СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЫСТРОЙ ВЫГРУЗКИ ТЕРМИНАЛА
METHOD AND DEVICE FOR FAST TERMINAL UPLOAD

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к области мобильной связи, а в частности к способу и устройству для быстрой выгрузки терминала в сети с пулом коммутаторов.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Пул коммутаторов представляет собой средство, повышающее устойчивость к отказам в сети мобильной связи, и состоит из множества коммутаторов мобильной связи, которые в пуле коммутаторов совместно предоставляют услуги связи для пользователей в соответствующих зонах.
На фиг.1 показана структура сети, содержащей пул коммутаторов, в которой контроллер 15 беспроводной сети и контроллер 13 базовой станции служат в качестве узлов беспроводного доступа и подключены ко всем коммутаторам 12 мобильной связи в пуле коммутаторов, терминал 14 GSM (Global System for Mobile Communications, глобальная система для мобильной связи) или терминал 16 WCDMA (Wideband CDMA, широкополосный доступ CDMA) осуществляет связь с коммутатором 12 мобильной связи через узел беспроводного доступа, то есть осуществляет связь с коммутатором 12 мобильной связи через контроллер 15 беспроводной сети или контроллер 13 базовой станции. Когда терминал пользователя входит в зону обслуживания пула коммутаторов, контроллер 15 беспроводной сети или контроллер 13 базовой станции могут выбрать один коммутатор мобильной связи в пуле коммутаторов в соответствии с международным идентификатором мобильного абонента (IMSI, international mobile subscriber identity) терминала пользователя и назначить терминал пользователя коммутатору мобильной связи, входящему в пул коммутаторов, с целью обработки услуги с помощью внутреннего алгоритма.
Коммутатор 12 мобильной связи назначает временный идентификатор мобильного абонента (TMSI, temporary mobile subscriber identity) терминалу пользователя, при этом TMSI содержит поле идентификатора сетевых ресурсов (NRI, network resource identity), которое уникальным образом относится к коммутатору 12 мобильной связи в пуле коммутаторов. Идентификатор TMSI, содержащий идентификатор NRI, будет использован в услугах, инициируемых впоследствии пользователем в пуле коммутаторов, гарантируя, таким образом, что все последующие услуги будут обрабатываться одним и тем же коммутатором 12 мобильной связи.
На фиг.1 показано, что сеть также содержит опорный регистр 11 местоположения. Используемый в качестве узла для хранения постоянных данных терминала пользователя опорный регистр 11 поддерживает сигнальное соединение с каждым из коммутаторов 12 мобильной связи, входящих в пул коммутаторов. Кроме того, в процессе обновления местоположения коммутатор 12 мобильной связи может загружать постоянные данные терминала пользователя из опорного регистра 11 местоположения.
Если коммутатору 12 мобильной связи требуется техническое обслуживание, он передает зарегистрированный терминал пользователя другому коммутатору 12 мобильной связи, входящему в пул коммутаторов, и обеспечивает выравнивание нагрузки, и этот процесс называется разгрузкой (выгрузкой).
Алгоритм выгрузки терминала пользователя, выполняемый коммутатором мобильной связи в пуле коммутаторов в соответствии с известным уровнем техники, представлен ниже со ссылкой на фиг.1 и 2, на которых подробно представлены следующие шаги.
На шаге 201 средство технического обслуживания и управления посылает команду разгрузки в коммутатор 12 мобильной связи и во все узлы беспроводного доступа, входящие в пул коммутаторов.
Коммутатору мобильной связи на этом шаге просто требуется выгрузить терминал пользователя, поэтому для краткости он называется разгружаемый коммутатор мобильной связи.
На шаге 202 в течение периода времени T1 разгружаемый коммутатор мобильной связи принимает от терминала пользователя запрос обновления местоположения, и коммутатор мобильной связи подтверждает этот запрос, посылая в терминал пользователя подтверждение обновления местоположения и назначая новый идентификатор TMSI терминалу пользователя, при этом идентификатор NRI представляет собой нулевой идентификатор сетевых ресурсов (NULL-NRI), и коммутатор мобильной связи уведомляет терминал пользователя о том, что текущий идентификатор LAI (location area identity, идентификатор зоны местоположения) является "нешироковещательным" идентификатором LAI (Non-Broadcast LAI), причем указанные идентификаторы TMSI и LAI содержатся в сообщении подтверждения обновления местоположения.
Терминал пользователя периодически посылает запрос обновления местоположения, и разгружаемый коммутатор мобильной связи должен ожидать посылки запроса терминалом пользователя. Обычно время периодического обновления местоположения в сети терминала пользователя составляет от 30 минут до 2 часов, и для обеспечения разгружаемым коммутатором передачи всех находящихся под его управлением терминалов пользователей другим коммутаторам мобильной связи пула коммутаторов период времени T1 на шаге 202 должен быть по меньшей мере в 2 раза больше времени периодического обновления местоположения терминала пользователя, то есть длительность T1 должна составлять от 1 до 4 часов.
На шаге 203 терминал пользователя принимает подтверждение обновления местоположения, и поскольку идентификатор зоны местоположения является нешироковещательным идентификатором LAI, терминал пользователя немедленно снова инициирует запрос обновления местоположения; после приема узлами беспроводного доступа в пуле коммутаторов нового запроса обновления местоположения, если узлы беспроводного доступа определяют, что данный идентификатор NRI является нулевым идентификатором NRI, эти узлы беспроводного доступа распределяют запрос обновления местоположения другим коммутаторам мобильной связи, которые не находятся в состоянии разгрузки.
На шаге 204 новый коммутатор мобильной связи принимает запрос обновления местоположения, выполняет обработку процедуры обновления местоположения и назначает идентификатор TMSI для терминала пользователя, при этом идентификатор TMSI включает идентификатор NRI нового коммутатора мобильной связи; коммутатор мобильной связи возвращает терминалу пользователя подтверждение обновления местоположения и посылает терминалу пользователя новый идентификатор TMSI.
На шагах 201-204 терминалы пользователя коммутатора мобильной связи, подлежащего техническому обслуживанию, передаются другим коммутаторам мобильной связи, и разгруженный коммутатор мобильной связи может временно приостановить работу до освобождения технического обслуживания.
В процессе создания настоящего изобретения было определено, что известному уровню техники свойственны по меньшей мере следующие проблемы: после посылки пользователю команды выгрузки разгружаемый коммутатор мобильной связи должен пассивно ожидать поступления запроса обновления местоположения, возвращаемого терминалом пользователя; полностью выгрузка всех терминалов пользователей, управляемых определенным коммутатором мобильной связи, и передача их другим коммутаторам мобильной связи занимает от 1 до 4 часов, что делает процесс разгрузки слишком длительным по времени. В особенности это существенно, если в коммутаторе мобильной связи происходит критический отказ, и слишком длительный период разгрузки не позволяет начать техническое обслуживание системы, вследствие чего часть пользователей длительное время не может получать услуги, что, в свою очередь, приводит к снижению уровня удовлетворения потребностей абонентов.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Техническая проблема, решаемая с помощью настоящего изобретения, заключается в предоставлении способа и устройства для быстрой выгрузки терминала с целью уменьшения промежутка времени, требуемого коммутатору мобильной связи в сети для выгрузки терминала пользователя, благодаря чему своевременно осуществляется техническое обслуживание коммутатора мобильной связи и обеспечивается требуемый уровень качества обслуживания (QoS) системы.
Для решения указанной выше проблемы в рамках настоящего изобретения обеспечивается способ быстрой выгрузки терминала, содержащий:
поисковый вызов (paging) терминала пользователя, который зарегистрирован в разгружаемом коммутаторе мобильной связи, через узел беспроводного доступа после того, как разгружаемый коммутатор мобильной связи получает команду выгрузки терминала пользователя, и
обнаружение разгружаемым коммутатором мобильной связи, принято ли подтверждение приема поискового вызова от терминала пользователя, и если да, то посылку сообщения для уведомления о том, что терминал пользователя подлежит выгрузке, а затем освобождение текущего сигнального соединения с терминалом пользователя.
Кроме того, после того, как разгружаемый коммутатор мобильной связи принимает подтверждение приема поискового вызова от терминала пользователя, разгружаемый коммутатор мобильной связи посылает в терминал пользователя команду повторного назначения временного идентификатора мобильного абонента (TMSI), включающую нулевой идентификатор сетевых ресурсов, а после того, как разгружаемый коммутатор мобильной связи принимает сообщение о завершении повторного назначения идентификатора TMSI от терминала пользователя, разгружаемый коммутатор мобильной связи посылает в узел беспроводного доступа сообщение об освобождении для освобождения текущего сигнального соединения с терминалом пользователя.
Помимо этого, после того, как разгружаемый коммутатор мобильной связи принимает подтверждение поискового вызова от терминала пользователя, разгружаемый коммутатор мобильной связи уведомляет терминал пользователя о том, что текущий идентификатор зоны местоположения является нешироковещательным идентификатором зоны местоположения;
по завершении освобождения текущего сигнального соединения терминал пользователя, расположенный в нешироковещательной зоне местоположения, инициирует обновление местоположения и посылает запрос обновления местоположения в коммутатор мобильной связи, который не находится в состоянии разгрузки; и
коммутатор мобильной связи, который не находится в состоянии разгрузки, назначает терминалу пользователя идентификатор сетевых ресурсов.
Кроме того, при поисковом вызове терминала пользователя, зарегистрированного под управлением разгружаемого коммутатора мобильной связи, разгружаемый коммутатор мобильной связи посылает сообщения поискового вызова пачками во время процесса разгрузки в соответствии с нагрузочной способностью разгружаемого коммутатора мобильной связи и/или канала сигнализации.
Помимо этого, если разгружаемый коммутатор мобильной связи не принимает подтверждение поискового вызова от терминала пользователя, разгружаемый коммутатор мобильной связи посылает команду поиска в зоне беспроводной связи через узел беспроводного доступа, терминал пользователя возвращает подтверждение поискового вызова после приема команды поиска, и разгружаемый коммутатор мобильной связи освобождает текущее сигнальное соединение с терминалом пользователя.
Кроме того, после запуска процесса разгрузки разгружаемый коммутатор мобильной связи посылает в узел беспроводного доступа сообщение приостановки действия идентификатора сетевых ресурсов; и
после завершения процесса разгрузки разгружаемый коммутатор мобильной связи посылает в узел беспроводного доступа сообщение восстановления идентификатора сетевых ресурсов.
Помимо этого в случае, если терминал пользователя, которому передается сигнал поискового вызова, отключают во время выполнения разгружаемым коммутатором мобильной связи поискового вызова терминала пользователя, зарегистрированного под управлением разгружаемого коммутатора мобильной связи, также содержит:
посылку, после включения терминала пользователя, начального сообщения терминала пользователя или начального сообщения мобильной станции, содержащего идентификатор сетевых ресурсов разгружаемого коммутатора мобильной связи; и
распределение узлом беспроводного доступа начального сообщения терминала пользователя или начального сообщения мобильной станции другим коммутаторам мобильной связи, не находящимся в состоянии разгрузки, если действие идентификатора сетевых ресурсов приостановлено.
Кроме того, узел беспроводного доступа представляет собой контроллер беспроводной сети или контроллер базовой станции.
В рамках настоящего изобретения также раскрывается коммутатор мобильной связи, содержащий модуль поискового вызова, модуль обнаружения и модуль освобождения, которые последовательно соединены, при этом
модуль поискового вызова служит для поискового вызова терминала пользователя, зарегистрированного под управлением разгружаемого коммутатора мобильной связи, после приема команды выгрузки терминала пользователя;
модуль обнаружения служит для обнаружения, принято ли подтверждение приема поискового вызова от терминала пользователя, и если да, то для посылки сообщения для уведомления о том, что терминал пользователя подлежит выгрузке;
модуль освобождения служит для освобождения текущего сигнального соединения с терминалом пользователя.
Помимо этого модуль обнаружения также служит для посылки в терминал пользователя команды повторного назначения временного идентификатора мобильного абонента (TMSI), включающего нулевой идентификатор сетевых ресурсов, после приема подтверждения поискового вызова от терминала пользователя;
модуль освобождения также служит для посылки в узел беспроводного доступа сообщения освобождения для освобождения текущего сигнального соединения с терминалом пользователя после приема сообщения о завершении повторного назначения идентификатора TMSI, возвращенного из терминала пользователя.
Кроме того, коммутатор также содержит модуль поиска, подключенный к модулю обнаружения, при этом
модуль поиска используется для посылки команды поиска терминала пользователя в зоне беспроводной связи в том случае, когда модуль обнаружения не обнаруживает какого-либо подтверждения поискового вызова.
Кроме того, коммутатор содержит модуль назначения, при этом
модуль назначения служит для назначения терминалу пользователя идентификатора сетевых ресурсов.
Помимо этого коммутатор содержит модуль приостановки действия идентификатора сетевых ресурсов и модуль восстановления идентификатора сетевых ресурсов;
модуль приостановки действия идентификатора сетевых ресурсов служит для посылки в узел беспроводного доступа сообщения о приостановке действия идентификатора сетевых ресурсов после запуска процесса разгрузки;
модуль восстановления идентификатора сетевых ресурсов служит для посылки в узел беспроводного доступа сообщения о восстановлении идентификатора сетевых ресурсов после завершения процесса разгрузки.
Одна из представленных выше технических схем обладает следующими преимуществами: эффективное уменьшение времени, требуемого коммутатору мобильной связи для выгрузки терминала пользователя, ускорение процесса технического обслуживания и, таким образом, поддержка требуемого качества обслуживания (QoS) в сети.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На фиг.1 показана сетевая структура пула коммутаторов в соответствии с известным уровнем техники.
На фиг.2 показан алгоритм, согласно которому коммутатор мобильной связи в пуле коммутаторов выгружает терминал пользователя в соответствии с известным уровнем техники.
На фиг.3 представлен алгоритм быстрой выгрузки терминала пользователя в соответствии с одним из примеров осуществления настоящего изобретения.
На фиг.4 представлен алгоритм быстрой выгрузки терминала пользователя WCDMA в соответствии с одним из примеров осуществления настоящего изобретения.
На фиг.5 представлен алгоритм быстрой выгрузки терминала пользователя GSM в соответствии с одним из примеров осуществления настоящего изобретения.
На фиг.6 показан алгоритм, согласно которому коммутатор мобильной связи уведомляет контроллер беспроводной сети о приостановке или восстановлении действия идентификатора NRI в соответствии с одним из примеров осуществления настоящего изобретения.
На фиг.7 показан алгоритм, согласно которому коммутатор мобильной связи уведомляет контроллер базовой станции о приостановке или восстановлении действия идентификатора NRI в соответствии с одним из примеров осуществления настоящего изобретения.
На фиг.8 в соответствии с одним из примеров осуществления настоящего изобретения представлен алгоритм обновления местоположения после включения ранее отключенного терминала пользователя WCDMA.
На фиг.9 в соответствии с одним из примеров осуществления настоящего изобретения представлен алгоритм обновления местоположения после включения ранее отключенного терминала пользователя GSM.
На фиг.10 показана блок-схема структуры коммутатора мобильной связи в соответствии с одним из примеров осуществления настоящего изобретения.
ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЕ ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ
Для того чтобы обычному специалисту в этой области техники было проще разобраться в технической схеме настоящего изобретения, ниже более подробно описываются примеры осуществления настоящего изобретения со ссылкой на приложенные чертежи и варианты реализации.
На фиг.3 показан алгоритм выгрузки терминала пользователя коммутатором мобильной связи, входящим в пул коммутаторов, в соответствии с одним из примеров осуществления настоящего изобретения, причем этот алгоритм содержит следующие конкретные шаги.
На шаге 301 после приема команды выгрузки терминала пользователя разгружаемый коммутатор мобильной связи через узлы беспроводного доступа выполняет поисковый вызов терминалов пользователей, зарегистрированных в этом разгружаемом коммутаторе мобильной связи;
при этом команда выгрузки подается в разгружаемый коммутатор мобильной связи и во все узлы беспроводного доступа пула коммутаторов через средство технического обслуживания и управления в сети, затем через узлы беспроводного доступа осуществляется поисковый вызов всех терминалов пользователей, зарегистрированных в разгружаемом коммутаторе мобильной связи, и активный поисковый вызов разгружаемого коммутатора мобильной связи сокращает время, требуемое для информационного обмена с терминалом пользователя.
На шаге 302 обнаруживают, принято ли подтверждение приема поискового вызова от терминала пользователя, и если это так, выполняют шаг 304, в противном случае выполняют шаг 303;
при этом разгружаемый коммутатор мобильной связи может установить временное пороговое значение (например, 18 секунд), в течение которого обнаруживают, принято ли подтверждение приема поискового вызова от терминала пользователя, и если оно принято, то выполняют шаг 304, в противном случае выполняют шаг 303.
На шаге 303 разгружаемый коммутатор мобильной связи через узлы беспроводного доступа посылает команду поиска в зоне беспроводной связи, и терминал пользователя возвращает подтверждение приема поискового вызова после приема команды поиска, а затем выполняется шаг 304.
Если терминал пользователя не посылает подтверждение приема поискового вызова, то разгружаемый коммутатор мобильной связи может послать команду поиска во все зоны беспроводной связи в пуле коммутаторов, и терминал пользователя возвращает подтверждение поискового вызова после приема команды поиска.
На этом шаге сообщения поискового вызова могут посылаться пачками во время процесса разгрузки разгружаемого коммутатора мобильной связи в соответствии с нагрузочной способностью разгружаемого коммутатора мобильной связи и/или канала сигнализации.
На шаге 304 разгружаемый коммутатор мобильной связи посылает в терминал пользователя команду повторного назначения временного идентификатора мобильного абонента (TMSI), включающую нулевой идентификатор сетевых ресурсов, и уведомляет терминал пользователя о том, что текущее местоположение является нешироковещательным LAI; затем выполняется шаг 305;
после того, как терминал пользователя возвращает подтверждение поискового вызова, разгружаемый коммутатор мобильной связи посылает в терминал пользователя команду повторного назначения идентификатора TMSI, при этом передаваемый идентификатор TMSI включает нулевой идентификатор сетевых ресурсов, а текущий идентификатор зоны местоположения терминала пользователя представляет собой нешироковещательный LAI.
На шаге 305 после распределения команды повторного назначения TMSI разгружаемый коммутатор мобильной связи посылает в узлы беспроводного доступа сообщение об освобождении через узлы беспроводного доступа и завершает текущее сигнальное соединение с терминалом пользователя.
В процессе выполнения описанных выше шагов 301-305 выполняется выгрузка терминала пользователя из разгружаемого коммутатора мобильной связи, однако для обеспечения нормального использования терминала пользователя приведенный способ может также содержать следующие шаги.
На шаге 306 после освобождения текущего сигнального соединения терминал пользователя, который принял уведомление о нешироковещательном LAI, инициирует запрос обновления местоположения и посылает запрос обновления местоположения в другие коммутаторы мобильной связи, не находящиеся в состоянии разгрузки; затем выполняется шаг 307.
После освобождения текущего сигнального соединения узлы беспроводного доступа уведомляют терминал пользователя о том, что соединение было освобождено. Поскольку идентификатор зоны местоположения является нешироковещательным LAI, терминал пользователя повторно инициирует обновление местоположения сразу же после освобождения текущего сигнального соединения. После того, как узлы беспроводного доступа в пуле коммутаторов получают новый запрос обновления местоположения, этот запрос распределяется для обработки другим коммутаторам мобильной связи, не находящимся в состоянии разгрузки, поскольку идентификатор NRI является нулевым идентификатором NRI и имеется коммутатор мобильной связи, требующий разгрузки.
На шаге 307 коммутатор мобильной связи, который не находится в состоянии разгрузки, назначает терминалу пользователя идентификатор NRI коммутатора мобильной связи.
Коммутатор мобильной связи, не находящийся в состоянии разгрузки, выполняет обработку процесса обновления местоположения и возвращает подтверждение обновления местоположения, назначает новый идентификатор TMSI для терминала пользователя, при этом новый идентификатор TMSI включает идентификатор NRI коммутатора мобильной связи, и все последующие процессы обработки для терминала пользователя выполняются в коммутаторе мобильной связи, который не находится в состоянии разгрузки, с использованием идентификатора NRI, благодаря чему быстро осуществляется выгрузка терминала пользователя из коммутатора мобильной связи.
Способ выгрузки терминала в соответствии с примерами осуществления настоящего изобретения описывается ниже соответственно для терминалов пользователей WCDMA и GSM.
На фиг.4 представлен алгоритм быстрой выгрузки терминала пользователя WCDMA в соответствии с одним из примеров осуществления настоящего изобретения. Из этого алгоритма видно, что после получения команды выгрузки терминала пользователя разгружаемый коммутатор мобильной связи инициирует поисковый вызов для терминала пользователя WCDMA, зарегистрированного в этом коммутаторе мобильной связи, назначает после выполнения поискового вызова новый идентификатор TMSI для терминала пользователя, заносит нешироковещательный идентификатор LAI в сообщение повторного назначения идентификатора TMSI, после чего разгружаемый коммутатор мобильной связи требует от терминала пользователя немедленной повторной инициализации обновления местоположения. Поскольку заново распределенный идентификатор TMSI включает нулевой идентификатор NRI, терминал пользователя в процессе обновления местоположения назначается другим коммутаторам мобильной связи, не находящимся в состоянии разгрузки. При этом выполняются следующие конкретные шаги.
На шаге 401 средство технического обслуживания и управления посылает команду разгрузки в разгружаемый коммутатор мобильной связи и в контроллеры беспроводной сети для уведомления всех контроллеров беспроводной сети, входящих в пул коммутаторов, о том, что коммутатор мобильной связи начинает разгрузку.
На шаге 402 разгружаемый коммутатор мобильной связи посылает сообщение поискового вызова в контроллеры беспроводной сети и осуществляет поисковый вызов всех терминалов пользователей WCDMA, зарегистрированных под управлением этого коммутатора мобильной связи, через контроллеры беспроводной сети.
В этом примере сообщения поискового вызова могут посылаться пачками множество раз во время процесса разгрузки разгружаемого коммутатора мобильной связи в соответствии с нагрузочной способностью разгружаемого коммутатора мобильной связи и канала сигнализации.
На шаге 403 терминал пользователя WCDMA подтверждает прием поискового вызова, при этом подтверждение приема поискового вызова упаковывается как начальное сообщение терминала пользователя в контроллере беспроводной сети и посылается в разгружаемый коммутатор мобильной связи.
В этом примере, если терминал пользователя WCDMA не посылает подтверждение поискового вызова, то разгружаемый коммутатор мобильной связи может послать команду поиска во все зоны беспроводной связи в пуле коммутаторов, и терминал пользователя возвращает подтверждение приема поискового вызова после приема команды поиска.
На шаге 404 разгружаемый коммутатор мобильной связи выполняет аутентификацию терминала пользователя WCDMA, посылая команду аутентификации в терминал пользователя WCDMA, и терминал пользователя WCDMA возвращает подтверждение аутентификации.
На шаге 405 разгружаемый коммутатор мобильной связи продолжает выполнять шифрование и посылает команду шифрования в контроллер беспроводной сети, контроллер беспроводной сети выполняет шифрование на стороне беспроводного доступа и возвращает сообщение о завершении шифрования.
На шаге 406 разгружаемый коммутатор мобильной связи посылает в терминал пользователя WCDMA команду повторного назначения TMSI, причем с помощью этой команды передаются идентификаторы TMSI и LAI. Идентификатор NRI, включаемый в идентификатор TMSI, представляет собой нулевой идентификатор NRI, а идентификатор LAI - нешироковещательный идентификатор LAI. Терминал пользователя WCDMA возвращает сообщение о завершении повторного назначения TMSI.
На шаге 407 для освобождения текущего сигнального соединения разгружаемый коммутатор мобильной связи посылает в контроллер беспроводной сети команду освобождения. Контроллер беспроводной сети освобождает сигнальное соединение с терминалом пользователя WCDMA и возвращает сообщение о завершении освобождения; контроллер беспроводной сети также уведомляет терминал пользователя WCDMA о том, что сигнальное соединение было освобождено.
На шаге 408 после приема сообщения повторного назначения идентификатора TMSI терминал пользователя WCDMA инициирует процесс обновления местоположения после освобождения сигнального соединения, поскольку идентификатор LAI является нешироковещательным идентификатором LAI, посылает запрос обновления местоположения в контроллер беспроводной сети, причем в этом запросе передается указанный выше идентификатор TMSI. После приема запроса обновления местоположения контроллер беспроводной сети распределяет для обработки запрос обновления местоположения другим коммутаторам мобильной связи, которые не находятся в состоянии разгрузки, поскольку идентификатор NRI представляет собой нулевой идентификатор NRI.
На шаге 409 коммутатор мобильной связи, который принял запрос обновления местоположения, обрабатывает этот запрос. Поскольку терминал пользователя WCDMA регистрируется в коммутаторе мобильной связи первый раз, коммутатор мобильной связи посылает запрос аутентификации в опорный регистр местоположения, и опорный регистр местоположения возвращает информацию об аутентификации пользователя в сообщении подтверждения аутентификации.
На шаге 410 коммутатор мобильной связи выполняет аутентификацию терминала пользователя WCDMA, посылая команду аутентификации в терминал пользователя WCDMA, и терминал пользователя WCDMA возвращает сообщение о завершении аутентификации.
На шаге 411 коммутатор мобильной связи посылает в опорный регистр местоположения запрос обновления местоположения, опорный регистр местоположения загружает пользовательские данные и посылает запрос вставки пользовательских данных. Коммутатор мобильной связи сохраняет пользовательские данные и возвращает подтверждение вставки пользовательских данных, а опорный регистр местоположения возвращает подтверждение обновления местоположения.
На шаге 412 коммутатор мобильной связи посылает команду шифрования в контроллер беспроводной сети, и контроллер беспроводной сети выполняет шифрование на стороне беспроводного доступа и возвращает сообщение о завершении шифрования.
На шаге 413 коммутатор мобильной связи посылает в терминал пользователя WCDMA сообщение о принятии запроса обновления местоположения, при этом поле идентификатора TMSI включает идентификатор NRI коммутатора мобильной связи. Таким образом, терминал пользователя передается новому коммутатору мобильной связи. Когда переданы все терминалы пользователей WCDMA, работавшие под управлением разгружаемого коммутатора мобильной связи, процесс разгрузки, выполняемый коммутатором мобильной связи, завершается.
Выше представлен процесс выгрузки терминала пользователя WCDMA, и если в этом описании контроллер беспроводной сети заменить на контроллер базовой станции, то этот пример осуществления настоящего изобретения также применим к выгрузке терминала пользователя GSM.
На фиг.5 представлен алгоритм быстрой выгрузки терминала пользователя GSM в соответствии с одним из примеров осуществления настоящего изобретения. Из этого алгоритма видно, что после получения команды выгрузки терминала пользователя разгружаемый коммутатор мобильной связи инициирует поисковый вызов для терминала пользователя GSM, зарегистрированного в этом коммутаторе мобильной связи, назначает после выполнения поискового вызова новый идентификатор TMSI для терминала пользователя, заносит нешироковещательный идентификатор LAI в сообщение повторного назначения идентификатора TMSI, после чего разгружаемый коммутатор мобильной связи требует от терминала пользователя немедленной повторной инициализации обновления местоположения. Поскольку заново назначенный идентификатор TMSI включает нулевой идентификатор NRI, терминал пользователя в процессе обновления местоположения назначается другим коммутаторам мобильной связи, не находящимся в состоянии разгрузки. При этом выполняются следующие конкретные шаги.
На шаге 501, запуская процесс разгрузки, средство технического обслуживания и управления посылает в разгружаемый коммутатор мобильной связи команду разгрузки, уведомляет все контроллеры базовых станций, входящих в пул коммутаторов, о том, что коммутатор мобильной связи начинает разгрузку.
На шаге 502 разгружаемый коммутатор мобильной связи посылает в контроллер базовой станции сообщение поискового вызова и осуществляет поисковый вызов всех терминалов пользователей GSM, зарегистрированных у этого коммутатора мобильной связи, через контроллер базовой станции.
В этом примере сообщения поискового вызова могут посылаться пачками множество раз во время процесса разгрузки разгружаемого коммутатора мобильной связи в соответствии с нагрузочной способностью разгружаемого коммутатора мобильной связи и канала сигнализации.
На шаге 503 терминал пользователя GSM подтверждает прием поискового вызова, при этом подтверждение приема поискового вызова упаковывается как начальное сообщение мобильной станции в контроллере базовой станции и посылается в разгружаемый коммутатор мобильной связи.
В этом примере, если терминал пользователя GSM не посылает подтверждение приема поискового вызова, то разгружаемый коммутатор мобильной связи может послать команду поиска во все зоны беспроводной связи в пуле коммутаторов, и терминал пользователя возвращает подтверждение приема поискового вызова после приема команды поиска.
На шаге 504 разгружаемый коммутатор мобильной связи выполняет аутентификацию терминала пользователя GSM путем посылки команды аутентификации в терминал пользователя GSM, который возвращает подтверждение аутентификации.
На шаге 505 разгружаемый коммутатор мобильной связи продолжает выполнять шифрование и посылает команду шифрования в контроллер базовой станции, контроллер базовой станции выполняет шифрование на стороне беспроводного доступа и возвращает сообщение о завершении шифрования.
На шаге 506 разгружаемый коммутатор мобильной связи посылает в терминал пользователя GSM команду повторного назначения идентификатора TMSI, причем с помощью этой команды передаются идентификаторы TMSI и LAI. Идентификатор NRI, включаемый в идентификатор TMSI, представляет собой нулевой идентификатор NRI, а идентификатор LAI - нешироковещательный идентификатор LAI. Терминал пользователя GSM возвращает сообщение о завершении повторного назначения идентификатора TMSI.
На шаге 507 для освобождения текущего сигнального соединения разгружаемый коммутатор мобильной связи посылает в контроллер базовой станции команду освобождения интерфейса. Контроллер базовой станции завершает сигнальное соединение с терминалом пользователя GSM и возвращает сообщение о завершении освобождения интерфейса; контроллер базовой станции также уведомляет терминал пользователя GSM о том, что сигнальное соединение было освобождено.
На шаге 508 после приема сообщения повторного назначения идентификатора TMSI терминал пользователя GSM инициирует процесс обновления местоположения после освобождения сигнального соединения, поскольку идентификатор LAI является нешироковещательным идентификатором LAI, и посылает запрос обновления местоположения в контроллер базовой станции, причем в этом запросе передается указанный выше идентификатор TMSI. После приема запроса обновления местоположения контроллер базовой станции распределяет для обработки запрос обновления местоположения другим коммутаторам мобильной связи, которые не находятся в состоянии разгрузки, поскольку идентификатор NRI представляет собой нулевой идентификатор NRI.
На шаге 509 коммутатор мобильной связи, который принял запрос обновления местоположения, обрабатывает этот запрос. Поскольку терминал пользователя GSM регистрируется в коммутаторе мобильной связи первый раз, коммутатор мобильной связи посылает запрос аутентификации в опорный регистр местоположения, и опорный регистр местоположения возвращает информацию об аутентификации пользователя в сообщении подтверждения аутентификации.
На шаге 510 коммутатор мобильной связи выполняет аутентификацию терминала пользователя GSM, посылая команду аутентификации в терминал пользователя GSM, который возвращает подтверждение аутентификации.
На шаге 511 коммутатор мобильной связи посылает в опорный регистр местоположения запрос обновления местоположения, опорный регистр местоположения загружает пользовательские данные и посылает запрос вставки пользовательских данных. Коммутатор мобильной связи сохраняет пользовательские данные и возвращает подтверждение вставки пользовательских данных, а опорный регистр местоположения возвращает подтверждение обновления местоположения.
На шаге 512 коммутатор мобильной связи посылает команду шифрования в контроллер базовой станции, и контроллер базовой станции выполняет шифрование на стороне беспроводного доступа и возвращает сообщение о завершении шифрования.
На шаге 513 коммутатор мобильной связи посылает в терминал пользователя GSM сообщение о принятии запроса обновления местоположения, при этом поле идентификатора TMSI включает идентификатор NRI коммутатора мобильной связи. С этого момента терминал пользователя передается новому коммутатору мобильной связи. Когда переданы все терминалы пользователей GSM, работавшие под управлением разгружаемого коммутатора мобильной связи, процесс разгрузки, выполняемый коммутатором мобильной связи, завершается.
В приведенном выше примере после того, как разгружаемый коммутатор мобильной связи получает команду выгрузки терминала пользователя, он активно выполняет поисковый вызов терминала пользователя, зарегистрированного под его управлением, через узлы беспроводного доступа, что позволяет сократить время, требуемое для обмена информацией с терминалом пользователя, поэтому сокращается время разгрузки коммутатора мобильной связи, благодаря чему ускоряется выполнение технического обслуживания и поддерживается требуемый уровень QoS в сети.
На фиг.6 и 7 видно, что после запуска процесса разгрузки разгружаемый коммутатор мобильной связи посылает в узел беспроводного доступа сообщение приостановки действия идентификатора NRI. На фиг.6 показано, что после получения команды выгрузки терминала пользователя коммутатор мобильной связи посылает в контроллер беспроводной сети команду приостановки действия идентификатора NRI. По завершении технического обслуживания в контроллер беспроводной сети посылается команда восстановления идентификатора NRI. При этом выполняются следующие конкретные шаги.
На шаге 601 средство технического обслуживания и управления выдает целевому коммутатору мобильной связи команду разгрузки.
Указанный целевой коммутатор мобильной связи представляет собой разгружаемый коммутатор мобильной связи, которому требуется выгрузить терминал пользователя.
На шаге 602 разгружаемый коммутатор мобильной связи посылает во все контроллеры беспроводной сети команду приостановки действия идентификатора NRI.
На шаге 603 по завершении технического обслуживания разгружаемого коммутатора мобильной связи этот коммутатор мобильной связи снова начинает работать и посылает команду восстановления идентификатора NRI во все контроллеры беспроводной сети, управляемые коммутатором мобильной связи в пуле коммутаторов.
Ниже соответственно представлены форматы команд приостановки действия идентификатора NRI и восстановления идентификатора NRI.
(1) формат команды приостановки действия идентификатора NRI показан ниже:
Имя поля сообщения
Тип
Длина
Тип сообщения
обязательное поле
1 байт
Список TMSI
обязательное поле
6×n, n - длина списка
контроллер беспроводной сети извлекает NRI из TMSI
(2) формат команды восстановления идентификатора NRI показан ниже:
Имя поля сообщения
Тип
Длина
Тип сообщения
обязательное поле
1 байт
Список TMSI
обязательное поле
6×n, n - длина списка
контроллер беспроводной сети извлекает NRI из TMSI
Подобным образом, если контроллер беспроводной сети заменить на контроллер базовой станции, описанный выше пример применим к терминалу пользователя GSM.
На фиг.7 показано, что после получения команды выгрузки терминала пользователя коммутатор мобильной связи посылает в контроллер базовой станции команду приостановки действия идентификатора NRI. По завершении технического обслуживания в контроллер базовой станции посылается команда восстановления идентификатора NRI. При этом выполняются следующие конкретные шаги.
На шаге 701 средство технического обслуживания и управления выдает целевому коммутатору мобильной связи команду разгрузки.
На шаге 702 разгружаемый коммутатор мобильной связи посылает во все контроллеры базовых станций команду приостановки действия идентификатора NRI.
На шаге 703 по завершении технического обслуживания разгружаемого коммутатора мобильной связи этот коммутатор мобильной связи снова начинает работать и посылает команду восстановления идентификатора NRI во все контроллеры базовых станций, управляемые коммутатором мобильной связи в пуле коммутаторов.
Ниже соответственно представлены форматы команд приостановки действия идентификатора NRI и восстановления идентификатора NRI.
(1) формат команды приостановки действия идентификатора NRI показан ниже:
Имя поля сообщения
Тип
Длина
Тип сообщения
обязательное поле
1 байт
Список TMSI
обязательное поле
6×n, n - длина списка
контроллер беспроводной сети извлекает NRI из TMSI
(2) формат команды восстановления идентификатора NRI показан ниже:
Имя поля сообщения
Тип
Длина
Тип сообщения
обязательное поле
1 байт
Список TMSI
обязательное поле
6×n, n - длина списка
контроллер беспроводной сети извлекает NRI из TMSI
Согласно примеру осуществления настоящего изобретения, если поисковый вызов терминала пользователя в процессе его выгрузки неуспешен, поскольку этот терминал отключен, то после включения терминала пользователя может быть инициировано начальное сообщение пользовательского оборудования или начальное сообщение мобильной станции, при этом поле идентификатора TMSI содержит идентификатор NRI разгружаемого коммутатора мобильной связи, и поскольку действие идентификатора NRI было приостановлено разгружаемым коммутатором мобильной связи, узлы беспроводного доступа распределяют это сообщение другим коммутаторам мобильной связи, которые не находятся в состоянии разгрузки в пуле коммутаторов. Представленный выше алгоритм относится соответственно к терминалу пользователя WCDMA и терминалу пользователя GSM.
На фиг.8 в соответствии с одним из примеров осуществления настоящего изобретения представлен алгоритм обновления местоположения после включения ранее отключенного терминала пользователя WCDMA. На фиг.8 показано, что, если при выполнении разгружаемым коммутатором мобильной связи процесса разгрузки терминал пользователя WCDMA, зарегистрированный у этого коммутатора мобильной связи, выключен, то терминал пользователя WCDMA не может получить команду поискового вызова и, следовательно, не может быть передан другим коммутаторам мобильной связи. Таким образом, после включения терминала пользователя WCDMA контроллеру беспроводной сети требуется проанализировать идентификатор TMSI сообщения обновления местоположения, и если в идентификаторе TMSI передается идентификатор NRI, действие которого приостановлено разгружаемым коммутатором мобильной связи, то запрос обновления местоположения переадресуется другим коммутаторам мобильной связи, не находящимся в состоянии разгрузки, в пуле коммутаторов. При этом выполняются следующие конкретные шаги.
На шаге 801 после включения терминал пользователя WCDMA посылает в контроллер беспроводной сети начальное сообщение пользовательского оборудования (которое содержит запрос обновления местоположения), при этом в сообщении передается идентификатор TMSI, назначенный перед тем, как терминал пользователя был отключен. Поскольку идентификатор TMSI назначен исходным разгружаемым коммутатором мобильной связи, он содержит идентификатор NRI разгружаемого коммутатора мобильной связи. Когда контроллер беспроводной сети принимает сообщение, он определяет, что идентификатор NRI в идентификаторе TMSI принадлежит списку идентификаторов NRI, действие которых должно быть приостановлено по требованию разгружаемого коммутатора мобильной связи, поэтому запрос обновления местоположения переадресуется другим коммутаторам мобильной связи, не находящимся в состоянии разгрузки в пуле коммутаторов.
На шаге 802 коммутатор мобильной связи при приеме команды обновления местоположения определяет, что идентификатор TMSI не назначен настоящим коммутатором мобильной связи, и для запроса идентификатора IMSI посылает в терминал пользователя запрос идентификатора пользователя. Терминал пользователя возвращает сообщение подтверждения, в котором передается идентификатор IMSI терминала пользователя.
На шаге 803 коммутатор мобильной связи получает из опорного регистра местоположения параметры аутентификации терминала пользователя WCDMA и посылает в опорный регистр местоположения запрос аутентификации, а опорный регистр местоположения возвращает подтверждение аутентификации.
На шаге 804 коммутатор мобильной связи выполняет аутентификацию терминала пользователя WCDMA путем посылки команды аутентификации в терминал пользователя, который возвращает сообщение подтверждения аутентификации.
На шаге 805 коммутатор мобильной связи продолжает посылкой запроса обновления местоположения в опорный регистр местоположения, опорный регистр местоположения вставляет пользовательские данные в коммутатор мобильной связи и возвращает подтверждение обновления местоположения.
На шаге 806 коммутатор мобильной связи выполняет шифрование, посылая команду шифрования в контроллер беспроводной сети. Контроллер беспроводной сети выполняет шифрование на стороне беспроводного доступа и возвращает сообщение о завершении шифрования.
На шаге 807 коммутатор мобильной связи посылает сообщение о принятии запроса обновления местоположения, при этом новый идентификатор TMSI назначается терминалу пользователя WCDMA, и идентификатор TMSI включает идентификатор NRI, соответствующий коммутатору мобильной связи. Последующие терминалы пользователя WCDMA будут применять этот идентификатор TMSI для связи с сетью.
С помощью выполнения описанных выше шагов отключенный терминал пользователя WCDMA после включения передается новому коммутатору мобильной связи.
На фиг.9 в соответствии с одним из примеров осуществления настоящего изобретения представлен алгоритм обновления местоположения после включения ранее отключенного терминала пользователя GSM. На фиг.9 показано, что когда при выполнении разгружаемым коммутатором мобильной связи процесса разгрузки терминал пользователя GSM, зарегистрированный у этого коммутатора мобильной связи, выключен, терминал пользователя GSM не может получить команду поискового вызова и, следовательно, не может быть передан другим коммутаторам мобильной связи. Таким образом, после включения терминала пользователя GSM контроллер базовой станции должен проанализировать идентификатор TMSI сообщения обновления, и если в идентификаторе TMSI передается идентификатор NRI, действие которого приостановлено разгружаемым коммутатором мобильной связи, то запрос обновления местоположения переадресуется другим коммутаторам мобильной связи, не находящимся в состоянии разгрузки, в пуле коммутаторов. При этом выполняются следующие конкретные шаги.
На шаге 901 после включения терминал пользователя GSM посылает в контроллер базовой станции начальное сообщение мобильной станции (которое содержит запрос обновления местоположения), при этом в сообщении передается TMSI, назначенный перед тем, как терминал пользователя был отключен. Поскольку идентификатор TMSI назначен исходным разгружаемым коммутатором мобильной связи, он содержит идентификатор NRI разгружаемого коммутатора мобильной связи. Когда контроллер базовой станции принимает сообщение, он определяет, что идентификатор NRI в идентификаторе TMSI принадлежит списку идентификатора NRI, действие которого должно быть приостановлено по требованию разгружаемого коммутатора мобильной связи, поэтому запрос обновления местоположения переадресуется другим коммутаторам мобильной связи, не находящимся в состоянии разгрузки, в пуле коммутаторов.
На шаге 902 коммутатор мобильной связи при приеме команды обновления местоположения определяет, что идентификатор TMSI не назначен настоящим коммутатором мобильной связи, и для запроса идентификатора IMSI посылает в терминал пользователя запрос идентификатора пользователя. Терминал пользователя возвращает сообщение подтверждения, в котором передается идентификатор IMSI терминала пользователя.
На шаге 903 коммутатор мобильной связи получает из опорного регистра местоположения параметры аутентификации терминала пользователя GSM и посылает в опорный регистр местоположения запрос аутентификации, а опорный регистр местоположения возвращает подтверждение аутентификации.
На шаге 904 коммутатор мобильной связи выполняет аутентификацию терминала пользователя GSM, посылая команду аутентификации в терминал пользователя, который возвращает сообщение завершения аутентификации.
На шаге 905 коммутатор мобильной связи продолжает посылку запроса обновления местоположения в опорный регистр местоположения, опорный регистр местоположения вставляет пользовательские данные в коммутатор мобильной связи и возвращает отклик на запрос обновления местоположения.
На шаге 906 коммутатор мобильной связи выполняет шифрование, посылая команду шифрования в контроллер базовой станции. Контроллер базовой станции выполняет шифрование на стороне беспроводного доступа и возвращает сообщение о завершении шифрования.
На шаге 907 коммутатор мобильной связи посылает сообщение о принятии запроса обновления местоположения, при этом новый идентификатор TMSI назначается терминалу пользователя GSM, и идентификатор TMSI содержит идентификатор NRI, соответствующий коммутатору мобильной связи. Последующие терминалы пользователя GSM будут применять этот идентификатор TMSI для связи с сетью.
После выполнения указанных шагов терминал пользователя GSM передается новому коммутатору мобильной связи.
Согласно приведенному выше примеру осуществляется выгрузка терминала пользователя, находящегося под управлением заданного коммутатора мобильной связи, что позволяет сократить время разгрузки коммутатора мобильной связи, благодаря чему ускоряется выполнение технического обслуживания и поддерживается требуемый уровень QoS в сети.
В примере применения настоящего изобретения также раскрывается коммутатор мобильной связи, соответствующий способу, описанному в приведенных выше примерах осуществления настоящего изобретения. Упомянутый коммутатор мобильной связи описывается ниже со ссылкой на фиг.10. Помимо этого необходимо отметить, что поскольку последующие примеры используются для реализации приведенного выше примера способа, все модули в устройстве предназначены для выполнения шагов указанного выше способа. Однако осуществление настоящего изобретения не ограничено приведенным ниже примером, и любое устройство, способное выполнять описанный способ, должно рассматриваться как находящееся в рамках настоящего изобретения.
На фиг.10 показана блок-схема структуры коммутатора мобильной связи в соответствии с одним из примеров осуществления настоящего изобретения. Как видно из схемы, коммутатор мобильной связи содержит модуль поискового вызова, модуль обнаружения и модуль освобождения, которые соединены последовательно.
Модуль поискового вызова используется для поискового вызова терминала пользователя, зарегистрированного у разгружаемого коммутатора мобильной связи, через узлы беспроводного доступа после приема команды выгрузки терминала пользователя.
Модуль обнаружения используется для обнаружения приема сообщения подтверждения приема поискового вызова, возвращенного терминалом пользователя, и в том случае, если этот прием обнаружен, посылки сообщения для уведомления о том, что терминал пользователя подлежит выгрузке; он также используется для посылки в терминал пользователя команды повторного назначения временного идентификатора мобильного пользователя (TMSI), включающей нулевой идентификатор сетевых ресурсов, после приема подтверждения приема поискового вызова, возвращенного терминалом пользователя.
Модуль освобождения используется для освобождения текущего сигнального соединения с терминалом пользователя, он также используется для посылки в узлы беспроводного доступа сообщения об освобождении для освобождения текущего сигнального соединения с терминалом пользователя после приема сообщения о завершении повторного назначения идентификатора TMSI, возвращенного из терминала пользователя.
В другом примере осуществления настоящего изобретения коммутатор также содержит модуль поиска, соединенный с модулем обнаружения, при этом модуль поиска используется для посылки команды поиска терминала пользователя в зоне беспроводной связи в том случае, когда модуль обнаружения не обнаруживает какого-либо сообщения подтверждения приема поискового вызова.
В другом примере осуществления настоящего изобретения коммутатор также содержит модуль распределения, соединенный с модулем обнаружения, при этом модуль распределения используется для назначения терминалу пользователя идентификатора сетевых ресурсов.
В другом примере осуществления настоящего изобретения коммутатор также содержит модуль приостановки действия идентификатора сетевых ресурсов, используемый для посылки в узлы беспроводного доступа сообщения о приостановке действия идентификатора сетевых ресурсов.
В другом примере осуществления настоящего изобретения коммутатор также содержит модуль восстановления идентификатора сетевых ресурсов, используемый для посылки в узлы беспроводного доступа сообщения о восстановлении идентификатора сетевых ресурсов.
Согласно приведенному выше примеру осуществляется выгрузка пользователя, находящегося под управлением заданного коммутатора мобильной связи, что позволяет сократить время разгрузки коммутатора мобильной связи, благодаря чему ускоряется выполнение технического обслуживания и поддерживается требуемый уровень QoS в сети.
Приведенные примеры являются только предпочтительными вариантами осуществления настоящего изобретения. Необходимо отметить, что обычный специалист в этой области техники может предложить некоторые улучшения и модификации настоящего изобретения без нарушения его принципов, и эти улучшения и модификации следует рассматривать как находящиеся в объеме настоящего изобретения.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ
Способ согласно настоящему изобретению может эффективно сократить время, требуемое разгружаемому коммутатору мобильной связи для выгрузки терминала пользователя, и ускорить процесс технического обслуживания, обеспечив, таким образом, поддержку требуемого QoS в сети.