СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ СООБЩЕНИЙ ОБ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ИСКЛЮЧЕНИЙ УЗЛАМ ОПОРНОЙ СЕТИ СВЯЗИ Российский патент 2019 года по МПК H04W4/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к узлу сети радиодоступа (например, такому как подсистема базовой станции (Base Station Subsystem), развитый Узел B (Evolved Node B)) и способу передачи узлу опорной сети связи (например, такому как узел поддержки GPRS (Serving GPRS Support Node), узел управления мобильностью (Mobility Management Entity), узел обслуживающего шлюза сотового Интернета вещей (CIoT Serving Gateway Node)) сообщений об использовании исключений мобильной станцией. Кроме того, настоящее изобретение относится к узлу опорной сети связи (например, такому как узел поддержки GPRS (Serving GPRS Support Node), узел управления мобильностью (Mobility Management Entity), узел обслуживающего шлюза Интернета вещей (CIoT Serving Gateway Node)) и способу приема указания о сообщениях об использовании исключений мобильной станцией.

Уровень техники

Далее определены следующие аббревиатуры и термины, по меньшей мере часть которых используются в последующем описании настоящего изобретения.

3GPP Проекта партнерства 3-го поколения AGCH Канал предоставления доступа AS Слой доступа ASIC Специализированная интегральная схема BLER Частота блоков с ошибками BSS Подсистема базовой станции BSSGP Протокол GPRS для подсистемы базовой станции CC Класс обслуживания CIoT Сотовый Интернет вещей CN Опорная сеть связи CR Запрос на внесение изменений DRB Однонаправленный радиоканал передачи данных DL Нисходящая линия EC Расширенное обслуживание EC-GSM Расширенное обслуживание в Глобальной системе мобильной связи GSM EC-RACH Расширенное обслуживание – Канал произвольного доступа eNB Развитый Узел B DL Нисходящая линия DSP Цифровой процессор сигнала ECM Управление соединением системы EPS EDGE Развитие стандарта GSM с увеличенной скоростью передачи данных EGPRS Усовершенствованная общая служба пакетной радиопередачи EPS Развитая система пакетной передачи данных E-UTRA Расширенный универсальный наземный радиодоступ GSM Глобальная система мобильной связи GERAN Сеть радиодоступа GSM/EDGE GGSN Узел поддержки шлюза GPRS GPRS Общая служба пакетной радиопередачи GTP Протокол туннелирования GPRS GTP-C Плоскость управления GTP GTP-U Плоскость пользователя GTP HARQ Гибридный автоматический запрос повторной передачи HLR Опорный регистр местонахождения IE Информационный элемент IoT Интернет вещей K_eNB Ключ безопасности узла eNB LLC Управление логическим каналом LTE Долгосрочное развитие MAC Управление доступом к среде MCS Схема модуляции и кодирования MME Узел управления мобильностью MS Мобильная станция MTC Связь машинного типа NAS Слой без доступа NB Узел B NB-IOT Узкополосный Интернет вещей NB-LTE Узкополосное долгосрочное развитие NCC Счетчик соединенных транзитных участков PCC Управление политикой обслуживания и тарификацией PCRF Функция правил управления политикой обслуживания и тарификацией PDN Сеть пакетной передачи данных PDU Блок данных протокола P-GW Шлюз сети пакетной передачи данных QoS Качество обслуживания RACH Канал произвольного доступа RAN Сеть радиодоступа RAT Технология радиодоступа RoHC Помехоустойчивое сжатие заголовков RRC Управление радио ресурсами S1AP Протокол приложения S1 SAPI Идентификатор точки доступа к сервису SGSN Узел поддержки GPRS S-GW Обслуживающий шлюз SMS Служба коротких сообщений TDMA Многостанционный доступа с временным уплотнением TEID Идентификатор конечного пункта туннеля TR Технический отчет TS Технические требования TSG Группа по разработке технических требований UE Абонентский терминал UL Восходящая линия WCDMA Широкополосный многостанционный доступ с кодовым уплотнением WiMAX Технология широкополосного доступа в микроволновом диапазоне

Расширенное обслуживание: Общий принцип расширенного обслуживания состоит в использовании односторонних передач (без ответа абонента) для каналов управления и для каналов передачи данных для реализации целевой частоты блоков с ошибками (block error rate (BLER)) в интересующем канале. В дополнение к этому, для каналов передачи данных использование односторонних передач предполагает применение схемы MCS-1 (т.е. самой низшей схемы модуляции и кодирования (MCS), поддерживаемой в системе EGPRS сегодня) в сочетании с гибридным автоматическим запросом повторной передачи (HARQ) для реализации необходимого уровня характеристик передачи данных. Поддержка для расширенного обслуживания реализуется путем определения различных классов обслуживания. С каждым из классов обслуживания ассоциировано разное число односторонних передач, причем расширенное обслуживание ассоциировано с классами обслуживания, для которых требуется несколько односторонних передач (т.е. единственная односторонняя передача считается опорным уровнем обслуживания). Общее число односторонних передач для некоего конкретного класса обслуживания может различаться между разными логическими каналами.

Устройства Интернета вещей (IoT): Интернет вещей (IoT) представляет собой сеть физических объектов или «вещей», в которые встроены электронные схемы, программное обеспечение, датчики и соединения для осуществления связи с другими объектами с целью обмениваться данными с изготовителем, оператором и/или другими присоединенными устройствами на основе инфраструктуры согласно Глобальной инициативе стандартизации Международного телекоммуникационного союза (International Telecommunication Union's Global Standards Initiative). Интернет вещей позволяет определять объекты и управлять ими дистанционно с использованием существующей инфраструктуры сетей связи, что создает возможности для более прямой и простой интеграции между физическим миром и системами на компьютерной основе и в результате позволяет повысить эффективность, точность и обеспечить экономические преимущества. Каждая вещь является уникально идентифицируемой посредством встроенной в нее компьютерной системы, и при этом способна взаимодействовать с существующей инфраструктурой Интернет. По оценкам экспертов Интернет вещей (IoT) будет содержать почти 50 триллионов объектов к 2020 г.

Устройства Сотового Интернета вещей (CIoT): Устройства CIoT представляют собой устройства IoT, которые устанавливают соединения с использованием сотовых сетей связи.

Устройства связи машинного типа (MTC): Устройства MTC представляют собой тип устройств, для которых обычно поддержка взаимодействия человека с устройством не требуется, а передача данных от такого устройства или к такому устройству, как ожидается, осуществляется в виде довольно коротких сообщений (например, максимум несколько сот октетов). Можно ожидать, что устройства MTC, поддерживающие минимум функциональных возможностей, будут работать с использованием только рамок обычных ячеек системы связи и, таким образом, не будут поддерживать концепцию расширенного обслуживания, хотя устройства MTC с расширенными возможностями могут поддерживать расширенное обслуживание.

На совещании № 67 Группы по разработке технических требований в области сетей радиодоступа GSM/EDGE в рамках Проекта партнерства 3-го поколения (Third Generation Partnership Project (3GPP) Technical Specification Group (TSG) GSM/EDGE Radio Access Network (GERAN) meeting #67) обсуждался и был утвержден новый документ под названием «Новые разработки в области расширенного обслуживания GSM (EC-GSM) для поддержки сотового Интернета вещей (CIoT)» (“New Work Item on Extended Coverage GSM (EC-GSM) for support of Cellular Internet of Things” (CIoT)) и под номером GP-151039 (датирован: 10-14 августа, 2015 г.) с целью улучшить обслуживание на 20 дБ, чтобы увеличить срок службы аккумуляторов и уменьшить сложность устройства. Содержание документа GP-151039 настоящим включено сюда посредством ссылки для всех целей. Разработка основана на техническом решении относительно Расширенного обслуживания в Глобальной системе мобильной связи (EC-GSM), как оно изложено в Главе 6.2 Технического отчета 3GPP Technical Report (TR) 45.820 v13.1.0 (2015-11) под названием «Группа по разработке технических требований в области сетей радиодоступа GSM/EDGE; Поддержка сотовых систем связи для реализации Интернета вещей с ультра-малой сложностью и низкой пропускной способностью (CIoT) (Выпуск 13)» (“Technical Specification Group GSM/EDGE Radio Access Network; Cellular system support for ultra-low complexity and low throughput Internet of Things (CIoT) (Release 13)”) (здесь будет называться «Отчет об исследованиях сотового Интернета вещей» (“Cellular IoT study report”)), содержание которого настоящим включено сюда посредством ссылки для всех целей.

На Совещании 3GPP TSG GERAN meeting #69 обсуждалась новая разработка RP-151621 (датированная: 14-16 сентября 2015 г.) под названием «Новая разработка: Узкополосный Интернет вещей (NB-IOT)» (“New Work Item: NarrowBand IOT (NB-IOT)”), имеющая целью специфицировать радио доступ для сотового Интернета вещей (CioT) на основе, в значительной степени, не обладающего обратной совместимостью варианта системы Расширенного универсального наземного радиодоступа (E-UTRA), реализующего усовершенствованное обслуживание внутри помещений, поддержку очень большого количества устройств с низкой пропускной способностью, низкую чувствительность к задержке, ультра-малую стоимость устройств, низкую мощность, потребляемую устройствами, и (оптимизированную) архитектуру устройств. Содержание документа RP-151621 настоящим включено сюда посредством ссылки для всех целей. Основанием для этой разработки является техническое решение «Узкополосное долгосрочное развитие» (NB-LTE), изложенное в отчете об исследовании Интернета вещей.

В отчете об исследовании Интернета вещей было приведено требование задержки 10 с относительно сообщения об исключении, что, в свою очередь, приводит в результате к поддержке уникальной кодовой точки в сообщении запроса канала или, в общем случае, когда устройство или абонентский терминал (UE) обращается для доступа в сеть связи, позволяет системе базовой станции Base Station System (BSS) / RAN установить приоритет сообщений об исключениях, когда это приходит к использованию ресурсов.

Использованием сообщений об исключениях управляет (например, запускает) приложение, работающее в устройстве IoT/терминале UE. Одним из типичных случаев использования устройств IoT являются счетчики услуг, такие как, конкретно, счетчики воды. Такое устройство будет регулярно передавать неприоритезированные сообщения о результатах подсчета услуг серверу с использованием пакетных передач с низким приоритетом, и только тогда, когда имеется исключение (например, утечка воды), устройство передает сообщение об исключении, запросив пакетную передачу с высоким приоритетом. Аналогично, устройство типа пожарной сигнализации может регулярно передавать сообщения, подтверждающее активность, в составе неприоритезированных сообщений серверу, и передает сообщение об исключении, когда появляется сигнал пожарной тревоги.

Проблема существующего решения состоит в том, что, с точки зрения радио интерфейса, сегодня нет способа обеспечить ответственное использование сообщений об исключениях, поскольку эти сообщения полностью управляются приложением. Другими словами, есть риск, что приложение использует кодовую точку, ассоциированную с сообщениями об исключениях (с высоким приоритетом), как обсуждается в документе GP-151111 (датирован: 16-20 ноября 2015 г.) (содержание которого настоящим включено сюда посредством ссылки для всех целей) «Запрос на внесение изменений (CR) 44.018-1027 Введение в EC-EGPRS и энергетически эффективная работа (Вып.-13)» (Change Request (CR) 44.018-1027 Introduction of EC-EGPRS and Power Efficient Operation (Rel-13)), также для нормальных сообщений с целью обеспечения приоритезации трафика, ассоциированного с конкретным устройством и/или приложением.

Поскольку сетевые ресурсы радио интерфейса являются ограниченными ресурсами, неправильное использование кодовой точки, ассоциированной с сообщениями об исключениях, может в конечном итоге привести к задержке сетевых услуг для всех видов трафика, т.е. для трафика, относящегося и к нормальным, и к приоритезированным (исключения) сообщениям.

Раскрытие сущности изобретения

Узел сети RAN (например, станция BSS, узел eNB), узел опорной сети CN (например, узел SGSN, узел MME, узел C-SGN), а также разнообразные способы рассмотрения и решения указанных выше проблем описаны в независимых пунктах Формулы изобретения. Предпочтительные варианты узла сети RAN (например, станция BSS, узел eNB), узла опорной сети CN (например, узел SGSN, узел MME, узел C-SGN), а также разнообразные способы дополнительно описаны в зависимых пунктах Формулы изобретения.

В одном из аспектов настоящее изобретение предлагает узел сети RAN, конфигурированный для связи с мобильной станцией и с узлом сети CN. Узел сети RAN содержит процессор и запоминающее устройство, хранящее выполняемые процессором команды, в результате чего узел сети RAN выполнен с возможностью осуществления первой операции приема, операции назначения, второй операции приема и операции передачи. В ходе первой операции приема узел сети RAN принимает, от мобильной станции, запрос предоставления канала. В ходе операции назначения этот узел сети RAN назначает для мобильной станции радио ресурсы для передачи данных в качестве сообщения об исключении. В ходе второй операции приема узел сети RAN принимает, от мобильной станции, данные, переданные в качестве сообщения об исключения, с использованием назначенных радио ресурсов. В ходе операции передачи узел сети RAN передает, узлу сети CN, данные, переданные мобильной станцией в качестве сообщения об исключении с высоким приоритетом. Преимущество того, что узел сети RAN выполняет эти операции, состоит в том, что узел сети CN оказывается уведомлен о том, когда мобильная станция передала данные, которые рассматривались как сообщение с высоким приоритетом в радио интерфейсе, так что этот узел сети CN может использовать такую информацию для целей выставления счетов или другими способами, чтобы ограничить неправильное использование передач данных восходящей линии, рассматриваемых в качестве сообщений об исключениях, когда эти сообщения передают через радио интерфейс.

Согласно другому аспекту настоящее изобретение предлагает способ, осуществляемый в узле сети RAN, конфигурированном для связи с мобильной станцией и узлом сети CN. Способ содержит этап первого приема, этап назначения, этап второго приема и этап передачи. На этапе первого приема от мобильной станции принимают запрос канала. На этапе назначения для мобильной станции назначают радио ресурсы для передачи данных, таких как сообщение об исключении. На этапе второго приема от мобильной станции принимают данные, такие как сообщение об исключении, переданное с использованием назначенных радио ресурсов. На этапе передачи данные, переданные мобильной станцией в качестве сообщения об исключении, и указание, что мобильная станция передала данные в качестве сообщения об исключении, с высоким приоритетом передают узлу сети CN. Преимущества этих этапов способа, осуществляемого в узле сети RAN, состоят в том, что узел сети CN оказывается уведомлен о том, когда мобильная станция передала данные, которые рассматривались как сообщение с высоким приоритетом в радио интерфейсе, так что узел сети CN может тогда использовать эту информацию для целей выставления счетов или другими способами, чтобы ограничить неправильное использование передач данных восходящей линии, рассматриваемых в качестве сообщений об исключениях, когда эти сообщения передают через радио интерфейс.

Еще в одном другом аспекте настоящее изобретение предлагает узел сети CN, конфигурированный для связи с узлом сети RAN и мобильной станцией. Узел сети CN содержит процессор и запоминающее устройство, сохраняющее выполняемые процессором команды, в результате чего узел сети CN может осуществлять операции приема и исполнительные операции. В ходе операции приема узел сети CN принимает, от узла сети RAN, данные, переданные мобильной станцией в качестве сообщения об исключении с высоким приоритетом, и указание того, что мобильная станция передала данные в качестве сообщения об исключении с высоким приоритетом. В ходе исполнительной операции узел сети CN осуществляет одно или более действий в ответ на прием этого указания. Преимущество от того, что узел сети CN осуществляет эти операции, состоит в том, что узел сети CN оказывается уведомлен о том, когда мобильная станция передала данные, рассматривавшиеся в качестве сообщения с высоким приоритетом в радио интерфейсе, так что узел сети CN может тогда использовать эту информацию для целей выставления счетов или другими способами, чтобы ограничить неправильное использование передач данных восходящей линии, рассматриваемых в качестве сообщений об исключениях, когда эти сообщения передают через радио интерфейс.

В следующем еще одном другом аспекте настоящее изобретение предлагает способ, реализуемый в узле сети CN, конфигурированном для связи с узлом сети RAN и мобильной станцией. Способ содержит этап приема и исполнительный этап. На этапе приема от узла сети RAN принимают данные, переданные мобильной станцией в качестве сообщения об исключении, и указание того, что мобильная станция передала данные в качестве сообщения об исключении с высоким приоритетом. На исполнительном этапе узел осуществляют одно или более действий в ответ на прием этого указания. Преимущества осуществления этих этапов способа в узле сети CN состоят в том, что узел сети CN оказывается уведомлен о том, когда мобильная станция передала данные, рассматривавшиеся в качестве сообщения с высоким приоритетом в радио интерфейсе, так что узел сети CN может тогда использовать эту информацию для целей выставления счетов или другими способами, чтобы ограничить неправильное использование передач данных восходящей линии, рассматриваемых в качестве сообщений об исключениях, когда эти сообщения передают через радио интерфейс.

Дополнительные аспекты настоящего изобретения будут изложены, частично, в последующем подробном описании, на чертежах и в любых пунктах Формулы изобретения, и частично будут выведены из подробного описания или могут быть изучены на основе практической реализации настоящего изобретения. Следует понимать, что и приведенное выше общее описание, и последующее подробное описание предназначены для использования только в качестве примеров и пояснений, но не для ограничения настоящего изобретения.

Краткое описание чертежей

Более полное понимание настоящего изобретения может быть получено со ссылками на последующее подробное описание, рассматриваемое вместе с прилагаемыми чертежами:

Фиг. 1 представляет схему примера сети радиосвязи, содержащей узел сети CN, множество узлов сети RAN и множество мобильных станций, конфигурированных в соответствии с одним из вариантов настоящего изобретения;

фиг. 2 представляет диаграмму передачи сигналов, иллюстрирующую указание для узла сети CN использования сообщений об исключениях мобильной станцией в соответствии с одним из вариантов настоящего изобретения;

фиг. 3 представляет иллюстрацию транспортных уровней сети для потоков данных через интерфейс S1;

фиг. 4 представляет иллюстрацию описания заголовка GTU;

фиг. 5 представляет иллюстрацию процедуры ‘RRC Resume’ с добавлением предлагаемого нового элемента IE в соответствии с одним из вариантов настоящего изобретения;

фиг. 6 представляет иллюстрацию предлагаемой модифицированной процедуры ‘Release Access Bearer’, в соответствии с которой узел MME запрашивает у шлюза S-GW сообщение о количестве подсчитанных данных, принятых от этой мобильной станции с момента, когда был принят последний запрос от узла MME для запуска подсчета, в соответствии с одним из вариантов настоящего изобретения;

фиг. 7 представляет иллюстрацию сообщения ‘Initial UE message’ с добавлением предлагаемого нового элемента IE в соответствии с одним из вариантов настоящего изобретения;

фиг. 8 представляет иллюстрацию сообщения ‘Uplink NAS Transport’ с добавлением предлагаемого нового элемента IE в соответствии с одним из вариантов настоящего изобретения;

фиг. 9 представляет логическую схему способа, осуществляемого в узле сети RAN в соответствии с одним из вариантов настоящего изобретения;

фиг. 10 представляет блок-схему, иллюстрирующую структуру узла сети RAN, конфигурированного в соответствии с одним из вариантов настоящего изобретения;

фиг. 11 представляет логическую схему способа, осуществляемого в узле сети CN в соответствии с одним из вариантов настоящего изобретения; и

фиг. 12 представляет блок-схему, иллюстрирующую структуру узла сети CN, конфигурированного в соответствии с одним из вариантов настоящего изобретения.

Осуществление изобретения

Сначала здесь будет обсуждаться пример сети радиосвязи, содержащей узел сети CN (например, узел SGSN, узел MME, узел C-SGN), множество узлов сети RAN (например, станции BSS, узлы eNodeB) и множество мобильных станций (например, устройства радиосвязи, устройства связи MTC, устройства CIoT) в соответствии с одним из вариантов настоящего изобретения (см. фиг. 1). Затем обсуждаются различные способы, которые могут применять узлы сети RAN (например, станции BSS, узлы eNodeB) для указания узлу CN (например, SGSN, MME, C-SGN) использования сообщений об исключениях мобильной станцией (например, устройством радиосвязи, устройством MTC, устройством CIoT), а также различные способы, которые узлы сети CN (например, узлы SGSN, узлы MME, узлы C-SGN) могут использовать для приема такой указания (см. фиг. 2 – 8). После этого приведено обсуждение базовых функциональных возможностей-конфигураций узлов сети RAN (например, станций BSS, узлов eNodeB) и узлов сети CN (например, узлов SGSN, узлов MME, узлов C-SGN) в соответствии с различными вариантами настоящего изобретения (см. фиг. 9 – 12).

Пример сети 100 радиосвязи

На фиг. 1 приведена иллюстрация примера сети 100 радиосвязи согласно настоящему изобретению. Сеть 100 радиосвязи содержит опорную сеть 106 связи (которая содержит по меньшей мере один узел 107 сети CN) и несколько узлов 102₁ и 102₂ сети RAN (показаны только два), взаимодействующих с множеством мобильными станциями 104₁, 104₂, 104₃…104_n. Эта сеть 100 радиосвязи содержит также множество хорошо известных компонентов, однако для большей ясности здесь рассмотрены только компоненты, необходимые для описания признаков настоящего изобретения. Далее, сеть 100 радиосвязи описана здесь в виде сети 100 радиосвязи согласно стандарту GSM/EGPRS, известной также как сеть 100 радиосвязи согласно стандарту EDGE. Однако специалисты в рассматриваемой области должны легко понять, что способы согласно настоящему изобретению, применяемые к сети 100 радиосвязи согласно стандарту GSM/EGPRS, в общем случае применимы также к системам радиосвязи других типов, включая, например системы согласно стандартам EC-GSM, WCDMA, LTE и WiMAX.

Сеть 100 радиосвязи содержит узлы 102₁ и 102₂ сети RAN (узлы радиодоступа – показаны только два), которые обеспечивают доступ в сеть связи для мобильных станций 104₁, 104₂, 104₃…104_n. В этом примере узел 102₁ сети RAN предоставляет доступ в сети связи для мобильной станции 104₁, тогда как узел 102₂ сети RAN предоставляет доступ в сети связи для мобильных станций 104₂, 104₃…104_n. Узлы 102₁ и 102₂ сети RAN соединены с опорной сетью 106 связи (например, с опорной сети 106 узлов типа SGSN) и, в частности, с узлом 107 сети CN (например, узлом SGSN 107). Опорная сеть 106 связи соединена с внешней сетью 108 пакетной передачи данных (PDN), такой как Интернет, и сервером 110 (показан только один). Мобильные станции 104₁, 104₂, 104₃…104_n могут осуществлять связь с одним или более серверами 110 (показан только один), соединенными с опорной сетью 106 и/или с сетью PDN 108.

Мобильные станции 104₁, 104₂, 104₃…104_n могут обозначать, в общем случае, оконечные (абонентские) терминалы, соединенные с сетью 100 радиосвязи, и могут представлять собой устройства MTC (например, интеллектуальные счетчики) или устройства не-MTC. Далее, термин «мобильная станция» в общем случае предназначен для использования в качестве синонима для терминов мобильное устройство, устройство радиосвязи, «Абонентский терминал» или UE, в качестве термина используемого группой 3GPP, и охватывает автономные мобильные станции, такие как терминалы, сотовые телефоны, смартфоны, планшетные компьютеры устройства сотового Интернета вещей, устройства Интернета вещей и имеющие функцию радиосвязи персональные цифровые помощники, равно как платы или модули радиосвязи, присоединяемые или устанавливаемые в других электронных устройствах, таких как персональные компьютеры, электроизмерительные приборы и т.п.

Аналогично, если только контекст четко не указывает другое, термин узлы 102₁ и 102₂ сети RAN (узлы 102₁ и 102₂ радиодоступа) используется здесь в наиболее общем смысле, обозначая базовую станцию, узел радиодоступа или точку радиодоступа в составе сети 100 радиосвязи, и может относиться к узлам 102₁ и 102₂ сети RAN, управляемым физически отдельным от них контроллером сети радиосвязи, равно как более автономными точками доступа, такими как так называемые развитые Узлы B (eNodeB) в сетях согласно стандартам Долгосрочного развития (LTE).

Каждая мобильная станция 104₁, 104₂, 104₃…104_n может содержать приемопередающую схему 110₁, 110₂, 110₃…110_n для связи с узлами 102₁ и 102₂ сети RAN и процессорную схему 112₁, 112₂, 112₃…112_n для обработки сигналов, передаваемых от и принимаемых приемопередающей схемой 110₁, 110₂, 110₃…110_n, и для управления работой соответствующей мобильной станции 104₁, 104₂, 104₃…104_n. Приемопередающая схема 110₁, 110₂, 110₃…110_n может содержать передатчик 114₁, 114₂, 114₃…114_n и приемник 116₁, 116₂, 116₃…116_n, которые могут работать в соответствии с любым стандартом, например, стандартом GSM/EDGE и стандартом EC-GSM. Процессорная схема 112₁, 112₂, 112₃…112_n может содержать процессор 118₁, 118₂, 118₃…118_n и запоминающее устройство 120₁, 120₂, 120₃…120_n для сохранения программного кода для управления работой соответствующей мобильной станции 104₁, 104₂, 104₃…104_n. Этот программный код может содержать код для осуществления процедур, которые будут описаны далее.

Каждый узел 102₁ и 102₂ сети RAN (узлы 102₁ и 102₂ радиодоступа) (например, станция BSS 102, узел eNB 102) может содержать приемопередающую схему 122₁ и 122₂ для связи с мобильными станциями 104₁, 104₂, 104₃…104_n, процессорную схему 124₁ и 124₂ для обработки сигналов, передаваемых от и принимаемых приемопередающей схемой 122₁ и 122₂, и для управления работой соответствующих узлов 102₁ и 102₂ сети RAN, и сетевой интерфейс 126₁ и 126₂ для связи с опорной сетью 106 связи. Приемопередающая схема 122₁ и 122₂ может содержать передатчик 128₁ и 128₂ и приемник 130₁ и 130₂, которые могут работать в соответствии с любым стандартом, например, стандартом GSM/EDGE и стандартом EC-GSM. Процессорная схема 124₁ и 124₂ может содержать процессор 132₁ и 132₂, и запоминающее устройство 134₁ и 134₂ для сохранения программного кода для управления работой соответствующих узлов 102₁ и 102₂ сети RAN. Этот программный код может содержать код для осуществления процедур, которые будут описаны далее.

Узел 107 сети CN связи (например, узел SGSN 107, узел MME 107, узел C-SGN 107, узел GGSN 107’, узел S-GW 107’, узел P-GW 107’) может содержать приемопередающую схему 136 для связи с узлами 102₁ и 102₂ сети RAN и возможно одним или более другими узлами 107 сети CN, процессорную схему 138 для обработки сигналов, передаваемых от и принимаемых приемопередающей схемой 136 и для управления работой узла 107 сети CN и сетевой интерфейс 140 для связи с узлами 102₁ и 102₂ сети RAN. Приемопередающая схема 136 может содержать передатчик 142 и приемник 144, которые могут работать в соответствии с любым стандартом, например, стандартом GSM/EDGE и стандартом EC-GSM. Процессорная схема 138 может содержать процессор 146 и запоминающее устройство 148 для сохранения программного кода для управления работой узла 107 сети CN связи. Этот программный код может содержать код для осуществления процедур, которые будут описаны далее.

Способы указания использования сообщений об исключениях в радио интерфейсе

Обычно, описываемое здесь техническое решение предназначено для того, чтобы узлы RAN 102₂ информировали узлы 107 сети CN об использовании сообщений об исключениях в радио интерфейсе с целью, например, связать использование сообщений об исключениях с выставлением счетов или с настройками/разрешениями в, например, Опорном регистре местонахождения (HLR).

Технические решения для стандарта EC-GSM

В первом варианте узел 107 поддержки GPRS (SGSN) (т.е. узел 107 сети CN) делают осведомленным об использовании сообщений об исключениях посредством модификации блока данных протокола (PDU) UL-UNITDATA, который передает блок данных протокола управления логическим каналом (LLC PDU) для мобильной станции MS 104₂ и ассоциированную информацию радио интерфейса через Gb-интерфейс. Технические требования 3GPP Technical Specification (TS) 48.018 v13.0.0 (2015-12) под названием «Группа по разработке технических требований в области сетей радиодоступа GSM/EDGE; Общая служба пакетной радиопередачи (GPRS); Система базовой станции (BSS) – Узел поддержки GPRS (SGSN); Протокол BSS GPRS (BSSGP) (Выпуск 13)» (“Technical Specification Group GSM/EDGE Radio Access Network; General Packet Radio Service (GPRS); Base Station System (BSS) - Serving GPRS Support Node (SGSN); BSS GPRS Protocol (BSSGP) (Release 13)”) (здесь 3GPP TS 48.018), содержание которых включено сюда посредством ссылки для всех целей, описывают содержание блока UL-UNITDATA PDU данных, приведенное в таблице 10.2.2 прежде предлагаемой модификации.

Как показано в модифицированной таблице 10.2.2 ниже блок UL-UNITDATA PDU данных был обновлен для включения нового информационного элемента (information element (IE)) сообщения об исключении. Каждый раз, когда устройство EC-GSM /станция MS 104₂ обращается и получает доступ в систему с целью сообщения об исключении, это устройство EC-GSM /станция MS 104₂ передает запрос канала произвольного доступа (RACH) в подсистему 102₂ базовой станции (BSS) (т.е. узлу 102₂ сети RAN), содержащий указание высокого приоритета (т.е. сообщение об исключении). Это позволяет подсистеме BSS 102₂ приоритезировать выделение ресурсов, ассоциированных с конкретным запросом канала. Это также означает, что каждый раз, когда устройство EC-GSM /станция MS 104₂ передает данные восходящей линии, содержащие сообщение об исключении в блоке LLC PDU данных, подсистема BSS 102₂ может добавить элемент сообщения об исключении (Exception Report IE) в соответствующий блок UL-UNITDATA PDU (т.е. блок, содержащий блок LLC PDU), который подсистема BSS 102₂ передает узлу SGSN 107, и тем самым уведомляет этот узел SGSN 107, что блок UL-UNITDATA PDU содержит сообщение, рассматриваемое в качестве сообщения с высоким приоритетом в радио интерфейсе.

На фиг. 2 представлена диаграмма передачи сигналов, иллюстрирующая указание для узла 107 сети CN (например, узла SGSN 107, узла MME 107, узла C-SGN 107) использования сообщений об исключениях станцией MS 104₂ (например, устройством 104₂ радиосвязи, устройством MTC 104₂, устройством CIoT 104₂) в соответствии с одним из вариантов настоящего изобретения. Указанный выше первый вариант будет описан далее со ссылками на фиг. 2. В частности, на Этапе 1, узел 102₂ сети RAN (например, подсистема BSS 102₂, узел eNB 102₂) принимает, от станции MS 104₂, сообщение 202, которое представляет собой или содержит запрос канала. Этот запрос канала может указывать высокий приоритет для передачи данных в качестве сообщения об исключении. Иными словами, указание высокого приоритета для передачи данных может быть включена в сообщение 202, которое узел 102₂ сети RAN принимает от станции MS104₂, как установлено в Примечании 1. Станция MS 104₂ может передать сообщение 202 по каналу RACH или по каналу EC-RACH узлу 102₂ сети RAN. В некоторых вариантах сообщение 202 представляет собой сообщение запроса пакетного канала (EC-EGPRS PACKET CHANNEL REQUEST) или сообщение квитирования пакетной передачи нисходящей линии (EC-EGPRS PACKET DOWNLINK ACK/NACK), содержащее запрос канала, указывающий высокий приоритет.

На Этапе 2, узел 102₂ сети RAN назначает радио ресурсы (например, временный блочный поток восходящей линии (EC-EGPRS Temporary Block Flow (TBF))) для станции MS 104₂, например, путем передачи сообщения 204 назначения для передачи данных в качестве сообщения об исключении. При назначении радио ресурсов 204, узел 102₂ сети RAN приоритезирует выделение радио ресурсов, ассоциированных с этим конкретным запросом канала, например, когда указание высокого приоритета включено в сообщение 202.

На этапе 3, узел 102₂ сети RAN принимает, от станции MS 104₂, например, в составе сообщения 206, данные, передаваемые в качестве сообщения об исключении, с использованием назначенных радио ресурсов. В некоторых вариантах станция MS 104₂ передает данные восходящей линии, содержащие сообщение об исключении в блоке LLC PDU (т.е. сообщение 206) с использованием потока EC-EGPRS TBF восходящей линии, устанавливаемого в ответ на сообщение EC-EGPRS PACKET CHANNEL REQUEST или сообщение EC-EGPRS PACKET DOWNLINK ACK/NACK, переданное станцией MS 104₂.

На этапе 4, узел 102₂ сети RAN передает, узлу 107 сети CN, например, в составе сообщения 208, данные, переданные станцией MS 104₂ в качестве сообщения об исключении с высоким приоритетом. Этот узел 102₂ сети RAN может использовать ряд средств для передачи указания узлу 107 сети (см. Примечание 3). В первом варианте, обсуждаемом выше, подсистема BSS 102₂ добавляет элемент Exception Report IE сообщения об исключении (т.е. указатель) в соответствующий UL-UNITDATA PDU (т.е. сообщение 208), который также содержит блок LLC PDU (т.е. сообщение 206), переданный станцией MS 104₂ с использованием потока EC-EGPRS TBF. Подсистема BSS 102₂ передает блок UL-UNITDATA PDU узлу SGSN 107, что делает узел SGSN 107 осведомленным о том, что блок UL-UNITDATA PDU содержит сообщение, рассматривавшееся в качестве сообщения с высоким приоритетом в радио интерфейсе.

Таблица 10.2.2: содержание блока UL-UNITDATA PDU

Информационный элемент Тип / Ссылка Присут-ствие Формат Длина Тип PDU Тип PDU/11.3.26 M V 1 TLLI TLLI/11.3.35 M V 4 Профиль QoS Профиль QoS /11.3.28 M V 3 Идентификатор ячейки
(примечание 5) Идентификатор ячейки/11.3.9 M TLV 10 PFI PFI/11.3.42 O TLV 3 Список идентификаторов LSA Список идентификаторов LSA /11.3.18 O TLV 3-? Флаг попытки переадресации
(Примечание 3) Флаг попытки переадресации /11.3.111 O TLV 3 IMSI (примечание 2) IMSI/11.3.14 O TLV 5-10 Переменная неподтвержденного состояния передачи (примечание 4) Переменная неподтвержденного состояния передачи /11.3.114 O TLV 4 Выбранный идентификатор PLMN ID (примечание 5) Выбранный идентификатор PLMN ID/11.3.118 O TLV 5 Выбранный оператор (примечание 6, 7) Идентификатор PLMN /11.3.124 O TLV 5 Зарегистрированный оператор CS (примечание 6, 8) Идентификатор PLMN /11.3.124 O TLV 5 Октеты выравнивания Октеты выравнивания /11.3.1 O TLV 2-5 Сообщение об исключении Сообщение об исключении /11.3.xx O TLV 3 LLC-PDU (примечание 1) LLC-PDU/11.3.15 M TLV 2-? Примечание 1: Указатель длины блока LLC-PDU может быть равен нулю.
Примечание 2: Идентификатор IMSI может быть включен, если такой имеется и если присутствует флаг попытки переадресации.
Примечание 3: Этот элемент показывает, что опорная сеть должна реагировать либо информационным элементом указания переадресации (Redirection Indication IE), либо информационным элементом завершения переадресации (Redirection Completed IE) в блоке DL_UNITDATA
Примечание 4: Переменная неподтвержденного состояния передачи должна быть включена, если она принята в предшествующем блоке DL_UNITDATA.
Примечание 5: Выбранный идентификатор PLMN ID должен быть вставлен в случае совместного использования сети, поддерживающей мобильную станцию, когда в блок UL-UNIDATA PDU вставлен посторонний идентификатор TLLI или случайный идентификатор TLLI; в таком случае общий идентификатор Common PLMN ID должен быть вставлен в информационный элемент идентификатора ячейки Cell Identifier IE
Примечание 6: В сообщении должен присутствовать только один из двух элементов IE, являющихся опциями.
Примечание 7: Этот элемент IE указывает оператора сети CN, выбранного подсистемой BSS. Его включают, только если подсистема BSS поддерживает усиления координации CS/PS.
Примечание 8: Этот элемент IE включают, если подсистема BSS поддерживает усиления координации CS/PS и если мобильная станция обслуживается одним из операторов совместно используемой сети CN в области CS.

Одна возможная реализация информационного элемента сообщения об исключении для включения в 3GPP TS 48.018 показана ниже.

11.3.xxx - Exception Report

Целью этого информационного элемента сообщения об исключении является уведомить узел SGSN, что текущий блок UL-UNITDATA PDU содержит сообщение, рассматривавшееся в качестве сообщения с высоким приоритетом в радио интерфейсе.

Этот информационный элемент сообщения об исключении кодирован так, как это показано в таблице 11.3.xxx/3GPP TS 48.018.

Таблица 11.3.xxx: Сообщение об исключении

8 7 6 5 4 3 2 1 Октет 1 IEI Октет 2, 2a Указатель длины Октет 3 резерв

Во втором варианте величина зарезервированного Идентификатора точки доступа к сервису (SAPI) используется для уведомления узла SGSN 107 (т.е. узла 107 сети CN) о том, что конкретный блок LLC PDU содержит данные абонента и используется для сообщения об исключении, в частности.

- Один пример использования зарезервированных величин идентификатора SAPI в составе заголовка LLC, состоящий в уведомлении узла SGSN 107 об использовании сообщения об исключении, показан в таблице 1 ниже. Протокол управления LLC и выделенные величины идентификатора SAPI специфицированы в документе 3GPP TS 44.064 v13.0.0 (2015-12) под названием «Группа по разработке технических требований в области Опорных сетей связи и терминалов; Мобильная станция - Узел поддержки GPRS (MS-SGSN); Спецификации уровня управления логическим каналом (LLC) (Выпуск 13)» (“Technical Specification Group Core Network and Terminals; Mobile Station - Serving GPRS Support Node (MS-SGSN); Logical Link Control (LLC) layer specification (Release 13)”) (здесь 3GPP TS 44.064), содержание которого включено сюда посредством ссылки для всех целей. В документе 3GPP TS 44.064 в Разделе 6.2.3, таблица 2 содержит выделение величин идентификатора SAPI прежде предлагаемого использования зарезервированной величины этого идентификатора SAPI.

- Идентификатор SAPI позволяет специфицировать 16 точек доступа к сервису, но до настоящего момента были определены только 8 таких точек доступа к сервису.

- Одно из предложений состоит в модификации одной из зарезервированных величин идентификатора SAPI (например, SAPI 1010, как показано ниже в таблице 1) с целью сигнализации, что текущий блок LLC PDU несет сообщение об исключении.

Таблица 1. Выделение величин идентификатора SAPI

SAPI Сервис Название SAP 0000 Зарезервировано - 0001 Управление мобильностью GPRS LLGMM 0010 Туннелирование сообщений 2 TOM2 0011 Данные абонента 3 LL3 0100 Зарезервировано - 0101 Данные абонента 5 LL5 0110 Зарезервировано - 0111 SMS LLSMS 1000 Туннелирование сообщений 8 TOM8 1001 Данные абонента 9 LL9 1010 Резерв Данные абонента 10 (Сообщение об исключении) LL10 1011 Данные абонента 11 LL11 1100 Зарезервировано - 1101 Зарезервировано - 1110 Зарезервировано - 1111 Зарезервировано -

Этот второй вариант будет описан далее со ссылками на фиг. 2. В частности, Примечание 2 к Этапу 3 устанавливает, что указание может быть передано вместе с данными, передаваемыми в качестве сообщения об исключении. Иными словами, когда узел 102₂ сети RAN принимает, от станции MS 104₂, например, в составе сообщения 206, данные, передаваемые в качестве сообщения об исключении с использованием назначенных радио ресурсов, этот узел 102₂ сети RAN может также принять (например, в составе того же самого сообщения 206) указание, что станция MS 104₂ передала данные в качестве сообщения об исключении с высоким приоритетом. В частности, это указание передают с использованием зарезервированной величины идентификатора SAPI, включенной в состав блока LLC PDU, передаваемого станцией MS 104₂, а затем это указание узел 102₂ сети RAN передает узлу 107 сети CN в составе блока UL-UNITDATA PDU (например, сообщения 208), несущего блок LLC PDU.

В третьем варианте, представляющем собой вариацию второго варианта, и предварительно зарезервированную величину идентификатора SAPI, и запрос канала в сообщении 202 используют для указания высокого приоритета для станции MS 104₂ с целью передачи данных в качестве сообщения об исключении. Таким образом, первое указание высокого приоритета следует включать в принимаемое сообщение 202 (т.е. согласно Примечанию 1), а второе указание следует передавать вместе с данными, передаваемыми в качестве сообщения об исключении (т.е. согласно Примечанию 2), где это второе указание передают с использованием зарезервированной величины идентификатора SAPI, вставляемой в блок LLC PDU, передаваемый станцией MS 104₂. Это должно позволить облегчить реализацию узла 102₂ сети RAN (например, подсистемы BSS 102₂), поскольку новый элемент IE (например, элемент IE сообщения об исключении) не нужно вводить или модифицировать для блока UL-UNITDATA PDU, а также узел 102₂ сети RAN можно по-прежнему уведомлять о приоритезации выделений радио ресурсов, и этот узел может по-прежнему (в неявном виде) ретранслировать второе указание использования сообщения об исключении узлу 107 сети CN посредством новой величины идентификатора LLC SAPI. В четвертом варианте зарезервированная кодовая точка в каком-либо из существующих элементов UL UNITDATA PDU IE используется для уведомления узла SGSN 107 (т.е узла 107 сети CN) о том, что конкретный блок LLC PDU содержит данные абонента, передаваемые через радио интерфейс в качестве сообщения об исключении.

- Один из примеров использования зарезервированной кодовой точки в существующем элементе UL UNITDATA PDU IE иллюстрирован ниже, где в таблице 11.3.28.b, в документе 3GPP TS 48.018, ссылка на который приведена выше, для кодирования поля Приоритета (Precedence field) в элементе профиля качества обслуживания (QoS) было обновлено (например, в коде 101) для указания, что блок UL UNITDATA PDU используется для сообщения об исключении.

Таблица 11.3.28.b: Кодирование приоритета

Кодирование значение DL-UNITDATA UL-UNITDATA 000 Высокий приоритет Радио приоритет 1 001 Обычный приоритет Радио приоритет 2 010 Низкий приоритет Радио приоритет 3 011 Зарезервировано Радио приоритет 4 100 Зарезервировано Радио приоритет неизвестен 101 Зарезервировано Сообщение об исключении

Когда узел 107 сети CN получил уведомление об использовании сообщения об исключении, этот узел 107 сети CN node 107 может использовать такую информацию для целей выставления счетов или другими способами, чтобы ограничить неправильное использование передач данных восходящей линии, рассматриваемых в качестве сообщений об исключениях, когда эти сообщения передают через радио интерфейс. Это иллюстрирует фиг. 2 на Этапе 5, где в ответ на прием указания об использовании сообщения об исключении указанный узел 107 сети CN осуществляет одно или более действий.

В пятом варианте, узел SGSN 107 (т.е. узел 107 сети CN) использует указание использования сообщения об исключении вместе с информацией о количестве данных, передаваемых в качестве сообщения об исключении, с целью позволить корректировать записи данных о выставлении счетов (Charging Data Record (CDR)) согласно политике оператора, учитывающей возможные деловые соглашения. Это иллюстрирует Этап 5A.

В шестом варианте, узел SGSN 107 (т.е. узел 107 сети CN) запускает принудительную операцию, например, отсоединяет устройство/MS 104₂ от сети 100 связи, когда использование сообщений об исключениях запрещено /не разрешено, например, деловым соглашением или локальной политикой оператора. Это иллюстрирует Этап 5B.

В седьмом варианте, узел SGSN 107 (т.е. узел 107 сети CN) содержит указание сообщения об исключении согласно протоколу туннелирования GPRS (GTP), например, в расширении заголовка плоскости пользователя GTP (GTP-U), когда передаваемая плоскость пользователя представляет собой сообщение об исключении. Это иллюстрирует Этап 5C. В некоторых вариантах узел 107 сети CN может передавать указание использования сообщения об исключении, через протокол GTP, другому узлу 107’ сети CN, который осуществляет одно или более действий в ответ на прием указания. Это иллюстрирует этап 6, где указание передают в составе сообщения 210.

В восьмом варианте, узел 107’ поддержки шлюза GPRS (GGSN) / шлюз 107’ сети пакетной передачи данных (P-GW) (т.е. другой узел 107’ сети CN) подстраивает записи CDR согласно деловым соглашениям или локальной политике оператора. Это иллюстрирует Этап 6A.

В девятом варианте, узел GGSN 107’ / шлюз P-GW 107’ (т.е. другой узел 107’ сети CN) сообщает использование сообщений об исключениях архитектуре управления политикой обслуживания и тарификацией (PCC) (например, функции правил управления политикой обслуживания и тарификацией (PCRF)), где могут быть запущены другие заданные действия, зависящие от локальной политики оператора, например, изменения параметров качества QoS или другие процедуры. Это иллюстрирует Этап 6B.

Хотя фиг. 2 иллюстрирует, и настоящее изобретение предлагает, ряд вариантов возможных действий, осуществляемых узлом 107 сети CN и/или другим узлом 107’ сети CN в ответ на прием указания использования сообщения об исключении, следует понимать, что настоящее изобретение не ограничивается только этими рассмотренными вариантами. Напротив, специалист в этой области может учесть и другие способы ограничения неправильного использования передач данных восходящей линии, рассматриваемых в качестве сообщений об исключениях при передаче через радио интерфейс, не отклоняясь от настоящего изобретения, как оно было изложено здесь.

Технические решения для узкополосного Интернета вещей (NB-IOT)

Сегодня в рамках создания нормативной базы для стандарта 3GPP Rel-13 в контексте сотового (CIoT) и узкополосного (NBIOT) Интернета вещей разрабатываются два технических решения. Согласно документу 3GPP TR 23.720 v1.2.0 (2015-11) под названием «Группа по разработке технических требований в Области сервисов и системных аспектов; Усовершенствования архитектуры для сотового интернета вещей (Выпуск 13)» (“Technical Specification Group Services and System Aspects; Architecture enhancements for Cellular Internet of Things (Release 13)”) (здесь 3GPP TR 23.720), содержание которого включено сюда посредством ссылки для всех целей:

- Техническое решение 2 в ст. 6.2 рассматривается в качестве основы для разработки нормативной базы для поддержки нечастых передач небольших объемов данных (для IP-данных, не-IP-данных и службы коротких сообщений (SMS)). Поддержка технического решения 2 является обязательной и для терминала UE/MS, и для сети.

- Техническое решение 18 в ст. 6.18 рассматривается в качестве основы для разработки нормативной базы для поддержки нечастых передач небольших объемов данных (для IP-данных и SMS). Поддержка технического решения 18 является опцией и для терминала UE/MS, и для сети. Техническое решение 18 может использовать другие решения (например, техническое решение 10, техническое решение 15) для обеспечения поддержки не-IP-данных.

Решение 1 для ‘Технического решения 18’

В первом варианте новый информационный элемент (IE), указывающий использование сообщений об исключениях, добавляют с использованием свободной кодовой точки в расширении заголовка GTP-U в интерфейсе S1-U, где эта точка указывает, что передаваемая плоскость пользователя представляет собой сообщение об исключении. Фиг. 3 иллюстрирует транспортный уровень сети для потоков данных через интерфейс S1. Фиг. 4 иллюстрирует описание заголовка GTU, включенного в качестве фиг. 5.1-1 в документ 3GPP TS 29.281 v13.0.0 (2015-09) под названием «Группа по разработке технических требований в Области опорных сетей связи и терминалов; Плоскость пользователя протокола туннелирования GPRS (GTPv1-U) (Выпуск 13)» (“Technical Specification Group Core Network and Terminals; General Packet Radio System (GPRS) Tunnelling Protocol User Plane (GTPv1-U) (Release 13)”), содержание которого включено сюда посредством ссылки для всех целей.

Во втором варианте, обслуживающий шлюз (S-GW) 107’ (т.е. узел 107’ сети CN) передает информацию, указывающую сообщение об исключении целевому шлюзу P-GW 107’ (т.е. другому узлу 107’ сети CN), например, с использованием расширения заголовка GTP-U.

В третьем варианте, шлюз P-GW 107’ (т.е. другой узел 107’ сети CN) использует эту информацию о количестве данных, передаваемых в качестве сообщения об исключении, чтобы позволить скорректировать записи CDR в соответствии с политикой оператора, учитывая возможные деловые соглашения.

В четвертом варианте, шлюз P-GW 107’ (т.е. другой узел 107’ сети CN) сообщает использование сообщений об исключениях системе управления PCC (например, функции PCRF), где могут быть запущены действия, зависящие от локальной политики оператора, например, изменения параметров качества QoS или другие процедуры политики, такие как процедура отсоединения терминала ‘UE Detach’, когда использование сообщений об исключениях не разрешено/запрещено.

В пятом варианте, шлюз S-GW 107’ (т.е. другой узел 107’ сети CN) сообщает об использовании сообщений об исключениях узлу 107 управления мобильностью (MME) (‘C-SGN’ 107) (т.е. узлу 107 сети CN), чтобы позволить скорректировать записи CDR.

В шестом варианте, узел MME 107 (‘C-SGN’ 107) (т.е. узел 107 сети CN) запускает функции политики, такие как ‘UE Detach’, учитывая локальную политику оператора и данные подписки.

Решение 2 для ‘Технического решения 18’

В первом варианте, Развитый Узел B (eNB или eNodeB) 102₂ (т.е. узел 102₂ сети RAN) добавляет новый информационный элемент (IE) к новому сообщению об активизации контекста ‘S1AP-UE Context Active’ протокола приложения S1 (S1AP) в ходе процедуры возобновления управления радио ресурсами (‘Radio Resource Control (RRC) Resume’). Процедура ‘RRC Resume’ прежде добавления предлагаемого нового элемента IE показана в качестве Возобновления ранее приостановленного соединения управления RRC на фиг. 6.5.1.3-1 в документе 3GPP TR 23.720.

Фиг. 5 иллюстрирует процедуру ‘RRC Resume’ с добавлением предлагаемого нового элемента IE. Окончательное определение этих сообщения и процедуры будет дано в ходе продолжающейся сегодня разработки нормативной документации для Вып.-13 (Rel-13). Этапы 1, 2 и 33 соответствуют существующей процедуре, когда терминал UE обращается для получения доступа в сеть из состояния незанятости управления RRC (RRC Idle).

4. В сообщение msg3, новое сообщение запроса возобновления соединения управления RRC (RRC Connection Resume Request), терминал UE вставляет свой идентификатор возобновления (Resume Id), маркер аутентификации (Authentication Token), индекс однонаправленного канала (Bearer Ind) и причину установления (Establishment Cause). Узел eNB использует идентификатор возобновления для ассоциирования терминала UE с ранее сохраненным контекстом терминала (UE Context). В дополнение к этому, сообщение msg3 может также содержать плоскость пользователя, мультиплексированную уровнем управления доступа к среде (Media Access Control (MAC)) согласно существующим спецификациям, где возобновленный сохраненный контекст безопасности используется для шифрования плоскости пользователя.

Примечание: Маркер аутентификации может быть основан на существующих средствах аутентификации терминала UE при повторном установлении управления RRC, как это определено в документе 3GPP TS 36.331 v13.0.0 (2015-12) под названием «Группа по разработке технических требований в Области Сети радиодоступа; Расширенный универсальный наземный радио доступ (E-UTRA); Управление радио ресурсами (RRC); Спецификации протокола (Выпуск 13)» (“Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Radio Resource Control (RRC); Protocol specification (Release 13)”), содержание которого включено сюда посредством ссылки для всех целей. Предполагается, что окончательно средства аутентификации терминала UE при возобновлении управления RRC будут выбраны посредством RAN WG2 с помощью SA3, если нужно.

5. В сообщение 4, называемом здесь сообщением Завершения возобновления соединения управления RRC (RRC Connection Resume Complete), сеть указывает, что возобновлены однонаправленные каналы передачи данных (DRB). Более того, это сообщение содержит идентификатор возобновления и, если применимо, обновленные параметры L2/1.

6. Терминал UE и узел eNB возобновляют сохраненный контекст безопасности.

7. Узел eNB 102₂ (т.е. узел 102₂ сети RAN) сообщает узлу MME 107 (т.е. узел сети CN) об изменении состояния терминала UE в новом сообщении протокола S1AP называемом сообщение активизации контекста терминала UE по протоколу S1-AP (S1-AP UE Context Active). Функция управления соединением (ECM) в развитой системе передачи пакетов данных (EPS) в узле MME входит в состояние ECM-CONNECTED. Узел MME идентифицирует, что терминал UE возвращается к узлу eNodeB 102₂, для которого узел MME 107 сохранил информацию о выделенных идентификаторах конечных точек туннеля нисходящей (DL) линии (TEID) для терминала UE 104₂ (т.е. станции MS 104₂).

Узел eNB 102₂ добавляет к сообщению новый информационный элемент/указание, что именно терминал UE 104₂, обозначенному на уровне управления RRC, например, на этапе 4, передал сообщение об исключении.

8. Узел MME 107 передает сообщение запроса модификации однонаправленного канала (Modify Bearer Request) (адрес узла eNodeB, идентификатор (ы) S1 TEID (DL) для принимаемых однонаправленных каналов системы EPS, Запрос сообщения о задержке пакетов в нисходящей линии (Delay Downlink Packet Notification Request), указание типа технологии RAT) для каждого соединения сети передачи пакетов данных (PDN) обслуживающему шлюзу (SGW) 107’ (т.е. другому узлу 107’ сети CN). Если шлюз SGW 107’ поддерживает процедуру Запроса модификации однонаправленного канала доступа (Modify Access Bearers Request) и если нет необходимости для шлюза SGW 107’ передать сигнал шлюзу PGW 107’, узел MME 107 может передать запрос модификации однонаправленного канала доступа (адрес узла eNodeB и идентификаторы TEID для плоскости пользователя в нисходящей линии для принимаемых однонаправленных каналов системы EPS, Запрос сообщения о задержке пакетов в нисходящей линии) для каждого терминала UE 104₂ в адрес шлюза SGW 107’ для оптимизации обмена сигналами. Шлюз SGW 107’ теперь может передавать данные нисходящей линии терминалу UE 104₂. Шлюз SGW 107’ считает, что терминал UE 104₂ находится в соединенном состоянии.

9. Шлюз SGW 107’ осуществляет ответ на этап 7.

10. Узел MME 107 квитирует этап 7.

11. В качестве альтернативы для передачи сообщения 4, если сообщение 3 содержит плоскость пользователя и указание, что передают всю плоскость пользователя, узел eNB 102₂ может приостановить действия соединения управления RRC и в неявном виде указывает, что плоскость пользователя была успешно принята.

Во втором варианте, узел MME 107 (‘C-SGN’ 107) (т.е. узел 107 сети CN) передает указание о сообщении об исключении шлюзу P-GW 107’ (т.е. другому узлу 107’ сети CN) с использованием плоскости управления GTP (GTP-C), например, посредством использования нового сообщения GTP-C.

В третьем варианте, шлюз P-GW 107’ (т.е. другой узел 107’ сети CN) использует информацию о количестве данных, в качестве сообщения об исключении, чтобы позволить скорректировать записи CDR в соответствии с политикой оператора и с учетом возможных деловых соглашений.

В четвертом варианте, шлюз P-GW 107’ (т.е. другой узел 107’ сети CN) сообщает об использовании сообщений об исключениях системе управления PCC (например, функции PCRF), где могут быть запущены действия, зависящие от локальной политики оператора, например, изменения параметров качества QoS или другие процедуры политики, такие как процедура отсоединения терминала ‘UE Detach’, когда использование сообщений об исключениях не допускается.

В пятом варианте, узел MME 107 (‘C-SGN’ 107) (т.е. узел 107 сети CN) запускает функции политики, такие как ‘UE Detach’, учитывая локальную политику оператора и/или данные подписки.

В шестом варианте, узел MME 107 (т.е. узел 107 сети CN) запрашивает у шлюза S-GW 107’ (т.е. другого узла 107’ сети CN) через интерфейс S11 с использованием новой процедуры или модифицированной процедуры ‘Modify Bearer’ (например, справочные этапы 8 и 9, показанные на фиг. 5) сообщение о количестве данных, принимаемых от терминала UE 104₂ по восходящей линии.

В седьмом варианте, узел MME 107 (‘C-SGN’ 107) (т.е. узел 107 сети CN) запрашивает у шлюза S-GW 107’ (т.е. другого узла 107’ сети CN) остановить передачу сообщения о количестве данных, принимаемых от терминала UE 104₂ по восходящей линии.

В восьмом варианте (в качестве альтернативы шестому и седьмому вариантам) узел MME 107 (‘C-SGN’ 107) (т.е. узел 107 сети CN) в ответ на прием сообщения активизации контекста терминала UE по протоколу S1-AP, указывающего сообщение об исключении (‘Exception Report’), запрашивает шлюз S-GW 107’ (т.е. другой узел 107’ сети CN) начать подсчет количества данных, принимаемых от терминала UE 104₂ по восходящей линии.

В девятом варианте (в качестве альтернативы шестому и седьмому вариантам), узел MME 107 (‘C-SGN’ 107) (т.е. узел 107 сети CN) в ответ на прием сообщения деактивизации контекста терминала UE по протоколу S1-AP (см. документ 3GPP TR 23.720) после приема сообщения активизации контекста терминала UE по протоколу S1-AP, указывающего сообщение об исключении (‘Exception Report’), запрашивает у шлюза S-GW 107’ сообщить количество подсчитанных данных, принятых от терминала UE 104₂ с момента приема последнего запроса от узла MME 107 (‘C-SGN’ 107), и начать подсчет. Это может быть новой процедурой для интерфейса S11 или быть добавленной к модифицированной процедуре Освобождения однонаправленного канала доступа (‘Release Access Bearer’), например, как показано на этапах 3 и 4 на фиг. 6. Эта процедура ‘Release Access Bearer’ прежде предлагаемой модификации показана в качестве приостановки соединения управления RRC на фиг. 6.18.1.3-1 в документе 3GPP TR 23.720, указанном выше.

Фиг. 6 иллюстрирует предлагаемую модифицированную процедуру ‘Release Access Bearer’ следующим образом:

1. Сеть принимает решение приостановить соединение управления RRC.

2. Узел eNB 102₂ указывает узлу MME 107 посредством нового сообщения протокола S1AP, что соединение управления RRC в терминале UE's 104₂ приостановлено. Узел MME 107 и узел eNB 102₂ сохраняют ассоциацию протокола S1AP и относящиеся к этому контексты терминала UE. Узел MME 107 входит в состояние ECM- IDLE. Узел MME 107 сохраняет идентификаторы DL TEID, ассоциированные с терминалом UE 104₂ и узлом eNB 102₂.

3. Узел MME 107 передает сообщение запроса освобождения однонаправленных каналов доступа (аномальное освобождение указания радиоканала или ‘новая причина’) шлюзу SGW 107’, которое требует освобождение всех однонаправленных каналов S1-U для терминала UE 104₂. Узел SGW 107’ считает, что терминал UE 104₂ находится в состоянии незанятости.

Узел MME 107 указывает ‘остановку подсчета’ и запрашивает у шлюза SGW 107’ предоставление количества подсчитанных данных.

Примечание: Содержит ли сообщение запроса освобождения однонаправленного канала доступа значение существующей причины и сообщение новой причины, будет решено CT4.

4. Шлюз SGW 107’ предоставляет отклик на этап 3.

Шлюз SGW 107’предоставляет количество подсчитанных данных.

5. Узел MME 107 квитирует этап 2.

6. Узел MME 107 переходит в состояние 'ECM-IDLE'.

7. Узел eNB 102₂ приостанавливает соединение управления RRC с терминалом UE 104₂. Может быть предоставлен идентификатор, используемый при последующем восстановлении приостановленного соединения управления RRC. Терминал UE 104₂ и узел eNB 102₂ сохраняет относящуюся к делу информацию о контексте, т.е. конфигурацию управления RRC, конфигурацию однонаправленного канала (включая информацию о состоянии помехоустойчивого сжатия заголовков (RoHC)), контекст безопасности слоя доступа и параметры L2/1, где применимо. Это сообщение также содержит конфигурацию алгоритма безопасности и Счетчик соединенных транзитных участков (NCC), ассоциированный с ключом K_eNB безопасности, который должен быть использован при последующем возобновлении.

8. Уровень управления RRC терминала UE 104₂ входит в состояние RRC-IDLE, в котором он сохраняет относящуюся к делу информацию о слое доступа (AS) (этап 7), а уровень слоя без доступа (NAS) в терминале UE 104₂ входит в состояние ECM-IDLE, в котором он уведомлен, что сигнальное соединение уровня NAS доступно.

Решение для ‘технического решения 2’

В первом варианте, узел eNB 102₂ (т.е. узел 102₂ сети RAN) добавляет новый информационный элемент к протоколу S1AP, используемому, когда блок NAS PDU, несущий сообщение об исключении, передают через интерфейс протокола S1AP (или модифицированный интерфейс S1AP) узлу MME 107’ (или ‘C-SGN’ 107’) (т.е. другому узлу 107’ сети CN).

В этом первом варианте, узел eNB 102₂ передает сообщение инициирования терминала UE (‘Initial UE message’) для передачи сообщения первоначального уровня 3 узлу MME 107 через интерфейс S1, так что это сообщение содержит блок NAS-PDU, принятый от устройства/станции MS 104₂, как показано на фиг. 7.

Такое сообщение ‘Initial UE message’ прежде добавления предлагаемого нового информационного элемента показано в Разделе 9.1.7.1 документа 3GPP TS 36.413 v13.1.0 (2015-12) под названием «Группа по разработке технических требований в Области Сети радиодоступа; Сеть расширенного универсального наземного радиодоступа (E-UTRAN); Протокол приложения S1 (S1AP) (Выпуск 13)» (“Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); S1 Application Protocol (S1AP) (Release 13)”) (здесь 3GPP TS 36.413), содержание которого настоящим включено сюда посредством ссылки для всех целей. Фиг. 7 иллюстрирует сообщение ‘Initial UE message’ с добавлением предлагаемого нового элемента IE.

Во втором варианте, узел eNB 102₂ т.е. узел 102₂ сети RAN) добавляет новый информационный элемент к протоколу S1AP, используемому, когда блок NAS PDU, несущий сообщение об исключении передают через интерфейс S1AP (или модифицированный интерфейс S1AP) узлу MME 107’ (или ‘C-SGN’ 107’) (т.е. другому узлу 107’ сети CN).

В этом втором варианте, это сообщение представляет собой сообщение о транспорте NAS в восходящей линии (‘Uplink NAS Transport’), переданное узлом eNB 102₂ и используемое для передачи информации NAS через интерфейс S1, как показано на фиг. 8. Это сообщение ‘Uplink NAS Transport’ прежде добавления нового элемента IE показано в Разделе 9.1.7.3 документа 3GPP TS 36.413, указанного выше. Фиг. 8 иллюстрирует сообщение ‘Uplink NAS Transport’ с добавлением предлагаемого нового элемента IE.

Базовые функциональные возможности – конфигурация узла 102₂ сети RAN (например) и узла 107 сети CN (например)

На фиг. 9 приведена логическая схема способа 900, осуществляемого в узле 102₂ сети RAN (например, в подсистеме BSS 102_2, узле eNB 102₂), конфигурированном для связи со станцией MS 104₂ (например, устройством 104₂ радиосвязи, устройством MTC 104₂, устройством CIoT 104₂) и узлом 107 сети CN (например, узлом SGSN 107, узлом MME 107, узлом C-SGN 107) в соответствии с одним из вариантов настоящего изобретения. На этапе 902 узел 102₂ сети RAN принимает, от станции MS 104₂, запрос 202 канала. В некоторых вариантах запрос 202 канала может указывать высокий приоритет для передачи данных в качестве сообщения об исключении, например, как это обсуждается со ссылками на Примечание 1 на фиг. 2.

На этапе 904, узел 102₂ сети RAN назначает радио ресурсы для станции MS 104₂ для передачи данных в качестве сообщения об исключении. В некоторых вариантах, например, Примечание 1 на фиг. 2, узел 102₂ сети RAN назначает радио ресурсы для станции MS 104₂ для передачи данных в качестве сообщения об исключении с высоким приоритетом в ответ на прием указания высокого приоритета в запросе 202 канала.

На этапе 906, узел 102₂ сети RAN принимает, от станции MS 104₂, данные 206, передаваемые в качестве сообщения об исключении с использованием назначенных радио ресурсов. В некоторых вариантах, на этапе-опции 907, узел 102₂ сети RAN принимает указание того, что станция MS 104₂ передает данные в качестве сообщения об исключении, вместе с данными 206, передаваемыми в качестве сообщения об исключении. Это указание может быть передано с использованием величины зарезервированного идентификатора точки доступа к сервису (SAPI), включенного в блок данных управления логическим каналом (LLC PDU), несущий данные 206, переданные станцией MS 104₂ в качестве сообщения об исключении.

На этапе 908, узел 102₂ сети RAN передает, узлу 107 сети CN, данные, переданные станцией MS 104₂ в качестве сообщения об исключении, и указание того, что станция MS 104₂ передает данные в качестве сообщения об исключении с высоким приоритетом. В первом варианте указанное указание передают узлу 107 сети CN в элементе IE, включенном в состав второго блока PDU, несущего первый блок PDU, переданный станцией MS 104₂. Этот элемент IE может представлять собой Флаг сообщения об исключении, включенный в состав блока UL–UNITDATA PDU, несущего блок LLC PDU, переданный станцией MS 104₂. Блок LLC PDU мог быть переданным станцией MS 104₂ с использованием временного блочного потока восходящей линии EC-EGPRS TBF, установленного в ответ на сообщение запроса пакетного канала (EC-EGPRS PACKET CHANNEL REQUEST) или сообщение квитирования пакетной передачи нисходящей линии (EC-EGPRS PACKET DOWNLINK ACK/NACK), содержащее запрос канала. В другом варианте указание передают, узлу 107 сети CN с использованием зарезервированной кодовой точки в элементе UL–UNITDATA PDU IE. Например, это указание может быть передано с использованием ранее зарезервированной кодовой точки 101 в поле Приоритета в элементе профиля качества обслуживания (QoS), как показано в обновленной версии таблицы 11.3.28.b из документа 3GPP TS 48.018, упомянутого выше. В другом варианте, как обсуждается выше со ссылками на этап-опцию 907, указание может быть передано с использованием зарезервированной величины идентификатора SAPI, включенной в блок LLC PDU, переданный станцией MS 104₂, где это указание затем передают, от узла 102₂ сети RAN узлу 107 сети CN, в составе блока UL–UNITDATA PDU, несущего блок LLC PDU. Например, это указание может быть передано с использованием предварительно зарезервированной величины 1010 идентификатора SAPI, как показано в модифицированном распределении величин идентификатора SAPI, приведенном в таблице 1 выше.

На фиг. 10 представлена блок-схема, иллюстрирующая структуры примера узла 102₂ сети RAN (например, подсистемы BSS 102₂, узла eNB 102₂) в соответствии с одним из вариантов настоящего изобретения. В одном из вариантов, узел 102₂ сети RAN содержит первый приемный модуль 1002, модуль 1004 назначения, второй приемный модуль 1006 и передающий модуль 1008. Первый приемный модуль 1002 конфигурирован для приема, от станции MS 104₂ (например, устройства 104₂ радиосвязи, устройства MTC 104₂, устройства CIoT 104₂), запроса 202 канала. Модуль 1004 назначения конфигурирован для назначения радио ресурсов для станции MS 104₂ с целью передачи данных в качестве сообщения об исключении. Второй приемный модуль 1006 конфигурирован для приема, от станции MS 104₂, данных 206, передаваемых в качестве сообщения об исключении с использованием назначенных радио ресурсов. Передающий модуль 1008 конфигурирован для передачи, узлу 107 сети CN (например, узлу SGSN 107, узлу MME 107, узлу C-SGN 107), данных, передаваемых станцией MS 104₂ в качестве сообщения об исключении, и указания того, что эта станция MS 104₂ передает данные в качестве сообщения об исключении с высоким приоритетом. В дополнение к этому, следует отметить, что узел 102₂ сети RAN может также содержать другие хорошо известные компоненты, модули или структуры, но для ясности здесь будут показаны только компоненты, модули или структуры, необходимые для описания признаков настоящего изобретения.

Как должны понимать специалисты в рассматриваемой области, описанные выше модули 1002, 1004, 1006 и 1008 узла 102₂ сети RAN могут быть реализованы по отдельности в виде подходящих специализированных схем. Далее, модули 1002, 1004, 1006 и 1008 могут быть также реализованы с использованием какого-либо числа специализированных посредством объединения или разделения функций. В некоторых вариантах модули 1002, 1004, 1006 и 1008 могут быть даже объединены в одной специализированной интегральной схеме (ASIC). В качестве альтернативной программной реализации узел 102₂ сети RAN может содержать запоминающее устройство 134₂, процессор 132₂ (и в том числе, без ограничений, микропроцессор, микроконтроллер или цифровой процессор сигнала (Digital Signal Processor (DSP)) и т.п.) и приемопередатчик 122₂. Запоминающее устройство 134₂ сохраняет машиночитаемый программный код, при выполнении которого процессором 132₂ узел 102₂ сети RAN осуществляет этапы описанного выше способа 1000. Отметим, что другой узел 102₁ сети RAN (плюс другие узлы сети RAN, не показанные здесь) может быть конфигурирован так же, как узел 102₂ сети RAN.

На фиг. 11 приведена логическая схема способа 1100, осуществляемого в узле 107 сети CN, (например, узле SGSN 107, узле MME 107, узле C-SGN 107), конфигурированном для связи с узлом 102₂ сети RAN (например, подсистемой BSS 102₂, узлом eNB 102₂) и станцией MS 104₂ (например, устройством 104₂ радиосвязи, устройством MTC 104₂, устройством CIoT 104₂) в соответствии с одним из вариантов настоящего изобретения. На этапе 1102 узел 107 сети CN принимает, от узла 102₂ сети RAN, данные, переданные станцией MS 104₂ в качестве сообщения об исключении с высоким приоритетом. В первом варианте, это указание принимают, от узла 102₂ сети RAN, в составе элемента IE, включенного во второй блок PDU, несущий первый блок PDU, переданный станцией MS 104₂. Элемент IE может представлять собой Флаг сообщения об исключении, включенный в состав блока UL–UNITDATA PDU, несущего блок LLC PDU, переданный станцией MS 104₂. В другом варианте указание принимают, от узла 102₂ сети RAN, с использованием зарезервированной кодовой точки в элементе UL–UNITDATA PDU IE. Например, указание может быть принято с использованием предварительно зарезервированной кодовой точки 101 в поле Приоритета в элементе профиля качества обслуживания (QoS), как показано в обновленной версии таблицы 11.3.28.b из документа 3GPP TS 48.018, указанного выше. В другом варианте, это указание может быть передано с использованием предварительно зарезервированной величины 1010 идентификатора SAPI, включенного в блок LLC PDU, переданный станцией MS 104₂ узлу 102₂ сети RAN, где это указание затем принимают, от узла 102₂ сети RAN, в блоке UL–UNITDATA PDU, несущем блок LLC PDU. Например, это указание может быть передано с использованием предварительно зарезервированной величины 1010 идентификатора SAPI, как показано в модифицированном распределении величин идентификатора SAPI, приведенном в таблице 1 выше.

На этапе 1104, узел 107 сети CN выполняет одно или более действий в ответ на принятое указание. В одном из вариантов, на этапе 1104A, выполнение этих одного или более действий содержит использование информации относительно количества данных, передаваемых в качестве сообщения об исключении с высоким приоритетом, чтобы позволить скорректировать записи данных о выставлении счетов (CDR), ассоциированные со станцией MS 104₂, в соответствии с политикой оператора или деловыми соглашениями. В качестве альтернативы или в дополнение к этому, на этапе 1104B, узел 107 сети CN конфигурируют для связи с узлом 102₂ сети RAN и станцией MS 104₂ в сети 100 связи, а указанное выполнение одного или более действий содержит запуск отсоединения станции MS 104₂ от сети 100 связи, когда использование сообщений об исключениях запрещено. В качестве альтернативы или в дополнение к этому, на этапе 1104C, узел 107 сети CN дополнительно конфигурируют для связи с другим узлом 107’ сети CN (например, узлом GGSN 107’, шлюзом S-GW 107’, шлюзом P-GW 107’), а также выполнение одного или более действий содержит передачу с использованием Протокола туннелирования GPRS (GTP), другому узлу 107’ сети CN, указания, что станция MS 104₂ передала данные в качестве сообщения об исключении с высоким приоритетом. Передача указания с использованием протокола GTP, другому узлу 107’ сети CN, может побудить этот другой узел 107’ сети CN выполнить одно или более действий. В одном из примеров, передача указания может побудить другой узел 107’ сети CN скорректировать записи CDR, ассоциированные со станцией MS 104₂, в соответствии с политикой оператора или деловыми соглашениями. В другом примере, передача указания может побудить другой узел 107’ сети CN сообщить об использовании сообщений об исключениях станцией MS 104₂ архитектуре управления политикой обслуживания и тарификацией (PCC).

На фиг. 12 представлена блок-схема, иллюстрирующая структуры примера узла 107 сети CN (например, узла SGSN 107, узла MME 107, узла C-SGN 107) в соответствии с одним из вариантов настоящего изобретения. В одном из вариантов узел 107 сети CN содержит приемный модуль 1202 и исполнительный модуль 1204. Приемный модуль 1202 конфигурирован для приема, от узла 102₂ сети RAN (например, подсистемы BSS 102₂, узла eNB 102₂), данных, переданных станцией MS 104₂ (например, устройством 104₂ радиосвязи, устройством MTC 104₂, устройством CIoT 104₂) в качестве сообщения об исключении, и указания, что станция MS 104₂ передала данные в качестве сообщения об исключении с высоким приоритетом. Исполнительный модуль 1204 конфигурирован для выполнения одного или более действий в ответ на прием указания. В одном из вариантов исполнительный модуль 1204 содержит использующий модуль 1204A, конфигурированный для использования информации относительно количества данных, передаваемых в качестве сообщения об исключении с высоким приоритетом, чтобы позволить скорректировать записи данных о выставлении счетов (CDR), ассоциированные со станцией MS 104₂, в соответствии с политикой оператора или деловыми соглашениями. В качестве альтернативы или в дополнение к этому, узел 107 сети CN конфигурирован для связи с узлом 102₂ сети RAN и станцией MS 104₂ в сети 100 связи, а исполнительный модуль 1204 содержит модуль 1204B запуска, конфигурированный для запуска отсоединения станции MS 104₂ от сети 100 связи, когда использование сообщений об исключениях запрещено. В качестве альтернативы или в дополнение к этому, узел 107 сети CN далее конфигурирован для связи с другим узлом 107’ сети CN (например, узлом GGSN 107’, шлюзом S-GW 107’, шлюзом P-GW 107’), а исполнительный модуль 1204 содержит передающий модуль 1204C, конфигурированный для передачи согласно протоколу GTP, другому узлу 107’ сети CN, указания, что станция MS 104₂ передала данные в качестве сообщения об исключении с высоким приоритетом. Передача указания с использованием протокола GTP, другому узлу 107’ сети CN, может побудить этот другой узел 107’ сети CN выполнить одно или более действий. В дополнение к этому, следует отметить, что узел 107 сети CN может также содержать другие хорошо известные компоненты, модули или структуры, но для ясности здесь будут показаны только компоненты, модули или структуры, необходимые для описания признаков настоящего изобретения.

Как должны понимать специалисты в рассматриваемой области, описанные выше модули 1202, 1204, 1204A, 1204B и 1204C в узле 107 сети CN могут быть реализованы по отдельности в виде подходящих специализированных схем. Далее, модули 1202, 1204, 1204A, 1204B и 1204C также могут быть реализованы с использованием некоторого числа специализированных схем с применением объединения или разделения функциональных возможностей. В некоторых вариантах модули 1202, 1204, 1204A, 1204B и 1204C могут быть даже объединены в одной специализированной интегральной схеме (ASIC). В качестве альтернативного варианта реализации на программной основе узел 107 сети CN может содержать запоминающее устройство 148, процессор 146 (включая, без ограничений, микропроцессор, микроконтроллер или цифровой процессор сигнала (DSP) и т.п.) и приемопередатчик 136. Запоминающее устройство 148 сохраняет машиночитаемый программный код, при выполнении которого процессором 146 узел 107 сети CN осуществляет этапы описанного выше способа 1100. Отметим: другие сети CN могут быть конфигурированы так же, как узел 107 сети CN.

В свете изложенного выше, специалист в рассматриваемой должен понимать, что настоящее изобретение обладает множеством преимуществ, часть которых приведены ниже:

Узел сети CN уведомляют о том, когда станция MS передала сообщение, которое рассматривалось в качестве сообщения с высоким приоритетом в радио интерфейсе. Это, в свою очередь, означает, что узел сети CN может использовать эту информацию для целей выставления счетов или другими способами, чтобы ограничить неправильное использование передач данных восходящей линии, рассматриваемых в качестве сообщений об исключениях, когда эти сообщения передают через радио интерфейс.

Узел сети RAN уведомляют о том, когда станция MS запрашивает передачу сообщения, которое должно рассматриваться в качестве сообщения с высоким приоритетом в радио интерфейсе. Это, в свою очередь, означает, что узел сети RAN может использовать эту информацию для приоритезации выделения радио ресурсов в поддержку таких передач.

Специалисты в рассматриваемой области должны понимать, что использование термина «примерный», как он применяется здесь, должно означать «иллюстративный» или «служащий в качестве примера» и не имеет целью подразумевать, что какой-то конкретный вариант является более предпочтительным, чем другой, или что какой-то конкретный признак является существенным. Аналогично, термины «первый» и «второй», а также подобные термины используются просто для того, чтобы отличать одно конкретное событие объекта или признака от другого, и не обозначают какой-либо конкретный порядок или расположение, если только контекст четко не указывает другое. Далее, термин «этап», как он используется здесь, является синонимичным для терминов «операция» или «действие». Любое описание здесь последовательности этапов не подразумевает, что эти операции обязательно следует выполнять в каком-то конкретном порядке, или даже, что эти операции выполняются в каком-либо порядке вообще, если только контекст или подробности описываемой операции четко не указывают иное.

Безусловно, настоящее изобретение может быть реализовано и другими конкретными способами, отличными от тех, которые рассмотрены здесь, без отклонения от объема и существенных характеристик настоящего изобретения. Один или несколько описываемых здесь процессов, могут быть осуществлены в сотовом телефоне или другом приемопередатчике связи, содержащем одну или несколько должным образом конфигурированных процессорных схем, которые в некоторых вариантах могут быть реализованы в одной или нескольких специализированных интегральных схемах (ASIC). В некоторых вариантах эти процессорные схемы могут содержать один или несколько микропроцессоров, микроконтроллеров и/или других цифровых процессоров сигналов, запрограммированных с использованием подходящего загружаемого программного обеспечения или встроенного программного обеспечения для выполнения одной или нескольких операций, описываемых выше, или вариантов этих операций. В некоторых вариантах эти процессорные схемы могут содержать специализированные устройства для выполнения одной или нескольких описываемых выше функций. Представленные здесь варианты, поэтому, следует считать во всех отношениях иллюстративными и не ограничивающими.

Хотя несколько вариантов настоящего изобретения были проиллюстрированы на прилагаемых чертежах и описаны в приведенном выше подробном описании, следует понимать, что настоящее изобретение не ограничивается этими рассмотренными вариантами, а, напротив, могут быть также сделаны многочисленные перестановки, модификации и замены, не отклоняясь от настоящего изобретения, как оно было описано выше и определено следующей Формулой изобретения.

Изобретение относится к радиосвязи. Узел сети радиодоступа (например, подсистема базовой станции, развитый Узел B) указывает узлу опорной сети связи (например, узлу поддержки GPRS, узлу управления мобильностью, узлу обслуживающего шлюза сотового Интернета вещей) об использовании сообщений об исключениях мобильной станцией. Технический результат заключается в исключении задержки сетевых услуг для всех видов трафика, относящегося как к нормальным, так и к приоритетным сообщениям (сообщениям об исключениях). 4 н. и 26 з.п. ф-лы, 12 ил., 4 табл.

1. Узел (102₂) сети радиодоступа (RAN) для связи с мобильной станцией (104₂) и узлом (107) опорной сети (CN) связи, содержащий:

процессор (132₂) и,

запоминающее устройство (134₂); хранящее выполняемые процессором команды, при этом процессор взаимодействует с запоминающим устройством для выполнения указанных выполняемых процессором команд для выполнения узлом RAN:

приема (902), от мобильной станции, запроса канала (202), содержащего указание того, что передача запроса имеет высокий приоритет;

назначения (904) радиоресурсов для мобильной станции для передачи данных;

приема (906), от мобильной станции, данных (206), передаваемых в качестве сообщения об исключении с использованием назначенных радиоресурсов; и

передачи (908), узлу CN, данных, переданных мобильной станцией и указания того, что мобильная станция передала данные в качестве сообщения об исключении с высоким приоритетом.

2. Узел RAN по п. 1, в котором указанное указание передается, узлу CN, в составе информационного элемента (IE), содержащегося во втором блоке данных протокола (PDU), несущего первый PDU, переданный мобильной станцией.

3. Узел RAN по п. 2, в котором IE представляет собой флаг сообщения об исключении, включенный в блок UNITDATA PDU данных восходящей линии (UL), несущий блок PDU данных управления логическим каналом (LLC), переданный мобильной станцией.

4. Узел RAN по п. 3, в котором LLC PDU передан мобильной станцией с использованием временного блочного потока (TBF) восходящей линии в системе EC-EGPRS, установленного в ответ на сообщение EC-EGPRS PACKET CHANNEL REQUEST или на сообщение EC-EGPRS PACKET DOWNLINK ACK/NACK, содержащее запрос канала.

5. Узел RAN по п. 1, характеризующийся тем, что выполнен с возможностью приема, от мобильной станции, данных, переданных в качестве сообщения об исключении с использованием назначенных радиоресурсов, при этом узел RAN дополнительно выполнен с возможностью приема (907), от мобильной станции, указания того, что мобильная станция передала данные в качестве сообщения об исключении с высоким приоритетом, при этом указание передается с использованием зарезервированной величины идентификатора точки доступа к сервису (SAPI), содержащейся в блоке данных протокола управления логическим каналом (LLC PDU), переданного мобильной станцией, и при этом указание передано узлу CN в составе блока UNITDATA PDU данных восходящей (UL) линии, несущего указанный блок LLC PDU.

6. Узел RAN по п. 1, в котором указанное указание передано узлу CN, с использованием зарезервированной кодовой точки в информационном элементе (IE) в составе блока UNITDATA PDU данных протокола восходящей (UL) линии.

7. Способ (900), реализуемый узлом (102₂) сети радиодоступа (RAN), выполненным с возможностью связи с мобильной станцией (104₂) и с узлом (107) опорной сети (CN), содержащий этапы, на которых:

принимают (902), от мобильной станции, запрос канала (202), содержащего указание того, что передача запроса имеет высокий приоритет;

назначают (904) радиоресурсы мобильной станции для передачи данных;

принимают (906), от мобильной станции, данные (206), переданные в качестве сообщения об исключении с использованием назначенных радиоресурсов; и

передают (908), узлу CN, данные, переданные мобильной станцией, и указание того, что мобильная станция передала данные в качестве сообщения об исключении с высоким приоритетом.

8. Способ по п. 7, в котором указанное указание передают, узлу CN, в составе информационного элемента (IE), содержащегося во втором блоке данных протокола (PDU), несущего первый блок PDU, переданный мобильной станцией.

9. Способ по п. 8, в котором IE представляет собой флаг сообщения об исключении, включенный в блок UNITDATA PDU данных восходящей линии (UL), несущий блок PDU данных управления логическим каналом (LLC), переданный мобильной станцией.

10. Способ по п. 9, в котором блок LLC PDU передан мобильной станцией с использованием временного блочного потока (TBF) восходящей линии в системе EC-EGPRS, установленного в ответ на сообщение EC-EGPRS PACKET CHANNEL REQUEST или на сообщение EC-EGPRS PACKET DOWNLINK ACK/NACK, содержащее запрос канала.

11. Способ по п. 7, в котором этап приема, от мобильной станции, данных, переданных в качестве сообщения об исключении с использованием назначенных радиоресурсов, содержит подэтап, на котором принимают (907), от мобильной станции, указание того, что мобильная станция передала данные в качестве сообщения об исключении с высоким приоритетом, при этом указание передают с использованием зарезервированной величины идентификатора точки доступа к сервису (SAPI), содержащейся в блоке данных протокола управления логическим каналом (LLC PDU), переданного мобильной станцией, и при этом указание передается узлу сети CN в составе блока UNITDATA PDU данных восходящей (UL) линии, несущего указанный блок LLC PDU.

12. Способ по п. 7, в котором указанное указание передается, узлу CN, с использованием зарезервированной кодовой точки в информационном элементе (IE) в составе блока UNITDATA PDU данных протокола восходящей (UL) линии.

13. Узел (107) опорной сети (CN) связи для связи с узлом (102₂) сети радиодоступа (RAN) и мобильной станцией (104₂), содержащий:

процессор (146) и,

запоминающее устройство (148), хранящее выполняемые процессором команды, при этом процессор взаимодействует с запоминающим устройством для выполнения указанных выполняемых процессором команд, для выполнения узлом CN:

приема (1102), от узла RAN, данных, передаваемых мобильной станцией, и указания того, что мобильная станция передала данные в качестве сообщения об исключении с высоким приоритетом; и

выполнения (1104) одного или более действий в ответ на прием указания.

14. Узел сети CN по п. 13, в котором указанное указание принимают, от узла RAN, в составе информационного элемента (IE), содержащегося во втором блоке данных протокола (PDU), несущего первый блок PDU, переданный мобильной станцией.

15. Узел CN по п. 14, в котором IE представляет собой флаг сообщения об исключении, содержащийся в блоке UNITDATA PDU данных восходящей линии (UL), несущий блок PDU данных управления логическим каналом (LLC), переданный мобильной станцией.

16. Узел CN по п. 13, в котором указание передают с использованием зарезервированной величины идентификатора точки доступа к сервису (SAPI), содержащейся в блоке данных протокола управления логическим каналом (LLC PDU), переданным мобильной станцией узлу RAN, при этом указание принимают, от узла RAN, в составе блока UNITDATA PDU данных восходящей (UL) линии, несущего указанный блок LLC PDU.

17. Узел CN по п. 13, в котором совокупность одного или более действий содержит использование (1104A) информации относительно количества данных, переданных в качестве сообщения об исключении с высоким приоритетом, для обеспечения корректировки записи о выставлении счетов (CDR), ассоциированные с мобильной станцией, в соответствии с политикой оператора или деловыми соглашениями.

18. Узел CN по п. 13, характеризующийся тем, что выполнен с возможностью связи с узлом сети RAN и мобильной станцией в сети (100) связи, а выполнение одного или более действий содержит запуск (1104B) отсоединения мобильной станции от сети 100 связи, когда использование сообщений об исключениях запрещено.

19. Узел CN по п. 13, характеризующийся тем, что выполнен с возможностью связи с другим узлом (107’) CN, а выполнение одного или более действий содержит передачу (1104C) с использованием Протокола туннелирования GPRS (GTP) другому узлу CN указания, что мобильная станция передала данные в качестве сообщения об исключении с высоким приоритетом.

20. Узел CN по п. 19, в котором передача по протоколу GTP указания, другому узлу CN, вызывает выполнение указанным другим узлом CN корректировки записи о выставлении счетов (CDR), ассоциированных с мобильной станцией, в соответствии с политикой оператора или деловыми соглашениями.

21. Узел CN по п. 19, в котором передача по протоколу GTP указанного указания, другому узлу CN, вызывает сообщение, указанным другим узлом CN, об использовании сообщений об исключениях мобильной станцией, архитектуре управления политикой обслуживания и тарификацией (PCC).

22. Способ (1100), реализуемый узлом (107) опорной сети (CN) связи, выполненным с возможностью связи с узлом (102₂) сети радиодоступа (RAN) и мобильной станцией (104₂), содержащий этапы, на которых:

принимают (1102), от узла RAN связи, данные, передаваемые мобильной станцией, и указание того, что мобильная станция передала данные в качестве сообщения об исключении с высоким приоритетом; и

выполняют (1104) одно или более действий в ответ на прием указания.

23. Способ по п. 22, в котором указанное указание принимают, от узла RAN, в составе информационного элемента (IE), содержащегося во втором блоке данных протокола (PDU), несущего первый блок PDU, переданный мобильной станцией.

24. Способ по п. 23, в котором IE представляет собой флаг сообщения об исключении, содержащийся в блоке UNITDATA PDU данных восходящей линии (UL), несущий блок PDU данных управления логическим каналом (LLC), переданный мобильной станцией.

25. Способ по п. 22, в котором указание передается с использованием зарезервированной величины идентификатора точки доступа к сервису (SAPI), содержащейся в блоке данных протокола управления логическим каналом (LLC PDU), переданном мобильной станцией узлу RAN, при этом принимают указание, от узла RAN, в составе блока UNITDATA PDU данных восходящей (UL) линии, несущего указанный блок LLC PDU.

26. Способ по п. 22, в котором совокупность одного или более действий содержит использование (1104A) информации о количестве данных, переданных в качестве сообщения об исключении с высоким приоритетом, для обеспечения корректировки записей о выставлении счетов (CDR), ассоциированных с мобильной станцией, в соответствии с политикой оператора или деловыми соглашениями.

27. Способ по п. 22, в котором указанный узел CN выполнен с возможностью связи с узлом RAN и мобильной станцией в сети (100) связи, а выполнение одного или более действий содержит запуск (1104B) отсоединения мобильной станции от сети связи, когда использование сообщений об исключениях запрещено.

28. Способ по п. 22, в котором узел CN дополнительно выполнен с возможностью связи с другим узлом (107’) CN, а выполнение одного или более действий содержит передачу (1104C) с использованием Протокола туннелирования GPRS (GTP) указанному другому узлу CN указания, что мобильная станция передала данные в качестве сообщения об исключении с высоким приоритетом.

29. Способ по п. 28, в котором передача по протоколу GTP указания, другому узлу CN, вызывает коррекцию другим узлом CN записей о выставлении счетов (CDR), ассоциированных с мобильной станцией, в соответствии с политикой оператора или деловыми соглашениями.

30. Способ по п. 28, в котором передача по протоколу GTP указания, другому узлу CN, вызывает выполнение другим узлом CN сообщения об использовании сообщений об исключениях мобильной станцией, архитектуре управления политикой обслуживания и тарификацией (PCC).