МОБИЛЬНОСТЬ В 5G С ПЕРЕДАЧЕЙ ОБСЛУЖИВАНИЯ ИЛИ ПОВТОРНЫМ ВЫБОРОМ СОТЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ИЗМЕНЕНИЯ ОБСЛУЖИВАЮЩЕЙ ЗОНЫ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ПЛОСКОСТИ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ Российский патент 2020 года по МПК H04W36/00 

Область техники

[0001] Настоящее изобретение относится к системе связи. Изобретение относится конкретно, но не исключительно, к системам беспроводной связи и устройствам в них, работающим в соответствии со стандартами Проекта партнерства 3-го поколения (3GPP), или их эквивалентам, или их производным. Изобретение относится конкретно, хотя и не исключительно, к мобильности в так называемых системах "следующего поколения".

Предшествующий уровень техники

[0002] Последние разработки стандартов 3GPP называются системой долгосрочного развития (LTE) в сети с развитым пакетным ядром (EPC) и усовершенствованной наземной сети радиодоступа UMTS (E-UTRAN), также обычно называемых "4G". По стандартам 3GPP Узел Б (или eNB в LTE) является базовой станцией, посредством которой устройства связи (пользовательское оборудование или "UE" в LTE) подключаются к базовой сети и осуществляют связь с другими устройствами связи или удаленными серверами. Для простоты настоящая заявка будет использовать термин "базовая станция" для ссылки на любые такие базовые станции и использовать термин "мобильное устройство" или UE для ссылки на любое такое устройство связи. Базовая сеть (то есть EPC в случае LTE) предоставляет (среди прочих) функциональные возможности для управления абонентами, управления мобильностью, тарификации, безопасности и управления вызовами/сеансами и обеспечивает подключение устройств связи к внешним сетям, например Интернету.

[0003] Устройства связи могут быть, например, мобильными устройствами связи, например мобильными телефонами, смартфонами, пользовательским оборудованием, персональными цифровыми помощниками, переносными/планшетными компьютерами, веб-обозревателями, устройствами для чтения электронных книг и/или т. п. Такие мобильные (или даже вообще стационарные) устройства обычно управляются пользователем, хотя также можно подключать к сети так называемые устройства "Интернета вещей" (IoT) и аналогичные устройства связи машинного типа (MTC). Для простоты при описании настоящая заявка ссылается на мобильные устройства (или UE), но нужно принять во внимание, что описанную технологию можно реализовать на любых устройствах связи (мобильных и/или в целом стационарных), которые могут подключаться к сети связи для отправки/приема данных, независимо от того, управляются ли такие устройства связи вводом от человека или командами программного обеспечения, сохраненными в запоминающем устройстве.

[0004] Термин "5G" относится к развивающейся технологии связи, которая потенциально поддерживает ряд приложений и услуг. Различные подробности сетей 5G описываются, например, в документе "NGMN 5G White Paper" V1.0 от Объединения сетей подвижной связи следующего поколения (NGMN), который доступен по ссылке https://www.ngmn.org/5g-white-paper.html. 3GPP намеревается поддерживать 5G в виде так называемой сети радиодоступа (RAN) следующего поколения (NextGen) 3GPP и базовой сети NextGen 3GPP.

[0005] Технический отчет (TR) 23.799 3GPP V0.7.0 описывает возможную архитектуру и общие процедуры для систем NextGen (5G), запланированные для выпуска 14 стандартов 3GPP. Этот технический отчет вводит так называемую завершающую функцию плоскости пользователя (TUPF), которая в сущности является логическим узлом сети, соединенным с одной или несколькими сотами (базовыми станциями), и которая завершает плоскость пользователя 3GPP и взаимодействует с сетью передачи данных. Предполагается, что подходящий сеанс протокольного блока данных (PDU) предоставляется между TUPF и каждым подключенным UE (то есть UE, обслуживаемыми базовыми станциями, соединенными с той TUPF). TR 23.799 3GPP также описывает (в разделе 6.6) три возможности для обеспечения поддержки непрерывности сеанса и услуги (SSC) для UE в системах NextGen. Эти возможности называются "режимами SSC" и задаются следующим образом:

- Режим 1 SSC: Одна и та же TUPF поддерживается независимо от технологии радиодоступа (RAT) и соты, которые UE использует для доступа к сети.

- Режим 2 SSC: Одна и та же TUPF поддерживается только в подмножестве (то есть в одной или нескольких, но не всех) точек присоединения к сети доступа (например, сотах и RAT), называемом обслуживающей зоной TUPF. Когда UE уходит из обслуживающей зоны TUPF, UE будет обслуживаться другой TUPF, подходящей для новой точки присоединения UE к сети. В этом случае обслуживающая зона конкретной TUPF также может быть ограничена только одной сотой (например, в случае стационарных UE).

- Режим 3 SSC: В этом режиме сеть допускает установление возможности подключения UE через новую TUPF к той же сети передачи данных (DN) перед тем, как завершается возможность подключения между UE и предыдущей TUPF. Когда применяются условия срабатывания, сеть выбирает целевую TUPF, подходящую для новой точки присоединения UE к сети. Хотя активны обе TUPF, UE либо активно перепривязывает приложения с предыдущего на новый адрес/префикс, либо UE в качестве альтернативы ожидает окончания потоков, привязанных к предыдущему адресу/префиксу.

[0006] Режимы SSC применяются к каждому сеансу PDU. UE может запрашивать разные режимы SSC для разных сеансов PDU, то есть разные сеансы PDU, которые параллельно активны для одного и того же UE, могут иметь разные режимы SSC. Ассоциированный режим SSC не изменяется в течение всей продолжительности сеанса PDU.

[0007] UE может определять режим SSC, необходимый для приложения, когда приложение в UE начинает новый поток (то есть открывает новый сокет). В этом случае приложение указывает тип непрерывности сеанса, необходимой этому потоку. Это может указываться с использованием одного из расширений интерфейса прикладного программирования (API) сокетов, заданных, например, в Request for Comments (RFC) № 3493, RFC № 3542 и в проекте интернет-документа "draft-ietf-dmm-ondemand-mobility" (V7), опубликованном Инженерным советом Интернета (IETF). Другими словами, приложение может использовать заданный API программного обеспечения для указания, какой тип непрерывности сеанса необходим. Определение непрерывности IP-сеанса, достижимости IP-адреса, номадического (то есть неустойчивого), устойчивого (то есть сохраняющегося в сеансе) и фиксированного IP-адреса можно найти в draft-ietf-dmm-ondemand-mobility, содержимое которого включается в этот документ посредством ссылки.

[0008] Таким образом, непрерывность IP-сеанса (Интернет-протокол) задается как способность поддерживать идущий IP-сеанс путем сохранения одного и того же IP-адреса локальной конечной точки на протяжении сеанса несмотря на то, что мобильный хост меняет свою точку присоединения в рамках топологии IP-сети (даже если IP-адрес хоста может меняться между двумя независимыми IP-сеансами, это не подвергает непрерывность IP-сеанса опасности). Непрерывность IP-сеанса неотъемлема для поддержания мобильными хостами проходящих потоков без прерывания.

[0009] Достижимость IP-адреса задается как способность сохранять один и тот же IP-адрес в течение расширенного периода времени. В этом случае IP-адрес остается таким же в независимых IP-сеансах и даже в отсутствие какого-либо IP-сеанса. IP-адрес можно опубликовать в долгосрочном реестре (например, сервере доменных имен, DNS), и он становится доступным для обслуживания входящих соединений.

[0010] Номадический (или непостоянный) IP-адрес является типом IP-адреса, который не обеспечивает ни непрерывность IP-сеанса, ни достижимость IP-адреса. Номадический IP-адрес получается от обслуживающего IP-шлюза и не сохраняется при смене шлюза. Другими словами, номадический IP-адрес можно освободить и заменить новым IP-адресом, когда меняется IP-шлюз из-за перемещения мобильного хоста (например, UE).

[0011] Хотя некоторые приложения (например, серверы, клиенты виртуальной локальной сети (VLAN) и сеансы безопасной оболочки (SSH)) обычно требуют фиксированного IP-адреса, приложения с недолговечными IP-сеансами (например, веб-обозреватели) могут использовать устойчивые IP-адреса. Приложения с очень короткими IP-сеансами, например DNS-клиенты и программы обмена мгновенными сообщениями, могут использовать номадические IP-адреса. Даже если они могли бы использовать также фиксированный или устойчивый IP-адрес, номадический IP-адрес может быть предпочтительным, потому что он помогает минимизировать задержку передачи.

[0012] Мобильный IP предназначен для обеспечения непрерывности IP-сеанса и достижимости IP-адреса для мобильных хостов. Однако, на самом деле не каждому приложению могут понадобиться эте выгоды.

[0013] Например, если приложение запрашивает сокет с номадическим IP-адресом, то по существу приложение запрашивает режим 2 SSC (не требующий ни непрерывности IP-сеанса, ни достижимости IP-адреса). Если приложение запрашивает сокет с фиксированным IP-адресом или устойчивый IP-адрес, то по существу приложение запрашивает режим 1 SSC или режим 3 SSC соответственно.

[0014] Если само приложение не указывает тип необходимой непрерывности сеанса, то UE может определять требуемою непрерывность сеанса с использованием предусмотренной сетью политики, например списка приоритетных правил, где каждое правило указывает требуемый режим SSC для конкретных приложений или конкретных типов потоков. Например, предусмотренная политика может включать в себя следующие правила:

- Правило 1, приоритет 1: Приложение=com.example.skype Требуемый тип непрерывности=режим 3 SSC.

- Правило 2, приоритет 2: Приложение=com.example.web.server Требуемый тип непрерывности=режим 1 SSC.

- Правило 3, приоритет 3: Протокол=TCP; DstPort=80 Требуемый тип непрерывности=режим 2 SSC.

- Правило по умолчанию: Тип непрерывности по умолчанию=режим 2 SSC.

[0015] UE запрашивает сеанс PDU с режимом SSC по умолчанию, когда UE не может определить режим SSC (например, когда UE пытается установить сеанс PDU до приема запроса от приложения (например, во время начального присоединения), либо приложение не запрашивает режим SSC). Режим SSC по умолчанию может быть любым из трех рассмотренных выше режимов SSC. Например, фиксированный датчик IoT или даже смартфон может быть снабжен режимом 2 SSC по умолчанию.

[0016] При запросе нового сеанса PDU, UE может указывать сети запрошенный режим SSC как часть сигнализации настройки сеанса PDU для сети (например, базовой сети NextGen, используя сигнализацию уровня, не связанного с предоставлением доступа (NAS)). Информация о подписке, ассоциированная с UE (сохраненная в базе данных абонентов), включает в себя список поддерживаемых режимов SSC и режим SSC по умолчанию по каждой сети передачи данных, который предоставляется обслуживающей сети. Таким образом, если UE не предоставляет режим SSC при запросе нового сеанса PDU (например, когда UE не снабжается режимом SSC по умолчанию), то сеть может выбрать режим SSC по умолчанию для запрошенного сеанса PDU (например, согласно подписке и/или локальной конфигурации). В любом случае обслуживающая сеть может выбирать иной режим SSC, нежели запрошенный UE (путем изменения запрошенного режима SSC на основе подписки и/или локальной конфигурации). Например, обслуживающая сеть может предпочитать избегать конкретного режима SSC для конкретной специфической сети передачи данных (например, избегать режима 1 SSC, чтобы уменьшить опасность скопления трафика в сети передачи данных). Нужно принять во внимание, что выбор подходящего режима SSC для сеанса PDU прозрачен для RAN (например, потому что данные о подписке могут быть не доступны непосредственно узлам RAN), и он выполняется подходящей функцией плоскости управления базовой сети (например, объектом управления мобильностью и/или т. п.).

[0017] После выбора режима SSC сеть либо (a) одобряет запрос сеанса PDU от UE (и указывает UE выбранный режим SSC), либо (b) отклоняет запрос сеанса PDU (и отправляет UE выбранный режим SSC и значение причины), указывая, что выбранный режим SSC нельзя использовать (например, уже используется другим сеансом PDU в UE). Если запрос сеанса PDU одобряется, то сеть выбирает TUPF для нового сеанса PDU. При выборе TUPF сеть принимает во внимание текущую точку присоединения UE и запрошенный режим SSC (то есть режим SSC, первоначально запрошенный UE, или измененный обслуживающей сетью).

[0018] Когда UE (с сеансом PDU режима 2 SSC) перемещается между сотами в пределах одной и той же TUPF, может использоваться обычная процедура передачи обслуживания. Однако, когда UE переходит в соту (базовую станцию), обслуживаемую другой TUPF, используется так называемая процедура переадресации. В случае режима 2 SSC это может называться "номадической мобильностью".

[0019] Переадресация включает в себя освобождение тракта плоскости пользователя, ассоциированного с текущей TUPF, а затем настройку тракта плоскости пользователя, соответствующего новой TUPF. В течение процедуры переадресации UE остается присоединенным. В одной возможности сеанс PDU сохраняется при перераспределении TUPF, а в другой возможности сеть отключает сеанс PDU UE, соответствующий текущей TUPF, а затем просит UE немедленно возобновить сеанс PDU, что запускает выбор новой TUPF.

[0020] Рассматривая переадресацию сеанса PDU UE в другую TUPF из назначенной в настоящее время, сеть принимает во внимание мобильность и локальные политики UE (например, информацию об обслуживающей зоне назначенной в настоящее время TUPF). Сеть выбирает новую TUPF на основе текущей точки присоединения UE к сети.

[0021] Поскольку для одного и того же UE может сосуществовать несколько сеансов PDU с несколькими режимами SSC, нужно принять во внимание, что функциональные возможности типа самоорганизующейся сети (SON) используются для обращения с переадресациями. Например, если некое предприятие эксплуатирует две базовые станции и добавляет новую соту к одной из базовых станций, то мобильность для номадических UE не должна затрагиваться этим добавлением соты (то есть должно быть возможным добавление соты к одной базовой станции и/или любое изменение уже добавленной соты без необходимости ручной реконфигурации другой базовой станции).

Сущность изобретения

Техническая задача

[0022] Однако, отображение между зонами обслуживания TUPF и сотами/точками передачи еще не задано 3GPP для режима 2 SSC. Кроме того, у каждого приложения может быть разная ассоциированная TUPF и разная зона обслуживания TUPF. Например, у закрепленного датчика может быть зона обслуживания TUPF из одной соты, тогда как у смартфона или переносного компьютера может быть зона обслуживания TUPF, содержащая все соты сети (например, в случае корпоративного развертывания). Нужно принять во внимание, что такое отображение также может быть необходимо для UE, то есть для приложений, требующих режима 2 SSC. 3GPP также не задал подходящих процедур для поддержки переадресации для сеансов PDU режима 2 SSC. Это может вызывать проблемы несовместимости между базовыми станциями/узлами TUPF, изготовленными разными производителями, и может привести к потере UE своего присоединения к сети во время перемещения TUPF.

[0023] Соответственно, предпочтительные примерные варианты осуществления настоящего изобретения имеют целью предоставить способы и устройство, которые решают или, по меньшей мере, частично имеют дело с вышеупомянутыми проблемами.

[0024] Хотя для эффективности понимания для специалистов в данной области техники изобретение будет подробно описываться применительно к системе 3GPP (сети 5G), принципы изобретения могут применяться к другим системам.

Решение задачи

[0025] В одном аспекте изобретение предоставляет базовую станцию для системы связи, содержащей множество сот, при этом каждая сота ассоциируется с соответствующей обслуживающей зоной функции плоскости пользователя (например, завершающей функции плоскости пользователя, TUPF), и при этом базовая станция содержит: контроллер и приемопередатчик; причем контроллер выполнен с возможностью управления сеансом связи устройства связи посредством базовой станции и функции плоскости пользователя; причем контроллер выполнен с возможностью управления мобильностью устройства связи между исходной сотой, эксплуатируемой базовой станцией, и целевой сотой в системе связи; и причем когда целевая сота ассоциируется с той же обслуживающей зоной функции плоскости пользователя, что и исходная сота, эксплуатируемая базовой станцией, но контроллер неспособен определить, что обслуживающая зона функции плоскости пользователя, с которой ассоциируется целевая сота, является такой же, как обслуживающая зона функции плоскости пользователя, с которой ассоциируется исходная сота, контроллер конфигурируется для инициирования процедуры переадресации, в которой соединение связи для сеанса связи устройства связи через исходную соту разрывается до того, как базовая станция, эксплуатирующая целевую соту, подготовилась для приему связи для сеанса связи устройства связи через целевую соту,.

[0026] В другом аспекте изобретение предоставляет базовую станцию для системы связи, содержащей множество сот, при этом каждая сота ассоциируется с соответствующей обслуживающей зоной завершающей функции плоскости пользователя, функции плоскости пользователя, и причем базовая станция содержит: контроллер и приемопередатчик; причем контроллер выполнен с возможностью управления сеансом связи устройства связи посредством базовой станции и функции плоскости пользователя; причем контроллер выполнен с возможностью управления мобильностью устройства связи между исходной сотой, эксплуатируемой базовой станцией, и целевой сотой системы связи; и причем когда целевая сота ассоциируется с той же обслуживающей зоной функции плоскости пользователя, что и исходная сота, эксплуатируемая базовой станцией, и контроллер способен определить, что обслуживающая зона функции плоскости пользователя, с которой ассоциируется целевая сота, является такой же, как обслуживающая зона функции плоскости пользователя, с которой ассоциируется исходная сота, контроллер выполнен с возможностью инициирования процедуры передачи обслуживания, в которой соединение связи для сеанса связи устройства связи через исходную соту не разрывается до тех пор, пока базовая станция, эксплуатирующая целевую соту, не подготовится для приема связи для сеанса связи устройства связи через целевую соту.

[0027] В одном аспекте изобретение предоставляет устройство сети радиодоступа для системы связи, причем устройство сети радиодоступа содержит: контроллер, выполненный с возможностью конфигурирования по меньшей мере одного однонаправленного радиоканала по меньшей мере для одного запрошенного устройством связи потока данных, причем контроллер выполнен с возможностью конфигурирования по меньшей мере одного однонаправленного радиоканала по меньшей мере для одного запрошенного устройством связи потока данных, чтобы обеспечить улучшенную скорость передачи данных, которая достаточна для выполнения требования к скорости передачи данных запрошенного потока данных и требования к скорости передачи данных для предоставления дополнительного инициированного сетью потока данных (например, всплывающая реклама/локальный контент/локально сформированные пакеты) в дополнение к запрошенному потоку данных, используя тот же однонаправленный радиоканал.

[0028] В другом аспекте изобретение предоставляет устройство сети радиодоступа для системы связи, где устройство сети радиодоступа содержит: контроллер, выполненный с возможностью конфигурирования по меньшей мере одного однонаправленного радиоканала по меньшей мере для одного запрошенного устройством связи потока данных, причем контроллер выполнен с возможностью, в дополнение к конфигурированию по меньшей мере одного однонаправленного радиоканала по меньшей мере для одного запрошенного устройством связи потока данных, конфигурирования по меньшей мере одного дополнительного автономного однонаправленного радиоканала для предоставления дополнительного инициированного сетью потока данных (например, всплывающей рекламы/локального контента/локально сформированных пакетов) в дополнение к упомянутому запрошенному потоку данных.

[0029] В другом аспекте изобретение предоставляет устройство радиосвязи для системы связи, содержащей точку доступа к беспроводной локальной сети, WLAN, где устройство связи содержит: контроллер и приемопередатчик; где контроллер конфигурируется для управления приемопередатчиком для сигнализации WLAN через точку доступа WLAN и сигнализации уровня, не связанного с предоставлением доступа (NAS), через точку доступа WLAN.

[0030] В еще одном аспекте изобретение предоставляет точку доступа к беспроводной локальной радиосети, WLAN, для системы связи, где точка доступа WLAN содержит: контроллер и приемопередатчик; причем контроллер выполнен с возможностью управления приемопередатчиком для приема, от устройства связи, сигнализации WLAN и сигнализации уровня, не связанного с предоставлением доступа (NAS), и для перенаправления сигнализации уровня, не связанного с предоставлением доступа (NAS), в базовую сеть.

[0031] Аспекты изобретения распространяются на соответствующие системы, способы и компьютерные программные продукты, такие как машиночитаемые носители информации с сохраненными на них командами, которые действуют для программирования программируемого процессора для осуществления способа, который описан в аспектах и возможностях, изложенных выше или перечисленных в формуле изобретения, и/или для программирования соответствующим образом приспособленного компьютера для предоставления устройства, описанного в любом из пунктов формулы изобретения.

[0032] Каждый раскрытый в этом описании изобретения (что включает в себя формулу изобретения) и/или показанный на чертежах признак можно включать в изобретение независимо от любых других раскрытых и/или проиллюстрированных признаков (или совместно с ними). В частности, но без ограничения, признаки любого из пунктов формулы изобретения, зависимого от конкретного независимого пункта формулы изобретения, можно включать в этот независимый пункт формулы изобретения в любом сочетании или по отдельности.

[0033] Хотя для выполнения различных способов, описанных в этом документе, раскрыто конкретное аппаратное устройство с определенной физической структурой (например, контроллеры и схемы приемопередатчика), каждый этап способов, раскрытых в описании и/или образующих часть формулы изобретения, можно реализовать любым подходящим средством для выполнения того этапа. В соответствии с этим каждый аспект способа в изобретении содержит соответствующий аспект устройства, содержащий соответствующее средство для выполнения каждого этапа того аспекта способа.

[0034] Примерные варианты осуществления изобретения сейчас будут описываться в качестве примера со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

Краткое описание чертежей

[0035] Фиг. 1 схематически иллюстрирует сотовую телекоммуникационную систему, к которой могут применяться примерные варианты осуществления изобретения;

Фиг. 2 - блок-схема мобильного устройства, образующего часть показанной на фиг. 1 системы;

Фиг. 3 - блок-схема базовой станции, образующей часть показанной на фиг. 1 системы;

Фиг. 4 - временная диаграмма, иллюстрирующая примерный способ, которым можно реализовать примерный вариант осуществления изобретения в системе из фиг. 1;

Фиг. 5 - временная диаграмма, иллюстрирующая примерный способ, которым можно реализовать другой примерный вариант осуществления изобретения в системе из фиг. 1;

Фиг. 6 схематически иллюстрирует другую сотовую телекоммуникационную систему, к которой могут применяться примерные варианты осуществления изобретения; и

Фиг. 7 схематически иллюстрирует еще одну сотовую телекоммуникационную систему, к которой могут применяться примерные варианты осуществления изобретения.

Описание вариантов осуществления

[0036] Обзор

Фиг. 1 схематически иллюстрирует телекоммуникационную сеть 1, в которой пользовательское оборудование 3 (мобильные телефоны и/или другие мобильные устройства) может осуществлять связь друг с другом посредством базовых станций 5 (обозначенных "eNB"), используя подходящую технологию радиодоступа (RAT). Как поймут специалисты в данной области техники, хотя для иллюстрации на фиг. 1 показано одно мобильное устройство 3 и три базовых станции 5A, 5B, 5C, система при реализации обычно будет включать в себя другие базовые станции и мобильные устройства.

[0037] Каждая базовая станция 5 эксплуатирует одну или несколько ассоциированных сот. В этом примере первая базовая станция 5A эксплуатирует Соту A, вторая базовая станция 5B эксплуатирует Соту B, и третья базовая станция 5C эксплуатирует Соту C. Первая и вторая базовые станции 5A и 5B принадлежат первой зоне обслуживания, и они соединяются с завершающей функцией 6-1 плоскости пользователя (TUPF). Третья базовая станция 5C принадлежит второй зоне обслуживания и соединяется с другой TUPF 6-2. Нужно принять во внимание, что каждая TUPF 6 может находиться в некотором объекте в ассоциированной базовой сети 7 или на границе RAN (хотя и не образуя часть самой RAN), которой принадлежат базовые станции 5.

[0038] Хотя не показано на фиг. 1, базовые станции 5 подключаются к базовой сети 7 (например, через их ассоциированную TUPF 6 и один или несколько шлюзов), и соседние базовые станции также подключаются друг к другу либо напрямую, либо через подходящий шлюз базовой станции. Базовая сеть 7 может включать в себя, среди прочего, объект управления плоскостью управления и объект управления плоскостью пользователя, один или несколько шлюзов (GW) для предоставления соединения между базовыми станциями 5 и другими сетями (например, Интернет) и/или серверы, размещенные вне базовой сети.

[0039] Мобильное устройство 3 подключается к подходящей соте (в зависимости от своего местоположения и, возможно, других факторов, например, условий сигнала, данных о подписке, функциональной возможности и/или т. п.) путем установления соединения управления радиоресурсами (RRC) с базовой станцией 5, эксплуатирующей эту соту. Мобильное устройство 3 и базовые станции 5 (и другие точки передачи в сети) осуществляют связь по подходящему радиоинтерфейсу, который зависит от используемой RAT. Мобильное устройство 3 осуществляет связь с узлами базовой сети (например, TUPF 6), используя так называемую сигнализацию уровня, не связанного с предоставлением доступа (NAS), которая ретранслируется между мобильным устройством 3 и подходящим узлом базовой сети с помощью базовой станции 5, обслуживающей мобильное устройство 3.

[0040] В показанном на фиг. 1 примере у мобильного устройства 3 есть соединение PDU с сетью в режиме 2 SSC (например, с использованием номадического IP-адреса). Мобильное устройство 3 сначала подключается к Соте A (базовая станция 5A), которой управляет TUPF 6-1. В этом примере есть две соты в обслуживающей зоне TUPF №1, то есть Сота A и Сота B. Таким образом, когда мобильное устройство 3 перемещается между Сотой A и Сотой B (в рамках TUPF №1), используется обычная процедура передачи обслуживания. Однако, когда мобильное устройство 3 переходит в Соту C, которая принадлежит зоне обслуживания TUPF №2, используется процедура переадресации, при помощи которой освобождается соединение плоскости пользователя (PDU) мобильного устройства 3 с TUPF 6-1, и мобильное устройство 3 инициирует новое соединение с TUPF 6-2 (через базовую станцию 5C).

[0041] Поскольку выбор режима SSC и распределение номадических IP-адресов прозрачно для RAN (то есть базовых станций 5), текущей обслуживающей базовой станции 5 нужно знать, инициировать ли передачу обслуживания или переадресацию, когда мобильное устройство 3 собирается покинуть зону, охватываемую сотой этой базовой станции 5.

[0042] Базовые станции 5 выгодно конфигурируются для соблюдения одного из следующих вариантов.

[0043] В одном варианте базовая станция 5 может конфигурироваться для предположения, что TUPF 6 меняется с каждым изменением соты (то есть предположения одной соты на зону обслуживания TUPF), и запуска процедуры переадресации для каждого изменения соты. В этом случае мобильному устройству 3 необходимо разорвать соединение с текущей обслуживающей базовой станцией 5 перед созданием нового соединения с новой обслуживающей базовой станцией 5. Этот вариант практически соответствует тому, как обеспечивается поддержка мобильности между точками доступа в беспроводной локальной сети (WLAN). Базовой станции 5 не нужно хранить отображение между сотами и зонами обслуживания TUPF и режимом (режимами) SSC, используемым мобильным устройством 3.

[0044] В другом варианте базовые станции 5 могут конфигурироваться для хранения отображения между сотами, зонами обслуживания TUPF и режимами SSC. В этом случае базовые станции (например, базовые станции 5A и 5B) могут обеспечивать бесшовную мобильность внутри покрытия заданной TUPF 6 (например, между Сотой A и Сотой B, управляемыми TUPF 6-1) путем выполнения подходящей процедуры передачи обслуживания. Однако для мобильности между TUPF (например, между Сотой B и Сотой C, которые принадлежат разным обслуживающим зонам TUPF) мобильность обеспечивается посредством процедуры перемещения, то есть мобильному устройству 3 требуется разорвать соединение с текущей обслуживающей базовой станцией (например, базовой станцией 5B) перед созданием нового соединения с новой обслуживающей базовой станцией (например, базовой станцией 5C).

[0045] Мобильное устройство

Фиг. 2 - блок-схема, иллюстрирующая основные компоненты показанного на фиг. 1 мобильного устройства 3 (например, мобильного телефона или другого пользовательского оборудования). Как показано, мобильное устройство 3 содержит схему 31 приемопередатчика, которая выполнена с возможностью передачи сигналов и приема сигналов от базовой станции 5 через одну или несколько антенн 33. Мобильное устройство 3 содержит контроллер 37 для управления работой мобильного устройства 3. Контроллер 37 ассоциируется с запоминающим устройством 39 и соединяется со схемой 31 приемопередатчика. Хотя это не обязательно для его работы, мобильное устройство 3, конечно, могло бы обладать всеми обычными функциональными возможностями традиционного мобильного телефона 3 (например, интерфейсом 35 пользователя), и это может должным образом обеспечиваться любым одним или любым сочетанием аппаратных средств, программного обеспечения и микропрограммного обеспечения. Программное обеспечение может, например, предварительно устанавливаться в запоминающем устройстве 39 и/или может загружаться по телекоммуникационной сети либо со съемного устройства хранения данных (RMD).

[0046] Контроллер 37 выполнен с возможностью управления общей работой мобильного устройства 3, в этом примере с помощью программных команд или команд программного обеспечения, сохраненных в запоминающем устройстве 39. Как показано, эти команды программного обеспечения включают в себя, в том числе, операционную систему 41, модуль 43 управления связью, модуль 44 SSC, модуль 45 мобильности и модуль 46 измерения соты.

[0047] Модуль 43 управления связью выполнен с возможностью управления связью между мобильным устройством 3 и обслуживающей его базовой станцией 5 (и другими устройствами связи, подключенными к обслуживающей базовой станции 5, например, дополнительными мобильными устройствами и/или узлами сети).

[0048] Модуль 44 SSC отвечает за управление непрерывностью сеанса и услуги для каждого сеанса PDU, который есть у мобильного устройства 3 с сетью, на основе соответствующего ассоциированного режима SSC. Модуль 44 SSC выполнен с возможностью ассоциирования подходящего режима SSC с каждым приложением, которое находится в мобильном устройстве 3, и/или каждым приложением, которое запрашивает сеанс PDU. Режим SSC может ассоциироваться с (заранее установленной) предусмотренной приложением/сеансом PDU политикой, информацией, предоставленной приложением (например, при запросе нового сеанса PDU), и/или информацией, предоставленной сетью (например, при одобрении сеанса PDU).

[0049] Модуль 45 мобильности отвечает за поддержание присоединения к сети через подходящую соту (базовой станции 5), пока мобильное устройство 3 перемещается в зоне, охватываемой сетью 1 связи. Модуль 45 мобильности поддерживает присоединение к сети путем выполнения процедуры повторного выбора соты и/или передачи обслуживания в зависимости от условий сигнала и/или т. п. Нужно принять во внимание, что модуль 45 мобильности может выполнять процедуру повторного выбора соты и/или передачи обслуживания, даже когда мобильное устройство 3 остается стационарным, например, вследствие изменений условий сигнала, нагрузки на сеть в текущей соте и/или т. п. Модуль 45 мобильности осуществляет связь с обслуживающей базовой станцией 5 и/или узлами базовой сети, чтобы обмениваться информацией, относящейся к присоединению к сети (сеансу PDU) мобильного устройства 3, включая, например: тип используемого IP-адреса; используемый режим SSC; и информацию, идентифицирующую TUPF/зону TUPF, выделенную мобильному устройству 3.

[0050] Модуль 46 измерения соты отвечает за получение измерений качества сигнала для сот в окрестности мобильного устройства 3 и за формирование и предоставление ассоциированных отчетов об измерениях сот обслуживающей базовой станции 5. Измерения качества сигнала и передача отчетов основываются на подходящей конфигурации измерения, предусмотренной обслуживающей базовой станцией 5.

[0051] Базовая станция

Фиг. 3 - блок-схема, иллюстрирующая основные компоненты базовой станции 5, показанной на фиг. 1. Как показано, базовая станция 5 содержит схему 51 приемопередатчика для передачи сигналов и для приема сигналов от устройств связи (например, мобильных устройств 3/пользовательского оборудования) через одну или несколько антенн 53 и сетевой интерфейс 55 для передачи сигналов и для приема сигналов от узлов сети (например, ассоциированного контроллера 6 TUPF и/или других узлов в базовой сети 7). Базовая станция 5 имеет контроллер 57 для управления работой базовой станции 5. Контроллер 57 ассоциируется с запоминающим устройством 59. Программное обеспечение может, например, предварительно устанавливаться в запоминающем устройстве 59 и/или может загружаться по телекоммуникационной сети 1 либо со съемного устройства хранения данных (RMD). Контроллер 57 выполнен с возможностью управления общей работой базовой станции 5, в этом примере с помощью программных команд или команд программного обеспечения, сохраненных в запоминающем устройстве 59. Как показано, эти команды программного обеспечения включают в себя, в том числе, операционную систему 61, модуль 63 управления связью, модуль 64 SSC и модуль 66 конфигурации измерения.

[0052] Модуль 63 управления связью выполнен с возможностью управления связью между базовой станцией 5 и мобильными устройствами 3 (пользовательским оборудованием) и другими сетевыми объектами, которые подключаются к базовой станции 5. Модуль 63 управления связью также управляет отдельными потоками пользовательского трафика нисходящей линии связи (по ассоциированным однонаправленным радиоканалам данных) и управляющих данных, которые нужно передать устройствам связи, ассоциированным с этой базовой станцией 5, включая, например, управляющие данные для услуг базовой сети и/или мобильности мобильного устройства 3.

[0053] Модуль 64 SSC отвечает за поддержание базы данных отображений, идентифицирующей взаимосвязь между зонами обслуживания TUPF, сотами и режимами SSC (по каждому UE и/или сеансу PDU). Модуль 64 SSC выполнен с возможностью предоставления этой информации другим модулям, когда это целесообразно. Например, модуль 64 SSC может информировать модуль 66 конфигурации измерения, принадлежит ли соседняя сота той же или другой обслуживающей зоне TUPF, нежели сота (соты), эксплуатируемая этой базовой станцией 5.

[0054] Модуль 66 конфигурации измерения отвечает за конфигурирование мобильных устройств 3 для выполнения и сообщения измерений качества сигнала для сот в окрестности мобильных устройств 3 (например, сот, эксплуатируемых этой базовой станцией 5, и/или сот, эксплуатируемых соседними базовыми станциями). Модуль 66 конфигурации измерения получает измерения качества сигнала путем формирования и отправки конфигурации измерения конкретному мобильному устройству 3 и путем приема ассоциированного отчета об измерениях. Отчет об измерениях может использоваться, например, при выполнении процедуры мобильности, затрагивающей мобильное устройство 3, которое предоставило отчет.

[0055] В вышеприведенном описании мобильное устройство 3 и базовая станция 5 описываются для простоты понимания как имеющие некоторое количество дискретных модулей (например, модулей управления связью и модулей SSC). Хотя эти модули могут предоставляться таким образом для некоторых применений, например, где существующая система изменена для реализации изобретения, в других применениях, например, в системах, с самого начала проектируемых с учетом патентоспособных признаков, эти модули могут встраиваться в общую операционную систему или код, и поэтому эти модули могут не восприниматься как отдельные объекты. Эти модули также можно реализовать в программном обеспечении, аппаратных средствах, микропрограммном обеспечении или их сочетании.

[0056] Теперь будет приведено более подробное описание (со ссылкой на фиг. 4 и 5) рассмотренного выше сценария, где мобильное устройство меняет соты, эксплуатируя по меньшей мере один сеанс PDU в режиме 2 SSC.

[0057] Работа - первый пример

Фиг. 4 - временная диаграмма (диаграмма последовательности сообщений), иллюстрирующая примерный процесс, выполняемый компонентами системы 1 при выполнении процедуры мобильности между Сотой A и Сотой B.

[0058] Сначала, как в целом показано на этапе S100, мобильное устройство 3 (используя свой модуль 45 мобильности) подключается к Соте A (эксплуатируемой базовой станцией 5A), которая принадлежит обслуживающей зоне, управляемой TUPF 6-1. Как часть этого этапа мобильное устройство 3 (используя свой модуль 43 управления связью) инициирует подходящий сеанс PDU с базовой сетью 7 (через TUPF 6-1). В этом примере сеанс PDU использует номадтческий IP-адрес и режим 2 SSC. При настройке сеанса PDU мобильное устройство 3 (используя свой модуль 45 мобильности) получает информацию, идентифицирующую TUPF 6-1 (и/или зону обслуживания TUPF), ведущую этот сеанс PDU, например, из сигнализации NAS, принятой от базовой сети 7 (или от приложения, которое настроило сеанс PDU). Мобильное устройство 3 (используя свой модуль 45 мобильности) также информирует обслуживающую базовую станцию 5A о типе IP-адреса и режиме SSC, используемых для этого сеанса PDU (в этом примере - номадический IP-адрес и режим 2 SSC), и идентификаторе TUPF/зоны обслуживания TUPF.

[0059] Поэтому, как в целом показано на этапе S101, обслуживающая базовая станция 5A (используя свой модуль 64 SSC) сохраняет информацию, идентифицирующую, что мобильное устройство 3 использует режим 2 SSC, и информацию, идентифицирующую TUPF 6-1 (зону TUPF) для сеанса PDU. Однако, в этом случае у обслуживающей базовой станции 5A может не быть никакой информации о том, принадлежит ли соседняя сота (например, Сота B) той же обслуживающей зоне TUPF, что и текущая сота (Сота A) мобильного устройства 3. В качестве альтернативы обслуживающая базовая станция 5A может хранить информацию, идентифицирующую, принадлежит ли соседняя сота (например, Сота B) той же или другой обслуживающей зоне TUPF, что и текущая сота (Сота A) мобильного устройства 3.

[0060] В этом примере базовая станция 5 практически выполнена с возможностью обращения с обслуживающей зоной TUPF 6-1 как с зоной TUPF одной соты (то есть включающей только текущую Соту A). Поэтому независимо от того, принадлежит ли соседняя сота (в этом примере Сота B) той же или другой обслуживающей зоне TUPF, что и текущая сота (Сота A), базовая станция 5 выполнена с возможностью инициирования переадресации для мобильного устройства 3, когда мобильное устройство 3 перемещается в ту соседнюю соту.

[0061] В этом примере, когда мобильное устройство 3 покидает зону, обслуживаемую Сотой A, базовая станция 5 формирует (используя свой модуль 63 управления связью) и отправляет мобильному устройству 3 на этапе S103 подходящее сигнальное сообщение, включающее информацию о соседней соте (в этом примере Соте B), которая является целевой обслуживающей сотой для мобильного устройства 3. Информация о соседней соте включает в себя, например, вспомогательную информацию, например информацию, идентифицирующую целевую соту (например, ID соты, ассоциированный с Сотой B), системную информацию и/или т. п. Хотя для простоты не показано на фиг. 4, нужно принять во внимание, что базовая станция 5 (используя свой модуль 66 конфигурации измерения) может конфигурировать мобильное устройство 3 для осуществления подходящих измерений качества сигнала и ассоциированной передачи отчетов (используя свой модуль 46 измерения соты) перед выбором целевой соты. В этом случае базовая станция 5 может конфигурироваться для выбора целевой соты на основе результатов измерений соты.

[0062] На этапе S105 мобильное устройство 3 выполняет повторный выбор соты, и на основе информации, транслируемой (на этапе S107) новой базовой станцией 5B (через Соту B), мобильное устройство 3 определяет, что та же TUPF 6-1 (и/или та же зона обслуживания TUPF) продолжит вести сеанс PDU в новой Соте B (даже если мобильное устройство 3 выполняет переадресацию). Нужно принять во внимание, что информация, транслируемая новой базовой станцией 5B, может включать в себя такую же информацию, как вспомогательная информация, предоставленная старой базовой станцией на этапе S103. Соответственно, этап S103 может быть необязательным. Назначение этой информации - помогать мобильному устройству 3 закрепиться в новой соте после повторного выбора соты.

[0063] На этапе S109 мобильное устройство 3 формирует и отправляет подходящим образом форматированное сигнальное сообщение (например, сообщение RRC) для установления соединения с новой обслуживающей базовой станцией 5B (эксплуатирующей Соту B). На этапе S111 новая обслуживающая базовая станция 5B извлекает из старой обслуживающей базовой станции 5A информацию (например, контекст UE), ассоциированную с мобильным устройством 3, и на этапе S113 старая базовая станция 5A освобождает соединение мобильного устройства 3 через Соту A. Нужно принять во внимание, что освобождение соединения (этап S113) может происходить в более поздней (или ранней) фазе.

[0064] Используя информацию, извлеченную из старой базовой станции 5A, новая базовая станция 5B способна продолжить обслуживание сеанса PDU мобильного устройства 3 через свою соту (Соту B), и мобильное устройство 3 остается присоединенным к базовой сети (то есть ему не нужно опять регистрироваться в базовой сети и устанавливать новый сеанс PDU).

[0065] Нужно принять во внимание, что информация, сохраненная базовой станцией 5A (для Соты A) на этапе S101, может быть сохранена для использования позже (например, как описано ниже со ссылкой на фиг. 5). В сущности, базовая станция 5A может конфигурироваться для того, чтобы узнать, какая соседняя сота принадлежит какой обслуживающей зоне TUPF, и применить эти сведения при принятии решения, запускать ли передачу обслуживания (в той же зоне TUPF) или переадресацию (в другую зону TUPF) в течение мобильности мобильных устройств 3, обслуживаемых этой базовой станцией 5A.

[0066] Работа - второй пример

Фиг. 5 - временная диаграмма (диаграмма последовательности сообщений), иллюстрирующая примерный процесс, выполняемый компонентами системы 1 при выполнении процедуры мобильности между Сотой A и Сотой B. В этом примере у обслуживающей базовой станции 5A есть информация, что целевая сота (Сота B) принадлежит той же обслуживающей зоне TUPF, что и текущая сота (Сота A) мобильного устройства 3. Базовая станция 5A осведомлена об отображении между зоной обслуживания TUPF (аналогично зонам отслеживания в LTE), режимом SSC и ассоциированной сотой (сотами).

[0067] Если зона обслуживания TUPF включает в себя несколько сот (например, обслуживающая зона TUPF №1 на фиг. 1), то передача обслуживания разрешена в зоне обслуживания TUPF. Однако, когда меняется зона обслуживания TUPF (вследствие мобильности мобильного устройства 3 между сотами, принадлежащими разным зонам TUPF), выполняется переадресация (например, как описано выше со ссылкой на фиг. 4).

[0068] Сначала, как в целом показано на этапе S200, мобильное устройство 3 (используя свой модуль 45 мобильности) подключается к Соте A (эксплуатируемой базовой станцией 5A), которая принадлежит обслуживающей зоне, управляемой TUPF 6-1. Этап S200 соответствует этапу S100 из фиг. 4. Таким образом, мобильное устройство 3 инициирует подходящий сеанс PDU с базовой сетью 7 (через TUPF 6-1), используя номадический IP-адрес и режим 2 SSC (в этом примере). Мобильное устройство 3 получает информацию, идентифицирующую TUPF 6-1 (и/или зону обслуживания TUPF), ведущую этот сеанс PDU, и информирует свою обслуживающую базовую станцию 5A о типе IP-адреса и режиме SSC, используемых для этого сеанса PDU, и идентификаторе TUPF/зоны обслуживания TUPF.

[0069] Следовательно, как в целом показано на этапе S201, обслуживающая базовая станция 5A (используя свой модуль 64 SSC) сохраняет информацию, идентифицирующую, что мобильное устройство 3 использует режим 2 SSC, и информацию, идентифицирующую TUPF 6-1 (зону TUPF) для сеанса PDU. В этом случае обслуживающая базовая станция 5A также сохраняет информацию, идентифицирующую, что соседняя сота (например, Сота B) принадлежит той же обслуживающей зоне TUPF, что и текущая сота (Сота A) мобильного устройства 3. Соответственно, базовая станция 5A конфигурируется по отношению к Соте B для выполнения передачи обслуживания вместо переадресации.

[0070] В частности, как в целом показано на этапе S202, базовая станция 5A (используя свой модуль 66 конфигурации измерения) конфигурирует мобильное устройство 3 для осуществления подходящих измерений качества сигнала и ассоциированной передачи отчетов по отношению к набору соседних сот (включая Соту B). На этапе S204 мобильное устройство 3 (используя свой модуль 46 измерения соты) выполняет сконфигурированные измерения качества сигнала (для Соты B) и формирует подходящий отчет об измерениях. Мобильное устройство 3 на этапе S206 отправляет базовой станции 5A сформированный отчет об измерениях (включающий результаты измерения для Соты B). В этом примере мобильное устройство 3 также информирует обслуживающую базовую станцию 5A (например, в сообщении, включающем отчет об измерениях, или в аналогичном сообщении), является ли конкретная сота частью той же зоны обслуживания TUPF, что и текущая сота (Сота A). Например, каждая базовая станция 5 может конфигурироваться для транслирования (или информирования посредством специализированной сигнализации) мобильному устройству 3 зоны (зон) обслуживания TUPF, ассоциированной с сотой (сотами), и мобильное устройство 3 может конфигурироваться для определения, соответствует ли текущая зона обслуживания TUPF какой-либо из зон обслуживания TUPF, ассоциированных с соседними сотами (по меньшей мере теми сотами, для выполнения измерений которых конфигурируется мобильное устройство 3).

[0071] Соответственно, базовая станция 5A способна выбрать подходящую целевую соту для мобильного устройства 3 на основе результатов измерений соты и информации о том, принадлежит ли конкретная сота той же зоне TUPF, что и текущая обслуживающая сота. В этом примере базовая станция 5A выбирает Соту B (эксплуатируемую базовой станцией 5B) в качестве целевой соты передачи обслуживания для мобильного устройства 3 (например, потому что Сота B является наилучшей сотой, которая удовлетворяет условиям для передачи обслуживания, и она находится в той же обслуживающей зоне TUPF, что и текущая обслуживающая сота, Сота A). Поэтому базовая станция 5A (используя свой модуль 63 управления связью) на этапе S208 формирует и отправляет базовой станции 5B, эксплуатирующей Соту B, подходящее сигнальное сообщение для подготовки передачи обслуживания для мобильного устройства 3.

[0072] На этапе S213 базовая станция 5A (используя свой модуль 63 управления связью) формирует и отправляет сигнальное сообщение, указывающее мобильному устройству 3 инициировать передачу обслуживания в Соту B. Поэтому после подходящего установления соединения с новой базовой станцией 5B мобильное устройство 3 становится подключенным к Соте B (этап S215) и продолжает свой сеанс PDU через новую базовую станцию 5B (в той же обслуживающей зоне TUPF).

[0073] Как в целом показано на этапе S217, старая обслуживающая базовая станция 5A теперь может перейти к выполнению подходящей процедуры освобождения соединения или переадресации с TUPF 6-1, так как базовая станция 5A уже не обслуживает мобильное устройство 3.

[0074] Модификации и альтернативы

Выше описаны подробные примерные варианты осуществления. Как поймут специалисты в данной области техники, можно создать некоторое количество модификаций и альтернатив для вышеприведенных примерных вариантов осуществления, извлекая при этом пользу из воплощенных в них изобретений. Сейчас будет описываться только некоторое количество этих альтернатив и модификаций в качестве иллюстрации.

[0075] В вышеприведенном описании объект TUPF описывается в виде автономного узла сети. Однако нужно принять во внимание, что объект TUPF может быть аналогичен обслуживающему шлюзу (S-GW) в LTE, хотя TUPF также может обладать функциональными возможностями шлюза сети с коммутацией пакетов (PDN) (P-GW). Соответственно, TUPF может образовывать часть S-GW и/или P-GW. Также нужно принять во внимание, что функция плоскости пользователя помимо TUPF, но обладающая аналогичными функциональными возможностями, может использоваться вместо описанной в этом документе TUPF.

[0076] В вышеприведенном описании этапов S200 и S201 мобильное устройство информирует обслуживающую базовую станцию о типе IP-адреса и режиме SSC, используемых для запрошенного сеанса PDU, и идентификаторе TUPF/зоны обслуживания TUPF, выбранной для этого сеанса. В качестве альтернативы базовая станция может конфигурироваться для получения такой информации от базовой сети (например, информации, идентифицирующей отображение между зоной обслуживания TUPF и сотами по каждому режиму SSC).

[0077] В вышеприведенных примерах первая и вторая базовые станции (Соты A и B) принадлежат первой зоне обслуживания TUPF, а третья базовая станция (Сота C) принадлежит второй зоне обслуживания TUPF. Нужно принять во внимание, что услуга может быть применима для конкретного UE (и/или конкретного приложения), и разные UE (и/или разные приложения в одном UE) могут иметь разные ассоциированные обслуживающие зоны TUPF. Например, у конкретного приложения/UE может быть одна зона обслуживания TUPF во всей сети (например, Соты A, B и C на фиг. 1), тогда как у другого приложения/UE может быть иное определение зон обслуживания TUPF (например, Сота A в одной зоне TUPF и Соты B и C в другой зоне TUPF).

[0078] Нужно принять во внимание, что базовые станции могут конфигурироваться для хранения и применения в их решениях мобильности информации, идентифицирующей, какие соты можно использовать для передачи обслуживания, а какие соты можно использовать для переадресации. Эта информация может храниться по каждому UE (подписка) и по каждой услуге (при необходимости, по каждому приложению). Эта информация может позволять гибкое развертывание различных приложений с разными потребностями (даже при одинаковом режиме SSC). Например, корпоративные приложения могут обрабатываться иначе, чем личные приложения в одной и той же соте (и для одного и того же мобильного устройства).

[0079] <Автономная WLAN>

Нужно принять во внимание, что сеть радиодоступа может быть выполнена в виде WLAN, например, показанной на фиг. 6 WLAN. WLAN может содержать одну или несколько сот (эксплуатируемых одной или несколькими ассоциированными точками доступа). WLAN/точки доступа могут подключаться к базовой сети NextGen 3GPP через подходящий интерфейс для передачи данных плоскости управления и плоскости пользователя между базовой сетью NextGen и WLAN (который в этом случае действует в качестве RAN NextGen). Каждая сота WLAN (например, "Сота W", эксплуатируемая точкой доступа 5W) может рассматриваться как отдельная зона TUPF. Поэтому мобильность для мобильных устройств между сотами WLAN можно обеспечить с использованием процедуры переадресации. В качестве альтернативы некоторые (или все) соты WLAN могут быть назначены одной зоне TUPF. Нужно принять во внимание, что в этом случае может применяться процедура, описанная со ссылкой на фиг. 4 (то есть запуск переадресации между сотами, которые принадлежат одной и той же зоне TUPF).

[0080] Чтобы мобильное устройство могло реализовать процедуры NexGen 3GPP в WLAN, уровень NAS может предоставляться поверх уровня WLAN/стека WLAN (например, в наборе микросхем WLAN в UE). Следовательно набор микросхем WLAN мобильного устройства может конфигурироваться для осуществления связи с базовой сетью NextGen, используя подходящую сигнализацию NAS.

[0081] Уровень NAS отвечает за управление мобильностью (MM), управление сеансом (SM) и управление соединением (CM) для мобильного устройства, включая непрерывность сеанса и услуги (в WLAN/RAN).

[0082] Процедуры безопасности уровня NAS могут использоваться для авторизации и аутентификации любой RAT доступа. На стороне сети привязка безопасности и объекты SM/MM могут отличаться, но с точки зрения мобильного устройства будет достаточно одного уровня NAS. Безопасность WLAN можно вывести из параметров 3GPP, например, путем предоставления подходящего ключа "Kwt" обслуживающей точке доступа WLAN для аутентификации мобильного устройства (например, когда мобильное устройство первый раз присоединяется к WLAN). Нужно принять во внимание, что такой ключ Kwt может быть аналогичен ключу "SKwt" (или совпадать с ним), используемому в настоящее время в объединении LTE-WLAN (LWA) для безопасности WLAN.

[0083] Нужно принять во внимание, что мобильное устройство может выгодно использовать соединение WLAN (например, когда оно одновременно подключено к WLAN и RAN NexGen) для указания базовой сети возникновения отказа линии радиосвязи (RLF) в RAN (или наоборот). Это обеспечило бы лучшую непрерывность услуги для мобильного устройства.

[0084] <Объект SM/MM на границе (NextGen) RAN>

Фиг. 7 показывает примерную архитектуру плоскости управления (CP) и плоскости пользователя (UP). Как показано, в этом случае предоставляется подходящий объект UP на границе RAN (обозначенный GA 12A UP). Нужно принять во внимание, что объект UP может использоваться оператором сети для доставки всплывающей рекламы и/или других аналогичных небольших передач данных мобильным устройствам в RAN (например, повторно используя для этой цели существующий однонаправленный канал RAN). В качестве альтернативы такие небольшие данные могут поступать от любого другого объекта RAN (например, маршрутизатора, или агрегатора, или переключателя, или самой базовой станции).

[0085] Нужно принять во внимание, что контент может поступать от базовой станции или граничного узла без необходимости создавать отдельный IP-поток (для этого контента). У WLAN есть возможность всплывающей рекламы, и веб-обозреватели отображают локальное содержимое (преимущественно рекламу). Следовательно RAN 5G можно приспособить для предоставления такой же возможности. Один вариант - избыточное предоставление однонаправленных радиоканалов (то есть оставить место для передачи такой всплывающей рекламы/небольших данных помимо данных, для которых настраивается однонаправленный радиоканал). Например, если IP-поток №1 составляет 5 Мбайт/с (для конкретного мобильного устройства), и соответствующий однонаправленный радиоканал конфигурируется (базовой станцией) размером 5,5 Мбайт/с, то 0,5 Мбайт/с может использоваться для передачи локального (всплывающего) контента тому мобильному устройству (по тому однонаправленному радиоканалу).

[0086] В этом случае (всплывающий) контент может выгодно шифроваться с использованием такого же алгоритма безопасности, что и обычные данные для этого однонаправленного радиоканала (поскольку контент поступает поверх уровня PDCP в базовой станции). На стороне приемника может предоставляться подходящий механизм для разделения пакетов, принятых по такому избыточно предоставленному однонаправленному радиоканалу. На стороне передачи (базовая станция) можно обнаружить пакеты, маркированные для соответствующего IP-потока, и (дополнительный) локальный контент может поступать с таким же адресом назначения, используя избыточно предоставленную часть однонаправленного радиоканала.

[0087] Нужно принять во внимание, что веб-обозреватель (работающий на мобильном устройстве) способен публиковать/отображать исходный контент (запрошенный самим мобильным устройством) и любой локально поступивший контент (например, всплывающую рекламу от базовой станции), так что не нужно никакое разделение пакетов на уровне, связанном с предоставлением доступа (AS), или уровне, не связанном с предоставлением доступа (NAS) UE.

[0088] Также нужно принять во внимание, что может использоваться подходящая конфигурация автономного однонаправленного радиоканала (не соответствующая никакому IP-потоку на стороне CN) вместо избыточного предоставления для локально сформированных пакетов. При использовании такого автономного однонаправленного радиоканала пакеты могут выгодно отправляться мобильным устройствам без привлечения объекта SM/MM. Нужно принять во внимание, что это решение можно реализовать в маршрутизаторе, или узле-агрегаторе TNL, или любом другом узле (например, узле, который не завершает никакие протоколы 3GPP), находящемся выше eNB в сети.

[0089] В вышеприведенных примерных вариантах осуществления базовая станция использует технологию радиосвязи (радиодоступа) 3GPP для осуществления связи с мобильным устройством. Однако, в соответствии с вышеприведенными вариантами осуществления любая другая технология радиосвязи (то есть WLAN, Wi-Fi, WiMAX, Bluetooth и т. п.) может использоваться между базовой станцией и мобильным устройством. Вышеприведенные примерные варианты осуществления также применимы к "немобильному" или в целом стационарному пользовательскому оборудованию.

[0090] В вышеприведенном описании мобильное устройство и базовая станция для простоты понимания описываются содержащими некоторое количество дискретных функциональных компонентов или модулей. Хотя эти модули могут предоставляться таким образом для некоторых применений, например, где существующая система изменена для реализации изобретения, в других применениях, например, в системах, с самого начала проектируемых с учетом патентоспособных признаков, эти модули могут встраиваться в общую операционную систему или код, и поэтому эти модули могут не восприниматься как отдельные сущности.

[0091] В вышеприведенных примерных вариантах осуществления описывалось некоторое количество программных модулей. Как поймут специалисты в данной области техники, программные модули могут предоставляться в компилированном или некомпилированном виде и могут предоставляться в базовую станцию, объект управления мобильностью или в мобильное устройство как сигнал по компьютерной сети или на носителе записи. Кроме того, функциональные возможности, выполняемые частью или всем этим программным обеспечением, могут выполняться с использованием одной или нескольких специализированных аппаратных схем. Однако использование программных модулей предпочтительно, поскольку облегчает обновление базовой станции или мобильного устройства, чтобы обновлять их функциональные возможности.

[0092] Целевая сота может ассоциироваться с той же обслуживающей зоной функции плоскости пользователя, что и исходная сота, эксплуатируемая базовой станцией, и контроллер базовой станции может быть способен определять, что обслуживающая зона функции плоскости пользователя, с которой ассоциируется целевая сота, является такой же, как обслуживающая зона функции плоскости пользователя, с которой ассоциируется исходная сота. В этом случае контроллер базовой станции может действовать для инициирования процедуры передачи обслуживания, в которой соединение связи для сеанса связи устройства связи через исходную соту не разрывается до тех пор, пока базовая станция, эксплуатирующая целевую соту, не подготовится к приему связи для сеанса связи устройства связи через целевую соту.

[0093] Контроллер базовой станции может действовать для определения режима непрерывности сеанса и услуги (SSC), ассоциированного с сеансом связи для устройства связи (например, путем определения, требует ли сеанс связи непрерывности сеанса по Интернет-протоколу, IP, и достижимости IP-адреса в системе связи на заранее установленной зоне обслуживания функции плоскости пользователя). Например, контроллер может действовать для определения режима SSC, ассоциированного с сеансом связи для устройства связи, во время установления сеанса связи.

[0094] Целевая сота может ассоциироваться с той же обслуживающей зоной функции плоскости пользователя, что и исходная сота, эксплуатируемая базовой станцией, и в этом случае контроллер базовой станции может действовать для инициирования процедуры переадресации, когда контроллер определяет, что режим SSC является режимом (например, режимом 2 SSC), в котором сеанс связи использует номадический (или непостоянный) IP-адрес (например, когда сеанс связи не требует ни непрерывности IP-сеанса, ни достижимости IP-адреса).

[0095] Контроллер базовой станции может действовать для инициирования процедуры мобильности, отличной от процедуры переадресации, когда контроллер определяет, что режим SSC является режимом (например, режимом 1 SSC), в котором сеанс связи использует фиксированный (или постоянный) IP-адрес.

[0096] Контроллер базовой станции может действовать для сохранения информации, идентифицирующей отображение между режимами SSC, зонами обслуживания функции плоскости пользователя и сотами, и управления мобильностью устройства связи на основе этого отображения.

[0097] Целевая сота может ассоциироваться с той же обслуживающей зоной функции плоскости пользователя, что и исходная сота, эксплуатируемая базовой станцией, но контроллер базовой станции может быть неспособен определять, что обслуживающая зона функции плоскости пользователя, с которой ассоциируется целевая сота, является такой же, как обслуживающая зона функции плоскости пользователя, с которой ассоциируется исходная сота. В этом случае контроллер базовой станции может действовать для инициирования процедуры переадресации, в которой соединение связи для сеанса связи устройства связи через исходную соту разрывается до того, как базовая станция, эксплуатирующая целевую соту, подготовилась к приему связи для сеанса связи устройства связи через целевую соту.

[0098] Базовая станция может быть выполнена в виде базовой станции в сети радиодоступа следующего поколения 3GPP (NextGen/5G).

[0099] Контроллер устройства сети радиодоступа может действовать для шифрования запрошенного устройством связи потока данных и дополнительного инициированного сетью потока данных, используя одинаковые параметры безопасности, зависящие от устройства связи.

[0100] Устройство связи может дополнительно содержать: приемопередатчик для осуществления связи с базовой станцией, соединенной с базовой сетью, по ассоциированному однонаправленному радиоканалу; и контроллер, действующий для обнаружения отказа линии радиосвязи, RLF, относящегося к однонаправленному радиоканалу; и контроллер может действовать для предоставления указания RLF узлу базовой сети посредством точки доступа WLAN.

[0101] Различные другие модификации станут очевидны специалистам в данной области техники и здесь не будут описываться подробнее.

[0102] Данная заявка основывается и испрашивает приоритет по заявке Соединенного Королевства на патент № 1613900.8, поданной 12 августа 2016 г., раскрытие которой полностью включается в этот документ посредством ссылки.

Изобретение относится к беспроводной связи. Система связи содержит множество сот, ассоциирующихся с соответствующей обслуживающей зоной завершающей функции плоскости пользователя (TUPF). Базовая станция, эксплуатирующая соту в системе связи, управляет сеансом связи у устройства связи посредством базовой станции и TUPF. Мобильность устройства связи между сотой, эксплуатируемой базовой станцией (исходная сота), и подходящей целевой сотой выполняется следующим образом: когда сеанс связи использует номадический IP-адрес и целевая сота ассоциируется с той же обслуживающей зоной TUPF, что и исходная сота, но базовая станция неспособна определить обслуживающую зону TUPF у целевой соты, базовая станция инициирует процедуру переадресации, а не процедуру передачи обслуживания. При выполнении процедуры переадресации соединение связи для сеанса связи через исходную соту разрывается до того, как целевая сота подготовилась к приему связи для сеанса связи устройства связи. Технический результат заключается в установлении оптимального пути для сеанса связи. 4 н. и 7 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Базовая станция для системы связи, содержащей множество сот, при этом каждая сота ассоциирована с соответствующей обслуживающей зоной функции плоскости пользователя и при этом базовая станция содержит:

контроллер и приемопередатчик;

причем контроллер выполнен с возможностью управления сеансом связи устройства связи посредством базовой станции и функции плоскости пользователя;

причем контроллер выполнен с возможностью управления мобильностью устройства связи между исходной сотой, эксплуатируемой базовой станцией, и целевой сотой системы связи; и

при этом, когда целевая сота ассоциирована с той же обслуживающей зоной функции плоскости пользователя, что и исходная сота, эксплуатируемая базовой станцией, но контроллер неспособен определить, что обслуживающая зона функции плоскости пользователя, с которой ассоциирована целевая сота, является такой же, как обслуживающая зона функции плоскости пользователя, с которой ассоциирована исходная сота, контроллер конфигурируется для инициирования процедуры переадресации, в которой соединение связи для сеанса связи устройства связи через исходную соту разрывается до того, как базовая станция, эксплуатирующая целевую соту, подготовилась для приема связи для сеанса связи устройства связи через целевую соту.

2. Базовая станция по п. 1, в которой, когда целевая сота ассоциирована с той же обслуживающей зоной функции плоскости пользователя, что и исходная сота, эксплуатируемая базовой станцией, и контроллер способен определить, что обслуживающая зона функции плоскости пользователя, с которой ассоциирована целевая сота, является такой же, как обслуживающая зона функции плоскости пользователя, с которой ассоциирована исходная сота, контроллер конфигурируется для инициирования процедуры передачи обслуживания, в которой соединение связи для сеанса связи устройства связи через исходную соту не разрывается до тех пор, пока базовая станция, эксплуатирующая целевую соту, не подготовится для приема связи для сеанса связи устройства связи через целевую соту.

3. Базовая станция по п. 1, в которой контроллер выполнен с возможностью определения режима непрерывности сеанса и услуги, SSC, ассоциированного с сеансом связи для устройства связи.

4. Базовая станция по п. 3, в которой контроллер выполнен с возможностью определения режима SSC, ассоциированного с сеансом связи для устройства связи, во время установления сеанса связи.

5. Базовая станция по п. 3, в которой, когда целевая сота ассоциирована с той же обслуживающей зоной функции плоскости пользователя, что и исходная сота, эксплуатируемая базовой станцией, контроллер конфигурируется для инициирования процедуры переадресации, когда упомянутый контроллер определяет, что режим SSC является режимом, в котором сеанс связи использует номадический или непостоянный IP-адрес.

6. Базовая станция по п. 3, в которой контроллер выполнен с возможностью инициирования процедуры мобильности, отличной от процедуры переадресации, когда упомянутый контроллер определяет, что режим SSC является режимом, в котором сеанс связи использует фиксированный или постоянный IP-адрес.

7. Базовая станция по п. 2, в которой контроллер выполнен с возможностью поддержания информации, идентифицирующей отображение между режимами SSC и зонами и сотами обслуживания функции плоскости пользователя, и управления мобильностью устройства связи на основе упомянутого отображения.

8. Базовая станция для системы связи, содержащей множество сот, при этом каждая сота ассоциирована с соответствующей обслуживающей зоной завершающей функции плоскости пользователя, функции плоскости пользователя, и причем базовая станция содержит:

контроллер и приемопередатчик;

причем контроллер выполнен с возможностью управления сеансом связи устройства связи посредством базовой станции и упомянутой функции плоскости пользователя;

причем контроллер выполнен с возможностью управления мобильностью устройства связи между исходной сотой, эксплуатируемой базовой станцией, и целевой сотой в системе связи; и

причем, когда целевая сота ассоциирована с той же обслуживающей зоной функции плоскости пользователя, что и исходная сота, эксплуатируемая базовой станцией, и контроллер способен определить, что обслуживающая зона функции плоскости пользователя, с которой ассоциирована целевая сота, является такой же, как обслуживающая зона функции плоскости пользователя, с которой ассоциирована исходная сота, контроллер конфигурируется для инициирования процедуры передачи обслуживания, в которой соединение связи для сеанса связи устройства связи через исходную соту не разрывается до тех пор, пока базовая станция, эксплуатирующая целевую соту, не подготовится к приему связи для сеанса связи устройства связи через целевую соту.

9. Базовая станция по п. 8, в которой, когда целевая сота ассоциирована с той же обслуживающей зоной функции плоскости пользователя, что и исходная сота, эксплуатируемая базовой станцией, но контроллер не способен определить, что обслуживающая зона функции плоскости пользователя, с которой ассоциирована целевая сота, является такой же, как обслуживающая зона функции плоскости пользователя, с которой ассоциирована исходная сота, упомянутый контроллер конфигурируется для инициирования процедуры переадресации, в которой соединение связи для сеанса связи устройства связи через исходную соту разрывается до того, как базовая станция, эксплуатирующая целевую соту, подготовилась для приема связи для сеанса связи устройства связи через целевую соту.

10. Способ, выполняемый базовой станцией в системе связи, содержащей множество сот, при этом каждая сота ассоциируется с соответствующей обслуживающей зоной функции плоскости пользователя и при этом способ содержит этапы, на которых:

управляют сеансом связи устройства связи посредством базовой станции и функции плоскости пользователя;

управляют мобильностью устройства связи между исходной сотой, эксплуатируемой базовой станцией, и целевой сотой системы связи; и

инициируют, когда целевая сота ассоциируется с той же обслуживающей зоной функции плоскости пользователя, что и исходная сота, эксплуатируемая базовой станцией, но базовая станция не способна определить, что обслуживающая зона функции плоскости пользователя, с которой ассоциируется целевая сота, является такой же, как обслуживающая зона функции плоскости пользователя, с которой ассоциируется исходная сота, процедуру переадресации, в которой соединение связи для сеанса связи устройства связи через исходную соту разрывается до того, как базовая станция, эксплуатирующая целевую соту, подготовилась к приему связи для сеанса связи устройства связи через целевую соту.

11. Способ, выполняемый базовой станцией в системе связи, содержащей множество сот, при этом каждая сота ассоциируется с соответствующей обслуживающей зоной завершающей функции плоскости пользователя, функции плоскости пользователя, причем способ содержит этапы, на которых:

управляют сеансом связи устройства связи посредством базовой станции и функции плоскости пользователя;

управляют мобильностью устройства связи между исходной сотой, эксплуатируемой базовой станцией, и целевой сотой системы связи; и

инициируют, когда целевая сота ассоциируется с той же обслуживающей зоной функции плоскости пользователя, что и исходная сота, эксплуатируемая базовой станцией, и базовая станция способна определить, что обслуживающая зона функции плоскости пользователя, с которой ассоциируется целевая сота, является такой же, как обслуживающая зона функции плоскости пользователя, с которой ассоциируется исходная сота, процедуру передачи обслуживания, в которой соединение связи для сеанса связи устройства связи через исходную соту не разрывается до тех пор, пока базовая станция, эксплуатирующая целевую соту, не подготовится к приему связи для сеанса связи устройства связи через целевую соту.