УСТРОЙСТВА БАЗОВОЙ СТАНЦИИ, УЗЕЛ УПРАВЛЕНИЯ МОБИЛЬНОСТЬЮ, СИСТЕМА, СПОСОБ И КОМПЬЮТЕРНЫЙ ПРОГРАММНЫЙ ПРОДУКТ ДЛЯ ИНФОРМИРОВАНИЯ БАЗОВОЙ СЕТИ ГРУППЫ АБОНЕНТСКОГО ДОСТУПА ЦЕЛЕВОЙ ЯЧЕЙКИ В ПРОЦЕССЕ ПРОЦЕДУРЫ ПЕРЕДАЧИ ОБСЛУЖИВАНИЯ Х2
BASE STATION DEVICES, MOBILITY MANAGEMENT ENTITY, SYSTEM, METHOD AND COMPUTER PROGRAMME PRODUCT FOR INFORMING CORE NETWORK OF SUBSCRIBER ACCESS GROUP OF TARGET CELL DURING X2 HANDOVER PROCEDURE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Данное изобретение относится к сетям мобильной связи, в том числе, но не исключительно, к сетям, функционирующим в соответствии со стандартами проекта партнерства 3-его поколения (3GPP) или их эквивалентами или модификациями. Изобретение имеет особое, хотя и неисключительное отношение к управлению передачей обслуживания мобильного устройства от одной базовой станции к другой.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В соответствии со стандартами 3GPP, NodeB (или eNB в LTE) является базовой станцией, через которую мобильные устройства подсоединяются к базовой сети. Недавно организация по стандартизации 3GPP приняла официальную архитектуру и начала работу над новым стандартом для домашних базовых станций (HNB). Там, где домашняя базовая станция функционирует в соответствии со стандартами LTE (долгосрочного развития), HNB иногда упоминается как HeNB. Подобная архитектура также будет применяться в сети WiMAX (общемировой совместимости широкополосного беспроводного доступа). В этом случае домашняя базовая станция обычно упоминается как фемто-ячейка. Для простоты в представленной изобретении используется термин HNB для обозначения любой такой домашней базовой станции и обычно используется термин NodeB для обозначения других базовых станций (таких как базовая станция для макроячейки, в которой функционирует HNB). HNB обеспечивает зону охвата радиосредствами (например, 3G/4G/WiMAX) в доме, малом и среднем предприятии, торговых центрах и т.д. и подсоединяется к базовой сети через подходящую сеть общего пользования (например, через линию связи ADSL (асимметричной цифровой абонентской линии) к Интернету) или сеть оператора, и в случае стандартов 3GPP, через вспомогательный шлюз HNB (HNB-GW), который как правило группирует трафик от нескольких станций HNB.
HNB может быть выполнена с возможностью функционирования с использованием одного из множества режимов доступа, а именно: «закрытого», в котором HNB функционирует как ячейка закрытой абонентской группы (CSG); «гибридного», в котором HNB функционирует как ячейка CSG, в которую в то же самое время разрешен доступ лицам, не являющимся ее членами; и «открытого», при котором HNB функционирует как нормальная ячейка (не CSG).
Когда HNB находится в гибридном режиме доступа, и члену CSG услуги не могут быть предоставлены из-за нехватки ресурсов HNB, связи, установленные через ячейку CSG для лиц, не являющихся ее членами, могут быть переадресованы к другой ячейке. Кроме того, чтобы сократить до минимума воздействие на членов CSG установленной связи для лиц, не являющихся членами группы, сеть может позволить уменьшать скорость передачи данных установленной связи для лиц, не являющихся членами группы.
В тот момент, когда между мобильным устройством (также известным как оборудование пользователя, UE) и HNB установлено соединение, HNB посылает начальное сообщение UE в узел управления мобильностью, MME, в базовой сети. Там, где HNB выполнена с возможностью функционирования в закрытом или гибридном режиме, начальное сообщение UE включает в себя идентификатор закрытой абонентской группы, CSG-Id, для UE. MME выполняет управление доступом на основании CSG-Id, принятого в начальном сообщении UE, и сохраняет определенную информацию для UE в базе данных, такую как контекст однонаправленного канала ММ или EPS. Действия MME для определенных для UE процедур, таких как занесение на счет, изменение членства CSG или оптимизация поисковых вызовов, отличаются в зависимости от того, соединено ли UE с закрытой или гибридной ячейкой. Подробности этих определенных для UE процедур описаны в версии 10.1.0 (2010-09-29) стандарта TS 23.401 3GPP: «General Packet Radio Service (GPRS) enhancements for Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN) access» и в стандарте TS 23.060 3GPP: «General Packet Radio Service (GPRS); Service description; Stage 2».
Недавно было внесено предложение, заключающееся в том, что если UE перемещается от одной HNB к другой HNB, принадлежащей к той же закрытой абонентской группе, то MME не должен выполнять управление доступом для новой HNB. Однако авторы изобретения выявили проблему, связанную с этим предложением, когда одна HNB функционирует в закрытом режиме доступа абонентской группы, а другая HNB функционирует в гибридном режиме. Таким образом, существует потребность в адаптации недавних предложений для преодоления этой проблемы.
Хотя для эффективности понимания специалистов в данной области техники изобретение будет подробно описано в контексте системы 3G (UMTS (универсальной системы мобильной связи), LTE), принципы изобретения могут быть применены к другим системам (таким как WiMAX), в которых мобильные устройства или UE обмениваются данными с одной из нескольких базовых станций, с соответствующими элементами системы, измененными должным образом.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Соответственно, предпочтительные варианты осуществления данного изобретения направлены на то, чтобы обеспечить способы и устройство, которые преодолевают или по меньшей мере уменьшают вышеупомянутые проблемы.
В одном аспекте обеспечена базовая станция для обмена данными с множеством мобильных устройств и базовой сетью, причем базовая станция функционирует в соответствии с ассоциированным режимом доступа абонентской группы и содержит: модуль управления закрытой абонентской группой, выполненный с возможностью сохранения идентификатора абонентской группы базовой станции; модуль управления соединениями, выполненный с возможностью выполнения процесса передачи обслуживания, содержащего перенос линии связи, ассоциированной с мобильным устройством, между базовой станцией и другой базовой станцией, при этом другая базовая станция принадлежит к той же абонентской группе, что и базовая станция, и функционирует в соответствии с другим режимом доступа абонентской группы, причем процесс передачи обслуживания дополнительно содержит передачу, в базовую сеть, данных, указывающих режим доступа абонентской группы базовой станции, к которой переносится линия связи. Предпочтительно процесс передачи обслуживания представляет собой основанную на Х2 передачу обслуживания, например процесс передачи обслуживания использует интерфейс сигнализации X2 для передачи сигналов между базовыми станциями.
В одной возможности перенос линии связи, ассоциированной с мобильным устройством, содержит перенос линии связи от базовой станции к другой базовой станции. В другой возможности перенос линии связи, ассоциированной с мобильным устройством, содержит перенос линии связи к базовой станции от другой базовой станции.
В одной возможности передача в базовую сеть данных, указывающих режим доступа базовой станции, содержит передачу запроса на переключение тракта. В других возможностях данные, указывающие режим доступа базовой станции, могут быть переданы в специализированном сообщении.
В одной возможности запрос на переключение тракта содержит данные о режиме доступа, ассоциированные с базовой станцией, к которой переносится линия связи, и адрес нисходящей линии связи, чтобы обеспечить возможность обмена данными с мобильным устройством. Предпочтительно упомянутый запрос на переключение тракта содержит идентификатор оконечной точки туннеля, например идентификатор оконечной точки туннеля протокола туннелирования GPRS.
В одной возможности базовая станция функционирует в соответствии с одним из открытого, закрытого или гибридного режима доступа абонентской группы, а другая базовая станция функционирует в соответствующем другом из открытого, закрытого и гибридного режимов доступа абонентской группы. Например, режим доступа абонентской группы одной базовой станции (например, исходной или целевой) является закрытым, а режим доступа абонентской группы другой базовой станции (например, соответствующей другой из исходной или целевой) является гибридным.
В одном аспекте обеспечен узел управления мобильностью для сети связи, содержащей базовую сеть и множество базовых станций, причем упомянутый узел управления мобильностью содержит средство связи, выполненное с возможностью сохранения ассоциации между мобильным устройством и по меньшей мере одной из множества базовых станций, через которую мобильное устройство подсоединено к базовой сети, для управления связью между базовой сетью и мобильным устройством; контроллер, выполненный с возможностью обновления хранящейся ассоциации в случае, если обслуживание упомянутого мобильного устройства передается от упомянутой, по меньшей мере, одной базовой станции к другой базовой станции, при этом другая базовая станция принадлежит к той же закрытой абонентской группе, но функционирует в режиме доступа абонентской группы, отличающемся от режима доступа абонентской группы, по меньшей мере, одной базовой станции, причем обновленная ассоциация включает в себя данные, указывающие режим доступа абонентской группы другой базовой станции.
В одной возможности контроллер выполнен с возможностью приема упомянутых данных, указывающих режим доступа абонентской группы другой базовой станции, от упомянутой, по меньшей мере, одной базовой станции. В одной возможности контроллер выполнен с возможностью приема упомянутых данных, указывающих режим доступа абонентской группы другой базовой станции, от другой базовой станции.
В одной возможности контроллер выполнен с возможностью извлечения данных, указывающих режим доступа абонентской группы другой базовой станции, из запроса на передачу обслуживания упомянутого мобильного устройства от упомянутой, по меньшей мере, одной базовой станции к другой базовой станции. Например, упомянутый запрос может содержать значение, указывающее адрес нисходящей линии связи, чтобы обеспечить возможность передачи данных из базовой сети на мобильное устройство. В одной возможности контроллер выполнен с возможностью установления линии связи с мобильным устройством через базовую станцию, основываясь на адресе нисходящей линии связи. В примере линия связи содержит туннель GPRS, а запрос содержит идентификатор оконечной точки туннеля, такой как идентификатор оконечной точки туннеля протокола туннелирования GPRS.
В некоторых возможностях контроллер выполнен с возможностью создания упомянутой сохраненной ассоциации между мобильным устройством и базовой станцией, через которую мобильное устройство подсоединено к базовой сети, в ответ на инициирующее сообщение, принятое, по меньшей мере, от одной базовой станции.
В некоторых возможностях контроллер выполнен с возможностью извлечения хранящихся данных, указывающих режим доступа абонентской группы другой базовой станции. В примере извлечение хранящихся данных содержит извлечение данных из базы данных. В одной возможности узел управления мобильностью содержит базу данных. В одной возможности контроллер выполнен с возможностью извлечения хранящихся данных из базы данных в базовой сети, ассоциированной с узлом управления мобильностью.
В одной возможности контроллер выполнен с возможностью извлечения данных из шлюза, соединяющего узел управления мобильностью, по меньшей мере, с одной из по меньшей мере, одной базовой станции и другой базовой станции. В одной возможности контроллер выполнен с возможностью извлечения данных из другой базовой станции.
В одной возможности контроллер выполнен с возможностью извлечения значения, указывающего режим доступа второй базовой станции, по меньшей мере, из одной базовой станции, через которую мобильное устройство подсоединено к базовой сети.
В некоторых возможностях узел управления мобильностью выполнен с возможностью передачи данных в базовую сеть в случае, если обслуживание упомянутого мобильного устройства передается от упомянутой, по меньшей мере, одной базовой станции к упомянутой другой базовой станции, при этом данные, передаваемые в базовую сеть, содержат данные, указывающие режим доступа абонентской группы другой базовой станции.
В одной возможности сообщение содержит идентификатор базовой станции и значение режима доступа ячейки, указывающее режим доступа, ассоциированный с базовой станцией.
Аспекты изобретения включают в себя систему связи, содержащую мобильное устройство и множество базовых станций, таких как в аспектах и возможностях, описанных выше; и узел управления мобильностью в соответствии с любым из аспектов и возможностей, описанных выше.
В одном аспекте обеспечена базовая станция для обмена данными с множеством мобильных устройств и базовой сетью, причем базовая станция имеет ассоциированный режим доступа абонентской группы и содержит модуль управления закрытой абонентской группой, выполненный с возможностью сохранения идентификатора абонентской группы базовой станции; модуль передачи обслуживания, выполненный с возможностью выполнения процесса передачи обслуживания, содержащего перенос линии связи, ассоциированной с мобильным устройством, от базовой станции к целевой базовой станции, при этом целевая базовая станция принадлежит к той же абонентской группе, что и базовая станция, и функционирует в соответствии с другим режимом доступа абонентской группы, причем процесс передачи обслуживания дополнительно содержит передачу, в базовую сеть, данных, указывающих режим доступа абонентской группы целевой базовой станции, к которой переносится линия связи.
В одном аспекте обеспечена базовая станция для обмена данными с множеством мобильных устройств и базовой сетью, причем базовая станция имеет ассоциированный режим доступа абонентской группы и содержит модуль управления закрытой абонентской группой, выполненный с возможностью сохранения идентификатора абонентской группы базовой станции; модуль передачи обслуживания, выполненный с возможностью выполнения процесса передачи обслуживания, содержащего перенос линии связи, ассоциированной с мобильным устройством, к базовой станции от исходной базовой станции, при этом исходная базовая станция принадлежит к той же абонентской группе, что и базовая станция, и функционирует в соответствии с другим режимом доступа абонентской группы, причем процесс передачи обслуживания дополнительно содержит передачу, в базовую сеть, данных, указывающих режим доступа абонентской группы базовой станции, к которой переносится линия связи.
В одном аспекте обеспечен способ функционирования базовой станции для обмена данными со множеством мобильных устройств и базовой сетью, при этом базовая станция имеет ассоциированный режим доступа абонентской группы, причем способ содержит перенос линии связи, ассоциированной с мобильным устройством, между базовой станцией и другой базовой станцией, при этом другая базовая станция принадлежит к той же абонентской группе, что и базовая станция, и функционирует в соответствии с другим режимом доступа абонентской группы; и передачу в базовую сеть данных, указывающих режим доступа абонентской группы базовой станции, к которой переносится линия связи. В одной возможности перенос линии связи, ассоциированной с мобильным устройством, содержит перенос линии связи от базовой станции к другой базовой станции. В одной возможности перенос линии связи, ассоциированной с мобильным устройством, содержит перенос линии связи к базовой станции от другой базовой станции.
В одном аспекте обеспечен способ функционирования узла управления мобильностью для сети связи, причем способ содержит сохранение ассоциации между мобильным устройством и, по меньшей мере, одной из множества базовых станций, через которую мобильное устройство подсоединено к базовой сети, для управления связью между базовой сетью и мобильным устройством; обновление сохраненной ассоциации в случае, если обслуживание упомянутого мобильного устройства передается от упомянутой, по меньшей мере, одной базовой станции к другой базовой станции, при этом другая базовая станция принадлежит к той же абонентской группе, что и, по меньшей мере, одна базовая станция, и функционирует в соответствии с другим режимом доступа абонентской группы, причем обновление включает в себя обновление данных, указывающих режим доступа абонентской группы другой базовой станции.
Аспекты изобретения распространяются на компьютерные программные продукты, такие как машиночитаемый носитель информации, имеющий хранящиеся на нем команды, которые выполнены с возможностью программировать программируемый процессор для выполнения способа, как описано в аспектах и возможностях, представленных выше, или как изложено в пунктах формулы изобретения, и/или чтобы программировать соответствующим образом адаптированный компьютер для обеспечения устройства по любому из пунктов формулы изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Далее варианты осуществления изобретения описаны, посредством примера, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг. 1 схематично иллюстрирует систему мобильной связи;
фиг. 2 - блок-схема мобильного телефона, составляющего часть системы, показанной на фиг. 1;
фиг. 3 - блок-схема домашней базовой станции, составляющей часть системы, показанной на фиг. 1;
фиг. 4 - блок-схема шлюза домашней базовой станции, составляющего часть системы, показанной на фиг. 1;
фиг. 5 - блок-схема узла управления мобильностью, составляющего часть системы, показанной на фиг. 1;
фиг. 6 - временная диаграмма, показывающая процедуру передачи обслуживания, с помощью которой связь с мобильным устройством переносится между исходной и целевой домашней базовой станцией;
фиг. 7 - временная диаграмма, показывающая процедуру передачи обслуживания, с помощью которой связь с мобильным устройством переносится между исходной и целевой домашними базовыми станциями, обслуживаемыми разными обслуживающими шлюзами в базовой сети; и
фиг. 8 - временная диаграмма, показывающая процедуру передачи обслуживания, с помощью которой связь с UE переносится между исходной и целевой домашними базовыми станциями, обслуживаемыми разными обслуживающими шлюзами в базовой сети.
ЛУЧШИЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
КРАТКИЙ ОБЗОР
Фиг. 1 схематично иллюстрирует систему 1 мобильной (сотовой) связи, в которой пользователь мобильного телефона 3 может обмениваться данными с другими пользователями (не показаны) через макроячейку базовой станции 5 сети радиодоступа (RAN) 3G, контроллер радиосети (RNC) 7 и базовую телефонную сеть (базовую сеть) 8, когда пользователь находится вдали от основанной на «домашней» базовой станции (HNB) 11-1 ячейки 9-1, к которой для него может быть разрешен доступ. HNB 11-1 подсоединена с помощью сети передачи данных общего пользования (в этом примере Интернета 13) и шлюза 15 домашней базовой станции (HNB-GW) к базовой телефонной сети 8. В системе 1 связи пользователь также может обмениваться данными с другими пользователями (не показаны) через ячейку 9-2 HNB 11-2, которая, в этом примере, также подсоединена с помощью Интернета 13, через тот же шлюз 15 домашней базовой станции (HNB-GW), к базовой телефонной сети 8.
В примере, показанном на фиг. 1, станции HNB 11-1 и 11-2 подсоединены к общему HNB-GW 15 через подходящее Интернет-соединение, такое как ADSL или кабельное соединение 16 (16-1 и 16-2), и запрограммированы с IP-адресом HNB-GW 15 так, чтобы все связи по восходящей линии связи передавались через HNB-GW 15. HNB 11-3 обеспечивает дополнительную ячейку 9-3, в которой пользователь может подсоединяться через HNB 11-3 и подходящее Интернет-соединение, такое как ADSL или кабельное соединение 16 (16-3), к базовой телефонной сети 8 без соединения с HNB-GW 15.
В этом примере, станции HNB 11-1 и 11-2 принадлежат к одной и той же закрытой абонентской группе (например, выполнены с возможностью обеспечения связи для мобильных устройств, которые являются членами этой закрытой абонентской группы), но выполнены с возможностью функционирования с использованием различных режимов доступа. HNB 11-1 функционирует в соответствии с 'закрытым' режимом, в котором доступ разрешается только членам закрытой абонентской группы (CSG), связанной с HNB 11-1. HNB 11-2 функционирует в соответствии с «гибридным» режимом, в котором доступ разрешается и членам группы, и лицам, не являющимися членами группы CSG, связанной с HNB 11-2.
Как известно, мобильный телефон 3 может быть переключен от ячейки 9-1, связанной с первой HNB 11-1, ко второй ячейке 9-2, связанной со второй HNB 11-2. Процесс выполнения передачи обслуживания НО схематично иллюстрируется на фиг. 1 и более подробно описан ниже в отношении фиг. 6. Базовая сеть 8 содержит узел 6 управления мобильностью (MME), который находится в связи со станциями HNB 11-2, 11-2, базовой станцией 5 RAN и другими станциями NodeB (на фиг. 1 не показаны). MME 6 отслеживает мобильные устройства и их соединения с базовыми станциями, когда они перемещаются по сети, в базе данных контекстов однонаправленного канала ММ и EPS.
МОБИЛЬНЫЙ ТЕЛЕФОН
Фиг. 2 схематично иллюстрирует основные компоненты мобильного телефона 3, показанного на фиг. 1. Как показано, мобильный телефон 3 включает в себя схему 23 приемопередатчика, которая выполнена с возможностью передачи сигналов на базовую станцию 5 RAN или HNB 11, и приема сигналов от них, через одну или больше антенн 25. Как показано, мобильный телефон 3 также включает в себя контроллер 27, который управляет функционированием мобильного телефона 3 и который подсоединен к схеме 23 приемопередатчика и к громкоговорителю 29, микрофону 31, дисплею 33 и клавиатуре 35. Контроллер 27 функционирует в соответствии с командами программного обеспечения, хранящимися в запоминающем устройстве 37. Как показано, эти команды программного обеспечения включают в себя, помимо всего прочего, операционную систему 39, модуль 41 регистрации мобильного телефона и модуль 43 управления CSG.
В этом варианте осуществления модуль 41 регистрации мобильного телефона обеспечивает возможность выбора домашней базовой станции 11-1, 11-2, когда мобильный телефон 3 находится в радиусе действия HNB 11-1, 11-2; а модуль 43 управления CSG поддерживает, по меньшей мере, один список 45, содержащий подробности групп CSG, членом которых является мобильный телефон 3 (например, контролируемый оператором «список разрешенных пользователей CSG», и/или контролируемый пользователем «список CSG пользователя»).
Следует принимать во внимание, что выбор домашней базовой станции 11-1, 11-2 может быть автоматическим или может управляться вручную пользователем и что список 45 CSG может храниться в запоминающем устройстве 37 мобильного телефона 3 и/или в универсальном модуле идентификации абонента (USIM) (не показан).
Станция HNB 11-1, 11-2, выбранная для соединения, может функционировать в режиме закрытого, гибридного или открытого доступа. Если HNB функционирует в закрытом или гибридном режиме, она имеет ассоциированную CSG, членом которой является мобильный телефон 3, модуль 41 регистрации мобильного телефона 3 выполнен с возможностью генерирования запроса соединения (например, запроса соединения RNC) для инициирования соединения с HNB 11-1, 11-2, при этом запрос включает в себя информацию, идентифицирующую, является ли мобильный телефон 3 членом закрытой абонентской группы, рассматриваемой HNB 11-1, 11-2.
ДОМАШНЯЯ БАЗОВАЯ СТАНЦИЯ
Фиг. 3 представляет блок-схему, иллюстрирующую главные компоненты одной из домашних базовых станций (HNB) 11, показанных на фиг. 1. Как показано, HNB 11 включает в себя схему 51 приемопередатчика, которая выполнена с возможностью передачи сигналов на мобильный телефон 3, и приема сигналов от него, через одну или больше антенн 53, и которая выполнена с возможностью передачи сигналов в HNB-GW 15, и приема сигналов от него, через интерфейс 55 HNB-GW. Функционированием схемы 51 приемопередатчика управляет контроллер 57 в соответствии с программным обеспечением, хранящимся в запоминающем устройстве 59. Программное обеспечение включает в себя, помимо всего прочего, операционную систему 61, модуль 63 регистрации базовой станции, модуль 65 регистрации мобильных телефонов, модуль 67 управления соединениями и модуль 69 управления CSG.
Модуль 63 регистрации базовой станции выполнен с возможностью регистрирования HNB в HNB-GW 15, а модуль 65 регистрации мобильных телефонов выполнен с возможностью регистрирования мобильного телефона 3 в HNB 11 и в HNB-GW 15. Модуль 67 управления соединениями выполнен с возможностью управления соединениями мобильных телефонов, ожидающих вызова в ячейке 9 HNB 11, и передачи в широковещательном режиме информации о системе относительно ячейки 9, для мобильных телефонов 3, находящихся поблизости. Модуль 67 управления соединениями выполнен с возможностью передачи сообщения для информирования MME 6 в базовой сети 8 относительно режима доступа CSG HNB 11 при первоначальном подключении UE и во время передачи обслуживания мобильного телефона (UE) 3 между станциями HNB 11-1, 11-2.
Модуль 69 управления CSG выполнен с возможностью конфигурирования HNB 11 так, чтобы она функционировала в одном из режимов доступа CSG («закрытом», «гибридном» или «открытом»), и для установки групп CSG, ассоциированных с HNB 11.
ШЛЮЗ HNB
Фиг. 4 представляет блок-схему, иллюстрирующую главные компоненты шлюза 15 HNB (HNB-GW), показанного на фиг. 1. Как показано, HNB-GW 15 включает в себя схему 101 приемопередатчика, которая выполнена с возможностью передачи сигналов на HNB 11-1, 11-2, и приема от них сигналов, через интерфейс 103 HNB, и которая выполнена с возможностью передачи сигналов в базовую сеть 8, и приема сигналов от нее, через интерфейс 105 базовой сети. Функционированием схемы 101 приемопередатчика управляет контроллер 107 в соответствии с программным обеспечением, хранящимся в запоминающем устройстве 109. Программное обеспечение включает в себя, помимо всего прочего, операционную систему 111, модуль 113 регистрации HNB, модуль 115 регистрации мобильных телефонов и модуль 117 управления мобильностью. Модуль 113 регистрации HNB выполнен с возможностью управления регистрацией станций HNB 11-1, 11-2 в шлюзе, а модуль 115 регистрации мобильных телефонов выполнен с возможностью управления регистрацией мобильного телефона 3 и выполнения управления доступом в соответствии с требованием. Модуль 117 управления мобильностью выполнен с возможностью управления изменением местоположения от одной ячейки к другой, и в частности: изменения местоположения мобильного телефона 3 внутри HNB-GW от ячейки 9-1 HNB 11-1, подсоединенной через HNB-GW 15, к ячейке 9-2 HNB 11-2, или ячейке 9-3 HNB 11-3, и наоборот; и изменения местоположения мобильного телефона 3 от ячейки 9 HNB 11-1, 11-2, подсоединенной через GW HNB-15, к макроячейке, и наоборот.
MME
Фиг. 5 показывает MME 6, имеющий схему 201 приемопередатчика, соединенную с интерфейсом 202 eNB, интерфейсом 203 HNB-GW, и интерфейсом 204 RNC, и интерфейсом 205 обслуживающего шлюза.
Контроллер 207 подсоединен для управления схемой 201 приемопередатчика и соединен с запоминающим устройством, содержащим программное обеспечение, включающее в себя, помимо всего прочего, операционную систему 211, модуль 219 связи, управляющий модуль 221 и базу 217 данных.
Модуль 219 связи выполнен с возможностью обмениваться данными с контроллерами RNC 7 через интерфейс 204 RNC, с шлюзами HNB-GW 15 через интерфейс 203 HNB-GW и со станциями eNB через интерфейс 202 eNB. Связь между MME 6 и обслуживающим шлюзом выполняется через интерфейс 205 обслуживающего шлюза.
Модуль 221 управления выполнен с возможностью записи в базе 217 данных ассоциации между мобильным устройством (мобильным телефоном) и eNB, такой как HNB 11-1, и обновления этой ассоциации, когда обслуживание мобильного устройства (мобильного телефона) передается от одной HNB 11-1 к другой HNB 11-2. По существу, MME действует как узел управления для сети и отвечает за отслеживание местоположения мобильных устройств (мобильных телефонов) 3, когда они перемещаются в пределах сети. MME также управляет процедурой поисковых вызовов и выбирает обслуживающий шлюз, подлежащий использованию мобильным устройством (мобильным телефоном), когда он первоначально подключается и во время передачи обслуживания внутри LTE, вовлекающей изменение местоположения узла базовой сети. Он также связан с процессом активизации/деактивизации однонаправленного канала.
Когда UE (мобильный телефон) 3 впервые получает доступ к CSG или гибридной ячейке, MME 6 выполняет управление доступом на основании идентификатора CSG, принятого в начальном сообщении UE. MME 6 сохраняет определенную для UE информацию в контекстах однонаправленного канала ММ и EPS MME, хранящихся в базе 217 данных.
В приведенном выше описании мобильный телефон 3 и домашние базовые станции 11-1, 11-2 и HNB-GW 15 для простоты понимания описаны, как имеющие некоторое количество дискретных модулей (модули регистрации базовой станции/телефонов, модуль управления параметрами и модули управления соединениями/CSG). В то время, как эти модули могут быть обеспечены таким образом для определенных приложений, например, там, где существующая система была модифицирована для реализации изобретения, в других приложениях, например, в системах, разработанных изначально с учетом признаков изобретения, эти модули могут быть встроены в общую операционную систему или код, и таким образом, эти модули могут не быть различимыми, как дискретные объекты.
ОСНОВАННАЯ НА X2 ПЕРЕДАЧА ОБСЛУЖИВАНИЯ
Теперь будет описана основанная на X2 передача обслуживания UE (мобильного телефона) 3 между домашними базовыми станциями 11-1 и 11-2, только посредством примера, в отношении временной диаграммы, показанной на фиг. 6.
Как должно быть понятно специалистам в данной области техники, интерфейс X2 представляет собой интерфейс, через который базовые станции обмениваются данными друг с другом. В основанной на Х2 передаче обслуживания процесс передачи обслуживания координируется между исходной и целевой базовыми станциями без полного управления посредством базовой сети. Поэтому основанная на X2 передача обслуживания выгодна, поскольку она уменьшает нагрузку на базовую сеть.
Как показано на фиг. 6, как только UE 3 устанавливает связь с исходной HNB 11-1, исходная HNB 11-1 ретранслирует пакетные данные между UE 3 и обслуживающим шлюзом базовой сети 8 (через HNB-GW 15). Во время связи между UE 3 и исходной HNB 11-1 свойства связи между UE 3 и HNB 11-1 и другими базовыми станциями измеряются, чтобы способствовать в управлении мобильностью соединения UE. HNB 11-1 выполнена с возможностью инициирования отправки оборудованием UE 3 отчета с результатами измерений на HNB 11-1.
Основываясь на информации отчета с результатами измерений и/или другой информации управления радиоресурсами (RRM), исходная HNB 11-1 может определять, выполнять ли передачу обслуживания UE 3 к целевой HNB 11-2. В случае, если принято решение, что следует выполнить передачу обслуживания UE 3 к целевой HNB 11-2, исходная HNB 11-1 передает запрос на передачу обслуживания к целевой HNB 11-2, который включает в себя информацию, необходимую целевой HNB 11-2 для подготовки передачи обслуживания, такую как информация относительно качества обслуживания и других параметров.
Целевая HNB 11-2 может выполнять функции управления установлением соединений в зависимости от принятой информации, и если необходимые ресурсы могут быть предоставлены целевой HNB 11-2, то целевая HNB 11-2 формирует необходимые ресурсы, чтобы обеспечить необходимое качество обслуживания и т.д. Как только ресурсы физического и канального уровня (LI & L2) сформированы, целевая HNB 11-2 отправляет сообщение подтверждения приема запроса на передачу обслуживания на исходную HNB 11-1. Сообщение подтверждения приема запроса на передачу обслуживания включает в себя прозрачный контейнер, подлежащий отправке на UE, как сообщение управления радиоресурсами, RRC, для выполнения передачи обслуживания.
Как только исходная HNB 11-1 принимает подтверждение приема запроса на передачу обслуживания или как только передача команды на передачу обслуживания в нисходящей линии связи инициирована, может быть выполнена пересылка данных, чтобы данные, принятые на исходной HNB 11-1, были переадресованы на целевую HNB 11-2 для их ретрансляции на UE 3.
Если исходная и целевая станции HNB 11 имеют один и тот же ID CSG (идентификатор CSG), MME 6 не должен выполнять управление доступом, когда UE перемещается к целевой HNB 11-2. Однако из-за того, что исходная и целевая станции HNB 11-1, 11-2 имеют разные режимы доступа, MME информируется относительно режима доступа для целевой HNB 11-2, чтобы MME 6 мог обновить данные, хранящиеся для UE в базе 217 данных, для обеспечения возможности управления процедурами поисковых вызовов и тарификации. В этом варианте осуществления целевая домашняя базовая станция (HNB) 11-2 (базовая станция, к которой переносится линия связи) информирует MME, используя запрос на переключение тракта. Однако могут использоваться другие процедуры, например, может быть специализированная передача сигналов между MME и исходной или целевой базовой станцией (eNB или HeNB), чтобы информировать MME относительно режима абонентского доступа целевой базовой станции.
Цель процедуры запроса на переключение тракта состоит в выполнении запроса, чтобы туннель (протокола туннелирования GPRS) GTP нисходящей линии связи был направлен к оконечной точке туннеля GTP на целевой HNB 11-2. В этом варианте осуществления этот запрос на переключение тракта дополнен так, чтобы включать в себя данные, указывающие режим доступа целевой HNB 11-2.
Пример сообщения с запросом на переключение тракта представлен в таблице 1. В таблице 1 используются следующие сокращения: Е-RAB используется для обозначения выделенной универсальной наземной сети радиодоступа UMTS - канала радиодоступа; IE используется для обозначения информационного элемента; GTP-TEID используется для обозначения идентификатора оконечной точки туннеля протокола туннелирования GPRS; E-UTRAN CGI используется для обозначения глобального идентификатора выделенной универсальной наземной сети радиодоступа UMTS.
Таблица 1
IE/Название группы
Присутствие
Диапазон
Описание семантики
Критичность
Назначенная критичность
Тип сообщения
M
ДА
Отклонить
eNB UE S1AP ID
M
ДА
Отклонить
Е-RAB подлежит переключению в списке нисходящей линии связи
1
ДА
Отклонить
>Сети Е-RAB, переключаемые в элементах IE позиций нисходящей линии связи
1 для<maxnoof E-RABs>
КАЖДЫЙ
Отклонить
»E-RAB ID
M
-
»Адрес транспортного уровня
M
-
»GTP-TEID
M
Поставить DL PDUs
-
Исходный MME UE S1AP ID
M
ДА
Отклонить
E-UTRAN CGI
M
ДА
Игнорировать
TAI
M
ДА
Игнорировать
Возможности обеспечения безопасности UE
M
ДА
Игнорировать
Режим доступа ячейки
О
В ответ на запрос на переключение тракта MME передает запрос на обновление однонаправленного канала или запрос на создание сеанса связи в обслуживающий шлюз, который может в свою очередь ретранслировать этот запрос в шлюз сети пакетной передачи данных.
В примере, описанном выше в отношении фиг. 6, исходная и целевая станции HNB обслуживаются одним и тем же обслуживающим шлюзом в базовой сети. В этом случае, как показано на фиг. 6, сообщение с запросом на модификацию однонаправленного канала отправляется от MME в обслуживающий шлюз и от обслуживающего шлюза в шлюз PDN. Как показано на фиг. 6, обслуживающий шлюз и шлюз PDN подтверждают прием этих сообщений. В примере, показанном на фиг. 7, исходная и целевая базовые станции (например, HNB 11-1, 11-3) обслуживаются различными обслуживающими шлюзами. В этом примере, чтобы выполнить изменение местоположения обслуживающего шлюза, MME отправляет запрос на создание сеанса связи в целевой обслуживающий шлюз. Затем целевой обслуживающий шлюз отправляет сообщение с запросом на модификацию однонаправленного канала в шлюз PDN. Как только это сделано и целевая базовая станция отправила сообщение об освобождении ресурса в исходную базовую станцию, MME отправляет запрос на аннулирование сеанса связи в исходный обслуживающий шлюз.
В примере, описанном в отношении фиг. 6, и в примере, описанном в отношении фиг. 7, сообщение с запросом на модификацию однонаправленного канала и запрос на создание сеанса связи оба содержат данные, указывающие режим доступа абонентской группы целевой базовой станции. Эта информация используется для управления оптимизацией поисковых вызовов и тарификации для UE 3 в базовой сети.
После переключения тракта нисходящей линии связи в базовой сети пакеты, предназначенные для UE 3, отправляются на целевую HNB 11-2, и ресурсы, предварительно зарезервированные на исходной HNB 11-1 для соединения с UE, могут быть освобождены, хотя любая происходящая в это время пересылка данных может продолжаться.
Если MME 6 принимает изменение в режиме доступа ячейки в запросе на переключение тракта, тогда MME 6 сохраняет индикацию нового режима доступа ячейки для UE в контексте однонаправленного канала ММ или EPS в базе 217 данных MME (фиг. 5). Контексты однонаправленного канала ММ или EPS используются для сохранения параметров, отображающих однонаправленный канал EPS между UE и сетью передачи данных общего пользования, PDN.
МОДИФИКАЦИИ И АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ВАРИАНТЫ
Выше было описано некоторое количество подробных вариантов осуществления. Как должно быть очевидно специалистам в данной области техники, для вышеупомянутых вариантов осуществления может быть сделано некоторое количество модификаций и альтернативных вариантов, все еще извлекая пользу из изобретений, воплощенных в них.
В вышеупомянутых вариантах осуществления была описана основанная на мобильном телефоне система связи. Как должно быть очевидно специалистам в данной области техники, методики передачи сигналов, описанные в представленном изобретении, могут применяться в других системах связи. Другие узлы или устройства связи могут включать в себя такие устройства пользователей, как, например, персональные цифровые ассистенты, портативные компьютеры, Web-браузеры и т.д.
В описанных выше вариантах осуществления каждое устройство из мобильного телефона и HNB включает в себя схему приемопередатчика. Как правило, эта схема образована специализированной схемой аппаратного обеспечения. Однако в некоторых вариантах осуществления, часть схемы приемопередатчика может быть реализована как программное обеспечение, выполняемое соответствующим контроллером.
В вышеупомянутых вариантах осуществления было описано некоторое количество модулей программного обеспечения. Как должно быть очевидно специалистам в данной области техники, модули программного обеспечения могут быть обеспечены в компилированной или некомпилированной форме и могут поставляться на HNB или мобильный телефон как сигнал по компьютерной сети, или на носителе записи. Дополнительно, функциональные возможности, выполняемые частью или всем этим программным обеспечением, могут быть выполнены с использованием одной или больше специализированных схем аппаратного обеспечения. Однако использование модулей программного обеспечения является предпочтительным, поскольку это облегчает обновление базовых станций, шлюзов и мобильных телефонов, чтобы обновлять их функциональные возможности.
Обеспеченное выше описание процесса передачи обслуживания было дано с определенной ссылкой на домашние станции NodeB, однако, варианты осуществления изобретения могут быть применены к другим базовым станциям, таким как станции eNodeB или базовые станции RAN.
В определенном примере, описанном в отношении фиг. 1, HNB 11-1 функционирует в соответствии с «закрытым» режимом, в котором доступ разрешен только членам закрытой абонентской группы (CSG), связанным с HNB 11-1. Однако в других возможностях она может функционировать в «гибридном» режиме, в котором доступ разрешен и членам, и лицам, не являющимся членами группы CSG, ассоциированной с HNB 11-1, пока HNB 11-2 функционирует в соответствии с «закрытым» режимом. Другими словами, исходная HNB может функционировать либо в открытом, либо в закрытом, либо в гибридном режиме доступа абонентской группы, пока целевая станция функционирует в соответствующем другом одном из открытого, закрытого и гибридного режимов доступа абонентской группы.
В определенном примере, описанном выше в отношении фиг. 6 и 7, процедура передачи обслуживания описана в отношении передачи обслуживания между двумя домашними базовыми станциями, которые соединены с MME через HNB-GW 15. Однако в других вариантах осуществления такая же процедура передачи обслуживания может использоваться в передаче обслуживаниях между двумя базовыми станциями в следующих сценариях: одна или обе базовые станции, вовлеченные в передачу обслуживания, непосредственно соединены с MME 6 в базовой сети 8 вместо соединения через HNB-GW 15 (как для HNB 11-3 на фиг. 1); или одна или обе базовые станции, вовлеченные в перенос, могут быть макро базовой станцией (например, eNodeB или базовой станцией 5, как показано на фиг. 1) вместо домашней базовой станции 11-1, 11-3.
В определенном примере, описанном в отношении фиг. 6, целевая базовая станция (к которой переносится линия связи) информирует MME 6 относительно режима доступа абонентской группы, в котором она функционирует. Однако в других примерах исходная базовая станция может информировать MME относительно режима доступа абонентской группы целевой базовой станции. В другом варианте осуществления MME может указать только идентичность целевой HNB, и в ответ MME может извлечь информацию относительно режима доступа абонентской группы для целевой HNB из базы данных, либо в MME, либо в базовой сети, либо на одной из базовых станций, либо в шлюзе базовой станции.
Различные другие модификации специалистам в данной области техники должны быть очевидны и в данном описании более подробно описаны не будут.
Нижеследующие представляет собой подробное описание способа, которым настоящие изобретения могут быть реализованы в предложенном в настоящее время стандарте 3GPP. Хотя различные признаки описаны как являющиеся важными или необходимыми, это может иметь место только для предложенного стандарта 3GPP, например, из-за других требований, предъявляемых этим стандартом. Поэтому эти формулировки никоим образом не должны рассматриваться как ограничение данного изобретения.
Краткий обзор.
Изобретение относится к передаче обслуживания между домашними станциями eNB. В 3GPP установлено, что когда UE, принадлежащее к закрытой абонентской группе, выполняет передачу обслуживания к другой HeNB, которая поддерживает ту же самую CSG, эта передача обслуживания может быть выполнена исходной и целевой станциями HeNB без запроса подтверждения подлинности от узла управления мобильностью. Однако заявителем была идентифицирована проблема, связанная с тем случаем, в котором исходная и целевая станции HeNB функционируют в разных режимах доступа (открытом, закрытом или гибридном), из-за того, что MME должен знать режим доступа HeNB, обслуживающей в настоящее время каждое UE. В настоящем документе предлагается решение, в котором целевая HeNB информирует MME о своем режиме доступа, добавляя новый IE к существующему сообщению.
1. 1 ВВЕДЕНИЕ
В настоящем документе приводится описание дальнейшей работы, чтобы поддерживать основанную на X2 мобильность для расширенной мобильности HeNB. Во время выполнения RAN3#69bis RAN3 согласуется для поддержки основанной на X2 мобильности между станциями HeNB в следующих случаях.
Между двумя станциями HeNB открытого доступа.
Между двумя закрытой/гибридной станциями HeNB, только если они имеют один и тот же ID CSG.
От закрытой/гибридной HeNB к HeNB открытого доступа.
Вышеупомянутое соглашение отражено в этапе 2 текста, как представлено ниже.
Основанная на X2 НО между станциями HeNB разрешена, если нет необходимости в управлении доступом в MME, то есть когда передача обслуживания происходит между станциями HeNB закрытого/гибридного доступа, имеющими один и тот же ID CSG, или когда целевая HeNB является HeNB открытого доступа.
Цель следующего выполнения RAN3 состоит в поиске дополнительных случаев этапа 2 и этапа 3.
Приведенные выше согласованные сценарии мобильности для станций HeNB, хотя похожи на основанную на Х2 мобильность Макро-eNB и предположительно работают в такой же инфраструктуре, как запечатлено в различных спецификациях. Однако имеются определенные темы, которые относятся только к этому сценарию. Данный документ обращается к этим определенным сценариям.
2. 2 ОПИСАНИЕ
Когда UE впервые получает доступ к закрытой ячейке, MME выполняет управление доступом, основанное на ID CSG, принятом в сообщении INITIAL UE (начальное сообщение UE).
В соответствии с 36.413, пункт 8.6.2.1, если установление ассоциированного с UE логического S1-соединения с CN выполнено благодаря установлению соединения RRC, инициированного из ячейки CSG, CSG Id IE должно быть включено в сообщение INITIAL UE MESSAGE.
Когда UE впервые получает доступ к гибридной ячейке, MME выполняет проверку членства, основанную на ID CSG, принятом в сообщении INITIAL UE.
В соответствии с 36.413, пункт 8.6.2.1, если установление ассоциированного с UE логического S1-соединения с CN выполнено благодаря установлению соединения RRC, инициированного из гибридной ячейки, CSG Id IE и IE режима доступа ячейки должны быть включены в сообщение INITIAL UE MESSAGE.
MME сохраняет определенную для UE информацию в контекстах однонаправленного канала ММ и EPS MME (подпункт 5.7.2-1 TS 23.401) состояния ECM-IDLE (бездействующий), ECM-CONNECTED (подсоединенный) и EMM- DEREGISTERED (вычеркнутый из списка).
IMSI
IMSI-unauthenticated-indicator (неаутентифицированный индикатор)
MSISDN
Состояние ММ
GUTI
Идентичность ME
Список отслеживаемых областей
TAI последнего TAU
Глобальная идентичность ячейки E-UTRAN
Возраст идентичности ячейки E-UTRAN
ID CSG
Членство CSG
Режим доступа
Действия MME для определенных для UE процедур различаются в зависимости от того, соединено ли UE с закрытой ячейкой или с гибридной ячейкой, во многих случаях, например, при изменении членства CSG (подпункт 5.16 TS 23.401), оптимизации поисковых вызовов (подпункт 4.3.13 TS 23.401), тарификации и т.д.
Один из фундаментальных принципов, применяемых для сценариев мобильности для станций HeNB, заключается в том, что MME не должен выполнять управление доступом, то есть, целевая HeNB должна иметь либо такой же ID CSG, либо быть открытой HeNB. Другими словами, MME информируют об основанной на X2 мобильности только во время переключения тракта, чтобы выполнить переключение плоскости пользователя.
В существующей инфраструктуре основанной на Х2 НО, для определенного сценария, когда UE перемещается между двумя станциями HeNB, то есть внутри CSG, но с отличающимся режимом доступа, то есть закрытым <=> гибридным, вышеупомянутые режим доступа и членство CSG не будут обновляться в MME из-за того, что нет никаких дополнительных индикаций, предоставляемых MME от H(e)NB во время переключения тракта.
Поэтому для существующей инфраструктуры основанной на X2 мобильности (подлежащей применению для станций HeNB), необходимо обсудить следующее:
1. Каким образом MME будет информирован о том, что UE перемещается из ячейки закрытого режима в ячейку гибридного режима и наоборот (в пределах той же самой CSG).
Решение: Вышеупомянутая проблема нуждается в обсуждениях в RAN3. Чтобы информировать MME о том, что UE перемещается в другую ячейку, и целевая ячейка относится к отличающему режиму доступа, процедура переключения тракта S1AP может быть усовершенствована так, чтобы целевая (H)eNB была в состоянии указать MME свой собственный режим доступа ячейки во время основанной на X2 НО (см. фиг. 8).
Предложение 1: Во время основанных на X2 передач обслуживания HO для (H)eNB, целевая (H)eNB дополнительно указывает MME свой режим доступа в сообщении с запросом на переключение тракта S1AP.
2. Должна быть определена новая линия поведения в MME в случае, если UE перемещается от закрытого к гибридному режиму и наоборот (в пределах той же самой CSG).
Решение: Издание 2 требует определения новой линии поведения MME (в спецификациях 23.40l SA2) для основанной на X2 НО для станций HeNB. Поэтому, как только имеется соглашение в RAN3 о решении, SA2 нужно информировать, посылая LS.
Предложение 2: Если предложение 1 согласовано, отправить LS в SA2, информируя о решении, согласованном в RAN3 для основанной на X2 мобильности для станций HeNB (предложение 1).
3. 3 ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ
В этом документе мы проанализировали прямой интерфейс X2 решения для мобильности между-HeNB между двумя станциями HeNB, чтобы оптимизировать схему внутри CSG, в которой не требуется никакое управление доступом. На основании этого анализа, для сценария мобильности внутри CSG (закрытый <=> гибридный), предложено следующее.
Предложение 1: Во время основанных на X2 передач обслуживания HO для (H)eNB, целевая (H)eNB дополнительно указывает MME свой режим доступа в сообщении с запросом на переключение тракта S1AP.
Предложение 2: Если Предложение 1 согласовано, отправить LS в SA2, информируя о решении, согласованном в RAN3 для основанной на X2 мобильности для станций HeNB (предложение 1).
Исходные компании обеспечили CRs Этапа-2/Этапа-3 и Проект LS (для SA2) в R3-103528, R3-103529 и R3-103530.
4. 4 ПРОТИВОПОСТАВЛЕННЫЕ МАТЕРИАЛЫ
[1] TS 36.413 Выделенная универсальная наземная сеть радиодоступа (E-UTRAN); Протокол уровня приложения S1 (S1AP)
[2] TS 36.300 Выделенный универсальный наземный радиодоступ (E-UTRA) и выделенная универсальная наземная сеть радиодоступа (E-UTRAN); Полное описание; Этап 2
[3] TS 23.401 Усовершенствования общей услуги пакетной радиосвязи (GPRS) для доступа к выделенной универсальной наземной сети радиодоступа (E-UTRAN)
Эта заявка основана на патентной заявке Великобритании № 1018633.6, поданной 4 ноября 2010 г., и испрашивает ее приоритет, раскрытие данной заявки полностью включено здесь путем ссылки.