Терминал связи и способ связи с использованием таких терминалов

Терминал связи и способ связи с использованием таких терминалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к терминалам связи для передачи данных к таким терминалам и от таких терминалов связи и к способам передачи данных.

Варианты настоящего изобретения относятся к способу управления терминалами связи в состоянии офлайн, чтобы способствовать осуществлению процедур, инициированных либо сетью мобильной связи, либо мобильными терминалами связи для активизации возможности передачи данных по восходящей линии или нисходящей линии.

Уровень техники

Мобильные радио телекоммуникационные системы, такие как разработанные группой 3GPP системы UMTS (универсальная мобильная телекоммуникационная система) и Долговременная эволюция (LTE), были созданы для предоставления услуг мобильной связи с высокой скоростью передачи данных пользователям терминалов связи. Обычно в сети LTE следует ожидать предоставления услуг связи терминалам связи, таким как смартфоны и персональные компьютеры (например, портативным компьютерам-ноутбукам, планшетным компьютерам и т.д.). Услуги связи таких типов обычно предоставляют посредством высокопроизводительных выделенных соединений, предназначенных для передачи данных и оптимизированных для широкополосных приложений, таких как потоковые видео данные. Однако последние разработки в области связи машинного типа (machine type communication (MTC)) (иногда именуемой также межмашинной связью (machine (M2M) communication)) привели к созданию более разнообразных приложений, позволяющих использовать преимущества расширения повсеместного охвата мобильных телекоммуникационных сетей. В таком случае возрастает вероятность, что от сетей LTE также следует ожидать поддержки услуг связи для устройств, таких как интеллектуальные счетчики и интеллектуальные датчики. Устройства такого типа, именуемые в общем случае «MTC-устройства» являются, как правило, менее сложными, чем обычные терминалы связи LTE-типа, такие как смартфоны и персональные компьютеры, и характеризуются передачей и приемом сравнительно небольших объемов данных через относительно большие интервалы.

Однако некоторые аспекты систем типа LTE не являются оптимизированными для работы MTC-устройств. Например, в общем случае терминалы связи LTE-типа существуют в одном из двух логических состояний: присоединенные или неприсоединенные. В неприсоединенном состоянии терминал связи обычно либо выключен, либо незарегистрирован в сети, если он находится вне зоны действия сети в течение продолжительного времени. В присоединенном состоянии сеть связи контролирует местонахождение терминала, а само устройство остается включенным и готовым к приему пейджинговых сообщений из сети.

Это может быть неэффективно для MTC-устройств, особенно если они развернуты в большом количестве. Во-первых, для поддержки большого количества устройств, потребуется большой объем сетевых ресурсов, а во-вторых, для того, чтобы MTC-устройство оставалось в зарегистрированном состоянии, его приемопередатчик должен оставаться включенным для контроля пейджинговых каналов. В устройствах небольшой сложности, которые могут не иметь доступа к внешнему источнику питания, такое потребление энергии может быть нежелательным.

Вследствие этого, были предприняты попытки определить новое «офлайн» состояние специально для устройств MTC-типа. В состоянии офлайн требуется, чтобы MTC-устройства по-прежнему оставались на связи в пейджинговом канале, но объем сетевых ресурсов, необходимый для поддержки состояния офлайн уменьшен, равно как и количество энергии, потребляемой MTC-устройством в этом состоянии офлайн. Однако до сих пор обычная архитектура сети LTE не поддерживала состояния офлайн.

Сущность изобретения

Согласно настоящему изобретения предложен терминал связи для передачи и приема данных в сеть и из сети мобильной связи. Сеть мобильной связи содержит секцию сети радиосвязи, имеющую несколько базовых станций для передачи данных терминалу и приема данных от терминала связи через интерфейс радио доступа и секцию опорной сети, имеющую по меньшей мере один сетевой шлюз для передачи пакетов данных, организованный для маршрутизации данных к базовым станциям и приема данных от базовых станций секции сети радиосвязи через опорную сеть связи. Устройство управления мобильностью отслеживает местонахождение терминала связи в сети мобильной связи с целью маршрутизации данных к терминалу и приема данных от этого терминала связи через секцию сети радиосвязи в соответствии с контекстной информацией терминала связи, а сеть мобильной связи содержит виртуальное устройство управления мобильностью. Терминал связи конфигурирован для передачи индикации, что этот терминал связи входит в состояние офлайн, виртуальное устройство управления мобильностью конфигурировано для того, чтобы, в ответ на индикацию, что терминал связи вошел в состояние офлайн, сохранить по меньшей мере часть контекстной информации терминала связи в ответ на запускающее событие с целью приема пейджингового сообщения от виртуального устройства управления мобильностью терминалом связи, находящимся в состоянии офлайн, и установления одностороннего канала связи с сетью мобильной связи для передачи данных после того, как терминал связи перейдет в присоединенное состояние. Когда терминал связи входит в состояние офлайн, возможно усовершенствование, поскольку местонахождение каждого терминала не отслеживается при смене назначенных областей слежения или группы областей слежения, так что пейджинговая связь может быть координирована виртуальным устройством управления мобильностью высокого уровня, а не виртуальным устройством управления мобильностью низкого уровня.

Согласно первому аспекту настоящего изобретения предложена система мобильной связи, содержащая один или несколько мобильных терминалов связи, работающих в сети мобильной связи. Сеть мобильной связи содержит секцию сети радиосвязи, имеющую несколько базовых станций для передачи данных и приема данных к/от одного или нескольких терминалов связи через интерфейс радиодоступа и секцию опорной сети связи. Секция опорной сети связи содержит по меньшей мере один сетевой шлюз для передачи пакетов данных, организованный с целью маршрутизации данных к и приема данных от базовых станций секции сети радиосвязи через опорную сеть связи, и устройство управления мобильностью для отслеживания местонахождения терминалов связи в сети мобильной связи с целью маршрутизации данных к и приема данных от этих терминалов связи через секцию сети радиосвязи в соответствии с контекстной информацией, сохраняемой для каждого из указанных одного или нескольких терминалов связи. Сеть мобильной связи содержит виртуальное устройство управления мобильностью, которое конфигурировано для сохранения по меньшей мере части контекстной информации терминала связи, когда этот терминал связи входит в состояние офлайн, так что если во время, когда терминал связи находится в состоянии офлайн, произойдет запускающее событие, виртуальное устройство управления мобильностью может передать пейджинговое сообщение этому терминалу связи, находящемуся в состоянии офлайн, так что можно установить односторонний канал связи с терминалом связи для передачи данных после того, как терминал связи перейдет в присоединенное состояние. Состояние офлайн может, например, соответствовать состоянию, в котором терминал связи уменьшает объем данных, передаваемых и принимаемых в сеть и из сети мобильной связи.

Варианты настоящего изобретения могут предложить усовершенствованный способ реализации состояния офлайн для терминалов связи, работающих в сети мобильной связи. В частности, введено следующее усовершенствование - когда терминал связи входит в состояние офлайн, поскольку местонахождение каждого терминала не отслеживается в том смысле, что терминал связи не обязан информировать связи при смене назначенных областей слежения или группы областей слежения, поэтому пейджинговая связь может быть координирована виртуальным устройством управления мобильностью высокого уровня, а не виртуальным устройством управления мобильностью низкого уровня. В результате, можно уменьшить нагрузку на устройство управления мобильностью. Это уменьшает вероятность перегрузки устройства управления мобильностью из-за необходимости отслеживать большое число терминалов связи в состоянии офлайн и позволяет вместо этого сосредоточиться на слежении только за терминалами связи, находящимися в обычном присоединенном состоянии.

Виртуальное устройство управления мобильностью может быть организовано для сохранения уникального идентификатора терминала связи, находящегося в состоянии офлайн, и после запускающего события виртуальное устройство управления мобильностью передает в секцию радиодоступа пейджинговую команду, содержащую идентификатор терминала связи, находящегося в состоянии офлайн, а базовые станции также передают пейджинговое сообщение, содержащее идентификатор терминала связи, находящегося в состоянии офлайн.

В обычных мобильных телекоммуникационных системах считается нежелательным реализовать «глобальную» пейджинговую схему, где пейджинговые сообщения передают во всей сети, когда сеть получит данные нисходящей линии для передачи терминалам, в то время как местонахождение этих терминалов неизвестно. Обычно, в случае реализации такой схемы в большой сети каналы нисходящей передачи в каждой ячейке могут быстро оказаться перегруженными пейджинговыми сообщениями. Таким образом, в большинстве обычных мобильных телекоммуникационных систем, таких как системы на основе архитектуры LTE, сеть связи контролирует местонахождение каждого терминала связи, находящегося в состоянии соединения (или эквивалентном) с разрешением по меньшей мере до уровня области слежения или группы областей слежения, перечисленных в списке областей слежения. Это позволяет направлять пейджинговые сообщения в ту часть сети, которая соответствует области слежения, где находится терминал связи, без того, чтобы передавать пейджинговые сообщения в каждой ячейке. Напротив, в обычной мобильной телекоммуникационной системе в соответствии с вариантами настоящего изобретения было определено, что идентификаторы терминалов связи, находящихся в состоянии офлайн, можно предпочтительно сохранять в виртуальном устройстве управления мобильностью, что облегчает применение глобальной пейджинговой схемы с использованием, например, шлюза сети передачи пакетов данных (packet data network (PDN)). Состояние «офлайн» было предложено для терминалов некоторых конкретных типов, например, терминалов MTC-типа, которые обычно передают и принимают лишь небольшие объемы данных, хотя и не только для них. Поэтому частота, с которой пейджинговые сообщения передают терминалам некоторых типов, будет, скорее всего, сравнительно мала по сравнению с терминалами других типов. Кроме того, операторы сети связи могут ограничить передачу данных терминалам связи таких типов моментами, когда сеть менее загружена обычным трафиком передачи данных. Следовательно, при реализации глобальной пейджинговой схемы для некоторых типов терминалов нет необходимости увеличивать нагрузку каналов нисходящей линий сверх допустимых уровней. Более того, использование глобальной пейджинговой схемы для поддержки состояния офлайн дает определенные преимущества, не самое меньшее из которых состоит в устранении требования отслеживания местонахождений терминалов связи, находящихся в состоянии офлайн.

В некоторых примерах устройство управления мобильностью может быть конфигурировано для обнаружения терминалов связи, перешедших в состояние офлайн, и, в случае обнаружения, что рассматриваемый терминал связи перешел в состояние офлайн, передачи по меньшей мере части контекстной информации этого терминала связи, находящегося в состоянии офлайн, вместе с уникальным идентификатором этого терминала, перешедшего в состояние офлайн, виртуальному устройству управления мобильностью. Виртуальное устройство управления мобильностью может быть конфигурировано для сохранения по меньшей мере части контекстной информации, переданной от устройства управления мобильностью, в ассоциации с уникальным идентификатором терминала связи, находящегося в состоянии офлайн.

В некоторых примерах виртуальное устройство управления мобильностью может быть конфигурировано так, чтобы, после приема по меньшей мере части контекстной информации от устройства управления мобильностью, сформировать второй уникальный идентификатор, передать этот второй уникальный идентификатор терминалу связи, находящемуся в состояние офлайн, и сохранить эту по меньшей мере часть контекстной информации со вторым уникальным идентификатором. Например, первый уникальный идентификатор и второй уникальный идентификатор являются глобальными уникальными идентификаторами (GUTI), а второй уникальный идентификатор может быть основан на первом уникальном идентификаторе.

В некоторых примерах запускающее событие, вызывающее передачу виртуальным устройством управления мобильностью пейджингового сообщения мобильному терминалу связи, может представлять собой, например, по меньшей мере одно событие из следующей группы - шлюз сети передачи пакетов данных принял данные для передачи терминалу связи, находящемуся в состоянии в офлайн, сеть мобильной связи приняла данные плоскости управления для передачи терминалу связи, находящемуся в состоянии офлайн, терминал перешел из состояния офлайн в присоединенное состояние в ответ на команду пользователя или терминал связи перешел из состояния офлайн в присоединенное состояние, чтобы передать данные в сеть мобильной связи.

В некоторых примерах вариантов глобальную передачу пейджинговых сообщений во всей сети мобильной связи или в нескольких сетях может оказаться необязательным реализовать для всей сети или сетей одновременно, если известно, что терминал связи, которому адресовано пейджинговое сообщение, должен принимать или передавать данные, допускающие задержку. Например, для MTC-устройств одновременная глобальная передача пейджинговых сообщений может не требоваться, поскольку такие устройства обычно работают с трафиком, допускающим задержку.

В соответствии с некоторыми примерами сеть мобильной связи реализует иерархическую пейджинговую схему, в которой область наземной сети мобильной связи общего пользования (PLMN) разбита на зоны. В первую очередь передают пейджинговое сообщение в области, к которой рассматриваемый терминал связи был присоединен самый последний раз, поскольку наиболее вероятно, что этот терминал связи еще не покинул эту область слежения. Однако если пейджинговый запрос терминала связи в этой первой области слежения оказался неуспешным, поскольку от терминала связи не была получена квитанция, выбирают другие области для передачи пейджинговых сообщений. Этот выбор может быть сделан различными способами, например, на основе принципа географической близости, т.е. в кругах, покрывающих больше областей, но исключающих область, где пейджинговое сообщение уже был передано, либо в квадратах (но это уже связано с «зернистостью» области слежения), либо на основе текущей нагрузки пейджингового канала в некоторых назначенных областях. Это может создавать значительный выигрыш для некоторых типов сетей, и в частности сетей, содержащих большое число терминалов, которые с высокой вероятностью будут находиться в состоянии офлайн.

Как описано выше, в соответствии с примерами настоящего изобретения виртуальное устройство управления мобильностью, которое управляет передачей пейджинговых сообщений для терминалов, находящихся в состоянии офлайн, является в одном из примеров не сетевым элементом с функцией отслеживания мобильности, например, узлом управления мобильностью в системе LTE, т.е. MME, или системой 2G/3G для сервисов данных с поддержкой GPRS, т.е. SGSN, а сетевым шлюзом более высокого уровня, который не отслеживает конкретное местонахождение каждого терминала в сети связи, а вместо этого просто контролирует, какие терминалы находятся в состоянии офлайн. В одном из примеров виртуальное устройство управления мобильностью ассоциировано со шлюзом PDN-GW в том смысле, что оно «привязано» к функциональным возможностям такого шлюза PDN-GW. Привязка пейджинговых функциональных возможностей к сетевому шлюзу позволяет узлу управления мобильностью выделить больше ресурсов для управления пейджинговыми сообщениями для терминалов, находящихся в обычном присоединенном состоянии, поскольку, например, больше нет необходимости отслеживать терминалы связи, находящиеся в состоянии офлайн. Другим преимуществом является исключение или уменьшение потребности в установлении однонаправленных каналов связи посредством сигнализации NAS (система сетевого администратора), поскольку сеть связи способна восстанавливать однонаправленные каналы связи при переходе из состояния офлайн в зарегистрированное состояние, причем терминал связи сохраняет информацию об однонаправленном канале связи, будучи в состоянии офлайн, тогда как в состоянии с отмененной регистрацией эта информация об однонаправленном канале связи теряется, при этом могли быть установлены один или несколько однонаправленных каналов связи. Это также применимо к системам UMTS/2G, поскольку контекст сети PDN может быть по-прежнему установлен, когда терминал связи переходит в состояние офлайн. Более того, число терминалов, которые могут поддерживаться в состоянии офлайн, ограничено только способностью интерфейса сетевого сохранять записи о том, какие терминалы находятся в текущий момент в состоянии офлайн.

В некоторых примерах виртуальное устройство управления мобильностью может располагаться вместе со шлюзом PDN-GW сети передачи пакетов данных в телекоммуникационной системе. Виртуальное устройство управления мобильностью представляет собой логический объект, отдельный от сетевого шлюза. Как следует понимать, устройство управления мобильностью и обслуживающий сетевой шлюз могут быть или могут не быть расположены совместно в зависимости от конструкции. Однако это два отдельных логических объекта.

Разнообразные другие аспекты и признаки настоящего изобретения описаны и определены в Формуле изобретения.

Краткое описание чертежей

Варианты настоящего изобретения будут теперь описаны только на примере со ссылками на прилагаемые чертежи, где подобным компонентам присвоены соответствующие цифровые позиционные обозначения и на которых:

Фиг. 1 представляет схему, показывающую пример обычной мобильной телекоммуникационной системы на основе разработанной группой 3GPP системной архитектуры LTE (долговременная эволюция);

Фиг. 2 представляет схему, показывающую пример мобильной телекоммуникационной системы, организованной в соответствии с одним из примеров настоящего изобретения;

Фиг. 3a и 3b представляют схемы, иллюстрирующие конечные автоматы, реализованные в сети и в терминале связи, соответственно, и построенные согласно одному из примеров настоящего изобретения;

Фиг. 4 представляет схему, иллюстрирующую пример структуры обычного глобального уникального временного идентификатора (Globally Unique Temporary Identifier (GUTI));

Фиг. 5a и 5b представляют схему процедуры прохождения вызова, иллюстрирующую пример варианта настоящего изобретения, показывающий операции терминала связи и сети мобильной связи, когда терминал связи вошел в состояние офлайн;

Фиг. 6a и 6b представляют схему процедуры прохождения вызова, иллюстрирующую пример варианта настоящего изобретения, показывающий операции терминала связи и сети мобильной связи, когда терминал связи переходит из состояния офлайн в присоединенное состояние;

Фиг. 7a и 7b представляют схему процедуры прохождения вызова, иллюстрирующую пример варианта настоящего изобретения, показывающий операции терминала связи и сети мобильной связи, когда терминал связи сообщает в сеть связи обновленную информацию о своем присутствии, находясь в состоянии офлайн;

Фиг. 8 представляет схему, иллюстрирующую пример отображения объектов опорной сети связи, используемых, когда терминал связи входит в состояние офлайн; и

Фиг. 9 представляет схему, иллюстрирующую показанные на Фиг. 8 объекты опорной сети связи, представляющие пример отображения объектов, когда терминал связи входит в присоединенное состояние.

Подробное описание изобретения

Обычная сеть LTE

Фиг. 1 представляет схему, показывающую пример обычной мобильной телекоммуникационной системы на основе разработанных группой 3GPP стандартов системной архитектуры LTE (долговременная эволюция). Сеть LTE содержит секцию 101 опорной сети связи, соединенную с несколькими базовыми станциями 102, именуемыми в технике как усовершенствованные узлы В (eNode В). Узлы eNode В 102 организованы для передачи данных к и приема данных от одного или нескольких терминалов 103 через радио интерфейс. Эти терминалы 103 в общем случае именуются «терминалы связи», к которым относятся такие устройства, как мобильные телефоны, смартфоны, карты памяти данных и т.д.

Опорная сеть LTE 101 связи содержит обслуживающий шлюз (S-GW) 104, организованный для маршрутизации данных к узлу и от узла eNode В 102. Обслуживающий шлюз 104 соединен со шлюзом 105 сети передачи пакетов данных (PDN-GW), который маршрутизирует данные в сеть и из опорной сети LTE 101 связи от внешней сети 107 связи. Опорная сеть LTE 101 связи содержит также узел управления мобильностью (MME) 106, соединенный с обслуживающим шлюзом 104, отвечающим за аутентификацию терминалов 103 связи, пытающихся получить доступ в сеть LTE связи, посредством вызова профиля абонента и аутентификационной информации, хранящихся на опорном абонентском сервере (home subscriber server (HSS)) (не показан). Обычно узел MME 106 соединен также с узлами eNode В 102. Как известно в технике, хотя это и не показано на Фиг. 1, обычно мобильная телекоммуникационная сеть на основе стандарта LTE содержит больше одного шлюза S-GW и больше одного узла MME. Кроме того, такая сеть обычно содержит несколько сот, если не тысяч, узлов eNode В. Такие узлы eNode В могут быть сгруппированы вместе для образования области(ей) слежения, обслуживаемых конкретным узлом MME и шлюзом(ами) S-GW.

Как известно в технике, обычная мобильная телекоммуникационная сеть LTE содержит дополнительные сетевые элементы, такие как элементы, реализующие Правила и политики тарификации (Policy and Charging Related Function (PCRF)) и Применение политики и тарификации (Policy and Charging Enforcement Function (PCEF)), которые среди других объектов составляют подсистему управления политикой и тарификацией (Policy Control and Charging (PCC)); однако для краткости описание этих элементов здесь было опущено.

Обычные состояния терминалов связи

Терминал связи обычно находится в одном из трех состояний: неприсоединенное состояние, холостое состояние или состояние соединения. Обычно терминал связи LTE первоначально находится в неприсоединенном состоянии, затем переходит в состояние соединения и далее совершает переходы между состоянием соединения и холостым состоянием. Эта процедура более подробно описана ниже. В неприсоединенном состоянии терминал 103 связи обычно выключен, либо находится в так называемом «безопасном полетном режиме» (flight-safe mode) или в процессе попыток присоединиться к сети связи, либо вне зоны действия сети связи в течение продолжительного времени, что ведет в результате к тому, что сеть выполняет «неявное» отсоединение. В любом случае, местонахождение терминала связи неизвестно для сети связи, так что терминалу не может быть направлено пейджинговое сообщение. В холостом состоянии терминал 103 связи был аутентифицирован и присоединен к сети, но не передает и не принимает никаких пакетов данных. В этом холостом состоянии, в узле MME 106 сохраняют информацию об области(ях) слежения, указывающую текущее местонахождение терминала 103 связи. Таким образом, находясь в холостом состоянии, терминал 103 связи должен сообщать о своем текущем местонахождении путем инициирования сигнализации в управляющей плоскости C-Plane. Запускающим событием является момент, когда терминал связи меняет область слежения или назначенную в текущий момент группу областей слежения. Тогда как в узле eNB не сохраняют никакой дополнительной связи относительно терминала 103 связи, в шлюзе S-GW сохраняют контекст терминала связи.

В состоянии соединения узлу MME известна зона/ячейка обслуживания, в которой располагается терминал 103 связи, так что можно направлять пакеты данных к и от этого терминала 103 связи через шлюз S-GW 104 и узел eNB 102. Терминал 103 связи, также связан с узлом eNode В 102 посредством радио ресурсов, что позволяет конкретно назначить этому терминалу связи выделенные радио ресурсы восходящей линии и нисходящей линии. В обоих - холостом состоянии и состоянии соединения, местонахождение терминала связи известно (хотя и не обязательно в конкретной ячейке), так что сеть связи может передавать этому терминалу связи пейджинговые сообщения, когда находится в холостом (IDLE) состоянии (Примечание: в системе UMTS можно, в некоторых сценариях, передавать пейджинговые сообщения в состоянии «соединения»).

В документе 23.368 даны дополнительные пояснения значениям терминов "офлайн/онлайн (offline/online)" применительно к терминалам, эти пояснения цитируются ниже:

Онлайн (Online): «Онлайн» означает, что MTC-устройство присоединено к сети для мобильной терминации (МТ) сигнализации или других данных плоскости абонента.

Офлайн (Offline): Когда MTC-устройство находится в состоянии «офлайн» (т.е. неприсоединено), это MTC-устройство может прослушивать эфир для приема индикации запускающих событий, например, по вещательному или пейджинговому каналу.

В документе 22.368 приведены несколько сервисных требований, предполагающих, что система способна управлять терминалами, находящимися в состоянии "офлайн". Эти требования выглядят следующим образом:

- Общие сервисные требования: MTC-устройства могут оставаться в состоянии офлайн или онлайн, когда они не осуществляют связи, в зависимости от политики оператора и требований приложения MTC.

- Запуск устройства: Прием индикации запуска, когда MTC-устройство находится в состоянии офлайн

- Запуск по местонахождению: Сеть связи должна быть способна инициировать запуск MTC-устройства на основе информации об области, предоставляемой оператором сети, так что сеть связи может осуществлять запуск в зависимости от местонахождения, когда MTC-устройство находится в состоянии офлайн (предполагается, что область охвата основана на характеристиках сети радиодоступа, например, ячейки или группы ячеек)

- Редкие передачи:

- Сеть связи должна выделять и задавать ресурсы, только когда происходит передача

- Когда имеются данные для передачи/приема, MTC-устройство должно установить соединение с сетью связи, передать и/или принять данные и затем вернуться в состояние офлайн.

Сетевая реализация состояния офлайн

Как будет пояснено далее, примеры вариантов настоящего изобретения могут предложить способ решения технической проблемы оповещения терминалов связи, находящихся в состоянии офлайн, для установления однонаправленного канала связи с целью передачи данных терминалам связи.

Обычно, если шлюз PDN-GW 105 принимает данные нисходящей линии, адресованные терминалу связи, находящемуся в холостом состоянии, этот шлюз PDN-GW направляет полученные им данные шлюзу S-GW, который оповещает узел MME о наличии ожидающих данных нисходящей линии для передачи рассматриваемому терминалу связи, после чего этот узел MME 106 генерирует пейджинговую команду и передает соответствующим узлам eNode B 102 в соответствующей области слежения. После этого узел eNode В 102 передает пейджинговое сообщение. После приема пейджингового сообщения терминал 103 связи, которому оно адресовано, переходит в состояние соединения, а узел MME устанавливает необходимые соединения в абонентской плоскости U-Plane с терминалом 103 связи, узлом eNB 102 и шлюзом S-GW 104 для приема нисходящих данных. Однако команда запуска для установления пути передачи данных абонентской плоскости U-Plane приходит от терминала связи, когда он реагирует на пейджинговое сообщение. Как будет дополнительно пояснено ниже, согласно примерам настоящего изобретения, глобальный идентификатор GUTI, присвоенный терминалу связи, предназначен для целей идентификации терминала связи при передаче пейджингового сообщения и для целей маршрутизации сигнализации в плоскости управления соответствующим узлам в сети связи.

Фиг. 2 представляет схему, показывающую телекоммуникационную сеть, организованную в соответствии с одним из примеров настоящего изобретения;

Телекоммуникационная сеть, показанная на Фиг. 2, содержит элементы, соответствующие элементам, присутствующим в обычной телекоммуникационной системе, изображенной на Фиг. 1. Эти элементы пронумерованы в соответствии с тем, как изображено на Фиг. 1. Однако сеть связи, показанная на Фиг. 2 содержит адаптированную опорную сеть 303, работающую вместе с секцией 304 сети радиосвязи для передачи данных к и от терминалов 103 связи. На Фиг. 2 интерфейсы управления или управляющей плоскости C-plane показаны штриховыми линиями, тогда как интерфейсы абонентов или абонентской плоскости U-plane показаны сплошными линиями.

Как показано на Фиг. 2, секция опорной сети в телекоммуникационной системе содержит виртуальный узел управления мобильностью (VMME) 301, соединенный со шлюзом PDN-GW 302 сети передачи пакетов данных. Для большей ясности функции узла VMME 301 и шлюза PDN-GW 302 будут описаны по отдельности. Однако следует понимать, что в некоторых примерах эти узел VMME 301 и шлюз PDN-GW 302 могут быть реализованы в виде единого логического объекта.

Секция радиосвязи, показанная на Фиг. 2, представляет собой гетерогенную сеть радио доступа, в которой секция 304 сети радиосвязи также содержит инфраструктурные компоненты из состава сети 2G/GPRS, такие как узел поддержки обслуживающего шлюза (Serving Gateway Support Node (SGSN)) 320, контроллер сети радиосвязи (radio network controller (RNC)) и базовая станция (NodeB) 322, равно как и инфраструктурные компоненты, составляющие интерфейс радиодоступа согласно стандарту LTE, разъясненному выше со ссылками на Фиг. 1. Кроме того, частью опорной сети 303 является виртуальный узел поддержки обслуживающего шлюза (Virtual Serving Gateway Support Node (VSGSN)) для передачи данных к и от узла SGSN 320. Как показано на Фиг. 2, шлюз PDN-GW 302 соединен с узлом SGSN 320 через интерфейс Gn 326, узел VSGSN 324 соединен с узлом SGSN 320 через интерфейс Gn′ 328 и узел VMME 301 соединен с узлом SGSN 320 через модифицированный интерфейс S3′ или S4′ 308. Интерфейс 328 и узел SGSN 320 могут быть модифицированы, чтобы позволить уже существующему инфраструктурному оборудованию, соответствующему, например, стандарту 2G/GPRS, работать с узлом VSGSN 324, функциональные возможности которого аналогичны узлу VMME 301. Этот будет пояснено ниже.

Как показано на Фиг. 2, узел VMME 301 содержит интерфейс S11′ 307, соединяющий этот узел с узлом MME 106, либо соединение с узлом MME 106 может быть достигнуто более традиционным путем через шлюз S-GW 104, через интерфейс S-11 309 и через интерфейс S5 311. Шлюз PDN-GW 302 также имеет интерфейс Gx′ для связи с узлом VSGSN 324 и/или интерфейс Sx′ для соединения с узлом VMME 301. В некоторых примерах интерфейс Sx′ может не потребоваться, например, если имеет место взаимно однозначное соответствие между шлюзом PDN-GW 301 и узлом VMME 301, и при этом шлюз PDN-GW 301 и узел VMME 301 расположены в одном пункте.

Сеть связи, показанная на Фиг. 2, содержит также шлюз сети PLMN (PLMN-GW) 305, соединенный с внешней сетью связи, и может принимать запускающие сигналы управляющей плоскости C-plane, идентифицирующие, что есть требование передать сигнализационные данные терминалу 103 связи. Функции узла VMME 301, шлюза PDN-GW 302 и шлюза PLMN-GW 305 рассмотрены ниже применительно к реализации состояния офлайн.

Состояние офлайн (Offline):

Обычно терминал связи находится в состоянии соединения или в холостом состоянии (совместно именуемыми «присоединенное состояние»), либо в неприсоединенном состоянии. В присоединенном и холостом состояниях терминал связи может получать пейджинговые сообщения, а информация относительно местонахождения этого терминала связи сохраняется в узле MME сети связи. При этом известна как минимум область слежения или группа областей слежения, где находится этот терминал связи. С другой стороны, в неприсоединенном состоянии терминал связи эффективно полностью отсоединен от сети в том смысле, что его местонахождение не отслеживается и ему не может быть передано пейджинговое сообщение, а также с этим терминалом связи не может быть ассоциирован никакой входящий поток по IP-протоколу, так что маршрутизация данных для терминала невозможна.

В соответствии с настоящим изобретением функциональные возможности обычной сети связи адаптированы для поддержки дополнительного состояния офлайн. В состоянии офлайн, в отличие от обычных холостого состояния и состояния соединения, не отслеживают местонахождение терминала связи в сети связи, но терминал связи и сеть связи организованы так, чтобы терминалу связи можно было по-прежнему передавать пейджинговое сообщение. Сеть связи может также устанавливать средства для маршрутизации данных. Как будет пояснено ниже, для облегчения такой организации, когда терминал связи переходит в состояние офлайн, а сеть связи более не отслеживает его местонахождение, узел VMME 301 сохраняет контекст EPS ММ (контекст управления мобильностью в формате развитой системы передачи пакетов данных EPS) со старым идентификатором GUTI, назначает новый идентификатор GUTI и использует его в ходе сигнализации, инициированной терминалом связи и сетью связи. Например, модифицированная процедура обновления информации о местонахождении используется для периодического сообщения о присутствии терминала связи в сеть PLMN, равно как и для передачи пейджинговых сообщений.

Когда требуется, чтобы терминал связи перешел в состояние офлайн, сеть связи (узел MME) дает команду узлу VMME установить контекст EPS ММ для этого терминала связи и затем передает терминалу 103 связи сообщение обновления состояния офлайн, информирующее этот терминал 103 связи, что он должен войти в состояние офлайн.

Как описано выше, узел MME 106 назначает идентификатор GUTI каждому терминалу связи, активному в сети связи, управляемой этим узлом MME. Когда узел MME 106 принимает решение перевести абонентскую аппаратуру UE 103 в состояние офлайн, или когда сеть связи требует от узла сделать это, узел MME передает сообщение с оповещением о переходе терминала связи в состояние офлайн узлу VMME 301. Это сообщение содержит контекстную информацию EPS ММ для этого терминала связи вмести с идентификатором GUTI терминала связи. В некоторых вариантах узел MME 106 затем стирает или кэширует контекстную информацию EPS ММ, ассоциированную с рассматриваемым терминалом связи, вместе со всей прочей информацией, ассоциированной с этим терминалом связи, когда он присоединен.

Когда узел VMME 301 принимает сообщение об обновлении состояния, этот узел VMME удаляет идентификатор GUTI терминала связи, входящего в состояние офлайн, и затем узел VMME создает новый идентификатор GUTI для этого терминала связи. Однако новый идентификатор GUTI содержит код страны для мобильной связи (MCC) и код сети мобильной связи (MNC), относящиеся к рассматриваемому терминалу связи. Новый идентификатор GUTI затем передают терминалу связи посредством узла VMME 301 через узел MME 106.

Ассоциированный с рассматриваемым терминалом связи, переходящим в состояние офлайн, IP-адрес сохраняют и записывают в шлюзе PDN-GW в качестве части контекстной информации для этого терминала связи. Для терминалов связи, переходящих в состояние офлайн, сохраняемая контекстная информация представляет собой подмножество контекстной информации для состояния онлайн, поскольку некоторые поля становятся ненужными.

Обычно это осуществляется посредством узла VMME 301. Шлюз PDN-GW 302 сохраняет и ведет записи с контекстной информацией всех зарегистрированных терминалов связи, а также терминалов, находящихся в состоянии офлайн. В состав этой контекстной информации помимо прочей информации входит IP-адрес, ассоциированный с рассматриваемым терминалом связи, и новая индикация, находится ли этот терминал связи в состоянии офлайн или в