CN104813641A - 用于对移动站上运行的应用的“保活”消息频率进行协商的方法与装置 - Google Patents

用于对移动站上运行的应用的“保活”消息频率进行协商的方法与装置 Download PDF

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Abstract

描述了一种用于对在无线发射/接收单元(WTRU)上运行的应用的“保活”消息频率进行协商的方法与装置。节点可以包括协商与同步功能(NSF)，该功能配置用于收集包括应用服务器所需的针对运行在WTRU上的不同应用的保活消息频率的信息，并且将保活消息频率协商请求消息发送给应用服务器以代表WTRU针对每个应用协商更合适的频率。节点可以进一步包括缓冲与缓存功能(BCF)，配置用于缓存及缓冲应用的特定属性，包括每个应用是否需要向相关的应用服务器发送周期性保活消息的标示。节点可以为分组数据网络网关、协商及缓存网关、或者服务网关。

Description

用于对移动站上运行的应用的“保活”消息频率进行协商的方法与装置
相关申请的交叉引用
本申请要求2012年10月22日提交的美国临时专利申请序列号No.61/716,679的权益，该申请的全部内容以引用的方式结合于此。
背景技术
当今，存在成百上千的用于移动设备的移动数据应用，包括机器型通信(MTC)应用与非MTC应用。许多这些应用可以利用移动宽带连接为无线发射/接收单元(WTRU)，(即移动站)的用户提供各种类型的通信。
一些现有的“一直在线”的移动数据应用，如即时消息传递(IM)、社交网络应用、警报与监视系统等，目前给操作者网络带来挑战。通常来说，WTRU上运行的移动数据应用可能涉及通过操作者网络与设置在因特网中的应用服务器(AS)的交互通信。
AS与移动数据应用可以周期性地交换“心跳”消息(也称之为“保活”消息)以维持应用会话活跃并且也避免网络地址转换(NAT)映射到期，映射到期可能造成进行中的因特网协议(IP)会话断开。除周期性保活消息之外，应用还可以生成频率状态更新消息以通知WTRU用户关于与应用相关的状态更新，(如即时消息传递(IM)好友列表中的好友的在线信息、基于用户“签到”的用户位置更新、对该WTRU用户的朋友的“脸书(Facebook)喜好”更新等)。
但是，这些与运行在众多WTRU上的不同应用相关的保活消息以及状态更新消息可能对这些WTRU的电源寿命带来相当大的损耗。而且，可能因这些消息在核心网中产生巨大的信令流量拥堵。
发明内容
描述了一种用于对在无线发射/接收单元(WTRU)上运行的应用的“保活”消息频率进行协商的方法与装置。节点可以包括协商与同步功能(NSF)，该功能配置用于收集包括应用服务器所需的针对运行在WTRU上的不同应用的保活消息频率的信息，并且可以将保活消息频率协商请求消息发送给应用服务器以代表WTRU针对每个应用协商更合适的频率。节点可以进一步包括缓冲与缓存功能(BCF)，配置用于缓存及缓冲应用的特定属性，包括每个应用是否需要向相关的应用服务器发送周期性保活消息的标示。节点可以为分组数据网络网关、协商及缓存网关、或者服务网关。
附图说明
更具体的了解以示例方式结合附图由下文描述得到，其中：
图1A示出了可于其中实施一个或多个已公开的实施例的示例性通信系统；
图1B示出了可于图1A中示出的通信系统中使用的示例性无线发射/接收单元(WTRU)；
图1C示出了可于图1A中示出的通信系统中使用的示例性无线电接入网络与示例性核心网(CN)；
图2示出了长期演进(LTE)全球架构的示例；
图3示出了非机器型通信(非-MTC)与MTC应用的一般架构的示例；
图4示出了保活消息对于电源寿命的影响的示例；
图5示出了当WTRU经历频繁的空闲-活跃状态转换问题时的时序的示例；
图6示出了由移动数据应用状态更新与保活消息造成的信令失效和减少的电源寿命的示例；
图7示出了分组数据网络网关(P-GW)中的协商与同步功能(NSF)及缓冲与缓存功能(BCF)的示例；
图8A和8B示出了P-GW中的BCF及策略控制与计费规则功能(PCRF)中的NSF的示例；
图9A示出了协商与缓存网关(NC-GW)中NSF与BCF的示例，该协商与缓存网关与服务网关(S-GW)、P-GW、PCRF和因特网相互连接；以及
图9B示出了与P-GW相互连接的NC-GW中的NSF和BCF的示例；
图10示出了P-GW转发的源自WTRU或目标至WTRU的消息属性的示例；
图11示出了WTRU上的应用的信息的示例；
图12示出了对NSF执行协商可能有用的信息的示例；
图13示出了保活消息频率协商请求消息的示例；
图14示出了保活消息频率协商响应消息的示例；
图15示出了频率协商程序的消息流示意图的示例；
图16示出了已更新频率告知消息的示例；
图17示出了已更新频率告知程序的示例；
图18为移动始呼(MO)保活消息频率协商与更新程序的示例的流程图；
图19示出了简化的频率协商请求消息的示例；
图20为当多个应用服务器同意一个MO保活消息频率时的频率更新程序的流程图的示例；
图21A、21B和21C一起为当多个MO保活消息频率被多个应用服务器同意并且被划分至群组时，频率更新程序的流程图的示例；
图22示出了NSF发送的MO保活消息减少请求消息的示例；
图23示出了WTRU发送的MO保活消息减少响应消息的示例；
图24示出了NSF启动的MO保活消息减少程序的示例性消息流；
图25示出了WTRU发送的MO保活消息减少请求消息的示例；以及
图26示出了WTRU启动的MO保活消息减少程序的示例性消息流。
具体实施例
图1A示出了可于其中实施一个或多个已公开的实施例的示例通信系统100。通信系统100可以为多址接入系统，其向多个无线用户提供诸如语音、数据、视频、消息传递、广播等内容。通信系统100可以使多个无线用户通过系统资源(包括无线带宽)的共享来访问此类内容。例如，通信系统100可使用一种或多种信道接入方法，诸如码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、正交FDMA(OFDMA)、单载波FDMA(SC-FDMA)等等。
如图1A所示，通信系统100可以包括无线发射/接收单元(WTRU)102a、102b、102c、102d、无线电接入网(RAN)104、核心网106、公共交换电话网(PSTN)108、因特网110和其他网络112，但是应该理解的是公开的实施例考虑到了任何数量的WTRU、基站、网络和/或网络元件。WTRU 102a、102b、102c、102d中的每一个可以是配置为在无线环境中进行操作和/或通信的任何类型的设备。作为示例，WTRU 102a、102b、102c、102d可以被配置为发射和/或接收无线信号并且可以包括用户设备(UE)、移动台、固定或移动用户单元、寻呼机、蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、智能电话、笔记本电脑、上网本、个人计算机、无线传感器、消费性电子产品等等。
通信系统100还可以包括基站114a和基站114b。基站114a、114b中的每一个可以是被配置为无线连接WTRU 102a、102b、102c、102d中的至少一个的任何类型的设备，以促进对一个或更多通信网络(例如CN 106、因特网110和/或其他网络112)的接入。作为示例，基站114a、114b可以是基站收发信台(BTS)、节点B、演进型节点B(e节点B)、家用节点B(HNB)、家用e节点B(HeNB)、站点控制器、接入点(AP)、无线路由器等等。虽然基站114a、114b各自被描述为单独的元件，但是应该理解的是基站114a、114b可以包括任何数量的互连的基站和/或网络元件。
基站114a可以是RAN 104的一部分，所述RAN 104还可包括其他基站和/或网络元件(未示出)，例如基站控制器(BSC)、无线电网络控制器(RNC)、中继节点等等。基站114a和/或基站114b可被配置为在特定地理区域内传送和/或接收无线信号，所述特定地理区域可被称作小区(未示出)。所述小区可进一步划分为小区扇区。例如，与基站114a相关的小区可划分为三个扇区。因而，在一个实施例中，基站114a可包括三个收发信机，即小区的每个扇区使用一个收发信机。在另一个实施例中，基站114a可使用多输入多输出(MIMO)技术，并且，因此，可针对小区的每个扇区使用多个收发信机。
基站114a、114b可通过空中接口116与WTRU 102a、102b、102c、102d中的一个或多个通信，所述空中接口116可以是任何适当的无线通信链路(例如，射频(RF)、微波、红外线(IR)、紫外线(UV)、可见光等等)。可利用任何适当的无线电接入技术(RAT)建立空中接口116。
更具体地，如上所述，通信系统100可以是多址接入系统并且可以使用一种或多种信道接入方案，诸如CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC-FDMA等等。例如，RAN 104中的基站114a和WTRU 102a、102b、102c可以实现例如通用移动电信系统(UMTS)陆地无线电接入(UTRA)的无线电技术，其可以使用宽带CDMA(WCDMA)来建立空中接口116。WCDMA可以包括通信协议，例如高速分组接入(HSPA)和/或演进型HSPA(HSPA+)。HSPA可以包括高速下行链路分组接入(HSDPA)和/或高速上行链路分组接入(HSUPA)。
在另一个实施例中，基站114a和WTRU 102a、102b、102c可实现例如演进型UTRA(E-UTRA)的无线电技术，其可以使用长期演进(LTE)和/或高级LTE(LTE-A)来建立空中接口116.
在其他实施例中，基站114a和WTRU 102a、102b、102c可实现无线电技术，例如IEEE 802.16(即，全球互通微波存取(WiMAX))、CDMA2000、CDMA20001X、CDMA2000演进-数据优化(EV-DO)、临时标准2000(IS-2000)、临时标准95(IS-95)、临时标准856(IS-856)、全球移动通信系统(GSM)、GSM演进的增强型数据速率(EDGE)、GSM/EDGE RAN(GERAN)等等。
图1A中的基站114b可以是无线路由器、HNB、HeNB或AP，例如，并且可以利用任何适当的RAT来促进局部区域中的无线连接，例如商业场所、住宅、车辆、校园等地方。在一个实施例中，基站114b和WTRU102c、102d可以实现例如IEEE 802.11的无线电技术来建立无线局域网(WLAN)。在另一个实施例中，基站114b和WTRU 102c、102d可以实现例如IEEE 802.15的无线电技术来建立无线个域网(WPAN)。在又一个实施例中，基站114b和WTRU 102c、102d可以利用基于蜂窝的RAT(例如，WCDMA、CDMA2000、GSM、LTE、LTE-A等)建立微微小区或毫微微小区。如图1A所示，基站114b可以具有至因特网110的直接连接。因此，基站114b可以不必经由CN 106而接入因特网110。
RAN 104可以与CN 106通信，所述CN 106可以是被配置用于向WTRU 102a、102b、102c、102d中的一个或更多提供语音、数据、应用、和/或通过网络协议的语音(VoIP)服务的任何类型的网络。例如，CN 106可以提供呼叫控制、计费服务、基于移动位置的服务、预付费呼叫、因特网连接、视频分配等等，和/或执行高级安全功能，例如用户认证。虽然图1A中未示出，但应该理解的是RAN 104和/或CN 106可以与使用和RAN104相同的RAT或不同RAT的其他RAN进行直接或间接的通信。例如，除了连接到正在使用E-UTRA无线电技术的RAN 104之外，CN 106还可以与使用GSM无线电技术的另一个RAN(未示出)通信。
核心网106还可以充当WTRU 102a、102b、102c、102d接入到PSTN108、因特网110和/或其他网络112的网关。PSTN 108可以包括提供普通老式电话服务(POTS)的电路交换电话网络。因特网110可以包括使用公共通信协议的互联计算机网络和设备的全球系统，所述协议例如有TCP/IP套件中的传输控制协议(TCP)、用户数据报协议(UDP)和网际协议(IP)。网络112可以包括其他服务提供商拥有和/或操作的有线或无线的通信网络。例如，网络112可以包括连接到一个或更多RAN中的另一个CN，该RAN可以使用和RAN 104相同的RAT或不同的RAT。
通信系统100中，WTRU 102a、102b、102c、102d中的一些或全部可以包括多模式能力，即WTRU 102a、102b、102c、102d可以包括用于在不同无线链路上与不同无线网络进行通信的多个收发信机。例如，图1A中示出的WTRU 102c可被配置为与基站114a通信，所述基站114a可以使用基于蜂窝的无线电技术，以及与基站114b通信，所述基站114b可以使用IEEE 802无线电技术。
图1B示出了可于图1A中所示的通信系统100中使用的示例性WTRU102。如图1B所示，WTRU 102可以包括处理器118、收发信机120、发射/接收元件(例如天线)122、扬声器/麦克风124、键盘126、显示器/触摸板128、不可移动存储器130、可移动存储器132、电源134、全球定位系统(GPS)芯片组136和外围设备138。应该理解的是WTRU 102可以在保持与实施例一致的同时，包括前述元件的任何子组合。
处理器118可以是通用处理器、专用处理器、常规处理器、数字信号处理器(DSP)、微处理器、与DSP核相关联的一个或更多微处理器、控制器、微控制器、专用集成电路(ASIC)、场可编程门阵列(FPGA)电路、集成电路(IC)、状态机等等。处理器118可执行信号编码、数据处理、功率控制、输入/输出处理、和/或任何使WTRU 102能够在无线环境中运行的其他功能。处理器118可以耦合到收发信机120，所述收发信机120可耦合到发射/接收元件122。虽然图1B将处理器118和收发信机120绘示为单独的部件，但是处理器118和收发信机120可以一同集成在电子封装或芯片中。
发射/接收元件122可以被配置为通过空中接口116将信号传送到、或接收自基站(例如，基站114a)。例如，在一个实施例中，发射/接收元件122可以是配置成用于传送和/或接收RF信号的天线。在另一个实施例中，发射/接收元件122可以是被配置成用于传送和/或接收例如IR、UV或可见光信号的发射器/检测器。在又一个实施例中，发射/接收元件122可以配置用于传送和接收RF和光信号两者。发射/接收元件122可以配置为传送和/或接收无线信号的任何组合。
此外，虽然在图1B中将发射/接收元件122绘示为单独的元件，但是WTRU 102可以包括任意数量的发射/接收元件122。更具体地，WTRU 102可以使用MIMO技术。因此，在一个实施例中，WTRU 102可以包括用于通过空中接口116传送并接收无线信号的两个或更多个发射/接收元件122(例如，多个天线)。
收发信机120可以配置为调制将由发射/接收元件122传送的信号，以及配置为解调发射/接收元件122接收的信号。如上所述，WTRU 102可以具有多模式能力。因此，收发信机120可以包括使WTRU 102能够经由多个RAT通信的多个收发信机，所述多个RAT例如为UTRA和IEEE802.11。
WTRU 102的处理器118可以耦合到下述设备，并且可以从下述设备中接收用户输入数据：扬声器/麦克风124、键盘126，和/或显示器/触摸板128(例如，液晶显示器(LCD)显示单元或有机发光二极管(OLED)显示单元)。处理器118还可以将用户数据输出到扬声器/麦克风124、键盘126和/或显示器/触摸板128。此外，处理器118可以从任何类型的适当的存储器，例如不可移动存储器130和/或可移动存储器132，访问信息，并且可以将数据存储到所述存储器中。不可移动存储器130可以包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬盘、或任何其他类型的存储器储存设备。可移动存储器132可以包括用户标识模块(SIM)卡、记忆棒、安全数字(SD)存储卡等等。在其他的实施例中，处理器118可以从未物理设置在WTRU 102，例如服务器或家用计算机(未示出)上的存储器访问信息，并且可以将数据存储在该存储器。
处理器118可以从电源134接收电能，并且可以配置为WTRU 102中的其他组件分配和/或控制电能。电源134可以是任何适当的给WTRU 102供电的设备。例如，电源134可以包括一个或更多干电池(例如，镍镉(NiCd)、镍锌(NiZn)、镍氢(NiMH)、锂离子(Li-ion)等等)，太阳能电池，燃料电池等等。
处理器118还可以耦合到GPS芯片组136，所述GPS芯片组136可以配置为提供关于WTRU 102当前位置的位置信息(例如，经度和纬度)。除来自GPS芯片组136的信息或作为其替代，WTRU 102可以通过空中接口116从基站(例如，基站114a、114b)接收位置信息，和/或基于从两个或更多个邻近基站接收到的信号的时机确定其位置。WTRU 102在保持与实施例相一致的同时，可以通过任何适当的位置确定方法获得位置信息。
处理器118可以进一步耦合到其他外围设备138，所述外围设备138可以包括一个或更多提供附加特性、功能和/或有线或无线连接的软件和/或硬件模块。例如，外围设备138可以包括加速计、电子罗盘、卫星收发信机、数字相机(用于照片或视频)、通用串行总线(USB)端口、振动设备、电视收发器、免提耳机、蓝牙模块、调频(FM)无线电单元、数字音乐播放器、媒体播放器、视频游戏机模块、因特网浏览器等等。
图1C示出了可在图1A中示出的通信系统100中使用的示例性RAN104与示例性CN 106。如上所述，RAN 104可应用E-UTRA无线电技术通过空中接口116与WTRU 102a、102b和102c通信。RAN 104还可以与CN106通信。
RAN 104可包括eNB 140a、140b、140c，但是可以理解的是RAN 104可在保持与实施例相一致的同时，包括任何数量的eNB。所述eNB 140a、140b、140c可各自包括一个或更多收发信机，用于通过空中接口116与WTRU 102a、102b、102c通信。在一个实施方式中，eNB 140a、140b、140c可实现MIMO技术。因而，eNB 140a，例如，可使用多个天线将无线信号传送到WTRU 102a，并且从WTRU 102a中接收无线信号。
eNB 140a、140b和140c中的每一个可与特定小区(未示出)相关联，并可以配置为处理无线电资源管理决定、切换决定、上行链路和/或下行链路中的用户调度等等。如图1C所示，eNB 140a、140b、140c可通过X2接口彼此通信。
图1C中示出的CN 106可包括移动管理实体(MME)142、服务网关144和分组数据网络(PDN)网关146。虽然前述的每个元件描述为CN106的一部分，但是应该理解的是这些元件中的任何一个都可为除CN运营商之外的实体所拥有和/或操作。
MME 142可经由S1接口连接到RAN 104中的eNB 140a、140b和140c的每一个，并且可以充当控制节点。例如，MME 142可负责认证WTRU 102a、102b、102c的用户，承载激活/去激活，在WTRU 102a、102b、102c的初始附着期间选择特定服务网关，等等。MME 142还可以为在RAN 104与使用其他无线电技术(例如GSM或WCDMA)的其他RAN(未示出)之间的切换提供控制平面功能。
服务网关144可经由S1接口连接到RAN 104中eNB 140a、140b、140c的每一个。服务网关144通常可以向/自WTRU 102a、102b、102c路由并且转发用户数据分组。服务网关144还可以执行其他功能，例如在eNB之间切换期间锚定用户平面，在下行链路数据可用于WTRU 102a、102b、102c时触发寻呼，管理和存储WTRU 102a、102b、102c的内容，等等。
服务网关144还可连接到PDN网关146，所述PDN网关146可以向WTRU 102a、102b、102c提供对分组交换网络，例如因特网110的接入，以促进WTRU 102a、102b、102c和IP使能设备之间的通信。
核心网106可促进与其他网络的通信。例如，CN 106可向WTRU102a、102b、102c提供对电路交换网络(例如PSTN 108)的接入，以促进WTRU 102a、102b、102c和传统陆地线通信设备之间的通信。例如，CN106可包括IP网关，或可与IP网关通信，(例如，IP多媒体子系统(IMS)服务器)，所述IP网关用作CN 106和PSTN 108之间的接口。此外，CN 106可向WTRU 102a、102b、102c提供对网络112的接入，所述网络112可包括由其他服务提供商拥有和/或操作的其他有线或无线网络。
LTE网络可以是已部署的第三代合作伙伴计划(3GPP)网络的下一代。此处所描述的概念并不局限与LTE网络，还可以适用于其他3GPP网络，例如UMTS、GSM、CDMA2000等等。
图2示出了LTE网络200的全球架构的示例，LTE网络200包括演进型UMTS陆地无线接入网络(E-UTRAN)205以及演进型分组核心(EPC)网络210。E-UTRAN 205可以包括多个WTRU 215与演进型节点-B(eNB)220。eNB 220可以为集成了例如无线管理的功能的基站。EPC网络210可以作为LTE网络200的CN部分。其可以负责整体控制WTRU215并且在WTRU 215与PDN网关(P-GW)225之间建立承载。承载可以是WTRU 215与P-GW 225之间的分组流或隧道。
EPC网络210中的P-GW 225可以配置用于确保与操作者的IP网络的连接。P-GW 225可以负责给WTRU 215分配IP地址。P-GW 225还可以将下行链路分组渗入不同的服务质量(QoS)与目的地(WTRU)的承载中。
EPC网络210可以包括服务网关(S-GW)230，当WTRU 215从eNB220移动到另一个eNB(切换)时，S-GW 230可以作为数据承载的锚点。S-GW 230还可以在WTRU 215处于空闲状态，(即，节能关闭，以释放用于其他WTRU的无线带宽)，并且同时移动管理实体(MME)235重新建立与WTRU 215的承载时，保留下行链路承载的数据。
MME 235可以作为LTE架构200中的关键元素，因其可以负责WTRU215与EPC网络210之间的信令处理。MME 235可以实现与承载管理有关的功能，(建立、维护与释放)，以及与附着和连接管理有关的功能，(EPC网络210和WTRU 215之间的连接的建立和安全、验证)。通过保留关于WTRU 215的信息，MME 235可以有助于减少无线电网络的开销，当WTRU 215处于空闲状态时，MME 235可以保证连续性。这些功能可以由非接入层(NAS)协议中的会话管理层处理。
策略控制与计费规则功能(PCRF)240A及240B可以基于策略控制实施功能(PCEF)中的计费功能，负责制定策略控制决定制定并管理流。PCEF可以存在于P-GW 225中并且提供QoS信息，(QoS等级标识符(QCI)与比特率)，QoS信息确定可以在PCEF中如何对待特定数据流(通过P-GW 225)并且可以保证其与用户的订阅属性相一致。
一些非MTC应用运行在WTRU上，其通常涉及人类交互，可以关注更为“传统”的使用情况，例如网络浏览或者电子邮件读取，而其他新兴的应用例如社交网络应用可以帮助用户在忙碌时与他们的朋友“保持连接”。移动非MTC数据应用的不同类别可以包括网络浏览、电子邮件、天气/新闻更新、在IP上的语音(VoIP)，(例如Skype等等)、社交网络(Facbook)、Geo服务(Google地点/位置定向广告)、在线游戏及消息传送(短消息服务(SMS)和即使消息传送)。
MTC应用可以是自动机器或者设备通信，其不必须需要人类交互。MTC应用现今可以用于几乎任何每日生活的应用中，涉及范围从军用到民用应用，例如安全：警报系统、车辆/司机安全；跟踪/追踪：车队(fleet)管理、订单管理、导航、线路优化/转向；支付：销售点、游戏机；健康管理：监测生命体征、远程诊断；远程维护/控制：传感器、照明、泵、电梯控制；测量：能源、煤气、水、网格控制。这些MTC应用通过大量的已部署的网络，例如LTE网络，广泛地分布在广阔的区域上。
图3示出了运行在非-MTC WTRU 305与MTC WTRU 310上的非-MTC应用与MTC应用的共同架构300，其可与多个存在于外部网络320中的应用服务器(AS)315中的一者通过LTE网络325通信。
除了用户可以始呼(originate)并且可以知晓的网络连接以外，还可以存在所谓的保活消息，其可以针对非-MTC WTRU 305与MTC WTRU 310二者产生而不为订购者所知。针对MTC WTRU 310，支持警报系统、电梯控制以及生命体征检测的一些应用可能需要告知AS 315MTC WTRU 310是活跃的且可获得。对于非-MTC WTRU 305，保活消息可以用于提供用户(即，订购者)状态的更新，(例如，“我所处的位置”、“我是否可以应答IM消息”等等)。只要应用是活跃的，甚至当非-MTC WTRU看起来并没有使用时，这些保活消息可以由非-MTC WTRU 305持续发送。保活消息可以产生非常小的数据流量，尽管他们可能产生巨大数量的信令流量同时还影响非-MTC WTRU的预期电源寿命。因此要求信令流量总量设置发送保活消息可以与要求信号流量总量建立数据会话没有区别，其中在该数据会话中发送有意义的数据总量。在下文中，非-MTC WTRU与MTCWTRU简称为WTRU。
图4示出了保活消息消耗多少手机电池的示例。图4示出了通过将各种频率比为WTRU上的背光开启一整小时的总时间对保活消息的影响。例如，如图4所示，一个保活消息每分钟的频率之于7.53小时(几乎为工作日的整八(8)个小时)可能较保持WTRU背光开启60分钟(整一(1)个小时)需要更多的能源。
保活消息的频率可以提出一个归因于过度电源消耗的问题。例如Skype与Fring的VoIP应用可以从每30秒一次到每8分钟一次生成保活消息。状态更新消息的频率可以提出类似的问题。例如FindMe的社交网络应用可以基于地理位置改变生成状态更新消息。此类消息的频率范围可从每日不定时，(例如，从家变到工作到健身馆然后再回家)，到定期直至每60秒。社交网络服务器可以向WTRU上的应用推送内容以及订购者朋友的即时更新消息，(例如，当你好友“喜欢”特定的文章或者“成为”特定群组的“粉丝”时Facebook可以发布该动作。此类内容与存在更新消息的频率可以按每隔几分钟的顺序估算。
可能加重状态更新与保活消息的影响的一个方面在于这些消息可以被移动始呼(MO)或者移动被呼(MT)，例如，周期性的FindMe消息，可以来自于好友位置的改变，或者来自于WTRU用户自身位置的更新。另一个方面在于多个应用将安装在单一WTRU中是普遍的，其中每个应用可以自动生成这些更新/保活消息。
当保活或状态更新消息的传输完成时，并且基于检测到用户不活跃，WTRU可以移至小功率状态，(例如，从连接状态移至空闲状态)，以节约WTRU的电池电源。因此，当状态更新和/或保活消息的平均频率大于不活跃计时器时，WTRU可能需在空闲、唤醒、重建立连接、发送或接收更新消息、回到空闲等等之间循环。
图5示出了当WTRU经历频繁空闲-活跃状态转换问题时的时序的示例。如图5所示(从左至右)，在WTRU完成对一些数据流的处理之后，其可以停留在活跃状态505一段时间然后转换至空闲状态510以节省电池电力。在WTRU进入空闲状态510之后不久，第一应用5151可以生成更新消息520，使得WTRU唤醒并且传送并且接收一些信令消息以建立连接。相较于WTRU处于活跃状态505但没有发送消息时，WTRU可能在发送与接收消息上消耗更多的能源。在建立连接之后，WTRU可以发送更新消息520并且在前往空闲状态510之前再次停留在活跃状态505一段时间。当其他应用也发送/接收更新消息520，(例如，一些MT更新消息可以由第二应用5152推送并且一些MO更新消息可以由第三应用5153生成)重复这个循环。
当WTRU在活跃状态与空闲状态之间不断跳转时，可以观察到两个问题。第一个问题可能是增加的控制层信令，其中存在过度信令开销(在RAN与CN二者中)，以发送这些偶然的、非常小的更新消息。为仅发送一个更新消息，可能花费空闲-活跃一轮转变，这可能招致相当大的信令开销，包括RAN中的多个无线资源控制(RRC)消息(例如，当消息为MT消息时的服务请求、无线电承载建立/释放、以及寻呼)，以及EPC信令消息(例如，服务请求、连接建立/释放)。第二个问题可能是减少的WTRU的电池寿命。在最坏的情况下，当多个应用515在WTRU进入空闲状态510之后不久生成更新消息，WTRU的能源消耗可能因额外的信令而增加，额外的信令可能通过在活跃状态505与空闲状态510之间不断跳转而生成，如果WTRU保持在活跃状态505，能源消耗可能好些。
图6概述了问题场景、问题的根源、以及频繁的空闲-活跃状态转变场景的受影响元件，该场景可能造成信令无效以及因移动数据应用状态更新与保活消息造成的电池寿命减少。
期望减少来自运行在WTRU上的不同应用的状态更新消息与保活消息的信令流量，以及减少WTRU的能量消耗并且增加其电池寿命。为了实现那些目标，期望WTRU停留在空闲状态更长的一段时间周期。此外，期望在应用之间同步保活消息以便当WTRU处于活跃状态时，能够为多个运行的应用接收并且发送更新消息以及保活消息。因此，WTRU可以无需非常频繁地在空闲状态、重建立连接、发送与接收消息以及回到空闲状态之间循环。固定时间周期期间的循环次数的减少可以显著地增加WTRU的电池寿命并且减少CN与RAN中的信令流量。
新的网络功能，称为协商与同步功能(NSF)，可以存在于CN节点中，例如P-GW或与P-GW紧密耦合的节点中。P-GW可以存在于CN的边界上。对于MO消息，NSF可以充当WTRU的代理，WTRU的流量可以经过P-GW到外部网络并且到达AS。
NSF可以负责与在WTRU上运行的应用的AS协商以确定WTRU需要多频繁地发送更新消息和/或保活消息。之后NSF可以将协商的频率(多个频率)传递给WTRU。基于协商，如果一个频率为所有运行中的应用所同意，则WTRU可以以同步的方式为其运行的应用发送保活消息。可替换地，如果一个频率未为所有运行中的应用所同意，但是应用可以划分至具有不同的所同意的频率参数的群组中，则WTRU可以以同步的方式为运行的应用的每个群组发送保活消息。
NSF可以负责与WTRU协商虚拟保活消息。如果AS要求非常小的频率，在正常情况下，WTRU可以以恒定量发送保活消息，并且代理服务器可能没有与AS达成一致来减少频率。NSF可以在较低的频率自WTRU请求保活消息，但是其可以标示保活消息多长时间有效。代理服务器可以以AS要求的频率发送虚拟保活消息。另一方面，WTRU可以主动请求P-GW以其名义发送虚拟保活消息，而AS并不知晓。
WTRU可以基于NSF所同意的频率(多个频率)设置其活跃状态以及活跃时间周期。
新的网络功能，称为缓冲与缓存功能(BCF)，可以存在于CN边界，可能在P-GW中或与P-GW紧密耦合。BCF可以负责将来自不同AS的将发送至WTRU的状态更新消息缓冲。BCF可以将以WTRU为目标的应用消息划分至具有优先级或权重的不同的类型中。当WTRU的缓冲空间为满或处于已知WTRU处于唤醒或收听的周期期间时，BCF可以允许将消息传递至WTRU。如果来自特定AS的更新消息没有被允许缓冲或者划分至高优先级，则该消息可立即向WTRU转发，并且WTRU可被寻呼以便其可以接收该消息。
BCF负责数据维护。NSF负责控制。图7、8A、8B、9A与9B示出了通过接入及CN实体与不同AS通信的WTRU的整体架构的不同选择。
如图7中所示，NSF 705与BCF 710二者可以存在于P-GW 715中。NSF 705与BCF 710可以通过SGi接口725与不同的AS 720通信，并且可以通过S8接口735与S-GW 730通信。P-GW 715提供至因特网740的接口。
图8A与8B中，BCF 710可以存在于P-GW 715中，而NSF 705可以存在于PCRF 805之中。图8A示出了可以适用于MTC与非-MTC两个场景的架构与参考点。BCF 710可以通过SGi 725与AS 720通信，而NSF 705可以通过Rx 810与AS 720通信。图8B示出了MTC场景的架构与参考点，其中NSF 705可以通过参考点(经由Rx 810)与MTC-IWF 815通信。MTC-IWF 815可以通过Tsp 825与业务能力服务器(SCS)820通信。BCF710可以通过SGi 725与SCS 820通信。
图9A与9B示出了存在于被称为协商与缓存网关(NC-GW)900的新的单机节点中的NSF 705与BCF 710。图9A示出了NC-GW 900通过新定义的Sn接口905与S-GW 730交互，通过新定义的接口Ni 910与不同的AS 720交互，通过新定义的接口Gn 915与P-GW 715交互，并且通过新定义的接口Nx 920与PCRF 805交互。
在图9B中，NC-GW 900仅可以通过新定义的接口Gn 915与P-GW715直接交互，但是可以通过P-GW 715与S-GW 730、PCRF 805以及互联网740间接通信。
BCF可以负责维护下列与WTRU相关的信息：活跃与空闲表、运行的应用、以及来自以WTRU为目标的不同的AS的消息，例如更新消息。每个运行的应用可以由其端口标识(ID)识别。对于每个应用，缓存并且缓冲应用的特有属性与消息，该消息标示应用是否需要向关联的AS发送周期性保活消息。如果应用需要发送周期性保活消息，可标示该频率(其可在时间上改变)，以及该保活消息发送至的关联AS。此信息可作为目的传输地址(例如IP地址/端口ID)存储。如果应用需要发送周期性保活消息，则可将最近的缓存。
如果WTRU配置用于支持扩展的不连续接收(DRX)循环，或者配给为在一天的特定时间通信，则BCF可以从归属订购者服务器(HSS)、MME、或SCS获得WTRU的活跃/空闲表。可替换地，可以从P-GW为每个WTRU转发的消息推断出活跃与空闲表。当P-GW接收从WTRU至AS的消息时WTRU可能是活跃的。如此，当BCF接收到源自WTRU的消息时BCF可以缓存该时间。因此，对于每个具有通过P-GW的流量的WTRU，BCF可以记录源自WTRU的由P-GW转发的消息的属性，如图10所示。P-GW还可以通过WTRU主动通知P-GW、或者通过从AS取回，获得活跃与空闲状态表。
对于每个在WTRU上运行的应用，BCF可以维持与应用相关的状态、属性、移动始呼(MO)或/和移动被呼(MT)消息，如图11中所示。信息可由NSF周转以进行控制。
NSF具有下列功能：初始MO保活消息频率信息查询、MO保活消息频率协商与解决、MO保活消息频率更新、MO保活消息减少、以及MT消息缓冲与优先化。
对于WTRU，NSF可以针对不同的运行应用收集AS所需保活消息的频率。信息可由NSF请求并且从BCF取回。基于图12中的信息，NSF可以过滤WTRU上运行的应用以使得“一直运行”的应用可以向不同的AS发送保活消息。如此，NSF可以取回保活消息频率以及那些应用的相关联的AS的联系地址。对于每个具有通过P-GW的流量的WTRU，NSF可以使用图12中所示的信息以执行下面的程序。
图13示出了保活消息频率协商请求消息1300。NSF可以向那些相关联的AS发送请求消息1300以代表WTRU协商每个运行的应用更适宜的频率。更适宜的频率可以标示此频率可为不同的AS所同意，WTRU可向这些AS发送保活消息。请求消息1300可以包括消息标识符(ID)1305、WTRU ID 1310、标示应用数量的字段1315、应用ID字段13201、13202、…、1320n、保活消息频率字段13251、13252、…、1325n、以及标示所推荐的频率的字段1330。
可以重复消息ID以将响应消息1400与请求消息1300匹配。应用字段1315的数量可以标示后续的应用ID与频率组合的数量。NSF推荐的最佳频率可以为所有当前频率的最大值。请求消息1300对于相关的AS可以是多播或者单播的。如果NSF选择多播请求消息1300，请求消息1300可以具有如图13所示的格式。如果NSF选择单播请求消息，请求消息1300可以不包括对应于目标AS的应用ID字段1320和应用频率字段1325。例如，字段13201与13251可以从频率协商请求消息1300移除，频率协商请求消息1300可以被发送至特定AS。特定AS可能能够基于来自其自己的数据库的WTRU ID与应用ID来发现频率。如此，请求消息1300的大小与用于传送请求消息1300的带宽使用总量可以减少。但是，不考虑使用单播或多播传输，也可以包括请求消息1300中的所有应用ID与频率。
每个应用的频率参数可以由P-GW从已转发并检查的保活消息推断出，其可与AS保存在其数据库中的频率参数不完全相同。如此，看似复制的信息可以用于验证P-GW获知每个应用的正确的频率参数。AS能够将值与本地存储的值相比较并且告知P-GW正确的值。P-GW可以修正参数并且调整其频率推断算法以备将来使用。
当AS接收频率协商请求消息1300时，其可以从NSF取回所有在WTRU上运行的应用的保活消息频率以及推荐的频率的信息。其第一可以为其自己的应用核查其所需频率的正确性，并且与其数据库中的参数比较。如果正确，响应消息中可包括一个有效码。否则，可包括无效码以及正确的参数。AS还可以核查推荐的频率以查看其是否能够接受。如果AS能够允许WTRU上的应用以推荐的频率发送保活消息，该频率可在响应消息的推荐频率字段中重复。否则，AS可以查看请求消息中其他应用的频率，并且提出自己的推荐频率。AS可以坚持初始的，或者对其他应用的频率以及来自NSF的推荐频率使用其专有算法作为输入。
图14示出了保活消息频率协商响应消息1400，包括消息ID字段1405、应用ID字段1410、码字段1415、频率字段1420、以及标示推荐频率范围的字段1425。消息ID字段1405可以与对应请求消息1300中的消息ID字段1305相同并且复制回NSF以执行匹配。应用ID字段1410可以标示AS关联的应用。码字段1415可以标示包括在请求消息1300的此特定应用的频率是否有效。如果其无效，频率字段1420可以包括正确的参数。否则，可不包括码字段1415。字段1425可以将在对请求消息1300中的信息运行AS专有算法之后AS允许的频率范围标示为输入。
图15示出了MO保活消息频率协商请求消息1505与响应消息1510的消息流1500。请求消息1505对于每一个相关AS可以被多播或单播，并且响应消息1510可以被单独返回。在NSF 1515基于码以及推荐频率范围从多个应用服务器(AS)15201、15202、…、1520n收集所有响应消息1510之后，NSF 1515可以选择空闲场景中所有AS 1520接受的频率。NSF 1515可以向每个具有所同意频率的AS 1520发送频率协商确认消息1525。
与在WTRU上一个运行的应用关联的每个AS可以允许WTRU以相同的频率发送保活消息。在此场景下，WTRU可以使其活跃与空闲表基于所同意的频率，并且可以在活跃周期期间周期性地为活跃以为所有运行应用发送保活消息。
可替换地，NSF可以接收来自不同AS的响应，而同意多个频率。在此场景下，运行的应用可划分至群组，每个群组具有保活消息频率，其需为与每个群组关联的所有的各自应用服务器所遵从。
在另一个场景中，每个AS可以拒绝加入任何与NSF的协商。在此场景中，所有运行的应用可以遵从最初需要的频率以向每个AS发送保活消息。
图16示出了识别多个应用与频率1,2，…,x的更新的频率告知消息1600。
图17示出了由WTRU 1705与NSF 1710执行的已更新的频率告知程序1700的消息流。NSF 1710可以向WTRU 1705发送已更新的频率告知消息1600。WTRU 1705上的每个应用的频率属性相应地可以由NSF 1705更新。作为响应，WTRU 1705可以向NSF 1710发送肯定确认(ACK)消息1715以基于已更新的频率告知消息1600确认每个应用(1,2，…，x)已调整其MO保活消息频率。
图18是移动始呼(MO)保活消息频率协商与更新程序1800的流程图。协商与同步功能(NSF)可以代表WTRU向多个应用服务器(1805)发送MO保活消息频率协商请求。NSF与应用服务器可以执行MO保活消息频率协商与解决程序，其中所有的应用服务器可以同意一个MO保活消息频率，或者所有的应用服务器可以同意多个MO保活消息频率并且应用服务器被划分至群组(1810)。每当已有应用终止或在WTRU上发起需要保活消息新的应用，NSF可以管理一个或者多个保活消息频率的更新(1815)。
图19示出了包括消息ID字段1905和推荐的频率字段1910的简化的频率协商请求消息1900的示例。
图20为当多个应用服务器同意一个MO保活消息频率时的频率更新程序200的流程图的示例。因此，需要发送保活消息的当前运行的应用可以在所同意的频率上发送它们。如果应用被终止，可变更存储在BCF中的应用的状态以反映该应用被终止。所同意的频率参数可以不受影响。如果有新的应用在WTRU上被发起，BCF可以推断并且记录应用的原始频率。
仍然参考图20，除现有运行的应用外，新的应用APP新可以开始在WTRU上运行(即，发起)(2005)。NSF可以将APP新的MO保活消息频率(F新)与应用服务器的当前群组之前同意的一个频率(F同意)相比较(2010)。比较2010的结果可以为F新大于F同意(2015)、F新小于F同意(2020)、或者F新＝F同意(2025)。
如图20中所示，NSF可将推荐的频率设置为F新并且将频率协商请求消息发送至当前群组中的应用服务器(2030)。在当前群组中的所有应用服务器同意推荐的频率(F新)的情况下(2035)，新的应用服务器可以加入该当前群组(2040)。在当前群组中的所有应用服务器不同意推荐的频率(F新)的情况下(2035)，NSF可以将推荐频率设置为F同意并且将频率协商请求消息发送至支持APP新的新的应用服务器(2045)。在新的应用服务器同意推荐的频率(F同意)的情况下(2050)，新的应用服务器可以加入当前群组中(2040)。在新的应用服务器不同意推荐的频率(F同意)的情况下(2050)，可以建立两个新的应用服务器群组，一个以F同意运行并且另一个以F新运行。
当比较2010的结果为F新大于F同意(2015)，NSF可以将推荐频率设置为新的应用(APP新)的频率并且将频率协商请求消息发送至相关应用服务器(见图15中的1505)。由于应用中存在所同意的频率，频率协商请求消息1505可以简化为仅包含消息ID 1905与推荐频率1910，如图19的消息1900所描绘的。如果全部应用服务器没有同意推荐的频率，则NSF可以将推荐的频率设置为老的所同意的频率并且将频率协商消息发送至与新应用关联的AS。此程序可以标示NSF推荐WTRU可以以更高的速度将保活消息发送至新的应用服务器，如此WTRU在相同的频率上一直唤醒以向包括新的应用服务器在内的所有应用服务器发送保活消息。新的应用服务器可以因一些原因拒绝推荐频率，例如其不想处理非必要的保活消息。如果发生此场景，可将应用(应用服务器)划分至两个群组。第一个群组可以仍遵从老的所同意的频率。第二个群组遵从新的频率(其为新的应用服务器的频率)，该新的频率可以包含新的应用。
当比较2010的结果为F新小于F同意(2020)，NSF可以将推荐频率设置为老的所同意的频率，并且将简化的频率协商请求消息发送至新的应用服务器。如果新的应用服务器接受推荐频率，则包括新的应用的所有应用可以具有一个同意的频率。否则，应用(应用服务器)可以划分至两个群组。第一个群组可以仍遵从老的所同意的频率并且包含所有当前(老的)应用。第二个群组可以遵从遵从新的频率(其为新的应用的频率)，该新的频率可以仅包含新的应用。
当比较2010的结果为F新＝F同意(2025)，如果频率与所同意的频率相同，则可以无需更新或改变什么。
图21A、21B与21C一起为当多个MO保活消息频率为多个应用服务器所同意并且被划分至群组时的频率更新程序2100的流程图的示例。
参考图21A，可以建立多个应用服务器群组，每个群组与至少一个当前在WTRU上以各自MO保活消息频率运行的应用相关联(2105)。新的应用APP新可以开始在WTRU上运行(即可以发起)(2110)。NSF可以将APP新的MO保活消息频率(F新)同与应用服务器群组相关联的应用的各自频率(F群组)相比较(2115)。比较2125的结果可以为F新大于F群组(2120)、F新小于F群组(2125)、F新等于F群组中的一者(2130)、或者F新大于F群组-较低小于F群组-较高(2135)，其中F群组-较低与F群组-较高为应用服务器操作于其上的MO保活消息频率的下频率限与上频率限。
参考图21A与21B，当比较2115的结果为F新大于F群组(2120)，NSF可将推荐频率设置为F新并且将频率协商请求消息发送至运行在最高频率(F群 组-最高)的应用服务器群组(APP群组-最高)(2140)。在群组中的所有应用服务器同意推荐频率(F新)的情况下，支持APP新的新的应用可以加入APP群组- 最高(2150)。在群组中的所有应用服务器未同意推荐频率(F新)的情况下(2145)，NSF可以将推荐频率设置为F群组-最高并且将频率协商请求消息发送至支持APP新的新的应用服务器(2155)。在新的应用服务器同意推荐频率(F群组-最高)的情况下(2160)，支持APP新的新的应用可以加入APP群组-最 高(2150)。在新的应用服务器不同意推荐频率(F群组-最高)的情况下(2160)，可以建立两个新的应用服务器群组，一个以F群组-最高运行且另一个以F新运行(2165)。
参考图21A，当比较2115的结果为F新小于F群组(2125)，NSF可以将推荐频率设置为应用服务器群组(APP群组-最低)的最低MO保活消息频率(F群 组-最低)并且将频率协商请求消息发送至支持APP新的新的应用服务器(2170)。在新的应用服务器同意推荐频率(F群组-最低)的情况下(2172)，新的应用服务器可以加入APP群组-最低(2174)。在新的应用服务器不同意推荐频率(F群组-最低)的情况下(2172)，可以建立两个新的应用服务器群组，一个以F群组-最低运行且另一个以F新运行(2176)。
参考图21A与21C，当比较2115的结果为F新大于F群组-较低并小于F群组- 较高(2135)，NSF可以将推荐频率设置为高于F新(F群组-较高)的应用服务器群组(APP群组-较高)的MO保活消息频率，并且将频率协商请求消息发送至支持APP新的新的应用服务器(2178)。在新的应用服务器同意推荐频率(F群组-较高)的情况下(2180)，新的应用服务器可以加入APP群组-较高(2182)。在新的应用服务器不同意推荐频率(F群组-较高)的情况下(2180)，NSF可以将推荐频率设置为F新并且将频率协商请求消息发送至以低于F新的MO保活消息频率(F群组-较低)运行的应用服务器群组(APP群组-较低)(2184)。在群组“较低”中的所有应用服务器同意推荐频率(F新)的情况下(2186)，新的应用服务器可以加入以F新运行的群组“较低”(2188)。在群组“较低”中的所有应用服务器未同意推荐频率(F新)的情况下(2186)，可增加仅包含新的应用服务器的新的群组(2190)。
参考图21A，当比较2115的结果为F新等于F群组中的一者(2130)时，支持APP新的新的应用服务器可以加入以F新运行的应用服务器群组(2192)。
当前应用服务器可以划分至群组，(至少预期的场景为存在多个应用服务器群组，每个包含一个应用)。每个群组中的应用服务器可以遵从相同的频率。NSF可以将新的应用的保活消息频率同与现有群组相关联的应用的频率相比较。
当比较2115的结果为F新大于F群组(2120)时，NSF可以将推荐频率设置为新的频率，并且将频率协商请求消息发送至具有最大频率的应用服务器(表示为群组最大(GroupMax))并且试图与那些应用服务器协商以同意新的更大的频率。因老的最大频率一定是在之前的协商中被其他群组所拒绝，因此其他群组中的应用服务器可以不包括在此协商请求消息中。
在一场景中，所有与GroupMax中的应用服务器相关联的应用以及新的应用可以同意推荐频率。在另一场景中，与GroupMax中的应用服务器相关联的应用以及新的应用可以划分至两个新的群组，一个具有老的最大频率而另一个具有新的频率。
当比较2115的结果为F新小于F群组(2125)时，NSF可以将推荐频率设置为最小频率(群组最小(GroupMin))并且将简化的协商请求消息发送至与新的应用相关联的新的应用服务器。如果新的应用服务器接受推荐频率，则GourpMin中的应用服务器及新的应用服务器可以具有一个同意的频率并且新的应用服务器可以分配至GroupMin。否则，可以创立一个新的群组，其仅包含新的应用服务器。
当F新大于F群组-较低(最小的频率)并小于F群组-较高(最大的频率)(2135)时，NSF可以将推荐频率设置为F群组-较高，并且将简化的频率协商请求消息发送至新的应用服务器。如果新的应用服务器同意推荐频率，其可以分配至群组“较高”。如果新的应用服务器拒绝推荐的频率，则NSF可以将推荐频率设置为F新，并且将频率协商请求消息发送至群组“较低”中所有的应用服务器。如果群组“较低”中的所有应用服务器同意推荐频率，则新的应用服务器可以分配至群组“较低”并且群组“较低”的频率可以修改为F新。如果没有达成一致，可以增加仅包括新的应用服务器的新的群组。
当F新等于F群组中的一者(2130)时，新的应用服务器可以放置在相应的群组中。
NSF可以提供最优方案，其可充当WTRU的代理服务器。代理服务可以由NSF主动提供，或者可以由AS或WTRU请求。第一个场景为NSF可以主动希望为WTRU提供代理服务，(或者可由AS请求代理服务)，而WTRU可以接受该服务。另一方面，第二个场景为WTRU可以请求NSF为其提供代理服务。NSF可以接受来自WTRU的请求。
NSF可以试图与WTRU协商以为所有运行的应用以相同的频率发送保活消息，在此情况下每个应用可以向NSF保证来自应用的一个保活消息起到多个消息的作用。例如，NSF与应用服务器之间所同意的频率可以为自之前描述的程序起6秒、10秒、以及15秒。如此对于在该WTRU上的所有运行的应用，NSF可以观察到的最期望的且同步的频率为30秒。
NSF可以请求6秒群组中的应用以30秒的频率发送保活消息，但是在接下来的五个6秒时段中确保其活跃度。类似地，NSF可以请求10秒群组中的应用以30秒的频率发送保活消息，但是在接下来的三个10秒时段中确保其活跃度、请求15秒群组中的应用以30秒的频率发送保活消息但是在接下来的二个15秒时段中确保其活跃度。遵从AS所要求的相同的格式与频率，NSF可以代表WTRU为这些群组中的每个应用发送虚拟保活消息。
图22示出了由NSF发送至WTRU的MO保活消息减少请求消息2200的示例。图23示出了WTRU发送的MO保活消息减少响应消息2300的示例。如图22与23中所示，消息ID字段2205和2305可以用于将MO保活消息减少请求消息2200与MO保活消息减少响应消息2300匹配。“群组数量”字段2210和2310可以标示运行的应用划分至多少个群组。对于每个群组，可以存在群组ID字段2215以及相关联的“应用数量”字段2220。可以存在针对WTRU上运行的每个应用的应用ID字段2225。推荐频率字段2230可以为所有群组的所同意频率的最小公倍数。
当WTRU接收MO保活消息减少请求消息2200时，可以相应地使所有相关应用知晓新的频率以及更新。这可以要求应用在两个相邻的保活消息发出周期期间保证其活跃度。如果应用不能作出此保证，其可向P-GW返回拒绝响应。因此MO保活消息减少响应消息2300可以包括接受/拒绝(a/r)字段2315和多个应用ID字段2320，接受/拒绝(a/r)字段2315可以标示应用是否接受或拒绝新的频率。
如果MO保活消息减少请求消息2200中的所用应用接受新的频率，则群组可合并至NSF管理的一个群组中。
图24示出了NSF启动的MO保活消息减少程序的示例性消息流。BCF可以维持由NSF发送用于那些应用的虚拟保活消息的数量，从中NSF知晓可以代表应用发送多少虚拟保活消息至应用服务器。虚拟保活消息可以具有与最近的缓存在BCF中的真实保活消息相同的格式，像其由来自WTRU的应用发送的一样。如果一些应用回复拒绝，则他们可以保留在老的群组中。其他的可以移至具有新的频率的新的群组中。
图25示出了WTRU发送的MO保活消息减少请求消息2500的示例。WTRU可以在任何时间向NSF发送MO保活消息减少请求消息2500，而不考虑NSF与应用服务器之间是否存在频率协商或更新程序。WTRU可以针对一个或者多个具有特定推荐频率或多个频率的应用，将MO保活消息减少请求消息2500发送至NSF。推荐的频率可以为多个初始值。例如，如果一个应用的初始保活消息频率为5秒，不管其为AS的初始要求或为NSF与应用服务器之间协商的，并且配给应用，则此减少请求消息中的推荐频率可以为5的倍数，例如10、15、20、30等等。
图26示出了WTRU启动的MO保活消息减少程序的示例性消息流。保活消息减少响应消息2300与图23中所示相类似。在应用接收到来自NSF的“接受”响应后，应用可以以推荐频率发送保活消息。NSF可以代表WTRU以应用服务器要求的频率发送虚拟保活消息。
NSF可以将来自不同的应用服务器的以WTRU为目标的消息(MT消息)分类至不同的具有优先级或权重的类型中。MT消息的优先级或权重可以从应用的优先级属性或者一些其他因素中获得。通过运行之前所述的程序，NSF可以知晓WTRU何时可以从空闲状态变为活跃来发送保活消息。为使WTRU尽可能地保持在空闲状态，NSF可以在WTRU为活跃的周期期间触发MT消息传输。缓冲的MT消息可以根据较高优先级先出的规则而被发送。如果一些MT消息具有不能延迟的非常高的优先级或者权重，则可以不考虑WTRU的状态发送消息，该WTRU的状态可从空闲状态被唤醒为活跃状态。
实施例
1、一种由核心网中的节点执行的同与各自应用相关联的应用服务器协商保活消息频率的方法，该方法包括：
节点将移动始呼(MO)保活消息频率协商请求消息发送至多个应用服务器；以及
节点从应用服务器接收MO保活消息频率协商响应消息。
2、根据实施例1所述的方法，进一步包括：
节点协商保活消息的频率，该保活消息由在无线发射/接收单元(WTRU)上运行的应用发送并且与应用服务器相关联。
3、根据实施例2所述的方法，其中节点包括缓冲器，该缓冲器被配置用于将以WTRU为目标的应用消息分类至具有优先级或权重的不同类型中。
4、根据实施例1-3中任意一个实施例所述的方法，进一步包括：
节点将消息发送至WTRU，消息请求WTRU以低于协商频率的频率发送保活消息并且标示保活消息多长时间有效。
5、根据实施例1-4中任意一个实施例所述的方法，其中所有的应用服务器同意共同的MO保活消息频率，并且应用以所同意的MO保活消息频率发送保活消息。
6、根据实施例1-5中任意一个实施例所述的方法，其中MO保活消息频率协商请求消息中的每一者包括消息标识符字段、WTRU标识符字段以及标示应用数量的字段。
7、根据实施例1-6中任意一个实施例所述的方法，其中MO保活消息频率协商请求消息中的每一者进一步包括多个应用标识符字段、多个保活消息频率字段以及推荐频率字段。
8、根据实施例1-7中任意一个实施例所述的方法，其中MO保活消息频率协商响应消息中的每一者包括消息标识符字段、至少一个应用标识符字段、至少一个保活消息频率字段、以及标示推荐频率范围的字段。
9、根据实施例1-8中任意一个实施例所述的方法，其中MO保活消息频率协商响应消息中的每一者进一步包括码字段，该码字段标示应用频率有效还是无效。
10、根据实施例1-9中任意一个实施例所述的方法，其中节点进一步包括缓冲器，配置用于缓冲保活消息以及由应用服务器发送至WTRU的状态更新消息。
11、根据实施例1-10中任意一个实施例所述的方法，进一步包括：
节点将标示所同意的频率的MO保活消息频率协商确认消息发送至应用服务器。
12、根据实施例1-11任意一个实施例所述的节点，其中节点为分组数据网络网关、协商与缓存网关、或服务网关中的一者。
13、一种由核心网中的节点执行的协商保活消息频率的方法，该方法包括：
节点执行将被启动在无线发射\接收单元(WTRU)上开始运行的新应用发送的保活消息的新频率与当前在WTRU上运行的应用群组所发送的保活消息的共同频率的比较；以及
确定是将新的应用加入应用群组还是建立与共同保活消息频率相关联的第一应用群组和与新的应用保活消息频率相关联的第二应用群组。
14、根据实施例13所述的方法，其中节点为分组数据网络网关、协商与缓存网关、或者服务网关中的一者。
15、根据实施例13-14中任意一个实施例所述的方法，其中节点包括缓冲器，配置用于将以WTRU为目标的应用消息分类至具有优先级或权重的不同类型中。
16、根据实施例13-15中任意一个实施例所述的方法，其中节点被配置用于向WTRU发送消息，该消息请求WTRU以低于协商频率的频率发送保活消息并且标示保活消息多长时间有效。
17、根据实施例13-16中任意一个实施例所述的方法，进一步包括：
节点将包括标示新的保活消息频率的推荐频率字段的移动始呼(MO)保活消息频率协商请求消息发送至支持当前在WTRU上运行的应用的群组的多个应用服务器；以及
在所有支持当前在WTRU上运行的应用的群组的应用服务器不同意新的保活消息频率的情况下，节点将包括标示共同保活消息频率的推荐频率域的MO保活消息频率协商请求消息发送至支持新的应用的应用服务器。
18、一种节点，包括：
被配置用于将移动始呼(MO)保活消息频率协商请求消息发送至多个应用服务器以协商由在无线发射/接收单元(WTRU)上运行的应用发送的与应用服务器相关联的保活消息的频率的电路；以及
被配置用于从应用服务器接收MO保活消息频率协商响应消息的电路。
19、根据实施例18所述的节点，其中节点为分组数据网络网关、协商与缓存网关、或服务网关中的一者。
20、根据实施例18-19中任意一个实施例所述的节点，其中节点包括缓冲器，该缓冲器被配置用于分类应用消息t。
21、根据实施例18-20中任意一个实施例所述的节点，其中节点进一步包括：被配置用于将消息发送至WTRU的电路，该消息请求WTRU以低于协商频率的频率发送保活消息并且标示保活消息多长时间有效。
尽管上文以特定的组合对特征与元素进行了描述，但是本领域普通技术人员可以理解，每个特征或元素可以单独使用或与其他特征和元素组合使用。此外，这里描述的实施例可以以计算机程序、软件或固件实现，其包含于由计算机或处理器执行的计算机可读介质中。计算机可读介质的示例包括电子信号，(通过有线或无线连接传送)，及计算机可读存储介质。计算机可读存储介质的示例包括，但不限定为只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、寄存器、缓冲存储器、半导体存储器设备、磁性介质，(例如，内部硬盘与可移动盘)、磁光介质、和例如光盘(CD)或数字通用盘(DVD)的光介质。与软件相关联的处理器可以用于实现在WTRU、UE、终端、基站、节点-B、eNB、HNB、HeNB、AP、RNC、无线路由或任何主计算机中使用的射频收发信机。

Claims (20)

1.一种由核心网中的节点执行的同与各自应用相关联的应用服务器协商保活消息频率的方法，该方法包括：
所述节点将移动始呼(MO)保活消息频率协商请求消息发送至多个应用服务器以协商由在无线发射/接收单元(WTRU)上运行的应用发送的并且与所述应用服务器相关联的保活消息的频率；以及
所述节点从所述应用服务器接收MO保活消息频率协商响应消息。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述节点为分组数据网络网关、协商与缓存网关、或服务网关中的一者。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述节点包括缓冲器，该缓冲器被配置用于将以所述WTRU为目标的应用消息分类至具有优先级或权重的不同类型中。
4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
所述节点将消息发送至所述WTRU，所述消息请求所述WTRU以低于协商频率的频率发送保活消息并且标示所述保活消息多长时间有效。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所有所述应用服务器同意共同的MO保活消息频率，并且所述应用以所同意的MO保活消息频率发送所述保活消息。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述MO保活消息频率协商请求消息中的每一者包括消息标识符字段、WTRU标识符字段以及标示应用数量的字段。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述MO保活消息频率协商请求消息中的每一者进一步包括多个应用标识符字段、多个保活消息频率字段以及推荐频率字段。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述MO保活消息频率协商响应消息中的每一者包括消息标识符字段、至少一个应用标识符字段、至少一个保活消息频率字段、以及标示推荐频率范围的字段。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述MO保活消息频率协商响应消息中的每一者进一步包括码字段，该码字段标示应用频率有效还是无效。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述节点进一步包括缓冲器，被配置用于缓冲保活消息以及由所述应用服务器发送至所述WTRU的状态更新消息。
11.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
所述节点将标示所同意的频率的MO保活消息频率协商确认消息发送至所述应用服务器。
12.一种由核心网中的节点执行的协商保活消息频率的方法，该方法包括：
所述节点执行将被启动在无线发送\接收单元(WTRU)上开始运行的新应用发送的保活消息的新频率与当前在所述WTRU上运行的应用群组所发送的保活消息的共同频率的比较；以及
确定是将所述新的应用加入所述应用群组还是建立与所述共同保活消息频率相关联的第一应用群组和与新的应用保活消息频率相关联的第二应用群组。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述节点为分组数据网络网关、协商与缓存网关、或者服务网关中的一者。
14.根据权利要求12所述的方法，其中所述节点包括缓冲器，被配置用于将以所述WTRU为目标的应用消息分类至具有优先级或权重的不同的类型中。
15.根据权利要求12所述的方法，其中所述节点被配置用于向所述WTRU发送消息，所述消息请求所述WTRU以低于协商频率的频率发送保活消息并且标示所述保活消息多长时间有效。
16.根据权利要求12所述的方法，进一步包括：
所述节点将移动始呼(MO)保活消息频率协商请求消息发送至支持当前在WTRU上运行的应用的群组的多个应用服务器，该移动始呼(MO)保活消息频率协商请求消息包括标示新的保活消息频率的推荐频率字段；以及
在支持当前在所述WTRU上运行的应用的群组的所有应用服务器不同意所述新的保活消息频率的情况下，所述节点将MO保活消息频率协商请求消息发送至支持所述新的应用的应用服务器，该MO保活消息频率协商请求消息包括标示所述共同保活消息频率的推荐频率字段。
17.一种节点，包括：
被配置用于将移动始呼(MO)保活消息频率协商请求消息发送至多个应用服务器以协商由在无线发射/接收单元(WTRU)上运行的应用发送的与所述应用服务器相关联的保活消息的频率的电路；以及
被配置用于从所述应用服务器接收MO保活消息频率协商响应消息的电路。
18.根据权利要求17所述的节点，其中所述节点为分组数据网络网关、协商与缓存网关、或服务网关中的一者。
19.根据权利要求17所述的节点，其中所述节点包括缓冲器，该缓冲器被配置用于将以所述WTRU为目标的应用消息分类至具有优先级或权重的不同类型中。
20.根据权利要求17所述的节点，其中所述节点进一步包括被配置用于将消息发送至所述WTRU的电路，该消息请求所述WTRU以低于协商频率的频率发送保活消息并且标示该保活消息多长时间有效。
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