УСТРОЙСТВО БАЗОВОЙ СТАНЦИИ, УСТРОЙСТВО ШЛЮЗА, СПОСОБ УСТАНОВКИ СОЕДИНЕНИЯ ВЫЗОВА И СИСТЕМА БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ
BASIC STATION DESIGN, GATEWAY DESIGN, METHOD TO ESTABLISH CALL CONNECTION AND WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001] Настоящее изобретение относится к устройству базовой станции, устройству шлюза, способу соединения установки вызова и системе беспроводной связи для управления установкой соединения вызова.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] Устройство базовой станции с функциональностью макросоты для беспроводной связи (макробазовая станция), имеющее большой радиус действия соты, предоставляется в основном вне помещений, и в дополнение к этому проект партнерства третьего поколения (3GPP) рассматривает возможность предоставления устройства базовой станции с функциональностью фемтосоты (фемтобазовая станция), имеющего радиус действия соты в размере приблизительно нескольких десятков метров, в домашних условиях, офисе и таких производственных помещениях, как ресторан.
[0003] На фиг.1 показана конфигурация системы в случае, если базовая станция с функциональностью фемтосоты предоставляется в домашних условиях. Как показано на фиг.1, в домашних условиях, вероятно, что в дополнение к базовой станции с функциональностью фемтосоты, IP телефон, IP-TV, и к тому же множество персональных компьютеров и тому подобных устройств разделяют одну xDSL, FTTH или тому подобную сеть, соединенную с Интернет посредством системы фиксированной линии. Базовая станция с функциональностью фемтосоты соединена с базовой сетью через концентратор (GW).
[0004] В последнее время для предоставления решения для увеличения трафика, например, при передаче данных многие операторы мобильной связи вынуждены улучшать оборудование и производственные сооружения. Следовательно, посредством ввода базовой станции с функциональностью фемтосоты возможно сохранить стоимость ниже, чем при предоставлении дополнительных базовых станций вне помещений и сбрасывать возникающий в помещении коммуникационной трафик непосредственно в Интернет. Таким образом, ожидается снижение нагрузки на базовую сеть в системе сети мобильной связи. Также ожидается, что в будущем устройство связи в помещении пользователя и мобильный терминал смогут осуществлять связь напрямую друг с другом, через базовую станцию с функциональностью фемтосоты, без пересечения базовой сети оператора мобильной связи, и обеспечить пользователю различные интерактивные сервисы.
[0005] Далее, этапы соединения вызова в системе пакетной передачи данных IMT-2000, раскрытой, например, в непатентной литературе 1, будут описаны с помощью фиг.2. Согласно фиг.2, после установления соединения с контроллером радиосети (RNC) через процедуру (ST 11) контроля радиоресурсов (RRC) по установке соединения вызова UE запрашивает начало обслуживания у SGSN, используя запрос на обслуживание, который представляет собой сигнал (ST 12) протокола управления мобильностью GPRS (GMM). Сообщение с запросом на обслуживание содержит информацию для запроса сигнального соединения (соединение для передачи сигнала) между UE и SGSN (тип сервиса: передача сигнала).
[0006] SGSN выполняет обработку аутентификации для UE, запросившего сигнальное соединение (ST 13), и если, в результате этого, UE идентифицировано как допустимое UE, сообщает RNC, что нужно инициировать обработку шифрования радиосоединения посредством команды режима безопасности, которая представляет собой сигнал (ST 14) RANAP. Затем, если обработка шифрования выполнена успешно, UE запрашивает установку соединения вызова, используя запрос на активацию PDP-контекста (или "запрос на активацию контекста протокола пакетных данных"), который представляет собой сигнал (ST 15) управления сессией (SM).
[0007] В этом SM сигнале предоставляется имя точки доступа (APN) для указания целевой сети передачи данных (сеть передачи пакетов данных: PDN) для соединения, то есть SGSN, после приема этого SM сигнала, получает информацию об IP адресе GGSN, с которым нужно соединиться, на основе информации о APN, через процедуру системы доменных имен (DNS). Затем, после успешного получения IP адреса GGSN, SGSN передает запрос назначения канала радиодоступа (RAB), который представляет собой сигнал RANAP, на RNC и запрашивает установление туннеля между RNC и SGSN (ST 16).
[0008] Затем SGSN, проверив, что туннелирование между RNC и SGSN установлено, передает запрос, создающий PDP-контекст (или "запрос на создание PDP-контекста"), который представляет собой сигнал протокола туннелирования GPRS (GTP), на GGSN, получивший IP адрес через процедуру DNS, и запрашивает установку соединения вызова с UE (ST 17).
[0009] В этом GTP сигнале также предоставляется о APN, то есть GGSN, принявший GTP сигнал, может идентифицировать PDN для установки соединения вызова, на основе информации о APN. Если GGSN успешно завершает обработку установки соединения вызова, SGSN сообщает, что обработка установки соединения вызова была выполнена успешно, посредством ответа на запрос создания PDP-контекста (или "ответ на запрос о создании PDP-контекста"), который представляет собой GTP сигнал (ST 18). На данный момент GGSN конфигурирует информацию о маршрутизации (то есть выбор маршрута) для UE и управляет информацией о маршрутизации как PDP-контекстом.
[0010] Затем, ответный сигнал от GGSN передается на UE, используя разрешение на активацию PDP-контекста (или "разрешение активации PDP-контекста"), которое представляет собой SM сигнал (ST 19), и UE начинает передавать и принимать пользовательские данные (то есть осуществлять связь с коммутацией пакетов) (ST 20). На данный момент SGSN конфигурирует информацию о маршрутизации для UE и управляет информацией о маршрутизации как PDP-контекстом.
[0011] Таким образом, после упомянутых выше серий обработки, система пакетной передачи данных IMT-2000 устанавливает логические соединения между UE и GGSN при каждом соединении и выполняет туннелирование, тем самым осуществляя связь с коммутацией пакетов.
[0012] Этапы сброса трафика для коммуникационного трафика между базовой станцией с функциональностью фемтосоты и Интернетом или домашней сетью без пересечения базовой сети оператора мобильной связи в дальнейшем будут рассмотрены с использованием фиг.3. Следует отметить, что элементы на фиг.3, аналогичные элементам на фиг.2, имеют такие же номера позиций, как на фиг.2, и их подробное описание опущено. Допустим, что базовая станция с функциональностью фемтосоты имеет функциональность SGSN и GGSN, показанных на фиг.2. Также, так как UE не может быть закреплено за более чем одним SGSN одновременно, то есть условие состоит в том, чтобы UE оставалось закрепленным за одним SGSN, который размещен в базовой сети.
[0013] Базовая станция с функциональностью фемтосоты, принявшая переданный от UE запрос на активацию PDP-контекста, не передает этот запрос на SGSN и, вместо этого, выбирает PDN для соединения, на основе информации о APN, используя свою собственную функциональность (ST 21) SGSN. Допустим, например, что ISP, обеспечивающий широкополосный доступ к дому пользователя, может быть идентифицирован на основе информации, содержащейся в APN.
[0014] Базовая станция с функциональностью фемтосоты определяет, что нужно выполнить установку соединения вызова для UE, используя свою совмещенную функцию GGSN, которой обладает базовая станция с функциональностью фемтосоты. Далее, посредством выполнения обработки с ST 16 по ST 20 с фиг.2, используя функциональности GGSN, SGSN, RNC и Node В, обеспеченными в базовой станции с функциональностью фемтосоты, становится возможным устанавливать логические соединения между UE и GGSN при каждом соединении и, следовательно, осуществлять сброс коммуникационного трафика, возникающего в базовой станции с функциональностью фемтосоты, непосредственно в Интернет или домашнюю сеть без пересечения базовой сети оператора мобильной связи.
Список цитат из непатентной литературы
[0015] NPL1: 3GPP TS23.060 v7.8.0
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ТЕХНИЧЕСКАЯ ЗАДАЧА
[0016] Однако существуют, например, следующие проблемы с вышеуказанным способом сброса входящего трафика через базовую станцию с функциональностью фемтосоты непосредственно из Интернета или домашней сети.
[0017] Обычно этапы приема входящего вызова для UE, находящегося в режиме ожидания, инициируются как процедура поискового вызова с трансляцией внутри специальной зоны для обнаружения UE. С помощью поискового вызова, когда информация, сообщающая UE о входящем вызове, поступает от SGSN, SGSN передает информацию, сообщающую, что UE приняло входящий вызов, на базовые станции, находящиеся в зарегистрированной области обслуживания UE.
[0018] UE может обнаруживать, на основе сигналов передачи, поступает ли для UE входящий вызов от базовой станции с заданным временным интервалом. Если обнаружен входящий вызов, UE передает запрос на обслуживание, показанный на фиг.2, на SGSN (ST 12). Запрос на обслуживание содержит информацию, показывающую, что запрос на обслуживание является ответом на поисковый вызов (тип сервиса: ответ на поисковый вызов). Следуя этому, с помощью процедур установки соединения вызова, показанных на фиг.2, устанавливаются логические соединения между UE и GGSN при каждом соединении и выполняется туннелирование, тем самым осуществляя связь с коммутацией пакетов.
[0019] Далее, на фиг.4 показаны этапы установки соединения вызова, когда входящий вызов для UE поступает на базовую станцию с функциональностью фемтосоты из Интернета или домашней сети. На фиг.4 показана базовая станция с функциональностью фемтосоты, принимающая пакет данных для UE из Интернета или домашней сети (ST 22).
[0020] Базовая станция с функциональностью фемтосоты передает сообщение поискового вызова на UE, используя совмещенную в базовой станции с функциональностью фемтосоты (ST 23) функциональность SGSN и GGSN.
[0021] Как упомянуто выше, UE закреплено за SGSN в базовой сети, и после обнаружения поискового вызова передает запрос на обслуживание, содержащий информацию в виде ответа на поисковый вызов, на SGSN базовой сети (ST 24).
[0022] В SGSN базовой сети, принявшей запрос на обслуживание (тип сервиса: ответ на поисковый вызов) от UE, нет записанного сообщения поискового вызова, переданного на UE, то есть SGSN обнаруживает, что от UE принят неправильный запрос на обслуживание, и передает на UE (ST 25) сообщение об отказе обслуживания (или "отказ обслуживания").
[0023] Если запрос на обслуживание отвергнут SGSN, последующие процедуры защиты (аутентификация UE, подготовка, относящаяся к шифрованию радиодиапазона и так далее) не могут быть выполнены, и UE не может успешно завершить процедуру установки соединения вызова для входящего из Интернета или домашней сети вызова.
[0024] Возможным решением вышеуказанной проблемы является временное закрепление UE за SGSN, совмещенным с базовой станцией с функциональностью фемтосоты, и обработка запроса на обслуживание от UE в SGSN, совмещенном с базовой станцией с функциональностью фемтосоты. Однако в этом случае, так как процедуры защиты проведены в SGSN, совмещенном с базовой станцией с функциональностью фемтосоты, необходимо переместить информацию, относящуюся к аутентификации UE из SGSN базовой сети в базовую станцию с функциональностью фемтосоты. Другими словами, важная информация, относящаяся к аутентификации пользователя, запоминается в базовой станции с функциональностью фемтосоты, которой, вероятно, снабжен типичный дом пользователя, и в результате существует возможность того, что уровень защиты может быть понижен.
[0025] Следовательно, одна из задач настоящего изобретения состоит в том, чтобы предоставить устройство базовой станции, устройство шлюза, способ установки соединения вызова и систему беспроводной связи, которые способны, если существует входящий вызов UE из Интернета или домашней сети, произвести успешную установку соединения без понижения уровня защиты в сети мобильной связи.
РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ
[0026] Устройство базовой станции согласно настоящему изобретению принимает конфигурацию, имеющую: принимающее отделение, которое принимает ответ на поисковый вызов от оконечного устройства беспроводной связи; отделение принятия решений, которое решает, является ли ответ на поисковый вызов ответом на поисковый вызов, который выдало устройство базовой станции; и передающее отделение, которое содержит запрос для изменения запроса на обслуживание в ответе на поисковый вызов, если решено, что ответ на поисковый вызов является ответом на поисковый вызов, который выдало устройство базовой станции, и передает этот ответ на поисковый вызов на устройство шлюза.
ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЕ ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0027] Согласно настоящему изобретению, если существует входящий вызов UE из Интернета или домашней сети, то возможно провести успешную установку соединения вызова без понижения уровня защиты в сети мобильной связи.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0028]
На фиг.1 показана конфигурация системы беспроводной связи.
На фиг.2 показана схема последовательности этапов установки соединения вызова в системе пакетной передачи данных IMT-2000.
На фиг.3 показана схема последовательности этапов непосредственного сброса коммуникационного трафика, возникающего из базовой станции с функциональностью фемтосоты, в Интернет или домашнюю сеть.
На фиг.4 показана схема последовательности этапов установки соединения вызова в случае, если вызов для UE поступает на базовую станцию с функциональностью фемтосоты из Интернета или домашней сети.
На фиг.5 показана конфигурация системы беспроводной связи согласно варианту осуществления 1 настоящего изобретения.
На фиг.6 показана блок-схема конфигурации базовой станции с функциональностью фемтосоты, показанной на фиг.5.
На фиг.7 показана блок-схема конфигурации GW, показанного на фиг.5.
На фиг.8 показана схема последовательности этапов установки соединения вызова между UE и базовой станцией с функциональностью фемтосоты согласно варианту осуществления 1 настоящего изобретения.
На фиг.9A показано содержание прямой передачи сигнала HNBAP или RUA.
На фиг.9B показаны информационные элементы информации запроса на обновление NAS.
На фиг.10A показано содержание прямой передачи сигнала S1AP, посредством чего информация NAS передается первой от UE к базовой сети.
На фиг.10B показаны информационные элементы команды на обновление NAS.
На фиг.11 показана блок-схема конфигурации базовой станции с функциональностью фемтосоты согласно варианту осуществления 2 настоящего изобретения.
На фиг.12 показана схема последовательности этапов установки соединения вызова между UE и базовой станцией с функциональностью фемтосоты согласно варианту осуществления 2 настоящего изобретения.
На фиг.13 показана блок-схема конфигурации базовой станции с функциональностью фемтосоты согласно варианту осуществления 3 настоящего изобретения.
На фиг.14 показана блок-схема конфигурации UE согласно варианту осуществления 3 настоящего изобретения.
На фиг.15 показана схема последовательности этапов установки соединения вызова между UE и базовой станцией с функциональностью фемтосоты согласно варианту осуществления 3 настоящего изобретения.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0029] Теперь варианты осуществления настоящего изобретения будут подробно описаны со ссылкой на сопровождающие чертежи. Каждый из следующих вариантов осуществления изобретения будет описан на основе технологии беспроводного доступа, стандартизированной 3GPP, такой как общая служба пакетной радиопередачи (GPRS) и универсальная система мобильной коммутации (UMTS). Однако настоящее изобретение не ограничено технологией долгосрочного развития (LTE), которая стандартизирована в настоящий момент 3GPP, или технологиями беспроводного доступа, стандартизированными 3GPP, но является равнозначно применяемым к таким технологиям беспроводной локальной сети (WLAN), глобальной совместимости для микроволнового доступа (WiMAX), как IEEE802.16, IEEE802.16e и IEEE802.16m, и в то же время к другим технологиям беспроводного доступа, таким как 3GPP2.
[0030] (Вариант осуществления 1 изобретения)
На фиг.5 показана конфигурация системы беспроводной связи согласно варианту осуществления 1 настоящего изобретения. Система беспроводной связи, показанная на фиг.5, имеет UE 100, базовую станцию с функциональностью фемтосоты 110, GW 140 и базовую сеть.
[0031] Базовая станция с функциональностью фемтосоты 110 предоставлена в помещении (доме) пользователя 131, назначает и управляет ресурсами для беспроводных соединений, принимает информацию, которая передается через физический уровень UE 100 для восходящего трафика, и передает данные, принятые по нисходящей линии, на UE 100. Другими словами, базовая станция с функциональностью фемтосоты 110 играет роль точки доступа для UE 100 в сети беспроводного доступа.
[0032] UE 100 осуществляет связь с базовой сетью, Интернетом или домашней сетью посредством базовой станции с функциональностью фемтосоты 100. Например, в домашней сети предоставляется PC 130, и PC 130 и UE 100 осуществляют связь напрямую через базовую станцию с функциональностью фемтосоты 110 без пересечения базовой сети, и предоставляет пользователю различные интерактивные сервисы.
[0033] GW 140 размещен между базовой станцией с функциональностью фемтосоты 110 и базовой сетью и локализует и транслирует связь между SGSN 150 в базовой сети и множеством базовых станций с функциональностью фемтосоты 110. Такая конфигурация делает базовую станцию с функциональностью фемтосоты 110 непрозрачной для узлов базовой сети, это позволяет установить большое число базовых станций с функциональностью фемтосоты 110 без увеличения нагрузки при обработке оборудования базовой сети.
[0034] SGSN 150 и GGSN 160 предоставлены в базовой сети, то есть SGSN 150, после приема запроса на обслуживание от UE 100, выполняет процесс аутентификации для UE 100 и управляет обработкой установки соединения вызова между GW 140 и GGSN 160. Также GGSN 160 управляет адресами для обмена данными, требуемыми для связи с коммутацией пакетов, чтобы назначить их UE 100.
[0035] На фиг.6 показана блок-схема конфигурации базовой станции с функциональностью фемтосоты 110, показанной на фиг.5. На фиг.6 показано принимающее отделение 111, выводящее RRC сигнал и пользовательские данные восходящей линии, переданные от UE 100, к отделению радиоуправления 112. Также принимающее отделение 111 выводит сигнал прикладного протокола домашнего Node В (HNBAP), сигнал адаптации между RANAP и пользователем (RUA) и пользовательские данные нисходящей линии для UE 100, передаваемые от GW 140, в отделение 113 управления GW. Также принимающее отделение 111 выводит данные, принятые как входные непосредственно из Интернета или домашней сети, в отделение 114 функционирования базовой сети.
[0036] Отделение 112 радиоуправления прекращает вывод RRC сигнала из принимающего отделения 111 и устанавливает RRC соединение с UE 100. Также, исходя из RRC сигнала, отделение 112 радиоуправления решает, что UE 100 запрашивает передачу/прием информации уровня, не связанного с предоставлением доступа (NAS) с базовой сетью, и выводит информацию NAS в отделение 113 управления GW. Более того, отделение 112 радиоуправления кодирует вывод управляющей информации из отделения 113 управления GW как RRC сигнал и выводит RRC сигнал на UE 100 через передающее отделение 115.
[0037] Также отделение 112 радиоуправления, после приема пользовательских данных восходящей линии от UE 100, прерывает беспроводной протокол и выводит пользовательские данные в отделение 113 управления GW. Также отделение 112 радиоуправления, после приема пользовательских данных нисходящей линии для UE 100 от отделения 113 управления GW, выполняет обработку беспроводного протокола в соответствии с заранее определенным параметром 1 и передает данные на UE 100 через передающее отделение 115.
[0038] Отделение 113 управления GW обрабатывает вывод сигнала HNBAP или RUA из принимающего отделения 111 и прерывает RANAP сигнал из базовой сети. Также отделение 113 управления GW решает, является ли необходимым передавать RRC сигнал на UE 100, основываясь на RANAP сигнале или выводе управляющего сигнала из отделения 114 функционирования сети, и если передача необходима, выводит управляющую информацию, то есть выводит из базовой сети или отделения 114 функционирования базовой сети в отделение 112 радиоуправления.
[0039] Также отделение 113 управления GW запрашивает отделение 114 функционирования базовой сети решить, обрабатывать ли вывод информации NAS для UE 100 из отделения 112 радиоуправления или информацию NAS из базовой сети. На основе результата решения в отделении 114 функционирования базовой сети отделение 113 управления GW включает информацию NAS для UE 100 в RANAP, добавляет запрос на обновление информации NAS в сигнал HNBAP или RUA и передает это в GW 140 через передающее отделение 115.
[0040] Также, если информация NAS для UE 100 выведена из отделения 114 функционирования базовой сети, то отделение 113 управления GW выводит информацию NAS в отделение 112 радиоуправления. Отделение 113 управления GW, после приема пользовательских данных нисходящей линии для UE 100 от GW 140 или отделения 114 функционирования базовой сети, прерывает транспортный сетевой протокол и выводит пользовательские данные в отделение 112 радиоуправления. Также, если пользовательские данные восходящей линии для UE 100 выводятся из отделения 112 радиоуправления, отделение 113 управления GW выполняет обработку транспортного сетевого протокола в соответствии с заранее определенным параметром 1, и передает пользовательские данные восходящей линии на GW 140 посредством передачи отделения 115 или выводит пользовательские данные восходящей линии в отделение 114 функционирования базовой сети.
[0041] Отделение 114 функционирования базовой сети принимает данные для UE 100 непосредственно из Интернета или домашней сети через принимающее отделение 111 и выводит управляющий сигнал для установления логического соединения для UE 100 с отделением 113 управления GW.
[0042] Также отделение 114 функционирования базовой сети определяет, обрабатывать ли информацию NAS, принятую от UE 100, основываясь на запросе решения о необходимости обработки информации NAS, выведенный отделением 113 управления GW. После обработки информации NAS отделение 114 функционирования базовой сети выводит информацию для запроса GW 140 обновить эту информацию NAS на основе принятой информации NAS или генерирует информацию NAS для UE 100 и выводит сгенерированную информацию NAS в отделение 113 управления GW. С другой стороны, если информация NAS не нуждается в обработке, отделение 114 функционирования базовой сети отдает указание отделению 113 управления GW немедленно вывести принятую информацию NAS в GW 140. В данном случае отделение 114 функционирования базовой сети выполняет функции средств принятия решений.
[0043] Также, если пользовательские данные восходящей линии для UE 100 выводятся из отделения 113 управления GW, отделение 114 функционирования базовой сети выполняет обработку сетевого протокола пакетных данных в соответствии с заранее определенным параметром 1 и передает данные в Интернет или домашнюю сеть через передающее отделение 115. Также, если пользовательские данные нисходящей линии для UE 100 выводятся из принимающего сектора 111, отделение 114 функционирования базовой сети прерывает сетевой протокол пакетных данных и выводит данные в отделение 113 управления GW.
[0044] Отделение 114 функционирования базовой сети имеет отделение 116 обнаружения входящего вызова не из базовой сети, и, если происходит входящий вызов непосредственно из Интернета или дома пользователя без привлечения базовой сети, то отделение 116 обнаружения входящего вызова не из базовой сети запоминает, что входящий вызов является вызовом, входящим из-за пределов сети.
[0045] Передающее отделение 115 передает выведенный из отделения 112 радиоуправления управляющей RRC сигнал на UE 100. Также передающее отделение 115 передает данные нисходящей линии для UE 100, выведенные из отделения 112 радиоуправления, на UE 100. Также передающее отделение 115 передает информацию NAS для UE 100, выведенные из отделения 113 управления GW, на GW 140. Также передающее отделение 115 передает пользовательские данные восходящей линии для UE 100, выведенные из отделения 113 управления GW, на GW 140, и выводит пользовательские данные восходящей линии для UE 100, выведенные из отделения 114 функционирования базовой сети, в Интернет или домашнюю сеть.
[0046] На фиг.7 показана блок-схема конфигурации GW 140, показанного на фиг.5. На фиг.7 показано принимающее отделение 141, которое выводит HNBAP или RUA сигнал, содержащий информацию NAS для UE 100, переданную из базовой станции с функциональностью фемтосоты 110, и RANAP сигнал, переданный из базовой сети, в отделение 142 управления базовой станцией с функциональностью фемтосоты. Также принимающее отделение 141, после приема пользовательских данных восходящей линии для UE 100 от базовой станции с функциональностью фемтосоты 110, выполняет заранее определенную обработку транспортного сетевого протокола и передает пользовательские данные восходящей линии в базовую сеть через передающее отделение 144. Также, после приема пользовательских данных нисходящей линии для UE 100 от базовой сети, принимающее отделение 141 выполняет заранее определенную обработку транспортного сетевого протокола с помощью пользовательских данных и передает пользовательские данные нисходящей линии на базовую станцию с функциональностью фемтосоты 110 через передающее отделение 144.
[0047] Отделение 142 управления базовой станцией с функциональностью фемтосоты включает вывод RANAP сигнала из принимающего отделения 141 в HNBAP или RUA сигнал в соответствии с заранее определенным параметром 1 и передает его в базовую станцию с функциональностью фемтосоты 110 через передающее отделение 144. Также, если HNBAP или RUA сигнал, содержащий информацию NAS для UE 100, выводится из принимающего отделения 141, отделение 142 управления базовой станцией с функциональностью фемтосоты прерывает HNBAP или RUA сигнал, подхватывает RANAP сигнал, содержащий информацию NAS, и выводит этот RANAP сигнал в отделение 143 управления базовой сетью с помощью запроса на обновление информации NAS в HNBAP или RUA сигнале.
[0048] Отделение 143 управления базовой сетью имеет отделение 145 обновления информации NAS, и, если RANAP сигнал, содержащий информацию NAS для UE 100, выводится из отделения 142 управления базовой станцией с функциональностью фемтосоты, то отделение 145 обновления информации NAS перезаписывает и обновляет информацию NAS для UE 100, содержащуюся в RANAP сигнале, на основе запроса на обновление информации NAS в HNBAP или RUA сигнале, переданном таким же образом. Также отделение 143 управления базовой сетью выводит RANAP сигнал, содержащий обновленную информацию NAS для UE 100, в базовую сеть через передающее отделение 144.
[0049] Передающее отделение 144 передает сигнал HNBAP или RUA, содержащий информацию NAS для UE 100, выходящий из отделения 142 управления базовой станцией с функциональностью фемтосоты на базовую станцию с функциональностью фемтосоты 110. Также передающее отделение 144 передает сигнал RANAP, и содержащий обновленную информацию NAS для UE 100, выходящий из отделения 143 управления базовой сетью в базовую сеть. Также, передающее отделение 144 передает пользовательские данные восходящей линии для UE 100, выходящие из принимающего отделения 141 в базовую сеть, и передает пользовательские данные нисходящей линии на базовую станцию с функциональностью фемтосоты 110.
[0050] Далее, с использованием фиг.8, будут рассмотрены этапы установки соединения вызова между UE 100 и базовой станцией с функциональностью фемтосоты 110, когда вызов для UE 100 поступает на базовую станцию с функциональностью фемтосоты 110 из Интернета или сети домашнего помещения.
[0051] На фиг.8, на ST 101, базовая станция с функциональностью фемтосоты 110 принимает пакет для UE 100 из Интернета или домашней сети. Отделение 114 функционирования базовой сети в базовой станции с функциональностью фемтосоты 110 начинает этап установления логического соединения для UE 100. На ST 102 отделение 114 функционирования базовой сети начинает этап поискового вызова, чтобы сообщить, что вызов для UE 100 был принят. Затем базовая станция с функциональностью фемтосоты 110 запоминает, в отделении 116 обнаружения входящего вызова не из базовой сети, информацию, сообщающую о том, что из-за вызова для UE 100, принятого из Интернета или домашней сети, была инициирована процедура поискового вызова.
[0052] На ST 103 UE 100 обнаруживает из запроса поискового вызова, что принят вызов для UE 100, и устанавливает RRC соединение с базовой станцией с функциональностью фемтосоты 110. На ST 103 UE 100 передает запрос на обслуживание, для присоединяющегося в данный момент SGSN 150, на базовую станцию с функциональностью фемтосоты 110, для того, чтобы ответить на запрос поискового вызова. В данном случае запрос на обслуживание содержит информацию, показывающую ответ на поисковый вызов.
[0053] На ST 105 базовая станция с функциональностью фемтосоты 110 решает, обрабатывать ли сигнал NAS, принятый от UE 100, или переслать его в базовую сеть. Отделение 114 функционирования базовой сети базовой станции с функциональностью фемтосоты 100, после приема запроса на принятие решения о необходимости обработки информации NAS от отделения 113 управления GW, решает, является ли принятая информация NAS (запрос на обслуживание: ответ на поисковый вызов) ответом на запрос поискового вызова, который базовая станция с функциональностью фемтосоты 110 передала на ST 102, основываясь на информации, сохраненной в отделении 116 обнаружения входящего вызова не из базовой сети (проверка NAS).
[0054] На ST 106 базовая станция с функциональностью фемтосоты 110 кодирует информацию NAS (запрос на обслуживание: ответ на поисковый вызов), принятую от UE 100, используя прямую передачу RANAP, кодирует RANAP, используя прямую передачу протокола, соответствующего спецификациям интерфейса управления, между базовой станцией с функциональностью фемтосоты 110 и GW 140, и выводит результаты в GW 140.
[0055] На фиг.9A показано содержание прямой передачи сигнала HNBAP или RUA. Также на фиг.9B показаны информационные элементы информации запроса на обновление NAS (или "запрос на модификацию SR"). На фиг.9A показан тип сообщения, показывающий, что сообщение является прямой передачей, содержащей идентификатор домена CN, показывающий, в какой домен CS/CP направлено сообщение, и RANAP сообщение, которое само по себе является протоколом RANAP верхнего уровня. Более того, прямая передача содержит запрос на модификацию SR, и, как показано на фиг.9B, этот запрос на модификацию SR содержит информацию, необходимость модифицирования типа запроса на обслуживание в сообщении RANAP ("Необходимость Модификации"), и информацию, представляющую фактическое содержимое для модификации, когда требуется модификация ("Модификация содержимого").
[0056] Согласно результату решения на ST 105, если информация NAS (запрос на обслуживание: ответ на поисковый вызов), которая принята, является ответом на запрос поискового вызова, который выдала базовая станция с функциональностью фемтосоты 110, сигнал HNBAP или RUA содержит запрос на обновление информации NAS. В этом случае показанный на фиг.9B IE тип необходимости модификации показывает "Необходимость", и содержимое IE типа модификации показывает изменение от ответа на поисковый вызов к передаче сигнала (ответ на поисковый вызов -> передача сигнала). С другой стороны, если этот ответ на поисковый вызов является обычным ответом на поисковый вызов в ответ на запрос на поисковый вызов от базовой сети, то HNBAP или RUA сигнал не содержит запрос на обновление информации NAS, IE тип необходимости модификации показывает "Нет необходимости", и IE тип модификации содержимого не упомянут в GW 140.
[0057] На ST 107 GW 140, принявший HNBAP или RUA сигнал от базовой станции с функциональностью фемтосоты 110, прерывает HNBAP или RUA и подхватывает RANAP сигнал. Затем, если запрос на обновление информации NAS включен в HNBAP или RUA сигнал, то есть если IE тип необходимости модификации на фиг.9B показывает "Необходимо" и IE тип модификации содержимого показывает изменение с ответа на поисковый вызов на передачу сигнала, GW 140 прерывает RANAP, подхватывает информацию NAS (запрос на обслуживание: ответ на поисковый вызов) для UE 100, и обновляет тип обслуживания в информации NAS с ответа на поисковый вызов на передачу сигнала. Также, если запрос на обновление информации NAS не включен в HNBAP или RUA сигнал, то есть если IE тип необходимости модификации на фиг.9B показывает "Нет необходимости", то GW 140 не обрабатывает подхваченный RANAP сигнал, и впоследствии проводит этапы установки соединения вызова, предписанные 3GPP, с помощью базовой сети.
[0058] На ST 108 GW 140 снова кодирует обновленную информацию NAS (запрос на обслуживание: передача сигнала) посредством прямой передачи RANAP и передает результат на SGSN 150 в базовой сети.
[0059] На ST 109 SGSN 150, приняв информацию NAS (запрос на обслуживание: передача сигнала) от UE 100, решает, что принят обычный инициирующий запрос на обслуживание от UE 100, и проводит этапы установки соединения вызова, предписанные 3GPP, с UE 100 посредством базовой станции с функциональностью фемтосоты 110.
[0060] На ST 110 базовая сеть, закончив процедуру защиты с UE 100, передает "принято на обслуживание" на UE 100, что показывает, что заданные этапы, в ответ на запрос на обслуживание от UE 100, были успешно выполнены. Затем, если, в соответствии с результатом решения о необходимости обработки информации NAS, принятой от SGSN 150, принятая информация NAS показывает разрешение на обслуживание, то отделение 114 функционирования базовой сети базовой станции с функциональностью фемтосоты 110 обнаруживает, что процедура защиты была успешно проведена между UE 100 и SGSN 150, и соединение для передачи сигналов между ними было успешно установлено.
[0061] На ST 111, используя заранее определенный параметр 1, базовая станция с функциональностью фемтосоты 110 запрашивает UE 100 начать этапы соединения вызова для обслуживания UE 100 (или "запрос на активацию PDP-контекста"). APN, которое является информацией для указания сети-получателя передачи данных для соединения (PDN), установлено как один из заранее определенного параметра 1, и это APN также представляет, например, сеть ISP, обеспечивающего широкополосный доступ к дому пользователя.
[0062] На ST 112, используя полученный на ST 111 параметр, UE 100 запрашивает соединение вызова с базовой станцией с функциональностью фемтосоты 110 посредством запроса на активацию PDP-контекста (или "запрос на активацию PDP-контекста"), который является сигналом SM (Управление сессией).
[0063] На ST 113 между базовой станцией с функциональностью фемтосоты 110 и UE 100 устанавливается радиоканал (DTCH), который является пригодным для обслуживания.
[0064] На ST 114 базовая станция с функциональностью фемтосоты 110, проверив, что радиоканал с UE 100 был успешно установлен, передает разрешения на активацию PDP-контекста (или "разрешение активации PDP-контекста"), которое является SM сигналом, на UE 100, и на ST 115 UE 100 и базовая станция с функциональностью фемтосоты 110 начинает передачу и прием пользовательских данных (связь с коммутацией пакетов).
[0065] Таким образом, согласно варианту осуществления 1 изобретения, если на базовую станцию с функциональностью фемтосоты из Интернета или домашней сети поступает входящий вызов для UE, только когда обнаружено, что ответ на поисковый вызов, принятый от UE, является ответом на запрос базовой станции с функциональностью фемтосоты, базовая станция с функциональностью фемтосоты модифицирует тип обслуживания запроса на обслуживание, переданного с UE, из ответа на поисковый вызов в передачу сигнала, и пересылает сообщение ответа на поисковый вызов в базовую сеть. Когда процедуры защиты между UE и базовой сетью успешно завершены, базовая станция с функциональностью фемтосоты проводит этапы установки соединения вызова непосредственно между базовой станцией и UE, то есть возможно передавать коммуникационный трафик, пришедший из Интернета или домашней сети, прямо на базовую станцию с функциональностью фемтосоты, без понижения уровня защиты в сети мобильной связи и без пересечения базовой сети.
[0066] Также, даже если вариант осуществления 1 изобретения описан как использующий систему UMTS в качестве примера, такой что GW обновляет информацию NAS, в системе LTE/SAE (технология долгосрочного развития/развитие системной архитектуры), содержимое сообщения прямой передачи, показанного на фиг.9, отличается.
[0067] На фиг.10A показано содержимое прямой передачи, которая передает информацию NAS, которая содержится в S1AP сигнале, представляющим протокол управления между базовой станцией с функциональностью фемтосоты и базовой сетью, и которая передана сначала от UE в базовую сеть, в системе LTE/SAE. Также на фиг.10B показаны информационные элементы команды на обновление NAS (или "индикатор модификации SR"). На фиг.10A показаны тип сообщения, который показывает индикацию прямой передачи опережающей информации NAS, переданной сначала от UE, в базовую сеть, NAS-PDU, который сам по себе является информацией NAS, информационный элемент для указания UE, базовая станция с функциональностью фемтосоты и так далее (eNB UE S1AP ID, TAI, E-UTRAN CGI и так далее), и причины для начала RRC соединения (причина установления RCC). Более того, при прямой передаче, чтобы передать информацию NAS, которая передается сначала от UE, содержится индикатор модификации SR, и, как показано на фиг.10B, этот запрос на модификацию SR содержит информацию, чтобы показать необходимость модифицирования типа запроса на обслуживание в NAS-PDU ("Необходимость Модификации"), и информацию, показывающую фактическое содержимое модуляции в случае, если модификация необходима ("Модификация содержимого").
[0068] В базовой сети, принявшей индикатор модификации SR, если IE тип необходимости модификации на фиг.10B показывает "Необходимо" и IE тип модификации содержимого показывает изменение с ответа на поисковый вызов на передачу сигнала, информация NAS, имеющая тип обслуживания "ответ на поисковый вызов", обновлена на информацию NAS, имеющую тип обслуживания "передача сигнала", и последующая обработка продолжается.
[0069] (Вариант осуществления 2 изобретения)
Был описан такой вариант осуществления 1 изобретения, что базовая станция с функциональностью фемтосоты определяет, является ли необходимым обновить запрос на обслуживание от UE, и GW фактически обновляет тип обслуживания запроса на обслуживание от UE с ответа на поисковый вызов на передачу сигнала. Следовательно, в случае, когда передача сигнала временно сконцентрирована в GW, GW, вероятно, пострадает от повышенной нагрузки, возникшей из-за обработки прерывания RANAP сигнала и выполнения обработки обновления информации NAS. Решение для того, чтобы избежать такой возможности, будет описано в связи с вариантом осуществления 2 настоящего изобретения.
На фиг.11 показана блок-схема конфигурации базовой станции с функциональностью фемтосоты 120 согласно варианту осуществления 2 настоящего изобретения. Следует отметить, что элементы на фиг.11, аналогичные элементам на фиг.6, имеют такие же номера позиций, как на фиг.6, и их подробное описание опущено. Фиг.11 отличается от фиг.6 добавлением отделения 145 обновления информации NAS в отделение 124 функционирования базовой сети.
[0071] Когда информация NAS для UE 100 и запрос на обновление информации NAS выводятся из отделения 113 управления GW, отделение 145 обновления информации NAS обновляет информацию NAS для UE 100 на основе запроса на обновление информации NAS.
[0072] На фиг.12 показана схема последовательности этапов установки соединения вызова между UE 100 и базовой станцией с функциональностью фемтосоты 120 согласно варианту осуществления 2 настоящего изобретения. Следует отметить, что элементы на фиг.12, аналогичные элементам на фиг.8, имеют такие же номера позиций, как на фиг.8, и их подробное описание опущено.
[0073] На фиг.12 показан ST 206, где базовая станция с функциональностью фемтосоты 120 подхватывает информацию NAS для UE 100 (запрос на обслуживание: ответ на поисковый вызов) и обновляет тип обслуживания в информации NAS с ответа на поисковый вызов на передачу сигнала.
[0074] На ST 207 базовая станция с функциональностью фемтосоты 120 кодирует обновленную информацию NAS (запрос на обслуживание: передача сигнала), используя прямую передачу RANAP, кодирует этот RANAP сигнал, используя прямую передачу протокола, соответствующего спецификациям интерфейса управления, между базовой станцией с функциональностью фемтосоты 120 и GW 140 (например, HNBAP или RUA), и выводит результаты в GW 140.
[0075] В этом случае, согласно варианту осуществления 2 изобретения, базовая станция с функциональностью фемтосоты сама обновляет информацию NAS от UE, и таким образом способна уменьшить нагрузку обработки на GW и передавать коммуникационный трафик, который поступает непосредственно на базовую станцию с функциональностью фемтосоты из Интернета или домашней сети, на UE, без базовой сети.
[0076] (Вариант осуществления 3 изобретения)
Были описаны такие варианты осуществления 1 изобретения и осуществления 2 изобретения, что GW или базовая станция с функциональностью фемтосоты обновляет тип обслуживания запроса на обслуживание UE с ответа на поисковый вызов на передачу сигнала. Однако система LTE/SAE, которая направлена на цель по предоставлению улучшения обслуживания мобильной связи и которая является системой мобильной связи следующего поколения, развившейся из UMTS, требуется обеспечить беспристрастность и криптографическую защиту информации NAS между UE и CN. Разрешение модифицировать непосредственно информацию NAS промежуточному узлу, такому как GW и/или базовая станция с функциональностью фемтосоты, может вызвать риск снижения уровня защиты. Итак, базовая станция с функциональностью фемтосоты и UE, которые применимы к обоим системам UMTS и LTE/SAE, будут описаны в связи с этим вариантом осуществления 3 настоящего изобретения.
[0077] На фиг.13 показана блок-схема конфигурации базовой станции с функциональностью фемтосоты 125 согласно варианту осуществления 3 настоящего изобретения. Следует отметить, что элементы на фиг.13, аналогичные элементам на фиг.6, имеют такие же номера позиций, как на фиг.6, и их подробное описание опущено. Фиг.13 отличается от фиг.6 добавлением отделения 127 обработки поискового вызова в отделение 126 функционирования базовой сети.
[0078] Когда информация обнаружения входящего вызова не из базовой сети для UE 100 выводится из отделения 116 обнаружения входящего вызова не из базовой сети, отделение 127 обработки поискового вызова создает запрос поискового вызова, содержащий информацию входящего вызова не из базовой сети, и передает этот запрос поискового вызова на UE 100 через передающее отделение 115.
[0079] На фиг.14 показана блок-схема конфигурации UE 100 согласно варианту осуществления 3 настоящего изобретения. На фиг.14 показано принимающее отделение 101, выводящий RRC сигнал и пользовательские данные восходящей линии от базовой станции с функциональностью фемтосоты 125 к отделению радиоуправления 102.
[0080] Отделение 102 радиоуправления прекращает вывод RRC сигнала из принимающего отделения 101 и устанавливает RRC соединение с базовой станцией с функциональностью фемтосоты 125. Также отделение радиоуправления 102 следит за сигналом, передаваемым по каналу поисковой связи (PCH) от базовой станции с функциональностью фемтосоты 125 с заданным временным интервалом, и решает, содержит ли он запрос поискового вызова для UE 100. Отделение радиоуправления 102 дополнительно имеет отделение 103 обнаружения входящего вызова не из базовой сети, и, когда принят запрос поискового вызова для UE 100, отделение 103 обнаружения входящего вызова не из базовой сети решает, содержится ли информация входящего вызова не из базовой сети. Если информация входящего вызова не из базовой сети не содержится, то отделение 103 обнаружения входящего вызова не из базовой сети включает информацию входящего вызова не из базовой сети в запрос поискового вызова и выводит этот запрос поискового вызова в отделение 104 управления NAS. Также отделение 102 радиоуправления кодирует вывод информации NAS из отделения 104 управления NAS как RRC сигнал и выводит RRC сигнал на базовую станцию с функциональностью фемтосоты 125 через передающее отделение 106, используя этапы восходящей передачи, предписанные 3GPP.
[0081] Отделение 104 управления NAS, после приема запроса поискового вызова, содержащего информацию входящего вызова не из базовой сети, от отделения 103 обнаружения входящего вызова не из базовой сети, создает запрос на обслуживание, имеющий тип обслуживания "передача сигнала", и выводит созданный запрос на обслуживание (информация NAS) в отделение радиоуправления 102. Если запрос поискового вызова не содержит информацию входящего вызова не из базовой сети, отделение 104 управления NAS выводит запрос на обслуживание, имеющий тип обслуживания "ответ на поисковый вызов", в отделение радиоуправления 102 обычным образом.
[0082] Передающее отделение 106 передает сигнал RRC, содержащий информацию NAS, выходящий из отделения 102 управления базовой станцией с функциональностью фемтосоты на базовую станцию с функциональностью фемтосоты 125. Также передающее отделение 106 передает пользовательские данные, выходящие из приложения высшего уровня (не показано на фигуре), в базовую станцию с функциональностью фемтосоты 125.
[0083] На фиг.15 показана схема последовательности этапов установки соединения вызова между UE 100 и базовой станцией с функциональностью фемтосоты 125 согласно варианту осуществления 3 настоящего изобретения. Следует отметить, что элементы на фиг.15, аналогичные элементам на фиг.12, имеют такие же номера позиций, как на фиг.12, и их подробное описание опущено.
[0084] На фиг.15 показан ST 302, где отделение 127 обработки поискового вызова базовой станции с функциональностью фемтосоты 125 содержит в запросе поискового вызова для UE 100 информацию входящего вызова не из базовой сети, и передает этот запрос поискового вызова на UE 100.
[0085] На ST 303 отделение 104 управления NAS UE 100 создает запрос на обслуживание, имеющий тип обслуживания "передача сигнала" (создание информации NAS).
[0086] На ST 304 UE 100 передает сигнал RRC, содержащий информацию NAS и имеющий тип обслуживания "передача сигнала", созданный на ST 303, на базовую станцию с функциональностью фемтосоты 125.
[0087] В этом случае, согласно варианту осуществления 3 изобретения, базовая станция с функциональностью фемтосоты включает информацию входящего вызова не из базовой сети в запрос поискового вызова и передает этот запрос поискового вызова, и, после приема обработки запроса поискового вызова, включающего информацию входящего вызова не из базовой сети, UE самостоятельно модифицирует информацию NAS, то есть возможно гарантировать беспристрастность и криптографическую защиту информации NAS и, следовательно, в обеих системах UMTS и LTE/SAE, возможно передавать коммуникационный трафик, который поступает непосредственно на базовую станцию с функциональностью фемтосоты из Интернета или домашней сети, на UE, без пересечения базовой сети оператора мобильной связи.
[0088] Выше были описаны варианты осуществления настоящего изобретения.
[0089] Также, несмотря на то, что случаи описаны на примерах вышеописанного варианта осуществления изобретения, где настоящее изобретение сконфигурировано посредством аппаратного обеспечения, настоящее изобретение также может быть реализовано программным обеспечением.
[0090] Каждый функциональный блок, использованный при описании каждого из вышеуказанных вариантов осуществления изобретения, может быть реализован как составленный из LSI с помощью интегральных схем. Они могут быть отдельными чипами или частично или полностью содержаться на одиночном чипе. Здесь принят термин "LSI", но это также может быть указано как "IC," "система LSI," "супер LSI," или "ультра LSI" в зависимости от различий степени интеграции.
[0091] Более того, способ интеграции микросхем не ограничен LSI, и также возможна реализация с использованием специализированных микросхем или универсальных процессоров. После производства LSI также возможна утилизация программируемой FPGA (программируемая пользователем вентильная матрица) или реконфигурируемого процессора, где соединения и настройки ячеек микросхем, в составе LSI, могут быть реконфигурированы.
[0092] Более того, технология интегральной схемы выступает для замены LSI, в результате улучшения полупроводниковой технологии или другой деривативной технологии, естественно также возможно выполнить интеграцию функциональных блоков, используя эту технологию. Также возможно применение биотехнологий.
[0093] Раскрытие японской предварительной заявки № 2008-280339, поданной 30 октября 2008 года, содержащей описание, чертежи и реферат, настоящим включено в настоящий документ по ссылке.
Промышленная применимость
[0094] Устройство базовой станции, устройство шлюза, способ установки соединения вызова и система беспроводной связи, согласно настоящему изобретению, применимы, например, в системах мобильной связи.