CN109219983B - 向启动时的链接预算受限用户设备提供专用无线电配置 - Google Patents

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Abstract

披露了用于向链路预算受限设备提供专用无线电配置的系统和方法。在建立与蜂窝网络的蜂窝连接之前，用户设备装置(UE)，诸如链路预算受限UE，可通过向网络呈现请求的配置文件信息并从网络接收回批准的配置文件信息来与网络协商专用无线电配置。UE可经由与网络的非蜂窝通信连接直接地或经由伴随设备或代理设备间接地来执行这些通信。当UE发起与网络的蜂窝连接时，两个实体可使用经批准的配置文件信息中所指定的信息，这可提高连接的效率。在一些情形中，经批准的配置文件信息可识别UE所属的设备类别。经批准的配置文件信息也可用于与相同类别的其他设备建立连接。

Description

向启动时的链接预算受限用户设备提供专用无线电配置
技术领域
本申请涉及无线通信，包括有效地建立链路预算受限蜂窝通信设备的蜂窝网络连接。
背景技术
无线通信系统的使用正在快速增长。另外，无线通信技术已从仅语音通信演进到也包括数据(诸如互联网和多媒体内容)的传输。
移动电子装置可采取用户通常携带的智能电话或平板电脑的形式。可穿戴设备为一种较新形式的移动电子设备，其一个示例为智能手表。某些类型的移动电子设备，诸如可穿戴设备，通常具有有限的无线通信能力，并且可能仅能够通过有线接口或短程点对点技术进行通信。可穿戴设备通常具有比诸如智能电话和平板电脑的更大便携式设备的电池小的电池。可穿戴设备也可具有与更大设备不同的热特性(例如，由于它们的小尺寸)。
对于可穿戴设备和其他有限的移动设备，理想的是提供类似于智能电话的通信功能。因而，希望在本领域作出改进。
发明内容
本文提出了特别是用于向诸如启动时的链接预算受限用户设备提供专用无线电配置的系统和相关联的方法的实施方案。
本文公开了一种用户设备装置(UE)，所述UE包括：被配置为使用蜂窝通信协议与蜂窝通信网络的基站通信的蜂窝无线电部件；至少一个处理器，所述至少一个处理器通信地耦接至所述蜂窝无线电部件；和至少一个存储器。该至少一个存储器可存储指示所述UE属于第一设备类别的设备类别标识符。该至少一个存储器还可包括能够由至少一个处理器执行的软件指令，其中所述软件指令在由至少一个处理器执行时使得UE从所述蜂窝通信网络接收针对所述UE和所述基站之间的蜂窝连接的一个或多个蜂窝连接设置的值，其中所接收的一个或多个蜂窝连接设置的值可被配置为提高建立所述基站和属于所述第一设备类别的设备之间的蜂窝连接的效率。软件指令可为进一步可执行的以使得UE向基站发送包括设备类别标识符的连接发起请求以使用基于先前从蜂窝通信网络接收的一个或多个蜂窝连接设置的值的蜂窝连接设置来建立蜂窝连接。
在一些实施方案中，UE还可包括通信地耦接到至少一个处理器的非蜂窝无线电部件，所述非蜂窝无线电部件被配置为使用非蜂窝通信协议与蜂窝通信网络通信。接收一个或多个蜂窝连接设置的值可经由非蜂窝无线电部件来执行。软件指令可为进一步可执行的以使得UE：经由非蜂窝无线电部件向蜂窝通信网络发送所请求的一个或多个蜂窝连接设置的值，其中接收值基于请求值。在一些情况下，针对第一蜂窝连接设置的批准值中的至少一个批准值可与针对第一蜂窝连接设置的请求值相同。在一些情况下，针对第一蜂窝连接设置的批准值中的至少一个批准值可与针对第一蜂窝连接设置的请求值不同。
在一些实施方案中，UE还可包括通信地耦接到至少一个处理器的非蜂窝无线电部件，所述非蜂窝无线电部件被配置为使用非蜂窝通信协议与跟UE相关联的伴随设备进行通信，其中所述伴随设备被配置为从蜂窝通信网络获得一个或多个蜂窝连接设置的值。接收一个或多个蜂窝连接设置的值可经由伴随设备来执行。软件指令可为进一步可执行的以使得UE经由非蜂窝无线电部件向伴随设备发送所请求的一个或多个蜂窝连接设置的值，其中接收值基于请求值。
本发明公开了一种用于建立用于链路预算受限蜂窝通信设备的蜂窝网络连接的方法。链路预算受限蜂窝通信设备可在向蜂窝通信网络发送连接发起请求之前，向蜂窝通信网络传送针对蜂窝通信网络和链路预算受限蜂窝通信设备之间的蜂窝连接的一个或多个蜂窝连接设置的请求值。链路预算受限蜂窝通信设备还可在向蜂窝通信网络发送连接发起请求之前，从蜂窝通信网络接收针对一个或多个蜂窝连接设置的批准值。链路预算受限蜂窝通信设备还可在所述传送请求值之后和在所述接收批准值之后，向蜂窝通信网络发送连接发起请求以使用基于批准值的蜂窝连接设置来建立蜂窝连接。
在一些实施方案中，响应于蜂窝通信网络从链路预算受限蜂窝通信设备接收一个或多个蜂窝连接设置的请求值由蜂窝通信网络来确定批准值。
在一些情况下，针对第一蜂窝连接设置的批准值中的至少一个批准值可与针对第一蜂窝连接设置的请求值相同。在一些情况下，针对第一蜂窝连接设置的批准值中的至少一个批准值可与针对第一蜂窝连接设置的请求值不同。
在一些实施方案中，向蜂窝通信网络传送可包括链路预算受限蜂窝通信设备向配置服务器传送一个或多个蜂窝连接设置的请求值，以及配置服务器向归属用户服务器(HSS)传送一个或多个蜂窝连接设置的请求值。批准值可由HSS来确定。
在一些实施方案中，可对请求值进行选择以提高建立蜂窝通信网络与链路预算受限蜂窝通信设备之间的蜂窝连接的效率。
在一些实施方案中，向蜂窝通信网络的所述传送和从蜂窝通信网络的所述接收经由非蜂窝连接执行。
在一些实施方案中，向蜂窝通信网络的所述传送和从蜂窝通信网络的所述接收可经由充当用于链路预算受限设备的代理的移动设备来执行，其中移动设备具有先前建立的与蜂窝通信网络的蜂窝连接。
本发明公开了一种蜂窝通信网络的基站，该基站包括：被配置为与用户设备装置(UE)通信的至少一个无线电部件；通信地耦接到至少一个无线电部件的至少一个处理器；和至少一个存储器。至少一个存储器可存储设备类别配置文件，该设备类别配置文件包括设备类别的标识符和用于配置基站和所识别的设备类别的设备之间的蜂窝连接的一个或多个蜂窝连接设置。至少一个存储器可进一步存储由至少一个处理器执行的软件指令，其中软件指令在由至少一个处理器执行时使得基站：从UE接收包括所述UE的设备类别的指示的连接发起请求；确定所述UE的设备类别是否与设备类别配置文件所识别的设备类别相同；响应于确定出所述UE的所述设备类别与所述设备类别配置文件所识别的设备类别相同，使用所述设备类别配置文件的所述一个或多个蜂窝连接设置建立与所述UE的蜂窝连接；并且响应于确定出所述UE的所述设备类别与所述设备类别配置文件所识别的设备类别不相同，在不考虑所述设备类别配置文件的所述一个或多个蜂窝连接设置的情况下建立与所述UE的蜂窝连接。
在一些实施方案中，软件指令可进一步使得基站在接收连接发起请求之前，从蜂窝通信网络的核心网络接收设备类别配置文件。
在一些实施方案中，UE可为链路预算受限设备，并且设备类别配置文件可由与所述UE相关联的伴随设备在接收到所述连接发起请求之前与所述蜂窝通信网络进行协商的。
在一些实施方案中，一个或多个蜂窝连接设置可被配置为提高建立基站和UE之间的蜂窝连接的效率。
在一些实施方案中，至少一个存储器还可存储包括第二设备类别的标识符的第二设备类别配置文件，该第二设备类别不同于第一设备类别。第二设备类别配置文件还可包括用于配置基站和所识别的第二设备类别的设备之间的蜂窝连接的一个或多个蜂窝连接设置。
本发明内容旨在提供在本文档中所描述的主题中的一些的简要概述。于是，应当了解，上述特征仅为示例，并且不应解释为以任何方式缩窄本文所描述的主题的范围或实质。本文所描述的主题的其它特征、方面和优点将通过以下具体实施方式、附图和权利要求书而变得显而易见。
附图说明
当结合以下附图考虑实施方案的以下详细描述时，可获得对本主题的更好的理解。
图1示出了根据一些实施方案的包括辅助无线设备的示例性无线通信系统；
图2示出了根据一些实施方案的其中辅助无线设备能够选择性地直接与蜂窝基站进行通信或者利用中间设备或代理设备的蜂窝能力的示例性系统；
图3为示出了根据一些实施方案的示例性辅助无线设备的框图；
图4为示出了根据一些实施方案的示例性基站的框图；
图5是示出了根据一些实施方案的用于协商针对链路预算受限设备的专用无线电配置的链路预算受限设备的示例性操作的流程图；和
图6是示出了根据一些实施方案的用于协商针对链路预算受限设备的专用无线电配置的伴随设备的示例性操作的流程图。
虽然本文所述的特征易受各种修改和另选形式的影响，但其具体实施方案在附图中以举例的方式示出，并且在本文详细描述。然而，应当理解，附图和对其的详细描述并非旨在将本发明限制于所公开的具体形式，而正相反，其目的在于覆盖落在如由所附权利要求书所限定的主题的实质和范围内的所有修改、等同物和另选方案。
在本文中使用的术语“被配置为”通过指示单元/电路/部件包括在操作期间执行一项或多项任务的结构(例如，电路)来暗示该结构。如此，单元/电路/部件可被配置为即使在指定的单元/电路/部件当前不可操作(例如，未接通)时也执行该任务。与“被配置为”这一措辞一起使用的单元/电路/部件包括硬件—例如，电路、存储可执行以实施操作的程序指令的存储器等。陈述单元/电路/部件“被配置为”执行一项或多项任务明确地旨在不针对该单元/电路/部件援引对35U.S.C.§112(f)的阐释。
具体实施方式
以引用方式并入
以下文档包含与本公开内容相关的主题，并据此以引用方式并入如同本文充分完全公开一样。3GPP TS 23.203 V.13.7.0；3GPP TS 36.211 V.13.1.0；
首字母缩略词
在本公开中使用了以下首字母缩略词：
3GPP：第三代合作伙伴计划
3GPP2：第三代合作伙伴计划2
eSIM：嵌入式SIM
GSM：全球移动通信系统
HSS：归属用户服务器
ICCID：集成电路卡标识符
IMSI：国际移动用户识别码
LTE：长期演进
LTE-A：高级LTE
MME：移动管理实体
SIM：用户身份模块
UMTS：通用移动电信系统
术语
以下是在本公开中所使用的术语表：
存储器介质-各种类型的非暂态存储器装置或存储装置中的任一个。术语“存储器介质”旨在包括安装介质，例如CD-ROM、软盘或磁带装置；计算机系统存储器或随机存取存储器诸如DRAM、DDR RAM、SRAM、EDO RAM、Rambus RAM等；非易失性存储器诸如闪存、磁介质，例如，硬盘驱动器或光学存储装置；寄存器或其它类似类型的存储器元件等。存储器介质也可包括其它类型的非暂态存储器或它们的组合。此外，存储器介质可位于执行程序的第一计算机系统中，或者可位于通过网络诸如互联网连接到第一计算机系统的不同的第二计算机系统中。在后面的情况下，第二计算机系统可向第一计算机提供程序指令以用于执行。术语“存储器介质”可包括可驻留在例如通过网络连接的不同计算机系统中的不同位置的两个或更多个存储器介质。存储器介质可存储可由一个或多个处理器执行的程序指令(例如，表现为计算机程序)。
载体介质-如上所述的存储器介质、以及物理传输介质诸如总线、网络和/或传达信号诸如电信号、电磁信号或数字信号的其它物理传输介质。
可编程硬件元件-包括各种硬件设备，该各种硬件设备包括经由可编程互连件连接的多个可编程功能块。示例包括FPGA(现场可编程门阵列)、PLD(可编程逻辑装置)、FPOA(现场可编程对象阵列)和CPLD(复杂的PLD)。可编程功能块可从细粒度(组合逻辑部件或查找表)到粗粒度(算术逻辑单元或处理器核心)变动。可编程硬件元件也可被称为“可配置逻辑部件”。
计算机系统-各种类型的计算系统或处理系统中的任一个，包括个人计算机系统(PC)、大型计算机系统、工作站、网络家电、互联网家电、个人数字助理(PDA)、电视系统、网格计算系统，或其他装置，或装置的组合。一般来讲，术语“计算机系统”可被广义地定义为涵盖具有执行来自存储器介质的指令的至少一个处理器的任何装置(或装置的组合)。
用户仪器(UE)(或“UE设备”)-移动或便携式的且执行无线通信的各种类型的计算机系统设备中的任一个。UE装置的示例包括移动电话或智能电话(例如，iPhoneTM、基于AndroidTM的电话)、便携式游戏装置(例如，Nintendo DSTM、PlayStation PortableTM、Gameboy AdvanceTM、iPhoneTM)、膝上型电脑、可穿戴装置(例如，智能手表、智能眼镜)、PDA、便携式互联网装置、音乐播放器、数据存储装置或其它手持装置等。一般来讲，术语“UE”或“UE装置”可被广义地定义为涵盖由用户容易传送并能够进行无线通信的任何电子装置、计算装置和/或电信装置(或装置的组合)。
基站-术语“基站”(也被称为“eNB”)具有其普通含义的全部宽度，并且至少包括被安装在固定位置处并且用于作为无线蜂窝通信系统的一部分进行通信的无线通信站。
处理元件-是指各种元件或元件的组合。处理元件例如包括电路诸如ASIC(专用集成电路)、各个处理器内核的部分或电路、整个处理器内核、各个处理器、可编程硬件装置(诸如现场可编程门阵列(FPGA))、和/或包括多个处理器的系统的较大部分。
自动-是指由计算机系统(例如，由计算机系统执行的软件)或装置(例如，电路、可编程硬件元件、ASIC等)在无需直接指定或执行动作或操作的用户输入的情况下执行的动作或操作。因此，术语“自动”与用户手动执行或指定操作形成对比，其中用户提供输入来直接执行该操作。自动过程可由用户所提供的输入来启动，但“自动”执行的后续动作不是由用户指定的，即，不是“手动”执行的，其中用户指定要执行的每个动作。例如，用户通过选择每个字段并提供输入指定信息来填写电子表格(例如，通过键入信息、选择复选框、无线电部件选择等)为手动填写该表格，即使计算机系统必须响应于用户动作来更新该表格。该表格可通过计算机系统自动填写，其中计算机系统(例如，在计算机系统上执行的软件)分析表格的字段并填写该表格，而无需任何用户输入指定字段的答案。如上面所指示的，用户可援引表格的自动填写，但不参与表格的实际填写(例如，用户不用手动指定字段的答案而是它们被自动完成)。本说明书提供了响应于用户已采取的动作而自动执行的操作的各种示例。
链路预算受限-包括其普通含义的全部宽度，并至少包括无线设备(UE)的特性，无线设备(UE)相对于并非链路预算受限设备或相对于已经开发出无线电接入技术(RAT)标准的设备，展现出受限的通信能力或受限的功率。链路预算受限的UE可经受相对受限的接收和/或传输能力，这可由于一个或多个因素导致，诸如装置设计、装置尺寸、电池尺寸、天线尺寸或设计、传输功率、接收功率、当前传输介质状况、和/或其他因素。本文可将此类装置称为“链路预算受限的”(或“链路预算约束的”)装置。由于装置的尺寸、电池功率和/或传输/接收功率，装置可为固有链路预算受限的。例如，通过LTE或LTE-A与基站进行通信的智能手表由于其传输/接收功率减少和/或天线减少而可为固有链路预算受限的。可穿戴装置诸如智能手表大体为链路预算受限装置。另选地，设备可能不是固有链路预算受限的，例如，可具有充分尺寸、电池功率和/或传输/接收功率用于通过LTE或LTE-A正常通信，但由于当前的通信条件而可临时链路预算受限，例如，智能电话在小区边缘等。应当注意，术语“链路预算受限”包括或涵盖功率限制，并且因此功率受限设备可被看作为链路预算受限的设备。
图1-2-无线通信系统
图1例示了无线蜂窝通信系统的示例。应当注意，图1表示很多种可能性中的一种可能性，并且可按需通过各种系统中的任一系统来实施本公开的特征。
如图所示，示例性无线通信系统包括蜂窝基站102A，该蜂窝基站经由传输介质与一个或多个无线设备106A、106B等以及辅助无线设备107(也称附件设备)通信。无线装置106A,106B和107可为在文中可被称为“用户设备”(UE)或UE装置的用户装置。
基站102可为收发器基站(BTS)或小区站点并可包括实现与UE装置106A,106B和107的无线通信的硬件。基站102也可被装备成与网络100(例如，在各种可能性中，蜂窝服务提供方的核心网、电信网络诸如公共交换电话网(PSTN)、和/或互联网)进行通信。因此，基站102可促进UE设备106与UE设备107之间的通信和/或UE设备106/UE设备107与网络100之间的通信。在其他具体实施中，基站102可被配置为通过一种或多种其他无线技术(诸如支持一种或多种WLAN协议的接入点)来提供通信，该WLAN协议诸如802.11a、b、g、n、ac、ad和/或ax，或未许可频段(LAA)中的LTE。
基站102的通信区域(或覆盖区域)可被称为“小区”。基站102和UE 106/107可被配置为使用各种无线电接入技术(RAT)或无线通信技术(诸如GSM、UMTS(WCDMA、TDS-CDMA)、LTE、高级LTE(LTE-A)、HSPA、3GPP2CDMA2000(例如，1xRTT、1xEV-DO、HRPD、eHRPD)、Wi-Fi、WiMAX等)中的任一个通过传输介质来进行通信。
因此，基站102以及根据一种或多种蜂窝通信技术操作的其他类似的基站(未示出)可被提供为小区网络，该小区网络可经由一种或多种蜂窝通信技术在宽广的地理区域内向UE设备106A-B和UE设备107以及类似设备提供连续的或几乎连续的重叠服务。
需注意，至少在一些情况下，UE装置106/107可能够使用多种无线通信技术中的任一个进行通信。例如，UE设备106/UE设备107可被配置为使用GSM、UMTS、CDMA2000、WiMAX、LTE、LTE-A、WLAN、蓝牙、一个或多个全球导航卫星系统(GNSS，例如GPS或GLONASS)、一个和/或多个移动电视广播标准(例如，ATSC-M/H)等中的一个或多个来进行通信。无线通信技术的其他组合(包括多于两种无线通信技术)也为可能的。同样地，在一些情况下，UE装置106/107可被配置为仅使用单种无线通信技术来进行通信。
UE 106A和UE 106B通常为手持式设备，诸如智能电话或平板电脑，但是其可为具有蜂窝通信能力的各种类型的设备中的任一种类型的设备。UE 106B可被配置为与可被称为辅助无线设备107(或附件设备)的UE设备107进行通信。辅助无线设备107可以是各种类型的设备中的任一个，诸如可穿戴设备、平板计算设备、膝上型计算机或手持式设备。在某些情况下，辅助无线设备107可以具有更小的形状因数并且/或者可为链路预算受限；例如，辅助无线设备相对于UE 106可具有有限的电池、输出功率和/或通信能力。作为一个常见的实施例，UE 106B可为由用户携带的智能电话，并且辅助无线设备107可为该同一用户佩戴和/或拥有的智能手表。UE 106B和辅助无线设备107可例如使用各种近程通信协议中的任一种近程通信协议诸如蓝牙进行通信。
辅助无线设备107包括蜂窝通信能力，并且由此能够直接与蜂窝基站102进行通信。然而，由于辅助无线设备107可能是通信、输出功率和/或电池受限中的一者或多者，所以辅助无线设备107在一些情况下可选择性地利用UE 106B作为代理以用于与基站102且由此与网络100的通信目的。换句话讲，辅助无线设备107可选择性地使用UE 106B的蜂窝通信能力，以进行其蜂窝通信。对辅助无线设备107的通信能力的限制可为永久性的，例如由于输出功率或所支持的无线电接入技术(RAT)的限制，或者为临时性的，例如由于诸如当前电池状况、无法接入网络或接收不良的条件。
在一些实施方案中，UE 106B和/或辅助无线设备107可被配置为实现用于协商和/或使用针对链路预算受限用户设备的专用无线电配置的特征部，如本文所述的。
图2例示了与基站102进行通信的示例性辅助无线设备107。辅助无线设备107可为可穿戴设备诸如智能手表。辅助无线设备107可包括蜂窝通信能力，并且能够如图所示直接与基站102进行通信。辅助无线设备107还可例如使用近程通信协议(诸如，Wi-Fi或蓝牙)与另一设备(例如，UE 106)进行通信。
辅助无线设备107还能够使用近程通信协议与被称为代理设备或中间设备的另一设备(例如，UE 106)通信，并且然后可使用该代理设备的蜂窝功能用于与基站102进行蜂窝语音/数据的通信。换句话讲，辅助无线设备107可通过近程链路来将旨在用于基站102的语音/数据包提供到UE 106，并且UE 106可使用其蜂窝功能代表辅助无线设备107来将该语音/数据传输(或中继)到基站。类似地，由基站传输的且旨在用于辅助无线设备107的语音/数据包可被UE 106的蜂窝功能接收，然后可通过近程链路中继到辅助无线设备。如上面所注意的，UE 106可为移动电话、平板电脑或任何其他类型的手持式装置、媒体播放器、计算机、膝上型电脑，或几乎任何类型的无线装置。
辅助无线设备107可包括被配置为执行被存储在存储器中的程序指令的处理器。辅助无线设备107可通过执行此所存储的指令来执行本文所述的方法实施方案中的任一方法实施方案。另选地或除此之外，辅助无线设备107可包括可编程硬件元件，诸如被配置为执行本文所述的方法实施方案中的任一种或本文所述的方法实施方案中的任一种的任何部分的FPGA(现场可编程门阵列)或其他电路。例如，辅助无线设备107可被配置为执行如本文所述的动态多SIM配置。
辅助无线设备107可包括用于使用两种或更多种无线通信协议或无线电接入技术进行通信的一个或多个天线。在一些实施方案中，辅助无线设备107可被配置为使用单个共享无线电部件进行通信。共享无线电部件可耦接到单个天线，或者可耦接到多个天线(例如，对于MIMO)，以用于执行无线通信。另选地，辅助无线设备107可包括两个或更多个无线电部件。例如，辅助无线设备107可包括共享无线电部件，用于使用LTE(或高级LTE)或蓝牙中的任一个进行通信，并且可包括单独的无线电部件，用于使用高级LTE和蓝牙中的每个进行通信。其它配置也是可能的。
辅助无线设备107可为各种类型的设备中的任一种类型的设备，任一种类型的设备在一些实施方案中相对于常规智能电话具有较小的形状因数，并且可相对于常规智能电话具有受限的通信能力、受限的输出功率或受限的电池寿命中的一者或多者。如上所述，在一些实施方案中，辅助无线设备107可为智能手表或其他类型的可穿戴设备。又如，辅助无线设备107可为平板设备，如iPad。
图3-辅助无线设备的示例性框图
图3例示了辅助无线设备107的一个可能的框图。如图所示，辅助无线设备107可包括片上系统(SOC)300，该片上系统(SOC)可包括用于各种目的的部分。例如，如图所示，SOC300可包括一个或多个处理器302和显示电路304，一个或多个处理器302可执行用于辅助无线设备107的程序指令，显示电路304可执行图形处理，并且将显示信号提供到显示器360。一个或多个处理器302也可耦接到存储器管理单元(MMU)340，存储器管理单元(MMU)340可被配置为接收来自一个或多个处理器302的地址，并且将这些地址转换为到存储器(例如，存储器306、只读存储器(ROM)350、闪存存储器310)中的位置的那些地址。MMU 340可被配置为执行存储器保护和页表转换或设置。在一些实施方案中，MMU 340可作为一个或多个处理器302的一部分而被包括。
辅助无线设备107也可包括其他电路或设备，诸如显示电路304、无线电部件330、连接器I/F 320和/或显示器340。无线设备107还可包括具有SIM(用户身份模块)功能的一个或多个智能卡370，诸如一个或多个UICC(通用集成电路卡)。
在所示的实施方案中，ROM 350可包括引导加载程序，该引导加载程序可在启动或初始化期间由一个或多个处理器302来执行。另外如图所示，SOC 300可耦接到辅助无线设备107的各种其他电路。例如，辅助无线设备107可包括各种类型的存储器、连接器接口320(例如，用于耦接到计算机系统)、显示器360和无线通信电路(例如，用于使用LTE、CDMA2000、蓝牙、Wi-Fi、NFC、GPS等的通信)。
辅助无线设备107可包括至少一个天线，并且在一些实施方案中，可包括多个天线，以用于执行与基站和/或其他设备的无线通信。例如，辅助无线设备107可使用天线335来执行无线通信。如上面所注意的，UE在一些实施方案中可被配置为使用多种无线通信标准或无线电接入技术(RAT)进行无线通信。
如上所述，辅助无线设备107可包括执行一个或多个用户身份模块(SIM)应用和/或以其他方式实现SIM功能的至少一个智能卡370，诸如UICC。至少一个智能卡370可仅为单个智能卡370，或者辅助无线设备107可包括两个或更多个智能卡370。
每个智能卡370可被嵌入，例如可被焊接到辅助无线设备107中的电路板上，或者每个智能卡370可被实现为可移除智能卡。因此，一个或多个智能卡370可以是一个或多个可移除智能卡(诸如有时被称为“SIM卡”的UICC)，并且/或者一个或多个智能卡370可以是固定的/非可移除的一个或多个嵌入式卡(诸如有时被称为“eSIM卡”的嵌入式UICC(eUICC))。在一些实施方案中，辅助无线设备107可根据需要包括可移除智能卡和嵌入式智能卡的组合。例如，UE 106可包括两个嵌入式智能卡370、两个可移除智能卡370或一个嵌入式智能卡370和一个可移除智能卡370的组合。还构想了各种其他SIM配置。
在一些实施方案中，一个或多个智能卡370可实现嵌入式SIM(eSIM)功能。在这样的实施方案中，一个或多个智能卡370中的其中一个可以执行多个SIM。eSIM可以在eUICC或可移除UICC上执行，只要该卡的操作系统支持eSIM功能即可。
每个智能卡370可包括诸如处理器和/或存储器的部件。用于执行SIM/eSIM功能的指令可以存储在存储器中并由处理器执行。
如本文所述，辅助无线设备107可包括用于实现根据本公开的实施方案的方法的硬件部件和软件部件。例如，辅助无线设备107可包括用于实现协商和/或利用针对链路预算受限用户设备的专用无线电配置的特征部的硬件部件和软件部件，如本文特别参照图5-图6所述。辅助无线设备107的处理器302可被配置为例如通过执行存储在存储器介质(例如，非暂态计算机可读存储器介质)上的程序指令实施文中描述的方法的部分或全部。在其它实施方案中，处理器302可被配置作为可编程硬件元件诸如FPGA(现场可编程门阵列)，或者作为ASIC(专用集成电路)。
应当注意，图1所示的UE 106A和UE 106B可具有与上面描述的架构类似的架构。
图4-基站的示例性框图
图4示出了基站102的示例性框图。需注意，图4的基站仅为可能的基站的一个示例。如图所示，基站102可包括可执行针对基站102的程序指令的一个或多个处理器450。一个或多个处理器450也可耦接到存储器管理单元(MMU)455，该MMU可被配置为接收来自一个或多个处理器450的地址并将这些地址转换为存储器(例如，存储器460和只读存储器(ROM)465)中的位置)或其它电路或设备。
基站102可包括至少一个网络端口470。网络端口470可被配置为耦接到电话网络，并向多个设备诸如UE装置106和辅助无线设备107提供对电话网络的访问权限，如上文在图1和图2中所述的。
网络端口470(或附加的网络端口)还可被配置为或另选地被配置为耦接到蜂窝网络，例如蜂窝服务提供商的核心网。该核心网可向多个装置诸如UE装置106和辅助无线设备107提供与移动性相关的服务和/或其他服务。在一些情况下，网络端口470可经由核心网耦接到电话网，以及/或者核心网可提供电话网(例如，在蜂窝服务提供商所服务的其它UE装置中)。
基站102可包括至少一个天线475以及可能的多个天线。至少一个天线475可被配置为用作无线收发器并且可被进一步配置为经由无线电部件480来与UE装置106和/或辅助无线设备107进行通信。天线475经由通信链485来与无线电部件480进行通信。通信链485可为接收链、发射链或两者。无线电部件480可被配置为经由各种无线电信标准进行通信，该无线电信标准包括但不限于LTE、LTE-A、UMTS、CDMA2000等。
在一些情况下，蜂窝网络内的附加网络设备(例如，图5-图6的MME、HSS和/或配置服务器)可具有类似于如图4所示的基站102的结构，不同的是附加网络设备在一些情况下可能缺少用于无线电通信的部件(例如，天线475、无线电部件480和/或通信链485)。例如，附加网络设备可包括处理器450、存储器管理单元(MMU)455、存储器460、只读存储器(ROM)465，和/或网络端口470，如图4和上文描述的。
如本文随后进一步描述的，BS 102以及图5-图6中各种网络设备可包括用于实现协商和/或向链路预算受限用户设备提供专用无线电配置的特征部的硬件部件和软件部件，如本文尤其参照图5-图6所述的。基站102的处理器450可被配置为例如通过执行被存储在存储器介质(例如，非暂态计算机可读存储器介质)上的程序指令来实施本文所述的方法的一部分或全部。另选地，处理器450可被配置作为可编程硬件元件诸如FPGA(现场可编程门阵列)或作为ASIC(专用集成电路)或它们的组合。另选地(或除此之外)，结合其他部件455、460、465、470、475、480、485中的一个或多个其他部件，BS 102的处理器450可被配置为实现本文所述的特征的一部分或全部，诸如本文特别参考图5-图6所述的特征。
蜂窝连接建立的优化
蜂窝通信设备(例如，UE)，诸如UE 106或辅助无线设备107，可经由基站例如基站102附接于蜂窝通信网络。例如，UE可根据针对该标准定义的随机接入过程(RAP)附接到LTE网络。这可能发生在例如UE被激活的情况下。在附接过程期间，UE可与蜂窝通信网络(例如，与蜂窝通信网络的基站，诸如eNodeB)交换消息。例如，附接过程通常可通过UE将连接发起请求发送至蜂窝通信网络来发起。例如，UE可通过发送初始附接请求(有时也称为消息1(MSG1))来发起对LTE网络的附接。其他蜂窝通信网络可使用其他格式和命名的连接发起请求。
一些链路预算受限设备，例如辅助无线设备107，可以能够执行传统上仅由限制不那么大的UE执行的应用程序。例如，链路预算受限智能手表可能能够进行蜂窝语音通信。然而，低功率发射机传统上与低优先级和/或低数据速率应用诸如嵌入式传感器相关联。因此，在传统系统中，蜂窝通信网络可将链路预算受限设备识别为低功率发射机，并且从而可基于假设链路预算受限设备需要很少的网络资源来设置用于与链路预算受限设备连接的参数。因此，链路预算受限设备在执行高优先级、高数据速率应用时可能会受阻。
另外，在传统系统中，蜂窝通信网络可针对不那么受限UE的性能进行优化。因此，当连接到蜂窝通信网络时，链路预算受限设备可能遇到困难，即使设置有与不那么受限UE相同的资源亦如此。例如，链路预算受限设备可具有远低于传统UE的电池功率，或者可具有低的最大传输功率，例如，由于电池和/或天线限制。然而，蜂窝通信网络可基于UE将具有更传统的电池电力和传输功率的假设来优化连接参数(例如，NAT会话超时、QoS参数)。
出于这些原因，可能有利的是，向蜂窝通信网络传送用于与链路预算受限设备连接的最小或最佳参数。
为了实现这一点，UE(例如，链路预算受限设备)可向蜂窝通信网络识别出其设备类别(也称为设备类型或设备种类)，例如在连接发起请求中。蜂窝通信网络可存储设备类别配置文件，该设备类别配置文件指定针对给定的设备类别可取(例如，最优化)的连接设置和/或其他参数。当UE请求附接到蜂窝通信网络并识别出其设备类别时，蜂窝通信网络可使用在设备类别配置文件中所指定的针对UE所识别的设备类别的连接设置和/或其他参数来建立与UE的蜂窝连接。另选地，蜂窝通信网络可存储指定针对特定UE可取的此类参数的设备配置文件，并且蜂窝通信网络可使用针对该UE的设备配置文件中指定的参数建立与特定UE的蜂窝连接。
以下是在LTE蜂窝通信网络中可在设备类配置文件中指定的示例性参数。应当理解，这些只是实施例，并且其他参数和/或其他蜂窝通信网络可在本公开范围内应用。
设备类别：设备类别参数可以识别出设备类别配置文件与之相关联的设备类别。例如，设备类别值“手表”可识别出作为(或包括，或被包括在)智能手表的UE；设备类别值“眼镜”可将UE识别为智能眼镜；设备类别值“电话”可将UE识别为传统蜂窝电话或智能电话。如果UE识别出其自身具有与设备类别配置文件的设备类别值匹配的设备类别值，则蜂窝通信网络可应用存储在设备类别配置文件中的参数来与该UE建立蜂窝连接。
NAT定时器：NAT定时器参数可指定用于蜂窝通信网络的最小值，以指派为使用设备类别配置文件的连接的网络地址转换(NAT)会话超时值。由蜂窝通信网络指派的NAT会话超时值定义了非活动时间，在该非活动时间之后NAT连接将被终止。因此，较短的NAT会话超时值要求UE在连接时更频繁地进行活动以避免NAT连接的终止，这意味着较短的NAT会话超时值使得UE功耗增加。因此，UE可得益于较长的NAT会话超时值。
在传统系统中，当UE附接到蜂窝通信网络时，UE可能不知道蜂窝通信网络所使用的NAT会话超时值。因此，UE可猜测NAT会话超时值，并且基于猜测的超时值在连接时足够频繁地进行活动以避免NAT会话超时。UE随后可递增地调整其猜测以尝试最小化其所需活动而不丢失该NAT连接。这种猜测和调整过程可能导致UE一次或多次中断NAT连接，并且还可导致UE在搜索正确值的同时参与不必要的高速率活动。因此，UE，具体地讲链路预算受限(例如，功率受限)设备可得益于预先了解蜂窝通信网络所使用的NAT会话超时值，或至少了解蜂窝通信网络所使用的最小NAT会话超时值。
另外，通常对网络防火墙全局地指派NAT会话超时值的载体对延长定时器是耐受的，因为它限制了它们的IP池。然而，通过利用设备类别配置文件或设备配置文件，蜂窝通信网络可为特定设备或特定类别的设备(例如，链路预算受限类别，如智能手表)分配NAT会话超时值，该NAT会话超时值等于或大于包括在相关联的配置文件中的NAT定时器参数所指定的最小值，同时可能为其他设备分配不同的(例如较短的)NAT会话超时值。
因此，NAT定时器参数可用于指定针对所识别的设备类别的期望(例如，优化)值，而不显著影响蜂窝通信网络的性能。
RACH前导码：RACH前导参数可识别出针对已识别设备类别的保留前导码。前导码包含在RACH过程的MSG1中。可用的前导码枚举为从0到63。针对识别的设备类别保留的前导码可有助于蜂窝通信网络，并且特别是eNB，以在附接过程中早期将UE识别为链路预算受限设备。该早期识别继而可启用特殊处理，无论是在资源、链路预算还是延迟方面。
另外，使用较高编号的前导码可能存在优点。例如，较高编号的前导码可具有与较低编号的前导码不同的格式，使得较高编号的前导码可在较低的信噪比下具有改进的检测。在传统系统中，基于假定低功率UE可能与低优先级和/或低数据速率应用相关联，蜂窝通信网络可能不准许链路预算受限设备使用这种较高编号的前导码。相比之下，蜂窝通信网络传统上可能允许预期进行诸如语音通信之类的较高优先级应用的UE使用较大范围的前导码。因此，当设备类别表示预期执行较高优先级应用的链路预算受限设备(例如，支持蜂窝语音的智能手表)的种类时，对于该类UE来说，被授权使用由RACH前导参数指定的较高编号的保留前导码可为有利的。
传统系统中所使用的RACH前导码在3GPP TS 36.211 V.13.1.0中更充分地公开，这在前文以引用方式并入。
QoS：QoS参数(其在一些情况下可包括阵列或其他参数集合)可识别针对识别设备类别的所请求的服务质量(QoS)度量。例如，QoS参数可包括识别可由所识别的设备类别所使用的通信业务类别的QoS类别标识符(QCI)参数。传统系统中所使用的QCI值在3GPP TS23.203 V.13.7.0中更充分地公开，这在前文以引用方式并入。QoS参数还可包括与由所识别的设备类别QCI参数指定的通信业务类别相关联的附加参数。例如，QoS参数还可包括最小比特率、延迟值和/或抖动值。
例如，如果预期所识别的设备类别执行会话语音通信，则QoS参数可包括指定QCI1的QCI参数。QoS参数还可包括针对在蜂窝通信网络与所识别的设备类别的UE之间所传输的会话语音通信所请求的附加参数(例如，最小比特率、延迟值和/或抖动值)。例如，附加参数可表示针对会话语音通信进行优化的值，或表示会话语音通信的最低要求。当蜂窝通信网络与UE交换会话语音数据时，蜂窝通信网络可根据QCI1和附加参数配置连接。例如，蜂窝通信网络可利用QCI1所指定的优先级2、分组延迟预算100ms以及丢包率速率10-2来配置连接，蜂窝通信网络可利用设备类别配置文件的附加参数所指定的最小比特率、延迟值、抖动值等进一步配置连接。
在一些情况下，QoS参数还可包括一个或多个另外的QCI参数，其可具有相应的附加参数。例如，如果预期所识别的设备类别执行基于TCP的数据通信，则上文实施例中的QoS参数还可包括QCI9的第二QCI参数，以及在蜂窝通信网络与所识别的设备类别的UE之间传输的基于TCP的数据通信所请求的第二附加参数(例如，第二最小比特率、延迟值和/或抖动值)。当蜂窝通信网络与UE交换基于TCP的数据时，蜂窝通信网络可根据QCI9和第二附加参数配置连接。例如，蜂窝通信网络可利用QCI9所指定的优先级9、分组延迟预算300ms以及丢包率速率10-6来配置连接，蜂窝通信网络可利用指定的第二最小比特率、延迟值、抖动值等进一步配置连接。
在一些情况下，QoS参数可包括附加的QCI参数以及用于在LTE标准(或限定可适用蜂窝通信网络的其他标准)中定义的任何通信业务类别的相关附加参数。因此，设备类别配置文件可定义用于所识别的设备类别的设备预期使用的每个通信业务类别或用于其任何子集的QoS参数。
在一些情况下，对于包含在配置文件中的任何通信业务类别，蜂窝通信网络可根据设备类别配置文件中所指定的参数来配置蜂窝通信网络与所识别的设备类别中的UE之间的连接，并且对于不包括在配置文件中的任何通信业务类别，则可根据传统程序选择参数。在其他情况下，蜂窝通信网络可仅根据包含在配置文件中的通信业务类别值来配置蜂窝通信网络与UE之间的连接。
定义用于一个或多个QCI值的QoS参数可提高UE与蜂窝通信网络之间通信的效率和性能。例如，在一些传统系统中，蜂窝通信网络通常将QCI1应用于语音呼叫(例如，VoLTE)，并将QCI9应用于所有其他数据通信，对利用通信的应用没有进一步的区分。这意味着支持高数据速率通信例如视频会议之类的连接可被配置有与诸如web浏览之类低数据速率通信相同的参数。然而，如果预期某个类别的设备主要执行已知的应用，则该设备类别的配置文件可指定用于该应用所期望的(例如，优化的或最低要求)的参数。
如上所述，在一些情况下，相比于存储设备类别配置文件或除此之外，蜂窝通信网络还可存储特定设备(例如，特定的链路预算受限设备)的设备配置文件。可将设备类别配置文件适用于某个类别的多个设备，而设备配置文件可仅适用于特定设备。例如，设备配置文件可包括诸如上述那些参数之类的参数，这些参数可应用于蜂窝通信网络与特定设备之间的连接。
图5—由链路预算受限设备生成配置文件
配置文件，如上文所讨论的设备类别配置文件或设备配置文件，可在配置文件所适用的UE发起附接之前由蜂窝通信网络来存储。从而，UE可使用可适用的配置文件中所指定的参数附接到蜂窝通信网络，这可有助于附接过程。
图5示出了无线通信系统的示例性框图，其中链路预算受限设备可直接与蜂窝通信网络协商设备类别配置文件和/或设备配置文件。
图5示出了UE 402、基站(BS)404、配置服务器406、归属用户服务器(HSS)408和移动性管理实体(MME)410。UE 402可以是链路预算受限设备，诸如辅助无线设备107。BS 404可以是基站例如基站102。配置服务器406(有时也称为授权服务器)可包括一个或多个服务器设备，所述服务器设备被配置为提供与蜂窝无线网络的核心网络部件的集成。例如，配置服务器406可被配置为提供关于特定服务(例如，无线呼叫、个人热点)是否可用于用户设备或与用户帐户相关联的设备的信息。配置服务器406可由载体诸如蜂窝服务提供商或由载体的代理或由另一个实体来托管。HSS 408和MME 410可包括核心网络中的一个或多个服务器设备。
UE 402可能够经由BS 404执行蜂窝通信。然而，出于诸如先前指出的那些原因，根据传统程序将附接到BS 404可能导致UE 402消耗不期望的时间和/或功率。
UE 402还可根据一个或多个非蜂窝无线通信协议诸如一个或多个无线局域网(WLAN)协议(例如Wi-Fi协议)进行通信。在一些情况下，UE 402可根据一个或多个非蜂窝无线通信协议与配置服务器406通信(例如，经由一个或多个中间网络，诸如Wi-Fi网络和/或互联网)。因此，UE 402可在附接到BS 404之前使用非蜂窝协议与蜂窝通信网络协商设备配置文件或设备类别配置文件。UE 402可在传输连接发起请求诸如MSG1或以其他方式建立与蜂窝通信网络的蜂窝连接之前协商该配置文件。
具体地，在通信420处，UE 402可使用非蜂窝协议例如直接地或通过一个或多个中间网络向配置服务器406传送所请求的配置文件信息。所请求的配置文件信息可包括用于蜂窝通信网络与UE 402之间的蜂窝连接的一个或多个蜂窝连接设置的请求值，如上所述。在一些情形中，所请求的配置文件信息可定义能够适用于UE402所属的设备类别的设备类别配置文件。在一些情形中，另选地或除此之外，所请求的配置文件信息可定义可能仅适用于UE 402的设备配置文件。在一些情形中，所请求的配置文件信息可包括配置文件类型的指示；例如，所请求的配置文件信息可包括所请求的配置文件信息是否定义设备配置文件或设备类别配置文件的指示。在一些情形中，所请求的配置文件信息内存在特定的字段或值可指示配置文件类型。例如，在一些情况下，所请求的配置文件信息中存在设备类别参数可指示所请求的配置文件信息定义了设备类别配置文件，而不存在设备类别参数可指示所请求的配置文件信息定义了设备配置文件。
用于通信420的示例性数据格式，包括所请求的定义设备类别配置文件的配置文件信息在下文JavaScript对象表示法(JSON)模式Schema 1中提供。应当理解，所提供的模式仅为实施例，并且其他数据格式和/或其他数据字段可用于本公开的范围内。
Schema 1
Figure GDA0001886170140000201
Figure GDA0001886170140000211
Figure GDA0001886170140000221
Figure GDA0001886170140000231
在通信422处，配置服务器406可将所请求的配置文件信息或其某一子集传送到HSS 408。通信422可对接收通信420的配置服务器406作出响应。在一些情形中，例如，在通信422处，配置服务器406也可提供有关用户帐户的其他信息。例如，配置服务器406可识别出与跟UE 402相同的用户账户相关联的附加设备。此类附加的蜂窝通信设备可被称为与UE402在相同的帐户家族中。例如，在一些情况下，如果UE 402的用户拥有蜂窝服务提供商允许服务提供商为UE 402提供蜂窝服务的客户帐户，并且该客户账户还允许服务提供商为附加蜂窝通信设备(例如智能电话、平板电脑等)提供蜂窝服务，则附加蜂窝通信设备可被视为与UE 402在同一账户家族中，并且配置服务器406可提供有关附加蜂窝通信设备的识别信息。又如，在一些情形中，如果附加蜂窝通信设备基于如共享的iCloudTM帐户之类的另一类型的共享用户帐户与UE 402相关联，则附加蜂窝通信设备也可被视为在与UE 402在同一账户家族中。
在一些情况下，配置服务器406可识别与跟UE 402相同的用户帐户相关联(即，在UE 402的账户家族中)的附加设备，该附加设备也在与UE 402相同的设备类别中。
响应于接收到通信422，HSS 408可评估所请求的配置文件信息，并确定已批准的配置文件信息。例如，HSS可确定是否将一个或多个蜂窝连接设置的请求值接受为一个或多个蜂窝连接设置的批准值。HSS 408可基于一个或多个因素诸如网络能力、可用资源、功率特性和/或UE 402的链路预算要求等来做出确定。具体地讲，经批准的配置文件信息可包括针对一个或多个蜂窝连接设置中的每个蜂窝连接设置或其某一子集的批准值，其中针对这些蜂窝连接设置的请求值包括在所请求的配置文件信息中。在一些情形中，针对给定蜂窝连接设置的批准值可与针对同一蜂窝连接设置的请求值相同。在一些情形中，针对给定蜂窝连接设置的批准值可与针对同一蜂窝连接设置的请求值不同。这样，HSS408可指示蜂窝通信网络是否将根据蜂窝连接设置的请求值建立蜂窝连接，或相反地使用另选值。
在一些情况下，经批准的配置文件信息还可包括一个或多个附加蜂窝连接设置的批准值，而针对这些附加蜂窝连接设置的请求值未包括在所请求的配置文件信息中。例如，经批准的配置文件信息可包括一组PRACH配置参数的批准值，其可识别将被用于RACH和/或其他PRACH配置值的子帧，如需要的重复次数、所使用的根序列、功率斜升等。
HSS 408可将经批准的配置文件信息保存为设备配置文件或设备类别配置文件，例如，根据包括在所请求的配置文件信息中的信息。例如，经批准的配置文件信息可被保存为与UE 402相关联的设备配置文件。具体地，设备配置文件可通过包括UE 402的设备标识符(例如，IMSI、IMEI或设备ID)来与UE 402相关联，它们可在通信422中提供，在一些情况下，可在通信420中提供。类似地，可将经批准的配置文件信息保存为与所请求的配置文件信息中识别出来的设备类别相关联的设备类别配置文件，例如，通过将设备类别参数包括在配置文件中。在一些情况下，已保存的配置文件可以进一步包括帐户家庭信息，例如，由配置服务器406提供的。例如，保存的配置文件可包括关于帐户家族中的其他设备的识别信息和/或设备类别信息。在此类情况下，保存的配置文件可与包括在帐户家族中的所有设备相关联。另选地，保存的配置文件可与帐户家族中的具有与所请求的配置文件信息中识别出来的设备类别相匹配的设备类别的所有设备相关联。
确定经批准的配置文件信息(例如，响应于确定经批准的配置文件信息)之后，HSS408可在通信424处，将批准的配置文件信息传送到配置服务器406。在通信430处，HSS 408还可将经批准的配置文件信息传送到MME 410。在通信432处，MME 410可将经批准的配置文件信息传递到BS 404以用于与UE 402建立蜂窝连接。例如，在一些实施方案中，MME 410可将经批准的配置文件信息传递给与MME相关联的每个BS。
响应于配置服务器406接收到通信424，配置服务器406可在通信426处将已批准的配置文件信息或其某一子集传送到UE 402。通信426可根据非蜂窝协议(例如，与用于通信420相同的协议)。
用于通信426的示例性数据格式，包括经批准的定义设备类别配置文件的配置文件信息在下文JSON模式Schema 2中提供。应当理解，所提供的模式仅为实施例，并且其他数据格式和/或其他数据字段可用于本公开的范围内。
Schema 2
Figure GDA0001886170140000251
Figure GDA0001886170140000261
Figure GDA0001886170140000271
Figure GDA0001886170140000281
Figure GDA0001886170140000291
一旦UE 402已接收通信426中的经批准的配置文件信息，则UE 402可发起附接过程以建立与蜂窝无线网络的蜂窝连接。例如，UE 402可通过向BS 404发送连接初始化请求440(例如，MSG1)来发起附接过程。
UE 402可在连接发起请求440中包括使UE 402与保存的配置文件相关联的标识符。例如，如果所保存的配置文件是与UE 402相关联的设备配置文件，则UE 402可在连接发起请求440中包括UE 402的设备标识符(例如，IMSI、IMEI或设备ID)，该设备标识符与所保存的配置文件中包含的设备标识符相匹配。根据传统系统，此类设备标识符已包括在连接发起请求中。又如，如果所保存的配置文件是设备类别配置文件，则UE 402可在连接发起请求440中包括UE 402的类别标识符，该类别标识符与所保存的配置文件中包含的设备类别参数相匹配。
UE 402还可根据所保存的配置文件进一步配置连接发起请求440；例如，根据经批准的配置文件信息中包含的蜂窝连接设置的批准值。例如，如果所保存的配置文件包括具有值63的RACH前导码参数，则UE 402可在连接发起请求440中包括RACH前导码63。
在一些情况下，BS 404可在接收到连接发起请求440之前已接收并存储保存的配置文件。例如，BS 404可大约在UE 402接收到经批准的配置文件信息同时，经由通信430和432来接收保存的配置文件。在一些情况下，BS 404可能不自动接收保存的配置文件。相反，响应于BS 404接收到连接发起请求440，BS 404可请求由MME和/或HSS(例如，经由通信430和432)将所保存的配置文件提供至BS 404。
响应于接收到连接发起请求440和保存的配置文件，BS 404可确定连接发起请求440是否指示UE 402与保存的配置文件相关联。例如，BS 404可确定在连接发起请求440中包括的设备标识符和/或设备类别标识符与所保存的配置文件中包括的设备标识符和/或设备类别参数匹配。如果BS 404确定所接收的连接发起请求不包括与任何可用的保存的配置文件相匹配的设备标识符或设备类别标识符，则BS可在不考虑保存的配置文件的情况下对接收的连接发起请求作出响应；例如，根据传统程序。然而，如果BS 404确定所接收的连接发起请求包括与保存的配置文件相匹配的设备标识符和/或设备类别标识符，则BS可利用该保存的配置文件对接收的连接发起请求作出响应。
因此，在图5的实施例中，BS 404可响应于确定发起请求440指示UE 402与保存的配置文件相关联，根据保存的配置文件建立与UE 402的蜂窝连接；例如，利用包括在经批准的配置文件信息中和包括在保存的配置文件中的蜂窝连接设置的批准值。例如，BS 404可使用NAT会话超时值建立蜂窝连接，该NAT会话超时值等于或大于由包含在保存配置文件中的NAT定时器参数所指定的最小值。类似地，BS 404可使用保存的配置文件中指定的QoS值来建立蜂窝连接。例如，BS 404可对保存的配置文件中所指定的QCI进行指派，并且可对与保存的配置文件中所指定的QCI相关联的其他参数(例如，最小比特率、延迟值和/或抖动值)进行分配。
如上所述，在一些情形中，BS 404可使用设备类别配置文件来建立与将其自身识别为属于可适用的设备类别的任何设备的蜂窝连接(例如，通过在连接发起请求中包括可适用的设备类别的指示)。因此，可适用的设备类别的多个设备可得益于UE 402与蜂窝通信网络协商设备类别配置文件。例如，如果UE 402协商针对设备类别“手表”的设备类别配置文件(例如，通过将具有值“手表”的设备类别参数包括在通信420的所请求的配置文件信息中，并在通信426的经批准的配置文件信息中接收具有值“手表”的设备类别参数)，则BS404可在响应于包括设备类别参数“手表”的任何连接发起请求来建立蜂窝连接时，应用保存的配置文件中所包括的蜂窝连接设置的批准值。
如上所述，在一些情况下，保存的配置文件可仅适用于属于UE 402的帐户家族的设备。例如，所保存的配置文件可包括用于UE 402的家族中的所有设备的设备标识符，或用于具有所请求的配置文件信息中指定的设备类型的该家族中的所有设备。又如，有关账户家族中的设备之间关联的信息可与保存的配置文件分开存储，并且BS 404(或其他网络元件)可响应于BS 404从第二设备接收会话启动请求来确定UE 402与发送连接发起请求的第二设备之间的账户家族关系。因此，在一些情形下，帐户家族中的多个设备(例如，账户家族中与UE 402具有相同设备类别的设备)可以得益于UE 402与蜂窝通信网络协商设备配置文件或设备类别配置文件。例如，如果UE 402协商用于设备类别“手表”的设备类别配置文件，则BS 404可在响应于包括设备类别参数“手表”和包括UE 402的账户家族中设备的设备标识符的任何连接发起请求而建立蜂窝连接时，使用包括在保存的配置文件中的蜂窝连接设置的批准值。例如，如果UE的用户402具有与同一蜂窝服务计划相关联的支持蜂窝的第二手表，则该第二手表可受益于由UE 402协商的配置文件。
在一些情况下，UE 402可将已批准的配置文件信息传送至属于保存的配置文件可应用于其的相同设备类别和/或帐户家族的一个或多个其他设备(未示出)。因此，当与蜂窝通信网络建立蜂窝连接时(例如，当发送连接发起请求时)，该一个或多个其他设备也可应用所述蜂窝连接设置的批准值。
图6—伴随设备的配置文件生成
在一些情况下，链路预算受限设备可利用中间设备或代理设备的蜂窝功能。例如，智能手表可利用伴随设备诸如智能电话的蜂窝功能。图6示出了其中链路预算受限设备可经由伴随设备协商设备类别配置文件和/或设备配置文件的无线通信系统的示例性框图。例如，在链路预算受限设备无法经由非蜂窝连接与配置服务器406进行通信的情况下，或者在链路预算受限设备可通过将协商委派给伴随设备来实现进一步的功率节省的情况下，这可为有益的。
图6示出了UE 502、伴随设备512、基站(BS)404、配置服务器406、归属用户服务器(HSS)408和移动性管理实体(MME)410。UE 502可以是链路预算受限设备，诸如辅助无线设备107。伴随设备512可以是中间无线通信设备或代理无线通信设备，例如UE 106B。可结合图5来描述基站(BS)404、配置服务器406、归属用户服务器(HSS)408和移动性管理实体410。
UE 502可能够经由BS 404执行蜂窝通信。然而，出于诸如先前指出的那些原因，根据传统程序将附接到BS 404可能导致UE 502消耗不期望的时间和/或功率。
UE 502还可根据一个或多个非蜂窝无线通信协议诸如一个或多个短程或中程无线通信协议(诸如Wi-Fi和/或蓝牙)进行通信。在一些情况下，UE 502可根据一个或多个非蜂窝无线通信协议与伴随设备512进行通信。例如，UE 502可使用对等非蜂窝无线通信协议与伴随设备512直接通信。又如，UE 502可使用共享的本地无线网络(例如，共享的Wi-Fi网络)与伴随设备512通信。又如，UE 502可通过互联网与伴随设备512通信。如果UE 502经由互联网与伴随设备512进行通信，则通信的安全性可通过经由共享的认证账户诸如共享的iCloudTM帐户传送通信来维护。例如，UE 502可向共享的认证帐户传送通信，该共享的认证帐户可将该通信转发到伴随设备512，因为伴随设备512被授权访问同一帐户。伴随设备512可以相同方式对UE 502作出响应。这样，伴随设备512可安全地用作UE 502的代理设备或伴随设备，即使两个设备不是很接近亦如此。
类似于图5的UE 402，UE 502可在发送连接发起请求诸如MSG1或以其他方式建立与蜂窝通信网络的蜂窝连接之前，试图与蜂窝通信网络协商设备配置文件或设备类别配置文件。为此，UE 502可将伴随设备512用作代理以与蜂窝通信网络协商配置文件。
具体地，在通信518处，UE 502可使用非蜂窝协议例如直接地或通过一个或多个中间网络向伴随设备512传送所请求的配置文件信息。所请求的配置文件信息可参照图5有所描述，并且可定义设备配置文件和/或设备类别配置文件。
响应于接收到通信518，伴随设备512可在通信520处将所请求的配置文件信息传送到配置服务器406。伴随设备512可使用非蜂窝协议直接地或通过一个或多个中间网络与配置服务器406通信。另选地或除此之外，伴随设备512使用先前建立的与蜂窝通信网络的蜂窝连接来与配置服务器406通信。例如，伴随设备512可经由BS 404与配置服务器406通信。例如，通信520可根据上文所示的Schema 1进行格式化。
在通信422处，配置服务器406可发送请求的配置文件信息，或其某个子集，并且在一些情况下也发送帐户家族信息至HSS 408，如参照图5所描述的。作为响应，HSS 408可确定并保存已批准的配置文件信息，并且可在通信424处将其传送至配置服务器406并在通信430处将其传送至MME 410，如参考图5所述的。在通信432处，MME 410可将经批准的配置文件信息传递到BS 404以用于与UE 502建立蜂窝连接。
响应于配置服务器406接收到通信424，配置服务器406可在通信526处将已批准的配置文件信息或其某一子集传送到伴随设备512。通信526可根据蜂窝协议或非蜂窝协议(例如，与用于通信520相同的协议)。例如，通信526可根据上文所示的Schema 2进行格式化。
响应于伴随设备512接收到通信526，伴随设备512可在通信528处将已批准的配置文件信息或其某一子集传送到UE 502。
一旦UE 502已接收通信426中的经批准的配置文件信息，则UE 402可发起附接过程以建立与蜂窝无线网络的蜂窝连接，例如通过将连接发起请求440(MSG1)发送至BS 404。连接发起请求440可如参考图5所描述的。与蜂窝无线网络的蜂窝连接的建立，包括保存的配置文件的应用，也可如参考图5所描述的那样进行。
在协商配置文件时将伴随设备512用作代理相比于UE 402直接与配置服务器406通信可提供若干优点。例如，如上文所指出，在一些情形中，UE 502可能无法经由非蜂窝协议与配置服务器406通信。例如，配置服务器可能不支持经由非蜂窝协议的通信。另外，在一些情形中，附加的功率节省可由UE 502通过将协商委派给伴随设备512来实现。
在一些情况下，在协商配置文件时将伴随设备512用作代理可避免UE 502的一个或多个未来通信。例如，响应于接收到通信518，伴随设备可存储所请求的配置文件信息。随后(例如，当伴随设备512与不同的蜂窝通信网络建立通信时)，伴随设备可再次协商针对UE502的配置文件。在此类后续协商中，由于伴随设备已接收到请求的配置文件信息，因此可以省略至少通信518。
类似地，在协商配置文件时将伴随设备512用作代理可避免与伴随设备512相关联的其他设备的通信。例如，响应于接收到通信526，伴随设备512不仅可将经批准的配置文件信息传送至UE 502，而且还可将其传送至该配置文件可应用到的任何其他相关设备(未示出)。作为具体示例，如果保存的配置文件是针对“手表”设备类别的设备类别配置文件，则伴随设备可将已批准的配置文件信息传送至与伴随设备512相关联的(例如，与伴随设备512通信或在同一账户家族中的)并且属于“手表”设备类别的第二设备(未示出)。因此，第二设备无需协商配置文件，而是可以使用已批准的配置文件信息发起与BS 404的连接。作为另一具体实施例，如果保存的配置文件适用于UE 502的帐户家族，则伴随设备可将经批准的配置文件信息传送到属于该账户家族的一个或多个附加设备(未示出)。因此，一个或多个附加设备无需协商配置文件，而是可以使用已批准的配置文件信息发起与BS 404的连接。
在一些情况下，伴随设备512可能够在单个协商交换中协商多个配置文件。例如，伴随设备512可从第二链路预算受限设备(未示出)接收第二组请求的配置文件信息。在此类实施例中，伴随设备可向配置服务器406传送单个通信520，该通信包括对应于多个设备类别或多个设备的多组请求的配置文件信息。
示例性实施例
关于某些示例性实施方案的可进一步详细说明可如下给出。
一种用于协商用于蜂窝通信网络和移动设备之间的蜂窝连接的一个或多个蜂窝连接参数的装置可包括至少一个处理器；和存储能够由至少一个处理器执行的软件指令的存储器。该软件指令在由至少一个处理器执行时可使得装置：在蜂窝通信网络从移动设备接收蜂窝通信之前，从移动设备接收针对蜂窝通信网络和移动设备之间的蜂窝连接的一个或多个蜂窝连接设置的请求值；确定一个或多个蜂窝连接设置的批准值；在蜂窝通信网络从移动设备接收蜂窝通信之前，将一个或多个蜂窝连接设置的批准值传送至移动设备；以及将一个或多个蜂窝连接设置的批准值传送至蜂窝通信网络的无线接入网络以用于建立蜂窝连接。
在装置的一些实施方案中，针对第一蜂窝连接设置的批准值中的至少一个批准值可与针对第一蜂窝连接设置的请求值相同。在装置的一些实施方案中，针对第一蜂窝连接设置的批准值中的至少一个批准值可与针对第一蜂窝连接设置的请求值不同。
在一些情况下，装置可以是或可包括或被包括在HSS(诸如HSS 408)内。
一种用于建立用于链路预算受限蜂窝通信设备的蜂窝网络连接的方法可由如伴随设备512之类的移动设备来执行。移动设备可从链路预算受限蜂窝通信设备接收一个或多个蜂窝连接设置，该一个或多个蜂窝连接设置具有针对蜂窝网络和链路预算受限蜂窝通信设备之间的蜂窝连接的相应请求值。移动设备还可向蜂窝网络发送具有相应请求值的一个或多个蜂窝连接设置。移动设备还可从蜂窝网络接收具有针对蜂窝连接的相应请求值的一个或多个蜂窝连接设置。移动设备还可向链路预算受限蜂窝通信设备发送具有相应批准值的一个或多个蜂窝连接设置。
本公开的实施方案可以通过各种形式中的任何形式实现。例如，可将一些实施方案实现为计算机实施的方法、计算机可读存储器介质、或计算机系统。可使用一个或多个定制设计的硬件装置诸如ASIC来实现其它实施方案。可使用一个或多个可编程硬件元件诸如FPGA来实现其它实施方案。
在一些实施方案中，非暂态计算机可读存储器介质可被配置为使得其存储程序指令和/或数据，其中如果该程序指令由计算机系统执行，则使得计算机系统执行方法，例如本文所述的方法实施方案中的任一种方法实施方案，或本文所述的方法实施方案的任何组合，或本文所述的任何方法实施方案中的任何子集，或此类子集的任何组合。
在一些实施方案中，一种设备(例如，UE 106、辅助设备107或任一附图中所示的服务器或系统中的任一者或多者)可被配置为包括处理器(或一组处理器)和存储器介质，其中存储器介质存储程序指令，其中该处理器被配置为从存储器介质中读取且执行该程序指令，其中该程序指令是可执行的以实施方法，例如本文所述的各种方法实施方案中的任一种方法实施方案(或本文所述的方法实施方案的任何组合，或本文所述的任何方法实施方案的任何子集，或此类子集的任何组合)。可以各种形式中的任一种形式来实现该装置。
虽然已相当详细地描述了上面的实施方案，但是一旦完全了解上面的公开，许多变型和修改对于本领域的技术人员而言将变得显而易见。本发明旨在使以下权利要求书被阐释为包含所有此类变型和修改。

Claims (18)

1.一种用户设备装置UE，包括：
蜂窝无线电部件，所述蜂窝无线电部件被配置为使用蜂窝通信协议与蜂窝通信网络的基站通信；
至少一个处理器，所述至少一个处理器通信地耦接至所述蜂窝无线电部件；和
至少一个存储器，所述至少一个存储器存储：
设备类别标识符，所述设备类别标识符指示所述UE属于第一设备类别；
软件指令，所述软件指令能够由所述至少一个处理器执行，其中所述软件指令在由所述至少一个处理器执行时使得所述UE进行如下操作：
在向所述蜂窝通信网络发送连接发起请求之前，向所述蜂窝通信网络传送与所述第一设备类别的配置文件相关联的一个或多个蜂窝连接设置的请求值；
从所述蜂窝通信网络接收所述一个或多个蜂窝连接设置的批准值，其中所述一个或多个蜂窝连接设置的所述批准值被配置为提高建立所述基站和属于所述第一设备类别的设备之间的蜂窝连接的效率，其中所述批准值基于所述请求值；以及
向所述基站发送包括所述设备类别标识符的连接发起请求以使用基于先前从所述蜂窝通信网络接收的所述一个或多个蜂窝连接设置的所述批准值的蜂窝连接设置来建立蜂窝连接；
其中向所述蜂窝通信网络的所述传送和从所述蜂窝通信网络的所述接收是经由充当用于所述UE的代理的移动设备来执行的，其中所述移动设备具有先前建立的与所述蜂窝通信网络的蜂窝连接并且与所述UE共享相同的认证账户。
2.根据权利要求1所述的UE，还包括：
通信地耦接到所述至少一个处理器的非蜂窝无线电部件，所述非蜂窝无线电部件被配置为使用非蜂窝通信协议与所述蜂窝通信网络通信，其中所述接收所述一个或多个蜂窝连接设置的所述批准值经由所述非蜂窝无线电部件执行。
3.根据权利要求2所述的UE，其中在传送所述一个或多个蜂窝连接设置的所述请求值中，所述软件指令能够进一步执行以使得所述UE：
经由所述非蜂窝无线电部件向所述蜂窝通信网络发送所述一个或多个蜂窝连接设置的所述请求值。
4.根据权利要求3所述的UE，
其中针对第一蜂窝连接设置的所述批准值中的至少一个批准值与针对所述第一蜂窝连接设置的所述请求值相同。
5.根据权利要求3所述的UE，
其中针对第一蜂窝连接设置的所述批准值中的至少一个批准值与针对所述第一蜂窝连接设置的所述请求值不同。
6.根据权利要求1所述的UE，还包括：
通信地耦接到所述至少一个处理器的非蜂窝无线电部件，所述非蜂窝无线电部件被配置为使用非蜂窝通信协议与所述移动设备进行通信，其中所述移动设备被配置为从所述蜂窝通信网络获得所述一个或多个蜂窝连接设置的所述批准值，其中所述接收所述一个或多个蜂窝连接设置的所述批准值经由所述移动设备执行。
7.根据权利要求6所述的UE，其中在传送所述一个或多个蜂窝连接设置的所述请求值中，所述软件指令能够进一步执行以使得所述UE：
经由所述非蜂窝无线电部件向所述移动设备发送所述一个或多个蜂窝连接设置的所述请求值。
8.一种用于建立用于链路预算受限蜂窝通信设备的蜂窝网络连接的方法，所述方法包括：
通过所述链路预算受限蜂窝通信设备：
在向蜂窝通信网络发送连接发起请求之前，向所述蜂窝通信网络传送针对所述蜂窝通信网络和所述链路预算受限蜂窝通信设备之间的蜂窝连接的一个或多个蜂窝连接设置的请求值；
在向所述蜂窝通信网络发送所述连接发起请求之前，从所述蜂窝通信网络接收针对所述一个或多个蜂窝连接设置的批准值，所述批准值基于所述请求值；以及
在所述传送所述请求值之后和在所述接收所述批准值之后，向所述蜂窝通信网络发送所述连接发起请求以使用基于所述批准值的蜂窝连接设置来建立蜂窝连接；
其中向所述蜂窝通信网络的所述传送和从所述蜂窝通信网络的所述接收是经由充当用于所述链路预算受限蜂窝通信设备的代理的移动设备来执行的，其中所述移动设备具有先前建立的与所述蜂窝通信网络的蜂窝连接并且与所述链路预算受限蜂窝通信设备共享认证用户账户。
9.根据权利要求8所述的方法，
其中响应于所述蜂窝通信网络从所述链路预算受限蜂窝通信设备接收所述一个或多个蜂窝连接设置的所述请求值，由所述蜂窝通信网络来确定所述批准值。
10.根据权利要求8所述的方法，
其中针对第一蜂窝连接设置的所述批准值中的至少一个批准值与针对所述第一蜂窝连接设置的所述请求值相同。
11.根据权利要求8所述的方法，
其中针对第一蜂窝连接设置的所述批准值中的至少一个批准值与针对所述第一蜂窝连接设置的所述请求值不同。
12.根据权利要求8所述的方法，
其中向所述蜂窝通信网络的所述传送包括：
向配置服务器传送所述一个或多个蜂窝连接设置的所述请求值；以及
所述配置服务器将所述一个或多个蜂窝连接设置的所述请求值传送至归属用户服务器HSS；
其中所述批准值由所述HSS来确定。
13.根据权利要求8所述的方法，其中所述请求值被选择以提高建立所述蜂窝通信网络与所述链路预算受限蜂窝通信设备之间的所述蜂窝连接的效率。
14.根据权利要求8所述的方法，其中向所述蜂窝通信网络的所述传送和从所述蜂窝通信网络的所述接收经由非蜂窝连接执行。
15.一种存储软件指令的非暂态计算机可读存储器介质，所述软件指令能够由链路预算受限蜂窝通信设备的处理器执行以使得所述链路预算受限蜂窝通信设备：
在向蜂窝通信网络发送连接发起请求之前，向所述蜂窝通信网络传送针对所述蜂窝通信网络和所述链路预算受限蜂窝通信设备之间的蜂窝连接的一个或多个蜂窝连接设置的请求值；
在向所述蜂窝通信网络发送所述连接发起请求之前，从所述蜂窝通信网络接收针对所述一个或多个蜂窝连接设置的批准值，所述批准值基于所述请求值；以及
在所述传送所述请求值之后和在所述接收所述批准值之后，向所述蜂窝通信网络发送所述连接发起请求以使用基于所述批准值的蜂窝连接设置来建立蜂窝连接；
其中向所述蜂窝通信网络的所述传送和从所述蜂窝通信网络的所述接收是经由充当用于所述链路预算受限蜂窝通信设备的代理的移动设备来执行的，其中所述移动设备具有先前建立的与所述蜂窝通信网络的蜂窝连接并且与所述链路预算受限蜂窝通信设备共享相同的认证账户。
16.根据权利要求15所述的非暂态计算机可读存储器介质，
其中响应于所述蜂窝通信网络从所述链路预算受限蜂窝通信设备接收所述一个或多个蜂窝连接设置的所述请求值来由所述蜂窝通信网络确定所述批准值。
17.根据权利要求15所述的非暂态计算机可读存储器介质，
其中所述请求值被选择以提高建立所述蜂窝通信网络与所述链路预算受限蜂窝通信设备之间的所述蜂窝连接的效率。
18.根据权利要求15所述的非暂态计算机可读存储器介质，
其中向所述蜂窝通信网络的所述传送和从所述蜂窝通信网络的所述接收经由非蜂窝连接执行。
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