用于非接入層信令的方法和設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一般涉及通信網(wǎng)絡(luò)，并且具體地說(shuō)，涉及通信網(wǎng)絡(luò)中的非接入層NAS信令。
【背景技術(shù)】
[0002]基于第三代合作伙伴項(xiàng)目3GPP發(fā)布的長(zhǎng)期演進(jìn)LTE規(guī)范的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)使用包括“演進(jìn)分組核心”或EPC和“演進(jìn)UMTS地面無(wú)線電接入網(wǎng)絡(luò)”或E-UTRAN的“演進(jìn)分組系統(tǒng)”或EPS。有興趣的讀者可參閱技術(shù)規(guī)范3GPP TS 23.002以了解EPC的體系結(jié)構(gòu)概述，并且可參閱3GPP TS 23.401以了解關(guān)于E-UTRAN接入的EPC體系結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)。此外，3GPP TS36.300提供用于E-UTRAN的實(shí)質(zhì)細(xì)節(jié)。
[0003]為便于理解本討論，注意到E-UTRAN包括稱為增強(qiáng)NodeB，也稱為eNB或eNodeB的基站便足夠了。eNB提供朝向在網(wǎng)絡(luò)中操作的用戶設(shè)備UE的E-UTRA用戶平面和控制平面協(xié)議終止。eNB通過(guò)“X2”接口相互互連，并且通過(guò)“SI”接口與EPC互連。更具體地說(shuō)，eNB借助于Sl-MME接口互連到EPC中的移動(dòng)性管理實(shí)體或MME，并且借助于Sl-U接口互連到EPC中的服務(wù)網(wǎng)關(guān)或S-GW。SI接口支持在給定eNB與EPC內(nèi)相應(yīng)SGW和MME之間的多對(duì)多關(guān)系。
[0004]EPC中的MME作為控制節(jié)點(diǎn)操作，并且在該角色中，它處理在UE與EPC之間的信令。MME的主要功能與經(jīng)非接入層NAS協(xié)議處理的連接管理和承載管理有關(guān)。具體而言，NAS協(xié)議支持用于在LTE網(wǎng)絡(luò)中操作的UE的移動(dòng)性和會(huì)話管理過(guò)程。NAS協(xié)議在UE與EPC之間形成控制平面的最高層，EPC可更簡(jiǎn)單地指核心網(wǎng)絡(luò)或CN。根據(jù)TS 24.301，NAS信令連接是在UE與MME之間的對(duì)等SI模式連接，但此連接包括經(jīng)表示為“LTE-Uu”接口的在E-UTRAN中的空中接口，與UE的無(wú)線電資源控制RRC連接及經(jīng)SI接口的對(duì)應(yīng)SlAP連接。
[0005]雖然TS 24.301提供NAS協(xié)議的詳細(xì)表示，但此處有用的是要注意，NAS的主要功能是支持用于UE的移動(dòng)性和會(huì)話管理過(guò)程，例如，以在UE與CN中的分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)P-Gff之間建立和保持因特網(wǎng)協(xié)議IP連接性。根據(jù)此廣義功能理解，NAS協(xié)議細(xì)分成幾個(gè)類別；即，稱為EMM協(xié)議的EPS移動(dòng)性管理協(xié)議和稱為ESM協(xié)議的EPS會(huì)話管理協(xié)議。
[0006]在UE與PDN之間的IP連接性基于PDN連接，S卩，通過(guò)EPC的S-GW和P-GW及E-UTRAN空中接口支持的EPS承載。ESM協(xié)議支持網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)的EPS承載過(guò)程，包括激活、停用和修改。此外，ESM協(xié)議支持UE啟動(dòng)的事務(wù)過(guò)程，包括I3DN連接建立和斷開(kāi)連接請(qǐng)求、承載資源分配和修改請(qǐng)求及承載釋放請(qǐng)求。
[0007]EMM協(xié)議包括EMM公共過(guò)程、EMM特定過(guò)程和EMM連接管理過(guò)程。EMM連接管理過(guò)程提供各種功能性，包括:網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)的尋呼以向UE指示NAS服務(wù)請(qǐng)求、UE啟動(dòng)的服務(wù)請(qǐng)求以啟動(dòng)NAS信令連接及各種NAS消息的傳輸。EMM公共過(guò)程由網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)，并且包括多個(gè)功能，如這些項(xiàng):全局獨(dú)特臨時(shí)ID的重新分配、安全性模式控制和鑒權(quán)。
[0008]相反，EMM特定過(guò)程由UE啟動(dòng)，并且包括用于附連EPS和與EPC分離的附連/分離過(guò)程。EMM特定過(guò)程也提供跟蹤功能性，其中，EPC保持了解網(wǎng)絡(luò)內(nèi)閑置模式UE的位置。跟蹤功能性是基于被分成幾個(gè)跟蹤區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)，其中，E-UTRAN中小區(qū)或eNB的不同子集和MME與S-GW的相關(guān)聯(lián)子集表示不同跟蹤區(qū)域。UE檢測(cè)到它已進(jìn)入新跟蹤區(qū)域時(shí)，它將跟蹤區(qū)域更新TAU消息發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)。也可根據(jù)TAU計(jì)時(shí)器定期發(fā)送TAU消息。
[0009]附連、分離和TAU過(guò)程及某些其它NAS過(guò)程是為在UE與EPC之間交換特定信息的目的而執(zhí)行，并且之后無(wú)任何其它NAS或用戶平面過(guò)程。此類NAS過(guò)程生成大量的信令業(yè)務(wù)，并且消耗UE的電池壽命。已采取某些步驟以降低在單獨(dú)UE與EPC之間進(jìn)行的此類型NAS信令量。例如，可為UE配給跟蹤區(qū)域指示符TAI列表。僅在UE進(jìn)入被識(shí)別為未在其TAI列表中的跟蹤區(qū)域中的小區(qū)時(shí)，它又執(zhí)行TAU過(guò)程。旨在降低此類NAS信令量的另一方法組合了跟蹤區(qū)域更新和位置區(qū)域更新。
[0010]然而，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、部署和使用中的某些趨勢(shì)產(chǎn)生了小區(qū)的數(shù)量增大和UE或其它無(wú)線裝置的數(shù)量增大的網(wǎng)絡(luò)，這又意味著將更頻繁地要求更多NAS信令。這些趨勢(shì)的示例包括在消耗者和工業(yè)市場(chǎng)中大量的無(wú)線裝置，并且特別是新興的機(jī)器類型的裝置，它們使用無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)以便在機(jī)器類型裝置與其相應(yīng)機(jī)器到機(jī)器M2M服務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)之間輸送機(jī)器類型通信。
[0011]另一示例趨勢(shì)是網(wǎng)絡(luò)“致密化”，這基于使用網(wǎng)絡(luò)基站的更密集布置以改進(jìn)覆蓋和增大數(shù)據(jù)率。“異類”網(wǎng)絡(luò)的增大使用表示另一示例趨勢(shì)。與僅通過(guò)添加更多寬域基站來(lái)改進(jìn)覆蓋的網(wǎng)絡(luò)致密化相比，異類網(wǎng)絡(luò)在經(jīng)濟(jì)上具有吸引力。相反，基于添加與用于提供寬域蜂窩無(wú)線電連接性的“普通”網(wǎng)絡(luò)基站或接入點(diǎn)相比，一般是更低功率和更低復(fù)雜性的另外接入點(diǎn)，異類網(wǎng)絡(luò)改進(jìn)覆蓋和/或提供更高數(shù)據(jù)率服務(wù)。
[0012]在示例異類網(wǎng)絡(luò)中，一個(gè)或更多個(gè)宏或大區(qū)域小區(qū)覆蓋有一般經(jīng)常稱為“微微”小區(qū)的一個(gè)或更多個(gè)更小的小區(qū)，以表示與宏小區(qū)覆蓋區(qū)域相比其相對(duì)小的覆蓋區(qū)域。微微小區(qū)可用作提供更高數(shù)據(jù)率服務(wù)的熱點(diǎn)，和/或可用于擴(kuò)展宏小區(qū)覆蓋區(qū)域以填充宏小區(qū)覆蓋間隙。其它微微小區(qū)可通過(guò)諸如家庭eNB等封閉訂戶群組操作。更普通地說(shuō)，異類網(wǎng)絡(luò)包括基站或接入點(diǎn)類型的混合，其中，可通過(guò)以下任何一項(xiàng)或更多項(xiàng)區(qū)分接入點(diǎn)類型:不同接入點(diǎn)功率和/或?qū)?yīng)小區(qū)大小及不同無(wú)線電接入技術(shù)或MT。
[0013]例如，諸如LTE E-UTRAN等3GPP無(wú)線電接入網(wǎng)絡(luò)RAN覆蓋有諸如由一個(gè)或更多個(gè)W1-Fi網(wǎng)絡(luò)提供的非3GPP RAN，這已為人所熟知。3GPP RAN可被視為直接耦合到核心網(wǎng)絡(luò)并且與其協(xié)調(diào)的第一接入網(wǎng)絡(luò)，而W1-Fi網(wǎng)絡(luò)可被視為可與核心網(wǎng)絡(luò)具有或不具有任何集成的第二接入網(wǎng)絡(luò)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]對(duì)于在包括第一接入網(wǎng)絡(luò)和相關(guān)聯(lián)核心網(wǎng)絡(luò)的通信網(wǎng)絡(luò)中操作的目標(biāo)無(wú)線裝置，本文中的教導(dǎo)有利地提供用于有條件地選擇用于在通信網(wǎng)絡(luò)與目標(biāo)無(wú)線裝置之間交換NAS信令的第二接入網(wǎng)絡(luò)。第二接入網(wǎng)絡(luò)的有條件使用從第一接入網(wǎng)絡(luò)卸載了此類信令。第二接入網(wǎng)絡(luò)不同于第一接入網(wǎng)絡(luò)，并且可與或不與核心網(wǎng)絡(luò)集成，但第一接入網(wǎng)絡(luò)和/或相關(guān)聯(lián)核心網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)配置成通過(guò)第二接入網(wǎng)絡(luò)有條件地路由提供某些NAS信令，這些NAS信令按常規(guī)將經(jīng)第一接入網(wǎng)絡(luò)輸送。在示例中，第一接入網(wǎng)絡(luò)是3GPP RAN，并且核心網(wǎng)絡(luò)是3GPP核心網(wǎng)絡(luò)，而第二接入網(wǎng)絡(luò)是非3GPP RAN，如W1-Fi網(wǎng)絡(luò)。
[0015]網(wǎng)絡(luò)側(cè)的示例實(shí)現(xiàn)包括在配置用于在包括核心網(wǎng)絡(luò)和第一接入網(wǎng)絡(luò)的通信網(wǎng)絡(luò)中操作的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的NAS信令的方法。方法包括有條件地選擇用于在通信網(wǎng)絡(luò)與目標(biāo)無(wú)線裝置之間交換NAS信令的第二接入網(wǎng)絡(luò)。此處，第二接入網(wǎng)絡(luò)不同于第一接入網(wǎng)絡(luò)，并且NAS信令與相對(duì)于包括第一接入網(wǎng)絡(luò)的通信網(wǎng)絡(luò)，目標(biāo)無(wú)線裝置的移動(dòng)性管理或會(huì)話管理有關(guān)。在本上下文中，方法包括在選擇第二接入網(wǎng)絡(luò)時(shí)經(jīng)第二接入網(wǎng)絡(luò)與目標(biāo)無(wú)線裝置交換NAS信令，并且在未選擇第二接入網(wǎng)絡(luò)時(shí)經(jīng)第一接入網(wǎng)絡(luò)與目標(biāo)無(wú)線裝置交換NAS信令。
[0016]在有關(guān)示例中，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)配置用于在包括核心網(wǎng)絡(luò)和第一接入網(wǎng)絡(luò)的通信網(wǎng)絡(luò)中的操作。在一個(gè)實(shí)現(xiàn)中，通信網(wǎng)絡(luò)是第三代合作伙伴項(xiàng)目3GPP網(wǎng)絡(luò)，其中，核心網(wǎng)絡(luò)是3GPP核心網(wǎng)絡(luò)，并且第一接入網(wǎng)絡(luò)是相關(guān)聯(lián)的3GPP RAN。節(jié)點(diǎn)可在RAN中實(shí)現(xiàn)，例如集成在RAN中的3GPP基站中或與其相關(guān)聯(lián)，或者可在核心網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)，例如，集成在諸如移動(dòng)性管理實(shí)體等核心網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中或與其相關(guān)聯(lián)。
[0017]無(wú)論其特定位置如何，在示例實(shí)施例中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)包括配置用于經(jīng)第一接入網(wǎng)絡(luò)在通信網(wǎng)絡(luò)與目標(biāo)無(wú)線裝置之間交換NAS信令的第一通信接口，其中，NAS信令與在第一接入網(wǎng)絡(luò)的上下文中目標(biāo)無(wú)線裝置的移動(dòng)性管理或會(huì)話管理有關(guān)。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)還包括第二通信接口，第二通信接口配置用于經(jīng)與第一接入網(wǎng)絡(luò)不同的第二接入網(wǎng)絡(luò)在通信網(wǎng)絡(luò)與目標(biāo)裝置之間交換NAS信令。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)還包括與第一和第二通信接口操作性相關(guān)聯(lián)的處理電路。
[0018]處理電路配置成有條件地選擇用于在通信網(wǎng)絡(luò)與目標(biāo)無(wú)線裝置之間交換NAS信令的第二接入網(wǎng)絡(luò)，并且在選擇第二接入網(wǎng)絡(luò)時(shí)經(jīng)第二接入網(wǎng)絡(luò)與目標(biāo)無(wú)線裝置交換NAS信令。處理電路還配置成在未選擇第二接入網(wǎng)絡(luò)時(shí)經(jīng)第一接入網(wǎng)絡(luò)與目標(biāo)無(wú)線裝置交換NAS信令。
[0019]在網(wǎng)絡(luò)側(cè)教導(dǎo)的又一方面，本文中設(shè)想了支持第二接入網(wǎng)絡(luò)的有條件使用以便經(jīng)配置用于在通信網(wǎng)絡(luò)中操作的NAS服務(wù)器，在通信網(wǎng)絡(luò)與目標(biāo)無(wú)線裝置之間交換NAS信令，通信網(wǎng)絡(luò)包括第一接入網(wǎng)絡(luò)和核心網(wǎng)絡(luò)。在示例實(shí)施例中的NAS服務(wù)器包括配置用于經(jīng)與第一接入網(wǎng)絡(luò)不同的第二接入網(wǎng)絡(luò)，輸送在通信網(wǎng)絡(luò)與目標(biāo)裝置之間交換的NAS信令的通信接口，并且還包括與通信接口操作性相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或更多個(gè)處理電路。
[0020]一個(gè)或更多個(gè)處理電路配置成將如經(jīng)第二接入網(wǎng)絡(luò)從目標(biāo)無(wú)線裝置發(fā)送的進(jìn)入NAS信令轉(zhuǎn)發(fā)到第一接入網(wǎng)絡(luò)內(nèi)或核心網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。此轉(zhuǎn)發(fā)是基于讀取在進(jìn)入NAS信令中包括的節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)符。對(duì)應(yīng)地，一個(gè)或更多個(gè)處理電路配置成經(jīng)第二接入網(wǎng)絡(luò)向目標(biāo)無(wú)線裝置轉(zhuǎn)發(fā)如從網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)發(fā)送以便經(jīng)第二接入網(wǎng)絡(luò)輸送到目標(biāo)無(wú)線裝置的外出NAS信令。外出NAS信令的此轉(zhuǎn)發(fā)是基于在通信網(wǎng)絡(luò)中目標(biāo)無(wú)線裝置的身份與第二接入網(wǎng)絡(luò)中目標(biāo)無(wú)線裝置的路由選擇地址之間保持映射的NAS服務(wù)器。
[0021]對(duì)于裝置側(cè)教導(dǎo)，一個(gè)實(shí)施例包括在通信網(wǎng)絡(luò)中操作的無(wú)線裝置中處理NAS信令的方法，通信網(wǎng)絡(luò)包括第一接入網(wǎng)絡(luò)和核心網(wǎng)絡(luò)。方法包括經(jīng)與第一接入網(wǎng)絡(luò)不同但以通信方式直接或間接鏈接到通信網(wǎng)絡(luò)的第二接入網(wǎng)絡(luò)，接收進(jìn)入NAS信令。此處，進(jìn)入NAS信令與相對(duì)于第一接入網(wǎng)絡(luò)，目標(biāo)無(wú)線裝置的移動(dòng)性管理或會(huì)話管理有關(guān)。方法包括從進(jìn)入NAS信令提取進(jìn)入NAS消息，并且將進(jìn)入NAS消息傳遞到無(wú)線裝置的NAS處理層，以及經(jīng)NAS處理層處理進(jìn)入NAS消息。
[0022]在對(duì)應(yīng)示例實(shí)施例中，無(wú)線裝置配置用于在包括第一接入網(wǎng)絡(luò)和核心網(wǎng)絡(luò)的通信網(wǎng)絡(luò)中的操作。無(wú)線裝置包括配置用于與第一接入網(wǎng)絡(luò)的操作的第一通信接口和配置用于與不同于第一接入網(wǎng)絡(luò)的第二接入網(wǎng)絡(luò)的操作的第二通信接口。示例無(wú)線裝置還包括與第一和第二通信接口操作性相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或更多個(gè)處理電路。
[0023]一個(gè)或更多個(gè)處理電路配置成經(jīng)第二接入網(wǎng)絡(luò)接收進(jìn)入NAS信令，其中，進(jìn)入NAS信令與相對(duì)于第一接入網(wǎng)絡(luò)，目標(biāo)無(wú)線裝置的移動(dòng)性管理或會(huì)話管理有關(guān)。例如，NAS信令涉及會(huì)話和/或移動(dòng)性管理過(guò)程，就承載和/或相對(duì)于跟蹤、位置或路由選擇區(qū)域而言，這些過(guò)程涉及第一接入網(wǎng)絡(luò)。一個(gè)或更多個(gè)處理電路還配置成如在一個(gè)或更多個(gè)處理電路中實(shí)現(xiàn)的一樣，從進(jìn)入NAS信令提取進(jìn)入NAS消息，并且將進(jìn)入NAS消息傳遞到無(wú)線裝置的NAS處理層，以及經(jīng)NAS處理層處理進(jìn)入NAS消息。
[0024]當(dāng)然，本發(fā)明并不限于上述特性和優(yōu)點(diǎn)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在閱讀以下詳細(xì)說(shuō)明并查看附圖時(shí)將認(rèn)識(shí)到其它特性和優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1是根據(jù)本文中的教導(dǎo)，配置用于NAS信令的通信網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)實(shí)施例的框圖。
[0026]圖2是根據(jù)本文中的教導(dǎo)，配置用于NAS信令的通信網(wǎng)絡(luò)的另一實(shí)施例的框圖。
[0027]圖3是配置用于NAS信令的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的一個(gè)實(shí)施例的框圖。
[0028]圖4是在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的NAS信令的方法的一個(gè)實(shí)施例的邏輯流程圖。
[0029]圖5是根據(jù)本文中的教導(dǎo)，配置用于NAS信令的通信網(wǎng)絡(luò)的另一實(shí)施例的框圖。
[0030]圖6是在無(wú)線裝置的NAS信令的方法的一個(gè)實(shí)施例的邏輯流程圖。
[0031]圖7是圖6中介紹的邏輯流程圖的繼續(xù)。
[0032]圖8是根據(jù)本文中的教導(dǎo)，配置用于NAS信令的無(wú)線裝置的一個(gè)實(shí)施例的框圖。
[0033]圖9是根據(jù)本文中的教導(dǎo)，配置用于NAS信令的因特網(wǎng)協(xié)議IP服務(wù)器的一個(gè)實(shí)施例的框圖。
[0034]圖10-13是根據(jù)如本文中教導(dǎo)的NAS信令的各種實(shí)現(xiàn)的示例協(xié)議棧的圖形。
【具體實(shí)施方式】
[0035]圖1示出配置用于在包括縮寫(xiě)為“CN 14”的核心網(wǎng)絡(luò)14，并且還包括縮寫(xiě)為“第一 AN 16”的第一接入網(wǎng)絡(luò)16的通信網(wǎng)絡(luò)12中的操作的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)10。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)10有利地配置成有條件地選擇示為“第二 AN 18”的第二接入網(wǎng)絡(luò)，以用于在通信網(wǎng)絡(luò)12與圖中示為“WD 20”的目標(biāo)無(wú)線裝置20之間交換某些NAS信令。也就是說(shuō)，對(duì)于按常規(guī)將經(jīng)第一 AN16輸送的至少一些NAS信令，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)10有條件地使用第二 AN 18以輸送此類信令，由此從第一 AN 16卸載該信令。
[0036]相應(yīng)地，圖形示出在無(wú)線裝置20與通信網(wǎng)絡(luò)12之間NAS信令的交換，其中，該信令表示為相對(duì)于第一 AN 16交換-其中，“WRT”表示“相對(duì)于”。此類信令可按常規(guī)使用第一AN 16或者至少在有條件的基礎(chǔ)上，根據(jù)本文中的教導(dǎo)經(jīng)第二 AN 18輸送。將主題NAS信令表征為相對(duì)于第一 AN 16意味著NAS信令暗不第一 AN 16。此外，所