Способ перераспределения обслуживающей подсистемы радиосети

Способ перераспределения обслуживающей подсистемы радиосети

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к системе подвижной связи и, в частности, к способу перераспределения обслуживающей подсистемы радиосети (ОПРС) с возможностью смены обслуживающего контроллера радиосети (ОКРС) для эффективного использования радиоресурса в универсальной системе подвижной связи (УСПС), системе Международной подвижной связи - 2000 (МПС-2000).

Предшествующий уровень техники

Универсальная система подвижной связи (УСПС) представляет собой систему подвижной связи третьего поколения, которая эволюционировала из стандарта, известного как Глобальная система подвижной связи (ГСПС, QSM). Данный стандарт представляет собой европейский стандарт, целью которого является создание улучшенной службы подвижной связи, основанной на базовой сети ГСПС и технологии широкополосного многостанционного доступа с кодовым разделением каналов (ШМДКР, W-CDMA).

В декабре 1998 г. Европейский институт стандартов по телекоммуникациям (ЕИСТ) в Европе, Ассоциация радиопромышленности и бизнеса и Комитет телекоммуникационных технологий (АРПБ/КТТ) Японии, Технический комитет по стандартизации в области телекоммуникаций (Т1) Соединенных Штатов Америки и Ассоциация телекоммуникационных технологий (АТТ) Кореи образовали проект партнерства по системам 3-го поколения (ППС3П) с целью создания спецификации для стандартизации УСПС.

Известие о стандартизации УСПС, выполняемой ППС3П, привело к образованию пяти технических групп по спецификации (ТГС), каждая из которых ориентирована на формирование сетевых элементов, имеющих независимые операции. Более конкретно каждая ТГС разрабатывает, утверждает и управляет спецификацией стандарта в связанной области.

Среди них группа по сети радиодоступа (СРД) (ТГС-СРД) разрабатывает спецификацию для функции, требуемых элементов и интерфейса наземной сети радиодоступа УСПС (НСРДУ), которая представляет собой новую СРД для поддержки технологии доступа ШМДКР в УСПС.

ТГС-СРД включает в себя пленарную группу и четыре рабочие группы.

Рабочая группа 1 (РГ1) разрабатывает спецификацию для физического уровня (первого уровня). Рабочая группа 2 (РГ2) устанавливает функции канального уровня (второго уровня) и сетевого уровня (третьего уровня). Рабочая группа 3 (РГ3) определяет спецификацию для интерфейса между базовой станцией в НСРДУ, контроллером радиосети (КРС) и базовой сетью. Наконец, Рабочая группа 4 (РГ4) рассматривает технические требования, необходимые для оценки рабочих характеристик радиолинии, и элементы, необходимые для управления радиоресурсом.

На фиг.1 представлена сетевая структура УСПС, к которой могут быть применены технология известного уровня техники и настоящее изобретение.

Система УСПС грубо делится на абонентское оборудование (АО) (подвижную станцию), НСРДУ (UTRAN)и базовую сеть.

НСРДУ включает в себя одну или несколько подсистем радиосети (ПРС), и каждая ПРС включает в себя КРС и один или несколько узлов В, управляемых посредством КРС.

Узлы В управляются посредством КРС, принимают информацию, посылаемую физическим уровнем терминала 150 по линии «вверх» (обратной линии связи), и передают данные на терминал по линии «вниз» (прямой линии связи). Узлы В, таким образом, работают в качестве точек доступа НСРДУ для терминала.

КРС выполняет функции, которые включают в себя назначение и управление радиоресурсами. КРС, который непосредственно управляет узлом В, упоминается как управляющий КРС (УКРС). УКРС управляет общими радиоресурсами.

Обслуживающий КРС (ОКРС), с другой стороны, управляет выделенными радиоресурсами, назначенными соответствующим терминалам.

УКРС может быть тем же, что и ОКРС. Однако когда терминал выходит из области ОКРС и перемещается в область другого КРС, то УКРС может быть отличным от ОКРС.

Услуги, предоставляемые конкретному терминалу, грубо классифицируются на услугу с коммутацией каналов и услугу с коммутацией пакетов.

Например, услуга телефонной связи общего пользования принадлежит к услуге с коммутацией каналов, тогда как услуга просмотра «Всемирной паутины» при помощи доступа в Интернет принадлежит к услуге с коммутацией пакетов.

В случае поддержки услуги с коммутацией каналов ОКРС подсоединяется к центру коммутации подвижной связи (ЦКПС) базовой сети, и ЦКПС подсоединяется к шлюзовому центру коммутации подвижной связи (ШЦКПС) для связи с внешней сетью.

ШЦКПС управляет соединением, поступающим от другой сети или выходящим на нее.

В случае услуги с коммутацией пакетов услуги предоставляются обслуживающим узлом поддержки общей услуги пакетной радиосвязи (ОУПРС) (ОУПО) и шлюзовым узлом поддержки ОУПРС (ШУПО) базовой сети. Обслуживающий узел поддержки ОУПРС (ОУПО) поддерживает передачу пакетов, направляющуюся для ОКРС, тогда как шлюзовой узел поддержки ОУПРС (ШУПО) управляет соединением с другой сетью с коммутацией пакетов, такой как сеть Интернета.

Существуют интерфейсы между различными сетевыми компонентами, позволяющими сетевым компонентам передавать друг другу и принимать друг от друга информацию для взаимного обмена. Интерфейс между КРС и базовой сетью определяется как интерфейс Iu.

Соединение интерфейса Iu с областью с коммутацией пакетов определяется как Iu-КП (коммутация пакетов), тогда как соединение интерфейса Iu с областью с коммутацией каналов определяется как Iu-КК (коммутация каналов).

На фиг.2 представлена структура протокола интерфейса радиодоступа между терминалом, который работает, основываясь на спецификации СРД ППС3П, и НСРДУ.

Протокол радиоинтерфейса в "горизонтальной плоскости" образован физическим уровнем (PHY), канальным уровнем и сетевым уровнем и в "вертикальной" плоскости разделен на плоскость управления для передачи управляющей информации и абонентскую плоскость для передачи информации в виде данных. Абонентская плоскость представляет собой область, в которую передается информация трафика абонента, такая как речь или пакет протокола Интернета (ПИ). Плоскость управления представляет собой область, в которую передается управляющая информация, такая как интерфейс сети или обслуживание и управления вызовом.

На фиг.2 уровни протокола могут быть разделены на первый уровень (L1), второй уровень (L2) и третий уровень (L3), основываясь на трех нижних уровнях модели стандарта взаимодействия открытых систем (ВОС), общеизвестной в системе связи.

Первый уровень (L1) выступает в качестве физического уровня (PHY) для радиоинтерфейса и согласно известному уровню техники соединяется с верхним уровнем управления доступом к среде (УДС) одним или несколькими транспортными каналами. Физический уровень передает данные, подаваемые на физический уровень (PHY) посредством транспортного канала, на приемник, используя различные способы кодирования и модуляции, подходящие для радиоусловий.

Транспортный канал между физическим уровнем (PHY) и уровнем УДС разделен на выделенный транспортный канал и общий транспортный канал, основываясь на том, используется ли он исключительно одним терминалом или используется совместно несколькими терминалами.

Второй уровень L2 работает в качестве канального уровня и позволяет различным терминалам совместно использовать радиоресурсы сети ШМДКР. Второй уровень L2 разделен на уровень УДС, уровень управления радиолинией (УРЛ), уровень протокола конвергенции пакетных данных (ПКПД) и уровень управления широковещательной/многоадресной рассылкой (УШМ).

Уровень УДС (MAC) составляет данные посредством соответствующей зависимости преобразования между логическим каналом и транспортным каналом.

Логические каналы, соединяющие верхний уровень и уровень УДС, разделены на два типа в соответствии с видом передаваемой информации.

Т.е. когда передается информация плоскости управления, используется канал управления. Когда передается информация абонентской плоскости, используется канал трафика.

Уровень УРЛ (RLC) образует соответствующий блок данных протокола RLC (ПБД) УРЛ, пригодный для передачи посредством функций сегментации и конкатенации сервисного блока данных (СБД) УРЛ, принимаемого от верхнего уровня. Уровень УРЛ также выполняет функцию автоматического запроса на повторение (АЗП), посредством которой повторно передается ПБД УРЛ, потерянный во время передачи.

Уровень протокола конвергенции пакетных данных (ПКПД) представляет собой верхний уровень уровня УРЛ, который позволяет передавать элементы данных при помощи сетевого протокола, такого как ПИ версии 4 (ПИв4, Ipv4) или ПИв6 (Ipv6).

Может использоваться методика сжатия заголовков для сжатия и передачи информации заголовков в пакете для эффективной передачи пакета ПИ.

Уровни управления широковещательной/многоадресной рассылкой (УШМ) позволяют производить передачу сообщения от центра сотового широковещания (ЦСШ) по радиоинтерфейсу. Основной функцией уровня УШМ является планирование и передача сообщения сотового широковещания на терминал. Как правило, данные передаются через уровень УРЛ, работающий в режиме без подтверждения приема.

Уровень ПКПД и уровень УШМ расположены только в абонентской плоскости, так как они передают только абонентские данные.

В отличие от уровня ПКПД и уровня УШМ уровень УРЛ может быть включен в абонентскую плоскость и плоскость управления согласно уровню, соединенному с верхним уровнем.

Если уровень УРЛ принадлежит плоскости управления, то данные принимаются от уровня управления радиоресурсами (УРР). В других случаях уровень УРЛ принадлежит абонентской плоскости.

Уровень УРР, расположенный в нижней части третьего уровня (L3), определяется только в плоскости управления и управляет логическими каналами, транспортными каналами и физическими каналами в отношении установки, реконфигурации и освобождения однонаправленных радиоканалов (ОРК).

В данный момент установка ОРК подразумевает процессы обусловливания характеристик уровня протокола и канала, которые необходимы для предоставления конкретной услуги и установки соответствующих подробных параметров и методов работы.

Можно передавать управляющие сообщения, принимаемые от верхнего уровня, при помощи сообщения УРР.

Ниже подробно описываются принципы действия однонаправленного радиоканала (ОРК) и уровня УРЛ.

В общих чертах услуга передачи абонентских данных, предоставляемых от абонентской плоскости на верхний уровень вторым уровнем (L2), упоминается как однонаправленный радиоканал (ОРК). Услуга передачи управляющей информации, предоставляемой от плоскости управления на верхний уровень вторым уровнем (L2), упоминается как однонаправленный радиоканал сигнализации (ОРКС).

Каждый однонаправленный радиоканал обычно передается посредством уровня УРЛ, характеристики передачи которого определяются режимом работы уровня УРЛ.

А именно в соответствии с тем, выполнять ли функцию сегментации и поддерживать ли повторную передачу данных, принимаемых от верхнего уровня, на уровень УРЛ, уровень УРЛ работает в следующих трех режимах: прозрачный режим (ПР), режим без подтверждения приема (РБПП) и режим с подтверждением приема (РСПП).

Первое, когда уровень УРЛ работает в ПР, то информация заголовка не добавляется к СБД УРЛ, принимаемому от верхнего уровня. Порядковый номер не добавляется к ПБД УРЛ, и не поддерживается повторная передача данных. В общих чертах в ПР не используется сегментация и повторная сборка СБД УРЛ, но когда устанавливается однонаправленный радиоканал, то использование функций сегментации и повторной сборки определяется по обстоятельствам.

Второе, когда уровень УРЛ работает в РБПП, даже в случае неуспешной передачи ПБД УРЛ не поддерживается его повторная передача. Таким образом, даже если во время передачи теряются данные, приемник не запрашивает их повторную передачу, и связанные с ней данные считаются неблагоприятным исходом. Уровень УРЛ, работающий в РБПП, создает ПБД УРЛ сегментированием СБД УРЛ, и порядковый номер поочередно добавляется к каждому ПБД УРЛ. Следовательно, приемник может подсоединять и расшифровывать данные на основе порядкового номера.

Услуги, использующие УРЛ РБПП, включают в себя услугу сотового широковещания и услугу передачи речи, использующую сеть ПИ (передача речи по сети ПИ) или т.п.

Между тем, когда УРЛ работает в РСПП, то поддерживается повторная передача пакетов, если передача пакета завершается неуспешно. Другими словами, уровень УРЛ передатчика принимает информацию о состоянии, была ли успешной или нет передача, от приемника и повторно передает по необходимости ПБД УРЛ. Когда УРЛ работает в РСПП, СБД УРЛ, принимаемый от верхнего уровня, делится на предварительно определенные размеры посредством сегментации или конкатенации, и так как информация заголовка, содержащая порядковый номер, добавляется к нему и он становится ПБД УРЛ, которые хранятся в буфере УРЛ на основе порядкового номера.

Хранимые ПБД УРЛ передаются на уровень УДС в таком количестве, которое запрашивается уровнем УДС, и передаются в основном на основе порядкового номера.

Первые передаваемые ПБД УРЛ передаются на основе порядкового номера от уровня УРЛ передатчика, уровень УРЛ приемника отмечает принятые порядковые номера и запрашивает повторную передачу для данных неуспешно завершившейся передачи от уровня УРЛ передатчика.

Например, если порядковыми номерами принятых ПБД УРЛ являются №23, №24, №25, №32 и №34, то можно сказать, что ПБД УРЛ с порядковыми номерами №26-№31 и №33 были потеряны во время передачи. В информации о состоянии (ПБД состояния) буфера приемника, передаваемая на передатчик, передается ПБД состояния, так что передатчик может обнаружить порядковые номера ПБД УРЛ, подлежащие повторной передаче, и ПБД УРЛ, которые были успешно переданы на основе содержимого, содержащегося в ПБД состояния.

На фиг.3 представлена структура ПБД УРЛ, передаваемого от уровня УРЛ.

ПБД УРЛ состоит из информации заголовка и полезных данных, и информация заголовка содержит различную управляющую информацию.

Информация заголовка, показанная на фиг.3, включает в себя порядковый номер и указатель длины. Порядковый номер используется в качестве информации идентификации, необходимой для последовательной передачи данных, тогда как указатель длины указывает границу СБД УРЛ.

В случае РБПП порядковый номер имеет 7 бит, тогда как в случае РСПП порядковый номер имеет 12 бит. Поле «Е» представляет собой бит расширения из 1 бита и используется для идентификации, является ли поле, имеющее продолжение, указателем длины или данными.

Указатель длины указывает границу СБД УРЛ в том случае, если несколько СБД УРЛ включены в один ПБД УРЛ согласно функции конкатенации уровня УРЛ. Таким образом, если СБД УРЛ не заканчивается в соответствующем ПБД УРЛ, то может не существовать указатель длины.

Кроме того, указатель длины также используется для специальных целей, кроме функции указания границы СБД УРЛ. Т. е. примерной целью является функция указателя заполнения и начало данных. Заполнение используется тогда, когда нет СБД УРЛ, дополнительно подсоединяемого в соответствующем ПБД УРЛ, и часть данных ПБД УРЛ больше размера СБД УРЛ, подлежащего вставке. Т. е. часть, указанная в качестве заполнения, как подразумевается, представляет собой незначащие данные.

В случае РБПП указатель начала данных устанавливается равными 1111100, тогда как в случае РСПП он устанавливается равными 111111111111100. С этими установленными значениями часть данных с продолжением после указателя длины, как подразумевается, является первой частью СБД УРЛ.

Указатель начала данных может использоваться для предотвращения дополнительных потерь данных в УРЛ.

Например, предполагается, что ПБД УРЛ с порядковым номером 4 потерян, и принимается ПБД УРЛ с порядковым номером 5. Если новый СБД УРЛ начинается с порядкового номера 5 и заканчивается в пределах порядкового номера 5, то существует поле указателя длины в 5-ом ПБД УРЛ.

Если, однако, нет указателя начала данных, так как был потерян четвертый ПБД УРЛ, то уровень УРЛ приемника может предположить, что СБД УРЛ, принадлежащий 5-ому ПБД УРЛ, продолжается для СБД УРЛ в 4-ом ПБД УРЛ и отбрасывает первый СБД УРЛ в пятом ПБД УРЛ.

Для передачи данных и эффективного управления буфером УРЛ уровень УРЛ определяет и использует переменную состояния.

На фиг.4 представлена структура буфера УРЛ в РСПП передатчика и указатель состояния буфера УРЛ.

В УРЛ в РСПП ПБД УРЛ хранятся, основываясь на порядковых номерах по очереди, и успешно переданные ПБД УРЛ удаляются из буфера.

С ссылкой на фиг.4 переменная состояния VT(S) указывает на порядковый номер наименьшего ПБД УРЛ из ПБД, подлежащих передаче в первую очередь. VT(A) указывает на наименьший порядковый номер из числа ПБД, ожидающих подтверждения приема от приемника после передачи.

Поэтому состояние буфера указывает, что передатчик передал ПБД УРЛ вплоть до ПБД с порядковым номером VT(S)-1 и принял подтверждение приема вплоть до ПБД УРЛ с VT(A)-1 от приемника.

Хотя на фиг.4 представлен случай УРЛ в РСПП, при работе в режиме РБПП уровень УРЛ использует переменную состояния VT(US), которая аналогична VT(S) в режиме РСПП. Т. е. VT(US) означает, что наименьший порядковый номер из числа ПБД УРЛ передается первым от уровня УРЛ передатчика, работающего в РБПП.

Однако так как РБПП не поддерживает повторную передачу, то нельзя принимать подтверждение приема или неподтверждение приема от приемника, и таким образом не определена переменная состояния, такая как VT(A). Вкратце данные переменные состояния устанавливаются в «0», исходное значение, когда уровень УРЛ повторно создается или повторно устанавливается.

Как упомянуто выше, услуга передачи управляющей информации, представляемой верхнему уровню вторым уровнем (L2) в плоскости управления, определяется как однонаправленный радиоканал сигнализации (ОРКС).

Происходит обмен каждого сообщения УРР между терминалом и КРС через ОРКС, и может быть выдана инструкция на установку нового однонаправленного радиоканала и возврат в исходное состояние и освобождение ранее установленных однонаправленных радиоканалов.

Система УСПС может использовать в целом 32 ОРКС для передачи управляющей информации между терминалом и КРС.

Характеристики каждого ОРКС определяются согласно режиму работы УРЛ, поддерживающего ОРКС, и вида используемого логического канала. Логический канал, используемый в ОРКС, включает в себя общий канал управления (ОКУ) и выделенный канал управления (ВКУ), предназначенные для передачи управляющей информации.

ОКУ представляет собой логический канал, передающий общую управляющую информацию между терминалом и НСРДУ, и несколько терминалов могут одновременно использовать ОКУ.

В качестве общего логического канала ОКУ включает в себя временную идентификационную информацию радиосети НСРДУ (ВИРСН).

Между тем, ВКУ представляет собой логический канал, передающий выделенную управляющую информацию между конкретным терминалом и НСРДУ, и используется исключительно терминалом, а не совместно используется с другими терминалами.

Характеристиками ОРКС каждого типа являются следующие:

- ОРКС0: Для линии «вверх» используется УРЛ в ПР, а для линии «вниз» используется УРЛ в РБПП для передачи сообщений УРР. Логическим каналом, используемым для ОРКС0, является ОКУ.

- ОРКС1: Используется УРЛ в РБПП. ОРКС1 используется для передачи сообщений УРР по ВКУ.

- ОРКС2: Используется УРЛ в РСПП. ОРКС2 используется для передачи сообщений УРР по ВКУ и не передает сообщений верхнего уровня.

- ОРКС3: Используется УРЛ в РСПП. ОРКС3 передает сообщения, принимаемые от верхнего уровня УРР по ВКУ.

- ОРКС4: Данный ОРКС является селективным. ОРКС4 также передает сообщения, принимаемые от верхнего уровня УРР, аналогично ОРКС3, но используется для управления приоритетом относительно ОРКС3.

Т. е. ОРКС4 передает сообщения с более низким приоритетом, тогда как ОРКС3 передает сообщения с более высоким приоритетом.

- ОРКС5-31: Используются для каждого случая, когда сообщения УРР передаются с использованием ВКУ, подсоединенного к УРЛ в ПР.

На фиг.5 представлен типичный процесс повторного назначения ОПРС, выполняемый в области с коммутацией пакетов, который также может быть применим к области с коммутацией каналов.

Перераспределение ОПРС используется для установления наикратчайшего маршрута между терминалом и базовой сетью посредством смены точки доступа Iu, когда изменяется положение терминала по мере его перемещения. Т. е. оно означает процедуру смены ОКРС, обслуживающего абонентский терминал, с одного КРС на другой.

В перераспределение ОПРС вовлечены различные сетевые элементы, так что при перераспределении ОПРС происходит очень сложная процедура по сравнению с обычной процедурой передачи обслуживания.

С ссылкой на фиг.5 терминал в настоящее время подсоединен к КРС1, и КРС1 служит в качестве ОКРС для соответствующего терминала. КРС1 подсоединен к ОУПО1 базовой сети, и ОУПО1 подсоединен к ШУПО для соединения с внешней сетью.

Когда терминал перемещается в область, которая управляется КРС2, то можно считать, что соединение с ОУПО2 через КРС2 короче, чем соединение с ОУПО1 через КРС1.

В этом отношении терминал может подключиться через КРС2, тогда как функция ОКРС может остаться в том виде, как она есть в КРС1. Но в таком случае, так как используется ресурс между КРС1 и КРС2, то бесполезно расходуется сетевой ресурс НСРДУ. Таким образом, бесполезно расходуемый ресурс может быть уменьшен при помощи процесса перераспределения ОПРС.

После завершения процедуры перераспределения ОПРС КРС2 служит в качестве ОКРС терминала, и терминал подсоединяется к базовой сети через ОУПО2.

Могут существовать различные условия, когда выполняется перераспределение ОПРС, включая следующие типовые два случая: Случай I: сеть сама выполняет перераспределение ОПРС, чтобы сменить точку доступа между НСРДУ и базовой сетью; и Случай II: перераспределение ОПРС выполняется одновременно с процессом смены соты, сообщаемой с терминала, или с процессом смены регистрации местонахождения.

Хотя Случаи I и II различны в том, что один касается терминала, а другой - нет, оба случая не имеют существенного различия в отношении процедуры перераспределения ОПРС.

Во время процедуры перераспределения ОПРС происходит обмен различными сигнальными сообщениями между терминалом и КРС, между КРС и между КРС и базовой сетью.

Процедуру перераспределения ОПРС можно понять при помощи сигнальных сообщений, обмениваемых между терминалом, КРС и базовой сетью.

На фиг.6 представлен процесс перераспределения ОПРС в УСПС.

На фиг.6 исходный КРС означает КРС, служащий в качестве ОКРС для относящегося терминала до перераспределения ОПРС, и целевой КРС обозначает КРС, служащий в качестве ОКРС для соответствующего терминала после перераспределения ОПРС.

Аналогично старый ОУПО и новый ОУПО обозначают узлы поддержки ОУПРС (УПО), служащие в качестве ОУПО для соответствующего терминала до и после перераспределения ОПРС соответственно.

Хотя старый и новый ОУПО показаны различными, старый ОУПО и новый ОУПО могут быть одним и тем же при некоторых обстоятельствах. Кроме того, показанная на фиг.6 процедура может быть применена как к Случаю I, так и к Случаю II.

Ниже суммируются этапы процедуры перераспределения ОПРС.

Порядок передачи каждого сообщения зависит от назначенных номеров, но сообщения могут передаваться не в данном порядке.

1. Либо Случай I, либо Случай II может использоваться для запуска процедуры перераспределения.

2. Исходный КРС посылает на старый ОУПО относящуюся к перераспределению информацию, такую как информация об идентификации целевого КРС, информация о терминале, информация безопасности и информация о протоколе УРР при помощи сообщения «Требуется перераспределение».

3. Старый ОУПО распознает из принятой информации, является ли соответствующая процедура перераспределения ОПРС перераспределением ОПРС между ОПРС, требующим смены ОУПО, или перераспределением ОПРС внутри ОУПО, выполняемым в этом же ОУПО.

Если происходит смена ОУПО, как показано на чертеже, то старый ОУПО посылает сообщение «Направить запрос на перераспределение» на новый ОУПО, чтобы дать команду о выделение сетевого ресурса, относящегося к перераспределению.

4. Новый ОУПО посылает сообщение «Запрос на перераспределение» на целевой КРС, так что необходимые ресурсы могут быть выделены, когда целевой КРС становится ОКРС.

Этот процесс включает в себя этап установки различных однонаправленных радиоканалов, которые исходный КРС использовал для связи с терминалом. После того как новый ОУПО примет сообщение «Подтверждение приема запроса на перераспределение», то также генерируется маршрут для передачи данных между целевым КРС и новым ОУПО.

5. После того как будет подготовлен ресурс для передачи данных между целевым КРС и новым ОУПО и будет полностью подготовлено перераспределение ОПРС, новый ОУПО посылает сообщение «Послать ответ на перераспределение» на старый ОУПО для информирования, что целевой КРС готов для приема данных направления «вниз», передаваемых от исходного КРС.

6. Так как был подготовлен каждый ресурс для перемещения данных и связи с терминалом, то старый ОУПО посылает сообщение «Команда на перераспределение» на исходный КРС, информируя об однонаправленных радиоканалах, предназначенных для освобождения, и однонаправленных радиоканалах, предназначенных для передачи данных на целевой КРС.

7. При получении сообщения «Команда на перераспределение» исходный КРС посылает сообщение «Совершение перераспределения» на целевой КРС с целью передачи информации о доступе, относящейся к работе ОПРС с целевым КРС, и информирует, что назначение ОПРС сменилось с исходного КРС на целевое КРС.

8. Исходный КРС начинает передавать данные на однонаправленные радиоканалы, требуя передачи данных на целевой КРС. В данный момент маршрут передачи данных устанавливается базовой сетью, а не прямой передачей данных между исходным КРС и целевым КРС.

9. При приеме сообщения «Фиксация перераспределения» на этапе 7 целевой КРС посылает сообщение «Обнаружение перераспределения» на новый ОУПО. Целевой КРС не служит в качестве ОКРС до тех пор, пока он не пошлет сообщение «Обнаружение перераспределения».

10. Целевой КРС посылает на терминал сообщение «Информация о подвижности НСРДУ» (Случай I), сообщение УРР или сообщение (Случай II) «Обновление соты/области регистрации НСРДУ (ОРН)». Сообщение включает в себя новый ВИРСН, новую информацию идентификации терминала, относящуюся к терминалу информацию и относящуюся к базовой сети информацию.

В ответ на эти сообщения терминал посылает на целевой КРС сообщение «Подтверждение информации о подвижности НСРДУ». После завершения этого этапа терминал и КРС возвращают в исходное состояние и приводят в действие объекты ПКПД и УРЛ.

Соответственно после завершения этого этапа завершается установка линии «вверх» и линии «вниз», так что целевой КРС и терминал могут обмениваться абонентскими данными.

11. Когда базовая сеть принимает сообщение «Обнаружение перераспределения», базовая сеть переключает абонентскую плоскость с исходного КРС на целевой КРС. В случае перераспределения между ОУПО новый ОУПО посылает на ШУПО сообщение «Запрос на обновление контекста протокола пакетных данных (ППД)», включающее в себя адрес нового ОУПО и другую информацию о доступе.

При приеме сообщения «Запрос на обновление контекста ППД» ШУПО обновляет управляющую информацию, относящуюся к соответствующему доступу, и посылает на новый ОУПО сообщение «Ответ на обновление контекста ППД», ответное сообщение.

12. Когда целевой КРС успешно принимает сообщение «Подтверждение информации о подвижности НСРДУ», то целевой КРС посылает на новый ОУПО сообщение «Перераспределение завершено», информируя новый ОУПО о завершении перераспределения ОПРС. Между тем, в случае перераспределения ОПРС между ОУПО новый ОУПО посылает на старый ОУПО сообщение «Прямое перераспределение завершено», информируя, что было завершено перераспределение ОПРС.

13. После завершения всех этапов старый ОУПО посылает на исходный КРС сообщение «Команда на освобождение Iu» для освобождения соединения Iu между исходным КРС и старым ОУПО.

Основной принцип действия и процедура перераспределения ОПРС понятны из фиг.6.

Ниже подробно описываются сообщения УРР, передаваемые в отношении перераспределения ОПРС в НСРДУ.

На фиг.7 представлена процедура перераспределения ОПРС между НСРДУ и терминалом.

На фиг.7 сообщение УРР передается в случае №№1, 7 и 8. Данные сообщения УРР следующие:

(1) Сообщение «Обновление соты» и сообщение «Подтверждение обновления соты»: когда терминал перемещается в новую соту, с терминала посылается сообщение «Обновление соты». Сообщение «Подтверждение обновления соты» представляет собой ответное сообщение НСРДУ на сообщение «Обновление соты» и содержит команды, такие как освобождение/возврат в исходное состояние однонаправленного радиоканала или возврат в исходное состояние транспортного канала/физического канала.

(2) Сообщение «Обновление ОРН» и сообщение «Подтверждение обновления ОРН»: Область регистрации НСРДУ (ОРН) представляет собой область, состоящую из одной или нескольких сот, где НСРДУ обеспечивает эффективный метод для поддержки подвижности терминала.

ОРН внутренне известна НСРДУ. ОРН могут частично перекрываться, чтобы предотвратить эффект «пинг-понга» (попеременное переключение) терминала. Поэтому одна сота может принадлежать одной или нескольким ОРН. Терминалу известен идентификатор текущей ОРН из списка ОРН, передаваемого широковещательно в каждой соте, и он выполняет процедуру «Обновление ОРН», всякий раз когда происходит смена ОРН.

Процедура «Обновление ОРН» запускается тогда, когда терминал посылает НСРДУ сообщение «Обновление ОРН». НСРДУ передает терминалу сообщение «Подтверждение обновления ОРН» в ответ на сообщение «Обновление ОРН», чтобы информировать терминал об информации о вновь назначенном идентификаторе ОРН.

Кроме того, аналогично процедуре «Обновление соты» сообщение «Подтверждение обновления ОРН» может содержать новое значение ВИРСН для идентификации терминала.

Аналогично случаю (1) сообщение «Обновление ОРН» передается с использованием ОРКС0, и сообщение «Подтверждение обновления ОРН» передается с использованием ОРКС0 или ОРКС1.

(3) Сообщение «Информация о подвижности НСРДУ» и сообщение «Подтверждение информации о подвижности НСРДУ»: Сообщение «Информация о подвижности НСРДУ» представляет собой сообщение УРР, передаваемое от НСРДУ на терминал и используемое для назначения новой информации идентификации терминалу или передачи другой информации, относящейся к подвижности терминала.

В ответ терминал передает «Подтверждение информации о подвижности НСРДУ». Сообщение «Информация о подвижности НСРДУ» передается при помощи ОРКС1 или ОРКС2, и сообщение «Подтверждение информации о подвижности НСРДУ» передается только с использованием ОРКС2.

Для справки, на фиг.5, 6 или 7 после того как терминал пошлет сообщение «Подтверждение информации о подвижности НСРДУ», терминал и КРС устанавливают/возвращают в исходное состояние объект ПКПД и объект УРЛ посредством использования команды CPDCP-CONFIG-Req и команды CLRC-CONFIG-Req для возврата в исходное состояние уровня ПКПД и уровня УРЛ.

Выше описана процедура перераспределения ОПРС. Из данного описания ясно, что процедура перераспределения ОПРС основывается, главным образом, на обмене сообщениями между терминалом и КРС и между КРС и базовой сетью. Из числа данных сообщений сообщения УРР, обмениваемые между терминалом и КРС, обычно шифруются для безопасности.

Если данные сообщения УРР будут передаваться без шифрования, то это может не быть проблематичным для процедуры перераспределения ОПРС. Но при рассмотрении реалистичной ситуации, при которой шифруются сообщения УРР, передаваемые во время процедуры перераспределения ОПРС, когда передаются сообщения УРР, может так случиться, что передаваемые сообщения УРР могут быть неправильно приняты вследствие различия между терминалом и параметром шифрования в НСРДУ.

Для лучшего понимания сначала необходимо рассмотреть метод шифрования в общих чертах.

Шифрование данных представляет собой метод, который предотвращает несанкционированный доступ к данным, например, в результате подслушивания. Так как существуют уникальные параметры шифрования между терминалом и КРС, то абонент, который не знает параметры шифрования, не может расшифровать данные.

Метод шифрования, принятый ППС3П, выполняется на уровне L2 и может выполняться на уровне УРЛ или уровне УДС в соответствии с режимом работы УРЛ. Т. е. когда режимом УРЛ является РСПП или РБПП, то шифрование выполняется на уровне УРЛ. Когда режимом УРЛ является ПР, то шифрование выполняется на уровне УДС. Каждое шифрование выполняется только над сообщением, передаваемым по ВКУ.

Во время выполнения шифрования генерируется МАСКА (MASK), используемая для шифрования, основываясь на различных входных параметрах. МАСКА затем добавляется к ПБД УРЛ или СБД УДС для генерирования зашифрованных данных.

Приемник сам генерирует эту же МАСКУ, что и передатчик, и добавляет ее к принимаемым данным, таким образом расшифровывая данные, которые были до шифрования.

На фиг.8 представлен процесс шифрования.

На фиг.8 БЛОК ОТКРЫТОГО ТЕКСТА представляет собой данные до шифрования, и БЛОК КЛЮЧЕВОГО ПОТОКА представляет собой МАСКУ шифрования.

БЛОК ОТКРЫТОГО ТЕКСТА шифруется в БЛОК ШИФР ТЕКСТА при помощи битовой операции с БЛОКОМ КЛЮЧЕВОГО ПОТОКА.

Затем зашифрованный БЛОК ШИФР ТЕКСТА передается в радиоинтерфейс. После приема БЛОКА ШИФР ТЕКСТА приемник расшифровывает его при помощи применения БЛОКА КЛЮЧЕВОГО ПОТОКА, который представляет собой эту же МАСКУ, что и в передатчике. Т.е. если зашифрованные данные извлекаются во время передачи, то данные не могут быть расшифрованы, если не известен БЛОК КЛЮЧЕВОГО ПОТОКА.

Основная технология шифрования заключается в генерировании БЛОКА КЛЮЧЕВОГО ПОТОКА. Для того чтобы получить эффективные результаты, МАСКА должна иметь следующие характеристики. Во-первых, должно быть невозможным генерирование МАСКИ посредством обратного отслеживания. Во-вторых, каждый однонаправленный радиоканал ОРК должен иметь свою собственную МАСКУ. В-третьих, МАСКА должна непрерывно меняться во времени.

Среди различных алгоритмов шифрования, которые существуют, метод, упоминаемый как F8, был принят для систем связи ППС3П.

Алгоритм F8 генерирует БЛОК КЛЮЧЕВОГО ПОТОКА, используя входные параметры, включающие в себя:

- КШ (Ключ шифрования, 128 бит): Существует один КШ_КК для области услуг, основанных на коммутации каналов, и один КШ_КП для области услуг, основанных на коммутации пакетов.

- ОДНОНАПРАВЛЕННЫЙ КАНАЛ (идентификатор однонаправленного радиоканала, 5 бит): это дискриминатор однонаправленного радиоканала, и для каждого ОРК существует одно значение.

- НАПРАВЛЕНИЕ (идентификатор направления, 1 бит): это дискриминатор направления и он устанавливается в 0 для линии «вверх» и в 1 для линии «вниз».

- ДЛИНА (16 бит): это указатель длины и он определяет длину БЛОКА КЛЮЧЕВОГО ПОТОКА, т. е. сгенерированной МАСКИ.

- ЧИСЛО-С (32 бита): это порядковый номер шифрования. Для ОРК, использующих УРЛ в РСПП или РБПП, одно ЧИСЛО-С используется для каждого ОРК. Для ОРК, использующих УРЛ в ПР, одно значение ЧИСЛА-С используется для всех ОРК. Для специалиста в данной области техники понятно, что другие факторы, нежели ЧИСЛО-С из числа входных факторов шифрования, все представляют собой фиксированные значения. Только ЧИСЛО-С меняется во времени, всякий раз когда передается один ПБД УРЛ.

Структура ЧИСЛА-С грубо состоит из длинного порядкового номера в передней части и короткого порядкового номера в задней части.

На фиг.9 представлена структура ЧИСЛА-С согласно режиму передачи УРЛ.

В случае использования ПР УРЛ

- Длинный порядковый номер: 24-битовый номер гиперкадра (НГК) УДС-d

- Короткий порядковый номер: 8-битовый номер кадра соединения