СИСТЕМА СВЯЗИ
COMMUNICATION SYSTEM

[0001] Настоящее изобретение относится к системе связи. Изобретение имеет конкретную, но не исключительную релевантность для беспроводных систем связи и их устройств, работающих в соответствии со стандартами Проекта партнерства 3-го поколения (3GPP) или эквивалентами или их производными (включая сети Развитого LTE и следующего поколения или 5G). Изобретение имеет конкретную, хотя не исключительную релевантность для администрирования состояний соединения для устройств связи.
уровень техники
[0002] Последние разработки стандартов 3GPP упоминаются как Долгосрочное развитие (LTE) сети Развитого пакетного ядра (EPC) и Развитой наземной сети радиодоступа UMTS (E-UTRAN), также обычно называемой '4G'. Кроме того, термин '5G' и 'новое радио' (NR) относятся к развивающейся технологии связи, от которой ожидается поддержка множества приложений и служб. Различные подробности сетей 5G описаны в, например, 'NGMN 5G White Paper' V1.0 от Альянса мобильных сетей следующего поколения (NGMN), этот документ доступен по адресу https://www.ngmn.org/5g-white-paper.html. 3GPP предполагает поддерживать 5G посредством так называемых 3GPP сети радиодоступа (RAN) Следующего поколения (NextGen) и 3GPP базовой сети NextGen.
[0003] В соответствии со стандартами 3GPP, NodeB (или eNB в LTE, gNB в 5G) является базовой станцией, через которую устройства связи (пользовательское оборудование или 'UE') соединяются с базовой сетью и осуществляют связь с другими устройствами связи или удаленными серверами. Для простоты, в настоящей заявке будет использоваться термин «базовая станция» для указания на любые такие базовые станции и будет использоваться термин «мобильное устройство», «пользовательское устройство» или UE для указания на любое такое устройство связи. Базовая сеть (т.е. EPC в случае LTE) поддерживает функциональность для администрирования абонентов, администрирования мобильности, начисления платы, безопасности и управления вызовами/сеансами (среди прочего) и обеспечивает соединение для устройств связи с внешними сетями, такими как Интернет.
[0004] Устройства связи могут быть, например, мобильными устройствами связи, такими как мобильные телефоны, смартфоны, пользовательское оборудование, персональные цифровые помощники, ноутбуки/планшетные компьютеры, веб-браузеры, устройства для чтения электронных книг и/или тому подобное. Такие мобильные (или даже в общем стационарные) устройства обычно приводятся в действие пользователем. Однако стандарты 3GPP также позволяют соединять так называемые устройства 'Интернета вещей' (IoT) (например, узкополосные IoT (NB-IoT) устройства) с сетью, которые обычно содержат автоматизированное оборудование, такое как различное измерительное оборудование, телеметрическое оборудование, системы наблюдения, устройства отслеживания и прослеживания, системы безопасности в транспортном средстве, системы поддержки транспортных средств, дорожные датчики, цифровые доски объявлений (билборды), терминалы точек продаж (POS), системы дистанционного управления и тому подобное. По существу, Интернет вещей представляет собой сеть устройств (или «вещей»), оборудованных подходящей электроникой, программным обеспечением, датчиками, сетевой связностью и/или тому подобным, что обеспечивает возможность этим устройствам собирать данные и обмениваться данными друг с другом и с другими устройствами связи. Будет понятно, что устройства IoT иногда также называются устройствами связи машинного типа связи (MTC) или устройствами связи от машины к машине (M2M).
[0005] Для простоты, в описании настоящей заявки упоминаются мобильные устройства, но будет понятно, что описанная технология может быть реализована на любых устройствах связи (мобильных и/или в общем стационарных), которые могут соединяться с сетью связи для отправки/приема данных, независимо от того, управляются ли такие устройства связи вводом, осуществляемым человеком, или инструкциями программного обеспечения, хранящимися в памяти.
[0006] Связь между мобильными устройствами и базовыми станциями управляется с использованием протокола управления радиоресурсами (RRC), как определено в 3GPP TS 36.331 V14.0.0. RRC обрабатывает сигнализацию плоскости управления уровня 3 между мобильными телефонами и сетью радиодоступа и включает в себя, помимо прочих вещей, функции для трансляции системной информации, поискового вызова, установки и освобождения соединения, установки, реконфигурации и освобождения радиоканала-носителя, процедур мобильности и управления мощностью. В соответствии с текущей версией протокола RRC, в любое данное время, мобильное устройство может работать либо в 'дежурном режиме RRC' (в котором не происходит передача данных), либо в 'соединенном режиме RRC' (в котором передача данных может происходить между мобильным устройством и его обслуживающей базовой станцией).
[0007] Когда мобильные устройства, работающие в соединенном режиме RRC, перемещаются в области, покрытой системой связи, они передаются на обслуживание от одной соты (т.е. управляемой одной базовой станцией) к другой соте (управляемой той же самой или другой базовой станцией), в зависимости от сигнальных условий и других требований, таких как запрашиваемое качество обслуживания, тип используемой службы, полная нагрузка системы и тому подобное. Передача обслуживания (хэндовер) требует значительного объёма сигнализации между мобильным устройством и базовыми станциями (старой и новой), а также между базовыми станциями и базовой сетью.
[0008] С другой стороны, в дежурном режиме RRC, мобильные устройства запрограммированы для выбора 'обслуживающей' соты, имеющей хорошее качество сигнала, чтобы привязаться к ней, так что, когда новые данные должны передаваться на/от этих мобильных устройств, они могут извлекать выгоду из благоприятных сигнальных условий. В случае, когда мобильное устройство в дежурном режиме обнаруживает новую соту с лучшим качеством сигнала, чем текущая обслуживающая сота, например, из-за того, что мобильное устройство изменяет свое местоположение, мобильное устройство может выполнить так называемую процедуру повторного выбора соты. Однако мобильное устройство в дежурном режиме не информирует сеть о выбранной новой соте, поскольку эта сота находится в пределах той же самой 'области отслеживания' (т.е. большей географической области, содержащей заданный набор сот), поскольку радиосеть передает системную информацию и сообщения поискового вызова конкретного UE в пределах всей области отслеживания, таким образом, позволяя инициировать связь на/от мобильного устройства независимо от текущей соты, в которой оно находится.
[0009] Для получения выгоды из минимального потребления энергии и высвобождения ценных системных ресурсов мобильные устройства возвращаются в дежурный режим RRC, когда это возможно, и выполняют повторные выборы соты (вместо передачи обслуживания), пока они остаются в пределах той же самой области отслеживания. Базовая станция управляет переходом между различными рабочими режимами для каждого мобильного устройства в пределах его соты (сот). Так как установление и прекращение соединения RRC между базовой станцией и мобильным устройством требует обмена сообщениями сигнализации и, следовательно, использует ценные системные ресурсы, а также занимает некоторое время для завершения, переход из соединенного в дежурный режим разрешается при конкретных обстоятельствах, как определено в 3GPP TS 36.331. Например, обслуживающая базовая станция может предписывать мобильному устройству входить в дежурный режим RRC только после того, как она подтвердила, что больше нет данных, подлежащих передаче на/от конкретного мобильного устройства (например, буферы восходящей линии связи (UL) и нисходящей линии связи (DL) пустые).
[0010] При регистрации своего текущего местоположения (например, соты) в базовой сети, каждое мобильное устройство также имеет ассоциированное соединение 'S1' между своей обслуживающей базовой станцией и базовой сетью. Соединение S1 находится или в так называемом режиме 'IDLE ECM' (когда мобильное устройство находится в дежурном режиме RRC), или в режиме 'CONNECTED ECM' (когда мобильное устройство находится в соединенном режиме RRC). Соединение S1 используется для переноса данных (управляющих и пользовательских данных) между мобильным устройством и базовой сетью (и дальше), и оно поддерживается, пока мобильное устройство остается в соединенном режиме RRC. С другой стороны, когда мобильное устройство входит в дежурный режим RRC, его ассоциированное соединение S1 также прекращается (или приостанавливается) до тех пор, пока в мобильном устройстве не появится больше данных для отправки или приема, и в этом случае новое соединение S1 устанавливается с текущей обслуживающей базовой станцией (или приостановленное соединение S1 повторно активируется).
[0011] Когда сеть имеет данные для отправки на мобильное устройство в дежурном режиме RRC, она запускает подходящую процедуру поискового вызова в последней известной области (области отслеживания/поискового вызова) мобильного устройства, что побуждает базовые станции в этой области широковещательно передавать подходящие сообщения поискового вызова в их сотах, запрашивая переход конкретного мобильного устройства в соединенное состояние RRC. Когда ранее находившийся в дежурном режиме мобильный телефон снова имеет данные для отправки (или он был вызван для приема данных нисходящей линии связи), для того, чтобы ему были распределены ресурсы связи, он инициирует так называемую процедуру установки соединения RRC путем отправки подходящим образом отформатированного сообщения запроса соединения RRC на базовую станцию (следуя так называемой процедуре произвольного доступа, которая обеспечивает, что более низкие уровни, и, в частности, уровень управления доступом к среде (MAC), устанавливаются для связи с базовой станцией).
[0012] Для последних разработок стандартов 3GPP, так называемых сетей Следующего Поколения (NG) или 5G, предвидится, что мобильные устройства смогут также работать в новом состоянии RRC или новом состоянии радиосвязи, называемом состоянием  'слабого соединения' (LC). Когда мобильное устройство находится в состоянии LC, базовая сеть поддерживает свое соединение как управляющей плоскости, так и пользовательской плоскости, даже после того, как мобильное устройство больше не имеет данных для отправки или приема (и, следовательно, оно обычно выполнено с возможностью перехода в дежурный режим RRC). Другими словами, даже хотя в LC состоянии мобильное устройство рассматривается как работающее в дежурном режиме с точки зрения сети радиодоступа (базовой станции), оно все еще может рассматриваться как соединенное с точки зрения базовой сети. Одно из преимуществ этого нового LC состояния состоит в том, что мобильным устройствам (устройствам IoT, в частности), которые имеют малые и нечастые передачи данных, не требуется выполнять всю процедуру установки соединения RRC каждый раз, когда они имеют данные для отправки (или приема). Вместо этого, мобильное устройство с возможностью LC состояния может быть выполнено с возможностью возобновления своего существующего соединения RRC с текущей обслуживающей базовой станцией всякий раз, когда это требуется, и последующего возвращения в более энергоэффективный режим работы, пока оно не будет снова иметь данные для отправки/приема.
[0013] Мобильное устройство может возобновлять свое соединение RRC путем отправки на свою текущую базовую станцию информации (например, ID возобновления), идентифицирующей соединение, подлежащее возобновлению. Это выгодно избегает необходимости базовой станции и мобильному устройству проходить через аутентификацию и установку радиоканала-носителя. Для того чтобы облегчить такое легковесное соединение и упрощенное возобновление соединения между мобильным устройством и его обслуживающей базовой станцией, в 3GPP рассматривается концепция так называемой базовой станции привязки. Эффективно, базовая станция привязки представляет собой базовую станцию, ответственную за хранение контекста слоя доступа (AS) UE, кэширование пользовательских данных мобильного устройства (контекста UE) и за передачу пользовательских данных на другие базовые станции при необходимости во время прекращения S1. Например, базовая станция привязки может быть первой (или предыдущей) базовой станцией, в которой зарегистрировалось мобильное устройство в конкретной области отслеживания (или другой заданной области). Таким образом, когда мобильное устройство пытается возобновить свое соединение RRC через другую базовую станцию (в пределах той же самой области), новая базовая станция может контактировать с базовой станцией привязки и извлечь контекст UE вместе с кэшированными пользовательскими данными на основе информации, обеспеченной мобильным устройством (например, ID возобновления и/или тому подобного). Так как в LC состоянии поддерживается соединение S1, новая базовая станция может выгодным образом избежать необходимости контактировать с базовой сетью и/или устанавливать новое соединение S1 для мобильного устройства (хотя новой базовой станции может потребоваться переключить соединение S1 с базовой станции привязки/предыдущей базовой станции на новую базовую станцию). Концепция базовой станции привязки проиллюстрирована на фиг. 8, которая воспроизведена из проекта 3GPP № R3-160655.
[0014] Текущее соглашение в 3GPP состоит в том, что базовая станция поддерживает соединение S1, в то время как мобильное устройство находится в состоянии слабого соединения, и базовая станция отвечает за поисковый вызов RAN (в подходящей области поискового вызова/отслеживания, конфигурированной базовой станцией), когда она принимает данные нисходящей линии связи от базовой сети. Мобильное устройство в LC состоянии уведомляет сеть, когда оно выходит из ее конфигурированной области поискового вызова на основе RAN, и в этом случае сеть может решить, следует ли оставить мобильное устройство в LC режиме или приостановить мобильное устройство (например, запросить его перейти в дежурный режим RRC).
РАСКРЫТИЕ изобретения
Техническая проблема
[0015] Однако авторы изобретения обнаружили, что, поскольку мобильное устройство оказывается в разных состояниях по отношению к RAN и базовой сети, это может вызвать некоторые проблемы, которые не могут быть разрешены предложенными настоящее время системами. Такие проблемы включают в себя, не ограничиваясь:
- как избежать потери данных DL, когда поисковый вызов на основе RAN терпит неудачу;
- как выполнить поисковый вызов на основе базовой сети (например, MME) как запасной вариант (откат), когда поисковый вызов на основе RAN терпит неудачу;
- как проинформировать объект администрирования мобильности (MME), что определенные операции, такие как балансирование нагрузки, требуемое обновление области отслеживания (TAU), режим энергосбережения (PSM), откат с коммутацией каналов (CSFB) с мобильным завершением (МТ), могут испытывать влияние из-за LC операции мобильного устройства.
- как уведомить MME, когда мобильное устройство входит в LC состояние;
- как осуществлять обмен идентификатора на основе RAN (например, ID возобновления), который используется, чтобы однозначно идентифицировать мобильное устройство, когда оно находится в LC режиме в области маршрутизации RAN (например, для уменьшения времени, требуемого для возобновления соединения, путем выполнения предварительной выборки контекста);
- как ускорить процессы канала произвольного доступа (RACH), когда мобильное устройство переходит из LC режима в обычный соединенный режим для передачи данных;
- как синхронизировать обновление местоположения RAN с обновлением местоположения базовой сети; и
- как обеспечить возможность передачи данных UL, когда мобильное устройство находится в LC режиме.
[0016] Соответственно, предпочтительные примерные варианты осуществления настоящего изобретения имеют целью обеспечить способы и устройство, которые направлены на решение или по меньшей мере частично преодолевают одну или более из проблем, указанных выше, в то же время все еще разрешая мобильным устройствам поддерживать легкое (слабое) соединение с сетью.
[0017] Хотя для эффективности понимания специалистами в данной области техники изобретение будет подробно описано в контексте системы 3GPP (UMTS, LTE), принципы изобретения могут применяться к другим системам, в которых устройства связи или пользовательское оборудование (UE) осуществляют доступ к базовой сети с использованием технологии радиодоступа.
Решение проблемы
[0018] В одном аспекте, изобретение обеспечивает базовую станцию для сети связи, причем базовая станция содержит: приемопередатчик и контроллер, причем контроллер выполнен с возможностью: управления приемопередатчиком для приема от узла базовой сети данных нисходящей линии связи для устройства связи; попытки инициировать связь с устройством связи; и управления приемопередатчиком для отправки на узел базовой сети, когда устройство связи не отвечает на упомянутую попытку инициировать связь, сообщения для запроса инициации процедуры поискового вызова для устройства связи.
[0019] В одном аспекте, изобретение обеспечивает устройство базовой сети для сети связи, причем устройство базовой сети содержит: приемопередатчик и контроллер, причем контроллер выполнен с возможностью: управления приемопередатчиком для отправки на базовую станцию данных нисходящей линии связи для устройства связи; управления приемопередатчиком для приема от базовой станции, когда устройство связи не отвечает на попытку базовой станции инициировать связь, сообщения для запроса инициации процедуры поискового вызова для устройства связи; и инициирования процедуры поискового вызова для устройства связи на основе упомянутого сообщения.
[0020] В одном аспекте, изобретение обеспечивает базовую станцию для сети связи, причем базовая станция содержит: приемопередатчик и контроллер, причем контроллер выполнен с возможностью: управления приемопередатчиком для отправки уведомления на узел базовой сети, указывающего, что по меньшей мере одна операция базовой сети невозможна (или запрещена) для данного устройства связи.
[0021] В одном аспекте, изобретение обеспечивает базовую станцию для сети связи, причем базовая станция содержит: приемопередатчик и контроллер, причем контроллер выполнен с возможностью: поддержки информации, идентифицирующей по меньшей мере одно устройство связи, для которого базовая станция работает как базовая станция привязки, в ассоциации с соответственной контекстной информацией для каждого устройства связи, для которого базовая станция работает как базовая станция привязки; и управления приемопередатчиком для обеспечения другой базовой станции по меньшей мере одного идентификатора для идентификации по меньшей мере одного соответственного устройства связи, для которого базовая станция работает как базовая станция привязки.
[0022] В одном аспекте, изобретение обеспечивает базовую станцию для сети связи, причем базовая станция содержит: приемопередатчик и контроллер, причем контроллер выполнен с возможностью: управления приемопередатчиком для приема от по меньшей мере одной другой базовой станции по меньшей мере одного идентификатора для идентификации по меньшей мере одного устройства связи, для которого по меньшей мере одна другая базовая станция работает как базовая станция привязки; и выбора из по меньшей мере одной другой базовой станции контекстной информации для каждого устройства связи, для которого по меньшей мере одна другая базовая станция работает как базовая станция привязки на основе упомянутого по меньшей мере одного идентификатора.
[0023] В одном аспекте, изобретение обеспечивает базовую станцию для сети связи, причем базовая станция содержит: приемопередатчик и контроллер, причем контроллер выполнен с возможностью: управления приемопередатчиком для приёма от узла базовой сети сообщения, указывающего, что пересылка данных из другой базовой станции должна произойти для устройства связи, вместе с по меньшей мере одним из: идентификатора, ассоциированного с этим устройством связи, для использования при выборке контекста, относящегося к этому устройству связи, из другой базовой станции; информации, идентифицирующей устройство связи в узле базовой сети по интерфейсу S1 (например, 'MME UE S1AP ID'); информации, идентифицирующей другую базовую станцию (например, 'ID eNB привязки'); кода области отслеживания (TAC), ассоциированного с другой базовой станцией; глобально уникального ID (например, GUMMEI), ассоциированного с узлом базовой сети, в текущее время обслуживающим устройство связи; информации, идентифицирующей по меньшей мере один идентификатор соты для по меньшей мере одной соты, на которую запрещена передача обслуживания устройства связи; и по меньшей мере одного другого параметра, запрошенного узлом базовой сети в ранее обработанном запросе передачи обслуживания, относящемся к устройству связи; и управления приемопередатчиком для приема данных, переданных другой базовой станцией соответственно.
[0024] Аспекты изобретения распространяются на соответствующие системы, способы и компьютерные программные продукты, такие как машиночитаемые носители данных, имеющие сохраненные на них инструкции, которые применяются, чтобы программировать программируемый процессор для выполнения способа, как описано в аспектах и возможностях, изложенных выше или перечисленных в формуле изобретения, и/или чтобы программировать подходящим образом адаптируемый компьютер для обеспечения устройства, упоминаемого в любом из пунктов формулы изобретения.
[0025] Каждый признак, раскрытый в настоящем описании (термин, которой включает в себя формулу изобретения) и/или показанный на чертежах, может быть введен в изобретение независимо от любых других раскрытых и/или проиллюстрированных признаков или в сочетании с ними. В особенности, но без ограничения, признаки любых пунктов формулы изобретения, зависимых от конкретного независимого пункта формулы изобретения, могут быть введены в этот независимый пункт формулы изобретения в любой комбинации или по отдельности.
[0026] Примерные варианты осуществления изобретения теперь будут описаны, в качестве примера, со ссылкой на прилагаемые чертежи.
краткое описание чертежей
[0027] Фиг. 1 схематично иллюстрирует сотовую телекоммуникационную систему, к которой могут применяться примерные варианты осуществления изобретения;
Фиг. 2 является блок-схемой мобильного устройства, образующего часть системы, показанной на фиг. 1;
Фиг. 3 является блок-схемой базовой станции, образующей часть системы, показанной на фиг. 1;
Фиг. 4 является блок-схемой объекта администрирования мобильности, образующего часть системы, показанной на фиг. 1;
Фиг. 5 является временной диаграммой, иллюстрирующей примерный способ, которым могут быть реализованы примерные варианты осуществления изобретения в системе согласно фиг. 1;
Фиг. 6 является временной диаграммой, иллюстрирующей примерный способ, которым могут быть реализованы примерные варианты осуществления изобретения в системе согласно фиг. 1;
Фиг. 7 является временной диаграммой, иллюстрирующей примерный способ, которым могут быть реализованы примерные варианты осуществления изобретения в системе согласно фиг. 1; и
Фиг. 8 схематично иллюстрирует концепцию базовой станции привязки.
осуществлениЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Обзор
[0028]
Фиг. 1 схематично иллюстрирует телекоммуникационную сеть 1, в которой мобильные устройства 3, мобильные телефоны и другие устройства связи (например, устройства IoT) могут осуществлять связь друг с другом через базовые станции 5 E-UTRAN и базовую сеть 7 с использованием технологии радиодоступа (RAT) E-UTRA. Как будет понятно специалистам в данной области техники, в то время как одно мобильное устройство 3 (обозначенное 'UE'), одно устройство 3' IoT и три базовых станции 5a-5c показаны на фиг. 1 в целях иллюстрации, система, при реализации, будет обычно включать в себя другие базовые станции и устройства связи.
[0029] Каждая базовая станция 5 управляет одной или более ассоциированными сотами. В этом примере, базовая станция 5b управляет 'Сотой #1', и базовая станция 5c управляет 'Сотой #2'. Хотя не показано на фиг. 1, базовая станция 5a будет также обычно управлять одной или более сотами. Также будет понятно, что в некоторых сценариях 'старая' базовая станция 5a и базовая станция 5b 'привязки' могут быть одной и той же.
[0030] Устройства связи могут соединяться с любой сотой (в зависимости от их местоположения и, возможно, от других факторов, например, условий сигнализации, данных подписки, пропускной способности и/или тому подобного) путем установления соединения управления радиоресурсами (RRC) с подходящей базовой станцией 5, управляющей этой сотой. Как можно видеть, мобильное устройство 3 расположено в области, где соты, управляемые базовыми станциями 5b и 5c, частично перекрываются. Таким образом, при работе в дежурном режиме RRC (без отправки/приема данных), мобильное устройство 3 привязывается к соте, имеющей лучшее качество сигнала, и при нахождении в активном режиме RRC, мобильное устройство 3 передает данные через эту соту (с использованием, например, воздушного интерфейса 'Uu'). Аналогично, в этом примере, устройство 3' IoT привязывается к Соте #2 (в дежурном режиме RRC) и осуществляет связь через базовую станцию 5c (в активном режиме RRC).
[0031] Когда мобильное устройство 3 (устройство 3' IoT) сначала регистрируется в сети (посредством одной из базовых станций 5), его обслуживающая базовая станция 5 также устанавливает ассоциированное соединение S1 для ретрансляции передач (пользовательских и управляющих данных) между обслуживающей базовой станцией 5 и базовой сетью 7.
[0032] Базовые станции 5 соединяются с базовой сетью 7 посредством S1 интерфейса и друг с другом посредством X2 интерфейса (или напрямую, или посредством X2 шлюза). Базовая сеть 7 включает в себя, помимо прочего, объект 9 (MME) администрирования мобильности, обслуживающий шлюз (S-GW) 10 и шлюз 11 сети пакетных данных (P-GW) для обеспечения соединения между базовыми станциями 5 и другими сетями (такими как Интернет) и/или серверами, поддерживаемыми вне базовой сети 7.
[0033] MME 9 является сетевым узлом, ответственным за отслеживание местоположений мобильных устройств связи (мобильных устройств и подобных устройств IoT) в телекоммуникационной сети 1, особенно когда UE находится в режиме RRC_IDLE. В частности, MME 9 хранит идентификатор последней известной соты (или области отслеживания) мобильных устройств связи, так что они могут уведомляться, когда существует входящий вызов (голосовой или данных) для них, и что маршрут связи установлен через базовую станцию 5, в текущее время обслуживающую конкретное мобильное устройство связи.
[0034] В следующих примерах, мобильное устройство 3 соединяется с сетью периодически (например, всякий раз, когда одному из его приложений требуется осуществлять связь с сетью) для отправки данных на удаленную конечную точку (например, сервер или другое устройство связи). Мобильное устройство 3 выполнено с возможностью работы в режиме слабого соединения (LC), в котором сеть поддерживает ассоциированное соединение S1, даже когда мобильное устройство 3 работает в дежурном режиме с точки зрения RAN. Таким образом, между его периодическими повторными соединениями, мобильное устройство 3 эффективно входит в дежурный (или 'приостановленный') режим и, таким образом, избегает выполнения передач обслуживания, пока оно остается в области, конфигурированной его базовой станцией привязки.
[0035] Обслуживающая базовая станция 5 отвечает за конфигурирование подходящей области поискового вызова на основе RAN для мобильного устройства 3 (например, путем обеспечения списка сот и/или ID области поискового вызова мобильному устройству 3). Область поискового вызова на основе RAN может быть конфигурирована как одна или более сот из одной и той же или разных базовых станций 5. Например, область поискового вызова на основе RAN может быть областью отслеживания.
[0036] Как проиллюстрировано пунктирной линией, мобильное устройство 3 ранее соединено с базовой станцией 5b (посредством Соты #1), и, таким образом, базовая станция 5b (действующая как базовая станция привязки для мобильного устройства 3) поддерживает ассоциированный контекст UE и завершает S1. Однако, будет также понятно, что базовая станция привязки может быть другой базовой станцией, например, старой базовой станцией 5a. В настоящем примере, базовая станция 5b привязки конфигурирует мобильное устройство 3 с областью поискового вызова RAN, которая включает в себя собственную соту (Соту #1) базовой станции привязки и любые соты, управляемые базовой станцией 5a.
[0037] Как проиллюстрировано непрерывной линией, мобильное устройство 3 теперь доступно через базовую станцию 5c (посредством Соты #2), например, из-за изменения в сигнальных условиях в Соте #1 и/или перемещения мобильного устройства 3. В этом примере, мобильное устройство 3 в текущее время не имеет активных соединений с сетью радиодоступа (базовыми станциями 5), таким образом, оно выполнено с возможностью выполнения повторного выбора соты, когда оно перемещается в Соту #2 (без информирования сети).
[0038] Как объяснено выше, в LC состоянии мобильное устройство 3 все еще рассматривается как соединенное (ECM-CONNECTED) с точки зрения базовой сети 7 (MME 9), даже после того, как мобильное устройство 3, в действительности, перешло в дежурный режим с точки зрения базовых станций (и, следовательно, мобильному устройству 3 не требуется активировать соединение данных со своей базовой станцией 5). Соответственно, когда существуют данные нисходящей линии связи для отправки, MME 9 не инициирует поисковый вызов, для мобильного устройства 3 в LC состоянии/режиме (например, через ассоциированную область отслеживания/поискового вызова), поскольку MME 9 полагает, что мобильное устройство 3 все еще имеет активное соединение со своей обслуживающей базовой станцией 5 (в этом примере, базовой станцией 5b привязки). Таким образом, MME 9 начинает отправку данных нисходящей линии связи на базовую станцию 5b привязки. В ответ на данные нисходящей линии связи, базовая станция 5b привязки начинает подходящие процедуры для поискового вызова (на основе RAN) мобильного устройства 3 в области поискового вызова, подходящей для этого мобильного устройства 3. Поисковый вызов на основе RAN указывает мобильному устройству 3, что оно должно возобновить свое соединение RRC (повторно соединиться) через подходящую базовую станцию для приема данных нисходящей линии связи. До тех пор пока мобильное устройство 3 не возобновит свое соединение, базовая станция 5b привязки хранит данные нисходящей линии связи из MME 9 (в случае сигнализации или данных плоскостей управления) или из S-GW 10 (в случае данных пользовательской плоскости) в своем кэше (памяти).
[0039] Базовая станция 5b решает, какие соты вызывать, когда она принимает данные нисходящей линии связи. При необходимости, базовая станция 5b привязки может отправить подходящую X2 сигнализацию поискового вызова на свою соседнюю базовую станцию(и), чтобы достичь мобильное устройство 3 через соту(ы), иную, чем его собственная. Однако так как мобильное устройство 3 тем временем переместилось и сейчас оно находится в Соте #2, оно может оказаться неспособным принять (или ответить на) сигнализацию поискового вызова. Это может происходить, например, когда базовая станция 5b привязки не выполняет поисковый вызов через своих соседей (даже хотя Сота #2 может принадлежать к конфигурированной в текущее время области поискового вызова RAN), когда Сота #2 не принадлежит области поискового вызова, конфигурированной для мобильного устройства 3, или когда сигнальные условия на краю Соты #2 препятствуют мобильному устройству 3 успешно принимать (или отвечать на) сигнализацию поискового вызова в этой соте.
[0040] Благоприятным образом, если базовая станция 5b привязки не принимает никакой ответ от мобильного устройства 3 в заданном временном интервале (после начала поискового вызова), базовая станция 5b запрашивает MME 9 инициировать процедуры поискового вызова (предыдущего поколения) на основе S1. Однако прежде чем MME 9 сможет обеспечить содействие в этом отношении, MME 9 требуется перевести мобильное устройство 3 из соединенного состояния в дежурное состояние (например, из ECM-CONNECTED в ECM-IDLE). Для этого базовая станция 5b выполнена с возможностью использования сигнализации предыдущего поколения для разъединения существующего соединения S1. Например, базовая станция 5b может быть выполнена с возможностью отправки подходящим образом отформатированного сообщения (такого как 'запрос освобождения контекста UE' и/или тому подобное), включающего в себя информацию, указывающую, что поисковый вызов на основе S1 запрашивается для мобильного устройства 3 в его последней записанной области отслеживания. Благоприятным образом, запрос базовой станции разрешает MME 9 перевести мобильное устройство 3 в дежурное состояние (ECM-IDLE), разрешая MME 9 запустить поисковый вызов предыдущего поколения на основе S1. Предпочтительно, сообщение из базовой станции 5b может также указывать, что поисковый вызов запрашивается без запуска освобождения канала-носителя мобильного устройства 3 посредством S-GW 10 (т.е. в отличие от традиционной процедуры при приеме запроса освобождения контекста UE для UE в дежурном состоянии RRC предыдущего поколения).
[0041] MME 9 запускает поисковый вызов на основе S1 и ждет подходящего ответа от мобильного устройства 3. В этом примере, мобильное устройство 3 отвечает на запрос поискового вызова MME посредством новой базовой станции 5c путем выполнения подходящих процедур установления соединений RRC и S1 (посредством новой базовой станции 5c/Соты #2). Это возможно, когда новая базовая станция 5 не знает или не понимает того, как локализовать ассоциированный контекст UE с использованием идентификатора UE (например, ID возобновления), принятого от мобильного устройства 3. MME 9 регистрирует Соту #2 как новое местоположение мобильного устройства 3.
[0042] Когда новая базовая станция 5c устанавливает новое соединение RRC и S1 для мобильного устройства 3, MME 9 выгодным образом способно указывать новой базовой станции 5c, что должна произойти пересылка данных от старой базовой станции 5b (привязки). В этом примере, MME 9 запрашивает пересылку данных в своем ответе к базовой станции 5b привязки (например, 'Ответ освобождения контекста UE' и/или тому подобное).
[0043] Более того, MME 9 может также быть выполнено с возможностью наблюдения (предыдущих) передач обслуживания, выполняемых мобильным устройством 3, и получения контекстной информации и других параметров, относящихся к мобильному устройству 3. Таким образом, сообщение MME 9 на новую базовую станцию 5c может также включать в себя информацию (ранее полученную или хранимую MME 9), которая может использоваться новой базовой станцией 5c для выборки контекста UE из базовой станции 5b привязки. Аналогично, MME 9 способно обеспечивать информацию, связанную с базовой станцией 5b привязки, чтобы выполнить пересылку данных.
[0044] С другой стороны, в случае, если мобильное устройство 3 не найдено (т.е. оно не отвечает на сетевой поисковый вызов на основе S1), то MME 9 может следовать подходящим процедурам предыдущего поколения, чтобы освободить контекст UE (хранимый в базовой станции 5b привязки и MME 9) и запустить освобождение канала-носителя доступа в направлении S-GW 10. После того, как контекст UE освобожден, мобильное устройство 3 рассматривается как находящееся в дежурном состоянии RRC (вместо LC состояния), и мобильное устройство 3 способно осуществлять связь с сетью снова путем перевода в соединенное состояние RRC, например, путем запуска подходящей операции установки соединения RRC (вместо простой операции возобновления).
[0045] В особенно выгодном примере, базовые станции 5 могут быть выполнены с возможностью уведомления MME 9 о том, что определенные операции невозможны для мобильного устройства 3, поскольку оно в текущее время работает в LC состоянии. Такие операции MME могут включать в себя, например, балансирование нагрузки, требуемое TAU, режим энергосбережения, MT CSFB и/или тому подобное. Таким образом, даже если MME 9 продолжает наблюдать мобильное устройство 3 как находящееся в соединенном состоянии (S1 connected/ECM-CONNECTED), MME 9 способно избегать таких процедур.
[0046] Благоприятным образом, обслуживающая/базовая станция 5 привязки (в этом примере, базовая станция 5b) выполнена с возможностью отправки на MME 9 информации, идентифицирующей, работает ли мобильное устройство 3 в LC состоянии и/или должны ли предотвращаться (или запрещаться) определенные операции MME. На основе принятой информации, MME 9 предпринимает разную обработку для определенных операций, таких как CSFB, или не будет освобождать S1 с требуемым TAU балансированием нагрузки. В результате, при перегрузке, MME 9 может быть выполнено с возможностью освобождения соединений S1, которые не принадлежат тем UE, которые находятся в режиме слабого соединения (LIGHT-CONNECTED).
[0047] Благоприятным образом, процедуры, описанные выше, позволяют MME 9 избегать выполнения и/или запрашивания процедур, которые иначе были бы неподходящими для текущего операционного состояния мобильного устройства 3.
[0048] Для того, чтобы облегчить быстрое возобновление соединения RRC для мобильных устройств 3 через другую базовую станцию (в этом примере, возобновление соединения мобильного устройства через базовую станцию 5c и Соту #2), базовые станции 5 этой системы могут также быть выполнены с возможностью обмена друг с другом информацией, относящейся к мобильным устройствам 3 (пользователям), для которых они действуют как базовая станция привязки.
[0049] Конкретно, базовые станции 5 (по меньшей мере те, которые работают как базовые станции привязки) могут быть выполнены с возможностью обеспечения в их соседнюю базовую станцию(и) по интерфейсу X2 информации, идентифицирующей любой контекст UE AS, данные безопасности, приостановленные каналы-носители в этой конкретной базовой станции 5 и/или мобильные устройства 3, ассоциированные с такими приостановленными каналами-носителями.
[0050] С использованием такой обмениваемой информации (например, идентификаторов приостановленных каналов-носителей и/или мобильных устройств, ассоциированных с такими каналами-носителями), соседние базовые станции 5 благоприятным образом способны предварительно выбирать ассоциированный контекст UE для каналов-носителей, приостановленных в другой базовой станции (привязки). Это позволяет им минимизировать задержку во времени на передачу обслуживания (или мобильности дежурного режима) конкретного мобильного устройства 3 для соты, управляемой новой (соседней) базовой станцией 5 (поскольку контекст UE уже доступен локально в новой базовой станции 5). Это может быть полезно для сверхнадежной связи с низкой задержкой.
[0051] В итоге, в этой сети можно обеспечить лучшую непрерывность службы и более эффективное использование ресурсов в пользовательском оборудовании (мобильном устройстве и/или устройстве IoT), базовых станциях и MME, когда пользовательское оборудование (которое может работать в LC состоянии) перемещается и/или привязывается к новой соте, управляемой другой базовой станцией.
Мобильное устройство
[0052]
Фиг. 2 является блок-схемой, иллюстрирующей главные компоненты мобильного устройства 3, показанного на фиг. 1 (например, мобильного телефона или устройства IoT). Как показано, мобильное устройство 3 имеет схему 31 приемопередатчика, которая приводится в действие для передачи сигналов и для приема сигналов на/от базовой станции 5 посредством одной или более антенн 33. Мобильное устройство 3 имеет контроллер 37 для управления работой мобильного устройства 3. Контроллер 37 ассоциирован с памятью 39 и связан со схемой 31 приемопередатчика. Хотя не обязательно требуется для его работы, мобильное устройство 3 может, разумеется, иметь всю обычную функциональность традиционного мобильного телефона (такую как пользовательский интерфейс 35), и это может обеспечиваться любым одним или любой комбинацией из аппаратных средств, программного обеспечения и прошивки, при необходимости. Программное обеспечение может быть предварительно установлено в памяти 39 и/или может загружаться, например, посредством телекоммуникационной сети или из съемного устройства хранения данных (RMD).
[0053] Контроллер 37 выполнен с возможностью управления всей работой мобильного устройства 3 посредством, в этом примере, программных инструкций или инструкций программного обеспечения, хранящихся в памяти 39. Как показано, эти инструкции программного обеспечения включают в себя, среди прочего, операционную систему 41, модуль 43 управления связью, модуль 45 состояния UE, модуль 46 RRC и модуль 49 NAS.
[0054] Модуль 43 управления связью приводится в действие, чтобы управлять связью между мобильным устройством 3 и его обслуживающей базовой станцией 5 (и другими устройствами связи, соединенными с обслуживающей базовой станцией 5, такими как дополнительные мобильные устройства, устройства IoT, узлы базовой сети и т.д.).
[0055] Модуль 45 состояния UE отвечает за администрирование операционного состояния мобильного устройства 3 (например, путем получения подходящей конфигурации (такой как таймер(ы) перехода состояний, информация, идентифицирующая область поискового вызова RAN) и информации, идентифицирующей местоположение UE, информации о соте и т.д.) и управление другими модулями (например, модулем 46 RRC и модулем 49 NAS) в соответствии с текущим операционным состоянием мобильного устройства 3.
[0056] Модуль 46 RRC приводится в действие, чтобы генерировать, отправлять и принимать сообщения сигнализации, отформатированные в соответствии со стандартом RRC. Например, такими сообщениями обмениваются между собой мобильное устройство 3 и его обслуживающая базовая станция 5. Сообщения RRC могут включать в себя, например, сообщения, относящиеся к установлению/возобновлению соединения RRC с подходящей базовой станцией 5.
[0057] Модуль 49 NAS приводится в действие, чтобы генерировать, отправлять и принимать сообщения сигнализации, отформатированные в соответствии со стандартом NAS. Например, такими сообщениями обмениваются между собой мобильное устройство 3 и MME 9 (посредством обслуживающей базовой станции 5, с использованием модуля 46 RRC). Сообщения NAS могут включать в себя, например, сообщения, относящиеся к регистрации и/или обновлению области (или соты) отслеживания, где расположено мобильное устройство 3 в текущее время.
Базовая станция
[0058]
Фиг. 3 является блок-схемой, иллюстрирующей главные компоненты базовой станции 5, показанной на фиг. 1. Как показано, базовая станция 5 имеет схему 51 приемопередатчика для передачи сигналов и для приема сигналов на/от пользовательского оборудования (такого как мобильное устройство 3/устройство 3' IoT) посредством одной или более антенн 53, интерфейс 55 базовой сети (например, S1 интерфейс, NG-C интерфейс и/или тому подобное) для передачи сигналов и для приема сигналов на/от базовой сети 7 и интерфейс 56 базовой станции (например, X2 интерфейс, Xn интерфейс и/или тому подобное) для передачи сигналов и для приема сигналов на/от соседних базовых станций. Базовая станция 5 имеет контроллер 57 для управления работой базовой станции 5. Контроллер 57 ассоциирован с памятью 59. Хотя не обязательно показано на фиг. 3, базовая станция 5 будет, разумеется, иметь всю полезную функциональность базовой станции сети сотового телефона, и это может быть обеспечено любым одним или любой комбинацией из аппаратных средств, программного обеспечения и прошивки, по мере необходимости. Программное обеспечение может быть предварительно установлено в памяти 59 и/или может загружаться, например, посредством телекоммуникационной сети 1 или из съемного устройства хранения данных (RMD). Контроллер 57 выполнен с возможностью управления всей работой базовой станции 5 посредством, в этом примере, программных инструкций или инструкций программного обеспечения, хранящихся в памяти 59. Как показано, эти инструкции программного обеспечения включают в себя, среди прочего, операционную систему 61, модуль 63 управления связью, модуль 65 состояния UE, модуль 66 RRC, модуль 67 X2 и модуль 68 S1AP.
[0059] Модуль 63 управления связью приводится в действие, чтобы управлять связью между базовой станцией 5 и пользовательским оборудованием (мобильным устройством 3/устройством 3' IoT) и другими сетевыми объектами, которые соединены с базовой станцией 5. Модуль 63 управления связью также управляет отдельными потоками пользовательского трафика нисходящей линии связи (посредством ассоциированных радиоканалов данных) и управляющими данными, подлежащими передаче на устройства связи, ассоциированные с этой базовой станцией 5, включая, например, управляющие данные для администрирования работы мобильного устройства 3 и/или устройства 3' IoT.
[0060] Модуль 65 состояния UE отвечает за администрирование и контроль операционных состояний мобильных устройств 3, обслуживаемых базовой станцией 5 (например, путем генерации и отправки подходящей конфигурации, такой как таймер(ы) перехода состояний, информация, идентифицирующая область поискового вызова RAN, и т.д.), и, по мере необходимости, обеспечение информации о текущем операционном состоянии конкретного мобильного устройства 3 на другие узлы (например, MME 9).
[0061] Модуль 66 RRC приводится в действие, чтобы генерировать, отправлять и принимать сообщения сигнализации, отформатированные в соответствии со стандартом RRC. Например, такими сообщениями обмениваются между собой базовая станция 5 и мобильное устройство 3 (и другое пользовательское оборудование в соте базовой станции 5). Сообщения RRC могут включать в себя, например, сообщения, относящиеся к установлению/возобновлению соединения RRC для конкретного мобильного устройства 3.
[0062] Модуль 67 X2 приводится в действие, чтобы генерировать, отправлять и принимать сообщения (сообщения X2/Xn) сигнализации, отформатированные в соответствии со стандартом X2AP (или XnAP). Сообщения X2/Xn могут включать в себя, например, сообщения, относящиеся к поисковому вызову мобильного устройства 3, пересылке данных, переносу/выборке контекста UE (и другой информации, относящейся к мобильному устройству 3) между соседними базовыми станциями.
[0063] Модуль 68 S1AP приводится в действие, чтобы генерировать, отправлять и принимать сообщения сигнализации, отформатированные в соответствии со стандартом S1AP (или NG-C AP). Например, такими сообщениями обмениваются между собой базовая станция 5 и объект администрирования мобильности (MME) 9. Сообщения S1AP могут включать в себя, например, сообщения, относящиеся к регистрации местоположения и/или операционному состоянию (например, LC) пользовательского оборудования в соте базовой станции, и/или ассоциированные ответы.
Объект администрирования мобильности
[0064]
Фиг. 4 является блок-схемой, иллюстрирующей главные компоненты объекта 9 администрирования мобильности (MME), показанного на фиг. 1. Как показано, объект 9 администрирования мобильности имеет схему 71 приемопередатчика для передачи сигналов и для приема сигналов на/от базовых станций 5 (и/или устройств связи, соединенных с базовыми станциями 5) через интерфейс 75 базовой станции (например, S1 интерфейс). Объект 9 администрирования мобильности имеет контроллер 77 для управления работой объекта 9 администрирования мобильности. Контроллер 77 ассоциирован с памятью 79. Хотя не обязательно показано на фиг. 4, объект 9 администрирования мобильности будет, разумеется, иметь всю обычную функциональность объекта администрирования мобильности сети сотового телефона, и это может быть обеспечено любым одним или любой комбинацией из аппаратных средств, программного обеспечения и прошивки, по мере необходимости. Программное обеспечение может быть предварительно установлено в памяти 79 и/или может загружаться, например, посредством телекоммуникационной сети 1 или из съемного устройства хранения данных (RMD). Контроллер 77 выполнен с возможностью управления всей работой объекта 9 администрирования мобильности посредством, в этом примере, программных инструкций или инструкций программного обеспечения, хранящихся в памяти 79. Как показано, эти инструкции программного обеспечения включают в себя, среди прочего, операционную систему 81, модуль 83 управления связью, модуль 85 регистрации состояния/местоположения UE, модуль 88 S1AP и модуль 89 NAS.
[0065] Модуль 83 управления связью приводится в действие, чтобы управлять связью между объектом 9 администрирования мобильности и базовыми станциями 5, мобильными устройствами 3, устройствами IoT и другими сетевыми объектами, которые соединены с объектом 9 администрирования мобильности.
[0066] Модуль 85 регистрации состояния/местоположения UE отвечает за отслеживание текущего местоположения и состояния (например, незанятое или соединенное) пользовательского оборудования, соединенного с MME 9.
[0067] Модуль 88 S1AP приводится в действие, чтобы генерировать, отправлять и принимать сообщения сигнализации, отформатированные в соответствии со стандартом S1AP (или NG-C AP). Например, такими сообщениями обмениваются между собой объект 9 администрирования мобильности и соединенные базовые станции 5. Сообщения S1AP могут включать в себя, например, сообщения, относящиеся к регистрации местоположения и/или операционного состояния (например, LC) пользовательского оборудования в соте базовой станции, запрашиванию пересылки данных, запрашиванию переключения маршрута и/или ассоциированным ответам.
[0068] Модуль 89 NAS приводится в действие, чтобы генерировать, отправлять и принимать сообщения сигнализации, отформатированные в соответствии со стандартом NAS. Например, такими сообщениями обмениваются между собой MME 9 и мобильное устройство 3 (через базовую станцию 5, с использованием модуля 88 S1AP). Сообщения NAS могут включать в себя, например, сообщения, относящиеся к регистрации и/или обновлению области (или соты) отслеживания, где расположено мобильное устройство 3 в текущее время.
[0069] В описании, приведенном выше, мобильное устройство 3, базовая станция 5 и объект 9 администрирования мобильности описаны для простоты понимания как имеющие некоторое число дискретных модулей (таких как модули управления связью и модули состояния UE). Хотя модули могут быть обеспечены таким образом для определенных приложений, например, где существующая система была модифицирована для реализации изобретения, в других приложениях, например в системах, спроектированных с признаками изобретения изначально, эти модули могут быть встроены во всю операционную систему или код, и поэтому эти модули могут не различаться как дискретные объекты. Эти модули могут также быть реализованы в программном обеспечении, аппаратных средствах, прошивке или их сочетании.
[0070] Далее будет дано (со ссылкой на фиг. 5-7) более подробное описание сценария, обсуждаемого выше, где мобильное устройство, работающее в LC состоянии, перемещается между сотами, управляемыми разными базовыми станциями.
Операция - первый пример
[0071]
Фиг. 5 является временной диаграммой (диаграммой последовательности операций для сообщений), иллюстрирующей примерный процесс, выполняемый компонентами сети 1 при выполнении операции поискового вызова для мобильного устройства (UE или устройства IoT), работающего в LC состоянии.
[0072] Будет понятно, что в этом примере, новая базовая станция 5c является базовой станцией, конфигурированной в соответствии со стандартами Rel-14 (или более поздними), и, следовательно, она поддерживает пользовательское оборудование, работающее в LC режиме.
[0073] Первоначально, мобильное устройство 3 работает в LC состоянии, и его предыдущая обслуживающая базовая станция 5b действует как базовая станция привязки для мобильного устройства 3. Соответственно, базовая станция 5b привязки (с использованием своего модуля 65 состояния UE) хранит контекст UE, ассоциированный с мобильным устройством 3, и конфигурирует подходящую область поискового вызова на основе RAN для мобильного устройства 3 (например, путем передачи списка сот и/или ID области поискового вызова на мобильное устройство 3) во время завершения S1. Когда мобильное устройство 3 покидает область (Сота #1), обслуживаемую базовой станцией 5b привязки (и/или условия сигнала в Соте #1 ухудшаются), мобильное устройство 3 выбирает новую соту для привязки, которая имеет более благоприятные условия сигнала. В этом примере мобильное устройство 3 выбирает и привязывается к Соте #2, которая управляется базовой станцией 5c. Так как мобильное устройство 3 не имеет активных соединений с сетью радиодоступа, базовой станции 5b привязки неизвестно текущее местоположение (Сота #2) мобильного устройства 3. С точки зрения базовой станции 5b привязки, таким образом, мобильное устройство 3 расценивается как находящееся в дежурном режиме (в LC состоянии).
[0074] В то время как мобильное устройство 3 предполагается работающим в LC состоянии, MME 9 (с использованием своего модуля 85 регистрации состояния/местоположения UE) поддерживает ассоциированное S1 соединение (состояние ECM-CONNECTED), даже когда мобильное устройство 3 работает в дежурном режиме с точки зрения RAN (что может не наблюдаться посредством MME 9). Соответственно, как в общем показано на этапах S501a и S501b, когда MME 9 имеет данные нисходящей линии связи для отправки на мобильное устройство 3 (например, сигнализация управляющей плоскости/данные пользовательской плоскости), MME 9 (с использованием своего модуля 88 S1AP) начинает передавать данные нисходящей линии связи на базовую станцию 5b привязки без выполнения поискового вызова. Будет также понятно, что в некоторых случаях, другой узел базовой сети, например, S-GW 10, может передавать данные нисходящей линии связи на базовую станцию 5b привязки.
[0075] В ответ на прием данных нисходящей линии связи от MME 9, контроллер 57 базовой станции 5b привязки запускает, на этапе S502, поисковый вызов на основе RAN, что обычно включает в себя передачу сигнализации поискового вызова через Uu интерфейс, через X2 интерфейс или оба. На этапе S503, базовая станция 5b привязки выполняет поисковый вызов на основе RAN мобильного устройства 3 в области поискового вызова, которая подходит для этого мобильного устройства 3. Хотя не показано на фиг. 5, базовая станция 5b привязки может также отправлять подходящую X2 сигнализацию поискового вызова на свою соседнюю базовую станцию(и) 5, чтобы пытаться достичь мобильного устройства 3 через соседние соты. Эффективно, поисковый вызов на основе RAN указывает мобильному устройству 3, что оно должно возобновить свое соединение RRC (повторно соединиться) через базовую станцию 5b привязки или другую подходящую базовую станцию для приема данных нисходящей линии связи.
[0076] В начале поискового вызова, базовая станция 5b привязки запускает подходящий таймер (например, таймер поискового вызова) и сохраняет данные нисходящей линии связи из MME 9 (или S-GW 10) в своем локальном кэше (памяти 59).
[0077] В этом примере, мобильное устройство 3 неспособно принимать (или отвечать на) сигнализацию поискового вызова. Это может иметь место, например, когда базовая станция 5b привязки не выполняет поисковый вызов через своих соседей (даже хотя Сота #2 может принадлежать в текущее время конфигурированной области поискового вызова RAN), когда Сота #2 не принадлежит области поискового вызова, конфигурированной для мобильного устройства 3, или когда сигнальные условия на краю Соты #2 препятствуют мобильному устройству 3 успешно принимать (или отвечать на) сигнализацию поискового вызова в этой соте.
[0078] Как в общем показано на этапе S504, если базовая станция 5b привязки не принимает никакой ответ от мобильного устройства 3 в заданном временном интервале (например, по истечении таймера поискового вызова), базовая станция 5b переходит к запрашиванию помощи от MME 9.
[0079] Конкретно, базовая станция 5b привязки генерирует и отправляет, на этапе S505, подходящим образом отформатированное сообщение S1 сигнализации (такое как 'запрос освобождения контекста UE' и/или тому подобное), запрашивая MME 9 инициировать процедуры поискового вызова (предыдущего поколения) на основе S1. Как показано на фиг. 5, сообщение от базовой станции 5b может также указывать (или оно может интерпретироваться так), что MME 9 не требуется запускать освобождение канала-носителя мобильного устройства 3 посредством S-GW 10.
[0080] Однако, прежде чем MME 9 сможет перейти к содействию базовой станции 5b (например, путем инициирования процедуры поискового вызова в пределах сети), MME 9 требуется перевести состояние UE из соединенного в дежурное (из ECM-CONNECTED к ECM-IDLE). Таким образом, после приема сообщения в S505, MME 9 (с использованием своего модуля 85 регистрации состояния/местоположения UE) переводит S1 соединение для мобильного устройства 3 в дежурный режим (например, ECM-IDLE) и затем переходит к инициированию процедур поискового вызова предыдущего поколения в последней известной области отслеживания мобильного устройства 3 на этапе S506. Таким образом, MME 9 генерирует (с использованием своего модуля 88 S1AP) и отправляет, на этапе S507, подходящим образом отформатированный запрос поискового вызова на базовые станции 5, управляющие сотами, которые принадлежат последней известной области отслеживания (включая новую базовую станцию 5c).
[0081] Как показано, запрос поискового вызова MME запускает новую базовую станцию 5c, чтобы выполнять, на этапе S508, подходящий поисковый вызов для мобильного устройства 3 по Uu интерфейсу (в Соте #2). Однако, как показано на фиг. 5, MME 9 и S-GW 10 не выполняют процедуру 'Освобождение доступа к каналу-носителю', т.е. MME 9 поддерживает существующий S1 канал-носитель для мобильного устройства 3 через S-GW 10 несмотря на прием запроса освобождения контекста UE от базовой станции 5a.
[0082] После запуска поискового вызова на основе S1, MME 9 ждет ответа от мобильного устройства 3. В этом примере, как в общем показано на этапе S509, мобильное устройство 3 отвечает на Uu запрос поискового вызова новой базовой станцией 5c путем выполнения подходящих процедур установления соединений RRC и S1 (посредством Соты #2). Обычно, этап S509 включает в себя то, что мобильное устройство 3 (с использованием своего модуля 49 NAS), генерирует и отправляет подходящим образом отформатированный запрос передачи обслуживания на MME 9 (посредством новой базовой станции 5c). С использованием своего модуля 85 регистрации состояния/местоположения UE, MME 9 регистрирует Соту #2 как новое местоположение мобильного устройства 3. Как часть этапа S509, MME 9 может также указывать (например, в подходящим образом отформатированном 'запросе установления исходного контекста' и/или тому подобном) новой базовой станции 5c, что пересылка данных от базовой станции 5b привязки на новую базовую станция 5c неизбежна, так что новая базовая станция 5c способна подготовить подходящие ресурсы для приема переданных данных.
[0083] Благоприятным образом, MME 9 может быть выполнено с возможностью контроля (предшествующих) передач обслуживания, выполненных мобильным устройством 3, и получения (удержания в памяти 79) контекстной информации и других параметров, относящихся к мобильному устройству 3. Таким образом, сообщение MME 9 на новую базовую станцию 5c может также включать в себя одно или более из следующей информации, хранимой MME 9: подходящий идентификатор, ассоциированный с мобильным устройством 3 (например, ID возобновления), который новая базовая станция 5c может использовать для выборки контекста; информация, идентифицирующая мобильное устройство 3 в MME 9 по S1 интерфейсу (например, 'MME UE S1AP ID'); информация, идентифицирующая базовую станцию 5b привязки (например, 'ID eNB привязки'); TAC базовой станции 5b привязки; глобально уникальный MME ID (GUMMEI), ассоциированный с MME 9, в текущее время обслуживающим мобильное устройство 3, список ограничений передачи обслуживания (например, список идентификаторов сот для сот, на которые не разрешена передача обслуживания мобильного устройства 3), и другой параметр, найденный в ранее обработанных запросах передачи обслуживания, относящихся к мобильному устройству 3.
[0084] Аналогично, MME 9 способен обеспечивать информацию, релевантную для базовой станции 5b привязки, чтобы выполнить пересылку данных. Таким образом, на этапе S510, MME 9 запрашивает базовую станцию 5b привязки выполнить пересылку данных путем генерации и отправки подходящего сообщения S1 сигнализации на базовую станцию 5b привязки (например, 'команды освобождения контекста UE' и/или тому подобного). В этом примере, MME 9 отправляет команду освобождения контекста UE на базовую станцию 5b привязки и включает информацию, идентифицирующую новую базовую станцию 5c (например, eNB ID/gNB ID), и информацию, идентифицирующую подходящий адрес пересылки для новой базовой станции 5c (например, идентификатор конечной точки туннеля (TEID) и/или тому подобное). Новая базовая станция 5c, таким образом, способна запускать подходящую процедуру (например, путем генерации и отправки 'запроса извлечения контекста UE' на базовую станцию 5b привязки) для выборки контекста, относящегося к мобильному устройству 3, из базовой станции 5b привязки. Хотя не показано подробно на фиг. 5, базовая станция 5b привязки генерирует и передает подходящим образом отформатированный 'ответ извлечения контекста UE' на новую базовую станцию 5c, включающий в себя запрошенный контекст UE.
[0085] После успешного извлечения контекста на основе X2 (или на основе S1), базовые станции 5 переходят к переносу статуса SN и пересылке данных. Конкретно, базовая станция 5b привязки (с использованием своего модуля 67 X2) генерирует и отправляет, на этапе S511, и подходящее сообщение 'перенос статуса SN', чтобы перенести статус приемопередатчика (статус приемника восходящей линии связи/статус передатчика нисходящей линии связи), относящийся к мобильному устройству 3. Будет понятно, что статус приемопередатчика может включать в себя соответствующие номера последовательностей (SN) протокола конвергенции пакетных данных (PDCP), используемые в направлении восходящей линии связи и нисходящей линии связи, которые позволяют новой базовой станции 5c сохранить статус после того, как мобильное устройство 3 возобновляет свое соединение с сетью через Соту #2.
[0086] На этапе S512, базовая станция 5b привязки (с использованием своего модуля 67 X2) начинает пересылку, на новую базовую станцию 5c с использованием адреса пересылки, обеспеченного посредством MME 9, любых кэшированных данных нисходящей линии связи, и новая базовая станция 5c ретранслирует переданные данные (не показано на фиг. 5) на мобильное устройство 3 через Uu интерфейс.
[0087] Как в общем показано на этапе S513, MME 9 и новая базовая станция 5c также инициирует подходящую процедуру переключения маршрута (содержащую 'запрос переключения маршрута', включающий в себя информацию, идентифицирующую маршрут, подлежащий переключению (например, в информационном элементе 'MME UE S1AP ID') и ассоциированное квитирование). В ответ на процедуру переключения маршрута MME 9 также запрашивает, на этапе S514, S-GW 10 модифицировать канал-носитель, ассоциированный с мобильным устройством 3 (т.е. туннелировать данные на новую базовую станцию 5c вместо базовой станции 5b привязки). Когда канал-носитель модифицирован, для базовой станции 5b привязки нет необходимости пересылать данные нисходящей линии связи на новую базовую станцию 5c.
[0088] После переключения маршрута, запущенного новой базовой станцией 5c (на этапе S513), новая базовая станция 5c способна запустить освобождение контекста UE в направлении старой базовой станции 5b (привязки). Более подробно, после переключения маршрута (соединения S1), ассоциированного с мобильным устройством 3, от базовой станции 5b привязки к новой базовой станции 5c, новая базовая станция 5c генерирует и отправляет, на этапе S515, сообщение освобождения контекста UE, указывающее базовой станции 5b привязки, что базовой станции 5b привязки больше не требуется хранить контекст UE, ассоциированный с мобильным устройством 3. Эффективно, это сообщение подсказывает базовой станции 5b привязки удалить контекст UE, ассоциированный с мобильным устройством 3 (например, после переноса контекста UE на новую базовую станцию 5c), и таким образом новая базовая станция 5c становится новой базовой станцией привязки для мобильного устройства 3. На этапе S516, прежняя базовая станция 5b привязки подтверждает, что освобождение контекста UE было завершено, путем генерации и отправки подходящего S1 квитирования на команду MME 9.
Операция - второй пример
[0089]
Фиг. 6 является временной диаграммой (диаграммой последовательности операций для сообщений), иллюстрирующей другой примерный процесс, выполняемый компонентами сети 1 при выполнении операции поискового вызова для мобильного устройства (UE или устройства IoT), работающего в LC состоянии. В этом примере, который является модификацией примера, описанного со ссылкой на фиг. 5, новая базовая станция 5c является базовой станцией, конфигурированной в соответствии со стандартами перед Rel-14 (и, следовательно, не способна принимать переданные данные от базовой станции 5b привязки). Таким образом, в этом примере, базовая станция 5b привязки выполнена с возможностью передачи любых кэшированных данных на S-GW 10.
[0090] Этапы S601a-S608 соответствуют этапам S501a-S508, описанным выше, следовательно, их описание опущено здесь для краткости.
[0091] Однако, в этом примере, после того, как MME 9 отправил запрос поискового вызова на новую базовую станцию 5c (на этапе S607), и новая базовая станция 5c вызвала мобильное устройство 3 через Uu интерфейс (на этапе S608), MME 9 и мобильное устройство 3 переходят к этапу S609, и мобильное устройство 3 выполняет процедуру установки соединения RRC предыдущего поколения, чтобы принять свои данные нисходящей линии связи.
[0092] Более подробно, мобильное устройство 3 отвечает на поисковый вызов на Uu интерфейсе путем инициирования и выполнения подходящих процедур установления соединений RRC (с новой базовой станцией 5c) и S1 (с MME 9 через новую базовую станцию 5c) (например, поскольку базовая станция 5c является базовой станцией стандарта перед Rel-14). MME 9 (с использованием своего контроллера 77) также определяет, что текущая обслуживающая сота (Сота #2) мобильного устройства 3 управляется базовой станцией 5c, которая конфигурирована в соответствии со стандартами перед Rel-14.
[0093] Таким образом, на этапе S610, MME 9 (с использованием своего модуля 88 S1AP) генерирует и отправляет команду освобождения контекста UE (и/или тому подобное) на базовую станцию 5b привязки, запрашивая базовую станцию 5b привязки выполнить пересылку данных на S-GW 10.
[0094] Соответственно, на этапе S612, базовая станция 5b привязки начинает пересылку данных на S-GW 10 (для доставки на мобильное устройство 3 посредством S-GW 10 с использованием нового соединения S1, установленного для мобильного устройства 3 через Соту #2). Благоприятным образом, даже хотя новая базовая станция 5c является базовой станцией стандарта перед Rel-14, данные нисходящей линии связи, предназначенные для мобильного устройства 3 и которые уже были отправлены на базовую станцию 5b привязки, все еще могут быть доставлены на мобильное устройство 3 посредством S-GW 10 с использованием нового соединения S1, которое было установлено на этапе S609. Таким образом, можно избежать потерь и/или необязательных повторных передач данных нисходящей линии связи для мобильного устройства (UE или устройства IoT), работающего в LC состоянии.
[0095] На этапе S616, базовая станция 5b привязки освобождает контекст UE, как запрашивалось, затем она генерирует и отправляет подходящий ответ на запрос MME 9, принятый на этапе S610.
Операция - третий пример
[0096]
В другом выгодном примере, базовые станции 5 могут быть выполнены с возможностью уведомления MME 9 о том, что определенные операции невозможны для мобильного устройства 3, поскольку оно в текущее время работает в LC состоянии. Такие операции MME могут включать в себя, например, балансирование нагрузки, требуемое TAU, PSM, MT CSFB и/или тому подобное. В этом случае, таким образом, даже если MME 9 продолжает наблюдать мобильное устройство 3 как находящееся в соединенном состоянии (S1 connected/ECM-CONNECTED), MME 9 способно избегать таких процедур (которые наиболее вероятно окажутся безуспешными или неэффективными).
[0097] Благоприятным образом, обслуживающая базовая станция/базовая станция привязки 5 (в этом примере, базовая станция 5b) выполнена с возможностью отправки в MME 9 информации, идентифицирующей, работает ли мобильное устройство 3 в состоянии LC, и/или должны ли предотвращаться (или запрещаться) определенные операции MME. Например, эта информация может быть включена в подходящим образом отформатированный информационный элемент (IE), ассоциированный с мобильным устройством 3, такой как IE подходящего UE, ассоциированное сообщение сигнализации, такое как сообщение 'уведомление о состоянии UE', и/или тому подобное.
[0098] Будет понятно, что IE может включать в себя информацию, идентифицирующую мобильное устройство 3 (например, 'MME UE S1AP ID' и/или 'eNB UE S1AP ID'), и информацию, указывающую, что определенные операции MME невозможны для этого конкретного устройства. Информация, указывающая, что определенные операции MME невозможны, может содержать: маркер (1-битный), указывающий, что определенные предварительно конфигурированные операции MME запрещены для идентифицированного мобильного устройства 3; и/или пронумерованный список (и/или тому подобное), идентифицирующий конкретные операции, которые невозможны для мобильного устройства 3. Содержание примерного IE показано в Таблице 1.
[0099] [Таблица 1]
Примерный IE, указывающий запрещенные операции MME
IE/Имягруппы
Наличие
Диапазон
Тип IE иссылка
Описаниесемантики
Критичность
Назначенная критичность
Тип сообщения
М
9.2.1.1
Да
отклонить
MME UE S1AP ID
М
9.2.3.3
Да
отклонить
eNB UE S1AP ID
М
9.2.3.4
Да
отклонить
Список/маркер запрещенных операций MME
Список операций MME, которые запрещены на этом UE
[0100] Благоприятным образом, процедуры, описанные выше, позволяют MME 9 поддерживать информацию о точном состоянии/местоположении мобильного устройства 3, даже когда мобильное устройство 3 работает в LC состоянии. Соответственно, MME 9 может избежать выполнения и/или запрашивания процедур, которые иначе были бы неподходящими для текущего операционного состояния мобильного устройства 3. В случае CSFB, например, MME 9 может быть выполнен с возможностью избегания немедленного положительного ответа узлу, инициирующему CSFB (например, MSC); вместо этого, MME 9 может быть выполнен с возможностью ожидания, пока он не примет обновленную информацию от базовой станции (например, что мобильное устройство 3 больше не находится в состоянии LC, и/или CSCF больше не запрещено для этого конкретного мобильного устройства 3).
Операция - четвертый пример
[0101]
Для уменьшения любой потенциальной задержки, вызванной потребностью возобновить соединение мобильного устройства через базовую станцию, отличную от собственной базовой станции привязки (в этом примере, возобновление соединения мобильного устройства 3 через базовую станцию 5c и Соту #2), базовые станции 5 этой системы благоприятным образом выполнены с возможностью обмена друг с другом информацией, относящейся к мобильным устройствам 3 (пользователям), для которых они выполнены с возможностью действовать как базовая станция привязки.
[0102] Конкретно, базовые станции 5 (по меньшей мере те, которые работают как базовая станция привязки) выполнены с возможностью передачи на их соседнюю базовую станцию(и) информации, идентифицирующей любые приостановленные каналы-носители, контекст UE AS, контекст безопасности в этой конкретной базовой станции 5, и/или мобильные устройства 3, ассоциированные с такими приостановленными каналами-носителями. В качестве альтернативы, каждая базовая станция привязки 5 может быть выполнена с возможностью обмена (посредством X2) уникальными идентификаторами, которые идентифицируют каждое UE для других соседей для выполнения предварительной выборки контекста.
[0103] Будет понятно, что каждая базовая станция 5 может хранить (в своем ассоциированном модуле 65 состояния UE) информацию, относящуюся к каналам-носителям/мобильным устройствам, обслуживаемым этой базовой станцией. Такая информация может включать в себя, например, ассоциированный идентификатор (например, 'Идентификатор UE RRA', 'ID возобновления' и/или тому подобное), используемый в области маршрутизации RAN (RRA).
[0104] Например, для любой базовой станции 5, чтобы быть способной однозначно идентифицировать конкретное UE и определять то, откуда выбирать ассоциированный контекст, подходящий идентификатор может формироваться с использованием ID области маршрутизации RAN/кода области отслеживания (TAC) базовой станции 5b привязки, идентификатора самой базовой станции (например, eNB ID/gNB ID) и случайного числа (например, двоичного числа).
[0105] С использованием подходящей X2 сигнализации, соседние базовые станции 5 (базовые станции привязки) могут быть выполнены с возможностью обмена идентификаторами UE, связанных с ними. Базовые станции 5 привязки могут также обмениваться их соответствующими идентификаторами области маршрутизации RAN, используемыми для связанных мобильных устройств 3 (по меньшей мере с их соседями в той же области маршрутизации RAN).
[0106] Благоприятным образом, с использованием информации, относящейся к мобильным устройствам 3, связанным с их соседями, каждая базовая станция 5 может быть выполнена с возможностью предварительного выбора каждого контекста UE, чтобы минимизировать задержку во время передачи обслуживания или мобильности в дежурном режиме этих мобильных устройств 3.
[0107] Предварительная выборка контекста может применяться ко всем привязанным мобильным устройствам. В качестве альтернативы, выбор контекста может применяться выборочно, например, к мобильным устройствам 3 конкретного типа (например, только к устройствам MTC/IoT). При совместном использовании/сегментировании сети на месте, предварительная выборка контекста может применяться к мобильным устройствам 3, получающим доступ к определенному сегменту сети/типу сегмента сети (например, шаблону сегмента сети) и/или мобильным устройствам 3, принадлежащим определенным типам членов. Более того, предварительная выборка контекста может также применяться выборочно к стационарным/не-стационарным UE (как подходит).
[0108] Будет понятно, что предварительная выборка контекста может конкретно использоваться для случаев использования сверхнадежной связи с низкой задержкой (URLCC).
[0109] Предварительная выборка и поддержание общего пула идентификаторов RRA UE в RRA (с использованием идентификаторов, сформированных, как описано выше) также позволяет базовым станциям адресовать мобильные устройства 3 однозначно в RRA. Путем формирования подходящих идентификаторов RRA, которые являются уникальными для UE (в целом по разным сотам/базовым станциям в пределах RRA), обновление и мобильность соты (в дежурном или соединенном режиме) становятся более простыми и могут выполняться с достаточно низкой задержкой даже для мобильных устройств, работающих в LC состоянии.
Модификации и альтернативы
[0110]
Подробные примерные варианты осуществления были описаны выше. Как будет понятно специалистам в данной области техники, в примерных вариантах осуществления, приведенных выше, может быть выполнено некоторое количество модификаций и альтернатив, в то же время все еще получая выгоду из изобретений, воплощенных в них. Только в качестве иллюстрации теперь будет описано некоторое число этих альтернатив и модификаций.
[0111] Будет понятно, что примерные варианты осуществления изобретения могут быть, в частности, выгодными для передач данных Интернета Вещей (или машинного типа) (например, передачи данных, запрошенной во время событий измерения и тому подобного). Однако будет понятно, что примерные варианты осуществления также благоприятны для передачи любого вида данных в зависимости от приложения, в котором используется устройство связи. Например, примерные варианты осуществления выше могут быть применимы для передачи данных, таких как пользовательские данные, данные отката, резервные данные, данные синхронизации, данные диагностики, данные наблюдения, статистика использования, данные ошибок и/или тому подобное.
[0112] На фиг. 1, X2 интерфейс обеспечен между двумя соседними базовыми станциями и S1 интерфейс обеспечен между каждой базовой станцией и базовой сетью. Однако, будет понятно, что в других системах, может быть обеспечена базовая станция, отличная от интерфейса базовой станции, и/или базовая станция, отличная от интерфейса базовой сети. Например, в системах 5G интерфейс между соседними базовыми станциями упоминается как 'Xn' интерфейс, и интерфейс между базовой станцией и базовой сетью упоминается как 'NG-C' интерфейс. В системах 5G, базовые станции упоминаются как gNB.
[0113] В примерных вариантах осуществления, приведенных выше, используется 3GPP технология радиосвязи (радиодоступа). Однако, любая другая технология радиосвязи (т.е. WLAN, Wi-Fi, WiMAX, Bluetooth и т.д.) может использоваться для администрирования передач устройств IoT в соответствии с примерными вариантами осуществления, описанными выше. Примерные варианты осуществления также применимы к 'не-мобильному' или в общем стационарному пользовательскому оборудованию.
[0114] В описании выше, мобильное устройство, базовая станция и MME описаны для простоты понимания как имеющие некоторое число дискретных функциональных компонентов или модулей. Хотя эти модули могут быть обеспечены таким образом для определенных приложений, например, где существующая система была модифицирована для реализации изобретения, в других приложениях, например, в системах, спроектированных с признаками изобретения изначально, эти модули могут быть встроены во всю операционную систему или код, и поэтому эти модули могут не различаться как дискретные объекты.
[0115] В приведенных выше примерных вариантах осуществления, был описан ряд модулей программного обеспечения. Как будет понятно специалистам в данной области техники, модули программного обеспечения могут быть предусмотрены в компилированной или некомпилированной форме и могут подаваться на базовую станцию, объект администрирования мобильности, мобильное/IoT устройство или другое пользовательское оборудование как сигнал по компьютерной сети или на носителе записи. Кроме того, функциональность, выполняемая частью или всем этим программным обеспечением, может выполняться с использованием одной или более специализированных аппаратных схем. Однако, использование модулей программного обеспечения предпочтительно, так как оно облегчает обновление базовой станции, объекта администрирования мобильности или мобильного устройства для того, чтобы обновить их функциональности.
[0116] Будет понятно, что описанное выше уведомление о статусе UE может быть реализовано как процедура '1 класса', требующая также и ответа (отправка уведомления о статусе UE от MME на базовую станцию). В качестве альтернативы, оно может быть реализовано как процедура '2 класса', требующая только уведомления от базовой станции (но не ответа от MME).
[0117] В описанном выше четвертом примере, базовые станции выполнены с возможностью обмена информацией друг с другом для облегчения быстрого возобновления соединения привязанных мобильных устройств. В другом примере, базовая станция может содействовать мобильному устройству для ускорения перехода между режимом LC и соединенным режимом. Конкретно, базовая станция может обеспечить подходящую информацию преамбулы канала произвольного доступа (RACH) на мобильное устройство (например, во время соединенного режима) для использования мобильным устройством, когда ему необходимо перейти в соединенный режим (например, когда мобильное устройство имеет новые данные восходящей линии связи для отправки после периода неактивности). Будет понятно, что преамбула RACH может быть конкретной для конкретного мобильного устройства, так что базовая станция способна извлекать ассоциированный контекст UE после приема преамбулы (т.е. в ранней фазе возобновления соединения). Таким образом, путем передачи подходящей преамбулы (предварительно распределенного) RACH во время возобновления своего соединения, мобильное устройство способно переходить из LC режима в соединенный режим без необязательной задержки.
[0118] В одном варианте, базовая станция может обеспечить преамбулу RACH на мобильное устройство, когда мобильное устройство переведено (базовой станцией) в LC режим из соединенного режима. В этом случае, информация преамбулы может кодироваться в подходящем сообщении, использованном базовой станцией для предписания мобильному устройству перейти из соединенного режима в LC режим. Сообщение может содержать сообщение об освобождении соединения RRC и/или тому подобное. В другом варианте, информация преамбулы может быть динамически обеспечена конкретному мобильному устройству во время UE-завершенного вызова этого мобильного устройства. В этом случае, сообщение может содержать сообщение поискового вызова RRA и/или тому подобное. В еще одном другом варианте, информация преамбулы может быть динамически обеспечена с использованием сигнализации по требованию блока системной информации (SIB).
[0119] Базовая станция может также быть выполнена с возможностью установления максимальной достоверности для преамбулы RACH, распределенной мобильному устройству. Например, базовая станция может устанавливать таймер (который может быть обеспечен мобильному устройству вместе с распределенной преамбулой или отдельно). Таким образом, если мобильное устройство остается в LC режиме дольше, чем порог (измеренный таймером) без совершения какой-либо передачи данных UL/DL, базовая станция может перевести мобильное устройство из LC режима в дежурный режим (после истечения таймера). Это благоприятным образом разрешает базовой станции распределять неиспользованные преамбулы для другого мобильного устройства (если требуется).
[0120] Для того, чтобы содействовать поддержанию актуальной информации о местоположении в базовой сети, базовая станция может быть выполнена с возможностью синхронизации любого обновления RRA, произведенного мобильным устройством, с соответствующим обновлением области отслеживания (TAU) в направлении базовой сети (MME). Конкретно, когда базовая станция принимает обновление RRA от мобильного устройства (например, когда мобильное устройство перемешается в новую соту), базовая станция может быть выполнена с возможностью отображения RRA на соответствующую TA и инициирования традиционного TAU от имени мобильного устройства. Благоприятным образом, базовая станция может реализовывать подходящую локальную систему администрирования местоположения на RRA (например, локальная база данных, отображающая RRA/информацию соты на информацию области отслеживания). Базовая станция может быть выполнена с возможностью использования идентификатора RRA мобильного устройства для получения подходящего идентификатора базовой сети (например, глобально уникального временного ID (GUTI), временного международного идентификатора мобильного абонента (T-IMSI) и/или тому подобного), ассоциированного с мобильным устройством. Полученный идентификатор базовой сети затем используется в запросе TAU, сгенерированном базовой станцией от имени мобильного устройства.
[0121] Фиг. 7 является временной диаграммой (диаграммой последовательности операций для сообщений), иллюстрирующей другой примерный процесс, выполняемый компонентами системы при возобновлении соединения для передачи данных восходящей линии связи в LC режиме. Этот процесс может быть конкретно выгодным для передачи малых пакетов данных. Хотя этот пример аналогичен решению, представленному в проекте 3GPP R2-165538, запрос возобновить соединение RRC в этом случае включает в себя информацию, указывающую, желает ли мобильное устройство возобновить свое соединение для одной передачи или более передач. Соответственно, базовая станция способна распределять подходящие ресурсы и конфигурировать мобильное устройство соответственно. В действительности, мобильное устройство может быть способно оставаться в LC режиме или перемещаться в соединенный режим только для указанной (одной или более) передачи (передач). В этом случае мобильное устройство также возвращаться в LC режим более быстро вслед за передачей(ами).
[0122] Сообщение (отправленное базовой станцией на узел базовой сети) может содержать S1AP: запрос освобождения контекста UE. Сообщение может включать в себя по меньшей мере одно из i) указания того, что S1 поисковый вызов требуется для устройства связи; ii) указания того, что устройство связи находится в состоянии дежурного режима (или находится в состоянии слабого соединения (LC)); и/или iii) указания того, что канал-носитель связи для устройства связи не должен освобождаться.
[0123] Приемопередатчик базовой станции может быть выполнен с возможностью приёма от узла базовой сети (например, в ответ на упомянутое сообщение для запроса инициации процедуры поискового вызова) сообщения, запрашивающего базовую станцию инициировать пересылку принятых данных нисходящей линии связи на другой узел (например, другую базовую станцию или узел шлюза). В этом случае, принятое сообщение, запрашивающее базовую станцию инициировать пересылку, может включать в себя информацию, идентифицирующую новую базовую станцию, обслуживающую устройство связи (например, ID eNB и/или адрес пересылки/TEID). Контроллер базовой станции может быть выполнен с возможностью управления приемопередатчиком для пересылки данных нисходящей линии связи на по меньшей мере одно из новой базовой станции и объекта базовой сети на основании упомянутого сообщения, запрашивающего базовую станцию инициировать пересылку.
[0124] Контроллер базовой станции может быть выполнен с возможностью управления приемопередатчиком для обеспечения контекста, ассоциированного с устройством связи, на другую базовую станцию в качестве части процедуры выборки контекста (например, процедуры выборки контекста на основе X2). Попытка инициировать связь с устройством связи может содержать попытку поискового вызова устройства связи, и упомянутое сообщение для запроса инициации процедуры поискового вызова для устройства связи может быть отправлено, когда устройство связи не отвечает на упомянутый поисковый вызов.
[0125] Контроллер базовой станции может быть выполнен с возможностью управления приемопередатчиком для отправки уведомления (например, уведомления о статусе UE) на узел базовой сети, указывающего, что по меньшей мере одна операция базовой сети невозможна (или запрещена). Уведомление может содержать уведомление 1 класса, требующее ответа. В качестве альтернативы, уведомление может содержать уведомление 2 класса. Уведомление может содержать по меньшей мере одно из флага и списка, указывающих одну или более операций, которые невозможны/запрещены.
[0126] Устройство связи может находиться в дежурном состоянии (например, дежурном состоянии в режиме слабого соединения, 'LC'). Базовая станция может быть выполнена с возможностью работы в качестве базовой станции привязки для устройства связи, которое поддерживает информацию, идентифицирующую устройство связи в ассоциации с контекстной информацией для этого устройства связи, и/или завершает ассоциированный S1 канал-носитель связи для устройства связи.
[0127] Контроллер базовой станции может быть выполнен с возможностью управления приемопередатчиком для выбора контекста, ассоциированного с устройством связи, из другой базовой станции в качестве части процедуры выборки контекста (например, процедуры выборки контекста на основе X2). Контроллер базовой станции может быть выполнен с возможностью управления приемопередатчиком для обеспечения на узел базовой сети сообщения, выполненного с возможностью запуска инициации процедуры переключения маршрута.
[0128] Контроллер устройства базовой сети может быть выполнен с возможностью перевода устройства связи в дежурное состояние (например, ECM-IDLE) из соединенного состояния (например, ECM-CONNECTED) и чтобы запускать поисковый вызов в ранее известной области отслеживания (TA). Контроллер может быть выполнен с возможностью перевода устройства связи в упомянутое дежурное состояние без освобождения канала-носителя связи, ассоциированного с устройством связи.
[0129] Устройство базовой сети может содержать объект администрирования мобильности ('MME').
[0130] Приемопередатчик устройства базовой сети может быть выполнен с возможностью отправки на базовую станцию (например, в ответ на упомянутое сообщение для запроса инициации процедуры поискового вызова) сообщения, запрашивающего базовую станцию инициировать пересылку принятых данных нисходящей линии связи на другой узел (например, другую базовую станцию или узел шлюза). Сообщение, запрашивающее базовую станцию инициировать пересылку, может включать в себя информацию, идентифицирующую новую базовую станцию, обслуживающую устройство связи (например, ID eNB и/или адрес пересылки/TEID).
[0131] Контроллер устройства базовой сети может быть выполнен с возможностью управления приемопередатчиком для отправки на другую базовую станцию сообщения (например, запроса на установление исходного контекста), указывающего, что пересылка данных от базовой станции должна произойти для устройства связи, вместе с по меньшей мере одним из: идентификатора, ассоциированного с устройством связи, для использования при выборке контекста, относящегося к устройству связи, из другой базовой станции; информации, идентифицирующей устройство связи в устройстве базовой сети по S1 интерфейсу (например, 'MME UE S1AP ID'); информации, идентифицирующей базовую станцию (например, 'ID eNB привязки'); кода области отслеживания (TAC), ассоциированного с базовой станцией; глобально уникального ID (например, GUMMEI), ассоциированного с устройством базовой сети; информации, идентифицирующей по меньшей мере один идентификатор соты для по меньшей мере одной соты, на которую запрещена передача обслуживания устройства связи; и по меньшей мере одного другого параметра, полученного устройством базовой сети в ранее обработанном запросе передачи обслуживания, относящемся к устройству связи.
[0132] Контроллер устройства базовой сети может быть выполнен с возможностью: управления приемопередатчиком для приема от другой базовой станции сообщения, выполненного с возможностью запуска инициации процедуры переключения маршрута; и инициирования процедуры переключения маршрута, соответственно. Сообщение, выполненное с возможностью запуска инициации процедуры переключения маршрута, может содержать MME UE S1AP ID IE для устройства связи.
[0133] Различные другие модификации будут очевидны специалистам в данной области техники и не будут описаны здесь подробно.
[0134] Нижеследующее представляет собой подробное описание способа, которым некоторые из процедур выше могут быть реализованы в текущее время предложенном стандарте 3GPP. Хотя различные признаки описаны как существенные или обязательные, это может быть случаем только для предложенного стандарта 3GPP, например, из-за других требований, налагаемых стандартом. Эти утверждения не должны, таким образом, пониматься как ограничивающие настоящее изобретение каким-либо образом.
1 Введение
[0135]
В RAN3 #93bis, аргументировалось, что поисковый вызов на основе RAN может потерпеть неудачу, и, следовательно, должен существовать готовый к использованию механизм для eNB для поиска MME для содействия поискового вызова. Хотя может казаться, что поисковый вызов на основе RAN не может потерпеть неудачу, если только UE не отключено, неисправно или вышло из сотового покрытия, лучше иметь резервный механизм в целях заставить eNB прибегнуть к поисковому вызову на основе CN, при необходимости. Хотя некоторые базовые решения были представлены в RAN3 #93bis, лучше представить дополнительное пояснение.
[0136] Задача настоящего документа состоит в том, чтобы заставить работать поисковый вызов на основе CN, если это требуется eNB. Дополнительно он исследует различные способы заставить такой поисковый вызов работать на основе CN, особенно в случаях смешанного развертывания.
2 Обсуждение
[0137]
2.1 Сохранение сетевых ресурсов
Хотя разные компании выдвигают аргументы в пользу или против поискового вызова на основе RAN, основное убеждение состояло в уменьшении базовой сигнализации путем сокрытия переходов состояний UE между состоянием предыдущего поколения и новым состоянием. Хотя сигнализация может быть минимизирована на S1, ресурсы все еще постоянно распределялись бы для UE, особенно на S1 вместе с поддержкой активного состояния. Этого не происходит свободно, если тот факт, что MME может легко оказаться перегруженным, может запустить освобождение S1 по причине балансирования нагрузки требуемого TAU или начало/конец перегрузки S1. При условии, что UE не поддерживает соединение RRC, когда оно переходит в новое LIGHT-CONNECTED состояние, запуск того, что MME может легко перегружаться, что может запустить S1, может разрушить цель этого WI. Следовательно, более подходящим для eNB привязки является освободить контекст UE, если UE не передает/принимает данные во временном периоде.
Наблюдение 1
[0138] : Если UE с трудом передает/принимает данные, лучше для eNB привязки перевести UE из LIGHT-CONNECTED в RRC-IDLE состояние для сохранения сетевых ресурсов.
[0139] Когда eNB привязки переводит UE из LIGHT-CONNECTED в состояние RRC-IDLE после таймаута, он может запустить S1-AP: запрос освобождения контекста UE в целях освобождения ресурсов S1 и состояний.
Предложение 1
[0140] : RAN3 соответственно запрашивается для обеспечения того, что UE не конфигурируется для перехода в состояние LIGHT-CONNECTED неопределенно, только если не требуется обратное, и ресурсы S1 освобождаются после таймаута.
2.2 Идентифицирование UE однозначно в целом по соседним eNB
[0141]
В целях извлечения контекста, новый или существующий идентификатор (например, ID возобновления), который может использоваться в целях идентификации, особенно посредством E-UTRAN, когда UE переходит в LIGHT-CONNECTED состояние, должен быть уникальным в целом по соседям. Например, когда UE пытается возобновить работу при помощи ID возобновления, это не ясно новому eNB в смысле того, с каким eNB следует контактировать, чтобы выбрать ассоциированный контекст UE. Это особенно трудно, когда отсутствует X2 между eNB привязки и новым eNB.
Наблюдение 2
[0142] : UE должно быть однозначно идентифицировано в целом по соседним eNB в целях извлечения контекста.
[0143] Если новый или существующий идентификатор включает в себя код области отслеживания (TAC) или код области маршрутизации RAN (т.е. код области маршрутизации RAN, который аналогичен TAC) и Id eNB. Таким образом, новый eNB может определять точный eNB привязки, из которого следует выбрать контекст UE.
Предложение 2
[0144] : RAN3 соответственно запрашивается, чтобы обеспечить, что новый или существующий идентификатор (например, ResumeID) включает в себя код области отслеживания (TAC) или код области маршрутизации RAN (т.е. код области маршрутизации RAN, который аналогичен TAC) и eNB ID.
2.3 Не-временное свойство нового состояния
[0145]
Один из принципов проектирования состоит в том, что новое состояние UE скрыто от MME. Другими словами, всякий раз, когда eNB конфигурирует UE для перехода в это новое состояние, он явно не уведомляет MME. В результате, UE, которое переходит в LIGHT-CONNECTED состояние, считается находящимся в соединенном режиме ECM с точки зрения MME. Следовательно, для eNB не возникает необходимости неожиданно искать MME для поискового вызова предыдущего поколения на основе CN.
Наблюдение 3
[0146] : Когда UE переходит в LIGHT-CONNECTED состояние, для eNB не возникает необходимости прибегать к CN-поддержке без выравнивания состояний.
[0147] С учетом ограниченного размера покрытия поискового вызова на основе RAN, всегда лучше искать CN-поддержку в случае, если для eNB привязки оказывается сложным достичь UE для МТ данных. Однако MME должен быть приведен обратно в нормальное состояние в том смысле, как конкретное UE рассматривается MME, прежде чем обратиться за помощью к MME в этом отношении посредством eNB.
Наблюдение 4
[0148] : MME должен перевести UE из ECM-CONNECTED в ECM-IDLE для запуска поискового вызова предыдущего поколения.
[0149] Другими словами, MME должен перевести UE из ECM-CONNECTED в ECM-IDLE режим до того, как он может запустить поисковый вызов на основе процедуры предыдущего поколения. Для этой цели могут использоваться существующие процедуры и сообщения. Как изображено на фиг. 8, например, eNB привязки может запускать процедуру освобождения контекста UE, всякий раз, когда eNB не может достичь UE через свой поисковый вызов на основе RAN. С использованием запускаемого eNB механизма освобождения контекста UE на S1, eNB привязки может дополнительно искать содействие MME для поискового вызова при освобождении контекста S1. Это в свою очередь может заставить MME инициировать поисковый вызов предыдущего поколения и предположить, что UE осуществляет запрос соединения/возобновления из нового eNB, MME может пропустить эти подробности для старого и нового eNB привязки для извлечения контекста или на основе X2, или на основе S1 и последующей пересылки данных. На этапе 9, MME может указывать новому eNB, что пересылка данных из старого eNB привязки должна произойти, в сообщении запроса на установление исходного контекста, вместе с идентификаторами UE для выбора контекста (например, ID возобновления), MME UE S1AP ID, ID старого eNB привязки, TAC строго eNB привязки и другими ключевыми параметрами, которые можно найти в сообщении запроса HO. Аналогично, старый eNB привязки может уведомляться посредством MME о ID нового eNB, TEID и адресе пересылки данных с использованием существующей команды освобождения контекста UE предыдущего поколения. Новый eNB может запустить запрос извлечь контекст UE с пропуском подробностей старого eNB привязки, который в свою очередь отвечает ответом извлечь контекст UE. Эта выборка контекста может произойти между этапами 10 и 11 на фиг. 8, хотя это не показано для ясности. После извлечения контекста на основе X2 или на основе S1, может выполняться перенос статуса SN и пересылка данных. После переключения маршрута, новый eNB может запустить освобождение контекста UE в направлении старого eNB привязки, что в свою очередь запускает S1-AP: завершить освобождение контекста UE.
Наблюдение 5
[0150] : Существующая S1-AP: процедура освобождения контекста UE может использоваться, чтобы заставить MME перевести UE из ECM-CONNECTED в ECM-IDLE состояние и чтобы запустить поисковый вызов на основе S1.
Предложение 3
[0151] : RAN3 соответственно запрашивается, чтобы гарантировать, что MME приведен в верное состояние с использованием существующих процедура, чтобы позволить eNB искать MME-поддержку для поискового вызова, когда поисковый вызов на основе RAN терпит неудачу.
2.4 Что происходит, когда UE переходит в область предыдущего поколения
[0152]
Сложно гарантировать, чтобы оператор мобильной сети (MNO) внедрил полностью новую систему во всей своей области обслуживания. Следовательно, возможно найти участки с покрытием eNB предыдущего поколения. При таких обстоятельствах, поисковый вызов на основе RAN может потерпеть неудачу, и для eNB привязки будет необходимо искать MME для поддержки поискового вызова. На этапе 10 MME может запросить старый eNB привязки переслать данные обратно на S-GW. После того, как пересылка данных завершена, старый eNB привязки может запустить S1-AP: завершить освобождение контекста UE.
Наблюдение 6
[0153] : Поисковый вызов на основе S1 необходим, когда UE перемещается в область eNB предыдущего поколения.
Предложение 4
[0154] : У RAN3 запрашивается обеспечение того, что используется существующая процедура, чтобы побудить старый eNB переслать данные обратно на S-GW, когда поисковый вызов на основе RAN терпит неудачу в случаях смешанного развертывания.
3 Заключение и предложения
[0155]
Поиск поддержки MME для поискового вызова может стать необходимым, и в соответствии с настоящим документом предпринимается попытка гарантировать, что состояния MME будут выровнены, прежде чем поддержка MME будет найдена. При этом анализе получены следующие 6 наблюдений и 4 предложения:
Наблюдение 1
[0156] : Если UE с трудом передает/принимает данные, для eNB привязки лучше перевести UE из LIGHT-CONNECTED в RRC-IDLE состояние для сохранения сетевых ресурсов.
Предложение 1
[0157] : У RAN3 запрашивается обеспечение того, что UE не конфигурируется для перехода в LIGHT-CONNECTED состояние неопределенно, только если не требуется обратное, и ресурсы S1 освобождаются после таймаута.
Наблюдение 2
[0158] : UE должно быть однозначно идентифицировано по соседним eNB в целях извлечения контекста.
Предложение 2
[0159] : У RAN3 запрашивается обеспечение того, что новый или существующий идентификатор (например, ResumeID) включает в себя код области отслеживания (TAC) или код области маршрутизации RAN (т.е. код области маршрутизации RAN, который аналогичен TAC) и ID eNB.
Наблюдение 3
[0160] : Когда UE переходит в LIGHT-CONNECTED состояние, для eNB не требуется искать CN-поддержку без выравнивания состояний.
Наблюдение 4
[0161] : MME должен переводить UE из ECM-CONNECTED в ECM-IDLE для запуска поискового вызова предыдущего поколения.
Наблюдение 5
[0162] : Существующая S1-AP: процедура освобождения контекста UE может использоваться, чтобы заставить MME перевести UE из ECM-CONNECTED в ECM-IDLE состояние и запустить поисковый вызов на основе S1.
Предложение 3
[0163] : У RAN3 запрашивается обеспечение того, что MME переводится в верное состояние с использованием существующих процедур, чтобы позволить eNB искать поддержку MME для поискового вызова, когда поисковый вызов на основе RAN терпит неудачу.
Наблюдение 6
[0164] : Поисковый вызов на основе S1 необходим, когда UE перемещается в область eNB предыдущего поколения.
Предложение 4
[0165] : У RAN3 запрашивается обеспечение того, что существующая процедура используется, чтобы побудить старый eNB пересылать данные обратно на S-GW, когда поисковый вызов на основе RAN терпит неудачу в случаях смешанного развертывания.
4 Список источников
[0166]
3GPP R3-162432, ʺOn common and Specific building blocks for Light connected UEsʺ, RAN3 #93bis, Ericsson, France, October 2016.
3GPP R3-162490, ʺResponse to R3-162156ʺ, RAN3 #93bis, NTT DoCoMo, France, October 2016.
[0167] Настоящая заявка основана на заявке на патент Великобритании №. 1618663.7, поданной 4 ноября 2016 г., раскрытие которой включено в настоящий документ в полном объёме путём ссылки, и приоритет настоящей заявки испрашивается на основании её.