CN107950063A - 在无线通信系统中支持设备对设备直接通信的方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

公开一种用于支持直接通信的方法和网络实体，该方法从中继UE接收消息，该消息通知因为设立了到远程UE的直接链路，所以没有必要执行对远程UE的寻呼；并且向网络实体发送消息，该消息通知没有必要执行对远程UE的寻呼。

Description

在无线通信系统中支持设备对设备直接通信的方法及其装置
技术领域
本发明涉及一种无线通信系统，并且更加具体地，涉及一种由用于在设备对设备(D2D)直接通信(例如，ProSe通信)环境中支持D2D直接通信的网络实体执行的方法及其设备。
背景技术
无线接入系统已经被广泛部署以提供诸如语音或者数据的各种类型的通信服务。通常，无线接入系统是通过共享可用系统资源(例如，带宽、传输功率等等)来支持多个用户的通信的多址系统。例如，多址系统包括码分多址(CDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、正交频分多址(OFDMA)系统、单载波频分多址(SC-FDMA)系统以及多载波频分多址(MC-FDMA)系统。
发明内容
技术问题
本发明的目的是为了改进由用于支持ProSe通信过程中的D2D直接通信的网络实体执行的方法。
本发明的另一目的是为了减少与执行D2D直接通信的远程UE相关联的不必要的信令开销。
本发明的另一目的是为了改进基于远程UE的移动的用于网络通信的IP地址切换。
本发明所解决的技术问题不限于上述技术问题，并且从下面的描述中，在此未描述的其他技术问题对于本领域技术人员而言将变得显而易见。
技术方案
为实现这些目的和其他优点，在本发明的一个方面中，在此提供一种用于支持直接通信的方法，包括：从中继UE接收第一消息，该第一消息指示因为建立了与移出网络的覆盖范围的远程UE的直接连接，所以不要求对远程UE的寻呼；以及向第二网络实体发送第二消息，该第二消息指示不要求对远程UE的寻呼，其中第一和第二消息中的每一个可以包括支持远程UE的移动性管理实体(MME)的标识符和指示远程UE通过中继UE连接到网络的指示符。
第一和第二消息中的每一个可以包括支持远程UE的MME的标识符，作为远程UE的全球唯一临时标识符(GUTI)或MME的全球唯一MME标识符(GUMMEI)。
指示符可以指示支持远程UE的MME将删除远程UE的场境信息，支持远程UE的MME将分离与远程UE的连接，或者支持远程UE的MME将把远程UE的状态设置为“不可达”。
第一网络实体可以是支持中继UE的MME，并且第二网络实体可以是归属订户服务器(HSS)。另外，第一消息可以是远程UE报告请求消息，并且第二消息可以是通过S6a接口发送的消息。
当从第二网络实体接收到第二消息时，支持远程UE的MME可以停止对远程UE的寻呼。
在本发明的另一方面中，在此提供的是第一网络实体，包括：发射器；接收器；以及处理器，该处理器被连接到发射器和接收器，其中处理器可以被配置成：从中继UE接收第一消息，该第一消息指示因为建立了与移出网络覆盖范围的远程UE的直接连接，所以不要求对远程UE的寻呼；并且向第二网络实体发送第二消息，该第二消息指示不要求对所述远程UE的寻呼，并且其中第一和第二消息中的每一个可以包括支持远程UE的移动性管理实体(MME)的标识符和指示远程UE通过中继UE连接到网络的指示符。
在本发明的又一方面中，在此提供一种通信方法，包括：建立与移出网络覆盖范围的远程UE的直接连接；以及向网络实体发送远程UE报告请求消息，该远程UE报告请求消息指示因为建立了与远程UE的直接连接，所以不要求对远程UE的寻呼，其中远程UE报告请求消息可以包括支持远程UE的移动性管理实体(MME)的标识符和指示远程UE通过中继UE连接到网络的指示符。
远程UE报告请求消息可以包括支持远程UE的MME的标识符，作为远程UE的全球唯一临时标识符(GUTI)或MME的全球唯一MME标识符(GUMMEI)。
指示符可以指示支持远程UE的MME将删除远程UE的场境信息，支持远程UE的MME将分离与远程UE的连接，或者支持远程UE的MME将把远程UE的状态设置为“不可达”。
网络实体可以是支持中继UE的MME。
在本发明的又一方面中，在此提供一种中继用户设备(UE)，包括：发射器；接收器；以及处理器，该处理器被连接到发射器和接收器，其中处理器可以被配置成：建立与移出网络覆盖范围的远程UE的直接连接；并且向网络实体发送远程UE报告请求消息，该远程UE报告请求消息指示因为建立了与远程UE的直接连接，所以不要求对远程UE的寻呼，其中远程UE报告请求消息可以包括支持远程UE的移动性管理实体(MME)的标识符和指示远程UE通过中继UE连接到网络的指示符。
本发明的作用
从上面描述中显而易见的是，本发明的实施例具有下述效果。
首先，能够改进用于支持D2D直接通信的方法，从而防止网络实体浪费无线电资源。
其次，能够减少与执行D2D直接通信的远程UE相关联的不必要的信令。
第三，能够改进用于远程UE的IP地址分配方法，从而简化UE的网络连接过程。
本发明的效果不限于上述效果，并且本领域技术人员根据对本发明实施例的下述描述可以推导在此未描述的其他效果。也就是说，可以由本领域技术人员从本发明的实施例中推导本发明没有预期到的效果。
附图说明
被包括以提供对本发明的进一步理解的附图图示本发明的实施例，并且与描述一起用于解释本发明的原理。本发明的技术特征不限于特定的附图，并且附图中示出的特征被组合以构成新的实施例。附图的附图标记意指结构元件。
图1是图示包括EPC(演进型分组核心)的EPS(演进型分组系统)的简要结构的图；
图2是图示一般E-UTRAN和一般EPC的架构的示例性的图；
图3是图示控制平面上的无线电接口协议的结构的示例性的图；
图4是图示用户平面上的无线电接口协议的结构的示例性的图；
图5是图示随机接入过程的流程图；
图6是图示无线资源控制(RRC)层的连接过程的图；
图7图示用于EPS中的两个UE之间的通信的基本路径；
图8图示两个UE之间的基于ProSe的直接模式通信路径；
图9图示通过e节点B的两个UE之间的基于ProSe的通信路径；
图10图示非漫游参考架构；
图11是图示通过Prose UE到网络中继的通信的图；
图12是图示组通信的媒介业务的图；
图13是图示其中远程UE通过UE到网络中继执行直接通信的过程的图；
图14是图示远程UE报告过程的图；
图15是图示网络实体之间的UE可达性通知请求过程的图；
图16是用于说明与所提出的实施例有关的现有技术的问题的图；
图17至图19是图示根据所提出的实施例的直接通信方法的图；
图20和21是用于解释与另一个所提出的实施例有关的现有技术的图；
图22是图示根据另一个所提出的实施例的直接通信方法的图；以及
图23是图示根据所提出的实施例的节点设备的配置的图。
具体实施方式
尽管从通常已知的和使用的术语中选择在本发明中使用的术语，但是这里使用的术语可以取决于本领域的操作者的意图或习惯、新技术的出现等而变化。另外，本发明的说明书中所提及的一些术语已由申请人根据他的或者她的判断选择，其详细含义在本文描述的相关部分中被描述。此外，需要不是简单地通过实际使用的术语、而是通过每个术语在其内的含义来理解本发明。
通过根据预先确定的格式组合本发明的构成组件和特征来提出以下的实施例。在没有额外的注释的条件下，独立的构成组件或者特征应被考虑是可选择的因素。如果需要的话，独立的构成组件或者特征可以不与其他组件或者特征结合。此外，可以组合某些构成组件和/或特征以实现本发明的实施例。可以改变在本发明的实施例中要公开的操作次序。任何实施例的某些组件或者特征也可以被包括在其他实施例中，或者可以根据需要以其他实施例中的那些替换。
在描述本发明时，如果确定相关的已知功能或者结构的详细描述使本发明的范围不必要地出现模糊，则其详细描述将被省略。
在整个说明书中，当特定部分“包括或者包含”某个组件时，除非另外特别地描述，这指示不排除其他组件和可以进一步包括其他组件。在说明书中描述的术语“单元”、“……器/机”和“模块”指示用于处理至少一个功能或者操作的单元，其可以通过硬件、软件或者其组合实现。词语“一”、“一个”、“该”和与其相关的词语可用于包括单数表达和复数表达两者，除非描述本发明的上下文(特别地，随附权利要求的上下文)以其他方式清晰地指示。
本发明的实施例能够由诸如IEEE 802.xx系统、第三代合作伙伴计划(3GPP)系统、3GPP长期演进(3GPP)(LTE)/高级LTE(LTE-A)系统和3GPP2系统的无线接入系统中的任何一个中公开的标准文档来支持。也就是说，为了使本发明的技术思想清楚而没有描述的步骤或部分可以由上述文献来支持。
另外，本文档中公开的所有术语可以由上述标准文件来描述。特别地，本发明的实施例可以由作为IEEE 802.16系统的标准文档的P802.16e-2004、P802.16e-2005、P802.16.1、P802.16p和P802.16.1b文档中的至少一个来支持。
在下文中，将参考附图描述本发明的优选实施例。要理解的是，将与附图一起公开的详细描述旨在描述本发明的示例性实施例，并且不旨在描述能够实施本发明的唯一的实施例。
要注意的是，为了便于描述和更好地理解本发明，提出本发明中公开的特定术语，并且这些特定术语的使用可以改变成在本发明的技术范围或精神内的另一种格式。
说明书中使用的术语定义如下。
-UMTS(通用移动电信系统)：由3GPP开发的基于GSM(全球移动通信系统)的第三代移动通信技术。
-EPS(演进型分组系统)：包括作为基于IP(互联网协议)的分组交换核心网络的EPC(演进型分组核心)和诸如LTE和UTRAN的接入网络的网络系统。该系统是UMTS演进版本的网络。
-节点B：GERAN/UTRAN的基站。此基站安装在室外，并且其覆盖范围具有宏小区的规模。
-e节点B：LTE的基站。此基站安装在室外，并且其覆盖范围具有宏小区的规模。
-UE(用户设备)：UE可以被称为终端、ME(移动设备)、MS(移动站)等。另外，UE可以是便携式设备，诸如笔记本电脑、蜂窝电话、PDA(个人数字助理)、智能电话和多媒体设备。可替选地，UE可以是诸如PC(个人计算机)和车载设备的非便携式设备。关于MTC而使用的术语“UE”能够指代MTC设备。
-HNB(家庭节点B)：UMTS网络的基站。此基站安装在室内，并且其覆盖范围具有微小区的规模。
-HeNB(家庭e节点B)：EPS网络的基站。此基站安装在室内，并且其覆盖范围具有微小区的规模。
-MME(移动性管理实体)：EPS网络的网络节点，其执行移动性管理(MM)和会话管理(SM)。
-PDN-GW(分组数据网络网关)/PGW/P-GW：EPS网络的网络节点，其执行UE IP地址分配、分组筛选和过滤、收费数据收集等。
-SGW(服务网关)/S-GW：EPS网络的网络节点，其执行移动性锚定、分组路由、空闲模式分组缓存、以及MME的UE寻呼的触发。
-PCRF(策略和计费规则功能)：EPS网络的网络节点，其执行策略决定以针对每个服务流动态地应用不同的QoS和计费策略。
-OMA DM(开放移动联盟设备管理)：被设计以管理诸如手机、PDA和膝上型计算机的移动设备的协议，其执行诸如设备配置、固件升级、错误报告等等的功能。
-OAM(操作管理和维护)：网络管理功能的集合，其提供网络错误显示、性能信息、数据和管理功能。
-NAS(非接入层)：UE与MME之间的控制平面的更高层。作为用于在LTE/UMTS协议栈中在UE与核心网络之间交换信令和业务消息的功能层，NAS支持UE移动性、用于建立和维护UE与PDN GW之间的IP连接的会话管理过程、以及IP地址管理。
-AS(接入层)：AS包括UE和无线电(或接入)网络之间的协议栈，其管理数据和网络控制信号的传输。
-NAS配置MO(管理对象)：NAS配置MO是被用于配置与用于UE的NAS功能性有关的参数的管理对象(MO)。
-PDN(分组数据网络)：其中支持特定服务(例如，多媒体消息服务(MMS)服务器、无线应用协议(WAP)服务器等)的服务器所位于的网络。
-PDN连接：UE和PDN之间的逻辑连接，被表示为一个IP地址(一个IPv4地址和/或一个IPv6前缀)。
-APN(接入点名称)：用于指示或识别PDN的字符串。为了访问所请求的服务或网络，需要连接到特定的P-GW。APN意指在网络中预定义的名称(字符串)以搜寻对应的P-GW(例如，其可以被定义为internet.mnc012.mcc345.gprs)。
-RAN(无线电接入网络)：3GPP网络中的包括节点B、e节点B和用于控制节点B和e节点B的无线电网络控制器(RNC)的单元，其存在于UE之间并且提供到核心网络的连接。
-HLR(归属位置寄存器)/HSS(归属订户服务器)：在3GPP网络中具有订户信息的数据库。HSS可以执行诸如配置存储、标识管理和用户状态存储的功能。
-PLMN(公共陆地移动网络)：为了向个人提供移动通信服务而配置的网络。能够为每个运营商配置该网络。
-ANDSF(接入网络发现和选择功能)：这是网络实体之一，用于提供用于发现和选择UE能够基于运营商使用的接入的策略。
–接近服务(或ProSe服务或基于接近的服务)：启用在物理上接近的设备之间的发现、和相互直接通信/通过基站的通信/通过第三方的通信的服务。此时，用户平面数据通过直接数据路径而不通过3GPP核心网络(例如，EPC)被交换。
-ProSe通信：借助于ProSe通信路径在两个或更多个接近的启用ProSe的UE之间的通信。除非另有明确说明，术语“ProSe通信”指的是下述中的任意一个/全部：ProSe E-UTRA通信、两个UE之间的ProSe协助的WLAN直接通信、ProSe组通信和ProSe广播通信。
-ProSe E-UTRA通信：使用ProSe E-UTRA通信路径的ProSe通信。
–ProSe协助的WLAN直接通信：使用ProSe协助的WLAN直接通信路径的ProSe通信。
-ProSe通信路径：支持ProSe通信的通信路径。可以使用E-UTRA在启用ProSe的UE之间建立ProSe E-UTRA通信路径，或者经由(一个或多个)本地eNB路由。可以使用WLAN在启用ProSe的UE之间直接建立ProSe协助的WLAN直接通信路径。
-EPC路径(或基础设施数据路径)：通过EPC的用户平面通信路径。
-ProSe发现：使用E-UTRA，识别作为启用ProSe的UE在另一个附近的过程。
-ProSe组通信：借助于在多个启用ProSe的UE之间建立的公共通信路径，在接近的两个以上的启用ProSe的UE之间的一对多ProSe通信。
-ProSe UE到网络中继：是一种中继的形式，其中启用ProSe的公共安全UE充当启用ProSe的公共安全UE和使用E-UTRA的启用ProSe的网络之间的通信中继。
-远程UE：这是启用ProSe的公共安全UE，其通过ProSe UE对网络中继连接到EPC网络，而不是在UE到网络中继操作中由E-UTRAN服务。也就是说，将PDN连接提供给远程UE。
-启用ProSe的网络：支持ProSe发现、ProSe通信和/或ProSe协助的WLAN直接通信的网络。在下文中，ProSe启用的网络可以简称为网络。
-启用ProSe的UE：支持ProSe发现、ProSe通信和/或ProSe协助的WLAN直接通信的UE。在下文中，启用ProSe的UE和启用ProSe的公共安全UE可以被称为UE。
-接近：当满足给定的接近标准时，确定接近(“UE接近另一个UE”)。针对发现和通信来说，接近标准可能不同。
1.演进型分组核心(EPC)
图1是示出包括演进型分组核心(EPC)的演进型分组系统(EPS)的结构的示意图。
EPC是用于改进3GPP技术的性能的系统架构演进(SAE)的核心要素。SAE对应于用于确定支持各种类型的网络之间的移动性的网络结构的研究项目。例如，SAE旨在提供用于支持各种无线电接入技术并且提供增强型数据传输性能的优化的基于分组的系统。
具体地，EPC是用于3GPP LTE的IP移动通信系统的核心网络并且能够支持实时和非实时的基于分组的服务。在传统的移动通信系统(即，第二代或者第三代移动通信系统)中，通过用于语音的电路交换(CS)子域和用于数据的分组交换(PS)子域来实现核心网络的功能。然而，在从第三代通信系统演进的3GPP LTE系统中，CS和PS子域被统一成一个IP域。即，在3GPP LTE中，通过基于IP的业务站(例如，e节点B(演进型节点B))、EPC以及应用域(例如，IMS)，能够建立具有IP能力的终端的连接。即，EPC是用于端对端的IP服务的重要结构。
EPC可以包括各种组件。图1示出组件中的一些，即，服务网关(SGW)、分组数据网络网关(PDN GN)、移动性管理实体(MME)、服务GPRS(通用分组无线电服务)支持节点(SGSN)以及增强型分组数据网关(ePDG)。
SGW作为在无线电接入网络(RAN)和核心网络之间的边界点操作，并且保持在e节点B和PDN GW之间的数据路径。当终端在由e节点B服务的区域上移动时，SGW用作本地移动性锚点。即，在3GPP版本8之后定义的演进型UMTS陆地无线电接入网络(E-UTRAN)中，针对移动性，可以通过SGW路由分组。另外，SGW可以用作用于另一3GPP网络(在3GPP版本8之前定义的RAN，例如，UTRAN或者GERAN(全球移动通信系统(GSM)/用于全球演进的增强型数据速率(EDGE)无线电接入网络)的移动性的锚点。
PDN GW对应于用于分组数据网络的数据接口的端点。PDN GW可以支持策略强制特征、分组过滤和计费支持。另外，PDN GW可以用作用于与3GPP网络和非3GPP网络(例如，诸如交互无线局域网(I-WLAN)的不可靠的网络和诸如码分多址(CDMA)或者WiMax网络的可靠网络)的移动性管理的锚点。
虽然SGW和PDN GW在图1的网络结构的示例中被配置成单独的网关，但是根据单个网关配置选项可以实现两个网关。
MME执行用于支持UE的接入的信令和控制功能，用于网络连接、网络资源分配、跟踪、寻呼、漫游和交换。MME控制与订户和会话管理相关联的控制平面功能。MME管理大量的e节点B和信令，用于交换到其他2G/3G网络的传统的网关选择。另外，MME执行安全过程、终端对网络会话处理、空闲终端位置管理等等。
SGSN处置诸如移动性管理和用于其他3GPP网络(例如，GPRS网络)的用户认证的所有分组数据。
ePDG用作用于非3GPP网络(例如，I-WLAN、Wi-Fi热点等)的安全节点。
如参考图1在上面所描述的，具有IP能力的终端可以不仅基于3GPP接入而且基于非3GPP接入在EPC中经由各种元件访问由运营商提供的IP服务网络(例如，IMS)。
另外，图1示出各种参考点(例如，S1-U、S1-MME等等)。在3GPP中，连接E-UTRAN和EPC的不同功能实体的两个功能的概念链路被定义为参考点。表1是在图1中示出的参考点的列表。根据网络结构，除了在表1的参考点之外还可以存在各种参考点。
表1
在图1示出的参考点之中，S2a和S2b对应于非3GPP接口。S2a是向用户平面提供可靠的非3GPP接入以及在PDN GW之间的有关的控制和移动性支持的参考点。S2b是向用户平面提供在ePDG和PDN GW之间的有关的控制和移动性支持的参考点。
图2是示意性地图示典型的E-UTRAN和EPC的架构的图。
如在附图中所示，当无线电资源控制(RRC)连接被激活时，e节点B可以执行到网关的路由、调度寻呼消息的传输、广播信道(PBCH)的调度和传输、在上行链路和下行链路上对UE的资源的动态分配、e节点B测量的配置和规定、无线电承载控制、无线电准入控制、以及连接移动性控制。在EPC中，寻呼产生、LTE_IDLE状态管理、用户平面的加密、SAE承载控制、以及NAS信令的计算和完整性保护。
图3是示意性地图示在UE和基站之间的在控制平面中的无线电接口协议的结构的图，并且图4是示意性地图示在UE和基站之间的在用户平面中的无线电接口协议的结构的图。
无线电接口协议基于3GPP无线电接入网络标准。无线电接口协议水平地包括物理层、数据链路层以及网络层。无线电接口协议被划分成垂直排列的用于数据信息的传输的用户平面和用于递送控制信令的控制平面。
基于在通信系统中公知的开放系统互连(OSI)模型的三个子层，协议层可以被分类成第一层(L1)、第二层(L2)以及第三层(L3)。
在下文中，将会给出在图3中示出的控制平面的无线电协议和在图4中示出的用户平面中的无线电协议的描述。
作为第一层的物理层使用物理信道来提供信息传送服务。物理信道层通过传输信道被连接到作为物理层的较高层的媒体接入控制(MAC)层。通过传输信道在物理层和MAC层之间传送数据。通过物理信道执行在不同的物理层，即，发射器的物理层和接收器的物理层之间的数据的传送。
物理信道由时域中的多个子帧和频域中的多个子载波构成。一个子帧由时域中的多个OFDM符号和多个子载波构成。一个子帧由多个资源块构成。一个资源块由多个符号和多个子载波构成。传输时间间隔(TTI)——用于数据传输的单位时间——是1ms，其对应于一个子帧。
根据3GPP LTE，存在于发射器和接收器的物理层中的物理信道可以被划分成与物理下行链路共享信道(PDSCH)和物理上行链路控制信道(PUCCH)相对应的数据信道，以及与物理下行链路控制信道(PDCCH)、物理控制格式指示符信道(PCFICH)、物理混合ARQ指示符信道(PHICH)以及物理上行链路控制信道(PUCCH)相对应的控制信道。
第二层包括各种层。首先，第二层中的MAC层用于将各种逻辑信道映射到各种传输信道，并且还用于将各种逻辑信道映射到一个传输信道。MAC层通过逻辑信道与作为较高层的RLC层连接。根据被发送的信息的类型，逻辑信道被广泛地划分成用于控制平面的信息的传输的控制信道和用于用户平面的信息的传输的业务信道。
第二层中的无线电链路控制(RLC)层用作分割和级联从较高层接收到的数据以调节数据的大小使得该大小适合于较低层在无线电间隔中发送数据。
第二层中的分组数据会聚协议(PDCP)层执行缩小IP分组报头的大小的报头压缩功能——该IP分组报头具有相对大的大小并且包含不必要的控制信息，以便于在具有窄带宽的无线电间隔中有效地发送诸如IPv4或者IPv6分组的IP分组。另外，在LTE中，PDCP层也执行安全功能，其由用于防止第三方监控数据的加密和用于防止第三方操纵数据的完整性保护构成。
位于第三层的最上部的无线电资源控制(RRC)层仅被定义在控制平面中，用作配置无线电承载(RB)并且关于重配置和释放操作控制逻辑信道、传输信道、以及物理信道。RB表示由第二层提供的服务以确保在UE和E-UTRAN之间的数据传送。
如果在UE的RRC层和无线网络的RRC层之间建立RRC连接，则UE处于RRC连接模式。否则，UE处于RRC空闲模式。
在下文中，将会给出UE的RRC状态和RRC连接方法。RRC状态指的是其中UE的RRC与E-UTRAN的RRC逻辑连接或者没有逻辑连接的状态。具有E-UTRAN的RRC的逻辑连接的UE的RRC状态被称为RRC_CONNECTED状态。不具有与E-UTRAN的逻辑连接的UE的RRC状态被称为RRC_IDLE状态。处于RRC_CONNECTED状态下的UE具有RRC连接，并且因此E-UTRAN可以识别小区单元中的UE的存在。因此，UE可以被有效地控制。另一方面，E-UTRAN不能够识别处于RRC_IDLE状态下的UE的存在。在作为大于小区的区域单元的跟踪区域(TA)中通过核心网络管理处于RRC_IDLE状态下的UE。即，对于处于RRC_IDLE状态下的UE，仅在大于小区的区域单元中识别UE的存在或者不存在。为了让处于RRC_IDLE状态下的UE被提供有诸如语音服务和数据服务的通用移动通信服务，UE应转变成RRC_CONNECTED状态。通过其跟踪区域标识(TAI)区分一个TA与另一TA。UE可以通过作为从小区广播的信息的跟踪区域码(TAC)来配置TAI。
当用户最初接通UE时，UE首先搜索适当的小区。然后，UE在小区中建立RRC连接并且在核心网络中注册关于其的信息。其后，UE保持在RRC_IDLE状态下。当必要时，保持在RRC_IDLE状态下的UE(再次)选择小区并且检查系统信息或者寻呼信息。此操作被称为驻留在小区上。仅当保持在RRC_IDLE状态下的UE需要建立RRC连接时，UE通过RRC连接过程建立与E-UTRAN的RRC层的RRC连接并且转变到RRC_CONNECTED状态。在许多情况下保持在RRC_IDLE状态下的UE需要建立RRC连接。例如，情况可以包括用户进行电话呼叫的尝试、发送数据的尝试、或者在从E-UTRAN接收寻呼消息之后的响应消息的传输。
位于RRC层之上的非接入层(NAS)层执行诸如会话管理和移动性管理的功能。
在下文中，将会更加详细地描述在图3中示出的NAS层。
属于NAS层的ESM(演进型会话管理)执行诸如默认承载管理和专用承载管理的功能以控制UE使用来自于网络的PS服务。当UE最初访问PDN时，通过特定的分组数据网络(PDN)向UE指配默认承载资源。在这样的情况下，网络将可用的IP地址分配给UE以允许UE使用数据服务。网络也将默认承载的QoS分配给UE。LTE支持两种承载。一个承载是具有用于确保数据的发送和接收的特定带宽的确保的比特率(GBR)QoS的特性的承载，并且另一承载是在没有确保带宽的情况下具有最佳效果的QoS的特性的非GBR承载。默认承载被指配给非GBR承载。专用的承载可以被指配具有GBR或者非GBR的QoS特性的承载。
通过网络向UE分配的承载被称为演进型分组服务(EPS)承载。当EPS承载被分配给UE时，网络指配一个ID。此ID被称为EPS承载ID。一个EPS承载具有最大比特速率(MBR)和/或确保的比特速率(GBR)的QoS特性。
图5是图示在3GPP LTE中的随机接入过程的流程图。
为UE执行随机接入过程以获得与eNB的UL同步或者被指配UL无线电资源。
UE从e节点B接收根索引和物理随机接入信道(PRACH)配置索引。各个小区具有由Zadoff-Chu(ZC)序列定义的64个候选随机接入前导。根索引是被UE用于产生64个候选随机接入前导的逻辑索引。
随机接入前导的传输被限于针对各个小区的特定时间和频率资源。PRACH配置索引指示其中随机接入前导的传输是可能的特定子帧和前导格式。
UE将随机选择的随机接入前导发送到e节点B。UE从64个候选随机接入前导之中选择随机接入前导，并且UE选择与PRACH配置索引相对应的子帧。UE在所选择的子帧中发送所选择的随机接入前导。
一旦接收到随机接入前导，e节点B将随机接入响应(RAR)发送到UE。在两个步骤中检测RAR。首先，UE检测被掩蔽有随机接入(RA)-RNTI的PDCCH。UE在由检测到的PDCCH指示的PDSCH上在MAC(媒体接入控制)PDU(协议数据单元)中接收RAR。
图6图示在无线电资源控制(RRC)层中的连接过程。
如在图6中所示，根据是否建立RRC连接来设置RRC状态。RRC状态指示是否UE的RRC层的实体具有与e节点B的RRC层的实体的逻辑连接。其中UE的RRC层的实体与e节点B的RRC层的实体逻辑连接的RRC状态被称为RRC连接状态。其中UE的RRC层的实体与e节点B的RRC层的实体没有逻辑连接的RRC状态被称为RRC空闲状态。
处于连接状态的UE具有RRC连接，并且因此E-UTRAN可以识别小区单元中的UE的存在。因此，UE可以被有效地控制。另一方面，E-UTRAN不能够识别处于空闲状态下的UE的存在。在作为大于小区的区域单元的跟踪区域单元中由核心网络管理处于空闲状态下的UE。跟踪区域是小区的集合的单元。即，对于处于空闲状态的UE，仅识别在更大的区域单元中UE的存在或者不存在。为了使处于空闲状态下的UE被提供有诸如语音服务和数据服务的通用移动通信服务，UE应转变到连接状态。
当用户最初接通UE时，UE首先搜索适当的小区，并且然后保持在空闲状态下。仅当保持在空闲状态下的UE需要建立RRC连接时，UE通过RRC连接过程建立与e节点B的RRC层的RRC连接，并且然后执行到RRC连接状态的转变。
在很多情况下保持在空闲状态下的UE需要建立RRC连接。例如，情况可以包括用户进行电话呼叫的尝试、发送数据的尝试、或者在从E-UTRAN接收寻呼消息之后响应消息的传输。
为了使处于空闲状态的UE建立与e节点B的RRC连接，需要执行如上所述的RRC连接过程。RRC连接过程被广泛地划分成从UE到e节点B的RRC连接请求消息的传输、从e节点B到UE的RRC连接设立消息的传输、以及从UE到e节点B的RRC连接设立完成消息的传输——下面参考图6详细地描述。
1)当处于空闲状态的UE为了诸如尝试进行呼叫、数据传输尝试、或者对寻呼的e节点B的响应的原因而建立RRC连接时，UE首先将RRC连接请求消息发送到e节点B。
2)一旦从UE接收到RRC连接请求消息，当无线电资源充足时，eNB接受UE的RRC连接请求，并且然后将作为响应消息的RRC连接设立消息发送到UE。
3)一旦接收到RRC连接设立消息，UE将RRC连接设立完成消息发送到e节点B。仅当UE成功地发送RRC连接设立消息时，UE建立与e节点B的RRC连接并且转变到RRC连接模式。
2.ProSe(接近服务)
如上所述，ProSe服务意指启用在物理上接近的设备之间的发现和相互直接通信、通过基站的通信或通过第三设备的通信的服务。
图7图示通过其两个UE在EPS中执行与彼此的通信的默认数据路径。此默认数据路径经过由运营商管理的e节点B和核心网络(即，EPC)。在本发明中，该路径将被称为基础设施数据路径(或EPC路径)。此外，通过此基础设施数据路径的通信将被称为基础设施通信。
图8图示基于ProSe的两个UE之间的直接模式数据路径。此直接模式通信路径不经过由运营商管理的e节点B和核心网络(即，EPC)。图8(a)图示UE-1和UE-2驻留在不同的e节点B上并通过直接模式通信路径交换数据的情况。图8(b)图示两个UE驻留在相同的e节点B上并通过直接模式通信路径交换数据的情况。
图9图示基于ProSe在两个UE之间通过e节点B的本地路由的数据路径。通过e节点B的此通信路径不通过由运营商管理的核心网络(即，EPC)。
非漫游参考架构在图10中被示出。在图10的结构中，EPC可以确定两个UE的接近，并执行EPC级ProSe发现过程以通知UE确定的结果。对于此EPC级的ProSe发现，ProSe功能用作确定两个UE的接近并且通知UE所确定的结果。
ProSe功能可以检索并存储ProSe关联订户数据和/或来自HSS的ProSe关联订户数据，并且执行用于EPC级ProSe发现和EPC子WLAN直接发现通信的认证和配置。此外，ProSe功能可以作为启用EPC级发现的位置服务客户端操作，并且可以向UE提供用于协助WLAN直接发现和通信的信息。ProSe功能处理EPC ProSe用户ID和应用层用户ID，并针对应用注册标识符映射与第三方应用服务器交换的信号。为了传输接近请求、接近警报和位置报告，ProSe功能与其他PLMN的ProSe功能交换信号。另外，ProSe功能提供对于ProSe发现和ProSe通信所要求的各种参数。ProSe功能的细节基于3GPP TS 23.303。
图11图示通过ProSe UE到网络中继的通信。当远程UE通过UE到网络中继与EPC连接时，远程UE能够与应用服务器(AS)通信或参与组通信。图12示出其中远程UE参与组通信的示例。作为属于图12中的相同组的UE的UE-1至UE-6可以通过单播或MBMS接收用于配置组通信的特定媒介的下行链路业务。结果，虽然不在E-UTRAN覆盖范围内，但是远程UE可以通过经由UE到网络中继加入组通信来向其他组成员发送媒介业务(即，生成上行链路业务)或者接收从其他组成员发送的媒介业务。在图12，GCS AS(组通信服务应用服务器)可以用作i)交换GC1信令，ii)从单播UE接收上行链路数据，iii)通过使用单播/MBMS递送来将数据传输到属于组的所有UE，iv)通过Rx接口向PCRF发送应用级会话信息，以及v)支持用于在单播递送和MBMS递送之间切换的UE的服务连续性过程。GCSAS、公共安全AS、和GCSEAS(组通信服务启用器应用服务器)可以被解释为指的是相同的含义并且包括控制/管理由多个UE加入的通信的AS。组通信的细节基于TS 23.468。
图13图示其中不由E-UTRAN服务的远程UE通过UE到网络中继来执行直接通信的过程。能够作为ProSe UE到网络中继操作的UE可以建立PDN连接，以通过接入网络向远程UE提供中继业务。支持UE到网络中继的PDN连接仅被用于向远程UE提供中继业务。
首先，中继UE通过初始接入到E-UTRAN来建立PDN连接[S1310]。在IPv6的情况下，中继UE使用前缀代表功能来获得IPv6前缀。接下来，中继UE与远程UE一起执行取决于模型A或模型B而不同的发现过程[S1320]。远程UE选择通过发现过程发现的中继UE，并且然后建立一对一直接连接[S1330]。如果不存在与中继UE ID相关联的PDN连接或者如果需要用于中继操作的附加PDN连接，则中继UE发起新的PDN连接过程[S1340]。
接下来，将IPv6前缀或IPv4地址分配给远程UE[S1350]，并且然后启动上行链路/下行链路中继操作。当IPv6前缀被分配时，被配置有从远程UE到中继UE的路由器请求信令以及从中继UE到远程UE的路由器通告信令的IPv6无状态地址自动配置过程被启动。另一方面，当IPv4地址被分配时，使用被配置有DHCPv4发现信令(从远程UE到中继UE)、DHCPv4提供信令(从中继UE到远程UE)、DHCPv4请求信令(从远程UE到中继UE)、以及DHCPv4ACK信令(从中继UE到远程UE)的DHCPv4过程的IPv4地址分配被启动。
此后，中继UE执行用于通知MME中继UE连接到远程UE的远程UE报告过程[S1360]。MME执行远程UE报告通知过程以通知SGW和PGW新的远程UE被连接[S1370]。然后，远程UE通过中继UE执行与网络的通信[S1380]。直接连接生成程序的细节可以在TS 23.303中找到。
3.远程UE报告过程
图14是图示远程UE报告过程的图。
远程UE报告过程意指由作为UE到网络中继操作的UE向网络通知UE连接到远程UE或与远程UE断开连接而执行的过程。如果建立或释放到远程UE的直接连接(链路)[S1410]，则UE到网络中继(或简称为中继UE)将远程UE报告消息(或远程UE报告请求消息)发送到网络(例如，MME)[S1420]。也就是说，UE到网络中继通过将远程UE报告消息发送到网络并开始定时器T3493来启动远程UE报告过程。远程UE报告消息包括关于最近连接到UE到网络中继或从UE到网络中继断开的远程UE的信息，和作为远程UE的ID的国际移动订户标识(IMSI)。另外，UE到网络中继还可以发送关于与远程UE有关的PDN连接的默认EPS承载标识的信息。同时，响应于远程UE报告消息，网络向中继UE发送远程UE报告响应消息。在接收到远程UE报告响应消息之后，中继UE停止定时器T3493，并且然后完成远程UE报告过程。远程UE报告程序的细节可以在TS 24.301中找到。
接下来，将给出远程UE报告通知的描述。远程UE报告通知消息从MME发送到SGW并且从SGW发送到PGW[S1430]。其被MME使用以通知其他网络实体新的远程UE被连接到UE到网络中继或从UE到网络中继断开。远程UE报告通知消息可以包括新连接的远程UE的ID和IP信息和断开的远程UE的ID信息。远程UE报告通知消息的细节可以在TS 29.274中找到。在接收到远程UE报告通知消息之后，PGW或SGW向MME发送远程UE报告应答消息。
图15是图示网络实体之间的UE可达性通知请求过程的图。图15中所示的UE可达性通知请求过程对应于其中HSS从MME请求关于UE的EPS可达性的信息的过程。HSS向MME发送被命名为“UE可达性请求参数-MME(URRP-MME)”的参数[S1510]。
同时，图15的UE可达性通知请求过程是其中通过S6a接口在网络实体(例如，MME和HSS)之间执行信令的示例。通过S6a接口的信令包括由MME启动的过程，诸如UE位置更新、UE清除等；由HSS启动的过程，诸如位置取消、订户数据插入、订阅数据删除、通知等；以及附图中所示的示例。
4.所提出的D2D直接通信方法
在下文中，将描述用于改进在ProSe通信环境中执行的D2D直接通信的实施例。图16至图19示出用于最小化不必要的寻呼的实施例，并且图20至图22示出用于改进针对远程UE的IP分配过程的实施例。
4.1所提出的实施例1
图16是图示与所提出的实施例有关的现有技术的问题的图。在图1中，UE 2是能够进行用于公共安全的ProSe直接通信的启用ProSe的UE，即，UE 2能够使用UE到网络中继功能。在这种情况下，UE 2可以以两种方式与网络通信。首先，UE 2能够通过EPC执行通信。也就是说，如果关于位于E-UTRAN覆盖范围内的UE 2发生与应用服务器的公共安全业务，则UE2通过Uu接口与EPC建立PDN连接。在建立PDN连接之后，将IP地址分配给UE 2。在分配IP地址之后，当发送数据业务时，UE 2将对应的IP地址设置为源IP地址。然后，UE 2执行注册过程以通知应用服务器其IP地址。应用服务器可以通过注册过程识别UE 2的IP地址并且使用IP地址与UE 2进行通信。在这种情况下，UE 2还可以建立PDN连接，并且分配IP地址用于除了公共安全之外的其他目的(例如，互联网、IMS、语音呼叫等)的对应PDN连接。
另一方面，UE 2能够通过UE到网络中继执行通信。也就是说，当通过EPC使用公共安全服务时，UE 2可以决定通过UE到网络中继来执行ProSe直接通信。具体而言，当UE 2移出E-UTRAN覆盖范围时，UE 2可以决定执行直接通信。另外，通过测量来自eNB的信号强度，UE 2可以检查其是否在覆盖范围之外。同时，UE 2在Prose直接通信中作为远程UE操作。为此，UE 2选择作为UE到网络中继操作的UE 1(即，中继UE)，并且UE 1向UE 2分配新的IP地址。UE 2设置由UE 1分配的新的IP地址作为源IP地址，并且然后执行注册过程以通知应用服务器其新IP地址。其后，应用服务器识别UE 2的新IP地址，并且然后在与UE 2的通信中使用所识别的IP地址。
这里，由EPC分配给UE 2的IP地址被称为第一IP地址(经由EPC的IP地址)，并且由与中继UE相对应的UE 1分配的IP地址被称为第二个IP地址(经由中继的IP地址)。同时，如果UE 2执行注册过程以通知公共安全应用服务器其新的IP地址，同时使用第二IP地址执行ProSe直接通信，则公共安全应用服务器识别UE 2的IP地址被改变，并且然后通过新配置的路径发送业务。然而，当UE 2处于E-UTRAN覆盖范围时，已经向UE 2提供服务的网络实体可以仍然具有用于PDN连接的承载场境——该PDN连接是为了除了与公共安全应用服务器的通信之外的其他目的(例如，因特网、IMS、语音呼叫等)而由UE 2生成的。也就是说，即使UE2移出覆盖范围并且然后执行ProSe直接通信，图16的右侧所示的网络实体仍然具有用于先前生成的PDN连接的所有承载场境。
在这种情况下，因为网络实体仍然具有用于UE 2的UE场境或承载场境，所以可能存在用于UE 2的寻呼过程被不必要地重复的问题。因此，为了最小化不必要的信令，在下文中将描述用于支持当UE移出覆盖范围时UE删除UE的场境信息或者重新配置UE的状态(或状态)的网络实体的方法。
图17至图19是图示根据所提出的实施例的直接通信方法的图。根据所提出的实施例，支持作为UE到网络中继操作的UE 1的网络实体能够管理作为远程UE连接的UE 2的场境信息，从而最小化寻呼过程的不必要部分。
首先，将简要描述所提出的实施例。在图17中，当UE 1与UE 2建立直接连接(链路)时[S1710]，UE 1通知MME 1(支持UE 1的MME)：作为远程UE，UE 2连接到UE 1[S1720]。UE 1能够通过如上所述地向MME 1发送远程UE报告消息来执行此过程。可替选地，UE 1能够为MME执行跟踪区域更新(TAU)过程以便于将关于UE 2的信息发送给MME 1。此外，UE 1可以发送新消息或执行新过程而不是发送预定义的消息或者执行现有的过程以将关于对应于远程UE的UE 2的信息发送给MME 1。
同时，可以在各种时间——例如，在UE 1和UE 2执行发现过程之后、在UE 1和UE 2在发现过程之后执行直接通信之前、或者在UE 1和UE 2执行直接通信之后——执行步骤S1720。
接下来，MME 1将关于UE的信息——即，关于连接到UE 1的远程UE的信息——转发给MME 2。为此，可以使用两种方法。首先，可以通过HSS向MME 2通知指示UE 2连接到UE 1的信息[S1730]。其次，对应的信息可以直接从MME 1发送到MME 2[S1740]。在下面的描述中，将参考图18和19详细解释这两种方法。
同时，当MME 2获得指示移出覆盖范围的UE 2直接连接到UE 1的信息时，MME 2可以确定MME 2不再需要保存UE 2的场境信息。因此，MME 2可以通过用于UE 2的分离过程来删除UE的全部场境信息，或者仅通过PDN断开过程来删除关于特定承载的场境信息。可替选地，通过将UE 2状态设置为“不可达”，MME 2可以配置UE 2以在尽管UE 2处于EMM注册状态但是UE 2不接收寻呼的模式(类似于省电模式(PSM))下操作。
总之，MME 2能够认识到UE 2不再通过EPC执行通信。因此，MME 2可以删除UE 2的场境信息或者配置UE 2的状态以防止不必要的寻呼。另外，MME 2可以清除UE 2的寻呼进行因子(PPF)标记。此外，当MME 2从SGW接收到下行链路数据通知(DDN)消息时，MME 2将DDN拒绝消息发送到SGW。
在下文中，将详细描述在图18和19中提出的实施例。首先，给出通过HSS的信令的描述。
如参考图17在上面所描述的，在UE 1和UE 2之间建立直接连接时[S1800]，作为中继UE，UE 1通知MME 1作为远程UE，UE 2连接到UE 1[S1810]。在这种情况下，从UE 1发送到MME 1的远程UE报告消息(或远程UE报告请求消息)进一步不仅包括IMSI——作为与远程UE相对应的UE 2的ID，和UE 2的IP地址，而且包括UE 2的全球唯一临时标识符(GUTI)或MME 2的ID(例如，全球唯一MME标识符(GUMMEI))，作为用于识别支持UE 2的MME 2的信息。当GUTI被包括在远程UE报告消息中时，远程UE报告消息包括作为用于标识MME 2的信息的UE 2的GUTI或者MME 2的GUMMEI，因为MME 2的ID(即，GUMMEI)能够从GUTI中提取。因为GUTI与IMSI的不同之处在于GUTI进一步包括关于UE连接到的MME的信息(即，MME2的GUMMEI)，所以从UE1到MME 1的UE 2的GUTI(或MME 2的GUMMEI)的传输可以被解释为意指UE 1向MME 1发送将GUTI分配给UE 2的关于MME2的信息。
同时，如果从UE 1发送到MME 1的消息具有与远程UE报告消息不同的形式，则对应的消息可以进一步包括通知UE 1和UE 2之间的直接连接已经建立的指示符以及用于识别MME 2的信息(例如，UE 2的GUTI或MME 2的GUMMEI)。另一方面，因为远程UE报告消息是用于通知UE 2已经连接的消息，所以当使用远程UE报告消息时可以省略对应的指示符。
同时，在从UE 1接收到指示作为远程UE的UE 2已经直接连接到UE 1的信息之后，MME 1通过S6a接口将关于UE 2的信息转发给HSS[S1820]。如步骤S1810中所描述的，从MME1发送到HSS的消息还可以包括指示符，该指示符指示作为远程UE的UE 2已经连接到UE 1。同时，此指示符还可以指示因为UE 2通过与UE 1的ProSe直接通信连接到网络，所以UE 2不再通过Uu接口与EPC通信。可替选地，此指示符可以指示支持UE 2的MME(即，MME 2)不再需要保持UE 2的场境信息，或者MME 2应将UE 2的状态设置为“不可达”。
此外，除了上述指示符之外，从MME 1发送到HSS的消息还可以包括UE 2的GUTI和MME 2的ID(GUMMEI)中的至少一个。因为UE 2的GUTI包括关于分配GUTI的MME 2的MME ID的信息，所以HSS能够通过GUTI和GUMMEI中的任何一个检查支持UE 2的MME。同时，能够将为S6a接口先前定义的消息作为从MME 1发送到HSS的消息使用，并且也能够使用与所提出的实施例相关定义的新消息。
接下来，基于从MME 1接收到的消息，HSS检查UE 2连接到的MME是MME 2，并且然后将包括在从MME 1接收到的消息中的指示符转发给MME 2[S1830]。也就是说，因为MME2不需要保持UE 2的场境信息，所以HSS将指示MME2应删除UE 2的场境信息的指示符转发给MME 2或将UE 2的状态设置为“不可达”。在接收到消息后，MME(MME 2)断开与UE 2的连接，删除UE2的场境信息，或者将UE 2的状态设置为如上所述的“不可达”，以防止UE 2的寻呼被再次执行。
接下来，将参考图19描述其中在没有经过HSS的情况下执行信令的实施例。因为图19的步骤S1910和S1910与图18的步骤S1800和S1810类似，所以详情将被省略。
在从UE 1接收到远程UE报告请求消息之后，MME 1检查作为远程UE的UE 2已经连接到UE 1。同时，因为MME 1从UE 1接收到UE 2的GUTI或者MME 2的ID(即，GUMMEI)时，MME 1能够获知MME 2保持UE 2的场境信息。当确定由于在MME 1和MME 2之间建立的接口，MME 1能够直接向MME 2发送消息时，MME 1直接向MME 2发送消息。否则，MME 1通过如上所述的HSS发送消息。当MME 1能够直接向MME 2发送消息时，MME 1向MME 2发送包括指示作为远程UE的UE 2已经被连接到UE的指示符的消息[S1920]。同时，该指示符还可以指示因为UE 2执行与UE 1的ProSe直接通信，所以UE 2不通过Uu接口执行与EPC的通信。可替选地，该指示符可以指示支持UE 2的MME(即，MME 2)不再需要保持UE 2的场境信息，或者MME 2应该UE 2的状态设置为“不可达”。
作为在步骤S1920中从MME 1发送到MME 2的消息，能够使用MME之间的场境请求消息，或者也能够使用与所提出的实施例相关的被定义的新消息。如参考图18在上面所描述的，在接收到来自MME 1的消息后，MME 2分离与UE 2的连接，删除UE 2的场境信息，或者将UE 2的状态设置为“不可达”，以防止UE的寻呼2被再次执行。
在上文中，参考图17至图19，已经描述其中支持UE 1的MME(即，MME 1)与支持UE 2的MME(即，MME 2)不同的情况。然而，UE 1和UE 2可以由MME 1支持。在这种情况下，因为对于UE 2所要求的操作能够由MME 1执行，所以能够简化上述过程。也就是说，MME 1可以删除UE 2的场境信息，分离与UE 2的连接，或者将UE 2的状态设置为“不可达”，以便于跳过针对UE 2的寻呼。
根据所提出的实施例，通过管理与作为UE到网络中继的UE操作的UE建立直接连接的UE的场境信息，能够减少用于覆盖外的UE的寻呼过程的信令开销。
4.2所提出的实施例2
图20和21是用于解释与另一个提出的实施例相关的现有技术的图。具体而言，图20示出用于执行与作为UE到网络中继操作的UE的直接通信的过程，并且图21示出用于分配用于远程UE的IP地址的过程。
参考图20，中继UE通过对E-UTRAN的初始接入建立PDN连接[S2010]，并且与远程UE一起执行发现过程(模型A或模型B)[S2020]。当通过发现过程建立远程UE和中继UE之间的直接连接时[S2030]，中继UE通过网络为远程UE建立新的PDN连接[S2040]。
接下来，中继UE将新建立的PDN连接的IP地址和前缀分配给远程UE[S2050]，并且然后执行远程UE报告过程以通知MME远程UE连接到中继UE[S2060]。MME执行远程UE报告通知过程以通知SGW和PGW新的远程UE被连接[S2070]。其后，远程UE通过中继UE执行与网络的通信[S2080]。
图21示出用于向应用服务器注册如图20的步骤S2050中所描述的分配给远程UE的新IP地址的一系列步骤。在图20中，UE 2被分配E-UTRAN覆盖中的IP地址[2110]，并且然后将IP地址(IP_a)注册到应用服务器[2120]。同时，当UE 2移出E-UTRAN覆盖范围时，UE 2可以建立与作为中继UE操作的UE 1的直接连接。通过这样做，UE 2被UE 1分配新的IP地址(IP_b)[2130]并且将新分配的IP地址注册到应用服务器[2140]。也就是说，当UE 2被分配新的IP地址时，UE 2触发向应用服务器注册新IP地址的过程。此后，如果注册过程成功完成，则应用服务器可以识别UE 2的当前IP地址从先前IP地址(IP_a)变为新IP地址(IP_b)。然后，应用程序服务器使用新的IP地址(IP_b)发送业务。
图22是图示根据另一个提出的实施例的直接通信方法的图。在图21中描述的情况下，UE 2在通过UE 1与应用服务器通信中没有问题。然而，当UE 2再次进入E-UTRAN覆盖时，应该考虑以下事项。当UE 2通过Uu接口启动通信同时通过PC5接口通信时，网络实体不为UE2分配新的IP地址，因为网络实体具有关于UE 2的PDN连接的场境信息。在这种情况下，因为UE 2的IP地址没有从由UE 1分配的IP地址(即，IP_b)自动改变为由EPC分配的IP地址(即，IP_a)，所以可能存在没有触发对应用服务器的注册过程的问题。
首先，当建立与中继UE的直接连接之后远程UE被分配新的IP地址(IP_b)时，远程UE不删除，而是存储当远程UE处于EPS覆盖范围内被分配的先前的IP地址(IP_a)[2210和2215]。也就是说，当远程UE向应用服务器注册新IP地址并且通过中继UE执行通信时[2220]，中继UE存储/记忆先前分配的IP地址。
同时，当UE 2再次移动到E-UTRAN覆盖中时，UE 2能够通过EPC和Uu接口执行通信。另外，因为由于与eNB相关联的参考信号接收功率(RSRP)条件，UE 2不能通过UE 1执行直接通信，所以UE 2释放与UE 1的直接链路[S2230]。然而，因为在应用服务器中注册的UE 2的IP地址仍然是IP_b，所以有必要使不必要的信令，即，由应用服务器使用IP_b发送的业务，最小化[2240]。也就是说，如果UE 2将当前IP地址从由UE 1分配的IP地址(IP_b)变为存储的IP地址(IP_a)并且然后将改变的IP地址注册到应用服务器，则UE 2能够跳过用于新的IP地址分配的过程。
为此，需要定义用于触发UE 2更改IP地址的条件。根据所提出的实施例，用于触发IP地址变化的条件可以如下地定义。也就是说，当UE 2在释放方向连接之后进入“EMM-REGISTERED.NORMAL-SERVICE”状态时，UE 2能够改变IP地址。
如果UE 2释放直接连接，则可能意味着UE 2进入EPS覆盖范围。另外，如果UE进入“EMM-REGISTERED.NORMAL-SERVICE”状态，则可能意味着根据UE'2入口的TAU过程被成功执行。也就是说，如果UE在进入EPS覆盖范围之后成功完成与网络的TAU过程，则UE 2将当前IP地址改变为存储的IP地址，并且然后将改变的IP地址注册到应用服务器，以便通知应用服务器已更改的IP地址。接下来，UE 2将对应于PC 5接口的协议栈变成对应于Uu接口的协议栈，并且通过应用EPC相关场境来与网络进行通信。
同时，因为用于IP地址变化的触发条件被满足，所以UE 2发送注册消息以通知应用服务器IP地址被改变。另外，在接收到注册消息之前，应用服务器可以通过由UE 1分配的IP地址(IP_a)来发送业务。这样的业务可能在不仅网络实体之间而且还可能对UE的Uu部导致不必要的资源消耗，并且其可能不会到达UE 2。
为了防止这个问题，当UE 1释放直接连接时，UE 2可以通知应用服务器UE 2通过由UE 1分配的IP地址(IP_b)不能够执行接收，因为其状态被改变(或切换)。可替选地，UE 2可以通过先前分配的IP地址(IP_b)发送包括指示UE 2不能执行接收的指示符的消息。接收到该消息后，应用服务器可以通过先前的IP地址(IP_b)停止业务传输。通过这样做，能够防止甚至在UE 1和UE 2之间的直接连接被释放之应用服务器通过先前分配的IP地址(IP_b)发送业务的问题。
5.设备配置
图23图示根据本发明的实施例的节点设备的配置的图。
用户设备(UE)100可以包括收发器110、处理器120和存储器130。收发器110可以被配置为向外部设备发送和从外部设备接收各种信号、数据和信息。可替选地，收发器110可以利用发送器和接收器的组合来实现。UE 100可以通过有线和/或无线连接到外部设备。处理器120可以被配置为控制UE100的整体操作并且处理要在UE 100与外部设备之间发送和接收的信息。此外，处理器120可以被配置为执行本发明中提出的UE操作。可以利用诸如缓冲器(在附图中未图示)的元件替换的存储器130可以在预先确定的时间内存储经处理的信息。
参考图23，根据本发明的网络节点200可以包括收发器210、处理器220和存储器230。收发器210可以被配置为向外部设备发送和从外部设备接收各种信号、数据和信息。网络节点200可以通过有线和/或无线方式连接到外部设备。处理器220可以被配置为控制网络节点200的整体操作并且处理要在网络节点设备200与外部设备之间发送和接收的信息。而且，处理器220可以被配置为执行本发明中提出的网络节点操作。可以利用诸如缓冲器(在附图中未图示的)的元件替换的存储器230可以在预先确定的时间内存储经处理的信息。
UE 100和网络节点200的具体配置可以被实现为使得能够独立地应用本发明的前述各种实施例，或者能够同时应用两个或更多个实施例。为了清楚起见，将省略多余的描述。
本发明的实施例可以使用各种装置来实现。例如，本发明的实施例可以使用硬件、固件、软件和/或其任何组合来实现。
在通过硬件实现的情况下，根据本发明的各个实施例的方法可以通过从由ASIC(专用集成电路)、DSP(数字信号处理器)、DSPD(数字信号处理设备)、PLD(可编程逻辑设备)、FPGA(现场可编程门阵列)、处理器、控制器、微控制器、微处理器等所构成的组中选择的至少一个来实现。
在通过固件或者软件实现的情况下，根据本发明的各个实施例的方法能够通过用于执行以上解释的功能或者操作的模块、过程和/或函数来实现。软件代码可以被存储在存储器单元中，并且然后可以由处理器来驱动。存储器单元可以被设置在处理器的内部或者外部以通过各种公知的各种装置与处理器交换数据。
如在前述的描述中所提及的，本发明的优选实施例的详细描述被提供以由本领域的技术人员来实现。虽然参考其优选实施例在此已经描述和图示了本发明，但是对于本领域的技术人员来说显然的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下能够在本发明中进行各种修改和变化。因此，本发明旨在覆盖落入随附的权利要求和它们的等同物的范围内的本发明的修改和变化。因此，在此公开的实施例不限制本发明并且本发明旨在给出匹配在此公开的原理和新特征的最广的范围。
工业实用性
前述的直接通信方法不仅能够被应用于3GPP系统，而且能够被应用于包括IEEE802.16x系统和IEEE 802.11x系统的各种无线通信系统。此外，所提出的方法也能够被应用于使用超高频带的毫米波通信系统。

Claims (18)

1.一种用于在无线通信系统中通过第一网络实体支持启用接近服务的用户设备(启用ProSe的UE)之间的直接通信的方法，所述方法包括：
从中继UE接收第一消息，所述第一消息指示因为建立了与移出网络的覆盖范围的远程UE的直接连接，所以不要求对所述远程UE的寻呼；以及
向第二网络实体发送第二消息，所述第二消息指示不要求对所述远程UE的寻呼，
其中，所述第一消息和所述第二消息中的每一个包括支持所述远程UE的移动性管理实体(MME)的标识符和指示所述远程UE通过所述中继UE连接到所述网络的指示符。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一消息和所述第二消息中的每一个包括支持所述远程UE的所述MME的标识符，作为所述远程UE的全球唯一临时标识符(GUTI)或所述MME的全球唯一MME标识符(GUMMEI)。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述指示符指示支持所述远程UE的所述MME将删除所述远程UE的场境信息，支持所述远程UE的所述MME将分离与所述远程UE的连接，或者支持所述远程UE的所述MME将把所述远程UE的状态设置为“不可达”。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一网络实体是支持所述中继UE的MME，并且所述第二网络实体是归属订户服务器(HSS)，以及其中，所述第一消息是远程UE报告请求消息，并且所述第二消息是通过S6a接口发送的消息。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，当从所述第二网络实体接收到所述第二消息时，支持所述远程UE的所述MME停止对所述远程UE的寻呼。
6.一种用于在无线通信系统中支持在启用接近服务的用户设备(启用ProSe的UE)之间的直接通信的第一网络实体，所述第一网络实体包括：
发射器；
接收器；以及
处理器，所述处理器被连接到所述发射器和所述接收器，
其中，所述处理器被配置成：
从中继UE接收第一消息，所述第一消息指示因为建立了与移出网络覆盖范围的远程UE的直接连接，所以不要求对所述远程UE的寻呼；并且
向第二网络实体发送第二消息，所述第二消息指示不要求对所述远程UE的寻呼，
其中，所述第一消息和所述第二消息中的每一个包括支持所述远程UE的移动性管理实体(MME)的标识符和指示所述远程UE通过所述中继UE连接到所述网络的指示符。
7.根据权利要求6所述的第一网络实体，其中，所述第一消息和所述第二消息中的每一个包括支持所述远程UE的所述MME的标识符，作为所述远程UE的全球唯一临时标识符(GUTI)或所述MME的全球唯一MME标识符(GUMMEI)。
8.根据权利要求6所述的第一网络实体，其中，所述指示符指示支持所述远程UE的所述MME将删除所述远程UE的场境信息，支持所述远程UE的所述MME将分离与所述远程UE的连接，或者支持所述远程UE的所述MME将把所述远程UE的状态设置为“不可达”。
9.根据权利要求6所述的第一网络实体，其中，所述第一网络实体是支持所述中继UE的MME，并且所述第二网络实体是归属订户服务器(HSS)，以及其中，所述第一消息是远程UE报告请求消息，并且所述第二消息是通过S6a接口发送的消息。
10.根据权利要求6所述的第一网络实体，其中，当从所述第二网络实体接收到所述第二消息时，支持所述远程UE的所述MME停止对所述远程UE的寻呼。
11.一种用于在无线通信系统中与启用接近服务的(启用ProSe的)用户设备(UE)相对应的中继UE的通信方法，所述方法包括：
建立与移出网络覆盖范围的远程UE的直接连接；以及
向网络实体发送远程UE报告请求消息，所述远程UE报告请求消息指示因为建立了与所述远程UE的直接连接，所以不要求对所述远程UE的寻呼，
其中，所述远程UE报告请求消息包括支持所述远程UE的移动性管理实体(MME)的标识符和指示所述远程UE通过所述中继UE连接到所述网络的指示符。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述远程UE报告请求消息包括支持所述远程UE的MME的标识符，作为所述远程UE的全球唯一临时标识符(GUTI)或所述MME的全球唯一MME标识符(GUMMEI)。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述指示符指示支持所述远程UE的所述MME将删除所述远程UE的场境信息，支持所述远程UE的所述MME将分离与所述远程UE的连接，或者支持所述远程UE的所述MME将把所述远程UE的状态设置为“不可达”。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，所述网络实体是支持所述中继UE的MME。
15.一种在无线通信系统中与启用接近服务的(启用ProSe的)用户设备(UE)相对应的中继UE，所述中继UE包括：
发射器；
接收器；以及
处理器，所述处理器被连接到所述发射器和所述接收器，
其中，所述处理器可以被配置成：
建立与移出网络覆盖范围的远程UE的直接连接；并且
向网络实体发送远程UE报告请求消息，所述远程UE报告请求消息指示因为建立了与所述远程UE的直接连接，所以不要求对所述远程UE的寻呼，
其中，所述远程UE报告请求消息包括支持所述远程UE的移动性管理实体(MME)的标识符和指示所述远程UE通过所述中继UE连接到所述网络的指示符。
16.根据权利要求15所述的中继UE，其中，所述远程UE报告请求消息包括支持所述远程UE的MME的标识符，作为所述远程UE的全球唯一临时标识符(GUTI)或所述MME的全球唯一MME标识符(GUMMEI)。
17.根据权利要求15所述的中继UE，其中，所述指示符指示支持所述远程UE的所述MME将删除所述远程UE的场境信息，支持所述远程UE的所述MME将分离与所述远程UE的连接，或者支持所述远程UE的所述MME将把所述远程UE的状态设置为“不可达”。
18.根据权利要求15所述的中继UE，其中，所述网络实体是支持所述中继UE的MME。
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