Патент на изобретение №2273104

(54) ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕ АДРЕСОВ И КОРРЕЛЯЦИЯ СООБЩЕНИЙ МЕЖДУ СЕТЕВЫМИ УЗЛАМИ

(57) Реферат:

Настоящее изобретение относится к способу, системе и сетевому элементу для обеспечения переключения адресов, если точку соединения на одном конце соединения изменяют от первого сетевого узла ко второму сетевому узлу сети сотовой связи. Информацию об адресе и информацию по меньшей мере об одном альтернативном адресе передают в сообщении сигнализации от первого сетевого узла во второй сетевой узел. Информацию об адресе или информацию об альтернативном адресе выбирают во втором сетевом узле и используют для повторного установления соединения с другим концом соединения. Таким образом, новой точке соединения позволяют повторно установить соединение с другим концом соединения, даже если она имеет возможность осуществлять связь только с использованием одного из двух адресов. Кроме того, сообщения сигнализации, например, сообщения, относящиеся к определению затрат, правомочному перехвату и/или специализированным приложениям, принятые от различных сетевых узлов, могут быть коррелированы на основании альтернативных адресов. Техническим результатом является создание способа и устройства для обеспечения переключения адресов или функции корреляции, посредством которой можно достичь обратную совместимость адресов. 7 н. и 25 з.п. ф-лы., 3 ил., 6 табл.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение в целом относится к способу, системе и сетевому элементу, предназначенным для обеспечения переключения адресов, например, переключения или перехода от IPv4-адреса (Интернет-протокол, версия 4) к IPv6-адресу между первым сетевым узлом и вторым сетевым узлом сети сотовой связи, например сети УОНПР (Услуги общего назначения пакетной радиосвязи, GPRS), и/или корреляции сообщений.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

УМТС (Универсальная мобильная телекоммуникационная система, UMTS) является более общим термином для систем передачи данных 3П (третьего поколения, 3G), основанных на интерфейсе радиосвязи ШМДКР (широкополосный множественный доступ с кодовым разделением каналов, WCDMA), обладающем большой емкостью. ГСПС (Глобальная система подвижной связи, GSM) является наиболее широко распространенной системой передачи данных 2П (второго поколения, 2G), основанной на радиосвязи МДВР (Множественный доступ с временным разделением каналов, TDMA). Целью системы УОНПР является обеспечение связности узлов, поддерживаемое на глобальном 2-ом уровне, с использованием средств радиосвязи 2G или 3G (например, ГСПС, Американский стандарт МДВР, УМТС, ГРСРД (ГСПС/РДГС (Enhanced Data for ГСПС, Расширенные данные для Глобальной системы подвижной связи, EDGE) Глобальная расширенная сеть радиодоступа, GERAN) от подвижного терминала (ПТ, MT) сотовой связи (иногда также обозначаемого как подвижная станция (ПС, MS) или пользовательское оборудование (ПО, UE)) к внешней сети передачи пакетных данных. УОНПР может поддерживать различные протоколы 3-го уровня (например. IPv4; IPv6; PPP (ПДС, Протокол двухточечной связи)).

Главными узлами сети УОНПР являются ОУПУ (Обслуживающий Узел поддержки УОНПР, SGSN) и УПМУ (Узел поддержки межсетевых УОНПР, GGSN). Узлами ОУПУ являются узлы, обслуживающие ПТ. Каждый ОУПУ поддерживает УОНПР для ГСПС и/или УМТС. Узлом УПМУ является узел для обработки межсетевого обмена с сетями СППД (Сеть пакетной передачи данных, PDN). Обмен сигнализацией и данными между ОУПУ и УПМУ или ОУПУ и ОУПУ осуществляют с использованием протокола GTP (Протокол туннелирования УОНПР (GPRS)). Протокол GTP обрабатывает мобильность и создание, модификацию и удаление туннелей GTP, а также передачу пользовательских данных между узлами УПУ (GSN). GTP позволяет осуществлять туннелирование многопротокольных пакетов между узлами УПУ и между ОУПУ и наземной сетью радиодоступа УМТС (НСРДУ (UTRAN) не показана), через которую устанавливают соединение с рассматриваемым ПТ. Другим компонентам системы не требуется быть осведомленными о GTP. Обычно для отдельного туннеля используют два IP-адреса, один для управляющего сообщения GTP (то есть, сигнализации) и один для GTP пользовательского пакета (то есть, несущего пользовательские данные).

При подсоединении, осуществляемом УОНПР, узел ОУПУ устанавливает контекст управления мобильностью (УМ, ММ), содержащий информацию, относящуюся, например, к мобильности и безопасности для рассматриваемого ПТ. При активизации контекста PDP (Протокол передачи пакетных данных, ПППД) узел ОУПУ устанавливает контекст PDP, подлежащий использованию для целей маршрутизации, совместно с УПМУ, который будет использован абонентом. Подсоединенному УОНПР подвижному терминалу (ПТ) может быть назначен либо статический, либо динамический IP-адрес (обозначаемый так же как PDP-адрес). Статический адрес назначает оператор связи национальной сухопутной подвижной сети общего пользования (НСПСОП, HPLMN) во время подписки. Динамический IP-адрес может быть назначен посредством УПМУ (Узел поддержки межсетевых УОНПР, GGSN) оператором связи либо НСПСОП, либо визитной (гостевой) СПСОП (Сухопутная подвижная сеть общего пользования, PLMN) (Визитная (зарубежная) ВСПСОП (Визитная сухопутная подвижная сеть общего пользования, VPLMN)) во время активизации контекста PDP (ПППД, Протокол передачи пакетных данных). В дополнение к распределению адресов УПМУ осуществляет пересылку IP-пакетов из туннеля GTP (Протокол Туннелирования УОНПР) в сеть передачи пакетных данных (СППД) и обратно. Есть два вида магистральных сетей СПСОП, магистральная сеть Intra-PLMN («Внутри-СПСОП») и магистральная сеть Inter-PLMN («Между-СПСОП»). Магистральная сеть Intra-PLMN является частной IP-сетью, предназначенной для данных домена пакетной передачи и сигнализации только внутри СПСОП, тогда как межсетевую СПСОП магистральную сеть используют для роуминга (или автоматического подключения к местной сети связи) от одной СПСОП к другой (через граничные шлюзы). Обслуживающие узлы поддержки УОНПР (узлы ОУПУ) и узлы УПМУ используют магистральную сеть Intra-PLMN для обмена доменными данными и сигнализации, относящимися к УОНПР.

В течение роуминга магистральные сети Intra-PLMN как домашней сети, так и визитной сети используют в качестве дополнения к магистральной сети Inter-PLMN. Когда абонент осуществляет роуминг в другой СПСОП, то есть ВСПСОП, то пользователь сначала должен подсоединиться к сети. При подсоединении, осуществляемом УОНПР, ПТ посредством выдачи информации о своей идентификации (идентификационном номере), возможности(ях) и местоположении сообщает обслуживающему ОУПУ о своем намерении подсоединиться к сети. Затем ОУПУ проверяет идентификацию ПТ и выполняет процедуру аутентификации для того, чтобы обеспечить безопасность маршрута передачи. Подсоединение является завершенным после того, как ОУПУ принял данные об осуществляющем роуминг абоненте от регистра исходного местонахождения (РИМ, HLR) сети НСПСОП абонента и завершена процедура обновления местоположения. После подсоединения, осуществляемого УОНПР, ПТ посылает запрос «Активизировать контекст PDP», в котором имя точки доступа (ИТД, APN) является ссылкой на точку доступа (ТД, AP) УПМУ, предназначенную для использования как в домашней, так и в визитной СПСОП. ОУПУ выбирает УПМУ на основании регистрации подписки контекста PDP и посылает данные контекста к выбранному УПМУ. Затем УПМУ маршрутизирует пакеты в соответствующую сеть пакетной передачи данных (СППД).

Когда абонент осуществляет роуминг в ВСПСОП, то есть две следующие возможности для выбора УПМУ. В соответствии с первой, домашнюю сеть УПМУ можно использовать через магистральную сеть Inter-PLMN и шлюзы ГШ. Затем домашний УПМУ маршрутизирует пакеты их адресату. В соответствии со второй, визитный домен УПМУ можно использовать для маршрутизации пакетов от ВСПСОП к их адресату непосредственно через сеть пакетной передачи данных (СППД), например, сеть Интернет.

Следует отметить, что существуют два уровня IP-адресации:

пользовательский IP-адрес, соответствующий пакетам, передаваемым по протоколу GTP. Соответствующий IP-адрес обозначают как PDP-адрес или пользовательский адрес; и

сетевой IP-адрес, соответствующий пакетам, передаваемым по протоколу ниже GTP. Соответствующие IP-адреса являются IP-адресами узлов, используемыми при обмене пакетами GTP между узами УПУ. Такие IP-адреса можно также использовать для сетевой операции такой, как определение затрат или ЭиТО (Эксплуатация и техническое обслуживание, O&M).

Пользовательские и сетевые адреса являются независимыми между собой, благодаря протоколу GTP, и оба могут быть как IPv4, так и IPv6.

Узлы магистральной сети УОНПР, относящиеся ко второму (2П) и третьему (3П) поколениям, для сетевых адресов могут дополнительно использовать адресацию, основанную на IPv6. Однако, существующие описания, допускающие использование адресов IPv6, не определяют, как поддерживать обратную совместимость с узлами, основанными на IPv4. ОУПУ должны быть осведомлены заранее о том, что выбранные УПМУ поддерживают IPv6-адреса перед вставкой IPv6-адреса, например, в сообщение запроса на создание контекста PDP.

Более того, другая трудность возникает с известными процедурами. Если ПТ перемещается от ОУПУ, использующего IPv6, который соединен с УПМУ, использующим IPv6, к ОУПУ, использующим только IPv4, связь будет потеряна, поскольку новый ОУПУ не может использовать переданный IPv6-адрес. Такой сценарий очень реалистичен в особенности, когда два оператора связи с оборудованием от различных изготовителей (или только различной версии программного обеспечения) имеют соглашения о роуминге (например, о национальном роуминге). Следует отметить, что существующие способы перехода от IPv4-к-IPv6 в данном случае не применимы, поскольку они не воздействуют на IP-адреса, переносимые в GTP.

В дополнение, практическим требованием является то, что замены протокола должны быть сделаны так, чтобы узлы, основанные на прежней (более ранней) версии описаний (и поэтому не поддерживающей расширения, предлагаемого в настоящем документе), должны продолжить межсетевое взаимодействие с новыми узлами, поддерживающими предлагаемое в настоящем документе расширение.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Следовательно, задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы создать способ и систему для обеспечения переключения адресов или функции корреляции, посредством которой можно достичь обратную совместимость адресов.

Данную задачу решают посредством способа и системы так, как сформулировано в пунктах 1, 13, 17 и 19 формулы изобретения, соответственно.

Дополнительно, вышеупомянутую задачу решают посредством сетевого узла так, как сформулировано в пунктах 23, 27 и 30 формулы изобретения, соответственно.

Соответственно, если одну из точек соединения изменяют (например, при обновлении зоны маршрутизации между ОУПУ; изменении местоположения обслуживающего РСК (Радиосетевой контроллер, RNC)), прежняя точка соединения (например, прежний ОУПУ) должна послать новой точке соединения (например, новому ОУПУ) как первый, так и второй адрес, чтобы позволить новой точке соединения повторно установить соединение с другим концом соединения (УПМУ), даже если она может осуществлять связь с использованием только одного из 2 адресов.

Более того, сообщения сигнализации, например сообщения, относящиеся к определению затрат, правомочному перехвату, и/или специализированным (заказным) приложениям (например, специализированным приложениям для архитектуры расширенной логики сетей подвижной связи, (СПАРЛСПС, CAMEL)), принятые от различных сетевых узлов, могут быть коррелированы на основании альтернативных адресов.

Усовершенствованные дополнительные разработки определены в зависимых пунктах формулы изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

В нижеследующем настоящее изобретение будет описано более подробно на основании предпочтительного варианта осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг. 1 – принципиальная блок-схема архитектуры магистральной сети УОНПР, в которой может быть осуществлено настоящее изобретение;

Фиг. 2 – схема сигнализации, на которой показана процедура обновления зоны маршрутизации между ОУПУ согласно предпочтительному варианту осуществления, и

Фиг. 3 – схема сигнализации, на которой показана обслуживающая процедура изменения местоположения ОПСР согласно предпочтительному варианту осуществления.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Далее на основании домена пакетной передачи архитектуры магистральной сети СПСОП, показанной на Фиг. 1, будет описан предпочтительный вариант осуществления, в котором используют способ переключения адресов IPv6 к IPv4.

Согласно Фиг. 1, сеть 10 пакетной передачи данных (СППД) (например, IP-сеть) соединена через первый УПМУ 31 с первой СПСОП 71, содержащей первую магистральную сеть 51 Intra-PLMN. Дополнительно первая СПСОП 71 включает в себя по меньшей мере первый ОУПУ 61 и второй ОУПУ 62, соединенные между собой и с первым УПМУ 31 через первую магистральную сеть 51 Intra-PLMN. Дополнительно СППД 10 соединены между собой через второй УПМУ 32 со второй СПСОП 72, включающей в себя вторую магистральную сеть 52 Intra-PLMN. Кроме того, вторая СПСОП 72 включает в себя по меньшей мере третий ОУПУ 63, соединенный со вторым УПМУ 32 через вторую магистральную сеть 52 Intra-PLMN. Первая и вторая СПСОП 71, 71 соединены между собой через магистральную сеть 20 Inter-PLMN. Соединение между первой СПСОП 71 и магистральной сетью 20 Inter-PLMN обеспечивают через первый граничный шлюз (ГШ) 41. Подобным образом соединение между второй СПСОП 72 и магистральной сетью 20 Inter-PLMN обеспечивают через второй ГШ 42.

Каждая из магистральных сетей Intra-PLMN 51, 52 может быть частной IP-сетью, предназначенной для данных домена пакетной передачи и сигнализации. Частная IP-сеть является IP-сетью, к которой применяют некоторые средства управления доступом, чтобы достичь требуемого уровня безопасности. Магистральная сеть 20 Inter-PLMN может быть сетью пакетной передачи данных, например сетью Интернет общего пользования или арендуемой (выделенной) линией связи, которая может быть выбрана в соответствии с соглашением о роуминге, включающем в себя функциональные возможности обеспечения безопасности ГШ (то есть, обычно только маршрутизатор с функциями обеспечения безопасности). Первый и второй шлюзы ГШ 41, 42 не определены в рамках домена пакетной передачи.

Узлы поддержки УОНПР (УПУ), то есть, от первого до третьего ОУПУ от 61 до 63 и первый и второй узлы УПМУ 31, 32, имеют функциональные возможности, необходимые для поддержки функциональных возможностей УОНПР для ГСПС (Глобальная система подвижной связи) и/или УМТС. В частности, первый и второй узлы УПМУ 31, 31 представляют сетевые узлы, к которым осуществляют доступ посредством СППД 10 в результате вычисления PDP-адреса. Он содержит информацию о маршрутизации для подсоединенных к УОНПР пользователей. Информацию о маршрутизации используют для туннелирования блоков пакетных данных (БПД) в текущей точке подсоединения ПТ, то есть, соответствующего обслуживающего ОУПУ. Таким образом, первый и второй узлы УПМУ 31, 32 являются первыми точками межсоединения СППД с первой и второй сетями СПСОП 71, 72, соответственно. От первого до третьего узлы ОУПУ от 61 до 63 представляют собой узлы для обслуживания ПТ. Каждый ОУПУ поддерживает УОНПР для ГСПС и/или УМТС.

Дополнительные подробности, относящиеся к архитектуре сети и процедурам (передачи) сигнализации, могут быть получены из описания TS 23.060 версии 4 для ПП3П (Проект партнерства систем 3-го поколения, 3GPP).

Согласно предпочтительному варианту осуществления ОУПУ, который намерен использовать адресацию IPv6, будет всегда указывать адреса ОУПУ по IPv6, а также IPv4 в соответствующем сообщении GTP, предназначенном для сигнализации, которое используют для запроса на создание туннеля GTP к выбранному УПМУ. Дополнительно ОУПУ может также указывать адреса ОУПУ по IPv6, а также IPv4 в соответствующем сообщении GTP, предназначенном для запроса на обновление туннеля GTP. Но это не является необходимым, если перед посылкой обновления, ОУПУ уже «знает» тип адресов, поддерживаемых УПМУ. Однако, может быть полезным, если оператор связи предпочитает изменять установки на узле на основании «от узла к узлу» для тех средств, которые подлежат использованию (возможно, вследствие промежуточной сети).

Если выбранный УПМУ на сетевом уровне поддерживает IPv6, то он должен также указать IPv6-адреса в соответствующем ответном сообщении GTP вместе с адресами IPv4. IPv4-адреса сохраняют в ОУПУ и не используют для передачи. IPv6-адреса используют для передачи на сетевом уровне. Для варианта передачи обслуживания между ОУПУ, адреса IPv4 и IPv6 будут даны новому ОУПУ таким способом, который является обратно совместимым. Если новый ОУПУ не поддерживает IPv6-адреса, он использует принятые IPv4-адреса для обновления туннеля к УПМУ. УПМУ также может начинать прием пользовательских данных от нового ОУПУ прежде, чем туннель будет обновлен. Поэтому первый и второй узлы УПМУ 31, 32 должны быть готовы принимать пакеты GTP (сигнализацию или пользовательские данные) по адресам либо IPv6, либо IPv4.

Следует отметить, что в будущем может быть предусмотрен новый ОУПУ, который будет иметь возможность использования на сетевом уровне только IPv6, и те же принципы будут применимы.

В качестве альтернативного варианта осуществления узел может выбирать подлежащие использованию способы передачи (IPv4 или IPv6) на основании установок оператора связи.

Если выбранный УПМУ не поддерживает IPv6 на сетевом уровне, он указывает только IPv4-адреса в соответствующем ответном сообщении GTP. Затем IPv4-адреса используют для передачи на сетевом уровне так, как определено на настоящее время.

Поскольку предложено посылать IPv6-адрес в качестве нового дополнительного информационного элемента, то обратную совместимость можно обеспечить так, чтобы внести IPv6 в состав узлов будущей сети и поддерживать соединения на сетевом уровне, даже если новый ОУПУ поддерживает только IPv4.

В нижеследующем со ссылкой на Фиг. 2 и 3 будут описаны примеры конкретных сообщений сигнализации и объединения конкретных полей адресов для передачи альтернативных адресов. Конкретные подробности, относящиеся к сообщениям сигнализации и процедурам, могут быть получены из описаний TS 29.060 и TS 23.060 версии 4 3GPP.

Запрос на создание контекста PDP посылают от узла ОУПУ к узлу УПМУ как часть процедуры УОНПР для активизации контекста PDP. Действительный запрос инициирует создание туннеля между контекстом PDP в ОУПУ и контекстом PDP в УПМУ. Если ОУПУ предпочитает использовать IPv6 ниже GTP, то он включает IPv6-адреса в состав новых полей сообщения, предназначенных для альтернативных адресов ОУПУ, и альтернативный или эквивалентный IPv4-адрес в существующие поля сообщения для адресов ОУПУ. Если УПМУ поддерживает IPv6 ниже GTP, то он сохраняет и использует альтернативные IPv6-адреса ОУПУ для связи с ОУПУ. Если УПМУ ниже GTP поддерживает только IPv4, то он сохраняет и использует IPv4-адреса ОУПУ для связи с ОУПУ. ОУПУ принимает пакеты, посланы ли они по его IPv4 или IPv6 адресу. УПМУ не должен сохранять IP-адреса для ОУПУ, которые он не использует. Такой способ обеспечивает максимальную гибкость, поскольку он не основан на специальных функциональных возможностях СДИ (Служба доменных имен, DNS) и позволяет УПМУ осуществлять обработку, использующую только IPv4, и обработку, использующую и IPv4, и IPv6.

Нижеследующая Таблица 1 показывает конкретные информационные элементы, предусмотренные в сообщении, предназначенном для запроса на создание контекста PDP.

Сообщение «Ответ на создание контекста PDP» посылают от узла УПМУ к узлу ОУПУ в качестве отклика на запрос «Создать контекст PDP». Когда ОУПУ принимает «Ответ на создание контекста PDP» со значением (поля) «Cause» («Причина»), указывающим «Запрос принят», ОУПУ активизирует PDP контекст и может начинать пересылку БПД в/из ПТ из/во внешнюю сеть передачи данных.

Если УПМУ поддерживает IPv6 ниже протокола GTP, и ОУПУ включил IPv6-адрес ОУПУ в состав запроса, то УПМУ должен включить IPv6-адреса в новые поля для альтернативных адресов УПМУ, и эквивалентные IPv4-адреса в поля для адресов УПМУ. ОУПУ использует альтернативные IPv6-адреса УПМУ для связи с УПМУ, за исключением тех случаев, когда оператор связи установил использование IPv4. ОУПУ сохраняет адреса УПМУ и посылает их новому ОУПУ в ответном сообщении о контексте PDP (сообщение, посылаемое прежним ОУПУ к новому ОУПУ после того, как ПС выполнила процедуру обновления зоны маршрутизации к новому ОУПУ, о том, что новый ОУПУ послал сообщение с запросом контекста PDP прежнему ОУПУ). УПМУ должен принять пакеты, посланы ли они по его IPv4 или IPv6 адресу. Такой способ избегает потерю соединения, если новый ОУПУ поддерживает ниже GTP только IPv4.

В таблице 2 показаны конкретные информационные элементы, предусмотренные в сообщении «Ответ на создание контекста PDP».

Кроме того, сообщение «Запрос обновления контекста PDP» посылают от ОУПУ к УПМУ как часть процедуры УОНПР «Обновить маршрутизацию между ОУПУ» или процедуры «Обновление контекста PDP» или для перераспределения контекстов вследствие совместного использования нагрузки. ОУПУ может использовать IPv6-адреса ОУПУ, только если он принял IPv6-адрес УПМУ от прежнего ОУПУ (вариант «Обновить маршрутизацию между ОУПУ») или УПМУ («Обновление контекста PDP»). Иначе ОУПУ использует IPv4-адреса ОУПУ.

Если УПМУ поддерживает IPv6 ниже GTP и ОУПУ включил IPv6-адрес ОУПУ в состав запроса, то УПМУ включает IPv6-адреса в состав полей для альтернативных адресов УПМУ и эквивалентный IPv4-адрес в поля адреса УПМУ. ОУПУ использует альтернативные IPv6-адреса УПМУ для связи с УПМУ. ОУПУ может сохранять и IPv4, и IPv6 адреса УПМУ и посылать их новому ОУПУ в ответном сообщении о контексте PDP. Поля альтернативных адресов УПМУ не посылают, если не послано поле адреса УПМУ. Данный способ гарантирует, что ОУПУ всегда сохраняет соответствующие IPv4 и IPv6 адреса УПМУ, так что соединение не будет потеряно при перемещении к новому ОУПУ, поддерживающему ниже GTP только IPv4.

В нижеследующей Таблице 3 показаны конкретные информационные элементы сообщения «Ответ на обновление контекста PDP».

Кроме того, что касается сообщения «Запрос контекста ОУПУ», то новый ОУПУ посылает данное сообщение прежнему ОУПУ, чтобы получить управление мобильностью (УМ), и контексты PDP для ПТ. В качестве отклика прежний ОУПУ выдает «Ответ о контексте ОУПУ».

Новый ОУПУ добавляет адрес ОУПУ для уровня управления. Если новый ОУПУ поддерживает IPv6 ниже GTP, то он добавляет свой IPv6-адрес в поле «Альтернативный адрес ОУПУ для уровня управления». Затем прежний ОУПУ выбирает адрес ОУПУ для уровня управления в зависимости от поддержки им IPv6 и сохраняет данный выбранный адрес ОУПУ и использует его при посылке сообщений уровня управления для ПТ к новому ОУПУ в процедуре ОУПУ, предназначенной для передачи контекста.

В Таблице 4 показаны конкретные информационные элементы, предусмотренные в сообщении «Запрос контекста ОУПУ».

Прежний ОУПУ посылает сообщение «Ответ о контексте ОУПУ» новому ОУПУ в качестве отклика на предыдущий «Запрос контекста ОУПУ». Прежний ОУПУ может использовать IPv6-адреса ОУПУ, только если он принял IPv6-адрес ОУПУ от нового ОУПУ. Иначе ОУПУ должен использовать IPv4-адреса ОУПУ.

Новый ОУПУ посылает сообщение «Подтверждение контекста ОУПУ» к прежнему ОУПУ в качестве отклика на сообщение «Ответ о контексте ОУПУ». Только после приема сообщения «Подтверждение контекста ОУПУ» прежний ОУПУ начинает пересылать пакеты пользовательских данных. «Подтверждение контекста ОУПУ» указывает для прежнего ОУПУ, что новый ОУПУ корректно принял информацию о контексте PDP и готов принимать пакеты пользовательских данных.

Новый ОУПУ использует для пользовательского трафика адрес ОУПУ, который может отличаться от того, который предусмотрен базовыми сетевыми службами (например, IP). Прежний ОУПУ сохраняет данный адрес ОУПУ и использует его при посылке блоков БПД по нисходящей линии связи к новому ОУПУ для ПТ. ОУПУ может использовать IPv6-адреса, только если он принял IPv6-адрес ОУПУ для уровня управления от прежнего ОУПУ. Иначе ОУПУ использует IPv4-адреса ОУПУ.

На Фиг. 2 показана схема сигнализации, указывающая процедуру обновления маршрутизации зоны «между» ОУПУ согласно предпочтительному варианту осуществления.

В данном примере сигнализации ПТ посылает запрос «Обновить зону маршрутизации» к новому ОУПУ, чтобы инициировать обновление зоны маршрутизации. В отклике на запрос новый ОУПУ посылает к прежнему ОУПУ сообщение «Запрос контекста ОУПУ», включающее в себя поля адресов ОУПУ и поля альтернативных адресов ОУПУ. В отклике на него прежний ОУПУ возвращает сообщение «Ответ о контексте ОУПУ», в котором для полей уровня управления в адресе ОУПУ установлен требуемый тип адреса, и, если доступны, в состав включены все адреса IPv4 и IPv6 для УПМУ. Новый ОУПУ отвечает сообщением «Подтверждение контекста ОУПУ», включающим в себя информацию об используемом типе адреса. Затем новый ОУПУ посылает сообщение «Запрос обновления контекста PDP», включающего в себя информацию о наборе типов адресов, к соответствующему УПМУ. Данное сообщение посылают, используя IP-адрес УПМУ, принятый от прежнего ОУПУ. Если новый ОУПУ и УПМУ поддерживают IPv6 на сетевом уровне, то предпочтительно используют IPv6-адрес УПМУ. Если либо ОУПУ, либо УПМУ не поддерживает IPv6, то используют IPv4-адреса. В данном случае, предполагают, что на первой стадии переключения к IPv6 все узлы поддерживают IPv4. УПМУ возвращает сообщение «Ответ об обновлении контекста PDP», включающее в себя поля адресов УПМУ и поля альтернативных адресов УПМУ. Данные поля адресов особенно необходимы в следующих случаях:

– Прежний ОУПУ поддерживал только IPv4 и не сохранил альтернативный адрес УПМУ, так что новому ОУПУ необходимо принять его от УПМУ, чтобы иметь возможность использовать IPv6 для соединения.

– УПМУ изменил свой IP-адрес (обычно вследствие перераспределения контекста PDP на новой обрабатывающей плате (схеме обработки)).

В дополнение, если по некоторой причине УПМУ выполнен с возможностью использования IPv4 для связи с новым ОУПУ (вследствие возможных трудностей в промежуточной IP-сети), УПМУ вернет только IPv4-адреса и не будет посылать поле альтернативного адреса, содержащее IPv6-адрес.

В заключение выполняют процедуру обновления требуемой зоны маршрутизации.

В качестве дополнительного сообщения сигнализации GTP определено сообщение «Запрос прямого перемещения», который посылает прежний ОУПУ новому ОУПУ для передачи необходимой информации, чтобы выполнить процедуру ОПСР (Обслуживающая подсистема сети радиосвязи), предназначенную для перемещения между новым ОУПУ и целевым РСК (Радиосетевой контроллер) в НСРДУ. В данном случае прежний ОУПУ добавляет адрес ОУПУ к информации поля «Уровень управления». Если прежний ОУПУ поддерживает IPv6 ниже GTP, то он добавляет свой IPv6-адрес в поле «Альтернативный адрес ОУПУ» для уровня управления. Новый ОУПУ выбирает адрес ОУПУ для уровня управления в зависимости от поддержки им IPv6, и сохраняет данный выбранный адрес ОУПУ, и использует его при посылке сообщений уровня управления для ПТ к прежнему ОУПУ в процедуре ОПСР, предназначенной для перемещения.

В Таблице 5 показаны конкретные информационные элементы, предусмотренные в сообщении «Запрос прямого перемещения».

Новый ОУПУ посылает сообщение «Ответ на прямое перемещение» прежнему ОУПУ в качестве отклика на предыдущее сообщение «Запрос прямого перемещения». Новый ОУПУ добавляет адрес ОУПУ для информации уровня управления. ОУПУ может вставлять IPv6-адреса, только если он принял IPv6-адрес ОУПУ для уровня управления от прежнего ОУПУ. Иначе новый ОУПУ использует IPv4-адреса ОУПУ. Прежний ОУПУ сохраняет данный адрес ОУПУ и использует его при посылке сообщений уровня управления для ПТ к новому ОУПУ в процедуре ОПСР, предназначенной для перемещения. На Фиг. 3 показана схема сигнализации, указывающая процедуру ОПСР (Обслуживающая подсистема сети радиосвязи), предназначенную для перемещения согласно предпочтительному варианту осуществления.

В данном примере сигнализации исходная ОПСР, относящаяся к НСРДУ, принимает решение о выполнении или инициации перемещения ОПСР и посылает сообщение «Необходимо перемещение» прежнему ОУПУ. В качестве отклика на него, прежний ОУПУ определяет, является ли перемещение ОПСР перемещением ОПСР «между» ОУПУ, и, если это так, он посылает сообщение «Запрос прямого перемещения», включающее в себя поле адреса ОУПУ и поле альтернативного адреса ОУПУ для сигнализации уровня управления, в соответствующий новый ОУПУ. В качестве отклика на него новый ОУПУ посылает сообщение «Запрос перемещения» целевому Радиосетевому контроллеру (РСК), относящемуся к НСРДУ. Затем между целевым РСК и новым ОУПУ устанавливают поддерживающие Iu-интерфейс каналы-носители (однонаправленные каналы), относящиеся к каналам-носителям радиодоступа (КНРД), поскольку существующие радиоканалы-носители будут перераспределены между ПТ и целевым РСК, когда целевой РСК выполняет роль «Обслуживающего РСК» в новом ОПСР. После того, как новый ОУПУ принял сообщение «Подтверждение запроса перемещения» от НСРДУ, устанавливают туннели GTP между целевым РСК и новым ОУПУ. Затем сообщение «Ответ на прямое перемещение» посылают от нового ОУПУ к прежнему ОУПУ, чтобы таким образом указать, что целевой РСК готов к приему от исходного ОРСК (Обслуживающий РСК), относящегося к ОПСР, пересылаемых блоков пакетных данных (БПД). Прежний ОУПУ продолжает перемещение ОПСР, посредством посылки сообщения «Команда перемещения» к исходному ОРСК. Исходный ОРСК теперь готов пересылать по нисходящей линии связи пользовательские данные непосредственно целевому РСК. Когда пересылка данных завершена, целевой РСК посылает сообщение «Обнаружить перемещение» новому ОУПУ. В качестве отклика на него новый ОУПУ посылает сообщение «Запрос обновления контекста PDP» к рассматриваемому УПМУ. УПМУ возвращает сообщение «Ответ об обновлении контекста PDP», включающего в себя поля адреса УПМУ и поля альтернативного адреса УПМУ. Когда новый ОУПУ принимает от ОРСК сообщение «Изменение местоположения завершено», осуществляют обмен сигнализацией «Пересылка изменения местоположения завершена» между новым и прежним ОУПУ, и затем прежний ОУПУ инициирует процедуру освобождения интерфейса Iu в ОРСК. В заключение, если идентификация новой зоны маршрутизации отличается, то ПТ инициирует процедуру «Обновить зону маршрутизации».

Кроме того, информационный элемент контекста PDP содержит параметры управления сеансом, определяемые для внешнего адреса сети передачи пакетных данных, и которые являются необходимыми для передачи между узлами ОУПУ в процедуре «Обновить зону маршрутизации между ОУПУ».

Если УПМУ «согласовал» с прежним ОУПУ использование IPv6 ниже GTP, то прежний ОУПУ устанавливает альтернативный адрес УПМУ для пользовательского трафика, и альтернативный адрес УПМУ для полей уровня управления, содержащими IPv6-адреса, подлежащие использованию для связи с УПМУ. Новый ОУПУ, не поддерживающий IPv6 ниже GTP, игнорирует данные альтернативные адреса УПМУ и использует для связи адрес УПМУ для пользовательского трафика и адрес УПМУ для полей уровня управления. Новый ОУПУ, поддерживающий IPv6 ниже GTP, сохраняет адрес УПМУ для пользовательского трафика и адреса УПМУ для уровня управления, но использует для передачи данных альтернативный адрес УПМУ для пользовательского трафика и альтернативный адрес УПМУ для уровня управления.

В Таблице 6 показано информационное поле контекста PDP.

Если допускают наличие адресов либо IPv6, либо IPv4 в адресе УПМУ для уровня управления, то адрес УПМУ уровня управления в поле информации о контексте PDP в некоторых случаях может быть IPv6-адресом и в некоторых случаях IPv4-адресом в течение активного контекста PDP. Такое может происходить, например, если УПМУ указывает IPv6-адрес в адресе УПМУ для уровня управления и IPv4-адреса в альтернативных адресах УПМУ для уровня управления при активизации контекста PDP, тогда как прежний ОУПУ указывает в адресе УПМУ для уровня управления IPv4-адрес нового ОУПУ при обновлении зоны маршрутизации. В данном случае адрес УПМУ для уровня управления является тем же в УПМУ и в прежнем ОУПУ, тогда как адрес УПМУ для уровня управления в новом ОУПУ отличается. В данном случае, например, корреляция определения затрат с использованием адреса УПМУ для уровня управления не действует.

Согласно предпочтительному варианту осуществления УПМУ, поддерживающий и IPv6, и IPv4, добавляет и IPv6-адрес, и IPv4-адрес в РТВ (Регистрация телефонных вызовов, CDR), создаваемую для контекста PDP, то есть к G-CDR. ОУПУ может добавлять либо один IP-адрес, то есть адрес УПМУ для уровня управления, или два IP-адреса, то есть адрес УПМУ для уровня управления и альтернативные адреса УПМУ для уровня управления, к РТВ, создаваемой для контекста PDP, то есть к S-CDR. Таким образом, для ФШОЗ (Функциональные возможности шлюза определения затрат) возможно коррелировать РТВ, созданную УПМУ (включающего в себя и IPv6-адрес, и IPv4-адрес) и РТВ, созданную узлами ОУПУ (включающими в себя либо один IP-адрес, IPv6 или IPv4, либо включающими в себя и IPv6-адрес, и IPv4-адрес).

В дополнение к определению затрат, корреляция может быть необходима, например, для правомочного перехвата или сообщений СПАРЛСПС или информации. Обычно любое сообщение или информацию, производимые множественными узлами, можно коррелировать на основании информации об адресе и об альтернативном адресе. Для корреляции правомочного перехвата УПМУ посылает и IPv6-адрес, и IPv4-адрес, тогда как ОУПУ может посылать либо один IP-адрес, то есть адрес УПМУ для уровня управления, либо два IP-адреса, то есть адрес УПМУ для уровня управления и альтернативный адрес УПМУ для уровня управления. УПМУ таким образом посылает и IPv6-адрес, и IPv4-адрес, тогда как ОУПУ может посылать либо IPv6-адрес, либо IPv4-адрес или оба адреса для корреляции правомочного перехвата. Таким образом, возможно коррелировать, например, информацию правомочного перехвата, созданную посредством УПМУ для контекста PDP, и информацию правомочного перехвата, созданную посредством узла(ов) ОУПУ для контекста PDP.

Отметим, что настоящее изобретение может быть осуществлено в любой сети сотовой связи для обеспечения обратной совместимости адресов или функции корреляции сообщений в тех случаях, когда информацию об адресах передают между узлами сети. Именование различных функциональных объектов, сообщений сигнализации и информационных элементов, используемое в контексте предпочтительного варианта осуществления, не подразумевает ограничения или наложения рамок на настоящее изобретение. Предпочтительные варианты осуществления могут таким образом быть изменены в пределах объема прилагаемой формулы изобретения.

Формула изобретения

1. Способ обеспечения переключения адреса при изменении одного конца соединения от первого сетевого узла ко второму сетевому узлу сети сотовой связи, заключающийся в том, что

a) передают информацию об адресе и информацию по меньшей мере об одном альтернативном адресе в сообщении сигнализации от первого сетевого узла ко второму сетевому узлу,

b) выбирают информацию об адресе или информации об альтернативном адресе во втором сетевом узле и

c) используют выбранную информацию об адресе для повторного установления соединения с третьим узлом на другом конце соединения после изменения одного конца упомянутого соединения.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при установлении соединения возможные адреса, предназначенные для использования для данного соединения, передают в качестве информации об адресе и информации по меньшей мере об одном альтернативном адресе в сообщении сигнализации от первого сетевого узла к третьему сетевому узлу, и адреса упомянутого третьего узла сохраняют в первом сетевом узле.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что информация об адресе может быть использована, чтобы адресовать упомянутый третий узел согласно прежней адресации или сети, используемыми перед переключением, и информация об альтернативном адресе может быть использована, чтобы адресовать упомянутый третий узел согласно новой адресации или сети.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что сообщение сигнализации посылают в качестве составной части в сообщении о местоположении или об обновлении зоны маршрутизации или в процедуре изменения местоположения.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что сообщение сигнализации является сообщением протокола туннелирования услуг общего назначения пакетной радиосвязи (GPRS).

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что первый и второй сетевые узлы являются обслуживающими узлами поддержки услуг общего назначения пакетной радиосвязи, а третий сетевой узел является узлом поддержки межсетевых услуг общего назначения пакетной радиосвязи.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что информация об адресе и информация об альтернативном адресе являются пользовательскими и/или сетевыми адресами.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что информацией об адресе и информацией об альтернативном адресе являются адреса Интернет-протокола, версия 4, или Интернет-протокола, версия 6.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что информацию об адресе и информацию об альтернативном адресе передают в соответствующих заданных полях сообщения сигнализации.

10. Способ по п.9, отличающийся тем, что заданные поля предусматривают в поле информации о контексте протокола передачи пакетных данных (PDP).

11. Способ по п.1, отличающийся тем, что информацию об альтернативном адресе кодируют в качестве дополнительной информации, так что сетевой узел, который не поддерживает информацию об альтернативном адресе, ее игнорирует.

12. Способ по п.11, отличающийся тем, что соединение повторно устанавливают с помощью прежнего способа адресации на основании информации об адресе, если второй узел игнорирует информацию об альтернативном адресе.

13. Способ обеспечения функции корреляции сообщений в сети передачи данных, заключающийся в том, что

a) добавляют информацию об адресе и информацию по меньшей мере об одном альтернативном адресе к сообщению на первом сетевом узле,

b) выбирают информацию об адресе или информацию об альтернативном адресе во втором сетевом узле, к которому было маршрутизировано сообщение, и

c) используют выбранную информацию об адресе для корреляции упомянутого сообщения с сообщением, принятым от третьего сетевого узла.

14. Способ по п.13, отличающийся тем, что сообщение является регистрацией вызова для целей определения затрат.

15. Способ по п.13 или 14, отличающийся тем, что второй сетевой узел имеет функциональные возможности шлюза определения затрат.

16. Способ по п.13, отличающийся тем, что сообщение является информацией правомочного перехвата или информацией специализированного приложения.

17. Система для обеспечения переключения адреса, содержащая

a) первый сетевой узел для передачи в сообщении сигнализации информации об адресе и информации по меньшей мере об одном альтернативном адресе, если один конец соединения изменяют от первого сетевого узла, и

b) второй сетевой узел для приема сообщения сигнализации, если один конец соединения изменяют на второй сетевой узел, для выбора информации об адресе или упомянутой информации об альтернативном адресе и для использования выбранной информации об адресе для повторного установления соединения с третьим сетевым узлом на другом конце соединения после изменения одного конца упомянутого соединения.

18. Система по п.17, отличающаяся тем, что первый и второй сетевые узлы являются обслуживающими узлами поддержки услуг общего назначения пакетной радиосвязи (GPRS) в магистральной сети GPRS, и при этом третий сетевой узел является узлом поддержки межсетевых услуг общего назначения пакетной радиосвязи в магистральной сети GPRS.

19. Система для обеспечения функции корреляции сообщений в сети передачи данных, содержащая

a) первый сетевой узел, с помощью которого к сообщению добавляют информацию об адресе и информацию по меньшей мере об одном альтернативном адресе,

b) второй сетевой узел для приема выбранной информации об адресе или информации об альтернативном адресе, по которому было маршрутизировано сообщение, и для использования выбранной информации об адресе для корреляции упомянутого сообщения с сообщением, принятым от третьего сетевого узла.

20. Система по п.19, отличающаяся тем, что сообщение является регистрацией вызова для целей определения затрат.

21. Система по п.19 или 20, отличающаяся тем, что второй сетевой узел имеет функциональные возможности шлюза определения затрат.

22. Система по п.19, отличающаяся тем, что сообщение является информацией правомочного перехвата или информацией специализированного приложения.

23. Сетевой узел сети сотовой связи, содержащий средство для передачи в сообщении сигнализации информации об адресе и информации по меньшей мере об одном альтернативном адресе, если точку соединения на одном конце соединения изменяют от упомянутого сетевого узла на другой сетевой узел.

24. Сетевой узел по п.23, отличающийся тем, что содержит средство для использования передаваемой информации об адресе и информации по меньшей мере об одном альтернативном адресе для повторного установления соединения с третьим узлом.

25. Сетевой узел по п.24, отличающийся тем, что содержит средство для сохранения информации об адресе и упомянутой информации об альтернативном адресе для того, чтобы использовать ее для адресации третьего сетевого узла.

26. Сетевой узел по любому из пп.23-25, отличающийся тем, что является обслуживающим узлом поддержки услуг общего назначения пакетной радиосвязи (GPRS).

27. Сетевой узел сети сотовой связи, содержащий средство для приема сообщения, если точку соединения на одном конце соединения изменяют от другого сетевого узла к упомянутому сетевому узлу, и средство для выбора информации об адресе или информации об альтернативном адресе, предоставленной в сообщении, и средство для использования выбранной информации об адресе для повторного установления соединения с третьим сетевым узлом на другом конце соединения.

28. Сетевой узел по п.27, отличающийся тем, что содержит средство для приема данных и/или сигнализации либо по информации об адресе, либо по информации об альтернативном адресе.

29. Сетевой узел по п.27 или 28, отличающийся тем, что является узлом поддержки межсетевых услуг общего назначения пакетной радиосвязи.

30. Сетевой узел сети сотовой связи, содержащий средство для приема сообщения, если точку соединения на одном конце соединения изменяют от другого сетевого узла к упомянутому сетевому узлу, средство для выбора информации об адресе или информации об альтернативном адресе, предоставленных в сообщении, и средство для использования выбранной информации об адресе для корреляции упомянутого сообщения с сообщением, принятым от третьего сетевого узла.

31. Сетевой узел по п.30, отличающийся тем, что имеет функциональные возможности шлюза определения затрат и сообщением сигнализации является регистрация затрат.

32. Сетевой узел по п.30, отличающийся тем, что сообщением является информация о правомочном перехвате или информация специализированного приложения.

Приоритет по пунктам:

05.10.2001 по пп.1-12, 17, 18 и 23-29;

15.01.2002 по пп.13-16, 19-22 и 30-32.

РИСУНКИ