通信系统的制作方法

本发明涉及一种通信系统。特别地但不排他地，本发明与根据第三代合作伙伴计划(3gpp)标准或其等同项或衍生项(包括高级lte和下一代或5g网络)而工作的无线通信系统及其装置相关。特别地但不排他地，本发明与管理通信装置的连接状态相关。

背景技术：

3gpp标准的最新发展被称为演进分组核心(epc)网络的长期演进(lte)和演进umts陆地无线电接入网络(e-utran)，通常也称为“4g”。另外，术语“5g”和“新无线电”(nr)是指预期支持各种应用和服务的演进中的通信技术。下一代移动网络(ngmn)联盟例如在“ngmn5g白皮书”v1.0中描述了5g网络的各种详情，其中该文献可从https://www.ngmn.org/5g-white-paper.html获得。3gpp旨在通过所谓的3gpp下一代(nextgen)无线电接入网络(ran)和3gppnextgen核心网络来支持5g。

在3gpp标准下，nodeb(或lte中的enb、5g中的gnb)是通信装置(用户设备或“ue”)连接至核心网络并与其它通信装置或远程服务器进行通信所经由的基站。为了简单起见，本申请将使用术语基站来指代任何这类基站，并使用术语移动装置、用户装置或ue来指代任何这类通信装置。核心网络(即，在lte的情况下为epc)托管订户管理、移动管理、计费、安全、以及呼叫/会话管理(等)的功能，并且对通信装置提供到诸如因特网等的外部网络的连接。

通信装置可以例如是移动通信装置，诸如移动电话、智能电话、用户设备、个人数字助理、膝上型/平板计算机、web浏览器、以及/或者电子书阅读器等。这类移动(或者甚至一般静止的)装置通常由用户操作。然而，3gpp标准还使得可以将所谓的“物联网”(iot)装置(例如，窄带iot(nb-iot)装置)连接至网络，其通常包括自动化设备，诸如各种测量设备、遥测设备、监视系统、跟踪与追踪装置、车载安全系统、车辆维护系统、道路传感器、数字广告牌、销售点(pos)终端、以及远程控制系统等。有效地，物联网是配备有适当的电子器件、软件、传感器和/或网络连接等的装置(或“事物”)的网络，其使得这些装置能够收集数据并与彼此以及其它通信装置交换数据。应当理解，iot装置有时也称为机器类型通信(mtc)通信装置或机器对机器(m2m)通信装置。

为了简单起见，在说明书中，本申请是指移动装置，但是应当理解，所描述的技术可以在如下的(移动的和/或一般静止的)任意通信装置上实现，其中与这类通信装置是由人工输入控制还是由存储器中所存储的软件指令控制无关地，这类通信装置可以连接至通信网络用于发送/接收数据。

使用如3gppts36.331v14.0.0中所定义的无线电资源控制(rrc)协议来控制移动装置和基站之间的通信。rrc处理移动电话和无线电接入网络之间的层3的控制面信令，并且包括广播系统信息、寻呼、连接建立和释放、无线电承载建立、再配置和释放、移动过程、以及功率控制等的功能。根据rrc协议的当前版本，在任何给定时间，移动装置可以在“rrc空闲模式”(其中不发生数据通信)或“rrc连接模式”(其中移动装置和其服务基站之间可以发生数据通信)下工作。

随着在rrc连接模式下工作的移动装置在通信系统所覆盖的区域中四处移动，其从一个小区(即，由基站操作)切换到另一小区(由相同或不同的基站操作)，这取决于信号条件以及诸如所请求的服务质量、所使用的服务类型以及整体系统负载等的其它要求。切换需要移动装置和基站(旧的和新的)之间以及基站和核心网络之间的大量信令。

另一方面，在处于rrc空闲模式中时，移动装置被编程为选择具有高质量信号的“服务”小区以驻留，使得在新数据要发送到这些移动装置或从这些移动装置发送的情况下，它们可以受益于有利的信号条件。在空闲移动装置检测到相比于当前服务小区而言具有更好信号质量的新小区(例如由于该移动装置改变其位置)的情况下，该移动装置可以进行所谓的小区重选过程。然而，只要所选择的新小区在相同的“跟踪区域”(即，包括预定义小区集的更大地理区域)内，空闲模式移动装置就不向网络通知该新小区，这是因为无线电网络在整个跟踪区域内发送系统信息和ue特定寻呼消息，从而使得可以与移动装置所驻留的当前小区无关地发起相对该移动装置的通信。

为了受益于最低能耗并释放宝贵的系统资源，移动装置只要可能就返回到rrc空闲模式，并且只要保持在相同的跟踪区域内就进行小区重选(而不是切换)。基站控制其小区内的各移动装置的各种工作模式之间的转变。由于在基站和移动装置之间设置和终止rrc连接需要交换信令消息并因此利用宝贵的系统资源、并且还需要一些时间来完成，因此在如3gppts36.331中所定义的特定情况下允许从连接模式到空闲模式的转变。例如，服务基站可以指示移动装置仅在确认为不再存在要发送到特定移动装置/从特定移动装置发送的更多数据(例如，上行链路(ul)和下行链路(dl)缓冲器两者皆为空)之后才进入rrc空闲模式。

在各移动装置向核心网络登记了其当前位置(例如，小区)的情况下，各移动装置在其服务基站和核心网络之间还具有相关“s1”连接。s1连接(在移动装置处于rrc空闲模式时)处于所谓的“ecm-idle(ecm空闲)”模式或(在移动装置处于rrc连接模式时)处于“ecm-connected(ecm连接)”模式。s1连接用于在移动装置和核心网络之间(以及之外)传送数据(控制和用户数据)，并且只要移动装置保持在rrc连接模式，就维持该s1连接。另一方面，在移动装置进入rrc空闲模式时，其相关s1连接也被终止(或暂停)，直到移动装置具有要发送或接收的更多数据为止，其中在这种情况下，建立到当前服务基站的新s1连接(或者再激活暂停的s1连接)。

在网络具有要发送到rrc空闲移动装置的数据的情况下，其触发在移动装置的最后已知区域(跟踪/寻呼区域)中的适当寻呼过程，这使得该区域内的基站在其小区中广播用于请求特定移动装置进入rrc连接状态的适当寻呼消息。在先前空闲的移动电话再次具有要发送的数据(或者已被寻呼以接收下行链路数据)的情况下，为了被分配通信资源，该移动电话通过(在所谓的随机接入过程之后，其中该随机接入过程确保下层、特别是介质接入控制(mac)层被设置用于与基站的通信)向该基站发送适当格式化的rrc连接请求消息来发起所谓的rrc连接建立过程。

对于3gpp标准的最新发展、即所谓的下一代(ng)或5g网络，设想移动装置也可以在新的rrc状态或新的无线电状态(称为“轻连接”(lc)状态)下工作。在移动装置处于lc状态时，即使在移动装置没有要发送或接收的更多数据(因此它通常被配置为进入rrc空闲模式)之后，核心网络也维持其控制面连接和用户面连接这两者。换句话说，即使在lc状态下，从无线电接入网络的(基站的)角度来看，移动装置被视为在空闲模式下工作，但是从核心网络的角度来看，移动装置仍然可被视为连接中。这种新的lc状态的一个益处是具有小且不频繁的数据发送的移动装置(特别是iot装置)无需在每次具有要发送(或接收)的数据时进行整个rrc连接建立过程。作为替代，具有lc状态能力的移动装置可被配置为每当需要时就恢复其与当前服务基站的现有rrc连接，然后返回到更节能(powerefficient)的工作模式，直到其再次具有要发送/接收的数据为止。

移动装置可以通过向其当前基站发送标识要恢复的连接的信息(例如，恢复id)来恢复其rrc连接。这有益地避免了基站和移动装置必须经过认证和无线电承载建立。为了便于这类轻量连接以及移动装置和其服务基站之间的简化连接恢复，3gpp正在考虑所谓的锚基站的概念。有效地，锚基站是负责存储ue接入层(as)上下文、高速缓存移动装置的用户数据(ue上下文)、以及在终止s1时根据需要向其它基站提供用户数据的基站。例如，锚基站可以是移动装置在特定跟踪区域(或其它预定义区域)所登记的第一(或先前)基站。因此，当移动装置尝试经由(相同区域内的)不同基站恢复其rrc连接时，新基站可以联系锚基站并基于移动装置所提供的信息(例如，恢复id等)来检索ue上下文以及高速缓存的用户数据。由于在lc状态下维持s1连接，因此有益地，新基站可以避免必须联系核心网络以及/或者对移动装置建立新的s1连接(但是新基站可能需要将s1连接从锚/先前基站切换到该新基站)。锚基站概念在由3gpp草案r3-160655再现的图8中示出。

3gpp中的当前协议是，在移动装置轻连接的情况下，基站维持s1连接，并且在基站接收来自核心网络的下行链路数据的情况下，其负责(在基站所配置的适当寻呼/跟踪区域内)ran寻呼。lc状态移动装置在其移出其所配置的基于ran的寻呼区域时向网络进行通知，其中在这种情况下，网络可以决定是要使移动装置保持在lc模式还是要暂停该移动装置(例如，请求其进入rrc空闲模式)。

技术实现要素：

发明要解决的问题

然而，发明人已经认识到，由于移动装置看起来对于ran和核心网络处于不同状态，因此这可能导致当前提出的系统无法处理的许多问题。这些问题包括但不限于：

-在基于ran的寻呼失败时如何避免dl数据的丢失；

-在基于ran的寻呼失败时如何进行基于核心网络(例如，mme)的寻呼作为回落(fall-back)；

-如何向移动管理实体(mme)通知诸如负载平衡、要求的跟踪区域更新(tau)、省电模式(psm)、移动终止(mt)电路交换回落(csfb)等的特定操作可能会因为移动装置的lc操作而受到影响。

-在移动装置进入lc状态时如何通知mme；

-当移动装置在ran路由区域内处于lc模式时，如何交换用于唯一地标识移动装置的基于ran的标识符(恢复id)(例如，以通过进行上下文预提取来减少恢复连接所花费的时间)；

-在移动装置从lc模式过渡到常规连接模式以进行数据发送时如何加快随机接入信道(rach)处理；

-如何使ran位置更新与核心网络位置更新同步；以及

-在移动装置处于lc模式时如何实现ul数据发送。

因此，本发明的优选示例性实施例旨在提供用于在仍然允许移动装置维持与网络的轻连接的同时解决或至少部分地处理以上问题中的一个或多个的方法和设备。

尽管为了本领域技术人员的理解效率而将在3gpp系统(umts、lte)的背景下详细描述本发明，但是本发明的原理可以应用于通信装置或用户设备(ue)使用无线电接入技术接入核心网络的其它系统。

用于解决问题的方案

在一方面，本发明提供了一种通信网络所用的基站，所述基站包括：收发器和控制器，其中所述控制器被配置为：控制所述收发器以从核心网络节点接收针对通信装置的下行链路数据；尝试发起与所述通信装置的通信；以及在所述通信装置没有对发起通信的所述尝试进行响应的情况下，控制所述收发器以向所述核心网络节点发送用以请求针对所述通信装置的寻呼过程的发起的消息。

在一方面，本发明提供了一种通信网络所用的核心网络设备，所述核心网络设备包括：收发器和控制器，其中所述控制器被配置为：控制所述收发器以向基站发送针对通信装置的下行链路数据；在所述通信装置没有对所述基站发起通信的尝试进行响应的情况下，控制所述收发器以从所述基站接收用以请求针对所述通信装置的寻呼过程的发起的消息；以及基于所述消息而发起针对所述通信装置的寻呼过程。

在一方面，本发明提供了一种通信网络所用的基站，所述基站包括：收发器和控制器，其中所述控制器被配置为：控制所述收发器以向核心网络节点发送指示对于给定通信装置不能进行(或禁止)至少一个核心网络操作的通知。

在一方面，本发明提供了一种通信网络所用的基站，所述基站包括：收发器和控制器，其中所述控制器被配置为：与所述基站作为锚基站而工作所针对的至少一个通信装置的相应上下文信息相关联地维持用于标识所述基站作为锚基站而工作所针对的各通信装置的信息；以及控制所述收发器以向其它基站提供用以标识所述基站作为锚基站而工作所针对的至少一个相应通信装置的至少一个标识符。

在一方面，本发明提供了一种通信网络所用的基站，所述基站包括：收发器和控制器，其中所述控制器被配置为：控制所述收发器以从至少一个其它基站接收用以标识所述至少一个其它基站作为锚基站而工作所针对的至少一个通信装置的至少一个标识符；以及基于所述至少一个标识符而从所述至少一个其它基站提取所述至少一个其它基站作为锚基站而工作所针对的各通信装置的上下文信息。

在一方面，本发明提供了一种通信网络所用的基站，所述基站包括：收发器和控制器，其中所述控制器被配置为：控制所述收发器以从核心网络节点接收指示针对通信装置要发生来自其它基站的数据转发的消息以及以下各项至少之一：用于从所述其它基站提取与所述通信装置相关的上下文的、与所述通信装置相关联的标识符；s1接口上的在所述核心网络节点处标识所述通信装置的信息(例如，“mmeues1apid”)；用于标识所述其它基站的信息(例如，“锚enbid”)；与所述其它基站相关联的跟踪区域代码即tac；与当前服务所述通信装置的核心网络节点相关联的全局唯一id(例如，gummei)；用于标识禁止所述通信装置切换至的至少一个小区的至少一个小区标识符的信息；以及由所述核心网络节点在先前处理的与所述通信装置相关的切换请求中获取的至少一个其它参数；以及控制所述收发器以相应地接收所述其它基站所转发的数据。

本发明的方面延伸至相应的系统、方法以及诸如其上存储指令的计算机可读存储介质等的计算机程序产品，该计算机程序产品可操作地对可编程处理器进行编程以执行如以上阐述的方面和可能性中所描述的或权利要求书中记载的方法、以及/或者对适当适配的计算机进行编程以提供权利要求书中任一项所记载的设备。

本说明书(该术语包括权利要求书)中所公开的和/或附图中所示的各特征可以单独地(或者与其它公开的和/或所示的任何特征相结合地)包含在本发明中。特定地但非限制性地，根据从属于特定独立权利要求的任何权利要求所述的特征可以相结合地或单独地引入至该独立权利要求中。

现将参考附图通过示例的方式来描述本发明的示例性实施例，在附图中：

附图说明

图1示意性地示出本发明的示例性实施例可以应用的蜂窝电信系统；

图2是示出形成图1所示的系统的一部分的移动装置的框图；

图3是示出形成图1所示的系统的一部分的基站的框图；

图4是示出形成图1所示的系统的一部分的移动管理实体的框图；

图5是示出可以在图1的系统中实现本发明的示例性实施例的典型方式的时序图；

图6是示出可以在图1的系统中实现本发明的示例性实施例的典型方式的时序图；

图7是示出可以在图1的系统中实现本发明的示例性实施例的典型方式的时序图；以及

图8示意性地示出锚基站概念。

具体实施方式

概述

图1示意性地示出电信网络1，其中在该电信网络1中，移动装置3、移动电话和其它通信装置(例如iot装置)可以使用e-utra无线电接入技术(rat)经由e-utran基站5和核心网络7来彼此通信。如本领域技术人员将理解的，尽管为了说明目的、图1中示出一个移动装置3(表示为“ue”)、一个iot装置3’和三个基站5a～5c，但是系统在实现时将通常包括其它基站和通信装置。

各基站5操作一个或多个相关小区。在该示例中，基站5b操作“小区#1”，并且基站5c操作“小区#2”。尽管图1中未示出，但是基站5a通常还将操作一个或多个小区。还应当理解，在一些场景中，“旧”基站5a和“锚”基站5b可以是相同的。

通信装置可以通过与操作任意小区的适当基站5建立无线电资源控制(rrc)连接来连接至该小区(取决于其位置，并且可能取决于例如信号条件、订阅数据和/或能力等的其它因素)。可以看出，移动装置3位于基站5b和5c所操作的小区部分重叠的区域中。因此，当在rrc空闲模式下工作(不发送/接收数据)时，移动装置3驻留在具有最佳信号质量的小区上，并且当处于rrc活动模式时，移动装置3(使用例如“uu”空中接口)经由该小区来通信数据。类似地，在该示例中，iot装置3’(在处于rrc空闲模式时)驻留在小区#2上并且(在处于rrc活动模式时)经由基站5c进行通信。

当移动装置3(iot装置3’)首次(经由基站5其中之一)向网络进行登记时，其服务基站5还建立用于中继该服务基站5和核心网络7之间的通信(用户和控制数据)的相关s1连接。

基站5经由s1接口而连接到核心网络7，并且经由x2接口(直接地或经由x2网关)彼此连接。核心网络7包括移动管理实体(mme)9、服务网关(s-gw)10、以及用于在基站5与其它网络(诸如因特网)和/或托管在核心网络7外部的服务器之间提供连接的分组数据网络网关(p-gw)11。

mme9是负责跟踪电信网络1内的移动通信装置(移动装置和iot装置等)的位置的网络节点，尤其是在ue处于rrc_idle(rrc空闲)模式的情况下。特别地，mme9存储移动通信装置的最后已知小区(或跟踪区域)的标识符，使得：在存在对于移动通信装置的传入的(语音或数据)呼叫的情况下可以通知这些移动装置，并且经由当前服务特定移动通信装置的基站5来设置通信路径。

在以下示例中，移动装置3定期地(例如每当其应用之一需要与网络进行通信时)连接到网络以将数据发送到远程端点(例如，服务器或其它通信装置)。移动装置3被配置为在轻连接(lc)模式下工作，其中即使从ran的角度来看、移动装置3正在空闲模式下工作，但是网络也维持相关s1连接。因此，在其定期再连接之间，移动装置3有效地进入空闲(或“暂停”)模式，从而只要其保持在由其锚基站配置的区域内就能避免进行切换。

服务基站5负责(例如通过向移动装置3提供小区和/或寻呼区域id的列表来)针对移动装置3配置适当的基于ran的寻呼区域。基于ran的寻呼区域可被配置为来自相同或不同基站5的一个或多个小区。例如，基于ran的寻呼区域可以是跟踪区域。

如虚线所示，移动装置3先前(经由小区#1)连接到基站5b以及因此该基站5b(用作移动装置3的锚基站)维持相关ue上下文并终止s1。然而，还应当理解，锚基站可以是不同的基站，例如旧基站5a。在本示例中，锚基站5b针对移动装置3配置ran寻呼区域，其中该ran寻呼区域包括锚基站自己的小区(小区#1)以及由基站5a操作的任何小区。

如实线所示，移动装置3现在例如由于小区#1中的信号条件的变化和/或移动装置3的移动因而可经由基站5c(经由小区#2)到达。在该示例中，移动装置3当前没有与无线电接入网络(基站5)的活动连接，因此被配置为在其(在不通知网络的情况下)移动到小区#2时进行小区重选。

如上所述，在lc状态下，即使在从基站的角度来看、移动装置3实际上已经进入空闲模式(并且因此该移动装置3不具有与其基站5的活动数据连接)之后，从核心网络7(mme9)的角度来看，移动装置3也仍然被视为连接中(ecm-connected)。因此，在存在要发送的下行链路数据的情况下，mme9(例如，在整个相关跟踪/寻呼区域中)不发起针对处于lc状态/模式的移动装置3的寻呼，这是因为mme9假设移动装置3仍然具有与其服务基站5(在该示例中为锚基站5b)的活动连接。因此，mme9开始向锚基站5b发送下行链路数据。响应于下行链路数据，锚基站5b开始在适合移动装置3的寻呼区域内的该移动装置3的(基于ran的)寻呼的适当过程。基于ran的寻呼向移动装置3指示该移动装置3需要经由适当的基站来恢复其rrc连接(再连接)以接收下行链路数据。在移动装置3恢复其连接之前，锚基站5b在其高速缓存器(存储器)中存储来自mme9(在控制面信令或数据的情况下)或来自s-gw10(在用户面数据的情况下)的下行链路数据。

基站5b在接收到下行链路数据的情况下决定要寻呼哪些小区。在必要的情况下，锚基站5b可以向其邻居基站发送适当的x2寻呼信令，以经由除其自己的小区之外的其它小区到达移动装置3。然而，由于移动装置3在此期间已经移动并且现在正驻留在小区#2上，因此该移动装置3可能无法接收到寻呼信令(或对该寻呼信令作出响应)。这可能例如在锚基站5b不经由其邻居进行寻呼的情况下(即使小区#2可能属于当前配置的ran寻呼区域)、在小区#2不属于针对移动装置3配置的寻呼区域的情况下、或者在小区#2的边缘处的信号条件阻止移动装置3成功接收该小区中的寻呼信令(或对此寻呼信令作出响应)的情况下发生。

有益地，如果锚基站5b(在寻呼开始之后)在预定时间间隔内没有从移动装置3接收到任何响应，则基站5b请求mme9发起基于s1的(传统)寻呼过程。然而，在mme9能够在这方面提供辅助之前，mme9需要使移动装置3从连接状态移至空闲状态(例如，ecm-connected到ecm-idle)。为了允许这一点，基站5b被配置为使用传统信令以拆除现有的s1连接。例如，基站5b可被配置为发送适当格式化的消息(诸如“ue上下文释放请求”等)，该消息包括指示需要在移动装置3的最后记录跟踪区域内针对移动装置3进行基于s1的寻呼的信息。有益地，基站的请求允许mme9将移动装置3移至空闲状态(ecm-idle)，从而允许mme9触发传统的基于s1的寻呼。有利地，来自基站5b的消息还可以指示在不触发经由s-gw10释放针对移动装置3的承载的情况下请求寻呼(即，与接收到针对处于传统rrc空闲状态的ue的ue上下文释放请求时的传统过程不同)。

mme9触发基于s1的寻呼并等待来自移动装置3的适当响应。在该示例中，移动装置3通过(经由新基站5c/小区#2)进行适当的rrc和s1连接设置过程来经由新基站5c对mme的寻呼请求进行响应。这在新基站5不知道或不了解如何使用从移动装置3接收到的ue标识符(例如，恢复id)来定位相关ue上下文的情况下是可能的。mme9将小区#2登记为移动装置3的新位置。

在新基站5c针对移动装置3建立新的rrc和s1连接的情况下，mme9有益地能够向新基站5c指示要发生来自旧(锚)基站5b的数据转发。在该示例中，mme9在其对锚基站5b的响应(例如，“ue上下文释放响应”等)中请求数据转发。

此外，mme9还可被配置为监视移动装置3所进行的(在前的)切换，并获得与移动装置3相关的上下文信息和其它参数。因此，mme9到新基站5c的消息还可以包括新基站5c从锚基站5b提取ue上下文可以使用的信息(先前由mme9获得或保持)。类似地，mme9能够提供与锚基站5b相关的信息以进行数据转发。

另一方面，在未发现移动装置3(即移动装置3也没有对网络范围的基于s1的寻呼进行响应)的情况下，mme9可以遵循适当的传统过程以释放(锚基站5b和mme9处所保持的)ue上下文并触发对s-gw10的接入承载的释放。在释放了ue上下文之后，移动装置3被认为是处于rrc空闲状态(而不是lc状态)，并且移动装置3能够通过移至rrc连接状态、例如通过触发适当的rrc连接建立操作(而不是简单的恢复操作)，来再次与网络进行通信。

在特别有益的示例中，基站5可被配置为向mme9通知：由于移动装置3当前正在lc状态下工作，因此对于该移动装置3不能进行特定操作。这类mme操作可以例如包括负载平衡、要求tau、省电模式和/或mtcsfb等。因此，即使mme9继续将移动装置3视为正处于连接状态(s1连接/ecm-connected)，该mme9也能够避免这类过程。

有益地，服务/锚基站5(在该示例中为基站5b)被配置为向mme9发送用于标识移动装置3是否正在lc状态下工作、以及/或者是否要避免(或禁止)特定mme操作的信息。基于所接收到的信息，mme9针对诸如csfb等的特定操作采用不同的处理，或者在要求负载平衡tau的情况下将不会释放s1。作为结果，在过载的情况下，mme9可被配置为释放不属于处于light-connected(轻连接)模式的ue的s1连接。

有益地，以上过程使得mme9能够避免进行和/或请求否则将不适合移动装置3的当前工作状态的过程。

为了便于经由不同基站快速恢复移动装置3的rrc连接(在该示例中为经由基站5c和小区#2恢复移动装置的连接)，该系统的基站5还可被配置为彼此交换与该基站用作锚基站所针对的移动装置3(用户)相关的信息。

具体地，基站5(至少作为锚基站而工作的基站)可被配置为通过x2接口向其邻居基站提供用于标识该特定基站5处的任何ueas上下文、安全数据、暂停承载、以及/或者与这类暂停承载相关联的移动装置3的信息。

使用这类交换信息(例如，暂停承载和/或与这类承载相关联的移动装置的标识符)，邻居基站5有益地能够预提取在其它(锚)基站处暂停的承载的相关ue上下文。这允许邻居基站5使特定移动装置3向新(邻居)基站5所操作的小区的切换(或空闲模式移动)时的延时最小化(因为ue上下文已经在新基站5处本地可用)。这对于超可靠的低延时通信可以是有用的。

总之，在该网络中，当用户设备(其可能正在lc状态下工作)移动到和/或驻留在不同基站所操作的新小区上时，可以在用户设备(移动装置和/或iot装置)、基站和mme处提供更好的服务连续性和更高效的资源利用。

移动装置

图2是示出图1所示的移动装置3的主要组件(例如移动电话或iot装置)的框图。如图所示，移动装置3具有可操作地经由一个或多个天线33向基站5发送信号并从其接收信号的收发器电路31。移动装置3具有用以控制移动装置3的操作的控制器37。控制器37与存储器39相关联并且耦合到收发器电路31。尽管其操作不一定需要，但是移动装置3当然可以具有传统移动电话的所有常见功能(诸如用户接口35)，并且该功能可以通过适当的硬件、软件和固件中的任一个或任何组合来提供。例如，软件可以预先安装在存储器39中以及/或者可以经由电信网络或者从可移除数据存储装置(rmd)中下载。

在该示例中，控制器37被配置为通过存储器39内所存储的程序指令或软件指令来控制移动装置3的整体操作。如图所示，这些软件指令包括操作系统41、通信控制模块43、ue状态模块45、rrc模块46和nas模块49等。

通信控制模块43可操作地控制移动装置3和其服务基站5(以及连接到服务基站5的其它通信装置，诸如其它移动装置、iot装置、核心网络节点等)之间的通信。

ue状态模块45负责(例如通过获得适当的配置(诸如状态转变计时器、用于标识ran寻呼区域的信息)以及用于标识ue位置的信息、小区信息等)管理移动装置3的工作状态、并根据移动装置3的当前工作状态来控制其它模块(例如rrc模块46和nas模块49)。

rrc模块46可操作地生成、发送并接收根据rrc标准格式化的信令消息。例如，在移动装置3和其服务基站5之间交换这类消息。rrc消息可以例如包括与建立/恢复与适当基站5的rrc连接相关的消息。

nas模块49可操作地生成、发送并接收根据nas标准格式化的信令消息。例如，(经由服务基站5，使用rrc模块46)在移动装置3和mme9之间交换这类消息。nas消息可以例如包括与登记和/或更新移动装置3当前所在的跟踪区域(或小区)相关的消息。

基站

图3是示出图1所示的基站5的主要组件的框图。如图所示，基站5具有用于经由一个或多个天线53向用户设备(诸如移动装置3/iot装置3’)发送信号以及从其接收信号的收发器电路51、用于向核心网络7发送信号以及从其接收信号的核心网络接口55(例如s1接口和/或ng-c接口等)、以及用于向相邻基站发送信号以及从其接收信号的基站接口56(例如x2接口和/或xn接口等)。基站5具有用以控制基站5的操作的控制器57。控制器57与存储器59相关联。尽管图3中不一定示出，但是基站5当然将具有蜂窝电话网络基站的所有常见功能，并且该功能可以通过适当的硬件、软件和固件中的任一个或任何组合来提供。例如，软件可以预先安装在存储器59中以及/或者可以经由电信网络1或从可移除数据存储装置(rmd)下载。在该示例中，控制器57被配置为通过存储器59内所存储的程序指令或软件指令来控制基站5的整体操作。如图所示，这些软件指令包括操作系统61、通信控制模块63、ue状态模块65、rrc模块66、x2模块67和s1ap模块68。

通信控制模块63可操作地控制基站5和用户设备(移动装置3/iot装置3’)以及连接到基站5的其它网络实体之间的通信。通信控制模块63还控制要发送至与该基站5相关联的通信装置的控制数据(例如包括用于管理移动装置3和/或iot装置3’的操作的控制数据)和下行链路用户流量(经由相关数据无线电承载)的单独流。

ue状态模块65负责(例如通过生成并发送适当的配置，诸如状态转变计时器、用于标识ran寻呼区域的信息等)管理和监视基站5所服务的移动装置3的工作状态、并在适当的情况下向其它节点(例如mme9)提供与特定移动装置3的当前工作状态有关的信息。

rrc模块66可操作地生成、发送并接收根据rrc标准格式化的信令消息。例如，在基站5和移动装置3(以及基站5的小区内的其它用户设备)之间交换这类消息。rrc消息可以例如包括与建立/恢复针对特定移动装置3的rrc连接相关的消息。

x2模块67可操作地生成、发送并接收根据x2ap(或xnap)标准格式化的信令消息(x2/xn消息)。x2/xn消息可以例如包括与在相邻基站之间对移动装置3进行寻呼、数据转发、传送/提取ue上下文(以及与移动装置3相关的其它信息)相关的消息。

s1ap模块68可操作地生成、发送并接收根据s1ap(或ng-cap)标准格式化的信令消息。例如，在基站5和移动管理实体(mme)9之间交换这类消息。s1ap消息可以例如包括与登记基站的小区中的用户设备的位置和/或工作状态(例如，lc)、以及/或者相关响应相关的消息。

移动管理实体

图4是示出图1所示的移动管理实体(mme)9的主要组件的框图。如图所示，移动管理实体9具有用于经由基站接口75(例如s1接口)来向基站5(和/或连接到基站5的通信装置)发送信号并从其接收信号的收发器电路71。移动管理实体9具有用以控制移动管理实体9的操作的控制器77。控制器77与存储器79相关联。尽管图4中不一定示出，但是移动管理实体9当然将具有蜂窝电话网络移动管理实体的所有常见功能，并且该功能可以通过适当的硬件、软件和固件中的任一个或任何组合来提供。例如，软件可以预先安装在存储器79中以及/或者可以经由电信网络1或从可移除数据存储装置(rmd)下载。在该示例中，控制器77被配置为通过存储器79内所存储的程序指令或软件指令来控制移动管理实体9的整体操作。如图所示，这些软件指令包括操作系统81、通信控制模块83、ue状态/位置登记模块85、s1ap模块88和nas模块89。

通信控制模块83可操作地控制移动管理实体9和基站5、移动装置3、iot装置以及连接到移动管理实体9的其它网络实体之间的通信。

ue状态/位置登记模块85负责跟踪连接到mme9的用户设备的当前位置和状态(例如，空闲或连接)。

s1ap模块88可操作地生成、发送并接收根据s1ap(或ng-cap)标准格式化的信令消息。例如，在移动管理实体9和连接的基站5之间交换这类消息。s1ap消息可以例如包括与登记基站的小区中的用户设备的位置和/或工作状态(例如lc)、请求数据转发、请求路径切换、以及/或者相关响应相关的消息。

nas模块89可操作地生成、发送并接收根据nas标准格式化的信令消息。例如，(经由基站5，使用s1ap模块88)在mme9和移动装置3之间交换这类消息。nas消息可以例如包括与登记和/或更新移动装置3当前所在的跟踪区域(或小区)相关的消息。

在以上描述中，为了便于理解，移动装置3、基站5和移动管理实体9被描述为具有多个分立模块(诸如通信控制模块和ue状态模块)。虽然这些模块可以以这种方式被提供用于特定应用(例如已经修改了现有系统以实现本发明的应用)，但是在其它应用中(例如在从一开始就考虑到本发明的特征而设计的系统中)，这些模块可以被构建到整个操作系统或代码中，因此这些模块可能不被辨别为分立的实体。这些模块可以以软件、硬件、固件或其混合的形式实现。

现将(参考图5～7)更详细地描述以上所讨论的、在lc状态下工作的移动装置在不同基站所操作的小区之间移动的场景。

操作-第一示例

图5是示出网络1的组件在针对在lc状态下工作的移动装置(ue或iot装置)进行寻呼操作时所进行的示例性处理的时序图(消息序列图)。

应当理解，在该示例中，新基站5c是根据rel-14标准(或更新版本)配置的基站，因此它支持在lc模式下工作的用户设备。

最初，移动装置3在lc状态下工作，并且其先前的服务基站5b用作移动装置3的锚基站。因此，锚基站5b(使用其ue状态模块65)存储与移动装置3相关联的ue上下文，并且在终止s1时(例如，通过向移动装置3提供小区和/或寻呼区域id的列表)针对移动装置3配置适当的基于ran的寻呼区域。当移动装置3离开锚基站5b所服务的区域(小区#1)(以及/或者小区#1中的信号条件恶化)时，移动装置3选择具有更有利的信号条件的新小区来驻留。在该示例中，移动装置3选择并驻留基站5c所操作的小区#2。由于移动装置3没有与无线电接入网络的活动连接，因此锚基站5b不知道移动装置3的当前位置(小区#2)。因此，从锚基站5b的角度来看，移动装置3被认为是空闲的(处于lc状态)。

在移动装置3被认为在lc状态下工作时，即使在从ran的角度来看、移动装置3正在空闲模式下工作(mme9不可见)的情况下，mme9(使用其ue状态/位置登记模块85)也维持相关s1连接(ecm-connected状态)。因此，如步骤s501a和s501b中一般所示，当mme9具有要发送到移动装置3的下行链路数据(例如控制面信令/用户面数据)时，mme9(使用其s1ap模块88)在不进行寻呼的情况下开始向锚基站5b发送下行链路数据。还应当理解，在一些情况下，不同的核心网络节点(例如s-gw10)可以向锚基站5b发送下行链路数据。

响应于从mme9接收到下行链路数据，锚基站5b的控制器57在步骤s502中触发基于ran的寻呼，其中该基于ran的寻呼通常涉及经由uu接口、x2接口或这两者来发送寻呼信令。在步骤s503中，锚基站5b在适合该移动装置3的寻呼区域内进行移动装置3的基于ran的寻呼。尽管图5中未示出，但是锚基站5b也可以向其邻居基站5发送适当的x2寻呼信令以尝试经由邻居小区到达移动装置3。有效地，基于ran的寻呼向移动装置3指示该移动装置3需要经由锚基站5b或其它适当的基站来恢复其rrc连接(再连接)以接收下行链路数据。

在寻呼开始时，锚基站5b启动适当的计时器(例如寻呼计时器)并在其本地高速缓存器(存储器59)中存储来自mme9(或s-gw10)的下行链路数据。

在该示例中，移动装置3不能接收到寻呼信令(或对该寻呼指令作出响应)。这可能例如在锚基站5b不经由其邻居进行寻呼的情况下(即使小区#2可能属于当前配置的ran寻呼区域)、在小区#2不属于针对移动装置3配置的寻呼区域的情况下、或者在小区#2的边缘处的信号条件阻止移动装置3成功接收该小区中的寻呼信令(或对该寻呼信令作出响应)的情况下发生。

如步骤s504中一般所示，如果锚基站5b在预定时间间隔内(例如在寻呼计时器期满时)没有从移动装置3接收到任何响应，则基站5b继续请求来自mme9的帮助。

具体地，锚基站5b在步骤s505中生成并发送适当格式化的s1信令消息(诸如“ue上下文释放请求”等)，用于请求mme9发起基于s1的(传统)寻呼过程。如图5所示，来自基站5b的消息还可以指示(或者其可以被解释为)mme9无需触发经由s-gw10释放移动装置3的承载。

然而，在mme9可以(例如通过发起网络范围的寻呼过程)继续辅助基站5b之前，mme9需要将ue状态从连接调整到空闲(从ecm-connected到ecm-idle)。因此，在s505处接收到消息时，mme9(使用其ue状态/位置登记模块85)将移动装置3的s1连接移至空闲状态(例如，ecm-idle)，然后其继续在步骤s506中发起移动装置3的最后已知跟踪区域中的传统寻呼过程。因此，mme9在步骤s507中(使用其s1ap模块88)生成并向操作属于该最后已知跟踪区域的小区的基站5(包括新基站5c)发送适当格式化的寻呼请求。

如图所示，mme的寻呼请求触发新基站5c在步骤s508中通过uu接口(在小区#2中)执行针对移动装置3的适当寻呼。然而，如图5所示，mme9和s-gw10不执行“释放接入承载”过程，即尽管已经从基站5a接收到ue上下文释放请求、但是mme9也经由s-gw10维持针对移动装置3的现有s1承载。

在触发基于s1的寻呼之后，mme9等待来自移动装置3的响应。在该示例中，如步骤s509中一般所示，移动装置3通过(经由小区#2)进行适当的rrc和s1连接设置过程来对新基站5c的uu寻呼请求进行响应。通常，步骤s509涉及移动装置3(使用其nas模块49)生成并(经由新基站5c)向mme9发送适当格式化的切换请求。mme9使用其ue状态/位置登记模块85将小区#2登记为移动装置3的新位置。作为步骤s509的一部分，mme9还可以(例如在适当格式化的“初始上下文设置请求”等中)向新基站5c指示从锚基站5b到新基站5c的数据转发即将到来，使得新基站5c能够准备适当资源以接收转发的数据。

有益地，mme9可被配置为监视移动装置3所进行的(在前的)切换，并获得(在存储器79中保持的)与移动装置3相关的上下文信息和其它参数。因此，mme9到新基站5c的消息还可以包括mme9所保持的以下信息中的一个或多个：新基站5c进行上下文提取可以使用的、与移动装置3相关联的适当标识符(例如，恢复id)；s1接口上的在mme9处标识移动装置3的信息(例如，“mmeues1apid”)；用于标识锚基站5b的信息(例如，“锚enbid”)；锚基站5b的tac；与当前服务于移动装置3的mme9相关联的全局唯一mmeid(gummei)；切换限制列表(例如，不允许移动装置3切换至的小区的小区标识符的列表)；以及在先前处理的与移动装置3相关的切换请求中发现的其它参数。

类似地，mme9能够提供与锚基站5b相关的信息以进行数据转发。因此，在步骤s510中，mme9通过生成并向锚基站5b发送适当的s1信令消息(例如，“ue上下文释放命令”等)来请求锚基站5b进行数据转发。在该示例中，mme9向锚基站5b发送ue上下文释放命令，并且包括用于标识新基站5c的信息(例如，enbid/gnbid)以及用于标识新基站5c所用的适当转发地址的信息(例如，隧道端点标识符(teid)等)。因此，新基站5c能够(例如通过生成并向锚基站5b发送“检索ue上下文请求”)触发适当的过程，以从锚基站5b提取与移动装置3相关的上下文。尽管图5中未详细示出，但是锚基站5b生成并向新基站5c发送包括所请求的ue上下文的适当格式化的“检索ue上下文响应”。

在成功的基于x2(或基于s1)的上下文检索之后，基站5继续sn状况转移和数据转发。具体地，锚基站5b在步骤s511中(使用其x2模块67)生成并发送适当的“sn状况转移”消息，以使与移动装置3相关的收发器的状况(上行链路接收器状况/下行链路发送器状况)转移。应当理解，收发器的状况可以包括上行链路和下行链路方向上所使用的相应分组数据汇聚协议(pdcp)序列号(sn)，其中这些pdcpsn使得新基站5c能够在移动装置3恢复其经由小区#2与网络的连接之后保存该状况。

在步骤s512中，锚基站5b(使用其x2模块67)开始使用mme9所提供的转发地址向新基站5c转发任何高速缓存的下行链路数据，并且新基站5c经由uu接口将转发的数据(图5中未示出)中继到移动装置3。

如步骤s513中一般所示，mme9和新基站5c还发起适当的路径切换过程(包括“路径切换请求”、以及相关确认，其中该路径切换请求(例如，在“mmeues1apid”信息元素中)包括用于标识要切换的路径的信息)。响应于路径切换过程，mme9还在步骤s514中请求s-gw10修改与移动装置3相关联的承载(即，使数据隧穿至新基站5c而不是锚基站5b))。一旦承载已被修改，就无需锚基站5b向新基站5c转发下行链路数据。

在(步骤s513中的)由新基站5c触发的路径切换之后，新基站5c能够触发对旧(锚)基站5b的ue上下文释放。更详细地，在将与移动装置3相关联的路径(s1连接)从锚基站5b切换到新基站5c之后，新基站5c在步骤s515中生成并发送用于向锚基站5b指示该锚基站5b不再需要存储与移动装置3相关联的ue上下文的ue上下文释放消息。有效地，该消息提示锚基站5b(例如，在将ue上下文传送到新基站5c之后)删除与移动装置3相关联的ue上下文，因此新基站5c成为移动装置3的新锚基站。在步骤s516中，前锚基站5b通过生成并发送针对mme9的命令的适当s1确认来确认ue上下文释放已经完成。

操作-第二示例

图6是示出网络1的组件在针对在lc状态下工作的移动装置(ue或iot装置)进行寻呼操作时所进行的另一示例性处理的时序图(消息序列图)。在该示例(即参考图5所述的示例的变形例)中，新基站5c是根据pre-rel-14(预发布版本14)标准配置的基站(因此它不能从锚基站5b接收转发数据)。因此，在该示例中，锚基站5b被配置为将任何高速缓存的数据转发到s-gw10。

步骤s601a～s608与上述的步骤s501a～s508相对应，因此为了简洁起见，这里省略其描述。

然而，在该示例中，在mme9(在步骤s607中)向新基站5c发送寻呼请求并且新基站5c(在步骤s608中)经由uu接口对移动装置3进行寻呼之后，mme9和移动装置3进入步骤s609，并且移动装置3进行传统rrc连接建立过程以接收其下行链路数据。

更详细地，移动装置3通过发起并进行适当的(与新基站5c的)rrc和(通过新基站5c的与mme9的)s1连接设置过程来对uu接口上的寻呼进行响应(例如因为基站5c是pre-rel-14基站)。mme9(使用其控制器77)还判断为移动装置3的当前服务小区(小区#2)由根据pre-rel-14标准配置的基站5c操作。

因此，在步骤s610中，mme9(使用其s1ap模块88)生成并向锚基站5b发送ue上下文释放命令(等)，请求锚基站5b进行向s-gw10的数据转发。

因此，在步骤s612中，锚基站5b开始向s-gw10的数据转发(以使用经由小区#2针对移动装置3建立的新s1连接、经由s-gw10递送至移动装置3)。有益地，即使新基站5c是pre-rel-14基站，用于移动装置3并且已被发送到锚基站5b的下行链路数据也仍然可以使用步骤s609中所设置的新s1连接、经由s-gw10递送至移动装置3。因此，可以避免在lc状态下工作的移动装置(ue或iot装置)的下行链路数据的丢失和/或不必要的重发。

在步骤s616中，锚基站5b根据请求释放ue上下文，然后其生成并发送针对步骤s610所接收到的mme9的请求的适当响应。

操作-第三示例

在另一有益示例中，基站5可被配置为向mme9通知：由于移动装置3当前正在lc状态下工作，因此对于该移动装置3不能进行特定操作。这类mme操作可以例如包括负载平衡、要求tau、psm和/或mtcsfb等。因此，在这种情况下，即使mme9继续将移动装置3视为正处于连接状态(s1连接/ecm-connected)，该mme9也能够避免这类过程(将最可能失败或无效)。

有益地，服务/锚基站5(在该示例中为基站5b)被配置为向mme9发送用于标识移动装置3是否正在lc状态下工作、以及/或者是否要避免(或禁止)特定mme操作的信息。例如，该信息可以包括在与移动装置3相关联的适当格式化的信息元素(ie)(诸如适当ue相关信令消息(诸如“ue状况通知”消息)的ie)中。

应当理解，该ie可以包括用于标识移动装置3的信息(例如，“mmeues1apid”和/或“enbues1apid”)以及用于指示对于该特定装置不能进行特定mme操作的信息。用于指示不能进行特定mme操作的信息可以包括：用于指示对于所标识的移动装置3禁止特定预配置mme操作的标志(1位)；以及/或者用于标识移动装置3不能进行的特定操作的枚举列表(等)。表1中示出示例性ie的内容。

[表1]

表1-指示禁止的mme操作的典型ie

有益地，以上过程允许mme9即使在移动装置3在lc状态下工作时也维持与移动装置3的准确状态/位置有关的信息。因此，mme9可以避免进行和/或请求否则将不适合移动装置3的当前工作状态的过程。例如，在csfb的情况下，mme9可被配置为避免对节点发起csfb(例如，msc)立即进行积极响应—作为替代，mme9可被配置为等待直到它从基站接收到(例如表示移动装置3不再处于lc状态以及/或者对于该特定移动装置3不再禁止cscf的)更新信息为止。

操作-第四示例

为了减少由于需要经由与其锚基站不同的基站恢复移动装置的连接(在该示例中为经由基站5和小区#2恢复移动装置3的连接)而引起的任何潜在延迟，该系统的基站5有益地被配置为彼此交换与这些基站被配置为用作锚基站所针对的移动装置3(用户)相关的信息。

具体地，基站5(至少作为锚基站而工作的基站)被配置为向其邻居基站提供用于标识该特定基站5处的任何暂停承载、ueas上下文、安全上下文、以及/或者与这类暂停承载相关联的移动装置3的信息。可选地，各锚基站5可被配置为(经由x2)交换用于针对其它邻居标识各ue的唯一标识符以进行上下文预提取。

应当理解，各基站5可以(在其相关ue状态模块65中)保持与该基站所服务的承载/移动装置相关的信息。这类信息可以例如包括ran路由区域(rra)内所使用的相关标识符(例如，“uerra标识符”和/或“恢复id”等)。

例如，为了使任意基站5能够唯一地标识特定ue并确定从何处提取相关上下文，可以使用锚基站5b的ran路由区域id/跟踪区域代码(tac)、基站自身的标识符(例如，enbid/gnbid)和随机数(例如，二进制数)来构造适当的标识符。

使用适当的x2信令，邻居基站5(锚基站)可被配置为交换其正锚定的ue的标识。锚基站5还可以(至少与其在相同ran路由区域内的邻居)交换其用于锚定移动装置3的相应ran路由区域标识符。

有益地，使用与其邻居所锚定的移动装置3相关的信息，各基站5可被配置为预提取各ue上下文，以使这些移动装置3的切换或空闲模式移动时的延时最小化。

上下文预提取可以应用于所有锚定的移动装置。可选地，上下文提取可以选择性地应用于例如特定类型的移动装置3(例如仅mtc/iot装置)。在网络共享/切片适当的情况下，上下文预提取可以应用于接入特定网络切片/特定类型的网络切片(例如，切片网络模板)的移动装置3以及/或者属于特定租户类型的移动装置3。此外，上下文预提取还可以选择性地应用于静止/非静止ue(视情况而定)。

应当理解，上下文预提取对于超可靠和低延时通信(urlcc)用例可能特别有用。

(使用如上所述构造的标识符)在rra内预提取并维持公共rraue标识符池还允许基站在rra内唯一地寻址移动装置3。通过(在rra内的不同小区/基站中)构造针对各ue唯一的适当rra标识符，(空闲或连接模式下的)小区更新和移动变得更容易，并且即使对于在lc状态下工作的移动装置也可以以足够低的延时进行。

修改和替代

以上已经描述了详细的示例性实施例。如本领域技术人员将理解的，可以对以上示例性实施例进行多种修改和替代，同时仍受益于其中实现的发明。现将仅通过说明的方式来描述许多这样的替代和修改。

应当理解，本发明的示例性实施例可以特别有益于物联网(或机器类型)数据发送(例如，在测量事件期间获取的数据等的发送)。然而，应当理解，示例性实施例也有益于根据正在使用通信装置的应用来发送任何形式的数据。例如，以上示例性实施例可以应用于发送诸如用户数据、备份数据、同步数据、诊断数据、监视数据、使用统计、和/或误差数据等的数据。

在图1中，在两个相邻基站之间设置x2接口，并且在各基站和核心网络之间设置s1接口。然而，应当理解，在其它系统中，可以设置不同的基站到基站接口和/或不同的基站到核心网络接口。例如，在5g系统中，相邻基站之间的接口被称为“xn”接口，并且基站和核心网络之间的接口被称为“ng-c”接口。在5g系统中，基站被称为gnb。

在以上示例性实施例中，使用3gpp无线电通信(无线电接入)技术。然而，可以使用任何其它无线电通信技术(即wlan、wi-fi、wimax、蓝牙等)来管理根据以上示例性实施例的iot装置的发送。以上示例性实施例也适用于“非移动”或一般静止的用户设备。

在以上描述中，为了便于理解，移动装置、基站和mme被描述为具有多个分立的功能组件或模块。虽然这些模块可以以这种方式被提供用于特定应用(例如已经修改了现有系统以实现本发明的应用)，但是在其它应用中(例如在从一开始就考虑到本发明的特征而设计的系统中)，这些模块可以被构建到整个操作系统或代码中，因此这些模块可能不被辨别为分立的实体。

在以上示例性实施例中，描述了多个软件模块。如本领域技术人员将理解的，软件模块可以以编译或未编译的形式提供，并且可以作为信号通过计算机网络或者在记录介质上被提供给基站、移动管理实体、移动装置/iot装置、或其它用户设备。此外，可以使用一个或多个专用硬件电路来进行通过该软件的部分或全部进行的功能。然而，优选使用软件模块，因为它有助于更新基站、移动管理实体或移动装置以更新其功能。

应当理解，上述的ue状况通知可被实现为还需要(从mme到用于发送ue状况通知的基站的)响应的“类1”过程。可选地，其可被实现为仅需要来自基站的通知(而不需要来自mme的响应)的“类2”过程。

在上述的第四示例中，基站被配置为彼此交换信息，以便于快速恢复锚定移动装置连接。在另一示例中，基站可以辅助移动装置以加快lc模式和连接模式之间的转变。具体地，基站可以向(例如处于连接模式的)移动装置提供适当的随机接入信道(rach)前导码信息以供该移动装置在其需要向连接模式转变时(例如在不活动的时间段之后移动装置具有要发送的新上行链路数据时)使用。应当理解，rach前导码可以特定于特定移动装置，使得基站能够在接收到前导码时(即在连接恢复的早期阶段)检索相关ue上下文。因此，通过在恢复移动装置的连接时发送适当的(预分配)rach前导码，移动装置能够在没有不必要的延迟的情况下从lc模式转变成连接模式。

在一个选项中，在(通过基站)使移动装置从连接模式进入lc模式的情况下，基站可以向移动装置提供rach前导码。在这种情况下，可以将前导码信息编码在基站所使用的适当消息中，以指示移动装置从连接模式移至lc模式。该消息可以包括rrc连接释放消息等。在另一选项中，可以在针对特定移动装置的ue终止呼叫时动态地向该移动装置提供前导码信息。在这种情况下，该消息可以包括rra寻呼消息等。在又一选项中，可以使用系统信息块(sib)按需信令动态地提供前导码信息。

基站还可被配置为针对分配给移动装置的rach前导码设置最大有效性。例如，基站可以设置计时器(其可以与所分配的前导码一起或者单独地提供给移动装置)。因此，如果移动装置在不进行任何ul/dl数据发送的情况下保持处于lc模式并且持续阈值以上(由计时器测量)，则基站可以(在计时器期满时)将移动装置从lc模式移至空闲模式。这有益地允许基站针对其它移动装置分配未使用的前导码(如果需要的话)。

为了辅助维持核心网络中的最新位置信息，基站可被配置为使移动装置所进行的任何rra更新与对于核心网络(mme)的相应跟踪区域更新(tau)同步。具体地，当基站接收到来自移动装置的rra更新时(例如当移动装置移动到新小区时)，基站可被配置为将rra映射到相应ta并且代表移动装置发起传统的tau。有益地，基站可以实现针对各rra的适当的本地位置管理系统(例如用于将rra/小区信息映射到跟踪区域信息的本地数据库)。基站可被配置为使用移动装置的rra标识符以获得与移动装置相关联的适当核心网络标识(例如，全局唯一临时id(guti)和/或临时国际移动订户标识(t-imsi)等)。然后，在基站代表移动装置所生成的tau请求中使用所获得的核心网络标识。

图7是示出系统的组件在用于在lc模式下恢复发送上行链路数据的连接时所进行的另一示例性处理的时序图(消息序列图)。该处理可以特别有益于小数据分组的发送。虽然该示例与3gpp草案r2-165538中所提出的解决方案类似，但是在这种情况下，rrc连接恢复请求包括用于指示移动装置是否希望恢复其用于单个发送或多个发送的连接的信息。因此，基站能够分配适当的资源并相应地配置移动装置。实际上，移动装置可以能够保持在lc模式下，或仅针对所指示的(单个或多个)发送移至连接模式。在这种情况下，移动装置也有益地能够在发送之后更快地返回到lc模式。

(由基站发送至核心网络节点的)消息可以包括s1ap:ue上下文释放请求。该消息可以包括以下各项至少之一：i)需要针对通信装置进行s1寻呼的指示；ii)通信装置处于空闲(或轻连接，lc)状态的指示；以及/或者iii)针对通信装置的通信承载不应释放的指示。

基站的收发器可被配置为(例如，响应于用以请求寻呼过程的发起的消息)从核心网络节点接收用于请求该基站发起所接收到的下行链路数据向其它节点(例如，其它基站或网关节点)的转发的消息。在这种情况下，所接收到的用于请求该基站发起转发的消息可以包括用于标识服务通信装置的新基站的信息(例如，enbid和/或转发地址/teid)。基站的控制器可被配置为控制收发器以基于用于请求该基站发起转发的消息来将下行链路数据转发至以下各项至少之一：新基站；以及核心网络实体。

基站的控制器可被配置为控制收发器以作为上下文提取过程(例如，基于x2的上下文提取过程)的一部分而向其它基站提供与通信装置相关联的上下文。发起与通信装置的通信的尝试可以包括尝试通信装置的寻呼，并且在通信装置没有对寻呼进行响应的情况下可以发送用以请求针对通信装置的寻呼过程的发起的消息。

基站的控制器可被配置为控制收发器以向核心网络节点发送表示不能进行(或禁止)至少一个核心网络操作的通知(例如，ue状况通知)。通知可以包括需要响应的类1通知。可选地，通知可以包括类2通知。该通知可以包括表示不能进行/禁止的一个或多个操作的标志和列表至少之一。

通信装置可以处于空闲状态(例如，处于轻量连接模式即lc模式的空闲状态)。基站可被配置为作为通信装置的锚基站而工作，其中该锚基站与通信装置的上下文信息相关联地维持用于标识该通信装置的信息，以及/或者终止针对该通信装置的相关s1通信承载。

基站的控制器可被配置为控制收发器以作为上下文提取过程(例如，基于x2的上下文提取过程)的一部分而从其它基站提取与通信装置相关联的上下文。基站的控制器可被配置为控制收发器以向核心网络节点提供被配置为触发路径切换过程的发起的消息。

核心网络设备的控制器可被配置为使通信装置从连接状态(例如，ecm-connected)移至空闲状态(例如，ecm-idle)、并且触发先前已知的跟踪区域(ta)中的寻呼。控制器可被配置为在不释放与通信装置相关联的通信承载的情况下使通信装置移至空闲状态。

核心网络设备可以包括移动管理实体(“mme”)。

核心网络设备的收发器可被配置为(例如，响应于用以请求寻呼过程的发起的消息)向基站发送用于请求基站发起所接收到的下行链路数据向其它节点(例如，其它基站或网关节点)的转发的消息。用于请求基站发起转发的消息可以包括用于标识服务通信装置的新基站的信息(例如，enbid和/或转发地址/teid)。

核心网络设备的控制器可被配置为控制收发器以向其它基站发送指示针对通信装置要发生来自基站的数据转发的消息(例如，初始上下文设置请求)以及以下各项至少之一：用于从其它基站提取与通信装置相关的上下文的、与通信装置相关联的标识符；s1接口上的在核心网络节点处标识所述通信装置的信息(例如，“mmeues1apid”)；用于标识基站的信息(例如，锚“enbid”)；与基站相关联的跟踪区域代码(tac)；与核心网络设备相关联的全局唯一id(例如，gummei)；用于标识禁止通信装置切换至的至少一个小区的至少一个小区标识符的信息；以及由核心网络设备在先前处理的与通信装置相关的切换请求中获取的至少一个其它参数。

核心网络设备的控制器可被配置为：控制收发器以从其它基站接收被配置为触发路径切换过程的发起的消息；以及相应地发起路径切换过程。被配置为触发路径切换过程的发起的消息可以包括针对通信装置的mmeues1apidie。

各种其它修改对于本领域技术人员将是明显的，并且将不在此处进一步详细描述。

以下是对可在当前提出的3gpp标准下实现以上过程中的一些过程的方式的详细描述。虽然各种特征被描述为必要的或必需的，但这仅对于所提出的3gpp标准是这种情况，例如是因为该标准施加了其它要求。因此，这些陈述不应被解释为以任何方式限制本发明。

1介绍

在ran3#93bis中，认为基于ran的寻呼可能失败，因此必须存在一种用于enb向mme寻求寻呼辅助的适当机制。尽管可能看起来基于ran的寻呼可能不会失败，除非ue关闭、故障或者已经从蜂窝覆盖滑出，但是必要情况下，最好具有回落机制以使enb求助于基于cn的寻呼。尽管ran3#93bis中提出了一些基本解决方案，但是最好对其进行深入研究以使其合适。

本文的目的是使基于cn的寻呼在被enb寻求的情况下起作用。此外，本文探讨了用以使这种基于cn的寻呼尤其是在混合部署的情况下起作用的各种方式。

2讨论

2.1节省网络资源

尽管不同的公司提出了支持或反对基于ran的寻呼的论据，但是基本原则是通过隐藏传统状态和新状态之间的ue状态转变来减少核心信令。尽管可以使关于s1的信令最小化，但是资源将被永久地分配给ue，尤其是在s1以及活动状态维护上。考虑到mme可能容易过载、从而可能由于要求负载平衡tau或s1过载开始/停止的原因而触发s1释放的事实，这种资源分配不是免费的。考虑到ue在采用新的light-connected状态时不维持rrc连接，mme可能容易过载、从而可能触发s1释放的触发事实可能违背该wi的目的。因此，如果ue在一段时间内不发送/接收数据，则锚enb释放ue上下文可能更加合适。

观察1：如果ue几乎不发送/接收数据，则锚enb最好将ue从light-connected移至rrc-idle(rrc空闲)状态以节省网络资源。

在在超时之后锚enb将ue从light-connected移至rrc-idle状态的情况下，它可以触发s1-ap：ue上下文释放请求以释放s1资源和状态。

建议1：恳请ran3确保ue未被配置为无限期地采用light-connected状态，除非另有必要，且在超时后释放s1资源。

2.2在邻居enb中唯一地标识ue

为了上下文检索的目的，在ue采用light-connected状态的情况下可用于尤其是e-utran进行的标识目的的新的或现有的标识符(例如恢复id)需要在邻居中是唯一的。例如，在ue尝试以恢复id进行恢复的情况下，新enb在要联系哪个enb以提取相关ue上下文的方面不能理解。这在锚enb和新enb之间不存在x2的情况下尤其困难。

观察2：必须在邻居enb中唯一地标识ue以用于上下文检索目的。

如果新的或现有的标识符包括跟踪区域代码(tac)或ran路由区域代码(即与tac类似的ran路由区域代码)以及enbid。这样，新enb可以确定要从中提取ue上下文的确切锚enb。

建议2：恳请ran3确保新的或现有的标识符(例如，恢复id)包括跟踪区域代码(tac)或ran路由区域代码(即与tac类似的ran路由区域代码)以及enbid。

2.3新状态的非透明性质

从mme隐藏新的ue状态是设计原则之一。换句话说，每当enb将ue配置为采用该新状态时，它不会明确地通知mme。作为结果，从mme的角度来看，采用light-connected状态的ue被认为是处于ecm-connected模式。因此，enb突然向mme寻求基于cn的传统寻呼是不合适的。

观察3：当ue采用light-connected状态时，enb在不调整状态的情况下寻求cn辅助是不合适的。

考虑到基于ran的寻呼的有限覆盖大小，在锚enb发现难以联系ue以获得mt数据的情况下寻求cn辅助总是更好。然而，在enb可以在此方面寻求mme的帮助之前，mme必须在mme如何看待正在讨论的ue方面回到正常状态。

观察4：mme必须使ue从ecm-connected移至ecm-idle以触发传统寻呼。

换句话说，mme必须在其可以触发基于传统的寻呼之前将ue从ecm-connected移至ecm-idle模式。现有的程序和消息可用于此目的。如图8中所描绘的，例如，每当锚enb不能通过其基于ran的寻呼来联系ue时，锚enb可以触发ue上下文释放过程。关于s1使用enb触发的ue上下文释放机制，锚enb另外可以在释放s1上下文的同时寻求mme的寻呼辅助。这转而可以使mme发起传统寻呼，并且假设ue从新enb作出连接/恢复请求，则mme可以将这些详情传递给旧的和新的锚enb以进行基于x2或基于s1的上下文检索和后续数据转发。在步骤9中，mme可以在初始上下文设置请求消息中向新enb指示将发生来自旧锚enb的数据转发、以及用于上下文提取的ue标识符(例如，恢复id)、mmeues1apid、旧锚enbid、旧锚enb的tac、以及可在ho请求消息中发现的其它关键参数。类似地，mme可以使用现有的传统ue上下文释放命令就新enbid、teid和数据转发地址的方面通知旧锚enb。新enb可以利用旧锚enb的传递中详情来触发retrieveuecontextrequest(检索ue上下文请求)，其中旧锚enb转而以retrieveuecontextresponse(检索ue上下文响应)进行响应。这种上下文提取可以在图8中的步骤10和11之间发生，但是为了清楚起见而未示出。在基于x2或基于s1的上下文检索之后，可能发生sn状况转移和数据转发。在路径切换之后，新enb可以向旧锚enb触发ue上下文释放，其中该旧锚enb转而触发s1-ap:ue上下文释放完成。

观察5：现有的s1-ap:ue上下文释放过程可用于使mme使ue从ecm-connected移至ecm-idle状态并触发基于s1的寻呼。

建议3：恳请ran3确保使用现有过程将mme置于正确状态，以在基于ran的寻呼失败的情况下使得enb能够向mme寻求寻呼辅助。

2.4当ue移动到传统区域时会发生什么

很难确保移动网络运营商(mno)在其服务区内推出全新系统。因此，可以找到传统enb覆盖的小区域(pocket)。在这种情况下，基于ran的寻呼可能失败，并且锚enb将需要向mme寻求寻呼辅助。在步骤10中，mme可以请求旧锚enb将数据nack(否定应答)转发到s-gw。在数据转发完成之后，旧锚enb可以触发s1-ap:ue上下文释放完成。

观察6：当ue移动到传统enb区域时，需要基于s1的寻呼。

建议4：恳请ran3确保：当在混合部署情况下基于ran的寻呼失败时，使用现有过程来使旧enb将数据转发回s-gw。

3结论和建议

向mme寻求寻呼辅助可能变为必要的，并且本文试图确保在寻求mme辅助之前调整mme状态。通过该分析，本文提出以下6项观察和4项建议：

观察1：如果ue几乎不发送/接收数据，则锚enb最好是将ue从light-connected移至rrc-idle状态以节省网络资源。

建议1：恳请ran3确保ue未被配置为无限期地采用light-connected状态，除非另有必要，且在超时后释放s1资源。

观察2：必须在邻居enb中唯一地标识ue以用于上下文检索目的。

建议2：恳请ran3确保新的或现有的标识符(例如，恢复id)包括跟踪区域代码(tac)或ran路由区域代码(即与tac类似的ran路由区域代码)以及enbid。

观察3：当ue采用light-connected状态时，enb在不调整状态的情况下寻求cn辅助是不合适的。

观察4：mme必须使ue从ecm-connected移至ecm-idle以触发传统寻呼。

观察5：现有s1-ap:ue上下文释放过程可用于使mme将ue从ecm-connected移至ecm-idle状态并触发基于s1的寻呼。

建议3：恳请ran3确保使用现有过程将mme置于正确状态，以在基于ran的寻呼失败的情况下使得enb能够向mme寻求寻呼辅助。

观察6：当ue移动到传统enb区域时，需要基于s1的寻呼。

建议4：恳请ran3确保：当在混合部署情况下基于ran的寻呼失败时，使用现有过程来使旧enb将数据转发回s-gw。

4参考文献

3gppr3-162432,“oncommonandspecificbuildingblocksforlightconnectedues”,ran3#93bis,ericsson,france,october2016。

3gppr3-162490,“responsetor3-162156”,ran3#93bis,nttdocomo,france,october2016。

本申请基于并要求2016年11月4日提交的英国专利申请no.1618663.7的优先权，其公开内容通过引用整体并入本文。