用于蜂窝物联网(CIoT)的MulteFire体系结构的制作方法

文档序号:19420018发布日期:2019-12-14 01:19阅读:677来源:国知局
用于蜂窝物联网(CIoT)的MulteFire体系结构的制作方法

优先权要求

本申请要求2017年4月24日递交的标题为“multefirearchitectureforcellularinternetofthings(ciot)”的美国临时专利申请序列号62/489,081的优先权的权益,这里通过引用将该临时申请全部并入。

各方面涉及无线通信。一些方面涉及无线网络,包括3gpp(第三代合作伙伴计划)网络、3gpplte(长期演进)网络、3gpplte-a(lte高级版)网络以及第五代(5g)网络,包括5g新无线电(newradio,nr)(或者5g-nr)网络和5g-lte网络。其他方面针对的是multefire网络。额外的方面针对的是用于蜂窝物联网(cellularinternet-of-things,ciot)网络的multefire体系结构。



背景技术:

移动通信已从早期语音系统大幅演进到当今的高度精致的集成通信平台。随着与各种网络设备通信的不同类型的设备的增加,对3gpplte系统的使用已增加了。移动设备(用户设备或ue)在当代社会中的渗透持续驱动着在多种不同的环境中对各种各样的联网设备的需求。

lte和lte高级版是用于诸如移动电话之类的用户设备(userequipment,ue)的高速数据的无线通信的标准。在lte高级版和各种无线系统中,载波聚合是这样一种技术:根据该技术,在不同频率上操作的多个载波信号可用于为单个ue携带通信,从而增大单个设备可用的带宽。在一些方面中,在一个或多个成分载波在非许可频率上操作的情况下可使用载波聚合。

对于非许可频谱中的lte系统的操作产生了兴趣。结果,3gpp第13版中的lte的一个重要增强是经由许可辅助接入(licensed-assistedaccess,laa)使能其在非许可频谱中的操作,这通过利用由lte高级版系统引入的灵活载波聚合(carrieraggregation,ca)框架而扩展了系统带宽。第13版laa系统聚焦于经由ca在非许可频谱上的下行链路操作的设计,而第14版增强型laa(enhancedlaa,elaa)系统聚焦于经由ca在非许可频谱上的上行链路操作的设计。

对使用3gpplte系统的联网ue的使用在家庭和工作生活的领域中已增加了。第五代(5g)无线系统即将到来,并且被预期允许实现甚至更高的速度、连通性和可用性。下一代5g网络被预期会增大吞吐量、覆盖和鲁棒性并且降低时延以及运营和基建费用。由于当前的蜂窝网络频率已饱和,诸如毫米波(mmwave)频率之类的更高频率由于其高带宽而可能是有益的。

非许可频谱中的潜在lte操作包括(并且不限于)经由双重连通性(dualconnectivity,dc)在非许可频谱中的lte操作,或者说基于dc的laa,以及非许可频谱中的独立lte系统,根据这种系统基于lte的技术仅仅在非许可频谱中操作,而不要求许可频谱中的“锚定”,这被称为multefire。multefire将lte技术的性能益处与类似wifi的部署的简单性结合起来。在将来的版本和5g系统中预期了许可频谱以及非许可频谱中的lte系统的进一步增强的操作。

机器型通信(machinetypecommunications,mtc),例如机器到机器(machine-to-machine,m2m)通信,以及iot通信,代表了3gpp生态系统的一个重大成长机会。随着无线网络的扩散,朝着诸如无线传感器、智能仪表、专用微处理器等等之类的跨越具有不同业务模型的不同生态系统的连接的智能物理物体有着加速的推进。就此而言,各种数据递送机制可被部署在密集通信环境内。

附图说明

在不一定按比例绘制的附图中,相似的标号在不同视图中可描述相似的组件。具有不同字母后缀的相似标号可表示相似组件的不同实例。附图以示例方式而非限制方式概括图示了本文档中论述的各种方面。

图1a根据一些方面图示了网络的体系结构。

图1b是根据一些方面的整体下一代(ng)系统体系结构的简化图。

图1c根据一些方面图示了示例multefire中立主机网络(nhn)5g体系结构。

图1d根据一些方面图示了下一代无线电接入网络(ng–ran)和5g核心网络(5gc)之间的功能分割。

图1e和图1f根据一些方面图示了非漫游5g系统体系结构。

图1g根据一些方面图示了示例蜂窝物联网(ciot)网络体系结构。

图1h根据一些方面图示了示例服务能力暴露功能(scef)。

图1i根据一些方面图示了scef的示例漫游体系结构。

图2根据一些方面图示了设备200的示例组件。

图3根据一些方面图示了基带电路的示例接口。

图4是根据一些方面的控制平面协议栈的图示。

图5是根据一些方面的用户平面协议栈的图示。

图6是图示出根据一些示例方面能够从机器可读或计算机可读介质(例如,非暂态机器可读存储介质)读取指令并且执行本文论述的方法中的任何一种或多种的组件的框图。

图7是根据一些方面的使用中立主机网络(nhn)的一般multefire体系结构的图示。

图8是根据一些方面的具有集成在参与服务提供者(psp)域中的scef的multefire体系结构的图示。

图9是根据一些方面的具有集成在nhn域中的scef的multefire体系结构的图示。

图10根据一些方面图示了用于multefire体系结构中的ue和服务能力暴露功能(scef)之间的可靠数据传送的协议分层。

图11根据一些方面概括图示了在具有scef的multefire体系结构内操作multefireue(mfue)的示例方法的流程图。

图12根据一些方面图示了诸如演进型节点b(enb)、下一代节点b(gnb)、接入点(ap)、无线站(sta)、移动站(ms)或用户设备(ue)之类的通信设备的框图。

具体实施方式

以下描述和附图充分说明了各方面以使得本领域技术人员能够实现它们。其他方面可包含结构的、逻辑的、电的、过程的和其他变化。一些方面的部分和特征可被包括在其他方面中或者被其他方面的部分和特征所替代。权利要求中记载的方面涵盖了这些权利要求的所有可用等同。

本文描述的任何无线电链路可根据以下示范性无线电通信技术和/或标准中的任何一个或多个操作,这些无线电通信技术和/或标准包括但不限于:全球移动通信系统(globalsystemformobilecommunications,gsm)无线电通信技术,通用分组无线电服务(generalpacketradioservice,gprs)无线电通信技术,gsm演进增强数据速率(enhanceddataratesforgsmevolution,edge)无线电通信技术,和/或第三代合作伙伴计划(3gpp)无线电通信技术,例如通用移动电信系统(universalmobiletelecommunicationssystem,umts),多媒体接入自由(freedomofmultimediaaccess,foma),3gpp长期演进(longtermevolution,lte),3gpp长期演进高级版(longtermevolutionadvanced,lte高级版),码分多址接入2000(codedivisionmultipleaccess2000,cdma2000),蜂窝数字分组数据(cellulardigitalpacketdata,cdpd),mobitex,第三代(3g),电路交换数据(circuitswitcheddata,csd),高速电路交换数据(high-speedcircuit-switcheddata,hscsd),通用移动电信系统(第三代)(universalmobiletelecommunicationssystem(thirdgeneration),umts(3g)),宽带码分多址接入(通用移动电信系统)(widebandcodedivisionmultipleaccess(universalmobiletelecommunicationssystem),w-cdma(umts)),高速分组接入(highspeedpacketaccess,hspa),高速下行链路分组接入(high-speeddownlinkpacketaccess,hsdpa),高速上行链路分组接入(high-speeduplinkpacketaccess,hsupa),高速分组接入加强版(highspeedpacketaccessplus,hspa+),通用移动电信系统-时分双工(universalmobiletelecommunicationssystem-time-divisionduplex,umts-tdd),时分-码分多址接入(timedivision-codedivisionmultipleaccess,td-cdma),时分-同步码分多址接入(timedivision-synchronouscodedivisionmultipleaccess,td-cdma),第3代合作伙伴计划第8版(4代前)(3gpprel.8(pre-4g)),3gpprel.9(第3代合作伙伴计划第9版),3gpprel.10(第3代合作伙伴计划第10版),3gpprel.11(第3代合作伙伴计划第11版),3gpprel.12(第3代合作伙伴计划第12版),3gpprel.13(第3代合作伙伴计划第13版),3gpprel.14(第3代合作伙伴计划第14版),3gpprel.15(第3代合作伙伴计划第15版),3gpprel.16(第3代合作伙伴计划第16版),3gpprel.17(第3代合作伙伴计划第17版),3gpprel.18(第3代合作伙伴计划第18版),3gpp5g,3gpplteextra,lte高级专业版,lte许可辅助接入(ltelicensed-assistedaccess,laa),multefire,umts地面无线电接入(umtsterrestrialradioaccess,utra),演进型umts地面无线电接入(evolvedumtsterrestrialradioaccess,e-utra),长期演进高级版(第4代)(lte高级版(4g)),cdmaone(2g),码分多址接入2000(第三代)(cdma2000(3g)),演进数据优化或仅演进数据(evolution-dataoptimized或evolution-dataonly,ev-do),高级移动电话系统(第1代)(advancedmobilephonesystem(1stgeneration),amps(1g)),总接入通信系统/扩展总接入通信系统(totalaccesscommunicationsystem/extendedtotalaccesscommunicationsystem,tacs/etacs),数字amps(第2代)(d-amps(2g)),即按即说(push-to-talk,ptt),移动电话系统(mobiletelephonesystem,mts),改进的移动电话系统(improvedmobiletelephonesystem,imts),高级移动电话系统(advancedmobiletelephonesystem,amts),olt(挪威语,offentliglandmobiltelefoni,公共陆地移动电话),mtd(mobiltelefonisystemd的瑞典语缩写,或者说移动电话系统d),公共自动化陆地移动(publicautomatedlandmobile,autotel/palm),arp(芬兰语,autoradiopuhelin,“汽车无线电话”),nmt(nordicmobiletelephony,北欧移动电话),ntt(日本电报和电话)的高容量版本(hicap),蜂窝数字分组数据(cellulardigitalpacketdata,cdpd),mobitex,datatac,集成数字增强网络(integrateddigitalenhancednetwork,iden),个人数字蜂窝(personaldigitalcellular,pdc),电路交换数据(circuitswitcheddata,csd),个人手持电话系统(personalhandy-phonesystem,phs),宽带集成数字增强网络(widebandintegrateddigitalenhancednetwork,widen),iburst,非许可移动接入(unlicensedmobileaccess,uma)(也称为3gpp通用接入网络,或gan标准),zigbee,无线千兆比特联盟(wirelessgigabitalliance,wigig)标准,一般mmwave标准(工作在10-300ghz及以上的无线系统,例如wigig,ieee802.11ad,ieee802.11ay,等等),工作在300ghz和thz频带以上的技术(基于3gpp/lte或者ieee802.11p及其他),载具到载具(vehicle-to-vehicle,v2v)、载具到万物(vehicle-to-x,v2x)、载具到基础设施(vehicle-to-infrastructure,v2i)、以及基础设施到载具(infrastructure-to-vehicle,i2v)通信技术,3gpp蜂窝v2x,dsrc(dedicatedshortrangecommunications,专用短程通信)通信系统,例如智能运输系统及其他。

本文描述的方面可用在任何频谱管理方案的情境中,例如包括专用许可频谱、非许可频谱、(许可)共享频谱(例如2.3-2.4ghz、3.4-3.6ghz、3.6-3.8ghz及更多频率中的许可共享接入(licensedsharedaccess,lsa)和3.55-3.7ghz及更多频率中的频谱接入系统(spectrumaccesssystem,sas))。可应用的示范性频谱频带包括imt(internationalmobiletelecommunications,国际移动电信)频谱(包括450–470mhz、790–960mhz、1710–2025mhz、2110–2200mhz、2300–2400mhz、2500–2690mhz、698-790mhz、610–790mhz、3400–3600mhz,等等),imt高级频谱,imt-2020频谱(预期包括例如3600-3800mhz、3.5ghz频带、700mhz频带、24.25-86ghz范围内的频带),根据联邦通信委员会的“频谱前沿”5g倡议可用的频谱(包括27.5–28.35ghz、29.1–29.25ghz、31–31.3ghz、37–38.6ghz、38.6–40ghz、42–42.5ghz、57–64ghz、71–76ghz、81–86ghz和92–94ghz,等等),5.9ghz(通常是5.85-5.925ghz)和63-64ghz的its(intelligenttransportsystems,智能运输系统)频带,当前分配给wigig的频带,例如wigig频带1(57.24-59.40ghz)、wigig频带2(59.40-61.56ghz)、wigig频带3(61.56-63.72ghz)和wigig频带4(63.72-65.88ghz);70.2ghz-71ghz频带;65.88ghz和71ghz之间的任何频带;当前分配给汽车雷达应用的频带,例如76-81ghz;以及包括94-300ghz及以上的未来频带。此外,该方案也可作为次要的用在例如tv空白频带(通常低于790mhz)之类的频带上,其中尤其可采用400mhz和700mhz频带。除了蜂窝应用以外,还可以解决垂直市场的具体应用,例如pmse(programmakingandspecialevents,节目制作及特别事件)、医疗、健康、外科、汽车、低时延、无人机等等。

通过将ofdm载波数据比特向量分配到相应的符号资源,本文描述的方面也可被应用到不同的单载波或ofdm形式(cp-ofdm、sc-fdma、sc-ofdm、基于滤波器组的多载波(filterbank-basedmulticarrier,fbmc)、ofdma等等)以及尤其是3gppnr(newradio,新无线电)。

图1a根据一些方面图示了网络的体系结构。网络140a被示为包括用户设备(ue)101和ue102。ue101和102被示为智能电话(例如,可连接到一个或多个蜂窝网络的手持触摸屏移动计算设备),但也可包括任何移动或非移动计算设备,例如个人数据助理(personaldataassistant,pda)、寻呼机、膝上型计算机、桌面型计算机、无线手机、无人机或者包括有线和/或无线通信接口的任何其他计算设备。

在一些方面中,ue101和102的任何一者可包括物联网(internetofthings,iot)ue或者蜂窝iot(ciot)ue,其可包括被设计用于利用短期ue连接的低功率iot应用的网络接入层。在一些方面中,ue101和102的任何一者可包括窄带(narrowband,nb)iotue(例如,增强型nb-iot(enb-iot)ue和进一步增强型(fenb-iot)ue)。iotue可利用诸如机器到机器(machine-to-machine,m2m)或机器型通信(machine-typecommunications,mtc)之类的技术来经由公共陆地移动网络(publiclandmobilenetwork,plmn)、基于邻近的服务(proximity-basedservice,prose)或设备到设备(device-to-device,d2d)通信、传感器网络或iot网络来与mtc服务器或设备交换数据。m2m或mtc数据交换可以是机器发起的数据交换。iot网络包括利用短期连接来互连iotue,这些iotue可包括可唯一识别的嵌入式计算设备(在互联网基础设施内)。iotue可执行后台应用(例如,保活消息、状态更新等等)来促进iot网络的连接。

在一些方面中,nb-iot设备可被配置为在单个物理资源块(physicalresourceblock,prb)中操作并且可被指示在系统带宽内重调谐两个不同的prb。在一些方面中,enb-iotue可被配置为在一个prb中获取系统信息,然后其可重调谐到另一不同prb以接收发送数据。

在一些方面中,ue101和102的任何一者可包括增强型mtc(emtc)ue或者进一步增强型mtc(femtc)ue。

ue101和102可被配置为与无线电接入网络(ran)110连接,例如通信地耦合。ran110可例如是演进型通用移动电信系统(evolveduniversalmobiletelecommunicationssystem,umts)地面无线电接入网络(evolvedumtsterrestrialradioaccessnetwork,e-utran)、下一代ran(nextgenran,ngran)或者某种其他类型的ran。ue101和102分别利用连接103和104,连接103和104的每一者包括物理通信接口或层(在下文更详述论述);在此示例中,连接103和104被示为空中接口来使能通信耦合,并且可符合蜂窝通信协议,例如全球移动通信系统(gsm)协议、码分多址接入(code-divisionmultipleaccess,cdma)网络协议、即按即说(push-to-talk,ptt)协议、蜂窝ptt(pttovercellular,poc)协议、通用移动电信系统(umts)协议、3gpp长期演进(lte)协议、第五代(5g)协议、新无线电(nr)协议,等等。

在一些方面中,ran110可包括ngran或ng核心ran。ran110可包括各种功能,例如接入和移动性管理功能(accessandmobilitymanagementfunction,amf)、会话管理功能(sessionmanagementfunction,smf)、用户平面功能(userplanefunction,upf)、策略控制功能(policycontrolfunction,pcf)、统一数据管理(unifieddatamanagement,udm)功能和网络功能(networkfunction,nf)仓库功能(nfrepositoryfunction,nrf)。amf可用于管理接入控制和移动性,并且也可包括网络切片选择功能。smf可被配置为根据网络策略设立和管理各种会话。upf可根据期望的服务类型被部署成一个或多个配置。pcf可被配置为利用网络切片、移动性管理和漫游提供策略框架(与4g通信系统中的pcrf类似)。udm可被配置为存储订户简档和数据(与4g通信系统中的hss类似)。ngran和ng核心的各种方面在本文中例如参考图1b、图1c、图1d、图1e、图1f和图1g来论述。

在一方面中,ue101和102还可经由prose接口105直接交换通信数据。prose接口105或者可被称为包括一个或多个逻辑信道的边路接口,包括但不限于物理边路控制信道(physicalsidelinkcontrolchannel,pscch)、物理边路共享信道(physicalsidelinksharedchannel,pssch)、物理边路发现信道(physicalsidelinkdiscoverychannel,psdch)和物理边路广播信道(physicalsidelinkbroadcastchannel,psbch)。

ue102被示为被配置为经由连接106访问接入点(accesspoint,ap)107。连接107可包括逻辑无线连接,例如符合任何ieee802.11协议的连接,根据该协议ap106可包括无线保真路由器。在此示例中,ap106被示为连接到互联网,而不连接到无线系统的核心网络(下文更详述描述)。

ran110可包括使能连接103和104的一个或多个接入节点。这些接入节点(accessnode,an)可被称为基站(basestation,bs)、nodeb、演进型nodeb(enb)、下一代nodeb(gnb)、ran节点等等,并且可包括提供某个地理区域(例如,小区)内的覆盖的地面站(例如,地面接入点)或者卫星站。在一些方面中,通信节点111和112可以是发送/接收点(transmission/receptionpoint,trp)。在通信节点111和112是nodeb(例如,enb或gnb)的实例中,一个或多个trp可在nodeb的通信小区内工作。ran110可包括用于提供宏小区的一个或多个ran节点,例如宏ran节点111,以及用于提供毫微微小区或微微小区(例如,与宏小区相比具有更小的覆盖面积、更小的用户容量或更高的带宽的小区)的一个或多个ran节点,例如低功率(lp)ran节点112。

ran节点111和112的任何一者可端接空中接口协议并且可以是ue101和102的第一接触点。在一些方面中,ran节点111和112的任何一者可为ran110履行各种逻辑功能,包括但不限于无线电网络控制器(radionetworkcontroller,rnc)功能,例如无线电承载管理、上行链路和下行链路动态无线电资源管理和数据分组调度,以及移动性管理。在一个示例中,节点111和/或112的任何一者可以是新一代节点b(gnb)、演进型节点b(enb)或者另一类型的ran节点。

根据一些方面,ue101和102可被配置为根据各种通信技术通过多载波通信信道利用正交频分复用(orthogonalfrequency-divisionmultiplexing,ofdm)通信信号与彼此或者与ran节点111和112的任何一者通信,所述通信技术例如但不限于是正交频分多址接入(orthogonalfrequency-divisionmultipleaccess,ofdma)通信技术(例如,用于下行链路通信)或者单载波频分多址接入(singlecarrierfrequencydivisionmultipleaccess,sc-fdma)通信技术(例如,用于上行链路,以及用于边路通信的prose),虽然这样的方面不是必需的。ofdm信号可包括多个正交子载波。

在一些方面中,下行链路资源网格可用于从ran节点111和112的任何一者到ue101和102的下行链路发送,而上行链路发送可利用类似的技术。该网格可以是时间-频率网格,被称为资源网格或时间-频率资源网格,这是每个时隙中的下行链路中的物理资源。这种时间-频率平面表示可用于ofdm系统,这使得其适用于无线电资源分配。资源网格的每一列和每一行可分别对应于一个ofdm符号和一个ofdm子载波。资源网格在时域的持续时间可对应于无线电帧中的一个时隙。资源网格中的最小时间-频率单元可被表示为资源元素。每个资源网格可包括数个资源块,这描述了特定物理信道到资源元素的映射。每个资源块可包括资源元素的集合;在频域中,这在一些方面中可表示当前可分配的资源的最小数量。可以有几种不同的利用这种资源块运送的物理下行链路信道。

物理下行链路共享信道(physicaldownlinksharedchannel,pdsch)可将用户数据和更高层信令运载到ue101和102。物理下行链路控制信道(physicaldownlinkcontrolchannel,pdcch)可运载关于与pdsch信道有关的传输格式和资源分配的信息,等等。其也可告知ue101和102关于与上行链路共享信道有关的传输格式、资源分配和h-arq(混合自动重复请求)信息。通常,下行链路调度(向小区内的ue102指派控制和共享信道资源块)可基于从ue101和102的任何一者反馈的信道质量信息在ran节点111和112的任何一者处执行。下行链路资源指派信息可在用于(例如,指派给)ue101和102的每一者的pdcch上发送。

pdcch可使用控制信道元素(controlchannelelement,cce)来运送控制信息。在被映射到资源元素之前,pdcch复值符号可首先被组织成四元组,这些四元组随后可被利用子块交织器来进行转置以便进行速率匹配。每个pdcch可利用这些cce中的一个或多个来发送,其中每个cce可对应于被称为资源元素群组(resourceelementgroup,reg)的四个物理资源元素的九个集合。对于每个reg可映射四个正交相移键控(quadraturephaseshiftkeying,qpsk)符号。取决于下行链路控制信息(downlinkcontrolinformation,dci)的大小和信道条件,可利用一个或多个cce来发送pdcch。在lte中可定义有四个或更多个不同的pdcch格式,具有不同数目的cce(例如,聚合水平l=1、2、4或8)。

一些方面可对控制信道信息使用资源分配的概念,这些概念是上述概念的扩展。例如,一些方面可利用对于控制信息发送使用pdsch资源的增强型物理下行链路控制信道(enhancedphysicaldownlinkcontrolchannel,epdcch)。可利用一个或多个增强型控制信道元素(enhancedcontrolchannelelement,ecce)来发送epdcch。与上述类似,每个ecce可对应于被称为增强型资源元素群组(enhancedresourceelementgroup,ereg)的四个物理资源元素的九个集合。ecce根据一些布置可具有其他数目的ereg。

ran110被示为经由s1接口113通信地耦合到核心网络(cn)120。在一些方面中,cn120可以是演进型分组核心(evolvedpacketcore,epc)网络、下一代分组核心(nextgenpacketcore,npc)网络或者某种其他类型的cn(例如,如参考图1b-1e所示)。在这个方面中,s1接口113被分割成两个部分:s1-u接口114,其在ran节点111和112与服务网关(servinggateway,s-gw)122之间运载流量数据;以及s1移动性管理实体(mobilitymanagemententity,mme)接口115,其是ran节点111和112与mme121之间的信令接口。

在这个方面中,cn120包括mme121、s-gw122、分组数据网络(packetdatanetwork,pdn)网关(p-gw)123和归属订户服务器(homesubscriberserver,hss)124。mme121在功能上可类似于传统的服务通用分组无线电服务(generalpacketradioservice,gprs)支持节点(servinggprssupportnode,sgsn)的控制平面。mme121可管理接入中的移动性方面,例如网关选择和跟踪区域列表管理。hss124可包括用于网络用户的数据库,包括预订相关信息,用来支持网络实体对通信会话的处理。cn120可包括一个或若干个hss124,这取决于移动订户的数目、设备的容量、网络的组织,等等。例如,hss124可对路由/漫游、认证、授权、命名/寻址解析、位置依从性等等提供支持。

s-gw122可端接朝向ran110的s1接口113,并且在ran110和cn120之间路由数据分组。此外,s-gw122可以是ran节点间移交的本地移动性锚定点并且也可为3gpp间移动性提供锚定。s-gw122的其他责任可包括合法拦截、收费和一些策略实施。

p-gw123可端接朝向pdn的sgi接口。p-gw123可经由互联网协议(ip)接口125在epc网络120和外部网络之间路由数据分组,所述外部网络例如是包括应用服务器184(或者称为应用功能(applicationfunction,af))的网络。一般而言,应用服务器184可以是提供与核心网络使用ip承载资源的应用的元素(例如,umts分组服务(packetservice,ps)域、lteps数据服务,等等)。在这个方面中,p-gw123被示为经由ip接口125通信地耦合到应用服务器184。应用服务器184也可被配置为经由cn120为ue101和102支持一个或多个通信服务(例如,互联网协议语音(voice-over-internetprotocol,voip)会话、ptt会话、群组通信会话、社交网络服务等等)。

p-gw123还可以是用于策略实施和收费数据收集的节点。策略和收费规则功能(policyandchargingrulesfunction,pcef)126是cn120的策略和收费控制元素。在非漫游场景中,在一些方面中,在与ue的互联网协议连通性接入网络(internetprotocolconnectivityaccessnetwork,ip-can)会话相关联的归属公共陆地移动网络(homepubliclandmobilenetwork,hplmn)中可以有单个pcrf。在具有流量的本地疏导的漫游场景中,可以有两个pcrf与ue的ip-can会话相关联:hplmn内的归属pcrf(homepcrf,h-pcrf)和受访公共陆地移动网络(visitedpubliclandmobilenetwork,vplmn)内的受访pcrf(visitedpcrf,v-pcrf)。pcrf126可经由p-gw123通信地耦合到应用服务器184。应用服务器184可用信号通知pcrf126以指出新的服务流并且选择适当的服务质量(qualityofservice,qos)和收费参数。pcrf126可利用适当的流量流模板(trafficflowtemplate,tft)和qos类识别符(qosclassofidentifier,qci)将此规则配设到策略和收费实施功能(policyandchargingenforcementfunction,pcef)(未示出)中,这开始了由应用服务器184指定的qos和收费。

在一示例中,节点111或112的任何一者可被配置为向ue101、102传达(例如,动态地传达)天线面板选择和接收(rx)波束选择,该天线面板选择和接收波束选择可被ue用于物理下行链路共享信道(pdsch)上的数据接收以及用于信道状态信息参考信号(channelstateinformationreferencesignal,csi-rs)测量和信道状态信息(channelstateinformation,csi)计算。

在一示例中,节点111或112的任何一者可被配置为向ue101、102传达(例如,动态地传达)天线面板选择和发送(tx)波束选择,该天线面板选择和发送波束选择可被ue用于物理上行链路共享信道(pusch)上的数据发送以及用于探测参考信号(soundingreferencesignal,srs)发送。

图1b是根据一些方面的下一代(ng)系统体系结构140b的简化图。参考图1b,ng系统体系结构140b包括ran110和5g网络核心(5gc)120。ng-ran110可包括多个节点,例如gnb128和ng-enb130。gnb128和ng-enb130可经由例如n1接口通信地耦合到ue102。

核心网络120(例如,5g核心网络或5gc)可包括接入和移动性管理功能(amf)132和/或用户平面功能(upf)134。amf132和upf134可经由ng接口通信地耦合到gnb128和ng-enb130。更具体而言,在一些方面中,gnb128和ng-enb130可通过ng-c接口连接到amf132,并且通过ng-u接口连接到upf134。gnb128和ng-enb130可经由xn接口耦合到彼此。

在一些方面中,gnb128可包括提供朝向ue的新无线电(nr)用户平面和控制平面协议端接的节点,并且经由ng接口连接到5gc120。在一些方面中,ng-enb130可包括提供朝向ue的演进型通用地面无线电接入(e-utra)用户平面和控制平面协议端接的节点,并且经由ng接口连接到5gc120。

在一些方面中,gnb128和ng-enb130的每一者可实现为基站、移动边缘服务器、小型小区、家庭enb,等等。

图1c根据一些方面图示了示例multefire中立主机网络(neutralhostnetwork,nhn)5g体系结构140c。参考图1c,multefire5g体系结构140c可包括ue102、ng-ran110和核心网络120。ng-ran110可以是multefireng-ran(mfng-ran),并且核心网络120可以是multefire5g中立主机网络(nhn)。

在一些方面中,mfnhn120可包括中立主机amf(nhamf)132、nhsmf136、nhupf134和本地aaa代理151c。aaa代理151c可提供到3gppaaa服务器155c和参与服务提供者aaa(participatingserviceprovideraaa,pspaaa)服务器153c的连接。nh-upf134可提供到数据网络157c的连接。

mfng-ran120可提供与根据3gpp规范操作的ng-ran类似的功能。nh-amf132可被配置为提供与3gpp5g核心网络中的amf(例如,如参考图1d所描述)类似的功能。nh-smf136可被配置为提供与3gpp5g核心网络中的smf(例如,如参考图1d所描述)类似的功能。nh-upf134可被配置为提供与3gpp5g核心网络中的upf(例如,如参考图1d所描述)类似的功能。

图1d根据一些方面图示了ng–ran和5g核心(5gc)之间的功能分割。参考图1d,图示了可由ng-ran110内的gnb128和ng-enb130执行的功能以及5gc120内的amf132、upf134和smf136的更详细图。在一些方面中,5gc120可经由ng-ran110向一个或多个设备提供对互联网138的接入。

在一些方面中,gnb128和ng-enb130可被配置为容宿以下功能:用于无线电资源管理的功能(例如,小区间无线电资源管理129a、无线电承载控制129b、连接移动性控制129c、无线电准入控制129d、连接移动性控制129c、在上行链路和下行链路两者中向ue动态分配资源(调度)129f);数据的ip头部压缩、加密和完好性保护;当从由ue提供的信息确定不了到amf的路由时在ue附接时对amf的选择;朝向(一个或多个)upf路由用户平面数据;朝向amf路由控制平面信息;连接设立和释放;(源自于amf的)寻呼消息的调度和发送;(源自于amf或操作和维护的)系统广播信息的调度和发送;用于移动性和调度的测量和测量报告配置129e;在上行链路中的传输级分组标记;会话管理;对网络切片的支持;qos流管理和到数据无线电承载的映射;在rrc_inactive状态中对ue的支持;用于非接入层面(non-accessstratus,nas)消息的分发功能;无线电接入网络共享;双重连通性;以及nr与e-utra之间的紧密互通,等等。

在一些方面中,amf132可被配置为容宿以下功能,例如:nas信令端接;nas信令安全性133a;接入层面(accessstratus,as)安全性控制;用于3gpp接入网络之间的移动性的核心网络(cn)间节点信令;空闲状态模式移动性处理133b,包括移动设备(例如ue)可达性(例如,寻呼重发的控制和执行);注册区域管理;对系统内和系统间移动性的支持;接入认证;接入授权,包括对漫游权利的校验;移动性管理控制(预订和策略);对网络切片的支持;和/或smf选择,以及其他功能。

upf134可被配置为容宿以下功能,例如:移动性锚定135a(例如,用于rat内/rat间移动性的锚定点);分组数据单元(packetdataunit,pdu)处理135b(例如,到数据网络的外部pdu会话互连点);分组路由和转发;策略规则实施的分组检查和用户平面部分;流量使用报告;上行链路分类器,用来支持将流量流路由到数据网络;分支点,用来支持多宿主pdu会话;用于用户平面的qos处理,例如分组过滤、门控、ul/dl速率实施;上行链路流量验证(sdf到qos流映射);和/或下行链路分组缓冲和下行链路数据通知触发,以及其他功能。

会话管理功能(smf)136可被配置为容宿以下功能,例如:会话管理;ueip地址分配和管理137a;up功能的选择和控制;pdu会话控制137b,包括在upf134处配置流量操控以将流量路由到适当的目的地;策略实施和qos的控制部分;和/或下行链路数据通知,以及其他功能。

图1e和图1f根据一些方面图示了非漫游5g系统体系结构。参考图1e,图示了按参考点表示的5g系统体系结构140e。更具体而言,ue102可与ran110以及一个或多个其他5gc网络实体通信。5gc系统体系结构140d包括多个网络功能(nf),例如接入和移动性管理功能(amf)132、会话管理功能(smf)136、策略控制功能(pcf)148、应用功能(af)150、用户平面功能(upf)134、网络切片选择功能(networksliceselectionfunction,nssf)142、认证服务器功能(authenticationserverfunction,ausf)144和统一数据管理(udm)146。upf134可提供到数据网络(datanetwork,dn)152的连接,数据网络152可包括例如运营商服务、互联网接入或第三方服务。

参考图1f,图示了5g系统体系结构140f和基于服务的表示。系统体系结构140f可与系统体系结构140e基本相似(或相同)。除了图1e中所示的网络实体以外,系统体系结构140f还可包括网络暴露功能(networkexposurefunction,nef)154和网络仓库功能(networkrepositoryfunction,nrf)156。

在一些方面中,5g系统体系结构可以是基于服务的,并且网络功能之间的交互可由相应的点到点参考点ni表示(如图1e中所示)或者表示为基于服务的接口(如图1f中所示)。

参考点表示表明交互可存在于相应的nf服务之间。例如,图1e图示了以下参考点:n1(在ue102和amf132之间),n2(在ran110和amf132之间),n3(在ran110和upf134之间),n4(在smf136和upf134之间),n5(在pcf148和af150之间),n6(在upf134和dn152之间),n7(在smf136和pcf148之间),n8(在udm146和amf132之间),n9(在两个upf134之间),n10(在udm146和smf136之间),n11(在amf132和smf136之间),n12(在ausf144和amf132之间),n13(在ausf144和udm146之间),n14(在两个amf132之间),n15(在非漫游场景的情况下在pcf148和amf132之间,或者在漫游场景的情况下在pcf148和受访问网络和amf132之间),n6(在两个smf之间;图1d中未示出),以及n22(在amf132和nssf142之间)。也可使用图1e中未示出的其他参考点表示。

在一些方面中,如图1f中所示,基于服务的表示可用来表示控制平面内的网络功能,这些网络功能使得其他授权网络功能能够访问其服务。就此而言,5g系统体系结构140f可包括以下基于服务的接口:namf158h(由amf132展现(exhibited)的基于服务的接口),nsmf158i(由smf136展现的基于服务的接口),nnef158b(由nef154展现的基于服务的接口),npcf158d(由pcf148展现的基于服务的接口),nudm158e(由udm146展现的基于服务的接口),naf158f(由af150展现的基于服务的接口),nnrf158c(由nrf156展现的基于服务的接口),nnssf158a(由nssf142展现的基于服务的接口),nausf158g(由ausf144展现的基于服务的接口)。也可使用图1f中没有示出的其他基于服务的接口(例如,nudr、n5g-eir和nudsf)。

图1g根据一些方面图示了示例ciot网络体系结构。参考图1g,ciot体系结构140g可包括ue102和耦合到多个核心网络实体的ran110。在一些方面中,ue102可以是机器型通信(mtc)ue。ciot网络体系结构140g还可包括移动服务交换中心(mobileservicesswitchingcenter,msc)160,mme121,服务gprs支持节点(servinggprssupportnote,sgsn)162,s-gw122,ip短消息网关(ip-short-message-gateway,ip-sm-gw)164,短消息服务服务中心(shortmessageserviceservicecenter,sms-sc)/网关移动服务中心(gatewaymobileservicecenter,gmsc)/互通msc(interworkingmsc,iwmsc)166,mtc互通功能(mtcinterworkingfunction,mtc-iwf)170,服务能力暴露功能(servicecapabilityexposurefunction,scef)172,网关gprs支持节点(gatewaygprssupportnode,ggsn)/专利gw174,收费数据功能(chargingdatafunction,cdf)/收费网关功能(charginggatewayfunction,cgf)176,归属订户服务器(homesubscriberserver,hss)/归属位置寄存器(homelocationregister,hlr)177,短消息实体(shortmessageentities,sme)168,mtc授权、认证和计费(mtcauthorization,authentication,andaccounting,mtcaaa)服务器178,服务能力服务器(servicecapabilityserver,scs)180,以及应用服务器(applicationserver,as)182和184。

在一些方面中,scef172可被配置为安全地暴露由各种3gpp网络接口提供的服务和能力。scef172还可提供用于发现暴露的服务和能力的手段,以及通过各种网络应用编程接口(例如,到scs180的api接口)对网络能力的访问。

图1g还图示了ciot网络体系结构140g的不同服务器、功能或通信节点之间的各种参考点。与mtc-iwf170和scef172相关的一些示例参考点包括以下各项:tsms(被3gpp网络外部的实体用来经由sms与用于mtc的ue通信的参考点),tsp(被scs用来与mtc-iwf相关控制平面信令通信的参考点),t4(在hplmn中用于mtc-iwf170和sms-sc166之间的参考点),t6a(用于scef172和服务mme121之间的参考点),t6b(用于scef172和服务sgsn162之间的参考点),t8(用于scef172和scs/as180/182之间的参考点),s6m(被mtc-iwf170用于询问hss/hlr177的参考点),s6n(被mtc-aaa178用于询问hss/hlr177的参考点),以及s6t(用于scef172和hss/hlr177之间的参考点)。

在一些方面中,ciotue102可被配置为根据非接入层面(nas)协议,并且利用一个或多个参考点,例如窄带空中接口,基于一个或多个通信技术,例如正交频分复用(ofdm)技术,经由ran110与ciot体系结构140g内的一个或多个实体通信。就本文使用的而言,术语“ciotue”指的是作为ciot通信体系结构的一部分能够进行ciot优化的ue。

在一些方面中,nas协议可支持一组nas消息,用于ciotue102与演进型分组系统(evolvedpacketsystem,eps)移动管理实体(mobilemanagemententity,mme)121与sgsn162之间的通信。

在一些方面中,ciot网络体系结构140f可包括分组数据网络、运营商网络或者云服务网络,具有例如服务能力服务器(scs)180、应用服务器(as)182或者一个或多个其他外部服务器或网络组件,等等。

ran110可利用一个或多个参考点(例如包括基于s6a参考点的空中接口)耦合到hss/hlr服务器177和aaa服务器178,并且被配置为认证/授权ciotue102接入ciot网络。ran110可利用一个或多个其他参考点耦合到ciot网络体系结构140g,该一个或多个其他参考点例如包括与用于3gpp接入的sgi/gi接口相对应的空中接口。ran110可利用例如基于t6a/t6b参考点的空中接口耦合到scef172,用于服务能力暴露。在一些方面中,scef172可充当朝向诸如as182之类的第三方应用服务器的apigw。scef172可利用s6t参考点耦合到hss/hlr177和mtcaaa178服务器,并且还可暴露到网络能力的应用编程接口。

在某些示例中,本文公开的ciot设备中的一个或多个(例如ciotue102、ciotran110等等)可包括一个或多个其他非ciot设备,或者充当ciot设备或者具有ciot设备的功能的非ciot设备。例如,ciotue102可包括智能电话、平板计算机或者一个或多个其他电子设备,它们充当针对特定功能的ciot设备,同时具有其他附加功能。

在一些方面中,ran110可包括ciot增强型节点b(ciotenb)111,其通信地耦合到ciot接入网络网关(ciotgw)195。在某些示例中,ran110可包括连接到ciotgw195的多个基站(例如,ciotenb),ciotgw195可包括msc160、mme121、sgsn162和/或s-gw122。在某些示例中,ran110和ciotgw195的内部体系结构可由实现方式来决定,而不需要被标准化。

就本文使用的而言,术语“电路”可以指以下各项、是以下各项的一部分或者包括以下各项:专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit,asic)或者其他专用电路、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享的、专用的或群组的)或存储器(共享的、专用的或群组的)、组合逻辑电路或者提供描述的功能的其他适当硬件组件。在一些方面中,电路可实现在一个或多个软件或固件模块中,或者与电路相关联的功能可由一个或多个软件或固件模块实现。在一些方面中,电路可包括至少部分在硬件中可操作的逻辑。在一些方面中,本文公开的电路以及模块可实现在硬件、软件和/或固件的组合中。在一些方面中,与电路相关联的功能可分布在多于一个硬件或软件/固件模块上。在一些方面中,(本文公开的)模块可包括至少部分在硬件中可操作的逻辑。本文描述的方面可实现到使用任何适当配置的硬件或软件的系统中。

图1h根据一些方面图示了示例服务能力暴露功能(scef)。参考图1h,scef172可被配置为向容宿各种应用的外部第三方服务提供者服务器暴露由3gpp网络接口提供的服务和能力。在一些方面中,诸如ciot体系结构140g之类的3gpp网络可暴露以下服务和能力:归属订户服务器(hss)116h、策略和收费规则功能(pcrf)118h、分组流描述功能(packetflowdescriptionfunction,pfdp)120h、mme/sgsn122h、广播多播服务中心(broadcastmulticastservicecenter,bm-sc)124h、服务呼叫服务器控制功能(servingcallservercontrolfunction,s-cscf)126h、ran拥塞知晓功能(rancongestionawarenessfunction,rcaf)128h以及一个或多个其他网络实体130h。3gpp网络的上述服务和能力可经由图1h中所示的一个或多个接口与scef172通信。

scef172可被配置为向在一个或多个服务能力服务器(scs)/应用服务器(as)(例如,scs/as102h,104h,…,106h)上运行的一个或多个应用暴露3gpp网络服务和能力。scs/ag102h-106h的每一者可经由应用编程接口(applicationprogramminginterface,api)108h,110h,112h,…,114h与scef172通信,如图1h中所示。

图1i根据一些方面图示了scef的示例漫游体系结构。参考图1i,scef172可位于hplmn110i中并且可被配置为暴露3gpp网络服务和能力,例如102i,…,104i。在一些方面中,3gpp网络服务和能力,例如106i,…,108i,可位于vplmn112i内。在此情况下,vplmn112i内的3gpp网络服务和能力可经由vplmn112i内的互通scef(interworkingscef,iwk-scef)197被暴露给scef172。

图2根据一些方面图示了设备200的示例组件。在一些方面中,设备200可包括至少如图所示那样耦合在一起的应用电路202、基带电路204、射频(radiofrequency,rf)电路206、前端模块(front-endmodule,fem)电路208、一个或多个天线210和电力管理电路(powermanagementcircuitry,pmc)212。图示的设备200的组件可被包括在ue或ran节点中。在一些方面中,设备200可包括更少的元素(例如,ran节点可不利用应用电路202,而是包括处理器/控制器来处理从epc接收的ip数据)。在一些方面中,设备200可包括额外的元素,例如存储器/存储装置、显示器、相机、传感器和/或输入/输出(i/o)接口元素。在其他方面中,下文描述的组件可被包括在多于一个设备中(例如,对于云ran(cloud-ran,c-ran)实现方式,所述电路可被分开包括在多于一个设备中)。

应用电路202可包括一个或多个应用处理器。例如,应用电路202可包括例如但不限于一个或多个单核或多核处理器之类的电路。(一个或多个)处理器可包括通用处理器、特殊用途处理器和专用处理器(例如,图形处理器、应用处理器等等)的任何组合。处理器可与存储器/存储装置相耦合并且/或者可包括存储器/存储装置并且可被配置为执行存储在存储器/存储装置中的指令以使得各种应用或操作系统能够在设备200上运行。在一些方面中,应用电路202的处理器可处理从epc接收的ip数据分组。

基带电路204可包括例如但不限于一个或多个单核或多核处理器之类的电路。基带电路204可包括一个或多个基带处理器或控制逻辑以处理从rf电路206的接收信号路径接收的基带信号并且为rf电路206的发送信号路径生成基带信号。基带处理电路204可与应用电路202相接口以便生成和处理基带信号和控制rf电路206的操作。例如,在一些方面中,基带电路204可包第三代(3g)基带处理器204a、第四代(4g)基带处理器204b、第五代(5g)基带处理器204c或者用于其他现有世代、开发中的世代或者未来将要开发的世代(例如,第二代(2g)、第六代(6g)等等)的其他(一个或多个)基带处理器204d。基带电路204(例如,基带处理器204a-d中的一个或多个)可处理使能经由rf电路206与一个或多个无线电网络通信的各种无线电控制功能。在其他方面中,基带处理器204a-d的一些或全部功能可被包括在存储于存储器204g中的模块中并且被经由中央处理单元(cpu)204e来执行。无线电控制功能可包括但不限于信号调制/解调、编码/解码、射频偏移等等。在一些方面中、基带电路204的调制/解调电路可包括快速傅立叶变换(fast-fouriertransform,fft)、预编码或者星座映射/解映射功能。在一些方面中,基带电路204的编码/解码电路可包括卷积、咬尾卷积、turbo、维特比或者低密度奇偶校验(lowdensityparitycheck,ldpc)编码器/解码器功能。调制/解调和编码器/解码器功能的方面不限于这些示例,并且在其他方面中可包括其他适当的功能。

在一些方面中,基带电路204可包括一个或多个音频数字信号处理器(digitalsignalprocessor,dsp)204f。(一个或多个)音频dsp204f可包括用于压缩/解压缩和回声消除的元素,并且在其他方面中可包括其他适当的处理元素。基带电路204的组件可被适当地组合在单个芯片中、单个芯片集中或者在一些方面中被布置在同一电路板上。在一些方面中,基带电路204和应用电路202的构成组件的一些或全部可一起实现在例如片上系统(systemonachip,soc)上。

在一些方面中,基带电路204可支持与一个或多个无线电技术兼容的通信。例如,在一些方面中,基带电路204可支持与演进型通用地面无线电接入网络(evolveduniversalterrestrialradioaccessnetwork,eutran)或者其他无线城域网(wirelessmetropolitanareanetwork,wman)、无线局域网(wirelesslocalareanetwork,wlan)和/或无线个人区域网(wirelesspersonalareanetwork,wpan)通信。在一些方面中,被配置为支持多于一个无线协议的无线电通信的基带电路204可被称为多模式基带电路。

rf电路206可通过非固态介质利用经调制的电磁辐射使能与无线网络的通信。在各种方面中,rf电路206可包括开关、滤波器、放大器等等以促进与无线网络的通信。rf电路206可包括接收信号路径,该接收信号路径可包括电路来对从fem电路208接收的rf信号进行下变频并且将基带信号提供给基带电路204。rf电路206还可包括发送信号路径,该发送信号路径可包括电路来对由基带电路204提供的基带信号进行上变频并且将rf输出信号提供给fem电路208以便发送。

在一些方面中,rf电路206的接收信号路径可包括混频器206a、放大器206b和滤波器206c。在一些方面中,rf电路206的发送信号路径可包括滤波器206c和混频器206a。rf电路206还可包括合成器206d,用于合成频率来供接收信号路径和发送信号路径的混频器206a使用。在一些方面中,接收信号路径的混频器206a可被配置为基于由合成器206d提供的合成频率对从fem电路208接收的rf信号进行下变频。放大器206b可被配置为对经下变频的信号进行放大并且滤波器206c可以是被配置为从经下变频的信号中去除不想要的信号以生成输出基带信号的低通滤波器(low-passfilter,lpf)或带通滤波器(band-passfilter,bpf)。输出基带信号可被提供给基带电路204以便进一步处理。在一些方面中,输出基带信号可以可选地是零频基带信号。在一些方面中,接收信号路径的混频器206a可包括无源混频器。

在一些方面中,发送信号路径的混频器206a可被配置为基于由合成器206d提供的合成频率对输入基带信号进行上变频以为fem电路208生成rf输出信号。基带信号可由基带电路204提供并且可被滤波器206c滤波。

在一些方面中,接收信号路径的混频器206a和发送信号路径的混频器206a可包括两个或更多个混频器并且可分别被布置用于正交下变频和上变频。在一些方面中,接收信号路径的混频器206a和发送信号路径的混频器206a可包括两个或更多个混频器并且可被布置用于镜频抑制(例如,哈特利镜频抑制)。在一些方面中,接收信号路径的混频器206a和混频器206a可分别被布置用于直接下变频和直接上变频。在一些方面中,接收信号路径的混频器206a和发送信号路径的混频器206a可被配置用于超外差操作。

在一些方面中,输出基带信号和输入基带信号可以可选地是模拟基带信号。根据一些替换方面,输出基带信号和输入基带信号可以是数字基带信号。在这些替换方面中,rf电路206可包括模拟到数字转换器(analog-to-digitalconverter,adc)和数字到模拟转换器(digital-to-analogconverter,dac)电路并且基带电路204可包括数字基带接口以与rf电路206通信。

在一些双模式方面中,可以可选地提供单独的无线电ic电路来为每个频谱处理信号。

在一些方面中,合成器206d可以可选地是分数n合成器或者分数n/n+1合成器,虽然其他类型的频率合成器也可以是适当的。例如,合成器206d可以是增量总和合成器、倍频器或者包括带有分频器的锁相环的合成器。

合成器206d可被配置为基于频率输入和分频器控制输入合成输出频率来供rf电路206的混频器电路206a使用。在一些方面中,合成器206d可以是分数n/n+1合成器。

在一些方面中,频率输入可由压控振荡器(voltagecontrolledoscillator,vco)提供,虽然这不是必要要求。取决于想要的输出频率,分频器控制输入可例如由基带电路204或应用电路202提供。在一些方面中,可基于由应用电路202指示的信道从查找表确定分频器控制输入(例如,n)。

rf电路206的合成器电路206d可包括分频器、延迟锁相环(delay-lockedloop,dll)、复用器和相位累加器。在一些方面中,分频器可以是双模分频器(dualmodulusdivider,dmd)并且相位累加器可以是数字相位累加器(digitalphaseaccumulator,dpa)。在一些方面中,dmd可被配置为将输入信号进行n或n+1分频(例如,基于进位)以提供分数分频比。在一些示例方面中,dll可包括一组级联的可调谐延迟元件、相位检测器、电荷泵和d型触发器。在这些方面中,延迟元件可被配置为将vco周期分解为nd个相等的相位分组,其中nd是延迟线中的延迟元件的数目。这样,dll提供负反馈以帮助将经过延迟线的总延迟保持为一个vco周期。

在一些方面中,合成器电路206d可被配置为生成载波频率作为输出频率,而在其他方面中,输出频率可以是载波频率的倍数(例如,载波频率的两倍,或者载波频率的四倍)并且可与正交发生器和分频器电路一起使用来在载波频率下生成彼此具有多个不同相位的多个信号。在一些方面中,输出频率可以是lo频率(flo)。在一些方面中,rf电路206可包括iq/极坐标转换器。

fem电路208可包括接收信号路径,该接收信号路径可包括被配置为在从一个或多个天线210接收的rf信号上操作,和/或对接收到的信号进行放大并且将接收到的信号的放大版本提供给rf电路206以便进一步处理的电路。fem电路208还可包括发送信号路径,该发送信号路径可包括被配置为对由rf电路206提供的供发送的信号进行放大以便由一个或多个天线210中的一个或多个发送的电路。在各种方面中,通过发送信号路径或接收信号路径的放大可部分或完全在rf电路206中完成、部分或完全在fem电路208中完成或者在rf电路206和fem电路208两者中完成。

在一些方面中,fem电路208可包括tx/rx切换器以在发送模式和接收模式操作之间切换。fem电路208可包括接收信号路径和发送信号路径。fem电路208的接收信号路径可包括lna以对接收到的rf信号进行放大并且提供经放大的接收rf信号作为输出(例如,提供给rf电路206)。fem电路208的发送信号路径可包括功率放大器(poweramplifier,pa)来对(例如由rf电路206提供的)输入rf信号进行放大,并且包括一个或多个滤波器来生成rf信号供后续发送(例如,由一个或多个天线210中的一个或多个发送)。

在一些方面中,pmc212可管理提供给基带电路204的电力。pmc212可控制电源选择、电压缩放、电池充电和/或dc到dc转换。当设备200能够被电池供电时,例如当设备被包括在ue中时,在一些方面中可包括pmc212。pmc212可增大功率转换效率,同时提供有益的实现大小和散热特性。

图2示出了与基带电路204耦合的pmc212。在其他方面中,pmc212可额外地或者替换地与其他组件耦合并且为其他组件执行类似的电力管理操作,其他组件例如但不限于是应用电路202、rf电路206或fem电路208。

在一些方面中,pmc212可控制设备200的各种节电机制或者以其他方式作为这些节电机制的一部分。例如,如果设备200处于因为预期很快要接收流量而仍连接到ran节点的rrc_connected状态中,则其可在一段时间无活动之后进入被称为非连续接收模式(discontinuousreceptionmode,drx)的状态。在此状态期间,设备200可在短暂时间间隔中断电并从而节省电力。

根据一些方面,如果在较长的一段时间中没有数据流量活动,则设备200可转变关闭到rrc_idle状态,在该状态中其与网络断开连接并且不执行诸如信道质量反馈、移交等等之类的操作。设备200进入极低功率状态并且其执行寻呼,在此期间它周期性地醒来以侦听网络,然后再次断电。设备200可转变回到rrc_connected状态以接收数据。

额外的节电模式可允许设备在长于寻呼间隔(从数秒到几小时不等)的时段中对网络来说不可用。在此时间期间,设备200在一些方面中对网络来说可以是不可达的并且可断电。在此时间期间发送的任何数据遭受可能较大的延迟,并且假定该延迟是可接受的。

应用电路202的处理器和基带电路204的处理器可用于执行协议栈的一个或多个实例的元素。例如,基带电路204的处理器单独或者组合地可用于执行层3、层2或层1功能,而应用电路202的处理器可利用从这些层接收的数据(例如,分组数据)并且进一步执行层4功能(例如,传输通信协议(transmissioncommunicationprotocol,tcp)和用户数据报协议(userdatagramprotocol,udp)层)。就本文提及的而言,层3可包括无线电资源控制(radioresourcecontrol,rrc)层,这在下文更详细描述。就本文提及的而言,层2可包括介质接入控制(mediumaccesscontrol,mac)层、无线电链路控制(radiolinkcontrol,rlc)层和分组数据收敛协议(packetdataconvergenceprotocol,pdcp)层,这在下文更详细描述。就本文提及的而言,层1可包括ue/ran节点的物理(phy)层,这在下文更详细描述。

图3根据一些方面图示了基带电路204的示例接口。如上所述,图2的基带电路204可包括处理器204a-204e和被所述处理器利用的存储器204g。处理器204a-204e的每一者可分别包括存储器接口304a-304e,来向/从存储器204g发送/接收数据。

基带电路204还可包括一个或多个接口来通信地耦合到其他电路/设备,例如存储器接口312(例如,向/从基带电路204外部的存储器发送/接收数据的接口)、应用电路接口314(例如,向/从图2的应用电路202发送/接收数据的接口)、rf电路接口316(例如,向/从图2的rf电路206发送/接收数据的接口)、无线硬件连通性接口318(例如,向/从近场通信(nearfieldcommunication,nfc)组件、组件(例如,低能耗)、组件和其他通信组件发送/接收数据的接口)以及电力管理接口320(例如,向/从pmc212发送/接收电力或控制信号的接口)。

图4是根据一些方面的控制平面协议栈的图示。在一个方面中,控制平面400被示为ue101(或者ue102)、ran节点111(或者ran节点112)和mme121之间的通信协议栈。

phy层401在一些方面中可通过一个或多个空中接口发送或接收被mac层402使用的信息。phy层401还可执行链路自适应或自适应调制和编码(adaptivemodulationandcoding,amc)、功率控制、小区搜索(例如,用于初始同步和移交目的)和被更高层(例如rrc层405)使用的其他测量。phy层401在一些方面中还可执行传输信道上的差错检测、传输信道的前向纠错(forwarderrorcorrection,fec)编码/解码、物理信道的调制/解调、交织、速率匹配、到物理信道上的映射以及多输入多输出(multipleinputmultipleoutput,mimo)天线处理。

mac层402在一些方面中可执行逻辑信道和传输信道之间的映射,将mac服务数据单元(servicedataunit,sdu)从一个或多个逻辑信道复用到传输块(transportblock,tb)上以经由传输信道递送到phy,将macsdu从经由传输信道从phy递送来的传输块(tb)解复用到一个或多个逻辑信道,将macsdu复用到tb上,调度信息报告,通过混合自动重复请求(hybridautomaticrepeatrequest,harq)的纠错,以及逻辑信道优先级区分。

rlc层403在一些方面中可在多种操作模式中操作,包括:透明模式(transparentmode,tm)、未确认模式(unacknowledgedmode,um)和确认模式(acknowledgedmode,am)。rlc层403可执行上层协议数据单元(protocoldataunit,pdu)的传送,用于am数据传送的通过自动重复请求(automaticrepeatrequest,arq)的纠错,以及用于um和am数据传送的rlcsdu的串接、分割和重组装。rlc层403在一些方面中也可为am数据传送执行rlc数据pdu的重分割,为um和am数据传送重排序rlc数据pdu,为um和am数据传送检测重复数据,为um和am数据传送丢弃rlcsdu,为am数据传送检测协议差错,以及执行rlc重建立。

pdcp层404在一些方面中可执行ip数据的头部压缩和解压缩,维持pdcp序列号(sequencenumber,sn),在低层重建立时执行上层pdu的按序递送,对于映射到rlcam上的无线电承载在低层重建立时消除低层sdu的复制,对控制平面数据进行加密和解密,执行控制平面数据的完好性保护和完好性验证,控制数据的基于定时器的丢弃,并且执行安全性操作(例如,加密、解密、完好性保护、完好性验证,等等)。

在一些方面中,rrc层405的主要服务和功能可包括系统信息(例如,包括在与非接入层面(nas)有关的主信息块(masterinformationblock,mib)或系统信息块(systeminformationblock,sib)中)的广播;与接入层面(as)有关的系统信息的广播;ue和e-utran之间的rrc连接的寻呼、建立、维护和释放(例如,rrc连接寻呼、rrc连接建立、rrc连接修改和rrc连接释放);点到点无线电承载的建立、配置、维护和释放;包括密钥管理在内的安全性功能,无线电接入技术(radioaccesstechnology,rat)间移动性;以及用于ue测量报告的测量配置。所述mib和sib可包括一个或多个信息元素(informationelement,ie),每个信息元素可包括个体数据字段或数据结构。

ue101和ran节点111可利用uu接口(例如,lte-uu接口)来经由包括phy层401、mac层402、rlc层403、pdcp层404和rrc层405的协议栈交换控制平面数据。

非接入层面(nas)协议406形成ue101和mme121之间的控制平面的最高层面,如图4中所示。在一些方面中,nas协议406支持ue101的移动性和会话管理过程以建立和维护ue101和p-gw123之间的ip连通性。

s1应用协议(s1-ap)层415可支持s1接口的功能并且包括基本过程(elementaryprocedure,ep)。ep是ran节点111与cn120之间的交互的单位。在某些方面中,s1-ap层415服务可包括两个群组:ue关联的服务和非ue关联的服务。这些服务执行功能,包括但不限于:e-utran无线电接入承载(e-utranradioaccessbearer,e-rab)管理,ue能力指示,移动性,nas信令传输,ran信息管理(raninformationmanagement,rim),以及配置转移。

流控制传送协议(streamcontroltransmissionprotocol,sctp)层(其或者可称为sctp/ip层)414可部分基于由ip层413支持的ip协议确保ran节点111和mme121之间的信令消息的可靠递送。l2层412和l1层411可以指被ran节点111和mme121用来交换信息的通信链路(例如,有线或无线的)。

ran节点111和mme121可利用s1-mme接口来经由包括l1层411、l2层412、ip层413、sctp层414和s1-ap层415的协议栈交换控制平面数据。

图5是根据一些方面的用户平面协议栈的图示。在这个方面中,用户平面500被示为ue101(或者ue102)、ran节点111(或者ran节点112)、s-gw122和p-gw123之间的通信协议栈。用户平面500可利用至少一些与控制平面400相同的协议层。例如,ue101和ran节点111可利用uu接口(例如,lte-uu接口)来经由包括phy层401、mac层402、rlc层403和pdcp层404的协议栈交换用户平面数据。

用于用户平面的通用分组无线电服务(generalpacketradioservice,gprs)隧穿协议(gprstunnelingprotocolfortheuserplane,gtp-u)层504可用于在gprs核心网络内以及在无线电接入网络与核心网络之间运载用户数据。传输的用户数据可以是采用例如ipv4、ipv6或ppp格式的分组。udp和ip安全性(udp/ip)层503可提供用于数据完好性的校验和,用于在源和目的地处寻址不同功能的端口号,以及选定的数据流上的加密和认证。ran节点111和s-gw122可利用s1-u接口来经由包括l1层411、l2层412、udp/ip层503和gtp-u层504的协议栈交换用户平面数据。s-gw122和p-gw123可利用s5/s8a接口来经由包括l1层411、l2层412、udp/ip层503和gtp-u层504的协议栈交换用户平面数据。如上文对图4所述,nas协议支持ue101的移动性和会话管理过程以建立和维护ue101和p-gw123之间的ip连通性。

图6是图示出根据一些示例方面能够从机器可读或计算机可读介质(例如,非暂态机器可读存储介质)读取指令并且执行本文论述的方法中的任何一种或多种的组件的框图。具体而言,图6示出了硬件资源600的图解表示,硬件资源600包括一个或多个处理器(或处理器核)610、一个或多个存储器/存储设备620和一个或多个通信资源630,其中每一者可经由总线640通信耦合。对于利用节点虚拟化(例如,nfv)的方面,管理程序(hypervisor)602可被执行来为一个或多个网络切片和/或子切片提供执行环境以利用硬件资源600。

处理器610(例如,中央处理单元(centralprocessingunit,cpu)、精简指令集计算(reducedinstructionsetcomputing,risc)处理器、复杂指令集计算(complexinstructionsetcomputing,cisc)处理器、图形处理单元(graphicsprocessingunit,gpu)、数字信号处理器(digitalsignalprocessor,dsp)(例如基带处理器)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit,asic)、射频集成电路(radio-frequencyintegratedcircuit,rfic)、另一处理器或者这些的任何适当组合)例如可包括处理器612和处理器614。

存储器/存储设备620可包括主存储器、盘存储装置或者这些的任何适当组合。存储器/存储设备620可包括但不限于任何类型的易失性或非易失性存储器,例如动态随机访问存储器(dynamicrandomaccessmemory,dram)、静态随机访问存储器(staticrandom-accessmemory,sram)、可擦除可编程只读存储器(erasableprogrammableread-onlymemory,eprom)、电可擦除可编程只读存储器(electricallyerasableprogrammableread-onlymemory,eeprom)、闪存、固态存储装置,等等。

通信资源630可包括互连或网络接口组件或其他适当的设备来经由网络608与一个或多个外围设备604或一个或多个数据库606通信。例如,通信资源630可包括有线通信组件(例如,用于经由通用串行总线(universalserialbus,usb)耦合)、蜂窝通信组件、nfc组件、组件(例如,低能耗),组件和其他通信组件。

指令650可包括用于使得处理器610的至少任何一者执行本文论述的任何一个或多个方法的软件、程序、应用、小应用程序、app或者其他可执行代码。指令650可完全或部分驻留在处理器610的至少一者内(例如,处理器的缓存存储器内)、存储器/存储设备620内或者这些的任何适当组合。此外,指令650的任何部分可从外围设备604或数据库606的任何组合被传送到硬件资源600。因此,处理器610的存储器、存储器/存储设备620、外围设备604和数据库606是计算机可读和机器可读介质的示例。

图7是根据一些方面的使用中立主机网络(nhn)的一般multefire体系结构700的图示。

在一些方面中,multefire体系结构(例如图7中所示的体系结构700)被配置为在非许可频谱中操作,并且可被部署在大区域(例如,智能城市、商场、图书馆、火车等等)上的地点或公共空间中,或者对于企业特定服务被部署在办公室环境中,用于向多个移动网络运营商(mobilenetworkoperator,mno)的订户提供服务(例如,作为中立主机/das替代),或者被部署在家庭或住宅区域中。在一些方面中,multefire体系结构700可被配置为结合工业自动化应用和物联网(iot)应用进行操作。

在一些方面中,multefire体系结构700可为一个或多个iot特征提供支持,例如将scef集成在multefire体系结构内并且使能额外的scef相关特征(例如,设备触发、事件监视、增强覆盖限制控制、非ip数据递送、群组消息递送,等等)。

在一些方面中,本文公开的技术可结合与multefire体系结构有关的以下示例功能来使用:对于mno、mso和独立psp将scef集成到multefire中立主机网络(nhn)体系结构;支持监视事件;非ip数据递送(non-ipdatadelivery,nidd);以及利用非ip数据递送的设备触发。

参考图7,multefire体系结构700可包括multefireue(mfue)702,其耦合到multefire接入点(mfap)704。mfue702可被配置为支持使用multefire网络所需要的功能。

mfap704可接入中立主机网络(nhn)701,nhn701可包括中立主机mme(nhmme)706、中立主机网关(nhgw)708、以及计费、授权和认证(aaa)代理710,以及scef聚合器712。

在一些方面中,nhmme706可被配置为提供与增强型分组核心epc中的mme(例如,图1a中的mme121)类似的功能。

在一些方面中,nhgw708可被配置为对于非epc路由pdn连接提供与组合sgw/pgw类似的功能。对于epc路由的pdn连接,nhgw708功能在通过s1接口与mf-ap的交互中可类似于sgw并且在通过s2a-n接口与plmnpdn-gw的交互中类似于twag。

在一些方面中,本地aaa代理710可被配置为提供用于与参与服务提供者(pspaaa)服务器710和3gppaaa服务器712互通的aaa功能。pspaaa服务器710可包括使用与psp相关联的非usim证书的服务器,并且可以在nhn701内部或外部。

scef聚合器712可被配置为针对scef/mtc-iwk714(其如图7中所示可包括多个服务器)执行互通scef(iwkscef)功能和集成功能。scef/mtc-iwf714可被配置为将nhn701的功能暴露给在服务能力服务器(scs)/应用服务器(as)720上运行的一个或多个应用。scef/mtc-iwf714可被部署在3gppplmn外部并且可被配置为与pspaaa710或者被pspaaa使用的订户数据库交换信息(例如,取回订户信息)。

在一些方面中,scef聚合器712可被配置为从底层实体接收监视事件报告并且将其发送到scef714。scef聚合器712可被配置为在nhmme706和scef714之间中继非ip数据。scef聚合器712的功能也可包括以下功能:根据vplmn和hplmn之间的漫游协定对报告的标准化,例如改变从底层实体接收的监视事件报告的位置粒度,以及收费/计费信息的生成。与收费/计费信息的生成相结合,scef聚合器712可被配置为从底层节点接收监视配置信息以及监视事件报告,以及在连接建立过程期间从scef接收nidd收费id。

nhn701内的nhgw708可用于提供到外部ip网络718的连接以及到耦合到scsas722的pdn网关(pdngw)716的连接。pdngw716可以是plmn核心网络中的网关,其可端接朝向pdn的sgi接口。

在一些方面中,当将scef功能集成在multefire体系结构700中时可考虑以下方面:

(a)在一些方面中,multefire体系结构700可被配置为支持来自包括移动网络运营商、有线电视运营商、聚合者、移动系统运营商和场地拥有者在内的不同服务提供者的多个scef的集成,从而扩展到多个实现场景;

(b)在一些方面中,multefire体系结构700可被配置为在不同的scef上聚合和整合功能;

(c)在一些方面中,在multefire体系结构700内使用的各种接口可类似于在其他3gpp体系结构中使用的接口;

(d)在一些方面中,可利用scef和sgi接口两者来支持非ip数据递送(nidd);

(e)在一些方面中,multefire体系结构700可被配置为对于mfue702和scef714之间的通信支持可靠数据服务(reliabledataservice,rds)协议,提供带有每分组确认的可靠数据递送。

scef714可以是受信任实体并且可位于mf网络的信任域内。scef714可被配置为从底层3gpp网络接口和协议抽取服务,并且还可包括供外部实体发现暴露的服务能力的能力。iwkscef通常是3gpp体系结构内的可选实体并且可位于vplmn内。此外,iwk-scef可执行聚合器功能,例如聚合监视报告和将聚合的监视报告传输给scef714。iwkscef也可被配置为在nhmme706和scef714之间中继非ip数据。

图8是根据一些方面的具有集成在参与服务提供者(psp)域中的scef的multefire体系结构的图示。参考图8,multefire体系结构800可包括mfue802,其耦合到mfap804。mfap804可接入nhn801,nhn801可包括nhmme806、nhgw808、本地aaa代理810和iwkscef816。aaa代理810可耦合到pspaaa服务器830。元素802、804、806、808和810的功能可分别类似于上述的相应元素702、704、706、708和710(在图7中)的功能。

nhn801内的nhgw808可用于提供到演进型分组数据网关(evolvedpacketdatagateway,epdg)828的连接以及到耦合到scsas826的pdn网关(pdngw)824的连接。pdngw824可以是plmn核心网络中的网关,其可端接朝向pdn的sgi接口。

在一些方面中,如图8中所见,multefire体系结构800可包括nhn核心801内的iwkscef实体816,其连接到位于nhn801外部的一个或多个scef/mtc-iwf814(即,scef可在psp域内)。iwfscef816可利用t6接口(例如t6a接口)连接到nhmme806,并且利用t7接口(例如t7-n接口或者另一类型的t7接口)连接到一个或多个scef814。scef814进而连接到scs/as820,并且连接到与3gppaaa服务器812耦合的hss822。由于iwkscef816是nhn核心801内的唯一scef相关实体,所以安全性要求可不严格并且信任域可被加诸于t7接口上。

如图8中所见,应用驻留于psp域中(例如,scs/as820和826)。scef814可与hss822相接口,使得scef可执行以下功能:

(a)scef814可查询hss822以递送触发信息并且还映射设备身份;

(b)scef814可通知hss822经由s6a接口将事件监视信息递送到nhmme806;并且

(c)hss822可在附接过程期间经由s6a接口将接入点名称(accesspointname,apn)和scef路由信息发送到nhmme806。

在一些方面中,scef814可被配置为访问hss功能,这可通过增强swa/sta接口来辅助实现,使得scef814可与psp域中的aaa(830和812)和hss822相接口。

在一些方面中,iwkscef816可被配置为针对scef/mtc-iwk814(其如图8中所示可包括多个服务器)执行集成功能。scef/mtc-iwf814可被配置为将nhn801的功能暴露给在scs/as820上运行的一个或多个应用。scef/mtc-iwf814可被部署在3gppplmn外部并且可被配置为与pspaaa830、被pspaaa使用的订户数据库(例如,取回订户信息)或者3gppaaa812交换信息。

在一些方面中,iwkscef816可被配置为从底层实体接收监视事件报告并且将其发送到scef814。iwkscef816可被配置为在nhmme806和scef814之间中继非ip数据。iwkscef816的功能也可包括以下功能:根据vplmn和hplmn之间的漫游协定对报告的标准化,例如改变从底层实体接收的监视事件报告的位置粒度,以及收费/计费信息的生成。结合收费/计费信息的生成,iwkscef816可被配置为从底层节点接收监视配置信息以及监视事件报告,以及在连接建立过程期间从scef接收nidd收费id。

在一些方面中,scef可位于nhn核心内,如图9中进一步图示。图9是根据一些方面的具有集成在nhn域中的scef的multefire体系结构900的图示。参考图9,multefire体系结构900可包括mfue902,其耦合到mfap904。mfap904可接入nhn901,nhn901可包括nhmme906、nhgw908、本地aaa代理910以及耦合到scs/as924的一个或多个scef922。aaa代理910可耦合到pspaaa服务器912和3gppaaa服务器914。元素902、904、906、908和910的功能可分别类似于上述的相应元素702、704、706、708和710(在图7中)的功能。

nhn901内的nhgw908可用于提供到epdg920的连接以及到耦合到scs/as918的pdngw918的连接。

如图9中所示,scef922经由t6ai接口连接到nhmme。scs/as924可存在于nhn核心901内或者psp网络内。在一些方面中,scef922可被配置为与hss(如图8中所示)相接口并且hss功能也可被添加到nhn901。

图10根据一些方面图示了用于multefire体系结构中的ue和服务能力暴露功能(scef)之间的可靠数据传送的协议分层1000。参考图10,示出了用于与mfue802和scef814之间的通信相关联的可靠数据服务(rds)协议的协议分层1000。

在一些方面中,rds协议可支持对等数据传送(例如,有确认或无确认的),在ue和scef之间提供可靠数据递送。经由pdn连接在mfue1002和scef1006之间传送数据。在一些方面中,mfue可连接到多个scef并且可经由scef连接到多个scs/as。此外,rds协议可支持ue上的多个应用利用ue与scef之间的单个pdn连接同时与其在scef上的对等实体进行数据传送。在一些方面中,rds协议可被配置为支持multefire体系结构(例如multefire体系结构800)中的有确认和无确认数据传送两者。在一些方面中,rds协议可被配置为支持可变长度帧并且应允许在接收端点处检测和消除重复帧。

如图10中所示,mfue1002的协议栈可包括以下成分:l1层1001、mac层1005、rlc层1009、pdcp层1011、rrc层1013、nas层1021、rds层1023和应用层1025。mfap1004的协议栈可包括l1层1001、l2层1003、mac层1005、ip层1007、rlc层1009、pdcp层1011、sctp层1015、rrc层1013和s1–ap层1017。

nhmme1006的协议栈可包括l1层1001、l2层1003、ip层1007、sctp层1015、s1–ap层1017、直径层1019和nas层1021。

scef1008的协议栈可包括l1层1001、l2层1003、ip层1007、sctp层1015、直径层1019、rds层1023和应用层1025。如图10中所示,在一些方面中,rds协议层1023在nas层1021和直径层1019之上操作。在其他方面中,可用于在数据通信/交换中增加可靠性(例如,通过添加确认)的rds协议层可用在其他协议层之上并且用在与图10中所示的层配置不同的配置中。

在一些方面中,rds协议可用于在mfue1002和scef1008之间建立对等逻辑链路。该逻辑链路可由一对端口号和eps承载id来识别。每个端口号可用于识别mfue侧和scef侧的应用,并且可被包括在一个或多个rds帧的字段(例如,地址字段)中。

在一些方面中,源端口号识别在发源者设备(例如,mfue)上运行的应用,并且目的地端口号识别在接收者设备(例如,scef)上运行的应用。

在一些方面中,rds帧可包括头部和可变长度的信息字段。头部可包括关于端口号和用于识别帧并提供可靠传送的帧号的信息。信息字段可包括要在mfue和scef之间传送的有效载荷。

在一些方面中,ue可被配置为在附接过程期间或者通过ue请求的pdn连通性过程与scef建立pdn连接。mfue可被配置为使用eps承载id来选择承载以将rdspdu传送到scef。eps承载id可用于识别目的地(在mfue处或在scef处)。在一些方面中,eps承载id可被从rds帧中省略并且可被包括在nasesm消息头部中。例如,eps承载id可被包括为用于通过控制平面发送数据的esm数据传输消息的一部分。

在一些方面中,rds协议可被配置为在lte-uu接口处支持多个ue并且在ue内支持多个应用。rds协议可被配置为提供用于流控制和序列控制的功能以在逻辑链路上维持帧的先后顺序。

在一些方面中,rds协议可用于mfue和scef之间的有确认以及无确认的数据传送和通信。在一些方面中,在有确认操作期间,可在经编号的信息(i)帧中按顺序发送信息。i帧可在rds层处被确认。在一些方面中,基于确认的i帧的重发的差错恢复和重排序机制可由rds协议提供。例如,若干个i帧可同时被确认。在一些方面中,可经由滑动窗口机制来实现流控制。用于建立有确认的传送的过程在下文描述。

在一些方面中,在无确认操作期间,可在经编号的未确认信息(unconfirmedinformation,ui)帧中发送信息。在一些方面中,ui帧在rds层处不被确认。在一些方面中,对于ui帧通信可未定义差错恢复和重排序机制。在一些方面中,可丢弃重复的ui帧。

在一些方面中,参考图8,mfue802可执行附接过程以便附接到nh和801。作为附接过程的一部分,可创建到scef814的pdn连接,并且rds协议可被用于mfue802和scef814之间的非ip数据递送(nidd)。更具体而言,数据可被从mfue802递送到mfap804再到nhmme806再到iwkscef816再到scef814。包括确认的数据可从在scs/as820上运行的一个或多个应用经由scef814和iwkscef816被发送回到mfue802。

在一些方面中,参考图8,在multefire体系结构800内可执行触发和监视功能。更具体而言,scef814可查询hss822以递送触发信息和/或映射设备身份。scef814也可通知hss822将事件监视信息递送到nhmme806。在scef814获得针对mfue802的预订信息和设备身份信息之后,scef814可将触发信息递送到ue802,其中触发信息可源自于scs/as820。mfue802可响应于从scef814接收的设备触发信息而执行一个或多个应用特定动作。

图11根据一些方面概括图示了在具有scef的multefire体系结构内操作multefireue(mfue)的示例方法1100的流程图。参考图11,示例方法1100可开始于操作1102,此时附接请求消息可被编码来在非许可频带中发送到中立主机网络(例如,nhn801)中的中立主机移动性管理实体(例如,nhmme806)。附接请求消息可包括分组数据网络(pdn)连通性请求消息,用于经由互通scef(例如,iwk-scef816)与服务能力暴露功能(例如,scef814)建立pdn连接。

在操作1104,源自于服务能力服务器(例如,scs/as820)的设备触发信息可被解码。可利用pdn连接(例如,利用rds协议)经由非互联网协议数据递送(nidd)接收设备触发信息。在操作1106,响应于设备触发信息可执行一个或多个应用特定动作。

图12根据一些方面图示了诸如演进型节点b(enb)、下一代节点b(gnb)、接入点(ap)、无线站(sta)、移动站(ms)或用户设备(ue)之类的通信设备的框图。在替换方面中,通信设备1200可作为独立的设备来操作或者可连接(例如,联网)到其他通信设备。

电路(例如,处理电路)是在包括硬件(例如,简单电路、门、逻辑等等)的设备1200的有形实体中实现的电路的集合。电路成员资格随着时间的流逝可以是灵活的。电路包括当操作时可单独或组合执行指定的操作的成员。在一示例中,电路的硬件可被永恒地设计为执行特定操作(例如,硬连线的)。在一示例中,电路的硬件可包括可变连接的物理组件(例如,执行单元、晶体管、简单电路等等),其中包括被物理修改(例如,磁修改、电修改、不变聚集粒子的可移动放置等等)来编码特定操作的指令的机器可读介质。

在连接物理组件时,硬件成分的底层电属性被改变,例如从绝缘体改变成导体,或者反之。指令使得嵌入式硬件(例如,执行单元或加载机制)能够经由可变连接以硬件创建电路的成员来在操作时执行特定操作的一些部分。因此,在一示例中,机器可读介质元素是电路的一部分或者在设备操作时通信地耦合到电路的其他组件。在一示例中,任何物理组件可被用在多于一个电路的多于一个成员中。例如,在操作中,执行单元可在一个时间点被用在第一电路系统的第一电路中,并且在不同的时间被第一电路系统中的第二电路或者被第二电路系统中的第三电路再使用。关于设备1200的这些组件的附加示例如下。

在一些方面中,设备1200可作为独立的设备来操作或者可连接(例如,联网)到其他设备。在联网部署中,通信设备1200在服务器-客户端网络环境中可作为服务器通信设备、客户端通信设备或者这两者来操作。在一示例中,通信设备1200在对等(peer-to-peer,p2p)(或其他分布式)网络环境中可充当对等通信设备。通信设备1200可以是ue、enb、pc、平板pc、stb、pda、移动电话、智能电话、web电器、网络路由器、交换机或网桥或者能够执行指定要被该通信设备采取的动作的指令(顺序的或者其他形式的)的任何通信设备。另外,虽然只图示了单个通信设备,但术语“通信设备”也应被理解为包括单独或联合执行指令的集合(或多个集合)以执行本文论述的方法之中的任何一者或多者的通信设备的任何集合,例如云计算、软件即服务(softwareasaservice,saas)以及其他计算机集群配置。

如本文所述的示例可包括逻辑或数个组件、模块或机构或者可在逻辑或数个组件、模块或机构上操作。模块是能够执行指定的操作并且可按一定方式来配置或布置的有形实体(例如,硬件)。在一示例中,电路可按指定的方式被布置为模块(例如,在内部或者对于外部实体,例如其他电路)。在一示例中,一个或多个计算机系统(例如,单机、客户端或服务器计算机系统)或者一个或多个硬件处理器的全部或部分可由固件或软件(例如,指令、应用部分或者应用)配置为进行操作来执行指定的操作的模块。在一示例中,软件可驻留在通信设备可读介质上。在一示例中,软件当被模块的底层硬件执行时使得该硬件执行指定的操作。

因此,术语“模块”被理解为涵盖有形实体,不论是物理构造的、特别配置(例如,硬连线)的还是临时(例如,暂态)配置(例如,编程)来以特定方式操作或者执行本文描述的任何操作的一部分或全部的实体。考虑临时配置模块的示例,在任何一个时刻不需要实例化每个模块。例如,在模块包括利用软件配置的通用硬件处理器的情况下,该通用硬件处理器在不同时间可被配置为各个不同的模块。软件可相应地将硬件处理器配置为例如在一个时刻构成一特定模块并且在一不同的时刻构成一不同的模块。

通信设备(例如,ue)1200可包括硬件处理器1202(例如,中央处理单元(centralprocessingunit,cpu)、图形处理单元(graphicsprocessingunit,gpu)、硬件处理器核或者这些的任何组合)、主存储器1204、静态存储器1206和大容量存储装置1207(例如,硬盘驱动器、磁带驱动器、闪存或者其他块或存储设备),其中的一些或全部可经由互连链路(例如,总线)1208与彼此通信。

通信设备1200还可包括显示设备1210、字母数字输入设备1212(例如,键盘)以及用户界面(userinterface,ui)导航设备1214(例如,鼠标)。在一示例中,显示设备1210、输入设备1212和ui导航设备1214可以是触摸屏显示器。通信设备1200还可包括信号生成设备1218(例如,扬声器)、网络接口设备1220以及一个或多个传感器1221,例如全球定位系统(globalpositioningsystem,gps)传感器、罗盘、加速度计或其他传感器。通信设备1200可包括输出控制器1228,例如串行(例如通用串行总线(universalserialbus,usb))、并行或其他有线或无线(例如,红外(infrared,ir)、近场通信(nearfieldcommunication,nfc)等等)连接来与一个或多个外围设备(例如,打印机、读卡器等等)通信或控制该一个或多个外围设备。

存储设备1207可包括通信设备可读介质1222,其上存储了实现本文描述的技术或功能中的任何一种或多种或者被本文描述的技术或功能中的任何一种或多种所利用的一组或多组数据结构或指令1224(例如,软件)。在一些方面中,处理器1202的寄存器、主存储器1204、静态存储器1206和/或大容量存储装置1207可以是或者包括(完全或至少部分包括)设备可读介质1222,其上存储了实现本文描述的技术或功能中的任何一种或多种或者被本文描述的技术或功能中的任何一种或多种所利用的一组或多组数据结构或指令1224。在一示例中,硬件处理器1202、主存储器1204、静态存储器1206或者大容量存储设备1216之一或者其任何组合可构成设备可读介质1222。

就本文使用的而言,术语“设备可读介质”与“计算机可读介质”或“机器可读介质”是可互换的。虽然通信设备可读介质1222被图示为单个介质,但术语“通信设备可读介质”可包括被配置为存储一个或多个指令1224的单个介质或多个介质(例如,集中式或分布式数据库,和/或关联的缓存和服务器)。

术语“通信设备可读介质”可包括任何能够存储、编码或承载供通信设备1200执行并且使得通信设备1200执行本公开的技术中的任何一种或多种的指令(例如,指令1224),或者能够存储、编码或承载被这种指令使用或者与这种指令相关联的数据结构的介质。非限制性通信设备可读介质示例可包括固态存储器以及光介质和磁介质。通信设备可读介质的具体示例可包括:非易失性存储器,例如半导体存储器设备(例如电可编程只读存储器(electricallyprogrammableread-onlymemory,eprom)、电可擦除可编程只读存储器(electricallyerasableprogrammableread-onlymemory,eeprom))以及闪存设备;磁盘,例如内部硬盘和可移除盘;磁光盘;随机访问存储器(randomaccessmemory,ram);以及cd-rom和dvd-rom盘。在一些示例中,通信设备可读介质可包括非暂态通信设备可读介质。在一些示例中,通信设备可读介质可包括不是暂态传播信号的通信设备可读介质。

还可利用数种传送协议中的任何一种(例如,帧中继、互联网协议(internetprotocol,ip)、传输控制协议(transmissioncontrolprotocol,tcp)、用户数据报协议(userdatagramprotocol,udp)、超文本传送协议(hypertexttransferprotocol,http),等等)经由网络接口设备1224利用传输介质通过通信网络1226来发送或接收指令1220。示例通信网络可包括局域网(localareanetwork,lan)、广域网(wideareanetwork,wan)、分组数据网络(例如,互联网)、移动电话网络(例如,蜂窝网络)、普通老式电话(plainoldtelephone,pots)网络以及无线数据网络(例如,被称为的电气与电子工程师学会(instituteofelectricalandelectronicsengineers,ieee)802.11标准族、被称为的ieee802.16标准族)、ieee802.15.4标准族、长期演进(longtermevolution,lte)标准族、通用移动电信系统(universalmobiletelecommunicationssystem,umts)标准族、对等(peer-to-peer,p2p)网络,等等。在一示例中,网络接口设备1220可包括一个或多个物理插座(例如,以太网、同轴或电话插座)或者一个或多个天线来连接到通信网络1226。在一示例中,网络接口设备1220可包括多个天线以利用单输入多输出(single-inputmultiple-output,simo)、mimo或者多输入单输出(multiple-inputsingle-output,miso)技术中的至少一者来无线地通信。在一些示例中,网络接口设备1220可利用多用户mimo技术来无线地通信。

术语“传输介质”应被理解为包括能够存储、编码或承载指令来供通信设备1200执行的任何无形介质,并且包括数字或模拟通信信号或其他无形介质来促进这种软件的通信。就此而言,本公开的上下文中的传输介质是设备可读介质。

附加注释和示例:

示例1是一种multefire(mf)用户设备(mfue)的装置,该装置包括:处理电路,该处理电路将所述mfue配置为实现可靠数据服务(rds)协议,其中为了实现所述rds协议,所述处理电路被配置为:对附接请求消息编码来在非许可频带中发送到中立主机网络(nhn)中的中立主机移动性管理实体(nhmme),所述附接请求消息包括分组数据网络(pdn)连通性请求消息,用于经由互通-服务能力暴露功能(iwk-scef)与scef建立pdn连接;对来自所述scef的配置消息解码,所述配置消息利用所述rds协议指示对经由所述pdn连接的非互联网协议(ip)数据通信的接受;并且响应于所述配置消息,对rds帧编码以便在所述非许可频带中利用所述pdn连接经由所述iwk-scef发送到所述scef;以及与所述处理电路耦合的存储器,所述存储器被配置为存储所述pdn连通性请求消息。

在示例2中,如示例1所述的主题包括,其中所述附接请求消息包括指出所述pdn连接与非ip数据通信相关联的指示符。

在示例3中,如示例1-2所述的主题包括,其中所述iwk-scef在所述nhn内并且所述scef在所述nhn外的参与服务提供者(psp)网络内。

在示例4中,如示例1-3所述的主题包括,其中所述iwk-scef经由t7-n接口与所述scef相接口。

在示例5中,如示例1-4所述的主题包括,其中所述iwk-scef经由t6a接口与所述nhn内的所述nhmme相接口。

在示例6中,如示例1-5所述的主题包括,其中所述附接请求消息包括指出所述pdn连接与经由非ip数据递送(nidd)的设备触发递送相关联的指示符。

在示例7中,如示例6所述的主题包括,其中所述处理电路还被配置为:对源自于服务能力服务器(scs)的设备触发信息解码,所述设备触发信息是经由所述nidd接收的;并且响应于所述设备触发信息执行一个或多个应用特定动作。

在示例8中,如示例1-7所述的主题包括,其中所述处理电路还被配置为:对非ip数据分组编码以用于经由所述nhn内的中立主机网关(nh-gw)到应用服务器的非ip数据递送。

在示例9中,如示例8所述的主题包括,其中所述非ip数据分组经由sgi隧道被递送到所述应用服务器。

在示例10中,如示例1-9所述的主题包括,其中所述scef在所述nhn内。

在示例11中,如示例1-10所述的主题包括,其中所述iwk-scef被配置为聚合与所述mfue相关联的一个或多个监视报告,以便传输到所述scef。

在示例12中,如示例1-11所述的主题包括,与所述处理电路耦合的收发器电路;以及,与所述收发器电路耦合的一个或多个天线。

示例13是一种计算机可读存储介质,存储供multefire(mf)用户设备(mfue)的一个或多个处理器执行的指令,所述指令配置所述一个或多个处理器来使得所述mfue:对附接请求消息编码来在非许可频带中发送到中立主机网络(nhn)中的中立主机移动性管理实体(nhmme),所述附接请求消息包括分组数据网络(pdn)连通性请求消息,用于经由互通-服务能力暴露功能(iwk-scef)与scef建立pdn连接;对源自于服务能力服务器(scs)的设备触发信息解码,所述设备触发信息是利用所述pdn连接经由非互联网协议数据递送(nidd)接收的;并且响应于所述设备触发信息执行一个或多个应用特定动作。

在示例14中,如示例13所述的主题包括,其中所述pdn连通性请求消息包括指出所述pdn连接与非ip数据递送(nidd)相关联的指示符。

在示例15中,如示例13-14所述的主题包括,其中所述iwk-scef在所述nhn内并且所述scef在所述nhn外的参与服务提供者(psp)网络内。

在示例16中,如示例13-15所述的主题包括,其中所述iwk-scef经由t7-n接口与所述scef相接口。

在示例17中,如示例13-16所述的主题包括,其中所述iwk-scef经由t6a接口与所述nhn内的所述nhmme相接口。

示例18是一种multefire用户设备(mfue)的装置,该装置包括:用于对附接请求消息编码来在非许可频带中发送到中立主机网络(nhn)中的中立主机移动性管理实体(nhmme)的装置,所述附接请求消息包括分组数据网络(pdn)连通性请求消息,用于经由互通-服务能力暴露功能(iwk-scef)与scef建立pdn连接;用于对源自于服务能力服务器(scs)的设备触发信息解码的装置,所述设备触发信息是利用所述pdn连接经由非互联网协议数据递送(nidd)接收的;以及用于响应于所述设备触发信息执行一个或多个应用特定动作的装置。

在示例19中,如示例18所述的主题包括,其中所述pdn连通性请求消息包括指出所述pdn连接与非ip数据递送(nidd)相关联的指示符。

在示例20中,如示例18-19所述的主题包括,其中所述iwk-scef在所述nhn内并且所述scef在所述nhn外的参与服务提供者(psp)网络内。

在示例21中,如示例18-20所述的主题包括,其中所述iwk-scef经由t7-n接口与所述scef相接口。

在示例22中,如示例18-21所述的主题包括,其中所述iwk-scef经由t6a接口与所述nhn内的所述nhmme相接口。

示例23是一种计算机可读存储介质,存储供服务能力暴露功能(scef)节点的一个或多个处理器执行的指令,所述scef与中立主机网络(nhn)内的互通-scef(iwk-scef)相接口,所述指令配置所述一个或多个处理器来使得所述scef节点:对用于在非许可频带中与multefire用户设备(mfue)建立分组数据网络(pdn)连接的pdn连通性请求消息解码,所述连通性请求消息是经由所述iwk-scef从所述nhn内的中立主机移动性管理实体(nhmme)接收的;对配置消息编码以便经由所述iwk-scef发送到所述mfue,所述配置消息利用可靠数据服务(rds)协议指示对经由所述pdn连接的非互联网协议(ip)数据通信的接受;并且对在所述非许可频带中利用所述pdn连接经由所述iwk-scef从所述mfue接收的rds帧解码。

在示例24中,如示例23所述的主题包括,其中所述pdn连通性请求消息包括指出所述pdn连接与非ip数据递送(nidd)相关联的指示符。

在示例25中,如示例23-24所述的主题包括,其中所述iwk-scef经由t7-n接口与所述scef相接口。

在示例26中,如示例23-25所述的主题包括,其中所述指令配置所述一个或多个处理器还使得所述scef节点:对包括指示符的配置消息解码,该指示符指出所述pdn连接与经由非ip数据递送(nidd)的设备触发递送相关联。

在示例27中,如示例26所述的主题包括,其中所述指令配置所述一个或多个处理器还使得所述scef节点:对源自于服务能力服务器(scs)的设备触发信息编码,所述设备触发信息用于经由所述nidd发送到所述mfue,所述设备触发信息用于触发所述mfue响应于所述设备触发信息执行一个或多个应用特定动作。

在示例28中,如示例27所述的主题包括,其中所述指令配置所述一个或多个处理器还使得所述scef节点:对配置消息编码以便发送到归属订户服务器(hss),所述配置消息在所述设备触发信息的递送之前就所述mfue的设备身份查询所述hss。

在示例29中,如示例23-28所述的主题包括,其中所述指令配置所述一个或多个处理器还使得所述scef节点:对由所述iwk-scef聚合的一个或多个监视报告解码,所述一个或多个监视报告与所述mfue相关联。

示例30是包括指令的至少一个机器可读介质,所述指令当被处理电路执行时使得所述处理电路执行操作来实现示例1-29的任何一者。

示例31是一种装置,包括用于实现示例1-29的任何一者的装置。

示例32是一种系统,用来实现示例1-29的任何一者。

示例33是一种方法,用来实现示例1-29的任何一者。

虽然已参考具体的示例方面描述了一方面,但将会明白,在不脱离本公开的更宽范围的情况下,可对这些方面做出各种修改和改变。因此,说明书和附图应被认为是例示性的,而不是限制性的。形成本文一部分的附图以例示而非限制方式示出了其中可实现主题的具体方面。例示的方面被充分详细地描述以使得本领域技术人员能够实现本文公开的教导。可从其利用和得出其他方面,从而可在不脱离本公开的范围的情况下做出结构上和逻辑上的替代和改变。这个具体实施方式部分因此不应当从限制意义上来理解,而各种方面的范围仅由所附权利要求以及这种权利要求被授权的完全等同范围来限定。

发明主题的这些方面在本文中可被单独和/或总体地提及,这只是为了方便,而并不意在主动将本申请的范围限制到任何单个方面或发明构思,如果实际上公开了多于一个的话。从而,虽然本文已图示和描述了具体方面,但应当明白,任何打算实现相同目的的布置都可替代示出的具体方面。本公开意图覆盖各种方面的任何和全部适应性改变或变化。本领域技术人员在阅读以上描述后将清楚看出上述方面的组合以及本文没有具体描述的其他方面。

本公开的摘要被提供来允许读者迅速地确定技术公开的性质。它是在如下理解下提交的:它不会被用于解释或限制权利要求的范围或含义。此外,在前述的具体实施方式部分中,可以看出为了精简公开,各种特征被一起聚集在单个方面中。这种公开方法不应被解释为反映了要求保护的方面需要比每个权利要求中明确记载的更多的特征的意图。更确切地说,如所附权利要求反映的,发明主题存在于单个公开方面的少于全部特征中。从而,在此将所附权利要求并入到具体实施方式部分中,其中每个权利要求独立作为一个单独的方面。

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