сообщение завершения TAU на MME.

8) Приняв сообщение извещения об изменении, GW-C отправляет сообщение запроса удаления канала-носителя на MME, для указания MME удалять канал-носитель по умолчанию первого соединения через PDN, и устанавливает причину в сообщении на "запрошена повторная активация".

9) Сетевые элементы выполняют процедуру деактивации канала-носителя по умолчанию первого соединения через PDN.

10) Согласно указанию параметра "запрошена повторная активация", UE инициирует запрос нового соединения через PDN. GW-C выбирает второй GW-U, и выполняет процесс установления соединения через PDN между UE и вторым GW-U.

В вышеописанном процессе, если не требуется выполнять процедуру обновления GW-U, этапы 4), 5), и 8) - 10) не осуществляются.

Согласно варианту осуществления 2, список TA, соответствующий первому GW-U, задается таким образом, что, когда UE осуществляет TAU, MME извещает GW-C только после того, как UE покидает список TA, соответствующий первому GW-U, и GW-C инициирует и выполняет обновление GW-U и повторное установление соединения через PDN.

С одной стороны, по сравнению с вариантом осуществления 1, согласно варианту осуществления 2, количество ненужных сообщений извещения об изменении сокращается, и нагрузка сигнализации снижается. С другой стороны, согласно варианту осуществления 2, существующая процедура зоны уведомления о присутствии используется для осуществления функции извещения, посредством MME, GW-C, когда UE покидает конкретный список TA, без изменения MME, благодаря чему, снижаются затраты на реализацию.

Вариант осуществления 3

Вариант осуществления 3 детализирует, как осуществляется обновление GW-U во втором механизме. Как показано на фиг. 8, во втором механизме, первый способ осуществления обновления GW-U включает в себя следующие этапы.

Этап 801: Узел управления мобильностью MME принимает первое сообщение, которое используется для указания, что первое соединение через PDN установлено, и которое отправляется шлюзом плоскости управления GW-C, причем первое соединение через PDN является соединением через PDN между UE и первым шлюзом плоскости пользователя GW-U, и первое сообщение несет список идентификаторов TA, соответствующий первому GW-U.

Этап 802: MME определяет, что идентификатор TA той TA, в которой находится UE, не находится в списке идентификаторов TA.

Этап 803: MME отправляет, на UE, сообщение запроса повторного установления соединения через PDN, причем сообщение запроса используется для предписания UE инициировать второе соединение через PDN, и второе соединение через PDN является соединением через PDN между UE и вторым GW-U.

Отправка с MME на UE сообщения запроса повторного установления соединения через PDN включает в себя:

MME отправляет сообщение запроса разъединения первого соединения через PDN, причем сообщение запроса несет параметр, который используется для указания UE устанавливать второе соединение через PDN.

В частности, в процессе, в котором UE подключается к сети или в процессе, в котором устанавливается первое соединение через PDN между UE и первым GW-U, GW-C отправляет на MME список TA, соответствующий первому GW-U. Если UE предписывает выполнение процедуры TAU, MME определяет, присутствует ли новая TA, в которой находится UE, в списке TA, соответствующем первому GW-U. Если новая TA, в которой находится UE, не находится в списке TA, соответствующему первому GW-U, MME инициирует и выполняет обновление GW-U и установление нового соединения через PDN.

По сравнению с вариантом осуществления 2, согласно варианту осуществления 3, когда UE покидает список TA, соответствующий первому GW-U (то есть, когда TAU, инициированное UE, предписывает обновление GW-U), MME больше не извещает GW-C, как он это делает согласно варианту осуществления 2. Вместо этого, MME проактивно инициирует и выполняет обновление GW-U и повторное установление соединения через PDN.

Для установления соединения через PDN между UE и первым GW-U, сигнальные взаимодействия, показанные в A1 - A4 на фиг. 9A должны осуществляться между сетевыми элементами.

A1) UE отправляет сообщение запроса установления соединения через PDN на MME, для запрашивания установления первого соединения через PDN.

A2) MME отправляет сообщение запроса создания сеанса на GW-C, для запрашивания создания сеанса.

A3) GW-C выбирает первый GW-U, и устанавливает, в сообщении ответа создания сеанса подлежащий возвращению на MME, список TA, соответствующий первому GW-U, и MME сохраняет список TA для каждого UE.

A4) Сетевые элементы выполняют другие этапы установления первого соединения через PDN.

Если UE инициирует выполнение процедуры TAU, то есть TA, в которой находится UE, изменяется, в процессе выполнения процедуры TAU, сигнальные взаимодействия, показанные в 1-7 на фиг. 9A и фиг. 9B, должны осуществляться между сетевыми элементами.

1) UE инициирует TAU.

2) UE отправляет сообщение запроса TAU на eNodeB для инициирования TAU.

3) eNodeB пересылает сообщение запроса TAU на MME.

4) MME отправляет сообщение принятия TAU на UE.

5) UE отправляет сообщение завершения TAU на MME.

6) MME определяет, присутствует ли новая TA, в которой находится UE, в списке TA, соответствующем первому GW-U. Если новая TA, в которой находится UE, не находится в списке TA, соответствующему первому GW-U, MME инициирует процедуру разъединения PDN, и устанавливает причину в сообщении на "запрошена повторная активация".

7) Согласно указанию параметра "запрошена повторная активация", UE инициирует запрос нового соединения через PDN. GW-C выбирает второй GW-U, и выполняет процесс установления соединения через PDN между UE и вторым GW-U.

В вышеописанном процессе, если не требуется выполнять процедуру обновления GW-U, этапы 6) и 7) не осуществляются.

Согласно варианту осуществления 3, список TA, соответствующий первому GW-U, задается таким образом, что, когда UE осуществляет TAU, MME проактивно инициирует и выполняет обновление GW-U и повторное установление соединения через PDN только после того, как UE покидает список TA, соответствующий первому GW-U.

Согласно варианту осуществления 3, расширение функции должно осуществляться на MME, благодаря чему, MME может определять, предписывает ли TAU обновление GW-U, и инициировать и выполнять обновление GW-U и повторное установление соединения через PDN. По сравнению с вариантом осуществления 2, согласно варианту осуществления 3, количество сигнальных взаимодействий между MME и GW-U (сообщения извещения об изменении и квитирования извещения об изменении согласно варианту осуществления 2) уменьшается, и нагрузка сигнализации дополнительно снижается.

Вариант осуществления 4

Вариант осуществления 4 детализирует, как осуществляется обновление GW-U во втором механизме. Как показано на фиг. 10, во втором механизме, второй способ осуществления обновления GW-U включает в себя следующие этапы.

Этап 101: после изменения зоны отслеживания TA, в которой находится UE, узел управления мобильностью MME определяет, что первоначальная TA, в которой находится UE, соответствует первому идентификатору TA, и определяет, что новая TA, в которой находится UE, соответствует второму идентификатору TA, причем первое соединение через PDN устанавливается между UE и первым GW-U.

Этап 102: MME определяет, согласно заранее сохраненному соответствию между каждым идентификатором GW-U и списком идентификаторов TA, что список TA, в котором присутствует первый идентификатор TA, соответствует идентификатору первого GW-U, и определяет, что список TA, в котором присутствует второй идентификатор TA, соответствует идентификатору второго GW-U.

Этап 103: когда первый GW-U, соответствующий идентификатору первого GW-U, отличается от второго GW-U, соответствующего идентификатору второго GW-U, MME отправляет, на UE, сообщение запроса повторного установления соединения через PDN, причем сообщение запроса используется для предписания UE инициировать второе соединение через PDN, и второе соединение через PDN является соединением через PDN между UE и вторым GW-U.

Отправка с MME на UE сообщения запроса повторного установления соединения через PDN включает в себя:

MME отправляет, на UE, сообщение запроса разъединения первого соединения через PDN, причем сообщение запроса несет параметр, который используется для указания UE устанавливать второе соединение через PDN.

В частности, список TA, соответствующий каждому GW-U, отправляется на MME с использованием сигнализации на уровне устройств. Если UE предписывает выполнение процедуры TAU, MME определяет, идентичен ли GW-U, соответствующий новой TA, в которой находится UE, GW-U, соответствующему первоначальной TA, в которой находится UE. Если GW-U, соответствующий новой TA, в которой находится UE, отличается от GW-U, соответствующему первоначальной TA, в которой находится UE, MME инициирует и выполняет обновление GW-U и установление нового соединения через PDN.

Если UE инициирует выполнение процедуры TAU, то есть TA, в которой находится UE, изменяется, в процессе выполнения процедуры TAU, сигнальные взаимодействия, показанные в 0-7 на фиг. 11A и фиг. 11B, должны осуществляться между сетевыми элементами.

0) GW-C отправляет таблицу отображения между GW-U и TA, {[GW-U ID, список TA], …}, на MME, или заранее конфигурирует, на MME, таблицу отображения между GW-U и TA, {[GW-U ID, список TA], …}. Позже, в ходе подключения UE или установления первого соединения через PDN, MME может получать, согласно TA, в которой находится UE, и посредством вычисления, что соответствующий GW-U ID является первым GW-U.

1) UE инициирует TAU.

2) UE отправляет сообщение запроса TAU на eNodeB для инициирования TAU.

3) eNodeB пересылает сообщение запроса TAU на MME.

4) MME отправляет сообщение принятия TAU на UE.

5) UE отправляет сообщение завершения TAU на MME.

6) MME осуществляет поиск в таблице отображения между GW-U и TA, определяет, что новая TA, в которой находится UE, соответствует второму GW-U, и определяет, идентичен ли второй GW-U первому GW-U. Если второй GW-U отличается от первого GW-U, MME инициирует процедуру разъединения PDN, и устанавливает причину в сообщении на "запрошена повторная активация".

7) Согласно указанию параметра "запрошена повторная активация", UE инициирует запрос нового соединения через PDN. GW-C выбирает новый GW-U, и выполняет процесс установления соединения через PDN между UE и вновь выбранным GW-U.

В вышеописанном процессе, если не требуется выполнять процедуру обновления GW-U, этапы 6) и 7) не осуществляются.

Согласно варианту осуществления 4, поскольку статус GW-U может изменяться (путем добавления, удаления, изменения местоположения, изменения соответствующего списка TA и пр.), после осуществления этапа 0), между сетевыми элементами должны осуществляться сигнальные взаимодействия, показанные в 8) и 9) на фиг. 11B.

8) Когда статус GW-U изменяется (путем добавления, удаления, изменения местоположения, изменения соответствующего списка TA и пр.), GW-U, чей статус изменяется, извещает GW-C.

9) GW-C отправляет, согласно информации об изменении статуса GW-U, обновленную таблицу отображения между GW-U и TA на MME.

В вышеописанном процессе, этап 8) осуществляется только когда статус GW-U изменяется, и этап 9) осуществляется только когда изменяется отношение отображения между GW-U и списком TA.

Согласно варианту осуществления 4, GW-C переносит таблицу отображения между GW-U и TA на MME с использованием сигнализации на уровне устройств, благодаря чему, когда UE осуществляет TAU, MME может осуществлять поиск в таблице отображения, для определения, требуется ли обновление GW-U, и при определении, что требуется обновление GW-U, MME проактивно инициирует и выполняет обновление GW-U и повторное установление соединения через PDN. Кроме того, когда статус GW-U изменяется, GW-C обновляет таблицу отображения между GW-U и TA с использованием сообщения на уровне устройств.

Согласно варианту осуществления 4, расширение функции должно осуществляться на MME, что позволяет MME принимать и обрабатывать таблицу отображения между GW-U и TA, определять, предписывает ли TAU обновление GW-U, и инициировать и выполнять обновление GW-U и повторное установление соединения через PDN. По сравнению с вариантами осуществления 1-3, согласно варианту осуществления 4, с одной стороны, сигнализация на уровне устройств используется для переноса таблицы отображения между GW-U и TA, и нагрузка сигнализации системы дополнительно снижается; с другой стороны, когда статус GW-U изменяется, новое отношение отображения может своевременно отправляться на MME, таким образом, гарантируя, что MME может правильно определять, требуется ли обновление GW-U.

По сравнению с вариантом осуществления 1 и вариантом осуществления 2, согласно варианту осуществления 3 и варианту осуществления 4, проактивного инициирование, посредством MME, процедуры повторного установления PDN фактически использует процедуру разъединения PDN для предписания UE инициировать повторное установление соединения через PDN, тогда как согласно варианту осуществления 1 и варианту осуществления 2, инициирование, посредством GW-C, процедуры повторного установления PDN фактически использует процедуру деактивации канала-носителя по умолчанию первого соединения через PDN для предписания UE инициировать повторное установление соединения через PDN.

По сравнению с вариантом осуществления 2 и вариантом осуществления 3, согласно варианту осуществления 4, GW-C отправляет таблицу отображения между GW-U и TA на MME, или заранее конфигурирует, на MME, таблицу отображения между GW-U и TA. Поэтому, в процессе, в котором UE устанавливает соединение через PDN с первым GW-U, список TA, соответствующий первому GW-U, повторно не переносится.

В заключение, для решения технической проблемы предшествующего уровня техники, состоящей в том, что обновление GW-U не поддерживается в процессе выполнения процедуры TAU, варианты осуществления настоящего изобретения предусматривают четыре разные решения. В целях совместимости с существующим механизмом реализации и повышения производительности системы, когда UE осуществляет TAU, система EPS распределенного шлюза может выбирать, согласно текущему местоположению UE, наилучший GW-U и повторно устанавливать соединение через PDN, таким образом, оптимизируя тракт передачи данных и гарантируя производительность связи.

На основании того же принципа изобретения, вариант осуществления настоящего изобретения дополнительно предусматривает устройство обновления шлюза плоскости пользователя.

На фиг. 12 показана первая модульная схема устройства обновления шлюза плоскости пользователя согласно варианту осуществления настоящего изобретения. За пояснением терминологии, используемой в конкретной реализации устройства обновления шлюза плоскости пользователя, показанного на фиг. 12, можно обратиться к соответствующему описанию фиг. 1-11B и вышеприведенных вариантов осуществления. Устройство может быть вышеописанным шлюзом плоскости управления, и устройство включает в себя блок 1201 отправки, блок 1202 приема, блок 1203 определения, блок 1204 запрашивания и блок 1205 установления.

Блок 1201 отправки выполнен с возможностью отправки, на узел управления мобильностью MME, первого сообщения, которое используется для указания, что первое соединение через PDN установлено, причем первое соединение через PDN является соединением через PDN между UE и первым шлюзом плоскости пользователя GW-U, первое сообщение несет параметр извещения, и параметр извещения используется для запрашивания MME извещать GW-C, когда зона отслеживания TA, в которой находится UE, изменяется.

Блок 1202 приема выполнен с возможностью приема сообщения извещения, отправленного с MME, причем сообщение извещения используется для извещения GW-C о том, что TA, в которой находится UE, изменяется.

Блок 1203 определения выполнен с возможностью определения, согласно сообщению извещения, что новая TA, в которой находится UE, соответствует второму GW-U, причем второй GW-U отличается от первого GW-U.

Блок 1204 запрашивания выполнен с возможностью отправки, на MME, сообщения запроса повторного установления соединения через PDN, причем сообщение запроса используется для запрашивания MME предписывать UE инициировать второе соединение через PDN, и второе соединение через PDN является соединением через PDN между UE и вторым GW-U.

Блок 1205 установления выполнен с возможностью установления второго соединения через PDN с использованием второго GW-U.

В необязательном порядке, блок 1204 запрашивания выполнен с возможностью:

отправлять, на MME, сообщение запроса повторного установления соединения через PDN, причем сообщение запроса используется для указания MME удалять первое соединение через PDN, и сообщение запроса несет параметр, который используется для указания UE устанавливать второе соединение через PDN.

Различные варианты изменения и конкретные примеры вышеописанного способа обновления шлюза плоскости пользователя в вариантах осуществления, представленных на фиг. 4 и фиг. 5 применимы также к устройству обновления шлюза плоскости пользователя в этом варианте осуществления. Согласно вышеприведенному подробному описанию способа обновления шлюза плоскости пользователя, специалист в данной области техники может отчетливо понять способ реализации устройства обновления шлюза плоскости пользователя в этом варианте осуществления. Поэтому, для сокращения описания изобретения, подробности здесь не описаны.

На фиг. 13 показана первая структурная схема шлюза плоскости управления согласно варианту осуществления настоящего изобретения. За пояснением терминологии, используемой в конкретной реализации шлюза плоскости пользователя показанный на фиг. 13, можно обратиться к соответствующему описанию фиг. 1-11B и вышеприведенных вариантов осуществления. Шлюз плоскости управления может представлять собой вышеописанный шлюз плоскости управления, и шлюз плоскости управления включает в себя передатчик 1301, приемник 1302, процессор 1303 и память 1304.

Передатчик 1301 выполнен с возможностью отправки, на узел управления мобильностью MME, первого сообщения, которое используется для указания, что первое соединение через PDN установлено, причем первое соединение через PDN является соединением через PDN между UE и первым шлюзом плоскости пользователя GW-U, первое сообщение несет параметр извещения, и параметр извещения используется для запрашивания MME извещать GW-C, когда зона отслеживания TA, в которой находится UE, изменяется.

Приемник 1302 выполнен с возможностью приема сообщения извещения, отправленного с MME, причем сообщение извещения используется для извещения GW-C о том, что TA, в которой находится UE, изменяется.

Процессор 1303 выполнен с возможностью определения, согласно сообщению извещения, что новая TA, в которой находится UE, соответствует второму GW-U, причем второй GW-U отличается от первого GW-U; выполнен с возможностью отправки, на MME, сообщения запроса повторного установления соединения через PDN, причем сообщение запроса используется для запрашивания MME предписывать UE инициировать второе соединение через PDN, и второе соединение через PDN является соединением через PDN между UE и вторым GW-U; и выполнен с возможностью установления второго соединения через PDN с использованием второго GW-U.

В необязательном порядке, процессор 1303 дополнительно выполнен с возможностью отправки, на MME, сообщения запроса повторного установления соединения через PDN, причем сообщение запроса используется для указания MME удалять первое соединение через PDN, и сообщение запроса несет параметр, который используется для указания UE устанавливать второе соединение через PDN.

Согласно фиг. 13, архитектура шины (представленная с использованием шины 1300) может включать в себя любое количество соединенных между собой шин и мостов, и шина 1300 соединяет друг с другом схему из одного или более процессоров, представленную процессором 1303 и схему памяти, представленную памятью 1304. Шина 1300 может дополнительно соединять, например, периферийное устройство или стабилизатор напряжения, с различными другими схемами, например, схемой управления мощностью. Они хорошо известны в технике, и поэтому более подробно не описаны в этом описании изобретения. Интерфейс шины 1305 обеспечивает интерфейс между шиной 1300 и приемником 1302 и интерфейс между шиной 1300 и передатчиком 1301. Приемник 1302 и передатчик 1301 могут быть одним компонентом, который является приемопередатчиком, который обеспечивает блок, выполненный с возможностью осуществления связи с различными другими устройствами в среде передачи.

Процессор 1303 отвечает за управление шиной 1300 и общую обработку. Память 1304 может быть выполнена с возможностью хранения данных, которые используется, когда процессор 1303 осуществляет операцию.

Различные варианты изменения и конкретные примеры вышеописанного способа обновления шлюза плоскости пользователя в вариантах осуществления, представленных на фиг. 4 и фиг. 5 применимы также к шлюзу плоскости управления в этом варианте осуществления. Согласно вышеприведенному подробному описанию способа обновления шлюза плоскости пользователя, специалист в данной области техники может отчетливо понять способ реализации шлюза плоскости управления в этом варианте осуществления. Поэтому, для сокращения описания изобретения, подробности здесь не описаны.

На фиг. 14 показана вторая модульная схема устройства обновления шлюза плоскости пользователя согласно варианту осуществления настоящего изобретения. За пояснением терминологии, используемой в конкретной реализации устройства обновления шлюза плоскости пользователя, показанного на фиг. 14, можно обратиться к соответствующему описанию фиг. 1-11B и вышеприведенных вариантов осуществления. Устройство может быть вышеописанным шлюзом плоскости управления, и устройство включает в себя блок 1401 отправки, блок 1402 приема, блок 1403 запрашивания и блок 1404 установления.

Блок 1401 отправки выполнен с возможностью отправки, на узел управления мобильностью MME, первого сообщения, которое используется для указания, что первое соединение через PDN установлено, причем первое соединение через PDN является соединением через PDN между UE и первым шлюзом плоскости пользователя GW-U, и первое сообщение несет список идентификаторов TA, соответствующий первому GW-U.

Блок 1402 приема выполнен с возможностью приема сообщения извещения, которое MME отправляет согласно первому сообщению, причем сообщение извещения используется для извещения GW-C, что идентификатор TA той TA, в которой находится UE, не находится в списке идентификаторов TA.

Блок 1403 запрашивания выполнен с возможностью отправки, на MME, сообщения запроса повторного установления соединения через PDN, причем сообщение запроса используется для запрашивания MME предписывать UE инициировать второе соединение через PDN, и второе соединение через PDN является соединением через PDN между UE и вторым GW-U.

Блок 1404 установления выполнен с возможностью установления второго соединения через PDN с использованием второго GW-U.

В необязательном порядке, блок 1403 запрашивания выполнен с возможностью:

отправлять, на MME, сообщение запроса повторного установления соединения через PDN, причем сообщение запроса используется для указания MME удалять первое соединение через PDN, и сообщение запроса несет параметр, который используется для указания UE устанавливать второе соединение через PDN.

Различные варианты изменения и конкретные примеры вышеописанного способа обновления шлюза плоскости пользователя в вариантах осуществления, представленных на фиг. 6, фиг. 7A и фиг. 7B, применимы также к устройству обновления шлюза плоскости пользователя в этом варианте осуществления. Согласно вышеприведенному подробному описанию способа обновления шлюза плоскости пользователя, специалист в данной области техники может отчетливо понять способ реализации устройства обновления шлюза плоскости пользователя в этом варианте осуществления. Поэтому, для сокращения описания изобретения, подробности здесь не описаны.

На фиг. 15 показана вторая структурная схема шлюза плоскости управления согласно варианту осуществления настоящего изобретения. За пояснением терминологии, используемой в конкретной реализации шлюза плоскости пользователя показанный на фиг. 15, можно обратиться к соответствующему описанию вышеописанных фиг. 1-11B и вариантов осуществления. Шлюз плоскости управления может представлять собой вышеописанный шлюз плоскости управления, и шлюз плоскости управления включает в себя передатчик 1501, приемник 1502, процессор 1503 и память 1504.

Передатчик 1501 выполнен с возможностью отправки, на узел управления мобильностью MME, первого сообщения, которое используется для указания, что первое соединение через PDN установлено, причем первое соединение через PDN является соединением через PDN между UE и первым шлюзом плоскости пользователя GW-U, и первое сообщение несет список идентификаторов TA, соответствующий первому GW-U.

Приемник 1502 выполнен с возможностью приема сообщения извещения, которое MME отправляет согласно первому сообщению, причем сообщение извещения используется для извещения GW-C, что идентификатор TA той TA, в которой находится UE, не находится в списке идентификаторов TA.

Процессор 1503 выполнен с возможностью отправки, на MME, сообщения запроса повторного установления соединения через PDN, причем сообщение запроса используется для запрашивания MME предписывать UE инициировать второе соединение через PDN, и второе соединение через PDN является соединением через PDN между UE и вторым GW-U; и выполнен с возможностью установления второго соединения через PDN с использованием второго GW-U.

В необязательном порядке, процессор 1503 дополнительно выполнен с возможностью отправки, на MME, сообщения запроса повторного установления соединения через PDN, причем сообщение запроса используется для указания MME удалять первое соединение через PDN, и сообщение запроса несет параметр, который используется для указания UE устанавливать второе соединение через PDN.

Согласно фиг. 15, архитектура шины (представленная с использованием шины 1500) может включать в себя любое количество соединенных между собой шин и мостов, и шина 1500 соединяет друг с другом схему из одного или более процессоров, представленную процессором 1503, и схему памяти, представленную памятью 1504. Шина 1500 может дополнительно соединять, например, периферийное устройство или стабилизатор напряжения, с различными другими схемами, например, схемой управления мощностью. Они хорошо известны в технике, и поэтому более подробно не описаны в этом описании изобретения. Интерфейс 1505 шины обеспечивает интерфейс между шиной 1500 и приемником 1502 и интерфейс между шиной 1500 и передатчиком 1501. Приемник 1502 и передатчик 1501 могут быть одним компонентом, который является приемопередатчиком, который обеспечивает блок, выполненный с возможностью осуществления связи с различными другими устройствами в среде передачи.

Процессор 1503 отвечает за управление шиной 1500 и общую обработку. Память 1504 может быть выполнена с возможностью хранения данных, которые используется, когда процессор 1503 осуществляет операцию.

Различные варианты изменения и конкретные примеры вышеописанного способа обновления шлюза плоскости пользователя в вариантах осуществления, представленных на фиг. 6, фиг. 7A и фиг. 7B, применимы также к шлюзу плоскости управления в этом варианте осуществления. Согласно вышеприведенному подробному описанию способа обновления шлюза плоскости пользователя, специалист в данной области техники может отчетливо понять способ реализации шлюза плоскости управления в этом варианте осуществления. Поэтому, для сокращения описания изобретения, подробности здесь не описаны.

На фиг. 16 показана третья модульная схема устройства обновления шлюза плоскости пользователя согласно варианту осуществления настоящего изобретения. За пояснением терминологии, используемой в конкретной реализации устройства обновления шлюза плоскости пользователя, показанного на фиг. 16, можно обратиться к соответствующему описанию фиг. 1-11B и вышеприведенных вариантов осуществления. Устройство может представлять собой вышеописанный узел управления мобильностью, и устройство включает в себя блок 1601 приема, блок 1602 определения и блок 1603 запрашивания.

Блок 1601 приема выполнен с возможностью приема первого сообщения, которое используется для указания, что первое соединение через PDN установлено, и которое отправляется шлюзом плоскости управления GW-C, причем первое соединение через PDN является соединением через PDN между UE и первым шлюзом плоскости пользователя GW-U, и первое сообщение несет список идентификаторов TA, соответствующий первому GW-U.

Блок 1602 определения выполнен с возможностью определения что идентификатор TA той TA, в которой находится UE, не находится в списке идентификаторов TA.

Блок 1603 запрашивания выполнен с возможностью отправки, на UE, сообщения запроса повторного установления соединения через PDN, причем сообщение запроса используется для предписания UE инициировать второе соединение через PDN, и второе соединение через PDN является соединением через PDN между UE и вторым GW-U.

В необязательном порядке, блок 1603 запрашивания выполнен с возможностью:

отправлять сообщение запроса разъединения первого соединения через PDN, причем сообщение запроса несет параметр, который используется для указания UE устанавливать второе соединение через PDN.

Различные варианты изменения и конкретные примеры вышеописанного способа обновления шлюза плоскости пользователя в вариантах осуществления, представленных на фиг. 8, фиг. 9A и фиг. 9B, применимы также к устройству обновления шлюза плоскости пользователя в этом варианте осуществления. Согласно вышеприведенному подробному описанию способа обновления шлюза плоскости пользователя, специалист в данной области техники может отчетливо понять способ реализации устройства обновления шлюза плоскости пользователя в этом варианте осуществления. Поэтому, для сокращения описания изобретения, подробности здесь не описаны.

На фиг. 17 показан первая структурная схема узла управления мобильностью согласно варианту осуществления настоящего изобретения. За пояснением терминологии, используемой в конкретной реализации узла управления мобильностью, показанного на фиг. 17, можно обратиться к соответствующему описанию фиг. 1-11B и вышеприведенных вариантов осуществления. Узел управления мобильностью может представлять собой вышеописанный узел управления мобильностью, и узел управления мобильностью включает в себя приемник 1701, процессор 1702 и память 1703.

Приемник 1701 выполнен с возможностью приема первого сообщения, которое используется для указания, что первое соединение через PDN установлено, и которое отправляется шлюзом плоскости управления GW-C, причем первое соединение через PDN является соединением через PDN между UE и первым шлюзом плоскости пользователя GW-U, и первое сообщение несет список идентификаторов TA, соответствующий первому GW-U.

Процессор 1702 выполнен с возможностью определения что идентификатор TA той TA, в которой находится UE, не находится в списке идентификаторов TA; и выполненный с возможностью отправки, на UE, сообщения запроса повторного установления соединения через PDN, причем сообщение запроса используется для предписания UE инициировать второе соединение через PDN, и второе соединение через PDN является соединением через PDN между UE и вторым GW-U.

В необязательном порядке, процессор 1702 дополнительно выполнен с возможностью отправки сообщения запроса разъединения первого соединения через PDN, причем сообщение запроса несет параметр, который используется для указания UE устанавливать второе соединение через PDN.

Согласно фиг. 17, архитектура шины (представленная с использованием шины 1700), может включать в себя любое количество соединенных между собой шин и мостов, и шина 1700 соединяет друг с другом схему из одного или более процессоров, представленную процессором 1702, и схему памяти, представленную памятью 1703. Шина 1700 может дополнительно соединять, например, периферийное устройство или стабилизатор напряжения, с различными другими схемами, например, схемой управления мощностью. Они хорошо известны в технике, и поэтому более подробно не описаны в этом описании изобретения. Интерфейс 1704 шины обеспечивает интерфейс между шиной 1700 и приемником 1701. Приемник 1701 может представлять собой приемопередатчик, который обеспечивает блок, выполненный с возможностью осуществления связи с различными другими устройствами в среде передачи.

Процессор 1702 отвечает за управление шиной 1700 и общую обработку. Память 1703 может быть выполнена с возможностью хранения данных, которые используется, когда процессор 1702 осуществляет операцию.

Различные варианты изменения и конкретные примеры вышеописанного способа обновления шлюза плоскости пользователя в вариантах осуществления, представленных на фиг. 8, фиг. 9A и фиг. 9B, также применимы к узлу управления мобильностью в этом варианте осуществления. Согласно вышеприведенному подробному описанию способа обновления шлюза плоскости пользователя, специалист в данной области техники может отчетливо понять способ реализации узла управления мобильностью в этом варианте осуществления. Поэтому, для сокращения описания изобретения, подробности здесь не описаны.

На фиг. 18 показана четвертая модульная схема устройства обновления шлюза плоскости пользователя согласно варианту осуществления настоящего изобретения. За пояснением терминологии, используемой в конкретной реализации устройства обновления шлюза плоскости пользователя, показанного на фиг. 18, можно обратиться к соответствующему описанию фиг. 1-11B и вышеприведенных вариантов осуществления. Устройство может представлять собой вышеописанный узел управления мобильностью, и устройство включает в себя блок 1801 хранения, блок 1802 определения и блок 1803 запрашивания.

Блок 1801 хранения выполнен с возможностью предварительного сохранения соответствия между каждым идентификатором GW-U и списком идентификаторов зоны отслеживания TA.

Блок 1802 определения выполнен с возможностью: после изменения TA, в которой находится UE, определять, что первоначальная TA, в которой находится UE, соответствует первому идентификатору TA, и определять, что новая TA, в которой находится UE, соответствует второму идентификатору TA, причем первое соединение через PDN устанавливается между UE и первым GW-U; и определять, согласно соответствию, что список TA, в котором присутствует первый идентификатор TA, соответствует идентификатору первого GW-U, и определять, что список TA, в котором присутствует второй идентификатор TA, соответствует идентификатору второго GW-U.

Блок 1803 запрашивания выполнен с возможностью: когда первый GW-U, соответствующий идентификатору первого GW-U, отличается от второго GW-U, соответствующего идентификатору второго GW-U, отправлять, на UE, сообщение запроса повторного установления соединения через PDN, причем сообщение запроса используется для предписания UE инициировать второе соединение через PDN, и второе соединение через PDN является соединением через PDN между UE и вторым GW-U.

В необязательном порядке, блок 1803 запрашивания выполнен с возможностью:

отправлять, на UE, сообщение запроса разъединения первого соединения через PDN, причем сообщение запроса несет параметр, который используется для указания UE устанавливать второе соединение через PDN.

Различные варианты изменения и конкретные примеры вышеописанного способа обновления шлюза плоскости пользователя в вариантах осуществления, представленных на фиг. 10, фиг. 11A и фиг. 11B, применимы также к устройству обновления шлюза плоскости пользователя в этом варианте осуществления. Согласно вышеприведенному подробному описанию способа обновления шлюза плоскости пользователя, специалист в данной области техники может отчетливо понять способ реализации устройства обновления шлюза плоскости пользователя в этом варианте осуществления. Поэтому, для сокращения описания изобретения, подробности здесь не описаны.

На фиг. 19 показана вторая структурная схема узла управления мобильностью согласно варианту осуществления настоящего изобретения. За пояснением терминологии, используемой в конкретной реализации узла управления мобильностью, показанного на фиг. 19, можно обратиться к соответствующему описанию фиг. 1-11B и вышеприведенных вариантов осуществления. Узел управления мобильностью может представлять собой вышеописанный узел управления мобильностью, и узел управления мобильностью включает в себя процессор 1901 и память 1902.

Память 1902 выполнена с возможностью предварительного сохранения соответствия между каждым идентификатором GW-U и списком идентификаторов зоны отслеживания TA.

Процессор 1901 выполнен с возможностью: после изменения TA, в которой находится UE, определять, что первоначальная TA, в которой находится UE, соответствует первому идентификатору TA, и определять, что новая TA, в которой находится UE, соответствует второму идентификатору TA, причем первое соединение через PDN устанавливается между UE и первым GW-U; и определять, согласно соответствию, что список TA, в котором присутствует первый идентификатор TA, соответствует идентификатору первого GW-U, и определять, что список TA, в котором присутствует второй идентификатор TA, соответствует идентификатору второго GW-U; и выполнен с возможностью: когда первый GW-U, соответствующий идентификатору первого GW-U, отличается от второго GW-U, соответствующего идентификатору второго GW-U, отправлять, на UE, сообщение запроса повторного установления соединения через PDN, причем сообщение запроса используется для предписания UE инициировать второе соединение через PDN, и второе соединение через PDN является соединением через PDN между UE и вторым GW-U.

В необязательном порядке, процессор 1901 дополнительно выполнен с возможностью отправки, на UE, сообщения запроса разъединения первого соединения через PDN, причем сообщение запроса несет параметр, который используется для указания UE устанавливать второе соединение через PDN.

Согласно фиг. 19, архитектура шины (представленная с использованием шины 1900) может включать в себя любое количество соединенных между собой шин и мостов, и шина 1900 соединяет друг с другом схему из одного или более процессоров, представленную процессором 1901, и схему памяти, представленную памятью 1902. Шина 1900 может дополнительно соединять, например, периферийное устройство или стабилизатор напряжения, с различными другими схемами, например, схемой управления мощностью. Они хорошо известны в технике, и поэтому более подробно не описаны в этом описании изобретения.

Процессор 1901 отвечает за управление шиной 1900 и общую обработку. Память 1902 может быть выполнена с возможностью хранения данных, которые используется, когда процессор 1901 осуществляет операцию.

Различные варианты изменения и конкретные примеры вышеописанного способа обновления шлюза плоскости пользователя в вариантах осуществления, представленных на фиг. 10, фиг. 11A и фиг. 11B, также применимы к узлу управления мобильностью в этом варианте осуществления. Согласно вышеприведенному подробному описанию способа обновления шлюза плоскости пользователя, специалист в данной области техники может отчетливо понять способ реализации узла управления мобильностью в этом варианте осуществления. Поэтому, для сокращения описания изобретения, подробности здесь не описаны.

Специалисту в данной области техники очевидно, что, в целях удобства и краткости описания, разделение вышеописанных функциональных блоков приведено в качестве примера для иллюстрации. В фактическом применении, вышеописанные функции могут выделяться разным функциональным блокам и осуществляются согласно требованию, то есть внутренняя структура устройства делится на разные функциональные блоки для осуществления всех или части вышеописанных функций. В отношении рабочего процесса вышеописанных системы, устройства и блока, можно обратиться к соответствующему процессу в вышеописанных вариантах осуществления способа, и подробности здесь не описаны.

В некоторых вариантах осуществления, предложенных в этой заявке, следует понимать, что раскрытые система, устройство и способ могут быть реализованы другими способами. Например, описанный вариант осуществления устройство является лишь примером. Например, блок или деление на блоки является лишь логическим функциональным делением, и в фактической реализации может существовать другое деление. Например, множественные блоки или компоненты могут объединяться или интегрироваться в другую систему, или некоторые признаки могут игнорироваться или не реализовываться. Кроме того, изображенные или рассмотренные взаимные связи или прямые связи, или коммуникационные соединения могут осуществляться с использованием некоторых интерфейсов. Непрямые связи или коммуникационные соединения между устройствами или блоками могут осуществляться в электронной, механической или других формах.

Блоки, описанные как отдельные части, могут быть или не быть физически отдельными, и части, изображенные блоками, могут быть или не быть физическими блоками, могут располагаться в одном положении, или могут распределяться на множественных сетевых блоках. Некоторые или все из блоков можно выбирать согласно фактическим требованиям для достижения целей решений вариантов осуществления.

Кроме того, функциональные блоки в вариантах осуществления данной заявки могут интегрироваться в один блок обработки, или каждый из блоков может существовать физически отдельно, или два или более блоков могут интегрироваться в один блок. Интегрированный блок может быть реализован в форме оборудования, или может быть реализован в форме программного функционального блока.

Когда интегрированный блок реализован в форме программного функционального блока и продается или использоваться как независимый продукт, интегрированный блок может храниться на компьютерно-считываемом носителе данных. Исходя из этого, технические решения данной заявки, по существу, или часть, составляющая уровень техники, или все или часть технических решений могут быть реализованы в форме программного продукта. Компьютерный программный продукт хранится на носителе данных и включает в себя несколько указаний для указания компьютерному устройству (которое может представлять собой персональный компьютер, сервер, сетевое устройство и т.п.) или процессору осуществлять все или часть из этапов способов, описанных в вариантах осуществления данной заявки. Вышеописанный носитель данных включает в себя: любой носитель, где может храниться программный код, например, флэш-носитель USB, портативный жесткий диск, ROM (постоянную память), RAM (оперативную память), магнитный диск или оптический диск.

Вышеприведенные варианты осуществления используются лишь для описания технических решений данной заявки. Вышеприведенные варианты осуществления призваны лишь помочь понять способ и основной принцип настоящего изобретения, и не подлежат рассмотрению в качестве ограничения настоящего изобретения. Любые изменения или замены, которые может предложить специалист в данной области техники в техническом объеме, раскрытом в настоящем изобретении, подлежат включению в объем защиты настоящего изобретения.

Настоящее изобретение относится к области технологий связи, и в частности к способу и устройству обновления шлюза плоскости пользователя, и предназначено для обновления шлюза плоскости пользователя, когда ни узел управления мобильностью MME, ни шлюз плоскости управления GW-C не изменяется. Варианты осуществления настоящего изобретения предусматривают четыре разные решения, в целях совместимости с существующим механизмом реализации и повышения производительности системы, когда UE осуществляет TAU, система EPS распределенного шлюза может выбирать, согласно текущему местоположению UE, наилучший GW-U и повторно устанавливать соединение через PDN, таким образом, оптимизируя тракт передачи данных и гарантируя производительность связи. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 22 ил.

1. Способ обновления шлюза плоскости пользователя, содержащий этапы, на которых:

отправляют, посредством шлюза плоскости управления на узел управления мобильностью, список идентификаторов зоны отслеживания (ta), соответствующий первому шлюзу плоскости пользователя, в процессе, в котором устанавливается первое соединение через сеть пакетной передачи данных (pdn-соединение) между пользовательским оборудованием (ue) и первым шлюзом плоскости пользователя;

принимают, посредством шлюза плоскости управления, сообщение извещения от узла управления мобильностью, причем сообщение извещения используется для извещения шлюза плоскости управления о том, что идентификатор ta той ta, в которой находится ue, не находится в списке идентификаторов ta;

отправляют, посредством шлюза плоскости управления на узел управления мобильностью, сообщение запроса повторного установления pdn-соединения, причем сообщение запроса содержит параметр, используемый для указания установления второго pdn-соединения между ue и вторым шлюзом плоскости пользователя; и

устанавливают, посредством шлюза плоскости управления, второе pdn-соединение с использованием второго шлюза плоскости пользователя.

2. Способ по п. 1, в котором сообщение запроса используется для указания узлу управления мобильностью удалить первое pdn-соединение.

3. Способ по п. 1, в котором параметр, используемый для указания установления второго pdn-соединения, является причиной, установленной на ʺзапрошена повторная активацияʺ.

4. Способ по п. 2, в котором параметр, используемый для указания установления второго pdn-соединения, является причиной, установленной на ʺзапрошена повторная активацияʺ.

5. Устройство обновления шлюза плоскости пользователя, содержащее:

передатчик, выполненный с возможностью отправлять на узел управления мобильностью список идентификаторов зоны отслеживания (ta), соответствующий первому шлюзу плоскости пользователя, в процессе, в котором устанавливается первое соединение через сеть пакетной передачи данных (pdn-соединение) между пользовательским оборудованием (ue) и первым шлюзом плоскости пользователя;

приемник, выполненный с возможностью принимать сообщение извещения от узла управления мобильностью, причем сообщение извещения используется для извещения шлюза плоскости управления о том, что идентификатор ta той ta, в которой находится ue, не находится в списке идентификаторов ta;

причем передатчик дополнительно выполнен с возможностью отправлять на узел управления мобильностью сообщение запроса повторного установления pdn-соединения, причем сообщение запроса содержит параметр, используемый для указания установления второго pdn-соединения между ue и вторым шлюзом плоскости пользователя; и

блок установления, выполненный с возможностью устанавливать второе pdn-соединение с использованием второго шлюза плоскости пользователя.

6. Устройство по п. 5, при этом сообщение запроса используется для указания mme удалить используемый по умолчанию канал-носитель первого pdn-соединения.

7. Устройство по п. 5, при этом параметр, используемый для указания установления второго pdn-соединения, является причиной, установленной на ʺзапрошена повторная активацияʺ.

8. Устройство по п. 6, при этом параметр, используемый для указания установления второго pdn-соединения, является причиной, установленной на ʺзапрошена повторная активацияʺ.

9. Постоянный машиночитаемый носитель, где хранятся компьютерные инструкции для исполнения одним или более процессорами, при этом компьютерные инструкции предписывают одному или более процессорам осуществлять операции:

отправки, на узел управления мобильностью, списка идентификаторов зоны отслеживания (ta), соответствующего первому шлюзу плоскости пользователя, в процессе, в котором устанавливается первое соединение через сеть пакетной передачи данных (pdn-соединение) между пользовательским оборудованием (ue) и первым шлюзом плоскости пользователя;

приема сообщения извещения от узла управления мобильностью, причем сообщение извещения используется для извещения шлюза плоскости управления о том, что идентификатор ta той ta, в которой находится ue, не находится в списке идентификаторов ta;

отправки, на узел управления мобильностью, сообщения запроса повторного установления pdn-соединения, причем сообщение запроса содержит параметр, используемый для указания установления второго pdn-соединения между ue и вторым шлюзом плоскости пользователя; и

установления второго pdn-соединения с использованием второго шлюза плоскости пользователя.

10. Постоянный машиночитаемый носитель по п. 9, при этом сообщение запроса используется для указания узлу управления мобильностью удалять первое pdn-соединение.

11. Постоянный машиночитаемый носитель по п. 9, при этом параметр, используемый для указания установления второго pdn-соединения, является причиной, установленной на ʺзапрошена повторная активацияʺ.

12. Постоянный машиночитаемый носитель по п. 10, при этом параметр, используемый для указания установления второго pdn-соединения, является причиной, установленной на ʺзапрошена повторная активацияʺ.