BRPI0909226B1

BRPI0909226B1 - Método para manter conectividade entre equipamento de usuário e múltiplas conexões de pdn e rede de comunicações alvo

Info

Publication number: BRPI0909226B1
Application number: BRPI0909226-9A
Authority: BR
Inventors: Eric Parsons; Saso Stojanovski
Original assignee: Apple Inc.
Priority date: 2008-03-25
Filing date: 2009-03-25
Publication date: 2020-09-29
Also published as: US9271209B2; EP2292048B1; KR101443425B1; KR20110000663A; CN102017719B; EP2292048A2; US20140369319A1; CN102017719A; US8867491B2; EP2533570B1; WO2009118661A3; JP2011517534A; EP2533570A1; US8369284B2; JP5314750B2; WO2009118661A2; US20110064054A1; US20130142172A1; BRPI0909226A2

Abstract

método e sistema para manter múltiplas conexões de rede pdn durante cessão de intertecnologia na modalidade inativa. a presente invenção refere-se a um processo e sistema para suportar uma transferência otimizada na modalidade inativa de equipamento de usuário de um sistema 3gpp (eutran) para um sistema não-3gpp (hrpd, cdma 2000) onde o equipamento de usuário deseja manter conectividade com múltiplas redes pdn. isto é durante um regis-tro na modalidade inativa do equipamento de usuário com o sistema não-3gpp, o equipamento de usuário fornece uma indicação para o nodo de acesso sobre o sistema não-3gpp para que o ponto de acesso naquele sistema não-3gpp contate a entidade apropriada (hss ou aaa) na rede doméstica para o equipamento de usuário baixar os endereços dos múltiplos endereços de portal pdn que estão correntemente em uso pelo equipamento de usuário. esta indicação para o nodo de acesso não-3gpp, a mensagem de contato do nodo de acesso, a mensagem de contato do nodo de acesso para a rede doméstica, e a resposta da rede doméstica para o nodo de acesso no sistema não-3gpp constituem novas características não apresentadas pela técnica anterior e munem o nodo de acesso com informações suficientes para manter múltipla conectividade pdn com o equipamento de usuário durante uma transferência na moda-lidade inativa.

Description

Campo Técnico da Invenção

[0001] A presente invenção refere-se a um processo e sistema para manter múltiplas conexões de rede PDN durante a transferência sem fio de intertecnologia na modalidade inativa.

[0002] Quando uma unidade móvel está em transito, pode necessitar ser transferida de uma rede para outra. Existem diferentes tipos de sistemas de comunicação sem fio tais como GPRS (General Packet Radio Service),

[0003] GSM (Global System for Móbile)/taxas de dados otimizadas para evolução o precederam, isto é, GPRS, GERAN, ou UTRAN. Considerando-se que nem todas as redes são idênticas, um processo para suportar a transferência entre sistemas seria vantajoso.

[0004] A publicação de patentes US 2008/0268846A1 e 2008/0192697A1 descreve um processo e sistema da técnica anterior para suportar uma transferência de equipamento de usuário de um sistema GPRS/GERAN para um sistema LTE EUTRAN, e vice-versa, respectivamente. Estas referências incluem um diagrama típico da figura 1 de um sistema inclusive uma arquitetura de sistema LTE mostrado por uma LTE/EUTRAN e seu núcleo de pacote evoluído trabalhando conjuntamente com um GERAN, UTRAN, e seu Núcleo GPRS. O LTE/EUTRAN compreende um E-NODO B que é conectado (S1) com um núcleo de pacote evoluído contendo uma entidade de gerenciamento de mobilidade (MME/UPE) e um Portal de ancoragem inter AS. O núcleo de pacote Evoluído (S6) conecta com um serviço de assinante doméstico (HSS) e conecta (S7) com as Regras de Política e Carregar (PCRF). O portal de Ancoragem Inter AS conecta inter AS conecta (Gi) com Servidores IP de Operador (tais como IMS, PSS), conecta (S2) com uma rede de Acesso IP Não 3GPP 108, e conecta (S2) com uma rede de Acesso WLAN 3GPP IP 109.

[0005] O núcleo GPRS mostrado na figurai destas referências da técnica anterior compreende o Nodo de Suporte GPRS Servidor (SGSN) que é responsável por Processos de Acesso de Gerenciamento de Mobilidade, e Controle de Plano de Usuário. O Núcleo GPRS também compreende um Nodo de Suporte GPRS de Portal GPRS (GGSN) onde a rede é conectada com redes externas e outros servidores de operador. A rede de acesso Não-3PP IP 108 inclui conexões com outras tecnologias que são desenvolvidas em outros Fóruns Padrão tais como 3GPP2 (CDMA2000) e WiMAX (Sistema IEEE 802.16). A rede de acesso WLAN 3GPP IP tem WLANS incorporadas em sistemas 3GPP via arquitetura interoperacional definida em 3PP. Estas referências de patente identificadas, todavia, não se dirigem a processos e sistemas de transferência otimizados para uma transferência na modalidade inativa de equipamento de usuário de um 3GPP (E-UTRAN) para um sistema não GPP (HRPD cdma2000) onde o equipamento de usuário deseja manter conectividade com múltiplas redes PDN.

[0006] A Especificação Técnica 3GPP TS 23 402 V8.1.1 (2008.03) descreve uma Especificação Técnica de Projeto de Sociedade de 3a Geração (3GPP) para otimizações e interações com acessos não 3GPP. A versão específica da Especificação Técnica e o Release 8, que descreve os recursos de rede genéricos, e Lançamento 8 que descreve os recursos de rede genéricos, entidades, funções e procedimentos de transferência para determinados sistemas de transferência de combinação intertecnologia. Como ocorre com as referências acima identificadas, esta Especificação Técnica também deixa de se endereçar aos processos e sistemas de transferência otimizados para uma transferência na modalidade inativa de equipamento de usuário de um 3GP (E-UTRAN) para um sistema não- 3GPP (HRPD cdma 2000) onde o equipamento deseja manter a conectividade com múltiplas redes PDM. Seria vantajoso contar com um processo e sistema que possa suportar uma transferência na modalidade inativa deste tipo enquanto mantendo a conectividade de equipamento de usuário com múltiplas redes PDN.

Sumário da Invenção

[0007] A presente invenção apresenta um processo e sistema para suportar uma transferência na modalidade inativa otimizada de equipamento de usuário de um 3GPP (E-UTRAN) para um sistema não-3PP (HRPD, cdma2000) onde o equipamento deseja manter conectividade com múltiplas redes PDN. Isto é, quando o equipamento de usuário estabelece sua presença com o sistema não-3GPP na modalidade inativa, o equipamento de usuário fornecerá uma indicação para o nodo de acesso no sistema não GPP para que o nodo de acesso naquele sistema não-3GPP contate a entidade apropriada (HSS ou AAA) na rede doméstica para que o equipamento de usuário baixe os endereços do múltiplo portal PDN que está correntemente em uso pelo equipamento de usuário. Esta indicação para o nodo de acesso não-3GPP, a mensagem de contato do nodo de acesso para a rede doméstica, e a resposta da rede doméstica para o nodo de acesso no sistema não-3GPP constituem novos aspectos característicos que não apresentados pela técnica anterior e prestam ao nodo de acesso informações suficiente para manter múltipla conectividade PDN para o equipamento de usuário durante uma transferência na modalidade inativa;

Breve Descrição dos Desenhos

[0008] Os objetivos e aspectos característicos da invenção serão mais facilmente entendidos pela descrição detalhada que se segue e concretizações quando examinada em conjunção com os desenhos apensos nos quais numerais de referência idênticos representam elementos idênticos e de acordo com os quais: A figura 1 é um sistema de comunicação móvel baseado em IP mostrando o equipamento de usuário, a rede baseada em 3GPP, a rede não-3GPP e as múltiplas conexões PDN com o equipamento de usuário; e A figura 2 é um protocolo de transferência do equipamento de usuário para o sistema não-3GPP com a exposição da mensagem de indicação, a mensagem de solicitação de nodo de acesso para a rede doméstica, e a resposta para o nodo de acesso. Descrição Detalhada das Modalidades Preferenciais

[0009] Os objetivos e aspectos característicos da invenção se evidenciarão mais facilmente da descrição detalhada que se segue e das concretizações quando examinadas em conjunção com os desenhos apensos nos quais numerais idênticos representam elementos idênticos, e de acordo com os quais: A figura 1 é um sistema de comunicação baseado em IP móvel mostrando o equipamento de usuário, a rede baseada em 3GPP, a rede não-3GPP e as múltiplas conexões PDN com o equipamento de usuário; e A figura 2 é um protocolo de transferência do equipamento de usuário para o sistema não-3GPP com a exposição da mensagem de indicação, a mensagem de solicitação de nodo de acesso para a rede doméstica e a resposta para o nodo de acesso. Descrição Detalhada das Modalidades Preferenciais

[00010] Reportando-se à figura 1 a presente invenção propõe uma solução para transferência na modalidade inativa de equipamento de usuário de uma rede 3GPP para uma rede não-3GPP que inclui munir o nodo de acesso na rede não-3GPP com os endereços para múltiplas conexões de portal PDN correntemente sendo usadas pelo equipamento de usuário, que são mostradas como Portal PDN 1110 e como Portal PDN 2115. A transferência ocorre na figura 1 da rede E- UTRAN 102 para a rede HRPD 120 na presente invenção para que múltipla conectividade de rede PDN possa ser mantida com o equipamento de usuário 101 durante a transferência na modalidade inativa.

[00011] Neste exemplo, a rede E-UTRAN 102 é uma rede 3GPP designada de rede fonte, e a rede HRPD 120 é uma rede não-3GPP designada de rede alvo.

[00012] Na técnica precedente a HSS na rede doméstica (não mostrada na figurai) recebe os valores dos endereços de todos os Portais PDN alocados (110 e 115) e as correspondentes informações PDN para um equipamento de usuário dado 101 alocado à rede doméstica HSS tanto pelo 3GPP AAA (não mostrado) com pelo MME 135, dependendo do acesso atualmente em uso. O HSS na rede doméstica é responsável pelo armazenamento de endereço de Portal PDN. Em uma transferência na modalidade ativa na técnica anterior, se o equipamento de usuário está afixado a um acesso não-3GPP e já alocou o Portal PDN (110 e 115) devido a uma prévia afixação a um acesso 3GPP, o HSS na rede doméstica fornece os endereços IP dos Portais PDN já alocados (110 e 115) com as correspondentes informações ao servidor 3GPP AAA através do ponto de referência SWx. Os endereços dos portais PDN são transmitidos durante o procedimento de afixação no acesso de não-3GPP. Também na modalidade ativa, se o equipamento de usuário 101 afixar a um acesso 3GPP e já tiver um ou mais portais PDNs alocados 110 e 115 devido à uma prévia afixação em um acesso não 3GPP, o HSS fornece os endereços IP dos portais PDN já alocados (110 e 115) com as correspondentes informações PDN ao MME através do ponto de referência S6a e o endereço e/ou endereços de portal de referência PDN é transmitido durante o processo de afixação no acesso 3GPP.

[00013] Nenhum dos procedimentos da técnica anterior suporta a transferência de equipamento de usuário em uma modalidade inativa, de forma que a conectividade pode ser mantida com múltiplas conexões PDN e nenhum dos procedimentos da técnica anterior permite a interação direta entre o nodo de acesso da rede não 3GPP e a entidade e o servidor de entidade HSS/AAA na entidade doméstica para adquirir os múltiplos endereços de portal PDN. Por "modalidade inativa", a requerente significa que o sistema não está operando em procedimento de modalidade ativa ou conectada, e a "modalidade inativa" pode ser caracterizada por um procedimento de mobilidade inativa ou um cenário de pane de enlace de rádio. A presente invenção suporta uma transferência de "modalidade inativa" deste tipo de equipamento de usuário com múltiplas conexões de portal PDN.

[00014] Reportando-se à figura 1, a rede 100 mostra os vários componentes de rede envolvidos com a transferência de intertecnologia da modalidade inativa com conectividade com múltiplas redes PDN. O equipamento de usuário 101 é acoplado com a rede E- UTRAN (3GPP) 102 através da conexão 103. Ao se reportar doravante, a terminologia equipamento de usuário (EU) inclui, porém, não está limitada a, uma estação móvel, uma unidade de assinante fixa ou móvel, um Pager (uma unidade de rádio chamada), um telefone celular, um assistente digital pessoal (PDA), um computador, ou qualquer outro tipo de dispositivo de usuário suscetível de operar em um ambiente sem fio.

[00015] A rede E-UTRAN 102 é acoplada através de conexão S1-U 112 com o Portal Servidor 105, que é acoplado com o Portal PDN 1 110 e o Portal PDN 2 115 através de conexões S5 116 e 117, respectivamente. O portal PDN 1 110 e o portal PDN 2 115 acoplam as múltiplas redes PDN 150 e 151, que são acopladas por conexões 143 e 144, respectivamente. As interfaces. SGi1 e SGi2 141 são acopladas com as fontes de dados PDN localizadas na Internet 150 através das conexões 151 e 152, respectivamente. A manutenção destas múltiplas conexões PDN durante uma transferência na modalidade inativa do equipamento de usuário 101 do sistema E- UTRAN 102 para um sistema não-3GPP, tal como o sistema HRPD 120 mostrado na figura 1 é o foco primário da presente invenção.

[00016] A rede E-UTRAN 102 é acoplada através da conexão S1- MME 137 com a Entidade de Gerenciamento de Mobilidade (MME) 135, que tem uma conexão S10 interna 113. A MME 135 é acoplada com o Portal Servidor 105 através da conexão S11 111, e a MME 135 é acoplada com o Nodo de Acesso HRPD 130 no sistema HRPD 120 através da conexão S101 132. O nodo de acesso HRPD 13 é acoplado com o Nodo de Comutação de Dados de Pacote (PDSN) 125 através da conexão de Especificação de Interoperabilidade (IOS) 127. O nodo PDSN 125 é às vezes designado de Portal Servidor HRPD (HSGW), que é acoplado com o Portal PDN 1 110 e Portal PDN 2 115 através da conexão S2a 122 e 121, respectivamente.

[00017] O Nodo de Acesso HRPD 130 será munido de uma solicitação de conexão na modalidade inativa do equipamento de usuário 101, e a solicitação de conexão incluirá uma indicação do equipamento de usuário 101 que múltiplas conexões PDN estão em uso pelo equipamento de usuário 101. Esta indicação induzirá o Nodo de Acesso NRD 130 a emitir uma solicitação para a entidade de armazenamento doméstico (HSS) e/ou Servidor de Autenticação, Autorização e Contabilização (AAA) localizado na rede doméstica (não mostrado na figurai) alocada ao equipamento de usuário 101 a solicitar os endereços de todos os portais PDN (110 e 115) atualmente em uso pelo equipamento de usuário. A entidade HSS e/ou servidor AAA na rede doméstica responderá à solicitação com os endereços de todos os portais PDN atualmente em uso pelo equipamento de usuário 101 para que múltipla conectividade com o equipamento de usuário 101 possa ser mantida durante a transferência na modalidade inativa.

[00018] Na figura 2, o protocolo de comunicação de transferência é mostrado com início na etapa 310 quando o equipamento de usuário é designado como estando na modalidade inativa. O equipamento de usuário toma uma decisão para "resselecionar" sua localização na célula na etapa 315 para a rede não-3GPP, e o equipamento de usuário 101 transmite uma mensagem de Solicitação de Conexão HRPD na etapa 320 para o Nodo de Acesso HRPD 130. Esta mensagem de Solicitação de Conexão HRPD na etapa 320 incluiria uma indicação de que o equipamento de usuário está correntemente fazendo uso de múltiplas conexões PDN.

[00019] Em resposta a esta indicação, o Nodo de Acesso HRPD 130 emitirá uma mensagem de solicitação 322 para a entidade AAA servidor/HSS 175 localizada na rede doméstica alocada ao equipamento de usuário na etapa 322. Na etapa 322, a entidade AAA servidor/HSS 175 responde aquela solicitação com os endereços para os múltiplos portais PDN e quaisquer outras informações relevantes com relação às conexões PDN atualmente em uso pelo equipamento de usuário 101, tais como os endereços IP dos Portais já alocados PDN (110 e 115) e correspondentes informações PDN;

[00020] O Nodo de Acesso HRPD transmitirá uma mensagem de solicitação de registro A11 para a PDSN 125 na rede não-3GPP na etapa 325, que incluirá as informações de endereço para os múltiplos portais PDN 110 e 115 correntemente em uso pelo equipamento de usuário. A rede utilizará as informações de endereço para transmitir uma mensagem PMIP para os portais PDN 110 e 115 na etapa 330, que será confirmada pelas mensagens de resposta para PDSN 125 dos portais PDN 110 e 115 na etapa 335. Os portais PDN 110 e 115 transmitirão mensagens para as entidades PCR na etapa 340, e receberão uma resposta das entidades PCRF na etapa 345.

[00021] Após receber a resposta dos portais PDN 110 e115 na etapa 335, a PDSN na rede não-3GPP transmitirá uma resposta de registro A11 para o Nodo de Acesso HRPD 130 na etapa 350. O Nodo de Acesso HRPD transmitirá para o equipamento de usuário 101 na Alocação de Canal de Tráfico HRPD na etapa 360 para estabelecer a conexão com o equipamento de usuário 101. O equipamento de usuário 101 então transmitirá uma mensagem HRPD TCC (canal de tráfego completo) para o Nodo de Acesso HRPD 130 na etapa 370. O equipamento de usuário 101 pode também transmitir uma mensagem Liberar Conexão HRPD para o Nodo de Acesso HRPD 130 na etapa 380. Após estas conexões ser estabelecidas, qualquer tráfego de comunicação de equipamento de usuário futuro pode circular em ambas as direções de enlace ascendente e de enlace descendente via a rede.

[00022] Não-3GPP, inclusive tráfego através das múltiplas conexões PDN que foram mantidas após a transferência para a rede não-3GPP.

[00023] Embora modalidades preferenciais da invenção tenham sido ilustradas e descritas, modificações das mesmas podem ser introduzidas por aquele versados na técnica sem se afastar do espírito e ensinamentos da invenção.

Claims

1. Método para manter conectividade entre equipamento de usuário e múltiplas conexões de rede de pacotes de dados (PDN) durante uma transferência na modalidade inativa de uma rede fonte operando sob o protocolo de comunicações 3GPP para uma rede alvo operando sob um protocolo de comunicações não-3GPP, compreendendo as etapas de: receber uma mensagem de solicitação de conexão a partir de um equipamento de usuário; caracterizado pelo fato de que ainda compreende: transmitir uma mensagem de solicitação para um servidor de autenticação, autorização e auditoria (AAA) em uma rede doméstica alocada ao equipamento de usuário; receber uma mensagem de resposta a partir do servidor AAA na rede doméstica alocada ao equipamento de usuário, sendo que a mensagem de resposta compreende os endereços para todos os portais PDN atualmente em uso pelo equipamento de usuário; usar os endereços de todos os portais PDN atualmente em uso pelo equipamento do usuário para trocar mensagens com os portais PDN para manter conexões PDN com o equipamento do usuário após a transferência das comunicações do equipamento do usuário para a rede alvo, em que o uso dos endereços de todos os portais PDN atualmente em uso pelo equipamento do usuário para trocar mensagens com os portais PDN para manter conexões PDN com o equipamento do usuário é realizado por um nodo de portal da rede alvo.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a mensagem de solicitação de conexão estabelece a presença do equipamento do usuário com a rede alvo e compreende uma indicação de que várias conexões PDN estão atualmente em uso pelo equipamento do usuário.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro nodo compreende um nodo de dados de pacote de taxa alta (HRPD).

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os um ou mais nodos da rede alvo compreende um nodo de rede de acesso e um nodo de portal de serviço.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o recebimento da mensagem de solicitação de conexão é realizado por um nodo da rede de acesso da rede alvo.

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o servidor AAA é acoplado a uma entidade de armazenamento de assinante doméstico (HSS) na rede doméstica.

7. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as informações de endereço para os portais PDN também incluem todos os endereços IP dos portais PDN com as informações PDN correspondentes.

8. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a mensagem de solicitação de conexão é uma mensagem de solicitação de conexão de dados de pacote de taxa alta (HRPD).

9. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a rede fonte e a rede doméstica são as mesmas.

10. Rede de comunicações alvo operando sob um protocolo de comunicações não-3GPP usado para manter a conectividade entre equipamento de usuário e múltiplas conexões PDN durante uma transferência de modalidade inativa, compreendendo: um nodo da rede de acesso; e um nodo de portal de serviço acoplado ao nodo da rede de acesso; sendo que pelo menos o nodo da rede de acesso e o nodo de portal de serviço estão configurados para operar juntos para: receber uma mensagem de solicitação de conexão a partir de um equipamento de usuário; caracterizada pelo fato de que ainda compreende: transmitir uma mensagem de solicitação para um servidor de autenticação, autorização e auditoria (AAA) em uma rede doméstica alocada ao equipamento de usuário; receber uma mensagem de resposta a partir do servidor AAA na rede doméstica alocada ao equipamento de usuário, sendo que a mensagem de resposta compreende os endereços para todos os portais PDN atualmente em uso pelo equipamento de usuário; usar os endereços de todos os portais PDN atualmente em uso pelo equipamento do usuário para trocar mensagens com os portais PDN para manter conexões PDN com o equipamento do usuário após a transferência das comunicações do equipamento do usuário para a rede alvo, em que o uso dos endereços de todos os portais PDN atualmente em uso pelo equipamento do usuário para trocar mensagens com os portais PDN para manter conexões PDN com o equipamento do usuário é realizado por um nodo de portal da rede alvo.

11. Rede de comunicações alvo, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que a mensagem de solicitação de conexão estabelece a presença do equipamento do usuário com a rede alvo e compreende uma indicação de que várias conexões PDN estão atualmente em uso pelo equipamento do usuário.

12. Rede de comunicações alvo, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que o primeiro nodo compreende um nodo de dados de pacote de taxa alta (HRPD).

13. Rede de comunicações alvo, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que o recebimento da mensagem de solicitação de conexão é realizado por um nodo da rede de acesso da rede alvo.

14. Rede de comunicações alvo, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que o servidor AAA é acoplado a uma entidade de armazenamento de assinante doméstico (HSS) na rede doméstica.

15. Rede de comunicações alvo, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que as informações de endereço para os portais PDN também incluem todos os endereços IP dos portais PDN com as informações PDN correspondentes.

16. Rede de comunicações alvo, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que a mensagem de solicitação de conexão é uma mensagem de solicitação de conexão de dados de pacote de taxa alta (HRPD).

17. Rede de comunicações alvo, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que a rede de origem e a rede doméstica são as mesmas.