分组移动系统中网络信令负载和/或用户设备功率消耗的优化的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明一般涉及移动通信网络及系统。
【背景技术】
[0002]移动通信网络和系统的详细描述可以在文献中找到，特别诸如在由例如第三代合作伙伴项目(3GPP)的标准化组织发行的技术规范中。
[0003]通常，在这种系统中，用户设备(UE)可接入包括通过无线接入网(RAN)接入的核心网(CN)的移动网络。
[0004]分组移动通信系统的例子包括演进分组系统(EPS)、UMTS等。
[0005]EPS网络例如包括被称为演进分组核心(EPC)的核心网，其可通过称为E-UTRAN的无线接入网接入。图1表示EPS网络的架构的示例(取自3GPP TS 23.401)，其示出了主要网络节点以及网络节点之间的接口。EPS网络节点之间的接口尤其包括UE与称为eNodeB (eNB)的E-UTRAN节点之间的Uu接口以及eNB与称为移动管理实体(MME)的EPC节点之间的Sl-MME接口。
[0006]控制平面信令可以在信令流程期间在UE与eNB之间的Uu接口和eNB与MME之间的Sl-MME接口上交换。特别地，信令流程包括在UE状态转移时执行的信令流程(诸如在从空闲状态到连接状态的转移时执行的服务请求流程，或在从连接状态到空闲状态的转移时执行的信令连接释放流程)、移动性流程(诸如在UE连接状态下执行的切换流程或在UE空闲状态下执行的跟踪区域更新流程)。如果在用户平面中没有足够的UE活动，则UE可从连接状态转移到空闲状态，或者如果在用平户面中再次有UE活动，则UE可从空闲状态转移到连接状态。在3GPP 36.331中特别定义了 UE与eNB之间的RRC信令协议，在3GPP TS36.413中特别定义了 eNB与MME之间的Sl-AP信令协议。
[0007]诸如机器型通信(MTC)或其它移动数据应用通信(例如，即时消息(IM)、社交网络应用等)的新类型的通信正被越来越多地使用。这种新类型的通信具有新的服务要求，诸如频繁的小数据传输、频繁的UE状态转移等。因此，需要新的功能来支持这种新的服务要求，诸如有效支持增加的控制平面信令且对网络和UE功率消耗的影响最小的功能等。更一般地，需要对这种新类型的通信的网络和系统优化。
【发明内容】
[0008]本发明的实施例特别满足了这种需要。
[0009]这些和其它目的在一个方面通过一种用于分组移动系统中的网络信令负载和/或用户设备功率消耗的优化的方法来实现，其中，用户设备UE可接入包括通过无线接入网RAN接入的核心网CN的网络。在该方法中，CN辅助信息被所述CN提供给所述RAN以用于UE，所述CN辅助信息包括在所述CN中基于所述CN对所述UE的业务模式和/或移动性模式的学习而确定的信息，所述CN辅助信息在所述RAN中使用以调整RAN参数，其使得能够控制所述UE的空闲状态与连接状态之间的转移和/或在连接状态下的功率消耗。
[0010]这些和其它目的在其它方面通过被配置为实施这种方法的实体来实现，所述实体特别地(但非排它地)包括RAN实体(诸如E-UTRAN的eNB、或UMTS的RNC)、负责控制平面的CN实体(诸如EPC的MME、或UMTS的SGSN)、负责用户平面的CN实体(诸如EPC的服务网关S-GW或PDN网关P-GW、或UMTS的GGSN)。
【附图说明】
[0011]现在仅通过示例的方式并参考附图，描述根据本发明的实施例的装置和/或方法的某些实施例，其中:
[0012]图1表示EPS网络的架构的示例；
[0013]图2表示用于经历频繁的空闲-活动模式转移的UE的定时的示例；
[0014]图3以简化的方式示出根据本发明的实施例的基于CN辅助信息的使用的流程的示例。
【具体实施方式】
[0015]以下将以诸如EPS的3GPP系统为例对本发明的实施例进行详细描述。但是，应当理解本发明并不限于EPS，还可以应用于除EPS以外的系统(例如，UMTS或由除了 3GPP以外的标准化组织指定的系统)。
[0016]3GPP SA2正在研宄增强机器型和其它移动数据应用通信(3GPP发布12，参见3GPPTR 23.887)。许多移动数据应用(例如，诸如IM或社交网络应用的始终在线移动数据应用)特别地以在UL和DL中传输小而突发的数据分组(即，在分组大小方面)为特征，例如:
[0017]-状态更新消息，用于向用户通知与应用有关的状态更新，例如，诸如FindMe的应用最多每60秒就根据地理位置的变化生成状态更新消息；
[0018]-周期性的保持连接(keep-alive)消息，用于保持应用会话有效并还避免导致IP会话断开的NAT映射期满；
[0019]-1M好友列表中好友的存在信息；
[0020]-根据用户“登记”的用户位置的更新；
[0021]-对用户朋友的“Facebook喜欢”的更新等。
[0022]如果UE在数据的传输完成之后很快被发送到空闲模式，则突发数据传输可导致UE在空闲与连接状态之间频繁地转移。如果UE在连接模式下保持了延长的持续时间，则对UE功率消耗有影响，并且对于切换需要更广泛的控制平面信令。这例如在图2中描述，其对应于3GPP TR 22.801 (非MTC移动数据应用影响)5.2项的图2。
[0023]这种频繁的传输可对网络和UE具有以下的不利影响:
[0024]-RAN(无线接入网)和CN(核心网)中增加的控制平面信令；
[0025]-增加的UE功率消耗。
[0026]3GPP TR 36.862中的RAN2研宄特别针对不同种类的业务分析了 RRC非活动释放定时器和不连续接收(DRX)周期对网络信令(空闲与连接之间的转移)、切换(当使得UE保持在连接状态下较长的RRC释放定时器时额外的切换信令，特别对于移动的UE)和UE功率消耗的影响。RAN2还在Rel-1l (参见3GPP TS 36.300及36.331)中规定了新的UE辅助信息流程，其使UE能够向网络指示功率偏好指示，例如较低的功率消耗，以使eNB能够优化DRX参数及RRC (非活动)释放定时器的设置。
[0027]当前在3GPP SA2中正在研宄解决方案以减少由于突发数据传输或频繁的UE状态转移而造成的信令流程的高频率，例如，RRC信令、寻呼/服务请求流程。
[0028]S2-122787(NEC，3GPP SA2#92)建议监控用户的业务(使用UE中的监控客户端和PLMN中的监控服务器)以学习用户的业务模式，将它们存储在HSS中，并再使用它们以优化在RAN中使用的用户非活动定时器。但是，设计并部署基于单独应用业务模式的确定的解决方案是复杂的，其需要改变UE (UE中的业务监控客户端)，因此不能与传统终端一起使用，并且进一步地通过要求UE向PLMN中的监控服务器发送额外的业务以及要求PLMN中的监控服务器将业务模式上传到HSS中来有助于对无线和核心网络加载。
[0029]正在研宄其它解决方案以最小化终端发送的保持连接消息的数量，例如，通过协调在运行在UE上的所有应用上的保持连接消息，或者通过将某些保持连接控制委托给网络。虽然这对于某些应用将有助于减少突发数据传输的频率，但这将无助于由于其它原因(例如，状态更新、用户位置更新、存在信息更新等)造成的频繁的突发数据传输。
[0030]本发明的实施例特别使得能够避免这种缺陷或解决这种问题。
[0031]在实施例中，分组交换核心网(特别地，移动性管理控制实体，即，MME和SGSN)可以基于以下方面的学习而向无线接入网(E-UTRAN的eNB和UTRAN的RNC)提供辅助信息:业务模式(例如，连续的信令连接之间的时间、移动台始发的业务和/或移动台终止的业务)和/或用户的移动性模式(例如，静止/游动(nomadic)用户相对移动的用户)和/或用户的订阅参数(例如，静止/游动用户)，这种学习使得RAN能够调整/优化应用于用户的RAN参数(DRX周期、RRC用户非活动定时器)，并因此减少空闲状态与连接状态之间的转移频率，最小化网络信令，节省UE电池。
[0032]在实施例中，移动性管理控制实体(S卩，MME和SGSN)充分知道何时建立和释放与UE/RAN的信令连接，并可以利用此信息例如:
[0033]-监控释放上一个信令连接与建立随后的信令连接之间过去的时间。短的持续时间(例如，几秒)会是RAN增加RRC用户非活动定时器的动机；
[0034]-监控空闲模式与连接模式之间的转移频率，并检测具有异常频繁的转移的违规UE ；
[0035]-监控业务是否从UE和/或网络始发或业务从UE和/或网络始发的频繁程度，例如，是否是UE仅仅利用或主要利用移动台始发的通信。具有仅移动台始发的业务或不频繁的移动台终止的业务的UE可例如被配置更长的DRX周期以最