用于在网络中支持对远程邻近服务UE的合法监听的方法与流程

文档序号:14652558发布日期:2018-06-08 22:08阅读:748来源:国知局
用于在网络中支持对远程邻近服务UE的合法监听的方法与流程

本发明涉及一种用于支持对经由邻近服务(proximity service,ProSe)UE-网络中继接入网络的远程用户设备(user equipment,UE)的合法监听的方法。



背景技术:

为了满足自第四代(4th generation,4G)通信系统的商用化以来对无线数据通信量日益增长的需求,研发集中在第5代(5th generation,5G)或预5G(pre-5G)通信系统。因此,5G或pre-5G的通信系统称为超越4G网络通信系统或后长期演进(long-term evolution,LTE)系统。正在考虑在毫米波(mmW)频带(例如,60GHz频带)中实施5G通信系统以实现更高的数据速率。为了通过减轻5G通信系统中的传播损耗来增加传播距离,正在讨论诸如波束形成、大规模多输入多输出(multiple-input multiple output,MIMO)、全维MIMO(full dimensional MIMO,FD-MIMO)、阵列天线、模拟波束形成和大型天线的各种技术。并且,为了增强5G通信系统的网络性能,正在进行诸如演进的小型小区、高级小型小区、云无线电接入网络(radio access network,RAN)、超密集网络、设备到设备(device-to-device,D2D)通信、无线回程、移动网络、协作通信、协调多点(coordinated multi-points,CoMP)和干扰消除的各种技术的研发。此外,正在进行的研究包括使用作为高级编码调制(advanced coding modulation,ACM)的混合频移键控(frequency shift keying,FSK)和正交幅度调制(quadrature amplitude modulation,QAM){FQAM}和滑动窗口叠加编码(sliding window superposition coding,SWSC)、滤波器组多载波(filter bank multi-carrier,FBMC)、非正交多址(non-orthogonal multiple access,NOMA)和稀疏码多址(sparse code multiple access,SCMA)。

同时,互联网正在从人类生成并消耗信息的以人为中心的网络演进到分布的事物或组件交换并处理信息的物联网(Internet of Things,IoT)。基于云服务器的大数据处理技术与IoT的结合产生了万物网(Internet of Everything,IoE)技术。为了保护实施物联网所需的传感技术、有线/无线通信和网络基础设施、服务接口技术、和安全技术,最近的研究已经集中在传感器网络、机器对机器(Machine-to-Machine,M2M)和机器类型通信(Machine Type Communication,MTC)技术。在IoT环境中,有可能提供智能互联网技术服务,其能够收集和分析从连网事物所生成的数据以为人类创造新价值。通过传统信息技术(information technology,IT)和各种行业的融合,IoT技术可以被应用于诸如智能家庭、智能建筑、智能城市、智能或连网汽车、智能电网、健康保健、智能家电和智能医疗服务的各种领域。

因此,存在将IoT应用于5G通信系统的各种尝试。例如,借助使用诸如波束成形、MIMO和阵列天线的5G通信技术来实施传感器网络、M2M、和MTC技术。将以上描述的云RAN作为大数据处理的应用可以是5G和IOT技术之间的融合的示例。

为了满足对无线数据通信量的日益增长的需求,关于各个领域中的通信技术的讨论正在进行中。通信技术的示例包括设备到设备通信、使用多个小区的频率聚集系统和使用大量天线阵列的多天线系统。



技术实现要素:

技术问题

本发明旨在提供一种用于促进对经由ProSe UE-网络中继接入网络的远程UE的合法监听的方法。

并且,本发明旨在提供一种用于在蜂窝式IoT(cellular IoT,CIoT)网络结构中发送小尺寸消息的方法。

并且,本发明旨在提供一种用于管理组通信的质量的方法。

并且,本发明旨在提供一种用于向移动通信运营商的网络和应用服务器注册的方法。

并且,本发明旨在提供一种有效的广播相关信令传输方法。

并且,本发明旨在提供一种用于公共安全网络的呼叫连接方法。

并且,本发明旨在提供一种用于识别用于CIoT服务的信令和连接模式的方法。

技术方案

根据本发明的一方面,一种移动通信系统中的中继用户设备(user equipment,UE)的操作方法包括:将包括关于经由中继UE接入网络的远程UE的远程UE信息的远程UE报告消息发送到连接到中继UE的移动性管理实体(mobility management entity,MME),以及回应于远程UE报告消息从MME接收响应消息。

优先地,远程UE信息包括分配给远程UE的互联网协议(Internet protocol,IP)地址信息和与远程UE相关联的用户信息。

优先地,对于使用互联网协议版本6(IPv6)的情况的远程终端的IP地址或IPv6前缀以及对于使用互联网协议版本4(IPv4)的情况的远程终端的IP地址和端口信息。

优先地,用户信息包括以下各项中的至少一个:国际移动订户身份(International Mobile Subscriber Identity,IMSI)、移动订户综合服务数字网络号码(mobile subscriber integrated services digital network number,MSISDN)、会话发起协议(session initiation protocol,SIP)统一资源标识符(uniform resource identifier,URI)、以及用于基于邻近服务(ProSe)的用户信息。

优先地,该方法进一步包括在将远程UE报告消息发送到MME时启动定时器,并且在从MME接收到响应消息时停止定时器。

优先地,远程UE报告消息是用于分组数据网络(packet data network,PDN)连接的控制消息,以便中继UE使用远程UE作为中继。

根据本发明的另一方面,一种移动通信系统中的移动性管理实体(MME)的操作方法包括:从中继UE接收远程用户设备(UE)报告消息,该报告消息包括关于经由远程UE接入网络的远程UE的远程UE信息;以及回应于远程UE报告消息从中继UE发送响应消息。

根据本发明的另一方面,在移动通信系统中操作的中继用户设备(UE)包括:收发器,被配置为发送和接收信号;以及控制器,被配置为控制将包括关于经由中继UE接入网络的远程UE的远程UE信息的远程UE报告消息发送到连接到中继UE的移动性管理实体(MME),并且回应于远程UE报告消息从MME接收响应消息。

根据本发明的又一方面,在移动通信系统中操作的移动性管理实体(MME)包括:收发器,被配置为发送和接收信号;以及控制器,被配置为控制从中继UE接收包括关于经由中继UE接入网络的远程UE的远程UE信息的远程用户设备(UE)报告消息,并且回应于远程UE报告消息从中继UE发送响应消息。

有益效果

本发明的方法和装置在促进对经由ProSe UE-网络中继接入网络的远程UE的合法监听方面是有利的。

并且,本发明的方法和装置在促进CIoT网络结构中的小尺寸消息传输方面是有利的。

并且,本发明的方法和装置在促进组通信质量的管理方面是有利的。

并且,本发明的方法和装置在促进向移动通信运营商的网络和应用服务器注册方面是有利的。

并且,本发明的方法和装置在促进广播相关的信令的传输方面是有利的。

并且,本发明的方法和装置在促进公共安全网络中的呼叫连接方面是有利的。

并且,本发明的方法和装置在促进识别用于CIoT服务的信令和连接模式方面是有利的。

附图说明

图1是示出根据本发明的实施例1的ProSe网络架构的图;

图2是示出根据本发明的实施例1的、中继UE发送关于对远程UE的合法监听的信息的过程的信号流程图;

图3是示出根据本发明的实施例1的、向网络通知与远程UE断开的过程的信号流程图;

图4是示出根据本发明的实施例1的、中继UE将对远程UE的合法监听信息发送到网络的过程的信号流程图;

图5是示出根据本发明的实施例1的、向网络通知与远程UE断开的过程的信号流程图;

图6是示出根据本发明的实施例2的CIoT网络架构的图;

图7是示出经由MME和SCEF发送由UE生成的上行链路非IP数据的过程的图;

图8是示出根据本发明第二实施例的、在漫游中发送UE的非IP数据的过程的图;

图9是示出用于配置小数据传输(small data transmission,SDT)或释放SDT配置的方法的图;

图10是示出从服务器向UE发送非IP数据的过程(移动终端小数据传输过程)的图;

图11是示出称为公共安全网络系统的MCPTT服务和用于与EPS、EPS和UE交互的SIP核心的配置的图;

图12是示出根据本发明的实施例4-1的向移动通信运营商的网络和应用服务器注册的方法的图;

图13是示出根据本发明的实施例4-2的向移动通信运营商的网络和应用服务器注册的方法的图;

图14是示出根据本发明的实施例4-3的向移动通信运营商的网络和应用服务器注册的方法的图;

图15是示出根据本发明的实施例4-4的、MCPTT UE与SIP核心(或IMS)之间的MCPTT UE认证的AKA认证过程的图;

图16是示出根据本发明的实施例4-5的、MCPTT UE与SIP核心(或IMS)之间的MCPTT UE认证的AKA认证过程的图;

图17是示出根据本发明的实施例4-6的、MCPTT UE与SIP核心(或IMS)之间的MCPTT UE认证的AKA认证过程的图;

图18是示出根据本发明的实施例4-7的、MCPTT UE与SIP核心(或IMS)之间的MCPTT UE认证的AKA认证过程的图;

图19是示出根据本发明的实施例4-8的、S-CSCF在检测到IMS注册尝试时尝试第三方注册的过程的图;

图20是示出根据本发明的实施例4-9的、在注册消息不包括MCPTT用户ID并存在加密的情况下的过程的图;

图21是示出根据本发明的实施例4-10的MCPTT认证过程的图;

图22是示出根据本发明的实施例4-11的MCPTT用户认证过程的图;

图23是示出根据本发明的实施例5的广播相关信号传输方法的图;

图24是示出根据本发明的实施例5的由多个MCE管控的MBSFN区域的图;

图25是用于说明根据本发明的实施例5的基于动态协调的MBMS会话开始过程的图;

图26是示出根据本发明的实施例5的基于静态协调的MBMS会话开始过程的图;

图27是示出根据本发明的实施例5的eNB与MME之间的S1设置请求过程的图;

图28是示出根据本发明的实施例5的eNB与MME之间的eNB配置更新过程的图;

图29是示出根据本发明的实施例5的MCE与MME之间的S3设置请求过程的图;

图30是示出根据本发明的实施例5的MCE与MME之间的MCE配置更新过程的图;

图31是示出根据本发明的实施例6的、MCPTT UE向MME发送MCPTT服务请求(MCPTT Service Request)以及MME更新和配置承载上下文(Bearer Context)的方法和过程的图;

图32是示出根据本发明的实施例6的、MCPTT UE向MME发送MCPTT服务请求以及MME更新和配置第二承载上下文的方法和过程的图;

图33是示出根据本发明的实施例的、MCPTT UE 3330优先地接收MCPTT服务的寻呼以用于接收以高优先级到达的数据并优先地建立承载作为寻呼结果的过程的图;

图34是示出根据本发明的实施例6的、EPS实体优先地处理对于MCPTT UE的寻呼并建立承载连接以用于优先地向UE提供MCPTT服务的过程的图;

图35是示出根据本发明的实施例6的、MCPTT UE向EPS网络通知其附接到EPS网络的MCPTT能力的方法,以及通过向EPS网络通知附接的原因来建立承载连接以供MCPTT服务使用的方法和过程的图;

图36是示出根据本发明的实施例7的用于支持CIoT服务的网络架构的图;

图37是示出根据本发明的实施例7-1的、CIoT UE与CIoT RAN之间的控制平面数据交换、以及层特定(layer-specific)的内部操作的图;

图38是示出根据本发明的实施例7-1的、在CIoT UE与CIoT RAN之间发送RRC连接请求消息的过程的图;

图39是示出根据本发明的实施例7-2的示例性NAS消息的图;

图40是示出根据本发明的实施例7-2的另一示例性NAS消息的图;

图41是示出用于分割大数据并然后通知与总分段长度相关联的当前NAS PDU的分段偏移的方法的图;以及

图42是示出使用指示当前NAS PDU是否是连续发送的NAS PDU中的最后一个的指示的方法的图。

具体实施例

参考附图详细描述本发明的示例性实施例。可以省略在此并入的熟知功能和结构的详细描述,以避免模糊本发明的主题。此外,考虑到本发明中的功能来定义以下术语,并且它们可以根据用户或操作者的意图、使用等变化。因此,应该以本说明书的整体内容来进行定义。

<实施例1>

为了经由ProSe UE-网络(ProSe UE-NW)中继来提供D2D邻近服务,可以如图1中所示提出ProSe网络架构。

图1是示出根据本发明的实施例1的ProSe网络架构的图。

中继UE(UE-NW中继UE)位于基站(演进型节点B或eNB)的覆盖范围内并且将在蜂窝网络中提供的服务中继到远程UE。

为了实现这一点,UE-NW中继UE被注册为具有演进分组核心(evolved packet core,EPS)网络的中继,并通过接收对于提供中继服务和建立分组数据网络(packet data network,PDN)连接所需的信息来准备中继服务,以向远程UE提供IP服务。如果准备好中继服务,则UE-NW中继UE可以广播通告消息以宣传其作为中继的存在,或者接收远程UE发送以发现中继的发现恳求消息(discovery solicitation message),并且如果预定条件满足,则发送发现响应消息,使得远程UE发现UE-NW中继UE。

远程UE选择所找到的UE-NW中继UE中的一个,并且设置与对应的UE-NW中继UE的连接以接收通过网络提供的服务。

本发明针对一种对经由UE-NW中继UE连接到EPC网络的远程UE的合法监听的方法。

图2是示出根据本发明的实施例1的、中继UE发送关于对远程UE的合法监听的信息的过程的信号流程图。

在步骤201,远程UE 200发送通信请求消息以连接到ProSe UE-NW中继UE 210。接下来,远程UE和ProSe UE-NW中继UE通过步骤202和211彼此相互认证,然后,如果需要的话,在步骤212,ProSe UE-NW中继UE 210可以建立用于中继的PDN连接。

在步骤203,远程UE 200经由ProSe UE-NW中继UE 210被分配或设置IP地址。在步骤203,ProSe UE-NW中继UE 210可以获取IP地址或端口信息连同远程UE 200的IP地址。

ProSe UE-NW中继UE 210可以通过步骤201、202和211获取远程UE 200的用户信息(User Info)。该User Info可以包括以下各项中的至少一个:国际移动订户身份(IMSI)、移动订户综合服务数字网络号码(MSISDN)、会话发起协议统一资源标识符(SIP URI)以及用于ProSe的用户信息。

在步骤214,已经获取用户信息的ProSe UE-NW中继UE 210向ProSe功能220传送包括关于远程UE 200的信息(即IP地址(或IP地址和端口信息))的远程UE信息报告消息、以及远程UE 200的用户信息。该User Info可以包括IMSI、MSISDN、SIP URI和用于ProSe的User Info中的至少一个。响应于远程UE信息报告消息,在步骤222,ProSe功能220可以向ProSe UE-NW中继UE 210发送ACK消息。

在步骤221,ProSe功能220可以向HSS 250发送如上所述已经接收到的关于远程UE 200的连接的信息。在步骤221发送的消息可以包括以下各项中的至少一个:用于位置更新的消息类型、指示远程UE尝试经由ProSe UE-NW中继UE的连接的ProSe中继接入类型、分配给远程UE 200的IP地址(或IP地址和端口信息)、以及远程UE 200的IMSI和用户信息。

User Info可以包括IMSI、MSISDN、SIP URI和用于ProSe的User Info中的至少一个。作为回应,在步骤251,HSS 250可以向ProSe功能发送响应消息。

同时,在步骤241,合法监听代理从HSS 250或ProSe功能220获取远程UE 200的IP地址和端口信息,并在步骤242执行合法监听。

图3是示出根据本发明的第一实施例的、在使用图2的方法执行合法监听的情况下,当远程UE 300和中继UE 310之间的连接被释放时,在EPC网络中更新远程UE相关信息的过程的图。

在步骤301,远程UE 300正在经由中继接收服务。如果在步骤302释放了远程UE 300与中继UE 31之间的连接,则中继UE 310向ProSe功能传送远程UE信息报告消息以更新关于远程UE 300的信息。

远程UE信息报告消息可以包括远程UE 300的用户信息和指示连接释放的连接释放指示符。User Info可以包括IMSI、MSISDN、SIP URI和用于ProSe的User Info信息中的至少一个。

如果接收到更新的远程UE信息,则在步骤321,ProSe功能320向HSS 350传送与连接相关联的远程UE 300的更新信息。

在步骤321发送的消息可以包括以下各项中的至少一个:关于用于位置更新的消息类型的信息、关于通知释放经由ProSe UE-NW中继UE连接的远程UE的ProSe中继接入释放类型的信息、以及远程UE 300的IMSI信息和用户信息。

用户信息可以包括IMSI、MSISDN、SIP URI和用于ProSe的User Info信息中的至少一个。作为回应,在步骤351User Info,HSS向ProSe功能发送响应消息。

图4是示出根据本发明的第一实施例的、中继UE 410将关于远程UE 400的合法监听信息发送到EPS网络的过程的信号图。

中继UE 410将用于在EPC网络中支持对远程UE 400的合法监听的用户ID和IP地址/端口信息发送到ProSe功能420;该信息被中继到HSS 450以便GW 440执行对远程UE 400的合法监听。

在中继UE 410经由MME 430将远程UE 400的用户ID和IP地址/端口信息发送到GW 440以支持合法监听的情况下,关于远程UE 400的信息可以通过从中继UE 410发送到MME 430的NAS消息来传达。

在步骤401,远程UE 400将通信请求消息发送到ProSe UE-NW中继UE 410以用于与其连接。在步骤402和411,远程UE 400和ProSe UE-NW中继UE 410完成相互认证,并且如果需要的话,在步骤412,ProSe UE-NW中继UE 410可以建立用于中继的新的PDN连接。

在步骤403,IP地址经由ProSe UE-NW中继UE 410被分配或配置到远程UE 400。在步骤403,ProSe UE-NW中继UE 410可以获取远程UE 400的IP地址(或IP地址和端口信息)。

ProSe UE-NW中继UE 410可以通过步骤401、402和411获取远程UE 400的User Info。User Info可以包括IMSI、MSISDN、SIP URI和用于ProSe的User Info信息中的至少一个。

在步骤414,已经获取以上信息的ProSe UE-NW中继UE 410可以向MME 430发送包括远程UE信息(即分配给远程UE的IP地址信息和远程UE的User Info)的远程UE信息报告消息。

IP地址信息可以包括在使用IPv6的情况下的IP地址或IPv6前缀信息,或者在使用IPv4的情况下的IP地址和端口信息。

User Info可以包括IMSI、MSISDN、SIP URI和用于ProSe的User Info信息中的至少一个。作为回应,在步骤432,MME 430可以将ACK消息发送到ProSe UE-NW中继UE 410。

同时,在步骤431,MME 430可以向HSS 450发送关于远程UE的连接的信息。在步骤431发送的消息可以包括以下各项中的至少一个:用于位置更新的消息类型、指示远程UE尝试经由ProSe UE-NW中继UE的连接的ProSe中继接入类型、分配给远程UE的IP地址信息、以及远程UE 400的IMS和User Info。

用户信息可以包括IMSI、MSISDN、SIP URI和用于ProSe的User Info信息中的至少一个。作为回应,在步骤451,HSS 450可以将响应消息发送到MME 430。

在使用IMS服务期间,由HSS 450发送的信息可以被用于与HSS 450和S-CSCF互操作中的位置更新、UE标识或UE认证过程。

同时,在步骤432,MME 430可以向G/W 440发送关于远程UE 400的连接的信息。远程UE信息报告消息可以包括分配给远程UE的IP地址信息、远程UE的IMSI信息和User Info。

User Info可以包括IMSI、MSISDN、SIP URI和用于ProSe的User Info信息中的至少一个。作为回应,在步骤441,G/W 440可以将响应消息发送到MME 430。

因此,在步骤442,合法监听代理借助G/W 440使用远程UE的IP地址和端口信息来执行合法监听。

图5A是示出是根据本发明的第一实施例的、当使用图4的方法执行合法监听时,释放远程UE 500与中继UE 510之间的连接时更新EPC网络中的远程UE相关信息的过程的图。

在步骤501,远程UE 500经由中继接收服务。如果在步骤502释放远程UE 500与中继UE 510之间的连接,则在步骤512,中继UE 510向MME发送远程UE信息报告消息以更新关于远程UE 500的信息。远程UE信息报告消息可以包括远程UE 500的User Info、指示连接释放的连接释放指示符、以及IP地址信息。User Info可以包括IMSI、MSISDN、SIP URI和用于ProSe的User Info信息中的至少一个。

IP地址信息可以包括在使用IPv6的情况下的IP地址或IPv6前缀信息,或者在使用IPv4的情况下的IP地址和端口信息。

如果接收到更新的远程UE信息,则在步骤531,MME 530可以将更新的信息发送到HSS 550。在步骤531发送的消息可以包括以下各项中的至少一个:关于用于位置更新的消息类型的信息、关于通知经由ProSe UE-NW中继UE连接的远程UE的释放的ProSe中继接入释放类型的信息、以及远程UE 500的IMSI信息和用户信息。用户信息可以包括IMSI、MSISDN、SIP URI和用于ProSe的User Info信息中的至少一个。作为回应,在步骤551,HSS 550可以将响应消息发送到MME 530。

在接收到更新的远程UE信息时,在步骤532,MME 530就可以向G/W 540发送更新的关于远程UE的连接的信息。在步骤532发送的远程UE信息报告消息可以包括通知释放经由ProSe UE-NW中继UE连接的远程UE 500的ProSe中继接入释放类型、以及远程UE 500的IMSI和User Info。

User Info可以包括IMSI、MSISDN、SIP URI和用于ProSe的User Info信息中的至少一个。作为回应,在步骤541,G/W 540可以将响应消息发送到MME 530。

在图4和图5A的实施例中,中继UE将远程UE信息报告发送到MME的步骤(即步骤414/433和512/533)可以通过使用如上所例示的单独的NAS消息来实施。

根据替换实施例,也许有可能使用如下的没有ACK的传统ESM状态消息来发送远程UE信息报告。

图5B是示出根据本发明的第一实施例的、在UE和网络之间通信传达ESM状态消息的过程的图。

发送ESM状态消息以在任意时间报告在接收ESM协议数据中检测到的某些错误条件,以执行ProSe UE-NW中继、或共享远程UE的IP连接信息。ESM状态消息可以由MME或UE发送。

如果UE的ESM实体接收ESM状态消息,则UE可以采取由ESM状态消息中的ESM原因值确定的动作。

#43(无效的EPS承载标识);

UE停止与接收到的EPS承载标识符相关联的ESM过程,停止相关的定时器,并且停用对应的EPS承载上下文(在UE和MME之间没有点对点信令)

#81(无效的PTI值);

UE停止与接收到的PTI值相关联的ESM过程并停止相关的定时器。

#97(消息类型不存在或未实施);

UE停止与相关PTI或EPS承载标识符相关联的ESM过程并停止相关定时器。

在接收到具有任何其他ESM原因值的ESM状态消息时,如从无线电接口看到的,不应该采取状态转换和特定动作,即本地动作是可能的。

如果ESM状态消息连同任何其他ESM原因值一起被接收到,则从无线电接口看到不会采取状态转换和特定动作(本地动作是可能的)。

如果MME的ESM实体接收到ESM状态消息,则MME根据接收到的ESM原因值采取任何其他动作。

#43(无效的EPS承载标识);

MME停止与接收到的EPS承载标识符相关联的ESM过程,停止相关的定时器,并且停用对应的EPS承载上下文(在MME和UE之间没有点对点信令)。

#81(无效的PTI值);

MME停止与接收到的PTI值相关联的ESM过程并停止相关的定时器。

#97(消息类型不存在或未实施);

MME停止与PTI或EPS承载标识符相关联的ESM过程,并停止相关的定时器。

如果ESM状态消息连同任何其他ESM原因值一起被接收到,则由MME采取的本地动作可以取决于实施而改变。

在下文中,描述与关于远程UE报告的ESM状态消息有关的定时器。

中继UE(ProSe UE-NW中继UE)可以使用ESM状态消息用于将远程UE的IP连接信息发送到网络。

当建立或释放与远程UE直接链接的PC5时,中继UE启动定时器Txxxx,并在定时器Txxxx到期之前使用ESM状态消息将远程UE报告发送到网络。

在这种情况下,ESM原因被设置为#128(远程UE报告事务)。中继UE可以在ESM状态消息中发送多个UE的远程UE报告。

如果中继UE在定时器Txxxx到期之前使用ESM消息将远程UE报告发送到网络失败,则可以重置并重新启动定时器Txxxx并重新发送EM状态消息。取决于UE的实施,重新发送可以重复4次或更多。

如果MME接收关于远程UE报告的ESM状态消息,则更新与中继UE相关联的远程UE信息列表。

当中继UE建立或释放与远程UE直接链接的PC5时,启动定时器Txxxx;在定时器Txxxx到期之前使用ESM状态消息将远程UE报告发送到网络;并且如果定时器Tyyy正在运行,则重置定时器Tyyy。

在这种情况下,ESM原因被设置为#128(远程UE报告事务)。中继UE可以发送包括多个UE的远程UE报告的ESM状态消息。

如果中继UE在定时器Txxxx到期之前使用ESM消息向网络发送远程UE报告失败,则可以重置并重新启动定时器Txxxx并重新发送EM状态消息。取决于UE的实施,重新发送可以重复4次或更多。

如果MME接收关于远程UE报告的ESM状态消息,则启动定时器Tyyy,更新与中继UE相关联的远程UE信息列表,并且作为回应,在定时器Tyyy到期之前,MME在没有包括被设置为128(远程UE报告事务)的ESM原因的任何远程UE报告IE的情况下发送ESM状态消息作为确认。

如果中继UE接收确认,则停止定时器Tyyy的运行。然而,如果中继UE在定时器Tyyy到期之前接收确认失败,则重置/重新启动定时器Tyyy并重新发送ESM状态消息。重新发送可以重复4次,UE可以在定时器第五次到期时停止该过程。

<实施例2>

图6是示出根据本发明的第二实施例的CIoT网络架构的图。

参考图6,CIoT服务网关节点(CIoT serving gateway node,C-SGN)是网络实体,特别是用于CIoT的轻量级核心网络实体,包括MME、S-GW和P-GW。

在网络架构中,T6a接口是用于在MME和SCEF之间交换小尺寸消息的接口。图7是示出用于经由MME和SCEF发送由UE生成的上行链路非IP数据的过程的图。这里,术语“非IP数据”表示除IP格式之外的所有数据协议格式中的数据。

1.MME/SGSN/C-SGN 700经由RAN从UE接收数据。该数据可以连同指示数据是否在IP分组内传达的指示符一起被接收。MME/SGSN/C-SGN 700可以检查数据分组以便将IP分组直接发送到P-GW或PDN,并且经由SCEF发送非IP分组。

在漫游场景中,MME 700经由IWK-SCEF将数据发送到HPLMN的SCEF 720。有可能将监测事件设置为小数据传输(SDT)以指示用于数据传输的消息。

2a.MME/SGSN 700可以向SCEF 720发送包括非IP数据的消息。该消息包括用于识别SCEF 720和MME之间的连接的SCEF参考ID。

3.SCEF 720检查接收到的消息的SCEF参考ID以获取相关的SCS/AS参考ID。SCS/AS参考ID是在应用服务器(SCS/AS)和SCEF之间使用的标识符,并且SCEF和应用服务器(SCS/AS)使用该ID彼此识别。

由SCEF 720接收的消息可以包括监测目的地地址,该地址是应用服务器(SCS/AS)的地址。如果不包括SCS/AS参考ID,则有可能使用SCS/AS的地址来确定接收到的消息的目的地。SCEF将在步骤2接收到的非IP数据发送到以上确定的目的地。这里,有可能包括SCS/AS参考ID或用于SCS/AS识别UE的任何其他标识符(外部ID或MSISDN)。

图8是示出根据本发明的第二实施例的、针对漫游中的UE发送非IP数据的过程的图。MME和IWK-SCEF是位于漫游网络中的网络实体,并且SCEF位于家庭网络中。

1.MME/SGSN/C-SGN 800经由RAN从UE接收数据。该数据可以连同指示数据是否在IP分组内传达的指示符一起被接收。MME/SGSN/C-SGN 800可以检查数据分组以便直接将IP分组发送到P-GW或PDN,并且经由IWK-SCEF 810发送非IP分组。有可能将监测事件设置为小数据传输(SDT)以指示用于数据传输的消息。

2a.如果MME/SGSN 800被配置为不使用IWK-SCEF 810,则其可以直接向家庭网络的SCEF 830发送消息。在这种情况下,MME/SGSN可以另外生成计费信息。

2c.如果MME/SGSN被配置为对于漫游中的UE向IWK-SCEF 810发送消息,则其可以将传达从UE接收到的非IP数据的消息发送到IWK-SCEF。该消息可以包括SCEF参考ID,以用于识别MME/SGSN与IWK-SCEF之间以及MME/SGSN与UE的家庭网络的SCEF之间的连接。

IWK-SCEF 810将接收到的消息发送到SCEF 830。该消息包括由UE发送的非IP数据和用于识别SCEF 830和UE之间的连接的SCEF参考ID。

3.SCEF 830可以检查接收到的消息的SCEF参考ID以获取相关的SCS/AS参考ID。SCS/AS参考ID是在应用服务器(SCS/AS)和SCEF之间使用的标识符,并且SCEF和应用服务器(SCS/AS)使用该ID彼此识别。由SCEF接收到的消息可以包括监测目标地址,该地址是应用服务器(SCS/AS)的地址。如果不包括SCS/AS参考ID,则有可能使用SCS/AS的地址来确定接收到的消息的目的地。SCEF将在步骤2接收到的非IP数据发送到以上确定的目的地。这里,有可能包括SCS/AS参考ID或用于SCS/AS识别UE的任何其他标识符(外部ID或MSISDN)。

<MT小数据传输>

1.SCS/AS将MT小数据发送到SCEF。小数据可以连同SCS/AS参考ID和/或SCS/AS标识符一起被发送。

2.在使用IWK-SCEF的情况下,SCEF将MT小数据发送到IWK-SCEF。如下获得IWK-SCEF的ID:有可能获得与在步骤1接收到的SCS/AS参考ID相关联的SCEF参考ID。然后,有可能获得与SCEF参考ID相关联的IWK-SCEF ID。

MT小数据可以连同SCEF参考ID和/或SCEF ID一起发送。IWK-SCEF将MT小数据发送到MME/SGSN/C-SGN。这里,如下获得MME/SGSN/C-SGN的路由信息:有可能获得与在该步骤接收到的SCEF参考ID相关联的路由信息。MT小数据可以连同IMSI、SCEF参考ID、SCEF ID和/或IWK-SCEF ID一起发送。SCEF ID可以是SCEF的地址或名称。

在不使用IWK-SCEF的情况下,SCEF将MT小数据发送到MME/SGSN/C-SGN。这里,如下获得MME/SGSN/C-SGN的路由信息:有可能获得与在该步骤接收到的SCEF参考ID相关联的路由信息。MT小数据可以连同用于识别UE的IMSI、用于识别UE与SCEF之间的连接的SCEF参考ID、和/或SCEF ID一起发送。

3.已经接收到MT小数据的MME/SGSN/C-SGN可以将MT小数据发送到由IMSI识别的UE。

MME/SGSN/C-SGN可以不为对应的UE服务。在这种情况下,MME/SGSN/C-SGN可以直接或通过IWK-SCEF通知SCEF其不能发送MT小数据。此时,SCEF可以向HSS询问对应的UE的MME/SGSN/C-SGN路由信息。当进行询问时,SCEF可以使用外部ID或IMSI作为UE ID。HSS将路由信息发送到SCEF。此时,并不强制发送IMSI信息。之后,重复步骤2。不同之处在于使用新接收的路由信息,并且在使用IWK-SCEF的情况下,SCEF将路由信息连同MT小数据一起发送到IWK-SCEF。

<监测事件的配置和删除:SDT>

虽然描述针对存在IWK-SCEF的情况,但是有可能通过省略步骤7、8和9以及组合步骤6和10来覆盖不存在IWK-SCEF的情况。

图9是示出用于配置小数据传输(SDT)或释放SDT配置的方法的图。

1.SCS/AS 940可以向SCEF发送对于SDT的请求。该请求消息可以包括外部ID或MSISDN、用于识别SCS/AS的SCS/AS ID、用于识别针对UE的SCS/AS 940和SCEF 930之间的连接的SCS/AS参考ID、以及指示SDT配置的参数。

外部ID是映射到HSS中的IMSI的标识符,并且SCEF 930可以通过与HSS 920的信令来识别哪个IMSI对应于外部ID。指示SDT的参数可以包括通信量类别(参见下表),上行链路数据尺寸、下行链路数据尺寸、一次可发送的最大上行链路数据大小、一次可发送的最大下行链路数据尺寸、以及消息交换频率。

MME/SGSN 900、C-SGN、SCEF 930或IWK-SCEF 910可以根据通信量类别来控制上行链路/下行链路数据传输。例如,如果“通信量类别”被设置为MAR定期报告,则上行链路数据不能具有等于或大于200字节的尺寸。可替换地,如果通信量类别被设置为MAR定期报告,则不发送以短于30分钟的间隔到达的上行链路数据。

上行链路数据传输控制可以由MME/SGSN/C-SGN 900执行,并且下行链路数据传输控制可以由SCEF 930或IWK-SCEF 910执行。

[表4.3-1 CIoT的通信量模型]

2.SCEF 930可以存储已经在步骤1接收到的SCS/AS参考ID、UE ID、和SDT的参数。SCEF 930可以响应于该请求分配SCEF参考ID。根据运营商的策略,如果SCS/AS 940不被允许执行SDT,如果请求消息格式错误,或者如果传输量超过针对SCS/AS 940的SDT请求所分配的量,则SCEF 930将错误消息连同适当的原因值一起发送到SCS/AS 940。SCEF 930可以检查SDT的参数。如果参数中的至少一个不符合运营商的策略,则拒绝该请求。

3.SCEF 930可以基于在先前步骤接收到的信息向HSS 920发送对SDT的请求。HSS可以根据请求消息中包括的参数来将对于SDT的参数配置到MME/SGSN/C-SGN。

4.HSS 920可以检验该请求以确定是否包括对应的UE的ID(外部ID或MSISDN),以及所包括的参数是否可被移动通信运营商接受。HSS 920可以检查用于计费的ID以接受该请求。如果该请求被拒绝,则具有原因的拒绝消息被发送到SCEF 930。

5.HSS 920将用于配置SDT的消息发送到MME/SGSN/C-SGN 900。该消息包括用于配置SDT的参数、SCEF ID、SCEF参考ID、用于计费的ID和UE ID。

6.MME/SGSN/C-SGN 900存储在步骤5接收到的参数。之后,其启动UE的数据传输。如果从HSS 920接收到的用于配置的SDT相关设置值不适合于移动通信运营商的策略,则MME/SGSN/C-SGN 900可以响应于在步骤5接收到的消息发送拒绝消息。

7.对于漫游中的UE,MME/SGSN/C-SGN 900可以将SDT相关的配置参数发送到IWK-SCEF 910。该消息可以包括SCEF ID、SCEF参考ID、用于计费的ID、用于SDT的参数、作为UE标识符的IMSI、以及用于MME/SGSN/C-SGN的路由信息。

可以仅在使用IWK-SCEF 910的情况下和/或SDT(或者存在用于经由任何其他SCS/AS和/或SCEF的信息传输的任何任务)的情况下发送IMSI和MME/SGSN/C-SGN路由信息。IWK-SCEF 910可以使用IMSI和MME/SGSN/C-SGN路由信息来执行下行链路数据传输。MME/SGSN/C-SGN可以发送在步骤5接收到的(多个)IMSI。MME/SGSN/C-SGN路由信息是关于服务于由每个IMSI识别的UE的核心网络实体的信息。IWK-SCEF映射IMSI、路由信息和SCEF参考ID,并且存储映射。

8.在步骤6,IWK-SCEF 910可以如SCEF 930那样授权SDT请求。如果它授权SDT请求失败,则IWK-SCEF 910向MME/SGSN/C-SGN 900发送具有合适的原因值的拒绝消息。

如果它成功授权SDT请求,则IWK-SCEF 910存储接收到的参数,并向MME/SGSN/C-SGN 900发送ACK以通知配置了SDT。

9.如果它成功授权SDT请求,则IWK-SCEF 910存储接收到的参数,并向MME/SGSN/C-SGN 900发送ACK以通知配置了SDT。

10.MME/SGSN/C-SGN 900可以验证从IWK-SCEF 910接收的请求。其检查SDT是否已经申请漫游以及该服务在UE的归属PLMN中是否可用。如果不允许,则MME/SGSN/C-SGN 900将错误消息发送到IWK-SCEF 910。在UE不处于漫游的情况下,在步骤5和6之后,MME/SGSN/C-SGN 900可以检查SDT是否经由SCEF 930可用。如果对于对应的UE不允许SDT,则MME/SGSN/C-SGN 900可以向SCEF 930发送指示SDT不被允许的拒绝消息。

11.如果对UE的SDT配置成功,则MME/SGSN/C-SGN 900可以向HSS 920发送ACK以通知SDT配置已经成功执行。该消息可以响应于由HSS 920或SCEF 930发送的SDT请求而被发送。该消息不限于SDT的名称并且意味着用于发送非IP数据的请求消息。

12.如果HSS 920从MME/SGSN/C-SGN 900接收通知SDT配置已经成功执行的消息,则其向SCEF 930通知SDT配置已经成功执行。该消息可以包括用于识别UE的SCEF连接的SCEF参考ID、UE标识符的IMSI、用于向MME/SGSN/C-SGN发送消息的路由信息、以及用于漫游中的UE的IWK-SCEF ID。IMSI和MME/SGSN/C-SGN路由信息可以仅在使用IWK-SCEF的情况下和/或SDT(或者存在用于经由任何其他SCS/AS和/或SCEF的信息传输的任何任务)的情况下发送。

IWK-SCEF 910可以使用IMSI和MME/SGSN/C-SGN路由信息来执行下行链路数据传输。MME/SGSN/C-SGN 900可以发送在步骤5接收到的(多个)IMSI。MME/SGSN/C-SGN路由信息是关于服务于由每个IMSI识别的UE的核心网络实体的信息。IWK-SCEF映射IMSI、路由信息、和SCEF参考ID,并且存储映射。

13.在检查到对UE的SDT配置成功之后,SCEF 930可以向SCS/AS 940通知SDT配置的完成。该消息可以包括SCS/AS参考ID和指示SDT配置成功的原因值。

<SDT:小数据传输过程>

图10是示出从服务器向UE发送非IP数据的过程(移动终止的小数据传输过程)的图。

在完成对UE的SDT配置之后,SCS/AS 1020可以将非IP数据发送到UE。根据SDT配置过程,SCS/AS 1020可以确定要使用的SCS/AS参考ID和供传输中使用的SCEF 1010。作为SDT配置过程的结果,SCEF 1010可以确定发送从SCS/AS 1020接收的接收到的非IP数据中使用的SCEF参考ID和由UE使用的IMSI。

1.SCS/AS 1020向SCEF 1010发送包括寻址到UE的非IP数据的消息。该消息包括SCS/AS参考ID和寻址到UE的小数据的非IP类型。

2.SCEF 1010检查接收到的SCS/AS参考ID以确定目标MME/SGSN/C-SGN 1000,并识别数据被寻址到的UE以获得对应的SCEF参考ID或IMSI。根据运营商的策略,如果SCS/AS 1020不被允许执行SDT或者如果SDT频率超过SCS/AS 1020所允许的传输频率,则SCEF 1010可以立即执行步骤6并且拒绝SDT请求。

3.SCEF 1010向MME/SGSN/C-SGN 1000发送在步骤2接收到的SDT请求。该消息可以包括用于识别针对UE的到SCEF的连接的SCEF参考ID。该消息可以包括用于识别UE的IMSI。该消息还包括寻址到UE的非IP数据。

4.MME/SGSN/C-SGN 1000在接收到请求之后,验证对应的请求。如果验证失败,则在步骤5,MME/SGSN/C-SGN 100向SCEF 1010通知SDT的失败。失败原因可以指示移动通信运营商不再提供SDT服务的情况,SDT量超过为SCEF 1010的SDT分配的量的情况,或者SDT频率超过允许的传输频率的情况。

作为检查在步骤3接收到的请求的结果,如果确定SDT服务可用,则MME/SGSN/C-SGN 1000将在步骤3接收到的非IP数据发送到UE。传输可以通过NAS信令来执行。

5.在向UE发送非IP数据之后,MME/SGSN/C-SGN 1000向SCEF 1010发送响应以通知SDT请求被处理。如果到UE的非IP数据传输失败或不被允许,则MME/SGSN/C-SGN 1000可以向SCEF 1010通知SDT请求的失败。

6.SCEF 1010可以向SCS/AS 1020通知SDT请求的结果。

<实施例3>

图11是示出称为公共安全网络系统的MCPTT服务以及用于与EPS交互的SIP核心、EPS和UE的配置的图。在图11中,SIP核心是使用被称为SIP的传输协议的系统,并且IMS是其示例。SIP核心的P-CSCF(proxy-call session control function,代理呼叫会话控制功能)具有用于EPS的PCRF(策略和计费规则功能)的Rx接口,Rx接口被用来应用QoS和策略以向UE提供MCPTT服务。

参考图11,可以在PCRF和P-CSCF之间和/或在PCRF和MCPTT服务器之间定义Rx接口。如果PCRF与两个实体交换信息,则可能发生MCPTT服务器和P-CSCF可能发送不匹配的信息的情况,导致难以对UE进行QoS控制。否则,如果这两个实体发送相同的信息,则意味着一个实体无意义地发送信令,并且因此它可能不被表示为优选的。因此,可能需要根据运营商策略和/或任何其他预配置来选择两个选项中的一个。

因此,归属和服务PLMN需要识别Rx接口的连接。用于提供MCPTT服务的MCPTT应用服务器(application server,AS)使用HPLMN ID找到到归属PLMN的入口点。其也可以使用服务PLMN ID找到到VPLMN的入口点。入口点可以是SIP核心的S-CSCF或EPS的P-GW。SIP核心或EPS具有用于在对应的PLMN中找到PCRF的信息。

MCPTT AS可以使映射信息包括供UE使用的一定范围内的IP地址。使用该映射信息,有可能找到具有在预定范围内的IP地址的PLMN。例如,有可能确定从IP x到IP y的IP地址被映射到PLMN 1。

在漫游场景中,MCPTT AS通过MCPTT-1接口上的信令从UE接收UE的IP地址、归属PLMN的ID、和受访PLMN的ID。如果配置了对应的PLMN的入口点并且相关信息与UE的IP地址和归属PLMN ID/受访PLMN ID相匹配,则MCPTT AS可以在UE的PLMN中找到PCRF。MCPTT AS基于与归属PLMN或受访PLMN移动通信运营商的相互服务协议来执行寻找关于入口点和PCRF的信息的操作。

应该通过Rx接口发送的信息如下:

媒体或流程描述(例如,SDP);

-优先级;

-MCPTT组ID;

-MCPTT用户ID和/或IMPU;和/或

-呼叫类型。

上述信息中的全部或部分可以从MCPTT AS直接通过Rx接口发送到PCRF,或者通过SIP-2接口从MCPTT AS发送到SIP核心,然后通过Rx接口从P-CSCF发送到PCRF。PCRF可以根据收集到的信息建立新的承载或修改使用中的承载。

如果UE在SIP消息的INVITE报头中插入特殊标签,则P-CSCF关断Rx控制。在这种情况下,MCPTT服务器通过Rx接口利用EPC的PCRF自动生成PCC规则。

可替换地,如果由UE发送的作为SIP消息的INVITE消息包括特定的ICSI信息,则有可能删除P-CSCF中的Rx控制信息。也就是说,P-CSCF不通过Rx接口与PCRF进行通信。相反,MCPTT服务器通过Rx接口利用PCRF生成PCC规则。

<实施例4>

图12是示出根据本发明的实施例4-1的向移动通信运营商的网络和应用服务器注册的方法的图。

1-a.如果用户对MCPTT UE 1200通电,则UE 1200执行到LTE网络1210的附接过程。在附接过程期间,UE执行LTE认证过程以获得IP连接。

1-b.用户启用MCPTT客户端。MCPTT客户端意味着申请MCPTT服务。MCPTT客户端通过URI接入身份管理功能1220。MCPTT客户端配置与身份管理功能1220的HTTPS连接并建立TLS连接以执行认证过程。MCPTT用户可以使用用户证书(例如,诸如指纹和虹膜的生物识别技术、安全用户ID和ID/密码)来接入身份管理功能以用于用户认证。

用户证书可以包括MC用户ID作为关键任务服务的用户ID。UE 1200可以发送服务标识符。服务标识符可以被用于识别MC服务当中的特定服务。

1-c.MCPTT客户端可以向身份管理功能1220请求令牌。该令牌被用于在向MCPTT AS 1250注册的过程中认证UE(在本发明中,该令牌被称为令牌A)。如果UE不能接入SIP核心(或IMS),没有证书或不允许执行向SIP核心(或IMS)的注册过程,则MCPTT客户端可以另外请求用于IMS注册的令牌(在本发明中,该令牌被称为令牌B)。ID管理服务器可以发送用于一个或多个服务的用户ID。这个用户ID可以被称为MCPTT用户ID。

MCPTT客户端可以从不同的身份管理功能1220获取令牌A和B。一个身份管理功能1220可以管理MCPTT AS 1250的身份,而另一身份管理功能1220可以管理SIP核心(或IMS)的身份。

2.MCPTT UE 1200建立到SIP核心(或IMS)的安全连接。使用该连接,UE可以执行基于SIP的认证和注册过程。

3-a.MCPTT UE 1200执行向SIP核心(或IMS)的注册过程。为此,UE向SIP核心(或IMS)发送包括IMS证书或令牌B的SIP注册消息。在使用令牌B的情况下,eP-CSCF 1230从令牌导出IMS身份,并响应于由MCPTT UE 1200发送的包括IMS身份的SIP注册消息发送OK响应消息。IMS身份随后在UE发送SIP消息时使用。MCPTT客户端允许SIP注册消息包括传递给S-CSCF的令牌A。

3-b.S-SCSF 1240将令牌A和IMS身份转发给MCPTT AS 1250。MCPTT AS 1250验证令牌A,并且如果用户认证成功,则将MCPTT用户ID发送到UE。在MCPTT AS中,MCPTT用户ID和IMS身份针对UE而链接。MCPTT AS 1250的注册过程可以与SIP核心(或ISM)注册过程一起执行。

图13是示出根据本发明的实施例4-2的向移动通信运营商的网络和应用服务器注册的方法的图。

1-a.如果用户对MCPTT UE 1300通电,则UE执行到LTE网络1310的附接过程和LTE认证并获得IP连接。

1-b.用户启用MCPTT客户端。MCPTT客户端利用URI接入身份管理功能1320。MCPTT客户端利用UR接入身份管理功能1320并建立与其的HTTPS连接。MCPTT客户端建立TLS连接以认证身份管理功能。MCPTT用户可以使用用户证书(例如,诸如指纹和虹膜的生物识别技术、安全用户ID和ID/密码)来接入身份管理功能以用于用户认证。

1-c.MCPTT客户端可以向身份管理功能1320请求令牌。该令牌被用于在向MCPTT AS 1350注册的过程中认证UE(在本发明中,该令牌被称为令牌A)。如果UE不能接入SIP核心(或IMS),没有证书或不允许执行向SIP核心(或IMS)的注册过程,则MCPTT客户端可以另外请求用于IMS注册的令牌(在本发明中,该令牌被称为令牌B)。

MCPTT客户端可以从不同的身份管理功能1320获取令牌A和B。一个身份管理功能1320可以管理MCPTT AS 1350的身份,而另一身份管理功能1320可以管理SIP核心(或IMS)的身份。

1-d.MCPTT客户端执行向MCPTT AS 1350的注册过程。MCPTT客户端将令牌A和IP多媒体公共身份(IMPU:UE的公共ID)发送到MCPTT AS 1350。MCPTT AS 1350验证令牌A以导出MCPTT用户ID。UE 1300可以从IP多媒体服务身份(ISIM)中设置的信息中或从令牌B中获得IMPU。MCPTT AS 1350关联并存储所导出的MCPTT用户ID和IMPU。

2.MCPTT UE 1300建立到SIP核心(或IMS)的安全连接。使用该连接,UE可以执行基于SIP的认证和注册过程。

3-a.MCPTT UE 1300执行向SIP核心(或IMS)的注册过程。这里,有可能使用从令牌B获得的IMS证书(例如,IMPU)或ISIM来执行SIP注册。

图14是示出根据本发明的实施例4-3的向移动通信运营商的网络和应用服务器注册的方法的图。

1.如果用户对MCPTT UE 1400通电,则UE执行到LTE网络1410的附接过程和LTE认证,并获得IP连接。

2.用户启用MCPTT客户端1400。MCPTT客户端1400利用URI接入身份管理功能1420并建立与其的HTTPS连接。MCPTT客户端1400可以建立TLS连接以认证身份管理功能1420。

3.MCPTT客户端1400执行用户认证过程。为此,MCPTT客户端1400将认证请求消息发送到身份管理功能1420。该消息可以包括IMPU、可以由身份管理功能1420识别的用户ID、或者用户证书。

用户利用生物识别技术(诸如指纹和虹膜)或安全用户ID或用户ID/密码执行用户认证。用户证书可以包括MC用户ID。UE可以发送服务标识符。该服务标识符可以被用于识别MC服务当中的特定服务。例如,服务标识符可以被用于识别MCPTT。在以下描述中,MCPTT服务所使用的用户ID被称为MCPTT用户ID。

身份管理功能1420使用用户ID或用户证书来认证用户。如果认证成功,则身份管理功能1420基于IMPU和用户ID生成令牌。IMPU和用户ID可以从如上生成的令牌导出。身份管理功能1420将包括令牌的认证响应消息发送到UE。

4.MCPTT客户端1400向P-CSCF 1430发送SIP注册消息,该注册消息被转发给I-CSCF和S-CSCF 1440。注册消息包括IMPU/IMPI和用户ID。之后,MCPTT客户端1400接收对IMS AKA认证(受到挑战的)的请求。

5.已经接收到认证请求的MCPTT客户端1400将IMS AKA响应和包括IMPU/IMPI或用户ID的注册消息发送到I-CSCF和S-CSCF 1440。此时,MCPTT客户端1400包括消息中的、在先前步骤接收到的令牌。

IMS AKA响应由S-CSCF 1440验证。

6.如果IMS AKA响应有效,则S-CSCF 1440可以执行向MCPTT AS 1450的第三方注册过程。S-CSCF 1440向MCPTT AS 1450发送包括IMPU、用户ID和令牌的注册消息。

MCPTT AS 1450验证令牌。如果确定令牌有效,则MCPTT AS 1450确定接收到的用户ID有效。MCPTT AS 1450从令牌导出用户ID和IMPU,并检查用户ID和IMPU是否与在先前步骤从S-CSCF接收的用户ID和IMPU一致。如果用户ID和IMPU彼此一致,则MCPTT AS 1450关联并存储IMPU和用户ID,以用于之后利用接收到的IMPU或用户ID来识别消息。MCPTT AS 1450发送对于ACK的OK消息。

7.S-CSCF 1440将OK消息发送给MCPTT客户端1450。

图15是示出根据本发明的实施例4-4的、MCPTT UE与SIP核心(或IMS)之间的MCPTT UE认证的AKA认证过程的图。其还显示了MCPTT UE和MCPTT AS之间的可信节点认证过程。

1.如果用户对MCPTT UE 1500通电,则UE 1500执行到LTE网络1510的附接过程和LTE认证,并获得IP连接。

2.用户启用MCPTT客户端。MCPTT客户端利用URI访问身份管理功能1520并建立与其的HTTPS连接。MCPTT客户端建立TLS连接以认证身份管理功能1520。

3.MCPTT客户端执行用户认证过程。为此,MCPTT客户端向身份管理功能1520发送认证请求消息。该消息可以包括IMPU、可以由身份管理功能1520识别的用户ID、或者用户证书。用户使用生物识别技术(诸如指纹和虹膜)或安全用户ID或用户ID/密码执行用户认证。身份管理功能1520使用用户ID或用户证书来认证用户。如果认证成功,则身份管理功能1520基于IMPU和用户ID生成令牌。该令牌被配置与IMPI和IMPU相关联并授权该令牌范围。

身份管理功能1520发送包括令牌的认证响应消息。

4.UE 1500执行用于认证信令连接的IMS注册过程和IMS AKA。UE向S-CSCF 1540发送包括MCPTT用户认证中所使用的MCPTT用户ID和令牌的IMS注册消息。

5.如果IMS AKA成功,则S-CSCF 1540执行向MCPTT AS的第三方注册过程。使用在步骤4接收到的IMPU、MCPTT用户ID和令牌,S-CSCF将注册消息发送到MCPTT AS。MCPTT服务器1500验证令牌,并且如果令牌有效,则确定接收到的用户ID是可靠的。

然后,MCPTT服务器从令牌中导出IMPU和MCPTT用户ID,并检查IMPU和MCPTT用户ID是否与包括在注册消息中的IMPU和MCPTT用户ID一致。如果检查成功,则MCPTT AS将关联IMPU和MCPTT用户身份并存储该关系。MCPTT AS 1550向S-CSCF 1540发送OK消息以用于确认。

6.S-CSCF 1540向MCPTT客户端发送OK消息以用于确认。

图16是示出根据本发明的实施例4-5的、MCPTT UE与SIP核心(或IMS)之间的MCPTTUE认证的AKA认证过程的图。

虽然加密密钥可以被直接发送,但也有可能交换密钥设置信息。MCPTT AS可以不执行解密。在这种情况下,MCPTT AS(如有必要)可以将加密的MCPTT组/用户ID发送到ID管理服务器和/或配置管理服务器,并接收解密的MCPTT组/用户ID。

图16的步骤1至3与以上已经描述过的图15的步骤1至3基本相同;因此,在此省略其详细描述。

身份管理功能1620使用用户ID和用户证书来认证用户。如果认证成功,则身份管理功能1620将认证响应消息发送到UE,并向MCPT AS通知UE已被认证。此消息包括IMPU、用户ID和认证有效性的有效时间。在接收到以上消息后,MCPTT服务器启动有效性定时器。

4.MCPTT客户端1600向P-CSCF 1630发送注册消息,该注册消息被转发给I-CSCF和S-CSCF 1640。注册消息包括IMPU/IMPI和加密的用户ID。为了避免将MCPTT用户身份暴露给除MCPTT AS之外的其他实体,MCPTT客户端1600可以在注册消息中包括所加密的MCPTT用户ID。

加密密钥可以由配置管理功能而不是身份管理功能1620来提供。

之后,IMS AKA需要MCPTT客户端1600。

5.在执行IMS AKA之后,MCPTT客户端1600将IMS AKA响应连同IMPU、IMPI和加密的用户ID一起发送到S-CSCF。

S-CSCF 1640验证IMS AKA响应。

6.如果IMS AKA成功,则S-CSCF 1640执行向MCPTT AS 1650的第三方注册过程。S-CSCF 1640向MCPTT AS 1650发送包括IMPU和用户ID的注册消息。

MCPTT AS 1650验证用户ID的有效性,并检查用户ID和IMPU是否与在步骤3-d接收到的用户ID和IMPU相同,以及有效性定时器是否尚未到期。在上述过程成功后,MCPTT AS 1650关联IMPU和用户ID并存储该关系。被关联的ID被用于与之后的消息中使用的标识符相互标识。MCPTT AS 1650解码所编码的MCPTT用户身份。

MCPTT服务器1650向S-CSCF 1640发送OK消息以用于确认。

7.S-CSCF 1640将OK消息发送到MCPTT客户端1600。

图17是示出根据本发明的实施例4-6的、MCPTT UE与SIP核心(或IMS)之间的MCPTTUE认证的AKA认证过程的图。

如果IMS注册成功,则S-CSCF甚至执行第三方注册。在本发明的先前描述中,IMS AKA在注册之后,然后再次执行注册。虽然加密密钥可以被直接发送,但也有可能交换密钥设置信息。MCPTT AS可以不执行解密。在这种情况下,MCPTT AS(如有必要)可以将加密的MCPTT组/用户ID发送到ID管理服务器和/或配置管理服务器,并接收解密的MCPTT组/用户ID。

图18是示出根据本发明的实施例4-7的、MCPTT UE与SIP核心(或IMS)之间的MCPTTUE认证的AKA认证过程的图。

在图18中,令牌1被用于IMS认证,令牌2被用于MCPTT AS认证,并且可以使用加密的信息。

虽然加密密钥可以被直接发送,但也有可能交换密钥设置信息。MCPTT AS可以不执行解密。在这种情况下,MCPTT AS(如有必要)可以将加密的MCPTT组/用户ID发送到ID管理服务器和/或配置管理服务器,并接收解密的MCPTT组/用户ID。

图18的步骤1至3与先前已经描述过的图15的步骤1至3相同;因此,在此省略其详细描述。

身份管理功能1820可以向MCPTT客户端1800提供加密密钥。该加密密钥被用于加密MCPTT用户证书,并且SIP核心(或ISM)不能解密所加密的MCPTT用户证书。

身份管理功能1820使用用户ID和用户证书来认证用户。如果认证成功,则身份管理功能1820创建两个令牌。这两个令牌称为令牌1和令牌2。令牌1基于IMPU和IMPI的对(pair)来创建。IMPU和IMPI可以从令牌1导出。令牌2基于IMPU和用户ID来创建。IMPU和用户ID可以从令牌2导出。

身份管理功能1820向MCPTT客户端发送包括令牌1和令牌2的认证响应消息。

4.MCPTT客户端1800向eP-CSCF 1830发送包括接收到的令牌和加密的用户ID的注册消息。为了防止MCPTT用户ID暴露给除MCPTT AS之外的其他实体,MCPTT客户端1800加密用户ID并在消息中包括所加密的用户ID。

eP-CSCF 1830验证令牌1以获得IMPU和IMPI。如果令牌1被验证成功,则eP-CSCF 1830向S-CSCF发送包括IMPU、IMPI、用户ID和令牌2的注册消息。S-CSCF 1840执行可信节点认证过程作为注册过程而没有任何额外的认证过程。该消息可以包括指示认证已经被实行的指示符。

5.S-CSCF 1840执行向MCPTT AS 1850的第三方注册。S-CSCF 1840向MCPTT AS发送包括IMPU、加密的用户ID和令牌2的注册消息。

MCPTT AS 1850验证令牌2。如果令牌验证成功,则MCPTT AS假定该用户ID有效,并检查从令牌2导出的用户ID和IMPU是否与注册消息中的IMPU和用户ID一致。如果它们匹配,则MCPTT AS 1850关联IMPU和MCPTT用户ID并存储IMPU和MCPTT用户ID之间的关系。MCPTT AS解密所加密的用户ID。MCPTT AS 1850可以具有从身份管理功能或预配置接收的加密密钥。

MCPTT AS 1850可以向S-CSCF 1840发送OK消息以用于确认。

7.S-CSCF 1840向MCPTT客户端1800发送OK消息以用于确认。

图19是示出根据本发明的实施例4-8的、在IMS注册尝试的检测时S-CSCF尝试进行第三方注册的过程的图。

MCPTT UE 1900和SIP核心(或IMS)执行IMS AKA认证以认证MCPTT UE 1900。S-CSCF 1940针对MCPTT客户端1900和MCPTT服务器1950之间的MCPTT用户认证执行可信节点认证。虽然加密密钥可以被直接发送,但也可以交换密钥设置信息。MCPTT AS可以不执行解密。在这种情况下,MCPTT AS(如有必要)可以将加密的MCPTT组/用户ID发送到ID管理服务器和/或配置管理服务器,并接收所解密的MCPTT组/用户ID。

图19的步骤1至3与以上已经描述过的图15的步骤1至3基本相同;因此,在此省略其详细描述.

身份管理功能1920可以向MCPTT客户端1900提供加密密钥。加密密钥被用于加密MCPTT用户身份。所加密的MCPTT用户身份不被SIP核心(或IMS)解密。

加密密钥可以由配置管理功能而不是身份管理功能1920提供。

在图17的场景中,在步骤3-d,可以将加密密钥和/或密钥设置信息明确地发送到MCPTT AS。

即使在图18的场景中,在类似的可应用的步骤3,将加密密钥和/或密钥设置信息发送到客户端。

4.UE 1900执行IMS注册和IMS AKA认证。UE 1900在注册消息中包括MCPTT用户身份和令牌,以用于在MCPTT用户认证中使用。如果MCPTT用户身份被加密,则MCPTT客户端在注册消息中包括所加密的MCPTT用户ID。

5.如果IMS AKA成功,则S-CSCF 1940执行向MCPTT AS 1950的第三方注册过程。S-CSCF 1940向MCPTT AS 1950发送包括IMPU、MCPTT用户ID和令牌的注册消息。MCPTT AS 1950验证令牌,并且如果令牌有效,则假定用户ID有效。然后,MCPTT AS 1950检查从令牌导出的IMPU和MCPTT用户ID是否与注册消息中的IMPU和MCPTT用户ID一致。如果检查成功,则MCPTT AS关联IMPU和MCPTT用户身份并存储IMPU和MCPTT用户身份之间的关系。因此,有可能基于MCPTT用户身份或IMPU,利用IMPU或MCPTT用户身份识别与之后接收的消息有关的用户。

MCPTT AS 1950解密MCPTT用户身份。MCPTT AS 1950可以具有从身份管理功能或预配置接收的加密密钥。MCPTT AS 1950可以发送OK消息以用于确认。

图20是示出根据本发明的实施例4-9的、针对注册消息不包括MCPTT用户ID并且存在加密的情况的过程的图。

图20的步骤1至3与以上已经描述过的图15的步骤1至3相同;因此,在此省略其详细描述。

4.如果有必要防止MCPTT用户身份暴露于SIP核心或IMS,则MCPTT客户端在注册消息中不包括MCPTT用户ID。

5.如果注册消息不包括MCPTT用户身份,则MCPTT AS不验证从令牌导出的MCPTT用户身份和IMPU。相反,如果令牌有效,则MCPTT AS存储从令牌导出的MCPTT用户身份和IMPU,并将MCPTT用户身份和IMPU关联,以用于MCPTT服务。

MCPTT AS发送确认消息以进行确认。

图21是示出根据本发明的实施例4-10的MCPTT认证过程的图。

在通电时,MCPTT UE 2100执行LTE认证。

-步骤A:UE 2100根据配置到MCPTT客户端的信息,基于令牌执行MCPTT用户认证过程。UE 2100从身份管理服务器2120获得令牌。在步骤C,令牌被用于MCPTT认证。

UE向身份管理服务器2120发送MC用户ID和其他用户证书。服务ID(例如,NYPD_MCPTT)也可以被提供。作为回应,身份管理服务器2120将服务用户ID(即,MCPTT用户ID)发送到UE。有可能从令牌导出服务ID,即MCPTT用户ID。

-步骤B:在MCPTT UE 2100和IMS 2130之间执行IMS认证过程。

-步骤C:在IMS认证之后执行MCPTT用户认证。

如果MCPTT服务器2140由移动通信运营商支配,则公共安全用户数据功能(Public Safety User Data Function,PS-UDF)或HSS存储用于MCPTT用户认证的MCPTT用户证书。安全信息可以通过相互认证过程生成。如果MCPTT服务器2140由公共安全网络代理来管控,则PS-UDF存储MCPTT用户认证所需的证书,该安全信息是通过相互认证过程来创建。

图22是示出根据本发明的实施例4-11的MCPTT用户认证过程的图。

通过MCPTT-1接口的MCPTT用户认证过程包括以下步骤。

-SIP摘要认证(其意味着IMS注册。)

-基于令牌的认证。

3.身份管理功能2220使用MC用户身份和MC用户认证证书来认证用户。如果认证成功,则身份管理功能2220可以基于IMPU、MC用户ID、和服务ID来生成令牌。令牌可以连同与MCPTT用户ID和IMPU相关的认证信息一起被加密。MCPTT用户ID可以被明确地发送到UE或者之后从令牌导出。

身份管理功能2220可以向UE发送包括令牌的认证响应消息。

4.INVITE消息可以不包括MCPTT用户ID,因为MCPTT用户ID可以从令牌导出。

5.S-CSCF 2240向MCPTT客户端2200发送OK消息以用于确认。

6.如果IMS AKA认证成功,则S-CSCF 2240执行向MCPTT服务器2250的第三方注册。S-CSCF 2240发送包括IMPU、MCPTT用户ID和令牌的注册消息。该消息中可以不包括MCPTT用户ID,在这种情况下,MCPTT用户ID可以从令牌导出。如果没有接收到MCPTT用户ID,则从令牌导出的MCPTT用户ID被用作UE的MCPTT用户ID。MCPTT AS 2250关联IMPU和MCPTT用户ID,并存储IMPU和MCPTT用户ID之间的关系。

<实施例5>

实施例5涉及一种有效的广播相关信号传输方法和装置。

图23是示出本发明的实施方式5的广播相关信号传输方法的图。

UE可以将ECGI传送到GCS AS。取决于配置信息,GCS-AS 2340可以确定是否向BM-SC 2330发送ECGI列表。根据运营商策略或通过BM-SC 2330和GCS-AS 2340之间的信令,配置信息作为实施方式可以变得可用于GCS-AS 2340。

1.GCS-AS 2340通过MB2接口向BM-SC 2330传送激活MBMS承载请求消息以用于激活MBMS承载。该消息可以包括用于识别MBMS承载的TMGI。该消息还可以包括流ID、QoS、MBMS广播区域和MBMS启动时间。

只有当TMGI被包括在由TMGI识别的MBMS通信量中并被用于识别其的特定流时才包括流ID。如果消息中包括流ID,则BM-SC将流ID与消息中包括的TMSI或MBMS广播区相关联(关联)。QoS值被映射到指示对于MBMS承载的优先级的值。如果MBMS广播区域包括小区ID的列表,则BM-SC 2330将小区ID映射到一组MBMS服务区域(service area,SA)。GCSAS 2340可以将ECGI列表连同MBMS SA一起传送。

BM-SC 2330可以忽略MBMS SA并且利用如以上所述获得的MBMS SA来重写。如果接收到ECGI列表,则BM-SC 2330可以将MBMS SA包括在激活MBMS承载响应中。GCS-AS 2340可以利用MBMS SA来配置MBMS服务数据。如果没有接收到ECGI列表,则BM-SC 2330可以在激活MBMS承载响应中不包括MBMS SA。

在替换实施例中,在步骤1,如果GCA AS 1240希望通过MB2接口激活MBMS承载,则GCA AS 234向BM-SC 2330传送激活MBMS承载请求消息。该消息可以包括TMGI、QoS、MBMS广播区域和启动时间。TMGI可以被用于识别MBMS承载。MBMS广播可以包括MBMS服务区域身份的列表,小区ID的列表或者这两个列表两者。

如果MBMS广播区域包括MBMS服务区域身份列表,则可以根据小区ID列表或任何其他配置信息来检查MBMS服务区域身份。

如果消息中包括TMGI,则BM-SC 2330确定GCS-AS 2340是否被授权使用TMGI。如果GCS-AS 2340未被授权使用TMGI,则BM-SC 2330拒绝该请求。如果消息中不包括TMGI,则BM-SC 2330为TMGI分配一个未使用的值。

BM-SC 2330分配与TMGI和MBMS广播区域相对应的流ID。如果MBMS广播区域参数包括小区ID的列表,则BM-SC 2330将小区ID映射到MBMS服务区域身份。小区ID映射根据移动通信运营商策略来执行。BM-SC 2330包括MBMS会话开始消息中的MBMS服务身份的列表。小区ID列表也可以被包括在MBMS会话开始消息中。如果具有相同TMGI的另一MBMS承载已经被激活,则BM-SC 2330进行控制,使得MBMS广播区域不与现有MBMS承载重叠。BM-SC 2330将唯一的流ID分配给新的MBMS承载。

之后,BM-SC 2330将MBMS资源分配给对应的MBMS广播区域以用于在MBMS承载之上进行内容传递,并执行会话开始过程。包括在MBMS会话开始请求消息中的(多个)MBMS SAI可以是从(多个)小区标识符获得的信息,该(多个)小区标识符从GCS-AS 2340接收。通常,该(多个)MBMS SAI可以不同于由GCS-AS 2340传送的(多个)MBMS SAI。在这种情况下(包括(多个)MBMS SAI被包括在由GCS-AS传送的激活MBMS承载请求消息和由BM-SC传送的MBMS中的情况;GCS-AS尚未传送(多个)MBMS SAI的情况),BM-SC 2330可以在激活MBMS承载响应消息中包括在MBMS会话开始请求消息中包括的(多个)MBMS SAI。

2.BM-SC 2330将小区ID列表(ECGI)映射到服务区域列表(SAI),并确定相关区域的(多个)MBMS-GW。

3.BM-SC 2330向如上确定的(多个)MBMS-GW发送会话开始消息。该消息可以包括3GPP版本12的MBMS相关参数和小区ID列表(ECGI的列表)。

4.MBMS-GW 2320将会话开始消息发送到所涉及的(多个)MME。该消息可以包括3GPP版本12的MBMS相关参数和小区ID列表(ECGI的列表)。

5.MME 2310将会话开始消息传送到所涉及的(多个)MCE。该消息可以包括3GPP版本12的MBMS相关参数和小区ID列表(ECGI的列表)。MME 2310可以使用包括接收到的ECGI列表和MBMS SA的现有参数来选择会话开始消息的目的地。

MME 2310可能已经接收到在S1设置或eNB配置更新过程中eNB或eNB的小区所链接的MCE标识符。可替换地,MME 2310可能已经接收到在M3设置或MCE配置更新过程中链接到MCE的小区或eNB的列表。会话开始消息可以仅被传送到与使用该信息接收的ECGI列表对应的eNB。因此,有可能使用S1设置或eNB配置更新过程中的eNB特定服务MCE信息和ECGI信息来选择合适的MCE。

对于多个MCE,可能有必要对用于MBMS传输的区域做出一致的决定(例如,在分布式MCE体系结构中)。这可以通过以下来实现。

<在MBSFN区域由多个MCE管理的情况下的MBMS会话开始过程>

在MBMS会话开始过程期间,MCE通过M3接口从MME接收MBMS会话开始请求消息。该消息被发送用于向eNB提供MCCH相关信息(用于MBMS传输的无线电信息)并请求eNB建立到UE的用于MBMS的承载并向UE通知MBMS会话。

为了实现MBSFN传输,信号MBSFN区域中的小区必须被配置有相同的MCCH相关信息。如果MBSFN区域由单一MCE控制,则显然使用同步的MCCH信息。如果多个MBSFN区域由信号MCE控制,例如,由于分布式MCE架构,则需要在MCE之间协调MCCH相关信息。在分布式MCE架构中,负责MBSFN区域的所有分布式MCE必须产生相同的许可控制结果。

图24是示出根据本发明的实施例5的由多个MCE管控的MBSFN区域的图。

图24示出了MBSFN中的多个小区如何在分布式MCE架构中提供相同的MCCH相关信息。

图25是用于说明根据本发明的实施例5的基于动态协调的MBMS会话开始过程的图。具体地,图25涉及在多个MCE正在管理MBSFN区域并且OAM动态地提供MCCH相关信息的情况下的MBMS会话开始过程。

1.MME 2530和MBMS GW执行MBMS会话开始过程。

2.网络管理(OAM)2520被通知由MME或MCE从MME或MCE进行的会话开始。MBMS会话属性被提供给OAM 2520,OAM 2520基于MBMS会话属性生成MCCH相关信息。

3.OAM 2520为E-UTRAN 2500和2510提供MCCH相关信息。

OAM 2520可以将从MME 2530接收的MBMS会话属性传送到E-UTRAN。在这种情况下,MME 2530可以不通过M3接口将MBMS会话开始请求传送到MCE。

4.E-UTRAN可以根据从OAM 2520接收到的信息来设置RAN资源。

图26是示出根据本发明的实施例5的基于静态协调的MBMS会话开始过程的图。具体地,图26涉及在多个MCE正在管理MBSFN区域并且基于预先配置的静态信息生成MCCH相关信息的情况下的MBMS会话开始过程。

1.多个MCE被配置为管理一个MBSFN区域,并且如果接收到相同的会话属性,则生成相同的MCCH相关信息。

2.MME 2630和MBMS GW执行MBMS会话开始过程。

3.MME 2630向MCE传送MBMS会话开始请求消息。基于在步骤1预配置的值,MCE生成相同的MCCH相关信息。

在MBSFN区域由多个MCE管理的情况下的MBMS会话开始过程。步骤5之后是如下的后续步骤(在MBMS会话开始过程之后)。

6.MCE将包括在接收到的消息中的SAI列表映射到MBSFN的列表,并从对应的ECGI列表中去除未使用的MBSFN。MCE将资源分配给针对MBMS承载的指定的或选择的MBSFN。MCE存储MBMS承载已经被激活的MBSFN的小区ID列表(ECGI的列表)。

7.MCE向MME传送会话开始响应消息。该消息可以包括3GPP版本12的MBMS相关参数和已经通过会话开始请求激活MBMS承载的小区的小区ID列表(ECGI的列表)。

8.MME向MBMS-GW传送会话开始响应消息。该消息可以包括3GPP版本12的MBMS相关参数和已经通过会话开始请求激活MBMS承载的小区的小区ID列表(ECGI的列表)。

9.MBMS-GW向BM-SC传送会话开始响应消息。该消息可以包括3GPP版本12的MBMS相关参数和已经通过会话开始请求激活MBMS承载的小区的小区ID列表(ECGI的列表)。

10.BM-SC向GCS-AS传送激活MBMS承载响应消息。该消息包括TMGI、流ID(如果包括在激活MBMS承载请求消息中,则包括相同的值;或者其是由BM-SC分配的流ID)、MBMS服务描述、用于用户数据传输平面的BM-SC的IP地址和端口号、和到期时间。MBMS服务描述包括MBMS载体相关配置信息,其包括TS26.346中规定的如下信息中的至少一个:MBMS服务区域、射频、IP多播地址、APN等。如果BM-SC已经分配了TMGI,则到期时间指示对应的TMGI的到期时间。BM-SC可以仅在预定情况下在服务描述中包括服务区域。

直到版本12,没有必要包括服务区域。这是因为BM-SC使用由GCS AS提供的(多个)MBMS ASI(按原样)。GCS-AS可以包括要被发送到UE的、在服务描述中在步骤1发送的消息中包括的(多个)MBMS ASI。

在版本13中,变得有必要包括服务区域。这是因为BM-SC可以从(多个)小区ID导出新的MBMS SAI(使用一起配置到BM-SC的信息),该(多个)小区ID从GCS AS接收。该(多个)MBMS SAI可以不同于从GCS AS接收的(多个)MBMS SAI(此外,GCS AS可以不发送(多个)MBMS SAI)。GCS AS需要知道从BM-SC发送到MBMS下游节点的(多个)MBMS SAI。因此,BM-SC可以将传递到MBMS下游节点的(多个)MBMS SAI传送到GCS AS,并且GCS SA传送从BM-SC接收的(多个)MBMS SAI作为以UE为目的的服务描述的(多个)MBMS SAI的一部分。

如果在步骤2,BM-SC已经将小区ID列表映射到MBMS服务区域身份,则服务描述必须包括通过BM-SC已经被包括在MBMS会话开始消息中的MBMS服务区域身份列表的列表。可替换地,如果在步骤2,BM-SC已经将小区ID列表映射到MBMS服务区域身份,则服务描述必须包括映射到小区ID列表的MBMS服务区域身份列表的列表。可替换地,如果在步骤2,BM-SC已经接收(但未映射)小区ID列表,则服务描述必须包括通过BM-SC已经被包括在MBMS会话开始消息中的MBMS服务区域身份列表。可替换地,如果在步骤2,BM-SC已经接收(但未映射)小区ID列表,则服务描述必须包括映射到小区ID列表的MBMS服务区域身份列表。

如果BM-SC在步骤9的消息之前传送了激活MBMS承载响应消息,并且如果包括在步骤9的消息中的ECGI的列表不同于包括在步骤1的消息中的ECGS的列表,则BM-SC可以通过向GCS-AS传送包括在步骤9接收的ECGI的列表的消息来更新ECGI的列表,以便通知MBMS承载已经被激活的ECGI的列表。

eNB和MME可以使用以下过程和消息来交换关于由eNB服务的MCE的信息。

在实施例5中,S1设置和eNB配置更新过程如图27和图28所示执行。

图27是示出本发明的实施例5的eNB与MME之间的S1设置请求过程的图。

参考图27,eNB 2700可以向MME 2710传送S1SETUP REQUEST(S1设置请求),并且响应于S1SETUP REQUEST从MME 2710接收SI SETUP RESPONSE(SI设置响应)。

图28是示出根据本发明的实施例5的eNB与MME之间的eNB配置更新过程的图。

参考图28,eNB 2800可以向MME 2810传送ENB CONFIGURATION UPDATE(ENB配置更新),并且响应于ENB CONFIGURATION从MME 2810接收ENB CONFIGURATION UPDATE ACKNOWLEDGEMENT(ENB配置更新确认)。

S1 SETUP REQUEST消息可以被定义为如下。

ENB CONFIGURATION UPDATE消息可以配置如下。

同时,全局MCE ID可以定义如下。该ID被用于MCE和MME之间的M3设置或MCE配置更新。

根据本发明的实施例5,可以使用如图29和图30中所示的过程和消息在MCE和MME之间交换关于连接到MCE的eNB的信息。

图29是示出本发明的实施例5的MCE与MME之间的S3设置请求过程的图。

参考图29,MCE 2900可以向MME 2910传送S3 SETUP REQUEST(S3设置请求),并且响应于S3 SETUP REQUEST从MME 2910接收S3 SETUP RESPONSE(S3设置响应)。

图30是示出根据本发明的实施例5的MCE与MME之间的MCE配置更新过程的图。

参考图30,MCE 300可以向MME 3010发送MCE CONFIGURATION UPDATE(MCE配置更新),并且响应于MCE CONFIGURATION UPDATE从MME 3010接收MCE CONFIGURATION UPDATE ACKNOWLEDGEMENT(MCE配置更新确认)。

M3设置和MCE配置更新过程如下执行。

<实施例6>

实施例6提出了一种用于使用公共安全(公共安全LTE)服务向UE分配高优先级的方法,使得MCPTT UE在EPS中被优先地分配资源并优先地建立用于数据传输的连接。

公共安全(公共安全LTE:PS-LTE(Public-Safety LTE))通过LTE(MCPTT)技术使用关键任务一键通向用户提供公共安全通信服务。MCPTT是3GPP研发的技术之一,并提供D2D组通信、人对人通信、紧急呼叫、灾难警报和环境收听的功能。在本发明中,MCPTT是公共安全服务的示例,并且可以意味着所有公共安全相关的服务。

MCPTT系统包括UE、演进分组系统(evolved packet system,EPS)、会话发起协议(SIP)核心、以及MCPTT应用服务器。EPS可以意味着LTE网络,SIP核心可以意味着由使用SIP的核心网络实体(诸如互联网多媒体子系统(IMS))组成的网络。MCPTT系统可以被部署在各种拓扑中。MCPTT运营商可以管理SIP核心和MCPTT应用服务器,并与另一运营商的EPS交互以提供服务。MCPTT运营商也有可能仅管理MCPTT应用服务器,并与另一运营商的EPS和SIP核心交互以提供服务。

MCPTT服务可以包括群组呼叫、人对人呼叫和紧急警报。群组呼叫支持公共安全的正常呼叫、用于急迫/紧急情形的情况下的具有最高优先级的紧急呼叫、和用于具有低于紧急呼叫的优先级的急迫/紧急情形的迫近危险呼叫。人对人呼叫支持正常呼叫、紧急呼叫、和用于收听对方周围的环境声音的环境收听功能。紧急警报是一种能够向MCPTT系统或其他MCPTT用户发出急迫/紧急情形的功能。

与传统紧急呼叫不同,MCPTT提供的紧急呼叫支持群组呼叫;因此,UE需要具有接收和发送紧急呼叫的能力。在EPS、SIP核心和MCPTT应用服务器中,紧急呼叫、迫近危险呼叫、和紧急警报可以以高于正常呼叫的优先级来处理。因此,与其他呼叫相比,对于这样的高优先级呼叫需要更快的连接建立和数据交换。

本发明提出了一种用于使用公共安全网络(MCPTT)为UE指定高优先级,以便MCPTT UE被优先地分配资源并建立连接以用于EPS中的数据传输的方法。目前的基于EPS的紧急呼叫服务仅考虑在没有通过紧急MCPTT服务的控制的情况下的移动起始情形(mobile originated situation)而设计。然而,与正常服务相比,MCPTT服务可以具有专用MCPTT UE网络服务的高优先级,并且该要求应该被应用于EPS。并且,由于MCPTT支持发送/接收群组呼叫或人对人呼叫,所以可以在MCPTT UE需要回应MCPTT呼叫以及移动发起的情形的移动终止的情形下支持该服务。本发明提出了一种用于向连接到MCPTT系统的MCPTT UE分配高优先级,并且因此,分配无线电资源,并向MCPTT系统通知尝试接入系统的UE是MCPTT UE的方法。

贯穿说明书,术语MCPTT表示包括通过不同名称呼叫但支持D2D群组呼叫、人对人呼叫、和急迫/紧急呼叫的服务的PS-LTE服务中的一个。在本发明中,MCPTT可以被称为公共安全服务。本发明的实施例可以以类似的方式被应用于诸如WLAN和蓝牙的各种无线电通信系统以及在此描述的通信系统。在本发明中,MCPTT服务的优先级可以是分配给MCPTT服务中的一个的优先级,例如,具有最高优先级的紧急呼叫服务和具有次高优先级的迫近危险呼叫服务。本发明针对一种用于向MCPTT UE分配优先级并且向EPS网络通知UE是移动起始情形下的MCPTT UE以及移动终止情形(mobile terminated scenario)下的MCPTT UE,其中,在所述移动起始情形下,MCPTTUE优先地发起到EPS网络的连接,在所述移动终止情形下,MCPTT UE从EPS网络接收寻呼以用于优先地触发连接。在本发明中,MCPTT服务被分类为作为基本MCPTT呼叫的MCPTT正常呼叫、具有最高优先级的紧急呼叫、具有次高优先级的迫近危险呼叫、以及允许收听周围的声音的环境收听和具有各个优先级的紧急警报。

贯穿说明书,术语EPS是演进分组系统的缩写,并且可互换地称为LTE网络。EPS由包括UE和eNB的E-UTRAN以及作为LTE系统的核心网络的演进分组核心(Evolved Packet Core,EPC)组成。EPC由MME、S-GW、P-GW和PCRF组成。贯穿说明书,EPS连接到SIP核心以接入MCPTT服务,并且SIP核心可以表示使用SIP或IMS的核心网络实体的网络。因此,说明书中特定的诸如P-CSCF的IMS实体表示用于MCPTT的SIP核心实体。贯穿说明书,MCPTT应用服务器表示用于交换应用层信息的网络实体,并且可以是用于实施MCPTT服务所需的各种逻辑/物理实体中的任何一个,而不限于术语“应用服务器”。

图31是示出根据本发明的实施例6的、MCPTT UE向MME发送MCPTT服务请求以及用于MME更新和配置承载上下文的方法和过程的图。

图31示出了本发明的实施例,其中MCPTT UE 3100向MME 3120传送用于建立到EPS网络的MCPTT连接的扩展服务请求,使得建立具有MCPTT的优先级的承载以使用无线电资源。

图31是示出用于MCPTT UE 3100向MME 3120发送MCPTT服务请求以配置具有适合于MCPTT的QoS的承载的方法和过程的图。如有必要,MCPTT UE 3100可以被分类为使用MCPTT服务(如有必要,同时使用正常的LTE服务)的UE和MCPTT服务专用UE中的一个。

在本发明中,能够使用正常服务和MCPTT服务的UE被称为使能MCPTT的UE,能够仅接收MCPTT服务的UE作为专用MCPTT UE,并且为了方便起见,两种类型的UE在集体意义上被称为MCPTT UE。

1.MCPTT UE 3100需要激活EPS网络的承载以供MCPTT服务使用,并且因此向MME 3120传送用于触发EPS承载建立的扩展服务请求(Extended Service Request)消息。扩展服务请求消息包括MCPTT UE可以设置为指示MCPTT服务类型的值的服务类型字段(Service Type Field)。正在接收正常服务的使能MCPTT的UE可以在检测公共安全情形或请求公共安全通信时发出MCPTT服务请求。此时,服务类型字段被设置为指示MCPTT服务的值。专用MCPTT UE还可以将服务类型字段设置为指示MCPTT服务的值。

服务类型字段可以被设置为指示集体MCPTT服务的值或根据MCPTT紧急情形分类的MCPTT服务中的一个的值。该字段也可以被设置为指示诸如MCPTT群组呼叫、MCPTT紧急呼叫、MCPTT迫近危险呼叫、MCPTT紧急警报、环境收听和私人呼叫的详细MCPTT服务的值。

MCPTT紧急呼叫可以被子分类为用于群组通信的MCPTT紧急群组呼叫和用于点对点通信(peer-to-peer communication)的MCPTT紧急私人呼叫。MCPTT UE可以将扩展服务请求的设备特性字段(Device Property field)设置为用于明确指示该UE是MCPTT UE的值。

专用MCPTT UE可以将扩展服务请求的设备特性字段设置为用于明确指示该UE是专用MCPTT UE的值。在这种情况下,MME可以假定对应的UE具有仅基于设备特性字段而不基于服务类型字段的MCPTT服务能力。

设备特性字段可以指示MCPTT服务能力,并且可以被设置为指示集体MCPTT UE的值或指示使用子分类的MCPTT紧急呼叫服务中的一个的UE的值。更详细地,设备特性字段可以被设置为指示诸如MCPTT紧急呼叫、MCPTT迫近危险呼叫、MCPTT环境收听以及MCPTT私人呼叫的MCPTT服务中的一个的值。在服务类型或设备特性字段被设置为指示MCPTT紧急服务的值的情况下,详细的MCPTT紧急服务可以根据EPS网络运营商或MCPTT服务提供商而变化。

为了向EPS网络提出资源请求,MCPTT UE 3100可以使用对于MCPTT紧急服务的扩展服务请求消息或对于正常MCPTT服务的服务请求消息。如果接收到扩展服务请求消息,则MME检查扩展服务请求消息服务类型和设备特性字段中的至少一个以确定要提供的MCPTT服务。MME可以检查想要接收MCPTT服务的UE是正在接收正常服务的使能MCPTT的UE还是专用MCPTT UE,并且MME可以基于存储在其存储器中的UE上下文接受来自UE的请求。

2.MME 3120还可以检查由UE请求的服务是一般MCPTT服务还是MCPTT服务(即紧急呼叫、紧急呼叫、环境收听、私人呼叫和紧急警报)中的一个。MME还可以确定MCPTT紧急服务被请求并且应用对应于MCPTT紧急服务的特定QoS。

3.在检查MCPTT UE 3100想要使用或可以使用的MCPTT服务之后,MME可以向HSS 3140询问要提供给UE的QoS信息以供特定MCPTT服务使用。QoS信息可以包括用于QoS优先级标识的QCI值和指示预占用资源的优先级的ARP值。MME 3120将所获取的信息存储为内部配置值或MME紧急配置数据以在该过程的后续部分中使用。

可以省略MME 3120与HSS 3140之间的过程,并且在这种情况下,根据存储在MME 3120中的内部配置值来确定QoS值。存储在MME 3120中的内部配置值可以是作为MME紧急配置数据的一部分来存储的值。

4.MME 3120在接收到由MCPTT UE 3100发送的扩展服务请求消息时确定QoS,并更新UE的默认承载上下文以获得适合于MCPTT的QoS值。

例如,如果确定向已经发送了扩展服务请求的MCPTT UE提供MCPTT紧急服务,则MME 3120利用对应的QCI或ARP值来更新默认承载上下文。MME 3120存储在内部指示在以上过程中配置的承载为用于公共安全的承载的信息。

5.MME 3120更新MCPTT UE 3100的默认承载上下文以匹配MCPTT服务、紧急服务或详细MCPTT服务,然后向eNB 3110传送初始上下文设置请求消息(Initial Context Setup Request)以请求根据更新的承载上下文与UE建立承载。

6.在从MME 3120接收到初始上下文设置请求消息时,eNB 2110根据包含在初始上下文设置请求消息中的承载上下文(即QoS信息)来为建立承载做准备,并向UE 3100传送RRC连接重新配置(RRC Connection Reconfiguration)消息以在UE 3100和eNB 3110之间建立承载。

7.在与UE 3100建立了承载之后,响应于初始上下文设置响应消息,eNB 3110向MME 3120传送初始上下文设置请求消息,以通知基于由MME 3120配置的QoS已经建立了承载的承载ID。在以上过程中,eNB 3110可以存储指示用于公共安全的承载被分配给UE 3100的信息,并且基于所存储的信息,通过与分配给其他正常服务的优先级相比将高优先级分配给用于公共安全的承载,来执行无线电资源分配和数据运输。

8.在接收到初始上下文设置响应(Initial Context Setup Response)消息之后,MME 3120向S-GW/P-GW 3130传送用于eNB 3110与S-GW/P-GW 3130之间的连接的修改承载请求(Modify Bearer Request)消息,并且因此,建立eNB 3110与S-GW/P-GW 3130之间的承载连接。经由eNB 3110在UE 3100与S-GW/P-GW 3130之间建立的承载连接是具有由MME 3120配置的QoS值的连接,以在以上过程期间与MCPTT类型相匹配。eNB 3110、MME 3120或S-GW/P-GW 3130可以在内部绑定,那么对应的承载是用于公共安全的承载。

由于可以知道承载具有高于正在使用的默认承载的QoS的QCI和APR值,或者对应的承载是基于内部绑定的用于公共安全的承载,所以eNB 3110或S-GW/P-GW 3130可以以高于其他承载的优先级运输数据。在已经建立承载连接之后,P-GW 3030向PCRF传送新建立的承载和UE信息以更新PCC规则,以供收费和提供服务中使用。

为了发送扩展服务请求消息,UE 3100建立与eNB 3110的RRC连接。UE 3100的NAS层配置RRC建立原因的值,并且在UE 3100与eNB 3110之间的RRC连接建立期间将该值传送到的UE 3100的RRC层。RRC建立原因指示了移动起始信令(Mobile Originated Signaling)、移动起始数据(Mobile Originated Data)、移动终止信令(Mobile Terminated Signaling)和移动终止数据(Mobile Terminated Data)中的一个。

之后,UE 3100的RRC层生成RRC消息,并向eNB 3110传送连接请求。

本发明提出一种指示RRC建立原因中的公共安全的标识符。这可以指示移动起始公共安全信令(Mobile Originated Public Safety Signaling)、移动起始公共安全数据(Mobile Originated Public Safety Data)、移动终止公共安全信令(Mobile Terminated Public Safety Signaling)和移动终止专用MCPTT UE(Mobile Terminated Dedicated-MCPTT UE data)数据中的一个,或者指示集体公共安全。无论标识符的名称如何,其都包括指示公共安全服务(包括MCPTT)的RRC连接请求原因值。

在如上配置RRC建立原因的情况下,UE 3100可以避免UE 3100与eNB 3110之间的拥塞控制(超驰拥塞控制(overriding congestion control))或UE与eNB之间的接入等级禁止(对于数据通信的应用级拥塞控制(ACDC))。

eNB 3110存储指示UE 3100发送具有原因值的请求作为公共安全UE的信息,以便当需要切换时与其他UE相比优先地处理该UE。

图32是示出根据本发明的实施例6的、MCPTT UE向MME发送MCPTT服务请求并且用于MME更新和配置第二承载上下文的方法和过程的图。

图32示出了本发明的实施例,其中MCPTT UE 3200向MME 3220传送用于建立到EPS网络的MCPTT连接的扩展服务请求,使得建立具有MCPTT的优先级的承载以使用无线电资源。

虽然在图32中,术语紧急被用来表示集体MCPTT服务。但术语紧急显然可以指示MCPTT紧急或详细的MCPTT服务。并且,术语紧急显然可以指示公共安全服务。

MCPTT UE 3200需要建立供MCPTT服务使用的EPS承载,并因此向MME 3220传送用于触发EPS承载建立的扩展服务请求消息。扩展服务请求消息可以包括MCPTT UE可以将其设置为指示MCPTT服务类型的值的服务类型字段。正在接收正常服务的MCPTT UE可以在检测到公共安全情形时或当需要公共安全呼叫时发出MCPTT服务请求。

此时,服务类型字段被设置为指示MCPTT服务类型的值。专用MCPTT UE也可以设置服务类型字段以指示MCPTT服务。服务类型字段可以被设置为指示集体MCPTT服务的值或根据MCPTT紧急情形分类的MCPTT服务中的一个的值。子MCPTT服务可以包括MCPTT群组呼叫、MCPTT紧急呼叫、MCPTT迫近危险呼叫、MCPTT紧急警报、环境收听和私人呼叫。MCPTT紧急呼叫可以被子分类为用于群组通信的MCPTT紧急群组呼叫和用于点对点通信的MCPTT紧急私人呼叫。MCPTT UE可以明确地通过将扩展服务请求消息的设备特性字段设置为指示使能MCPTT的UE的值来通知其是使能MCPTT的UE。专用MCPTT UE可以明确地通过将扩展服务请求消息的设备特性字段设置为指示专用MCPTT UE的值来通知其是专用MCPTT UE。在这种情况下,MME可以仅基于设备特性字段而不基于服务类型字段来识别对应的UE具有MCPTT服务能力。

设备特性字段指示MCPTT服务能力,并且可以被设置为指示使能集体MCPTT的UE的值或者使能所分类的MCPTT紧急呼叫服务中的一个的UE的值。

更详细地,设备特性字段可以被设置为指示诸如MCPTT紧急呼叫、MCPTT迫近危险呼叫、MCPTT环境收听以及MCPTT私人呼叫的MCPTT服务中的一个的值。在服务类型或设备特性字段被设置为指示MCPTT紧急服务的值的情况下,详细的MCPTT紧急服务可以根据EPS网络运营商或MCPTT服务提供商而变化。

为了向EPS网络提出资源请求,MCPTT UE 3200可以使用针对MCPTT紧急服务的扩展服务请求消息或针对正常MCPTT服务的服务请求消息。在接收到扩展服务请求消息时,MME 3220检查扩展服务请求消息的服务类型和设备特性字段中的至少一个以确定要提供的MCPTT服务。MME还可以检查想要接收MCPTT服务的UE是正在接收正常服务的使能MCPTT的UE还是专用MCPTT UE,并且基于存储在其存储器中的UE上下文接受来自UE的请求。

MME 3220还可以检查由UE请求的服务是一般MCPTT服务还是MCPTT服务(即紧急呼叫、紧急呼叫、环境收听、私人呼叫和紧急警报)中的一个。MME还可以确定使用MCPTT紧急服务的请求并且应用与紧急服务相对应的特定QoS。

该实施例不同于图31的实施例,因为MME 3320具有用于MCPTT的次要默认承载上下文(Secondary Default Bearer Context),以当在UE 3220具有MCPTT能力的假设下请求MCPTT服务时分配与用于MCPTT的匹配QoS的承载。

在本发明的替换实施例中处理UE 3200是否支持MCPTT服务。如果具有MCPTT能力的UE 3200被附接到网络,则MME 3220可以基于MCPTT能力的值来确定UE是支持MCPTT服务和正常服务的使能MCPTT的UE还是仅能够支持MCPTT服务的专用MCPTT UE。

在执行使能MCPTT的UE或专用MCPTT UE的附接过程之后,MME 3220利用MCPTT的QoS值来配置次要默认承载上下文以为MCPTT服务请求作准备。

次要默认承载上下文可以是用于一般MCPTT的上下文、用于MCPTT紧急的上下文、或用于子分类的紧急呼叫、迫近危险呼叫、环境收听、私人呼叫和紧急警报中的一个的上下文。

虽然可能存在多个次要默认上下文的候选,但是默认承载上下文是配置用于MCPTT服务请求的,该默认承载上下文不同于传统默认承载上下文;因此,该上下文被称为次要默认承载上下文,并且很明显,术语“次要”不意味着存储在MME中的上下文的任何特定顺序。次要默认承载上下文包括对应的QCI或ARP值。

如果从MCPTT UE 3200接收到扩展服务请求消息,则MME 3220检查MCPTT类型以确定UE 3200是否具有用于服务的能力。之后,MME 3220在承载上下文中选择与UE 3200所请求的MCPTT类型匹配的承载上下文作为次要承载上下文,并发起与包括在上下文中的QoS相匹配的承载连接建立。

MME 3220基于次要默认承载上下文向eNB传送初始上下文设置请求(Initial Context Setup Request)消息。如果从MME 3220接收到初始上下文设置请求消息,则eNB 3210基于包含在初始上下文设置请求消息中的承载上下文(即QoS信息)为建立承载作准备,并向MCPTT UE 3200传送RRC连接重新配置消息以建立UE与eNB之间的承载。

在与UE 3200建立承载连接之后,响应于初始上下文设置请求消息,eNB 3210向MME 3220传送初始上下文设置响应(Initial Context Setup Response)消息以通知基于由MME 3220配置的QoS建立的承载的承载ID。

如果接收到初始上下文设置响应消息,则MME 3220向S-GW/P-GW 3230传送用于eNB 3210和S-GW/P-GW 3230之间的连接的修改承载请求消息,并且因此建立eNB 3210与S-GW/P-GW 3230之间的承载连接。

经由eNB 3210在UE 3200和S-GW/P-GW 3230之间建立的承载连接是具有在以上过程期间由MME配置的与MCPTT类型相匹配的QoS值的连接,以用于相比其他承载上的数据优先地传输数据。

eNB 3210、MME 3220或S-GW/P-GW3230可以在内部绑定,那么对应的承载是用于公共安全的承载。由于可能知道承载具有比正在使用的默认承载的QoS的QCI和APR值更高的QCI和APR值,或者对应的承载是基于内部绑定的用于公共安全的承载,所以eNB 3210或S-GW/P-GW 3230可以以比其他承载上的优先级更高的优先级来运输数据。承载连接建立完成后,P-GW 3230向PCRF传送新建立的承载和UE信息,以更新PCC规则供收费和服务提供中使用。

图33是示出根据本发明的实施例6的、EPS实体优先地处理用于MCPTTUE的寻呼并建立用于向UE提供MCPTT服务的承载连接的过程的图。

图33是示出根据本发明的实施例的、MCPTT UE 3330优先地接收MCPTT服务的寻呼以接收以高优先级到达的数据并优先地建立承载作为寻呼的结果的过程的图。

虽然在图33中使用了术语紧急。但是很明显,该术语可以旨在表示一般的MCPTT服务或MCPTT紧急或子分类的MCPTT服务。UE可以在空闲模式下接收MCPTT服务。此时,MCPTT服务数据从MCPTT应用服务器发送到P-CSCF。P-CSCF可以确定是否优先地处理从MCPTT应用服务器到达的信号。有可能将高优先级分配给集体MCPTT服务或MCPTT紧急服务,或将服务特定的优先级分配给诸如紧急呼叫、迫近危险呼叫、环境收听、私人呼叫和紧急警报的详细的MCPTT服务。

P-CSCF 3360将从MCPTT应用服务器到达的信号传送到P-GW 3330,该信号包括指示信号具有优先级的信息。

可替换地,P-CSCF 3360可以向PCRF 3350请求用于向从MCPTT应用服务器3370的IP地址到达的数据分配高优先级,并且PCRF 3350可以请求P-GW 3330在更新策略或没更新策略的情况下使用PCC规则反映从MCPTT应用服务器3370的IP地址到达的数据的高优先级。

通过以上过程,P-GW 3330可以检测具有高优先级的信号的到达。在未遵循以上过程的情况下,当MCPTT UE 3300附接时,P-GW 3330可能已经存储了指示UE 3300是专用MCPTT UE的信息,并且如果存在要发送到对应的UE的下行链路数据,则以高优先级执行寻呼。

P-GW 3330向MME 3320传送用于寻呼UE的下行链路通知(Downlink Notification)消息。P-GW 3330可以将标识符添加到下行链路通知消息以用于识别MCPTT、MCPTT紧急或详细的MCPTT服务。

为了使用下行链路通知消息传送标识符,有可能将下行链路通知消息的指示标志设置为指示MCPTT服务、MCPTT紧急或详细MCPTT服务的值,或者将下行链路通知消息的ARP设置为指示MCPTT服务、MCPTT紧急或详细MCPTT服务的值,或者将下行链路通知消息的寻呼和服务信息(Paging and Service Information)设置为指示MCPTT、MCPTT紧急或详细MCPTT服务的值。

在接收到的下行链路通知消息的基础上,MME 3320可以确定下行链路数据的数据类型是MCPTT、MCPTT紧急或详细MCPTT服务。

在不遵循以上过程的情况下,当MCPTT UE 3300附接时,MME 3320可以具有指示UE 3300是专用MCPTT UE并且以高优先级寻呼对应的UE 3300的信息。

之后,MME 3320向eNB 3310传送具有指示寻呼消息是对于MCPTT、MCPTT紧急或者详细MCPTT服务发送的信息的寻呼消息,以便被优先地处理。

为此,MME 3320可以将寻呼消息的寻呼优先级(Paging Priority)设置为与MCPTT服务、MCPTT紧急或者详细MCPTT服务相匹配的值。在寻呼消息的基础上,eNB 3310可以确定寻呼消息应该以比其他寻呼消息的优先级更高的优先级来处理。

MCPTT UE 3300接收寻呼并且响应eNB 3310,并且eNB 3310在从MCPTT UE 3300接收到响应时向MME 3320传送初始UE消息,以用于请求与MCPTT UE 3300的承载连接建立。

在接收到的初始UE消息的基础上,MME 3320可以确定已经接收到具有优先级的寻呼消息的UE正在请求承载连接。MME 3320确定分配给MCPTT UE的承载的上下文,并将QoS设置为与MCPTT服务、MCPTT紧急或详细MCPTT服务相匹配的值。

在确定并认证MCPTT UE 3300感兴趣的MCPTT服务之后,MME 3320向HSS询问将被提供给UE的QoS信息以供特定MCPTT服务使用。

QoS信息可以包括用于识别QoS优先级的QCI值和指示是否有可能预占用资源的ARP值。MME 3320可以将获得的信息存储为内部配置值或MME紧急配置数据的一部分,以供该过程的后续部分中使用。可以省略MME 3320和HSS 3340之间的过程,并且在这种情况下,根据存储在MME 3320中的内部配置值来确定QoS值。

存储在MME 3320中的内部配置值可以是作为MME紧急配置数据(MME Emergency Configuration Data)的一部分而存储的值。MME 3320确定要分配给MCPTT UE 3300的承载的QoS,并利用匹配MCPTT服务的QoS值更新UE 3300的默认数据上下文。

例如,如果确定向已经发送了扩展服务请求的MCPTT UE 3300提供MCPTT紧急服务,则MME 3320用对应的QCI或ARP值更新默认承载上下文。

在本发明的替换实施例中,MME 3320激活存储用于MCPTT的次要默认承载上下文。之后,MME 3320根据所配置的承载上下文,向eNB 3310传送初始上下文设置请求消息,以请求与UE 3300的承载连接建立。

在从MME 3320接收到初始上下文设置请求消息时,eNB 3310根据包含在初始上下文设置请求消息中的承载上下文(即QoS信息)来为建立承载作准备,并且向UE 3300传送RRC连接重新配置消息以在UE 3300和eNB 3310之间建立承载。

在与UE建立了承载之后,响应于初始上下文设置请求消息,eNB 3310向MME 3320传送初始上下文设置响应消息,以向MME 3320通知基于由MME 3320配置的QoS建立的承载的承载ID。如果接收到初始上下文设置响应消息,则MME 3320向S-GW/P-GW 3330传送用于eNB 3310与S-GW/P-GW 3330之间的连接的修改承载请求消息,并且因此,在eNB 3310和S-GW/P-GW 3330之间建立承载连接。

经由eNB 3320在UE 3300与S-GW/P-GW 3330之间建立的承载连接是具有由MME 3320配置的、用以与MCPTT类型相匹配的QoS值的连接,以便具有比其他承载的优先级更高的优先级。在建立承载连接之后,P-GW 3330向PCRF 3350传送新建立的承载和UE信息,以更新PCC规则以供收费和服务提供使用。一旦承载连接被建立,MCPTT UE 3300可以响应于对MCPTT服务的请求,接收具有高优先级的MCPTT服务。

图34是示出根据本发明的实施例6的、EPS实体优先地处理对于MCPTT UE的寻呼并建立用于优先地向UE提供MCPTT服务的承载连接的过程的图。

图34的实施例与图33的实施例相同,其中P-GW 3430从P-CSCF 3460接收MCPTT信令。虽然在图34中使用了术语紧急。但是很明显,该术语可以表示MCPTT集体服务、MCPTT紧急服务、或者子分类的MCPTT服务。

该实施例提出了P-GW 3430接收具有优先级的信号并请求建立具有该优先级的承载连接的过程。具有优先级的承载连接可以表示具有用于MCPTT服务、MCPTT紧急服务或详细MCPTT服务的高QoS的承载连接。

如果从P-CSCF 3460接收到具有高优先级的信号,则P-GW 3430向MME 3420传送寻呼消息,并确定具有与高优先级相匹配的优先级的新承载的QoS。

在不遵循以上过程的情况下,P-GW3430可能已经存储了指示UE 3440是专用MCPTT UE的信息,并且如果存在要发送到对应的UE 3400的下行链路数据,则确定将高优先级的QoS值应用于新承载。

在确定QoS之后,P-GW 3430经由S-GW 3430向MME 3420传送包括具有在以上过程中确定的高优先级的QoS值的更新承载请求(Update Bearer Request)消息。在接收到消息时,MME 3420基于消息中包括的信息确定要被分配给MCPTT UE 3400的承载上下文。

在不遵循以上过程的情况下,当UE 3400附接、以高优先级寻呼对应的UE 3400时,MME 3420可以存储指示UE 3400是专用MCPTT UE的信息。MME 3420可以更新默认承载上下文以建立具有高优先级的承载连接,并且在这种情况下,过程可以遵循本发明的实施例1。

可替换地,有可能激活所存储的次要默认承载上下文以建立承载连接,并且在这种情况下,该过程遵循实施例2。

可替换地,MME 3420可以建立匹配高优先级的专用承载连接。在这种情况下,建立默认承载连接和专用承载连接两者,并且MCPTT UE 3400可以通过专用承载接收MCPTT服务。

可替换地,MME 3420可以建立承载连接,并且在这种情况下,所有承载上下文都被停用,并且根据MME 3420新确定的承载上下文来建立新的承载。MME 3420与MCPTT UE 3400对于承载建立而协商的过程遵循本发明的替换实施例。

图35是示出根据本发明实施例6的、MCPTT UE向EPS网络通知其附接到EPS网络的MCPTT能力的方法以及通过向EPS网络通知附接原因来建立承载连接以供MCPTT服务使用的方法和过程的图。

图35是示出根据本发明实施例的,MCPTT UE 3500向EPS网络通知其附接到EPS网络的MCPTT能力的方法、用于向MME 3520通知附接的原因以供MCPTT服务使用的方法、以及建立用于MCPTT服务的承载的方法和过程的图。

虽然在图35中使用了术语紧急。但很明显,该术语可以旨在表示公共安全服务、集体意义上的MCPTT服务、MCPTT紧急、或子分类的MCPTT服务。MCPTT UE 3500执行附接程序以连接到EPS网络。MCPTT UE 3500可以如下使用附接请求(Attach Request)消息来向MME 3520通知其MCPTT能力。

MCPTT UE 3500可以使用附接请求消息的类型字段(Type field)来指示MCPTT或MCPTT紧急。MCPTT UE 3500还可以将附接请求消息的APN字段设置为指示MCPTT APN通知它想要接入MCPTT服务的值。

MCPTT UE 3500还可以将附接请求消息的UE网络能力字段或设备特性字段设置为指示MCPTT能力的值。

MCPTT UE 3500可以使用以上方法中的至少一个来通知网络它是MCPTT UE,并且向网络通知应该根据附接过程的结果使用附接请求消息的类型和APN字段来建立MCPTT承载连接。支持MCPTT服务和正常服务两者的UE可以将UE网络能力字段设置为指示公共安全能力的值,以便通知核心网络它是能够使用MCPTT服务的UE(与图31中的使能MCPTT的UE相同)。如果UE网络能力或设备特性字段被设置,则这可以指示对应的UE支持MCPTT服务。仅支持MCPTT服务的专用MCPTT UE可以将设备特性字段设置为指示专用MCPTT UE的值。

如果接收到如上述配置的附接请求消息,则MME配置次要承载上下文以向UE提供MCPTT服务,如参考图32所描述的。MCPTT UE 3500向eNB 3510传送RRC连接设置完成(RRC Connection Setup Complete)消息,其包括在RRC连接过程期间如上配置的附接请求消息和指示附接请求应该以MCPTT服务的优先级来处理的指示符(RRC建立原因)。如果从MCPTT UE接收到包括指示和附接请求消息的RRC连接设置完成消息,则eNB 3510可以根据该指示以相比于来自其他UE的优先级的优先级来处理来自对应的UE的附接请求,并向MME 3520传送包括附接请求消息和指示附接请求应该被优先地处理的指示符的初始UE(Initial UE)消息。

在接收到初始UE消息时,MME 3520可以根据指示附接请求应该以优先级处理的指示符来以比来自其他eNB的优先级更高的优先级处理该请求。如果接收到初始UE消息中携带的附接请求消息,则MME 3520可以根据MCPTT UE已经在附接请求消息中设置的值来确定UE 3500所需的承载上下文。

例如,如果附接请求的类型字段被设置为紧急并且APN字段被设置为MCPTT APN,则MME 3520可以确定已经传送了附接请求消息的UE需要用于MCPTT的紧急承载。类似地,如果附接请求消息的类型字段被设置为MCPTT紧急,则MME 3520可以确定UE需要用于MCPTT紧急的承载上下文。虽然未设置附接请求消息的类型字段,但是如果UE网络能力字段或者设备特性字段被设置为指示UE的MCPTT能力的值,则MME可以确定并存储与在UE使用MCPTT服务的情形下的MCPTT服务优先级匹配的承载上下文。

在通过以上过程确定承载上下文之后,MME 3520可以向HSS 3540询问QoS信息并且执行认证过程以确定UE 3500是否支持高QoS。以上过程可以省略,并且在这种情况下,MME 3520可以使用内部存储的MME紧急配置数据或以替换方式存储的值。

MME 3520向S-GW/P-GW 3530传送创建会话请求(Create Session Request)消息,以用于向UE 3500提供承载连接,并且在这种情况下,创建会话请求消息的承载上下文的指示标记(Indication Flag)、信令优先级指示(Signaling Priority Indication)、或QoS被设置为指示高优先级的值,以便S-GW/P-GW 3530以优先级处理对应的请求。

如果接收到消息,则S-GW/P-GW3530可以检查指示标志或信令优先级指示,以便以与来自任何其他UE或MME 3520的请求的优先级相比的优先级来处理该请求,或者可以检查包含在承载上下文中的QoS,并且如果QoS值对应于具有紧急的高优先级的QCI或ARP,则确定优先地处理该请求。

P-GW 3530可以接受创建会话请求并与PCRF 3550协商以更新PCC规则。之后,P-GW 3530响应于创建会话请求消息向MME发送创建会话响应消息,该创建会话响应消息包括用于由MCPTT UE 3500在接收MCPTT服务时使用的次要默认承载信息、或者用于MCPTT UE 3500激活承载的的默认承载信息。

当接收到创建会话响应消息时,MME 3520向eNB 3510传送包括附接接受消息和承载上下文信息的初始上下文设置请求消息,并且eNB 3510向UE传送包括附接接受(Attach Accept)消息的RRC连接重新配置消息,并根据包含在初始上下文设置请求消息中的承载上下文来与UE建立承载连接。

如果在UE 3500和eNB 3510之间建立了承载,则eNB 3510向MME 3520传送初始上下文设置响应消息以向MME通知承载建立,并且MME 3520向S-GW/P-GW 3530传送修改承载请求消息以建立eNB 3510与S-GW/P-GW 3530之间的承载连接。UE 3500向MME 3520传送附接接受消息以结束附接过程。

(在以上描述中,虽然按照P-GW 3530→S-GW 3530→MME 3520→eNB 3510的顺序进行了公共安全服务优先通知,但并非强制地从P-GW开始。例如,在没有经由S-GW 3530从P-GW 3530发送到MME 3520的任何专用MCPTT UE标识符的情况下,MME 3520可以具有关于UE的公共安全能力的信息,并将相关信息传送到eNB 3510。)

在本发明的实施例中,eNB 3510、MME 3520、S-GW 3530或P-GW 3530可以内部绑定,那么承载不是用于公共安全。

根据图35的过程的结果,eNB 3510、MME 3520或S-GW/P-GW 3530可以内部绑定,那么对应的UE需要公共安全连接,或者对应的UE的承载具有对于比默认承载更高的QoS的QCI和ARP值或对应的承载是公共安全UE的承载。

因此,有可能知道UE请求的承载是基于绑定值的公共安全承载。因此,eNB 3510和S-GW/P-GW 3530可以以比其它承载的优先级更高的优先级处理数据。

为了传递扩展服务请求消息,UE 3500建立与eNB 3510的RRC连接。UE 3500的NAS层配置RRC建立原因的值,并且在UE 3500与eNB 3510之间的RRC连接建立期间将该值传送到UE 3500的RRC层。

RRC建立原因指示移动起始信令、移动起始数据、移动终止信令和移动终止数据中的一个。之后,UE 3500的RRC层生成RRC消息,并向eNB 3510传送用于连接请求的RRC消息。

本发明提出一种在RRC建立原因中指示公共安全的标识符。其可以指示移动起始的公共安全信令、移动起始的公共安全数据、移动终止的公共安全信令、和移动终止的专用MCPTT UE数据中的一个,或者指示集体公共安全。无论标识符的名称如何,其都包括指示公共安全服务(包括MCPTT)的RRC连接请求原因值。

在如上配置RRC建立原因的情况下,UE 3500可以避免UE 3500与eNB 3510之间的拥塞(超驰拥塞控制)或UE 3500与eNB 3510之间的接入类禁止(Access Class barring)(用于数据通信的应用级拥塞控制(ACDC))。

eNB 3510存储指示发送具有原因值的请求的UE 3500是公共安全UE的信息,以便当需要切换时,相比于其他UE优先地处理该UE。并且,eNB 3510可以基于接收到的原因将UE 3500确定为请求公共安全(或MCPTT)服务的UE,以便将其分配给专用于公共安全(或MCPTT)的核心网络。在遵循以上功能的情况下,如果接收到公共安全相关的标识符作为RRC建立原因,则eNB 3510可以在MME选择过程期间请求连接到公共安全专用MME或公共安全优选的MME。

在替换实施例中,当网络拥塞时,MME 3520可以不对用于公共安全服务的、连接到网络的UE 3500应用任何退避定时器,但是其可以特别地对待UE以便允许始终保持与网络的连接。在拥塞的网络情形下,由于退避定时器,请求正常服务的UE 3500可能等待预定时间段以连接到网络。请求公共安全服务的UE 3500可以由MME根据本发明提出的方法来识别,并且在这种情况下,即使在拥塞网络情形下也不对UE应用退避定时器。

<实施例7>

互联网正在从人类生成和消费信息的以人为中心的通信网络演变为分布式事物或组件交换并处理信息的物联网(IoT)。基于云服务器的大数据处理技术与IoT的结合产生了万物网技术。为确保实施IoT所需的传感技术、有线/无线通信和网络基础设施、服务接口技术和安全技术,最近的研究已经集中在传感器网络、机器对机器(M2M)和机器类型通信技术。

在IoT环境中,有可能提供智能互联网技术(Internet Technology,IT),该技术能够收集和分析从连接事物生成的数据,以为人类生活创造新的价值。通过信息技术(Information Technology,IT)技术与各行业的融合和整合,IoT可以被应用于诸如智能家庭、智能建筑、智能城市、智能汽车或连网汽车、智能电网、医疗保健、智能家电和智能医疗服务的各个领域。

IoT技术在各个领域都备受瞩目,并且通信运营商和供应商正在开发各种基于IoT的应用和系统。在各种IoT解决方案当中,在分配给蜂窝系统的授权频带中操作的蜂窝IoT(以下称为CIoT)正在受到关注。这是因为蜂窝系统能够提供比非蜂窝系统更可靠的通信服务。CIoT正在以各种名名义(诸如演进的机器类型通信(eMTC)和全球移动通信系统GSM演进无线电接入网络(GSM Evolution Radio Access network CIoT,GERAN CIoT)的强型数据速率)进行标准化,并且通过标准化活动的性质,通信运营商的需求影响标准化决策。

让所有的事物以及用户之间彼此通信成为可能的先进的通信技术被称为物联网(IoT)。例如,用户可以拥有借助移动通信或短距离通信技术和传感器连接的各种类型的电子设备,以为用户提供具有对设备进行有效控制的优点的便利功能。这样的电子设备被统称为IoT设备。另一示例性IoT服务可以在读表服务中利用读取电力和水的测量设备来实施,并通过网络传递读取值。其他示例性IoT服务可以以安装IoT设备的方式来实施,以监测公共场所或偏远地区的公共安全,使得设备检测特定事件的发生并通过网络报告事件的进展。其他示例性IoT服务可以以这样的方式来实施,在该方式中配备有通信功能的家电被部署为报告它们的操作状态,并且由此用户进行设备触发以命令家电执行特定操作。

IoT设备包括用于支持蜂窝通信的移动通信模块或用于支持诸如蓝牙、WLAN(Wi-Fi)、ZigBee和近场通信(Near Field Communication,NFC)的短距离通信技术的短程通信模块。

LTE UE可以在LTE频带或ISM频带中操作。

贯穿本发明的说明书,CIoT表示使用蜂窝网络的IoT服务。蜂窝网络意味着以GERAN为代表的2G网络、以GPRS为代表的3G网络、以LTE为代表的4G网络的移动通信网络。CIoT服务意味着用于支持IoT UE的蜂窝服务,并且可以表示用于通过蜂窝网络发送小尺寸数据的服务。CIoT服务可以包括机器类型通信(MTC)服务。蜂窝网络是包括核心网络以及无线电接入网络的概念。

在本发明中,由UE发送的数据被分类为用户平面数据和控制平面数据中的一个。用户平面数据是使用互联网服务或IoT服务生成的应用相关的通信量,以及控制平面数据是在网络实体之间交换以供蜂窝网络使用的携载控制信息的数据。以上术语可以由区分在网络中提供通信服务的携载数据和控制信号的分组的其他术语来替代。

对于CIoT,可以修改传统网络装置。例如,除了传统eNB之外,可能存在具有CIoT功能的专用CIoT eNB。在本发明中,为了方便起见,在包括专用CIoT eNB和具有CIoT功能的传统eNB两者的概念中,CIoT eNB被统称为CIoT RAN。本发明中使用的术语不限制本发明,并且它们可以用具有等同技术含义的术语来替代。类似地,作为蜂窝网络的一部分的核心网络可以被配置为适合于CIoT服务。在本发明中,用于CIoT的核心网络实体被称为CIoT核心网络(Core Network,CN)节点,并且3GPP中使用的C-SGN不限制本发明,并且可以被具有等同技术含义的其他术语来替代。CIoT CN节点可以是具有传统LTE系统的MME和服务网关的功能以及甚至PDN网关的功能的实体。

CIoT CN节点可能能够将数据从UE中继到应用服务器或者将数据从应用服务器中继到UE,并且执行CIoT UE上下文管理、移动性管理和信令会话管理。也就是说,CIoT CN节点可以充当CIoT UE的网关,以便将来自CIoT RAN的数据路由到应用服务器。在CIoT CN节点具有PDN网关功能的情况下,其可以将用户平面数据直接发送到应用服务器。

CIoT CN节点建立与CIoT UE的控制平面连接。为了使CIoT CN节点建立与CIoT UE的控制平面连接,CIoT UE建立与CIoT RAN的控制平面承载(A.K.A.信令无线电承载(Signaling Radio Bearer,SRB)),并且CIoT RAN建立与CIoT CN节点的S1承载连接以用于通信传达控制平面数据。因此,CIoT UE建立与CIoT CN节点的控制平面承载连接。CIoT UE通过在CIoT UE和CIoT RAN之间建立的SRB来与CIoT RAN进行通信,并且CIoT RAN通过经由以上过程建立的SI承载与CIoT CN节点进行通信。在不限制本发明中使用的术语的情况下,SRB表示在用于UE的控制信息信令的无线电资源中建立的承载连接,并且S1承载表示用于在CIoT RAN和CIoT CN节点之间的控制信息信令的连接。

通常,UE、eNB和CN实体以不同的优先级处理控制平面数据和用户平面数据。UE、eNB和CN实体以比用户面数据的优先级更高的优先级来处理控制平面数据,即携载控制信息的数据。控制面数据的类型包括用于管理UE的会话的附接消息、跟踪区域更新消息、服务请求消息、和EPS会话管理(ESM)消息。以上消息在UE和CN实体之间交换,并被称为NAS消息,因为它们在NAS层被处理。由UE发送的控制平面数据被包括在NAS消息中,该消息在RRC消息中从UE发送到eNB。eNB通过控制平面连接将RRC消息中携载的NAS消息发送到CN实体(MME或CIoT CN节点)。

CIoT UE的特征在于偶尔发送/接收小数据(不频繁的小数据传输)。因此,在CIoT UE和CIoT CN节点之间没有建立用户面连接,但是建立了能够发送用户平面数据的控制平面连接。因此,有可能省略用于用户平面连接建立和用户平面加密的控制信息信令过程,从而提高无线电资源和网络操作效率。

UE和eNB的RRC层使用信令无线电承载(SRB)来交换RRC消息。SRB包括SRB 0、SRB 1和SRB 2;UE通过SRB 1和SRB 2发送包含NAS消息的RRC消息。(当前NAS层操作)UE和CN实体(例如,MME)在NAS层上执行该过程。网络可以控制UE、管理移动性,并通过NAS过程建立连接。UE和CN实体的NAS层交换NAS消息以执行NAS过程。由于NAS消息包含控制信息,所以它们通过控制平面被发送/接收。

如果UE通过用于CIoT服务的控制平面发送用户数据,则可能导致如下问题。

·RRC层中的问题

由于NAS消息通过用于在RRC层中发送控制平面数据的SRB 1和SRB 2发送,所以UE可以通过用于发送控制平面数据的SRB发送包含在NAS消息中的用户数据。eNB不能在由CIoT UE和正常UE发送的控制数据和由CIoT UE发送的用户数据之间区分,并且其将所有类型的数据识别为控制数据。(由于数据是通过SRB接收的,所以)eNB优先地将数据作为控制平面数据来处理。如果因为eNB处的拥塞甚至难以接收由一些UE发送的控制数据,这可能会因为控制面上的CIoT UE的用户数据而导致处理由CIoT UE或正常UE发送的控制数据失败的问题。也就是说,因为包含由CIoT UE发送的用户数据的NAS消息,其可能未能处理包含由CIoT UE或正常UE发送的控制数据的NAS消息。

·NAS层中的问题

CIoT CN节点不知道从CIoT UE接收到的NAS消息在它自己检查数据之前是传达控制数据还是用户数据。CIoT CN节点将控制数据映射到GTP-C,并且将用户数据映射到GTP-U以将该数据发送到PDN网关。因此,CIoT CN节点检查从CIoT UE接收到的NAS消息以确定该消息是传达控制数据还是用户数据,然后通过GTP-U隧道将用户数据发送到P-GW。如果从CIoT UE接收的NAS消息传达控制数据,则CIoT CN节点执行与其对应的过程或配置控制消息以通过GTP-C接口与P-GW协商。

由CIoT UE发送的通信量可以被分类为两种类型:1)依赖于ACK的通信量、和2)独立于ACK的通信量。由于大量的CIoT UE连接到网络以执行小数据传输,因此有必要高效使用无线电资源。因此,在1)依赖于ACK的通信量的情况下,有必要在预定时段期间维持CIoT UE和CIoT RAN之间的RRC连接,并且在2)独立于ACK的通信量的情况下,有可能在发送数据以节省无线电资源之后转换到RRC_IDLE状态。

虽然由CIoT UE发送的通信量几乎是全部小数据,但存在需要相对大量的数据(诸如软件更新)的使用情况。在这种情况下,由于NAS消息被分割为要在一系列NAS消息中携载的若干项用户数据,所以不需要在预定持续时间期间维持CIoT UE和CIoT RAN之间的连接。如果有可能识别正在使用的RRC连接是否需要连续的消息传输,则UE和CIoT RAN可以执行用于在预定时间段期间维持RRC连接的操作。相反,如果不需要执行连续的消息传输,则UE和CIoT RAN进入RRC_IDLE状态以释放RRC连接并节省无线电资源。

本发明的实施例7提出了一种用于将CIoT通信量分类为多个类型并优先地处理预定通信量的方法,以及一种用于区分专用CIoT网络装置和使能CIoT的正常网络装置并控制专用CIoT网络装置处理更多CIoT相关的信号的方法。

本发明的实施例7针对用于支持蜂窝网络中的IoT的UE和网络实体操作。CIoT的特征在于多个UE可以同时连接到网络,并且网络可以同时向多个UE发送数据。因此,预测网络拥塞比正常蜂窝系统更显著。

虽然本发明的实施例7针对3GPP LTE系统,但是本发明的主题可以被应用于诸如WLAN和蓝牙的所有类型的无线电通信系统。本发明提出了用于在核心网络和eNB之间交换关于中继的信息以用于支持UE到网络延迟功能作为用于公共安全服务的ProSe功能中的一个的方法和装置,以及用于eNB控制UE以用于支持中继功能的方法和装置。

参考附图详细描述了本发明的示例性实施例。贯穿附图使用相同的参考标号来指代相同或相似的部分。可以省略在此并入的对熟知的功能和结构的详细描述,以避免模糊本发明的主题。此外,考虑到本发明中的功能来定义以下术语,并且它们可以根据用户或操作者的意图、使用等而变化。因此,应该在本说明书的整体内容的基础上来做出定义。

虽然本发明的实施例的描述针对作为第三代合作伙伴计划(3GPP)标准的核心网络的无线电接入网络(RAN)、LTE和演进分组核心(EPC),但可以理解的是,本领域的技术人员可以,将本发明稍作修改应用于具有相似技术背景和信道格式的其他通信系统,而不脱离本发明的精神和范围。旨在表示控制信息、要被发送到应用服务器的用户数据、用于在网络实体之间交换控制信息的信令、以及实体的组件的术语仅仅是为了便于解释而使用的示例。以下描述中使用的术语不是对本发明的限制,并且可以用具有等同技术含义的术语来代替。

为了便于解释,可以使用3GPP LTE标准中给出的一些术语和定义。然而,本发明不受术语和定义的限制,并且可以应用于遵循不同标准的其他系统。

在以下描述中,术语“LTE UE”和“IoT UE”用于表示:支持无线电通信的移动终端,诸如个人数字助理(Personal Digital Assistant,PDA)、智能手机、移动电话、平板计算机和膝上型计算机;用于计量水、电和温度的测量设备;用于感测和报告诸如火灾和地震的情形的警报设备;以及配备有通信功能的家电,诸如空调、冰箱、空气清洁器、热水器和清洁器。除了上述设备之外,配备有通信功能的所有类型的事物都被称为IoT UE。在IoT UE当中,使用蜂窝网络的UE被称为CIoT UE。在本发明中,用于CIoT服务的设备、功能和操作包括用于LTE网络中的小数据传输的设备、功能和操作。IoT数据可以表示由IoT UE发送的数据或由某一类型的UE发送的小尺寸数据。

图36是示出根据本发明的实施例7的用于支持CIoT服务的网络架构的图。

图36是示出CIoT的网络架构的图。网络可以包括用于支持CIoT服务的专用CIoT eNB和通过将CIoT功能添加到传统eNB来实施的使能CIoT的eNB。

在本发明中,为了便于解释,专用CIoT eNB和使能CIoT的eNB被统称为CIoT RAN 3620。类似地,存在于蜂窝网络中的核心网络可以被实施为专用CIoT核心网络。在本发明中,用于CIoT的核心网络实体被称为CIoT核心网络(CN)节点,并且3GPP中使用的C-SGN不限制本发明,并且可以被具有等同技术含义的其他术语来代替。

CIoT CN节点3630可能能够将数据从UE中继到应用服务器3640或将数据从应用服务器3640中继到UE以及执行CIoT UE上下文管理、移动性管理和信令会话管理。也就是说,CIoT CN节点3630可以充当CIoT UE 3600的网关,以便将来自CIoT RAN的数据路由到应用服务器3640。

在这种情况下,CIoT CN节点3630可以在没有任何用户平面连接的情况下建立与CIoT UE 3600的控制平面连接,以在控制平面上发送CIoT数据或小尺寸数据。

CIoT通信量具有低数据速率、小尺寸、延迟容忍、周期性/非周期性(事件触发的)和响应依赖性/独立性的特点。更详细地,与诸如烟雾警报、故障警报、电力短缺警报、和温度警报的事件触发的报告相关的数据通信量可以以小尺寸数据的形式在上行链路中发送,而无需任何响应并且可以以事件触发的方式发生。这种通信量可能发生在公共安全相关的IoT服务中,以便具有比其他数据通信量的优先级更高的优先级。在诸如气体消耗量测量报告、耗水量测量报告、电力消耗量测量报告的周期性报告通信量的情况下,小尺寸数据每分钟/小时/日/月/年周期性地在上行链路中被发送,并且可以存在对测量报告结果的响应。在数据通信量触发诸如UE的通电/断电的特定操作的情况下,小尺寸的数据周期性和非周期性地在上行链路中被发送,并且可以存在关于下行链路中的操作执行结果的响应。

在这种情况下,由于CIoT UE 3600需要发出命令或执行接收到的命令,如果数据未在预定的时间限制内传递,则可能导致设备触发延迟并降低IoT服务质量;因此,有必要与其他类型的数据通信量相比优先地处理这种类型的数据。在用于IoT UE的软件/固件更新和配置值更新的数据通信量的情况下,数据在上行链路和下行链路两者中可能相对较大并且相对偶尔地发生。这种数据通信量可以涉及添加到IoT接近网络的IoT装置的安全信息更新和配置更新。

<实施例7-1:RRC层的解决方案>

图37是示出根据本发明的实施例7-1的、CIoT UE和CIoT RAN之间的控制平面数据交换、以及层特定的内部操作的图。在图37中,与实施例701的提议相关的部分是在其中当请求建立NAS信令连接时,NAS层传输指示CIoT RRC建立原因和呼叫类型的指示符的过程,并且RRC层对CIoT呼叫类型执行接入控制或者选择与RRC建立原因相对应的SRB(无论是否已经执行了对于CIoT呼叫类型的接入控制),以在SRB上发送RRC消息。

在传统LTE操作中,NAS层(也称为EMM层)向RRC层传送对RRC连接的请求(被称为NAS信令连接)以用于发送NAS消息。此时,NAS层向RRC层通知RRC建立原因和呼叫类型。RRC建立原因指示RRC连接请求的理由。呼叫类型指示对RRC层的接入控制的连接请求的类型。RRC层基于RRC建立原因来确定要使用的承载(即SRB或DRB)以及要使用的逻辑信道,并且基于该呼叫类型来确定要使用的接入控制。接入控制是用于控制无线电资源中的拥塞的功能。

如果有必要在空闲状态下发送CIoT用户数据,则CIoT UE 3700向RRC层请求RRC连接。由于根据本发明的CIoT UE 3700使用NAS消息来发送CIoT用户数据,所以NAS层向RRC层请求RRC连接。

NAS层通过NAS过程向RRC层传送包括RRC连接建立原因和呼叫类型的NAS消息。本发明为CIoT定义了新的RRC连接建立原因和呼叫类型,并且提出了使用新定义的RRC连接建立原因和呼叫类型的RRC操作。本发明还提出了用于将新的RRC连接建立原因连同传统呼叫类型一起通知给RRC层的RRC操作。以下的描述针对RRC层检查CIoT用户数据请求RRC连接并根据呼叫类型确定执行接入控制的过程。

1.定义指示CIoT移动起始(Mobile Originated,MO)数据或CIoT移动终止(Mobile Terminated,MT)数据的新RRC建立原因以便NAS层向RRC层请求NAS信令连接以发送CIoT用户数据时使用。短语“移动起始”表明CIoT UE具有要发送到网络的数据,而短语“移动终止”表明CIoT UE 3700具有要从网络接收的数据。术语“CIoT数据”表明小数据。CIoT数据可以包括但不限于与用于CIoT的用户数据相关的MO小数据、MT小数据、MO CIoT数据、MT CIoT数据和RRC建立原因值(在本发明中,术语“MO CIoT数据”和“MT CIoT数据”是出于方便的目的而使用)。RRC建立原因可以以参数的形式被包含在RRC消息中。如果从NAS层接收到RRC建立原因,则RRC层确定RRC连接请求是针对CIoT数据做出的。遵循RRC建立原因确定的RRC层操作在本发明的另一部分中被处理。

NAS层向RRC层通知呼叫类型和RRC建立原因。(关于传统呼叫类型的含义的描述)呼叫类型指示起始信令(用于发送控制平面数据的连接请求)、起始呼叫(对发送用户平面数据的连接请求)、终止呼叫(对接收用户平面数据的连接请求)和紧急呼叫(对紧急服务的连接请求)。

本发明为新发送和接收CIoT用户数据的连接请求定义了呼叫类型。也就是说,定义了称为起始CIoT数据和终止CIoT数据的呼叫类型。起始CIoT数据的呼叫类型是表明连接请求是用于发送CIoT用户数据的呼叫类型。

终止CIoT数据是表明对发送CIoT用户数据的连接请求的呼叫类型。这些类型的呼叫可以分别被称为起始CIoT呼叫和终止CIoT呼叫。新呼叫类型不限于以上术语,并且如果可能的话,可以被不同地称呼以表明对发送和接收CIoT数据或小数据的RRC连接请求。NAS层向RRC层通知用于上述CIoT用户数据传输的RRC建立原因以及表明CIoT连接的呼叫类型。如果NAS层向RRC层传送呼叫类型,则RRC层可以执行与呼叫类型相匹配的接入控制,并且其描述在本发明的另一部分中被处理。

2.重新定义段1中的RRC建立原因,并使用先前定义的呼叫类型。例如,被称为MO CIoT数据和MT CIoT数据的RRC建立原因与起始呼叫和终止呼叫的呼叫类型一起使用。在接收到的指示符的基础上,RRC层可以确定RRC连接请求是针对CIoT数据做出的。相关的RRC层操作在本发明的另一部分中处理。RRC层按照针对传统系统特定呼叫类型,根据接收到的呼叫类型使用接入控制。

3.使用先前在段1中定义的RRC建立原因,并为CIoT重新定义呼叫类型。例如,RRC建立原因可以被设置为MO数据或MT数据。使用段1中定义的呼叫类型。RRC层执行与呼叫类型相匹配的接入控制。虽然RRC层使用传统MO数据和MT数据的RRC建立原因,但是RRC层可以基于设置为CIoT的呼叫类型来确定RRC连接请求是针对发送CIoT用户数据做出的。

取决于操作,RRC层可以确定来自NAS层的RRC连接请求是针对CIoT用户数据提出的。CIoT用户数据被包含在NAS消息中,并且NAS层向RRC层传送与该指示相关联的NAS消息连同RRC建立原因和呼叫类型。RRC层可以在所提出的RRC建立原因和呼叫类型的基础上确定NAS消息包含CIoT用户数据。RRC层生成包括NAS消息的RRC消息。也就是说,RRC消息包括包含CIoT用户数据的NAS消息。

在传统操作中,RRC层使用信令无线电承载(SRB)来发送NAS消息。SRB包括SRB 0、SRB 1和SRB 2。在SRB 1或SRB 2上发送NAS消息。在根据NAS层的EMM过程(附接、跟踪区域更新和服务请求)建立RRC连接的情况下,用于对应的过程的NAS消息被搭载在通过SRB 1发送的RRC消息上。可替换地,NAS消息可以通过SRB 2发送。

在详细的实施例中,NAS层可以在RRC控制消息上搭载由EMM过程引起的包含CIoT用户数据的NAS消息。例如,有可能发送包括包含CIoT用户数据的服务请求消息(NAS)消息的RRC控制消息。(可以在传统RRC消息上搭载初始NAS消息。本发明针对处理包含CIoT用户数据的初始NAS消息的情况)。在这种情况下,NAS层可以使用RRC建立原因或呼叫类型来向RRC层通知对应的服务请求消息包含CIoT用户数据。在确定这一点时,因为NAS消息包含CIoT用户数据,所以RRC层确定通过SRB 2而不是SRB 1发送搭载在RRC消息上的NAS消息。SRB 2具有比SRB 1的优先级更低的优先级。因此,通过SRB 1发送的传统控制数据可以具有比由CIoT UE发送的用户数据的优先级更高的优先级。在不遵循本发明的提议的情况下,由CIoT UE发送的用户数据被包含在NAS消息中并被搭载在RRC控制消息上以便通过SRB1发送。这意味着由其他UE发送的控制数据和CIoT用户数据被处理为具有相同优先级的信号;因此,提出本发明以区分两种不同类型的信号。

在替换示例中,有可能确定通过SRB 2发送搭载在RRC消息上的NAS消息。

在替换示例中,RRC层可以通过SRB 2连同RRC建立原因或呼叫类型一起发送包括包含CIoT用户数据的RRC消息的RRC消息,以将该NAS消息与包含控制数据的其他NAS消息区分开。也就是说,有可能基于该指示确定包含CIoT用户数据的NAS消息具有比其他NAS消息的优先级更低的优先级,并且通过具有对应的优先级的SRP 2发送CIoT用户数据。

在另一替换示例中,RRC层可以通过被定义为具有最低优先级的SRB 3发送包含CIoT用户数据的NAS消息。SRB 3可以是新定义的具有最低优先级的SRB并且可以表示用于发送CIoT数据或小尺寸数据的无线电承载。

在另一替换示例中,RRC层可以不将AS安全应用于携载与RRC建立原因或呼叫类型相关的NAS消息的RRC消息。传统操作以激活UE与eNB之间的接入阶层(Access Stratum,AS)安全的方式来执行,然后总是将AS安全应用于SRB 1和SRB 2。如果应用AS安全,则意味着完整性保护和加密被应用于RRC消息。根据本发明,由于CIoT UE在应用了NAS安全的NAS消息中发送CIoT用户数据,所以有可能跳过应用AS安全;因此,RRC层检查这一点以确定AS安全已经被激活,并且AS安全不需要被应用,即使NAS消息通过SRB 1或SRB 2来发送。

在本发明的另一实施例中,RRC层可以将接入控制应用于对CIoT用户数据传输的RRC连接请求。在原始操作中,UE的RRC层基于由eNB广播的SIB信息接收关于接入控制的信息。接入控制信息可以被包含在SIB的ac-BarringInfo字段中,该字段被设置为ac-BarringForMO-Data或ac-BarringFor-MO-Signaling。该信息被格式为ac-BarringConfig,并且定义如下(TS 36.331):

ac-BarringFactor

如果UE绘制的随机数小于该值,则允许接入。否则禁止接入。该值在[0,1)范围内被解释:p00=0、p05=0.05、p10=0.10、...、p95=0.95。只有对应的ac-BarringForSpecialAC的所有位都被设置为0时,才能设置p00以外的值。

根据本发明,由于CIoT用户数据被携载在NAS消息中,所以传统RRC层可以将其识别为MO信令并且因此应用ac-BarringForMO-Signaling。通常,因为信令的禁止因子被配置为以高于数据禁止因子的概率来接入,所以即使在发送CIoT用户数据的情况下,也可以应用信令的禁止因子。本发明提出以下操作来克服以上问题。RRC层检查由NAS层发送的RRC连接请求中的呼叫类型。如果呼叫类型指示CIoT数据传输,则应用ac-BarringForMO-data的禁止因子,即使NAS消息通过对应的RRC连接来发送。如果RRC建立原因指示CIoT用户数据,但是呼叫类型指示指示MO信令,则RRC层可以将Ac-BarringForMO-data应用于对应的请求。由eNB广播的SIB可以包括对于CIoT的ac-barring信息。例如,ac-barring信息可以被设置为ac-BarringForCIoT或ac-BarringForCIoT-data/ac-BarringForCIoT-Signaling。有可能将单一禁止因子应用于所有CIoT相关传输或将不同的禁止因子应用于CIoT数据和CIoT信令。如果接收到SIB,则UE可以根据SIB中包括的CIoT的ac-barring信息来执行对于CIoT的接入控制。

图38是示出根据本发明的实施例7-1的、在CIoT UE和CIoT RAN之间发送RRC连接请求消息的过程的图。

在步骤3801,如果CIoT UE 3800处于RRC_IDLE状态,则在步骤3802,CIoT RAN 3810连同对于CIoT的接入禁止信息一起,向CIoT UE 3800执行SIB广播。

在步骤3803,如果CIoT UE 3800接受对于CIoT的接入禁止信息,则有可能在步骤3804确定是否提出对于CIoT的RRC连接请求。

如果确定提出了对于CIoT的RRC连接请求,则在步骤3805,CIoT UE 3800执行接入禁止检查。在步骤3806,CIoT UE 3800确定其接入是否被禁止,并且如果是,则在步骤3807执行RRC连接建立。接下来,在步骤3808,CIoT UE 3800向CIoT RAN 3810传送RRC连接请求。

<实施例7-2:NAS层的解决方案>

CIoT CN节点需要能够通过称为GTP-U的用户平面接口将在控制平面上接收到的CIoT用户数据发送到P-GW。虽然NAS消息在控制平面上被发送,但根据本发明,CIoT用户数据被携载在NAS消息中;因此,有必要将包含CIoT用户数据的NAS消息与其他NAS消息区分开,以通过GTP-U将其发送到P-GW。本发明提出了用于在这些NAS消息之间区分的方法。

图39是示出了根据本发明的实施例7-2的示例性NAS消息的图。

用于CIoT或小数据传输的NAS PDU被配置为使得NAS PDU 3920的报头包括指示3900。指示3900指示对应的NAS PDU 3920是否包含控制数据或用户数据。该指示可以被配置为指示控制数据和用户数据中的一个或指示小数据传输。也就是说,指示3900不限于任何形式或名称,而是将其配置为被CIoT CN节点使用以在控制数据和用户数据之间区分的标识符。

所提出的NAS PDU 3920的报头可以包括NAS安全指示3910,如图39中所示。由于NAS PDU 3902是利用NAS安全材料完整性保护并且被加密的,所以可以包括用于指示用于完整性保护/加密的密钥的密钥索引值。有可能连同密钥索引一起提供算法(EIA(Integrity Algorithm):完整性算法;EEA(Encryption Algorithm):加密算法)的信息。

2.CIoT RAN使用指示被发送到CIoT CN节点的初始UE消息包含CIoT用户数据的指示。CIoT RAN还使用指示被发送到CIoT CN节点的上行链路NAS运输(Uplink NAS Transport)消息包含CIoT用户数据的指示。这些消息通过CIoT RAN和CIoT CN节点之间的接口进行交换。CIoT RAN使用初始UE消息或上行链路NAS运输消息来将NAS消息从UE发送到CIoT CN节点。

在使用初始UE消息的情况下,包括在初始UE消息中的RRC建立原因被设置为指示CIoT用户数据被包含的值。在该消息的基础上,CIoT CN节点可以确定NAS消息传达CIoT用户数据。

在使用上行NAS运输消息的情况下,使用新定义的消息类型来指示CIoT用户数据。通过CIoT RAN和CIoT CN节点之间的接口交换的消息具有被称为消息类型的字段,并且被称为消息的类型的该字段的信息元素被设置为指示用于发送CIoT用户数据的消息的新定义类型的值。

3.在CIoT RAN和CIoT CN节点之间交换的消息具有被称为消息类型的字段,并且被称为消息的类型的该字段的信息元素被设置为指示包含通过CIoT RAN和CIoT CN节点之间的接口发送的CIoT用户数据的消息的新定义类型的值。

作为段1、段2和段3的操作的结果,如果确定由CIoT UE发送的NAS消息包含控制数据,则CIoT CN节点通过GTP-C将NAS消息传送到P-GW,并且相反,如果确定NAS消息包含用户数据,则CIoT CN节点经由S-GW(传统的MME被实施为以这种方式操作)向P-GW传送NAS消息。

在本发明的替换实施例中,由CIoT UE发送的通信量被分类为两种类型。第一种类型的通信量需要与UE发送的数据相对应的ACK,并且第二种类型的通信量不需要任何与UE发送的数据相对应的ACK。

1.在CIoT UE发送需要ACK的数据的情况下,CIoT UE和CIoT RAN在用于接收ACK的预定时段期间维持RRC连接。如果RRC连接在接收到ACK之前中断,则发生RRC信令以重建RRC连接;因此,为了避免任何不必要的过程,优选的是维持与在预定时间段期间已经发送需要ACK的数据的CIoTUE建立的RRC连接。

2.在CIoT UE发送不需要ACK的数据的情况下,CIoT UE和CIoT RAN可以立即释放RRC连接。由于假定不频繁的小数据传输,所以优选的是在发送需要ACK的数据之后,CIoT UE立即释放RRC连接以节省无线电资源。

按照上述两种情况的解决方案,提出如下方法。

首先,基于RRC建立原因来识别数据类型。也就是说,可以将RRC建立原因设置为指示具有ACK或没有ACK的CIoT数据的值,以提供关于是否针对需要ACK的数据或者不需要ACK的数据提出对应的RRC连接请求的信息。然而,数据不限于术语“CIoT”,并且可以被称为任何其他名称,诸如具有/不具有ACK的小数据传输,并且还可以包括对于小数据传输的RRC连接请求的含义。

其次,基于RRC模式识别数据类型。也就是说,CIoT UE向CIoT RAN请求具有区别RRC模式的RRC连接。可以有两种模式:一种是在预定时间段期间维持连接的模式,另一种是立即转换到空闲状态的模式。这两种模式可以被称为不同的名称。例如,在预定时间段期间用于维持连接的模式可以被称为默认模式或正常模式,或者用于立即释放RRC连接(转变到RRC空闲状态)的模式可以被称为默认模式或正常模式。本发明中提出的模式包括用于在预定时间段期间维持连接的所有模式以及用于立即转换到空闲状态的模式。

第三,可以将指示添加到NAS PDU。这旨在允许CIoT CN节点知道RRC连接维持/释放操作。

图40是示出了根据本发明的实施例7-2的另一示例性NAS消息的图。

参考图40,指示(控制数据/用户数据)4000和NAS安全指示4010遵循本发明的另一示例。在该示例中,确认指示4030被添加到NAS PDU 4020,使得CIoT CN节点可以根据确认指示来确定是否有必要向CIoT UE发送ACK。

如果有必要发送ACK,则可以将信号发送到CIoT RAN以维持RRC连接。如果不需要发送ACK,则可以将信号发送到CIoT RAN以释放RRC连接。该信号可以包括用于识别CIoT UE的标识符,例如,IMSI。

虽然CIoT UE基本上操作为不频繁地发送小数据,但其可能会发生连续地发送小数据以报告软件更新或连续数据报告的情况。可能会发生用于软件更新的大量数据通过若干NAS消息被发送或接收,或者CIoT用户数据的若干不同的项通过不同的NAS消息被发送或接收。CIoT RAN或CIoT CN节点可以检测连续上行链路或下行链路通信量的存在,并控制在预定时间段期间维持无线电资源或释放无线电资源以用于节省可用的无线电资源。

第一种解决方案是使用RRC模式指示。RRC模式指示可以被设置为连接维持或连接释放。该方法与本发明其他实施例中提出的那些方法相同。然而,在进入用于维持RRC连接的模式之后使用的情况下,UE可以使用RRC消息向CIoT RAN请求RRC释放请求(当前,eNB操作以便命令UE释放连接)。CIoT RAN可以释放RRC连接。

在使用正常RRC连接方法的情况下,即如果eNB确定是否使用RRC不活动定时器来维持RRC连接,则CIoT UE可以向CIoT RAN传送RRC连接释放请求(当前,eNB操作以便命令UE释放连接)。来自CIoT UE的RRC连接释放请求消息包括指示释放的原因的原因值,并且原因值可以指示所有传输的完成。如果接收到该消息,则CIoT RAN可以向UE传送RRC连接释放消息以释放RRC连接。

图41和图42是示出具有添加了指示的报头以通知CIoT CN节点连续数据传输被执行的其他示例性NAS消息的图。该消息可以被配置如下。

图41的方法将大数据分段,然后提供与总分段长度4110相比的当前NAS PDU的分段偏移的信息。例如,如果数据是分段为100个分段的大尺寸数据,则提供第58个分段是分段偏移量为58的信息。

图42的方法是使用指示当前NAS PDU是否是被连续发送的NAS PDU中的最后一个的指示4210。例如,如果指示4210被设置为真,即如果当前NAS PDU是最后的NAS PDU,则CIoT CN节点假定没有更多的PDU传输并命令CIoT RAN释放对于CIoT UE的RRC连接或用户平面连接(例如,与P-GW的GTP UE连接以及与应用服务器的隧道连接)以节省可用资源。如果该指示被设置为假,即如果当前NAS PDU不是最后的NAS PDU,则CIoT CN节点假定进一步的PDU传输并且命令CIoT RAN维持对于CIoT UE的RRC连接或用户平面连接(例如,与P-GW的GTP UE连接以及与应用服务器的隧道连接)。

第一和第二示例的NAS安全指示与本发明的另一部分中所描述的NAS安全指示相同。

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