本发明构思总体上涉及无线通信网络,尤其涉及无线通信网络中的用户设备(ue)寻呼通信。
背景技术:
诸如基于第三代合作伙伴计划(3gpp)定义的通用移动电信系统(umts)和长期演进(lte)架构这样的无线通信网络能够支持比前几代无线通信网络提供的简单语音和消息服务复杂的服务。例如,利用由lte系统提供的改进的无线电接口和增强的数据速率,用户能够享受先前仅经由固定线路数据连接可用的高数据速率应用,诸如移动视频流和移动视频会议。因此,对部署改进的网络的需求是强烈的,并且期望这些网络的覆盖区域即可以接入网络的地理位置迅速增加。
预期将来的无线通信网络将越来越需要有效地支持与比当前系统所支持的更广泛的数据业务流概况和类型相关联的更广泛的装置的通信。例如,预期将来的无线通信网络将有效地支持与包括降低复杂度的装置、机器类型的通信装置、高分辨率视频显示器、虚拟现实耳机等的装置的通信。这些不同类型的装置中的一些可以大量部署(例如用于支持“物联网”(iot)的低复杂度装置),并且通常可以与具有相对高的等待时间容限的相对少量的数据的传输相关联,而例如支持高清晰度视频流的其它类型的装置可以与具有相对低的等待时间容限的相对大量的数据的传输相关联。
鉴于iot和其它进步,预期将期望将来的无线通信网络(例如,可被称为5g或新无线电(nr)系统/新无线电接入技术(rat)系统的无线通信网络)以及现有系统的未来迭代/版本有效地支持与不同应用和不同特征数据业务流属性相关联的大范围装置的连通性。
5g是新一代的无线电系统和网络体系结构,为iot提供极端宽带和超可靠、低等待时间的连通性和大规模的联网,以实现可编程世界。当前对下一代无线通信系统感兴趣的示例使用情况包括在3gpp版本13中定义的所谓的窄带iot(nb-iot)。
有效支持针对无线通信网络中具有不同特征的不同服务的传输的期望带来了新的挑战,需要解决这些挑战以帮助改进无线通信网络的运行。
技术实现要素:
这里描述的发明构思利用对支持延迟响应的寻呼消息的回复中的等待指示。通过提供等待指示,ue可以通知网络已经接收到寻呼消息,但是响应将被延迟直到ue和网络之间的无线电连接已经改善。使用等待指示可以允许网络避免寻呼消息的额外重传,进一步节省了功率。此外,等待指示向网络提供ue状态的指示,这可以允许网络更好地调度将来与ue的交互。
根据发明构思的一些实施方式,一种操作无线通信网络中的用户设备(ue)的方法,所述方法包括:从网络节点接收寻呼消息;以及响应于接收到所述寻呼消息,向所述网络节点发送等待指示,所述等待指示表示对所述寻呼消息的响应的发送的延迟。
在一些实施方式中,所述寻呼消息包括延迟寻呼指示符,所述延迟寻呼指示符表示支持对所述寻呼消息的延迟响应。
在一些实施方式中,所述方法还包括发送表示支持对所述寻呼消息的延迟响应的支持消息。
在一些实施方式中,所述等待指示是作为所述ue和所述网络节点之间的连接过程的一部分来提供的。
在一些实施方式中,所述等待指示包括随机接入信道(rach)前导。
在一些实施方式中,所述等待指示包括随机接入信道(rach)第三消息的一部分。
在一些实施方式中,所述等待指示是作为ue和网络节点之间的随机接入过程的一部分来发送的在一些实施方式中,所述等待指示是响应于ue从网络节点接收的随机接入信道(rach)随机接入响应来发送的。
在一些实施方式中,所述等待指示是第一等待指示,所述方法还包括:从所述ue向所述网络节点发送第二等待指示。
在一些实施方式中,所述第二等待指示表示基于所述ue和所述网络节点之间的信道状况的进一步延迟。
在一些实施方式中,所述方法还包括:发送表示支持对寻呼消息的延迟响应的注册消息。
在一些实施方式中,所述等待指示的发送是基于所述ue和所述网络节点之间的信道状况的。
根据发明构思的一些实施方式,一种在无线通信网络中使用的ue,所述ue被配置成执行包括以下各项的操作:通过所述无线通信网络从网络节点接收寻呼消息;以及响应于接收到所述寻呼消息,向所述网络节点发送等待指示,所述等待指示表示对所述寻呼消息的响应的发送的延迟。
根据发明构思的一些实施方式,一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括:有形的非暂时计算机可读存储介质,所述有形的非暂时计算机可读存储介质包括在其中实现的计算机可读程序代码,所述计算机可读程序代码包括:用于通过无线通信网络在用户设备(ue)处从网络节点接收寻呼消息的计算机可读代码;以及用于响应于接收到所述寻呼消息而向所述网络节点发送等待指示的计算机可读代码,所述等待指示表示对所述寻呼消息的响应的发送的延迟。
根据发明构思的一些实施方式,一种网络节点的管理针对无线通信网络中的ue的寻呼消息的方法,所述方法包括:向所述无线通信网络中的ue发送所述寻呼消息;从所述ue接收等待指示;以及响应于从所述ue接收到所述等待指示,延迟向所述ue重新发送所述寻呼消息。
在一些实施方式中,所述寻呼消息包括延迟寻呼指示符,所述延迟寻呼指示符指示表示对所述寻呼消息的延迟响应。
在一些实施方式中,响应于确定对所述寻呼消息的响应是容许延迟的,所述寻呼消息包括所述延迟寻呼指示符。
在一些实施方式中,所述无线通信网络包括网络节点,并且所述等待指示是作为所述ue与所述网络节点之间的连接过程的一部分来提供的。
在一些实施方式中,所述等待指示包括随机接入信道(rach)前导。
在一些实施方式中,所述等待指示包括随机接入信道(rach)第三消息的一部分。
在一些实施方式中,所述等待指示是作为所述ue与所述网络节点之间的随机接入过程的一部分来发送的。
在一些实施方式中,所述无线通信网络包括网络节点,并且所述方法还包括响应于从所述网络节点向所述ue发送的随机接入信道(rach)随机接入响应,接收所述等待指示。
在一些实施方式中,所述无线通信网络包括核心网络,并且该方法还包括所述方法还包括:响应于接收到所述等待指示,向所述核心网络发送状态消息,其中,所述状态消息表示所述ue已经提供了等待指示。
在一些实施方式中,所述等待指示是第一等待指示,所述方法还包括:从所述ue接收第二等待指示。
在一些实施方式中,所述第二等待指示表示基于所述ue和所述网络节点之间的信道状况的进一步延迟。
在一些实施方式中,所述方法还包括:从所述ue接收表示支持对所述寻呼消息的延迟响应的注册消息。
在一些实施方式中,所述等待指示基于所述ue和所述网络节点之间的信道状况。
在一些实施方式中,所述等待指示是响应于从网络节点向所述ue发送的所述寻呼消息而接收的。
根据发明构思的一些实施方式,一种无线通信网络中的网络节点,所述网络节点被配置成执行包括以下各项的操作:向所述无线通信网络中的用户设备(ue)发送寻呼消息;从所述ue接收等待指示;以及响应于从所述ue接收到所述等待指示,延迟向所述ue重新发送所述寻呼消息。
根据发明构思的一些实施方式,一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括:有形的非暂时计算机可读存储介质,所述有形的非暂时计算机可读存储介质包括在其中实现的计算机可读程序代码,所述计算机可读程序代码包括:配置网络节点以向无线通信网络中的用户设备(ue)发送寻呼消息的计算机可读代码;用于从所述ue接收等待指示的计算机可读代码;以及用于响应于从所述ue接收到所述等待指示而延迟向所述ue重新发送所述寻呼消息的计算机可读代码。
应注意的是,相对于一个实施方式描述的发明性构思的方面可并入不同实施方式中,虽然未相对于其具体描述。也就是说,可以以任何方式和/或组合来组合任何实施方式的所有实施方式和/或特征。也可以执行根据这里描述的任何实施方式的其它操作。发明构思的这些和其它方面在以下阐述的说明书中详细描述。
附图说明
当结合附图阅读时,从以下具体实施方式的详细描述中将更容易理解实施方式的其他特征,在附图中:
图1是具有与ue通信的基站的小区内的无线通信网络的框图;
图2是例示经由基站连接到核心网络的ue之间的延迟寻呼操作的示意图。
图3是例示可能与延迟寻呼一起发生的重传情形的框图。
图4是例示根据本文所描述的一些实施方式的包括等待指示的延迟寻呼操作的框图。
图5a是根据本文描述的一些实施方式的用于管理针对ue的寻呼消息的操作的流程图。
图5b是根据在此描述的一些实施方式的用于操作ue的操作的流程图。
图6是例示被配置成执行根据本文所描述的一个或多个实施方式的操作的基站104的框图。
图7是例示根据本文所描述的一些实施方式的基站104中的功能模块的框图。
图8是例示被配置成执行根据本文所描述的一个或多个实施方式的操作的ue108的框图。
图9是例示根据本文所描述的一些实施方式的ue108中的功能模块的框图。
具体实施方式
在以下详细描述中,阐述了许多具体细节以提供对本公开的实施方式的透彻理解。然而,本领域技术人员应当理解,没有这些具体细节也可以实施本发明。在一些情况下,没有详细描述公知的方法、过程、组件和电路,以免模糊本公开。希望本文中所揭示的所有实施方式可单独实施或以任何方式和/或组合来组合。相对于一个实施方式描述的方面可以结合在不同的实施方式中,虽然没有对其进行具体描述。也就是说,可以以任何方式和/或组合来组合任何实施方式的所有实施方式和/或特征。
如果用表示下行(dl)数据对延迟不敏感的指示符对ue进行了寻呼,则如果无线电信道较差,ue可以利用等待指示来对网络进行响应。等待指示可以允许网络改进寻呼过程并通知应用服务器关于ue状态。被寻呼的ue能够转换到较好的无线电状况,并且与在差的无线电状况下直接进行响应相比,可以通过在较好的无线电状况下对寻呼消息进行响应以节省总功耗。此外,同一寻呼组中的其它ue也可以节省功率,因为不需要寻呼重复和升级。
在支持针对寻呼消息的延迟寻呼响应的无线通信网络中,本文描述的发明构思提供了多个技术优点。例如,当ue估计通过延迟对寻呼消息的响应可以节省功率时,ue可以发送表示ue将延迟对寻呼消息的响应的等待指示。例如,延迟该消息可以为ue提供功率节省。结果,可以通知基站和/或核心网络稍后将接收到对寻呼消息的响应,并且基站和/或核心网络将不必向ue发送任何另外的寻呼消息。因此,可以减少寻呼资源,这在寻呼消息将被升级到较大的寻呼区域的情况下尤其重要。另一技术优点在于,同一寻呼组中的其它ue将不会接收不必要的寻呼消息和/或被唤醒以检查寻呼消息是否是针对它们的。另一个技术优点是本文描述的等待指示可以提供通知应用服务器关于ue状态以及ue可以在稍后的时间可用来响应的机会。
图1例示了具有基站104和ue108的小区110内的无线通信网络100。ue108可以与基站104无线通信。基站104可以是与ue108通信的站,并且还可以被称为节点b、接入点、增强型节点b(enb)、下一代节点b(gnb)等。基站104可以负责移动性并且还可以负责无线电资源控制(rrc)信令。在一些实施方式中,无线通信网络100可以在ue108和基站104之间提供uu无线接口,以促进它们之间的无线通信。
基站104可以是无线通信网络100的网络节点,并且可以为诸如小区110所覆盖的特定地理区域提供通信覆盖。基站104还可以连接到核心网络(cn)220。在一些实施方式中,无线通信网络100可以是3gpplte网络,并且基站104可以是enb设备、gnb设备或基站子系统(bss),然而该示例不限于这种类型的网络。作为示例,无线通信网络100可以是5g、新无线电(nr)、lte、umts、全球移动系统(gsm)、通用分组无线业务(gprs)和/或增强型全球演进数据(edge)网络。根据网络的类型,基站104可以具有不同的类型,并且可以在无线通信网络内以不同的方式互连。因此,基站104不限于enb/gnb,并且可以包括适于向ue108提供无线连接的任何装置。此外,这里使用各种网络节点名称和消息名称来描述无线通信网络中的实体和消息。为了方便起见,所使用的网络节点名称和消息名称包括来自epc/lte系统的那些,但是应当理解,5g系统中的对应节点和消息也可以适用。
在一些实施方式中,基站104可以经由接口115连接到核心网络220。在一些实施方式中,核心网络220可以包括用于向经由无线通信网络100连接的ue108提供服务(例如数据通信、语音呼叫和/或voip呼叫)的服务器和/或数据库。特别地,核心网络220可以包括移动性管理实体(mme)、应用服务器和用于与其它网络连接的网关。在5g系统中,mme功能可以被划分成多个部分,诸如接入和移动性管理功能(amf)、会话管理功能(smf)和/或用户平面功能(upf)。amf可以负责向ue108发送寻呼消息。核心网络220和ue108之间的通信可以由基站104中继。例如,基站104可以中继来自核心网络220的通信,但是基站104不知道数据的上下文。换句话说,基站104可以中继直接在核心网络220和ue108之间的通信。
nb-iot的目的是指定用于蜂窝物联网(ciot)的无线电接入,蜂窝物联网解决改进的室内覆盖,支持大量低吞吐量装置,低延迟灵敏度,超低装置成本,低装置功耗和/或优化的网络架构。
nb-iot提供了关于寻呼过程的方案,其适应iot装置中较长空闲时间和较低功耗的潜力。在nb-iot中,可以使用具有寻呼时间窗口(ptw)的基于系统帧号(sfn)的非连续接收(drx)或扩展drx(edrx)。drx和edrx是在移动通信网络中用于节约ue108的电池的方法。ue和移动通信网络协商可以发生下行(dl)数据传输的阶段和/或空闲模式drx/edrx间隔。在其它时间期间,ue可以关闭其接收器并进入低功率状态。ue108可以在ptw中监测它的所有寻呼时机(po)。在一些实施方式中,扩展drx循环长度和ptw大小可以在attach/跟踪区域更新(tau)期间在ue和cn之间协商。在一些实施方式中,到ue108的寻呼消息,以及寻呼消息的重传,可以由核心网络220控制,并且可以由基站104中继到ue。在一些实施方式中,到ue108的寻呼消息,以及寻呼消息的重传,可以由基站104控制。
为了在网络发送寻呼消息以告知ue108有下行(dl)数据在等待时使ue108增强功耗,已经提出向ue108和基站104(例如,enb/gnb)之间的寻呼通信添加选项。例如,选项可以允许ue108在某些条件下(例如,当ue108和基站104之间的无线电网络的状况差时)等待以发送寻呼响应。通过延迟寻呼响应直到无线电网络的状况改善,可以改善ue108的功耗。例如,当无线电网络状况良好时用于到达基站104的估计上行(ul)功率可以小于当无线电网络状况差时用于到达基站104的估计上行(ul)功率。结果,通过等待无线电网络的状况改善,ue108能够减少ul操作所需的功率量。由此可以增强ue108的功耗,因为降低了发送功率,并且在一些情况下可以避免重传。
此外,寻呼消息通常是ue108执行dl操作以下载数据的序言。延迟对寻呼消息的响应还可以延迟dl操作,这是寻呼消息的基本原理。通过延迟响应直到存在更好的信道状况,对于固定数据分配而言可以实现数据速率增加,因为有效编码速率可以较高(较少的冗余比特)。增加的数据速率可以减少用于dl操作的通信时间,从而可以降低功耗。
允许ue108等待以发送寻呼响应的选项在本文将被称为延迟寻呼和/或延迟寻呼响应。在一些实施方式中,ue108可以向基站104指示其对延迟寻呼的支持(例如,在向网络注册期间)。在“3gpp;technicalspecificationgroupservicesandsystemaspects;studyoncellulariotsupportandevolutionforthe5gsystem(release16)v1.0.0(2018-09)”决议33,第192-195页中提出了延迟寻呼。
当寻呼消息所涉及的服务对延迟不敏感时以及当ue108已经配置了延迟寻呼响应窗口时,可以使用延迟寻呼。在一些实施方式中,延迟寻呼响应窗口是ue108可以对寻呼消息进行响应的持续时间,并且可以在ue108和网络之间协商。在一些实施方式中,可以在寻呼消息中发送指示,以向ue108指示该寻呼消息所涉及的服务是时间不敏感的,从而响应窗口内的延迟寻呼响应是允许的。
延迟寻呼的使用提供了功耗的增强,这允许ue108等待更好的时机向网络发送寻呼响应。图2是例示经由基站(gnb)104连接到核心网络220的ue108之间的延迟寻呼操作的示意图。核心网络220可以包括例如应用功能(af)、网络暴露功能(nef)、会话管理功能(smf)/用户平面功能(upf)和/或接入和移动性管理功能(amf)。af可以驻留在运营商域之内(例如,在3gpp网络内)或之外(例如,外部网络和/或因特网)。5g核心中的nef节点可以(基于来自amf的信息)处理向3gpp域之外的af的通知。
如图2所例示,在延迟寻呼操作的步骤1中,af可以向smf/upf/amf订购延迟寻呼响应(例如,被通知何时ue108对延迟寻呼进行响应)。af还可以经由nef提供延迟容许业务级别信息。amf可以使用该信息来确定延迟寻呼响应窗口。
在延迟寻呼操作的步骤2中,ue108可以发起注册请求,向amf指示ue能够进行延迟寻呼。
在延迟寻呼操作的步骤3中,amf可以获得ue订购信息以验证ue属性和订购的服务特性信息。amf可以根据订购信息获得延迟寻呼响应服务信息。
在延迟寻呼操作的步骤4中,amf可以接受来自ue108的注册请求并返回延迟寻呼响应窗口。当确定延迟寻呼响应窗口时,amf可以考虑订购信息。
在延迟寻呼操作的步骤5中,当af希望与ue108交换延迟容许数据时,af可以调用下行nnef_datatransfer(外部ueid、delayed_paging_ind)。当af请求是针对延迟寻呼时,可以存在delayed_paging_ind参数。
在延迟寻呼操作的步骤6中,nef可以根据ue的外部标识符得到ue身份,并且触发namf_communication_n1n2_message_transfer服务操作。
在延迟寻呼操作的步骤7和步骤8中,当amf接收到具有延迟寻呼指示的namf_communication_n1n2messagetransfer时,amf可以向ue108发送具有延迟寻呼指示符的寻呼消息。基站104可以用于将寻呼消息中继到ue108。amf可以以注册区域粒度寻呼ue108,以避免ue108已经移出寻呼区域(例如,最后已知的小区或跟踪区域)的情况。
在延迟寻呼操作的步骤9和10中,在接收到具有延迟寻呼指示的寻呼消息之后,如果当前无线电状况不佳(例如,基于ue实现方式或ue108中配置的无线电信号质量阈值),则ue108可以延迟对寻呼消息的响应,直到延迟寻呼响应窗口内的较好无线电状况。如果ue108使用信号质量阈值来决定无线电状况是好的还是不好的,则ue108可以用较低的信号质量阈值来配置,使得ue108仅在当前无线电覆盖确实不好或最差覆盖(例如,ue108接近小区边界或覆盖空洞)时才采用寻呼延迟行为。这样,ue108在延迟的寻呼响应窗口期满之前获得较好的无线电覆盖状况的机会高得多。在一些实施方式中,ue108可以基于与无线电状况相关的其它数据来决定延迟对寻呼消息的响应。例如,ue108可以基于ue108的位置和/或一天中的时刻来确定无线电状况的趋势。ue108可以使用该趋势来预测无线电状况可能改善。例如,ue108可以确定当前无线电状况差,但是ue108具有向先前确定为具有良好无线电状况的位置移动的位置。在不偏离本文描述的实施方式的情况下,可以使用其他机制来确定无线电状况是可以改善的。
在延迟寻呼操作的步骤11中,可以在延迟寻呼响应窗口内接收来自ue108的预期寻呼响应/服务请求。如果在延迟寻呼响应窗口定时器期满之后没有接收到寻呼响应,则amf可以回落到正常寻呼,并且将用正常寻呼来重新寻呼ue108。
在延迟寻呼操作的步骤12中,amf可以通知af关于ue对延迟寻呼的响应。
如图2所例示,当数据发送将利用高方式功率以合理低的错误率到达基站时,ue108可以避免这种数据发送。因此,如果在用于寻呼响应的初始持续时间期间所需的发送功率高(例如,当存在差的无线电信道时)和/或与寻呼消息相关联的后续dl操作的时间可能增加,并且在允许的窗口期间ue108和基站104之间的无线电网络的状况可能改善(例如,网络的路径损耗可能降低)的可能性高,则最好延迟发送。不佳无线电信道状况可能由例如衰落、符号间干扰、同信道干扰、低snr、来自相邻基站的干扰和/或其它信道劣化状况导致。
虽然图2例示了延迟寻呼的一个实施方式,但是应当理解,图2的细节仅仅是示例,并且在不脱离本文所述的发明构思的实施方式的情况下,可以使用其它和/或附加操作来实现在无线通信网络中延迟对寻呼消息的响应的能力。
本文所描述的各种实施方式可以是由于认识到延迟寻呼提议面对的一个挑战是寻呼升级(在较宽区域中发送寻呼消息)通常会在寻呼时间窗口(ptw)期间发生。ptw是相对短的时间段。例如,其可以是6个drx循环,其中,各个drx循环可以是1.28秒到2.56秒。图3是例示可能与延迟寻呼一起发生的重传情形的框图。如图3所例示,当网络没有接收到寻呼响应时,可以假设ue108没有检测到寻呼消息,并且网络可以继续寻呼ue108。在一些实施方式中,寻呼消息的重传可以由基站104和/或核心网络220中的元件来控制。由此,网络在下一寻呼时机继续在小区中发送寻呼消息。在几个寻呼时机之后(依赖于网络的实现方式),也可以在整个跟踪区域中发送寻呼消息。例如,在给定ptw期间,基站104可以在ue108的最后已知小区中发送两个寻呼消息,在相邻小区中发送两个寻呼消息,以及在注册区域(多个小区)中发送两个寻呼消息。这种重复会造成干扰,会占用网络容量,并且由于寻呼消息会被发送到寻呼组中的所有ue,所以寻呼消息会迫使其它ue读取寻呼消息并消耗功率。图3例示了从基站104和/或网络中的其它基站发送的被浪费的寻呼消息。
延迟寻呼响应可以提高整体功率性能。例如,表1示出了装置的总功耗的模型的各种变量。
表1:
在表1中,给出了在接收和发送期间使用的功率的相对值。例如,表1例示了在该模型中以最大发送功率进行的发送消耗的功率是接收功率的四倍。而且,如果所需的发送功率降低6db,则发送所消耗的功率可以降低0.44倍。
该模型例示了当ue108苏醒时,会花费较长时间来准备操作(例如,几毫秒)。基于接收功率消耗与发送功率消耗之间的小差异,仅添加较多苏醒以检查无线电网络的状况(例如,所估计的路径损耗)来增强发送功率消耗显然不是有益的。
在表2中例示了基于表1的功率模型以最大发送功率进行发送的功耗。
表2:不同活动中的接收和发送的相对功率水平
表2例示当设立寻呼响应时在接收(rx)和发送(tx)两者中消耗功率。在许多装置(例如,ciot)中,装置在被寻呼时向上发送数据以在下行链路中接收数据。例如,可以使用寻呼消息来更新ue108中的软件。当寻呼消息与数据下载(例如,软件下载)连接时,劣化的信道状况会导致可用数据速率降低。假设软件下载为256kb,则以最大速率到特定装置(例如,ciotcatm1ue)的下载时间可以是大约2秒。在增强覆盖(ec)中信道状况劣化的情况下,会降低编码速率,并且会重复寻呼消息。结果,下载时间会显著增加。因此,如果网络可以等待将数据(例如软件)下载到ue直到出现更好的无线电状况,则可以降低ue功率。
表3例示了在假定下载时间为2、4或20秒的三种不同使用情况下由于不同的信道状况而使用的能量。
表3:针对不同覆盖,当进行下载时的功率消耗。
如可以从表3看到,随着信道状况劣化,用于相同发送的功率增加。因此,当发送被延迟直到无线电状况改善时,在降低功耗方面存在技术改进。类似地,延迟寻呼响应,包括可能导致数据发送的寻呼响应,受益于延迟直到无线电状况改善。
本文描述的发明构思来自这样的认识:如果当在edrx中寻呼ue108并且ue108估计在延迟寻呼时段期间传播信道将改善时,ue108可以用等待指示来对基站进行响应,则可以改善ue108上的功耗。结果,网络不需要在寻呼时间窗口(ptw)中的后续寻呼时机期间向ue108重传寻呼消息,直到ue108作出响应。在一些实施方式中,等待指示可以进一步减少和/或消除可能升级到较大寻呼区域中的寻呼。图4是例示根据本文所描述的一些实施方式的包括等待指示的延迟寻呼操作的框图。
在从基站104接收到寻呼消息时,ue108可以估计传播信道将在延迟的寻呼响应窗口期间得到改善。如图4所示,ue108可以用等待指示来对基站104进行响应,而不是提供正常寻呼响应或等待而不提供响应。在一些实施方式中,等待指示可以作为ue108和基站104之间的连接过程(例如,设立连接)的一部分来提供。在一些实施方式中,当基站104和/或核心网络220从ue108接收到等待指示时,可以延迟向ue108重传寻呼消息。在一些实施方式中,向ue108重传寻呼消息的延迟可以是无限的。例如,在一些实施方式中,在从ue108接收到响应于寻呼消息的等待指示之后,可以将寻呼消息的重传延迟超过延迟的寻呼响应窗口,使得不执行寻呼消息的重传。在一些实施方式中,ue108可以向基站104发送超过一个等待指示。例如,ue108可以在延迟的寻呼响应窗口期间发送附加的等待指示,使得基站104可以意识到ue108是可用的,但是信道状况还没有得到充分改善,以使得对寻呼消息的响应的进一步延迟得到保证。在一些实施方式中,基站104可以向核心网络220发送附加的等待指示,使得核心网络220可以知道ue108的状态。
通过使用等待指示,网络不需要向ue108发送更多的寻呼消息,从而寻呼组中的其他ue将不需要在延迟寻呼响应窗口期间检查寻呼消息是否针对它们。ue108中的功耗可能由于该额外发送(例如,等待指示)而少量增加,如表2和表3所示。然而,由于通过延迟下载直到信道状况改善,延迟寻呼可以减少后续数据的下载时间,所以整体ue功率降低可能很大。
在一些实施方式中,基站104可以通知核心网络220中的应用服务器关于ue108是可达的但处于差的覆盖中,并且一旦无线电状况改善和/或延迟寻呼响应窗口结束,ue108将稍后对应用服务器作出响应。应用服务器可以包括例如由图2所示的af执行的功能。到应用服务器的该消息可以提供比仅延迟对网络的寻呼响应多的附加技术益处。
通过使用发明构思的等待指示,可以改善软件下载期间的功耗,并且可以减少和/或消除不必要的寻呼消息。此外,功率节省可以扩展到被寻呼的ue108之外以包括同一寻呼组中的所有其它ue。此外,网络可以节省宝贵的寻呼资源。在一些实施方式中,应用服务器可以意识到ue108处于不佳无线电状况并且可以稍后作出响应以完成与应用服务器的交互。
虽然本文的讨论已经提供了可以通过软件下载得到的功率节省的示例,但是这仅是示出发明构思的示例,并且本文描述的实施方式不限于该示例。其它情况也可以节省功率。例如,应用服务器可能希望提供将导致从ue108的ul数据发送的操作。例如,应用服务器可能希望检查位于移动车辆中的摄像头。本文描述的功率节省特征不限于大的上行和/或下行数据。发明构思还可以为较小的下行数据提供技术益处,并且由于本文描述的等待指示减少了不必要的寻呼消息从而节省了功率,因此是有利的。
在一些实施方式中,等待指示可以作为ue108和基站104之间的连接过程和/或随机接入过程的一部分来提供。在一些实施方式中,可以通过使用特殊的随机接入前导和/或修改随机接入过程的消息来执行等待指示。在ue108和基站104之间的传输信道中,存在rach(随机接入信道),其用于经由上行链路发送具有相对短的长度的数据。在一些实施方式中,当未被分配任何专用无线电资源的ue108具有需要经由上行链路发送的信令消息或用户数据时使用rach,或者当基站(enb/gnb)104向ue108指示要执行随机接入过程时使用rach。通过使用ue108和基站104之间的连接过程来进行等待指示,ue108可以确认寻呼消息,但是不需要一直建立到核心网络220(例如,应用服务器)的连接。相反,ue108可以向基站(enb/gnb)104发送短的消息并直接进入睡眠。网络然后可以负责处理到应用服务器的所有其它通信/通知,从而节约ue108上的电力。
例如,如果不存在rrc连接,则当ue108执行与基站104的初始连接时,ue108可以执行随机接入过程。在一些实施方式中,当ue108在切换过程中首次接入目标小区时,ue108可以执行随机接入过程。在一些实施方式中,当被来自基站104的命令请求时,ue108可以执行随机接入过程。在一些实施方式中,如果上行链路的时间同步不匹配,则ue108可以执行随机接入过程。在一些实施方式中,当存在无线电链路故障或切换故障时,ue108可以执行随机接入过程作为恢复过程。随机接入过程的描述被包括在例如“3rdgenerationpartnershipproject;technicalspecificationgroupradioaccessnetwork;evolveduniversalterrestrialradioaccess(e-utra)andevolveduniversalterrestrialradioaccessnetwork(e-utran);overalldescription;stage2(release15),”v15.3.0(2018-09)的第10.1.5条,其内容通过引用纳入本文。
随机接入过程可以包括四个消息。第一消息msg1可以从ue108向基站104发送。msg1可以是rach请求,并且可以包括rach前导。作为msg1的一部分,ue108可以向网络提供其自己的标识,使得网络可以在后续步骤中对其进行寻址。ue将使用的标识称为ra-rnti(随机接入无线电网络临时标识)。如果ue108没有从网络接收到任何响应,则ue可以增加其功率并再次发送rach前导。
基站104接下来将向ue108发送第二消息msg2。msg2即随机接入响应,为对ue108的通信提供附加数据,其包括ue108的用于与基站104的进一步通信的另一标识。
ue108将向基站104发送第三消息msg3。第三消息msg3可以包括rrc连接请求消息,并且向基站104提供ue108的附加连接信息。
基站104将用第四消息msg4完成随机接入过程,其中第四消息msg4向ue108提供附加识别信息。
在一些实施方式中,等待指示可以作为ue108和基站104之间的特殊rach前导来提供。因此,响应于来自基站104的寻呼消息,ue108可以用包括由基站104识别为等待指示的特殊前导在内的msg1进行响应。这样,ue108可以指示ue108已经接收到寻呼消息并且希望延迟对寻呼消息的响应。例如,基站104和ue108之间的寻呼消息可以包括ue108的sae-临时移动用户标识(s-tmsi)和寻呼组中其他ue的多达十六个其他s-tmsi值。在一些实施方式中,在读取了寻呼消息之后,来自ue108的等待指示可以在从ue108向基站104发送的rach前导中包括基于s-tmsi的前导或对先前接收的寻呼消息中的s-tmsi的参考号(例如,寻呼消息中的id#4)。
虽然本文将等待指示描述为对随机接入过程的要素的修改,但是本文描述的实施方式不限于此。如所属领域的技术人员将了解,在不脱离发明构思的情况下,可使用其它机制来从ue108向基站104提供等待指示。
在一些实施方式中,等待指示可以作为ue108和基站104之间的附加命令来提供。例如,可以通过作为msg3消息的一部分发送等待指示来提供等待指示。例如,可以修改本文描述的msg3消息,使得基站104将理解msg3消息包括等待指示而不是rrc连接请求,或者除了rrc连接请求外还包括等待指示。例如,在一些实施方式中,可以修改msg3消息以包括rrc_wait命令指定。通过发送包含rrc_wait命令指定的msg3消息,ue108可以指示已经接收到寻呼消息并且将延迟对寻呼消息的响应。在接收到包含rrc_wait命令指定的msg3消息时,基站104可以在延迟响应窗口期间延迟向ue108重传寻呼消息和/或延迟寻呼消息的升级。在一些实施方式中,在基站104已经接收到rrc_wait之后,基站104可以用具有等待被接受的原因值的附加rrc消息(例如,rrc_reject)进行响应。ue108然后可以回到睡眠。
在支持针对寻呼消息的延迟寻呼响应的无线通信网络中,本文描述的发明构思提供了多个技术优点。例如,当ue108估计通过延迟对来自基站104的寻呼消息的响应可以节省功率时,ue108可以发送表示ue108将延迟对寻呼消息的响应的等待指示。例如,延迟该消息可以为ue108提供功率节省。结果,可以通知基站104稍后将接收到对寻呼消息的响应,并且基站104将不必向ue108发送任何附加的寻呼消息。因此,可以减少寻呼资源,这在寻呼消息将被升级到较大的寻呼区域的情况下尤其重要。另一个技术优点是同一寻呼组中的其它ue将不会接收到不必要的寻呼消息和/或被唤醒以检查寻呼消息是否是来自它们的。另一个技术优点是本文描述的等待指示可以提供通知应用服务器关于ue状态的机会,并且ue108可以在稍后的时间可用来响应。
图5a是根据本文描述的一些实施方式的用于管理针对ue108的寻呼消息的操作的流程图。根据发明构思的方法可以包括向ue发送寻呼消息的框510。例如,如关于图2和图4所讨论的,基站104和/或核心网络220可以向ue108发送寻呼消息。
在框520中,基站104和/或核心网络220可以从ue108接收等待指示。在一些实施方式中,等待指示可以作为ue108和基站104之间的随机接入操作的修改的一部分来提供。例如,在一些实施方式中,可以通过使用特殊的随机接入前导和/或修改随机接入过程的消息来提供等待指示。
在框530中,基站104和/或核心网络220可以响应于从ue108接收到所述等待指示而延迟向ue108重传寻呼消息。在一些实施方式中,基站104和/或核心网络220可以在延迟响应窗口期间延迟向ue108重传寻呼消息。
图5b是根据本文描述的一些实施方式的用于操作ue108的操作的流程图。根据发明构思的方法可以包括从基站104接收寻呼消息的框550。例如,如关于图2和图4所讨论的,ue108可以从基站104和/或核心网络220接收消息。
在框560中,ue可以响应于接收到寻呼消息,向基站104发送延迟寻呼消息的重传的等待指示。在一些实施方式中,等待指示可以作为ue108和基站104之间的随机接入操作的修改的一部分来提供。例如,在一些实施方式中,可以通过使用特殊的随机接入前导和/或修改随机接入过程的消息来提供等待指示。在一些实施方式中,ue108可以响应于确定ue108和基站104之间的无线电网络的状况可能在延迟的寻呼响应窗口的持续时间内改善而发送等待指示。
图6是例示被配置成执行根据本文所描述的一个或多个实施方式的操作的基站104的框图。基站104包括处理器电路602、存储器电路610和网络接口620。网络接口620包括无线收发器630,无线收发器被配置成实现无线通信协议,无线通信协议包括但不限于5gnr无线通信网络所支持的协议。处理器电路602可以包括一个或多个数据处理电路,诸如通用和/或专用处理器,例如微处理器和/或数字信号处理器。处理器电路602被配置成执行存储器电路610中的计算机可读程序代码612,以执行本文描述的由基站104执行的操作中的至少一些。
图7是例示根据本文所描述的一些实施方式的基站104中的功能模块的框图。基站104包括寻呼模块732和延迟模块734,寻呼模块被配置成执行如本文所述的与向ue108发送和接收寻呼消息相关联的操作,延迟模块734被配置成如本文所述响应于从ue108接收到等待指示而延迟向ue108重传寻呼消息。
图8是例示被配置成执行根据本文所描述的一个或多个实施方式的操作的ue108的框图。ue108包括处理器电路802、存储器电路810和网络接口820。网络接口820包括无线收发器830,无线收发器被配置成实现无线通信协议,无线通信协议包括但不限于5gnr无线通信网络所支持的协议。处理器电路802可以包括一个或多个数据处理电路,诸如通用和/或专用处理器,例如微处理器和/或数字信号处理器。处理器电路802被配置成执行存储器电路810中的计算机可读程序代码812,以执行在此描述的由ue108执行的操作中的至少一些。
图9是例示根据本文所描述的一些实施方式的ue108中的功能模块的框图。ue108包括寻呼模块932,寻呼模块被配置成发送和从基站104接收寻呼消息,包括发送如本文所述的延迟寻呼消息的能力。ue108还包括响应模块934,响应模块被配置成提供等待指示作为对从基站104接收的寻呼消息的响应,如本文所述。ue108还包括网络分析模块936,网络分析模块936被配置成分析网络,网络诸如ue108和基站104之间的无线电网络,以如本文所述得到关于无线电网络的状况是否将改善的预测。在一些实施方式中,如本文所述,是否延迟对来自基站104的寻呼消息的响应以及发送表示延迟的响应的等待指示消息可以基于由网络分析模块936执行的对无线电网络的分析来执行。
根据发明构思的一些实施方式,一种操作无线通信网络中的用户设备(ue)的方法,所述方法包括:从网络节点接收寻呼消息;以及响应于接收到所述寻呼消息,向所述网络节点发送等待指示,所述等待指示表示对所述寻呼消息的响应的发送的延迟。
在一些实施方式中,所述寻呼消息包括延迟寻呼指示符,所述延迟寻呼指示符表示支持对所述寻呼消息的延迟响应。
在一些实施方式中,所述方法还包括发送表示支持对所述寻呼消息的延迟响应的支持消息。
在一些实施方式中,所述等待指示是作为所述ue和所述网络节点之间的连接过程的一部分来提供的。
在一些实施方式中,所述等待指示包括随机接入信道(rach)前导。
在一些实施方式中,所述等待指示包括随机接入信道(rach)第三消息的一部分。
在一些实施方式中,所述等待指示是作为ue和网络节点之间的随机接入过程的一部分来发送的
在一些实施方式中,所述等待指示是响应于ue从网络节点接收的随机接入信道(rach)随机接入响应来发送的。
在一些实施方式中,所述等待指示是第一等待指示,所述方法还包括:从所述ue向所述网络节点发送第二等待指示。
在一些实施方式中,所述第二等待指示表示基于所述ue和所述网络节点之间的信道状况的进一步延迟。
在一些实施方式中,所述方法还包括:发送表示支持对寻呼消息的延迟响应的注册消息。
在一些实施方式中,所述等待指示的发送是基于所述ue和所述网络节点之间的信道状况的。
根据发明构思的一些实施方式,一种在无线通信网络中使用的ue,所述ue被配置成执行包括以下各项的操作:通过所述无线通信网络从网络节点接收寻呼消息;以及响应于接收到所述寻呼消息,向所述网络节点发送等待指示,所述等待指示表示对所述寻呼消息的响应的发送的延迟。在一些实施方式中,ue包括处理器以及联接到所述处理器的存储器,所述存储器包括在其中实现的计算机可读程序代码。
根据发明构思的一些实施方式,一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括:有形的非暂时计算机可读存储介质,所述有形的非暂时计算机可读存储介质包括在其中实现的计算机可读程序代码,所述计算机可读程序代码包括:用于通过无线通信网络在用户设备(ue)处从网络节点接收寻呼消息的计算机可读代码;以及用于响应于接收到所述寻呼消息而向所述网络节点发送等待指示的计算机可读代码,所述等待指示表示对所述寻呼消息的响应的发送的延迟。
根据发明构思的一些实施方式,一种网络节点的管理针对无线通信网络中的ue的寻呼消息的方法,所述方法包括:向所述无线通信网络中的ue发送所述寻呼消息;从所述ue接收等待指示;以及响应于从所述ue接收到所述等待指示,延迟向所述ue重新发送所述寻呼消息。
在一些实施方式中,所述寻呼消息包括延迟寻呼指示符,所述延迟寻呼指示符表示支持对所述寻呼消息的延迟响应。
在一些实施方式中,响应于确定对所述寻呼消息的响应是容许延迟的,所述寻呼消息包括所述延迟寻呼指示符。
在一些实施方式中,所述无线通信网络包括网络节点,并且所述等待指示是作为所述ue与所述网络节点之间的连接过程的一部分来提供的。
在一些实施方式中,所述等待指示包括随机接入信道(rach)前导。
在一些实施方式中,所述等待指示包括随机接入信道(rach)第三消息的一部分。
在一些实施方式中,所述等待指示是作为所述ue与所述网络节点之间的随机接入过程的一部分来发送的。
在一些实施方式中,所述无线通信网络包括网络节点,并且所述方法还包括响应于从所述网络节点向所述ue发送的随机接入信道(rach)随机接入响应,接收所述等待指示。
在一些实施方式中,所述无线通信网络包括核心网络,并且该方法还包括所述方法还包括:响应于接收到所述等待指示,向所述核心网络发送状态消息,其中,所述状态消息表示所述ue已经提供了等待指示。
在一些实施方式中,所述等待指示是第一等待指示,所述方法还包括:从所述ue接收第二等待指示。
在一些实施方式中,所述第二等待指示表示基于所述ue和所述网络节点之间的信道状况的进一步延迟。
在一些实施方式中,所述方法还包括:从所述ue接收表示支持对所述寻呼消息的延迟响应的注册消息。
在一些实施方式中,所述等待指示基于所述ue和所述网络节点之间的信道状况。
在一些实施方式中,所述等待指示是响应于从网络节点向所述ue发送的所述寻呼消息而接收的。
根据发明构思的一些实施方式,一种无线通信网络中的网络节点,所述网络节点被配置成执行包括以下各项的操作:向所述无线通信网络中的用户设备(ue)发送寻呼消息;从所述ue接收等待指示;以及响应于从所述ue接收到所述等待指示,延迟向所述ue重新发送所述寻呼消息。在一些实施方式中,网络节点包括处理器以及联接到所述处理器的存储器,所述存储器包括在其中实现的计算机可读程序代码。
根据发明构思的一些实施方式,一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括:有形的非暂时计算机可读存储介质,所述有形的非暂时计算机可读存储介质包括在其中实现的计算机可读程序代码,所述计算机可读程序代码包括:配置网络节点以向无线通信网络中的用户设备(ue)发送寻呼消息的计算机可读代码;用于从所述ue接收等待指示的计算机可读代码;以及用于响应于从所述ue接收到所述等待指示而延迟向所述ue重新发送所述寻呼消息的计算机可读代码。
各种实施方式的以上描述中,应了解,本文中所使用的术语仅出于描述特定实施方式的目的,且无意限制本文中所描述的实施方式。除非另外定义,本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。还应当理解,诸如在常用词典中定义的那些术语应当被解释为具有与它们在本说明书和相关技术的上下文中的含义一致的含义,并且将不以理想化或过于正式的意义来解释,除非在此明确地如此定义。
类似的附图标记始终表示类似的的要素。因此,即使在相应的附图中既没有提及也没有描述相同或相似的附图标记,也可以参考其他附图来描述它们。此外,可以参考其他附图来描述未用附图标记表示的元件。
当元件被称为“连接”、“耦合”、“响应”或其变形形式到另一元件时,其可直接连接,耦合或响应于另一元件或可存在中间元件。相反,当元件被称为“直接连接”、“直接耦合”、“直接响应”或其变形形式到另一元件时,不存在中间元件。此外,这里使用的“耦合”、“连接”、“响应”或其变形形式可以包括无线耦合、连接或响应。如本文所用,单数形式“一个”、“一”和“该”也旨在包括复数形式,除非上下文另外明确指出。为了简洁和/或清楚起见,可能不详细描述公知的功能或构造。术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任何和所有组合。
如在此所使用的,术语“包括”、“包含”、“含有”、“具有”、“具备”、“备有”、“有”或其变形形式是开放式的,并且包括一个或多个所陈述的特征、整体、元件、步骤、部件或功能,但不排除一个或多个其他特征、整体、元件、步骤、部件、功能或其组的存在或添加。
在此参考计算机实现的方法、装置(系统和/或装置)和/或计算机程序产品的框图和/或流程图图示来描述示例实施方式。应当理解,框图和/或流程图中的框以及框图和/或流程图中的框的组合可以通过由一个或多个计算机电路执行的计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可以被提供给通用计算机电路,专用计算机电路和/或其他可编程数据处理电路的处理器电路以产生机器,使得经由计算机和/或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令、变换和控制晶体管、存储在存储器位置中的值、以及这样的电路内的其他硬件组件实现在框图和/或流程图块或多个块中指定的功能/动作。从而创建用于实现框图和/或流程图块中指定的功能/动作的装置(功能)和/或结构。
这些计算机程序指令还可以存储在有形的计算机可读介质中,该计算机可读介质可以指示计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作,使得存储在计算机可读介质中的指令产生包括实现框图和/或流程图块中指定的功能/动作的指令的制品。
有形的非暂时性计算机可读介质可以包括电子、磁,光、电磁或半导体数据存储系统,设备或装置。计算机可读介质的更具体的示例将包括以下:便携式计算机磁盘,随机存取存储器(ram)电路、只读存储器(rom)电路、可擦除可编程只读存储器(eprom或闪存)电路、便携式光盘只读存储器(cd-rom)和便携式数字视频盘只读存储器(dvd/蓝光)。
计算机程序指令还可以被加载到计算机和/或其他可编程数据处理设备上,以使得在计算机和/或其他可编程设备上执行一系列操作步骤,从而产生计算机实现的过程,使得在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现框图和/或流程图块中指定的功能/动作的步骤。因此,本公开的实施方式可实施于在例如数字信号处理器的处理器上运行的硬件和/或软件(包含固件,常驻软件,微代码等)中,所述处理器可统称为“电路”、“模块”或其变形形式。
附图中的流程图和框图示出了根据本公开的各个方面的系统,方法和计算机程序产品的可能实现的体系结构,功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个框可以表示代码的模块,段或部分,其包括用于实现指定逻辑功能的一个或多个可执行指令。应当注意,框图和/或流程图图示中的每个框以及框图和/或流程图图示中的框的组合可以由执行指定功能或动作的基于专用硬件的系统或专用硬件和计算机指令的组合来实现。
还应当注意的是,在一些替代实现方式中,方框中指出的功能/动作可以不按流程图中指出的顺序发生。例如,根据所涉及的功能/动作,连续示出的两个框实际上可以基本上同时执行,或者这些框有时可以以相反的顺序执行。此外,可以将流程图和/或框图的给定块的功能分成多个块,和/或可以至少部分地集成流程图和/或框图的两个或更多个块的功能。最后,可以在所示的块之间添加/插入其它块。此外,尽管一些图包括通信路径上的箭头以示出通信的主要方向,但是应当理解,通信可以发生在与所示箭头相反的方向上。
在此结合以上描述和附图公开了许多不同的实施方式。应当理解,不适当地重复和混淆来字面描述和说明这些实施方式的每个组合和子组合。因此,本说明书(包括附图)应被解释为构成对实施方式以及制造和使用它们的方式和过程的各种示例性组合和子组合的完整书面描述,并且应支持对任何这样的组合或子组合的权利要求。在基本上不脱离本发明的原理的情况下,可以对实施方式进行许多变化和修改。所有这些变化和修改都包括在本发明的范围内。