CN109845336B - 通信方法、装置、和系统 - Google Patents

Abstract

提供了用于用户设备的状态转换的方法、装置、系统、消息、计算机程序及其载体。

Description

通信方法、装置、和系统

技术领域

本发明涉及移动通信网络中用户设备的状态转换。

背景技术

本部分中的陈述仅提供与本公开相关的背景信息，并且可以不构成现有技术。此外，该部分中的内容可以用于定义与本发明相关的概念。

在移动通信网络中，用户设备(user equipment,UE)有时也被称为移动终端、移动节点等，通常具有两种状态：连接状态和空闲状态。

在连接状态，或称为RRC_CONNECTED状态下，在用户设备和诸如无线接入网(radioaccess network,RAN)的网络侧之间建立并维持无线资源控制(radio resource control,RRC)连接。此外，在用户设备和网络侧存储用户设备的接入层(access stratum,AS)上下文。因此，用户设备可以以小的延迟发送上行数据并接收下行数据。但是，处于连接状态的用户设备的功耗很高。

在空闲状态，或称为RRC_IDLE状态下，在用户设备与网络侧之间没有建立RRC连接，并且在用户设备和网络侧的任意一个中都没有存储用户设备的AS上下文。处于空闲状态的用户设备具有低功耗。然而，为了发送和/或接收数据，需要首先在用户设备和网络侧之间建立RRC连接，这引入了大的延迟。

随着移动通信网络的演进，将会包括一些新的服务，例如物联网(Internet ofthings,IoT)，这对用户设备的通信延迟和功耗提出了新的要求。在该方面，例如在第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project,3GPP)下提出并讨论了用于RAN的新无线(new radio,NR)接入技术。在3GPP TR 38.804中，引入了针对用户设备的新状态，即，非活动状态，或称为RRC_INACTIVE状态。也可以针对长期演进(long term evolution,LTE)系统中的用户设备引入这种非活动状态。

在非活动状态下，用户设备应当引起最小信令以满足服务的控制延迟要求，并最大限度地减少与RAN/CN(core network,核心网)中的空闲状态和资源成本相当的功耗，从而可以最大限度地增加利用该状态并从中受益的用户设备的数量。在非活动状态下，可能已经为用户设备建立了NR RAN和CN之间的连接，并且用户设备的AS上下文可以存储在用户设备和RAN中的至少一个中，例如，存储在eNodeB(LTE中的演进节点B或E-UTRAN节点B)或RAN中的gNB(5G节点B或NR节点B)。

发明内容

提供了用于用户设备的状态转换的方法、装置、系统、消息、计算机程序及其载体。

附图说明

图示仅用于说明目的，而不用于限制本发明。

图1：用户设备的状态转换。

图2：状态转换的流程图。

图3：状态转换的流程图。

图4：状态转换的流程图。

具体实施方式

在上述用户设备状态的上下文中，图1中示出了用户设备在空闲状态、连接状态和非活动状态之间的状态转换。用户设备需要从非活动状态转换到空闲状态。

当网络侧决定用户设备应该从非活动状态转换到空闲状态时，网络侧可以仅释放用户设备的接入层(access stratum,AS)上下文而不通知用户设备切换到空闲状态。因此，在用户设备仍保持在非活动状态时，网络侧认为用户设备处于空闲状态。换句话说，网络侧和用户设备关于用户设备的状态非同步。

在这种非同步的情况下，如果下行数据到达用户设备，网络侧将寻呼用户设备，触发用户设备联系网络侧，由于用户设备的AS上下文已被释放，这将触发非接入层(non-access stratum,NAS)恢复；如果上行数据到达，用户设备将尝试恢复用户设备的AS上下文，即，执行到连接状态的转换，由于用户设备的AS上下文不能被恢复，这将调用NAS恢复。在这方面，相比于用户设备转换到空闲状态并且网络侧知道用户设备转换到空闲状态的同步情况，这种非同步情况并不会消耗更多的资源。

然而，在非同步情况下，如果保持非活动状态的用户设备到达无线接入网(radioaccess network,RAN)区域的边界，该用户设备将尝试进行RAN区域更新，因为网络侧已经释放了用户设备的AS上下文并且认为用户设备处于空闲状态，因此该RAN区域更新尝试将显然会失败。这将会对网络产生不必要的信令流量和负荷，这是因为，不再需要进行更新并且在RAN区域更新失败之后，网络侧需要将用户设备从非活动状态释放至空闲状态。

如图2所示，当网络侧决定将用户设备从非活动状态移动到空闲状态时，RAN可以向用户设备发送消息，例如，步骤S202中的寻呼消息。该消息可以由RAN中的基站(例如，eNodeB或gNB)发送。响应于该消息，在步骤S204中，用户设备可以向基站发送无线资源控制(radio resource control,RRC)连接恢复请求消息。然后，在步骤S206中，基站向用户设备发送RRC连接释放消息。一旦接收到RRC连接释放消息，用户设备就释放刚建立的RRC连接并从非活动状态转换到空闲状态。也就是说，在基站和用户设备之间交换多个RCC消息仅仅是为了将用户设备从非活动状态移动到空闲状态。此外，图2中的方法必须针对应当从非活动状态转换到空闲状态的每个用户设备执行一次。因此，如果要转换多个用户设备的状态，则必须多次执行图2的方法，这消耗大量的RRC资源。

如图3所示，当网络侧决定将用户设备从非活动状态移动到空闲状态时，RAN可以向用户设备发送消息，例如，步骤S302中的寻呼消息。该消息可以由RAN中的基站(例如，eNodeB或gNB)发送。在该消息中，可以添加RCC连接释放标记，使得用户设备可以立即从非活动状态转换到空闲状态，并且在步骤S304中，向基站响应RRC连接恢复请求消息作为确认。与图2中的方法相比，图3中的方法节省了一条消息。然而，与图2中的方法一样，图3中的方法仍然必须针对应当从非活动状态转换到空闲状态的每个用户设备执行一次。

当网络侧决定将多个用户设备从非活动状态移动到空闲状态时，存在几种场景。

在第一场景中，如果网络侧决定将RAN区域内处于非活动状态的所有用户设备移动到空闲状态，则该RAN区域内的每个基站(例如，eNodeB或gNB)均发送消息，例如，图4的步骤S402中的寻呼消息。该寻呼消息与图2或图3所示的寻呼消息不同，图2或图3所示的寻呼消息只能寻呼一个用户设备。步骤S402中的寻呼消息是类似于广播消息的消息，并且可以寻呼基站的区域内的处于非活动状态的所有用户设备并指示这些用户设备从非活动状态转换到空闲状态。

在第二场景中，如果网络侧决定将基站(例如，eNodeB或gNB)的区域内的处于非活动状态的所有用户设备移动到空闲状态，则该基站发送消息，例如，图4的步骤S402中的寻呼消息。该寻呼消息是类似于广播消息的消息，并且可以寻呼该基站的区域内的处于非活动状态的所有用户设备并指示这些用户设备从非活动状态转换到空闲状态。

在第三场景中，如果网络侧决定将基站(例如，eNodeB或gNB)的区域内的处于非活动状态的多个用户设备而非所有用户设备移动到空闲状态，则该基站发送消息，例如，图4的步骤S402中的寻呼消息。该寻呼消息是类似于多播消息的消息，并且可以寻呼该基站的区域内的所述多个用户设备并指示这些用户设备从非活动状态转换到空闲状态。该消息可以包括所述多个用户设备的标识的一个或多个列表以及指示信息，该指示信息指示所有列出的用户设备应当转换到空闲状态。因此，如果接收到该寻呼消息的用户设备是该寻呼消息中列出的多个用户设备中的一个，则该用户设备从非活动状态转换到空闲状态。

在第一、第二和第三场景中的任一场景中，与图3的方法不同，在步骤S402中接收到该消息的用户设备不向基站发送任何响应作为确认。

因此，网络侧可以使用公共指示同时指示多个用户设备从非活动状态转换到空闲状态。与每个用户设备需要分别被寻呼的情况相比，这节省了大量的资源，例如寻呼消息和RCC消息。

由于步骤S402中的寻呼消息类似于广播消息或多播消息，其不能保证应当从非活动状态转换到空闲状态的所有用户设备都能接收到该寻呼消息。因此，基站可以多次发送该寻呼消息以减少用户设备接收不到该寻呼消息的可能性。发送寻呼消息的次数可能会基于应当从非活动状态转换到空闲状态的用户设备的数量而改变。

此外，处于非活动状态的用户设备可能属于若干组。因此，步骤S402中的寻呼消息可以通过列出该组中的所有用户设备的标识而被发送给若干组中的每个组，从而对于属于多个组的用户设备，降低了丢失寻呼消息的可能性。

然而，由于广播和多播的性质，丢失寻呼消息的可能性不会被降低到零。然而，在图2和图3的方法中，如果RAN没有从被寻呼的用户设备接收到确认，RAN将会尝试再次寻呼。如果在一定次数的重试之后没有接收到确认，RAN会停止尝试。也就是说，即使图2和图3中的方法不能保证所有被寻址的用户设备都可以接收到寻呼消息，不同之处在于，在图2和图3中的方法中，RAN知道谁没有接收到寻呼消息，而在图4中的方法中，RAN不知道谁丢失了寻呼消息。

对于应当从非活动状态转换到空闲状态但没有从网络侧接收到任何寻呼消息的用户设备，会发生上述非同步的情况。也就是说，图4的方法大大减少了当网络侧决定将多个用户设备从非活动状态移动到空闲状态时所需要的信令，其代价是，存在一个或多个用户设备发生非同步情况的很小的可能性。

此外，只要用户设备可以接收消息并且从该消息中获得关于谁需要转换到空闲状态的清晰的指示，对于第一、第二、第三场景中的每一个场景，存在各种可能的方式来指示多个用户设备从非活动状态转换到空闲状态。在下文中，提供了统一的方式，其可以适用于所有的场景。如图4所示的例子，基站可以发送寻呼消息来寻呼多个用户设备并指示该多个用户设备从非活动状态转换到空闲状态。这可以通过在传统寻呼消息(例如，3GPP TS36.331中定义的寻呼消息)中添加信息元素(information element,IE)来实现。

例如，被添加到寻呼消息中的IE可以称为“inactiveRelease”，以指示用户设备从非活动状态中释放，例如，从非活动状态转换到空闲状态。此外，可以在寻呼消息中添加列表，例如，称为“inactiveReleaseList”。在第一场景中，该列表包括RAN区域的标识，使得用户设备知道整个RAN区域内的处于非活动状态的所有用户设备都应当被释放至空闲状态。在第二场景中，该列表包括基站的标识，使得用户设备知道基站的区域内的处于非活动状态的所有用户设备都应当被释放至空闲状态。在第三场景中，该列表包括应当从非活动状态释放的多个用户设备的标识，使得接收到该消息的用户设备可以检查其本身是否是列出的用户设备中的一个。

具有上述新的IE和列表的示例性寻呼消息如下所述，其中，突出强调了新添加的IE和列表。

根据以上所述，提供了以下内容：

一种方法，包括：网络侧装置发送消息，所述消息用于指示多个用户设备从非活动状态转换到空闲状态。

一种方法，包括：用户设备接收消息，所述消息用于指示多个用户设备从非活动状态转换到空闲状态；如果所述用户设备是所述消息中指示的所述多个用户设备中的一个，则所述用户设备从所述非活动状态转换至所述空闲状态。

一种方法，包括：网络侧装置发送消息，所述消息用于指示多个用户设备从非活动状态转换到空闲状态；用户设备接收所述消息；如果所述用户设备是所述消息中指示的所述多个用户设备中的一个，则所述用户设备从所述非活动状态转换至所述空闲状态。

在上述方法中，所述网络侧装置可以为移动通信网络的无线接入网中的基站，优选为eNodeB或gNB。

在上述方法中，所述消息可以是寻呼消息。

在上述方法中，指示多个用户设备从非活动状态转换到空闲状态的所述消息可以是指示处于所述非活动状态且接收到所述消息的每个用户设备从所述非活动状态转换至所述空闲状态的消息。

在上述方法中，所述消息可以包括一个或多个列表，所述一个或多个列表列出所述多个用户设备的标识，所述多个用户设备的标识用于指示列出的多个用户设备中的每个用户设备从所述非活动状态转换到所述空闲状态。

以上方法还包括：所述网络侧装置多次发送所述消息。

一种网络侧装置，用于执行上述相应的方法。

一种用户设备，用于执行上述相应的方法。

一种网络侧装置，包括：发送器件、发送模块、发送单元、或发送装置，用于发送消息，所述消息用于指示多个用户设备从非活动状态转换到空闲状态。

另一种用户设备，包括：接收器件、接收模块、接收单元、或接收装置，用于接收消息，所述消息用于指示多个用户设备从非活动状态转换到空闲状态；控制工具、控制模块、控制单元、或控制装置，用于当所述用户设备是所述消息中指示的所述多个用户设备中的一个时，将所述用户设备从所述非活动状态转换到所述空闲状态。

一种系统，包括上述网络侧装置之一和上述用户设备之一。

一种消息，由网络侧装置发送，用于指示多个用户设备从非活动状态转换到空闲状态。

一种计算机程序或一种计算机程序产品，包含程序指令，所述程序指令在网络侧装置中执行时使得所述网络侧装置执行上述相应的方法。

一种计算机程序或一种计算机程序产品，包含程序指令，所述程序指令在用户设备中执行时使得所述用户设备执行上述相应的方法。

一种载体，用于携带上述计算机程序、计算机程序产品、或消息。

对于本领域技术人员显而易见的是，可以使用硬件、软件、或其组合来实现上述的功能、器件、模块、单元、装置、或系统。对于硬件实现，它们可以在一个或多个专用集成电路(application specific integrated circuits,ASICs)、数字信号处理器(digitalsignal processors,DSPs)、数字信号处理器件(digital signal processing devices,DSPDs)、可编程逻辑器件(programmable logic devices,PLDs)、现场可编程门阵列(fieldprogrammable gate arrays,FPGAs)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、其他合适的电子单元、或其选择性组合中实现。对于软件实现，计算机程序和/或代码可以用任何合适的编程语言编写，由诸如合适的计算机可读介质的载体携带并由控制器或处理器执行。计算机可读介质可以是只读存储器(read-only memory,ROM)、随机存取存储器(random accessmemory,RAM)、光盘只读存储器(compact disc read-only memory,CD-ROM)、磁带、软盘、光学数据存储设备等中的一个或多个。另外，上述消息可以是具有包括相应信息的技术结构的消息。该消息可以是可以由电子装置发送或接收的模拟形式或数字形式的电子消息。该消息可以由载体携带，例如，由如上所述的计算机可读介质携带，或者由诸如电信号、电磁波、或任何其他合适形式的无线通信信道或有线通信信道的通信信道携带。

应该理解的是，本发明不应被前述说明书的任何细节所限制，而是应该根据所附权利要求书中定义的原理进行广泛的解释。因此，落入权利要求内的所有改变和修改或其等同物都旨在被保护范围所涵盖。

Claims (19)

1.一种状态切换的方法，包括：

网络侧装置发送寻呼消息，所述寻呼消息中添加信息元素IE和列表用于同时指示多个用户设备从非活动状态转换到空闲状态；所述多个用户设备为无线接入网RAN区域内处于非活动状态的所有用户设备、基站的区域内处于非活动状态的所有用户设备或基站的区域内处于非活动状态的部分用户设备；所述列表包括所述RAN区域的标识、所述基站的标识或所述部分用户设备的标识；其中，接收到所述寻呼消息的用户设备不向所述网络侧装置发送任何响应作为确认。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述网络侧装置为移动通信网络的无线接入网中的eNodeB或gNB。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述寻呼消息用于指示多个用户设备从非活动状态转换到空闲状态是指所述寻呼消息指示处于所述非活动状态且接收到所述寻呼消息的每个用户设备从所述非活动状态转换至所述空闲状态。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述列表包括所述部分用户设备的标识包括：所述寻呼消息包括一个或多个列表，所述一个或多个列表列出所述多个用户设备的标识，所述多个用户设备的标识用于指示列出的多个用户设备中的每个用户设备从所述非活动状态转换到所述空闲状态。

5.一种状态切换的方法，包括：

用户设备接收寻呼消息，所述寻呼消息中添加信息元素IE和列表用于同时指示多个用户设备从非活动状态转换到空闲状态；所述多个用户设备为无线接入网RAN区域内处于非活动状态的所有用户设备、基站的区域内处于非活动状态的所有用户设备或基站的区域内处于非活动状态的部分用户设备；所述列表包括所述RAN区域的标识、所述基站的标识或所述部分用户设备的标识；

如果所述用户设备是所述寻呼消息中指示的所述多个用户设备中的一个，则所述用户设备从所述非活动状态转换至所述空闲状态；

其中，接收到所述寻呼消息的用户设备不向网络侧装置发送任何响应作为确认。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述寻呼消息用于指示多个用户设备从非活动状态转换到空闲状态是指所述寻呼消息指示处于所述非活动状态且接收到所述寻呼消息的每个用户设备从所述非活动状态转换至所述空闲状态。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述列表包括所述部分用户设备的标识包括：所述寻呼消息包括一个或多个列表，所述一个或多个列表列出所述多个用户设备的标识，所述多个用户设备的标识用于指示列出的多个用户设备中的每个用户设备从所述非活动状态转换到所述空闲状态。

8.一种状态切换的方法，包括：

网络侧装置发送寻呼消息，所述寻呼消息中添加信息元素IE和列表用于同时指示多个用户设备从非活动状态转换到空闲状态；所述多个用户设备为无线接入网RAN区域内处于非活动状态的所有用户设备、基站的区域内处于非活动状态的所有用户设备或基站的区域内处于非活动状态的部分用户设备；所述列表包括所述RAN区域的标识、所述基站的标识或所述部分用户设备的标识；

用户设备接收所述寻呼消息；

如果所述用户设备是所述寻呼消息中指示的所述多个用户设备中的一个，则所述用户设备从所述非活动状态转换至所述空闲状态；

其中，接收到所述寻呼消息的用户设备不向所述网络侧装置发送任何响应作为确认。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述网络侧装置为移动通信网络的无线接入网中的eNodeB或gNB。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述寻呼消息用于指示多个用户设备从非活动状态转换到空闲状态是指所述寻呼消息指示处于所述非活动状态且接收到所述寻呼消息的每个用户设备从所述非活动状态转换至所述空闲状态。

11.根据权利要求8所述的方法，其中，所述列表包括所述部分用户设备的标识包括：所述寻呼消息包括一个或多个列表，所述一个或多个列表列出所述多个用户设备的标识，所述多个用户设备的标识用于指示列出的多个用户设备中的每个用户设备从所述非活动状态转换到所述空闲状态。

12.一种网络侧装置，其特征在于，包括：处理器和存储器；以及一个或多个程序，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由所述处理器执行，所述程序包括用于执行权利要求1-4中任一项所述的方法步骤的指令。

13.一种用户设备，包括至少一个处理器；以及存储器，耦合至所述至少一个处理器并且存储至少一个程序，所述至少一个程序在由所述至少一个处理器执行时，使得所述至少一个处理器用于执行权利要求5-7中任一项所述的方法步骤。

14.一种状态切换的系统，包括权利要求12所述的网络侧装置和权利要求13所述的用户设备。

15.一种网络侧装置，包括发送器件和处理器：

所述发送器件，用于发送寻呼消息，所述寻呼消息中添加信息元素IE和列表用于同时指示多个用户设备从非活动状态转换到空闲状态；所述多个用户设备为无线接入网RAN区域内处于非活动状态的所有用户设备、基站的区域内处于非活动状态的所有用户设备或基站的区域内处于非活动状态的部分用户设备；所述列表包括所述RAN区域的标识、所述基站的标识或所述部分用户设备的标识；其中，接收到所述寻呼消息的用户设备不向所述网络侧装置发送任何响应作为确认。

16.一种用户设备，包括：

接收器件，用于接收寻呼消息，所述寻呼消息中添加信息元素IE和列表用于同时指示多个用户设备从非活动状态转换到空闲状态；所述多个用户设备为无线接入网RAN区域内处于非活动状态的所有用户设备、基站的区域内处于非活动状态的所有用户设备或基站的区域内处于非活动状态的部分用户设备；所述列表包括所述RAN区域的标识、所述基站的标识或所述部分用户设备的标识；

控制器件，用于当所述用户设备是所述寻呼消息中指示的所述多个用户设备中的一个时，将所述用户设备从所述非活动状态转换到所述空闲状态；

其中，接收到所述寻呼消息的用户设备不向网络侧装置发送任何响应作为确认。

17.一种状态切换的系统，包括权利要求15所述的网络侧装置和权利要求16所述的用户设备。

18.一种非易失性计算机可读存储介质，存储有至少一个程序，所述至少一个程序在由处理器或控制器执行时，使得所述处理器或控制器执行根据权利要求1-4中任一项所述的方法。

19.一种非易失性计算机可读存储介质，存储有至少一个程序，所述至少一个程序在由处理器或控制器执行时，使得所述处理器或控制器执行根据权利要求5-7中任一项所述的方法。

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