Спрощена локальна маршрутизація

Реферат: Винахід стосується способу і пристрою для забезпечення доступу у мережі, де з'єднання з базовою мережею встановлюється через безпровідний пристрій доступу (20) і шлюзовий пристрій (42). Здатність до з'єднання безпровідного пристрою доступу (20) обмежується заздалегідь визначеною групою адрес базової мережі з об'єднання шлюзових пристроїв (42) з можливістю багатовузлового з'єднання з базовою мережею, і одну адресу вибирають для з'єднання з одним з шлюзових пристроїв (42). Шлюзовому пристрою (42) надається релейна функція для відображення одної вхідної адреси у сукупність адрес базової мережі, базованого на місцезнаходження інформації безпровідного пристрою доступу (10), і щонайменше одній суміщеній децентралізованій функціональності базової мережі. UA 101838 C2 (12) UA 101838 C2 UA 101838 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід стосується способів і пристроїв, призначених для використання у мережі доступу до безпровідної мережі, наприклад (але не лише) Універсальної Мобільної Системи зв'язку (UMTS) або мереж Довготермінового Розгортання (LTE). Локальні базові станції, локальні Вузли В, еВузли В або будь-які інші типи локальних пристроїв доступу (далі "HeNB") були предметами жвавого обговорення у Спільному Проекті 3го покоління (3GPP), а також серед операторів і виробників. Розташовані в оселях і офісах HeNB дозволяють абонентам використовувати їх існуючі телефони - у приміщенні - з значно поліпшеним охопленням і підвищеною ефективністю широкосмугового безпровідного зв'язку. Базована на Інтернет-Протоколі (IP) архітектура дозволяє розгортання і компонування у практично будь-якому оточенні з широкосмуговим Інтернет-сервісом. Після введення Швидкісного Низхідного Пакетного Доступу (HSDPA) у різних комерційних мережах оператори помітили суттєве зростання швидкості передачі даних, тобто інформаційної спроможності і споживання для користувачів. У більшості випадків користувачі залишаються вдома і, використовуючи інформаційну карту HSDPA або подібний засіб, можуть відвідувати Інтернет, завантажувати фільми тощо. Однак, існуючі мобільні системи зв'язку (наприклад, GSM), Широкосмуговий Множинний Доступ з Кодовим Ущільненням (WCDMA/HSDPA) не є оптимально придатними для таких домашніх застосувань, як ті, що були розроблені і створені координовано з розвитком мережі в той час, як HeNB звичайно пов'язані з некоординованим широкомасштабним розгортанням. При використання HeNB вважається, що кінцевий користувач купує дешевий (наприклад, для Безпровідної Локальної Мережі (WLAN)) продукт і встановлює це фізичне обладнання у себе дома. Такі HeNB забезпечують охоплення/обслуговування для терміналів, зареєстрованих власником HeNB. Але HeNB використовують той же спектр, як і оператор, і тому оператор щонайменше частково використовує спектр для забезпечення макростільникового охоплення регіону, до знаходиться HeNB. Крім того, здатності базової мережі до розподілення і об'єднання, коли декілька операторів базової мережі пов'язані з одним вузлом доступу або стороннім мобільним термінальним пристроєм або користувацькою апаратурою (UE) користуються HeNB, яким номінально володіє певний оператор, мають бути приховані у HeNB для полегшення керування HeNB. Взагалі звичайні пристрої доступу, наприклад, Вузли В або еВузли В, будучи функціонально подібними до HeNB, виконують багато вузлових функцій, які не є необхідними для простих побутових операцій. Нещодавно стало відомо, що оператори зацікавлені у так званому локальному наданні даних (LBO) або "об'ємному" трафіку. LBO можна розглядати як постачання Інтернет-трафіку (або іншого об'ємного трафіку) таким чином, що він не проходить транзитом через ЕРС оператора, тобто Інтернет-трафік має пересилатись і прийматись через шлюз, локальний для базової станції без проходження через операторські вузли базової мережі. LBO може бути використане для голосового трафіку між двома користувацькими обладнаннями (UE) в одній локальній зоні локального обслуговування, тобто зони, де можуть бути розгорнуті LBO. Розгортання HeNB у LTE створює значний вплив на масштабованість ЕРС внаслідок дуже великого масштабу розгортання і, отже, значної кількості інтерфейсів, що мають бути створені між HeNB і ЕРС. Крім того, таке розгортання може збільшити вартість операції і обслуговування (О&М) операцій, оскільки мережа О&М матиме забезпечувати моніторинг і контроль усіх HeNB. Однак, сучасний стандарт LTE дозволяє проводити трафік через громадську мережу IP лише через так званий Громадський Мережевий Шлюз (PDN GW). Ця конфігурація не дозволяє подавати трафік, що стосується послуг Інтернету, з централізованих ЕРС, накладаючи обмеження на інформаційну ємність ЕРС і спричиняючи зростання витрат на біт інформації, що проходить через ЕРС. В US 2004 120296 (D1) описано мережу Системи пакетного радіозв'язку загального користування (GPRS), в якій шлюзовий комутатор GGSN має множину незалежних вузлів GGSN. У випадку, коли PDP-контекст відкрито до GGSN через Вузол підтримки обслуговування GPRS (SGSN), при відкритті нового сеансу для мобільного терміналу, Сервер доменних імен (DNS) надає SGSN перелік IP адрес до множини вузлів GGSN. SGSN довільно обирає один з цих адресів і відкриває PDP-контекст для GGSN, що має обрану IP адресу. Хоча в D1 і йдеться про з'єднання SGSN з переліком IP адрес, який повертається DNS на базі доменного імені, що надається SGSN в DNS, але це неможливо віднести до фактичного обмеження, оскільки SGSN може надати DNS інше доменне ім'я. Як це добре розуміє фахівець у цій галузі, подібне може відбутися для того, щоб SGSN або мобільний термінал забезпечив інше Ім'я точки доступу (APN) для DNS. APN застосовують для вибору будь-якої мережі, з якої можливо здійснити з з'єднання з будь-якою GGSN. APN переводять у IP адресу GGSN, що 1 UA 101838 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 з'єднано до необхідної мережі. Крім того, SGSN не є безпровідним пристроєм доступу. SGSN є вузлом базової мережі. В Д1 вузол мережі, що кореспондується з безпровідним пристроєм доступу, представляє собою базову станцію, яка з'єднується з базовою мережею і SGSN через контролер базової станції або контролер радіомережі. В Д1 не йдеться ані про яке обмеження базової станції. Технічна проблема, яку вирішує Д1, стосується однієї точки відмови у мережі, репрезентованої GGSN. D1 не описує і не передбачає вибору шлюзового пристрою локального до безпровідного пристрою доступу. Задачею винаходу є забезпечення LBO для повного об'єму трафіку в архітектурах мереж безпровідного доступу. Цю задачу вирішує спосіб забезпечення доступу у мережі, який включає: • встановлення з'єднання з базовою мережею через безпровідний пристрій доступу; • обмеження можливості з'єднання у базовій мережі заздалегідь визначеною групою адрес в об'єднанні шлюзових пристроїв з багатовузловою можливістю з'єднання з зазначеною базовою мережею; і • обрання одної адреси для встановлення зазначеного з'єднання з одним з зазначених шлюзових пристроїв. Крім того, ці задача вирішується застосуванням способу надання доступу у мережі, який включає: • використання шлюзового пристрою для встановлення з'єднання від безпровідного пристрою доступу до базової мережі; • надання зазначеному шлюзовому пристрою релейної функції для відображення одної вхідної адреси у сукупність адрес базової мережі, базованого на місці інформації зазначеного безпровідного пристрою доступу, і • децентралізацію щонайменше одної функціональності базової мережі і суміщення її з зазначеним шлюзовим пристроєм Крім того, зазначена вище задача вирішується пристроєм для надання доступу до базової мережі, який включає: • засіб з'єднання, який забезпечує можливість з'єднання, обмежену у базовій мережі заздалегідь визначеною групою адрес в об'єднанні шлюзових пристроїв з можливістю багатовузлового з'єднання з зазначеною базовою мережею, і • засіб обрання одної адреси з зазначеної групи адрес базової мережі для встановлення зв'язку з одним з зазначених шлюзових пристроїв Зазначена вище задача також вирішується пристроєм для встановлення з'єднання від безпровідного пристрою доступу до базовою мережі, який включає: • релейний засіб для відображення одної вхідної адреси у сукупність адрес базової мережі, базованого на місці розташування інформації про зазначений безпровідний пристрій доступу, і • щонайменше одну суміщену децентралізовану функціональність базової мережі. Відповідно, дві концепції розгортання шлюзового пристрою і децентралізованої функціональності базової мережі (які уможливлюють використання, наприклад, LBO) пов'язані між собою, і тому запропоновано рішення улаштування, в якому шлюзовий пристрій і функціональність базової мережі (наприклад, шлюз LBO або шлюзова функція) можуть бути об'єднані в одному вузлі. Перевагою запропонованого рішення є те, що воно дозволяє локальне відгалуження маси Інтернет-трафіку у точці, розташованій локально для безпровідних пристроїв доступу, тобто дозволяє не маршрутувати Інтернет-трафік через центральну базову мережу, знижуючи цим витрати на біт інформації, що надходить до/від користувача. Така диференціація "маси трафіку" уможливлює локальну децентралізовану маршрутизацію і оптимальну маршрутизацію (з квітуванням) користувацьких даних до мережі даних (наприклад, Інтернету) без проходження через централізовані стільникові шлюзи у базовій мережі. Отже, локальний трафік може бути обмежений локальною зоною, а оператори базових мереж будуть позбавлені масового трафіку, що не має контролю якості обслуговування (QoS), і витрат (завдяки застосуванню єдиних розцінок). Запропоноване об'єднання шлюзових пристроїв надає додаткові переваги, оскільки навантаження може бути розподілено більш однорідно серед цих шлюзових пристроїв, наприклад, серед вторинних шлюзів Завдяки цьому можуть бути усунуті проблеми, пов'язані з відмовою шлюзових пристроїв (незалежно від функціональностей базової мережі, сумісно розташованих з ними). Завдяки обмеженій можливості одновузлового з'єднання безпровідного пристрою доступу (наприклад HeNB), багатовузлові функціональності, наприклад, функція вибору вузла мережі (NNSF) і можливість приєднання вузла декількох базових мереж, можуть бути видалені і 2 UA 101838 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 повністю розміщені поза мережею безпровідного доступу Вони можуть бути централізовані у шлюзовому вузлі між мережею безпровідного доступу і базовою мережею, наприклад, серцевини розгорнутого пакету (ЕРС) Завдяки цьому функції пристрою доступу (наприклад, функції S1 eNB LTE, і інші) можуть бути спрощені. Запропонована інкорпорація функціональностей базової мережу у шлюзовий пристрій дозволяє здійснювати LBO без спрямовування "маси" Інтернет-трафіку через базову мережу. Крім того, вирішується проблема, пов'язана з відновленням шлюзу, коли такий шлюз також використовується для LBO. Крім того, можуть бути знижені трудовитрати у виготовленні, розгортанні, конфігуруванні, операціях і обслуговуванні безпровідних пристроїв доступу. Перенесення частини функцій вузла доступу в апаратуру мережі, зовнішню до безпровідного вузла доступу, усуває складності усіх згаданих аспектів. Крім того, при масовому розгортанні це є перевагою, оскільки знижуються витрати на виготовлення і виконання операцій і спрощується створення з'єднань з базовою мережею. Трафік між термінальними пристроями у межах шлюзів може бути маршрутизований без участі центральної базової мережі, тобто трафік U-площини у межах шлюзів проходитиме від одного рівноправного термінального пристрою до іншого такого пристрою через шлюзовий пристрій. Це дозволяє знизити складність шлюзового пристрою, що є важливим, оскільки відносно багато операторів шлюзових пристроїв будуть вимушені розгортатись, якщо є потреба мати багато безпровідних пристроїв доступу. З'єднання у користувацькій площині можуть бути встановлені до шлюзового пристрою через одну адресу Інтернет-Протоколу Крім того, з'єднання у площині контролю можуть бути встановлені до шлюзового пристрою через протокол одиночної передачі з потоку протоколів одиночної передачі з використанням одної адреси Інтернет-Протоколу. Комірка безпровідного пристрою доступу може бути запроваджена як комірка закритої групи абонентів, ідентифікована ідентифікатором зони стеження. Шлюзовий пристрій може забезпечувати з'єднання з базовою мережею через декілька адрес Інтернет-Протоколу і декілька потоків протоколів передач. Автоматично встановлений заздалегідь визначений ідентифікатор шлюзового пристрою може включати зону стеження з щонайменше одним спеціалізованим кодом зони стеження. Згідно з першим варіантом, щонайменше одна функціональність базової мережі може включати щонайменше одну службову функціональність шлюзу, функціональність шлюзу мережі даних, функціональність загального керування мобільністю, внаслідок чого щонайменше зазначене з'єднання у користувацькій площині або площині контролю має термінал у зазначеному шлюзовому пристрої У конкретному прикладі функціональність керування мобільністю може бути частиною об'єднання цих засобів, локального для шлюзового пристрою. Згідно з іншим прикладом, може бути забезпечений носій за замовчування для трафіку, що потрапляє у зазначений шлюзовий пристрій. Це дозволяє створити більш синхронізовану і легку для керування процедуру моніторингу носія і контролю і відображення трафіку U-площини у радіо носії. Очевидно, що більше функцій потребують підтримки GW HeNB. Запропонована щонайменше одна функціональність базової мережі може бути використана для локальної маршрутизації без розміщення централізованого шлюзового пристрою у базовій мережі. Згідно з конкретним прикладом, локальна маршрутизація може включати щонайменше одну локальну децентралізовану маршрутизацію і локальну маршрутизацію до зовнішньої пакетної мережі даних (наприклад, Інтернету). Таким чином, LBO для Інтернет-трафіку можна здійснити у GW HeNB без застосування суміщення з S-GW у ньому. Це робить GW HeNB більш економічним, знижуючи витрати на біт інформації, що проходить через централізований ЕРС. Згідно з другим варіантом, щонайменше одна функціональність базової мережі може включати анкерну функцію площини контролю для безпровідного пристрою доступу, завдяки чому з'єднання користувацької площини має термінал у зазначеному безпровідному пристрої доступу. Внаслідок цього нема потреби розміщувати оператора GW HeNB у приватному приміщенні без погіршення можливості для оператора керувати HeNB і повністю контролювати спожитті послуги LBO. Трафік LBO на U-площині утримується у межах локальної інтрамережі, наприклад, у безпеці за брандмауером. Інші бажані модифікації визначено у залежних п. п. Формули винаходу. Далі наведено опис винаходу на прикладах втілень з посиланнями на креслення, в яких: фіг. 1 - схема архітектури мережі з підтримкою шлюзу HeNB; 3 UA 101838 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 фіг. 2 - блок-схема HeNB і шлюзу HeNB згідно з різними втіленнями, фіг. 3 - схема архітектури мережі з підтримкою шлюзу HeNB, яка включає декілька шлюзових функціональностей згідно з першим втіленням; фіг. 4 - схема архітектури мережі з підтримкою шлюзу HeNB, яка включає декілька шлюзових функціональностей згідно з другим втіленням; фіг. 5 - схема архітектури мережі з підтримкою шлюзу HeNB, яка включає декілька шлюзових функціональностей згідно з третім втіленням; фіг.. 6 - схема архітектури мережі з підтримкою шлюзу HeNB, яка включає декілька шлюзових функціональностей згідно з четвертим втіленням; фіг. 7 - схема повторного обрання процедури обробки і сигналізації шлюзу HeNB згідно з п'ятим втіленням; і фіг. 8 - блок-схема програмної реалізації згідно з шостим втіленням. Далі наведено опис втілень винаходу, базований на необмежуючих прикладах архітектур мережі LTE. Фіг. 1 містить схематичну архітектуру мережі з шлюзом HeNB у немережевому варіанті розділення згідно з першим втіленням. Згідно з фіг. 1, локальні еВузли В (HeNB) 20 з зменшеною функціональністю надаються у довкілля, наприклад, приміщення абонента для забезпечення безпровідного доступу для користувацької апаратури (UE) з'єднуються з шлюзом HeNB (вузла). Шлюз 40 HeNB забезпечує з'єднання через базову точку S1-MME з засобом керування мобільністю (ММЕ) 50 або їх об'єднанням і через базову точку S1-U з шлюзом сигналізації (S-GW) 60 або їх об'єднанням. Як ММЕ 50, так і S-GW 60 забезпечують з'єднання з макро eNB 30, які обслуговують макрокомірки, в яких або під якими розташовано HeNB 20. Протокол для базової точки S1-MME може бути удосконалений Прикладною Мережею Радіодоступу (eRANAP) і може використовувати Протокол Контролю Передачі Потоку (SCTP) як транспортний протокол. Базова точка S1-U може бути використана для тунелювання користувацької площини для кожного носія і перемикання шляхів між eNB під час передач зв'язку. Транспортним протоколом для цього інтерфейсу може бути тунельний протокол Загального Пакету Радіообслуговування (GPRS) користувацької площини (GTP-U). S-GW 60 надає інтерфейс S5 для вузлового шлюзу пакетних даних (GW PDN) 70, адаптованого встановлювати IP-з'єднання з громадською мережею IP 80. ММЕ 50 керує мобільністю, ідентичністю UE і параметрами безпеки. У базовій мережі функціональності ММЕ 50 включають щонайменше деякі з страт (не доступу) сигналізації (NAS) і відповідної безпеки, вузли сигналізації між базовими мережами для мобілів мережі доступу, стеження за UE у неробочому режимі і забезпечення їх доступності (включаючи контроль і виконання повторних передач персонального виклику), роумінг, аутентифікацію і функції керування носієм, включаючи встановлення спеціалізованих носіїв. S-GW 60 є вузлом, який є терміналом інтерфейсу до безпровідної мережі доступу (наприклад EUTRAN). Для кожної UE 10, пов'язаної з розгорнутим пакетним обслуговуванням, у кожний момент часу може використовуватись єдиний S-GW. У базовій мережі функціональності S-GW 60 включають щонайменше деякі з локальних мобільних анкерних точок для передач зв'язку між eNB, анкерування мобілів для мобілів 3GPP, буферування низхідних пакетів неробочого режиму EUTRAN і ініціацію процедури вимоги ініційованого мережею обслуговування, легальне перехоплення і маршрутизацію і пересилання пакетів. GW PDN 70 вузлом, що утворює термінал інтерфейсу SGi до мережі пакетних даних (PDN), наприклад, громадської мережі IP 80. Якщо UE 10 має доступ до багатьох PDN,можуть використовуватись декілька GW PDN для цієї UE 10. У базовій мережі функціональність GW PDN 70 включає щонайменше деякі з мобільних анкерів для мобільності між системами доступ 3GPP і іншими (не 3GPP) системами (які часто називають анкерною функцією розгортання архітектури системи (SAE)), встановлення стратегії, фільтрування пакетів для кожного користувача (наприклад, глибокою інспекцією пакетів), підтримку розрахунків сплати, легальне перехоплення, призначення UE адреси IP і фільтрування пакетів. Згідно з архітектурою на фіг. 1, стандартні функціональності, наприклад, NNSF і з'єднання мульти-SN-вузлів розташовано поза HeNB 20 і є централізованими у шлюзі 40 HeNB між HeNB 20 і базовою мережею 30 (наприклад, розгорнутою серцевиною пакету (ЕРС)). У запропонованій архітектурі HeNB можуть бути зроблені спрощення, які сприятимуть запропонованому введенню шлюзу HeNB 20. У функціональності площини контролю можливості з'єднання HeNB 20 можуть бути обмежені приєднанням (щонайменше логічним) до одного вузла базової мережі, тобто здатність 4 UA 101838 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 до об'єднання площини контролю базової мережі має бути прозорою для HeNB 20. Це полегшує створення конфігурації HeNB 20 і можливість встановлення зв'язку з базовою мережею у HeNB 20. Наприклад, HeNB 20 може приєднуватись до базової мережі через одне з'єднання SCTP, яке несе один потік SCTP і має одну адресу IP (тобто без множинної адресації IP). Це відрізняється від властивостей S1-C макро eNB 40, де спільні процедури S1AP здійснюються через окремий потік SCTP, а спеціалізовані процедури S1AP - через декілька потоків SCTP. Слід зазначити, що один потік SCTP звичайно не використовується для відображення 1:1 у спеціалізоване з'єднання UE, де ID генеруються частиною, яка використовується для встановлення спеціалізованих сигнальних S1 відношень між спеціалізованим контекстом UE, розташованим у ММЕ (об'єднанні) 50 і eNB 30. Отже, HeNB 20 з'єднує площину контролю лише з одним вузлом базової мережі і не виконує будь-яких функцій NNSF (S1-flex). Ці функції тепер виконуються у шлюзі 40 HeNB. Як функціональність користувацької площини HeNB 20 приєднується до базової мережі через одну IP-адресу Обробка ідентифікаторів тунельних кінцевих точок (ТЕID) може мати місце без конкретних вимог до трафіку висхідного каналу (UL) (наприклад TEID може бути суміщена з S-GW ЕРС 321-323) Крім того, HeNB 20 може бути логічно з'єднаний до того ММЕ 50, який також слугує макро рівнем. Завдяки цьому зайві дії мобілів (наприклад передачі зв'язку (НО) між ММЕ при використанні HeNB 120 або НО у макро eNB 30) шлюзу 40 HeNB можуть бути обмежені певною географічною зоною, що відповідає зоні об'єднання ММЕ. Шлюз 40 HeNB може бути адаптований зв'язувати розташування HeNB 20 з ММЕ 50, що обслуговує eNB 30 і забезпечує макро комірку, у якій розташовано відповідні HeNB. Це дозволяє уникнути передач зв'язку (НО) між ММЕ. У функціональності площини контролю шлюз 40 HeNB містить інформацію про можливість з'єднання з базовими мережами різних операторів (наприклад, об'єднаннями ММЕ). Для отримання можливості з'єднання S1-flex для HeNB 20 (без розгортання і конфігурування HeNB 20) з цією функціональністю шлюз 40 HeNB може забезпечити 1:n релейну функціональність. Це може бути базоване на забезпеченні глобальних ідентифікаторів вузлів на рівні протоколу S1AP. Тому шлюз 40 HeNB діє (у принципі) подібно до (макро) eNB по відношенню до базової мережі, тобто він виконує автоматичну реєстрацію для засобів (об'єднання) ММЕ. Ідентичність або ідентифікація конкретної зони стеження (яка може складатись з коду зони стеження code (TAC) за межами конкретних ТАС, вказуючи закриті абонентські групи (CSG) і/або локальний доступ), вказані під час автоматичного встановлення, можуть визначати конкрентні властивості шлюзу 40 HeNB. Шлюз 40 HeNB може бути приєднаний через декілька IP-адрес (багатоадресний IP) і щонайменше декілька потоків SCTP (спеціальною або спільною сигналізацією). З'єднання між HeNB 20 і шлюзом 40 40 HeNB можуть бути встановлені за вимогою, але це може змінюватись залежно від активності HeNB або вибору користувачів. Ця динамічність з'єднань, які можуть бути більш динамічними від макро eNB 30, може бути прозорою для базової мережі. Отже, шлюз 40 HeNB діє по відношенню до HeNB 20 як єдиний вузол базової мережі і по відношенню до базової мережі як єдиний eNB. Як уже відзначалось, шлюз 40 HeNB, діючи як eNB для вузла базової мережі, може зробити необхідним для себе автоматичне встановлення S1 з конкретною ідентифікацією, наприклад, зони стеження конкретним кодом зони стеження (одним конкретним або одним з групи спеціалізованих "домашніх" кодів зони стеження). Ця інформація може бути надана HeNB 20 уширокомовному каналі. Крім того, шлюз 40 HeNB може мати (зберігати) щонайменше одну таблицю відображення для відображення інформації про місцезнаходження, наданої HeNB 20, у інформацію про з'єднання об'єднання ММЕ, наприклад, не лише від оператора "власника", але також від сторонніх операторів. Завдяки цьому шлюз 40 HeNB може передавати повідомлення НО від/до HeNB 20 до макро eNB 30 з відповідним переведенням ідентифікаторів за потреби. У функціональності площини контролю шлюз 40 HeNB переводить (DL) ідентифікатори тунельних кінцевих точок (ТЕID), призначених HeNB 20, оскільки шлюз 40 HeNB діє як єдиний вузол і межі, вибрані HeNB 20 можуть перекриватись (залежно від особливостей реалізації). Іншим варіантом може бути координація/контроль призначення TEID базовою мережею, і призначення сигналом до HeNB 20 меж (DL) TEID дозволено при встановленні. Фіг. 2 містить блок-схему HeNB 10 і шлюзу 42 HeNB згідно з різними втіленнями. HeNB 20 включає обробний вузол 102 Вузла В (NBPU) для виконання пов'язаних з Вузлом В обробки сигналів і контролю з обмеженнями згідно з втіленнями, описаними тут. NBPU 102 може бути реалізований як програмне забезпечення центрального обробного вузла (CPU) або будь-якого іншого процесорного пристрою. Крім того, HeNB 20 включає однозв'язковий вузол 5 UA 101838 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 (SC) 104, який контролюється NBPU 102 і конфігурований обмежувати можливості з'єднання HeNB 20 з'єднанням одної базової мережі з шлюзом 42 HeNB, який може бути вибраний з групи адрес базової мережі об'єднання шлюзів HeNB, як це розглядається більш детально далі. SC 104 може бути реалізований як підпрограма, яка контролює NBPU 102 або як окремий керований програмою CPU або будь-який інший процесорний пристрій. Згідно з фіг. 2, шлюз 42 HeNB включає шлюзовий обробний вузол (GWPU) 202 для обробки згаданих вище сигналів, пов'язаних з багатьма вузлами, і сигналів контролю від звичайних eNBs. GWPU 202 може бути реалізований як програмне забезпечення центрального обробного вузла (CPU) або будь-якого іншого процесорного пристрою. Шлюз 42 HeNB включає багатозв'язковий вузол (МС) 204, контрольований GWPU 202 і конфігурований забезпечувати згадану вище 1:n релейну функціональність. Відображення адрес, місць або ідентифікаторів може здійснюватись пам'яттю або таблицею пошуку (LUT) (не показаною), які зберігають таблиці відображень. МС 204 може бути реалізований як підпрограма, яка контролює GWPU 202 або як окремий керований програмою CPU або будь-який інший процесорний пристрій. Крім того, шлюз 42 HeNB (фіг. 2) включає спільний з ним компонент, вузол або функціональність 205 децентралізованої базової мережі, який забезпечує децентралізацію базової мережі (наприклад ЕРС), і тому шлюз 42 HeNB може також бути використаний для обслуговування макро eNBs або будь-якого типу пристрою доступу у локальній зоні, що обслуговується шлюзом 42 HeNB. У типових втіленнях описано декілька можливих варіантів архітектури для LBO у шлюз HeNB у поєднанні з 1-6-м втіленнями. Фіг. 3 містить схему архітектури мережі з шлюзом HeNB, який об'єднує декілька шлюзових функціональностей згідно з першим втіленням, де GW HeNB 42 також включає функціональності S-GW і GW PDN у функціональність 205 (фіг. 2) його базової мережі. У цій архітектурі U-площина обмежується GW HeNB 42, і тому носії можуть бути встановлені з GW HeNB 42 без потреби обмеженні у централізованій ЕРС 90, а функціональність LBO для громадської ІР-мережі 80 може бути забезпечена у GW HeNB 42. Окрім LBO додатковою перевагою для Інтернет-трафіку є те, що обмін трафіком між UE, що обслуговується у GW HeNB, може бути маршрутизований без участі центральної ЕРС, тобто трафік користувацької площини (U-площини), що маршрутизується у домені GW HeNB, від одної рівноправної UE до іншої рівноправної UE через GW HeNB (фіг. 3). У цій архітектурі (фіг. 3) сигналізація площини контролю (С-площини) ще пересилається до ММЕ 50 у централізованій ЕРС 90 Це дозволяє зменшити складність GW HeNB 42, що є важливим, оскільки доведеться розгортати відносно велику кількість операторів домену GW HeNB, якщо потрібними будуть дуже великі об'єми HeNB U-площина і С-площина від'єднуються одна від одної, спочатку з обмеженням у GW HeNB 42 і потім у ЕРС 90. Отже, на фіг. 4 децентралізований трафік між UE 12, 14 маршрутизується у тому ж домені GW HeNB без участі ЕРС 90. Фіг. 4 містить схему архітектури мережі з шлюзом, який об'єднує декілька шлюзових функціональностей згідно з другим втіленням. У цій альтернативній архітектурі GW HeNB 44 також включає функціональність ММЕ у функціональності базової мережі. У цій архітектурі Uплощина і С-площина для UE, з'єднаних з базової станцією в об'єднанні GW HeNB обмежуються локально у GW HeNB 44. Це покращує синхронізацію і полегшує для процедуру моніторингу носія відображення і трафіку С- і U-площини на радіоносії. Слід зауважити, що функціональність ММЕ у GW HeNB 44 може бути частиною об'єднання. Таке об'єднання може складатись з ММЕ, локальних для GW HeNB 44, тобто позасистемних ММЕ або ММЕ, включених в інші GW HeNB, локальні для даного GW HeNB 44. Слід також зазначити, що функціональність ММЕ, включена у GW HeNB 44, може брати участь у встановленні S1-MME. Інтерфейси з макро eNBs (наприклад макро eNB 30) у локальній зоні і у сукупності S1-MME з GW HeNB є суміщеними з функціональністю ММЕ або знаходяться у тій же локальній зоні. Інакше кажучи, функціональність ММЕ, суміщена з GW HeNB 44, не утворює прямого інтерфейсу S1-MME з HeNB у локальній зоні. HeNB 20 може лише утворювати спрощений інтерфейс S1 з GW HeNB 44. Тут маршрутизація децентралізованого трафіку між UE 12, 14 в одному домені GW HeNB здійснюється без участі ЕРС 90. Фіг. 5 містить схему архітектури мережі з шлюзом HeNB, який включає єдину функціональність шлюзу PDN згідно з третім втіленням, де GW HeNB 46 включає лише функціональність GW PDN у функціональності його базової мережі. Таке рішення передбачає наявність терміналів для носіїв U-площини транспортного Інтернет-трафіку у GW HeNB 46, завдяки чому S-GW 60 не бере участі у встановленні носіїв U-площини. Це може бути здійснене, наприклад, запровадженням носіїв за замовчування для Інтернет-трафіку з 6 UA 101838 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 фіксованою якістю обслуговування (QoS) і з терміналами у GW HeNB 46. У такий спосіб LBO для Інтернет-трафіку може відбуватись у GW HeNB 46 без примусового суміщення функціональності S-GW з ним. Це робить GW HeNB 46 менш витратним і поліпшує вартість біту інформації, що проходить через централізовану ЕРС 90. Фіг. 6 містить схему архітектури мереж з шлюзом HeNB, який включає анкерну функціональність С-площини згідно з четвертим втіленням, де функціональність GW HeNB 48 базової мереж включає лише анкерну функціональність С-площини (наприклад, адресу переведення, зв'язування тощо) для HeNB (або піко, мікро eNBs) з інтегрованою функціональністю PDN GW для забезпечення прямого LBO у приватній мережі локальної зони (LAN) 100, наприклад, домашньої LAN, корпоративної LAN або будь-якого типу інтранету. Рішення з анкерною функціональністю передбачає термінали носіїв U-площини з пірингом для локального інтранету і доступом до транспортного трафіку Інтернету з "рідним IP" у HeNB. Навіть для UE 10 це сприйматиметься як нормальне з'єднання PDN 3GPP, пов'язане з ім'ям точки доступу (APN) і відповідними носіями. Завдяки цьому не виникає потреби розміщувати GW HeNB 48, що належить оператору, у приватному приміщенні, що позбавляє оператора впливу на можливість керування HeNBs 10 і повністю контролювати спожиті послуги LBO. Також трафік LBO на U-площині утримується у межах локального інтранету, наприклад, у безпеці за брандмауером. В усіх архітектурах, описаних у зв'язку з згаданими вище 1-4-м втіленнями, GW HeNB є єдиною точкою відмови. Потрібно мати рішення, яке забезпечує безперервність обслуговування для користувача у випадку виходу з ладу GW HeNB Таке рішення полягає у конфігуруванні кожного HeNB з об'єднанням GW HeNB, внаслідок чого у випадку первинної відмови GW HeNB HeNB може навмання вибрати один з вторинних конфігурованих GW HeNB, розподіляючи цим навантаження більш рівномірно серед вторинних GW HeNB. Крім того, перед приєднанням до вторинного GW HeNB може бути проведений обмін сигнальними повідомленнями між HeNB і вторинним GW HeNB для визначення поточного навантаження GW HeNB, а також того, яке навантаження зможе прийняти HeNB (трафік) і того, чи є приєднання до вторинного GW доречним і можливим. Фіг. 7 містить схему процедури повторного обрання обробки і сигналізації шлюзу HeNB згідно з п'ятим втіленням, де HeNB навмання намагається приєднатись до одного з сукупності вторинних GW HeNB 43-1 - 43-n і для цього передає повне навантаження трафіку (висхідний (UL) і/або низхідний (DL) канал), яке мало місце в останньому часовому вікні. Вибраний вторинний GW HeNB перш за все оцінює можливість підтримувати додатково спрощене S1 з'єднання і потім оцінює можливість підтримувати повний трафік, отриманий доданням поточного трафіку до трафіку, що обробляється HeNB 20. Якщо ці два критерії задовольняються, з'єднання встановлюється, в іншому випадку з'єднання відхиляється і HeNB 20 намагається приєднатись до різних GW HeNB у заздалегідь конфігурованому об'єднанні вторинних GWs 43-1 - 43-n. У типовому випадку (фіг. 7), якщо трапляється вихід з ладу первинного GW NeNB, це виявляється у HeNB 20 (операція 1). Потім навантаження трафіком, що мало місце в останньому приєднаному префіксом часовому вікні, виміряється (операція 2) і сигналізується до вибраного або існуючого за замовчування першого вторинного GW1 NeNB 43-1, потім операцією 3 оцінюється повний трафік у випадку прийнятності з'єднання HeNB. У типовому випадку вважається, що перший вторинний GW1 HeNB 43-1 відхиляє з'єднання операцією 4. Потім операцією 5 навантаження трафіком, що мало місце в останньому приєднаному префіксом часовому вікні, сигналізується до другого вторинного GW2 NeNB 43-1, який також оцінює повний трафік у випадку прийнятності з'єднання HeNB (операція 6). Отже, з'єднання прийнято другим вторинним GW2 HeNB 43-2, і про прийнятність з'єднання сигналізується до HeNB 20 операцією 7, тобто з'єднання може бути встановлене через другий вторинний GW2 HeNB 43-2. Фіг. 8 містить блок-схему іншої, програмної реалізації згідно з шостим втіленням. Потрібна функціональність може бути реалізована у будь-якому елементі мережі (наприклад, у HeNB 20 або шлюзах HeNB 41, 42, 43, 44, 46, або 48) за допомогою обробного пристрою 410, яким може бути будь-який процесор або комп'ютерний пристрій з вузлом контролю, який виконує контроль, базований на підпрограмах програми контролю, що міститься у пам'яті 412. Програма контролю може також зберігатись окремо у придатному для зчитування комп'ютером середовищі Інструкції програмного коду одержується з пам'яті 412 і завантажуються у вузол контролю обробного вузла 410 для виконання операцій обробки, які можуть бути реалізовані в описаних вище конкретних функціональних пристроях підпрограмами програмного забезпечення. Операції обробки можуть виконуватись на основі вхідних даних DI і надавати вихідні дані DO. У 7 UA 101838 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 випадку HeNB 20, вхідні дані DI можуть відповідати вимозі з'єднання для ініціювання встановлення з'єднання, а вихідні дані DO можуть відповідати адресі вибраного шлюзу. У випадку шлюзу HeNB 41, 42, 43, 44, 46 або 48 вхідні дані DI можуть відповідати вимозі LBO або іншої пов'язаної з базовою мережею децентралізованої процедури, а вихідні дані DO можуть відповідати сигналізації, необхідній для реалізації цієї пов'язаної з базовою мережею функціональності. Отже, описані вище втілення HeNB і шлюзу HeNB можуть бути реалізовані як комп'ютерний програмний продукт, який включає кодові засоби для генерування кожної індивідуальної сигналізаційної процедури для відповідного елементу, який керується комп'ютерним пристроєм або процесором даних в елементі HeNB 20 або шлюзу HeNB 41, 42, 43, 44, 46 або 48 або будьякого відповідного елементу мережі. Таким чином, реалізація описаних вище втілень включає децентралізацію щонайменше частини функціональностей ЕРС і сумісне розташування з GW HeNB. Таке рішення є новим у децентралізованих архітектурах, оскільки децентралізації архітектур ЕРС і HeNB досі розглядались як дві окремі проблеми і єдиного рішення обох проблем не шукали. Перевагою рішень, описаних вище, є також те, що удосконалений GW HeNB, який містить елемент и ЕРС більше не використовується для обслуговування лише HeNB, але використовується також для обслуговування макро eNBs або будь-якого типу eNB у локальній зоні, що обслуговується GW HeNB. Іншими перевагами цих втілень є те, що вони дозволяють локальне відгалуження маси інтернет-трафіку у точці, локальній для базових станцій (наприклад HeNB або eNB), тобто дозволяють не маршрутувати Інтернет-трафік через центральної ЕРС, знижуючи цим витрати на біт інформації що надходить до/від користувача. П'яте втілення може усунути єдині точки виникнення проблем, пов'язаних з відмовами GW HeNB (незалежно від суміщених з ними функціональностями ЕРС). Дозволяється рівномірне розподілення HeNB, на які впливає відмова GW HeNB, серед заздалегідь визначеного об'єднання сусідніх GW HeNB. У підсумку, були описані спосіб, пристрій і комп'ютерний програмний продукт, в яких з'єднання з базовою мережею встановлюється через безпровідний пристрій доступу і шлюзовий пристрій Можливість з'єднання безпровідного пристрою доступу обмежується заздалегідь визначеною у базовій мережі групою адрес об'єднання шлюзових пристроїв з багатовузловою можливістю з'єднання з базовою мережею, і одною адресою, вибраною для встановлення з'єднання з одним з шлюзових пристроїв. Шлюзовому пристрою надано релейні функції для відображення вхідної адреси у сукупність адрес базової мережі, базоване на інформації про місцезнаходження безпровідного пристрої доступу, і щонайменше одне суміщена децентралізована функціональність базової мережі. Винахід може бути легко розширений на будь-які послуги і мережеві довкілля і не обмежується зоною технології LTE і, зокрема, локальними eNB. Запропоновані втілення можуть бути реалізовані у поєднанні з будь-якою базовою станцією з обмеженим охопленням (що звичайно використовується для внутрішнього охоплення і поліпшення досвіду користувача у домашній зоні), що працює у безпровідній мережі. Втілення можуть зазнавати модифікацій у межах Формули винаходу. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 45 50 55 60 1. Спосіб забезпечення доступу у мережі, який включає: a) встановлення з'єднання з базовою мережею через безпровідний пристрій доступу (20); b) обмеження можливості з'єднання зазначеного безпровідного пристрою доступу (20) у базовій мережі заздалегідь визначеною групою адрес в об'єднанні шлюзових пристроїв (41; 42; 43; 44; 46; 48) з можливістю багатовузлових з'єднань з зазначеною базовою мережею; і c) вибрання одної адреси для встановлення зазначеного з'єднання з одним з зазначених шлюзових пристроїв (41; 42; 43; 44; 46; 48). 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що додатково включає встановлення з'єднання користувацької площини з зазначеним шлюзовим пристроєм (41; 42; 43; 44; 46; 48) через одну адресу Інтернет-протоколу. 3. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що додатково включає з'єднання зазначеного шлюзового пристрою (41; 42; 43; 44; 46; 48) з зазначеною базовою мережею через декілька адрес Інтернет-протоколу з використанням потоку протоколів для декількох передач. 4. Спосіб за п. 1 або п. 2, який відрізняється тим, що додатково включає встановлення з'єднання площини контролю з зазначеним шлюзовим пристроєм (41; 42; 43; 44; 46; 48) через 8 UA 101838 C2 5 10 15 20 об'єднання протоколів одиночної передачі, яке містить потік протоколів одиночних передач, з використанням одної адреси Інтернет-протоколу. 5. Спосіб за п. 1 або п. 2, який відрізняється тим, що додатково включає виконання автоматичного встановлення для зазначеного шлюзового пристрою (41; 42; 43; 44; 46; 48) з заздалегідь визначеною ідентифікацією. 6. Спосіб за п. 5, який відрізняється тим, що зазначена заздалегідь визначена ідентифікація включає зону стеження з щонайменше одним спеціалізованим кодом зон стеження. 7. Пристрій для забезпечення доступу до базової мережі, який включає: a) засіб (104) з'єднання, який забезпечує обмеження можливості з'єднання заздалегідь визначеною групою адрес базової мережі в об'єднанні шлюзових пристроїв (41; 42; 43; 44; 46; 48) з можливістю багатовузлових з'єднань з зазначеною базовою мережею; і b) засіб (104) вибрання одної адреси з зазначеної групи адрес базової мережі для встановлення з'єднання з одним з зазначених шлюзових пристроїв. 8. Пристрій за п. 7, який відрізняється тим, що зазначений засіб (104) з'єднання адаптовано встановлювати з'єднання площини контролю з зазначеним шлюзовим пристроєм (41; 42; 43; 44; 46; 48) через об'єднання протоколів одиночної передачі, яке містить потік протоколів одиночних передач, з використанням одної адреси Інтернет-протоколу. 9. Пристрій за п. 7 або п. 8, який відрізняється тим, що зазначений засіб (104) з'єднання адаптовано встановлювати з'єднання користувацької площини з зазначеним шлюзовим пристроєм (41; 42; 43; 44; 46; 48) через одну адресу Інтернет-протоколу. 10. Машинозчитуваний носій інформації, що містить програмний код, який конфігуровано для здійснення процесором операцій способу за будь-яким з пп. 1-6. 9 UA 101838 C2 10 UA 101838 C2 Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 11