СПОСОБ ВЫБОРА БАЗОВОЙ СЕТИ
BASE NETWORK SELECTION METHOD

Перекрестные ссылки на родственные заявки
Эта заявка относится к следующим заявкам на патент США:
- заявка на патент США номер _____________, поданная в один день с этой заявкой Рави Кучибхотла и др. и названная «Способ и устройство для маршрутизации сообщений в сети» (запись № CS23283RL); и
- заявка на патент США номер _____________, поданная в один день с этой заявкой Рави Кучибхотла и др. и названная «Устройство и способ для сети общего пользования» (запись № CS23736RL); и
- заявка на патент США номер _____________, поданная в один день с этой заявкой Рави Кучибхотла и др. и названная «Беспроводная сеть доступа общего пользования среди базовых станций и способы».
Все родственные заявки, поданные в один день с данной заявкой, принадлежат патентообладателю настоящей заявки и настоящим включены сюда посредством ссылки на них.
Область техники, к которой относится изобретение
Это изобретение относится в общем к сетям связи, а более конкретно к выбору базовой сети в ситуации общего доступа к сети.
Уровень техники
Независимая от доступа часть любой сети называется базовой сетью. В мобильных сетях связи базовая сеть обычно включает в себя мобильный центр переключения, сеть пакетных данных и другие сетевые объекты. В других типах сетей присутствуют похожие сетевые объекты и осуществляются различные задачи, такие как маршрутизация передач и установление сеансов пакетной передачи. Зависящая от доступа часть сети называется сетью доступа (СД) (AN). В сетях беспроводной связи СД называется радио сетью с доступом (РСД) (RAN), которая включает в себя контроллер радио сети (КРС) (RNC) или контроллер базовой станции (КБС) (BSC) и базовые станции или узел БС (Bs). РСД управляет беспроводными линиями связи с пользовательским оборудованием (ПО) (UE), иногда вызываемым мобильными станциями (МС) (MS). Тем временем базовая сеть (CN) управляет линиями связи для стационарных сетей и мобильных сетей. Примеры стационарных сетей включают в себя телефонную сеть общего пользования (ТСОП) (PSTN), цифровую сеть с интеграцией служб (ЦСИС) (ISDN) и Интернет. Примером мобильной сети является наземная мобильная сеть общего пользования (СМCОП) (PLMN). Часто мобильные сети соединяются со стационарными сетями. Базовая сеть принимает сообщения из телефонной сети общего пользования (ТСОП), мобильных станций и других базовых сетей и объектов базовых станций.
В сегодняшних сетях мобильной связи РСД и базовые сети конфигурируются так, что одна радио сеть доступа соединяется только с одной базовой сетью. РСД может идентифицироваться одним или более идентификаторами вещания. Одна базовая сеть обычно управляется одним сетевым оператором для таких целей, как маршрутизация, идентифицируемых одним или более идентификаторами сети.
Система беспроводной связи подключается к другим сетям связи; каждая система обычно управляется одним оператором или несущей. Этот тип системы обычно используется, например, для типов сетей GSM, МДКР и МДВР и каждый оператор системы в основном использует один тип сети, например или МДКР, или GSM, или МДВР. Каждая система беспроводной связи управляет назначенной полосой частот, так как имеется только ограниченное число доступных частот. С сегодняшними системами один оператор системы обычно управляет РСД и базовой сетью. РСД транслирует сообщение, которое включает в себя идентификатор для базовой сети, подключенной к РСД. Число системных операторов ограничивается числом лицензий на частоты, доступные для систем связи в данной области.
В сегодняшних сетях, таких как GSM, УМТС и МДКР2000, РСД может соединяться с одной базовой сетью. Это означает, что РСД и базовая сеть способны использовать одинаковый идентификатор СМСОП, где идентификатор СМСОП транслируется РСД и идентифицирует сеть. Это значит, что когда мобильная станция выбирает РСД, не требуется отдельный выбор оператора базовой сети.
Появление методов беспроводной связи позволяет сетевым операторам совместно использовать ресурсы. Одним примером общего использования сети является общее использование ресурсов радио сети доступа посредством разрешения множеству базовых сетей, управляемых обычно разными операторами, подсоединяться к контроллеру радио сети (КРС) (RNC), который управляет радио ресурсами. Это позволяет множеству провайдеров услуг использовать одинаковое ограниченное число частотных полос. Однако сейчас КРС должен приспосабливать множество системных операторов с тем, чтобы гарантировать, что информация от МС направляется к соответствующему системному оператору или провайдеру услуг. При появлении универсальной мобильной телефонной системы (УМТС) (UMTS) маршрутизация сообщений к одной из множества базовых сетей ограничивается на основе типа домена базовой сети (т.е. пакетного переключения или схемного переключения), а не системным оператором, так как обычно имеется только один системный оператор для радио сети и базовой сети. Однако в РСД общего пользования множество операторов базовой сети совместно используют радио инфраструктуру и/или радиочастоты. Таким образом, сейчас РСД связывается со множеством идентификаторов СМСОП, т.е. операторами базовой сети.
Таким образом, желательно разрешить ПО эффективный доступ к доступным СМСОП для обеспечения беспроводной передачи. Кроме того, желательно распределить пользовательское оборудование равномерно по сети общего пользования для уменьшения перегрузки трафика и эффективного распределения ресурсов.
Различные объекты, признаки и преимущества предлагаемого изобретения станут более очевидными для специалиста в области техники при внимательном рассмотрении следующих чертежей и сопровождаемого подробного описания.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 показывает упрощенную систему беспроводной связи, включающую в себя сеть с общим доступом, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления.
Фиг. 2 показывает блок-схему алгоритма способа выбора базовой сети для пользовательского оборудования в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления.
Фиг. 3 показывает подробную блок-схему алгоритма «выбор идСМСОП» в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления.
Фиг. 4 показывает блок-схему алгоритма выбора для сетевой стороны базовой сети в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления.
Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения
Способ выбора базовой сети для устройства связи включает в себя этапы, на которых принимают по меньшей мере один идентификатор базовой сети в устройстве связи, выбирают идентификатор базовой сети из выбранного идентификатора базовой сети, устанавливают индикатор для указания, разрешается ли замена базовой сети, определяют, соответствует ли выбранный идентификатор базовой сети совместно используемой сети, формируют сообщение запроса на регистрацию, содержащее выбранный идентификатор базовой сети, включают индикатор в сообщение запроса на регистрацию и передают сообщение запроса на регистрацию.
Индикатор указывает, что не разрешается замена базовой сети, когда идентификатор базовой сети выбирается во время режима ручного выбора сети или когда идентификатор базовой сети выбирается во время определенных стадий режима автоматического выбора сети. Индикатор указывает, что разрешается замена базовой сети, когда идентификатор базовой сети выбирается во время других стадий режима автоматического выбора сети. Замена базовой сети может быть или одной и той же базовой сетью или другой базовой сетью в сети общего пользования из указанных выбранным идентификатором базовой сети.
Способ также включает в себя этапы, на которых принимают сообщение запроса на регистрацию, выделяют выбранный идентификатор базовой сети из сообщения запроса на регистрацию и определяют, включает ли в себя сообщение запроса на регистрацию индикатор, указывающий, разрешается ли замена базовой сети. Если разрешается замена базовой сети, сеть определяет замену базовой сети, которая может быть или одной и той же базовой сетью, или другой базовой сетью в сети общего пользования из указанных выбранным идентификатором базовой сети, и передают сообщение запроса на регистрацию для замены базовой сети.
Этот способ дает пользователю те же управление и гибкость, что и выбор СМСОП в ситуациях с радио сетью без общего доступа, но также обеспечивает сетевую гибкость для замены базовой сети в сети общего пользования на другую базовую сеть, подключенную к этой сети с общим доступом.
Фиг. 1 показывает упрощенную систему 100 беспроводной связи, включающую в себя сеть с общим доступом в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления. Система 100 включает в себя первый контроллер 122 радио сети (КРС) (RNC), подключенный к по меньшей мере одной связанной базовой станции (БС) (BS) 102, 103, 104. Система 100 также включает в себя второй КРС 126, подключенный к по меньшей мере одной связанной БС 105, 106. В завершение система 100 также включает в себя устройство 190 беспроводной связи, иногда называемое как мобильная станция (МС) (MS) или пользовательское оборудование (ПО) (UE). КРС 122, 126 и связанные с ними базовые станции 102, 103, 104, 105, 106 являются частью стороны 160 радио сети доступа (РСД) (RAN) системы 100. В зависимости от метода радио доступа используется различная терминология для одинаковых объектов сети. Например, иногда КРС называется как контроллер базовой сети (КБС) (BSC) и БС называется как базовая станция приемопередачи (БСП) (BTS).
Сторона 180 базовой сети (CN) системы 100 подключается к КРС 122, 126 на стороне 160 РСД. Первый мобильный центр 110 переключения (МЦП) (MSC) и первый узел 112 поддержки услуги GPRS (УПУG) для первого провайдера услуг подключаются к первому КРС 122. Второй МЦП 114 и второй УПУG 116 для второго провайдера услуг также подключаются к первому КРС 122. Таким образом, две базовые сети показываются на фиг. 1 как связанные с единственным КРС 122 в конфигурацию радио ресурсов общего доступа. Однако специалист в области техники понимает, что может быть подключено больше базовых сетей к одному КРС для общего использования доступа радио ресурсов.
Третий МЦП 117 и третий УПУG 119 для первого провайдера услуг подключаются ко второму КРС 126. Эти элементы показывают обычную конфигурацию радио сети без общего доступа. На фиг. 1 первый провайдер услуг работает с радио сетью без общего доступа и частью радио сети с общим доступом. Тем временем второй провайдер услуг только управляет частью радио сети с общим доступом. МЦП и УПУG не требуются в базовой сети.
МЦП 110, 117 являются частью базовой сети, такой как наземная мобильная сеть 142 общего пользования (СМСОП) (PLMN), установленной и управляемой первым провайдером услуг. МЦП 114 является частью другой базовой сети, такой как наземная мобильная сеть 144 общего пользования (СМСОП) (PLMN), установленной и управляемой вторым провайдером услуг.
Сторона 180 базовой сети соединяется со множеством стационарных сетей, а также с двумя мобильными сетями. МЦП 110, 114, 117 соединяются с сетями с коммутацией каналов, такими как телефонная сеть 162 общего пользования (ТСОП) и цифровой сетью 162 с предоставлением комплексных услуг (ЦСПКУ) (ISDN). УПУG 112, 116, 119 соединяется со стационарной сетью с коммутацией пакетов, такой как Интернет 166.
Каждая базовая сеть в ситуации общего доступа к радио ресурсам обычно имеет различную СМСОП, так как каждый провайдер услуг с его собственной СМСОП управляется единственной базовой сетью в сети общего пользования. Однако РСД в основном транслирует только один идентификатор для базовой сети (идСМСОП) в частотных интервалах. Есть различные схемы для преодоления трансляции этого единственного идСМСОП, которые включают в себя трансляцию псевдо идСМСОП, который соответствует множеству СМСОП, подключенных к радио ресурсам с общим доступом. Другая схема для преодоления трансляции этого единственного идСМСОП предназначена для отправки индивидуальных идСМСОП базовых сетей, соответствующих радио ресурсам с общим доступом в меньших частотных интервалах или по запросу.
ПО 190 приспосабливается для формирования линии связи с по меньшей мере одной из базовых станций 102, 103, 104, 105, 106 на стороне 160 РСД. При коммутации ПО, если ПО охватывается последней СМСОП, в которой оно было зарегистрировано (ЗСМСОП), ПО будет пробовать зарегистрироваться в этой ЗСМСОП. Если ЗСМСОП не доступно или если ПО было неспособно зарегистрироваться в ЗСМСОП или если нет идентификатора ЗСМСОП, сохраненного в ПО (или оно связывается с модулем идентификации абонента (SIM)), тогда ПО будет выбирать СМСОП в режиме автоматического выбора сети или режиме ручного выбора сети.
В некоторых ситуациях, таких как разрешение ПО выбрать СМСОП, может быть более эффективным для сети разделять выбор СМСОП для ПО для, например, выравнивания трафика в сети общего пользования или иначе распределять ресурсы в сети общего пользования. С другой стороны, пользователь может особенно предпочитать конкретную СМСОП по таким причинам как цена или предложенные услуги. Однако ПО может выбирать конкретный идСМСОП для регистрации и действительно не предпочитать эту СМСОП. Особенно в этой ситуации могут быть преимущества для разрешения сети отвергать выбор идСМСОП и регистрацию взамен на другую СМСОП в сети общего пользования.
Фиг. 2 показывает блок-схему 200 алгоритма для стороны пользовательского оборудования в способе выбора базовой сети в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления. Мы будем использовать в качестве примера ПО 190 на фиг. 1, которое только что включено в окрестности пяти базовых станций 102, 103, 104, 105, 106, которые подключены к МЦП 110, 114, 117 в двух различных СМСОП 142, 144.
После того, как шаг 201 начинает способ выбора базовой сети, шаг 210 определяет, находится ли ПО в режиме автоматического выбора сети. Если ПО не находится в режиме автоматического выбора сети (т.е. ПО находится в режиме ручного выбора сети), ПО будет устанавливать индикатор для «отказа замены СМСОП» в шаге 215 перед переходом к шагу 220. Иначе алгоритм переходит прямо к шагу 220, где ПО будет принимать идСМСОП из базовых станций в диапазоне связи. В примере на фиг. 1 ПО будет принимать два идСМСОП из РСД сети общего пользования, идентифицируя двух совместно используемых провайдеров услуг, и другой идСМСОП из РСД сети без общего пользования.
Следующий шаг 230 направляет ПО для выбора идСМСОП. Выбор происходит в соответствии с заранее определенной технической спецификацией, такой как 3GPP TS22.011 v6.1.0, названной «партнерское соглашение 3-го поколения; Групповые услуги по технической спецификации и аспекты системы; Сервисная доступность (6-й выпуск)». Фиг. 3 будет объяснять подробности автоматического выбора сети. В ручном выборе сети идСМСОП представляются пользователю в определенном порядке, и пользователь выбирает желаемый идСМСОП. Порядок, данный технической спецификацией 3GPP TS22.011 v6.1.0, таков: ЗСМСОП (как обсуждено ранее), домашняя СМСОП (ДСМСОП) (HPLMN), список, управляемый пользователем СМСОП (в порядке приоритета), список, управляемый оператором СМСОП (в порядке приоритета), СМСОП с достаточным качеством принятого сигнала (в случайном порядке) и все другие СМСОП в порядке уменьшения качества сигнала.
Если выбранный идСМСОП соответствует сети общего пользования, как определено в шаге 240, ПО будет формировать запрос на регистрацию для выбранного идСМСОП, который включает в себя индикатор в шаге 243. Если выбранный идСМСОП не соответствует сети общего пользования, индикатор не требуется в запросе на регистрацию в шаге 245. Если ПО не определяет, соответствует ли идСМСОП сети общего пользования, тогда не включается индикатор, шаг 245. Альтернативно по умолчанию приемлемо также, что всегда включается индикатор, установленный для «отказа замены СМСОП», или всегда включается индикатор, установленный для «разрешения замены СМСОП». В этом пункте запрос на регистрацию передается из ПО.
Возвращаясь к шагу 230, фиг. 3 показывает подробную блок-схему 300 алгоритма «выбора идСМСОП» в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления. Шаг 301 начинает способ «выбора идСМСОП». Сначала ПО определяет в шаге 310, является ли принятый какой-либо идСМСОП (из шага 220 фиг. 2) одинаковым с по меньшей мере зарегистрированной СМСОП (ЗСМСОП). Если идСМСОП принадлежит ЗСМСОП, тогда ПО будет регистрироваться в этой СМСОП. Затем индикатор устанавливается для «отказа замены СМСОП» в шаге 315 и переходят обратно к фиг. 2 к шагу 240.
Если ЗСМСОП не сохранена в ПО или если ЗСМСОП не действительна и не действителен эквивалент СМСОП, в шаге 320 ПО проверяет принятый идСМСОП, который принадлежит домашней СМСОП для методов предпочтительного доступа. Если принятый идСМСОП соответствует ДСМСОП, индикатор устанавливается для «отказа замены СМСОП» в шаге 315 и переходят к фиг. 2 к шагу 240.
Если идСМСОП, соответствующий в ДСМСОП, является недоступным, ПО проверяет принятые СМСОП по списку СМСОП, управляемому пользователем, в шаге 330. Список СМСОП, управляемый пользователем, имеет приоритетный порядок, и, если идСМСОП соответствует СМСОП в списке, ПО выбирает наивысшее соответствие в шаге 335. Еще раз индикатор устанавливается для «отказа замены СМСОП» и переходят к фиг. 2 к шагу 240. Отметим, что возможно включение псевдо идСМСОП в список, управляемый пользователем, взамен или дополнительно ко множеству СМСОП в радио сети с общим доступом.
Аналогично, если идСМСОП, соответствующий списку СМСОП, управляемому пользователем, недоступен, ПО проверяет принятую СМСОП по списку СМСОП, управляемому оператором, в шаге 340. Список, управляемый оператором, также имеет приоритетный порядок, и, если идСМСОП соответствует СМСОП в списке, ПО выбирает наивысшее соответствие в шаге 345. Затем индикатор устанавливается для «отказа замены СМСОП» в шаге 315 и переходят к фиг. 2 к шагу 240. Отметим, что возможно включение псевдо идСМСОП в список СМСОП, управляемый оператором, взамен или дополнительно ко множеству идСМСОП в радио сети с общим доступом.
Если идСМСОП не соответствует списку СМСОП, управляемому оператором, ПО проверяет идСМСОП в сигналах с достаточным качеством принятых сигналов в шаге 350. В соответствии с технической спецификацией 3GPP TS 22.011 v6.1.0 один из идСМСОП достаточного качества принятого сигнала выбирается случайно. Шаг 356 случайно выбирает один из идСМСОП достаточного качества принятого сигнала.
Если нет идСМСОП в сигналах достаточного качества принятого сигнала, ПО выбирает сигнал наивысшего качества СМСОП в шаге 353.
Отметим, что индикатор не устанавливается для «отказа замены СМСОП», если СМСОП был выбран в шаге 353 или шаге 356. На фиг. 4 сообщение запроса на регистрацию принимается радио сетью доступа и интерпретируется в соответствии с индикатором или его отсутствием.
Фиг. 4 показывает блок-схему 400 алгоритма способа выбора базовой сети для сетевой стороны в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления. Когда РСД принимает сообщение запроса на регистрацию от ПО, шаг 405 выделяет выбранный идСМСОП из сообщения запроса на регистрацию. Затем шаг 410 определяет, имеется ли индикатор, включенный в сообщение. Если нет индикатора, КРС передает сообщение запроса на регистрацию в СМСОП, идентифицируемую выбранным идСМСОП в шаге 415. Если есть индикатор, шаг 420 определяет, установлен ли индикатор для «отказа замены СМСОП». Если замена СМСОП не разрешается, КРС передает сообщение запроса на регистрацию в СМСОП, идентифицируемую выбранным идСМСОП в шаге 415.
Если индикатор не равен «отмена замены СМСОП», сеть определяет замену СМСОП в шаге 430. Замена СМСОП может быть выбрана сетью на основе признаков, таких как цена для пользователя, перегрузка трафика в базовой сети, и соглашений среди операторов услуг радио сети с общим доступом. На основе признака, выбираемого сетью, различная СМСОП или одинаковая СМСОП может быть определена как замена СМСОП. После того как определяется замена СМСОП, шаг 440 передает сообщение запроса на регистрацию для замены СМСОП.
Например, первый провайдер услуг на фиг. 1 может использовать быстрый трафик или технические трудности в этой СМСОП 142. Когда ПО 190 отправляет сообщение запроса на регистрацию с идСМСОП СМСОП 142 плюс индикатором, который разрешает замену СМСОП, радио сеть с общим доступом передает сообщение запроса на регистрацию во вторую СМСОП 144, чтобы избежать в дальнейшем сложных проблем в первой СМСОП 142.
Такой способ выбора базовой сети в ситуации с сетью с общим доступом обеспечивает пользователю одинаковое управление и гибкость в качестве выбора СМСОП в ситуациях с радио сетью без общего доступа, но также обеспечивает гибкость сети для замены базовой сети в сети общего пользования на другую базовую сеть, подключенную к этим радио ресурсам с общим доступом.
Хотя это раскрытие включает в себя то, какие сейчас рассматриваются предпочтительные варианты осуществления и наилучшие режимы изобретения, описанного таким образом, который устанавливает обладание ими со стороны изобретателей и который дает возможность специалисту в области техники создать и использовать изобретение, будет понятно и очевидно, что есть много эквивалентов для предпочтительных вариантов осуществления, раскрытых здесь, и что модификации и изменения могут быть сделаны без отхода от объема и сущности изобретения, которое ограничивается не предпочтительными вариантами осуществления, но прилагаемой формулой, включая любые изменения, сделанные во время рассмотрения этой заявки, и все эквиваленты этой выданной формулы.
Кроме того, понятно, что использование родственных терминов, таких как первый и второй, вверх и вниз и тому подобное, если любой используется только для различения одного объекта от другого объекта, элемента или действия без необходимого требования или допущения любого действия, такого отношения или порядка между объектами, элементами или действиями. Многие функции изобретения и многие принципы изобретательства наилучшим образом воплощаются с или в программах программного обеспечения или командах. Предполагается, что специалист, несмотря на возможные значительные усилия и множество выборов конструкций, мотивируемых, к примеру, доступным временем, текущей технологией и экономическими соображениями, когда он управляется концепциями и принципами, раскрытыми здесь, будет сразу способен создавать команды и программы программного обеспечения с минимальным проведением экспериментов. Поэтому дальнейшее обсуждение такого программного обеспечения, если оно есть, ограничивается в интересах краткости и минимизации какого-либо риска запутать принципы и концепции в соответствии с настоящим изобретением.