ЗАЩИТА ОТ НАГРУЗКИ СО СТОРОНЫ НЕИСПРАВНЫХ УСТРОЙСТВ Российский патент 2020 года по МПК H04W48/06 H04W28/02 H04W48/02 H04L12/26 H04L12/801 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способам и устройствам для защиты, выполненные с возможностью обслуживать большое количество терминалов и, в частности, способы и устройства для множества неисправных устройств интернета вещей, IoT.

Уровень техники

В 3GPP TS 23.401 v 14.1.0 (2016-09) описаны технологии для усовершенствования службы пакетной радиосвязи общего пользования (GPRS) для доступа к усовершенствованной универсальной сети наземного радиодоступа (E-UTRAN). На фиг.4.2.1-1 показана архитектура без роуминга, в которой UE подключено к E-UTRAN, также обозначаемому как eNodeB. S1-U является опорной точкой между E-UTRAN и обслуживающим GW для туннелирования каждой плоскости пользователя канала и внешнего еNodeB тракта переключения при хендовере. S1-MME является опорной точкой для протокола плоскости управления между E-UTRAN и MME, как показано на фиг.1 настоящего изобретения.

3GPP TS 36.413 версия 13.3.0, релиз 13 (ETSI TS 136 413 V13.3.0 (2016-08)) определяет протокол сигнализации уровня радиосети E-UTRAN для интерфейса S1, следовательно, интерфейса между E-UTRAN и SGW и MME. S1AP состоит из элементарных процедур (EPs). Элементарная процедура представляет собой единицу взаимодействия между eNBs и EPC.

При развертывании IoT, существует значительный риск того, что некоторые IoT-устройства будут функционировать ненадлежащим образом. Ненадлежащее функционирование может быть обусловлено самим устройством IoT и вызвано различными аппаратными компонентами или определенными приложениями, работающими на устройстве IoT, или из-за определенного неправильного использования устройства IoT. Ненадлежащее функционирование может быть непреднамеренным или ошибочным. В качестве альтернативы, может быть вызвано преднамеренными причинами, подавлением или умышленным повреждением, или другими видами ненадлежащий воздействий.

Например, ненадлежащая реализация приложения, которое выполняется на устройстве, может привести к ошибочному и ненадлежащему функционированию. Например, пользователи устройств, принадлежащие компаниям, которые прекратили свою деятельность, могут неоднократно пытаться получить доступ к сетевым ресурсам, что является необоснованным.

Работающее устройство IoT ненадлежащим образом обычно потребляет лишь небольшое количество сетевых ресурсов. Однако, поскольку потенциально будет развернуто большое количество устройств IoT, общее использование сети для всех неисправных устройств может быть значительным и может привести к большим потерям ресурсов как в радиосети, так и в базовой сети.

Поскольку входной барьер для запуска приложений IoT в значительной степени ослабевает и, поскольку все больше поставщиков приложений будут внедрять приложения, присутствует значительный риск того, что некоторые из этих приложений будут запущены на устройствах с брешью безопасности, когда речь идет о передаче сигналов. Ошибочная сигнализация может возникать из-за ошибок, и нежелательная сигнализация также может происходить преднамеренно злоумышленниками, пользующиеся преимуществами или пробелами и нарушениями в системах безопасности.

Раскрытие сущности изобретения

Следует отметить, что устройства, которые неоднократно пытаются получить доступ к сети, доступ к которой в конечном итоге не предоставляется, будут потреблять ненужные ресурсы. Согласно изобретению обнаружено, что чем раньше сеть сможет обнаружить факт повторного доступа несанкционированных устройств, тем меньше ресурсов будет потрачено неэффективно.

Первой задачей изобретения является сохранение ресурсов в сети в ситуациях с неправильно работающими устройствами.

Данную задачу решают способом для объекта управления мобильным управлением, MBC, выполненным с возможностью устанавливать связь с узлом доступа AN, таким как eNodeB, причем MB выполнен с возможностью – отправлять сообщение, содержащее указание типа трафика, который должен быть уменьшен, в или из AN. Уменьшение трафика содержит одно из: блокирование, отклонение, игнорирование или выборочное ограничение трафика.

Вышеуказанная задача, кроме того, была выполнена с помощью способа для узла доступа AN, такого как eNodeB, eNB, при этом AN выполнен с возможностью получать радиодоступ к AN UE, поддерживающим связь с объектом управления мобильностью, MBC, таким как узел управления мобильностью, MME, причем способ содержит: прием из MBC сообщения с указанием типа трафика, который должен быть уменьшен, из MBC; и прием сообщения, указывающего UE, ассоциированное с указанием типа трафика, который должен быть уменьшен. Кроме того, способ содержит: блокирование, отклонение, игнорирование или выборочное ограничение трафика в или из UE с указанием типа трафика, который должен быть уменьшен.

Согласно одному аспекту предоставлен объект управления мобильным управлением, MBC, выполненным с возможностью устанавливать связь с узлом доступа AN, таким как eNodeB, причем MBC содержит средство обработки, выполненное с возможностью:

- отправлять сообщение, содержащее указание типа трафика, который должен быть уменьшен, в или из AN, в котором, уменьшение трафика содержит одно из: блокирование, отклонение, игнорирование или выборочное ограничение трафика.

Согласно дополнительному варианту осуществления предоставлен узел доступа, AN, такой как eNodeB, eNB, AN содержавший средство обработки, выполненное с возможностью получать радиодоступ к AN UE, осуществляя связь с объектом управления мобильностью, MBC,

AN выполнен с возможностью

- принимать из MBC сообщение с указанием типа трафика, который должен быть уменьшен,

- принимать дополнительное сообщение, указывающего UE, ассоциированное с указанием типа трафика, который должен быть уменьшен, из MBC,

- блокировать, отклонять, игнорировать или выборочно ограничивать трафик в или из UE с указанием типа трафика, который должен быть уменьшен.

В текущем усовершенствованном пакетном ядре, EPC, системах, включающих в себя eNodeB и MME, отсутствует эффективный способ обнаружения неправильно работающих/неисправных устройств до тех пор, пока они не установят связь с MME, то есть, было установлено соединение радиосвязи и выполняют сигнализацию между MME и eNodeB. 3GPP 23.401 v14.1.0, 4.3.7.4, управления перегрузкой MME, определяет функции для обработки перегрузки и сигнализации (перегрузки) нагрузки; однако данный способ требует сигнализации в MME.

Согласно другому аспекту изобретения указание (7) типа трафика, который должен быть уменьшен, содержится в сообщении (6) перегрузки, которое указывает ситуацию начала перегрузки или ситуацию перегрузки с высокой вероятностью начала, в AN. Сообщение (6) перегрузки может содержать указание ошибочного трафика.

Согласно дополнительному аспекту изобретения указание (7) типа трафика, который должен быть уменьшен, ассоциированное с зарезервированным пространством идентификаторов, которому могут быть назначены UEs.

Согласно дополнительному аспекту, MB является узлом управления мобильностью, MME, узел доступа AN является eNodeB и, в котором зарезервированное пространство идентификаторов является глобальным уникальным идентификатором объекта управления мобильностью, GUMMEI, список информационного элемента содержит список кодов MME, MMEC, идентификаторов, зарезервированных для назначения UE для сокращенного трафика.

Согласно одному аспекту изобретения, ненадлежащему устройству может быть отказано в доступе уже во время процесса установки соединения радиосвязи, в результате чего неэффективное использование ресурсов может быть сведено к минимуму.

Информируя радиосеть об идентификаторах ненадлежащих устройств, базовые радиостанции могут предпринимать соответствующие действия, такие как отказ/игнорирование устройств, которые работают надлежащим образом, с минимальными усилиями в сети. За счет раннего (то есть, с помощью RAN) обнаружения устройств, с высокой вероятностью отказа доступа к сетевым службам, общая нагрузка на сеть от таких устройств может быть сведена к минимуму, благодаря чему устройства, которые работают надлежащим образом, получают лучшее обслуживание с меньшими капитальными затратами.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 показывает известную эталонную архитектуру усовершенствованной пакетной системы, EPS, базовой сети, CN, показывающую, кроме того, UE, eNodeB, MME и SGW,

фиг. 2 показывает примерный поток сигнализации в соответствии со сценарием предшествующего уровня техники, включающим в себя управление радиоресурсами, RRC, установление соединения и выбор MME,

фиг. 3 является схемой сигнализации, относящаяся к первому варианту осуществления изобретения,

фиг. 4 и фиг. 5 являются блок-схемами алгоритма, относящимися к узлу доступа AN и объекту управления мобильностью, MBC согласно первому варианту осуществления,

фиг. 6 показывает блок-схему алгоритма другого варианта осуществления изобретения,

фиг. 7 показывает альтернативную блок-схему алгоритма для MBC,

фиг. 8 и фиг. 9 показаны дополнительные варианты осуществления для сценариев CIoT,

фиг. 10 показывает варианты осуществления узла доступа, AN, такого как eNodeB', и eNB, и узла управления мобильностью MME/объекта управления мобильностью, MBC, и

фиг. 11 показывает альтернативные реализации вышеупомянутых узлов.

Осуществление изобретения

В одном варианте осуществления изобретения объект управления мобильностью MBC, такой как MME, предоставляет идентификаторы, которые позволяют узлу доступа AN, такому как eNodeB, отбрасывать сообщение как можно раньше. Узел доступа, AN, обрабатывает сообщение различными способами, например, AN может активно отклонять UE с некоторым таймером ожидания, который не позволяет UE повторять попытку до тех пор, пока не истечет время таймера, или AN может пассивно игнорировать UE и освобождать его ресурсы после обнаружения временного идентификатора.

На фиг. 3, 4 и 5 показан первый вариант осуществления изобретения.

На этапе 6 сообщение перегрузки передают из MBC в AN. Это сообщение может содержать указание 7 типа трафика, который должен быть уменьшен, который помечает трафик, который должен быть уменьшен, заблокирован или ограничен, или подчинен другим ограничениям, наложенными AN. AN получает информацию об этом указании 7.

На этапе 140 в MBC определяют уменьшение трафика для конкретного UE, например, потому что определенное UE работает неправильно.

MBC передает сообщение 150 с UE, ассоциированным с указанием типа трафика, который должен быть уменьшен.

AN, когда сталкивается с попыткой 41 присоединения от конкретного UE, отмечает, что рассматриваемое UE ассоциировано с типом трафика, который должен быть уменьшен, и решает игнорировать/запретить/или уменьшить трафик для этого конкретного UE.

Сообщение 6 перегрузки может быть указано способом, поясненным ниже.

В одной опции этого варианта осуществления, после этапа 140, определение уменьшения трафика для данного UE, выполняют этап 141: MBC ассоциирует UE с указанием типа трафика, который должен быть уменьшен, путем назначения 142 временного идентификатора для UE в зарезервированном пространстве адресов для этой цели, а именно, чтобы осуществить уменьшение трафика для этого конкретного UE, а также других UEs, ассоциированных в зарезервированном пространстве адресов.

Согласно аспектам изобретения предусмотрено, что всякий раз, когда MME обнаруживает, что UE повторно пытается получить доступ к сети без предоставления разрешения, MME назначает временной идентификатор (такой как глобально уникальный временный идентификатор, GUTI) для UE с шаблоном, который впоследствии он будет обнаружен eNodeB как неисправное устройство. Затем eNodeB может предпринять соответствующие действия, такие как игнорирование или отклонение устройства на уровне радиосвязи на начальном этапе до того, как будут выполнена какая-либо дополнительная сигнализация и/или обработка.

В дополнительном варианте осуществления, показанном на фиг. 6, теперь относящийся к примерному сценарию с несколькими ANs и множеством MBCs и сервером конфигурации, CNFG, указание зарезервированного пространства идентификаторов для уменьшения трафика для UE/идентификаторов, зарезервированных для назначения UE, подлежащим сокращению трафика, передают на этапе 5 множеству MBCs. MBC, в свою очередь, передает эту информацию 7 дополнительно множеству ANs.

MBC может впоследствии принять решение уменьшить трафик для конкретного UE из-за действий, которые указывают на мошенническое или ненадлежащее поведение, 140. В качестве альтернативы, данная информация также может быть передана в виде инструкции в MBC, 9 из CNFG.

При обнаружении, например, запроса 22 присоединения от конкретного неправильно работающего UE, на этапе 142 MBC назначает временной идентификатор UE, ID, конкретному UE в зарезервированном пространстве идентификаторов для уменьшения трафика для UE. Затем MBC отвечает сообщением подтверждения 151 присоединения, содержащим указание UE в зарезервированном пространстве идентификатора для сокращения трафика 150, в AN, который AN направляет 210 сообщение в UE.

Когда конкретное UE предпринимает новые попытки 41 присоединения, такие попытки не пересылают в MBC, или любой другой CN узел, потому что AN игнорирует или выполняет любое из действий по сокращению трафика, объясненных выше, 212.

На фиг. 7 проиллюстрирован еще один вариант функциональности MBC, показанный на фиг. 4. В этом варианте осуществления на этапе 8 проверяют, повторяются ли запросы присоединения, например, в течение определенного периода времени или значения таймера, превышающего заданное предельное значение. Процедура сначала переходит к этапу 140 при наличии данной ситуации.

В качестве резервирования, в случае пересмотра статуса UE и принятия решения не рассматривать как ненадлежащее функционирование, в одном варианте осуществления eNB предоставляют полный идентификатор (GUTI) UE, тем самым, образуя исключение для набора неправильно функционирующих UEs. После сигнализации UE в CN, GUTI, который хранится в eNB, может быть удален, поскольку MME назначит UE другой GUTI, не идентифицирующий UE как неисправное.

Другим способом отмены того, что считается ненадлежащим функционированием UE, может быть предоставление eNB нового идентификатора группы неправильно работающих UEs. Тем не менее, одним из следствий такого решения является то, что все UEs, ранее считавшиеся неисправными, будут перенаправлены в MME, посредством чего MME необходимо переназначить новый идентификатор группы тем UEs, которые по-прежнему считаются неправильно работающими.

UE, которое прошло техническое обслуживание и, следовательно, не должно больше рассматриваться как неисправное, может получить доступ к сети с помощью IMSI присоединения.

В одном варианте осуществления, поскольку выделение GUTI назначается только в сообщении принятия присоединения/TAU, MME должен отправить подтверждение в UE. После этого, MME немедленно высвобождает UE, чтобы минимизировать вероятность дополнительной сигнализации/передачи данных. Когда UE пытается получить доступ к сети с этой точки, оно распознается как неисправное узлом RAN и не пропускается дальше.

Согласно одному варианту осуществления глобальный универсальный временный идентификатор, GUTI, используется для указания AN, что данному UE или группе UE следует запретить доступ.

Существующий глобальный уникальный временный идентификатор, GUTI, идентифицирует UE в глобальном масштабе без раскрытия идентификатора абонента (то есть, международной идентификации мобильного абонента, который идентифицирует SIM или USIM) и основан на следующем формате:

GUTI GUMMEI M-TMSI (32 бит) PLMN ID MMEGI
(16 бит) MMEC
(8 бит)

Глобальный уникальный временный идентификатор, GUTI, содержит глобальный уникальный идентификатор объекта управления мобильностью, GUMMEI и MME временный идентификатор мобильного абонента, M-TMSI.

GUMMEI снова состоит из идентификатора наземной мобильной сети общего назначения, идентификатора PLMN, идентификатора группы MME, MMEGI и кода MME MMEC. PLMN сеть снова состоит из кода страны мобильной связи MCC и кода мобильной сети MNC.

MME обычно располагают в пулах, обозначенных MMEGI. Согласно варианту осуществления изобретения, поскольку практически ни одно развертывание не будет включать в себя количество MMEs в пуле, соответствующее верхнему предельному значению, заданному 8-битным адресным пространством MMEC, MMEC «не существует» или «не появляется» выбирают в качестве зарезервированного пространства идентификаторов для UEs, которые должны быть заблокированы/тип трафика должен быть уменьшен.

Когда в соответствии с вариантами осуществления изобретения определено, что данное UE следует запретить, например, из-за ненадлежащего или ошибочного, рассматриваемое UE размещает GUTI, в котором MMEC выбирают из адресного пространства, содержащего MMEC для сокращения трафика.

Таким образом, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения предоставляется следующее:

Способ для объекта управления мобильным управлением, MBC, адаптированный для связи с узлом доступа, AN, таким как eNodeB, MB выполнен с возможностью

- посылать сообщение, содержащее указание 7 типа трафика, который должен быть уменьшен, в или из AN, в котором, уменьшение трафика содержит одно из: отклонение, игнорирование или выборочное ограничение трафика.

Указание 7 типа трафика, который должен быть уменьшен, может содержаться в сообщении 6 перегрузки, которое указывает о начале ситуации перегрузки или ситуацию перегрузки, которая имеет высокую вероятность начаться, в AN.

Сообщение 6 перегрузки может содержать указание ошибочного трафика.

Указание 7 типа трафика, который должен быть уменьшен, может быть ассоциировано с зарезервированным пространством идентификаторов, которому могут быть назначены UEs.

В одном варианте осуществления MB представляет собой узел управления мобильностью, MME, узел доступа, AN, представляет собой eNodeB и, в котором зарезервированное пространство идентификаторов представляет собой глобальный уникальный идентификатор объекта управления мобильностью, GUMMEI, список информационного элемента, содержащий список кода MME, MMEC идентифицирует зарезервированные для назначения UEs, которым подлежат сократить трафик.

Список идентификаторов MMEC может быть выбран таким образом, чтобы он не соответствовал любому MMEs, используемому в данный момент времени в наземной подвижной сети общего пользования, PLMN, для зарезервированного пространства идентификаторов.

MBC после направления указания 7 типа трафика, который должен быть уменьшен, может представлять собой

- выполнение определения 140 относительно уменьшения трафика для UE, такого как для конкретного UE, которое функционирует ненадлежащим образом;

- назначение 142 UE зарезервированному пространству идентификаторов, ассоциированному с типом трафика, который должен быть уменьшен,

- передачу дополнительного сообщения 150 с назначенным UE в AN.

Дополнительное сообщение 150 может быть сообщением 151 подтверждения присоединения. Дополнительное сообщение (150) также может быть сообщением подтверждения TAU или командой перераспределения GUTI.

Также предоставлен способ для узла доступа, AN, такого как eNodeB, eNB, при этом, AN выполнен с возможностью получать радиодоступ к UE для AN, устанавливает связь с узлом управления мобильностью, MBC/MME,

способ, содержащий

- прием 7 из MB указания 7 типа трафика, который должен быть уменьшен,

- прием 210, 150 сообщения 150 UE, ассоциированного с указанием типа трафика, который должен быть уменьшен,

- отклонение, игнорирование или выборочное ограничение 212 трафика в или из UE, принадлежащего указанию типа трафика, который должен быть уменьшен.

Варианты осуществления могут быть преимущественно реализованы посредством компьютерной программы или компьютерного программного продукта.

Дополнительно, предоставляют объект управления мобильным управлением, MBC, предназначенный для связи с узлом доступа, AN, таким как eNodeB, причем MBC содержит средство обработки, выполненное с возможностью

посылать сообщение, содержащее указание 7 типа трафика, который должен быть уменьшен, в или из AN, причем уменьшение трафика содержит одно из отклонения, игнорирования или выборочного ограничения трафика.

Также предоставляют узел доступа, AN, такой как eNodeB, eNB. AN содержит средство обработки, выполненное с возможностью предоставлять радиодоступ к UE, в котором AN осуществляет связь с объектом управления мобильностью, MBC,

AN выполнен с возможностью

- принимать 7 из MB указание 7 типа трафика, который должен быть уменьшен,

- принимать 210, 150 сообщение 150 UE, ассоциированного с указанием типа трафика, который должен быть уменьшен,

- отклонять, игнорировать или выборочно ограничивать 212 трафик в или из UE, принадлежащий указанию типа трафика, который должен быть уменьшен.

Дополнительные варианты осуществления

Один аспект изобретения может относиться к реализациям согласно 3 GPP TS 23.401 v. 14.1.0 и 3GPP TS 36.413 v. 14.0.0.

Существующая 3 GPP TS 23.401 v. 14.1.0 спецификация в разделе 4.3.7.4 определяет, что MME должен содержать механизмы для предотвращения и обработки ситуаций перегрузки. Они могут включать в себя использование NAS сигнализации для отклонения NAS запросов от UEs. Дополнительно, при нестандартных обстоятельствах MME должен ограничивать нагрузку, которую генерируют eNodeB, если выполнен с возможностью ограничивать перегрузку. Это может быть достигнуто с помощью MME, инициирующий процедуру перегрузки интерфейса S1 (см. TS 36.300 и TS 36.413 для всех или для части eNodeBs, с которой MME имеет соединения интерфейса S1. Чтобы отразить величину нагрузки, которую MME намерен уменьшить, MME может регулировать часть eNodeB, которую информируют сообщением OVERLOAD START интерфейса S1, и сообщением OVERLOAD START. MME может возможно включать в себя либо указание уменьшения нагрузки трафика в сообщении OVERLOAD START.

В последней спецификации 3GPP TS36.413 v. 14.0.0 в разделе 8.7.6 указана процедура запуска перегрузки, цель которой состоит в том, чтобы информировать eNB о снижении нагрузки сигнализации для соответствующего MME. На фиг. 8.7.6.2-1: процедура запуска перегрузки, ММЕ посылает сообщение запуска перегрузки eNB.

Согласно одному аспекту изобретения, 3GPP TS 23.401 v. 14.1.0 модифицируют так, что MME может возможно включать в себя либо указание уменьшения нагрузки трафика, либо указание ошибочного трафика в сообщении OVERLOAD START. В случае наличия указания уменьшения нагрузки трафика, eNodeB должен, если поддерживается, уменьшить тип трафика, указываемый в соответствии с запрошенным процентом (3GPP TS 36.413). И в случае наличия указания ошибочного трафика, eNodeB должен, если поддерживается, уменьшить указанный тип трафика (3GPP TS 36.413). Способ уменьшения указанного трафика зависит от реализации, например, сообщениями отклонения или игнорирования.

В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения в сообщение START OVERLOAD вводят новый информационный элемент IE, чтобы указывать eNB, что идентифицированный трафик должен быть уменьшен.

Согласно одному аспекту изобретения процедура 3GPP TS36.413 v. 14.0.0, кроме того, модифицируется так, что eNB, принимающий сообщение OVERLOAD START, должен предполагать, что MME, из которого он принимает сообщение, находится в состоянии высокой вероятности входа в перегруженное состояние.

Кроме того, eNB модифицируют таким образом, чтобы он:

- если IE указания ошибочного трафика содержится в сообщении OVERLOAD START и, если поддерживается, уменьшит сигнальный трафик, указанный как ошибочный. Способ уменьшения указанного трафика может зависеть от реализации, например, сообщениями отклонения или игнорирования.

Согласно аспекту изобретения, сообщение о начале перегрузки, c.f. 9.1.8.13 модифицируют следующим образом (изменения указаны подчеркиванием):

IE указания ошибочного трафика указывает, что трафик, указанный в IE сообщения OVERLOAD START, должен быть уменьшен.

В 3GPP TS36.413 v. 14.0.0 8.7.7 ситуация прекращения перегрузки объясняется в 8.7.7.1 - Общие положения.

Цель процедуры прекращения перегрузки состоит в том, чтобы сообщить eNB, что MME подключен, и ситуация перегрузки в MME закончилась, и должна возобновиться нормальная работа.

Согласно варианту осуществления изобретения, при наличии IE Списка GUMMEI, eNB должен, если поддерживается, использовать эту информацию, чтобы идентифицировать, какой трафик прекратить отклонять или уменьшать, и действовать в соответствии с TS 36.300, пункты 4.6.2, 4.7. 4 и 19.2.2.12. Если никакое конкретное действие по перегрузке не выполняется для определенного значения GUMMEI, eNB должен игнорировать это значение.

Согласно аспектам изобретения следует отметить, что чем раньше сеть сможет обнаружить, что неправильно работающим устройствам будет отказано в доступе, тем меньше ресурсов будет потрачено впустую и тем меньше риск возникновения перегрузки в сети. Информируя радиосеть об идентификаторах неправильно работающих устройств, базовые радиостанции могут предпринимать соответствующие действия, такие как отклонения или игнорирование неисправных устройств с минимальными затратами в сети.

В принципе это может быть сделано на индивидуальной основе UE (то есть, предоставляя eNB идентификатор каждого неправильно работающего UE). Однако использование отдельных идентификаторов UE не представляется возможным решением, поскольку потенциально несколько идентификаторов должны обрабатываться несколькими eNBs.

Следовательно, согласно аспекту изобретения UE, работающие с ошибками, идентифицируются как группа, то есть, сначала предоставляют eNB информацию, касающуюся идентификатора группы, для которой должен быть уменьшен трафик, и затем назначают данный идентификатор группы каждому неисправному UE. Согласно одному аспекту UEs, которые определены как неисправные, назначают GUMMEI, включающему в себя конкретное значение MMEC, зарезервированное для целей ограничения трафика. Затем значение MMEC для каждой PLMN должно быть известно, как RAN, так и CN.

При запросе соединения от UE, использующего S-TMSI, включающий в себя конкретное значение MMEC, eNB предпримет надлежащие действия, то есть, отклонение или игнорирование запроса.

Следовательно, в одном варианте осуществления существующее сообщение OVERLOAD START расширяется путем добавления нового параметра. eNB, принимающий сообщение OVERLOAD START, включающее в себя этот параметр, будет проинформирован о том, что любой запрос UE, включающий в себя MMEC, указанный в OVERLOAD START, может рассматриваться как недействительный.

В одном варианте осуществления существующая обработка OVERLOAD START такова, что трафик, идентифицируемый существующим механизмом, является действительным, но объем этого трафика должен быть уменьшен. Новая обработка указывает eNB, что весь трафик, идентифицированный указанным MMEC, является недействительным. Новый возможный параметр вводится в сообщении OVERLOAD START, чтобы указать eNB, какой трафик должен быть уменьшен. Способ осуществления уменьшения объема трафика может быть реализован различными способами. Возможное указание уменьшения нагрузки трафика не должна использоваться вместе с новым параметром, поскольку весь трафик типа, указанного новым параметром, должен быть уменьшен.

Дополнительный вариант осуществления может быть применим к управлению перегрузкой CN для передачи данных через интернет вещей плоскости управления сотовой сети, оптимизацию EPS CIoT усовершенствованной системы пакетной передачи данных. Для устройств, которые постоянно неисправны, например, для устройств, зараженных вредоносным вирусом распределенного отказа в обслуживании (DDOS), решение предусматривает, что MME отвечает на запрос присоединения с помощью GUTI, который включает в себя конкретный MMEC, который, как известно, блокируется в eNB. Это особенно важно для неисправных устройств, использующих интернет вещей плоскости управления сотовой сети, оптимизацию EPS CIoT усовершенствованной системы пакетной передачи данных, например, отправка частых данных. При использовании существующего механизма запуска/остановки перегрузки узлам eNBs предоставляется GUMMEI, включающий в себя вышеупомянутый MMEC, и указание для блокировки сигнализации и данных по CP, которое включает в себя MMEC.

На фиг. 8 показан такой вариант осуществления, в котором UE с «заблокированным» MMEC во время процедур присоединения UE или TAU.

На этапе 101 UE инициирует запрос на присоединение или TAU с предпочтительным поведением сети для оптимизации CIoT плоскости управления.

На этапе 102, если MME знает или решает, что UE является неисправным и его необходимо заблокировать.

На этапе 103 MME возвращает в сообщении присоединения/TAU подтверждения GUTI, включающий в себя MMEC, который ранее был предоставлен RAN для блокировки при любом запросе доступа.

На фиг. 9 показан дополнительный вариант осуществления, показывающий блокированный MMEC во время запроса услуги плоскости управления.

На этапе 201 UE инициирует запрос услуги плоскости управления из режима ожидания для передачи данных через оптимизацию EPS CIoT EPS плоскости управления. Сообщение управления радиоресурсами, RRC с NAS PDU (уровень доступа к сети) запросом услуги плоскости управления устанавливается от UE к eNB.

На этапе 202 eNB обнаруживает, что MMEC в S-TMSI в принятом сообщении совпадает с заблокированным MMEC, сконфигурированным в eNB, и определяет, что сообщение от UE должно быть отброшено или проигнорировано, и RRC соединение должно быть освобождено.

На этапе 203 RRC соединение освобождается.

В соответствии с вариантами осуществления изобретения был предоставлен эффективный инструмент для операторов по отключению неправильно работающих устройств. Таким образом, неправильно работающие устройства могут быть заблокированы в RAN и не вызовут дополнительной нагрузки в сети. Решение работает для всех устройств независимо от того, реализованы ли в них признаки отсрочки или нет.

На фиг. 10 показан AN/eNB, содержащий средство обработки, содержащее процессор PCU_AN, интерфейс IF_AN; и память, MEM_AN. Инструкции хранят в памяти для выполнения процессором, так что выполняют описанные выше этапы способа, и сигнализацию передают по интерфейсу.

Наконец, MBC/MME содержит средство обработки, содержащее процессор PCU_MBC и интерфейс IF_MBC; и память, MEM_MBC. Инструкции хранят в памяти для выполнения процессором так, что выполняют описанные выше этапы способа и так, что соответствующую сигнализацию осуществляют по интерфейсу.

В соответствии с вариантами осуществления изобретения предоставляется способ для объекта управления мобильностью, MBC, выполненный с возможностью устанавливать связь с узлом доступа, AN, таким как eNodeB, для которого MB выполнен с возможностью посылать сообщение 6, содержащее указания 7 типа трафика, который должен быть уменьшен до или из AN, причем уменьшение 212 трафика содержит одно из: блокирование, отклонение, игнорирование или выборочное ограничение трафика.

Сообщение 6, содержащее указание 7 типа трафика, который должен быть уменьшен, может быть сообщением 6 перегрузки, которое указывает ситуацию начала перегрузки или ситуацию перегрузки с высокой вероятности начала перегрузки, причем сообщение 6 передают в AN. Кроме того, сообщение 6 перегрузки может содержать указание ошибочного трафика.

Согласно одному аспекту изобретения указание 7 типа трафика, который должен быть уменьшен, ассоциировано с зарезервированным пространством идентификаторов, которому могут быть назначены UEs.

В соответствии с другим аспектом MBC является узлом управления мобильностью, MME, узлом доступа, AN, является eNodeB, и в котором зарезервированное пространство идентификаторов является глобальным уникальным идентификатором объекта управления мобильностью, GUMMEI, список информационного элемента содержит список кодов MME, MMEC идентифицирует зарезервированные для назначения UEs, подлежащих уменьшению трафика.

Список идентификаторов MMEC, зарезервированных для назначения UEs, подлежащим сокращению трафика, может быть предпочтительно выбран таким образом, чтобы он не соответствовал любому MME, используемому в данный момент времени в наземной подвижной сети общего пользования, PLMN.

MBC после отправки сообщения 6, содержащего указание 7 типа трафика, который должен быть уменьшен, может выполнять - определение 140, как уменьшить трафик для UE, например, для конкретного UE, которое неправильно работает; - назначение 142 UE идентификатору в зарезервированном пространстве идентификаторов, ассоциированным с типом трафика, который должен быть уменьшен; и - передачу дополнительного сообщения 150 с назначенным UE в AN.

Дополнительное сообщение 150 может быть сообщением 151, 103 подтверждения присоединения, сообщением подтверждения обновления зоны трафика, TAU, или командой перераспределения глобального уникального временного ID, GUTI.

UE может быть назначен глобальный уникальный временной идентификатор, GUTI, в котором MMEC выбирается из зарезервированного адресного пространства.

Согласно одному варианту осуществления сообщение 6, 7 перегрузки является сообщением начала перегрузки.

Предоставляют также узел доступа, AN, такой как eNodeB, eNB, при этом AN выполнен с возможностью радиодоступа к UE, где AN осуществляет связь с объектом управления мобильностью, MBC, таким как узел управления мобильностью, MME, AN выполнен с возможностью принимать из MBC сообщение 6 с указанием 7 типа трафика, который должен быть уменьшен из MBC; - принимать 151, 150 сообщение, указывающее UE, ассоциированное с указанием типа трафика, который должен быть уменьшен; и - блокирование, отклонение, игнорирование или выборочное ограничение 212 трафика в или из UE, принадлежащего указанию типа трафика, который должен быть уменьшен.

Указание 7 типа трафика, который должен быть уменьшен, ассоциировано с зарезервированным пространством идентификаторов, которому могут быть назначены UEs;

и AN дополнительно выполнен с возможностью - пересылать 210 дополнительное сообщение 150 с назначенным UE в AN, в котором дополнительное сообщение 150 содержит - назначение 142 UE для идентификатора в зарезервированном пространстве идентификаторов, ассоциированным с типом трафика, который должен быть уменьшен, - прием запроса 22 присоединения из UE.

UE может быть назначено глобально уникальному временному идентификатору, GUTI, в котором MMEC выбирается из зарезервированного адресного пространства, ассоциированного с указанием типа трафика, который должен быть уменьшен, и в котором дополнительное сообщение 150 является сообщением 151, 103 подтверждения присоединения, сообщением подтверждения обновления зоны трафика, TAU, или командой перераспределения глобального уникального временного идентификатора, GUTI.

Способы, описанные выше, могут быть реализованы в виде компьютерной программы или компьютерного программного продукта.

В соответствии с дополнительным вариантом осуществления предоставлен объект управления мобильностью, MBC, выполненный с возможностью устанавливать связь с узлом доступа, AN, таким как eNodeB, в котором MBC содержит средство обработки, выполненное с возможностью

- посылать сообщение, содержащее указание 7 типа трафика, который должен быть уменьшен, в или из AN, в котором уменьшение трафика содержит одно из: блокирование, отклонение, игнорирование или выборочное ограничение трафика.

Средство обработки может состоять из процессора PCU_MBC, интерфейса IF_MBC и памяти MEM_MBC, в которой инструкции хранят в памяти для выполнения процессором и таким образом, что сигнализацию осуществляют по интерфейсу.

Согласно дополнительному варианту осуществления предоставлен узел доступа, AN, такой как eNodeB, eNB, в котором AN содержит средство обработки, выполненное с возможностью получать радиодоступ к UE, где AN осуществляет связь с объектом управления мобильностью, MBC,

AN выполнен с возможностью

- принимать из MBC сообщение 6 с указанием 7 типа трафика, который должен быть уменьшен,

- принимать 150 дополнительное сообщение 150, указывающее UE, ассоциированное с указанием типа трафика, который должен быть уменьшен, из MBC,

- блокировать, отклонять, игнорировать или выборочно ограничивать 212 трафик в или из UE с указанием типа трафика, который должен быть уменьшен.

Средство обработки может быть образовано процессором PCU_AN, интерфейсом IF_AN и памятью MEM_AN для хранения инструкций, которые должны быть выполнены процессором, и таким образом, сигнализацию реализовывают по интерфейсу.

Способы, рассмотренные выше, могут альтернативно быть реализованы посредством системы, основанной на виртуализации сетевых функций. Как показано на фиг. 10, дополнительные варианты осуществления изобретения реализуют посредством такой системы виртуализации сетевых функций, NFVS, которая сформирована, например, серверами общего назначения, стандартным хранилищем и коммутаторами. NFVS могут быть расположены по линиям, описанным на фиг. 4, ETSI GS NFV 002 V. 1.1.1 (2013-10), и содержат следующие элементы: Система управления и оркестровки NFV, состоящая из оркестратора, ORCH, VNF менеджера VNF_MGR и виртуализированного менеджера инфраструктуры VIRT_INFRA_MGR. Кроме того, NFVS содержит операционную/бизнес-систему поддержки OP/BUSS_SUPP_SYST; количество экземпляров виртуальных сетевых функций, VNF, с помощью которых реализуют описанные выше этапы способа; и виртуализированная инфраструктура, VIRT_INFRA. VIRT_INFRA содержит виртуальные вычисления, VIRT_COMP, виртуальную сеть; VIRT_NETW и виртуальная память VIRT_MEM, уровень виртуализации VIRT_LAYER (например, гипервизор) и общие аппаратные ресурсы, SHARED_HARDW_RES, включающие в себя вычислительные устройства, COMP, сетевые устройства, NETW, содержащие, например, стандартные коммутаторы и другие сетевые устройства и стандартные устройства хранения данных, MEM.

Изобретение относится к способам и устройствам для защиты, выполненным с возможностью обслуживать большое количество терминалов. Технический результат заключается в сохранении ресурсов в сети в ситуациях с неправильно работающими устройствами. Такой результат достигается тем, что объект управления мобильным управлением (MBC), выполненный с возможностью осуществлять связь с узлом доступа (AN), таким как eNodeB, выполнен с возможностью отправлять сообщение, содержащее указание (7) типа трафика, подлежащего уменьшению, в AN или от AN, причем уменьшение трафика содержит одно из отклонения, игнорирования или выборочного ограничения трафика. Узел доступа (AN) выполнен с возможностью принимать (7) из MBC указание (7) типа трафика, подлежащего уменьшению, принимать (210, 150) сообщение (150) UE, ассоциированного с указанием типа трафика, подлежащего уменьшению, отклонять, игнорировать или выборочно ограничивать (212) трафик в UE или от UE, относящегося к указанию типа трафика, подлежащего уменьшению. 4 н. и 22 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Способ уменьшения трафика, реализуемый объектом управления мобильным управлением (MBC), выполненным с возможностью устанавливать связь с узлом доступа (AN), таким как eNodeB, причем способ содержит этап, на котором

отправляют сообщение (6), содержащее указание (7) типа трафика, подлежащего уменьшению в направлении AN, при этом уменьшение (212) трафика содержит одно из блокирования, отклонения, игнорирования или выборочного ограничения трафика,

при этом сообщение (6), содержащее указание (7) типа трафика, подлежащего уменьшению, является сообщением (6) перегрузки, которое указывает ситуацию начавшейся перегрузки или ситуацию риска начала перегрузки, причем сообщение (6) передается в AN, причем сообщение (6) перегрузки содержит указание ошибочного трафика.

2. Способ по п. 1, в котором указание (7) типа трафика, подлежащего уменьшению, ассоциировано с зарезервированным пространством идентификаторов, которому могут быть назначены UE.

3. Способ по п. 2, в котором MBC является объектом управления мобильностью (MME), узел доступа (AN) является eNodeB, при этом зарезервированное пространство идентификаторов является информационным элементом списка глобальных уникальных идентификаторов объекта управления мобильностью (GUMMEI), содержащим список идентификаторов кода MME (MMEC), зарезервированных для назначения UE, подлежащих уменьшению трафика.

4. Способ по п. 3, в котором список идентификаторов MMEC, зарезервированных для назначения UE, подлежащих уменьшению трафика, выбирают так, чтобы не соответствовать любому MME, используемому в данный момент времени в наземной мобильной сети общего пользования (PLMN).

5. Способ по любому из пп. 2-4, в котором MBC после отправки сообщения (6), содержащего указание (7) типа трафика, подлежащего уменьшению,

выполняет определение (140), чтобы уменьшить трафик для UE, например для конкретного UE, которое функционирует неправильно;

назначает (142) указанному UE идентификатор из зарезервированного пространства идентификаторов, ассоциированных с типом трафика, подлежащего уменьшению;

передает дополнительное сообщение (150) с назначенным UE в AN.

6. Способ по п. 5, в котором дополнительное сообщение (150) является сообщением (151, 103) подтверждения присоединения, сообщением подтверждения обновления зоны трафика (TAU) или командой перераспределения глобального уникального временного идентификатора (GUTI).

7. Способ по любому из пп. 2-6, в котором UE назначен глобальный уникальный временный идентификатор (GUTI), при этом MMEC выбран из зарезервированного адресного пространства.

8. Способ по любому из пп. 1-7, в котором сообщение (6, 7) перегрузки дополнительно является сообщением начала перегрузки.

9. Способ по любому из пп. 1-8, в котором в сообщение перегрузки не включено указание уменьшения нагрузки трафика, когда в нем содержится указание ошибочного трафика.

10. Способ уменьшения трафика, выполняемый узлом доступа (AN), таким как eNodeB (eNB), при этом AN выполнен с возможностью предоставлять радиодоступ к UE, причем AN осуществляет связь с объектом управления мобильностью (MBC), таким как объект управления мобильностью (MME), при этом способ содержит этапы, на которых:

принимают от MBC сообщение (6) с указанием (7) типа трафика, подлежащего уменьшению в направлении AN, причем уменьшение (212) трафика содержит одно из блокирования, отклонения, игнорирования и выборочного ограничения трафика, при этом сообщение (6), содержащее указание (7) типа трафика, подлежащего уменьшению, является сообщением (6) перегрузки, которое указывает ситуацию начавшейся перегрузки или ситуацию риска начала перегрузки, причем сообщение (6) передается в AN, причем сообщение (6) перегрузки содержит указание ошибочного трафика;

принимают (151, 150) сообщение, указывающее UE, ассоциированное с указанием типа трафика, подлежащего уменьшению;

блокируют, отклоняют, игнорируют или выборочно ограничивают (212) трафик в UE или от UE, относящегося к указанию типа трафика, подлежащего уменьшению.

11. Способ по п. 10, в котором указание (7) типа трафика, подлежащего уменьшению, ассоциировано с зарезервированным пространством идентификаторов, которому могут быть назначены UE,

при этом сообщение (51. 150), указывающее UE, ассоциированное с указанием типа трафика, подлежащего уменьшению, содержит указание UE зарезервированному пространству идентификаторов;

при этом способ дополнительно содержит этапы, на которых:

пересылают (210) сообщение (151), указывающее UE, ассоциированное с указанием типа трафика, подлежащего уменьшению, в UE,

принимают запрос (22) присоединения от UE.

12. Способ по п. 11, в котором UE назначен глобально уникальный временный идентификатор (GUTI), в котором код MME (MMEC) выбран из зарезервированного адресного пространства, ассоциированного с указанием типа трафика, подлежащего уменьшению, при этом дополнительное сообщение (150) является сообщением (151, 103) подтверждения присоединения, сообщением подтверждения обновления зоны трафика (TAU) или командой перераспределения глобального уникального временного идентификатора (GUTI).

13. Объект управления мобильным управлением (MBC), выполненный с возможностью устанавливать связь с узлом доступа (AN), таким как eNodeB, причем MBC содержит средство обработки, выполненное с возможностью

отправлять сообщение (6), содержащее указание (7) типа трафика, подлежащего уменьшению в направлении AN , причем уменьшение (212) трафика содержит одно из блокирования, отклонения, игнорирования или выборочного ограничения трафика, при этом сообщение (6), содержащее указание (7) типа трафика, подлежащего уменьшению, является сообщением (6) перегрузки, которое указывает ситуацию начавшейся перегрузки или ситуацию риска начала перегрузки, причем сообщение (6) передается в AN, причем сообщение (6) перегрузки содержит указание ошибочного трафика.

14. MBC по п. 14, в котором указание (7) типа трафика, подлежащего уменьшению, ассоциировано с зарезервированным пространством идентификаторов, которому могут быть назначены UE.

15. MBC по п. 14, в котором MBC представляет собой объект управления мобильностью (MME), узел доступа (AN) представляет собой eNodeB, а зарезервированное пространство идентификаторов представляет собой информационный элемент списка глобально уникальных идентификаторов объекта управления мобильностью (GUMMEI), содержащий список идентификаторов кодов MME (MMEC), зарезервированных для назначения UE, подлежащих уменьшению трафика.

16. MBC по п. 15, в котором список идентификаторов MMEC, зарезервированных для назначения UE, подлежащих уменьшению трафика, выбран таким образом, чтобы не соответствовать любому MME, используемому в данный момент времени в наземной мобильной сети общего пользования (PLMN).

17. MBC по любому из пп. 14-16, в котором MBC после отправки сообщения, содержащего указание (7) типа трафика, подлежащего уменьшению, выполнен с возможностью

выполнять определение (140) уменьшить трафик для UE, например для конкретного UE, которое функционирует неправильно;

назначать (142) указанному UE идентификатор в зарезервированном пространстве идентификаторов, ассоциированном с типом трафика, подлежащего уменьшению;

передавать дополнительное сообщение (150) с назначенным UE в AN.

18. MBC по п. 17, в котором дополнительное сообщение (150) является сообщением (151, 103) подтверждения присоединения, сообщением подтверждения обновления зоны трафика (TAU) или командой перераспределения глобального уникального временного идентификатора (GUTI).

19. MBC по любому из пп. 14-18, в котором UE назначен глобально уникальный временный идентификатор (GUTI), в котором MMEC выбран из зарезервированного адресного пространства.

20. MBC по любому из пп. 13-19, в котором сообщение (6, 7) перегрузки дополнительно является сообщением начала перегрузки.

21. MBC по любому из пп. 13-20, в котором в сообщение перегрузки не включено указание уменьшения нагрузки трафика, когда в нем содержится указание ошибочного трафика,

22. MBC по любому из пп. 13-21, в котором средство обработки содержит процессор (PCU_MBC), интерфейс (IF_MBC) и память (MEM_MBC), при этом инструкции хранятся в памяти для выполнения процессором, так чтобы по интерфейсу осуществлялась сигнализация.

23. Узел доступа (AN), такой как eNodeB (eNB), причем AN содержит средство обработки, выполненное с возможностью предоставлять радиодоступ к UE, причем AN осуществляет связь с объектом управления мобильностью (MBC),

при этом AN выполнен с возможностью

принимать от MBC сообщение (6), содержащее указание (7) типа трафика, подлежащего уменьшению в направлении AN, причем уменьшение (212) трафика содержит одно из блокирования, отклонения, игнорирования и выборочного ограничения трафика, при этом сообщение (6), содержащее указание (7) типа трафика, подлежащего уменьшению, является сообщением (6) перегрузки, которое указывает ситуацию начавшейся перегрузки или ситуацию риска начала перегрузки, причем сообщение (6) передается в AN, причем сообщение (6) перегрузки содержит указание ошибочного трафика;

принимать (150) от МВС дополнительное сообщение (150), указывающее UE, ассоциированное с указанием типа трафика, подлежащего уменьшению,

блокировать, отклонять, игнорировать или выборочно ограничивать (212) трафик в UE или от UE, относящийся к указанию типа трафика, подлежащего уменьшению.

24. AN по п.23, в котором указание (7) типа трафика, подлежащего уменьшению, ассоциировано с зарезервированным пространством идентификаторов, которому могут быть назначены UE,

при этом сообщение (51. 150), указывающее UE, ассоциированное с указанием типа трафика, подлежащего уменьшению, содержит указание UE зарезервированному пространству идентификаторов;

при этом AN дополнительно выполнен с возможностью

пересылать (210) сообщение (151), указывающее UE, ассоциированное с указанием типа трафика, подлежащего уменьшению, в UE,

принимать запрос (22) присоединения из UE.

25. AN по п. 24, в котором UE назначен глобально уникальный временный идентификатор (GUTI), в котором код MME (MMEC) выбран из зарезервированного адресного пространства, ассоциированного с указанием типа трафика, подлежащего уменьшению, при этом дополнительное сообщение (150) является сообщением (151, 103) подтверждения присоединения, сообщением подтверждения обновления зоны трафика (TAU) или командой перераспределения глобально уникального временного идентификатора (GUTI).

26. AN по любому из пп. 23-25, в котором средство обработки содержит процессор (PCU_AN), интерфейс (IF_AN) и память (MEM_AN) для хранения инструкций, выполняемых процессором, так чтобы по интерфейсу осуществлялась сигнализация.