ОБРАБОТКА ТРАФИКА ЛОКАЛЬНОГО НЕПОСРЕДСТВЕННОГО СОЕДИНЕНЕНИЯ В ДОМАШНЕЙ БАЗОВОЙ СТАНЦИИ

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится в целом к способам и устройствам в телекоммуникационной системе с наличием домашней базовой станции, и конкретно - к способам и устройствам для обработки трафика в связи с домашней базовой станцией.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В системах UMTS (универсальная система мобильной связи, УСМС) третьего поколения (см. техническое описание (TS) 23.002 Проекта партнерства систем связи 3-го поколения (3GPP), "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Services and Systems Aspects; Network architecture (Release 8)" (Проект партнерства систем связи 3-го поколения; Техническое описание группового обслуживания и системных аспектов; Сетевая архитектура (Редакция 8)), декабрь 2007) и, в частности, в его усовершенствованной версии SAE/LTE (развитие архитектуры системы/«долговременное» развитие) (сравните 3GPP TS 23.401 версия 1.0 (также называемая Усовершенствованной системой пакетной передачи, EPS), "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Services and System Aspects; General Packet Radio Service (GPRS) enhancements for Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN) access (Release 8)" (Проект партнерства систем связи 3-го поколения; Техническое описание группового обслуживания и системных аспектов; расширения Обобщенных услуг пакетной радиосвязи (GPRS) для доступа Усовершенствованной универсальной наземной сети радиодоступа (E-UTRAN) (Редакция 8)), март 2008 и 3GPP TS 36.401 версия 8.1.0, "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); Architecture description (Release 8)" (Проект партнерства систем связи 3-го поколения; Техническое описание сети группового радиодоступа; Усовершенствованная универсальная наземная сеть радиодоступа (E-UTRAN); описание архитектуры (Редакция 8), март 2008), представлена концепция домашних базовых станций. В 3G домашняя базовая станция именуется домашним Node B (HNB), тогда как в EPS она именуется домашним eNode B (HeNB). Предполагается, что домашняя базовая станция, которая должна помещаться в частном доме, использует фиксированное широкополосное соединение владельца дома, чтобы осуществлять доступ к базовой сети системы мобильной телекоммуникации. Также предполагается, что владелец дома ведет фактическую физическую установку домашней базовой станции. Следовательно, развертывание домашних базовых станций не может планироваться, поскольку она в значительной степени находится вне управления оператором системы мобильной телекоммуникации. Другой важной характеристикой концепции домашней базовой станции является потенциально очень большое число домашних базовых станций.

Домашняя базовая станция (такая как домашний NodeB или домашний eNodeB) соединяется с базовой сетью оператора через защищенный туннель (предположительно защищенный по протоколу IPsec) со шлюзом защиты на границе сети оператора. Через этот туннель домашняя базовая станция соединяется с узлами базовой сети в базовой сети оператора (например, модулем управления мобильностью (MME) и обслуживающим шлюзом (S-GW) через интерфейс S1 в EPS или обслуживающим узлом поддержки GPRS (SGSN) и центром коммутации мобильной связи (MSC) (или медиашлюзом (MGW) и сервером MSC) через интерфейс Iu или интерфейс Iuh в 3G UMTS). Оператор сети 3GPP может также развертывать узел-концентратор в своей сети между домашними базовыми станциями и обычными узлами базовой сети. В стандарте EPS такой узел-концентратор обычно именуется шлюзом HeNB, который может быть дополнительным узлом в технических решениях HeNB в EPS. Соответствующим названием узла в стандарте 3G UMTS является «шлюз HNB», и этот узел является обязательным в системах HNB 3G.

И для EPS, и для 3G систем UMTS домашняя базовая станция использует сеть широкополосного доступа в качестве (части) транспортной сети. Возможные трансляторы сетевых адресов (NAT) между домашней базовой станцией и базовой сетью не составляют трудность для защищенного туннеля при использовании, например, протокола IKE (Internet Key Exchange), (такого как протокол IKEv2), который может обрабатывать прохождение NAT (то есть активировать инкапсуляцию пакета по протоколу дейтаграмм пользователя (UDP) для трафика EPS в случае необходимости), и полагается, что он будет использоваться для установления защищенного туннеля.

Кроме того, протокол RLC (управления линией радиосвязи) безопасности плоскости пользователя и протокол PDCP завершаются в контроллере радиосети (RNC) в 3G и в eNode B в LTE. Если используется домашняя базовая станция, эти протоколы завершаются в домашней базовой станции (в HNB, поскольку функциональность RNC находится в HNB в архитектуре 3G HNB, или в HeNB в архитектуре LTE), что делает IP-пакеты плоскости пользователя легко видимыми в домашней базовой станции.

Вследствие такой установки оборудование пользователя (UE, также именуемое мобильным терминалом) может осуществлять связь через домашнюю базовую станцию и базовую сеть подобно любому другому UE. Однако, поскольку домашняя базовая станция соединяется со средством широкополосного доступа (например, широкополосным модемом) ее владельца, она является потенциально частью домашней локальной сети (ЛВС, LAN) (известной также как локальная сеть оборудования, расположенного в помещении клиента (CPE). UE может, таким образом, потенциально осуществлять связь с другими устройствами, соединенными с домашней LAN, например, с принтером или компьютером. Как следствие, относящиеся к домашней базовой станции механизмы (управления) должны давать возможность UE осуществлять связь и локально (с устройствами в домашней LAN), и удаленно (с устройствами вне домашней LAN), и предпочтительно должно быть возможным смешение этих двух типов трафика и наличие и локальных, и удаленных сеансов связи, ведущихся одновременно.

Однако, согласно техническим решениям предшествующего уровня техники, домашняя базовая станция является неспособной различать и обеспечивать специальную обработку для трафика, относящегося к локальным сеансам связи, в сравнении с трафиком, относящимся к удаленным сеансам связи. Таким образом, не имеется способа в существующих технических решениях домашней базовой станции для обработки локального и удаленного трафика различным образом, чтобы достигать более эффективной обработки трафика, адаптированный для конкретного типа трафика.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задача настоящего изобретения состоит в обеспечении способов и устройств, которые дают возможность эффективного транспортирования трафика в телекоммуникационной системе с домашней базовой станцией.

Вышеизложенная задача достигается посредством способов и узлов в соответствии с независимыми пунктами формулы изобретения.

Основная идея вариантов осуществления настоящего изобретения состоит в том, чтобы допускать различные типы транспортирования для различных типов трафика восходящей линии связи от мобильного терминала через домашнюю базовую станцию. Варианты осуществления настоящего изобретения дают возможность транспортирования трафика посредством локального непосредственного соединения через домашнюю базовую станцию, что означает, что трафик может транспортироваться без прохождения базовой сети мобильной телекоммуникационной системы. Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, отдельный выделенный канал-носитель устанавливается между мобильным терминалом и домашней базовой станцией для трафика, подлежащего транспортированию посредством локального непосредственного соединения.

Первый пример осуществления настоящего изобретения обеспечивает способ в мобильном терминале для пересылки трафика. Мобильный терминал соединен по радиосвязи с домашней базовой станцией. Домашняя базовая станция имеет соединение с локальной сетью с наличием ряда локальных узлов, соединение с базовой сетью системы мобильной телекоммуникации (связи) через сеть доступа и соединение с сетью Internet через сеть доступа. Способ включает в себя этап идентификации трафика восходящей линии связи, который должен подлежать транспортированию посредством локального непосредственного соединения. Транспортирование посредством локального непосредственного соединения подразумевает пересылку трафика восходящей линии связи на локальный узел и/или сеть Internet без прохождения базовой сети. Способ также включает в себя этап осуществления связи с домашней базовой станцией с использованием сигнализации для установления выделенного канала-носителя локального непосредственного соединения для трафика, подлежащего непосредственно транспортированию посредством локального непосредственного соединения. Канал-носитель локального непосредственного соединения является радиоканалом, который проходит между мобильным терминалом и домашней базовой станцией. В соответствии со способом, идентифицированный трафик восходящей линии связи отправляют на домашнюю базовую станцию на установленном канале-носителе локального непосредственного соединения.

Второй пример осуществления настоящего изобретения обеспечивает способ в домашней базовой станции для пересылки трафика. Домашняя базовая станция имеет соединение с мобильным терминалом поверх радиоинтерфейса, соединение с локальной сетью с наличием ряда локальных узлов, соединение с базовой сетью системы мобильной телекоммуникации через сеть доступа и соединение с сетью Internet через сеть доступа. Способ включает в себя этап осуществления связи с мобильным терминалом с использованием сигнализации для установления канала-носителя локального непосредственного соединения для трафика, подлежащего транспортированию посредством локального непосредственного соединения. Как упомянуто выше, транспортирование посредством локального непосредственного соединения подразумевает пересылку трафика восходящей линии связи на локальный узел и/или в сеть Internet без прохождения базовой сети. Канал-носитель локального непосредственного соединения является радиоканалом, который проходит между мобильным терминалом и домашней базовой станцией. В соответствии со способом, домашняя базовая станция принимает трафик восходящей линии связи от мобильного терминала на установленном канале-носителе локального непосредственного соединения и пересылает трафик восходящей линии связи, принятый на канале-носителе локального непосредственного соединения, в соответствии с транспортированием посредством локального непосредственного соединения.

Третий пример осуществления настоящего изобретения обеспечивает мобильный терминал для использования в системе мобильной телекоммуникации. Мобильный терминал имеет радиоинтерфейс, конфигурированный для соединения с домашней базовой станцией, соединенной с локальной сетью с множеством локальных узлов, с базовой сетью системы мобильной телекоммуникации через сеть доступа, с сетью Internet через сеть доступа. Мобильный терминал также содержит блок обработки, который выполнен с возможностью идентифицировать трафик восходящей линии связи, который должен подлежать транспортированию посредством локального непосредственного соединения. Как упомянуто выше, транспортирование посредством локального непосредственного соединения подразумевает пересылку трафика восходящей линии связи на локальный узел и/или в сеть Internet без прохождения базовой сети. Блок обработки, кроме того, выполнен с возможностью осуществлять связь с домашней базовой станцией, используя сигнализацию для установления канала-носителя локального непосредственного соединения для трафика, подлежащего транспортированию посредством локального непосредственного соединения. Канал-носитель локального непосредственного соединения является радиоканалом, который проходит между мобильным терминалом и домашней базовой станцией. Мобильный терминал дополнительно содержит блок вывода, выполненный с возможностью отправлять трафик восходящей линии связи, идентифицированный модулем обработки для транспортирования посредством локального непосредственного соединения, на домашнюю базовую станцию на установленном канале-носителе локального непосредственного соединения.

Четвертый пример осуществления настоящего изобретения представляет домашнюю базовую станцию для использования в системе мобильной телекоммуникации. Домашняя базовая станция содержит радиоинтерфейс, конфигурированный для соединения по меньшей мере с одним мобильным терминалом, а также один или несколько интерфейсов, конфигурированных для соединения с локальной сетью, содержащей множество локальных узлов, для соединения с базовой сетью системы мобильной телекоммуникации через сеть доступа и для соединения с сетью Internet через сеть доступа. Домашняя базовая станция дополнительно содержит блок обработки, выполненный с возможностью осуществлять связь с мобильным терминалом, используя сигнализацию для установления канала-носителя локального непосредственного соединения для трафика, подлежащего транспортированию посредством локального непосредственного соединения. Как упомянуто выше, транспортирование посредством локального непосредственного соединения подразумевает пересылку трафика восходящей линии связи на локальный узел и/или сеть Internet без прохождения базовой сети. Канал-носитель локального непосредственного соединения является радиоканалом, который проходит между мобильным терминалом и домашней базовой станцией. Домашняя базовая станция также содержит блок ввода, чтобы принимать трафик восходящей линии связи от мобильного терминала на установленном канале-носителе локального непосредственного соединения, и модуль вывода, выполненный с возможностью пересылать трафик восходящей линии связи, принятый на канале-носителе локального непосредственного соединения, в соответствии с транспортированием посредством локального непосредственного соединения.

Пятый пример осуществления настоящего изобретения обеспечивает узел управления и обслуживания для использования в системе управления и обслуживания в телекоммуникационной системе. Узел содержит блок управления, который выполнен с возможностью осуществлять связь с домашней базовой станцией, чтобы разрешать или запрещать домашнюю базовую станцию для транспортирования посредством локального непосредственного соединения. Транспортирование посредством локального непосредственного соединения подразумевает пересылку трафика на локальный узел и/или сеть Internet без прохождения базовой сети мобильной телекоммуникационной системы.

Шестой пример осуществления настоящего изобретения обеспечивает способ в узле управления и обслуживания в системе управления и обслуживания телекоммуникационной системы. Способ включает в себя этап отправки управляющей информации на домашнюю базовую станцию, чтобы разрешать или запрещать домашней базовой станции транспортирование посредством локального непосредственного соединения. Транспортирование посредством локального непосредственного соединения подразумевает пересылку трафика на локальный узел и/или сеть Internet без прохождения базовой сети мобильной телекоммуникационной системы.

Преимущество вариантов осуществления настоящего изобретения состоит в том, что они могут обеспечивать мобильный терминал (UE), соединенный с домашней базовой станцией, с возможностью осуществления связи локально с другими узлами, соединенными с локальной сетью (например, домашней LAN), с которой домашняя базовая станция соединена. В течение локальной связи трафик транспортируется посредством локального непосредственного соединения, которое подразумевает, что трафик не проходит базовую сеть мобильной телекоммуникационной системы (например, базовую сеть 3GPP).

Другое преимущество вариантов осуществления настоящего изобретения состоит в том, что при использовании транспортирования посредством локального непосредственного соединения значительно снижается задержка, имеющаяся на практике в течение локальной связи.

Еще одно преимущество вариантов осуществления настоящего изобретения состоит в том, что при использовании транспортирования посредством локального непосредственного соединения практика работы пользователя в течение локальной связи улучшается, и устраняется неприятность мириться с необходимостью оплаты трафика и длительными задержками локальной связи.

Дополнительное преимущество вариантов осуществления настоящего изобретения состоит в том, что при использовании локального транспортирования для некоторого трафика базовая сеть мобильной телекоммуникационной системы разгружается (и если используется простой тариф за абонирование мобильной связи, такая разгрузка не снижает доход оператора).

Еще одно дополнительное преимущество вариантов осуществления настоящего изобретения состоит в том, что они дают возможность мобильному терминалу, соединенному с домашней базовой станцией, осуществлять связь с сетью Internet или через нее без прохождения через базовую сеть системы мобильной телекоммуникации, то есть транспортирование трафика сети Internet посредством локального непосредственного соединения. Таким образом, обеспечивается возможность осуществлять доступ к сети Internet через домашнюю базовую станцию без абонентских плат за трафик 3GPP. Этот тип доступа к Internet также может восприниматься пользователем как более быстрый вследствие сниженных издержек. Базовая сеть мобильной телекоммуникационной системы разгружается, если используется транспортирование трафика сети Internet посредством локального непосредственного соединения. Если используется простой тариф для абонирования мобильной связи, такая разгрузка не снижает доход оператора.

Дополнительные преимущества и признаки вариантов осуществления настоящего изобретения станут очевидными при рассмотрении нижеследующего подробного описания вместе с фигурами чертежей.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 - схематичная структурная схема, которая иллюстрирует первый прикладной сценарий, в котором осуществлен пример осуществления настоящего изобретения.

Фиг.2 - схематичная структурная схема, которая иллюстрирует третий прикладной сценарий, в котором осуществлен пример осуществления настоящего изобретения.

Фиг.3 - схематичная структурная схема, которая иллюстрирует пятый прикладной сценарий, в котором осуществлен пример осуществления настоящего изобретения.

Фиг.4 и 5 - схематичные структурные схемы, иллюстрирующие стеки протоколов плоскости управления для HeNB, соединенного с базовой сетью EPS 3GPP через шлюз HeNB и без шлюза HeNB соответственно.

Фиг.6 - схематичное представление сигнализации, иллюстрирующее процедуру для установления канала-носителя локального непосредственного соединения, включая различные варианты распределения IP-адреса, согласно первому типу примеров осуществления настоящего изобретения.

Фиг.7 - схематичное представление сигнализации, иллюстрирующее альтернативную процедуру для установления канала-носителя локального непосредственного соединения, включая различные варианты распределения IP-адреса, согласно первому типу примеров осуществления настоящего изобретения.

Фиг.8 - схематичное представление сигнализации, иллюстрирующее процедуру для установления канала-носителя локального непосредственного соединения, включающее в себя различные варианты распределения IP-адреса, согласно второму типу примеров осуществления настоящего изобретения.

Фиг.9 - схематичное представление сигнализации, иллюстрирующее альтернативную процедуру для установления канала-носителя локального непосредственного соединения, включающее в себя различные варианты распределения IP-адреса, согласно второму типу примеров осуществления настоящего изобретения.

Фиг.10 - схематичное представление сигнализации, иллюстрирующее ликвидацию установления канала-носителя локального непосредственного соединения согласно второму типу примеров осуществления настоящего изобретения.

Фиг.11 и 12 - схематичные представления сигнализации, иллюстрирующие также альтернативную процедуру для установления канала-носителя локального непосредственного соединения, включающие в себя различные варианты распределения IP-адреса, согласно второму типу примеров осуществления настоящего изобретения.

Фиг.13 - схематичное представление сигнализации, иллюстрирующее процедуру для установления канала-носителя локального непосредственного соединения, включающее в себя различные варианты распределения IP-адреса, согласно примеру осуществления режима автономного локального непосредственного соединения по настоящему изобретению.

Фиг.14 - схема последовательности операций, иллюстрирующая способ в мобильном терминале для пересылки трафика согласно примеру осуществления настоящего изобретения.

Фиг.15 - схема последовательности операций, иллюстрирующая способ в домашней базовой станции для пересылки трафика согласно примеру осуществления настоящего изобретения.

Фиг.16 - схематичная структурная схема мобильного терминала согласно примеру осуществления настоящего изобретения.

Фиг.17 - схематичная структурная схема узла управления и обслуживания (O&M) согласно примеру осуществления настоящего изобретения.

Фиг.18 - схематичная структурная схема домашней базовой станции согласно примеру осуществления настоящего изобретения.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение теперь будет описано более полно ниже в документе со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых показаны предпочтительные примеры осуществления изобретения. Это изобретение, однако, может быть осуществлено во многих различных формах и не должно рассматриваться ограниченным примерами осуществления, изложенными в документе; предпочтительнее, эти примеры осуществления представлены с тем, чтобы это раскрытие было всесторонним и полным и полностью выражало объем изобретения для специалистов в данной области техники. На фигурах чертежей сходные ссылочные символы ссылаются на сходные элементы. Перечень, обобщающий сокращения, используемые по всему данному описанию, представлен в конце данного раздела.

Как упомянуто выше, согласно техническим решениям предшествующего уровня техники, домашняя базовая станция будет обрабатывать весь трафик одинаково независимо от того, относится ли трафик к локальному сеансу (связи между UE и устройствами в локальной сети CPE), или к удаленному сеансу (связи между UE и устройствами вне локальной сети CPE). В результате может иметь место ряд частично оптимальных ситуаций. Если UE, соединенный с домашней базовой станцией, желает осуществлять связь с локальным узлом, то есть другим узлом в локальной сети CPE, например, с сетевым принтером или оборудованием пользователя для игры нескольких игроков, IP-пакеты будут маршрутизоваться через интерфейс GGSN (шлюзового узла с поддержкой GPRS) и Gi (для случая HNB) или интерфейс шлюза PDN (сеть пакетной передачи данных и SGi (для случая HeNB) в базовой сети 3GPP. Домашняя базовая станция не является способной отличать трафик локальной сети CPE от глобального трафика. Это является строго частично оптимальным в терминах и рабочей характеристики, и использовании ресурсов, и пользователь может испытывать необоснованные задержки. Кроме того, если оператор 3GPP взимает плату с пользователя за трафик между UE и другим узлом, соединенным с локальной сетью CPE (поскольку трафик был маршрутизован через базовую сеть 3GPP), весьма вероятно, что пользователь будет недоволен. Кроме того, если узлы локальной сети CPE соединяются с сетью широкополосного доступа через транслятор сетевых адресов (NAT) (каковое является обычным и вероятным сценарием), они не являются достижимыми извне NAT, и, следовательно, UE, осуществляющий связь через базовую сеть 3GPP (и интерфейс Gi или SGi), не будет способным инициировать сеанс связи с другим узлом, соединенным с той же локальной сетью CPE. Если UE также принимает персональный (немаршрутизируемый) адрес от базовой сети 3GPP (каковое иногда имеет место в развертываемых в настоящее время сетях GPRS/UMTS), то устройства в локальной сети CPE не будут способными инициировать сеансы связи в направлении UE, что означало бы, что UE не сможет осуществлять связь с другими узлами в локальной сети CPE полностью (без помощи сервера рандеву прикладного уровня).

Такие же причины, которые препятствуют непосредственному соединению для трафика локальной сети CPE, также препятствуют непосредственному соединению для трафика сети Internet через сеть широкополосного доступа. Будет полезным, если пользователь будет способным осуществлять выбор доступа к сети Internet через широкополосную сеть доступа (а не через базовую сеть 3GPP) в то время, как соединен с домашней базовой станцией и домашней LAN подобно любому другому поддерживающему IP устройству, соединенному с домашней LAN. Стимулом для этого выбора может быть более низкая стоимость, поскольку нет потенциальной платы от оператора 3GPP, которая будет взиматься за этот трафик. Другим стимулом может быть более быстрый доступ, вследствие более низких издержек (служебных сигналов) в доступе к сети Internet, которые, например, будут достигаться тем, что туннель IPsec и базовая сеть не проходятся прежде достижения сети Internet. С другой стороны, пользователь может не ожидать принимать какую-либо поддержку мобильности на основе 3GPP для такого трафика локального непосредственного соединения сети Internet.

По этим причинам будет выгодным поддерживать локальное непосредственное соединение для соответственно выбранного трафика в домашних базовых станциях, таким образом, ограничивая локальный трафик сети CPE локальной сетью CPE и разрешая трафик сети Internet непосредственно поверх сети широкополосного доступа без прохождения базовой сети 3GPP.

Варианты осуществления настоящего изобретения делают возможным для UE, соединенного с домашней базовой станцией (например, домашний Node B или домашний eNode B), осуществлять связь локально с другими узлами, соединенными с локальной сетью CPE (например, домашней LAN). Трафик между UE и узлом, соединенным с локальной сетью CPE, таким образом, маршрутизуется локально, а не через базовую сеть 3GPP, посредством чего задержка, имеющаяся на практике в течение локальной связи, может быть уменьшена, и практика работы пользователя в течение локальной связи может быть улучшена. Также посредством вариантов осуществления настоящего изобретения делается возможным позволять UE, соединенному с домашней базовой станцией, осуществлять связь с сетью Internet или через нее без участия базовой сети 3GPP в транспортировании трафика сети Internet. Если трафик транспортируется локально или на сеть Internet через домашнюю базовую станцию без прохождения базовой сети системы мобильной связи (например, базовой сети 3GPP), это будет именоваться в документе транспортированием посредством локального непосредственного соединения или локальным непосредственным соединением (Local Breakout).

Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, явная сигнализация между UE и домашней базовой станцией используется для установления отдельного канала-носителя для трафика, который должен транспортироваться посредством локального непосредственного соединения (то есть без прохождения базовой сети). Этот отдельный канал-носитель называется в документе каналом-носителем локального непосредственного соединения. Канал-носитель локального непосредственного соединения несет трафик, транспортируемый посредством локального непосредственного соединения, между UE и домашней базовой станцией и не имеет продолжения в базовую сеть. Таким образом, для домашней базовой станции является довольно простой задачей отделить трафик, транспортируемый посредством локального непосредственного соединения, от трафика, который должен транспортироваться в базовую сеть. Фактическая работа по отделению трафика локального непосредственного соединения от трафика, не относящегося к локальному непосредственному соединению, выполняется в UE, что является наиболее благоприятным местом, поскольку UE представляет источник трафика восходящей линии связи, где намерения пользователя отражаются наиболее простым образом.

Различные примеры осуществления, описанные в настоящем документе, представляют несколько различных необязательных возможностей того, каким образом канал-носитель локального непосредственного соединения может устанавливаться с использованием различных типов сигнализации, а также нескольких различных необязательных возможностей того, каким образом трафик, транспортируемый посредством локального непосредственного соединения, транспортируется с использованием различных возможных вариантов адресов и различных сценариев. Многие из различных необязательных возможностей, представленных в документе, являются независимыми между собой и, следовательно, могут объединяться в большое число различных примеров осуществления. Согласно первому альтернативному типу примеров осуществления, канал-носитель локального непосредственного соединения устанавливается интегрированным в сигнализацию протокола управления радиоресурсами (RRC), и согласно другому типу примеров осуществления канал-носитель локального непосредственного соединения устанавливается интегрированным в сигнализацию слоя «без доступа» (NAS). UE может, например, использовать IP-адрес, который базовая сеть 3GPP распределила ему для трафика локального непосредственного соединения, или использовать отдельный IP-адрес для трафика локального непосредственного соединения, как будет описано более подробно ниже. Домашняя базовая станция и UE могут использоваться в нескольких различных сценариях, каковое устанавливает различные требования к обработке трафика в домашней базовой станции на основе, например, функциональности NAT (трансляция сетевых адресов) и ALG (шлюз прикладного уровня/слоя).

Ниже описаны на примерах некоторые сценарии, в рамках которых может применяться настоящее изобретение.

В первом сценарии, проиллюстрированном на фиг.1, домашняя базовая станция (HN) 1 соединяется с (домашним) маршрутизатором 9 (сети) CPE с наличием NAT 16 через соединение 5 Ethernet/WLAN, и множество локальных узлов 4 (только один локальный узел проиллюстрирован для простоты, но может быть любое число), соединяются с маршрутизатором 9 CPE через соединение 8 Ethernet/WLAN. Локальным узлам 4 назначаются персональные (немаршрутизируемые) IP-адреса от маршрутизатора 9 CPE. Маршрутизатор 9 CPE соединяется с сетью 14 широкополосного доступа через широкополосное CPE 10 уровня L2, такое как широкополосный модем. В этом первом сценарии сеть 14 широкополосного доступа распределяет один общедоступный (глобально маршрутизуемый) IP-адрес (в этом примере IP-адрес по протоколу IPv4) для каждого абонента широкополосного доступа, что означает, что широкополосному CPE 10 уровня L2 назначен отдельный общедоступный IP-адрес. Домашняя базовая станция соединяется с базовой сетью 15 (здесь базовой сетью 3GPP) посредством соответствующего протоколу IPsec туннеля 13. Сеть широкополосного доступа может обеспечивать доступ к сети 21 Internet, а также доступ к базовой сети 15. UE 2 может соединяться с домашней базовой станцией поверх радиоинтерфейса 3, которым является радиоинтерфейс 3GPP в этом случае. Единицы оборудования, предполагаемые, что будут находиться в доме, являются частью локальной сети 20 CPE (также именуемой локальной сетью в документе).

Во втором сценарии, подобном первому сценарию по фиг.1, локальные узлы 4 соединяются с домашней базовой станцией через 3GPP радиоинтерфейс 3 вместо соединения с маршрутизатором CPE через соединения Ethernet/WLAN. В других отношениях первый и второй сценарии являются подобными. Однако этот второй сценарий рассматривается маловероятным и менее интересным для решений согласно настоящему изобретению, поскольку вероятно будет разумным в этом сценарии позволять UE 1 и локальному узлу 4 осуществлять связь через базовую сеть 15 3GPP, подобно связи между любыми другими двумя терминалами 3GPP.

На фиг.2 иллюстрируется третий сценарий, в котором домашняя базовая станция 1 соединяется с широкополосным CPE 10 уровня 2, например, кабельным модемом или модемом по технологии xDSL (например, асимметричной цифровой абонентской линией (ADSL)), или интегрирована с широкополосным CPE уровня 2. Домашняя базовая станция 1 содержит интегрированный маршрутизатор 31 с возможностью NAT. Локальные узлы соединяются с маршрутизатором 31 домашней базовой станции через соединения 33 Ethernet/WLAN. Сеть 14 широкополосного доступа распределяет один общедоступный (глобально маршрутизуемый) IP-адрес каждому абоненту широкополосного доступа. Локальным узлам 4 выделяются персональные (немаршрутизируемые) IP-адреса от маршрутизатора 31 домашней базовой станции.

В четвертом сценарии домашняя базовая станция соединяется с широкополосным CPE 10 уровня 2, например, кабельным модемом или модемом xDSL (например, ADSL), или интегрируется с широкополосным CPE уровня 2, как в третьем сценарии. Однако локальные узлы 4 соединяются с домашней базовой станцией через 3GPP радиоинтерфейс 3. В других отношениях третий и четвертый сценарий являются подобными. Подобно вышеупомянутому второму сценарию, этот четвертый сценарий также рассматривается маловероятным и менее интересным для решений согласно настоящему изобретению, поскольку вероятно будет разумным в этом сценарии позволять UE 1 и локальному узлу 4 осуществлять связь через базовую сеть 15 3GPP, подобно связи между любыми другими двумя терминалами 3GPP.

В пятом сценарии, проиллюстрированном на фиг.3, сеть 14 широкополосного доступа может распределять множество общедоступных, глобально маршрутизуемых IP-адресов множеству устройств в локальной сети 20 CPE. (Этот сценарий отходит от предположения об отдельном адресе, выделенном от сети широкополосного доступа, что является действительным для сценариев 1-4). Широкополосным CPE является широкополосное CPE 51 уровня 2, действующее в качестве коммутатора между устройствами локальной сети 20. Домашняя базовая станция 1 соединяется с широкополосным CPE 51 уровня 2 через соединение 52 Ethernet/WLAN. Локальные узлы 4 соединяются с широкополосным CPE 51 уровня 2 через соединения 53 Ethernet/WLAN.

В вариантах осуществления настоящего изобретения, описанных подробно в документе, полагается, что домашней базовой станцией 1 является HeNBs, например, в системе LTE. Однако изобретение также может быть конфигурировано для HNB 3G, использующим подобную сигнализацию, но с конкретными сообщениями, выбранными из протоколов 3G, или к другим типам домашних базовых станций. Это конкретизируется далее.

Используется специфический для UE-HeNB протокол, чтобы давать возможность UE и HeNB явно договариваться об условиях для трафика локального непосредственного соединения. Это предоставляет гибкость UE/пользователю и простые механизмы для HeNB, тогда как базовая сеть 15 3GPP может поддерживаться полностью не участвующей и не осведомленной о наличии трафика локального непосредственного соединения. Используется специальный (радио) канал-носитель 22 для локального непосредственного соединения, но этот (радио) канал-носитель не имеет продолжения в базовой сети 15 3GPP.

Для обеспечения лучшего понимания вариантов осуществления настоящего изобретения, описанного подробно в документе, некоторые подходящие стеки протоколов для HeNB, соединенного с базовой сетью EPS 3GPP, проиллюстрированы на фиг.4 и 5. На фиг.4 иллюстрируются стеки протоколов плоскости управления для HeNB, соединяемого с базовой сетью EPS 3GPP через шлюз HeNB (GW HeNB). На фиг.5 иллюстрируются стеки протоколов плоскости управления для HeNB, соединяемого с базовой сетью EPS 3GPP без GW HeNB. Теперь будут описаны два различных типа примеров осуществления настоящего изобретения, которые отличаются на основе типа сигнализации, используемой для установления канала-носителя 22 непосредственного соединения. Согласно первому типу примеров осуществления сигнализация уровня RRC (управления радиоресурсами) используется для установления канала-носителя 22 локального непосредственного соединения. Согласно второму типу примеров осуществления сигнализация уровня NAS (слоя без доступа) используется для установления канала-носителя 22 локального непосредственного соединения. Часть канала-носителя, которая проходит радиоинтерфейс, зачастую именуется «радиоканал». Следовательно, термин «радиоканал» зачастую используется вместе с протоколом RRC, который используется между UE 2 и HeNB 1, тогда как термин «канал-носитель» используется вместе с протоколом NAS, который используется между UE 2 и MME в базовой сети 15. В этом документе никакие другие специфические различия не связаны с терминами «канал-носитель» и «радиоканал», и эти два термина, следовательно, могут интерпретироваться по существу как эквивалентные.

Нижеследующее является описанием процесса установления радиоканала для трафика локального непосредственного соединения с использованием сигнализации уровня RRC со ссылкой на схемы сигнализации, проиллюстрированные на фиг.6 и фиг.7. UE 2 принимает решение, что ему желательно, чтобы некоторый или весь его трафик был локальным. Это может запускаться, например, указанием вручную от пользователя или решаться в соответствии с конфигурациями (например, некоторого рода «предпочтениями соединяемости»), которые, например пользователь, возможно, сконфигурировал в UE 2. UE 2 затем отправляет на домашнюю базовую станцию 1 RRC-сообщение 62 запроса, указывая свое желание получить установленный канал-носитель 22 локального непосредственного соединения. RRC-сообщением 62 запроса может быть новое сообщение, выделенное для этой цели, например, сообщение, обозначенное RRC LBO-BearerRequest (запрос канала локального неспосредственного соединения), или существующее сообщение, например, сообщение RRC RRCConnectionRequest (запрос соединения) или сообщение RRC MeasurementReport (отчет об измерениях), с новыми типами указателей. В соответствии с дополнительными вариантами осуществления, UE может также указывать дополнительные предпочтения в RRC-сообщении 62 запроса, такие как:

- информацию предпочтений, указывающую тип трафика, для которого канал-носитель локального непосредственного соединения первично предназначен, и условия для его установления. Такая информация предпочтений может, например, указывать, что канал-носитель 22 локального непосредственного соединения предназначен (первично) для трафика сети Internet, и что канал-носитель локального непосредственного соединения должен быть установлен, только если может быть организовано транспортирование трафика сети Internet посредством локального непосредственного соединения. Соответственно, информация предпочтений может указывать, что канал-носитель 22 локального непосредственного соединения предназначен (первично) для локального трафика между UE 2 и локальными узлами 4, и что канал-носитель 22 локального непосредственного соединения должен быть установлен, только если может быть организовано транспортирование локального трафика посредством локального непосредственного соединения. Альтернативно, информация предпочтений может указывать, что канал-носитель локального непосредственного соединения должен быть установлен, только если может быть организовано транспортирование посредством локального непосредственного соединения по меньшей мере одного трафика из трафика сети Internet и локального трафика.

- информацию предпочтений, относящуюся к предпочтениям/возможностям распределения IP-адреса. Например:

(a) информацию, которая указывает, что UE 2 ожидает получить выделенный IP-адрес, распределенный для трафика локального непосредственного соединения. Это может выполняться, например, способом, где UE 2 использует протокол динамического конфигурирования хост-узла (DHCP) в плоскости пользователя (то есть через канал-носитель 22 локального непосредственного соединения), чтобы получить IP-адрес. Сервер DHCP, распределяющий выделенный IP-адрес, тогда может находиться в локальной сети 20 CPE (например, домашнем маршрутизаторе), в сети 14 широкополосного доступа или быть интегрированным в домашней базовой станции 1 в зависимости от сценария. Согласно другому возможному способу, UE 2 ожидает, что домашняя базовая станция 1 распределит IP-адрес для трафика локального непосредственного соединения в ответе 65 на RRC-сообщение 62 запроса. В зависимости от подробной реализации способов домашней базовой станции 1, вероятно, придется действовать в качестве NAT для трафика сети Internet, локального трафика сети CPE или обоих;

(b) информацию, что UE ожидает использовать IP-адрес, распределенный от базовой сети 15 3GPP, также для трафика локального непосредственного соединения и таким образом требует поддержку NAT в домашней базовой станции 1. При этом полагается, что используемым IP-адресом должен быть адрес по протоколу IPv4 (и, следовательно, UE 2 может явно указывать базовой сети 15 3GPP, что требуется, чтобы был распределен IPv4-адрес, возможно в дополнение к IPv6-адресу).

Когда домашняя базовая станция принимает от UE 2 RRC-сообщение 62 запроса на установление канала-носителя 22 локального непосредственного соединения, она обрабатывает всякую имеющуюся в запросе конкретную информацию предпочтения/условия и, полагая, что домашняя базовая станция принимает запрос, устанавливает канал-носитель 22 локального непосредственного соединения путем создания надлежащих внутренних данных контекста и возвращает ответ 65 на UE. Этот ответ может быть специальным сообщением RRC, например, обозначенным RRC LBO-BearerAccept (принять запрос канала-носителя) сообщением, или указателем в существующем сообщении (предпочтительно тогда сообщение обычно используется в качестве сообщения ответа на сообщение RRC, которое несло запрос, например, сообщение RRC RRCConnectionSetup (установка соединения) в ответ на сообщение RRC RRCConnectionRequest (запрос соединения)). Ответ может включать в себя указание состояния для каждого из предпочтений/условий, выраженного в запросе (когда надлежит), например, указывающего, может ли быть организовано транспортирование посредством локального непосредственного соединения локального трафика, или трафика сети Internet, или обоих, и/или может ли и будет ли домашняя базовая станция 1 обеспечивать функциональность NAT для UE 2. Если UE 2 ожидает принимать IP-адрес для трафика локального непосредственного соединения от домашней базовой станции 1, домашняя базовая станция 1 может включать этот IP-адрес в свой ответ 65 на UE 2. Чтобы получить этот IP-адрес, домашняя базовая станция может внутренне распределять персональный адрес или извлекать его через DHCP из сервера 61 DHCP, расположенного в локальной сети 20 CPE или сети 14 широкополосного доступа, таким образом, действуя в качестве своего рода «агента клиента DHCP» от имени UE 2. Другой альтернативой является то, что предпочтения/возможности распределения адресов UE передаются на домашнюю базовую станцию 1 в сообщении RRC UECapabilityInformation (информация о возможностях UE) (в ответ на сообщение RRC UECapabilityInquiry (опрос возможностей UE)). Еще альтернативой является не передавать какое-либо предпочтение, относящееся к установлению канала-носителя 22 локального непосредственного соединения, от UE 2 на домашнюю базовую станцию 1, а вместо этого полагаться на заданные по умолчанию значения. Когда UE 2 распределяется отдельный IP-адрес для трафика локального непосредственного соединения, с этим IP-адресом могут следовать вместе другие данные конфигурации хоста IP, такие как маска подсети, заданный по умолчанию адрес шлюза и адрес сервера DNS (службы доменных имен).

На фиг.6 иллюстрируется процедура установления канала-носителя локального непосредственного соединения и различные варианты назначения выделенного IP-адреса для трафика локального непосредственного соединения, описанного выше.

При установлении канала-носителя 22 локального непосредственного соединения без выделенного IP-адреса, распределяемого UE 2 для трафика локального непосредственного соединения, процедура установления может содержать отправку RRC-сообщения 62 запроса от UE 2 на домашнюю базовую станцию 1 и отправку сообщения 65 ответа от домашней базовой станции 1 на UE 2. В этом случае информация предпочтения распределения адреса не будет включаться в сообщение 62 запроса, и IP-адрес не будет включаться в сообщение 65 ответа. На фиг.6 проиллюстрировано, что RRC-сообщением запроса является RRC LBO-BearerRequest, и что сообщением 65 ответа является сообщение RRC LBO-BearerAccept, но эти сообщения также могут быть другими, существующими сообщениями, такими как сообщения RRC RRCConnectionRequest и RRC RRCConnectionSetup, несущими запрос канала-носителя локального непосредственного соединения, и принимать указатели (и любые связанные параметры) в дополнение к их обычному содержимому.

Когда выделенный IP-адрес для трафика локального непосредственного соединения распределяется UE 2 посредством сервера 61 DHCP в локальной сети 20 CPE или сети 14 широкополосного доступа, между UE и сервером DHCP будет выполняться сигнализация, как обозначено стрелкой 66 на фиг.6. RRC-сообщение 62 запроса будет тогда включать в себя информацию предпочтения распределения адреса, которая указывает, что UE ожидает принимать выделенный IP-адрес для трафика локального непосредственного соединения через DHCP. В случае, если домашняя базовая станция 1 имеет интегрированный сервер DHCP, UE может осуществлять связь с домашней базовой станцией, чтобы принимать выделенный IP-адрес через DHCP, как обозначено стрелкой 67 на фиг.6, вместо обозначенного стрелкой 66.

Как упомянуто выше, для домашней базовой станции 1 является возможным действовать в качестве «агента клиента DHCP» от имени UE. В этом случае информация предпочтения распределения адреса в RRC-сообщении 62 запроса указывает, что UE ожидает принимать выделенный IP-адрес от домашней базовой станции. Домашняя базовая станция осуществляет связь посредством DHCP с сервером 61 DHCP, чтобы принять выделенный IP-адрес от имени UE, как обозначено стрелкой 63 на фиг.6. Другой альтернативой является непосредственное распределение домашней базовой станцией 1 выделенного IP-адреса для трафика локального непосредственного соединения для UE 2, как обозначено прямоугольником 64 на фиг.6. Выделенный IP-адрес, распределенный сервером DHCP или домашней базовой станцией, затем передается от домашней базовой станции 1 на UE 2 в течение процедуры установления канала-носителя локального непосредственного соединения, например, в сообщении 65 ответа. IP-адрес, переданный на UE 2, может сопровождаться другими данными конфигурации хоста IP, такими как маска подсети, заданный по умолчанию адрес шлюза и адрес сервера DNS.

Процедура установления канала-носителя локального непосредственного соединения может также использовать гибридный подход, использующий и новые сообщения RRC и модифицированные существующие. Согласно такому подходу процедура установления канала-носителя локального непосредственного соединения может инициироваться, например, посредством RRC-сообщения 62 LBO-BearerRequest, за которым следует обычная RRC-процедура изменения конфигурации соединения, то есть обычное RRC-сообщение 71 RRCConnectionReconfiguration (изменение конфигурации соединения) от домашней базовой станции 1 на UE 2, и RRC-сообщение 72 RRCConnectionReconfigurationComplete (изменение конфигурации завершено) от UE 2 на домашнюю базовую станцию 1, как показано на фиг.7. Сообщения 71 и 72 будут, однако, расширяться любыми необходимыми дополнительными параметрами, такими как, например, распределенный выделенный IP-адрес для трафика локального непосредственного соединения или указатель состояния относительно возможностей «локального непосредственного соединения» домашней базовой станции. Различные варианты распределения выделенного IP-адреса для трафика локального непосредственного соединения будут соответствовать описанным в связи с фиг.6 и поэтому не описываются подробно относительно фиг.7.

В первом сценарии, проиллюстрированном на фиг.1, можно ожидать, что сервер DHCP будет располагаться в (домашнем) маршрутизаторе 9 CPE. (Даже если (домашний) маршрутизатор 9 CPE именуется маршрутизатором, при этом он способен функционировать в качестве коммутатора по отношению к локальному трафику, если используется осуществление настоящего изобретения, как будет пояснено более подробно ниже). Сервер DHCP в (домашнем) маршрутизаторе 9 CPE может использоваться, чтобы обеспечивать UE 2 выделенным (персональным) IP-адресом для трафика локального непосредственного соединения, если такой выделенный IP-адрес требуется/ожидается. UE 2 может осуществлять связь непосредственно с сервером DHCP через плоскость пользователя локального непосредственного соединения, или домашняя базовая станция 1 может осуществлять связь с сервером DHCP от имени UE и пересылать распределенный IP-адрес на UE 2 в течение процедуры установления канала-носителя локального непосредственного соединения, как описано выше.

В третьем сценарии, проиллюстрированном на фиг.2, UE 2 должен быть распределен выделенный IP-адрес для трафика локального непосредственного соединения от домашней базовой станции 1, если должен использоваться такой выделенный IP-адрес. Причина этого состоит в том, что широкополосное CPE 10 уровня L2 не имеет сервера DHCP, и сеть 14 широкополосного доступа не будет распределять более одного адреса одному и тому же соединению доступа. Если UE 2 использует DHCP через плоскость пользователя локального непосредственного соединения для получения этого адреса, то домашняя базовая станция 1 должна включать в себя сервер DHCP. Иначе, если UE 2 ожидает приема адреса от домашней базовой станции 1 в течение процедуры установления канала-носителя локального непосредственного соединения (например, в RRC сообщении 65 LBO-BearerAccept), то подойдет любой внутренний механизм распределения адресов в домашней базовой станции 1.

Если в пятом сценарии, проиллюстрированном на фиг.3, UE 2 должен быть распределен выделенный IP-адрес для трафика локального непосредственного соединения, этот адрес предпочтительно должен распределяться посредством сети 14 широкополосного доступа. UE 2 может самостоятельно извлекать адрес посредством DHCP (в плоскости пользователя локального непосредственного соединения) из DHCP сервера 61 в сети 14 широкополосного доступа. Альтернативно, домашняя базовая станция 1 может получать адрес посредством DHCP от сервера 61 DHCP в сети 14 широкополосного доступа (действующего в качестве агента клиента DHCP от имени UE 2) и пересылать его на UE 2 в течение процедуры установления канала-носителя локального непосредственного соединения (например, в RRC сообщении 65 LBO-BearerAccept). Еще одна альтернатива состоит в том, что адрес UE 2 распределяет сама домашняя базовая станция, но тогда домашняя базовая станция 1 должна применять функциональность NAT к трафику, транспортируемому посредством локального непосредственного соединения, и не используется преимущество сети широкополосного доступа, которая может распределять множество маршрутизуемых адресов для той же локальной сети 20 CPE (то есть через тот же абонентский доступ).

Как только был установлен канал-носитель 22 локального непосредственного соединения, UE 2 может начинать отправку (и прием) трафика на канале-носителе 22 локального непосредственного соединения, и начинается обработка трафика, принятого на канале-носителе локального непосредственного соединения, в домашней базовой станции 1. Эта обработка включает в себя соответствующую пересылку и также возможно дополнительные функции, такие как NAT. Обработка трафика локального непосредственного соединения зависит от сценария. Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, трафик восходящей линии связи, который должен подлежать транспортированию посредством локального непосредственного соединения, на практике отделяется от трафика, который должен проходить базовую сеть 15, уже в UE 2. Это происходит вследствие того, что в вариантах осуществления настоящего изобретения используется выделенный радиоканал 22 для трафика локального непосредственного соединения. Таким образом, домашняя базовая станция осведомлена, что все пакеты восходящей линии связи, поступающие в канал-носитель 22 локального непосредственного соединения, должны выводиться локально, то есть пересылаться посредством локального непосредственного соединения.

Если у UE 2 имеются данные восходящей линии связи для отправки, оно должно выбрать, на каком канале-носителе их пересылать. Весь трафик, транспортируемый посредством локального непосредственного соединения, отправляется на одном и том же канале-носителе, то есть канале-носителе 22 локального непосредственного соединения, тогда как нелокальный трафик, транспортируемый посредством локального непосредственного соединения, отправляется на других обычных каналах-носителях, которые проходят через базовую сеть 15 3GPP. Таким образом, отделение трафика локального непосредственного соединения происходит, когда UE 2 выбирает канал-носитель для пересылки на нем каждого пакета. Это может быть реализовано

- во внутренней для UE таблице маршрутизации,

- в виде механизма выбора адреса источника (в случае, если UE 2 имеет выделенный IP-адрес для трафика локального непосредственного соединения), использующего механизмы фильтра пакетов (например, правила фильтрования, предназначенные для использования, например, для обслуживания выбора адреса вместе с MIPv6), или

- путем применения любого обычного механизма выбора канала-носителя, который каким-либо образом реализован в UE 2.

Домашняя базовая станция 1 пересылает все пакеты восходящей линии связи, принятые на канале-носителе 22 локального непосредственного соединения, на локальный узел 4 в локальной сети 20 CPE и/или сети 14 широкополосного доступа на сеть 21 Internet. В нисходящей линии связи домашняя базовая станция 1 пересылает все пакеты от локальных узлов 4 в локальной сети 20 CPE и/или сети 14 широкополосного доступа и сети 21 Internet, адресованные на UE 2, на канале-носителе 22 локального непосредственного соединения. Это включает в себя пакеты с адресом UE (в случае, если UE 2 имеет выделенный адрес для трафика локального непосредственного соединения) в качестве адреса назначения в IP-заголовке или пакеты с адресом домашней базовой станции в качестве адреса назначения и в соответствии с состоянием NAT (в случае, если домашняя базовая станция применяет функциональность NAT к трафику локального непосредственного соединения). Домашняя базовая станция может также пересылать широковещательный и многоадресный трафик от локальной сети 20 CPE и/или сети 14 широкополосного доступа и сети 21 Internet на UE 2 через канал-носитель 22 локального непосредственного соединения.

В некоторых случаях домашняя базовая станция 1 должна применять функциональность NAT к некоторому или ко всему трафику локального непосредственного соединения. Эти случаи включают в себя:

- UE 2 не имеет выделенного адреса для трафика локального непосредственного соединения. В этом случае домашняя базовая станция 1 должна применять функциональность 17 NAT (и предпочтительно функциональность ALG, например, для трафика по протоколу UPnP) ко всему трафику локального непосредственного соединения и в первом сценарии, проиллюстрированном на фиг.1, и в пятом сценарии, проиллюстрированном на фиг.3. В третьем сценарии, проиллюстрированном на фиг.2, домашняя базовая станция 1 может применять функциональность 32 NAT (и ALG) ко всему трафику локального непосредственного соединения, но она может также избрать проводить различие между трафиком локальной сети 20 CPE и трафиком сети 21 Internet и позволять трафик локальной сети CPE на UE и от него без применения функциональности 32 NAT.

- UE 2 имеет выделенный (персональный) адрес для трафика локального непосредственного соединения, распределенный посредством домашней базовой станции 1. В этом случае домашняя базовая станция 1 должна применять функциональность 17 NAT (и предпочтительно ALG) ко всему трафику локального непосредственного соединения в первом и пятом сценариях, проиллюстрированных на фиг.1 и 3 соответственно. В третьем сценарии, проиллюстрированном на фиг.2, домашняя базовая станция может применять функциональность 32 NAT (и ALG) ко всему трафику локального непосредственного соединения, но предпочтительно она должна проводить различие между трафиком локальной сети 20 CPE и трафиком сети 21 Internet и применять функциональность 32 NAT (и возможно ALG) только к трафику сети Internet. Домашняя базовая станция 1 может отличать локальный трафик восходящей линии связи CPE сети 20 от трафика восходящей линии связи сети 21 Internet отслеживанием адреса назначения в IP заголовке IP-пакетов. Если этот адрес является распределенным непосредственно ею локальному узлу 4 в локальной сети 20 CPE (или альтернативно, если этот адрес находится в диапазоне персональных адресов), то пакет классифицируется как трафик локальной сети CPE. Для трафика нисходящей линии связи классификация локального трафика CPE сети и трафика сети Internet может выполняться подобным отслеживанием адреса источника в заголовке IP пакетов, но более непосредственным является просто отслеживать, каков интерфейс поступившего пакета (то есть пакеты, поступающие на интерфейс между сетью 14 широкополосного доступа и домашней базовой станцией 1, классифицируются как трафик сети Internet, тогда как пакеты, поступающие на любой из (не-3GPP) локальных интерфейсов, классифицируются как трафик локальной сети CPE).

Если UE 2 выделенный адрес для трафика локального непосредственного соединения получил от источника, отличного от домашней базовой станции 1 (то есть распределенного посредством объекта, отличного от домашней базовой станции 1), то домашняя базовая станция не должна обеспечивать функциональность NAT (или ALG) для трафика локального непосредственного соединения. (Это, однако, не является применимым для третьего сценария, поскольку в этом сценарии единственным объектом, который может распределять выделенный адрес для UE 2, является домашняя базовая станция 1). Если домашняя базовая станция 1 не применяет функциональность NAT к трафику локального непосредственного соединения, она может исполнять агент ARP (протокол преобразования адресов) от имени UE 2 (то есть домашняя базовая станция может обрабатывать сигнализацию ARP от имени UE 2, например, когда запрос ARP относительно соответствующего UE IP-адреса локального непосредственного соединения поступает на домашнюю базовую станцию 1, домашняя базовая станция отвечает на запрос от имени UE 2 своим собственным аппаратным адресом (например, адресом MAC-48 стандарта IEEE 802) в ответе ARP.

Если UE 2 использует адрес IPv6, распределенный от базовой сети 15 3GPP (каковое должно обычно легко избегаться), домашняя базовая станция 1 должна осуществить преобразование между IPv6 и IPv4 в дополнение к действию в качестве NAT для трафика локального непосредственного соединения.

Обработка трафика локального непосредственного соединения схематично проиллюстрирована для первого, третьего и пятого сценариев на фиг.1-3. Трафик, транспортируемый посредством локального непосредственного соединения между UE и локальным узлом 4, иллюстрируется жирной линией 11, тогда как трафик, транспортируемый посредством локального непосредственного соединения в сеть/из сети Internet, иллюстрируется жирной линией 24. Трафик, который проходит базовую сеть 15 (в документе именуемую как базовое транспортирование), иллюстрируется жирной линией 12.

Если два (или больше) UE 2 одновременно соединяются с домашней базовой станцией 1, они могут осуществлять связь локально (то есть без прохождения базовой сети 15 3GPP и сети 21 Internet) через свои соответственные каналы-носители 22 локального непосредственного соединения. Домашняя базовая станция 1 может эмулировать локальный вещательный сегмент для трафика локального непосредственного соединения единиц UE, так что пакеты восходящей линии связи из канала-носителя локального непосредственного соединения для одного из UE могут пересылаться в нисходящем направлении на канале-носителе локального непосредственного соединения другого UE. Зная адреса, используемые UE, домашняя базовая станция 1 может выбирать подходящие пакеты, чтобы пересылать таким образом. В третьем сценарии (см. фиг.2) трафик, транспортируемый посредством локального непосредственного соединения между двумя UE 2, соединенными с домашней базовой станцией 1, также может пересылаться посредством интегрированного маршрутизатора 31 (с ограничениями адресации, наложенными возможной функциональностью 32 NAT домашней базовой станции в канале связи). Если только одно из UE 2 имеет канал-носитель 22 локального непосредственного соединения, два UE 2 (снова с ограничениями адресации, наложенными возможным(и) 32 NAT в канале связи) осуществляют связь друг с другом через базовую сеть 15 3GPP и сеть 21 Internet (или только через базовую сеть 15 3GPP, если оба UE 2 используют каналы-носители нелокального непосредственного соединения).

Должно быть возможным не только устанавливать каналы-носители 22 локального непосредственного соединения, но также и ликвидировать их установление. Канал-носитель локального непосредственного соединения может быть ликвидирован с использованием сигнализации RRC, соответствующей сигнализации RRC, используемой для его установления. То есть если использовались выделенные сообщения RRC для установления канала-носителя 22 локального непосредственного соединения, то выделенные сообщения RRC предпочтительно используются, чтобы ликвидировать канал-носитель 22 локального непосредственного соединения, и если указатели в существующих сообщениях RRC использовались для установления канала-носителя 22 локального непосредственного соединения, то указатели в соответствующих существующих сообщениях RRC предпочтительно используются, чтобы ликвидировать канал-носитель локального непосредственного соединения (но выделенные сообщения ликвидации канала-носителя локального непосредственного соединения также могут использоваться в этом случае). Либо UE 2, либо домашняя базовая станция 1 могут инициировать процедуру ликвидации канала-носителя локального непосредственного соединения путем отправки запроса на ликвидацию, и приемный блок может отвечать отправкой сообщения, которое указывает, что ликвидация завершена.

Процесс установления канала-носителя 22 локального непосредственного соединения с использованием сигнализации уровня RRC согласно первому типу примеров осуществления настоящего изобретения был описан выше. Теперь процесс установления канала-носителя 22 локального непосредственного соединения с использованием сигнализации уровня NAS согласно второму типу примеров осуществления будет проиллюстрирован со ссылкой на схемы сигнализации на фиг.8 и фиг.9. На этих фигурах обозначение «сообщение RRC {сообщение NAS}» указывает, что сообщение NAS переносится в сообщении RRC.

Сигнализация уровня NAS является обычным уровнем сигнализации для запроса канала-носителя UE 2; однако сигнализация NAS обычно выполняется между UE 2 и MME в базовой сети 15 3GPP. Следовательно, чтобы избегать участия базовой сети 15 3GPP в процедуре установления канала-носителя локального непосредственного соединения, домашняя базовая станция 1 перехватывает любое сообщение NAS от UE 2, которое относится к каналам-носителям 22 локального непосредственного соединения, и эмулирует MME для обмена сообщениями NAS, относящимися к каналу-носителю 22 локального непосредственного соединения. Перехваченные сообщения не пересылаются на MME в базовой сети 15 3GPP. Следовательно, домашняя базовая станция 1 должна отслеживать (измененные) заголовки сообщения NAS восходящей линии связи, чтобы идентифицировать сообщения NAS, относящиеся к каналу-носителю 22 локального непосредственного соединения. Использование различных сообщений NAS для запроса канала-носителя LBO может выполняться согласно различным альтернативным вариантам. Различиями между установлением канала-носителя локального непосредственного соединения в соответствии с этим вторым типом примеров осуществления и предварительно описанным первым типом примеров осуществления является установление и ликвидация канала-носителя локального непосредственного соединения, а не обработка трафика локального непосредственного соединения. Следовательно, обработка трафика локального непосредственного соединения будет, как описано выше, независимо от того, был ли канал-носитель локального непосредственного соединения установлен с использованием сигнализации уровня RRC или сигнализации уровня NAS.

Так же, как описано для первого типа примеров осуществления, является возможным в вариантах второго типа примеров осуществления использовать сообщение RRC UECapabilityInformation, чтобы передавать предпочтения распределения IP-адресов, или основываться на заданных по умолчанию значениях предпочтений.

Согласно первому варианту второго типа примеров осуществления, проиллюстрированных на фиг.8, новое NAS-сообщение 81 запроса (помеченное, например, "NAS LBO BEARER REQUEST (NAS LBO)") выделено для цели установления канала-носителя для трафика локального непосредственного соединения. Это новое NAS сообщение 81 запроса может содержать любой из вышеуказанных параметров, относящихся к установлению канала-носителя локального непосредственного соединения, такой как предпочтения распределения IP-адресов, и т.д. Домашняя базовая станция 1 отслеживает и перехватывает 82 NAS-сообщение 81 запроса и отвечает новым соответствующим NAS-сообщением 83 ответа, например, помеченным "NAS LBO BEARER ACCEPT" (NAS LBO), которое может содержать параметры, относящиеся к установлению канала-носителя локального непосредственного соединения, как описано выше, для первого типа примеров осуществления, например, IP-адрес, выделенный для трафика локального непосредственного соединения. NAS-сообщение 81 запроса также запускает домашнюю базовую станцию 1 для инициирования процедуры изменения конфигурации соединения RRC, обмениваясь сообщениями 83 и 84, как показано на фиг.8. Этот вариант обеспечивает самый простой способ для домашней базовой станции 1 идентифицировать сообщение NAS, которое содержит запрос канала-носителя 22 локального непосредственного соединения и которое, следовательно, должно перехватываться и не пересылаться на MME и базовую сеть 15 3GPP. Домашняя базовая станция 1 должна только проверять поле типа сообщения (которое всегда является вторым октетом сообщения NAS) относительно сообщений NAS восходящей линии связи и запускать перехват, когда тип сообщения соответствует значению типа сообщения для нового сообщения запроса канала-носителя локального непосредственного соединения (например, "NAS LBO BEARER REQUEST" (NAS LBO)). Различные возможные варианты распределения IP-адресов, которые являются доступными согласно предварительно описанному первому типу примеров осуществления, также доступны в связи со вторым типом примеров осуществления. Единственное различие состоит в том, что любая информация предпочтения распределения адреса и выделенный IP-адрес (если запрошен) включаются в сообщения NAS вместо сообщения уровня RRC. Следовательно, на фиг.8 и фиг.9 для процедурных этапов распределения IP используются такие же числовые ссылочные позиции, как на фиг.6 и фиг.7. Для подробного описания этих этапов ссылка делается на описание выше в связи с первым типом примеров осуществления.

Ликвидация канала-носителя 22 локального непосредственного соединения согласно этому первому варианту второго типа примеров осуществления может запускаться в соответствии с новым выделенным сообщением NAS, например, помеченным "NAS LBO BEARER DE-ESTABLISHMENT REQUEST" (запрос ликвидации канала LBO) (NAS LBO). Это сообщение может быть отправлено либо UE 2, либо домашней базовой станции 1. Сторона, принимающая сообщение, может отвечать сообщением подтверждения, например, помеченным "NAS LBO BEARER DE-ESTABLISHMENT ACK" (подтверждение приема запроса на ликвидацию канала) (NAS LBO), но это сообщение подтверждения может также опускаться. Процедура также запускает процедуру изменения конфигурации соединения RRC. Канал-носитель 22 локального непосредственного соединения также может быть ликвидирован, если домашняя базовая станция 1 принимает указатель от базовой сети 15 3GPP (то есть MME), что UE 2 был разъединен от всех сетей передачи пакетных данных.

Согласно второму варианту второго типа примеров осуществления, проиллюстрированных на фиг.9, UE 2 использует существующее NAS-сообщение 91 PDN CONNECTIVITY REQUEST (запрос соединяемости), чтобы запрашивать установление канала-носителя 22 локального непосредственного соединения. Чтобы указать, что NAS-сообщение 91 запроса является запросом канала-носителя локального непосредственного соединения, UE 2 использует специальное значение APN (имя точки доступа), которое включено в NAS-сообщение 91 запроса (наряду с любой информацией предпочтений, такой как информация предпочтения распределения адреса или информации относительно условий для установления). Специальное значение APN будет либо заранее сконфигурированным в UE 2, либо загруженным по сети на универсальный модуль идентификации абонента (USIM) в UE с использованием технологии задания конфигурации USIM «по эфиру» (over the air). NAS-сообщение 91 запроса отслеживается домашней базовой станцией 1 на этапе 92, как иллюстрируется на фиг.9. В домашней базовой станции 1 специальным значением APN является или заранее сконфигурированное (или даже жестко запрограммированное), или сконфигурированное средствами O&M при установке домашней базовой станции 1. Менее предпочтительными альтернативами специальному значению APN будет использование идентификационной информации выделенного EPS канала-носителя (которая должна будет заранее конфигурироваться или загружаться подобно специальному значению APN) или введение нового параметра сообщения, указателя запроса канала-носителя локального непосредственного соединения, чтобы указывать запрос канала-носителя локального непосредственного соединения в сообщении NAS PDN CONNECTIVITY REQUEST. Сообщение NAS PDN CONNECTIVITY REQUEST также возможно может расширяться, чтобы содержать любой из вышеупомянутых параметров, относящихся к установлению канала-носителя локального непосредственного соединения, такой как предпочтения распределения IP-адреса, и т.д.

Запускаемая согласно специальному значению APN (или согласно идентификационной информации выделенного EPS канала-носителя или явному указателю запроса канала-носителя локального непосредственного соединения) домашняя базовая станция 1 перехватывает NAS-сообщение 92 PDN CONNECTIVITY REQUEST от UE 1 (и не пересылает его на базовую сеть 15 3GPP и MME). Чтобы имитировать MME, домашняя базовая станция 1 отвечает сообщением 93 NAS ACTIVATE DEFAULT EPS BEARER CONTEXT REQUEST (запрос активации контекста EPS канала-носителя по умолчанию), в которое домашняя базовая станция 1 включает идентификационную информацию EPS канала-носителя и возможно параметры, связанные с установлением канала-носителя локального непосредственного соединения, такие как IP-адрес для трафика локального непосредственного соединения. UE 2, в свою очередь, отвечает NAS-сообщением 94 ACTIVATE DEFAULT EPS BEARER CONTEXT ACCEPT (принятие запроса активации контекста EPS канала-носителя по умолчанию), которое также перехватывается домашней базовой станцией на этапе 95. Эта процедура также запускает процедуру изменения конфигурации соединения RRC.

Ликвидация канала-носителя локального непосредственного соединения, который был установлен в соответствии с этим вторым вариантом второго типа примеров осуществления, может выполняться отправкой NAS-сообщения 101 NAS PDN DISCONNECT REQUEST (запрос разъединения) или NAS BEARER RESOURCE RELEASE REQUEST (запрос освобождения ресурсов канала), включающего в себя идентификационную информацию EPS канала-носителя (или идентификационную информацию связанного EPS канала-носителя), ранее принятую в сообщении 93 NAS ACTIVATE DEFAULT EPS BEARER CONTEXT REQUEST, как проиллюстрировано на фиг.10. Домашняя базовая станция 1 отслеживает NAS-сообщение 101, определяет идентификационную информацию EPS канала-носителя (или идентификационную информацию связанного EPS канала-носителя), посланную ею ранее на UE 2, и перехватывает сообщение (и не пересылает его на базовую сеть 3GPP и MME), как иллюстрируется этапом 102. Имитируя MME для перехваченного сообщения, домашняя базовая станция 1 запускается, чтобы инициировать процедуру деактивации контекста EPS канала-носителя. Следовательно, домашняя базовая станция 1 отправляет сообщение 103 NAS DEACTIVATE EPS BEARER CONTEXT REQUEST (запрос деактивации контекста EPS канала-носителя) на UE 2, которое отвечает сообщением 104 NAS DEACTIVATE EPS BEARER CONTEXT ACCEPT (принятие запроса деактивации контекста EPS канала-носителя), которое также перехватывается 105 домашней базовой станцией 1.

Для домашней базовой станции 1 также является возможным инициировать ликвидацию канала-носителя локального непосредственного соединения без предшествующего запуска от UE 2 в этом втором варианте второго типа примеров осуществления. В таком случае домашняя базовая станция 1 инициирует процедуру деактивации контекста EPS канала-носителя, как описано выше, но без приема от UE предшествующего сообщения 101 NAS PDN DISCONNECT REQUEST или NAS BEARER RESOURCE RELEASE REQUEST. Как указано выше, процедура деактивации контекста EPS канала-носителя состоит из сообщения 103 NAS DEACTIVATE EPS BEARER CONTEXT ACCEPT от домашней базовой станции 1, за которым от UE 2 следует ответное сообщение 104 NAS DEACTIVATE EPS BEARER CONTEXT ACCEPT. Процедура также запускает процедуру изменения конфигурации соединения RRC.

В соответствии с третьим вариантом второго примера осуществления, проиллюстрированного на фиг.11 и фиг.12, UE 2 использует сообщение 111 NAS BEARER RESOURCE ALLOCATION REQUEST (запрос распределения ресурса канала-носителя), чтобы запрашивать канал-носитель 22 локального непосредственного соединения. Для указания, что запрос относится к каналу-носителю 22 локального непосредственного соединения, UE 2 включает в себя специальное значение идентификационной информации EPS канала-носителя в NAS-сообщение 111 запроса. Это специальное значение заранее конфигурируется в UE 2 или загружается по сети в USIM с использованием технологии задания конфигурации USIM «по эфиру». В домашней базовой станции 1 специальное значение либо заранее конфигурируется (или даже жестко программируется), либо конфигурируется средствами управления и обслуживания при установке домашней базовой станции 1. Альтернативой использованию специальной идентификационной информации EPS канала-носителя является использование специального указания качества обслуживания (QoS), которое домашняя базовая станция 1 интерпретирует в качестве запроса канала-носителя 22 локального непосредственного соединения. Еще одной альтернативой является введение явного указания запроса канала-носителя локального непосредственного соединения в сообщении 111 NAS BEARER RESOURCE ALLOCATION REQUEST. Сообщение 111 NAS BEARER RESOURCE ALLOCATION REQUEST также возможно может расширяться, чтобы содержало любой из вышеуказанных параметров, относящихся к установлению канала-носителя локального непосредственного соединения, таких как предпочтения распределения IP-адреса, и т.д.

Домашняя базовая станция 1 отслеживает 112 сообщение 111 NAS BEARER RESOURCE ALLOCATION REQUEST, определяет, что оно является запросом канала-носителя локального непосредственного соединения и, следовательно, не пересылает сообщение на базовую сеть 15 3GPP и MME. Вместо этого домашняя базовая станция имитирует MME путем инициации либо процедуры активации контекста выделенного EPS канала-носителя, как проиллюстрировано на фиг.11, или процедуры модификации контекста EPS канала-носителя, как проиллюстрировано на фиг.12. В первом случае домашняя базовая станция 1 отправляет на UE 2 сообщение 113 NAS ACTIVATE DEDICATED EPS BEARER CONTEXT REQUEST (возможно, включающее в себя параметры, связанные с установлением канала-носителя локального непосредственного соединения, такие как IP-адрес для трафика локального непосредственного соединения), на которое UE 2 отвечает сообщением 114 NAS ACTIVATE DEDICATED EPS BEARER CONTEXT ACCEPT, (которое перехватывается 115 домашней базовой станцией). В последнем случае домашняя базовая станция 1 отправляет сообщение 121 NAS MODIFY EPS BEARER CONTEXT REQUEST (возможно включающее в себя параметры, связанные с установлением канала-носителя локального непосредственного соединения, такие как IP-адрес для трафика локального непосредственного соединения) на UE 2, которое отвечает сообщением 122 NAS MODIFY EPS BEARER CONTEXT ACCEPT (которое перехватывается 123 домашней базовой станцией 1). Активированная процедура NAS (то есть процедура активации контекста выделенного EPS канала-носителя или процедура модификации контекста EPS канала-носителя) также запускает процедуру изменения конфигурации соединения RRC. На обеих фиг.11 и фиг.12 проиллюстрированы все различные необязательные возможности распределения IP-адресов, предварительно описанные в связи с другими вариантами осуществления.

В этом третьем варианте второго типа примеров осуществления ликвидация каналов-носителей локального непосредственного соединения выполняется таким же образом, как описано выше в связи со вторым вариантом второго типа примеров осуществления со ссылкой на фиг.10.

Различные варианты осуществления, описанные выше, могут использоваться, когда UE 2 имеет по меньшей мере заданный по умолчанию канал-носитель на базовую сеть 15 3GPP. Однако эти варианты осуществления также могут быть конфигурированы для работы в режиме автономного локального непосредственного соединения, то есть без соединения UE 2 с базовой сетью 15 3GPP и таким образом без какого-либо канала-носителя на базовую сеть 15 3GPP. Чтобы вышеописанные первые типы примеров осуществления настоящего изобретения сделать решениями автономного режима локального непосредственного соединения, является достаточным, чтобы UE 2 воздерживался от отправки сообщения NAS ATTACH REQUEST (запрос соединения) после установления RRC-соединения с домашней базовой станцией 1 (то есть UE не включает NAS сообщение ATTACH в RRC-сообщение RRCConnectionSetupComplete (установка соединения RRC завершена), каковое обычно имеет место). Вместо этого, после сообщения RRC RRCConnectionSetupComplete (которое обычно завершает процедуру произвольного доступа) UE 2 инициирует установление канала-носителя 22 локального непосредственного соединения, как описано выше, то есть отправляет свой запрос радиоканала 22 локального непосредственного соединения на домашнюю базовую станцию 1, либо в составе нового, специального RRC-сообщения 62 (например, обозначенного RRC LBO-BearerRequest), либо включенным в существующее RRC-сообщение (которым даже может быть сообщение RRC RRCConnectionSetupComplete), на домашнюю базовую станцию 1. Домашняя базовая станция 1 затем продолжает установление радиоканала локального непосредственного соединения, как уже описано.

Вышеописанные вторые типы примеров осуществления могут быть конфигурированы для режима автономного локального непосредственного соединения позволением домашней базовой станции 1 перехватывать процедуру соединения, воздерживаться от пересылки связанных с этим сообщений NAS восходящей линии связи в базовую сеть 15 3GPP и вместо этого имитировать MME в течение процедуры. Для обеспечения возможности этого UE 2 должно указать на домашнюю базовую станцию 1, что процедура соединения относится к режиму автономного локального непосредственного соединения. Простой способ состоит во введении нового значения для информационного элемента (IE) «тип EPS соединения» в сообщение NAS ATTACH REQUEST, которое UE 2 отправляет (вместе с сообщением NAS PDN CONNECTIVITY REQUEST) при инициировании процедуры соединения. Значение IE «тип EPS соединения» состоит из трех битов. Это допускает восемь различных значений, но в настоящее время определены только четыре значения. Приняв IE «тип EPS соединения» с одним из четырех неопределенных значений, сеть (то есть MME) должна использовать заданную по умолчанию интерпретацию «начальное соединение». Новый тип «соединение режима автономного локального непосредственного соединения» займет одно из четырех не используемых в настоящее время значений. При отслеживании сообщения NAS домашняя базовая станция 1 определит тип сообщения в NAS сообщении ATTACH REQUEST и затем, запущенная согласно этому типу сообщения, проверит значение IE «тип EPS соединения». Если обнаруживается, что этот IE указывает «соединение режима автономного локального непосредственного соединения», домашняя базовая станция 1 перехватывает сообщение и NAS ATTACH REQUEST, и NAS PDN CONNECTIVITY REQUEST (которое UE 2 отправляет вместе с сообщением NAS ATTACH REQUEST) и воздерживается от пересылки их на базовую сеть 15 3GPP (и MME). Вместо этого домашняя базовая станция 1 имитирует MME, отвечая на принятое сообщение NAS и инициируя процедуру активации контекста EPS канала-носителя по умолчанию. То есть домашняя базовая станция 1 отправляет сообщение NAS ACTIVATE DEFAULT EPS BEARER CONTEXT REQUEST вместе с сообщением NAS ATTACH ACCEPT. UE 2 отвечает сообщением NAS ACTIVATE DEFAULT EPS BEARER CONTEXT ACCEPT вместе с сообщением NAS ATTACH COMPLETE. Эти два сообщения также перехватываются (и не пересылаются) домашней базовой станцией 1, и, таким образом, завершается процедура соединения для режима автономного локального непосредственного соединения. Как предварительно описано, процедура активации контекста EPS канала-носителя по умолчанию также запускает процедуру изменения конфигурации соединения RRC, которая завершает установление канала-носителя 22 локального непосредственного соединения. Параметры, относящиеся к установлению канала-носителя локального непосредственного соединения (если имеются), такие как предпочтение распределения IP-адресов, могут включаться либо в сообщение NAS ATTACH REQUEST, либо в сообщение NAS PDN CONNECTIVITY REQUEST, и домашняя базовая станция 1 может включать такие параметры (если имеются), например, IP-адрес, либо в сообщение NAS ATTACH ACCEPT, либо в сообщение NAS ACTIVATE DEFAULT EPS BEARER CONTEXT REQUEST.

Если UE 2 использует значение нового типа EPS соединения в сообщении NAS ATTACH REQUEST, то домашняя базовая станция 1 должна предпочтительно использовать соответствующее новое значение результирующего IE EPS соединения, указывающего «соединение в режиме автономного локального непосредственного соединения», в сообщении NAS ATTACH ACCEPT. Также значение результирующего IE EPS соединения состоит из трех битов, допуская восемь значений, из которых в настоящее время определены только четыре, так что одно из четырех неиспользуемых значений может использоваться для нового указателя. Если ни одно из начальных сообщений NAS (то есть NAS ATTACH REQUEST и NAS PDN CONNECTIVITY REQUEST) не расширено параметрами, относящимися к установлению канала-носителя 22 локального непосредственного соединения (и вместо этого используются сообщение RRC UECapabilityInformation или заданные по умолчанию значения), то этот способ полезно обеспечивает плавную обратную совместимость с домашними базовыми станциями 1, которые не поддерживают локальное непосредственное соединение (по меньшей мере, не это решение локального непосредственного соединения). Если домашняя базовая станция 1 не перехватывает сообщения NAS ATTACH REQUEST и NAS PDN CONNECTIVITY REQUEST (инициированные согласно значению нового типа EPS соединения), то сообщения пересылаются на MME как обычно. MME будет интерпретировать значение типа EPS соединения, используя заданную по умолчанию интерпретацию «начальное соединение», инициировать процедуру активации контекста EPS канала по умолчанию и отправлять сообщение NAS ATTACH ACCEPT на UE 2, включающее указатель «начальное соединение» в результирующий IE EPS соединения. Исходя из этого значения результирующего IE EPS соединения UE 2 может заключить, что домашняя базовая станция 1 не поддерживала запрос режима автономного локального непосредственного соединения и что соответствующие UE сообщения NAS восходящей линии связи были пересланы в MME. UE 2 может затем выбирать, либо продолжить и принять, что канал на 3GPP базовую сеть 15 установлен, либо отсоединиться от сети.

Кроме того, вышеописанные три варианта второго типа осуществления настоящего изобретения могут использоваться, чтобы препятствовать соединению с базовой сетью 15, поскольку установлен канал-носитель 22 локального непосредственного соединения, что в результате дает режим автономного локального непосредственного соединения.

Если первый вариант второго типа примеров осуществления используется для установления режима автономного локального непосредственного соединения, UE 2 опускает сообщение NAS ATTACH REQUEST в целом, и вместо этого включает новое специальное сообщение NAS для запроса канала локального непосредственного соединения в сообщении RRC RRCConnectionSetupComplete (где обычно включалось бы сообщение NAS ATTACH REQUEST).

При использовании второго варианта по второму типу примеров осуществления для установления режима автономного локального непосредственного соединения UE 2 включает специальное значение APN, идентификационную информацию выделенного канала EPS или новый явный параметр сообщения в сообщение NAS PDN CONNECTIVITY REQUEST, чтобы указать, что запрашивается режим автономного локального непосредственного соединения. UE 2 должен включать этот указатель в сообщение NAS PDN CONNECTIVITY REQUEST, которое отправляется вместе с сообщением NAS ATTACH REQUEST.

Также является возможным использовать третий вариант по второму типу примеров осуществления, чтобы устанавливать режим автономного локального непосредственного соединения. В таком случае UE 2 не будет включать какое-либо сообщение NAS ATTACH REQUEST в сообщение 131 RRC RRCConnectionSetupComplete (а также какое-либо сообщение NAS PDN CONNECTIVITY REQUEST). Вместо этого оно включит сообщение NAS BEARER RESOURCE ALLOCATION REQUEST (либо с идентификационной информацией выделенного канала EPS или специальным указателем QoS) в сообщение RRC RRCConnectionSetupComplete. Альтернативно, UE 2 может не включать какое-либо NAS сообщение вообще в сообщение 131 RRC RRCConnectionSetupComplete и вместо этого впоследствии отправлять сообщение NAS BEARER RESOURCE ALLOCATION REQUEST в сообщении RRC ULInformationTransfer, которое иллюстрируется на фиг.13.

Вышеописанные реализации локального непосредственного соединения без соединения UE к базовой сети 15 3GPP имеют следствием ситуацию, подобную открытой WLAN, то есть WLAN без шифрования и аутентификации. Это может быть приемлемым в некоторых приложениях, но в других приложениях может быть желательной более высокая степень защиты. Аутентификация и шифрование радиоинтерфейса требуют участия базовой сети 15 3GPP. Обычно базовая сеть 3GPP выполняет процедуру аутентификации на основании совместно-используемого секретного значения в USIM и AuC/HSS (центр аутентификации/сервер собственных абонентов) и ключи шифрования формируются в процессе. Однако участие базовой сети 15 3GPP в некотором смысле противоречит цели установления трафика локального непосредственного соединения без соединения к базовой сети 15 3GPP. Одной необязательной возможностью достижения более высокой степени защиты, выполнимой без участия базовой сети 15 3GPP, является разрешить в домашней базовой станции 1 контроль доступа на основе IMSI. Два условия должны выполняться: перечень абонентов, которым разрешен доступ к домашней базовой станции 1, хранится в домашней базовой станции 1 и IMSI должен передаваться от UE 2 в течение или прежде установления канала локального непосредственного соединения. Первое условие выполняется, если перечень доступа домашней базовой станции (который определен владельцем домашней базовой станции 1) либо вводится непосредственно в домашнюю базовую станцию 1 (владельцем домашней базовой станции), либо переносится из объекта O&M, который содержит определенный владельцем перечень доступа (и который может вводиться в объект O&M, например, через web-интерфейс). Для выполнения второго условия необходимы некоторые модификации или расширения сигнализации, относящиеся к локальному непосредственному соединению. Что касается первого типа примеров осуществления, IMSI включается в RRC-сообщение 62, которое несет запрос радиоканала локального непосредственного соединения. Для второго типа примеров осуществления это является более сложным. Если способ использует сообщение NAS ATTACH REQUEST с новым типом EPS соединения («соединение режима автономного локального непосредственного соединения»), является достаточным сделать обязательным, чтобы UE 2 для этого типа соединения в качестве своей идентификационной информации включало IMSI, а не GUTI. Если используется первый вариант по второму типу примеров осуществления, IMSI должен включаться в сообщение запроса установления выделенного радиоканала локального непосредственного соединения. Если используется второй вариант по второму типу примеров осуществления, то или сообщение NAS ATTACH REQUEST, или сообщение NAS PDN CONNECTIVITY REQUEST, посланное вместе с ним, может нести требуемую идентификационную информацию. Как описано для способа "dedicated-EPS-attach-type" (специальный тип EPS соединения), для UE 2 может быть установлено обязательным включать IMSI в качестве своей идентификационной информации в сообщение NAS ATTACH REQUEST при запросе канала-носителя 22 локального непосредственного соединения. Альтернативно IMSI может включаться в сообщение NAS PDN CONNECTIVITY REQUEST, несущее указатель запроса канала локального непосредственного соединения. Если используется третий вариант по второму типу примеров осуществления, IMSI должен включаться в сообщение NAS BEARER RESOURCE ALLOCATION REQUEST, несущее указатель запроса канала локального непосредственного соединения. При этих расширениях/модификациях взамен домашняя базовая станция 1 может проверять принятый IMSI на соответствие своему перечню доступа и отклонять запросы канала локального непосредственного соединения от несанкционированных UE 2. Обратите внимание, однако, что при этом способе IMSI не аутентифицируется, так что злонамеренный (несанкционированный) пользователь может все еще обойти этот контроль доступа, поставляя ложный IMSI на домашнюю базовую станцию 1 (но способ обеспечивает по меньшей мере некоторый уровень защиты, поскольку «подделка» IMSI не является простой задачей для выполнения).

Другой вид контроля доступа может достигаться введением личного идентификационного номера (PIN) или пароля, который UE 2 должно подавать на домашнюю базовую станцию 1, чтобы получить разрешение доступа. Владелец домашней базовой станции может вводить PIN-код или пароль непосредственно в домашнюю базовую станцию 1. Альтернативно PIN-код или пароль могут быть сконфигурированы посредством O&M (после того, как владелец домашней базовой станции ввел PIN-код или пароль в узел O&M, например, через web-интерфейс). Еще одной альтернативой является то, что PIN-код или пароль поступают заранее сконфигурированными или жестко запрограммированными при доставке домашней базовой станции 1. Для подготовки, чтобы UE 2 был разрешен доступ, пользователь должен ввести (например, вручную) PIN-код или пароль в UE 2, где он может использоваться однократно или сохраняться, чтобы повторно использоваться в последующих случаях. Чтобы передать PIN-код (или пароль) на домашнюю базовую станцию 1, UE 2 будет включать его в одно из сообщений, используемых для запроса канала-носителя 22 локального непосредственного соединения, либо в виде отдельного параметра, либо интегрированного в один из существующих параметров, например, в виде части специального значения APN.

Намного более высокий уровень защиты, конечно, может достигаться при использовании обычных алгоритмов EPS аутентификации и формирования ключа шифрования, но это потребует соединения к базовой сети 15 3GPP. Возможным приемом решения может являться соединение сначала к базовой сети 15 3GPP, аутентификация и установление шифрования радиоинтерфейса, установление канала-носителя 22 локального непосредственного соединения между UE 2 и домашней базовой станцией 1 и затем отсоединение от базовой сети 15 3GPP, но поддержание канала-носителя 22 локального непосредственного соединения между UE 2 и домашней базовой станцией 1. Альтернативно UE 2 может отсоединиться от базовой сети 15 3GPP (но и UE 2, и домашняя базовая станция 1 поддерживают установленные контексты безопасности) перед установлением канала-носителя 22 локального непосредственного соединения. Это также требует, чтобы UE 2 не зашифровывало сообщения NAS обычным образом. Обычно сообщения NAS зашифровываются между UE 2 и MME, так что если сообщения NAS подлежат интерпретации домашней базовой станцией 1 (как в примерах осуществления второго типа), они не должны зашифровываться обычным образом. Либо UE 2 должно отправлять им незашифрованное или использовать шифрование, обычно выделенное для сигнализации RRC.

Другим возможным приемом могло быть использование в сообщении NAS ATTACH REQUEST нового типа EPS соединения (или другого указателя в существующем сообщении NAS или даже полностью нового сообщения NAS), который будет запускать MME, чтобы только осуществлять аутентификацию и обеспечивать ключи шифрования, и затем более ничего не делать. То есть MME не будет фактически соединять UE 2, и не будет создавать информацию состояния (и, таким образом, никакого контекста UE). Единственный результат этого участия MME состоит в том, что UE 2 аутентифицируется, и что устанавливается шифрование между UE 2 и домашней базовой станцией 1.

Кроме того, при этих приемах использование процедур защиты, контроля доступа в EPS в терминах того, позволено ли UE 2 осуществлять доступ к этой конкретной домашней базовой станции 1, может выполняться посредством MME, как, вероятно, имело бы место для обычного функционирования домашней базовой станции. Альтернативно, основанный на IMSI контроль доступа на основе IMSI, PIN или пароля может выполняться домашней базовой станцией 1, как описано выше. Однако основанный на IMSI контроль доступа требует, чтобы домашняя базовая станция 1 имела сведения, что IMSI, используемый ею для контроля доступа, является тем же IMSI, который использовался в процедуре аутентификации MME. Для обеспечения этого UE 2 должно отправлять IMSI (а не GUTI) в сообщении NAS ATTACH REQUEST (или новом сообщении NAS), так что домашняя базовая станция 1 может отследить его.

Альтернативный путь для использования механизмов соглашения об аутентификации и ключах (AKA) в EPS без участия MME будет состоять в том, что домашняя базовая станция 1 (вместо MME) инициирует процедуру в отношении UE 2 и осуществляет связь с сервером HSS/AAA оператора посредством протокола AAA (аутентификации, авторизации и ведения учета) (например, протокола Diameter) через Internet или через туннель 13 IPsec и транспортную сеть в сети оператора. Чтобы давать возможность домашней базовой станции 1 действовать в качестве клиента AAA и осуществлять связь с сервером HSS/AAA оператора, домашняя базовая станция 1 должна быть конфигурирована (предпочтительно посредством O&M при установке) с полностью определенным именем домена (FQDN) (или IP-адресом) сервера HSS/AAA оператора. В направлении UE 2 домашняя базовая станция 1 будет использовать EAP-AKA, несомый в PANA (Протокол для переноса аутентификации для сетевого доступа), чтобы выполнять процедуру установления аутентификации и ключа шифрования. Подходящим выбором протокола AAA может быть поддерживающее EAP приложение Diameter или RADIUS (дистанционная аутентификация мобильного пользователя коммутируемой сети) с поддержкой EAP. Альтернативно, домашняя базовая станция 1 эмулирует MME в течение процедуры AKA и использует сообщения NAS, которые обычно передает процедура AKA, а также инициирует шифрование. В этом случае домашняя базовая станция 1 будет использовать приложение Diameter, конфигурированное для использования с сетями 3GPP в отношении сервера HSS/AAA.

Еще один способ обеспечивать защиту для сценария, где трафик локального непосредственного соединения используется без соединения UE к базовой сети 15, должен использовать IKE или IKEv2 локально между UE 2 и домашней базовой станцией 1 на основании, например, предварительно совместно используемых ключей или криптографических сертификатов.

AKA на основе предварительно совместно используемого ключа может также исполняться локально между UE 2 и домашней базовой станцией 1 с использованием EAP-AKA, несомого в PANA.

Простой способ избегать трудности обратной совместимости с домашними базовыми станциями, которые не поддерживают локальное непосредственное соединение, или которые поддерживают способ локального непосредственного соединения, отличный от UE 2, состоит в том, чтобы давать возможность домашней базовой станции 1 объявлять поддержку ею локального непосредственного соединения в широковещательной системной информации. Тогда UE 2 может приспосабливаться к возможностям домашней базовой станции (или воздерживаться от использования локального непосредственного соединения в случае, если оно не «понимает» указатели возможностей локального непосредственного соединения в системной информации, или если UE 2 и домашняя базовая станция 1 не являются совместимыми (то есть возможности локального непосредственного соединения для UE 2 и домашней базовой станции 1 не совпадают), или если UE 2 по другим причинам не согласуется с возможностями локального непосредственного соединения для домашней базовой станции 1). Другой способ решения вопроса обратной совместимости состоит в принятии, что домашняя базовая станция 1 может «не понимать» относящиеся к локальному непосредственному соединению сообщения и/или указатели UE. Для первого типа примеров осуществления настоящего изобретения это будет означать, что домашняя базовая станция 1 будет вероятно игнорировать новое специальное сообщение RRC для запроса радиоканала локального непосредственного соединения, которое домашняя базовая станция 1 не понимает. При отсутствии ожидаемого ответа (возможно после ряда повторений) UE 2 заключит, что домашняя базовая станция 1 не поддерживает требуемый механизм локального непосредственного соединения и затем может выбирать, либо пытаться установить обычный канал-носитель на базовую сеть 15 3GPP вместо этого, либо вообще отказаться от установления канала-носителя. Для второго типа примеров осуществления настоящего изобретения обратная совместимость при этом подходе зависит от того, каким образом MME обрабатывает неизвестные, непредвиденные и ошибочные данные протокола NAS. Если MME может выполняться с возможностью игнорировать неизвестные/не являющиеся понятными параметры сообщений или значения параметров (или использовать заданные по умолчанию интерпретации, если подходят), тогда обратная совместимость достигается довольно легко. Если домашняя базовая станция 1 пересылает относящиеся к локальному непосредственному соединению сообщения NAS, которые ей следовало перехватить, на MME, то MME, может интерпретировать их в виде обычных сообщений и отвечать на них по существу. Исходя из отсутствия ожидаемой информации в сообщении(ях) ответа UE 2 может затем заключить, что домашняя базовая станция 1 не поддерживает предполагаемый механизм локального непосредственного соединения, и что сообщение(я) ответа поступает(ют) от MME. UE 2 тогда может выбрать либо продолжить процедуру и установить обычный канал-носитель (для трафика нелокального непосредственного соединения), или преждевременно прекратить установление канала-носителя.

Хотя в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения UE 2 контролирует, какой трафик должен выводиться локально, и какой трафик должен обрабатываться как обычный трафик (системы) 15 3GPP, оператор может все еще осуществлять полное управление функциональностью локального непосредственного соединения в целом. С помощью средств O&M оператор может, например, управлять, следует ли разрешать или запрещать функциональность локального непосредственного соединения в домашней базовой станции 1. Это управление разрешения/запрещения может быть условным, например, на основании дня недели и/или времени дня. Оно также может быть в большей степени гранулярным и различаемым между локальным непосредственным соединением для локального трафика сети CPE и локальным непосредственным соединением для доступа к сети Internet, так что функциональность локального непосредственного соединения разрешается для одного из типов трафика, но не для другого. Даже более тонко структурированное управление может загружать фильтры пакетов на домашнюю базовую станцию 1, указывая, например, каковы адреса назначения, которым разрешено локально выводиться, или каковы адреса назначения, которые не должны локально выводиться.

На фиг.17 показана схематичная структурная схема узла 170 O&M в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения. Узел 170 O&M содержит блок 171 управления, который выполнен с возможностью осуществлять связь с домашней базовой станцией 1, чтобы разрешать или запрещать домашнюю базовую станцию для транспортирования посредством локального непосредственного соединения.

Другой подход для осуществляемого оператором управления состоит в указании в данных абонента, разрешается ли абоненту (условно (например, на основании времени дня, или какая домашняя базовая станция 1 (или CSG ID) используется) или, безусловно) использование функциональности локального непосредственного соединения, или не разрешается. Данные абонента будут загружаться по сети на MME (вместе с другими данными абонента) от HSS в качестве результата сетевого соединения, или обновления области отслеживания, и MME, в свою очередь, будет инструктировать домашнюю базовую станцию 1 соответственно посредством надлежащего сообщения прикладного протокола S1 AP, например, сообщения S1 AP INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST (запрос установки начального контекста (включающего в себя инструкции в один или несколько новых IE)).

Варианты осуществления изобретения, которые были описаны подробно выше, основываются на контексте EPS (SAE/LTE) и том, что домашней базовой станцией 1 является HeNB. Специалист в данной области техники, однако, поймет, что очевидным является конфигурирование вышеописанных вариантов осуществления для 3G и узлам HNB. Соответствующие сообщения и параметры также могут использоваться в протоколах 3G.

Чтобы конфигурировать первый тип примеров осуществления для 3G, могут вводиться новые RRC-сообщения 3G для установления канала-носителя локального непосредственного соединения таким же образом, как описано выше, в терминах RRC-сообщений в LTE. Альтернативно, могут использоваться новые указатели в существующих сообщениях, например, в соответствующем 3G RRC сообщении RRC CONNECTION REQUEST или сообщении 3G RRC MEASUREMENT REPORT.

Чтобы конфигурировать второй тип примеров осуществления настоящего изобретения для 3G, сообщения NAS могут быть заменены 3G GPRS сообщениями управления сеансом связи. Для первого варианта второго типа примеров осуществления новые 3G GPRS сообщения управления сеансом для установления канала-носителя локального непосредственного соединения могут вводиться таким же образом, как описано выше в терминах NAS-сообщений в EPS. Для второго варианта второго типа примеров осуществления сообщение NAS PDP CONNECTIVITY REQUEST может быть заменено сообщением 3G ACTIVATE PDP CONTEXT REQUEST (со специальным значением APN или специальным значением NSAPI или LLC SAPI (вместо специального значения идентификационной информации EPS канала-носителя) или специального указателя QoS) или сообщением 3G ACTIVATE SECONDARY PDP CONTEXT REQUEST (со специальным значением NSAPI (идентификатор точки доступа к услугам сетевого уровня) или SAPI (идентификатор точки доступа к службе) LLC (управление логическим каналом) (вместо специального значения идентификационной информации канала-носителя в EPS) или специального указателя QoS). Для третьего варианта второго типа примеров осуществления сообщение NAS BEARER RESOURCE ALLOCATION REQUEST может быть заменено сообщением 3G MODIFY PDP CONTEXT REQUEST (со специальным значением SAPI LLC или специальным указателем QoS) или сообщением 3G ACTIVATE SECONDARY PDP CONTEXT REQUEST (со специальным значением NSAPI или LLC SAPI (вместо специального значения идентификационной информации EPS канала-носителя) или специального указателя QoS).

В различных примерах осуществления настоящего изобретения именно UE 2 выполняет отделение трафика, подлежащего транспортированию посредством локального непосредственного соединения, от трафика, который должен проходить базовую сеть 15, посредством отправки трафика, подлежащего транспортированию посредством локального непосредственного соединения, на домашнюю базовую станцию 1 на установленном канале-носителе 22 локального непосредственного соединения. Эта процедура иллюстрируется на фиг.14, которая является схемой последовательности операций, иллюстрирующей способ в UE 2 согласно примеру осуществления настоящего изобретения. На этапе 141 UE 2 осуществляет связь с домашней базовой станцией 1 для установления канала-носителя 22 локального непосредственного соединения, в соответствии с любой из различных процедур установления, описанных подробно выше. Если выделенный IP-адрес должен использоваться для трафика локального непосредственного соединения, этот IP-адрес может быть получен как составляющая этапа 141 установления канала-носителя 22 локального непосредственного соединения или отдельно на этапе 142, на котором UE осуществляет связь с сервером DHCP, чтобы получить выделенный IP-адрес, как описано подробно выше. На этапе 143 UE идентифицирует трафик восходящей линии связи, который должен подлежать транспортированию посредством локального непосредственного соединения, и на этапе 144 UE отправляет идентифицированный трафик восходящей линии связи на домашнюю базовую станцию 1 на установленном канале-носителе 22 локального непосредственного соединения. Следует отметить, что этап 141 может запускаться посредством UE, идентифицирующим трафик восходящей линии связи, который подлежит транспортированию посредством локального непосредственного соединения, так что этап 143 фактически выполняется перед этапом 141. Но идентификация трафика восходящей линии связи, подлежащего локальному транспортированию, также выполняется постоянно в UE, пока формируется трафик восходящей линии связи. Также возможно, что этап 141 запускается, как только UE соединяется с домашней базовой станцией 1, независимо от того, был ли или не был какой-либо трафик восходящей линии связи идентифицирован для транспортирования посредством локального непосредственного соединения.

На фиг.15 показана схема последовательности операций, иллюстрирующая способ согласно примеру осуществления настоящего изобретения, который может выполняться в домашней базовой станции 1 в связи с режимом локального непосредственного соединения. На этапе 151 домашняя базовая станция осуществляет связь с UE 2 для установления канала-носителя 22 локального непосредственного соединения. Если UE выполнило запрос, что ожидает принять выделенный IP-адрес для трафика локального непосредственного соединения, домашняя базовая станция может также осуществлять связь с сервером DHCP, чтобы получить такой выделенный IP-адрес от имени UE, каковое иллюстрируется этапом 156. Различные возможные варианты обеспечения UE выделенным IP-адресом для трафика локального непосредственного соединения были описаны подробно выше. После установления канала-носителя локального непосредственного соединения, домашняя базовая станция 1 может начинать прием трафика восходящей линии связи от мобильного терминала на канале-носителе локального непосредственного соединения, этап 152. На этапе 153 домашняя базовая станция 1 пересылает трафик, принятый от мобильного терминала на канале-носителе локального непосредственного соединения, в соответствии с транспортированием посредством локального непосредственного соединения, которое означает пересылку либо на локальный узел 4 по локальной сети 20 CPE, либо на сеть 21 Internet через сеть 14 доступа. В обоих случаях этот трафик пересылается вне туннеля 13 IPsec, так что он не проходит на базовую сеть 15. Трафик нисходящей линии связи, который домашняя базовая станция принимает от локального узла в локальной сети 20 CPE или от сети Internet вне туннеля 13 IPsec на этапе 154, пересылается на UE на канале-носителе 22 локального непосредственного соединения.

На фиг.16 показана схематичная блок-схема, которая иллюстрирует вариант осуществления мобильного терминала (UE) 2 согласно настоящему изобретению. Мобильный терминал 2 содержит радиоинтерфейс 164, посредством которого мобильный терминал способен осуществлять связь, например, с домашней базовой станцией. Мобильный терминал 2 дополнительно содержит блок 163 ввода и блок 162 вывода, выполненные с возможностью, соответственно, принимать и пересылать пакеты данных через интерфейс 164. Блок 161 обработки в мобильном терминале 2 выполнен с возможностью исполнять вышеуказанные этапы 141 и 143 (и возможно также необязательный этап 142). На фиг.16 также иллюстрируется, что мобильный терминал 2 может включать в себя запоминающее устройство для хранения информации конфигурации, которая определяет, для какого трафика транспортирование посредством локального непосредственного соединения является предпочтительным. Специалист в данной области техники из описания в документе поймет, как различные блоки мобильного терминала 2 могут быть осуществлены при использовании аппаратных средств, микропрограммного обеспечения и/или программного обеспечения.

На фиг.18 показана схематичная блок-схема, которая иллюстрирует вариант осуществления домашней базовой станции 1 согласно настоящему изобретению. Домашняя базовая станция 1 содержит радиоинтерфейс 3, посредством которого домашняя базовая станция способна осуществлять связь с одним или несколькими мобильными терминалами (UE). Домашняя базовая станция также содержит интерфейсы 181 и 183, через которые домашняя базовая станция может соединяться с множеством локальных узлов и базовой сетью системы мобильной телекоммуникации (например, базовой сетью 15 3GPP) и сетью 21 Internet через сеть 14 доступа. Следует отметить, что в зависимости от прикладного сценария интерфейсы 181 и 183 могут быть объединены или частично объединены. Например, в первом сценарии, описанном выше, домашняя базовая станция 1 будет использовать для отправки пакетов на сеть 21 Internet такой же интерфейс, как использует для отправки пакетов на локальные узлы 4. Домашняя базовая станция дополнительно содержит блок 182 ввода и блок 184 вывода, конфигурированные, соответственно, для приема и пересылки пакетов данных через интерфейсы. Блок 185 обработки в домашней базовой станции 1 выполнен с возможностью исполнять вышеуказанный этап 151 (и возможно также необязательный этап 156). На фиг.18 также иллюстрируется, что домашняя базовая станция может включать в себя NAT 17, как обсуждено. Кроме того, домашняя базовая станция может включать в себя ALG, хотя это не иллюстрируется на фиг.18. Специалист в данной области техники из описания в документе поймет, каким образом различные модули домашней базовой станции 1 могут быть осуществлены с использованием аппаратных средств, микропрограммного обеспечения и/или программного обеспечения.

На фигурах чертежей и в описании были раскрыты типичные предпочтительные варианты осуществления изобретения и, хотя употребляются специальные термины, они используются лишь в обобщенном и описательном смысле, а не с целями ограничения объема изобретения, излагаемого в нижеследующей формуле изобретения.

Краткий перечень сокращений, используемых в документе

3G - 3-е поколение (систем связи)

3GPP - Проект партнерства систем связи 3-го поколения

AAA - Аутентификация, авторизация и ведение учета

ADSL - Асимметричная цифровая абонентская линия

AKA - Соглашение об аутентификации и ключах

ALG - Шлюз прикладного уровня/Шлюз уровня приложения

APN - Имя точки доступа

ARP - Протокол преобразования адресов

AuC - Центр аутентификации

BB - Широкополосная связь

CPE - Оборудование, расположенное в помещении клиента

CSG - Закрытая группа абонентов

CSG ID - Идентификационный номер закрытой группы абонентов

DHCP - Протокол динамического конфигурирования хост-узла

DNS - Доменная система имен

DSL - Цифровая абонентская линия

EAP - Расширяемый протокол аутентификации

EPS - Усовершенствованная система пакетной передачи

ESP - Безопасное закрытие содержания (протокол ESP)

E-UTRAN - Усовершенствованная универсальная наземная сеть радиодоступа

FQDN - Полностью определенное имя домена

GGSN - Шлюз с поддержкой GPRS

Gi - Интерфейс между GGSN UMTS и внешней сетью

GPRS - Система пакетной радиосвязи общего назначения

GUTI - Глобальный уникальный временный идентификационный номер

HeNB - Домашний усовершенствованный Узел B

HN - Домашний (усовершенствованный) Узел B (то есть или домашний Узел B, или домашний усовершенствованный Узел B)

HNB - Домашний Узел B

HSS - Сервер собственных абонентов

ID - Идентификационная информация (номер)

IE - Информационный элемент

IEEE - Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (ИИЭР)

IKE - Протокол IKE (обмена для выбора ключа)

IKEv2 - Протокол IKE версии 2

IMSI - Международный идентификационный номер (код) мобильного абонента

IP - Протокол Internet

IPsec - Протокол безопасной передачи IP-пакетов (как определено в документе RFC 4301)

IPv4 - Протокол Internet версии 4

IPv6 - Протокол Internet версии 6

Iu - Интерфейс между RNC и базовой сетью в UMTS

L2 - Уровень 2 (канал передачи данных)

LAN - Локальная (вычислительная) сеть

LBO - Локальное непосредственное соединение (Local Breakout)

LLC - Управление логическим каналом

LLC SAPI - Идентификатор точки доступа к службе управления логическим каналом

LTE - «Долговременное» развитие

MAC - Управление доступом к среде передачи

MGW - Шлюз среды передачи

MIPv6 - Протокол IPv6 мобильной связи

MME - Модуль управления мобильностью

MSC - Центр коммутации мобильной связи

NAS - Слой без доступа

NAT - Трансляция/транслятор сетевых адресов

NSAPI - Идентификатор точки доступа к услугам сетевого уровня

O&M - Управление и (техническое) обслуживание

PANA - Протокол для переноса аутентификации для сетевого доступа

PDCP - Протокол конвергенции пакетных данных

PDN - Сеть пакетной передачи данных

PIN - Персональный идентификационный номер

QoS - Качество обслуживания

RADIUS - Дистанционная аутентификация мобильного пользователя коммутируемой сети

RFC - Материал «рабочее предложение»

RLC - Управление линией радиосвязи

RNC - Контроллер радиосети

RRC - Управление радиоресурсами

S1 - Интерфейс между E-UTRAN и базовой сетью в EPS (например, между eNode B и MME/S-GW).

S1 AP - Прикладной протокол S1 (протокол, используемый между (H)eNB и MME).

SAE - Развитие архитектуры системы

SAPI - Идентификатор точки доступа к службе

SGSN - Обслуживающий узел с поддержкой GPRS

SGi - Интерфейс между шлюзом PDN EPS и внешней сетью

S-GW - Обслуживающий шлюз

SGSN - Обслуживающий узел с поддержкой GPRS

TS - Техническое описание

UE - Оборудование пользователя

UMTS - Универсальная система мобильной связи

UPnP - Универсальное подключение к компьютеру дополнительного оборудования и самоконфигурирование системы

USIM - Универсальный модуль идентификации абонента

WLAN - Беспроводная локальная сеть (БЛВС)

xDSL - X Цифровая абонентская линия (ссылка на семейство технологий DSL, где "X" обозначает любой из символов, которые могут находиться перед "DSL", например, A или V)