Método y dispositivo para identificar un equipo de usuario y un dispositivo para asignar una identidad temporal.

Un método para identificar un equipo de usuario, UE, en una red de evolución de arquitectura de sistema,

SAE, endonde el método comprende:

la recepción (401) de una identidad de abonado móvil temporal para SAE, SAE-TMSI, asignada a un equipo de usuarioUE, que accede a la red SAE, en donde el SAE-TMSI al menos comprende: un identificador para un agrupamiento derecursos, pool-ID, un identificador para entidad de gestión de movilidad, MME-ID y un identificador temporal del equipoUE y

la identificación (402) del UE en función del SAE-TMSI.

Método y dispositivo para identificar un equipo de usuario y un dispositivo para asignar una identidad temporal

Campo de la invención La presente invención se refiere a tecnologías de comunicaciones y en particular, a un método y un aparato para identificar el equipo de usuario (UE) y un método para transmitir y asignar un identificador temporal.

Antecedentes de la invención Con el desarrollo de la red, en el Proyecto de Asociación de la Tercera Generación (3GPP) , los fabricantes están investigando activamente la Evolución a Largo Plazo (LTE) /Evolución de Arquitectura de Sistema (SAE) . Según se ilustra en la Figura 1, la arquitectura de LTE/SAE incluye: una Entidad de Gestión de Movilidad (MME) 11, configurada para memorizar un contexto de gestión de movilidad de un UE, por ejemplo, identificador de usuario, estado de gestión de movilidad e información de localización, para gestionar la señalización de Estrato no de Acceso (NAS) y para garantizar la seguridad de la señalización de NAS y una pasarela (GW) de SAE que incluye una pasarela de servicio (S-GW) 121 y una Pasarela GW de Red de Datos en Paquetes (PDN) 122, en donde la S-GW y la P-GW son dos entidades lógicas que pueden existir en la misma entidad física o en diferentes entidades físicas.

La pasarela S-GW memoriza el contexto del plano de usuarios del UE, por ejemplo, dirección de IP e información de ruta del UE y realiza la supervisión legal y el encaminamiento de datos en paquetes. La interfaz S11 entre la pasarela S-GW y la MME es responsable de la comunicación entre la MME y la pasarela S-GW e intercambiando información de gestión de movilidad e información de control de sesión de un UE.

La MME 11 funciona junto con una Red de Acceso Radio Terrestre Universal-Evolucionada (E-UTRAN) para realizar la conexión de plano de control a través de la interfaz de S1-MME. La pasarela S-GW funciona junto con la red E-UTRAN para realizar la conexión del plano de usuarios a través de la interfaz S1-U. La MME 11 está conectada con el Nodo de Soporte de GPRS de servicio (SGSN) de 2G/ 3G a través de una interfaz S3 y sirve como un anclaje del plano de control de movilidad entre la red 3G y la red SAE del equipo UE. La pasarela S-GW está conectada con la red SGSN 2G/3G a través de una interfaz S4 y sirve como un anclaje del plano de usuario de movilidad entre la red 3G y la red SAE del UE.

La pasarela P-GW 122 sirve como un anclaje del plano de usuarios para un UE para acceder a PDN, se comunica con una PDN externa a través de un punto de referencia SGi y realiza el encaminamiento de paquetes y su reenvío, mejora de facturación y reglas y filtrado de paquetes sobre la base de cada usuario. La pasarela P-GW 122 está conectada con la pasarela S-GW 121 a través de una interfaz S5 o S8 (en el caso de itinerancia) para transmitir la información de control de soporte tal como creación de soporte, modificación de soporte y borrado de soporte y para encaminar los datos en paquetes.

Una Función de Reglas de Facturación y Política (PCRF) 13 transmite información de Calidad de Servicio (QoS) y de control de políticas de facturación a la pasarela P-GW a través de una interfaz S7.

Un concepto de Identificador de Abonado Móvil Temporal (TMSI) está implicado en la red SAE y el Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles (UMTS) . En un dominio de Circuitos Conmutados (CS) , el identificador se conoce como TMSI; en un dominio de Paquetes Conmutados (PS) , el identificador se conoce como TMSI de paquetes (P-TMSI) . El TMSI está diseñado para evitar que un usuario sea objeto de seguimiento cuando el Identificador Internacional de Abonado Móvil (IMSI) del usuario está expuesto a una interfaz de aire, que puede dar lugar a la infracción de la privacidad del usuario. Por lo tanto, después de que el usuario se incorpore a la red, la SGSN o el Centro de Conmutación Móvil (MSC) asignan un TMSI o un P-TMSI a un equipo de usuario UE. Por ejemplo, la red SGSN asigna un P-TMSI al UE y el MSC asigna un TMSI al UE. El TMSI es único en un Área de Localización (LA) del UE o el P-TMSI es único en un Área de Encaminamiento (RA) , en donde una LA puede tener varias RAs. Cuando el usuario accede a la red, se puede utilizar un TMSI o un P-TMSI como el identificador del UE. Cuando el usuario realiza la paginación de búsqueda de enlace descendente, el usuario puede ser identificado por un TMSI o un P-TMSI. Si el UE descubre la información de búsqueda con el TMSI o el P-TMSI del UE en el canal de búsqueda, el UE inicia el acceso.

Cuando el UE accede a un nuevo nodo de red central, si no se introduce el concepto de Iu-flex, el nuevo nodo busca el nodo antiguo para obtener el contexto del UE en función de un identificador de LA (LAI) o un identificador de RA (RAI) . Debido a la existencia de la Iu-flex, el identificador LAI y el RAI no es suficiente para la búsqueda del nodo antiguo. En consecuencia, la función del TMSI o del P-TMSI se adopta, además, junto con LAI/RAI para determinar el nodo antiguo. La interfaz Iu-flex significa que existe una relación de ‘muchas a muchas’ entre los dispositivos de red de acceso y los dispositivos de red central en la interfaz Iu. Por ejemplo, un RNC está conectado con muchas SGSNs y una SGSN puede acceder a muchos RNCs. Los múltiples SGSNs constituyen un agrupamiento de recursos. En un agrupamiento de recursos, múltiples nodos de red central (tal como SGSN) están conectados con todos los nodos de Red de Acceso Radio (RAN) (tal como RNC) en el agrupamiento de recursos. En el modo tradicional, sin embargo, un nodo de red de acceso está conectado con solamente un nodo de red central.

Además, en el caso de Iu-flex, la red RAN puede encontrar el nodo, que el UE registra en función de la información en el TMSI/P-TMSI según se detalla a continuación.

El TMSI/P-TMSI incluye 0 a 10 bits configurables que pueden servir como un identificador de recursos de red (NRI) . El NRI se utiliza para distinguir diferentes nodos de red central en un agrupamiento de recursos. Cuando el UE accede al agrupamiento por primera vez, el nodo RAN es incapaz de encontrar el nodo NAS correspondiente a través de la Función de Selección de Nodo NAS (NNSF) , con lo que el nodo RAN selecciona un nodo de red de central adecuado en función de principios tales como utilización compartida de la carga. Después del registro con un nodo CN en el agrupamiento de recursos, cuando se desplaza en el agrupamiento de recursos, el UE no cambia el nodo CN. El principio es como sigue: el nodo de red central, en el que se registra el UE, asigna un TMSI o un P-TMSI al UE y el TMSI

o el P-TMSI transmite un NRI que representa el nodo de red central. De este modo, cuando el UE intenta acceder, el UE envía un mensaje de Transferencia Directa (DT) inicial a la RAN, en donde el mensaje transmite el TMSI o el P-TMSI. El nodo RAN selecciona el nodo de red central anteriormente registrado correspondiente al NRI en el TMSI o P-TMSI recibido. Por lo tanto, el equipo de usuario UE se desplaza dentro del agrupamiento de recursos, mientras que el nodo de red central se mantiene sin cambios. No obstante, cuando el UE sale del agrupamiento de recursos, el nodo RAN es incapaz de encontrar el nodo CN con el correspondiente NRI, el nodo RAN reselecciona un nuevo nodo de red central y el equipo UE se desplaza dentro del nuevo agrupamiento de recursos, todavía con el nodo de red central mantenido sin cambio.

El TMSI o P-TMSI anterior está constituido por 32 bits, incluyendo varios (generalmente dos) bits para distinguir el dominio de PS y el dominio de CS, 0-10 bits configurables para NRI (0 bit indica ninguna flexibilidad) , varios bits para un identificador de reinicio y varios otros bits. Los bits se pueden asignar, de forma adaptativa, en función del desarrollo de la red.

Por ejemplo, en un TMSI o P-TMSI, se utilizan dos bits para distinguir el TMSI y el P-TMSI, cinco bits se utilizan como un identificador de reinicio que impide la asignación de un TMSI asignado causada por el reinicio del nodo, se usan siete bits como NRI y los 18 bits restantes están disponibles para asignación de un identificador de UE a cada nodo de red central.

En la técnica anterior, un TMSI o un P-TMSI está diseñado en un agrupamiento de recursos. Según se ilustra en la Figura 2, los agrupamientos de recursos incluyen: Pool 21, Pool 22, Pool 23, Pool 24, Pool 25 y Pool 26. Los NRIs del Pool 21 son 16-20; los NRIs del Pool 22 son 11-15; el NRI del Pool 23 es 1; los NRIs del Pool 24 son 6-10; los NRIs del Pool 25 son 1-5 y el NRI del Pool 26 es 11. Según se representa en la Figura 2, se supone que Pool 21, Pool 22, Pool 24 y Pool 25 están parcialmente solapados; cada agrupamiento de recursos incluye cinco nodos de red central, en donde... [Seguir leyendo]

1. Un método para identificar un equipo de usuario, UE, en una red de evolución de arquitectura de sistema, SAE, en donde el método comprende:

la recepción (401) de una identidad de abonado móvil temporal para SAE, SAE-TMSI, asignada a un equipo de usuario UE, que accede a la red SAE, en donde el SAE-TMSI al menos comprende: un identificador para un agrupamiento de recursos, pool-ID, un identificador para entidad de gestión de movilidad, MME-ID y un identificador temporal del equipo UE y

la identificación (402) del UE en función del SAE-TMSI.

2. El método según la reivindicación 1, en donde el identificador pool-ID es único en una red móvil terrestre pública, PLMN, o el identificador pool-ID se reutiliza en un agrupamiento de recursos sin parte de solapamiento y

el identificador MME-ID es único en un agrupamiento de recursos y el identificador temporal de UE es único en una entidad MME.

3. El método según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, en donde la identificación del UE temporalmente en función del SAE-TMSI, comprende:

la selección (602) de una MME en un agrupamiento de recursos correspondiente a una entidad de red de acceso radio, RAN, evolucionada en función del pool-ID y del MME-ID en el SAE-TMSI, cuando el equipo UE accede a la entidad RAN evolucionada, si la MME en el agrupamiento de recursos es pertinente para el pool-ID y el MME-ID en el SAE-TMSI y la entidad RAN evolucionada determina que un antiguo identificador de zona de seguimiento, TAI, del UE, pertenece al agrupamiento de recursos o la selección (602) de una MME en un agrupamiento de recursos correspondiente a una entidad RAN evolucionada en función de un principio, si ninguna MME en el agrupamiento de recursos es pertinente para el pool-ID y el MME-ID en el SAE-TMSI o si la entidad RAN evolucionada determina que el antiguo identificador TAI del UE no pertenece al agrupamiento de recursos.

4. El método según la reivindicación 3, en donde el principio comprende cualquiera o varios principios de equilibrado de carga.

5. El método según cualquiera de las reivindicaciones 3 y 4, en donde después de seleccionar una MME, el método comprende, además:

el reenvío (603) , por la entidad RAN evolucionada, de un mensaje de UE inicial recibido desde el UE a la MME y

la reselección (605, 606) de una nueva MME si la entidad RAN evolucionada recibe una orden de reencaminamiento reenviada por la MME.

6. El método según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, en donde después de seleccionar una MME o de reseleccionar una nueva MME, el método comprende, además:

la obtención, por la MME o la nueva MME, de información de dirección de una antigua MME del UE y

la obtención de información de contexto o de identificador del UE a partir de la antigua MME en función de la información de dirección.

7. El método según la reivindicación 6, en donde la obtención de la información de dirección de una antigua MME del UE, comprende:

la obtención, por la MME o la nueva MME, de información de dirección de una antigua MME a partir del identificador pool-ID y del MME-ID en el SAE-TSMI transmitida por el UE, cuando el UE accede a la MME o a la nueva MME, en donde el identificador pool-ID en el SAE-TMSI es único en la red PLMN o la obtención de información de dirección de una MME antigua en función del antiguo TAI del UE o del antiguo TAI del UE junto con el SAE-TMSI, en donde el identificador pool-ID en el SAE-TMSI no es único en la red PLMN.

8. El método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde el método comprende, además:

la reasignación, por una MME, de un SAE-TMSI al UE, si se cumple un requisito preestablecido.

9. Un aparato para identificar un equipo de usuario UE, caracterizado porque el aparato comprende:

una unidad de recepción (141) , configurada para recibir una identidad de abonado móvil temporal-arquitectura de sistema evolucionada, SAE-TMSI, asignada a un UE que solicita la red SAE, en donde el SAE-TMSI al menos 5 comprende un identificador para el agrupamiento de recursos, pool-ID, un identificador de entidad de gestión de movilidad, MME-ID y un identificador temporal de UE y

una unidad de identificación temporal (142) , configurada para identificar el UE que solicita la red SAE en función del SAE-TMSI. 10

10. El aparato según la reivindicación 9, en donde la unidad de identificación temporal comprende una sub-unidad de determinación, una sub-unidad de selección y una sub-unidad de reselección y en donde:

la sub-unidad de determinación (1421) , está configurada para determinar si el identificador pool-ID y el identificador

MME-ID, en el SAE-TMSI, transmitido por una demanda de acceso son los mismos que un pool-ID y un MME-ID en el agrupamiento de recursos actual respectivamente y para enviar un resultado positivo a la sub-unidad de selección y para enviar un resultado negativo a la sub-unidad de reselección;

la sub-unidad de selección (1422) está configurada para seleccionar una MME correspondiente para el UE en función del 20 resultado positivo y

la sub-unidad de reselección (1423) está configurada para reseleccionar una nueva MME para el UE en función del resultado negativo.

11. Una entidad de gestión de movilidad, MME, en una red de evolución de arquitectura de sistema, SAE, en donde la MME comprende:

una unidad de asignación de identificador temporal (151) , configurada para asignar una identidad de abonado móvil temporal para SAE, SAE-TMSI a un equipo UE que solicita la red SAE, en donde el SAE-TMSI al menos comprende un 30 identificador de agrupamiento de recursos, pool-ID, un identificador de entidad de gestión de movilidad MME, MME-ID y un identificador temporal de UE.

12. La entidad MME según la reivindicación 11, en donde la MME comprende, además: una unidad de reasignación de identificador temporal (152) configurada para reasignar un SAE-TMSI para un equipo de usuario UE que cumple una 35 exigencia preestablecida de reasignación.

Servicios IP del operador (p.e. IMS, PSS, etc.)

Figura 1

Figura 2

Figura 3

Recepción de un SAE-TMSI asignado al UE que accede a una red SAE, en donde SAE-TMSI incluye al menos: un pool-id, un MME-id y un identificador temporal de UE

Utilización de SAE-TMSI para identificar temporalmente el UE que accede a la red SAE

Figura 4 Figura 5

601. DT inicial (NAS: Demanda TAU, SAE-TMSI)

602. Selección de la MME con

el mismo pool-id y el mismo MME-id

603. Mensaje UE inicial (NAS: demanda TAU)

604. Se determina que la MME no es la antigua MME del UE en función de la información tal como TAI

605. Orden de reencaminamiento 606. Proceso selección MME

607. Mensaje UE inicial (NAS: Demanda TAU)

608. Proceso TAU restante

701. Demanda TAU

702. El contador alcanza un umbral establecido

703. Se asigna un nuevo SAE-TMSI y el contador efectúa su reposición

Figura 6

704. Aceptación TAU (nueva SAE-TMSI)

705. TAU Completa Figura 7

801. Terminación funcionamiento temporizador

802. Modo de búsqueda

803. Demanda servicio

804. Se asigna un nuevo SAE-TMSI y el temporizador efectúa su reposición

805. Reasignación SAE-TMSI (nueva SAE-TMSI)

806. Aceptación reasignación SAE-TMSI

Figura 8

901. Terminación funcionamiento temporizador

902. Demanda TAU (demanda reasignación SAE-TMSI)

903. Nueva asignación de SAE-TMSI

904. Aceptación TAU (nueva SAE-TMSI)

905. TAU Completa Figura 9

Un equipo UE envía una demanda de RRC que transmite un mensaje de Transferencia Directa Inicial a una entidad RAN evolucionada en una red SAE cuando el UE accede a la red SAE, en donde: la demanda transmite SAE-TMSI y un mensaje NAS y el mensaje NAS no transmite SAE-TMSI

La entidad RAN evolucionada añade el SAE-TMSI en un mensaje de UE inicial a través de una interfaz S1 cuando la entidad RAN evolucionada establece una conexión de señalización con una MME a través de la interfaz S1 y presenta SAE-TMSI a un nodo de red central a través del mensaje de UE inicial

Figura 10

Se calcula un SAE-TMSI para asignación, que cumple la condición de que un grupo de búsqueda calculado, en función de SAE-TMSI, es compatible con un grupo de búsqueda calculado en función de un IMSI

Un mensaje de búsqueda que transmite SAE-TMSI se envía una entidad RAN evolucionada cuando se efectúa la búsqueda de un UE, en donde el mensaje de búsqueda no transmite IMSI

La entidad RAN evolucionada calcular un grupo de búsqueda del UE en función de SAE-TMSI y realiza la paginación del UE

Figura 11

GW

eNodoB nueva antigua Servicio

MME MME

DT inicial (SAE-TMSI, Demanda Attach) 1.

Mensaje UE inicial (SAE-TMSI- Demanda Attach) 2.

Demanda identificación (SAE-TMSI) 3.

Respuesta identificación4.

El proceso de incorporación restante Figura 12

Figura 14

Unidad asignación identificador temporal

Sub-unidad reasignación actualización localización Sub-unidad reasignación temporizador Sub-unidad reasignación umbral preestablecido Sub-unidad reasignación Unidad reasignación identificador temporal

Figura 15