无线终端、无线站、核心网节点及其方法技术

无线终端(1)被配置为将包括UE辅助信息元素的无线资源控制(RRC)连接设置完成消息发送至无线站(2)，其中该UE辅助信息元素用于指示期望使用、支持或者设置与蜂窝物联网(CIoT)有关的数据包传输所用的多个通信体系结构类型中的哪个通信体系结构类型。结果，关于涉及用作CIoT装置的无线终端所使用的通信体系结构的确定的具体通信过程，例如可以有助于通信过程的效率增强、信令消息的减少或者适当核心网的选择。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无线终端、无线站、核心网节点及其方法
本专利技术涉及支持数据传输所用的多个通信体系结构类型的无线通信系统。
技术介绍
在第三代合作伙伴计划(3GPP)中，蜂窝物联网(CIoT)的标准化正在进行中。3GPP中的预期CIoT包括长期演进增强型机器对机器(LTEeMTC)和窄带IoT(NB-IoT)。LTEeMTC和NB-IoT的特征包括超低用户设备(UE)电力消耗、各小区的大量装置、窄带谱和扩展覆盖范围。在LTEeMTC(类别M)中，规定了接收UE射频(RF)带宽为1.4MHz。另一方面，在NB-IoT中，假定如下：下行链路和上行链路的峰值速率为200kbps或144kbps以优化成本、降低电力消耗并进一步扩展覆盖范围，并且UERF带宽对于上行链路和下行链路这两者约为200kHz(有效带宽为180kHz)。非专利文献1公开了用于NB-IoT中的非频繁小数据传输的数个通信体系结构解决方案。这些解决方案包括用于经由控制面的数据传输的体系结构(解决方案2)、以及涉及RRC连接的暂停和恢复的经由用户面的数据传输的体系结构(解决方案18)。在非专利文献1中，解决方案2的支持对于UE和网络这两者是必须的，而解决方案18的支持对于UE和网络这两者是可选的。解决方案2是基于CIoT所用的轻量级核心网(CN)体系结构。在该轻量级CN体系结构中，考虑到CIoT装置的典型使用情况，与根据现有LTE的CN实体(即，移动性管理实体(MME)、服务网关(S-GW)和分组数据网络网关(P-GW))中的功能的数量相比，核心网仅支持有限数量的功能。图1示出非漫游情况下的CIoT所用的网络体系结构。CIoT服务网关节点(C-SGN)是新的逻辑网络实体。C-SGN是具有控制面(CP)和用户面(UP)这两者的CN节点。C-SGN提供针对CIoT装置的有限的移动性管理(MM)过程、小数据传输过程、针对小数据传输的安全过程和非漫游情况所用的SGi接口的终端。P-GW功能可以与C-SGN分开。在这种情况下，在C-SGN和P-GW之间使用S5接口。在漫游情况下，C-SGN提供S8接口。S1-lite接口是S1-C(S1-MME)的优化版本。S1-lite接口支持CIoT过程所需的S1应用协议(S1AP)消息和信息元素(IE)，并且支持优化了的安全过程。为了实现高效的小数据传输，经由S1AP层传送用户数据。具体地，在非漫游情况的移动发起(MO)小数据传输的情况下，UE发送携载小数据包(例如，因特网协议(IP)、非IP或短消息服务(SMS))的上行链路非接入层(NAS)消息。该上行链路NAS消息经由CIoT基站(CIoTBS)到达C-SGN。上行链路NAS消息是在信令无线承载(SRB)上传输的。因此，不需要设置数据无线承载(DRB)。此外，可以省略接入层(AS)安全性。C-SGN对上行链路NAS消息进行解密以获得小数据包。C-SGN根据小数据包的数据类型来转发小数据包。对于IP小数据，C-SGN在SGi接口上发送该IP小数据。对于SMS，C-SGN将该SMS发送至与SMS有关的实体(例如，SMS网关移动业务交换中心(SMS-GMSC)、SMS互通移动业务交换中心(SMS-IWMSC)或SMS路由器)。对于非IP小数据，C-SGN将该非IP小数据发送至业务能力开放功能(SCEF)。在非漫游情况的移动终止(MT)小数据传输的情况下，C-SGN经由CIoTBS将携载小数据包的下行链路NAS消息发送至UE。对于下行链路小数据包传输也不需要任何DRB，并且可以省略AS安全性。图1所示的CIoTBS是位于CIoT无线接入网(CIoTRAN)中的基站。代替图1所示的CIoTBS，可以使用被配置为连接至C-SGN的LTEeNB。该LTEeNB可以是支持LTEeMTC的eNB。另一方面，根据解决方案18的体系结构提供在用户面上的非频繁小数据传输。根据解决方案18的体系结构具有将从以前的RRC连接获得的信息重新用于后续的RRC连接设置的特征，由此减少UE无线资源控制(RRC)状态转变所需的信令的数量。具体地，UE从RRC连接模式进入RRC空闲模式，并且在处于RRC空闲模式时保持与RRC连接有关的信息(例如，接入层安全上下文、(包括RoHC状态信息的)承载相关信息和在适用时的L2/1参数)。同样，eNB保持与UE的RRC连接有关的信息(例如，接入层安全上下文、(包括RoHC状态信息的)承载相关信息和在适用时的L2/1参数)。此外，eNB和MME保持S1APUE上下文。此外，eNB保持S1-U隧道地址。在UE返回至RRC连接模式时，UE向eNB发送RRC连接恢复请求。eNB基于以前保持的与RRC连接有关的信息来恢复DRB、安全上下文、S1AP连接和S1-U隧道。此外，eNB使用新的S1AP消息(即，S1-APUE上下文激活)向MME通知UE状态改变。MME将UE的演进分组系统(EPS)连接管理(ECM)状态改变为ECM连接状态，然后向S-GW发送修改承载请求消息。结果，S-GW识别出UE处于连接状态，从而进入S-GW可以向UE发送下行链路数据的状态。在解决方案18中，UE可以在无需发送NAS消息(即，服务请求)的情况下返回至RRC连接和ECM连接。此外，与现有的(legacy)RRC连接设置过程相比，可以去除以下的RRC消息：-RRC连接设置完成；-RRC安全模式命令；-RRC安全模式完成；-RRC连接再配置；以及-RRC连接再配置完成。非专利文献2描述了UE可以在附接过程期间决定期望使用解决方案2的体系结构和解决方案18的体系结构中的哪个体系结构。此外，非专利文献2描述了AS或NAS过程可以包括允许网络选择解决方案2或解决方案18来进行数据传输的信息。现有技术文献非专利文献非专利文献1：3GPPTR23.720V1.2.0(2015-11),“3rdGenerationPartnershipProject；TechnicalSpecificationGroupServicesandSystemAspects；ArchitectureenhancementsforCellularInternetofThings(Release13)，2015年11月非专利文献2：3GPPR2-156645,QualcommIncorporated,“NB-IoTSA2architectureimplications”，3GPPTSGRANWG2#92,美国阿纳海姆市，2015年11月16日～20日
技术实现思路
专利技术要解决的问题专利技术人已研究了CIoT所用的通信体系结构和用于减少无线终端的电力消耗的通信体系结构，并且已发现了数个问题。例如，非专利文献1和2并未公开用于从多个通信体系结构类型(例如，解决方案2和18)中确定UE的数据包传输所要使用的体系结构类型的具体过程。专利技术人已研究了涉及用作CIoT装置的UE所使用的通信体系结构的确定(或选择)的具体通信过程，并且已构思了例如有助于通信过程的效率增强、信令消息的减少或适当的CN选择的多个改进。此外，例如，非专利文献1和2没有充分考虑用作CIoT装置的UE的移动性。CIoT装置的移动性包括空闲模式(例如，RRC空闲)中的小区改变(即，空闲模式移本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无线终端，包括：存储器；以及至少一个处理器，其连接至所述存储器，其中，所述至少一个处理器被配置为将包括UE辅助信息元素的无线资源控制连接设置完成消息即RRC连接设置完成消息发送至无线站，其中所述UE辅助信息元素用于指示所述无线终端期望使用、所述无线终端支持或者所述无线终端配置有与蜂窝物联网即CIoT有关的数据包传输所用的多个通信体系结构类型中的哪个通信体系结构类型。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.28 JP 2015-2560341.一种无线终端，包括：存储器；以及至少一个处理器，其连接至所述存储器，其中，所述至少一个处理器被配置为将包括UE辅助信息元素的无线资源控制连接设置完成消息即RRC连接设置完成消息发送至无线站，其中所述UE辅助信息元素用于指示所述无线终端期望使用、所述无线终端支持或者所述无线终端配置有与蜂窝物联网即CIoT有关的数据包传输所用的多个通信体系结构类型中的哪个通信体系结构类型。2.根据权利要求1所述的无线终端，其中，所述多个通信体系结构类型包括经由控制面发送数据包的第一通信体系结构类型和经由用户面发送数据包的第二通信体系结构类型，以及所述至少一个处理器被配置为：在所述第二通信体系结构类型用于所述无线终端的情况下，从所述无线站接收包括所述第二通信体系结构类型所需的附加的分组数据汇聚协议配置即PDCP配置的RRC消息。3.一种无线终端中的方法，所述方法包括：向无线站发送包括UE辅助信息元素的无线资源控制连接设置完成消息即RRC连接设置完成消息，其中所述UE辅助信息元素用于指示所述无线终端期望使用、所述无线终端支持或者所述无线终端配置有与蜂窝物联网即CIoT有关的数据包传输所用的多个通信体系结构类型中的哪个通信体系结构类型。4.一种非暂时性计算机可读介质，其存储用于使计算机进行无线终端中的方法的程序，其中，所述方法包括：向无线站发送包括UE辅助信息元素的无线资源控制连接设置完成消息即RRC连接设置完成消息，其中所述UE辅助信息元素用于指示所述无线终端期望使用、所述无线终端支持或者所述无线终端配置有与蜂窝物联网即CIoT有关的数据包传输所用的多个通信体系结构类型中的哪个通信体系结构类型。5.一种无线站，包括：存储器；以及至少一个处理器，其连接至所述存储器，其中，所述至少一个处理器被配置为：从无线终端接收无线资源控制连接设置完成消息即RRC连接设置完成消息，以及从所述RRC连接设置完成消息中检索UE辅助信息元素，其中所述UE辅助信息元素用于指示所述无线终端期望使用、所述无线终端支持或者所述无线终端配置有与蜂窝物联网即CIoT有关的数据包传输所用的多个通信体系结构类型中的哪个通信体系结构类型。6.根据权利要求5所述的无线站，其中，所述至少一个处理器还被配置为基于所述UE辅助信息元素来确定所述无线终端的数据包传输所要使用的通信体系结构类型。7.根据权利要求6所述的无线站，其中，所述至少一个处理器还被配置为：从多个核心网中选择与所确定出的通信体系结构类型相对应的核心网；以及将从所述RRC连接设置完成消息中检索到的初始非接入层消息即NAS消息发送至所选择的核心网。8.根据权利要求7所述的无线站，其中，所述至少一个处理器被配置为将所述初始NAS消息和包括用于指示所确定出的通信体系结构类型的信息元素的初始UE消息发送至所选择的核心网。9.根据权利要求7或8所述的无线站，其中，所述多个通信体系结构类型包括经由控制面发送数据包的第一通信体系结构类型和经由用户面发送数据包的第二通信体系结构类型，以及所述至少一个处理器被配置为：在确定出所述第一通信体系结构类型用于所述无线终端的情况下，将所述初始NAS消息发送至与所述第一通信体系结构类型相对应的第一核心网；以及在确定出所述第二通信体系结构类型用于所述无线终端的情况下，将所述初始NAS消息发送至与所述第二通信体系结构类型相对应的第二核心网。10.根据权利要求5至9中任一项所述的无线站，其中，所述多个通信体系结构类型包括经由控制面发送数据包的第一通信体系结构类型和经由用户面发送数据包的第二通信体系结构类型，以及所述至少一个处理器被配置为：在所述第二通信体系结构类型用于所述无线终端的情况下，响应于接收到所述RRC连接设置完成消息，将包括所述第二通信体系结构类型所需的附加的分组数据汇聚协议配置即PDCP配置的RRC消息发送至所述无线终端。11.根据权利要求5至10中任一项所述的无线站，其中，所述多个通信体系结构类型包括经由控制面发送数据包的第一通信体系结构类型和经由用户面发送数据包的第二通信体系结构类型，以及所述至少一个处理器被配置为：在所述第二通信体系结构类型用于所述无线终端的情况下，生成初始UE消息，其中所述初始UE消息包括从所述RRC连接设置完成消息中检索到的初始非接入层消息即NAS消息以及所述第二通信体系结构类型中所使用的下行链路隧道端点标识符；以及将所述初始UE消息发送至与所述第二通信体系结构类型相对应的核心网。12.一种无线站中的方法，所述方法包括：从无线终端接收无线资源控制连接设置完成消息即RRC连接设置完成消息；以及从所述RRC连接设置完成消息中检索UE辅助信息元素，其中所述UE辅助信息元素用于指示所述无线终端期望使用、所述无线终端支持或者所述无线终端配置有与蜂窝物联网即CIoT有关的数据包传输所用的多个通信体系结构类型中的哪个通信体系结构类型。13.一种非暂时性计算机可读介质，其存储用于使计算机进行无线站中的方法的程序，其中，所述方法包括：从无线终端接收无线资源控制连接设置完成消息即RRC连接设置完成消息；以及从所述RRC连接设置完成消息中检索UE辅助信息元素，其中所述UE辅助信息元素用于指示所述无线终端期望使用、所述无线终端支持或者所述无线终端配置有与蜂窝物联网即CIoT有关的数据包传输所用的多个通信体系结构类型中的哪个通信体系结构类型。14.一种无线站，包括：存储器；以及至少一个处理器，其连接至所述存储器，其中，所述至少一个处理器被配置为：从无线终端接收无线资源控制连接设置完成消息即RRC连接设置完成消息；在从与蜂窝物联网即CIoT有关的数据包传输所用的多个通信体系结构类型中将经由用户面发送数据包的第二通信体系结构类型选择成用于所述无线终端的情况下，生成初始UE消息，其中所述初始UE消息包括从所述RRC连接设置完成消息中检索到的初始非接入层消息即NAS消息以及所述第二通信体系结构类型中使用的下行链路隧道端点标识符；以及将所述初始UE消息发送至核心网。15.一种无线站中的方法，所述方法包括：从无线终端接收无线资源控制连接设置完成消息即RRC连接设置完成消息；在从与蜂窝物联网即CIoT有关的数据包传输所用的多个通信体系结构类型中将经由用户面发送数据包的第二通信体系结构类型选择成用于所述无线终端的情况下，生成初始UE消息，其中所述初始UE消息包括从所述RRC连接设置完成消息中检索到的初始非接入层消息即NAS消息以及所述第二通信体系结构类型中使用的下行链路隧道端点标识符；以及将所述初始UE消息发送至核心网。16.一种非暂时性计算机可读介质，其存储用于使计算机进行无线站中的方法的程序，其中，所述方法包括：从无线终端接收无线资源控制连接设置完成消息即RRC连接设置完成消息；在从与蜂窝物联网即CIoT有关的数据包传输所用的多个通信体系结构类型中将经由用户面发送数据包的第二通信体系结构类型选择成用于所述无线终端的情况下，生成初始UE消息，其中所述初始UE消息包括从所述RRC连接设置完成消息中检索到的初始非接入层消息即NAS消息以及所述第二通信体系结构类型中使用的下行链路隧道端点标识符；以及将所述初始UE消息发送至核心网。17.一种核心网节点，包括：存储器；以及至少一个处理器，其连接至所述存储器，其中，所述至少一个处理器被配置为：从无线站接收初始UE消息，其中所述初始UE消息包括从无线终端发送来的初始非接入层消...

【专利技术属性】
技术研发人员：二木尚，林贞福，
申请(专利权)人：日本电气株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP