CN105723798B - 增强分组数据网络连接进程方法和用户设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种增强分组数据网络连接进程方法和用户设备。用户设备一经接收包括原因代码的拒绝分组数据网络连接请求，基于接收到的原因代码自动改变被拒绝因子，以符合网络限制。用户设备随后通过采用改变后的因子发送后续分组数据网络连接请求，重试分组数据网络连接进程。通过自动改变被拒绝因子并重试建立演进分组系统承载进行数据服务且不需要用户的参与，可避免由于用户错误或未察觉而可能造成的永久拒绝。

Description

增强分组数据网络连接进程方法和用户设备
交叉引用
本申请根据35U.S.C.§119要求2014年10月17日递交的美国临时申请案62/065,145和2015年10月16日递交的美国临时申请案14/884,896的优先权，且将上述申请作为参考。
技术领域
本发明有关于无线通信，且尤其有关于处理失败分组数据网络(Packet DataNetwork,PDN)建立请求进程的方法。
背景技术
这些年来无线通信网络呈指数级增长。长期演进(Long Term Evolution,LTE)系统由于其简化的系统架构，可提供高峰值数据率(peak data rate)、低延迟、改进的系统容量以及低操作成本。LTE系统，也称4G系统，可提供对老的无线网络(如GSM、CDMA以及通用移动通信系统(Universal Mobile Telecommunication System,UMTS))的无缝集成。第三代合作伙伴项目(3rd Generation Partner Project,3GPP)网络通常包括2G/3G/4G系统的混合。随着网络设计的优化，多种标准的演进中开发出很多改进方案。
用于2G/3G系统的会话管理(Session Management,SM)或用于4G系统的演进分组系统(Evolved Packet System,EPS)SM(ESM)的主要功能是支持用户终端的分组数据协议(Packet Data Protocol,PDP)上下文(context)或EPS承载处理。一经接收SM/ESM请求消息，网络可拒绝请求并给出原因代码。对于不同的原因代码，网络可提供重试(retry)机制，使用户在满足一定条件时重新发送SM/ESM请求。然而，对于某些特定原因代码来说，UE并不被允许应用重试机制和重新发送另一SM/ESM请求，除非UE被关闭或USIM被移除。如此一来，这些原因代码可能造成永久拒绝给用户提供数据服务。
因此，需要寻求解决方案。
发明内容
本发明提出一种增强SM进程方法。UE一经接收包括原因代码的拒绝PDN连接请求，基于接收到的原因代码自动改变被拒绝因子，以符合网络限制。用户设备随后通过采用改变后的因子发送后续PDN连接请求，重试PDN连接进程。举例来说，原因代码可为只允许PDP类型IPv4”、“只允许PDP类型IPv6”以及“当前RAT和PLMN组合不支持所请求APN”。基于这些原因代码，改变因子可为不同的PDP类型，不同的APN，或相同的APN但用于不同的RAT/PLMN组合。通过自动改变被拒绝因子并重试建立EPS承载进行数据服务且不需要用户的参与，可避免由于用户错误或未察觉而可能造成的永久拒绝。
在一实施例中，在移动通信网络中，UE发送PDN连接请求。PDN连接请求与包括所请求APN、PDN类型、RAT以及PLMN/EPLMN ID的参数集合有关。UE从网络接收PDN连接拒绝消息。PDN连接拒绝消息包括原因代码。在步骤803中，UE基于原因代码自动更新参数集合。最后，UE采用更新后的参数集合发送后续PDN连接请求给网络。在一示范例中，原因代码指示只允许PDN类型IPv4、只允许PDN类型IPv6或当前RAT和PLMN组合不支持所请求APN。
如下详述其它实施例以及优势。本部分内容并非对发明作限定，本发明范围由权利要求所限定。
附图说明
附图说明了本发明的实施例，其中相同的符号代表相同的元件。
图1是根据一新颖性方面的示范性3GPP无线网络以及增强会话管理进程的示意图。
图2是根据本发明的实施例的UE和基站的简化方块示意图。
图3是与UE初始的失败SM/ESM进程有关的原因代码的示范性列表的示意图。
图4是与具有各种原因代码的失败SM/ESM进程有关的示范性SM/ESM重试进程的示意图。
图5是处理某些原因代码造成的PDN连接拒绝的方案的示意图。
图6是处理原因代码#50或#51造成的PDN连接拒绝的第一实施例的示意图。
图7是处理原因代码#66造成的PDN连接拒绝的第二实施例的示意图。
图8是根据本发明实施例的增强PDN连接进程方法的示范性流程图。
具体实施方式
以下将详述本发明的一些实施例，其中某些示范例通过附图描述。
图1是根据一新颖性方面的示范性3GPP系统100以及增强会话管理进程的示意图。3GPP系统100为公用陆地移动网络(Public Land Mobile Network,PLMN)或等效公用陆地移动网络(Equivalent Public Land Mobile Network,EPLMN)，可支持一种或多种无线RAT网络，如可为4G/LTE系统、3G系统，也可能是2G系统(图未示)。每个3GPP系统具有固定的基础设施单元，如无线通信站台102和103，形成分布在地理区域中的无线网络。基础单元也可指代接入点(access point)、接入终端、基站、节点B(NodeB)、演进节点B(evolved NodeB,eNodeB)或本领域中采用的其他术语。无线通信站台102和103中的每一个为一地理区域提供服务。4G/LTE系统具有eNodeB102，通过S1接口连接至系统架构演进(SystemArchitecture Evolution,SAE)网关(gateway,GW)105，其中SAE GW 105包括服务网关(serving gateway,S-GW)和PDN网关(PDN gateway,P-GW)。3G系统具有NodeB 103和无线电网络控制器(Radio Network Controller,RNC)。3G系统的RNC连接至服务GPRS支持节点(Serving GPRS Support Node,SGSN)106，其中SGSN 106连接至SAE GW 105。
3GPP系统100中的无线通信装置/UE 101可由eNodeB 102或NodeB 103提供服务。UE101与3GPP系统100建立承载，用于数据服务。UE 101通过S1接口在4G系统中建立EPS承载，或通过lu接口在3G系统中建立PDP上下文。用于3G/2G系统的SM进程或用于4G系统的ESM进程由UE 101应用，以支持用户终端的PDP上下文或EPS承载处理。举例来说，SM进程包括PDP上下文激活进程，二次PDP上下文激活进程，PDP上下文修改或解除激活进程，以及MBMS相应进程。类似地，ESM进程包括PDN连接或断开进程，以及承载资源分配或修改进程。
在图1所示的示范例中，为了在4G系统中建立EPS承载，UE 101将PDN连接请求发送给eNodeB 102。一经接收到PDN连接请求消息，网络可拒绝请求并给出原因代码。对于不同的原因代码，网络可提供重试机制，使UE 101在满足一定条件时重新请求。然而，对于某些特定原因代码来说，UE 101并不被允许应用重试机制和重新发送另一请求，除非UE 101被关闭或USIM被移除。如此一来，这些原因代码可能造成永久拒绝给用户提供数据服务。
在一新颖性方面，UE 101基于接收到的原因代码自动改变被拒绝因子(factor)，以符合网络限制。UE 101随后通过采用改变后的因子发送后续PDN连接请求给eNodeB 102，重试PDN连接进程。举例来说，原因代码可为“只允许PDP类型IPv4”、“只允许PDP类型IPv6”以及“当前RAT和PLMN组合不支持所请求接入点名称(Access Point Name,APN)”。基于这些原因代码，改变因子可为不同的PDP类型，不同的APN，或相同的APN但用于不同的RAT/PLMN组合。通过自动改变被拒绝因子并重试建立EPS承载进行数据服务且不需要用户的参与，可避免由于用户打字错误或未察觉而可能造成的永久拒绝。
图2是根据本发明的实施例的UE 201和基站202的简化方块示意图。基站202具有天线226，用来发送和接收无线电信号。RF收发机模块223耦接至天线226，从天线226接收RF信号，将RF信号转换为基带信号并将基带信号发送给处理器222。RF收发机模块223将从处理器222接收的基带信号转换为RF信号，并将RF信号发送给天线226。处理器222处理接收到的基带信号，并调用不同的功能模块来执行基站202中的功能。存储器221用来存储程序指令和数据224，以控制基站202的操作。基站202也可包括一系列控制电路，如SM/ESM控制器225，用来执行功能任务，以用于3GPP网络中的增强会话管理功能。在另一实施例中，SM/ESM控制器位于演进分组核心(Evolved Packet Core,EPC)内的移动管理实体(MobilityManagement Entity,MME)中，用来执行3GPP网络中的增强会话管理功能。
类似地，UE 201具有天线235，用来发送和接收无线电信号。RF收发机模块234耦接至天线235，从天线235接收RF信号，将RF信号转换为基带信号并将基带信号发送给处理器232。RF收发机模块234将从处理器232接收的基带信号转换为RF信号，并将RF信号发送给天线235。处理器232处理接收到的基带信号，并调用不同的功能模块来执行UE 201中的功能。存储器231存储程序指令和数据236，以控制UE 201的操作。
UE 201也可包括一系列控制电路，以执行功能任务。SM/ESM控制器290支持3GPP系统中的PDP上下文和EPS承载处理。举例来说，SM/ESM控制器290进一步包括用来激活3G系统中的PDP上下文的PDP上下文激活处理器291，用于3G系统的PDP上下文修改以及/或者解除激活处理器292，用来在4G系统中建立PDN连接的PDN连接处理器293，以及用于4G系统的EPS承载资源分配/修改处理器294。PDN连接处理器293可进一步包括错误原因代码处理器，以处理失败PDN连接进程中的各种原因代码。在一实施例中，错误原因代码处理器基于原因代码改变被拒绝因子，以符合网络限制。UE 201随后通过采用改变后的因子发送后续PDN连接请求给BS 202，以重试PDN连接进程。
图3是与UE初始的失败SM/ESM进程有关的原因代码的示范性列表的示意图。为了初始SM/ESM进程，UE将SM/ESM请求发送给网络。网络可拒绝请求并给出原因代码。如图3中的表300所示，原因代码列表包括：
#8:运营商决定阻拦(operator determined barring)；
#26:资源不足；
#27:缺失或未知APN；
#28:未知PDN类型；
#29:用户认证失败；
#30:请求被服务GW或PDN GW拒绝；
#31:请求被拒绝，未指明(unspecified)；
#32:服务选择不支持；
#33:所请求服务选择未订购；
#34:服务选择临时故障；
#35:PTI已在使用；
#38:网络失败；
#50:只允许PDN类型IPv4；
#51:只允许PDN类型IPv6；
#53:未接收到ESM信息；
#54:PDN连接不存在；
#55:给定APN的多个PDN连接未被允许；
#65:达到EPS承载的最大数目；
#66:当前RAT和PLMN组合不支持所请求APN；
#95-111:协议错误；
#112:APN限制值与激活EPS承载上下文不相容。
图4是与具有各种原因代码的失败SM/ESM进程有关的示范性SM/ESM重试进程的示意图。需注意，以下的一些示范例用于4G场景，然而，2/3G场景也同样适用。对于失败SM/ESM进程来说，对于不同的原因代码，网络支持各种重试机制。在图4所示的示范例中，在步骤411中，UE接收包括原因代码的SM/ESM拒绝消息。UE随后检查原因代码。在步骤421中，原因代码为#26:“资源不足”。对于原因代码#26来说，为基于APN的拥塞控制(congestioncontrol)引入SM/ESM计时器T3396。当SM/ESM请求被网络以原因代码#26拒绝时，网络可触发SM/ESM计时器T3396。该计时器的值可由网络提供给UE。在步骤441中，UE应用SM/ESM计时器T3396，并且可在SM/ESM计时器T3396届满之时重试SM/ESM进程。
在步骤422中，UE确定原因代码并非#26。在步骤432中，UE进一步确定原因代码并非#50、#51或#66。一般来说，网络可在SM拒绝消息中包括回退(back-off)计时器值，以规定UE重试相同进程的时间间隔。当原因代码并非#26“资源不足”，如原因代码为#8/#27/#32/#33时，可应用回退计时器。回退计时器的默认值可为12分钟。此外，对于并非#26“资源不足”的SM/ESM原因代码来说，网络可包括重试指示符(re-attempt indicator)，以指示UE是否被允许在RAT改变之后重试用于相同APN的相应的SM/ESM进程。回退计时器值和重试指示符可在拒绝消息中同时从网络得到。举例来说，在步骤443中，UE应用回退计时器和重试指示符。若重试指示符表示“是”，UE可在一个RAT(如LTE)中启动回退计时器，并在另一RAT(如3G)中发送/重试用于同一APN的SM请求。
触发PDN连接进程(用于一般或应急用途)之后，UE可获得包括以下原因代码的响应，而这会影响SM效率并降低用户体验。这些原因代码包括#50：“只允许PDN类型IPv4”、#51：“只允许PDN类型IPv6”以及#66：“当前RAT和PLMN组合不支持所请求APN”。原因代码#50被网络用来指示所请求PDN连接只允许PDN类型IPv4。原因代码#51被网络用来指示所请求PDN连接只允许PDN类型IPv6。原因代码#66被网络用来指示UE请求的进程被拒绝，因为当前RAT和PLMN不支持所请求APN。
一经检测到这些特殊的原因代码(步骤431)，UE将遵循网络提供的特定限制(步骤442)。举例来说，当ESM原因代码为#50“只允许PDN类型IPv4”或#51“只允许PDN类型IPv6”时，若网络有提供回退计时器值信息元素(Information Element,IE)和重试指示符IE，UE应忽略。UE不应采用相同PDN类型自动发送用于相同APN的另一PDN连接请求消息，除非UE注册到新的PLMN，用来接入APN的PDN类型改变，UE被关闭或USIM卡被移除。当ESM原因代码为#66“当前RAT和PLMN组合不支持所请求APN”时，若网络有提供重试指示符IE，UE应忽略。若回退计时器值IE未被包括在SM/ESM拒绝消息中，UE不应在S1模式下的当前PLMN中，发送另一PDN连接请求消息用于相同APN，除非UE被关闭或USIM被移除。从上述描述中可看到，若用户试图接入数据服务但是提供了错误的PDN类型或APN(如打字错误)，以及若用户并未意识到这种错误，则用户将被数据服务永久拒绝，直到用户手动关闭UE或移除USIM卡。这会导致不好的用户体验。需注意，上述示范例用于4G场景，但2G/3G场景也同样适用。
图5是处理某些原因代码造成的PDN连接拒绝的方案的示意图。在步骤511中，UE501发送PDN连接请求给网络502。在步骤521中，网络将PDN连接拒绝消息发送回UE 501。拒绝消息包括原因代码<X>。原因代码指示为什么PDN连接被拒绝，以及/或者什么参数/因子被拒绝。在步骤531中，UE基于原因代码改变被拒绝因子，以符合网络限制。举例来说，若被拒绝因子是PDN类型，则UE可将PDN类型改变为不同类型。若被拒绝因子为APN，则UE可将APN改变为不同的名称。在步骤541中，UE发送另一PDN连接请求给网络。PDN连接请求包含修改后的PDN参数或因子，使得UE不再违背网络限制，并能够重新尝试建立EPS承载用于数据服务。通过自动改变被拒绝参数或因子而不需要用户参与，用户将不会因原因代码#50/#51/#66被数据服务永久拒绝。
图6是处理原因代码#50或#51造成的PDN连接拒绝的第一实施例的示意图。在步骤611中，UE 601发送PDN连接请求给网络602。在步骤612中，网络将PDN连接拒绝消息发送回UE 601。拒绝消息包括原因代码#50或#51。原因代码指示PDN连接是由于“只允许PDN类型IPv4”(代码#50)或“只允许PDN类型IPv6”(代码#51)而被拒绝。在步骤613中，UE601检查原因代码并确定更新的PDN类型。举例来说，若原因代码为#50，则UE将PDN类型修改为IPv4。若原因代码为#51，则UE将PDN类型修改为IPv6。在步骤614中，UE在相同的APN以及PLMN/EPLMN组合下重试相同的PDN进程。在步骤615中，UE为后续PDN进程确定更新的PDN类型。对于用于相同的APN以及PLMN/EPLMN组合的后续PDN进程来说，UE可具有不同的选择。在第一种选择中，UE总是应用先前PDN类型(如步骤611中采用的PDN类型)。在第二种选择中，UE总是应用改变后的PDN类型(如步骤614中采用的PDN类型)。在第三种选择中，UE基于对收到原因代码#50/#51的次数进行计数的预定义计数器，应用改变后的PDN类型。计数器可为连续的或累加的。举例来说，若计数器为3，则UE开始时应用先前PDN类型，随后若UE已经收到原因代码#50/#51至少三次，则切换到改变后的PDN类型。在步骤616中，UE采用步骤615确定的更新的PDN类型开始后续PDN进程。
图7是处理原因代码#66造成的PDN连接拒绝的第二实施例的示意图。在步骤711中，UE 701发送PDN连接请求给网络702。网络702包括两种不同的RAT/PLMN组合：第一RAT/PLMN组合(图7中表示为RAT/PLMN#1)和第二RAT/PLMN组合(图7中表示为RAT/PLMN#2)。不同的RAT/PLMN组合意味着不同的RAT，或者不同的PLMN/EPLMN，或者RAT与PLMN/EPLMN都不同。在步骤711中，PDN连接请求发送给RAT/PLMN组合#1。在步骤712中，网络将PDN连接拒绝消息发送回UE 701。拒绝消息包括原因代码#66。原因代码指示PDN连接是由于“当前RAT和PLMN组合不支持所请求APN”(如RAT/PLMN组合#1)而被拒绝。UE可有两种选择来处理这种拒绝。在第一种选择中，UE将APN改变为不同的APN或空(empty)APN(步骤713)，随后在相同的RAT/PLMN组合#1中采用不同或空APN重试PDN连接请求(步骤714)。在第二种选择中，UE应用相同APN(步骤715)，随后采用相同APN在不同的RAT/PLMN组合#2中重试PDN连接请求(步骤716)。需注意，UE 701自动重试PDN连接，而不依赖于用户输入。此外，上述描述虽以PLMN为例进行描述，EPLMN也同样适用。
从网络的角度来说，也可以进行改进以增强系统性能和用户体验。举例来说，若PDN连接请求是用于应急用途，网络能够不管错误原因允许请求。这样一来，可避免用户错误或无意识造成的对时间敏感数据的永久拒绝。
图8是根据本发明实施例的增强PDN连接进程方法的示范性流程图。在步骤801中，在移动通信网络中，UE发送PDN连接请求。PDN连接请求与包括所请求APN、PDN类型、RAT以及PLMN/EPLMN ID的参数集合有关。在步骤802中，UE从网络接收PDN连接拒绝消息。PDN连接拒绝消息包括原因代码。在步骤803中，UE基于原因代码更新参数集合。在一实施例中，UE基于原因代码自动更新参数集合。在步骤804中，UE采用更新后的参数集合发送后续PDN连接请求给网络。在一示范例中，原因代码指示只允许PDN类型IPv4、只允许PDN类型IPv6或当前RAT和PLMN组合不支持所请求APN。
本发明虽以较佳实施例揭露如上以用于指导目的，但是其并非用以限定本发明的范围。相应地，在不脱离本发明的范围内，可对上述实施例的各种特征进行变更、润饰和组合。本发明的范围以权利要求书为准。

Claims (21)

1.一种增强分组数据网络连接进程方法，包括：
在移动通信网络中，由用户设备发送用于第一PLMN/EPLMN的分组数据网络连接请求，其中该分组数据网络连接请求与参数集合有关，该参数集合包括所请求接入点名称、分组数据网络类型、RAT以及第一PLMN/EPLMN ID；
从该移动通信网络接收分组数据网络连接拒绝消息，其中该分组数据网络连接拒绝消息包括原因代码；
基于该原因代码更新该参数集合；以及
采用更新后的参数集合发送用于该第一PLMN/EPLMN的后续分组数据网络连接请求。
2.如权利要求1所述的增强分组数据网络连接进程方法，其特征在于，该用户设备被禁止发送用于相同接入点名称和RAT/PLMN/EPLMN组合的另一分组数据网络连接请求。
3.如权利要求1所述的增强分组数据网络连接进程方法，其特征在于，该用户设备自动更新该参数集合并发送该后续分组数据网络连接请求。
4.如权利要求1所述的增强分组数据网络连接进程方法，其特征在于，该原因代码指示只允许分组数据网络类型IPv4，或者指示只允许分组数据网络类型IPv6。
5.如权利要求4所述的增强分组数据网络连接进程方法，其特征在于，该用户设备更新该分组数据网络类型，并在相同接入点名称和RAT/PLMN/EPLMN组合下发送该后续分组数据网络连接请求。
6.如权利要求4所述的增强分组数据网络连接进程方法，其特征在于，该用户设备为所有后续的分组数据网络进程应用初始分组数据网络类型或更新的分组数据网络类型。
7.如权利要求4所述的增强分组数据网络连接进程方法，其特征在于，该用户设备基于接收到的该原因代码的数目以及预定义数目应用初始分组数据网络类型或更新的分组数据网络类型。
8.如权利要求1所述的增强分组数据网络连接进程方法，其特征在于，该原因代码指示该所请求接入点名称不被当前RAT/PLMN/EPLMN组合支持。
9.如权利要求8所述的增强分组数据网络连接进程方法，其特征在于，该用户设备更新该接入点名称并在相同RAT/PLMN/EPLMN组合中发送该后续的分组数据网络连接请求。
10.如权利要求8所述的增强分组数据网络连接进程方法，其特征在于，该用户设备采用相同的接入点名称并在不同的RAT/PLMN/EPLMN组合中发送该后续的分组数据网络连接请求。
11.一种用户设备，包括：
发送机，用来在移动通信网络中发送用于第一PLMN/EPLMN的分组数据网络连接请求，其中该分组数据网络连接请求与参数集合有关，该参数集合包括所请求接入点名称、分组数据网络类型、RAT以及第一PLMN/EPLMN ID；
接收机，用来从该移动通信网络接收分组数据网络连接拒绝消息，其中该分组数据网络连接拒绝消息包括原因代码；以及
分组数据网络连接处理器，用来基于该原因代码更新该参数集合，其中该用户设备采用更新后的参数集合发送用于该第一PLMN/EPLMN的后续分组数据网络连接请求。
12.如权利要求11所述的用户设备，其特征在于，该用户设备被禁止发送用于相同接入点名称和RAT/PLMN/EPLMN组合的另一分组数据网络连接请求。
13.如权利要求11所述的用户设备，其特征在于，该用户设备自动更新该参数集合并发送该后续分组数据网络连接请求。
14.如权利要求11所述的用户设备，其特征在于，该原因代码指示只允许分组数据网络类型IPv4，或者指示只允许分组数据网络类型IPv6。
15.如权利要求14所述的用户设备，其特征在于，该用户设备更新该分组数据网络类型，并在相同接入点名称和RAT/PLMN/EPLMN组合下发送该后续分组数据网络连接请求。
16.如权利要求14所述的用户设备，其特征在于，该用户设备为所有后续分组数据网络进程应用初始分组数据网络类型或更新的分组数据网络类型。
17.如权利要求14所述的用户设备，其特征在于，该用户设备基于接收到的该原因代码的数目以及预定义数目应用初始分组数据网络类型或更新的分组数据网络类型。
18.如权利要求11所述的用户设备，其特征在于，该原因代码指示该所请求接入点名称不被当前RAT/PLMN/EPLMN组合支持。
19.如权利要求18所述的用户设备，其特征在于，该用户设备更新该接入点名称并在相同RAT/PLMN/EPLMN组合中发送该后续的分组数据网络连接请求。
20.如权利要求18所述的用户设备，其特征在于，该用户设备采用相同的接入点名称并在不同的RAT/PLMN/EPLMN组合中发送该后续的分组数据网络连接请求。
21.一种计算机可读存储器，存储有程序，所述程序被执行时使得用户设备执行权利要求1-10中任一项所述的增强分组数据网络连接进程方法的步骤。
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