РАЗГРАНИЧЕНИЕ УСЛУГ ДЛЯ УСТРОЙСТВ, ПОДКЛЮЧЕННЫХ К UE, ДЕЙСТВУЮЩЕМУ В КАЧЕСТВЕ МАРШРУТИЗАТОРА Российский патент 2020 года по МПК H04W28/16 H04W28/26 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способам и устройствам в сотовых системах мобильной связи, в частности, к разграничению услуг тогда, когда устройства подключены к пользовательскому устройству, выполняющему функцию маршрутизатора.

Уровень техники

По мере развития беспроводных сетей они все больше сочетаются с множеством различных технологий связи и технологий доступа. Например, пользовательское устройство, которое упоминается, например, как пользовательское оборудование (UE), при подключении к сотовой базовой станции может иметь другие устройства, подключенные к нему, в то время как UE обеспечивает доступ к сети сотовой связи и услугам беспроводной связи, используя, например, WiFi или аналогичные технологии беспроводной связи малого радиуса действия для этих других устройств.

Беспроводная связь используется рядом различных устройств, таких, например, как мобильные телефоны, смартфоны, персональные цифровые помощники, переносные компьютеры, персональные компьютеры (ПК), датчики, счетчики учета коммунальных услуг, транспортные средства, приборы системы безопасности или бытовые электроприборы. Количество устройств растет быстрыми темпами, и этот перечень не является исчерпывающим. Эти устройства различных типов могут подключаться к внешней сети, например, Интернет, или к некоторой внутренней сети, используя технологию беспроводной связи, такую как протоколы сотовой связи, например, второго поколения (2G), третьего поколения (3G), четвертого поколения (4G), пятого поколения (5G) и т.д.; глобальную систему мобильной связи (GSM), общую службу пакетной радиосвязи (GPRS), технологию развития стандарта GSM с повышенной скоростью передачи данных (EDGE), универсальную систему мобильной связи (UMTS), долгосрочное развитие (LTE), новое радио (NR) или протоколы беспроводной связи малого радиуса действия, такие, например, как WiFi, Zigbee, Bluetooth, радиосвязь дальнего радиуса действия (LoRa), связь ближнего радиуса действия (NFC), радиочастотную идентификацию (RFID), Интернет-протокол версии 6 (IPv6) поверх маломощных беспроводных персональных сетей (6LoWPAN) и Z-волну непосредственно через точку доступа или через промежуточное устройство, в свою очередь, подключенное к внешней сети с использованием протокола беспроводной связи, сотовой связи или беспроводной связи малого радиуса действия.

Когда устройство подключено через промежуточное устройство, ему может быть присвоен локальный адрес Интернет-протокола (IP-адрес), например, предоставленный промежуточным устройством или шлюзом в сетевой архитектуре.

UE, действующее в качестве мобильного маршрутизатора

UE, действующее в качестве маршрутизатора, например, для виртуальной частной сети (VPN), представляет собой решение для передачи данных с использованием мобильной связи, которая позволяет подключить несколько других устройств к UE и обеспечить доступ к сетям через это UE. Такое UE может также упоминаться как маршрутизация позади мобильной станции (MS), UE, действующее в качестве маршрутизатора, UE, действующее в качестве мобильного маршрутизатора, беспроводной маршрутизатор, IP-маршрутизатор и IP_router. Другими словами, UE обеспечивает маршрутизацию пакетов данных на адреса устройств, которые не принадлежат к сеансу сети пакетной передачи данных (PDN), то есть UE действует в качестве маршрутизатора, но находится позади него. Адрес пункта назначения для пакетов данных может отличаться от адреса UE, действующего в качестве маршрутизатора. Устройства, подключенные к UE, действующему в качестве маршрутизатора, могут рассматриваться как входящие в подсеть. Подсеть для этих устройств, подключенных к UE, действующему в качестве маршрутизатора, получают из сервера аутентификации, авторизации и учета (AAA). IP-адреса этих устройств являются маршрутизируемыми, то есть общедоступными, и они не зависят от IP-адреса UE, действующего в качестве маршрутизатора, который получается во время процедуры активации контекста протокола пакетных данных (PDP) или процедуры установления соединения с PDN.

Термин "UE" означает терминал, мобильный телефон, смартфон, ноутбук, ПК, датчик, станок для массового производства, торговый автомат, банкомат (ATM), платежный терминал, например, терминал точки продажи (PoS), транспортное средство, корабль, воздушное судно, устройство Интернета вещей (IoT), бытовой электроприбор или любое оборудование другого типа с функцией(ями) беспроводной связи, которое работает совместно с пользователем или без него.

Атрибут, параметр или информация Framed-Route предоставляет информацию о маршрутизации, которая будет конфигурироваться для пользователя, то есть для UE, действующего в качестве маршрутизатора, на сервере доступа к сети (NAS). Информация Framed-Route возвращается из сервера удаленной аутентификации пользователей (RADIUS) в виде сообщения с разрешением доступа. Атрибут Framed-Route задан в стандарте RFC2865 рабочей группы проектирования Интернета (IETF)). Атрибут Framed-Route указывает способ маршрутизации для UE, действующего в качестве маршрутизатора, и он используется только в сообщении с разрешением доступа. Атрибут Framed-Route конфигурируется в профиле пользователя и содержит по меньшей мере один маршрут для каждого UE, которое должно использовать маршрутизацию за признаком UE. В данном документе термины UE, MS и беспроводное устройство используются взаимозаменяемо.

Прежде чем продолжить описание UE, действующего в качестве маршрутизатора, будут описаны сотовая сеть телекоммуникационной инфраструктуры и способы ее построения. На фиг. 1 поз.100 указывает сотовую сеть телекоммуникационной инфраструктуры. Первое UE 101, такое как терминал, мобильный/сотовый телефон, смартфон, карманный персональный компьютер (PDA), планшетный компьютер, ноутбук, персональный компьютер или любое другое устройство, способное к беспроводной связи, например, оборудование, которое не относится к пользователю, такое как устройства межмашинного взаимодействия, поддерживает связь через линию 120 беспроводной связи с устройством радиодоступа/сетевым узлом 122, например, eNodeB (eNodeB, eNB), NodeB, базовой станцией, контроллером радиосети (RNC), контроллером базовой станции (BSC) или аналогичным устройством доступа к инфраструктуре сети, которое, в свою очередь, поддерживает связь с базовой сетью 104, осуществляющей тарификацию, аутентификацию и подключение к другим устройствам связи и/или услугам приложений, таким, например, как услуги, основанные на Интернет. Базовая сеть 104 может представлять собой, например, сеть усовершенствованного пакетного ядра (EPC). Линия 120 беспроводной связи может быть основана, например, на LTE или аналогичном стандарте сети сотовой связи, как, например, "новое радио" (NR), широкополосный множественный доступ с кодовым разделением каналов (WCDMA), GPRS и EDGE. Второе UE 103 может быть подключено к первому UE 101 через интерфейс 130 беспроводной связи малого радиуса действия. Второе UE 103 может быть, например, другим UE, таким как смартфон, PDA, ноутбук, ПК, камера, датчик температуры, устройство наблюдения, устройство Интернета вещей, бытовой электроприбор, внешнее устройство и т.д.

Первое UE 101, обозначенное ссылочной позицией 101, может упоминаться как UE, действующее в качестве маршрутизатора, IP-маршрутизатора, UE, действующее в качестве мобильного маршрутизатора, UE, действующее в качестве маршрутизатора, беспроводного маршрутизатора, мобильного маршрутизатора, IP-маршрутизатора или IP_router. Второе UE 103 может упоминаться как устройство, действующее позади UE 101, IP-устройство, беспроводное устройство, мобильное устройство или внешнее устройство. Эти термины используются взаимозаменяемо в данном документе.

Базовая сеть 104 связи или просто базовая сеть дополнительно содержит узел управления мобильностью, такой как объект управления мобильностью/обслуживающий узел поддержки GPRS (MME/SGSN) 102, обслуживающий шлюз (SGW) 106, шлюз PDN/узел обслуживания шлюза общих услуг пакетной радиосвязи (PGW/GGSN) 107, функциональный элемент реализации политик и правил тарификации (PCRF) 108, функциональный элемент приложения (AF) 140 и RADIUS-сервер 145. RADIUS-сервер 145 может также упоминаться как база данных RADIUS. Базовая сеть 104 может быть в свою очередь подключена к внешней сети 150, такой как Интернет или интранет. Следует понимать, что различные узлы базовой сети могут располагаться в одних и тех же аппаратных средствах. AF 140 может быть в виде функционального элемента управления состоянием прокси-вызова (P-CSCF). PGW/GGSN относится к PGW или GGSN, или как к PGW, так и к GGSN, или к объединенным PGW и GGSN, которые расположены в одном узле. MME/SGSN относится к MME, или к SGSN, или как к MME, так и SGSN, или к объединенным MME и SGSN, которые расположены в одном узле.

На фиг. 2 показано первое UE 101, действующее в качестве мобильного маршрутизатора. В качестве примера показано, что UE 101, действующее в качестве мобильного маршрутизатора, имеет два вторых UE 103, подключенных к первому UE 101. Два вторых UE 103 представляют собой IP_device 1, например, ноутбук, и IP_device 2, например, мобильный телефон. Два вторых UE 103 содержатся в атрибуте Framed-Route первого UE 101. Следует отметить, что два вторых UE 103 являются только примером, и что применимо также любое подходящее другое количество вторых UE 103. Исключение из этого является фиг. 3, на которой UE с поз.101 не функционирует в качестве мобильного маршрутизатора.

Как показано на фиг. 2, первое UE 101, действующее в качестве мобильного маршрутизатора, создает соединение 200 PDN, которое PGW/GGSN 107 авторизует, используя RADIUS-сервер 145. RADIUS-сервер 145 аутентифицирует это первое UE 101 и включает атрибут Framed-Route в RADIUS-сообщение о разрешении доступа. Атрибут Framed-Route точно определяет информацию о маршрутизации подсети, которая будет установлена в PGW/GGSN 107 для первого UE 101.

IP-адрес, выделенный первому UE 101, то есть UE, действующему в качестве маршрутизатора, обозначен "IP_router". IP-адреса вторых UE 103, подключенных к первому UE 101, находятся внутри подмножества, точно определенного в атрибуте Framed-Route, и эти IP-адреса обозначены "IP_deviceX", где X – положительное целое число, то есть 1, 2 и т.д.

Когда вторые UE 103, подключенные к первому UE 101, отправляют трафик 203 восходящей линии связи (UL), они могут использовать IP-адрес IP_deviceX, который отличается от IP-адреса IP_router. IP_deviceX затем указывает источник трафика UL. Источник пакетов UL представляет собой IP_deviceX. Трафик UL может также упоминаться как пакеты UL или пакеты данных UL. Когда PGW/GGSN 107 принимает пакет 205 нисходящей линии связи (DL) с адресом пункта назначения, соответствующим адресу в атрибуте Framed-Route, например, адрес может представлять собой IP_deviceX, пакет перенаправляется в первое UE 101 через ассоциированный сеанс PDN, и, в конечном счете, во вторые UE 103, подключенные к первому UE 101. Пункт назначения пакетов 205 DL представляет собой IP_deviceX. Пакет 205 DL может также упоминаться как пакет данных DL или трафик DL.

Первое UE 101, действующее в качестве мобильного маршрутизатора, может базироваться на 2G или 3G или в будущем на доступе к NR также в 5G.

Разграничение услуг, достигаемое за счет создания выделенного однонаправленного канала

На фиг. 3 показано создание выделенного однонаправленного канала, запускаемого служебной информацией из AF 140. Однонаправленный канал может быть описан как "канал" или "туннель", переносящий данные из одного узла в другой узел. Однонаправленный канал может быть выделенным однонаправленным каналом или однонаправленным каналом по умолчанию. Однонаправленный канал по умолчанию представляет соединение PDN, создается при первоначальном подключении или при создании соединения PDN и существует до тех пор, пока не будет подключено UE. Выделенный однонаправленный канал обеспечивает выделенный туннель для определенного типа трафика, например, для передачи голоса, видео, голоса по IP (VoIP), голоса по LTE (VoLTE) и т.д. Выделенный однонаправленный канал существует в дополнение к однонаправленному каналу по умолчанию, и эти два однонаправленных канала связаны друг с другом.

Следует также отметить, что на фиг. 3 показана упрощенная последовательность операций, и что могут быть дополнительные этапы способа, которые также выполняются, но не показаны в данном документе для упрощения описания. Следует также отметить, что UE, показанное на фиг. 3, не действует в качестве маршрутизатора. На фиг. 3 сетевой узел 122 служит примером eNB. AF 140 может представлять собой, например, P-CSCF.

Далее, со ссылкой на фиг. 3, приведена текущая сигнализация, при этом этапы могут выполняться в любом подходящем порядке по сравнению с тем, который описан ниже.

Этап 301

UE 101 отправляет сообщение с запросом подключения в MME/SGSN 102. MME/SGSN 102 принимает сообщение с запросом подключения из UE 101. Запрос связности PDN отправляется вместе с сообщением запроса подключения.

Этап 302

MME/SGSN 102 отправляет сообщение с запросом создания сеанса в PGW/GGSN 107. Сообщение запроса создания сеанса отправляется через SGW 106. PGW/GGSN 107 принимает сообщение с запросом создания сеанса из MME/SGSN 102.

Этап 303

PGW/GGSN 107 отправляет сообщение с первоначальным запросом на управление кредитом (CCR-I) в PCRF 108 через интерфейс Gx. Сообщение содержит информацию, указывающую Framed-IP = IP_UE. PCRF 108 принимает сообщение CCR-I из PGW/GGSN 107. Интерфейс Gx находится между PGW/GGSN 107 и PCRF 108.

Этап 304

PCRF 108 отправляет сообщение с первоначальным ответом по управлению кредитом (CCA-I) в PGW/GGSN 107. PGW/GGSN 107 принимает сообщение CCA-I из PCRF 108.

Этап 305

PGW/GGSN 107 отправляет сообщение с ответом на запрос создания сеанса в MME/SGSN 102 через SGW 106. Сообщение содержит информацию, указывающую IP_UE. MME/SGSN 102 принимает сообщение с ответом на запрос создания сеанса из PGW/GGSN 107. Сообщение с ответом на запрос создания сеанса представляет собой ответ на сообщение с запросом создания сеанса, отправленное на этапе 302.

Этап 306

MME/SGSN 102 отправляет сообщение с разрешением подключения к UE 101. Сообщение с запросом активации однонаправленного канала EPS по умолчанию, содержащее информацию, указывающую IP_UE, отправляется вместе с разрешением подключения. Сообщение может содержать информацию, которая указывает IP_UE. UE 101 принимает сообщение с разрешением подключения из MME/SGSN 102. Сообщение с разрешением подключения является ответом на сообщение с запросом подключения, отправленное на этапе 301. Запрос на активацию однонаправленного канала EPS по умолчанию отправляется вместе с сообщением с разрешением подключения.

Этап 307

После выполнения этапов 301-306 UE 101 запускает приоритетные услуги. Приоритетные услуги могут быть описаны как специальные услуги.

Этап 308

AF 140 отправляет сообщение AAR-I в PCRF 108. Сообщение AAR-I отправляется через интерфейс Rx. Сообщение AAR-I содержит информацию, указывающую приоритетную услугу и Framed-IP=IP_UE. Интерфейс Rx расположен между PCRF 108 и AF 140. PCRF 108 принимает сообщение AAR-I из AF 140.

Этап 309

PCRF 108 выполняет привязку Gx-Rx на основании IP_UE.

PCRF 108 сначала устанавливает сеанс Gx для PDN, то есть сеанс сети доступа к IP-связности (IP-CAN), по направлению к PGW/GGSN 107. Затем PCRF 108 устанавливает сеанс Rx для услуги по направлению к AF 140, при этом услуга будет переноситься по PDN. PCRF 108 должен осуществить привязку сеанса Rx, то есть услугу, к сеансу Gx, например, к PDN, на основании IP-адреса и возможно также на основании других параметров.

В сети с несколькими PCRF 108 необходимо обеспечить, чтобы все сеансы Diameter, установленные в контрольных точках Gx, Rx и S9 для конкретного сеанса IP-CAN, использовали один и тот же образец PCRF. Эта возможность сопоставления сеанса может упоминаться как "привязка сеанса" или "привязка PCRF". Например, сеанс, созданный через интерфейс Gx для UE LTE, может быть передан в конкретный PCRF на основании идентификатора абонента, например, международного идентификатора мобильного абонента (IMSI). Когда другой сеанс создан через интерфейс Rx, этот сеанс идентифицируется по назначенному IP-адресу. Чтобы гарантировать, что запросы на сеанс передаются в корректный PCRF, между идентификатором абонента, назначенным IP-адресом и выбранным экземпляром PCRF должна поддерживаться взаимосвязь на протяжении всего времени сеанса IP-CAN. Другими словами, привязка включает в себя ассоциирование информации о сеансе AF с одним сеансом IP-CAN.

Этап 310

PCRF 108 отправляет сообщение с запросом повторной аутентификации (Re-Auth-Request (RAR)) в PGW/GGSN 107. Сообщение отправляется через интерфейс Gx. Сообщение RAR содержит динамические правила управления политикой и тарификации (PCC) для приоритетной услуги.

Этап 311

Для приоритетной услуги создается выделенный однонаправленный канал с гарантированной скоростью передачи битов (GBR).

Кратко описывая фиг. 3, AF 140 запрашивает резервирование ресурса, то есть этап 308, для специальной услуги, то есть приоритетной услуги в последовательности операций, основанной на запросе UE, то есть этап 301;

- Этап 309: PCRF 108 сначала находит соответствующий сеанс Gx на основании IP-адреса UE.

- Этап 310: PCRF 108 дополнительно отправляет запрос в PGW/GGSN 107 через Gx.

- Этап 311: PGW/GGSN 107 инициирует создание выделенного однонаправленного канала, включающего в себя конкретное качество обслуживания (QoS) однонаправленного канала в виде GBR для того, чтобы выполнить разграничение услуг.

Разграничение относится к разграничению услуг для одного UE и для услуг, таких, например, как услуга мультимедийной IP-подсистемы (IMS), сигнализация протокола инициирования сеанса (SIP), средства голосовой связи, средства видеосвязи. Другими словами, разграничение относится к услуге, которая требует различного качества обслуживания.

Таким образом, на рынке существует потребность в предоставлении услуги передачи данных с высоким приоритетом для аварийно-спасательных служб и корпоративных клиентов, где первое UE 101 действует как беспроводной/LTE-маршрутизатор, к которому подключены различные вторые UE 103 с помощью WiFi или других аналогичных технологий беспроводной радиосвязи малого радиуса действия.

Вышеизложенное означает, что аварийно-спасательная служба или корпоративные клиенты, включая услуги, инициированные вторыми UE 103, подключенными к первому UE 101, то есть к мобильному маршрутизатору, должны использовать выделенный однонаправленный канал с услугой передачи данных с более высоким приоритетом в таких случаях, как сценарии, связанные с чрезвычайными ситуациями или перегрузкой по сравнению с услугами передачи данных в сценариях, не связанных с чрезвычайными ситуациями или перегрузками. Данные в сценариях, не связанных с чрезвычайными ситуациями или перегрузкой, имеют более низкий приоритет по сравнению со сценариями, связанными с чрезвычайными ситуациями или перегрузкой. Например, в месте добычи полезных ископаемых имеется устройство наблюдения, подключенное к маршрутизатору LTE, и в случае чрезвычайной ситуации оно включит свою камеру и начнет передавать потоковое видео в реальном времени в центр экстренных служб. Это потребует установление выделенного однонаправленного канала с более высоким профилем QoS для того, чтобы приоритизировать потоковое видео в реальном времени в сети.

При использовании текущей архитектуры PCC может оказаться невозможным инициировать выделенный однонаправленный канал, если вторые UE 103, подключенные к первому UE 101 в качестве маршрутизатора, запускают приоритетные услуги, и адрес IP_deviceX используется в запросе услуги из AF 140, например, из P-CSCF. Ниже приводится объяснение этого случая.

Когда первое UE 101 действует в качестве мобильного маршрутизатора, если вторые UE 103, подключенные к первому UE 101, инициируют приоритетную услугу, используя адрес источника IP_deviceX, приоритетная услуга может вообще не выполняться, так как PCRF 108 не может найти соответствующий сеанс Gx. На фиг. 4 показан пример такого сценария. На фиг. 4 показана проблема, возникающая с решением PCC, то есть то, что не существует выделенного однонаправленного канала для услуг, запущенных из вторых UE 103, подключенных к первому UE 101. В качестве примера на фиг. 4 показан сетевой узел 122 с eNB.

На фиг. 4 первое UE 101 действует в качестве мобильного маршрутизатора и может также упоминаться как маршрутизатор IP. В качестве примера показано первое UE 101, действующее в качестве мобильного маршрутизатора, которое имеет два вторых UE 103, подключенных к первому UE 101. Два вторых UE 103 представляют собой IP_device 1, например ноутбук, и IP_device 2, например – мобильный телефон. Два вторых UE 103 содержатся в атрибуте Framed-Route первого UE 101. Следует отметить, что два вторых UE 103 представлены только в качестве примера, и что также применимо любое другое подходящее количество вторых UE 103. Следует также отметить, что на фиг. 4 показана упрощенная последовательность операций, и что могут быть дополнительные этапы способа, которые также выполняются, но не показаны здесь с целью упрощения описания. Фиг. 4 отличается от фиг. 3 тем, что на фиг. 4 первое UE 101 действует в качестве маршрутизатора, то есть имеет вторые UE 103, подключенные к нему, которые расположены за ним. На фиг. 3 показано только одно UE, и оно не действует в качестве маршрутизатора.

Способ, показанный на фиг. 4, содержит по меньшей мере некоторые следующие этапы, при этом этапы могут выполняться в любом подходящем порядке, который отличается от описанного ниже:

Этап 401

Этот этап соответствует этапу 301, показанному на фиг. 3. Первое UE 101 отправляет сообщение с запросом подключения в MME/SGSN 102. MME/SGSN 102 принимает сообщение с запросом подключения из первого UE 101. Запрос связности PDN отправляется вместе с запросом подключения.

Этап 402

Этот этап соответствует этапу 302, показанному на фиг. 3. MME/SGSN 102 отправляет сообщение с запросом создания сеанса в PGW/GGSN 107. Сообщение с запросом создания сеанса отправляется через SGW 106. PGW/GGSN 107 принимает сообщение с запросом создания сеанса из MME/SGSN 102.

Этап 403

PGW/GGSN 107 отправляет сообщение CCR-I в PCRF 108 через интерфейс Gx. Сообщение содержит информацию, указывающую Framed-IP = IP_Router. PCRF 108 принимает сообщение CCR-I из PGW/GGSN 107. Интерфейс Gx находится между PGW/GGSN 107 и PCRF 108.

Этап 404

PCRF 108 отправляет сообщение CCA-I в PGW/GGSN 107. PGW/GGSN 107 принимает сообщение CCA-I из PCRF 108.

Этап 405

PGW/GGSN 107 отправляет сообщение с ответом на запрос создания сеанса в MME/SGSN 102. Сообщение содержит информацию, указывающую IP_router. MME/SGSN 102 принимает сообщение с ответом на запрос создания сеанса из PGW/GGSN 107. Сообщение с ответом на запрос создания сеанса представляет собой ответ на сообщение с запросом создания сеанса, отправленное на этапе 402.

Этап 406

MME/SGSN 102 отправляет сообщение с разрешением подключения в первое UE 101. Активированный запрос однонаправленного канала EPS по умолчанию, содержащий информацию, указывающую IP_router, может быть отправлен вместе с разрешением подключения. Первое UE 101 принимает сообщение с разрешением подключения из MME/SGSN 102. Сообщение с разрешением подключения представляет собой ответ на сообщение с запросом подключения, отправленное на этапе 301.

Этап 407

После того как по меньшей мере были выполнены некоторые этапы 401-406, первый UE 101 запускает приоритетные услуги. Приоритетные услуги могут быть описаны как специальные услуги. Источник приоритетной услуги является IP_deviceX.

Этап 408

AF 140 отправляет сообщение AAR-I в PCRF 108. Сообщение AAR-I отправляется через интерфейс Rx. Сообщение AAR-I содержит информацию, указывающую приоритетную услугу и Framed-IP=IP_deviceX. PCRF 108 принимает сообщение AAR-I из AF 140. PCRF 108 не будет осуществлять поиск сеанса Gx, основываясь на IP_deviceX, так как сеанс Gx связан с IP_router. Таким образом, PCRF 108 не может выполнить какую-либо привязку Rx-Gx.

Раскрытие сущности изобретения

Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы устранить по меньшей мере некоторые из вышеуказанных недостатков и выполнить улучшенный узел или улучшенные узлы и способ или способы для сетей беспроводной связи.

Варианты осуществления, представленные в данном документе, относятся к способу, выполняемому в PCRF для достижения разграничения услуг, соответствующему PCRF, способу, выполняемому в PGW для достижения разграничения услуг, и соответствующему PGW.

Способ выполняется в PCRF для достижения разграничения услуг для второго UE, подключенного к первому UE, действующему в качестве мобильного маршрутизатора. Способ содержит прием в PCRF, от дополнительного узла, запроса на установление соединения PDN для первого UE, причем запрос содержит информацию о маршрутизации первого UE; прием во втором PCRF из AF запроса для резервировании ресурсов для услуги, основанной на запросе из второго UE, причем запрос содержит IP-адрес второго UE; и сопоставление, в PCRF, информации о маршрутизации первого UE с IP-адресом второго UE.

Варианты осуществления, представленные в данном документе, также относятся к PCRF для достижения разграничения услуг для второго UE, подключенному к первому UE, действующему в качестве мобильного маршрутизатора. PCRF выполнено с возможностью приема от дополнительного узла запроса на установление соединения PDN для первого UE, причем запрос содержит информацию о маршрутизации первого UE; приема из AF запроса для резервировании ресурсов для услуги, основанной на запросе от второго UE, причем запрос содержит IP-адрес второго UE; и сопоставление информации о маршрутизации первого UE с IP-адресом второго UE.

Кроме того, варианты осуществления, представленные в данном документе, относятся к способу, выполняемому в PGW/GGSN для достижения разграничения услуг для второго UE, подключенного к первому UE, действующему в качестве мобильного маршрутизатора, причем способ содержит прием запроса на резервирование ресурсов от PCRF для услуги, запрошенной из AF, причем запрос на резервирование ресурсов содержит информацию о маршрутизации первого UE, сопоставленную с IP-адресом второго UE; и создание или обновление выделенного однонаправленного канала для услуги, запрошенной из AF.

Варианты осуществления, представленные в данном документе, также относятся к PGW/GGSN для достижения разграничения услуг для второго UE, подключенного к первому UE, действующему в качестве мобильного маршрутизатора. PGW/GGSN выполнен с возможностью приема запроса на резервирование ресурсов из PCRF для услуги, запрошенной из AF, причем запрос на резервирование ресурсов содержит информацию о маршрутизации первого UE, сопоставленную с IP-адресом второго UE; и создания или обновления выделенного однонаправленного канала для услуги, запрошенной из AF.

Варианты осуществления, представленные в данном документе, предоставляют многочисленные преимущества, неисчерпывающий перечень примеров которых представлен ниже:

Преимущество вариантов осуществления, представленные в данном документе, состоит в том, что они позволяют достичь разграничения услуг посредством создания выделенного однонаправленного канала для услуг, инициированных из вторых UE, подключенных к первому UE, действующему в качестве маршрутизатора. Это, в свою очередь, обеспечивает преимущества, связанные с предоставлением приоритетной услуги и/или экстренной услуги.

Варианты осуществления, представленные в данном документе, не ограничиваются признаками и преимуществами, упомянутыми выше. Специалисты в данной области техники заметят дополнительные признаки и преимущества после прочтения последующего подробного описания.

Краткое описание чертежей

Далее изобретение будет описано неограничивающим образом и более подробно со ссылкой на примерные варианты осуществления, проиллюстрированные на прилагаемых чертежах, на которых:

фиг. 1 – схематичная блок-схема, иллюстрирующая примерную сеть;

фиг. 2 – схематичная блок-схема, иллюстрирующая примерную последовательность операций;

фиг. 3 – схематичная блок-схема, иллюстрирующая примерную последовательность операций;

фиг. 4 – схематичная блок-схема, иллюстрирующая примерную последовательность операций;

фиг. 5 – схематичная блок-схема, иллюстрирующая примерную последовательность операций;

фиг. 6 – блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая способ, выполняемый PCRF;

фиг. 7 – блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая способ, выполняемый PGW/GGSN; и

фиг. 8, 9 – схематичные блок-схемы, иллюстрирующие примерные устройства, где на фиг. 8 показан узел инфраструктуры, и на фиг. 9 показаны UE/терминал/узел устройства.

Чертежи необязательно выполнены в масштабе, а размеры некоторых элементов для ясности могут быть выполнены в увеличенном масштабе. Вместо этого акцент делается на иллюстрации принципов действия вариантов осуществления, представленных в данном документе.

Осуществление изобретения

На фиг. 1 со ссылкой на примерную сотовую сеть телекоммуникационной инфраструктуры будет рассмотрено следующее решение:

PCRF 108 осуществляет сопоставление IP_route с IP_deviceX:

(1) PGW/GGSN 107 также подает атрибут Framed-Route или делегированный префикс IPv6 для IPv6 в PCRF 108 в дополнение к созданному IP-адресу или созданному префиксу IPv6 во время установления сеанса Gx. Другой вариант состоит в том, что PCRF 108 получает атрибут Framed-Route или делегированный префикс IPv6 для IPv6 из репозитория профилей подписки (SPR) или репозитория пользовательских данных (UDR).

(2) PCRF 108 будет также проверять атрибут Framed-Route или делегированный префикс IPv6, чтобы выполнить сопоставление IP_router с IP_deviceX при привязке сеанса Gx-Rx.

Варианты осуществления, представленные в данном документе, позволяют достичь разграничения услуг посредством создания выделенного однонаправленного канала для услуг, инициированных из вторых UE 103, подключенных к первому UE 101 в качестве маршрутизатора. Это, в свою очередь, позволяет получить преимущества, связанные с обеспечением приоритетной услуги и/или экстренной услуги.

Теперь более подробно будет описан пример со ссылкой на фиг. 5. Варианты осуществления, представленные в данном документе, могут содержать по меньшей мере один из этапов, представленных ниже. Порядок этапов необязательно должен соответствовать порядку, в котором ниже описаны этапы. Вместо этого возможен любой подходящий порядок, признанный специалистом в данной области техники.

Разграничение услуг достигается за счет создания выделенного однонаправленного канала

Прежде чем приступить к описанию фиг. 5, будет кратко изложена текущая сигнализация, которая показана на фиг. 4 и описана ранее. Текущая сигнализация, показанная на фиг. 4, выглядит следующим образом:

- AF 140, например P-CSCF, запрашивает резервирование ресурса для специальной услуги, то есть для приоритетной услуги в последовательности операций, основанной на запросе UE.

- PCRF 108 сначала находит соответствующий сеанс Gx на основании IP-адреса UE.

- PCRF 108 дополнительно отправляет запрос в PGW/GGSN 107 через интерфейс Gx.

PGW/GGSN 107 инициирует создание выделенного однонаправленного канала, включающего в себя конкретный однонаправленный канал QoS для того, чтобы выполнить разграничение услуг.

Как описано ранее, проблема, связанная с этой текущей сигнализацией, состоит в том, что PCRF 108 не будет осуществлять поиск сеанса Gx, основываясь на IP_deviceX, так как сеанс Gx имеет IP_router в качестве своего framed-IP.

Одно из возможных решений этой проблемы буде описано ниже:

(1) PGW/GGSN 107 также обеспечивает атрибут Framed-Route в PCRF 108 при установлении сеанса IP-CAN.

(2) PCRF 108 сопоставляет IP-адрес, принятый из AF 140, и атрибут Framed-Route, принятый из PGW/GGSN 107, для выполнения привязки сеанса Gx-Rx.

С помощью этого решения можно достичь разграничения услуг, используя однонаправленный канал GBR тогда, когда вторые UE 103, подключенные к первому UE 101 в качестве мобильного маршрутизатора, запускают услуги, такие как приоритетные услуги.

Далее, со ссылкой на фиг. 5, будет более подробно описана примерная последовательность операций сигнализации для решения, кратко описанного выше.

На фиг. 5 показано первое UE 101, действующее в качестве мобильного маршрутизатора, которое может также упоминаться как IP-маршрутизатор или беспроводной маршрутизатор. В этом примере два вторых UE 103 подключены к первому UE 101, действующему в качестве мобильного маршрутизатора. Два вторых UE 103 представляют собой IP_device 1, например, ноутбук, и IP_device 2, например, мобильный телефон. Два вторых UE 103 содержатся в атрибуте Framed-Route первого UE 101. Следует отметить, что два вторых UE 103 представлены только в качестве примера, и что также применимо любое другое подходящее количество вторых UE 103. Следует также отметить, что на фиг. 5 показана упрощенная последовательность операций, и возможны дополнительные этапы способа, которые также выполняются, но не показаны здесь для упрощения описания. Сетевой узел 122 показан в качестве примера на фиг. 5 с eNB.

Способ, показанный на фиг. 5, содержит по меньшей мере один из следующих этапов, при этом этапы могут выполняться в любом подходящем порядке по сравнению с тем, который описан ниже.

Этап 501

Этот этап соответствует этапу 301, показанному на фиг. 3, и этапу 401, показанному на фиг. 4. Первое UE 101 отправляет сообщение с запросом подключения в MME/SGSN 102. MME/SGSN 102 принимает сообщение с запросом подключения из первого UE 101. Запрос связности PDN отправляется вместе с запросом подключения.

Этап 502

Этот этап соответствует этапу 302, показанному на фиг. 3, и этапу 402, показанному на фиг. 4. MME/SGSN 102 отправляет сообщение с запросом создания сеанса в PGW/GGSN 107. Сообщение с запросом создания сеанса отправляется через SGW 106. PGW/GGSN 107 принимает сообщение с запросом создания сеанса из MME/SGSN 102.

Этап 503

PGW/GGSN 107 отправляет сообщение с запросом доступа на RADIUS-сервер 145. Запрос доступа может упоминаться как RADIUS-запрос доступа. RADIUS-сервер 145 принимает сообщение с запросом доступа из PGW/GGSN 107.

Этап 504

RADIUS-сервер 145 отправляет сообщение с ответом на запрос доступа в PGW/GGSN 107. Сообщение с ответом на запрос доступа содержит атрибут Framed-Route, то есть информацию, указывающую атрибут Framed-Route. Информация, указывающая атрибут Framed-Route, может также упоминаться как информация Framed-Route, данные Framed-Route, параметр Framed-Route, атрибут Framed-Route и т.д. Сообщение с ответом на запрос доступа является ответом на сообщение с запросом доступа, отправленное на этапе 503. PGW/GGSN 107 принимает сообщение с ответом на запрос доступа из RADIUS-сервера 145.

Этап 505

PGW/GGSN 107 отправляет сообщение CCR-I через интерфейс Gx в PCRF 108. Сообщение CCR-I содержит информацию, указывающую Framed-IP = IP_Router и атрибут Framed-Route. PCRF 108 принимает сообщение CCR-I из PGW/GGSN 107.

Этап 506

PCRF 108 отправляет сообщение CCA-I в PGW/GGSN 107. PGW/GGSN 107 принимает сообщение CCA-I из PCRF 108.

Этап 507

PGS/GGSN 107 отправляет сообщение с ответом на запрос создания сеанса в MME/SGSN 102. Сообщение с ответом на запрос создания сеанса содержит информацию, указывающую IP_router. MME/SGSN 102 принимает сообщение с ответом на запрос создания сеанса из PGW/GGSN 107. Сообщение с ответом на запрос создания сеанса является ответом на запрос создания сеанса, отправленный на этапе 502.

Этап 508

MME/SGSN 102 отправляет сообщение с разрешением подключения в первое UE 101. Сообщение с разрешением подключения содержит запрос на активацию однонаправленного канала EPS по умолчанию с информацией, указывающей IP_router. Первое UE 101 принимает сообщение с разрешением подключения из MME/SGSN 102. Сообщение с разрешением подключения является ответом на сообщение с запросом подключения, отправленное на этапе 501.

Этап 509

По меньшей мере одно из вторых UE 103 запускает приоритетные услуги, где источник указан как IP_deviceX.

Этап 510

AF 140 отправляет сообщение AAR-I через интерфейс Rx в PCRF 108. Сообщение AAR-I содержит информацию, указывающую приоритетную услугу и Framed-IP=IP_deviceX. PCRF 108 принимает сообщение AAR-I из AF 140.

Этап 511

PCRF 108 сверяет IP_deviceX с атрибутом Framed-Route для привязки Gx-Rx.

Этап 512

PCRF 108 отправляет сообщение RAR через интерфейс Gx в PGW/GGSN 107. Сообщение RAR содержит информацию, указывающую динамические PCC-правила для приоритетной услуги. PGW/GGSN 107 принимает сообщение RAR из PCRF 108.

Этап 513

Для приоритетной услуги создается выделенный однонаправленный канал с GBR.

Фиг. 5 можно также описать следующим образом:

- Этап 501: первое UE 101, действующее в качестве мобильного маршрутизатора, отправляет сообщение с запросом подключения, например, запрос связности PDN, в MME/SGSN 102 через eNB 122.

- Этап 502: MME/SGSN 102, в свою очередь, отправляет сообщение с запросом создания сеанса в PGW/GGSN 107 через SGW 106.

- Этап 503: PGW/GGSN 107, в свою очередь, отправляет сообщение с RADIUS-запросом доступа на RADIUS-сервер 145.

- Этап 504: RADIUS-сервер 145 отправляет сообщение с ответом на запрос доступа в PGW/GGSN 107, содержащий элемент Framed-Route.

- Этап 505: PGW/GGSN 107, в свою очередь, отправляет в PCRF 108 сообщение CCR_I Gx с framed-IP=IP_router и элементами Framed-Route.

- Этап 506: PCRF 108 передает ответное сообщение CCA_I в PGW/GGSN 107.

- Этап 507: PGW/GGSN 107 отправляет сообщение с ответом на запрос создания сеанса с элементом IP_router в MME/SGSN 102 через SGW 106.

- Этап 508: MME/SGSN 102 отправляет сообщение с разрешением подключения в первое UE 101 с запросом на активацию однонаправленного канала EPS по умолчанию. Запрос на активацию однонаправленного канала EPS по умолчанию содержит элемент IP_router.

- Этап 509: первое UE 101 запускает приоритетные услуги для подключенного(ых) второго(ых) UE 103, например, IP_deviceX, с источником: IP_deviceX, по направлению к AF 140. AF 140 может быть представлена в виде P-CSCF.

- Этап 510: AF 140, в данном случае в виде P-CSCF, передает ответное сообщение AAR-I Rx в PCRF 108 с приоритетной услугой и элементами framed_IP=IP_deviceX.

- Этап 511: PCRF 108 будет также сверять IP_deviceX с атрибутом Framed-Route для привязки Gx-Rx.

- Этап 512: PCRF 108 отправляет сообщение RAR Gx в PGW/GGSN 107 с динамическими PCC-правилами для элемента приоритетной услуги.

- Этап 513: Для приоритетной услуги создается выделенный однонаправленный канал с GBR.

PCRF 108 может сопоставлять (устанавливать соответствие) информацию о маршрутизации первого UE 101 с IP-адресом второго UE 103. Например, это можно выполнить в таблице поиска или в соответствии с алгоритмом.

Атрибут Framed-Route предоставляет информацию о маршрутизации, которая будет конфигурироваться для пользователя на NAS, то есть для первого UE 101 на NAS. Информация Framed-Route может быть возвращена из RADIUS-сервера 145 в сообщении с разрешением доступа (смотри этап 508).

Например, однонаправленный канал GBR является предпочтительным для VoLTE. GBR является также предпочтительной в случае услуг в чрезвычайных ситуациях.

На фиг. 5 решение представлено следующим образом:

- При установлении PDN-соединения PGW/GGSN 107 также передает атрибут Framed-Route, полученный из RADIUS-сервера 145, в PCRF 108.

- Когда AF 140, например, P-CSCF, запрашивает резервирование ресурсов для конкретной услуги, PCRF 108 будет также проверять атрибут Framed-Route для выполнения привязки сеанса Gx-Rx.

Другая альтернатива состоит в том, что PCRF 108 может получить атрибут Framed-Route из SPR/UDR (не показан на фиг. 5).

Способ, описанный выше, теперь будет описан с точки зрения PCRF 108. На фиг. 6 показана блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая настоящий способ, выполняемый PCRF 108 для достижения разграничения услуг для второго UE 103, подключенного к первому UE 101, действующему в качестве мобильного маршрутизатора. Способ содержит по меньшей мере один из следующих этапов, выполняемых в PCRF 108, при этом этапы могут выполняться в любом подходящем порядке по сравнению с тем, который описан ниже.

Этап 601

Этот этап соответствует этапу 505, показанному на фиг. 5. PCRF 108 принимает, из дополнительного узла 107, запрос для установления PDN-соединения для первого UE 101, действующего в качестве мобильного маршрутизатора. Запрос содержит информацию о маршрутизации первого UE 101.

Информация о маршрутизации первого UE 101 может содержать информацию о маршрутизации, которая будет конфигурироваться для пользователя на NAS, то есть для первого UE 101 на NAS.

Информация о маршрутизации первого UE 101 может содержать атрибут Framed-Route, или делегированный префикс IPv6 или маршрут IPv6 для передачи кадров. Атрибут Framed-Route может быть принят из RADIUS-сервера 145.

Дополнительный узел 107 может также упоминаться как второй узел 107, и PCRF 108 может упоминаться как первый узел 108.

Дополнительный узел 107 может представлять собой PGW/GGSN 107. Дополнительный узел 107 может представлять собой SPR/UDR.

Этап 602

Этот этап соответствует этапу 510, показанному на фиг. 5. PCRF 108 принимает, из AF 140, запрос о резервировании ресурса для услуги на основании запроса из второго UE 103, подключенного к первому UE 101. Запрос содержит IP-адрес второго UE 103.

Запрос на резервирование ресурса может быть запросом на повторную авторизацию в PGW/GGSN 107 для установления или обновления выделенного однонаправленного канала для услуги, запрошенной из AF 140. Установление может совпадать с созданием.

Ресурсы являются ресурсами в EPS, то есть выделенный ресурс соответствует требованию QoS услуги. Выделенный ресурс может представлять собой выделенный однонаправленный канал в EPS.

Этап 603

Этот этап соответствует этапу 511, показанному на фиг. 5. PCRF 108 сопоставляет информацию о маршрутизации первого UE 101 с IP-адресом второго UE 103. Сопоставление может также упоминаться как ассоциирование, связь, соединение, подключение и т.д.

Сопоставление может дополнительно содержать получение сеанса Gx, соответствующего информации о маршрутизации первого UE 101. Получение сеанса Gx может также упоминаться как отыскание сеанса Gx.

Сопоставление может дополнительно содержать указание IP-адреса второго UE 103 в информации о маршрутизации первого UE 101. Указание IP-адреса может также упоминаться как точное определение или добавление IP-адреса.

При установлении сеанса PDN PCRF 108 может обращаться к сопоставлению.

Информация о маршрутизации может содержать IP-адрес и атрибут Framed-Route первого UE 101, и сопоставление может содержать сопоставление атрибута Framed-Route первого UE 101 с IP-адресом второго UE 103.

Этап 604

Этот этап соответствует этапу 511, показанному на фиг. 5. PCRF 108 может выполнить привязку сеанса Gx-Rx.

Этап 605

Этот этап соответствует этапу 512, показанному на фиг. 5. PCRF 108 может отправить запрос на резервирование ресурса в PGW/GGSN 107 через интерфейс Gx. Запрос на резервирование ресурса может содержать сопоставление информации о маршрутизации первого UE 101 с IP-адресом второго UE 103.

В одном примере запрос на резервирование ресурса содержит информацию о маршрутизации с IP-адресом второго UE 103.

Запрос на резервирование ресурса может быть запросом на повторную авторизацию в PGW/GGSN 107 для услуги, запрошенной из AF 140, или он может быть запросом на повторную авторизацию в PGW/GGSN 107 для установления выделенного однонаправленного канала для услуги, запрошенной из AF 1540.

Чтобы выполнить этапы способа, показанные на фиг. 6 для достижения разграничения услуг для второго UE 103, подключенного к первому UE 101, действующему в качестве мобильного маршрутизатора, PCRF 108 выполнен с возможностью приема, из дополнительного узла 107, запроса об установлении PDN-соединения для первого UE 101, действующего в качестве мобильного маршрутизатора. Запрос содержит информацию о маршрутизации первого UE 101. Дополнительный узел может представлять собой PGW/GGSN 107. Дополнительный узел может представлять собой SPR/UDR.

PCRF 108 выполнен с возможностью приема, из AF 140, запроса о резервировании ресурса для услуги на основании запроса из второго UE 103. Второе UE 103 подключено к первому UE 101. Запрос содержит IP-адрес второго UE 103.

PCRF 108 выполнен с возможностью сопоставления информации о маршрутизации первого UE 101 с IP-адресом второго UE 103.

Информация о маршрутизации может содержать IP-адрес и атрибут Framed-Route первого UE 101, и PCRF 108 можно выполнить с возможностью сопоставления атрибута Framed-Route первого UE 101 с IP-адресом второго UE 103.

PCRF 108 может быть дополнительно выполнен с возможностью отправки запроса на резервирование ресурса в PGW/GGSN 107 через интерфейс Gx. Запрос на резервирование ресурса может содержать сопоставление информации о маршрутизации первого UE 101 с IP-адресом второго UE 103. В одном примере запрос на резервирование ресурса содержит информацию о маршрутизации второго UE 103.

Запрос на резервирование ресурса может быть запросом на повторную авторизацию в PGW/GGSN 107 для установления выделенного однонаправленного канала для услуги, запрошенной из AF 140.

PCRF 108 может быть дополнительно выполнен с возможностью получения сеанса Gx, соответствующего информации о маршрутизации первого UE 101 для сопоставления информации о маршрутизации первого UE 101 с IP-адресом второго UE 103. Получение сеанса Gx может также упоминаться как отыскание сеанса Gx.

PCRF 108 может быть дополнительно выполнен с возможностью указания IP-адреса второго UE 103 в информации о маршрутизации первого UE 101 для сопоставления информации о маршрутизации первого UE 101 с IP-адресом второго UE 103. Индикатор IP-адреса может также упоминаться как точное определение или добавление IP-адреса.

PCRF может быть дополнительно выполнен с возможностью отправки запроса на резервирование ресурса в PGW/GGSN 107 через интерфейс Gx. Запрос может содержать IP-адрес второго UE 103.

PCRF 108 может быть дополнительно выполнен с возможностью выполнения привязки сеанса Gx-Rx.

Информация о маршрутизации первого UE 101 может содержать информацию о маршрутизации, которая будет конфигурироваться для пользователя на NAS, то есть для первого UE 101 на NAS.

Информация о маршрутизации первого UE 101 может содержать атрибут Framed-Route, или делегированный префикс IPv6 или маршрут IPv6 для передачи кадров. Атрибут Framed-Route или маршрут IPv6 для передачи кадров может быть принят из RADIUS-сервера 145.

Способ, описанный выше, будет теперь описан с точки зрения PGW/GGSN 107. На фиг. 7 показана блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая настоящий способ, выполняемый PGW/GGSN 107 для достижения разграничения услуг для второго UE 102, подключенного к первому UE 101, действующему в качестве мобильного маршрутизатора. Способ содержит по меньшей мере один из следующих этапов, выполняемых в PGW/GGSN 107, при этом этапы могут выполняться в любом подходящем порядке по сравнению с тем, который описан ниже.

Этап 701

Этот этап соответствует этапу 512, показанному на фиг. 5. PGW/GGSN 107 принимает запрос на резервирование ресурса от PCRF 108 для услуги, запрошенной у AF 140. Запрос на резервирование ресурса содержит сопоставленную информацию о маршрутизации первого UE 101, действующего в качестве мобильного маршрутизатора. Информация о маршрутизации содержит IP-адрес второго UE 103. Второе UE 103 подключено к первому UE 101.

Запрос на резервирование ресурса может быть запросом на повторную авторизацию в PGW/GGSN 107 для услуги, запрошенной AF 140. Запрос на резервирование ресурса может быть запросом на повторную авторизацию в PGW/GGSN 107 для установления или обновления выделенного однонаправленного канала для услуги, запрошенной от AF 140. Установление может совпадать с созданием.

Запрос на резервирование ресурса может быть принят из PCRF 108 через интерфейс Gx.

Сопоставленная информация о маршрутизации может дополнительно содержать информацию, указывающую IP-адрес второго UE 103 в информации о маршрутизации первого UE 101. Указание IP-адреса может также упоминаться как определение или добавление IP-адреса.

Информация о маршрутизации второго UE 103 может содержать информацию о маршрутизации, которая будет конфигурироваться для пользователя на NAS, то есть для первого UE 101 на NAS. Информация о маршрутизации первого UE 101 может содержать информацию о маршрутизации, которая будет конфигурироваться для пользователя на NAS, то есть для первого UE 101 на NAS.

Информация о маршрутизации первого UE 101 может содержать атрибут Framed-Route, или маршрут IPv6 для передачи кадров или делегированный префикс IPv6. Атрибут Framed-Route, или маршрут IPv6 для передачи кадров или делегированный префикс IPv6 может быть принят из RADIUS-сервера 145.

В одном примере запрос на резервирование ресурса может содержать информацию о маршрутизации первого UE 101, действующего в качестве мобильного маршрутизатора, или информацию о маршрутизации второго UE 103, подключенного к первому UE 101.

Этап 702

Этот этап соответствует этапу 513, показанному на фиг. 5. PGW/GGSN 107 создает или обновляет выделенный однонаправленный канал для услуги, запрошенной из AF 140.

Этап 703

Этот этап соответствует этапу 513, показанному на фиг. 5. PGW/GGSN 107 может выполнить маршрутизацию для трафика нисходящей линии связи на основании IP-адреса второго UE 103. Маршрутизация может быть дополнительно основана на порте второго UE 103.

Чтобы выполнить этапы способа, показанные на фиг. 8, для достижения разграничения услуг, PGW/GGSN 107 выполнен с возможностью приема запроса на резервирование ресурса из PCRF 108 для услуги, запрошенной из AF 140. Запрос на резервирование ресурса содержит информацию о маршрутизации первого UE 101, действующего в качестве мобильного маршрутизатора, сопоставленную с IP-адресом второго UE 103. Второе UE 103 подключено к первому UE 101. Запрос на резервирование ресурса может быть запросом на повторную авторизацию в PGW/GGSN 107 для установления выделенного однонаправленного канала для услуги, запрошенной из AF 140.

PGW/GGSN 107 можно выполнить с возможностью приема запроса на резервирование ресурса из PCRF 108 через интерфейс Gx.

Сопоставленная информация о маршрутизации дополнительно содержит индикатор IP-адреса второго UE 103 в информации о маршрутизации первого UE 101. Индикатор IP-адреса может также упоминаться как точное определение или добавление IP-адреса.

Информация о маршрутизации первого UE 101 может содержать информацию о маршрутизации, которая будет конфигурироваться для пользователя на NAS, то есть для первого UE 101 на NAS.

Информация о маршрутизации первого UE 101 может содержать атрибут Framed-Route, или маршрут IPv6 для передачи кадров или делегированный префикс IPv6. Атрибут Framed-Route, или маршрут IPv6 для передачи кадров или делегированный префикс IPv6 может быть принят из RADIUS-сервера 145.

PGW/GGSN 107 выполнен с возможностью создания выделенного однонаправленного канала для услуги, запрошенной из AF 140.

PGW/GGSN 107 может быть дополнительно выполнен с возможностью выполнения маршрутизации для трафика нисходящей линии связи на основании IP-адреса второго UE 103.

Как показано на фиг. 8, узлы базовой сети, например, PCRF 108 или PGW/GGSN 107, содержат по меньшей мере один блок 801 обработки (PROC) и при необходимости один или более блоков 802 считываемой компьютером памяти (STOR), подключенных к блоку 801 обработки. Кроме того, узел также содержит интерфейс 805 передачи данных (COM1) для взаимодействия с другими узлами базовой сети и UE 101 через сетевой узел 122. Сетевой узел 122 может быть, например, eNodeB, или RNC или BSC. Блок 801 обработки выполнен с возможностью приема и передачи управляющего сигнала и/или пакетов данных с использованием интерфейса 805 связи. Блок 801 обработки выполнен с возможностью управления потоком данных и операциями согласно вариантам осуществления, представленных в данном документе, в PCRF 108, который находится между памятью 802 и интерфейсом 805 связи и непосредственно в блоке 801 обработки, в зависимости от используемых функций. Интерфейс 805 связи может содержать, например, интерфейс Ethernet или интерфейс асинхронного режима передачи (ATM). Блок 801 обработки может содержать, например, процессор, микропроцессор, специализированную интегральную микросхему (ASIC), процессор цифровых сигналов (DSP) или программируемую логическую матрицу (FPGA). Блок 802 памяти может содержать любой подходящий энергозависимый и/или энергонезависимый машиночитаемый носитель, например, память в виде одного блока или комбинации блоков. Память 802 может содержать, например, твердотельный накопитель, например, SSD, оперативное запоминающее устройство (RAM) любого типа, жесткий диск (HD) и т.д. В случае, если блок 801 обработки выполнен с возможностью оперирования наборами инструкций, например, когда блок 801 обработки представляет собой, например, микропроцессор или DSP, блок 801 обработки можно затем выполнить с возможностью оперирования наборами инструкций, которые хранятся в виде программного обеспечения в блоке считываемой компьютером памяти.

Блок 801 обработки узла базовой сети может содержать модуль 850 управления связью, модуль 860 обработки адреса и модуль 870 передачи для передачи полученных и определенных параметров в узлы базовой сети, например, SGW 106 и/или PGW/GGSN 107, узел интерфейса доступа к сети, например, eNodeB/RNC/BSC 122 и/или UE 101, 103 или их комбинацию.

Чтобы выполнить способ, показанный на фиг. 6, PCRF 108 может содержать компоновку, показанную на фиг. 8. Чтобы выполнить способ, показанный на фиг. 7, PGW/GGSN 107 может содержать компоновку, показанную на фиг. 8. Таким образом, узел базовой сети, показанный на фиг. 8, может представлять собой, например, PCRF 108 или PGW/GGSN 107.

Как показано на фиг. 9, первое UE 101 содержит блок 911 обработки (PROC), выполненный с возможностью оперирования наборами инструкций, хранящихся в памяти (STOR) 912, для обработки данных дополнительного пользовательского интерфейса (UI) 916 и поддержания беспроводной связи с сетевым узлом или другими вторыми UE 103 через модуль 915 интерфейса связи (COM1). Примеры, используемые для устройства обработки и памяти в отношении узла базовой сети, показанного на фиг. 7, также применимы для первого UE 101, показанного на фиг. 9. Интерфейс 915 связи может представлять собой подходящую технологию беспроводной радиосвязи, такую, например, как основанную на LTE, а также WCDMA, дуплексную связь с частотным разделением каналов (FDD) наземного радиодоступа UMTS (UTRA), дуплексную связь с временным разделением каналов (TDD) UTRA, GSM, сеть радиодоступа (GERAN) EDGE GSM, EDGE или т.п. Блок 911 обработки может содержать модуль 920 управления связью, модуль 930 обработки сетевого адреса и модуль 940 обработки для обработки процедур первого UE 101. Модуль 930 обработки сетевого адреса обрабатывает адрес, характерный для процессов подключения с помощью вторых UE 103, подключенных к первому UE 101, используя протокол беспроводной связи малого радиуса действия. Первое UE 101 дополнительно содержит модуль/интерфейс 917 беспроводной связи малого радиуса действия (COM2). Модуль 920 управления осуществляет процессы связи, используя модули/интерфейс 915, 917 беспроводной связи.

Первая компьютерная программа может содержать инструкции, которые, при их исполнении по меньшей мере на одном процессоре, предписывают по меньшей мере одному процессору выполнять способ согласно по меньшей мере одному из этапов, показанных на фиг. 5 и 6. Первый носитель может содержать первую компьютерную программу. Первый носитель представляет собой одно из электронного сигнала, оптического сигнала, радиосигнала или машиночитаемого носителя информации.

Вторая компьютерная программа может содержать инструкции, которые, при их исполнении по меньшей мере на одном процессоре, предписывают по меньшей мере одному процессору выполнять способ согласно по меньшей мере одному из этапов, показанных на фиг. 5 и 7. Второй носитель может содержать вторую компьютерную программу, и второй носитель представляет собой одно из электронного сигнала, оптического сигнала, радиосигнала или машиночитаемого носителя информации.

Настоящее изобретение содержит варианты осуществления, которые могут быть реализованы в сетевом узле или в комбинации нескольких сетевых узлов и UE. Способы могут быть реализованы в виде программного обеспечения, выполненного с возможностью исполнения наборов инструкций в блоках обработки и хранящихся в памяти или блоке запоминающего устройства, считываемого компьютером, задействованного(ых) узла(лов).

Как для UE, так и для узлов базовой сети процессор выполнен с возможностью подготовки и инициирования передачи данных и управляющих сообщений, связанных со способами, описанными в данном документе.

В заключение, когда первое UE 101 действует в качестве мобильного маршрутизатора, оно получает IP-адрес, выделенный первому UE 101, действующему в качестве маршрутизатора, и обозначается как "IP_router". IP-адреса вторых UE 103, подключенных к первому UE 101, находятся в подмножестве, точно определенном в атрибуте Framed-Route, и эти IP-адреса обозначены "IP_deviceX", где X принимает значения 1, 2 …. IP-адрес может быть адресом IPv4 или IPv6.

Когда вторые UE 103, подключенные к первому UE 101, отправляют трафик по восходящей линии связи, они могут использовать IP_deviceX, который отличается от IP_router. И когда PGW/GGSN 107 принимает пакет с адресом пункта назначения, соответствующим маршруту для передачи кадров, пакет пересылается в первое UE 101 через ассоциированный сеанс PDN и, в конечном итоге, во вторые UE 103, подключенные к первому UE 101.

Следует отметить, что функциональные возможности узлов базовой сети могут быть реализованы как решения для виртуализации сетевых функций (NFV) и расположены в любом подходящем местоположении в базовой сети или внешних сетях, например, PGW/GGSN 107 может быть конкретным аппаратным узлом или программным решением, реализованным в подходящем аппаратном узле, потенциально размещенном вместе с другими программными реализациями базового узла.

Следует отметить, что слово "содержащий" не исключает наличие других элементов или этапов, кроме перечисленных, и одиночные элементы не исключают наличия множества таких элементов. Кроме того, следует отметить, что любые ссылочные позиции не ограничивают объем формулы изобретения, что изобретение может быть по меньшей мере частично реализовано посредством как аппаратных средств, так и программного обеспечения, и что несколько "средств" или "блоков" могут быть представлены с помощью одного и того же элемента аппаратных средств.

Вышеупомянутые и описанные варианты осуществления приведены только в качестве примеров и не должны ограничивать настоящее изобретение. Другие решения, применения, задачи и функции в пределах объема настоящего изобретения, заявленного в приведенной ниже формуле изобретения, должны быть очевидными для специалистов в данной области техники.

Изобретение относится к системам сотовой мобильной связи. Технический результат изобретения заключается в достижении разграничения услуг для второго UE, подключенного к первому UE, действующему в качестве мобильного маршрутизатора. Функциональный элемент реализации политик и правил тарификации (PCRF) функционирует в качестве мобильного маршрутизатора и выполняет этапы, на которых: принимают от дополнительного узла запрос на установку соединения сети пакетной передачи данных (PDN) для первого UE, причем запрос содержит информацию о маршрутизации первого UE; принимают от функционального элемента приложения (AF) запрос на резервирование ресурса для услуги на основании запроса от второго UE, причем запрос содержит адрес Интернет-протокола (IP) второго UE; и сопоставляют информацию о маршрутизации первого UE с IP-адресом второго UE. 6 н. и 36 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Способ, реализуемый функциональным элементом реализации политик и правил тарификации (PCRF) (108) для достижения разграничения услуг для второго пользовательского оборудования (UE) (103), подключенного к первому UE (101), функционирующему в качестве мобильного маршрутизатора, содержащий этапы, на которых:

принимают (505, 601) от дополнительного узла (107) запрос на установку соединения сети пакетной передачи данных (PDN) для первого UE (101), причем запрос содержит информацию о маршрутизации первого UE (101);

принимают (510, 602) от функционального элемента (140) приложения (AF) запрос на резервирование ресурса для услуги на основании запроса от второго UE (103), причем запрос содержит адрес Интернет-протокола (IP) второго UE (103); и

сопоставляют (511, 603) информацию о маршрутизации первого UE (101) с IP-адресом второго UE (103).

2. Способ, реализуемый элементом PCRF (108), по п. 1, в котором информация о маршрутизации содержит IP-адрес и атрибут Framed-Route первого UE (101), а этап сопоставления (511, 603) дополнительно содержит этап, на котором:

сопоставляют (511, 603) атрибут Framed-Route первого UE (101) с IP-адресом второго UE (103).

3. Способ, реализуемый элементом PCRF (108), по любому из пп. 1, 2, дополнительно содержащий этап, на котором:

передают (512, 605) запрос на резервирование ресурса на шлюз сети пакетной передачи данных/узел обслуживания шлюза общих услуг пакетной радиосвязи (PGW/GGSN) (107) через интерфейс Gx, причем запрос на резервирование ресурса содержит сопоставление информации о маршрутизации первого UE (101) с IP-адресом второго UE (103).

4. Способ, реализуемый элементом PCRF (108), по п. 3, в котором запрос на резервирование ресурса является запросом на повторную авторизацию в PGW/GGSN (107) для услуги, запрошенной от AF (140).

5. Способ, реализуемый элементом PCRF (108), по любому из пп. 1-4, в котором этап сопоставления дополнительно содержит подэтап, на котором:

получают (511, 603) сеанс Gx, соответствующий информации о маршрутизации первого UE (101).

6. Способ, реализуемый элементом PCRF (108), по любому из пп. 1-5, в котором сопоставление дополнительно содержит подэтап, на котором:

указывают (505, 603) IP-адрес второго UE (103) в информации о маршрутизации первого UE (101).

7. Способ, реализуемый элементом PCRF (108), по любому из пп. 1-6, дополнительно содержащий этап, на котором:

выполняют (511, 605) привязку сеанса Gx-Rx.

8. Способ, реализуемый элементом PCRF (108), по любому из пп. 1-7, в котором дополнительный узел (107) представляет собой шлюз сети пакетной передачи данных/узел обслуживания шлюза общих услуг пакетной радиосвязи (PGW/GGSN) (107).

9. Способ, реализуемый элементом PCRF (108), по любому из пп. 1-7, в котором дополнительный узел (107) представляет собой репозиторий профилей подписки/репозиторий пользовательских данных (SPR/UDR).

10. Способ, реализуемый элементом PCRF (108), по любому из пп. 1-9, в котором информация о маршрутизации первого UE (101) содержит информацию о маршрутизации, подлежащую конфигурированию для первого UE (101) на сетевом сервере доступа (NAS).

11. Способ, реализуемый элементом PCRF (108), по любому из пп. 1-10, в котором информация о маршрутизации первого UE (101) содержит атрибут Framed-Route или атрибут Framed-Route IPv6 для передачи кадров.

12. Способ, реализуемый элементом PCRF (108), по п. 11, в котором атрибут Framed-Route или атрибут Framed-Route IPv6 для передачи кадров принимается от RADIUS-сервера (145).

13. Функциональный элемент реализации политик и правил тарификации (PCRF) (108) для достижения разграничения услуг для второго пользовательского оборудования (UE) (103), подключенного к первому UE (101), действующему в качестве мобильного маршрутизатора, причем PCRF (108) выполнен с возможностью:

приема от дополнительного узла (107) запроса на установку соединения сети пакетной передачи данных (PDN) для первого UE (101), причем запрос содержит информацию о маршрутизации первого UE (101);

приема из функционального элемента (140) приложения (AF) запроса о резервировании ресурса для услуги на основании запроса от второго UE (103), причем запрос содержит адрес Интернет-протокола (IP) второго UE (103); и

сопоставления информации о маршрутизации первого UE (101) с IP-адресом второго UE (103).

14. PCRF (108) по п. 13, в котором информация о маршрутизации содержит IP-адрес и атрибут Framed-Route первого UE (101), причем PCRF (108) выполнен с возможностью:

сопоставления атрибута Framed-Route первого UE (101) с IP-адресом второго UE (103).

15. PCRF (108) по п. 13 или 14, характеризующийся тем, что дополнительно выполнен с возможностью:

передачи запроса на резервирование ресурса в шлюз сети пакетной передачи данных/узел обслуживания шлюза общих услуг пакетной радиосвязи (PGW/GGSN) (107) через интерфейс Gx, причем запрос на резервирование ресурса содержит сопоставление информации о маршрутизации первого UE (101) с IP-адресом второго UE (103).

16. PCRF (108) по п. 15, в котором запрос на резервирование ресурса является запросом на повторную авторизацию в PGW/GGSN (107) для услуги, запрошенной от AF (140).

17. PCRF (108) по любому из пп. 13-16, характеризующийся тем, что дополнительно выполнен с возможностью получения сеанса Gx, соответствующего информации о маршрутизации первого UE (101).

18. PCRF (108) по любому из пп. 13-17, характеризующийся тем, что дополнительно выполнен с возможностью указания IP-адреса второго UE (103) в информации о маршрутизации первого UE (101).

19. PCRF (108) по любому из пп. 13-18, характеризующийся тем, что дополнительно выполнен с возможностью привязки сеанса Gx-Rx.

20. PCRF (108) по любому из пп. 13-19, в котором дополнительный узел представляет собой шлюз сети пакетной передачи данных/узел обслуживания шлюза общих услуг пакетной радиосвязи (PGW/GGSN) (107).

21. PCRF (108) по любому из пп. 13-19, в котором дополнительный узел представляет собой репозиторий профилей подписки/репозиторий пользовательских данных (SPR/UDR).

22. PCRF (108) по любому из пп. 13-21, в котором информация о маршрутизации первого UE (101) содержит информацию о маршрутизации, подлежащую конфигурированию для первого UE (101) на сетевом сервере доступа (NAS).

23. PCRF (108) по любому из пп. 13-22, в котором информация о маршрутизации первого UE (101) содержит атрибут Framed-Route или атрибут Framed-Route IPv6 для передачи кадров.

24. PCRF (108) по п. 23, в котором атрибут Framed-Route или атрибут Framed-Route IPv6 для передачи кадров принимается от RADIUS-сервера (145).

25. Способ, реализуемый шлюзом сети пакетной передачи данных/узлом обслуживания шлюза общих услуг пакетной радиосвязи (PGW/GGSN) (107) для достижения разграничения услуг для второго пользовательского оборудования (UE) (103), подключенного к первому UE (101), действующему в качестве мобильного маршрутизатора, содержащий этапы, на которых:

принимают (512, 701) запрос на резервирование ресурса от функционального элемента реализации политик и правил тарификации (PCRF) (108) для услуги, запрошенной от функционального элемента (140) приложения (AF), причем запрос на резервирование ресурса содержит информацию о маршрутизации первого UE (101), сопоставленную с адресом Интернет-протокола (IP-адресом) второго UE (103); и

создают или обновляют (513, 702) выделенный однонаправленный канал для услуги, запрошенной от AF (140).

26. Способ, реализуемый PGW/GGSN (107), по п. 25, в котором запрос на резервирование ресурса является запросом на повторную авторизацию в PGW/GGSN (107) для услуги, запрошенной от AF (140).

27. Способ, реализуемый PGW/GGSN (107), по любому из пп. 25, 26, в котором запрос на резервирование ресурса принимается от PCRF (108) через интерфейс Gx.

28. Способ, реализуемый PGW/GGSN (107), по любому из пп. 25-27, в котором сопоставленная информация о маршрутизации дополнительно содержит информацию, указывающую IP-адрес второго UE (103) в информации о маршрутизации первого UE (101).

29. Способ, реализуемый PGW/GGSN (107), по любому из пп. 25-28, в котором информация о маршрутизации первого UE (101) содержит информацию о маршрутизации, подлежащую конфигурированию для первого UE (101) на сетевом сервере доступа (NAS).

30. Способ, реализуемый PGW/GGSN (107), по любому из пп. 25-29, в котором информация о маршрутизации первого UE (101) содержит атрибут Framed-Route или атрибут Framed-Route IPv6 для передачи кадров.

31. Способ, реализуемый PGW/GGSN (107), по п. 30, в котором атрибут Framed-Route или атрибут Framed-Route IPv6 принимается от RADIUS-сервера (145).

32. Способ, реализуемый PGW/GGSN (107), по любому из пп. 25-31, дополнительно содержащий этап, на котором:

выполняют (513, 703) маршрутизацию трафика нисходящей линии связи на основании IP-адреса второго UE (103).

33. Шлюз сети пакетной передачи данных/узел обслуживания шлюза общих услуг пакетной радиосвязи (PGW/GGSN) (107) для достижения разграничения услуг для второго пользовательского оборудования (UE) (103), подключенного к первому UE (101), действующему в качестве мобильного маршрутизатора, причем (PGW/GGSN) (107) выполнен с возможностью:

приема запроса на резервирование ресурса от функционального элемента реализации политик и правил тарификации (PCRF) (108) для услуги, запрошенной от функционального элемента (140) приложения (AF), причем запрос на резервирование ресурса содержит информацию о маршрутизации первого UE (101), сопоставленную с адресом Интернет-протокола (IP-адресом) второго UE (103); и

создания или обновления выделенного однонаправленного канала для услуги, запрошенной от AF (140) через PCRF.

34. PGW/GGSN (107) по п. 33, в котором запрос на резервирование ресурса является запросом на повторную авторизацию в PGW/GGSN (107) для услуги, запрошенной от AF (140).

35. PGW/GGSN (107) по любому из пп. 33, 34, характеризующийся тем, что выполнен с возможностью приема запроса на резервирование ресурса от PCRF (108) через интерфейс Gx.

36. PGW/GGSN (107) по любому из пп. 33-35, в котором сопоставленная информация о маршрутизации дополнительно содержит указатель IP-адреса второго UE (103) в информации о маршрутизации первого UE (101).

37. PGW/GGSN (107) по любому из пп. 33-36, в котором информация о маршрутизации первого UE (101) содержит информацию о маршрутизации, подлежащую конфигурированию для первого UE (101) на сетевом сервере доступа (NAS).

38. PGW/GGSN (107) по любому из пп. 33-37, в котором информация о маршрутизации первого UE (101) содержит атрибут Framed-Route или атрибут Framed-Route IPv6 для передачи кадров.

39. PGW/GGSN (107) по п. 38, в котором атрибут Framed-Route или атрибут Framed-Route IPv6 принимается от RADIUS-сервера (145).

40. PGW/GGSN (107) по любому из пп. 33-38, характеризующийся тем, что дополнительно выполнен с возможностью:

маршрутизации трафика нисходящей линии связи на основании IP-адреса второго UE (103).

41. Первый машиночитаемый носитель информации, хранящий первую компьютерную программу, содержащую инструкции, вызывающие, при их исполнении по меньшей мере на одним процессором, выполнение указанным по меньшей мере одним процессором способа по любому из пп. 1-12.

42. Второй машиночитаемый носитель информации, хранящий вторую компьютерную программу, содержащую инструкции, вызывающие, при их исполнении по меньшей мере на одним процессором, выполнение указанным по меньшей мере одним процессором способа по любому из пп. 25-32.