Способ и устройство для восстановления контекста



Способ и устройство для восстановления контекста
Способ и устройство для восстановления контекста
Способ и устройство для восстановления контекста
Способ и устройство для восстановления контекста
Способ и устройство для восстановления контекста
Способ и устройство для восстановления контекста
Способ и устройство для восстановления контекста
Способ и устройство для восстановления контекста
Способ и устройство для восстановления контекста
Способ и устройство для восстановления контекста
Способ и устройство для восстановления контекста
Способ и устройство для восстановления контекста

 


Владельцы патента RU 2433572:

Нокиа Корпорейшн (FI)

Изобретение относится к системам радиосвязи, таким как беспроводные сети обмена данными, например, системы долгосрочной эволюции (LTE). Техническим результатом является обеспечение восстановления контекста, способного работать с разработанными на данный момент стандартами и протоколами. Указанный технический результат достигается тем, что обнаруживают состояние отказа радиолинии в используемой мобильным модулем линии беспроводной связи, принимают идентификатор мобильного модуля, определяют возможность повторного использования мобильным модулем параметров соединения, установленных до состояния отказа. Мобильному модулю связи выдают указание о повторном использовании параметров соединения, исходя из результата этого определения. 6 н. и 29 з.п. ф-лы. 8 ил.

 

Связанные заявки

[0001] Настоящая заявка, согласно §119(е) Свода законов США, ссылается на приоритет предварительной заявки на патент США с серийным номером 60/884,951, зарегистрированной 15 января 2007 г. и озаглавленной «Способ и устройство для восстановления контекста», полностью включенной в настоящий документ путем ссылки.

Уровень техники

[0002] Такие системы радиосвязи, как беспроводные сети обмена данными (например, системы долгосрочной эволюции (Long Term Evolution, LTE) консорциума по системам третьего поколения (Third Generation Partnership Project, 3GPP), широкополосные системы (например, сети множественного доступа с кодовым разделением (Code Division Multiple Access, CDMA)), сети множественного доступа с разделением по времени (Time Division Multiple Access, TDMA) и т.п.), предлагают своим абонентам, наряду с богатым набором функций и служб, возможность мобильности. Наличие данной возможности позволило достичь практически всеобщего признания мобильной связи постоянно растущим числом потребителей в качестве общепринятого вида связи, применяемого как в деловых, так и в личных целях. С целью расширения признания в отрасли телекоммуникаций, от производителей до поставщиков услуг, было достигнуто соглашение приложить максимальные усилия к разработке стандартов протоколов связи, лежащих в основе различных служб и функций. Одним из направлений приложения усилий является создание эффективной схемы контроля внутренней сигнализации системы связи, в частности, во время отказа линии связи и последующего процесса восстановления.

Некоторые примеры вариантов осуществления изобретения

[0003] Так, необходим подход к восстановлению контекста, способный сосуществовать с разработанными на данный момент стандартами и протоколами.

[0004] В соответствии с одним из аспектов варианта осуществления настоящего изобретения, способ включает обнаружение состояния отказа радиолинии в линии беспроводной связи, используемой мобильным модулем. Способ включает также прием идентификатора мобильного модуля. При этом способ также включает определение возможности повторного использования мобильным модулем параметров соединения, установленных до состояния отказа (хранящихся на обслуживающей мобильный модуль базовой станции), и выдачи мобильному модулю указания о повторном использовании параметров соединения, исходя из результата определения.

[0005] В соответствии с другим аспектом варианта осуществления настоящего изобретения, устройство включает логику отказа радиолинии, сконфигурированную для обнаружения состояния отказа радиолинии в линии беспроводной связи, используемой мобильным модулем, и для приема идентификатора мобильного модуля. Логика отказа радиолинии сконфигурирована также для определения возможности повторного использования мобильным модулем параметров соединения, установленных до состояния отказа, и выдачи мобильному модулю указания о повторном использовании параметров соединения, исходя из результата определения.

[0006] В соответствии с еще одним аспектом варианта осуществления настоящего изобретения, способ включает обнаружение отказа радиолинии. В качестве реакции на обнаружение, способ включает также передачу идентификатора на обслуживающую базовую станцию, в целях восстановления контекста, и прием сообщения с указанием о повторном использовании контекста, связанного с данной радиолинией.

[0007] В соответствии с еще одним аспектом варианта осуществления настоящего изобретения, устройство включает логику, сконфигурированную для обнаружения отказа радиолинии. В качестве реакции на обнаружение, для восстановления контекста, на обслуживающую базовую станцию передается идентификатор. Логика сконфигурирована также для приема сообщения с указанием о повторном использовании контекста, связанного с данной радиолинией.

[0008] В соответствии с еще одним аспектом варианта осуществления настоящего изобретения, система включает средства обнаружения состояния отказа радиолинии в линии беспроводной связи, используемой мобильным модулем. Система также включает средства определения возможности повторного использования мобильным модулем параметров соединения, установленных до состояния отказа. Система включает также средства выдачи мобильному модулю указания о повторном использовании параметров соединения, исходя из результатов определения.

[0009] В соответствии с еще одним аспектом варианта осуществления настоящего изобретения, система включает средства обнаружения отказа радиолинии. Система также включает средства передачи идентификатора на обслуживающую базовую станцию в целях восстановления контекста, в качестве реакции на обнаружение. При этом система включает также средства приема сообщения с указанием о повторном использовании контекста, связанного с данной радиолинией.

[0010] Другие аспекты, функции и преимущества настоящего изобретения будут очевидны из приведенного ниже подробного описания, демонстрирующего ряд конкретных вариантов осуществления изобретения, включая вариант осуществления изобретения, рассматриваемый как наилучший. Настоящее изобретение может осуществляться и в других вариантах, с различными изменениями в частностях, без выхода при этом за рамки изобретения. Следовательно, описание и чертежи следует считать иллюстративными, но не ограничивающими изобретение.

Краткое описание чертежей

[0011] Варианты осуществления настоящего изобретения иллюстрируются с помощью примеров (не являющихся ограничивающими), показанных на соответствующих приложенных чертежах:

[0012] Фиг.1 является блок-схемой абонентского оборудования (user equipment, UE) и базовой станции, способных к выполнению процедур мобильности при отказе линии связи, в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения.

[0013] Фиг.2А и 2В являются блок-схемами типовых сценариев управления параметрами соединения в процессе восстановления, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

[0014] Фиг.3 является блок-схемой алгоритма процесса восстановления контекста, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения,

[0015] Фиг.4A-4D являются блок-схемами систем связи с типовой архитектурой LTE, в которых могут функционировать системы фиг.1, в соответствии с различными примерами осуществления изобретения.

[0016] Фиг.5 является блок-схемой процесса восстановления контекста, в котором осуществляется повторное использование контекста, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

[0017] Фиг.6 является блок-схемой процесса восстановления контекста, в котором осуществляется установление соединения заново, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

[0018] Фиг.7 является блок-схемой оборудования, пригодного для осуществления изобретения; и

[0019] Фиг.8 является блок-схемой типовых компонентов оконечного устройства LTE, сконфигурированного для функционирования в системах фиг.4A-4D, в соответствии с вариантом осуществления изобретения.

Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения

[0020] Ниже описано устройство, способ и программное обеспечение для эффективного восстановления контекста. Для обеспечения глубокого понимания вариантов настоящего изобретения ниже подробно рассматриваются различные частные детали. Тем не менее следует понимать, что варианты осуществления изобретения могут применяться и без конкретных указанных деталей, или с использованием эквивалентных механизмов. С другой стороны, широко известные структуры и устройства показаны в виде блок-схем, чтобы исключить ненужное усложнение описания вариантов осуществления изобретения.

[0021] Несмотря на то что варианты осуществления настоящего изобретения рассматриваются относительно сети с архитектурой долгосрочной эволюции консорциума по системам третьего поколения, следует иметь в виду, что варианты осуществления изобретения применимы в любых типах систем связи и в системах с эквивалентной функциональностью.

[0022] Фиг.1 является блок-схемой абонентского оборудования и базовой станции, способных к выполнению процедур мобильности при отказе линии связи, в соответствии с примером осуществления изобретения. Как видно из чертежа, абонентское оборудование 101 осуществляет связь с базовой станцией, называемой в архитектуре 3GPP LTE усовершенствованным узлом В (enchanced Node В, eNB), он обозначен позицией 103. Оборудование UE 101 может быть мобильной станцией любого типа, например телефонной трубкой, терминалом, станцией, модулем, устройством, или любым типом интерфейса пользователя (например, носимыми электронными схемами ("wearable" circuitry) и т.п.). Время от времени линия связи между UE 101 и eNB 103 может в силу различных причин отказывать, среди таких причин могут быть; радиоусловия окружающей среды, отказы оборудования и т.п. Подобные ситуации называются RLF (radio link failure) - отказ радиолинии. Для обнаружения отказов линии связи и выполнения процесса восстановления с целью возобновления связи, UE 101 и eNB 103 применяют логику RLF 105 и 107, соответственно. Для эффективного восстановления после отказа линии связи, UE 101 сохраняет параметры соединения (т.е. контекст) в памяти 109. Эти параметры соединения соответствуют параметрам узла eNB 103, который хранит информацию в базе 111 данных (или в устройстве хранения любого типа). На практике, после определения или обнаружения отказа линии связи, UE 101 пытается заново установить соединение, в то время как eNB 103 может выдать UE 101 указание о повторном использовании существующих параметров соединения. Как видно из чертежа, eNB 103 может использовать контекстный таймер 103 для отслеживания правомерности повторного использования заданных контекстов; следует отметить, что такой таймер может быть размещен также и в UE (см. фиг.2А и 2В).

[0023] Например, для обеспечения связи на фиг.1 применяется архитектура, совместимая с долгосрочной эволюцией наземной сети радиодосупа (universal terrestrial radio access network, UTRAN) в 3GPP; более полно это описано ниже по отношению к фиг.4A-4D. Один из подходов к управлению контекстом уровня доступа (access stratum, AS) в системе LTE определен в таблице 1:

Случай Первая фаза Вторая фаза таймер Т2 истек
Активность не может возобновиться без взаимодействия между UE 101 и eNB 103
Происходит посредством RRC_IDLE (состояние бездействия управления радиоресурсами (Radio Resource Control, RRC))
Продолжается, как будто никаких проблем с радиосвязью не было
UE 101 возвращается к той же соте
Обычно не посредством RRC_IDLE
UE 101 выбирает другую соту того же eNB 103
Происходит
Недоступно Не определено посредством
RRC_IDLE
UE 101 выбирает соту другого eNB 103
Происходит посредством RRC_IDLE Происходит посредством RRC_IDLE
Недоступно
Таблица 1.

[0024] Вышеприведенная процедура более полно описана в 3GPP TS 36.300 v.0.3.1, полностью включенном в настоящий документ путем ссылки. Процедура соединения радиоресурсов (radio resource connection, RRC) включает, в общих чертах, выдачу от UE 101 к базовой станции 103 (например, eNB) сообщения запроса соединения RRC. В свою очередь, базовая станция 103 передает в UE 101 сообщение установления соединения RRC; после чего UE 101 передает базовой станции 103 сообщение завершения установления соединения RRC. В соответствии с протоколом RRC, могут быть выделены два состояния соединения: RRC_IDLE (бездействие RRC) и RRC_CONNECTED (соединение RRC установлено). В состоянии RRC_IDLE, контекст RRC не хранится на базовой станции 103. Однако UE 101 ассоциировано с заранее заданным (или предварительно выделенным) уникальным идентификатором. Когда UE 101 находится в состоянии RRC_CONNECTED, для UE 101 существует контекст на базовой станции 103, осведомленной о соте, к которой принадлежит UE 101.

[0025] Следует понимать, что возможен случай, при котором после обнаружения отказа радиолинии, UE 101 выбирает соту, принадлежащую тому же узлу eNB 103 (где и произошел отказ радиолинии). Система на фиг.1 при таком сценарии позволяет UE повторно использовать контекстную информацию (например, временный идентификатор сотовой радиосети (Cell Radio Network Temporary Identity, CRNTI)); данная способность более полно описывается на фиг.2-3. Процесс восстановления проиллюстрирован на фиг.2А и 2 В.

[0026] Фиг.2А и 2В являются блок-схемами типовых сценариев управления параметрами соединения в процессе восстановления, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. В сценарии на фиг.2А оборудование UE 201 испытывает отказ линии связи с обслуживающей базовой станцией 203 (называемой "прежней" базовой станцией). Частью процедуры перевыбора соты может являться инициирование UE 201 связи с новой обслуживающей базовой станцией 205.

[0027] В одном из примеров осуществления изобретения, контекстный таймер 207 может применяться для определения допустимости удаления «устаревшей» контекстной информации. В частности, во всех случаях, когда UE 201 не отвечает узлу eNB 203 (например, UE 201 не реагирует на назначения в сигнализации L1/L2), UE 201 может запускать таймер 207, который вызывает, по истечении своего времени, удаление контекстов UE. Следует отметить, что время истечения является настраиваемым и может быть установлено таким образом, чтобы исключить случай, когда UE 201 испытывает два отказа радиолинии и возвращается к обслуживанию исходным eNB 203 (но с контекстом, фактически отличающимся от исходного).

[0028] В качестве варианта (см. фиг.2В), в случае отказа радиолинии, идентификатор старой, или прежней, соты может быть упомянут в запросе соединения RRC. Новый eNB 205 может указать, что в данном eNB 205 контекста не существует. UE 201 посылает идентификатор прежней обслуживающей базовой станции и/или идентификатор соты (обозначаемый «ID eNB/соты») в сообщении запроса соединения. Эта информация о прежнем(ей) eNB/соте также может использоваться выбранным eNB 205 для определения того, хранятся ли в eNB 205 действительные контексты для данного UE 201, пригодные к использованию в новой соте, выбранной UE 201. В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения, всякий раз, когда UE 201 осуществляет доступ к новому eNB 205, eNB 205 запрашивает контекст у централизованного узла 209 (например, aGW на фиг.4С), который информирует прежний, или старый, обслуживающий eNB 203 о том, что UE 201 осуществило доступ к новой соте, принадлежащей узлу 205. Возможен вариант, при котором во всех случаях осуществления оборудованием UE 201 доступа к новому узлу eNB 205, узел eNB 205 может запрашивать контекст у старого eNB 203 и информировать UE 201 о возможности повторного использования старого контекста.

[0029] Фиг.3 является блок-схемой алгоритма процесса восстановления контекста в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Данный процесс описан для системы, показанной на фиг.1. Когда обнаружен отказ радиолинии (на шаге 301), UE 101 начинает выполнять последующие процедуры мобильности (т.е. перевыбор соты), тем самым выбирая новую соту (см. шаг 303). На шаге 305, при осуществлении UE 101 доступа к новой соте, UE 101 посылает базовой станции 103 идентификатор UE. Посредством этого идентификатора базовая станция 103, управляющая данной сотой, может определить, функционировало ли UE 101 прежде, до состояния отказа радиолинии, в зоне обслуживания данной базовой станции 103. На шаге 307 базовая станция 103 определяет, существует ли действительный (т.е. не устаревший) контекст для данного UE 101. Если действительный контекст для данного UE 101 существует (шаг 309), базовая станция 103 выдает указание UE 101, как это происходит на шаге 311, об использовании существующего контекста, т.е параметра(ов) соединения. Таким образом, если контекст все еще сохраняется базовой станцией 103, базовая станция 103 может указать UE 101 на возможность дальнейшего использования этой информации. В противном случае, на шаге 313 и 315 для UE 101 выдается указание отбросить контекст и установить соединение заново.

[0030] С точки зрения UE, данный процесс является простой процедурой: при отказе радиолинии контекст сохраняется до тех пор, пока не будет выбрана новая сота. По окончании процедуры доступа базовая станция оповещает UE 101 о возможности повторного использования контекста или, в обратном случае, выдает указание UE 101 полностью отбросить контекст и установить соединение заново.

[0031] Как отмечалось ранее, UE 101 и базовая станция 103 могут быть сконфигурированы для функционирования в архитектуре LTE, описанной ниже.

[0032] Фиг.4A-4D являются блок-схемами систем связи с типовой архитектурой LTE, в которых могут функционировать системы фиг.1 в соответствии с различными примерами осуществления настоящего изобретения. Например (см. фиг.1), базовая станция и UE могут осуществлять связь в системе 400 с использованием любой схемы доступа, например, множественного доступа с разделением по времени, множественного доступа с кодовым разделением, широкополосного множественного доступа с кодовым разделением (wideband CDMA, WCDMA), множественного доступа с ортогональным частотным разделением сигнала (Orthogonal Frequency Division Multiple Access, OFDMA), множественного доступа с частотным разделением и одной несущей (Single Carrier Frequency Division Multiple Access, SC-FDMA) или их комбинаций. В одном из примеров осуществления изобретения как в восходящей, так и в нисходящей линии связи может использоваться WCDMA. В другом примере варианта осуществления изобретения, в восходящей линии связи может использоваться SC-FDMA, а в нисходящей линии связи - OFDMA.

[0033] Шлюзы (gateway, GW) 401 ММЕ (объекта управления мобильностью, Mobile Management Entity) / обслуживания подключаются к epke eNB с использованием полной или частичной ячеистой конфигурации, при этом применяется туннелирование через пакетную транспортную сеть (например, сеть протокола Интернета (Internet Protocol, IP) 403). Типичные функции шлюза ММЕ/обслуживания включают распределение сообщений поискового вызова между eNB, сжатие заголовков IP, завершение пакетов плоскости пользователя (U-plane) для нужд поисковых вызовов, переключение плоскости пользователя для поддержки мобильности UE. Так как шлюз GW 401 служат шлюзом внешних сетей, например, Интернета или частных сетей 403, шлюз GW 401 включает систему 405 доступа, авторизации и учета (Access, Authorization and Accounting system, AAA) для безопасного определения личности и привилегий каждого абонента, а также отслеживания его активности. В сущности, шлюз 401 ММЕ/обслуживания является ключевым управляющим узлом сети доступа LTE и отвечает за отслеживание UE в режиме бездействия, а также процедуры поискового вызова, включая повторную передачу. Также ММЕ 401 задействуется в процессе активации/деактивации радиоканала и отвечает за выбор SGW (обслуживающего шлюза, Serving Gateway) для UE при его первоначальном подключении и во время внутреннего хэндовера LTE со сменой узла опорной сети (Core Network, CN).

[0034] Более подробное описание интерфейса LTE приведено в документе 3GPP TR 25.813, озаглавленном «E-UTRA и E-UTRAN: аспекты протокола радиоинтерфейса», полностью включенном в настоящий документ путем ссылки.

[0035] На фиг.4В система 402 связи поддерживает сети доступа на основе GERAN (GSM/EDGE radioaccess, радиодоступ GSM/EDGE) 404, UTRAN 406, E-UTRAN 412 и сети доступа не-3GРР (не показанные на чертеже), как описано более полно в TR 23.882, полностью включенном в настоящий документ путем ссылки. Отличительной особенностью такой системы является обособление сетевых объектов, несущих функциональность плоскости управления (ММЕ 408), от сетевых объектов, несущих функциональность плоскости радиоканала (обслуживающий шлюз 410), и при этом наличие открытого, четко определенного, интерфейса S11 между ними. Так как E-UTRAN 412 обеспечивает более высокую пропускную способность, позволяя создавать новые службы, наряду с усовершенствованием существующих, обособление ММЕ 408 от обслуживающего шлюза 410 предполагает, что обслуживающий шлюз 410 может базироваться на оптимизированной для осуществления сигнализации платформе. Такая схема позволяет выбирать наиболее экономичную платформу для каждого из двух элементов, а также выполнять независимое масштабирование. Поставщики услуг могут также выбирать оптимальное топологическое расположение обслуживающих шлюзов 410 внутри сети, независимо от расположения ММЕ 408, чтобы снизить задержки в сети и избежать концентрации критических точек.

[0036] Базовая архитектура системы 402 состоит из следующих сетевых элементов. Как видно из фиг.4В, E-UTRAN (т.е. eNB) 412 взаимодействует с UE посредством LTE-Uu. E-UTRAN 412 поддерживает радиоинтерфейс LTE и включает функции RRC, относящиеся по функциональности к плоскости управления ММЕ 408. E-UTRAN 412 выполняет также и другие функции, включая функции управления радиоресурсами, контроль допуска, планирование, контроль за обеспечением QoS (Quality of Service, качества обслуживания) для линии восходящей связи (uplink, UL), широковещательную рассылку сотовой информации, абонентское шифрование/дешифрование, сжатие/распаковку заголовков пакетов плоскости пользователя в линиях восходящей и нисходящей связи, а также протокол конвергенции пакетных данных (Packet Data Convergence Protocol, PDCP).

[0037] ММЕ 408, являясь ключевым узлом управления, отвечает за управление идентификационной информацией, относящейся к мобильности UE, управление параметрами безопасности, управление процедурами персонального вызова, включая повторные передачи. ММЕ 408 задействуется в процессе активации/деактивации радиоканала и отвечает также за выбор обслуживающего шлюза 410 для заданного UE. Функции ММЕ 408 включают сигнализацию уровня без доступа (Non Access Stratum, NAS) и связанные с ней аспекты безопасности. ММЕ 408 контролирует авторизацию UE при присоединении к сети наземной мобильной связи общего пользования (public land mobile network, PLMN) поставщика услуг и накладывает ограничения на роуминг UE. ММЕ 408 выполняет также функции плоскости управления, касающиеся мобильности между сетями доступа LTE и 2G/3G с интерфейсом S3, берущим начало от SGSN (узел обслуживания абонентов GPRS, Serving GPRS Support Node) 414 и имеющим конечной точкой ММЕ 408. Принципы выбора PLMN в E-UTRA основаны на принципах выбора PLMN 3GPP. При переходе из состояния MME_DETACHED (отключено) к EMM-IDLE (бездействие) или EMM-CONNECTED (соединение установлено) может требоваться выбор соты. Выбор соты может осуществляться при определении NAS UE выбранного PLMN и эквивалентных PLMN. Оборудование UE 101 осуществляет поиск частотных полос E-UTRA, и для каждой несущей частоты определяет соту с наиболее сильным сигналом. Для определения своих сетей PLMN, UE 101 считывает также широковещательную рассылку сотовой информации. При этом UE 101 пытается определить подходящую соту; если же определить подходящую соту представляется невозможным, оно пытается определить приемлемую соту. Если найдена подходящая сота, или хотя бы приемлемая сота, UE 101 подключается к сети в этой соте и начинает процедуру перевыбора соты. Выбор определяет соту, в которой UE 101 следует подключиться к сети.

[0038] SGSN 414 отвечает за доставку пакетов мобильным станциям и от мобильных станций внутри его географической зоны обслуживания. В его задачи входит передача и маршрутизация пакетов, управление мобильностью, управление логическими связями, а также выполнение функций аутентификации и тарификации. Интерфейс S6а позволяет передавать между ММЕ 408 и HSS (Home Subscriber Server, сервер базы данных абонентов) 416 данные аутентификации и подписки для осуществления доступа к эволюционированной системе проходящего аутентификацию/авторизацию абонента (интерфейс ААА). Интерфейс S10 между ММЕ 408 обеспечивает передислокацию ММЕ и передачу информации между ММЕ 408. Обслуживающий шлюз 410 является конечным узлом интерфейса S1-U, служащего для связи с E-UTRAN 412.

[0039] Интерфейс S1-U обеспечивает туннелирование плоскости пользователя по радиоканалам между E-UTRAN 412 и SGW 410. Он включает поддержку переключения маршрутов во время хэндовера между eNB 412. Интерфейс S4 между SGSN 414 и функцией якоря 3GPP обслуживающего шлюза 410 обеспечивает плоскость пользователя соответствующим управлением и поддержкой мобильности.

[0040] S12 представляет собой интерфейс между UTRAN 406 и обслуживающим шлюзом 410. Шлюз 418 сети пакетной передачи данных (Packet Data Network, PDN) обеспечивает связь UE с внешними сетями пакетной передачи данных, являясь точкой входа и выхода трафика от UE. Шлюз 418 PDN осуществляет применение политик, фильтрацию пакетов каждого абонента, поддержку тарификации, законный перехват и отсеивание пакетов. Другая задача шлюза PDN 418 - функционировать в качестве якоря для мобильности между 3GPP и не-3GРР технологиями, например: WiMax и 3GPP2 (CDMA 1X и EvDO (только данные эволюции, Evolution Data Only)).

[0041] Интерфейс S7 обеспечивает передачу политик QoS и правил тарификации от PCRF (Policy and Charging Rule Function, функция политик и правил тарификации) 420 к функции применения политик и тарификации (Police and Charging Enforcement Function, PCEF) в шлюзе PDN 418. Интерфейс SGi является интерфейсом между шлюзом PDN и IP службами оператора, включая сеть 422 пакетной передачи данных. Сеть 422 пакетной передачи данных может быть общей или частной сетью пакетной передачи данных, или же внутренней сетью пакетной передачи данных оператора, например, для предоставления услуг IMS (IP Multimedia Subsystem, мультимедийная подсистема на базе протокола IP). Rx+ является интерфейсом между RCRF и сетью 422 пакетной передачи данных.

[0042] Как видно из фиг.4С, eNB использует E-UTRA (Evolved Universal Terrestrial Radio Acces, эволюционированный универсальный наземный радиодоступ) (плоскость пользователя, например RLC (Radio Link Control, управление радиолинией) 415, MAC (Media Access Control, управление доступом к среде передачи данных) 417 и PHY (Physical, физический уровень), а также плоскость управления (например, RRC 421)). Узел eNB несет также следующую функциональность: межсотовое управление радиоресурсами 423 (Radio Resource Management, RRM), управление 425 мобильностью соединения, управление радиоканалом (Radio Bearer, RB) 427, управление допуском 429, конфигурация 431 и обеспечение измерений eNB, выделение 433 динамических ресурсов (планировщик).

[0043] Узел eNB осуществляет связь с aGW 401 (Access Gateway, шлюз доступа) по интерфейсу S1. Шлюз aGW 401 включает плоскость 401а пользователя и плоскость 401b управления. Плоскость управления 401b состоит из следующих компонентов: управление 435 радиоканалом SAE (System Architecture Evolution, эволюция системной архитектуры) и ММЕ 437. Плоскость 401b пользователя включает PDCP 439 и функции 441 плоскости пользователя. Следует отметить, что функциональность шлюза aGW 209 может также обеспечиваться комбинацией обслуживающего шлюза и GW сети пакетной передачи данных. Шлюз aGW 401 может также взаимодействовать с пакетной сетью, например, с сетью Интернет 443.

[0044] В альтернативном варианте осуществления изобретения, изображенном на фиг 4D, функциональность PDCP может вместо GW 401 размещаться в eNB. Помимо PDCP, в данной архитектуре могут обеспечиваться и другие функции eNB фиг.4С.

[0045] В системе фиг.4D обеспечивается функциональное разделение E-UTRAN и ЕРС (Evolved Packet Core, эволюционированное пакетное ядро). В этом примере, для плоскости пользователя и плоскости управления предлагается архитектура радиопротокола E-UTRAN. Более подробное описание данной архитектуры изложено в 3GPP TS 36.300.

[0046] Узел eNB посредством S1 взаимодействует с обслуживающим шлюзом 445, включающим функцию 447 якоря мобильности (Mobility Anchoring), и с пакетным шлюзом (Packet Gateway, P-GW) 449, обеспечивающим функцию 457 выделения IP-адреса UE и функцию 459 фильтрации пакетов. В соответствии с такой архитектурой, ММЕ 451 обеспечивает управление 451 радиоканалом SAE, управление 453 состоянием бездействия мобильности, безопасность 455 NAS.

[0047] На фиг.5 и 6 демонстрируется, каким образом процесс фиг.3 может реализовываться в системе LTE. В частности, фиг.5 является блок-схемой процесса восстановления контекста, в котором осуществляется повторное использование контекста, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Эти процессы описываются путем примера по отношению к системе фиг.2А. В соответствии с чертежом, UE 201 и eNB 203 обмениваются абонентскими данными до тех пор, пока не возникает отказ радиолинии (шаг 501). Когда обнаружен отказ радиолинии (предполагается, что UE 201 находится в активном состоянии, т.е. состоянии LTE_ACTIVE), UE 201 начинает выполнение своих процедур мобильности, а именно: инициирует процедуру канала произвольного доступа (Random Access Channel, RACH) в целевой соте. Таким образом, UE 201 выбирает новую соту, в которой пытается заново установить соединения RRC. Когда выбранная сота (т.е. базовая станция) принимает RRC CONNECTION REQUEST (запрос соединения RRC) от UE 201 (шаг 505), базовая станция на шаге 507 проверяет наличие у нее старых контекстов RRC (которые могут включать любые неспецифичные для сот параметры уровня доступа или иные параметры, относящиеся к AS). Если они присутствуют, базовая станция генерирует RRC CONNECTION RESPONSE (ответ (на запрос) соединения RRC), который может включать поле для указания необходимости использования старых параметров соединения RRC: значение Use_OLD_RRC_Connection установлено в «TRUE» (истина).

[0048] Вышеописанный процесс является механизмом, определяющим способ получения новой сотой (т.е. базовой станцией 205) информации о наличии контекста, хранящегося в eNB 203 для заданного UE 201. В одном из вариантов осуществления изобретения, UE 201 передает в запросе соединения RRC идентификатор UE (UE-ID). Этот идентификатор используется при разрешении конфликтов; такой подход подразумевает дополнительную проверку со стороны eNB 203 на предмет хранения в eNB 203 каких-либо старых параметров, относящихся к UE 201. Если eNB 203 находит хранящиеся параметры, соответствующие заданному UE-ID (который может представлять собой C-RNTI, уникальный международный идентификатор абонента мобильной связи (International Mobile Subscriber Identity, IMSI), временный идентификатор абонента мобильной связи (Temporary Mobile Subscriber Identity (Identifier), TMSI), уникальный международный идентификатор мобильного оборудования (International Mobile Equipment Identity, IMEI) или любой аналогичный идентификатор), eNB 203 отправляет в качестве ответа на RRC CONNECTION REQUEST сообщение (например, RRC CONNECTION RESPONSE). Данное сообщение указывает UE 201 на возможность повторного использования прежнего контекста RRC из соты, в которой оно было подключено к сети ранее (см. фиг.5).

[0049] На фиг.6 показана связь с новой обслуживающей базовой станцией в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения. В данном примере UE 201 сначала осуществляет связь с eNB 203, до тех пор пока не будет обнаружен отказ радиолинии (шаги 601 и 603). При таком сценарии, UE 201 на шаге 605 посылает RRC CONNECTION REQUEST, который включает UE ID, в новый обслуживающий eNB 205. Новый обслуживающий eNB 205 определяет, хранится ли контекстная информация, соответствующая данному ID, локально (см. шаг 607). Если контекст не найден, может выполняться стандартная процедура установления соединения RRC. Следовательно, UE 201 может полностью удалить любые хранящиеся контексты RRC, соответствующие старой соте. Таким образом, новый eNB 205 отвечает посредством RRC CONNECTION RESPONSE, указывая на невозможность использования старого контекста.

[0050] Итак, в рассмотренных выше процессах, состояние отказа линии связи не ведет к удалению контекста в UE 201 и в сети (например, eNB 203). В качестве примера, после запроса RRC_CONNECTION_REQUEST от UE 201 к сети, eNB 203 проверяет идентификатор UE 201 на предмет доступности действительного контекста для данного UE 201. В ответе RRC_CONNECTION_RESPONSE, от сети к UE 201, eNB 203 выдает указание UE 201 или о повторном использовании прежнего контекста, или же об инициировании установления нового соединения (с полным удалением хранящихся контекстов). Также, в одном из вариантов осуществления изобретения, может предоставляться идентификатор прежней соты или eNB 203.

[0051] Специалистам в данной области понятно, что процессы восстановления контекста могут выполняться посредством программного обеспечения, аппаратного обеспечения (например, процессора общего назначения, микросхемы цифровой обработки сигналов (Digital Signal Processing, DSP), заказной специализированной интегральной схемы (Application Specific Integrated Circuit, ASIC), программируемых логических матриц (Field Programmable Gate Array) и т.п.), микропрограммного обеспечения или их комбинаций. Типовое аппаратное обеспечение для выполнения описанных функций подробно рассмотрено по отношению к фиг.7 ниже.

[0052] Фиг.7 иллюстрирует типовое аппаратное обеспечение, пригодное для осуществления различных вариантов настоящего изобретения. Вычислительная система 700 включает шину 701, или другой механизм связи, для передачи информации, и процессор 703, подключенный к шине 701, для обработки информации. Вычислительная система 700 включает также основную память 705, например, оперативную память с произвольным доступом (Random Access Memory, RAM) или другое динамическое устройство хранения, подключенное к шине 701, для хранения информации и выполняемых процессором 703 инструкций. Вычислительная система 700 может также включать постоянное запоминающее устройство (read only memory, ROM) 707, или иное статическое устройство хранения, подключенное к шине 701, для хранения статической информации и инструкций процессора 703. Устройство хранения 709, например магнитный или оптический диск, подключено к шине 701 для длительного хранения информации и инструкций.

[0053] Вычислительная система 700 может быть подключена посредством шины 701 к дисплею 711, например, дисплею на жидких кристаллах или дисплею с активной матрицей, для отображения информации пользователю. Устройство 713 ввода, например клавиатура, включающая алфавитно-цифровые и другие клавиши, может быть подключено к шине 701 для передачи информации и задания команд процессору 703. Устройство 713 ввода может включать средство управления курсором, например мышь, трекбол или клавиши, отвечающие за направления движения курсора, для передачи информации о направлении и задания команд процессору 703, а также для управления движением курсора по дисплею 711.

[0054] В соответствий с различными вариантами осуществления настоящего изобретения, описываемые в настоящем документе процессы могут обеспечиваться вычислительной системой 700 в результате выполнения процессором 703 набора инструкций, содержащихся в основной памяти 705. Эти инструкции могут считываться в основную память 705 с другого машиночитаемого носителя, например, устройства 709 хранения. Выполнение набора инструкций, хранящихся в основной памяти 705, побуждает процессор 703 осуществлять шаги описываемого в настоящем документе процесса. Один или несколько процессоров многопроцессорного устройства также могут применяться для выполнения инструкций, содержащихся в основной памяти 705. В альтернативных вариантах осуществления изобретения, вместо программных инструкций или в комбинации с ними могут использоваться аппаратные схемы. В других примерах может использоваться реконфигурируемое аппаратное обеспечение, например, программируемые логические матрицы, которые имеют возможность настройки функциональности и топологии соединений логических вентилей в момент пуска, обычно путем программирования таблиц поиска памяти. Таким образом, варианты осуществления настоящего изобретения не ограничиваются какими-либо конкретными комбинациями аппаратных схем и программного обеспечения.

[0055] Вычислительная система 700 включает также по меньшей мере один интерфейс связи 715, подключенный к шине 701. Интерфейс 715 связи обеспечивает двунаправленное подключение к сетевой линии связи для обмена данными (не показано на чертеже). Интерфейс 715 связи посылает и принимает электрические, электромагнитные или оптические сигналы, которые переносят потоки данных, представляющих различные типы информации. Также интерфейс 715 связи может включать устройства периферийных интерфейсов, например интерфейс универсальной последовательной шины (Universal Serial Bus, USB), интерфейс PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association, международная ассоциация компьютерных карт памяти) и т.д.

[0056] Процессор 703 может выполнять передаваемый код по мере его приема и/или хранить код для последующего выполнения в устройстве 709 хранения, или другом энергонезависимом устройстве хранения. Таким образом, вычислительная система 700 может получать код приложений в виде несущей волны.

[0057] Термин «машиночитаемый носитель» в том виде, как он используется в настоящем документе, относится к любому носителю, принимающему участие в обеспечении процессора 703 инструкциями для выполнения. Такие носители могут быть различных видов, включая (но не ограничиваясь перечисленным) энергонезависимые носители, энергозависимые носители и среды передачи данных. Энергонезависимые носители включают, например, оптические или магнитные диски, каким является устройство 709 хранения. Энергозависимые носители включают динамическую память, какой является основная память 705. Среды передачи данных включают коаксиальные кабели, медный провод и оптоволокно, включая также провода, образующие шину 701. Среды передачи данных могут также быть представлены в виде акустических, оптических или электромагнитных волн, генерируемых, например, в процессе радиочастотного (RF) и инфракрасного (IR) обмена данными. Стандартные виды машиночитаемых носителей включают, например, гибкие магнитные диски, жесткие диски, магнитную ленту, любые другие магнитные носители, CD-ROM, CDRW, DVD, любые другие оптические носители, перфокарты, бумажную ленту, листы с оптическими отметками, любые другие физические носители со структурой отверстий или других оптически распознаваемых знаков, RAM, PROM, EPROM, FLASH-EPROM, любые другие микросхемы или картриджи памяти, несущую волну или любой другой носитель, с которого способен считывать данные компьютер.

[0058] Различные виды машиночитаемых носителей могут быть задействованы в обеспечении процессора инструкциями для выполнения. Например, инструкции для осуществления по меньшей мере части настоящего изобретения могут изначально находиться на магнитном диске удаленного компьютера. При таком сценарии, удаленный компьютер загружает инструкции в основную память и отправляет их по телефонной линии с использованием модема. Модем локальной системы принимает данные из телефонной линии и, используя инфракрасный передатчик для преобразования данных в инфракрасный сигнал, передает инфракрасный сигнал портативному вычислительному устройству, например, карманному персональному компьютеру (Personal Data Assistant, PDA) или портативному компьютеру. Инфракрасный датчик портативного вычислительного устройства принимает информацию и инструкции, переносимые инфракрасным сигналом, и выставляет данные на шину. Шина доставляет данные в основную память, из которой процессор считывает и выполняет инструкции. Принятые основной памятью инструкции, в качестве варианта, могут храниться в устройстве хранения, как до их выполнения процессором, так и после него.

[0059] Фиг.8 является блок-схемой типовых компонентов оконечного устройства (терминала) LTE, способного к функционированию в системах фиг.4A-4D, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Оконечное устройство 800 LTE сконфигурировано для функционирования в системе с технологией множественных входов и выходов (Multiple Input Multiple Output, MIMO). Следовательно, антенная система 801 обеспечивает многоантенный прием и передачу сигналов.

Антенная система 801 подключена к электронным схемам 803 радиоинтерфейса, включающим множественные передатчики 805 и приемники 807. Электронные схемы радио включают радиочастотные схемы, а также схемы управления обработкой в основной полосе частот. Как видно из схемы, обработка данных первого уровня (L-1) и второго уровня (L-2) обеспечивается блоками 809 и 811, соответственно. Опционально могут обеспечиваться также функции третьего уровня (не показано на чертеже). Модуль 813 выполняет все функции уровня MAC. Модуль 815 калибровки и временной привязки обеспечивает соответствующее согласование по времени путем взаимодействия, например, с внешним эталоном времени. Также в состав системы входит процессор 817. При таком сценарии, оконечное устройство 800 LTE осуществляет связь с вычислительным устройством 819, которое может быть персональным компьютером, рабочей станцией, PDA, веб-устройством, сотовым телефоном и т.п.

[0060] Настоящее изобретение описано в связи с рядом вариантов его осуществления, однако оно не ограничивается этими вариантами и охватывает также различные модификации и эквивалентные механизмы, попадающие в рамки приложенной формулы изобретения. Несмотря на то что признаки настоящего изобретения указаны в формуле изобретения в определенных комбинациях, следует понимать, что эти характеристики могут располагаться в любых комбинациях и в любом порядке.

1. Способ повторного использования параметров соединения, включающий: обнаружение состояния отказа радиолинии в используемой мобильным модулем связи линии беспроводной связи; прием идентификатора мобильного модуля связи; определение, может ли мобильный модуль связи повторно использовать параметры соединения, которые были установлены до состояния отказа; и выдачу указания мобильному модулю связи о повторном использовании параметров соединения, исходя из результата определения.

2. Способ по п.1, также включающий: определение, хранятся ли параметры соединения на обслуживающей мобильный модуль связи базовой станции.

3. Способ по п.1, в котором идентификатор включают в сообщение запроса соединения, генерируемое мобильным модулем связи.

4. Способ по п.1, также включающий: выдачу указания мобильному модулю связи об установлении нового соединения с обслуживающей базовой станцией и об удалении параметров соединения.

5. Способ по п.1, в котором мобильный модуль связи сконфигурирован для передачи прежнего идентификатора базовой станции и/или соты в сообщении запроса соединения, включающем указанный идентификатор.

6. Способ по п.1, в котором параметры соединения хранят на базовой станции, при этом способ также включает: запуск контекстного таймера на базовой станции, причем параметры соединения удаляют по истечении контекстного таймера.

7. Способ по п.1, также включающий: генерирование запроса параметров соединения из централизованного узла связи или из новой обслуживающей базовой станции.

8. Способ по п.1, в котором мобильный модуль связи и базовая станция функционируют в соответствии с архитектурой долгосрочной эволюции (LTE) консорциума по системам третьего поколения (3GPP).

9. Способ по п.8, в котором параметры соединения включают параметры, относящиеся к уровню доступа.

10. Базовая станция сети беспроводной связи, включающая: логику отказа радиолинии, сконфигурированную для обнаружения состояния отказа радиолинии в линии беспроводной связи, используемой мобильным модулем связи, и для приема идентификатора мобильного модуля связи, при этом логика отказа радиолинии также сконфигурирована для определения, может ли мобильный модуль связи повторно использовать параметры соединения, которые были установлены до состояния отказа, и для выдачи указания мобильному модулю связи о повторном использовании параметров соединения, исходя из результата определения.

11. Базовая станция по п.10, в которой идентификатор включается в сообщение запроса соединения, генерируемое мобильным модулем связи.

12. Базовая станция по п.10, в которой логика отказа радиолинии сконфигурирована также для выдачи указания мобильному модулю связи об установлении нового соединения и об удалении параметров соединения.

13. Базовая станция по п.10, в которой мобильный модуль связи сконфигурирован для передачи прежнего идентификатора базовой станции и/или соты в сообщении запроса соединения, включающем идентификатор.

14. Базовая станция по п.10, также включающая контекстный таймер, сконфигурированный для определения устарелости параметров соединения, при этом контекстные параметры удаляют по истечении контекстного таймера.

15. Базовая станция по п.10, в которой запрос параметров соединения генерируется из централизованного узла связи или из новой обслуживающей базовой станции.

16. Базовая станция по п.10, в которой устройство и мобильный модуль связи функционируют в соответствии с архитектурой долгосрочной эволюции (LTE) консорциума по системам третьего поколения (3GPP).

17. Базовая станция по п.10, в которой параметры соединения включают параметры, относящиеся к уровню доступа.

18. Способ повторного использования контекста, связанного с радиолинией, включающий: обнаружение отказа радиолинии; передачу идентификатора на обслуживающую базовую станцию в ответ на это обнаружение для восстановления контекста; и прием сообщения с указанием повторно использовать контекст, связанный с данной радиолинией.

19. Способ по п.18, также включающий: генерирование сообщения запроса соединения, включающего указанный идентификатор.

20. Способ по п.19, также включающий: передачу прежнего идентификатора базовой станции и/или соты в сообщении запроса соединения.

21. Способ по п.18, в котором сообщение предписывает установить новое соединение и удалить хранящиеся локально параметры соединения.

22. Способ по п.18, в котором параметры соединения хранят на обслуживающей базовой станции, сконфигурированной для применения контекстного таймера для удаления параметров соединения по истечении времени контекстного таймера.

23. Способ по п.18, в котором обслуживающая базовая станция также сконфигурирована для функционирования в соответствии с архитектурой долгосрочной эволюции (LTE) консорциума по системам третьего поколения (3GPP).

24. Способ по п.23, в котором параметры соединения включают параметры, относящиеся к уровню доступа.

25. Абонентское оборудование сети беспроводной связи, включающее: логику, сконфигурированную для обнаружения отказа радиолинии, при этом на обслуживающую базовую станцию передают идентификатор, в ответ на это обнаружение, для восстановления контекста, причем логика сконфигурирована также для приема сообщения с указанием повторно использовать контекст, связанный с данной радиолинией.

26. Абонентское оборудование по п.25, в котором логика сконфигурирована также для генерирования сообщения запроса соединения с включением указанного идентификатора.

27. Абонентское оборудование по п.25, в котором прежний идентификатор базовой станции и/или соты передают в сообщении запроса соединения.

28. Абонентское оборудование по п.25, в котором сообщение предписывает установить новое соединение и удалить хранящиеся локально параметры соединения.

29. Абонентское оборудование по п.25, в котором параметры соединения хранятся на обслуживающей базовой станции, сконфигурированной для применения контекстного таймера для удаления параметров соединения по истечении времени контекстного таймера.

30. Абонентское оборудование по п.25, в котором обслуживающая базовая станция также сконфигурирована для функционирования в соответствии с архитектурой долгосрочной эволюции (LTE) консорциума по системам третьего поколения (3GPP).

31. Абонентское оборудование по п.25, в котором параметры соединения включают параметры, относящиеся к уровню доступа.

32. Базовая станция сети беспроводной связи, включающая: средства обнаружения состояния отказа радиолинии в используемой мобильным модулем связи линии беспроводной связи; средства приема идентификатора мобильного модуля связи; средства определения, может ли мобильный модуль связи повторно использовать параметры соединения, которые были установлены до состояния отказа; и средства выдачи указания мобильному модулю связи о повторном использовании параметров соединения, исходя из результата определения.

33. Базовая станция по п.32, где мобильный модуль связи сконфигурирован для функционирования в соответствии с архитектурой долгосрочной эволюции (LTE) консорциума по системам третьего поколения (3GPP).

34. Абонентское оборудование сети беспроводной связи, включающее: средства обнаружения отказа радиолинии; средства передачи идентификатора на обслуживающую базовую станцию в ответ на это обнаружение для восстановления контекста; и средства приема сообщения с указанием повторно использовать контекст, связанный с данной радиолинией.

35. Абонентское оборудование по п.34, где базовая станция сконфигурирована для функционирования в соответствии с архитектурой долгосрочной эволюции (LTE) консорциума по системам третьего поколения (3GPP).



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к прерывистой передаче и прерывистому приему, осуществляемому устройством беспроводного пользовательского оборудования (UE) с использованием сети радиодоступа.

Изобретение относится к прерывистой передаче и прерывистому приему, осуществляемому устройством беспроводного пользовательского оборудования (UE) с использованием сети радиодоступа.

Изобретение относится к технике связи. .

Изобретение относится к беспроводной связи. .

Изобретение относится к способу и устройству для вычисления критерия начальной фильтрации (IFC) в сети IP мультимедийной подсистемы. .

Изобретение относится к способу и устройству для вычисления критерия начальной фильтрации (IFC) в сети IP мультимедийной подсистемы. .

Изобретение относится к беспроводной связи. .

Изобретение относится к прерывистой передаче и прерывистому приему, осуществляемому устройством беспроводного пользовательского оборудования (UE) с использованием сети радиодоступа.

Изобретение относится к прерывистой передаче и прерывистому приему, осуществляемому устройством беспроводного пользовательского оборудования (UE) с использованием сети радиодоступа.

Изобретение относится к технике связи. .

Изобретение относится к беспроводной связи. .

Изобретение относится к способу и устройству для вычисления критерия начальной фильтрации (IFC) в сети IP мультимедийной подсистемы. .

Изобретение относится к способу и устройству для вычисления критерия начальной фильтрации (IFC) в сети IP мультимедийной подсистемы. .

Изобретение относится к беспроводной связи. .

Изобретение относится к системам связи. .
Наверх