CN105706485A - 核心网装置及其通信控制方法和无线终端及其通信控制方法 - Google Patents

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CN105706485A CN201480059668.1A CN201480059668A CN105706485A CN 105706485 A CN105706485 A CN 105706485A CN 201480059668 A CN201480059668 A CN 201480059668A CN 105706485 A CN105706485 A CN 105706485A
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Abstract

核心网装置(300)经由无线接入网(20)与无线终端(100)交换非接入层(NAS)消息。此外，核心网装置(300)被配置为向无线终端(100)通知通信调度信息，其中该通信调度信息针对无线终端(100)指定许可使用核心网(30)的承载(S5/S8承载和S1承载)的通信的时间段或周期。因而，例如，可以促成在非接入层(NAS)级别使利用核心网的承载资源的无线终端的通信变得均衡化。

Description

核心网装置及其通信控制方法和无线终端及其通信控制方法
技术领域
本申请涉及移动通信系统，并且特别涉及非接入层(Non-AccessStratum,NAS)级别的通信控制。
背景技术
多址接入移动通信系统通过允许多个无线终端共用包括时间、频率和传输功率至少之一的无线资源，使得这多个无线终端能够大致同时进行无线通信。典型的多址接入技术是时分多址接入(TDMA)、频分多址接入(FDMA)、码分多址接入(CDMA)、正交频分多址接入(OFDMA)或它们的任何组合。除非另外具体说明，否则本说明书中所使用的术语“移动通信系统”是指多址接入移动通信系统。
移动通信系统包括无线终端和网络。网络包括无线接入网(RAN)和核心网。各无线终端经由RAN和核心网与外部网(例如，因特网、分组数据网和公共电话交换网(PSTN))进行通信。移动通信系统例如是第三代合作伙伴计划(3GPP)的通用移动电信系统(UMTS)或演进分组系统(EPS)。RAN例如是通用陆地无线接入网(UTRAN)或演进型UTRAN(E-UTRAN)。核心网例如是通用分组无线业务(GPRS)分组核心或演进分组核心(EPC)。
RAN包括基站和无线资源管理功能。无线资源管理功能可以在与基站不同的RAN节点中实现、或者可以在各个基站中实现。例如，在UMTS中，在无线网络控制器(RNC)中实现无线资源管理功能。另一方面，在EPS中，在各基站(eNB)中实现无线资源管理功能。
核心网包括对通信量进行中继的一个或多个传送节点，并且还包括进行移动性管理、会话管理(承载管理)等的一个或多个控制节点。传送节点功能和控制节点功能例如可以在如以下那样的一个节点中一体地实现：UMTS中的、分组交换(PS)域的服务GPRS支持节点(SGSN)和电路交换(CS)域的移动业务交换中心(MSC)。控制节点与无线终端进行非接入层(NAS)消息的发送和接收。NAS消息是在RAN处并未终止并且在不必依赖于RAN的无线接入技术的情况下在无线终端和核心网之间以透明方式传输的信令消息。从无线终端向核心网发送的NAS消息包括诸如附着(Attach)请求、会话(承载)请求和位置更新请求等的NAS请求消息。例如，在EPS的情况下，来自无线终端的NAS请求消息包括附着请求、业务请求、PDN连接请求、承载资源分配请求、承载资源修改请求、跟踪区更新(TAU)请求和路由区更新(RAU)请求至少之一。另一方面，从核心网向无线终端发送的NAS消息包括作为针对NAS请求消息的回复的ACCEPT(接受)消息和REJECT(拒绝)消息。
已知有减轻核心网的过载或拥塞的NAS级别拥塞控制(例如，参见非专利文献1和专利文献1)。非专利文献1公开了基于接入点名称(APN)的会话管理拥塞控制和移动性管理拥塞控制，并且还公开了一般的NAS级别移动性管理拥塞控制。APN是EPS中所使用的外部网的标识符。进行基于APN的拥塞控制以减轻与特定APN有关的过载或拥塞。与特定APN无关地，在一般的过载状况下进行一般的NAS级别移动性管理拥塞控制。在进行这种NAS级别拥塞控制的情况下，移动性管理实体(MME)拒绝从无线终端发送来的与会话管理或移动性管理有关的NAS请求。MME是EPS(演进分组核心(EPC))的核心网内的控制节点。如果来自无线终端的NAS请求被拒绝，则该无线终端激活NAS退避定时器，并且除诸如分离(detach)(连接的断开)、紧急呼叫和针对寻呼的应答等的一些例外情况外，停止发送新的NAS请求，直到NAS退避定时器到期为止。在EPS中，将NAS退避定时器称为会话管理退避定时器、移动性管理退避定时器、退避定时器T3346等。
利用核心网来指定NAS退避定时器的定时器值的长度(即，退避时间)。例如，为了拒绝NAS请求而从位于核心网内的控制节点(例如，MME、SGSN)向无线终端发送的拒绝消息包括退避定时器值的指定。控制节点(例如，MME)需要避免多个无线终端几乎同时发送这些无线终端的退避定时器所推迟的NAS请求。有鉴于此，非专利文献1描述了应当选择各NAS退避定时器值，以使得所推迟的NAS请求不会同时发生。
非专利文献1还描述了用以应对与机器类型通信(MTC)有关的过载的方法。MTC还被称为机器对机器(M2M)通信或传感器网络通信。在MTC容纳在移动通信系统中的情况下，在机器(例如，自动贩卖机、智能仪表、自动车、轨道车辆)和传感器(例如，与环境、农业或运输有关的传感器)中实现无线终端功能。将MTC所用的无线终端称为MTC装置。非专利文献1描述了：可以使应用于MTC装置的退避定时器值随机化，以防止这些MTC装置的集中通信所引起的负载峰的重复。非专利文献1还描述了：MTC装置所用的无线终端可被配置为低优先级终端，并且可以向低优先级终端分配长的退避定时器值。此外，非专利文献1描述了低优先级终端在NAS信令过程期间向MME发送低优先级标识符。低优先级标识符用于判断MME是否接受来自无线终端的NAS请求。
专利文献1公开了包括用以阻止特定MTC应用的通信的NAS级别拥塞控制的MTC拥塞控制。例如，在网络节点(例如，MME、SGSN)从与特定MTC应用有关的MTC装置接收到NAS请求(例如，PDN连接请求或附着请求)的情况下，该网络节点发送包括退避定时器值的指定的拒绝消息。可以利用APN或利用MTC组标识符来标识特定MTC应用。另外，可以向属于相同MTC组的不同MTC装置分配随机退避定时器值，以避免在MTC装置的退避定时器到期的情况下网络发生过载。专利文献1还描述了：可以利用针对来自无线终端的NAS请求的接受消息(例如，附着接受消息、RAU接受消息或TAU接受消息)来将退避定时器值发送至无线终端。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利申请公开第2011/0199905号说明书
非专利文献
非专利文献1：3GPPTS23.401V11.6.0(2013-06)“3rdGenerationPartnershipProject；TechnicalSpecificationGroupServicesandSystemAspects；GeneralPacketRadioService(GPRS)enhancementsforEvolvedUniversalTerrestrialRadioAccessNetwork(E-UTRAN)access(Release11)”,2013年6月
发明内容
发明要解决的问题
非专利文献1和专利文献1中所公开的NAS级别拥塞控制是减轻核心网的拥塞的机制。因此，在发生拥塞的情况下或者在有可能发生拥塞的情况下，核心网的控制节点(例如，MME、SGSN)通过在NAS拒绝消息(例如，附着拒绝、业务拒绝和TAU拒绝)中指定NAS退避时间来开始退避。也就是说，仅在发生拥塞的情况下或者在有可能发生拥塞的情况下，才进行NAS级别拥塞控制。因此，NAS级别拥塞控制对于使利用核心网的承载资源的无线终端的通信在没有发生拥塞期间均衡化而言可能不够。
本发明人研究了为了在NAS级别使利用核心网的承载资源的无线终端的通信均衡化所作出的改进。因此，本说明书公开的实施例所要实现的目的是提供促成在NAS级别使利用核心网的承载资源的无线终端的通信均衡化的核心网装置、无线终端、通信控制方法和程序。通过以下的说明书和附图，将明白其它目的或问题以及新颖特征。
用于解决问题的方案
在第一方面中，一种核心网装置，包括：控制部，用于经由无线接入网与无线终端交换非接入层消息即NAS消息，并且向所述无线终端通知通信调度信息。所述通信调度信息用于针对所述无线终端指定许可所述无线终端进行使用所述核心网的承载的通信的时间段或周期。
在第二方面中，一种无线终端，包括：控制部，用于经由无线接入网与核心网装置交换非接入层消息即NAS消息，并且从所述核心网装置接收通信调度信息。所述通信调度信息用于针对所述无线终端指定许可所述无线终端进行使用核心网的承载的通信的时间段或周期。
在第三方面中，一种核心网装置所进行的通信控制方法，包括以下步骤：向无线终端通知通信调度信息，其中所述通信调度信息用于针对所述无线终端指定许可所述无线终端进行使用核心网的承载的通信的时间段或周期。
在第四方面中，一种无线终端所进行的通信控制方法，包括以下步骤：从核心网装置接收通信调度信息，其中所述通信调度信息用于针对所述无线终端指定许可所述无线终端进行使用核心网的承载的通信的时间段或周期。
在第五方面中，一种程序，其包括使计算机进行根据第三方面所述的通信控制方法的指令。
在第六方面中，一种程序，其包括使计算机进行根据第四方面所述的通信控制方法的指令。
发明的效果
根据上述各方面，可以提供促成在NAS级别使利用核心网的承载资源的无线终端的通信均衡化的核心网装置、无线终端、通信控制方法和程序。
附图说明
图1是示出根据本发明的实施例的移动通信系统的结构示例的框图。
图2是示出第一实施例中应用于UE的通信许可周期的一个示例的图。
图3是示出根据第一实施例的无线终端的结构示例的框图。
图4是示出根据第一实施例的移动性管理节点的结构示例的框图。
图5是示出根据第一实施例的移动性管理节点的操作的一个示例的流程图。
图6是示出根据第一实施例的无线终端的操作的一个示例的流程图。
图7是示出根据第一实施例的通信控制方法的一个示例的序列图。
图8是示出根据第一实施例的通信控制方法的一个示例的序列图。
图9是示出根据第一实施例的通信控制方法的一个示例的序列图。
图10是示出根据第一实施例的通信控制方法的一个示例的序列图。
图11是示出根据第一实施例的通信控制方法的一个示例的序列图。
图12是示出根据第三实施例的通信控制方法的一个示例的序列图。
图13是示出根据第三实施例的基站的操作的一个示例的流程图。
图14是示出根据第三实施例的基站的结构示例的框图。
具体实施方式
以下将参考附图来更详细地说明具体实施例。注意，在附图中，利用相同的附图标记来表示相同的元件，并且为了说明清楚，将根据需要省略重复的说明。
第一实施例
图1示出根据包括第一实施例的一些实施例的移动通信系统的结构示例。移动通信系统包括无线接入网(RAN)20和核心网30。RAN20包括基站200。基站200利用无线接入技术连接至无线终端100。RAN20例如是通用陆地无线接入网(UMTS)、演进型UTRAN(E-UTRAN)或它们的组合。在UTRAN中，基站200与NodeB和RNC相对应。在E-UTRAN中，基站200与E-UTRANNodeB(eNB)相对应。尽管为了简便、图1仅示出一个无线终端100和一个基站200，但移动通信系统可以包括多个无线终端100和多个基站200。
具有无线接口的无线终端100使用无线接入技术连接至基站200，并且经由RAN20连接至核心网30。无线终端100经由RAN20和核心网30与外部网40进行通信。外部网40是因特网、分组数据网、PSTN或它们的任何组合。
核心网30是主要由提供移动通信业务的运营商所管理的网络。核心网30是电路交换(CS)核心、分组交换(PS)核心或它们的任何组合。核心网30例如是EPS中的EPC、UMTS中的通用分组无线业务(GPRS)分组核心或它们的组合。在图1所示的示例中，核心网30包括移动性管理节点300、传送节点310和传送节点320。
移动性管理节点300是控制面节点，并且进行与无线终端100有关的包括移动性管理(例如，附着和位置登记)和会话(承载)管理(例如，承载建立、承载修改和承载释放)的管理。移动性管理节点300与无线终端100进行NAS消息的发送和接收。例如，在UMTS的情况下，移动性管理节点300包括SGSN的控制面功能。在EPS的情况下，移动性管理节点300包括MME。
传送节点310和320提供包括无线终端100和外部网40之间所发送和接收的用户数据的传送或电路交换的用户面功能。例如，传送节点310和320基于来自移动性管理节点300的指示来设置用于传送无线终端100的用户数据(数据包)的承载，并且向无线终端100提供用以与外部网进行通信的承载资源。在UMTS的情况下，传送节点310和320包括MSC的用户面功能、SGSN的用户面功能以及网关GPRS支持节点(GGSN)。在EPS的情况下，传送节点310和320包括服务网关(S-GW)和PDN网关(P-GW)。
以下将主要说明根据本实施例的移动通信系统是EPS的情况作为示例。因此，RAN20与E-UTRAN相对应，核心网30与EPC相对应，并且外部网与分组数据网络(PDN)相对应。无线终端100与用户设备(UE)相对应，基站200与eNB相对应，移动性管理节点300与MME相对应，传送节点310与S-GW相对应，并且传送节点320与P-GW相对应。
根据本实施例的MME300在NAS级别对许可UE100进行使用核心网30的承载(即，S5/S8承载和S1承载)的通信的时间段或周期进行调度。换句话说，根据本实施例的MME300进行工作，以向UE100通知通信调度信息。该通信调度信息指定许可UE100进行使用核心网30的承载的通信的时间段或周期。
例如，如图2所示，MME300可以针对UE100来调度周期性的通信许可周期。在图2所示的示例中，针对UE100交替地且周期性地配置长度为L1的通信许可时间段和长度为L2的通信禁止时间段。UE100在通信许可时间段内可以进行使用核心网30的承载资源的通信。另一方面，UE100在通信禁止时间段内禁止进行使用核心网30的承载资源的通信。在一些实现中，MME300可以将通信许可时间段设置成每小时的从00分起直到10分的这10分钟，并且将通信禁止时间段设置成每小时的其余50分钟。显而易见，代替上述的1小时周期或与该1小时周期相组合，MME300可以按照诸如30分钟周期、2小时周期、12小时周期或24小时周期等的其它周期来进行调度。
此外或可选地，在MME300通过将核心网30的承载资源分配至UE100来开始与UE100的通信的情况下、即在UE100从ECM-IDLE(ECM-空闲)状态转变为ECM-CONNECTED(ECM-连接)状态的情况下，MME300可以向UE100明确地通知一个或多个通信许可时间段。例如，MME300可以向UE100通知接下来的1分钟是第一通信许可时间段，并且20分钟之后的1分钟是第二通信许可时间段。也就是说，MME300可以在每次UE100开始通信时指定通信许可时间段。UE100遵循该过程，由此可以对UE100的通信周期进行调度。
MME300可以进行上述的NAS级别通信调度，以使已附着至核心网的UE100的通信定时均匀地分布。在一些实现中，MME300可以将1小时分割成各自包括10分钟的六个时间带，并且调整要分配至各个UE100的时间带，以使得在各时间带中被许可进行通信的UE100的数量呈均衡。
UE100可以根据来自MME300的通信调度信息来在通信许可时间段或通信许可周期内发送新的NAS请求。另一方面，除一些例外情况外，UE100在通信禁止时间段或通信禁止周期内停止发送新的NAS请求。这些例外情况例如是分离(连接的断开)、紧急呼叫和针对寻呼的应答至少之一。
优选地，MME300在不存在拥塞的正常时间段进行NAS级别通信调度。因而，可以在NAS级别使利用核心网30的承载资源的UE100的通信在没有发生拥塞期间均衡化。
为了在没有发生拥塞的正常时间对UE100进行通信调度，用于在NAS级别拥塞控制中向UE通知退避时间的NAS拒绝消息(例如，附着拒绝、业务拒绝和TAU拒绝)可能并不适当。这是因为，原则上在正常时间应许可UE100的通信。因此，例如，在接受到来自UE100的用以建立承载的NAS请求(例如，业务请求)的情况下、在针对UE100建立了核心网30的承载的情况下(即，在UE100处于ECM-CONNECTED状态并且可以进行用户面通信的情况下)、或者在UE100从ECM-CONNECTED状态转变为ECM-IDLE状态的情况下，MME300可以向UE100通知通信调度信息。因而，可以在用于许可UE100进行用户面通信(例如，数据呼叫和语音呼叫)的过程期间或之后，对UE100的通信许可时间段或许可周期进行调度。
例如，响应于接受到来自UE100的NAS请求(例如，附着请求、业务请求和TAU请求)，MME300可以使用NAS接受消息(例如，附着接受、业务接受和TAU接受)来将通信调度信息发送至UE100。因而，MME300可以响应于接受到来自UE100的NAS请求来对UE100的通信许可时间段或许可周期进行调度。
此外或可选地，MME300可以响应于以下操作来将通信调度信息发送至UE100：针对UE100建立承载；修改所建立的承载；释放所建立的承载；或者UE100从核心网30分离。因而，在许可UE100的通信的情况下、在已许可UE100的通信的情况下、或者在UE100的通信结束的情况下，MME300可以对UE100的通信许可时间段或许可周期进行调度。
此外或可选地，在UE100处于ECM-CONNECTED状态的情况下，MME300可以使用任意的NAS消息将通信调度信息发送至UE100。ECM-CONNECTED状态是针对UE100建立了核心网30的承载并且该承载可用于UE100的状态、即UE100可以发送和接收用户数据的状态。因而，在已许可UE100的通信的情况下，MME300可以对UE100的通信许可时间段或许可周期进行调度。
MME300可以从加入者服务器接收表示UE100的通信调度的信息或者确定UE100的通信调度所需的信息。加入者服务器是保持无线终端100的加入者数据的数据库，并且例如与归属用户服务器(HSS)或归属位置服务器(HLR)相对应。响应于来自移动性管理节点300的请求，加入者服务器将加入者数据发送至移动性管理节点300。
在一些实现中，移动性管理节点300可以从加入者服务器接收表示许可UE100进行使用核心网30的承载的通信的时间段或周期的加入者数据。可选地，移动性管理节点300可以从加入者服务器接收确定UE100的通信调度所需的信息。确定UE100的通信调度所需的信息例如包括UE100的类型(机型)信息。在诸如智能电话和MTC装置等的不同终端类型之间，每次通信的通信量、通信间隔和时间容限(延迟容限)等有所不同。因此，移动性管理节点300可以基于UE100的类型(机型)信息来确定应用于UE100的通信调度。UE100的类型信息可以表示该UE100是一般的移动终端(例如，移动电话、智能电话和平板计算机)还是MTC装置。UE100的类型信息可以是基于诸如自动车、轨道车辆和自动贩卖机等的安装有UE100的装置的差异所设置的。
确定UE100的通信调度所需的信息例如可以是与UE100有关的质量类别标识符(QCI)、软件版本或收费类型。MME300可以根据与UE100有关的QCI、软件版本、收费类型来确定UE100的通信调度。例如，MME300可以通过将针对各个QCI所定义的通信许可时间段或周期其中之一分配至UE100来确定UE100的通信调度。
MME300可以根据时间带(例如，是夜间还是白天)来改变UE100的通信许可时间段或许可周期。
以下更详细地说明UE100和MME300的结构和操作。图3示出UE100的结构示例。在图3所示的示例中，无线终端100包括无线收发器101、控制部102和定时器103。无线收发器101包括用以与E-UTRAN20进行通信的功能，并且与eNB200建立无线连接。也就是说，无线收发器101从eNB200接收包括物理下行链路信道的下行链路信号。此外，无线收发器101将包括物理上行链路信道的上行链路信号发送至eNB200。
控制部102经由无线收发器101与E-UTRAN20和EPC30进行信令消息的发送和接收，并且控制无线收发器101以发送和接收用户数据。此外，控制部102从MME300接收NAS级别通信调度信息。控制部102激活定时器103以测量通信调度信息所指定的通信许可时间段或许可周期。定时器103例如可以包括：第一定时器，用于测量许可使用核心网30的承载的通信的通信许可时间段；以及第二定时器，用于测量禁止使用该承载的通信的通信禁止时间段。第一定时器和第二定时器是以彼此互补的方式激活的。
更具体地，控制部102可以许可发送新的NAS请求，直到第一定时器到期为止。NAS请求消息可以包括业务请求、PDN连接请求、承载资源分配请求、承载资源修改请求、附着请求和跟踪区更新请求至少之一。然后，响应于第一定时器到期，控制部102激活第二定时器。除一些例外情况外，控制部102可以停止发送新的NAS请求，直到第二定时器到期为止。这些例外情况例如是分离(连接的断开)、紧急呼叫和针对寻呼的应答至少之一。
图4示出MME300的结构示例。在图4所示的示例中，MME300包括移动性管理部301、会话管理部302和NAS级别调度器303。移动性管理部301进行与UE100有关的移动性管理，并且会话管理部302进行与UE100有关的会话管理(承载管理)。移动性管理部301和会话管理部302与UE100交换NAS消息，经由S1-MME接口与eNB200交换信令消息，经由S11接口与S-GW310交换信令消息，并且经由S6a接口与归属用户服务器(HSS)交换信令消息。
NAS级别调度器303连接至移动性管理部301和会话管理部302，并且执行包括将通信许可时间或通信许可周期分配至UE100的NAS级别通信调度。
图5是示出MME300的操作的一个示例的流程图。在步骤S101中，响应于发生了预定事件，MME300(NAS级别调度器303)针对UE100来调度通信许可时间段或通信许可周期。如已经说明的，该预定事件例如包括以下事件至少之一：(1)发送针对UE100的NAS接受消息；(2)UE100从ECM-IDLE状态向ECM-CONNECTED状态转变；以及(3)UE100分离(即，UE100从ECM-CONNECTED状态向ECM-IDLE状态并且还向EMM-DEREGISTERED状态转变)。在步骤S102中，MME300(NAS级别调度器303)将表示通信许可时间段或通信许可周期的通信调度信息发送至UE100。
图6是示出UE100的操作的一个示例的流程图。在步骤S201中，UE100(控制部102)从MME300接收NAS级别通信调度信息。在步骤S202中，UE100(控制部102)基于该通信调度信息来激活定时器103以测量通信许可时间段或通信许可周期。
以下说明用以将NAS级别通信调度信息传递至UE100的信令序列的具体示例。在图7所示的第一示例中，MME100发送包括通信调度信息的NAS消息(步骤S11)。如上所述，步骤S11中的NAS消息优选是与NAS拒绝消息(例如，附着拒绝、业务拒绝和TAU拒绝)不同的NAS消息。步骤S11中的NAS消息例如可以是附着接受消息、TAU接受消息、分离接受消息、分离请求消息、会话管理请求消息或NAS停用EPS承载上下文请求消息。可选地，步骤S11中的NAS消息可以是为了发送通信调度信息而新定义的NAS消息。
在图8所示的第二示例中，在MME300从UE100接受到NAS请求消息的情况下(步骤S21)，MME300发送包括通信调度信息的NAS接受消息(步骤S22)。步骤S22中的NAS接受消息例如可以是附着接受消息、TAU接受消息或分离接受消息。
在图9所示的第三示例中，在没有从MME300向UE100发送NAS消息的过程(例如，业务请求过程、S1释放过程或用以停用UE100的所有专用承载的UE请求承载资源修改过程)期间，MME300使用接入层(AS)消息来将NAS级别通信调度信息发送至UE100。更具体地，MME300将包括NAS级别通信调度信息的S1-AP消息发送至eNB200(步骤S31)。S1-AP消息是在MME300与E-UTRAN20的eNB200之间所交换的信令消息。eNB200将包括从MME300接收到的NAS级别通信调度信息的AS消息(例如，RRC连接重配消息、RRC连接释放消息)发送至UE100(步骤S32)。
图10所示的第四示例示出上述第三示例的更具体情况。图10示出eNB200或MME300所发起的eNB发起或MME发起的S1释放过程。该S1释放过程是用于释放核心网30中的针对UE100的承载并且使UE100从承载可用的状态(ECM-CONNECTED状态)转变为承载释放的空闲状态(ECM-IDLE状态)的过程。在步骤S41中，eNB200将S1UE上下文释放请求消息发送至MME300。如果eNB200判断为需要释放与UE100的信令连接和所有承载，则进行步骤S41。在MME300发起S1释放过程的情况下，跳过步骤S41。
在步骤S42中，MME300将S1UE上下文释放命令消息发送至eNB200。S1UE上下文释放命令消息包括发送至UE100的NAS级别通信调度信息。在步骤S43中，eNB200将RRC连接释放消息发送至UE100以释放与UE100的RRC连接。该RRC连接释放消息包括来自MME300的通信调度信息。
图11所示的第五示例示出上述的第三示例的更具体情况。图11示出UE100所触发的业务请求过程(图11中的步骤S51)、以及eNB200或MME300所发起的(eNB发起或MME发起的)S1释放过程(图11中的步骤S53)。在图11所示的示例中，在业务请求过程期间，MME300将表示与请求了业务请求过程的UE100的属性(例如，终端类型、优先级、通信间隔或时间容限)相对应的通信许可时间段或许可周期的通信调度信息发送至eNB200。通信调度信息可以是例如使用S1-AP初始上下文设置请求消息从MME300发送至eNB200的。eNB200针对UE100保持在业务请求过程中从MME300接收到的通信调度信息。
在UE100结束了使用步骤S51的业务请求过程中已建立的核心网30的承载的用户面通信之后，进行步骤S53的S1释放过程。在步骤S54中，在S1释放过程期间，eNB200将RRC连接释放消息发送至UE100以释放与UE100的RRC连接。RRC连接释放消息包括从MME300发送来的并且保持在eNB200中的通信调度信息。
在图9～11所示的示例中，eNB200调解从MME300向UE100的通信调度信息的传输。因此，MME300可以在难以将NAS消息发送至UE100的现有过程期间，将通信调度信息发送至UE100。
第二实施例
在本实施例中，说明第一实施例中已说明的NAS级别通信调度的变形例。根据本实施例的移动通信系统的结构示例与图1所示的结构示例相同。
根据本实施例的MME300以与第一实施例相同的方式进行工作，以向UE100通知通信调度信息。根据本实施例的通信调度信息可以表示禁止使用核心网30的承载的通信的通信禁止时间段。如以上已经说明的，为了在没有发生拥塞的正常时间进行针对UE100的通信调度，优选地，MME300在原则上许可UE100进行通信的任意时间向UE100通知通信调度信息。MME300例如响应于以下操作来向UE100明确地通知一个或多个通信禁止时间段：通过基于来自UE100的针对承载建立的NAS请求(例如，业务请求)向UE100分配核心网30的承载资源，来开始UE100的通信；修改所建立的承载；释放所建立的承载；或者UE100从核心网30分离。因而，在许可或已许可UE100的用户面通信(例如，数据呼叫和语音呼叫)的情况下，MME300可以调度UE100的通信禁止时间段或通信禁止周期。
在一些实现中，在每次连接至核心网30的UE100结束通信、并且从UE100连接至核心网30的状态(即，ECM-CONNECTED状态)转变为空闲状态(即，ECM-IDLE状态)时，MME300可以将表示通信禁止时间段的通信调度信息发送至UE100。MME300在每次UE100结束通信时指定从通信结束的时刻起的通信禁止时间段，UE100遵循该过程，由此可以对UE100的通信周期进行调度。更具体地，MME300可以使用在例如以下过程等的涉及UE100从ECM-CONNECTED状态向ECM-IDLE状态的转变的过程期间所发送的NAS消息以及eNB200的RRC消息至少之一来将通信调度信息发送至UE100：用于修改所建立的UE100的承载的过程(例如，UE请求承载资源修改过程)、用于释放所建立的UE100的承载的过程(例如，S1释放过程)或者用于使UE100从核心网30分离的过程(例如，分离过程)。
第三实施例
在本实施例中，说明第一实施例和第二实施例中已说明的NAS级别通信调度的变形例。根据本实施例的移动通信系统的结构示例与图1所示的结构示例相同。在第一实施例和第二实施例中，说明了MME300确定UE100的通信调度并且MME300向UE100通知通信调度信息的示例。然而，这些处理可以由eNB200进行，以减轻MME300的处理负荷。
响应于从MME300接收到用以开始通信调度的指示，根据本实施例的eNB200开始针对UE100的通信调度。eNB200可以将表示许可或禁止UE100的通信的时间段或周期的通信调度信息发送至UE100。因而，这样减轻了MME300的处理负荷。
以与第一实施例相同的方式，根据本实施例的通信调度信息可以指定许可UE100进行使用核心网30的承载的通信的时间段或周期。例如，通信调度信息可以明确地表示许可通信的时间段。在一些实现中，eNB200可以将通信许可时间段设置成每小时的00分钟～10分钟的这10分钟，并且将通信禁止时间段设置成每小时的其余50分钟。显而易见，代替上述的1小时周期或与该1小时周期相组合，eNB200可以按照诸如30分钟周期、2小时周期、12小时周期或24小时周期来进行调度。在一些实现中，eNB200例如可以基于UE100的终端类型、优先级、每次通信的通信量、通信间隔或时间容限(延迟容限)来确定应用于UE100的通信许可周期。
此外或可选地，eNB200可以向UE100通知禁止使用核心网30的承载的通信的通信禁止时间段。更具体地，eNB200可以在每次UE100的通信结束时向UE100通知通信禁止时间段。eNB200在每次UE100结束通信时指定从通信结束的时刻起的通信禁止时间段，UE100遵循该过程，由此可以对UE100的通信周期进行调度。可以在用于修改所建立的UE100的承载的过程、用于释放所建立的UE100的承载的过程或者用于使UE100从核心网30分离的过程期间，发送通信禁止时间段。
为了向UE100通知通信禁止时间段，eNB200可以使用现有的无线资源控制(RRC)退避过程。在使用RRC退避过程的情况下，eNB200可以使用“延长等待时间信息”来发送通信禁止时间段。更具体地，在eNB200或MME300所发起的S1释放过程期间或者在分离过程期间，eNB200可以发送包括表示通信禁止时间段的延长等待时间信息的RRC连接释放消息。
应当注意，根据本实施例的通信调度明显不同于在eNB的媒体访问控制(MAC)子层中所进行的无线资源调度。也就是说，无线资源调度是用以将用于发送用户数据的下行链路或上行链路资源分配至处于ECM-CONNECTED状态并且还处于RRC-CONNECTED状态的移动站的处理。另一方面，本实施例所述的针对UE100的通信调度指定了许可或禁止UE100从ECM-IDLE状态向ECM-CONNECTED状态转变的时间段或周期。ECM-IDLE状态是UE100没有连接至核心网30的状态。另一方面，ECM-CONNECTED状态是UE100连接至核心网的状态。从ECM-IDLE状态向ECM-CONNECTED状态的转变包括UE100和eNB200之间的RRC连接的建立、以及针对UE100的MME300和eNB200之间的S1连接的建立。换句话说，可以认为，本实施例的通信调度指定了许可或禁止UE100所发起的通信(移动发起(数据)呼叫)的时间段或周期。
图12是示出根据本实施例的通信控制方法的序列图。在步骤S51中，MME300将OVERLOADSTAT(过载STAT)消息发送至eNB200。步骤S61中的OVERLOADSTAT消息表示UE100所发起的通信(移动发起(数据)呼叫)应由eNB200进行调度。
在步骤S62中，UE100开始业务请求过程以开始数据通信，并且进行使用核心网30的承载的通信。
步骤S63～S65表示用以结束基于步骤S62已进行的UE100的用户面通信(例如，数据呼叫、语音呼叫)的过程。更具体地，步骤S63～S65表示eNB200所发起的S1释放过程，其中在该S1释放过程中，无线接入承载(RAB)释放并且UE100从ECM-CONNECTED状态转变为ECM-IDLE状态。RAB包括eNB200和S-GW310之间的S1承载以及eNB200和UE100之间的无线承载。
在步骤S63中，eNB200将S1UE上下文释放请求消息发送至MME300。如果eNB200判断为需要释放与UE100的信令连接和所有的无线承载，则进行步骤S63。在MME300发起S1释放过程的情况下，跳过步骤S63。
在步骤S64中，MME300将S1UE上下文释放命令消息发送至eNB200。在步骤S65中，响应于接收到S1UE上下文释放命令消息，eNB200将RRC连接释放消息发送至UE100以释放与UE100的RRC连接。RRC连接释放消息包括eNB200所生成的通信调度信息。该通信调度信息可以表示通信许可时间段或许可周期、或者可以表示通信禁止时间段或禁止周期。
步骤S63～S65所示的S1释放过程仅是示例。可以在分离过程期间或者在UE100所请求的承载资源修改过程(即，UE请求承载资源修改过程)期间，进行为了结束UE100的通信的无线接入承载的释放。eNB200可以使用分离过程或UE请求承载资源修改期间所发送的RRC连接释放消息来将通信调度信息发送至UE100。
图13是示出根据本实施例的eNB200的操作的一个示例的流程图。在步骤S31中，eNB200从MME300接收到用以开始通信调度的指示。用以开始通信调度的指示包括eNB200确定UE100的通信周期所需的信息。例如，用以开始通信调度的指示可以表示通信许可周期(例如，每小时许可10分钟的通信)。可选地，用以开始通信调度的指示可以表示通信许可时间段和通信禁止时间段的长度(例如，许可时间段是10分钟并且禁止时间段是50分钟)。此外，用以开始通信调度的指示可以表示eNB200应针对不同的终端类型或无线终端的优先级指定不同的通信许可周期。
在步骤S32中，eNB200基于来自MME300的用以开始通信调度的指示来确定要应用于UE100的通信调度(例如，通信许可时间段或通信禁止时间段)。eNB200可以基于诸如UE100的终端类型、优先级、每次通信的通信量、通信间隔和时间容限(延迟容限)等的终端属性，来确定要应用于UE100的通信许可时间段、通信许可周期、通信禁止时间段或通信禁止周期。eNB200可以根据终端属性的差异来调整要应用于UE100的通信许可时间段、通信许可周期、通信禁止时间段或通信禁止周期。例如，可以向终端类型彼此不同的UE100应用不同的通信许可时间段。
在步骤S33中，在UE100的通信结束的情况下(即，在RRC连接释放的情况下)，eNB200将通信调度信息发送至UE100。
图14是示出根据本实施例的eNB200的结构示例的框图。在图5所示的示例中，eNB200包括无线通信部201和控制部202。无线通信部201包括用以与UE100进行通信的功能。控制部202与各UE100和MME300交换信令消息，以向各UE100通知上述的通信调度信息。
其它实施例
在上述各实施例中，说明了移动性管理节点300或eNB200向UE100通知通信调度信息的示例。然而，不同于移动性管理节点300的其它核心网装置可以向UE100通知通信调度信息。
参考EPS说明了上述实施例。然而，上述实施例的公开还可应用于UMTS或其它移动通信系统。
上述实施例所述的移动性管理节点300、无线终端100和基站200所进行的与NAS级别通信调度有关的处理可以由包括专用集成电路(ASIC)的半导体处理设备来实现。此外，可以通过使包括至少一个处理器(例如，微处理器、MPU和数字信号处理器(DSP))的计算机系统执行程序来实现这些处理。更具体地，可以创建包括使得计算机系统进行与使用流程图和序列图等已说明的NAS级别通信调度有关的算法的指令的一个或多个程序，并且可以将该程序(这些程序)供给至计算机。
可以使用任何类型的非瞬态计算机可读介质来将这些程序存储并提供至计算机。非瞬态计算机可读介质包括任何类型的有形存储介质。非瞬态计算机可读介质的示例包括磁性记录介质(例如，软盘、磁带、硬盘驱动器)、磁光存储介质(例如，磁光盘)、CD-只读存储器(ROM)、CD-R、CD-R/W和半导体存储器(例如，掩膜ROM、可编程ROM(PROM)、可擦除PROM(EPROM)、闪速ROM、随机存取存储器(RAM))。可以使用任何类型的瞬态计算机可读介质来将程序供给至计算机。瞬态计算机可读介质的示例包括电气信号、光学信号和电磁波。瞬态计算机可读介质可以将程序经由有线通信线路(例如，电线和光纤)或者无线通信线路提供至计算机。
以上实施例仅是本发明人所实现的技术思想的应用的例示。也就是说，显而易见，技术思想不仅仅局限于上述实施例，并且可以对这些实施例进行各种修改。
例如，本发明人所实现的技术思想包括以下的补充说明。
补充说明1
一种核心网装置，其配置在移动通信系统的核心网内，所述核心网装置包括控制部，所述控制部被配置为经由无线接入网与无线终端交换非接入层(NAS)消息，并且向所述无线终端通知通信调度信息，
其中，所述通信调度信息针对所述无线终端，指定许可或禁止所述无线终端进行使用所述核心网的承载的通信的时间、时间段或周期，以及
所述通信调度信息是使用响应于以下操作所发送的第一NAS消息或第一接入层(AS)消息而发送至所述无线终端的：修改已建立的所述承载；释放已建立的所述承载；或者所述无线终端从所述核心网分离。
补充说明2
根据补充说明1所述的核心网装置，其中，所述通信调度信息表示应抑制所述无线终端进行通信的等待时间。
补充说明3
根据补充说明1所述的核心网装置，其中，所述通信调度信息表示许可所述无线终端进行通信的时间段或周期。
补充说明4
根据补充说明1至3中任一项所述的核心网装置，其中，
所述第一NAS消息包括分离请求消息和分离接受消息至少之一，以及
所述第一AS消息包括UE请求承载资源修改过程、S1释放过程或分离过程期间所发送的RRC连接释放消息。
补充说明5
一种无线终端，包括控制部，所述控制部被配置为从核心网装置或基站接收通信调度信息，
其中，所述通信调度信息针对所述无线终端，指定许可或禁止所述无线终端进行使用核心网的承载的通信的时间、时间段或周期，以及
所述通信调度信息是使用响应于以下操作所发送的第一NAS消息或第一接入层(AS)消息而发送至所述无线终端的：修改已建立的所述承载；释放已建立的所述承载；或者所述无线终端从所述核心网分离。
补充说明6
根据补充说明5所述的无线终端，其中，所述控制部基于所述通信调度信息来激活至少一个定时器，所述至少一个定时器用于测量许可或禁止所述无线终端进行使用所述承载的通信的时间段或周期。
补充说明7
根据补充说明5或6所述的无线终端，其中，
所述第一NAS消息包括分离请求消息和分离接受消息至少之一，以及
所述第一AS消息包括UE请求承载资源修改过程、S1释放过程或分离过程期间所发送的RRC连接释放消息。
补充说明8
一种基站，其配置在移动通信系统的无线接入网内，所述基站包括控制部，所述控制部被配置为向无线终端通知通信调度信息，
其中，所述通信调度信息针对所述无线终端，指定许可或禁止所述无线终端进行使用核心网的承载的通信的时间、时间段或周期，以及
所述通信调度信息是使用响应于以下操作所发送的第一接入层(AS)消息而发送至所述无线终端的：修改已建立的所述承载；释放已建立的所述承载；或者所述无线终端从所述核心网分离。
补充说明9
根据补充说明8所述的基站，其中，所述通信调度信息表示应抑制所述无线终端进行通信的等待时间。
补充说明10
根据补充说明8所述的基站，其中，所述通信调度信息表示许可所述无线终端进行通信的时间段或周期。
补充说明11
根据补充说明8至10中任一项所述的基站，其中，所述第一AS消息包括UE请求承载资源修改过程、S1释放过程或分离过程期间所发送的RRC连接释放消息。
补充说明12
根据补充说明8至11中任一项所述的基站，其中，所述控制部被配置为每次在所述无线终端连接至所述核心网并进行通信之后、所述无线终端从所述无线终端连接至所述核心网的状态转变为空闲状态时，将所述通信调度信息发送至所述无线终端。
补充说明13
根据补充说明8至12中任一项所述的基站，其中，所述控制部被配置为从核心网装置接收表示利用所述通信调度信息针对所述无线终端所指定的时间、时间段或周期的信息。
补充说明14
根据补充说明8至12中任一项所述的基站，其中，所述控制部被配置为通过自身来确定所述时间、所述时间段或所述周期。
补充说明15
根据补充说明8至14中任一项所述的基站，其中，所述控制部被配置为根据所述无线终端的终端属性的差异，来调整许可或禁止所述无线终端进行通信的时间、时间段或周期，其中所述终端属性包括所述无线终端的终端类型、优先级、每次通信的通信量、通信间隔和时间容限至少之一。
补充说明16
一种核心网装置所进行的通信控制方法，所述核心网装置配置在移动通信系统的核心网内，所述通信控制方法包括以下步骤：
向无线终端通知通信调度信息，其中所述通信调度信息针对所述无线终端，指定许可或禁止所述无线终端进行使用所述核心网的承载的通信的时间、时间段或周期，
其中，所述通信调度信息是使用响应于以下操作所发送的第一NAS消息或第一接入层(AS)消息而发送至所述无线终端的：修改已建立的所述承载；释放已建立的所述承载；或者所述无线终端从所述核心网分离。
补充说明17
根据补充说明16所述的通信控制方法，其中，所述通信调度信息表示应抑制所述无线终端进行通信的等待时间。
补充说明18
根据补充说明16所述的通信控制方法，其中，所述通信调度信息表示许可所述无线终端进行通信的时间段或周期。
补充说明19
根据补充说明16至18中任一项所述的通信控制方法，其中，
所述第一NAS消息包括分离请求消息和分离接受消息至少之一，以及
所述第一AS消息包括UE请求承载资源修改过程、S1释放过程或分离过程期间所发送的RRC连接释放消息。
补充说明20
一种无线终端所进行的通信控制方法，所述通信控制方法包括以下步骤：
从核心网装置或基站接收通信调度信息，
其中，所述通信调度信息针对所述无线终端，指定许可或禁止所述无线终端进行使用核心网的承载的通信的时间、时间段或周期，以及
所述通信调度信息是使用响应于以下操作所发送的第一非接入层(NAS)消息或第一接入层(AS)消息而发送至所述无线终端的：修改已建立的所述承载；释放已建立的所述承载；或者所述无线终端从所述核心网分离。
补充说明21
根据补充说明20所述的通信控制方法，其中，还包括以下步骤：基于所述通信调度信息来激活至少一个定时器，所述至少一个定时器用于测量许可或禁止所述无线终端进行使用所述承载的通信的时间段或周期。
补充说明22
根据补充说明20或21所述的通信控制方法，其中，
所述第一NAS消息包括分离请求消息和分离接受消息至少之一，以及
所述第一AS消息包括S1释放过程或分离过程期间所发送的RRC连接释放消息。
补充说明23
一种基站所进行的通信控制方法，所述基站配置在移动通信系统的无线接入网内，所述通信控制方法包括以下步骤：
向无线终端通知通信调度信息，
其中，所述通信调度信息针对所述无线终端，指定许可或禁止所述无线终端进行使用核心网的承载的通信的时间、时间段或周期，以及
所述通信调度信息是使用响应于以下操作所发送的第一接入层(AS)消息而发送至所述无线终端的：修改已建立的所述承载；释放已建立的所述承载；或者所述无线终端从所述核心网分离。
补充说明24
一种程序，用于使计算机进行根据补充说明16至23中任一项所述的控制方法。
本申请基于并要求2013年10月31日提交的日本专利申请2013-227627的优先权，在此通过引用包含其全部内容。
附图标记列表
20无线接入网(RAN)
30核心网
40外部网
100无线终端
101无线收发器
102控制部
103定时器
200基站
300移动性管理节点
301移动性管理部
302会话管理部
303NAS级别调度器
310传送节点
320传送节点

Claims (22)

1.一种核心网装置，其配置在移动通信系统的核心网内，所述核心网装置包括：
控制部，用于经由无线接入网与无线终端交换非接入层消息即NAS消息，并且向所述无线终端通知通信调度信息，其中所述通信调度信息用于针对所述无线终端指定许可所述无线终端进行使用所述核心网的承载的通信的时间段或周期。
2.根据权利要求1所述的核心网装置，其中，所述控制部使用表示接受了来自所述无线终端的NAS请求消息的NAS接受消息，来将所述通信调度信息发送至所述无线终端。
3.根据权利要求2所述的核心网装置，其中，所述NAS接受消息包括附着接受消息、跟踪区更新接受消息即TAU接受消息、以及分离接受消息至少之一。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的核心网装置，其中，所述控制部响应于以下操作来将所述通信调度信息发送至所述无线终端：建立所述承载；修改已建立的所述承载；释放已建立的所述承载；或者所述无线终端从所述核心网分离。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的核心网装置，其中，在针对所述无线终端建立了所述承载并且所述承载能够用于所述无线终端的情况下，所述控制部使用NAS消息来将所述通信调度信息发送至所述无线终端。
6.根据权利要求5所述的核心网装置，其中，所述NAS消息包括跟踪区更新接受消息即TAU接受消息、会话管理请求消息、以及NAS停用演进分组系统承载上下文请求消息即NAS停用EPS承载上下文请求消息至少之一。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的核心网装置，其中，所述控制部在所述无线终端从所述承载能够用于所述无线终端的状态向所述承载被释放的空闲状态转变所用的承载释放过程期间，将所述通信调度信息发送至所述无线终端。
8.根据权利要求7所述的核心网装置，其中，在所述承载释放过程期间，使用所述无线接入网中的接入层级别即AS级别的第一消息来发送所述通信调度信息。
9.根据权利要求8所述的核心网装置，其中，所述第一消息包括无线资源控制连接释放消息即RRC连接释放消息。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的核心网装置，其中，所述控制部在所述无线终端从所述核心网分离的分离过程期间，将所述通信调度信息发送至所述无线终端。
11.根据权利要求10所述的核心网装置，其中，在所述无线终端所发起的分离过程期间，使用从所述核心网装置发送来的分离请求消息来发送所述通信调度信息；或者在所述核心网所发起的分离过程期间，使用从所述核心网装置发送来的分离接受消息来发送所述通信调度信息。
12.一种无线终端，包括：
控制部，用于经由无线接入网与核心网装置交换非接入层消息即NAS消息，并且从所述核心网装置接收通信调度信息，其中所述通信调度信息用于针对所述无线终端指定许可所述无线终端进行使用核心网的承载的通信的时间段或周期。
13.根据权利要求12所述的无线终端，其中，所述控制部使用表示接受了来自所述无线终端的NAS请求消息的NAS接受消息，来接收所述通信调度信息。
14.根据权利要求13所述的无线终端，其中，所述NAS接受消息包括附着接受消息、跟踪区更新接受消息即TAU接受消息、以及分离接受消息至少之一。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的无线终端，其中，所述控制部响应于以下操作来接收所述通信调度信息：建立所述承载；修改已建立的所述承载；释放已建立的所述承载；或者从所述核心网分离。
16.根据权利要求12至15中任一项所述的无线终端，其中，在针对所述无线终端建立了所述承载并且所述承载能够用于所述无线终端的情况下，所述控制部使用NAS消息来接收所述通信调度信息。
17.根据权利要求12至16中任一项所述的无线终端，其中，所述控制部基于所述通信调度信息来激活至少一个定时器，所述至少一个定时器用于测量许可所述无线终端进行使用所述承载的通信的时间段或周期。
18.根据权利要求17所述的无线终端，其中，所述至少一个定时器包括：第一定时器，用于测量许可所述无线终端进行使用所述承载的通信的时间段；以及第二定时器，用于测量禁止所述无线终端进行使用所述承载的通信的时间段。
19.一种核心网装置所进行的通信控制方法，所述核心网装置配置在移动通信系统的核心网内，所述通信控制方法包括以下步骤：
向无线终端通知通信调度信息，其中所述通信调度信息用于针对所述无线终端指定许可所述无线终端进行使用所述核心网的承载的通信的时间段或周期。
20.一种无线终端所进行的通信控制方法，所述通信控制方法包括以下步骤：
从核心网装置接收通信调度信息，其中所述通信调度信息用于针对所述无线终端指定许可所述无线终端进行使用核心网的承载的通信的时间段或周期。
21.一种存储有程序的非瞬态计算机可读介质，所述程序用于使计算机进行移动通信系统的核心网内配置的核心网装置所进行的通信控制方法，
其中，所述通信控制方法包括以下步骤：向无线终端通知通信调度信息，其中所述通信调度信息用于针对所述无线终端指定许可所述无线终端进行使用所述核心网的承载的通信的时间段或周期。
22.一种存储有程序的非瞬态计算机可读介质，所述程序用于使计算机进行无线终端所进行的通信控制方法，
其中，所述通信控制方法包括以下步骤：从核心网装置接收通信调度信息，其中所述通信调度信息用于针对所述无线终端指定许可所述无线终端进行使用核心网的承载的通信的时间段或周期。
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