在蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的恢復(fù)分組數(shù)據(jù)連接的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明大致涉及移動通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]移動通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)的詳細(xì)描述可以在文獻(xiàn)中找到，例如，特別是在由例如3GPP(第三代合作伙伴計(jì)劃)的標(biāo)準(zhǔn)組織發(fā)布的技術(shù)規(guī)范中。
[0003]分組移動通信系統(tǒng)的典型示例是演進(jìn)分組系統(tǒng)EPS (特別在3GPP TS23.401中規(guī)定)O
[0004]EPS網(wǎng)絡(luò)包括被稱為演進(jìn)分組核心(被稱為EPC)的核心網(wǎng)(CN)，其可以由被稱為E-UTRAN的無線接入網(wǎng)(RAN)接入。EPS網(wǎng)絡(luò)向用戶設(shè)備(UE)提供連接(被稱為分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)PDN連接，或者IP連接)。
[0005]在圖1中示出了 EPS網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)架的示例(選自3GPP TS 23.401)，示出主要網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的接口。在EPS網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的接口包括，特別地，在控制平面中，在被稱為eNodeB(eNB)的E-UTRAN節(jié)點(diǎn)與被稱為移動管理實(shí)體(MME)的EPC節(jié)點(diǎn)之間的Sl-MME接口，以及在用戶平面中，在被稱為eNodeB(eNB)的E-UTRAN節(jié)點(diǎn)與被稱為服務(wù)網(wǎng)關(guān)(SGff)的EPC節(jié)點(diǎn)之間的Sl-U接口。
[0006]如經(jīng)發(fā)明人認(rèn)識到的，并且還將在下文中描述的，在E-UTRAN節(jié)點(diǎn)與EPC之間無連接的情況下，特別是當(dāng)在Sl-MME接口上無連接可用時(例如當(dāng)在Sl-MME接口處的傳輸鏈路切斷時，或者當(dāng)出于一些原因MME不可用時)，以及當(dāng)Sl-U接口不可用時(例如當(dāng)在Sl-U接口處的傳輸鏈路切斷時，或者當(dāng)出于一些原因SGW不可用時)，當(dāng)前的EPS操作模式不允許在該E-UTRAN節(jié)點(diǎn)覆蓋下的用戶進(jìn)行通信。
[0007]至核心網(wǎng)的備份連接當(dāng)然可以在這些情況下使用，但是這樣的備份連接又可能被損壞，所以當(dāng)前尚無解決該問題的有效方案。
[0008]需要解決這樣的問題，特別是在緊急情況下需要允許建立一些應(yīng)急通信(例如公共安全通信)。更加一般而言，需要改進(jìn)在這樣的移動網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)中對分組數(shù)據(jù)連接的支持。
[0009]本發(fā)明的實(shí)施例特別地解決這樣的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]在一個方面中，通過一種用于在移動網(wǎng)絡(luò)中支持分組數(shù)據(jù)連接的方法來實(shí)現(xiàn)這些和其它目標(biāo)，所述移動網(wǎng)絡(luò)包括無線接入網(wǎng)RAN和核心網(wǎng)CN，所述方法包括，在RAN節(jié)點(diǎn)與所述核心網(wǎng)之間無連接的情況下，在被稱為恢復(fù)模式的模式中支持所述分組數(shù)據(jù)連接，其中，由所述RAN節(jié)點(diǎn)向在所述RAN節(jié)點(diǎn)的覆蓋內(nèi)的至少一個被授權(quán)在所述恢復(fù)模式中操作的用戶設(shè)備UE本地提供所述分組數(shù)據(jù)連接，所述用戶設(shè)備UE被稱為被授權(quán)的UE。
[0011]在其它方面中，通過被配置為執(zhí)行該方法的實(shí)體來實(shí)現(xiàn)這些和其它目標(biāo)，所述實(shí)體包括，特別地(盡管不只是)，用戶設(shè)備UE、以及RAN節(jié)點(diǎn)或者基站(例如用于E-UTRAN的 eNodeB)。
【附圖說明】
[0012]通過僅為示例并且參考附圖，現(xiàn)在對根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的設(shè)備和/或方法的一些實(shí)施例進(jìn)行描述，其中:
[0013]-圖1旨在示出用于EPS網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)架的示例；
[0014]-圖2旨在以簡化的方式示出可以使用本發(fā)明的實(shí)施例的情境的示例；
[0015]-圖3旨在以簡化的方式示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的在恢復(fù)模式中的過程的示例；
[0016]-圖4旨在以簡化的方式示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于在使用恢復(fù)模式之后返回正常操作模式的過程的示例。
[0017]通過對EPS的示例，下文將對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行更加詳細(xì)的說明。然而要理解的是，本發(fā)明不限于EPS，并且也可以應(yīng)用于除了 EPS之外的系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0018]在當(dāng)前的EPS的操作模式中，UE使用至MME的連接來建立通信，MME持有訂購簡檔并且終止建立I3DN連接所需的非接入層(NAS)信令傳送。MME還使用訂戶特定的憑證來確保信令傳送得以安全地處理。
[0019]MME于是控制涉及eNB(RAN節(jié)點(diǎn))、SGW(服務(wù)網(wǎng)關(guān)，充當(dāng)接入聚合器)以及PGW(PDN網(wǎng)關(guān)，終止至TON的連接并且提供基本或者先進(jìn)的IP服務(wù)，取決于實(shí)現(xiàn))的端到端承載建立。
[0020]在例如用于公共安全的應(yīng)急通信或者像鐵路通信、石油以及能源領(lǐng)域目的的關(guān)鍵任務(wù)商業(yè)用途的一些應(yīng)用中重要的是，即使至網(wǎng)絡(luò)其余部分的連接被切斷，也允許在小區(qū)(或者eNB)覆蓋下的用戶能夠例如與彼此通信。
[0021]使用如在標(biāo)準(zhǔn)中定義的當(dāng)前EUTRAN，這是不可能的，因?yàn)橹灰辆W(wǎng)絡(luò)的回程連接被切斷，由于經(jīng)由核心節(jié)點(diǎn)(MME)的控制平面信令傳送處理是不可用的、核心網(wǎng)是不可用的以及至PGW的端到端承載連接丟失，所以基站不能提供服務(wù)。
[0022]本發(fā)明的實(shí)施例特別地能夠解決這樣的問題。
[0023]圖2旨在以簡化的方式示出其中可以使用本發(fā)明的實(shí)施例的情境的示例，
[0024]例如，可以假設(shè)，因?yàn)橹梁诵木W(wǎng)的傳輸鏈路被切斷或者因?yàn)槌鲇谝恍┰蚝诵木W(wǎng)不可用，如圖2所示，eNB失去至核心網(wǎng)的連接。
[0025]在實(shí)施例中，eNB檢測到至核心網(wǎng)的連接丟失。
[0026]在實(shí)施例中，基于檢測到至核心網(wǎng)的連接丟失，eNB向在其覆蓋下的用戶設(shè)備廣播如下事實(shí):連接丟失，或者eNB現(xiàn)在正在恢復(fù)模式中操作。
[0027]這可以觸發(fā):可以使用恢復(fù)基站(eNB)過程(即可以在恢復(fù)模式中操作)的UE開始適用于恢復(fù)基站的過程(即開始在恢復(fù)模式中操作)或者重新選擇另一網(wǎng)絡(luò)，對于其它UE，它們應(yīng)當(dāng)重新選擇另一網(wǎng)絡(luò)或者抑制聯(lián)系eNB的嘗試直到它們收到重新有全面服務(wù)的肯定指示為止(例如當(dāng)eNB停止通告其正在恢復(fù)模式中操作時)。
[0028]為了避免重新接入網(wǎng)絡(luò)的同步的嘗試，檢測到重新建立了服務(wù)的UE在其檢測到服務(wù)可用之后，在嘗試重新接入網(wǎng)絡(luò)服務(wù)之前可以應(yīng)用隨機(jī)的退避計(jì)時器。
[0029]在實(shí)施例中，在恢復(fù)模式中，eNB支持用于在其覆蓋下的、被授權(quán)在恢復(fù)模式中操作的UE的通信建立，特別地，eNB支持在其覆蓋下的這樣的UE之間的通信。
[0030]在實(shí)施例中，eNB對恢復(fù)模式的支持包括支持eNB本地的非接入層過程。
[0031]在實(shí)施例中，eNB對恢復(fù)模式的支持包括支持在處于“恢復(fù)模式”中的期間在與eNB建立本地H)(分組數(shù)據(jù))連接的裝置之間的本地路由功能?？蛇x地，eNB可以支持例如至互聯(lián)網(wǎng)的備份連接。
[0032]圖3旨在以簡化的方式示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的在恢復(fù)模式中的過程的示例。
[0033]當(dāng)檢測到在eNB和核心網(wǎng)之間的連接不可用之后，可以執(zhí)行(在圖3中示出的)以下步驟中的一些或者全部。在這樣的檢測之后，如果可能，eNB可以(雖然不必要)嘗試建立至相關(guān)網(wǎng)絡(luò)的備份連接。
[0034]基于檢測到至核心網(wǎng)的連接丟失，eNB開始例如在系統(tǒng)信息中向UE廣播eNB正在恢復(fù)模式中操作。
[0035]此時，不支持恢復(fù)模式操作或者未被授權(quán)(或者被配置)為支持恢復(fù)模式的UE可以重新選擇另一網(wǎng)絡(luò)，如果可能。
[0036]能夠支持恢復(fù)模式操作并且被授權(quán)為支持恢復(fù)模式的那些UE應(yīng)當(dāng)能夠使用恢復(fù)模式過程建立與eNB的通信，該恢復(fù)模式過程使得eNB的本地H)(分組數(shù)據(jù))連接能夠被建立并且由此提供基本級別的分組連接，該基本級別的分組連接使得能夠與其它UE本地交換數(shù)據(jù)(或者，如果eNB支持至互聯(lián)網(wǎng)的備份連接的形式，全球地)。
[0037]能夠使用恢復(fù)模式過程的UE向eNB發(fā)送在恢復(fù)模式中建立分組數(shù)據(jù)連接的請求。在該請求中，UE可以提交基于它和網(wǎng)絡(luò)共享的用于在恢復(fù)模式中操作的秘密的簽名和身份。
[0038]基于接收到這樣的請求，eNB向UE分配IP地址并且充當(dāng)用于UE的第一跳路由器。換言之，將eNB視為用于在恢復(fù)模式分組數(shù)據(jù)連接中的UE的第一跳路由器。
[0039]eNB響應(yīng)于在恢復(fù)模式中建立分組數(shù)據(jù)連接的請求。在被考慮的示例中，UE被授權(quán)以在恢復(fù)模式中操作，并且eNB接受該請求。
[0040]UE于是能夠與eNB通信?？梢允褂门c恢復(fù)模式通信的授權(quán)有關(guān)的安全材料來對在通信期間交換的數(shù)據(jù)加密。
[0041]在實(shí)施例中，僅當(dāng)檢測到至任意的服務(wù)核心節(jié)點(diǎn)的連接故障檢測時，eNB啟用這樣的對本地路由能力的接入。
[0042]在實(shí)施例中，僅針對能具有使用可以儲存在USIM中以用于恢復(fù)模式的特殊憑證來接入的權(quán)利的特殊用戶，需要使用這些特殊憑證對UE授權(quán)。eNB應(yīng)當(dāng)能夠本地使用這些憑證來認(rèn)證用戶并且還能夠使用有關(guān)的安全材料來建立加密通信。
[0043]圖4旨在以簡化的方式示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于在使用恢復(fù)模式之后返回正常操作模式的過程的示例。
[0044]在檢測到在eNB和核心網(wǎng)之間的連接重新可用之后，可以執(zhí)行(在圖4中示出的)以下步驟中的一些或者全部。
[0045]由于eNB檢測到與核心網(wǎng)的連接重新可用(例如通過周期地嘗試建立與已知MME的SI接口)，eNB移除指示服務(wù)不可用并且恢復(fù)模式可用的系統(tǒng)信息。eNB還可以提醒UE讀系統(tǒng)信息。
[0046]在這些條件下，正在使用恢復(fù)模式的UE檢測到eNB的操作模式回到正常并且通過附接至EPC (演進(jìn)分組核心)和獲取正常PDN連接來返回到正常服務(wù)。
[0047]當(dāng)這成功時，網(wǎng)絡(luò)針對在正常模式中附接的UE釋放恢復(fù)模式連接，如果eNB檢測到舊的恢復(fù)模式連接，它將在足夠長的超時之后本地清除它們。
[0048]在一個方面中，提供了一種用于在包括無線接入網(wǎng)RAN和核心網(wǎng)CN的移動網(wǎng)絡(luò)中支持分組數(shù)據(jù)連接的方法。
[0049]提供了多種實(shí)施例，根據(jù)多種結(jié)合，這些實(shí)施例可以單獨(dú)使用或者結(jié)合使用。
[0050]在實(shí)施例中，所述方法包括:在RAN節(jié)點(diǎn)與核心網(wǎng)之間無連接的情況下，在被稱為恢復(fù)模式的模式中支持所述分組數(shù)據(jù)連接，其中，由所述RAN節(jié)點(diǎn)向在所述RAN節(jié)點(diǎn)的覆蓋內(nèi)的至少一個被授權(quán)在所述恢復(fù)模式中操作的用戶設(shè)備UE (被稱為被授權(quán)的UE)本地提供所述分組數(shù)據(jù)連接。
[0051 ] 在實(shí)施例中，所述方法包括:
[0052]-所述RAN節(jié)點(diǎn)檢測在所述RAN節(jié)點(diǎn)與CN之間無連接。
[0053]在實(shí)施例中，所述方法包括:
[0054]-