Архитектура и функциональные возможности межмашинного шлюза

Архитектура и функциональные возможности межмашинного шлюза

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

[0001] Данная заявка притязает на преимущество Предварительной заявки США № 61/309297, поданной 1 марта 2010 г., Предварительной заявки США № 61/311161, поданной 5 марта 2010 г., и Предварительной заявки США № 61/326081, поданной 20 апреля 2010 г., содержание которых настоящим включается в этот документ путем ссылки.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0002] Данная заявка имеет отношение к беспроводной связи.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0003] Межмашинные (M2M) системы могут включать в себя устройства M2M, которые находятся за шлюзами (GW) M2M. К этим устройствам M2M можно обращаться удаленно посредством тех GW. Удаленный доступ может предписываться либо в результате физического/аппаратного/программного ограничения, либо выбором устройств M2M (например, в случаях, где может быть желательна экономия энергии устройства). Функциональные возможности GW M2M могут включать в себя функциональные возможности способности защиты (SC), функциональные возможности способности общего обмена сообщениями (GM), функциональные возможности способности управления устройством M2M и GW M2M (MDGM) и поддержку GW в качестве связности узлов через сетевого посредника.

[0004] Для устройств M2M, которые находятся за GW M2M, могут быть применимы два варианта связности, известные как случай 1 и случай 2, которые обобщены ниже. В связности случая 1, также известной как непосредственная связность, устройства M2M могут подключаться к домену сети и приложения (N и A) непосредственно через сеть доступа или через GW M2M. Устройство M2M может выполнять с доменом N и A процедуры, такие как регистрация, аутентификация, авторизация, управление и подготовка к работе. Устройство M2M может иметь другие подключенные к нему устройства, которые могут быть скрыты от домена N и A.

[0005] В связности случая 2, также известной как GW M2M в качестве связности узлов через сетевого посредника, устройство M2M может подключаться к домену N и A через GW M2M. Устройства M2M могут подключаться к GW M2M, например, через зоновую сеть M2M. GW M2M может подключаться к домену N и A через сеть доступа и действовать в качестве посредника для домена N и A M2M по отношению к устройствам M2M, которые могут быть подключены к GW M2M. Такой GW M2M может выполнять процедуры, такие как аутентификация, авторизация, регистрация, управление и подготовка к работе устройств M2M, которые могут быть подключены к нему, и также может исполнять приложения от лица домена N и A M2M. GW M2M может принимать решения по маршрутизации запросов уровня обслуживания, исходящих от приложений на устройствах M2M локально или к домену N и A M2M. Устройства M2M, которые подключаются к такому GW M2M, могут быть адресуемыми либо не адресуемыми с помощью домена N и A M2M.

[0006] Функциональные возможности GW M2M могут обладать некоторым количеством недостатков, которые могут приводить к неэффективностям, если функциональные возможности доступности, адресации и хранилища находятся исключительно в домене N и A. Например, в связности "случая 2" функциональные возможности регистрации устройства могут перейти к GW M2M. Устройству может быть неэффективно регистрироваться на GW M2M, вдобавок иметь сохраненную регистрационную информацию в домене N и A. Другие недостатки могут включать в себя доступ к адресам зоны M2M, сигнализацию служебной нагрузки, ассоциированной с обновлением таблиц отображения устройств, синхронизацией состояния устройства и мобильностью устройства.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0007] Описываются межмашинная (M2M) архитектура и функциональные возможности, которые обеспечивают способность доступности, адресации и хранилища (RAR) в шлюзе (GW) M2M. GW M2M может поддерживать локальную таблицу отображения, выполнять агрегирование данных, трансляцию адресов, трансляцию имен, поддерживать локальное хранилище приложений устройств и устанавливать доступность и время пробуждения у GW M2M на основе доступности и времени пробуждения нижележащего устройства M2M. GW M2M может взаимодействовать с соседним RAR GW M2M, чтобы упростить совместное использование и синхронизацию информации на основе RAR посредника между GW M2M, основать регистрацию на атрибуте регистрации и запросить, чтобы использовались кэшированные данные, если устройство недоступно. RAR GW M2M может поддерживать запросы от других способностей в GW M2M или от приложений M2M в GW M2M. RAR GW M2M может поддерживать запросы от RAR домена сети и приложения (N и A), и RAR N и A можно уведомлять, когда возникают некоторые события.

[0008] GW M2M может включать в себя способность управления устройством M2M и шлюзом M2M (MDGM), который принимает запросы управления для устройства M2M. MDGM в GW M2M может функционировать в качестве сетевого посредника. MDGM может принимать и обрабатывать запрос управления от домена N и A от лица устройства M2M. MDGM может выполнять функции управления устройством M2M от лица домена N и A. MDGM может запрашивать у домена N и A разрешение на запуск взаимодействия с устройством M2M, чтобы выполнять задачи управления устройством. MDGM может инициировать, согласно политике домена сети и приложения, предоставленной шлюзу M2M, взаимодействие с устройством M2M для задач управления устройством и информировать домен N и A о результатах взаимодействия для задач управления устройством.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0009] Более полное понимание может быть получено из нижеследующего описания, приведенного в качестве примера в сочетании с прилагаемыми чертежами, на которых:

[0010] Фиг. 1A изображает схему системы для примерной системы связи, в которой можно реализовать один или несколько раскрытых вариантов осуществления;

[0011] Фиг. 1B изображает схему системы для примерного блока беспроводной передачи/приема (WTRU), который может использоваться в системе связи, проиллюстрированной на фиг. 1A;

[0012] Фиг. 1C изображает схему системы для примерной сети радиодоступа и примерной базовой сети, которые могут использоваться в системе связи, проиллюстрированной на фиг. 1A;

[0013] Фиг. 2 изображает высокоуровневое общее представление примерной межмашинной (M2M) системы;

[0014] Фиг. 3 изображает блок-схему примерного объекта доступности, адресации и хранилища (RAR) в шлюзе M2M (GW);

[0015] Фиг. 4 изображает примерное течение процесса вызова во взаимодействии от сети к устройству;

[0016] Фиг. 5 изображает примерное течение процесса вызова во взаимодействии от сети к устройству с RAR GW;

[0017] Фиг. 6 изображает примерное течение процесса вызова во взаимодействии от сети к устройству с RAR GW и туннелем;

[0018] Фиг. 7A и 7B изображают примерное течение процесса вызова для управления устройством M2M через GW, действующий в качестве сетевого посредника, когда устройство M2M находится в сети; и

[0019] Фиг. 8A и 8B изображают примерное течение процесса вызова для управления устройством M2M через GW, действующий в качестве сетевого посредника, когда устройство M2M находится вне сети.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

[0020] Фиг. 1A изображает схему примерной системы 100 связи, в которой можно реализовать один или несколько раскрытых вариантов осуществления. Система 100 связи может быть системой многостанционного доступа, которая предоставляет контент, такой как речь, данные, видео, обмен сообщениями, радиовещание и т.д., нескольким беспроводным пользователям. Система 100 связи может разрешать нескольким беспроводным пользователям обращаться к такому контенту посредством совместного использования ресурсов системы, включающих полосу пропускания беспроводной связи. Например, системы 100 связи могут применять один или несколько способов доступа к каналу, например многостанционный доступ с кодовым разделением каналов (CDMA), многостанционный доступ с временным разделением каналов (TDMA), многостанционный доступ с разделением каналов по частоте (FDMA), ортогональный FDMA (OFDMA), FDMA с одной несущей (SC-FDMA) и т.п.

[0021] Как показано на фиг. 1A, система 100 связи может включать в себя блоки 102a, 102b, 102c, 102d беспроводной передачи/приема (WTRU), сеть 104 радиодоступа (RAN), базовую сеть 106, коммутируемую телефонную сеть 108 общего пользования (PSTN), Интернет 110 и другие сети 112, хотя нужно будет принять во внимание, что раскрытые варианты осуществления предполагают любое количество WTRU, базовых станций, сетей и/или сетевых элементов. Каждый из WTRU 102a, 102b, 102c, 102d может быть любым типом устройства, сконфигурированного с возможностью работы и/или взаимодействия в беспроводной среде. В качестве примера WTRU 102a, 102b, 102c, 102d могут быть сконфигурированы с возможностью передачи и/или приема беспроводных сигналов и может включать в себя пользовательское оборудование (UE), мобильную станцию, стационарный или мобильный абонентский блок, пейджер, сотовый телефон, персональный цифровой помощник (PDA), смартфон, портативный компьютер, нетбук, персональный компьютер, беспроводной датчик, бытовую электронику и т.п. Межмашинное (M2M) устройство может быть WTRU.

[0022] Системы 100 связи также могут включать в себя базовую станцию 114a и базовую станцию 114b. Каждая из базовых станций 114a, 114b может быть любым типом устройства, сконфигурированного с возможностью взаимодействия по беспроводной связи по меньшей мере с одним из WTRU 102a, 102b, 102c, 102d, чтобы упростить доступ к одной или нескольким сетям связи, например базовой сети 106, Интернету 110 и/или сетям 112. В качестве примера базовые станции 114a, 114b могут быть базовой приемопередающей станцией (BTS), Node-B, eNode-B, домашним Node-B, домашним eNode-B, контроллером узла, точкой доступа (AP), беспроводным маршрутизатором и т.п. Хотя каждая из базовых станций 114a, 114b изображается как одиночный элемент, нужно будет принять во внимание, что базовые станции 114a, 114b могут включать в себя любое количество взаимосвязанных базовых станций и/или сетевых элементов.

[0023] Базовая станция 114a может быть частью RAN 104, которая также может включать в себя другие базовые станции и/или сетевые элементы (не показаны), например контроллер базовой станции (BSC), контроллер радиосети (RNC), узлы ретрансляции и т.д. Базовая станция 114a и/или базовая станция 114b может быть сконфигурирована с возможностью передачи и/или приема беспроводных сигналов в конкретной географической области, которая может называться сотой (не показана). Сота дополнительно может делиться на секторы соты. Например, сота, ассоциированная с базовой станцией 114a, может делиться на три сектора. Таким образом, в одном варианте осуществления базовая станция 114a может включать в себя три приемопередатчика, то есть по одному для каждого сектора соты. В другом варианте осуществления базовая станция 114a может применять технологию многих входов и выходов (MIMO) и поэтому может использовать несколько приемопередатчиков для каждого сектора соты.

[0024] Базовые станции 114a, 114b могут взаимодействовать с одним или несколькими WTRU 102a, 102b, 102c, 102d по эфирному интерфейсу 116, который может быть любой подходящей линией беспроводной связи (например, радиочастотой (RF), микроволновым излучением, инфракрасным (IR) излучением, ультрафиолетовым (UV) излучением, видимым светом и т.д.). Эфирный интерфейс 116 может устанавливаться с использованием любой подходящей технологии радиодоступа (RAT).

[0025] Точнее говоря, как отмечалось выше, система 100 связи может быть системой многостанционного доступа и может применять одну или несколько схем доступа к каналу, например CDMA, TDMA, FDMA, OFDMA, SC-FDMA и т.п. Например, базовая станция 114a в RAN 104 и WTRU 102a, 102b, 102c могут реализовать технологию радиосвязи, такую как Наземный радиодоступ (UTRA) универсальной системы мобильных телекоммуникаций (UMTS), которая может устанавливать эфирный интерфейс 116 с использованием широкополосного CDMA (WCDMA). WCDMA может включать в себя протоколы связи, например высокоскоростной пакетный доступ (HSPA) и/или усовершенствованный HSPA (HSPA+). HSPA может включать в себя Высокоскоростной пакетный доступ нисходящей линии связи (HSDPA) и/или Высокоскоростной пакетный доступ восходящей линии связи (HSUPA).

[0026] В другом варианте осуществления базовая станция 114a и WTRU 102a, 102b, 102c могут реализовать технологию радиосвязи, такую как Усовершенствованный наземный радиодоступ UMTS (E-UTRA), которая может устанавливать эфирный интерфейс 116 с использованием Стандарта долгосрочного развития (LTE) и/или LTE-Advanced (LTE-A).

[0027] В других вариантах осуществления базовая станция 114a и WTRU 102a, 102b, 102c могут реализовать технологии радиосвязи, такие как IEEE 802.16 (то есть Общемировая совместимость для микроволнового доступа (WiMAX)), CDMA2000, CDMA2000 1X, CDMA2000 EV-DO, Промежуточный Стандарт 2000 (IS-2000), Промежуточный Стандарт 95 (IS-95), Промежуточный Стандарт 856 (IS-856), Глобальная система мобильной связи (GSM), Развитие стандарта GSM с увеличенной скоростью передачи данных (EDGE), сеть радиодоступа GSM/EDGE (GERAN) и т.п.

[0028] Базовая станция 114b на фиг. 1A может быть, например, беспроводным маршрутизатором, домашним Node-B, домашним eNode-B или точкой доступа и может использовать любую подходящую RAT для упрощения возможности беспроводного соединения в локализованной области, например в месте работы, дома, в транспортном средстве, территории университета и т.п. В одном варианте осуществления базовая станция 114b и WTRU 102c, 102d могут реализовать технологию радиосвязи, такую как IEEE 802.11, для установления беспроводной локальной сети (WLAN). В другом варианте осуществления базовая станция 114b и WTRU 102c, 102d могут реализовать технологию радиосвязи, такую как IEEE 802.15, для установления беспроводной персональной сети (WPAN). В еще одном варианте осуществления базовая станция 114b и WTRU 102c, 102d могут использовать сотовую RAT (например WCDMA, CDMA2000, GSM, LTE, LTE-A и т.д.) для установления пикосоты или фемтосоты. Как показано на фиг. 1A, базовая станция 114b может иметь непосредственное подключение к Интернету 110. Таким образом, базовой станции 114b может не требоваться доступ в Интернет 110 через базовую сеть 106.

[0029] RAN 104 может взаимодействовать с базовой сетью 106, которая может быть любым типом сети, сконфигурированной с возможностью предоставления речи, данных, приложений и/или услуг передачи голоса по IP-протоколу (VoIP) одному или нескольким из WTRU 102a, 102b, 102c, 102d. Например, базовая сеть 106 может обеспечивать управление вызовом, услуги выставления счетов, услуги на основе местоположения подвижных абонентов, предоплаченный вызов, подключение к Интернету, распределение видеосигналов и т.д. и/или выполнять высокоуровневые функции безопасности, например аутентификацию пользователей. Хотя и не показано на фиг. 1A, нужно будет принять во внимание, что RAN 104 и/или базовая сеть 106 может непосредственно или косвенно взаимодействовать с другими RAN, которые применяют такую же RAT, что и RAN 104, или другую RAT. Например, в дополнение к подключению к RAN 104, которая может использовать технологию радиосвязи E-UTRA, базовая сеть 106 также может взаимодействовать с другой RAN (не показана), применяющей технологию радиосвязи GSM.

[0030] Базовая сеть 106 также может служить в качестве шлюза для WTRU 102a, 102b, 102c, 102d для доступа к PSTN 108, Интернету 110 и/или другим сетям 112. PSTN 108 может включать в себя телефонные сети с коммутацией каналов, которые предоставляют традиционную услугу телефонной связи (POTS). Интернет 110 может включать в себя глобальную систему взаимосвязанных вычислительных сетей и устройств, которые используют общие протоколы связи, например Протокол управления передачей (TCP), Протокол дейтаграмм пользователя (UDP) и Интернет-протокол (IP) в стеке протоколов TCP/IP. Сети 112 могут включать в себя сети проводной или беспроводной связи, которыми владеют и/или управляют другие поставщики услуг. Например, сети 112 могут включать в себя другую базовую сеть, подключенную к одной или нескольким RAN, которые могут применять такую же RAT, как и RAN 104, или другую RAT.

[0031] Некоторые или все из WTRU 102a, 102b, 102c, 102d в системе 100 связи могут включать в себя многорежимные способности, то есть WTRU 102a, 102b, 102c, 102d могут включать в себя несколько приемопередатчиков для взаимодействия с разными беспроводными сетями по разным беспроводным линиям связи. Например, показанный на фиг. 1A WTRU 102c может быть сконфигурирован с возможностью взаимодействия с базовой станцией 114a, которая может применять сотовую технологию радиосвязи, и с базовой станцией 114b, которая может применять технологию радиосвязи IEEE 802.

[0032] Фиг. 1B изображает схему системы примерного WTRU 102. Как показано на фиг. 1B, WTRU 102 может включать в себя процессор 118, приемопередатчик 120, элемент 122 передачи/приема, громкоговоритель/микрофон 124, клавишную панель 126, дисплей/сенсорную панель 128, несъемное запоминающее устройство 130, съемное запоминающее устройство 132, источник 134 питания, набор 136 микросхем системы глобального позиционирования (GPS) и другое периферийное оборудование 138. Нужно будет принять во внимание, что WTRU 102 может включать в себя любую подкомбинацию вышеупомянутых элементов, оставаясь при этом в соответствии с вариантом осуществления.

[0033] Процессор 118 может быть универсальным процессором, процессором специального назначения, традиционным процессором, цифровым процессором сигналов (DSP), множеством микропроцессоров, одним или несколькими микропроцессорами совместно с ядром DSP, контроллером, микроконтроллером, специализированными интегральными схемами (ASIC), схемами на программируемой пользователем вентильной матрице (FPGA), любым другим типом интегральной схемы (IC), конечным автоматом и т.п. Процессор 118 может выполнять кодирование сигналов, обработку данных, управление питанием, обработку ввода/вывода и/или любые другие функциональные возможности, которые дают WTRU 102 возможность работать в беспроводной среде. Процессор 118 может соединяться с приемопередатчиком 120, который может соединяться с элементом 122 передачи/приема. Хотя фиг. 1B изображает процессор 118 и приемопередатчик 120 как отдельные компоненты, нужно будет принять во внимание, что процессор 118 и приемопередатчик 120 могут объединяться в электронном блоке или микросхеме.

[0034] Элемент 122 передачи/приема может быть сконфигурирован с возможностью передачи сигналов или приема сигналов от базовой станции (например, базовой станции 114a) по эфирному интерфейсу 116. Например, в одном варианте осуществления элемент 122 передачи/приема может быть антенной, сконфигурированной с возможностью передачи и/или приема радиочастотных сигналов. В другом варианте осуществления элемент 122 передачи/приема может быть излучателем/детектором, сконфигурированным, например, с возможностью передачи и/или приема сигналов инфракрасного излучения, ультрафиолетового излучения или видимого света. В еще одном варианте осуществления элемент 122 передачи/приема может быть сконфигурирован с возможностью передачи и приема радиочастотных и световых сигналов. Нужно будет принять во внимание, что элемент 122 передачи/приема может быть сконфигурирован с возможностью передачи и/или приема любого сочетания беспроводных сигналов.

[0035] К тому же, хотя элемент 122 передачи/приема изображается на фиг. 1B как одиночный элемент, WTRU 102 может включать в себя любое количество элементов 122 передачи/приема. Точнее говоря, WTRU 102 может применять технологию MIMO. Таким образом, в одном варианте осуществления WTRU 102 может включать в себя два или более элементов 122 передачи/приема (например, несколько антенн) для передачи и приема беспроводных сигналов по эфирному интерфейсу 116.

[0036] Приемопередатчик 120 может быть сконфигурирован с возможностью модуляции сигналов, которые нужно передать с помощью элемента 122 передачи/приема, и демодуляции сигналов, которые принимаются элементом 122 передачи/приема. Как отмечалось выше, WTRU 102 может иметь многорежимные способности. Таким образом, приемопередатчик 120 может включать в себя несколько приемопередатчиков для предоставления WTRU 102 возможности взаимодействовать посредством нескольких RAT, например UTRA и IEEE 802.11.

[0037] Процессор 118 в WTRU 102 может соединяться и может принимать пользовательские входные данные от громкоговорителя/микрофона 124, клавишной панели 126 и/или дисплея/сенсорной панели 128 (например, жидкокристаллического дисплея (LCD) или дисплея на органических светоизлучающих диодах (OLED)). Процессор 118 также может выводить пользовательские данные в громкоговоритель/микрофон 124, клавишную панель 126 и/или дисплей/сенсорную панель 128. К тому же процессор 118 может обращаться к информации и сохранять данные в любом типе подходящего запоминающего устройства, например несъемном запоминающем устройстве 130 и/или съемном запоминающем устройстве 132. Несъемное запоминающее устройство 130 может включать в себя оперативное запоминающее устройство (RAM), постоянное запоминающее устройство (ROM), жесткий диск или любой другой тип запоминающего устройства. Съемное запоминающее устройство 132 может включать в себя карту модуля идентификации абонента (SIM), карту памяти Memory Stick, карту памяти Secure Digital (SD) и т.п. В других вариантах осуществления процессор 118 может обращаться к информации и сохранять данные в запоминающем устройстве, которое физически не располагается в WTRU 102, например, на сервере или домашнем компьютере (не показаны).

[0038] Процессор 118 может принимать питание от источника 134 питания и может быть сконфигурирован с возможностью распределения и/или управления питанием для других компонентов в WTRU 102. Источник 134 питания может быть любым подходящим устройством для питания WTRU 102. Например, источник 134 питания может включать в себя одну или несколько батарей на сухих элементах (например, никель-кадмиевые (NiCd), никель-цинковые (NiZn), никель-металлогидридные(NiMH), ионно-литиевые (Li-ion) и т.д.), солнечные элементы, топливные элементы и т.п.

[0039] Процессор 118 также может соединяться с набором 136 микросхем GPS, который может быть сконфигурирован с возможностью предоставления информации о местоположении (например, долгота и широта) касательно текущего местоположения WTRU 102. В дополнение или вместо информации от набора 136 микросхем GPS WTRU 102 может принимать информацию о местоположении по эфирному интерфейсу 116 от базовой станции (например, базовых станций 114a, 114b) и/или определять свое местоположение на основе распределения во времени сигналов, принятых от двух или более ближайших базовых станций. Нужно будет принять во внимание, что WTRU 102 может получать информацию о местоположении посредством любого подходящего способа определения местоположения, оставаясь при этом в соответствии с вариантом осуществления.

[0040] Процессор 118 дополнительно может соединяться с другим периферийным оборудованием 138, которое может включать в себя один или несколько программных и/или аппаратных модулей, которые предоставляют дополнительные признаки, функциональные возможности и/или возможность проводного или беспроводного соединения. Например, периферийное оборудование 138 может включать в себя акселерометр, электронный компас, спутниковый приемопередатчик, цифровую камеру (для фотографий или видео), порт универсальной последовательной шины (USB), вибрационное устройство, телевизионный приемопередатчик, гарнитуру «свободные руки», модуль Bluetooth®, радиоблок с модуляцией частоты (FM), цифровой музыкальный проигрыватель, мультимедийный проигрыватель, модуль видеоигр, Интернет-браузер и т.п.

[0041] Фиг. 1C изображает схему системы RAN 104 и базовой сети 106 в соответствии с вариантом осуществления. Как отмечалось выше, RAN 104 может применять технологию радиосвязи E-UTRA для взаимодействия с WTRU 102a, 102b, 102c по эфирному интерфейсу 116. RAN 104 также может взаимодействовать с базовой сетью 106.

[0042] RAN 104 может включать в себя eNode-B 140a, 140b, 140c, хотя нужно будет принять во внимание, что RAN 104 может включать в себя любое количество eNode-B, оставаясь при этом в соответствии с вариантом осуществления. eNode-B 140a, 140b, 140c могут включать в себя один или несколько приемопередатчиков для взаимодействия с WTRU 102a, 102b, 102c по эфирному интерфейсу 116. В одном варианте осуществления eNode-B 140a, 140b, 140c могут реализовывать технологию MIMO. Таким образом, eNode-B 140a может использовать несколько антенн для передачи беспроводных сигналов и приема беспроводных сигналов от WTRU 102a.

[0043] Каждый из eNode-B 140a, 140b, 140c может ассоциироваться с конкретной сотой (не показано) и может быть сконфигурирован с возможностью принятия решений по управлению радиоресурсами, решений по передаче обслуживания, планированию пользователей в восходящей линии связи и/или нисходящей линии связи, и т.п. Как показано на фиг. 1C, eNode-B 140a, 140b, 140c могут взаимодействовать друг с другом по интерфейсу X2.

[0044] Базовая сеть 106, показанная на фиг. 1C, может включать в себя шлюз 142 управления мобильностью (MME), обслуживающий шлюз 144 и шлюз 146 сети с коммутацией пакетов (PDN). Хотя каждый из вышеупомянутых элементов изображается как часть базовой сети 106, нужно будет принять во внимание, что любым из этих элементов может владеть и/или управлять некая организация, отличная от оператора базовой сети.

[0045] MME 142 может быть подключен к каждому из eNode-B 140a, 140b, 140c в RAN 104 по интерфейсу S1 и может служить в качестве узла управления. Например, MME 142 может отвечать за аутентификацию пользователей WTRU 102a, 102b, 102c, активацию/деактивацию однонаправленного канала, выбор конкретного обслуживающего шлюза во время начального присоединения WTRU 102a, 102b, 102c и т.п. MME 142 также может предоставлять функцию плоскости управления для переключения между RAN 104 и другими RAN (не показаны), которые применяют другие технологии радиосвязи, например GSM или WCDMA.

[0046] Обслуживающий шлюз 144 может быть подключен к каждому из eNode B 140a, 140b, 140c в RAN 104 по интерфейсу S1. Обслуживающий шлюз 144 может в целом направлять и перенаправлять пакеты пользовательских данных к/от WTRU 102a, 102b, 102c. Обслуживающий шлюз 144 также может выполнять другие функции, например привязку плоскостей пользователя во время передач обслуживания между eNode B, запуск поискового вызова, когда данные нисходящей линии связи доступны для WTRU 102a, 102b, 102c, управление и хранение контекстов WTRU 102a, 102b, 102c и т.п.

[0047] Обслуживающий шлюз 144 также может подключаться к шлюзу 146 PDN, который может предоставлять WTRU 102a, 102b, 102c доступ к сетям с коммутацией пакетов, например Интернету 110, чтобы упростить взаимодействия между WTRU 102a, 102b, 102c и устройствами с поддержкой IP.

[0048] Базовая сеть 106 может упростить взаимодействия с другими сетями. Например, базовая сеть 106 может предоставить WTRU 102a, 102b, 102c доступ к сетям с коммутацией каналов, например PSTN 108, чтобы упростить взаимодействия между WTRU 102a, 102b, 102c и традиционными устройствами наземной связи. Например, базовая сеть 106 может включать в себя или может взаимодействовать с IP-шлюзом (например, сервером мультимедийной подсистемы на основе IP (IMS)), который служит в качестве интерфейса между базовой сетью 106 и PSTN 108. К тому же базовая сеть 106 может предоставить WTRU 102a, 102b, 102c доступ к сетям 112, которые могут включать в себя другие проводные или беспроводные сети, которыми владеют и/или управляют другие поставщики услуг.

[0049] Данные плоскости пользователя на устройстве могут быть данными, которые генерируются устройствами M2M, например, данными от датчиков. Атрибуты регистрации могут включать в себя характеристики устройств, которые может быть разрешено регистрировать. Характеристики могут относиться к физическим характеристикам, например, доступной мощности, доступной пропускной способности, идентификации (ID) устройства и/или классу обслуживания. Информация плоскости управления на устройстве может включать в себя управляющую информацию, которая имеет отношение к определенному устройству, например информацию о доступности, моментах и длительностях пробуждения, регистрационную информацию и/или служебную информацию.

[0050] Сквозные требования к системе могут быть реализованы для поддержки услуг связи M2M. Функциональная архитектура M2M может быть спроектирована для доставки приложениям услуг M2M. Функциональная архитектура M2M может представлять общие сквозные функциональные объекты M2M, связи между этими объектами, а также связь с конвергенцией услуг и протоколов сетей связи и Интернета для усовершенствованных сетей (TISPAN) Европейского института стандартов по телекоммуникациям (ETSI) и сетями Проекта партнерства третьего поколения (3GPP).

[0051] Фиг. 2 изображает примерную общую архитектуру 200. Эту архитектуру можно разделить на два "домена": домен 210 устройств M2M и домен 215 сети и приложения (N и A). Домен 210 устройств M2M может включать в себя устройства 220 M2M, которые выполняют приложения 222 M2M, используя сервисные способности M2M или способности 224 M2M (вместе "сервисные способности M2M") и функциональные возможности домена 215 N и A. Термин "приложения M2M" может относиться к приложениям, которые выполняют служебную логику с использованием сервисных способностей M2M. Термин "сервисные способности M2M" может быть группировкой функций, которые могут дать возможность сквозной связи между приложениями в устройствах M2M, шлюзах M2M и базовой сети M2M. Домен 210 устройств M2M дополнительно может включать в себя зоновую сеть 225 M2M, которая может устанавливать связь между устройствами 220 M2M и шлюзом 230 M2M (GW), где GW M2M может включать в себя приложения 232 M2M и сервисные способности 234 M2M. GW 230 M2M может использоваться для взаимодействия с доменом 215 N и A.

[0052] Термин "GW M2M" при использовании в данном документе может относиться к любому объекту, который предоставляет устройствам за ним некоторые сервисные способности. Эти устройства могут быть совместимыми с ETSI и несовместимыми с ETSI (например, унаследованными устройствами, не поддерживающими способности M2M). На основе этого определения GW M2M может считаться: 1) GW, совместимым с ETSI, с совместимыми с ETSI устройствами за ним, подключенными через зоновую сеть M2M; 2) GW, совместимым с ETSI, с несовместимыми с ETSI устройствами за ним, подключенными через зоновую сеть M2M; 3) GW, совместимым с ETSI, со смешанным развертыванием устройств за ним (совместимых с ETSI и несовместимых с ETSI), причем все подключены через зоновую сеть M2M; 4) устройством M2M ETSI, подключенным к несовместимым с ETSI устройствам с использованием некоторого унаследованного протокола (например, Bluetooth®); 5) устройством M2M ETSI, подключенным к совместимым с ETSI устройствам M2M; или 6) совместимым с ETSI устройством со смешанным развертыванием устройств за ним (устройства, совместимые с ETSI и несовместимые с ETSI).

[0053] Домен 215 N и A может включать в себя транспортную сеть 237 для транспортировки данных в рамках домена 215 N и A, и сеть 235 доступа для взаимодействия с доменом 210 устройств M2M. Сеть 235 доступа может взаимодействовать с базовой сетью 240 (CN), которая, в свою очередь, может взаимодействовать с сервисными способностями 242 M2M. Сервисные способности 242 M2M и CN 240 могут содержать ядро 245 M2M. Приложения 244 M2M работают с сервисными способностями 242 M2M. Функция 250 управления сетью может включать в себя функциональные возможности для управления сетью 235 доступа, транспортной сетью 237 и CN 240, и может включать в себя функцию 252 специального управления M2M. Функция 255 управления M2M может включать в себя функциональные возможности для управления сервисными способностями M2M и приложениями M2M.

[0054] Используя вышеприведенную архитектуру 200, устройства 220 M2M в домене 210 устройств M2M могут взаимодействовать либо непосредственно с доменом 215 N и A, используя сеть 235 доступа, либо (в качестве альтернативы) они могут взаимодействовать косвенно через GW 230 M2M. Например, GW 230 M2M может использовать зоновую сеть 225 M2M для взаимодействия с устройствами 220 M2M и может использовать сеть 235 доступа для взаимодействия с доменом 215 N и A.

[0055] Сервисные способности M2M N и A могут включать в себя функциональные возможности доступности, адресации и хранилища (RAR). Однако GW M2M не имеет таких функциональных возможностей и может обладать некоторым количеством недостатков, которые могут привести к неэффективностям, если функциональные возможности RAR находятся исключительно в домене N и A. Например, в случае, где устройства M2M подключаются к домену N и A через GW M2M, функциональные возможности регистрации устройства могут перейти к GW M2M. Поэтому устройству M2M может быть неэффективно регистрироваться на GW M2M, вдобавок иметь сохраненную регистрационную информацию в домене N и A. Кроме того, задача по разрешению имен для GW M2M может быть назначена способности общей доставки сообщений (GM). Однако этот подход может не точно соответствовать подходу, используемому для домена N и A.

[0056] В другом примере связь устройства с устройством может поддерживаться посредством GW M2M. Если устройство M2M не знает адрес зоны M2M у соседнего устройства, то ему может понадобиться запросить функциональные возможности RAR N и A, чтобы определить, куда направлять сообщения. Сообщение тогда может использовать услуги способности GM в домене поставщика услуг, чтобы направлять трафик к месту назначения. Устранение этого переноса из зоновой сети 225 M2M может быть эффективнее. Эти функциональные возможности запроса могут поддерживаться GW и поэтому локально выполняться на GW.

[0057] В другом примере RAR N и A может поддерживать актуальной таблицу отображения устройств. Для случаев, где многие устройства M2M находятся за GW M2M, устройство M2M может информировать RAR N и A о любом изменении в адресе, доступности или цикле ожидания, что может привести к потенциально большой нагрузке сигнализации. Это может вызывать напряжение в сети доступа и базовой сети. Кроме того, доступность и состояние пробуждения у GW M2M может быть рассинхронизировано или не зависеть от нижележащих устройств. Это потенциально может привести к тому, что GW M2M придется хранить и перенаправлять трафик, который может предназначаться бездействующим устройствам M2M. Поэтому информация о доступности, цикле ожидания и адресации может храниться локально в GW и совместно использоваться с доменом N и A только по необходимости.

[0058] В другом примере мобильность устройства M2M от одного GW M2M к другому может потребовать перерегистрации у сервисных способностей домена N и A. Взаимодействие с устройствами M2M через несколько GW M2M может не разрешаться, например, для критически важных приложений или для распределения нагрузки. "Локальный" доступ через домашний Node-B, например, может потребовать, чтобы взаимодействие перешло в домен N и A, даже если сервер приложений находится на GW M2M. Если GW включает в себя функциональные возможности RAR, то взаимодействие с использованием локального доступа может быть упрощено.

[0059] Фиг. 3 изображает архитектуру 300 системы, где GW 320 M2M может включать в себя объект 360 RAR. Архитектура 300 системы может включать в себя прикладной объект 305 M2M N и A, который может взаимодействовать с объектом 310 сервисных способностей M2M N и A, который, в свою очередь, может взаимодействовать с объектом 315 транспортной сети и сети доступа. Объект 315 транспортной сети и сети доступа может взаимодействовать с GW 320 M2M. GW 320 M2M в свою очередь может взаимодействовать с устройствами 330 M2M через зоновую сеть 325 M2M. Прикладной объект 305 M2M N и A и объект 310 сервисных способностей M2M N и A могут быть реализованы с использованием серверов или, в качестве альтернативы, могут быть реализованы в сети.

[0060] Объект 310 сервисных способностей M2M домена N и A может включать в себя, например, объект 350 доступности, адресации и хранилища (RAR) приложений устройств, который предоставляет способности, которые обсуждались в этом документе, объект 352 общей доставки сообщений (GM), который обеспечивает по меньшей мере установление и освобождение сеанса вместе с согласованием ключей безопасности, наряду с другими способностями, объект 354 выбора сетевой и коммуникационной услуги (NCSS), который обеспечивает по меньшей мере выбор сети, когда к устройству M2M или GW M2M можно обратиться через несколько сетей посредством нескольких подписок, наряду с другими способностями, объект 356 управления устройством M2M и GW M2M (MDGM), который предоставляет способности, которые обсуждались в этом документе, объект сохранения истории и хранения данных (HDR, не показан), который обеспечивает по меньшей мере сокрытие задач хранения истории и данных от Приложения M2M и Устройств/GW M2M, наряду с другими способностями, объект 358 общего разблокирования приложения M2M (GMAE), который является единой контактной точкой с Приложениями M2M в домене N и A, а также предоставляет другие способности, объект 359 способности защиты (SC), который обеспечивает по меньшей мере аутентификацию и управление служебными ключами, наряду с другими способностями, объект управления транзакциями (TM, не показан), который выполняет по меньшей мере управление транзакциями наряду с другими способностями, и/или объект посредника устройства M2M и GW M2M (MDGP, не показан), который обеспечивает по меньшей мере межсетевой обмен между MDGM и устройством или функции управления GW.

[0061] Сервисная способность RAR домена N и A может быть нагружена такими функциональными возможностями, как трансляция имен, определен