Аппарат связи, узел опорной сети, система, компьютерная программа и способы для перемаршрутизации сообщений nas

Аппарат связи, узел опорной сети, система, компьютерная программа и способы для перемаршрутизации сообщений nas

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится к системе связи. Изобретение имеет конкретное, но не исключительное отношение к системам беспроводной связи и их устройствам, функционирующим согласно стандартам проекта партнерства третьего поколения (3GPP) или их эквивалентам или модификациям, таким как универсальная сеть наземного радиодоступа (UTRAN) и проект долгосрочного развития (LTE) UTRAN (E-UTRAN), включая расширенный LTE. Изобретение имеет конкретное, хотя не исключительное отношение к использованию специализированной опорной сети.

По стандартам 3GPP, "узел-B" (или "eNB" в LTE) является базовой станцией, посредством которой мобильные устройства подключаются к опорной сети и осуществляют связь с другими мобильными устройствами или удаленными серверами. Для того чтобы иметь такую возможность, мобильные устройства устанавливают так называемое соединение управления радиоресурсами (RRC) с обслуживающей базовой станцией. Для простоты настоящая заявка будет использовать термин "базовая станция", чтобы обозначать любые такие базовые станции. Устройствами связи могут быть, например, устройства мобильной связи, такие как мобильные телефоны, интеллектуальные телефоны, пользовательское оборудование, "электронные помощники", устройства связи машинного типа (MTC), устройства интернета вещей (IoT), компьютеры-ноутбуки, веб-обозреватели и т. п. Стандарты 3GPP также обеспечивают возможность для подключения немобильного пользовательского оборудования к сети, такого как маршрутизаторы Wi-Fi, модемы, которые могут осуществляться в качестве части (в общем случае) стационарного аппарата. Для простоты настоящая заявка ссылается на устройства мобильной связи (или мобильные устройства) в описании, но следует понимать, что описанная технология может осуществляться на любом мобильном и "немобильном" оборудовании, которое может подключаться к такой опорной сети.

По стандартам 3GPP, базовые станции объединены с опорной сетью (называемой сетью улучшенного пакетного ядра (EPC) в LTE). Для того чтобы следить за мобильными устройствами и обеспечивать перемещение между различными базовыми станциями, опорная сеть содержит некоторое количество объектов управления мобильностью (MME), которые состоят в связи с базовыми станциями, объединенными с опорной сетью. Связь между мобильными устройствами и их ассоциированными MME осуществляется с использованием сигнализации слоя без доступа (NAS) (через обслуживающую базовую станцию). В некоторых опорных сетях обслуживающий узел поддержки GPRS (SGSN) может также быть использован вместо MME в зависимости от технологии радиодоступа (RAT), используемой мобильным устройством.

Стандарты 3GPP последнего времени (например, стандарты LTE, и в самое недавнее время, расширенного LTE, или "LTE-A") обеспечивают возможность пользовательскому оборудованию (UE), такому как мобильные устройства, соединяться эффективно с опорной сетью с использованием узлов специализированной опорной сети (такой как специализированные MME/SGSN). Подробности этой так называемой особенности "специализированной опорной сети" (DECOR) были рассмотрены в техническом отчете (TR) 3GPP 23.707 (V13.0.0), содержание которого включаются в настоящий документ посредством ссылки.

Вкратце, особенность DECOR обеспечивает возможность оператору сети устанавливать множество специализированных опорных сетей (DCN) внутри своей сети (вместе с общей (т.е. не специализированной) опорной сетью). Целью особенности DECOR является обеспечить возможность установления DCN, которые являются специализированными для подписчиков (UE), разделяющих одни и те же или подобные характеристики.

Соответственно, каждая DCN может быть специализирована для обслуживания конкретного типа(-ов) подписчиков и/или конкретного типа(-ов) сервисов. DCN опциональны и могут устанавливаться выборочно для различных типов технологий радиодоступа (RAT), таких как GERAN (сеть радиодоступа GSM EDGE), UTRAN и/или E-UTRAN. Например, оператор сети может устанавливать специализированные MME (для того чтобы поддерживать E-UTRAN), но никаких специализированных SGSN (таким образом, без поддержки GERAN/UTRAN) или наоборот. Мотивы для установления DECOR могут включать в себя среди прочего предоставление DCN с конкретными характеристиками/функциями или масштабированием, чтобы изолировать конкретные UE или подписчиков (например, межмашинных (M2M) подписчиков, подписчиков, принадлежащих к конкретному предприятию или отдельному административному домену, подписчиков, принадлежащих к оператору виртуальной сети мобильной связи (MVNO), и т. д.) от других UE или подписчиков, и т. д.

Однако такие различные группы клиентов и устройств могут иметь различные требования в плане особенностей, характеристик трафика, доступности, управления перегрузками, использования сигнализации и данных плоскости пользователя и/или подобного. DCN, содержащие выделенные/специализированные опорные сетевые элементы/ресурсы, могут помочь операторам удовлетворить требованиям таких групп устройств/клиентов. DCN могут также участвовать в удовлетворении требований сетевой доступности и/или избыточности и обеспечивают независимое масштабирование или предоставление конкретных особенностей для конкретных типов пользователей или трафика и изолирование различных типов пользователей и трафика друг от друга.

Каждая DCN содержит один или несколько MME/SGSN, и она может содержать один или несколько обслуживающих шлюзов (S-GW), шлюзов сети пакетных данных (PDN) (P-GW) и/или функций политики и правил тарификации (PCRF), если уместно. В последующем описании термин "специализированная опорная сеть"/"DCN" используется для покрытия одной или нескольких сетевых функций, содержащих: (1) функцию плоскости управления, такую как MME или SGSN; (2) сетевую функцию плоскости пользователя, такую как S-GW, P-GW, узел поддержки шлюза GPRS (GGSN); и (3) набор функций плоскости управления и плоскости пользователя.

Каждому подписчику может быть выделена и его может обслуживать конкретная DCN на основе его соответственной информации подписки и/или конфигурации оператора. Сети, устанавливающие DCN, могут иметь DCN по умолчанию (или узлы опорной сети по умолчанию общей опорной сети) для руководства UE, для которых DCN недоступна и/или если достаточная информация недоступна для того, чтобы назначить UE к конкретной DCN. Одна или несколько DCN могут быть установлены вместе с DCN по умолчанию (или узлами опорной сети по умолчанию), все из которых совместно используют одну и ту же RAN.

Находясь в зоне, которая поддерживает DECOR (или в зоне, где установлена DCN), каждое UE изначально распределяется своей обслуживающей базовой станцией к произвольному/случайному MME или MME по умолчанию. Обслуживающая базовая станция перенаправляет сообщения NAS UE (по меньшей мере исходное сообщение NAS UE) к выделенному MME. Выделенный MME (который может также формировать часть DCN) затем определяет, должно ли это конкретное UE обслуживаться другой опорной сетью, специализированной для этого UE (т.е. опорной сетью помимо той, к которой принадлежит выделенный MME).

Когда в текущий момент выделенный MME определяет, что UE должно обслуживаться другой (специализированной) опорной сетью, он выбирает надлежащую DCN и запрашивает обслуживающую базовую станцию перемаршрутизировать (перенаправить) сообщение NAS UE к этой DCN. В текущий момент выделенный MME также включает в свой запрос перемаршрутизации информацию, определяющую MME (или SGSN), который принадлежит к выбранной DCN. Обслуживающая базовая станция на основе информации, определяющей выбранный MME/DCN, выбирает новый MME с использованием так называемой функции выбора узла NAS (NNSF) и посылает сообщение NAS UE к выбранному MME.

Однако изобретатели осознали, что настоящие процедуры для (повторного) выбора MME/SGSN и/или перемаршрутизации сообщения NAS для функциональных возможностей DECOR неэффективны и могут давать в результате излишнюю сигнализацию и/или неэффективную непрерывность обслуживания для некоторых UE. Например, в некоторых случаях может быть невозможно завершить запрошенную перемаршрутизацию сообщения NAS к специализированному узлу или функции (выбранным на основе информации, обеспеченной выделенным в текущий момент MME), поскольку DCN (или узел специализированной опорной сети, такой как MME или SGSN) может не иметь возможности обслуживать перемаршрутизированное/перенаправленное UE. Это может происходить, например: ввиду перегрузки/высокой нагрузки (например, выше предварительно определенного порога) DCN и/или узла специализированной опорной сети; того, что специализированный сетевой ресурс временно вышел из строя или отсоединен (и/или другим образом недоступен в по меньшей мере части сети).

В таких случаях, таким образом, попытка обслуживающей базовой станции перемаршрутизировать/перенаправить конкретное сообщение NAS к специализированной опорной сети может потерпеть неудачу, что в свою очередь может давать в результате то, что сеть не имеет возможности установить/поддерживать сервис для UE, которое послало сообщение NAS.

Соответственно, предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения направлены на обеспечение способов и аппарата, которые устраняют или по меньшей мере частично облегчают по меньшей мере некоторые из вышеупомянутых проблем.

Хотя для эффективности понимания для специалистов в данной области техники изобретение будет описано подробно в контексте системы 3GPP (UMTS, LTE), принципы изобретения могут применяться к другим системам, в которых мобильные устройства или пользовательское оборудование (UE) осуществляют доступ к системе с использованием узлов специализированной опорной сети.

В одном аспекте изобретение обеспечивает аппарат связи для системы беспроводной связи, причем аппарат связи содержит: средство для приема, от устройства связи, сигнализации для установления соединения связи; средство для посылания сигнализации для установления упомянутого соединения связи к первому узлу опорной сети; средство для приема, после того как упомянутое посылающее средство посылает упомянутую сигнализацию для установления упомянутого соединения связи, от упомянутого первого узла опорной сети, сообщения, включающего в себя информацию, определяющую группу из по меньшей мере одного узла опорной сети, к которому упомянутая сигнализация для установления упомянутого соединения связи должна быть перемаршрутизирована; средство для определения, доступен ли по меньшей мере один узел опорной сети упомянутой группы; и средство для перемаршрутизации упомянутой сигнализации для установления упомянутого соединения связи к узлу опорной сети по умолчанию (например, упомянутому первому узлу опорной сети), который не формирует часть упомянутой группы, когда упомянутый по меньшей мере один узел опорной сети упомянутой группы недоступен.

В другом аспекте изобретение обеспечивает узел опорной сети для системы беспроводной связи, причем узел опорной сети содержит: средство для приема, от аппарата связи упомянутой системы беспроводной связи, сигнализации для установления соединения связи для устройства связи; средство для посылания, после того как упомянутое принимающее средство принимает упомянутую сигнализацию для установления упомянутого соединения связи, к упомянутому аппарату связи, сообщения, включающего в себя информацию, определяющую группу из по меньшей мере одного узла опорной сети, к которому упомянутая сигнализация для установления упомянутого соединения связи должна быть перемаршрутизирована; и средство для приема, от упомянутого аппарата связи, сообщения, перемаршрутизирующего упомянутую сигнализацию, к упомянутому узлу опорной сети, для установления упомянутого соединения связи к упомянутому узлу опорной сети, когда ни один из упомянутой группы из по меньшей мере одного узла опорной сети не доступен.

Аспекты изобретения распространяются на соответствующие системы, способы и компьютерные программные продукты, такие как машиночитаемые носители информации, имеющие инструкции, сохраненные на них, которые имеют операционную возможность программировать программируемый процессор для осуществления способа, описанного в аспектах и возможностях, изложенных выше или перечисленных в формуле изобретения, и/или программировать подходящим образом приспособленный компьютер для обеспечения аппарата, описанного в любом из пунктов формулы изобретения.

Каждый признак, раскрываемый в этом описании (причем этот термин включает в себя и формулу изобретения) и/или показанный на чертежах, может быть включен в изобретение независимо от (или в комбинации с) любых других раскрываемых и/или иллюстрируемых признаков. В частности, но без ограничения, признаки любого из пунктов формулы, зависимых от конкретного независимого пункта формулы, могут быть введены в этот независимый пункт формулы в любой комбинации или отдельно.

Варианты осуществления изобретения будут описаны далее, в качестве примера, со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых:

фиг.1 изображает схематически систему сотовой (дальней) связи, к которой варианты осуществления изобретения могут применяться;

фиг.2 изображает структурную схему мобильного устройства, формирующего часть системы, изображенной на фиг.1;

фиг.3 изображает структурную схему базовой станции, формирующей часть системы, изображенной на фиг.1;

фиг.4 изображает структурную схему объекта управления мобильностью, формирующего часть системы, изображенной на фиг.1; и

фиг.5-7 изображают временные схемы, указывающие примерные процедуры для осуществления некоторых вариантов осуществления настоящего изобретения.

Обзор

Фиг.1 схематически изображает мобильную (сотовую или беспроводную) сеть 1 дальней связи, в которой пользователи мобильных устройств 3A-3D могут осуществлять связь друг с другом и другими пользователями через базовые станции 5A, 5B E-UTRAN и опорную сеть 7 с использованием технологии радиодоступа E-UTRA (RAT). Как поймут специалисты в данной области техники, несмотря на то, что четыре мобильных устройства 3 и две базовых станции 5 показаны на фиг.1 в целях иллюстрации, система при осуществлении будет обычно включать в себя другие базовые станции и мобильные устройства.

Как широко известно, мобильное устройство 3 может входить в и покидать зоны (т.е. радиосоты), обслуживаемые базовыми станциями 5, по мере того как мобильное устройство 3 перемещается по географической зоне, покрываемой системой 1 дальней связи. Для того чтобы следить за мобильным устройством 3 и обеспечивать перемещение между различными базовыми станциями 5, опорная сеть 7 содержит некоторое количество объектов 9A-9D управления мобильностью (MME), из которых MME 9A-9C являются общими MME (т.е. не ассоциированными с каким-либо конкретным мобильным устройством 3 или ассоциированными со всеми мобильными устройствами 3), и MME 9D является специализированным MME (т.е. он ассоциирован с одним или несколькими конкретными мобильными устройствами 3). Таким образом, как показано, MME 9D формирует часть доли 7D специализированной опорной сети (DCN), в то время как другие MME 9A-9C формируют часть главной (или общей) опорной сети 7. Кроме того, MME 9A сконфигурирован для выполнения функции MME по умолчанию для мобильных устройств 3 (например, при первом соединении с опорной сетью 7 и/или когда другие MME недоступны).

MME 9 состоят в связи с базовыми станциями 5, объединенными с опорной сетью 7. Опорная сеть 7 также содержит HSS 11 и один или несколько шлюзов, таких как обслуживающий шлюз (S-GW) 18 и/или шлюз сети пакетных данных (P-GW) 19.

Мобильные устройства 3 и их соответственные обслуживающие базовые станции 5 соединены через эфирный интерфейс LTE, так называемый интерфейс "Uu". Базовые станции 5 соединены друг с другом через так называемый интерфейс "X2". Каждая базовая станция 5 также соединяется с узлами опорной сети 7 (т.е. MME 9 и S-GW 18) через так называемый интерфейс "S1". От опорной сети 7 соединение с внешней IP-сетью 20, такой как Интернет, также обеспечивается через P-GW 19. Хотя это не изображено на фиг.1, MME 9 также соединяется с HSS 11 и шлюзом 18, 19 через соответственные интерфейсы 3GPP.

Некоторые из мобильных устройств 3 могут быть ассоциированы с конкретной специализированной опорной сетью (содержащей по меньшей мере специализированный MME и/или специализированный шлюз). Например, HSS 11 может быть сконфигурирован для хранения подходящих данных подписки для каждого мобильного устройства 3, таких как установки и данные подписки, требуемых для подписчика 3GPP для осуществления доступа к сети 1, ассоциированный тип(ы) сервиса и предпочтения, информация, определяющая соответствующую группу(-ы) подписчика, и т. д., причем на основе этих данных подписки существует возможность определить ассоциацию между конкретным мобильным устройством 3 и соответствующей опорной сетью 7 или 7D. Для тех мобильных устройств (например, мобильного устройства 3D на фиг.1), которые ассоциированы с конкретной специализированной опорной сетью (например, DCN 7D), HSS 11 (и/или MME 9A по умолчанию) может также быть сконфигурирован для хранения информации, которая может быть использована при выборе надлежащей специализированной опорной сети (специализированного MME 9) для подписчика.

В этой системе мобильное устройство 3D ассоциировано с DCN 7D/MME 9D. Иными словами, MME 9D является узлом опорной сети, который формирует часть специализированной опорной сети 7D мобильного устройства 3D (хотя специализированная опорная сеть 7D может содержать некоторое количество других узлов опорной сети при необходимости). Таким образом, опорная сеть 7 обеспечивает то, что всегда, когда возможно, мобильное устройство 3D обслуживается этой специализированной опорной сетью 7D. Для того чтобы делать это, сообщения NAS мобильного устройства 3 выгодным образом перемаршрутизируются к специализированному MME 9D (например, предыдущим MME 9 и/или обслуживающей базовой станцией 5), который ассоциирован с мобильным устройством 3D и состояние которого (например, его доступность для обслуживания мобильного устройства 3D) было предварительно проверено. Например, когда базовая станция 5B, обслуживающая мобильное устройство 3D, (изначально) выбирает MME 9 (такой как MME 9A по умолчанию), который не является верным MME для мобильного устройства 3D, то обслуживающая базовая станция 5B имеет возможность получать информацию, на основе которой она имеет возможность перемаршрутизировать сообщение NAS мобильного устройства 3D к верному MME 9D.

Конкретным образом, когда старый (исходный или по умолчанию) MME 9 принимает решение перемаршрутизировать сообщение NAS мобильного устройства 3D к другой (специализированной) опорной сети, старый MME 9 генерирует и посылает запрос (такой как запрос перемаршрутизации сообщения NAS) к базовой станции 5, которая перенаправила это сообщение NAS. MME 9 также включает в этот запрос информацию для определения "целевой" опорной сети/MME, к которому сообщение NAS должно быть перемаршрутизировано. Например, информация для определения опорной сети/MME может содержать MMEGI (для E-UTRAN) и/или нулевой NRI (для UTRAN и GPRS), соответствующий MME/SGSN, который принадлежит к выбранной специализированной опорной сети. Следует понимать, что MME/SGSN может быть сконфигурирован с отображением MMEGI/нулевого NRI в специализированную опорную сеть для мобильного устройства 3D и/или для идентификатора зоны отслеживания (TAI), используемого мобильным устройством 3D.

Выгодным образом, в одном примере базовые станции 5 конфигурируются для получения информации о доступности/рабочем состоянии каждого подключенного MME 9 (или каждого из по меньшей мере поднабора подключенных MME). Полученная информация может содержать информацию, определяющую по меньшей мере одно из: высокой нагрузки (например, выше предварительно определенного порога) для конкретного MME 9; относительной нагрузки для конкретного MME 9 (по сравнению с другим MME 9); перегрузки конкретного MME 9; отказа сети; того, что конкретный MME 9 вышел из строя (по меньшей мере временно); и того, что специализированные ресурсы/DCN не поддерживаются. Например, базовые станции 5 могут получать эту информацию в течение процедуры исходной установки, которая конфигурирует соединение S1 между конкретной парой базовой станции 5 и MME 9 и/или в любое время позже, когда этот MME 9 переконфигурируется, с использованием подходящей сигнализации S1 (такой как сообщение "ответа установки S1", сообщение "обновления конфигурации MME" и/или подобное).

Таким образом, на основе информации о доступности каждого подключенного MME 9 (и на основе информации для определения целевой опорной сети/MME, включенной в запрос старого MME 9), обслуживающая базовая станция 5 имеет возможность определять, существует ли возможность удовлетворить запрос перемаршрутизации NAS старого MME 9 (например, доступен/работоспособен ли целевой MME 9D).

Конкретным образом, если обслуживающая базовая станция 5 определяет, что целевой MME 9D доступен/работоспособен, то базовая станция 5 посылает (перемаршрутизирует) сообщение NAS мобильного устройства 3D к выбранной (специализированной) опорной сети (в этом примере к MME 9D).

Однако, если обслуживающая базовая станция 5 определяет, что требуемый MME 9D не доступен/работоспособен, то обслуживающая базовая станция 5 отклоняет запрос перемаршрутизации старого MME 9 путем генерирования и посылания надлежащего ответа к старому MME 9. Эффективно, путем отклонения запроса перемаршрутизации обслуживающая базовая станция 5 может информировать старый MME 9, что специализированная опорная сеть (например, MME 9D) не может быть использована (по меньшей мере для мобильного устройства 3D). Выгодным образом, обслуживающая базовая станция 5 также включает в свой ответ старому MME 9 информацию, определяющую причину (или основание) для отклонения запроса перемаршрутизации старого MME 9. Например, обслуживающая базовая станция 5 может быть сконфигурирована, чтобы включать в себя информацию, определяющую причину отклонения, определяющую по меньшей мере одно из: высокой нагрузки (нагрузки выше предварительно определенного порога); перегрузки; отказа сети; того, что MME/SGSN вышел из строя; и того, что специализированные ресурсы/DCN не поддерживаются.

Даже когда старый MME 9 (например, MME 9A или 9C) пытается перемаршрутизировать сообщение NAS от мобильного устройства 3D к соответствующему специализированному MME 9D, обслуживающая базовая станция 5B может выгодным образом отвечать запрашивающему MME 9A или 9C, что специализированный MME 9D (все еще) недоступен (например, ввиду перегрузки). Таким образом, в случае неудачи перемаршрутизации мобильного устройства 3D к специализированной сети, запрашивающий MME 9A или 9C может быть сконфигурирован, чтобы: i) принять сообщения NAS от мобильного устройства 3D (например, сообщение NAS, которое не может быть перемаршрутизировано к специализированной опорной сети) и продолжать обслуживание мобильного устройства 3D; или ii) отклонить сообщение NAS от мобильного устройства 3D (например, путем генерирования и посылания надлежащего сообщения об ошибке к мобильному устройству 3D). При отклонении сообщения NAS от мобильного устройства 3D, MME может возвращать таймер отсрочки управления мобильностью в сообщении отклонения так, чтобы мобильное устройство 3D не возвращалось, пока таймер отсрочки не истечет.

Вкратце, в этом примере базовые станции выгодным образом имеют возможность отклонять запрос перемаршрутизации MME (например, когда перемаршрутизация терпит неудачу) и тем самым уведомить MME о том, что специализированный MME перегружен (или другим образом недоступен). Например, когда обслуживающая базовая станция указывает MME по умолчанию (в текущий момент выбранному MME), что специализированный MME перегружен, MME по умолчанию может пытаться обслужить мобильное устройство или отклонить сообщение NAS (например, путем посылания надлежащего ответа к мобильному устройству). Выгодным образом, при отклонении сообщения NAS от мобильного устройства 3D, MME может возвращать таймер отсрочки управления мобильностью мобильному устройству 3D для того, чтобы управлять тем, когда мобильное устройство 3D должно попытаться повторно послать сообщение NAS.

В другом примере (дополнительно к или вместо базовых станций 5) MME 9 могут также быть сконфигурированы для получения информации о доступности/работоспособном состоянии каждого подключенного (другого) MME 9. Например, соседние MME 9 могут обмениваться надлежащими сигнальными сообщениями (например, сообщениями эхо-запрсоа/эхо-ответа в соответствии с 3GPP TS 29.060, V12.7.0) для того, чтобы получать информацию о доступности/работоспособном состоянии других MME 9 (и для того, чтобы обеспечить информацию об их собственной доступности/работоспособном состоянии другим MME 9). MME 9, который выделяется по умолчанию, может также быть сконфигурирован для получения информации о доступности/работоспособном состоянии других MME от базовой станции 5.

Таким образом, на основе информации о доступности каждого подключенного MME 9, текущий MME 9 имеет возможность определять, существует ли возможность перемаршрутизировать сообщение NAS мобильного устройства 3D к другой (специализированной) опорной сети (в этом примере, к MME 9D) (например, на основе того, доступен/работоспособен ли MME 9D).

Выгодным образом, если текущий MME 9 определяет, что (целевой) специализированный MME 9D (или DCN 7D) не доступен/работоспособен (т.е. перемаршрутизация мобильного устройства 3D к целевому специализированному MME терпит неудачу), то текущий MME 9 может быть сконфигурирован, чтобы: i) по меньшей мере временно, принимать сообщения NAS от мобильного устройства 3D (вместо перемаршрутизации их к специализированной опорной сети) и продолжать обслуживание мобильного устройства 3D; или ii) отклонять сообщение NAS от мобильного устройства 3D (например, путем генерирования и посылания надлежащего сообщения об ошибке к мобильному устройству 3D). При отклонении сообщения NAS от мобильного устройства 3D, MME может возвращать таймер отсрочки управления мобильностью в сообщении отклонения так, чтобы мобильное устройство 3D не возвращалось, пока таймер отсрочки не истечет.

Таким образом, если в текущий момент обслуживающий MME 9 принимает решение продолжить обслуживание мобильного устройства 3D (на основе информации о доступности специализированного MME либо от обслуживающей базовой станции 5, либо от самого специализированного MME/DCN), то существует возможность обеспечить непрерывность сервиса для мобильного устройства 3D, даже несмотря на то, что мобильное устройство 3D в текущий момент зарегистрировано на ненадлежащий (т.е. неспециализированный) MME 9.

Выгодным образом, когда перемаршрутизация к надлежащей специализированной сети (узлу сети) терпит неудачу (например невозможна по таким причинам, как высокая нагрузка, перегрузка, временный отказ и/или подобное), запрос перемаршрутизации NAS может отклоняться (например, как в первом примере выше) или избегаться (например, как во втором примере выше), и либо мобильное устройство может обслуживаться старым (общим) MME/SGSN, либо мобильное устройство может быть отклонено MME по умолчанию (путем возвращения надлежащего ответа NAS). При отклонении сообщения NAS от мобильного устройства 3D, MME может возвращать таймер отсрочки управления мобильностью в сообщении отклонения так, чтобы мобильное устройство 3D не возвращалось, пока не таймер отсрочки не истечет. Соответственно, в этой системе существует возможность избежать отказов сервиса для мобильных устройств, возникающих из-за перегруженных и/или недоступных специализированных сетевых узлов.

Мобильное устройство

Фиг.2 изображает структурную схему, иллюстрирующую главные компоненты одного из мобильных устройств 3, изображенных на фиг.1. Как показано, мобильное устройство 3 имеет цепь 31 приемопередатчика, которая имеет возможность функционировать для передачи сигналов к и для приема сигналов от базовой станции 5 через одну или несколько антенн 33. Мобильное устройство 3 имеет средство 37 управления для управления операцией мобильного устройства 3. Средство 37 управления ассоциировано с памятью 39 и объединяется с цепью 31 приемопередатчика. Хотя это не обязательно изображено на фиг.2, мобильное устройство 3 будет, разумеется, иметь все обычные функциональные возможности стандартного мобильного устройства 3 (такого как пользовательский интерфейс 35), и это может быть обеспечено любым одним или любой комбинацией аппаратных средств, программных средств и программно-аппаратных средств, должным образом. Программные средства могут быть предварительно установлены в памяти 39 и/или могут загружаться через сеть дальней связи или из сменного устройства хранения данных (RMD), например.

Средство 37 управления управляет общей операцией мобильного устройства 3 посредством, в этом примере, программных инструкций или инструкций программных средств, сохраненных внутри памяти 39. Как показано, эти инструкции программных средств включают в себя, в числе прочего, операционную систему 41, модуль 43 управления связью, модуль 44 RRC, модуль 45 NAS и модуль 49 ассоциации специализированной опорной сети (опциональный).

Модуль 43 управления связью управляет связью между мобильным устройством 3 и базовой станцией 5. Модуль 43 управления связью также управляет отдельными потоками управляющих данных и пользовательских данных (для восходящей линии связи и нисходящей линии связи), которые передаются к базовой станции 5 и другим узлам (через базовую станцию 5), таким как MME 9 и/или S-GW 18.

Модуль 44 RRC имеет возможность функционировать, чтобы генерировать, посылать и принимать сигнальные сообщения, форматируемые согласно стандарту RRC. Например, такими сообщениями осуществляется обмен между мобильным устройством 3 и его обслуживающей базовой станцией 5. Сообщения RRC могут включать в себя, например, сообщения, относящиеся к процедуре произвольного доступа, и/или сообщения RRC, содержащие управляющие данные (например, сообщения NAS), которые должны быть ретранслированы обслуживающей базовой станцией 5 к MME 9.

Модуль 45 NAS имеет возможность функционировать, чтобы генерировать, посылать и принимать сигнальные сообщения, сформатированные согласно протоколу NAS. Например, такими сообщениями осуществляется обмен (через базовые станции 5) между мобильным устройством 3 и MME 9. Сообщения NAS могут включать в себя, например, сообщения NAS, содержащие управляющие данные, относящиеся к мобильности мобильного устройства 3, например управляющие данные для регистрирования мобильного устройства 3 посредством MME 9.

Когда он присутствует, модуль 49 ассоциации специализированной опорной сети хранит информацию о специализированной опорной сети, ассоциированной с этим мобильным устройством 3. Например, модуль 49 ассоциации специализированной опорной сети может хранить информацию, определяющую ассоциированную DCN, в форме параметра ID UE, параметра типа UE, параметра типа DCN, параметра ID DCN, параметра ID MME (например, MMEGI) и/или подобного.

Базовая станция

Фиг.3 изображает структурную схему, иллюстрирующую главные компоненты одной из базовых станций 5, изображенных на фиг.1. Как показано, базовая станция 5 имеет цепь 51 приемопередатчика для передачи сигналов к и для приема сигналов от мобильных устройств 3 через одну или несколько антенн 53, интерфейс 54 базовой станции (X2) для передачи сигналов к и для приема сигналов от других базовых станций и интерфейс 55 опорной сети (S1) для передачи сигналов к и для приема сигналов от объектов опорной сети (например, MME 9 и S-GW 18). Базовая станция 5 имеет средство 57 управления для управления операцией базовой станции 5. Средство 57 управления ассоциировано с памятью 59. Хотя не обязательно изображено на фиг.3, базовая станция 5 будет, разумеется, иметь все обычные функциональные возможности базовой станции сети сотовых телефонов, и это может быть обеспечено любым одним или любой комбинацией аппаратных средств, программных средств и программно-аппаратных средств, должным образом. Программные средства могут быть предварительно установлены в памяти 59 и/или могут быть загружены через сеть 1 связи или из сменного устройства хранения данных (RMD), например. Средство 57 управления сконфигурировано для управления общей операцией базовой станции 5 посредством, в этом примере, программных инструкций или инструкций программных средств, сохраненных внутри памяти 59. Как показано, эти инструкции программных средств включают в себя, в числе прочего, операционную систему 61, модуль 63 управления связью, модуль 64 RRC, модуль 67 S1AP и модуль 69 информации доступности MME.

Модуль 63 управления связью управляет связью между базовой станцией 5 и мобильными устройствами 3 и другими сетевыми объектами (например, MME 9), которые соединены с базовой станцией 5. Модуль 63 управления связью также управляет отдельными потоками пользовательского трафика и управляющих данных восходящей линии связи/нисходящей линии связи для мобильных устройств 3, ассоциированных с этой базовой станцией 5, включающих в себя, например, управляющие данные для перемаршрутизации сообщений NAS.

Модуль 64 RRC имеет возможность функционировать, чтобы генерировать, посылать и принимать сигнальные сообщения, сформатированные согласно стандарту RRC. Например, такими сообщениями осуществляется обмен между базовой станцией 5 и мобильными устройствами 3, которые ассоциированы с этой базовой станцией 5. Сообщения RRC могут включать в себя, например, сообщения RRC, содержащие управляющие данные (например, сообщения NAS) для ретрансляции между мобильным устройством 3 и его обслуживающими MME 9.

Модуль 67 S1AP имеет возможность функционировать, чтобы генерировать, посылать и принимать сигнальные сообщения, сформатированные согласно стандарту протокола приложения S1 (S1AP). Например, такими сообщениями осуществляется обмен между базовой станцией 5 и MME 9, соединенными с этой базовой станцией 5. Сообщения S1AP могут включать в себя, например, сообщения, относящиеся к перемаршрутизации сигнализации NAS (такой как запросы на перемаршрутизацию сообщения NAS, отклонения перемаршрутизации сообщения NAS), сообщений установки S1 и ассоциированных ответов.

Модуль 69 информации доступности MME хранит информацию о доступности конкретных MME/SGSN (или групп MME/SGSN) и может также хранить информацию о том, ассоциированы ли такие MME/SGSN с какой-либо DCN (и/или мобильным устройством). Модуль 69 информации доступности MME обеспечивает эту информацию другим модулям, например модулю 67 S1AP для использования в перемаршрутизации сообщений NAS.

Объект управления мобильностью

Фиг.4 изображает структурную схему, иллюстрирующую главные компоненты одного из MME 9, изображенных на фиг.1. Как показано, MME 9 имеет цепь 71 приемопередатчика, интерфейс 74 базовой станции (S1) для передачи сигналов к и для приема сигналов от базовых станций 5 и интерфейс 75 опорной сети для передачи сигналов к и для приема сигналов от других узлов опорной сети (таких как другие MME 9). MME 9 имеет средство 77 управления для управления операцией MME 9. Средство 77 управления ассоциировано с памятью 79.

Программные средства могут быть предварительно установлены в памяти 79 и/или могут быть загружены через сеть 1 связи или со сменного устройства хранения данных (RMD), например. Средство 77 управления сконфигурировано для управления общей операцией MME 9 посредством, в этом примере, программных инструкций или инструкций программных средств, сохраненных внутри памяти 79. Как показано, эти инструкции программных средств включают в себя, в числе прочего, операционную систему 81, модуль 83 управления связью, модуль 85 слоя без доступа, модуль 87 S1AP и модуль 89 DCN.

Модуль 83 управления связью управляет связью между MME 9 и другими сетевыми объектами, которые соединены с MME 9 (например, базовыми станциями 5, другими MME 9 и любыми мобильными устройствами 3 при соединении с одной из базовых станций 5).

Модуль 85 NAS имеет возможность функционировать, чтобы генерировать, посылать и принимать сигнальные сообщения, сформатированные согласно протоколу NAS. Например, такими сообщениями осуществляется обмен (через базовые станции 5) между MME 9 и мобильными устройствами 3, которые ассоциированы с этим MME 9. Сообщения NAS могут включать в себя, например, сообщения NAS, содержащие управляющие данные, относящиеся к мобильности мобильного устройства 3, например, управляющие данные для регистрирования мобильного устройства 3 посредством MME 9.

Модуль 87 S1AP имеет возможность функционировать, чтобы генерировать, посылать и принимать сигнальные сообщения,