СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДДЕРЖИВАНИЯ НЕПРЕРЫВНОСТИ ТРАФИКА
METHOD AND APPARATUS FOR MAINTAINING TRAFFIC CONTINUITY

Эта заявка испрашивает приоритет заявки на патент Китая №200910110056.1, поданной в Патентное бюро Китая 9 ноября 2009 г., имеющей название "СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДДЕРЖИВАНИЯ НЕПРЕРЫВНОСТИ ТРАФИКА ПОСРЕДСТВОМ ОБЪЕКТА ФУНКЦИИ ВЫГРУЗКИ ТРАФИКА (TOF)", включенной в состав данного документа посредством ссылки во всей целостности.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к области связи и, в частности, к области транспортировки данных трафика связи.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
С развитием 3-го поколения (3G) технологий радиоинтерфейса скорость передач радиоинтерфейса значительно увеличивается, и скорость обработки трафика коммутируемых пакетов (PS, Packet Switched, Коммутатор пакетов, Packet Switch) увеличивается многократно. Узлы базовой сети (CN, Core Net, Базовая Сеть, Core Net), такие как обслуживающий узел поддержки GPRS (SGSN, Serving GPRS Support Node) и шлюзовый узел поддержки GPRS (GGSN, Gateway GPRS Support Node), серверы добавляемой функциональности (VAS, value-added server) и транспортные однонаправленные каналы между узлами сталкиваются с беспрецедентными нагрузками. Если взять, к примеру, Интернет с богатым содержимым, то Интернет-трафик накладывает более высокие требования к пропускной способности передач сети CN, так что стоимость расширения возможностей возрастает быстро. Интернет-трафик занимает много транспортных ресурсов мобильной сети, но создает низкую прибыль для оператора мобильной связи. Кроме того, когда пользователь осуществляет доступ к Интернет-обслуживанию через сеть пакетных данных (PDN, Packet Data Network, шлюз пакетных данных, Packet Data Gateway), пакеты данных вынуждены проходить через многие узлы сети CN, так что эффективность передачи является низкой.
Для того чтобы уменьшить бремя переноски для узлов сети CN и увеличить эффективность пакетных передач обслуживании пакетов PS, существующее техническое решение добавляет логическую функцию между контроллером сети радиодоступа (RNC, Radio Network Controller) и узлом SGSN, чтобы выгружать потоки трафика данных пользователя. Эта логическая функция представляет собой функцию выгрузки трафика (TOF, Traffic Offload Function), которая устанавливает маршрут Интернет-трафика восходящей линии связи непосредственно в сеть PDN, малозатратным способом, на узел, близкий к сети доступа, и устанавливает маршрут трафика нисходящей линии связи от сети PDN непосредственно в сеть доступа с тем, чтобы выгружать трафик данных на сети CN. Фиг.1 демонстрирует сетевую архитектуру этого решения. На фиг.1 функция TOF представляет собой логическую функцию. В вариантах осуществления настоящего изобретения объект, в которой развертывают функцию TOF, описывается как объект TOF. Объект TOF может быть развернута в интерфейсе Iu-PS между контроллером RNC или шлюзом домашнего узла NodeB (HNB GW, Home NodeB Gateway) и узлом SGSN в Универсальной системе мобильной связи (UMTS, Universal Mobile Telecommunications System). Объект TOF предоставляет стандартный интерфейс Iu как для RNC/HNB GW, так и для узла SGSN, и предоставляет интерфейс Gi для осуществления функции выгрузки трафика. Шлюз тарификации (CG, Charging Gateway) и шлюз законного перехвата (LIG, Lawful Interception Gateway) предоставляют открытые интерфейсы для TOF. Чтобы дополнительно преобразовать транспортные однонаправленные каналы между GW RNC/HNB и функцией TOF, функция TOF может быть объединена с RNC/HNB GW.
В предшествующем уровне техники, что касается сети, которая использует функцию выгрузки трафика, если состояние пользовательского устройства (UE, User Equipment) изменилось, например, изменилось от активного состояния на состояние ожидания, или если параметры, хранимые объектом TOF, обновились, то связь между CN и UE будет прервана. Например, если UE подсоединено к сети посредством объекта 1 TOF, то в случае, когда UE переходит от объекта 1 TOF к объекту 2 TOF (TOF 2) в состоянии ожидания, устройство UE инициирует запрос обслуживания выгрузки трафика и приводит в действие выгрузку трафика. Впоследствии устройство UE, которое изменилось на состояние ожидания, принимает пакеты нисходящей линии связи выгрузки трафика согласно функции TOF 2. В этот момент функция TOF 2 обязана вызвать UE и восстановить передачу данных устройства UE, чтобы поддерживать непрерывность трафика. А именно, если трафик выгружается в функции TOF 2, то UE использует выгрузку трафика до того, как устройство UE изменилось на состояние ожидания. Когда не существует никаких передач данных в течение некоторого времени, ресурс радиоинтерфейса будет освобожден и войдет в состояние ожидания. Однако соединение приложения не освободилось, и функция TOF, вероятно, все еще будет принимать пакеты нисходящей линии связи выгружаемого трафика. Чтобы гарантировать использование обслуживания без перебоев, функция TOF обязана дать команду, чтобы устройство UE устанавливало однонаправленный канал с сетью. Или UE не переходит в функцию TOF 2 и остается в функции TOF 1, но состояние устройства UE изменилось. К примеру, завершается выгрузка трафика функции TOF, и UE входит в состояние ожидания. В это время ресурс радиоинтерфейса между UE и CN также освобождается. Однако поскольку соединение приложения не освободилось, то, когда UE снова принимает новые пакеты выгружаемого трафика, устройство UE обязано восстановить соединение с сетью CN, чтобы реализовать передачу пакетов выгружаемого трафика.
Из вышеизложенного описания выгрузка трафика с помощью функции TOF вызывает прерывание связи между CN и UE вследствие освобождения ресурса радиоинтерфейса.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Что касается проблемы прерывания связи между CN и UE, вызываемого вследствие использования функции TOF на предшествующем уровне техники, варианты осуществления настоящего изобретения предоставляют способ для поддерживания непрерывности трафика и соответственно предоставляют объект TOF, чтобы решить проблему.
В одном аспекте вариант осуществления настоящего изобретения предоставляет способ для поддерживания непрерывности трафика, где способ включает в себя этапы, на которых:
принимают с помощью объекта TOF пакет нисходящей линии связи выгружаемого трафика устройства UE, где пакет нисходящей линии связи выгружаемого трафика отправляется сетью пакетных данных (PDN, Packet Data Network);
отправляют с помощью объекта TOF к устройству UE сообщение поискового вызова от сети CN;
принимают с помощью объекта TOF ответ на поисковый вызов, отправленный устройством UE в сеть CN, где ответ на поисковый вызов включает в себя сообщение запроса обслуживания от устройства UE, и сообщение запроса обслуживания включает в себя поле Тип Обслуживания, которое является указанием на ответ на поисковый вызов; и
пересылают с помощью объекта TOF сообщение запроса обслуживания в сеть CN для того, чтобы сеть CN устанавливала однонаправленный канал радиодоступа (RAB, Radio Access Bearer), после того как принято сообщение запроса обслуживания, где поле Тип Обслуживания указывает на информационное содержимое (Данные).
Посредством способа связь между CN и UE может быть реализована так, чтобы гарантировать передачу трафика.
В другом аспекте вариант осуществления настоящего изобретения предоставляет объект TOF, которая включает в себя:
модуль инициирования поискового вызова, выполненный с возможностью отправлять к устройству UE сообщение поискового вызова от сети CN и принимать ответ на поисковый вызов, отправленный устройством UE в сеть CN; и
модуль пересылки запроса обслуживания, выполненный с возможностью пересылать сообщение запроса обслуживания в ответ на поисковый вызов в сеть CN, для установления соединения связи между CN и UE, чтобы обеспечивать непрерывность трафика; и
модуль пересылки сообщения с запросом обслуживания, выполненный с возможностью пересылать сообщение запроса обслуживания в ответ на поисковый вызов в сеть CN, чтобы устанавливать соединение связи между CN и UE, где поле Тип Обслуживания в сообщении запроса обслуживания указывает на информационное содержимое (Данные).
В вариантах осуществления настоящего изобретения ответ на поисковый вызов отправляется в сеть CN посредством объекта TOF, и, при условии, что состояние устройства UE изменилось, связь между CN и UE может быть восстановлена, чтобы обеспечивать непрерывность обслуживания связи.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 представляет собой сетевую архитектуру выгрузки трафика объекта TOF в интерфейсе Iu-PS на предшествующем уровне техники;
фиг.2 представляет собой блок-схему последовательности операций первого варианта осуществления настоящего изобретения;
фиг.3 представляет собой блок-схему последовательности операций второго варианта осуществления настоящего изобретения;
фиг.4 представляет собой блок-схему последовательности операций третьего варианта осуществления настоящего изобретения;
фиг.5 представляет собой блок-схему последовательности операций объекта TOF, сообщающей информацию функции TOF, во втором варианте осуществления настоящего изобретения;
фиг.6 представляет собой структурную схему объекта TOF четвертого варианта осуществления настоящего изобретения;
фиг.7 представляет собой блок-схему последовательности операций пятого варианта осуществления настоящего изобретения;
фиг.8 представляет собой блок-схему последовательности операций использования запускающих условий в седьмом варианте осуществления настоящего изобретения;
фиг.9 представляет собой блок-схему последовательности операций согласования качества обслуживания (QoS, Quality of Service) в седьмом варианте осуществления настоящего изобретения; и
фиг.10 представляет собой блок-схему последовательности операций установления RAB в седьмом варианте осуществления настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Чтобы сделать более понятными задачи, технические решения и преимущества настоящего изобретения, настоящее изобретение будет описываться с дополнительными подробностями, со ссылкой на сопроводительные чертежи и варианты осуществления.
Как это показано на фиг.2, первый вариант осуществления настоящего изобретения включает в себя следующие этапы:
S201. Объект TOF принимает пакет нисходящей линии связи выгружаемого трафика устройства UE, где пакет нисходящей линии связи выгружаемого трафика отправляется сетью PDN.
Более конкретно пакет нисходящей линии связи выгружаемого трафика может приниматься через интерфейс Gi.
S202. Объект TOF отправляет к устройству UE сообщение поискового вызова от сети CN.
Более конкретно, например, функция TOF обнаруживает, что UE входит в состояние ожидания, и, для того чтобы передавать трафик к устройству UE, функция TOF обязана вызвать UE, чтобы восстанавливать установление однонаправленного канала между CN и UE.
S203. Объект TOF принимает ответ на поисковый вызов, отправленный устройством UE в сеть CN, и ответ на поисковый вызов может включать в себя сообщение запроса обслуживания от устройства UE, и сообщение запроса обслуживания включает в себя поле Тип Обслуживания, которое является указанием на ответ на поисковый вызов.
S204. Объект TOF пересылает сообщение запроса обслуживания в сеть CN, так что сеть CN устанавливает RAB после того, как принято сообщение запроса обслуживания. Поле Тип Обслуживания указывает на информационное содержимое или сигнальное содержимое (Данные).
Специфическая процедура, в которой объект TOF отправляет к устройству UE сообщение поискового вызова от сети CN, на этапе S202, и специфическая процедура, в которой принимается ответ на поисковый вызов, на этапе S203, соответствует специфическим функциям модуля инициирования поискового вызова в объекте TOF, в варианте осуществления устройства настоящего изобретения. Этап S204, на котором объект TOF пересылает сообщение запроса обслуживания в сеть CN, соответствует модулю пересылки сообщения с запросом обслуживания в объекте TOF.
Более конкретно сеть CN принимает сообщение запроса обслуживания, пересланное объектом TOF, и обнаруживает, что тип запроса обслуживания представляет собой Данные в соответствии со значением Данные поля Тип Обслуживания в сообщении запроса обслуживания. Затем сеть CN обязана устанавливать однонаправленный канал с устройством UE, чтобы передавать данные обслуживания. Например, сеть CN может инициировать процедуру назначения RAB и устанавливать связь с устройством UE с помощью создания RAB.
Поэтому посредством процедуры поискового вызова устройства UE, предоставленной в первом варианте осуществления настоящего изобретения и инициируемой функцией TOF, может быть реализовано то, что устанавливается радиооднонаправленный канал между CN и UE, для того чтобы передавать данные обслуживания и поддерживать непрерывность трафика.
Как это показано на фиг.3, способ для поддерживания непрерывности трафика между CN и UE, с помощью поискового вызова устройства UE функцией TOF согласно архитектуре сети UMTS, предоставляется во втором варианте осуществления настоящего изобретения. Несомненно, что специалисты в данной области техники могут понять, что вариант осуществления также применим к процедуре обмена информацией между объектми аналогичных функций в сети по программе долгосрочного развития (LTE). Например, узел SGSN соответствует объекту управления мобильностью (MME, Mobility Management Entity) в сети LTE, и объект TOF может быть расположен между усовершенствованным узлом NodeB (eNB) и объектом MME сети LTE. И узел SGSN, и объект ММЕ, каждый, могут называться узлом сети CN.
S301. Объект TOF принимает пакет нисходящей линии связи выгружаемого трафика устройства UE, где пакет нисходящей линии связи выгружаемого трафика отправляется сетью PDN.
Перед этапом S302 вариант осуществления дополнительно включает в себя то, что объект TOF определяет, что UE находится в состоянии ожидания.
Специфический способ определения, например, способ, в котором объект TOF определяет, что UE находится в состоянии ожидания, может быть реализован посредством следующего способа: объект TOF определяет, что соединение Iu для устройства UE освободилось, например, определяет, что соединение Iu устройства UE освободилось, с помощью получения сообщения в процедуре освобождения соединения Iu объекта TOF, где соединением Iu называют обмен сигналами между сетью CN и сетью доступа.
S302. Объект TOF отправляет к устройству UE сообщение поискового вызова от сети CN.
Дополнительно, если объект TOF не получает никакого параметра поискового вызова до того, как объект TOF отправляет сообщение поискового вызова от сети CN, то объект TOF может запрашивать, чтобы узел SGSN осуществил доставку параметра поискового вызова до того, как сообщение поискового вызова отправляется в сеть. Более конкретно объект TOF может запрашивать, чтобы узел SGSN отправил параметр поискового вызова, с помощью отправки сообщения с запросом контекста устройства UE к узлу SGSN; или объект TOF может отправлять выделенное сообщение запроса параметра поискового вызова для запроса, чтобы узел SGSN осуществил доставку параметра поискового вызова к объекту TOF. Параметр поискового вызова представляет собой параметр, используемый для поискового вызова устройства UE, включая в себя параметр, который указывает на периодичность поискового вызова устройства UE, такой как Прерывающийся Прием Базовой Сети (CN DRX, Core Network Discontinuous Reception), параметр, который указывает на область поискового вызова устройства UE, такой как ID Области Поискового вызова (Paging Area ID) и Список Закрытой Группы Абонентов (CSG, Closed Subscriber Group), и параметр, который указывает на идентификационный номер устройства UE, которое необходимо вызвать, такой как Временный Идентификационный Номер Мобильного Абонента (TMSI, Temporary Mobile Subscriber Identity).
Альтернативно, функция TOF может иметь возможность не нуждаться в запросе к узлу SGSN для осуществления доставки параметра поискового вызова. Если объект TOF сообщил информацию объекта TOF к узлу SGSN до того, как объект TOF отправляет к устройству UE сообщение поискового вызова от сети CN, то узел SGSN может осуществлять доставку параметра поискового вызова к объекту TOF, где информация объекта TOF представляет собой информацию, которая указывает на возможности выгрузки трафика объекта TOF, адрес выгрузки трафика объекта TOF, информацию об идентификационном номере устройства для выгрузки трафика объекта TOF (TOF ID), возможности обеспечения безопасности объекта TOF и другую информацию индикации объекта TOF, которая может быть определена специалистами в данной области техники, в соответствии с вышеупомянутой информацией. Более конкретно в варианте осуществления информация объекта TOF, которая может быть сообщена объектом TOF в сеть CN, включает в себя, но не ограничивается этим, одно или больше из: возможности выгрузки трафика объекта TOF, идентификационный номер устройства для выгрузки трафика объекта TOF (TOF ID), адрес объекта TOF и возможности обеспечения безопасности объекта TOF. Как это показано на фиг.5, например, объект TOF в системе LTE может сообщать информацию объекта TOF в сеть CN, когда SI устанавливает запрос, или может сообщать информацию объекта TOF посредством других сообщений прикладного протокола SI, таких как инициирующее сообщение устройства UE. Аналогичным образом объект TOF в сети UMTS может сообщать информацию объекта TOF в сообщении запроса обслуживания или может сообщать информацию объекта TOF посредством выделенного сообщения прикладного уровня сети радиодоступа (RANAP, Radio Access Network Application Part). Необязательно информация о объекте TOF в варианте осуществления может использоваться в качестве универсального запускающего условия для того, чтобы узел SGSN отправил новый параметр или новую функцию к объекте TOF. А именно узел SGSN может осуществлять доставку нового параметра и новой функции после того, как принята информация о объекте TOF, где новым параметром и новой функцией называют недавно добавленный параметр и недавно добавленную функцию, по отношению к существующим параметрам и функциям объекта TOF.
Дополнительно универсальные запускающие условия для того, чтобы узел SGSN осуществлял доставку нового параметра или новой функции, включают в себя любое одно или любую комбинацию из следующих условий:
запускающее условие 1: узел SGSN принимает сообщение запроса обслуживания, отправленное устройством UE;
запускающее условие 2: информация, которая поддерживает и приводит в действие функцию выгрузки трафика объекта TOF, формируется локально на сети CN; и
запускающее условие 3: узел SGSN принимает указание на поддержку или приведение в действие функции выгрузки трафика объекта TOF, где указание отправляется объектом TOF или другими устройствами.
Дополнительно после того как объект TOF принимает параметр поискового вызова, объект TOF пересылает параметр поискового вызова в сеть доступа, так что сеть доступа может вызывать UE. Например, после того как объект TOF получает параметр CN DRX, параметр CN DRX, служащий в качестве параметра поискового вызова, осуществляется доставка сообщения в сеть доступа. Сеть доступа может вычислять событие поискового вызова, в соответствии с CN DRX и Международным Идентификационным Номером Мобильного Абонента (IMSI, International Mobile Subscriber Identity), и осуществлять доставку сообщения поискового вызова к устройству UE. Например, после того как объект TOF получает параметр ID Области Поискового вызова (Paging Area ID), параметр ID Области Поискового вызова (Paging Area ID), служащий в качестве параметра поискового вызова, осуществляется доставка сообщения в сторону сети радиодоступа. Сеть доступа оценивает, принадлежит ли область, обслуживаемая локальным узлом, зоне охвата областью поискового вызова, и, если область, обслуживаемая локальным узлом, принадлежит зоне охвата областью поискового вызова, то осуществляется доставка сообщения поискового вызова; в противном случае никакое сообщение поискового вызова не доставляется. Например, после того как объект TOF получает Список CSG, список CSG, служащий в качестве параметра поискового вызова, сообщение доставляется в сторону сети радиодоступа. Сеть доступа оценивает, находится ли сота CSG, обслуживаемая локальным узлом, в пределах списка CSG, и, если сота CSG, обслуживаемая локальным узлом, находится в пределах списка CSG, то осуществляется доставка сообщения поискового вызова; в противном случае, никакое сообщение поискового вызова не доставляется. Например, после того, как объект TOF получает параметр TMSI, параметр TMSI, служащий в качестве параметра поискового вызова, сообщение доставляется в сторону сети радиодоступа. Сеть доступа создает сообщение поискового вызова посредством использования временных идентификационных номеров и отправляет к устройству UE сообщение поискового вызова. Специфический способ обработки параметра поискового вызова сетью доступа представляет собой предшествующий уровень техники и не будет дополнительно описываться здесь.
S303. Объект TOF принимает ответ на поисковый вызов, отправленный устройством UE в сеть CN. Ответ на поисковый вызов включает в себя сообщение запроса обслуживания от устройства UE, и сообщение запроса обслуживания включает в себя поле Тип Обслуживания, которое указывает на ответ на поисковый вызов.
Более конкретно устройство UE принимает сообщение поискового вызова от сети CN, отправленное объектом TOF посредством сети доступа, и может отправлять, в сеть CN, ответ на поисковый вызов. Ответ на поисковый вызов проходит через объект функции TOF, и объект TOF получает ответ на поисковый вызов, как это показано на фиг.3.
S304. Объект TOF пересылает сообщение запроса обслуживания в сеть CN, так что сеть CN устанавливает RAB, после того, как принято сообщение запроса обслуживания. Поле Тип Обслуживания в сообщении запроса обслуживания указывает на информационное содержимое (Данные).
Специфическая процедура, в которой объект TOF отправляет к устройству UE сообщение поискового вызова от сети CN, на этапе S302, и специфическая процедура, в которой функция TOF принимает ответ на поисковый вызов, на этапе S303, соответствуют специфической функции модуля инициирования поискового вызова в объекте TOF, в варианте осуществления устройства настоящего изобретения. Этап S304, на котором объект TOF пересылает сообщение запроса обслуживания в сеть CN, соответствует модулю пересылки сообщения с запросом обслуживания в объекте TOF. Дополнительно, соответствуя функции отправки параметра поискового вызова, объект TOF дополнительно включает в себя модуль запроса параметра поискового вызова, который соответствует специфической процедуре, в которой объект TOF запрашивает, чтобы узел SGSN отправил параметр поискового вызова, в варианте осуществления.
Второй вариант осуществления настоящего изобретения берет, в качестве примера, систему UMTS, чтобы описать способ для восстановления связи между CN и UE, посредством объекта функции TOF, и указывает способ, который распространяется на систему LTE и другие системы. Дополнительно второй вариант осуществления настоящего изобретения предоставляет способ для того, чтобы объект TOF получал параметр поискового вызова, и проблема предшествующего уровня техники, в которой объекту TOF не удается отправить сообщение поискового вызова в надлежащее время, решена, где проблема возникает тогда, когда узел SGSN инициирует поисковый вызов устройства UE, находящегося в состоянии ожидания, и параметр поискового вызова, хранимый объектом TOF, не обновляется вовремя, или параметр поискового вызова не был получен. Например, сбой при использовании надлежащего параметра DRX для поискового вызова вызовет большой объем расходов сигнальных издержек. Что касается случая, в котором функции TOF не удается получить область поискового вызова или список CSG, оптимизация поискового вызова не может осуществляться, и объекты, не относящиеся к этому, такие как контроллер RNC и узел HNB, будут инициировать ненужные поисковые вызовы, что вызывает расходы ресурсов.
Третий вариант осуществления настоящего изобретения предоставляет пример процедуры обмена информацией между объектом TOF и UE/CN.
S401. Объект TOF принимает пакет нисходящей линии связи выгружаемого трафика устройства UE.
Дополнительно этап может включать в себя то, что объект TOF определяет, что UE, принимающее пакет нисходящей линии связи выгружаемого трафика, находится в состоянии ожидания, и специфический способ оценки является тем же самым, как на этапе S302.
S402. Объект TOF отправляет к устройству UE сообщение поискового вызова от сети CN.
Дополнительно, если объект TOF не хранит один или больше параметров из: CN DRX, ID области поискового вызова, и список CSG устройств UE, то объект TOF может запрашивать, чтобы узел SGSN осуществил доставку параметров поискового вызова, которые включают в себя один или больше параметров из: CN DRX, ID области поискового вызова, и список CSG. Специфический способ запроса является тем же самым, как на этапе S302, и не будет дополнительно описываться здесь.
S403. Устройство UE принимает сообщение поискового вызова от сети CN, отправленное объектом TOF, и отправляет, в сеть CN, ответ на поисковый вызов, где ответ на поисковый вызов представляет собой сообщение запроса обслуживания от устройства UE.
Более конкретно UE принимает сообщение поискового вызова от сети CN, отправленное объектом TOF, где сообщение поискового вызова от сети CN включает в себя сообщение поискового вызова от сети CN, которое отправляется объектом TOF и пересылается контроллером RNC. Сообщение запроса, отправленное устройством UE, включает в себя Пакет Временных Идентификационных Номеров Мобильного Абонента (P-TMSI, Packet-Temporary Mobile Subscriber Identity), Идентификационный Номер Области Маршрутизации (RAI, Routing Area Identity), Порядковый Номер Ключа Шифрования (CKSN, Cipher Key Sequence Number) и Тип Обслуживания, где поле Тип Обслуживания указывает на ответ на поисковый вызов.
S404. Объект TOF получает сообщение запроса обслуживания и пересылает, в сеть CN, сообщение запроса обслуживания, которое включает в себя поле Тип Обслуживания, которое указывает на Данные.
Более конкретно объект TOF может изменять, посредством информационной настройки, ответ на поисковый вызов, указываемый посредством поля Тип Обслуживания, на Данные, указываемые посредством поля Тип Обслуживания.
S405. Сеть CN принимает сообщение запроса обслуживания и инициирует процедуру установления RAB для того, чтобы восстанавливать связь с устройством UE.
Более конкретно сеть CN определяет, что поле Тип Обслуживания в сообщении запроса обслуживания указывает на Данные и определяет, что необходимо устанавливать связь с устройством UE.
Необязательно после того, как завершаются вышеупомянутые этапы варианта осуществления, процедура может дополнительно включать в себя этап S406, на котором объект TOF получает информацию абонента, требуемую политикой соответствия выгрузки трафика, и исполняется политика соответствия выгрузки трафика, и, если соответствие является успешным, приводится в действие выгрузка трафика и создается запись таблицы преобразования сетевых адресов (NAT, Network Address Translation) для восстановления передачи выгружаемого трафика восходящей и нисходящей линии связи. Специфическая процедура выгрузки представляет собой процедуру, в которой объект TOF исполняет выгрузку трафика на предшествующем уровне техники и не будет описываться здесь.
Специфическая процедура, в которой объект TOF отправляет к устройству UE сообщение поискового вызова от сети CN, на этапе S402, и специфическая процедура, в которой принимается ответ на поисковый вызов, на этапе S403, соответствуют функции модуля инициирования поискового вызова в объекте TOF, в варианте осуществления устройства. Этап S404, на котором объект TOF пересылает сообщение запроса обслуживания в сеть CN, соответствует модулю пересылки сообщения с запросом обслуживания в объекте TOF. Дополнительно, соответствуя функции отправки параметра поискового вызова, объект TOF дополнительно включает в себя модуль запроса параметра поискового вызова, который соответствует специфической процедуре, в которой объект TOF запрашивает, чтобы узел SGSN отправил параметр поискового вызова, в варианте осуществления.
В третьем варианте осуществления настоящего изобретения процедура обмена информацией между объектом TOF и устройством UE или между объектом TOF и сетью CN берется в качестве примера, для описания способа восстановления связи между CN и UE, посредством объекта функции TOF. Дополнительно третий вариант осуществления дополнительно предоставляет способ, в котором объект TOF получает параметр поискового вызова, и проблема предшествующего уровня техники, когда объект TOF не может отправлять сообщение поискового вызова в надлежащее время, решена, где проблема возникает тогда, когда узел SGSN инициирует поисковый вызов устройства UE, которое находится в состоянии ожидания, и параметр поискового вызова, хранимый объектом TOF, не обновляется вовремя, или параметр поискового вызова не был получен.
Четвертый вариант осуществления настоящего изобретения предоставляет объект функции TOF, включающую в себя: модуль инициирования поискового вызова, выполненный с возможностью отправлять к устройству UE сообщение поискового вызова от сети CN, и принимать ответ на поисковый вызов, отправленный устройством UE в сеть CN; модуль пересылки сообщения с запросом обслуживания, выполненный с возможностью пересылать сообщение запроса обслуживания в ответе на поисковый вызов, в сеть CN, для осуществления установления соединения связи между CN и UE, чтобы обеспечивать непрерывность трафика, где поле Тип Запроса Обслуживания в сообщении запроса обслуживания указывает на информационное содержимое (Данные). Дополнительно объект TOF может дополнительно включать в себя модуль запроса параметра поискового вызова. Что касается специфических процедур способа, ссылка может быть сделана на соответствующее описание вариантов осуществления способа.
Посредством объекта функции TOF, предоставленной в четвертом варианте осуществления, соединение связи между CN и UE может быть создано с помощью поискового вызова устройства UE, с тем чтобы завершить передачу данных обслуживания и поддерживать непрерывность трафика.
Дополнительно в существующей сети используются выделенные однонаправленные каналы, чтобы передавать потоки данных Интернет-протокола (IP), и конкретные данные IP должны передаваться на специфической скорости. Соответствующим образом, что касается требований к передачам различных обслуживании, выделенные однонаправленные каналы могут характеризоваться как однонаправленные каналы с гарантируемой скоростью передач (GBR, Guaranteed Bit Rate) и однонаправленные каналы с non-GBR. Однонаправленные каналы с GBR имеют гарантированную пропускную способность, а именно имеют гарантированные скорости передач, чтобы передавать данные, в то время как однонаправленные каналы с non-GBR вынуждены совместно использовать совокупную максимальную скорость передачи (AMBR, Aggregate Maximum Bit Rate). Обслуживание с non-GBR может допускать потерю пакетов в случае перегруженности сети, в то время как обслуживание с GBR не подвержено такой потере пакетов. Например, текущий Интернет-трафик обычно принадлежит к трафику с non-GBR, который передается через однонаправленные каналы с non-GBR. Информация о подписке устройства UE задает параметр Идентификатор Точки Доступа - Совокупная Максимальная Скорость Передачи (APN-AMBR, Access Point Name - Aggregate Maximum Bit Rate) каждой сети PDN для обслуживания с non-GBR сети PDN, и также задает UE-AMRB для управления скоростью радиоинтерфейса с non-GBR. Однонаправленный канал с non-GBR, в основном, используют для обслуживания переноски данных. Для того чтобы улучшить эффективность использования пропускной способности системы максимально возможным образом, усовершенствованная пакетная система (EPS, Evolved Packet System) принимает концепцию агрегации и задает параметр AMBR. Параметр AMBR представляет собой параметр QoS сессии сети доступа соединимости Интернет-протокола (IP-CAN, Internet Protocol Connectivity Access Network), подсоединенной к сети PDN. Множественные однонаправленные каналы системы EPS, соединенные с одной и той же сетью PDN, могут совместно использовать одно и то же значение AMBR. Когда другие однонаправленные каналы системы EPS не передают никакой трафик, каждый из однонаправленных каналов с non-GBR может потенциально использовать весь AMBR. Поэтому параметр AMBR фактически ограничивает совокупную скорость, которая может предоставляться всеми однонаправленными каналами, которые совместно используют AMBR.
Параметр AMBR может классифицироваться как UE-AMBR и APN-AMBR, на основе двух различных сценариев. Параметр UE-AMBR, служащий в качестве данных абонента устройства UE, хранится в сервере данных абонентов (HSS, Home Subscriber Server) и используется для указания на атрибут параметра устройства UE, по отношению к доступу различных сетей PDN, и передается к объекту MME сервером HSS, посредством процедуры регистрации сети. Когда UE создает первое информационное соединение к некоторой сети PDN, соответствующие параметры UE-AMBR каналов восходящей и нисходящей линии связи могут быть переданы к объекту eNodeB, посредством процедуры установления однонаправленного канала по умолчанию, и узел eNodeB завершит управление и исполнение, в соответствии с UE-AMBR. Параметр APN-AMBR представляет собой параметр абонента, хранимый в сервере HSS, по отношению к APN, и он фактически ограничивает совокупную скорость передач, которая, как ожидается, будет предоставляться всеми соединениями сети PDN в одной и той же APN. Параметр APN-AMBR канала нисходящей линии связи исполняется посредством PDN-GW, и параметр APN-AMBR канала восходящей линии связи исполняется посредством UE или PDN-GW.
Параметр UE-AMBR, служащий в качестве данных абонента устройства UE, хранится в HSS и используется для указания на атрибут параметра устройства UE относительно доступа различных сетей PDN, и доставляется к объекту MME сервером HSS посредством процедуры регистрации сети. Когда UE создает первое информационное соединение к конкретной сети PDN, соответствующие параметры UE-AMBR каналов восходящей и нисходящей линии связи могут быть переданы к узлу eNodeB, посредством процедуры установления однонаправленного канала по умолчанию, и узел eNodeB завершит контроль и исполнение, в соответствии с UE-AMBR. Параметр APN-AMBR представляет собой параметр абонента, сохраняемый в сервере HSS, по отношению к каждой APN, и он фактически ограничивает совокупную скорость передачи, которая, как ожидается, будет предоставляться всеми соединениями сети PDN в одной и той же APN. Параметр APN-AMBR канала нисходящей линии связи исполняется PDN-GW, и параметр APN-AMBR канала восходящей линии связи исполняется посредством UE или PDN-GW.
Сеть UMTS берется в качестве примера. После того как активируется каждое соединение сети PDN, узел GGSN или пакетный шлюз (PGW, Packet Gateway) отправляет, к узлу SGSN, используемый APN-AMBR соединения сети PDN, которое разрешено для передачи. Сумма используемых параметров APN-AMBR во всех активированных соединениях сети PDN не может превышать выделенный UE-AMBR. Узел SGSN принимает во внимание меньшее значение между суммой параметров APN-AMBR и подписанным UE-AMBR, в качестве используемого UE-AMBR, и отправляет его в сеть доступа, для управления скоростью. Несомненно, если сеть представляет собой сеть LTE, то объект MME может реализовать функцию вычисления APN-AMBR узлом SGSN.
После того как приводится в действие выгрузка трафика объекта TOF, поскольку трафику, выгружаемому функцией TOF, нет необходимости проходить через объект сети CN, например, он передается, не проходя через узел SGSN или узел GGSN, то объекта сети CN, такой как узел SGSN и узел GGSN, не могут обнаружить трафик, который находится на единственном соединении сети PDN и выгружается, на стороне сети RAN, функцией TOF, непосредственно в сеть PDN. В случае абонента с множественными соединениями сети PDN, объект сети CN, такая как узел SGSN, также не может обнаружить, что трафик единственной сети PDN выгружается.
Поскольку UE-AMBR, вычисленный объектом сети CN, такой как узел SGSN, не может соответствовать всему трафику, который необходимо передать, то параметр UE-AMBR, отправляемый объектом сети CN, такой как узел SGSN, в сторону сети RAN, также не может соответствовать всему трафику, который необходимо передать. Поэтому управление скоростью радиоинтерфейса на стороне сети RAN является неправильным. Например, может произойти потеря пакетов, что воздействует на пользовательскую практику.
Ввиду вышеупомянутых технических проблем каждый вариант осуществления настоящего изобретения предоставляет способ вычисления параметра UE-AMBR с тем, чтобы предоставлять возможность стороне сети RAN получать UE-AMBR, который соответствует всему трафику, который необходимо передать, осуществляя посредством этого рациональное управление скоростью радиоинтерфейса и улучшение пользовательской практики.
Пятый вариант осуществления берет в качестве примера сеть UMTS, для описания случая, в котором обслуживание на узле GGSN и объекте функции TOF совместно используют подписанный APN-AMBR.
Поскольку узел SGSN может получать APN-AMBR узла GGSN, например, узел SGSN может получать APN-AMBR посредством запроса к серверу HSS о подписанном APN-AMBR, узел SGSN может использовать подписанный APN-AMBR, совместно используемый узлом GGSN и функцией TOF, чтобы вычислять UE-AMBR, который удовлетворяет требованиям передачи и управляет скоростью радиоинтерфейса на стороне сети RAN.
Специфическая процедура заключается в том, что объект сети CN отправляет информацию о UE-AMBR, которую также называют параметром UE-AMBR, к объекту TOF, например, отправляет информацию посредством запроса назначения RAB. Параметр UE-AMBR представляет собой меньшее значение между суммой параметров APN-AMBR и подписанным параметром UE-AMBR.
Подписанный UE-AMBR представляет собой разность между текущим подписанным параметром UE-AMBR и параметром APN-AMBR, который локально формируется в функции TOF.
После того как объект TOF принимает информацию о UE-AMBR, отправленную объектом сети CN, объект TOF отправляет, в сеть RAN, информацию о UE-AMBR, которую также называют параметром UE-AMBR. Информация о AMBR, которую также называют параметром AMBR, отправленная с помощью объекта TOF в сеть RAN, представляет собой сумму информации о UE-AMBR, отправленной объектом сети CN к объекту TOF, и информации о APN-AMBR, локально сформированной в объекте TOF.
Более специфические примеры предоставлены в варианте осуществления. Например, вариант осуществления может быть реализован в следующих двух способах.
В первом способе предоставлена реализация специфической процедуры при условии, что существующая архитектура сети CN не изменяется. Параметр APN-AMBR локально формируется в объекте TOF, и оператор осуществляет преобразование: подписанный UE-АМВР=текущий подписанный UE-AMBR - APN-AMBR, локально сформированный в функции TOF. Узел SGSN вычисляет сумму параметров APN-AMBR, возвращенных всеми узлами GGSN, сравнивает сумму с подписанным UE-AMBR и осуществляет доставку меньшего значения в сеть RAN. После того, как объект TOF принимает UE-AMBR, предоставленный узлом SGSN, вычисляется UE-AMBR=принятый UE-AMBR+APN-AMBR, локально сформированный в функции TOF. Функция TOF отправляет измененный UE-AMBR в сторону сети RAN, чтобы реализовать управление скоростью радиоинтерфейса в сети RAN. Объект TOF может передавать, посредством сообщения назначения RAB или сообщения изменения QoS, параметр UE-AMBR, измененный функцией TOF. Несомненно, если подписанный UE-AMBR достаточно велик, например, сумма параметров APN-AMBR, сформированных во всех узлах GGSN, и параметра APN-AMBR функции TOF не может превысить подписанный UE-AMBR, в соответствии со значением практики оператора, то подписанный UE-AMBR не обязательно изменяется.
Или подписанный APN-AMBR, который используется для выгрузки трафика, и находится в информации абонента=текущему подписанному APN-AMBR - APN-AMBR, локально сформированному в функции TOF. Узел SGSN вычисляет сумму параметров APN-AMBR, возвращенных всеми узлами GGSN, сравнивает сумму с подписанным UE-AMBR, выбирает меньшее значение в качестве UE-AMBR и отправляет значение к объекте TOF. После того как объект TOF принимает UE-AMBR, предоставленный узлом SGSN, вычисляется UE-AMBR=принятый UE-AMBR+APN-AMBR, локально сформированный в функции TOF. Функция TOF отправляет UE-AMBR, измененный объектом TOF, в сторону сети RAN, и UE-AMBR служит в качестве параметра UE-AMBR, с которым осуществляется управление скоростью радиоинтерфейса на стороне сети RAN.
Или способ изменения подписанного UE-AMBR и способ изменения подписанного выделенного APN-AMBR могут объединяться для использования. А именно оператор изменяет подписанный UE-AMBR и подписанный выделенный APN-AMBR одновременно. Подписанный UE-AMBR=текущий подписанный UE-AMBR - APN-AMBR, локально сформированный в функции TOF, и подписанный APN-AMBR, используемый для выгрузки трафика=текущий подписанный APN-AMBR - APN-AMBR, локально сформированный в функции TOF, изменяются одновременно.
В первом способе варианта осуществления этапы, на которых объект TOF получает информацию о AMBR, вычисляет информацию AMBR и передает вычисленную информацию о AMBR в сеть RAN, соответствуют модулю получения AMBR, модулю вычисления AMBR и модулю отправки AMBR соответственно в варианте осуществления устройства.
Первый способ предоставляет способ предоставления более рационального UE-AMBR, для того чтобы сеть RAN осуществляла управление скоростью радиоинтерфейса, не изменяя структуру сети CN.
Во втором способе изменяется структура сети CN, так что сеть RAN может использовать UE-AMBR, который удовлетворяет требованиям передач обслуживания, чтобы осуществлять управление скоростью радиоинтерфейса.
Специфическая процедура заключается в том, что узел SGSN принимает информацию о APN-AMBR, отправленную узлом GGSN. Информация о APN-AMBR равна разности между параметром APN-AMBR, сформированном в узле GGSN, и смещением APN-AMBR, сформированном для выгружаемого трафика объекта TOF. Узел SGSN вычисляет UE-AMBR, в соответствии с принятой информацией о APN-AMBR, и следующие этапы, в частности, включаются в состав этого: узел SGSN сравнивает сумму параметров APN-AMBR и подписанного параметра UE-AMBR, выбирает меньшее значение и отправляет значение к объекту TOF. Объект TOF принимает информацию о UE-AMBR, отправленную узлом SGSN, и параметр APN-AMBR функции TOF формируется в качестве смещения APN-AMBR, которое используется для выгружаемого трафика функции TOF и формируется на стороне узла GGSN.
Процедура может дополнительно подразделяться на части следующим образом:
Смещение APN-AMBR, используемое для выгружаемого трафика функции TOF, формируется в узле GGSN. Более конкретно способ формирования заключается в том, что APN-AMBR вычисляется узлом GGSN, в соответствии с существующим алгоритмом, или формирование реализуется посредством формирования под управлением сети.
После того как подписанный APN-AMBR, отправленный узлом SGSN, принят узлом GGSN, узел GGSN формирует локальный APN-AMBR и возвращает APN-AMBR к узлу SGSN, для вычисления UE-AMBR, и узел SGSN вычисляет UE-AMBR. Специфический способ вычисления является тем же самым, как в первом способе, и подробно не описывается еще раз. Узел SGSN отправляет вычисленный UE-AMBR к объекту TOF. При практическом использовании скорость передач, используемая узлом GGSN для передачи обслуживания, равна параметру APN-AMBR, локально сформированному в узле GGSN, минус смещение APN-AMBR, сформированное в объекте TOF.
После того как UE-AMBR принят объектом TOF, объект TOF локально формирует APN-AMBR, который используется для выгружаемого трафика, в качестве смещения APN-AMBR, сформированного в узле GGSN для функции TOF.
Объект TOF пересылает, в сеть RAN, параметр UE-AMBR, который вычисляется и доставляется узлом SGSN, например, отправляет UE-AMBR, посредством сообщения назначения RAB или изменения QoS.
Во втором способе варианта осуществления этапы, на которых объект TOF получает информацию о AMBR, вычисляет информацию о AMBR и отправляет вычисленную информацию о AMBR в сеть RAN, соответствуют модулю получения AMBR, модулю вычисления AMBR и модулю отправки AMBR соответственно в варианте осуществления устройства.
В дополнение, вышеупомянутые способы также применимы в случае, когда оператор задает выделенный APN-AMBR для выгружаемого трафика.
В первом способе преобразованный параметр UE-AMBR в информации абонента, =текущий подписанный UE-AMBR - APN-AMBR, локально сформированный в функции TOF, также применим к случаю, в котором выделенный APN-AMBR задается для выгружаемого трафика. В дополнение, в случае, если задается выделенный APN-AMBR, то подписанный выделенный APN-AMBR может быть установлен равным 0, таким образом, для выгружаемого трафика подписанный выделенный APN-AMBR устанавливается равным 0, и узел GGSN не используется для передачи. Что касается заданного выделенного однонаправленного канала, способ изменения подписанного UE-AMBR и способ изменения подписанного выделенного APN-AMBR, могут объединяться для использования. А именно, оператор одновременно изменяет подписанный UE-AMBR и подписанный выделенный APN-AMBR. Согласно второму способу, в случае, в котором задается выделенный однонаправленный канал, узел GGSN все еще локально формирует APN-AMBR как смещение APN-AMBR, локально сформированное в функции TOF, и отправляет APN-AMBR к узлу SGSN, но APN-AMBR, фактически используемый узлом GGSN, равен 0.
Шестой вариант осуществления подробно описывает процедуру для вычисления и отправки параметра UE-AMBR, совместно используемого узлом GGSN и функцией TOF.
Первый способ, который реализует шестой вариант осуществления, следующий:
параметры, используемые в процедуре, включают в себя подписанный UE-AMBR. Параметры, используемые в процедуре, включают в себя подписанный APN-AMBR, совместно используемый функцией TOF и узлом GGSN, однонаправленный канал, который передается совместно узлом GGSN и функцией TOF. А именно, узел GGSN и функция TOF совместно используют соединение и однонаправленный канал сети PDN за исключением того, что физические траектории различные. Параметр APN-AMBR применим как к узлу GGSN, так и к функции TOF. Параметры, используемые в процедуре, также включают в себя APN-AMBR, сформированный узлом GGSN, и специфический способ формирования может быть реализован в соответствии с существующим алгоритмом. Оставшийся подписанный APN1-AMBR узла GGSN=подписанный APN-AMBR - APN-AMBR, сформированный в узле GGSN, а именно, оставшийся подписанный APN-AMBR узла GGSN представляет собой разность между параметром APN-AMBR, размещенным для узла GGSN в информации абонента, и параметром APN-AMBR, сформированном в узле GGSN. Параметр APN-AMBR, размещенный для узла GGSN, представляет собой подписанный APN-AMBR, совместно используемый узлом GGSN и функцией TOF. Параметры, используемые в процедуре, также включают в себя сумму параметров APN-AMBR, сформированных в узле GGSN для невыгружаемого трафика, и сумма параметров APN-AMBR, сформированных в узле GGSN для невыгружаемого трафика, включает в себя сумму параметров APN-AMBR, сформированных во всех узлах GGSN, или включает в себя сумму параметров APN-AMBR, сформированных во всех узлах GGSN, минус APN-AMBR, совместно используемый функцией TOF и узлом GGSN (что включает в себя совместно используемый APN-AMBR и не включает в себя APN1-AMBR, сформированный в узле GGSN). Параметры, используемые в процедуре, также включают в себя параметры APN-AMBR, сформированные в объекте TOF для выгружаемого трафика.
С вышеупомянутыми параметрами специфические этапы отправки параметра UE-AMBR в сеть RAN, для управления скоростью радиоинтерфейса, представляют собой следующие этапы:
Этап 611: Узел SGSN отправляет сообщение назначения RAB в сеть RAN, где сообщение назначения RAB включает в себя следующие параметры: сумму параметров APN-AMBR, сформированных в узле GGSN для невыгружаемого трафика, оставшиеся подписанные параметры APN-AMBR и подписанные параметры UE-AMBR.
Этап 612: Сообщение назначения RAB проходит через объект функции TOF, и, после того как объект TOF принимает сообщение назначения RAB, объект TOF формирует APN-AMBR для локального выгружаемого трафика, в соответствии с параметрами в сообщении назначения RAB: оставшийся подписанный параметр APN-AMBR, а именно оставшийся подписанный APN-AMBR узла GGSN=подписанный APN-AMBR - APN-AMBR, сформированный в узле GGSN. Более конкретно объект TOF вычисляет UE-AMBR в соответствии со следующей формулой: UE-AMBR=сумма параметров APN-AMBR, сформированных в узле GGSN для другого невыгружаемого трафика (что включает в себя параметры APN-AMBR, сформированные в узле GGSN)+параметры APN-AMBR, сформированные в функции TOF для выгружаемого трафика. Объект TOF отправляет UE-AMBR=min (вышеупомянутый вычисленный UE-AMBR, подписанный UE-AMBR) в сторону сети RAN. Дополнительно функция TOF может удалять параметры, добавленные на этапе 1. Необязательно, если UE-AMBR, вычисленный объектом TOF, и UE-AMBR, который принимается объектом TOF и отправляется от узла SGSN, различаются, то функция TOF может сообщить вычисленный UE-AMBR в сеть CN. Более конкретно вычисленный UE-AMBR может быть сообщен в сеть CN посредством сообщения в существующей процедуре изменения QoS или посредством задания выделенного сообщения.
Второй способ, который реализует шестой вариант осуществления, представляет собой следующее:
Процедура включает в себя следующие этапы:
Этап 621: Узел SGSN отправляет сообщение назначения RAB в сеть RAN, где сообщение назначения RAB включает в себя: сумму параметров APN-AMBR, сформированных в узле GGSN для не выгружаемого трафика (что не включает в себя APN-AMBR, который формируется в узле GGSN и совместно используется узлом GGSN и функцией TOF)+подписанные параметры APN-AMBR, оставшиеся подписанные параметры APN1-AMBR и подписанные параметры UE-AMBR.
Этап 622: После того как сообщение назначения RAB принято объектом TOF, функция TOF формирует APN1-AMBR для локального выгружаемого трафика и вычисляет UE-AMBR=(сумма параметров APN-AMBR, сформированных в узле GGSN для не выгружаемого трафика (что не включает в себя APN-AMBR, который формируется узлом GGSN и совместно используется узлом GGSN и объектом TOF)+подписанный APN1-AMBR) - (оставшиеся подписанные APN-AMBR - APN-AMBR, сформированные в функции TOF для выгружаемого трафика). Объект TOF отправляет параметр UE-AMBR=min (вычисленный выше UE-AMBR, подписанный UE-AMBR) в сеть RAN. Дополнительно функция TOF может удалять параметры, добавленные на этапе 1, и затем может отправлять параметр UE-AMBR в сеть RAN, для управления скоростью радиоинтерфейса. Необязательно, если UE-AMBR, вычисленный функцией TOF, отличается от UE-AMBR, принятого от объекта TOF, то функция TOF может сообщить вычисленный UE-AMBR в сеть CN. Вычисленный UE-AMBR может быть сообщен в сеть CN посредством сообщения в существующей процедуре изменения QoS или с помощью задания выделенного сообщения.
Дополнительно в сценарии, в котором выделенный APN-AMBR задается для выгружаемого трафика:
в первом способе шестого варианта осуществления APN-AMBR, отправленный узлом SGSN к узлу GGSN, может быть установлен равным 0. А именно узел GGSN также формирует APN1-AMBR, равный 0 для APN. Подписанный APN-AMBR на этапе 211 представляет собой тот же самый, как и оставшийся подписанный APN-AMBR.
Во втором способе шестого варианта осуществления параметры, добавленные на этапе 221, включают в себя: сумму параметров APN-AMBR, сформированных в узле GGSN для не выгружаемого трафика, подписанного APN-AMBR, и подписанного UE-AMBR, где сумма параметров APN-AMBR не включает в себя значение выделенного APN-AMBR, сформированного в узле GGSN. На этапе 222, альтернативно, узел SGSN не учитывает APN-AMBR, возвращенный узлом GGSN при вычислении UE-AMBR. Вычисленный UE-AMBR=сумме параметров APN-AMBR, сформированных в узле GGSN для не выгружаемого трафика (что не включает в себя APN1-AMBR, сформированный в узле GGSN)+APN-AMBR, сформированный в функции TOF для выгружаемого трафика.
В шестом варианте осуществления этапы, на которых объект TOF получает информацию о AMBR, вычисляет информацию о AMBR и передает вычисленную информацию о AMBR в сеть RAN, соответствуют модулю получения AMBR, модулю вычисления AMBR, и модулю отправки AMBR соответственно в варианте осуществления устройства.
Седьмой вариант осуществления предоставляет другое решение, в котором узел GGSN и объект TOF совместно используют подписанный APN-AMBR, так что сеть RAN может получать UE-AMBR, который соответствует передаваемому трафику, чтобы осуществлять управление скоростью радиоинтерфейса.
Узел SGSN разбивает подписанный APN-AMBR на две части, или подписанный APN-AMBR в информации абонента включает в себя две раздельные части. Узел SGSN согласовывает APN-AMBR с узлом GGSN и функцией TOF по отдельности и вычисляет UE-AMBR, в соответствии с результатами отрицания. Специфический вычислительный метод представляет собой тот же самый, как это описывалось выше, и не описывается подробно еще раз. Узел SGSN осуществляет доставку вычисленного UE-AMBR в сеть RAN.
Более конкретно, после того как формирование APN-AMBR в узле GGSN завершено, узел SGSN получает оставшийся APN-AMBR узла GGSN, в соответствии с APN-AMBR, который формируется в узле GGSN и возвращается узлом GGSN к узлу SGSN. Узел SGSN осуществляет согласование с объектом TOF посредством использования оставшегося подписанного APN-AMBR, и специфические этапы включают в себя следующее:
Этап 71: Когда UE инициирует запрос загрузки трафика, узел SGSN осуществляет согласование QoS параметра APN-AMBR с узлом GGSN. Узел SGSN отправляет подписанный APN-AMBR к узлу GGSN, и узел GGSN формирует локальный APN-AMBR и возвращает APN-AMBR, сформированный в узле GGSN, к узлу SGSN.
Этап 72: Узел SGSN использует разность, которая получается посредством: подписанный APN-AMBR минус APN-AMBR, сформированный в узле GGSN, чтобы осуществлять согласование значения APN-AMBR для выгружаемого трафика объекта TOF с объектом TOF. Узел SGSN отправляет разность (подписанный APN-AMBR минус APN-AMBR, сформированный в узле GGSN) к объекте TOF, и функция TOF формирует локальный APN-AMBR и возвращает значение APN-AMBR, сформированное в объекте TOF, к узлу SGSN. Необязательно во время согласования между объектом TOF и узлом SGSN запускается процедура изменения параметра APN-AMBR между узлом SGSN и узлом GGSN.
Этап 73: Узел SGSN вычисляет UE-AMBR=SUM (все параметры APN-AMBR, сформированные в узле GGSN, параметр AMBR, сформированный в функции TOF) и сравнивает вычисленный UE-AMBR с подписанным UE-AMBR. Узел SGSN отправляет min (вычисленный UE-AMBR, подписанный UE-AMBR) к контроллеру RNC.
Этапы 72 и 73 могут быть исполнены в процедуре, в которой узел SGSN инициирует установление RAB, или могут быть осуществлены в процедуре изменения QoS, или могут быть осуществлены посредством заданного выделенного сообщения взаимодействия между функцией TOF и узлом SGSN.
На вышеупомянутых этапах запускающее условие для того, чтобы объекта TOF и узел SGSN инициировали согласование AMBR, может включать в себя любое одно или любую комбинацию из следующих запускающих условий:
запускающее условие 1: когда объект TOF приводит в действие выгрузку трафика, объект TOF уведомляет узел SGSN, что приведена в действие функция выгрузки трафика для конкретного однонаправленного канала сети PDN или трафика на однонаправленном канале RAB, или уведомляет узел SGSN, что функция выгрузки может быть применена к однонаправленному каналу сети PDN или к RAB. Специфический способ уведомления включает в себя: функция TOF отправляет, к узлу SGSN, сообщение указания на выгрузку трафика или сообщение запроса изменения QoS, где сообщение необязательно несет в себе ID однонаправленного канала для выгрузки трафика.
Запускающее условие 1 используется для запуска узла SGSN, чтобы инициировать процедуру изменения QoS с узлом GGSN и объектом TOF. Параметры QoS могут включать в себя один или оба из APN-AMBR и UE-AMBR. Узел SGSN может согласовывать QoS с одним или обоими из узла GGSN и функции TOF.
Запускающее условие 2: когда узел SGSN принимает запрос обслуживания, узел SGSN оценивает, что APN, соответствующий обслуживанию, может поддерживать выгрузку, и узел SGSN активно инициирует процедуру согласования QoS с объектом TOF.
Запускающее условие 3: после того как принято сообщение назначения RAB, объект TOF определяет, что обслуживание переноски представляет собой выгружаемый трафик, и активно инициирует процедуру изменения QoS в сети CN. По сравнению с запускающим условием 1 время согласования QoS более раннее.
Процедура согласования QoS, запускаемая посредством вышеупомянутых запускающих условий, может быть реализована посредством следующей процедуры:
например, согласование может быть осуществлено посредством следующей процедуры, как это показано на фиг.8.
Что касается запускающего условия 1, объект TOF принимает трафик нисходящей линии связи, отправленный сетью RAN, и инициируется согласование, после того как функция TOF проанализировала трафик восходящей линии связи на успешное соответствие политике выгрузки. Объект TOF инициирует согласование QoS с сетью CN, и более конкретно в состав этого включается процедура изменения QoS однонаправленного канала, инициируемая сетью RAN.
Что касается запускающего условия 2, согласование QoS инициируется во время процедуры установления RAB. Специфическая процедура включает в себя следующее:
как это показано на фиг.10, процедура установления RAB включает в себя то, что узел сети CN отправляет запрос назначения RAB к контроллеру RNC, на стороне сети RAN, и контроллер RNC возвращает ответ на назначение RAB в сеть CN, с тем чтобы устанавливать RAB. Запрос назначения RAB включает в себя параметры QoS, отправленные сетью CN к контроллеру RNC для согласования QoS, такие как параметр AMBR. Дополнительно в сети UMTS процедуру также называют процедурой назначения RAB.
Что касается запускающего условия 3, как это показано на фиг.9, например, если параметр QoS изменен во время процедуры установления RAB, то узел SGSN может инициировать процедуру изменения контекста PDP, которая включает в себя QoS параметр APN-AMBR. Запрос обновления контекста PDP (Update PDP Context Request), отправленный узлом SGSN к узлу GGSN, включает в себя подписанный APN-AMBR. Ответ, возвращенный узлом GGSN, включает в себя сформированный APN-AMBR. Узел SGSN вычисляет UE-AMBR для другого времени, в соответствии со значением, возвращенным узлом GGSN, и сравнивает вычисленный UE-AMBR с подписанным UE-AMBR и отправляет меньшее значение в сеть RAN, в процедуре назначения RAB.
Седьмой вариант осуществления также применим в сценарии, в котором выделенный APN задается для выгружаемого трафика.
Узел SGSN устанавливает подписанный APN-AMBR, который согласовывается с узлом GGSN, равный 0, или, в случае, когда узел SGSN вычисляет UE-AMBR, узел SGSN не учитывает сформированное значение параметра APN-AMBR, выделенного для выгрузки, где сформированное значение возвращено узлом GGSN.
В дополнение еще более конкретно в сценарии, где узел SGSN разбивает APN-AMBR на две части, одна часть используется для выгружаемого трафика и другая часть используется для не выгружаемого трафика, следующие этапы более конкретно включаются в состав этого:
Этап 721: узел SGSN разбивает подписанный APN-AMBR на две части, в соответствии с сетевым формированием: подписанный APN-AMBR=APN-AMBR узла GGSN+APN-AMBR объекта TOF. А именно узел SGSN отправляет одну часть подписанной информации о APN-AMBR к функции TOF, где подписанная информация о APN-AMBR представляет собой сумму подписанного APN-AMBR узла GGSN и подписанного APN-AMBR объекта TOF.
Этап 722: Узел SGSN использует APN-AMBR узла GGSN в подписанном APN-AMBR, для согласования с узлом GGSN, и использует APN-AMBR объекта TOF в подписанном APN-AMBR, для согласования с объектом TOF. Узел SGSN вычисляет сумму параметров APN-AMBR узла GGSN и APN-AMBR функции TOF, в соответствии с результатами согласования, сравнивает сумму с подписанным UE-AMBR и отправляет меньшее значение в сеть RAN. В случае когда выделенный APN задается для выгружаемого трафика, более конкретно узел SGSN может устанавливать подписанный APN-AMBR узла GGSN, равный 0, или в случае, когда узел SGSN вычисляет UE-AMBR, узел SGSN не учитывает сформированное значение параметра APN-AMBR, выделенного для выгрузки, где сформированное значение возвращено узлом GGSN.
В информации абонента конкретный APN-AMBR, который устанавливается оператором, включает в себя две части: а именно подписанный параметр APN-AMBR узла GGSN, который может также показываться как APN-AMBR GGSN, который используется для не выгружаемого трафика узла GGSN, и подписанный параметр APN-AMBR объекта TOF, который может также показываться как APN-AMBR TOF, который используется для выгружаемого трафика объекта TOF.
В соответствии с сетевым формированием, после того как узел SGSN принимает подписанный APN-AMBR, который включает в себя вышеупомянутые две части, узел SGSN использует APN-ABMR узла GGSN, чтобы осуществлять согласование параметра APN-AMBR с узлом GGSN и использует APN-AMBR TOF объекта TOF в подписанном APN-AMBR, чтобы осуществлять согласование параметра APN-AMBR с объектом TOF. Узел SGSN вычисляет сумму параметров APN-AMBR, сформированных в узле GGSN, и параметра APN-AMBR, сформированного в функции TOF, сравнивает сумму с подписанным UE-AMBR, и после сравнения узел SGSN отправляет меньшее значение к контроллеру RNC, на стороне сети RAN, для управления скоростью радиоинтерфейса.
Во время процедуры, в которой узел SGSN вычисляет UE-AMBR, который следует отправить в сеть RAN, если выделенный APN определяется для выгружаемого трафика, то узел SGSN устанавливает подписанный AMBR, согласованный с узлом GGSN, равным 0. А именно, если выделенная APN задана для выгружаемого трафика, то узел SGSN может дать команду, чтобы узел GGSN устанавливал подписанный параметр APN-AMBR для контекста однонаправленного канала, создаваемого для выгружаемого трафика, равный 0. А именно подписанный выделенный APN-AMBR, используемый узлом SGSN для согласования параметра QoS с функцией TOF, не включает в себя подписанный APN-AMBR узла GGSN, потому что значение уже 0. Узел SGSN вычисляет сумму всех параметров APN-AMBR, сформированных в узле GGSN, и параметров APN-AMBR, сформированных в функции TOF, сравнивает сумму с подписанным UE-AMBR и отправляет меньшее значение к контроллеру RNC.
В варианте осуществления узел SGSN включает в себя модуль согласования AMBR и модуль отправки AMBR. Модуль согласования AMBR выполнен с возможностью осуществлять согласование параметров AMBR с объектом TOF и узлом GGSN соответственно, где согласование включает в себя согласование UE-AMBR и согласование APN-AMBR. Что касается специфической процедуры согласования, ссылка может быть сделана на третий вариант осуществления. Модуль отправки AMBR выполнен с возможностью отправлять вычисленный UE-AMBR к контроллеру RNC, на стороне сети RAN, для осуществления управления скоростью радиоинтерфейса на стороне сети RAN.
Восьмой вариант осуществления описывает специфический вариант осуществления, в котором функция TOF получает подписанный UE-AMBR, подходящий для управления скоростью радиоинтерфейса на стороне сети RAN, посредством системы Эксплуатация, Администрирование и Техническое Обслуживание (OAM, Operation, Administration, and Maintenance) или Функции Управления Политикой и Правил Тарификации (PCRF, Policy Control and Charging Rules Function).
В первом способе параметр UE-AMBR получается посредством системы OAM, что более конкретно включает в себя следующее.
Объект TOF получает информацию о подписанной конфигурации устройства UE от сервера данных абонентов (HSS, Home Subscriber server, Сервер Данных Абонентов, Home Subscriber Server) системы OAM.
Более конкретно способ включает в себя следующие этапы:
Этап 811: Функция TOF получает, от сервера HSS системы OAM, подписанный UE-AMBR и виртуальный подписанный APN-AMBR, который используется для объекта TOF. Виртуальным APN-AMBR называют информацию о подписке, добавленную в сети, в которой развертывается объект TOF. Это никак не воздействует на сеть без функции TOF.
Этап 812: Функция TOF получает UE-AMBR в запросе назначения RAB, отправленном узлом SGSN к контроллеру RNC, в процедуре назначения RAB. Функция TOF формирует APN-AMBR, который также называют O-AMBR, для функции TOF, в соответствии с виртуальным APN-AMBR для объекта TOF. Объект TOF отправляет min (подписанный UE-AMBR, UE-AMBR в сообщении+O-AMBR) в сеть RAN. А именно, функция TOF сравнивает подписанный UE-AMBR с суммой параметра UE-AMBR и параметра O-AMBR, сформированного в объекте TOF, и отправляет меньшее значение в сеть RAN, в качестве UE-AMBR, чтобы осуществлять управление скоростью радиоинтерфейса.
В варианте осуществления этапы, на которых объект TOF получает, вычисляет информацию о AMBR и передает вычисленную информацию о AMBR в сеть RAN, соответствуют модулю приема AMBR, модулю вычисления AMBR и модулю отправки AMBR соответственно в варианте осуществления устройства настоящего изобретения.
Виртуальный подписанный APN-AMBR может являться частью новой информации о подписке, которая добавляется в HSS, когда UE подписывается на обслуживание объектом TOF, и исходный подписанный APN-AMBR преобразовывается, так что исходный APN-AMBR=виртуальный подписанный APN-AMBR+преобразованный подписанный APN-AMBR. Никакое воздействие не оказывается на устройство UE, которое не подписано на обслуживание функцией TOF.
Во втором способе UE-AMBR получается посредством функции PCRF, что более конкретно включает в себя следующее.
Объект TOF предоставляет интерфейс, который предназначается для того, чтобы функция PCRF получила конфигурацию подписки устройства UE от функции PCRF.
Конкретные этапы включаются в состав этого следующим образом:
Этап 821: После того, как функция PCRF принимает подписанный APN-AMBR узла GGSN, функция PCRF определяет разрешенный APN-AMBR и осуществляет доставку разрешенного APN-AMBR к узлу GGSN и объекте TOF. Параметры, доставленные к объекте TOF, включают в себя, по меньшей мере, одно из: подписанный UE-AMBR, подписанный APN-AMBR и APN-AMBR, разрешенный для узла GGSN, или функция PCRF осуществляет доставку, к объекте TOF, по меньшей мере, одного параметра из подписанного UE-AMBR и разности, которая получается посредством: (подписанный APN-AMBR минус предоставленный APN-AMBR), или функция PCRF осуществляет доставку, к объекте TOF, по меньшей мере, одного параметра из: подписанного UE-AMBR и APN-AMBR, разрешенного для объекта TOF. Или PCRF передает, к узлу GGSN, по меньшей мере, один параметр APN-AMBR, разрешенный для объекта TOF, и APN-AMBR, разрешенный для узла GGSN.
Этап 822: Объект TOF принимает параметры, отправленные PCRF, формирует APN-AMBR и прибавляет APN-AMBR к UE-AMBR, принятому от узла SGSN. Функция TOF сравнивает сумму параметра APN-AMBR и параметра UE-AMBR, принятого от узла SGSN, с подписанным UE-AMBR, и отправляет меньшее значение в сеть RAN, для управления скоростью радиоинтерфейса.
Что касается вариантов осуществления способа, вариант осуществления настоящего изобретения дополнительно предоставляет объект функции TOF, которая более конкретно включает в себя модуль приема AMBR, модуль вычисления AMBR и модуль отправки AMBR. Функции модулей следующие:
Модуль получения AMBR выполнен с возможностью того, чтобы объект TOF получал сообщение, которое включает в себя UE-AMBR и отправляется в сеть RAN узлом SGSN, или сообщение, которое включает в себя UE-AMBR и отправляется функцией PCRF. Специфическое сообщение предоставляется в процедурах сообщения в вариантах осуществления способа.
Модуль вычисления AMBR выполнен с возможностью того, чтобы объект TOF вычислял параметр AMBR, в соответствии с информацией о AMBR, полученной модулем получения AMBR. Что касается специфического параметра AMBR и вычислительного метода, ссылка может быть сделана на варианты осуществления способа.
Модуль отправки AMBR выполнен с возможностью того, чтобы объект TOF отправлял, в сеть RAN, параметр AMBR, вычисленный модулем вычисления AMBR, для того чтобы сеть RAN исполняла управление скоростью радиоинтерфейса.
В вариантах осуществления настоящего изобретения подписанный APN-AMBR, совместно используемый функцией TOF и узлом GGSN, представляет собой APN-AMBR, совместно используемый однонаправленными каналами PDP, соответствующими соединению сети PDN, совместно используемому функцией TOF и узлом GGSN.
В вариантах осуществления настоящего изобретения объект TOF выступает в качестве логической функции, которая может быть интегрирована в контроллер RNC, в HNB или GW HNB в сети UMTS, или интегрирована в обслуживающий шлюз (S-GW, Serving Gateway), домашний усовершенствованный узел NodeB (HeNB) или в узел eNB в сети LTE. Дополнительно функция TOF может быть развернута изолированно в интерфейсе между eNB и объектом MME или в интерфейсе между узлом eNB и шлюзом S-GW.
Специалисты в данной области техники понимают, что сопроводительные чертежи демонстрируют образцовые варианты осуществления настоящего изобретения и что модули или процедуры на сопроводительных чертежах, вероятно, могут не являться необходимыми при реализации настоящего изобретения.
Специалисты в данной области техники понимают, что модули устройств в вариантах осуществления настоящего изобретения могут быть распределены в устройства, как это описано в вариантах осуществления настоящего изобретения, или могут быть распределены в одно или более устройств, отличающихся от устройств, описанных в вариантах осуществления настоящего изобретения. Модули в вариантах осуществления настоящего изобретения могут быть объединены в один модуль, для упрощения производства, или дополнительно разбиваться на большее количество подмодулей или модулей в соответствии с потребностями конструкции или компоновки.
Порядковые номера вариантов осуществления приведены только в целях описания и не подразумевают превосходство или неполноценность вариантов осуществления.
Специалисты в данной области техники понимают, что все этапы или часть этапов в способах вариантов осуществления настоящего изобретения могут быть реализованы посредством программы, дающей команды соответствующим аппаратным средствам. Программа может храниться в среде хранения информации, с которой она может считываться компьютером, и когда программа исполняется, этапы в способах вариантов осуществления настоящего изобретения исполняются. Среда хранения информации может представлять собой любую среду, которая может хранить программные коды, такую как постоянное запоминающее устройство (ROM), оперативное запоминающее устройство (RAM), магнитный диск или компакт-диск без возможности перезаписи (CD-ROM).
Хотя настоящее изобретение было подробно описано посредством некоторых образцовых вариантов осуществления, настоящее изобретение не ограничивается такими вариантами осуществления. Несомненно, что специалисты в данной области техники могут сделать различные изменения и варианты в изобретении, не отступая от духа и объема настоящего изобретения. Настоящее изобретение предназначено для того, чтобы охватить изменения и варианты в том случае, если они попадают в пределы объема защиты, определяемого пунктами формулы изобретения или их эквивалентами.