用于选择网络并且执行业务路由的方法和用户设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种执行网络选择和业务路由的方法以及用户装置。
【背景技术】
[0002] 在建立移动通信系统的技术标准的3GPP中，为了应对第四代通信和多个相关论坛 和新技术，作为优化和改进3GPP技术的性能的努力的一部分，已从2004年末开始对长期演 进/系统架构演进(LTE/SAE)的研究。
[0003] 基于3GPP SA WG2执行的SAE是关于旨在遵照3GPP TSG RAN的LTE任务确定网络的 结构并且支持异构网络之间的移动性的网络技术的研究并且是近来3GPP的重要标准化问 题之一。SAE是用于将3GPP系统发展成支持基于IP的各种无线电接入技术的系统的任务，执 行该任务是为了使传输延迟最小化并且进一步改进数据传输能力的优化的基于分组的系 统。
[0004] 3GPP SA WG2中所定义的演进分组系统(EPS)高级参考模型包括非漫游情形以及 具有各种场景的漫游情形，对于其细节，可参考3GPP标准文献TS 23.401和TS23.402。已从 EPS高级参考模型简要地重新配置图1的网络配置。
[0005] 图1示出演进移动通信网络的配置。
[0006] 演进分组核心(EPC)可包括各种元件。图1示出与所述各种元件中的一些对应的服 务网关(S-GW)52、分组数据网络网关(PDN GW)53、移动性管理实体(MME)51、服务通用分组 无线电服务(GPRS)支持节点（SGSN)和增强分组数据网关(ePDG)。
[0007] S-GW 52是在无线电接入网络(RAN)与核心网络之间的边界点处操作的元件，并且 具有维持eNodeB 22与PDN GW 53之间的数据路径的功能。另外，如果终端（或用户设备 (UE))在由eNodeB 22提供服务的区域中移动，则S-GW 52起到局部移动性锚点的作用。即， 为了E-UTRAN(即，在3GPP版本8之后定义的通用移动电信系统（演进UMTS)地面无线电接入 网络）内的移动性，可通过S-GW 52来对分组进行路由。另外，S-GW 52可起到用于与另一 3GPP网络（即，在3GPP版本8之前定义的RAN，例如UTRAN或全球移动通信系统(GSM) (GERAN)/ 增强数据速率全球演进(EDGE)无线电接入网络)的移动性的锚点的作用。
[0008] I3DN GW(或P-GW)53对应于朝着分组数据网络的数据接口的端接点。PDN GW53可支 持策略执行特征、分组过滤、计费支持等。另外，PDN GW(或P-GW)53可起到用于与3GPP网络 和非3GPP网络(例如，诸如互通无线局域网（I -WLAN )、码分多址(CDMA)网络的不可靠网络或 者诸如WiMax的可靠网络）的移动性管理的锚点的作用。
[0009] 在图1的网络配置中，S-GW 52和TON GW 53被示出为是单独的网关，但是这两个网 关可根据单个网关配置选项来实现。
[0010] MME 51是用于执行终端对网络连接的接入以及信令和控制功能以支持网络资源 的分配、跟踪、寻呼、漫游、切换等的元件。MME 51控制与订户和会话管理有关的控制平面功 能。MME 51管理众多eNodeB 22并且执行传统的信令以用于选择切换至另一2G/3G网络的网 关。另外，MME 51执行诸如安全程序、终端至网络会话处理以及空闲终端位置管理的功能。
[0011] SGSN处理所有分组数据，例如用户的移动性管理和认证以用于不同的接入3GPP网 络(例如，GPRS网络和UTRAN/GERAN)。
[0012 ] ePDG起到不可靠非3GPP网络(例如，I-WLAN和Wi -F i热点）的安全节点的作用。
[0013] 如参照图1所述，具有IP能力的终端（或UE)可以基于非3GPP接入以及基于3GPP接 入经由EPC内的各种元件接入由服务提供商（即，运营商)提供的IP服务网络(例如，頂S)。
[0014] 另外，图1示出各种参考点（例如，Sl-U和S1-MME)。在3GPP系统中，连接存在于E-UTRAN和EPC的不同功能实体中的两个功能的概念链路被称为参考点。下表1定义了图1所示 的参考点。除了表1的示例中所示的参考点以外，根据网络配置可存在各种参考点。
[0015] 表1
[0016] [表 1]
[0018]图2是示出公共E-UTRAN和公共EPC的架构的示例图。
[0019]如图2所示，eNodeB 20可执行诸如在RRC连接被激活的同时路由至网关、寻呼消息 的调度和传输、广播信道(BCH)的调度和传输、上行链路和下行链路中向UE的资源的动态分 配、eNodeB 20的配置和提供测量、无线电承载的控制、无线电准入控制以及连接移动性控 制的功能。EPC可执行诸如生成寻呼、LTE_IDLE状态的管理、用户平面的加密、EPS承载的控 制、NAS信令的加密以及完整性保护的功能。
[0020] 图3是示出UE与eNodeB之间的控制平面中的无线电接口协议的结构的示例图，图4 是示出UE与eNodeB之间的控制平面中的无线电接口协议的结构的另一示例图。
[0021] 无线电接口协议基于3GPP无线电接入网络标准。无线电接口协议水平地包括物理 层、数据链路层和网络层，并且它被分成用于信息的传输的用户平面以及用于控制信号(或 信令)的传送的控制平面。
[0022]基于通信系统中公知的开放系统互连(OSI)参考模型的下面的三个层，协议层可 被分成第一层(Ll)、第二层(L2)和第三层(L3)。
[0023]下面描述图3所示的控制平面的无线电协议和图4的用户平面中的无线电协议的 层。
[0024]物理层PHY(即，第一层)提供使用物理信道的信息传送服务。PHY层通过传输信道 连接到位于高层中的介质访问控制(MAC)层，并且通过该传输信道在MAC层与PHY层之间传 送数据。另外，通过PHY层在不同的PHY层（即，发送方和接收方的PHY层)之间传送数据。 [0025]物理信道由时间轴上的多个子帧和频率轴上的多个子载波构成。这里，一个子帧 由时间轴上的多个符号和多个子载波构成。一个子帧由多个资源块构成，一个资源块由多 个符号和多个子载波构成。传输时间间隔(TTI)(即，发送数据的单位时间）为lms，与一个子 帧对应。
[0026]根据3GPP LTE，存在于发送方和接收方的物理层中的物理信道可被分成物理下行 链路共享信道(PDSCH)和物理上行链路共享信道(PUSCH)(即，数据信道）以及物理下行链路 控制信道(PDCCH)、物理控制格式指示符信道(PCFICH)、物理混合ARQ指示符信道(PHICH)和 物理上行链路控制信道(PUCCH)(即，控制信道）。
[0027]在子帧的第一OFDM符号中发送的PCFICH承载关于子帧内用于发送控制信道的 OFDM符号的数量(即，控制区域的大小）的控制格式指示符(CFI)。无线装置首先接收PCFICH 上的CFI，然后监测H)CCH。
[0028]与HXXH不同，PCFICH通过子帧的固定的PCFICH资源来发送，而不使用盲解码。 [0029] PHICH承载对上行链路(UL)混合自动重传请求(HARQ)的肯定确认(ACK)/否定确认 (NACK)信号。在PHI CH上发送通过无线装置发送的对PUSCH上的UL数据的ACK/NACK信号。
[0030] 物理广播信道(PBCH)在无线电帧的第一子帧的第二时隙的前面四个OFDM符号中 发送。PBCH承载对于无线装置与eNodeB通信而言必要的系统信息，通过PBCH发送的系统信 息被称为主信息块(MIB)。相比之下，在HXXH所指示的H)SCH上发送的系统信息被称为系统 信息块(SIB)。
[0031] PDCCH可承载下行链路共享信道(DL-SCH)的资源分配和传输格式、关于上行链路 共享信道(UL-SCH)的资源分配的信息、用于PCH的寻呼信息、用于DL-SCH的系统信息、在 PDSCH上发送的上层控制消息（例如，随机接入响应）的资源分配、对特定UE组内的UE的一组 发送功率控制命令以及网际协议语音(Vo IP)的激活。可在控制区域内发送多个H)CCH，并且 UE可监测多个roCOLPDCCH在一个控制信道元素(CCE)或者多个邻接CCE的聚合上发送。CCE 是用于根据无线电信道的状态向HXXH提供编码速率的逻辑分配单元。CCE对应于多个资源 元素组。PDCCH的格式和可能PDCCH的比特数由CCE的数量与CCE所提供的编码速率之间的关 系来确定。
[0032]通过PDCCH发送的控制信息被称为下行链路控制信息(DCI) JCI可包括PDSCH(也 称为下行链路(DL)许可）的资源分配、PUSCH(也称为上行链路(UL)许可）的资源分配、对特 定UE组内的UE的一组发送功率控制命令和/或网际协议语音(Vo IP)的激活。
[0033] 第二层中存在多个层。首先，介质访问控制(MAC)层用于将各种逻辑信道映射至各 种传输信道，并且还起到将多个逻辑信道映射至一个传输信道的逻辑信道复用的作用。MAC 层通过逻辑信道连接到无线电链路控制(RLC)层（即，高层）。逻辑信道根据所发送的信息的 类型基本上被分成发送控制平面的信息的控制信道以及发送用户平面的信息的业务信道。
[0034] 第二层的RLC层用于通过将数据分段和级联来控制适合于由下层在无线电区段中 发送从高层接收的数据的数据大小。另外，为了确保无线电承载所需的各种类型的Q〇S，RLC 层提供三种类型的操作模式:透明模式(TM)、未确认模式(UM)和确认模式(AM)。具体地讲， AM RLC通过自动重传请求(ARQ)功能来执行重发功能以用于可靠的数据传输。
[0035]第二层的分组数据会聚协议(PDCP)层在发送IP分组时执行头压缩功能以用于减 小包含尺寸相对较大并且不必要的控制信息的IP分组头的大小以便在具有较小带宽的无 线电区段中有效地发送IP分组(例如，IPv4或IPv6)。因此，由于在数据的头部仅发送必要信 息，所以无线电区段的传输效率可增大。另外，在LTE系统中，PDCP层还执行安全功能。安全 功能包括用于防止数据被第三方拦截的加密以及用于防止数据被第三方操纵的完整性保 护。
[0036]第三层的最高处的无线电资源控制(RRC)层仅被定义于控制平面中，并且负责与 无线电承载(RB)的配置、重新配置和释放有关的逻辑信道、传输信道和物理信道的控制。这 里，RB表示为了在UE与E-UTRAN之间传送数据而由第二层提供的服务。
[0037] 如果UE的RRC层与无线网络的RRC层之间存在RRC连接，则UE处于RRC_C0NNECTED状 态。如果不存在RRC连接，则UE处于RRC_IDLE状态。
[0038]下面描述UE的RRC状态和RRC连接方法。RRC状态表示UE的RRC层是否已逻辑上连接 到E-UTRAN的RRC层。如果UE的RRC层在逻辑上连接到E-UTRAN的RRC层，则称为RRC_ CONNECTED状态。如果UE的RRC层逻辑上没有连接到E-UTRAN的RRC层，则称为RRC_IDLE状态。 由于处于RRC_C0NNECTED状态的UE具有RRC连接，所以E-UTRAN可检查小区单元中的UE的存 在，因此有效地控制UE。相比之下，如果UE处于RRC_IDLE状态，则E-UTRAN无法检查UE的存 在，在跟踪区域(TA)单元（即，比小区更大的区域单元）中管理核心网络。即，仅在比小区大 的区域单元中检查处于RRC_IDLE状态的UE的存在。在这种情况下，UE需要转变为RRC_ CONNECTED状态以便被提供有诸如语音或数据的公共移动通信服务。各个TA通过跟踪区域 标识(TAI)来分类。UE可通过跟踪区域码