CN111149386A - 在无线通信系统中由ng-ran发送/接收与ims语音支持相关的信号的方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例涉及一种在无线通信系统中通过下一代无线电接入网(NG‑RAN)发送/接收与IP多媒体子系统(IMS)语音支持有关的信号的方法，该方法包括下述步骤：通过NG‑RAN从AMF接收与用于IMS语音的UE能力相关联的请求；通过NG‑RAN检查UE能力是否匹配网络配置；以及通过NG‑RAN将包括检查结果的响应发送到AMF，其中网络配置包括NG‑RAN的网络配置和即使当NG‑RAN不支持IMS语音时也能够进行IMS语音的网络节点的网络配置。

Description

在无线通信系统中由NG-RAN发送/接收与IMS语音支持相关的 信号的方法及其装置

技术领域

本公开涉及一种无线通信系统，并且更具体地，涉及一种下一代无线电接入网(NG-RAN)通过其发送和接收用于支持互联网协议(IP)多媒体子系统(IMS)语音的信号的方法及其装置。

背景技术

无线通信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，无线通信系统是通过在多个用户当中共享可用系统资源(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

本公开的目的是提供一种方法，NG-RAN通过该方法检查关于IMS语音的连续性的UE能力和网络配置。

从本公开可获得的技术任务不受上述技术任务的限制。并且，本公开所属的技术领域的普通技术人员将从以下描述中可以清楚地理解其他未提及的技术任务。

技术方案

在本公开的一方面，提供一种在无线通信系统中通过下一代无线电接入网(NG-RAN)发送和接收用于支持互联网协议(IP)多媒体子系统(IMS)语音的信号的方法。该方法可以包括：通过NG-RAN从接入和移动性管理功能(AMF)接收针对与IMS语音有关的用户设备(UE)的能力的请求；通过NG-RAN检查UE的能力是否与网络配置相兼容；以及通过NG-RAN将包括检查结果的响应发送到AMF。所述网络配置可以包括NG-RAN的网络配置和即使NG-RAN不支持IMS语音也能够进行IMS语音的网络节点的网络配置。

在本公开的另一方面，提供一种NG-RAN设备，该NG-RAN设备用于在无线通信系统中发送和接收用于支持IMS语音的信号。NG-RAN设备可以包括收发器和处理器。该处理器可以被配置成：控制收发器以从AMF接收针对与IMS语音有关的UE的能力的请求；检查UE的能力是否与网络配置相兼容；并且控制收发器以向AMF发送包括检查结果的响应。所述网络配置可以包括NG-RAN的网络配置和即使NG-RAN不支持IMS语音也能够进行IMS语音的网络节点的网络配置。

在本公开的又一方面中，提供一种AMF设备，该AMF设备用于在无线通信系统中发送和接收用于支持IMS语音的信号。该AMF设备可以包括收发器和处理器。该处理器可以被配置成：控制收发器以向NG-RAN发送针对与IMS语音有关的UE的能力的请求；并且控制收发器以从NG-RAN接收响应，该响应包括检查UE的能力是否与网络配置相兼容的结果。该网络配置可以包括NG-RAN的网络配置和即使NG-RAN不支持IMS语音也能够进行IMS语音的网络节点的网络配置。

尽管NG-RAN不支持IMS语音，IMS语音也可以被如下启用：当存在针对UE的语音呼叫时，UE被切换或重定向到演进的分组系统(EPS)使得UE使用IMS语音。

能够进行IMS语音的网络节点可以是可用作EPS回退目标的网络节点。

可用作EPS回退目标的网络节点可以是演进的节点B(eNB)。

该NG-RAN可以被配置成支持用于IMS语音的EPS回退。

尽管NG-RAN不支持IMS语音，IMS语音也可以被如下启用：当存在针对UE的语音呼叫时，UE被切换或重定向到支持IMS语音的NG-RAN，使得UE使用IMS语音。

能够进行IMS语音的网络节点可以是可用作无线电接入技术(RAT)回退目标的网络节点。

可用作RAT回退目标的网络节点可以是下一代演进的节点B(ng-eNB)。

该NG-RAN可以被配置成支持用于IMS语音的RAT回退。

针对与IMS语音有关的UE的能力的请求可以包括关于注册区域的信息。

该NG-RAN可以以下述方式之一来获得即使NG-RAN不支持IMS语音也能够进行IMS语音的网络节点的网络配置：在NG-RAN中配置网络配置；NG-RAN在与网络节点建立接口的同时获得网络配置；NG-RAN通过向网络节点发送针对网络配置的请求来获得网络配置。

有益效果

根据本公开，不仅可以解决NG-RAN不检查UE的IMS语音相关能力的问题以及是否不正确地通知语音支持匹配的问题，而且可以解决由此引起的许多其他问题。

本领域的技术人员将会理解的是，通过本公开能够实现的效果不限于在上文中已经特别描述的内容并且从结合附图的下面的详细描述中将会更加清楚地理解本公开的其它的优点。

附图说明

附图被包括以提供对本公开的进一步理解并且被并入且组成本申请的一部分，图示本公开的实施例，并且与说明书一起用作解释本公开的原理。

图1是图示包括演进的分组核心(EPC)的演进的分组系统(EPS)的结构的示意图。

图2是图示E-UTRAN和EPC的一般架构的图。

图3是图示控制平面中的无线接口协议的结构的图。

图4是图示用户平面中的无线接口协议的结构的图。

图5是图示随机接入过程的流程图。

图6是图示无线电资源控制(RRC)层中的连接过程的图。

图7是图示第5代(5G)系统的图。

图8是图示5G系统中的一般注册过程的图。

图9和图10是用于解释根据本公开的实施例的用于检查UE能力和网络配置的过程的图。

图11是图示根据本公开的实施例的节点设备的配置的图。

具体实施方式

以下实施例是规定形式的本发明的组件和特征的组合。除非另有明确说明，否则每个组件或特征可以被视为选择性的。每个组件或特征可以以不与其他组件和特征组合的形式执行。此外，可以组合一些组件和/或特征以配置本发明的实施例。可以改变在本发明的实施例中描述的操作顺序。实施例的一些组件或特征可以包括在另一实施例中，或者可以用本发明的相应组件或特征代替。

提供以下描述中使用的特定术语以帮助理解本发明，并且可以在本发明的技术构思的范围内将这些特定术语的使用变为另一种形式。

在一些情况下，为了避免本发明的概念的晦涩，可以省略已知的结构和装置，或者可以使用以每个结构或装置的核心功能为中心的框图。而且，在整个本说明书中，相同的附图标记用于相同的组件。

可以通过关于IEEE(电气和电子工程师协会)802组系统、3GPP系统、3GPP LTE和LTE-A系统和3GPP2系统中的至少一个公开的标准文档来支持本发明的实施例。即，上述文献可以支持为了阐明本发明的实施例中的本发明的技术概念而还未描述的步骤或部分。此外，可以根据上述标准文件描述本文件中公开的所有术语。

以下技术可以用于各种无线通信系统。为清楚起见，以下描述集中于3GPP LTE和3GPP LTE-A，本发明的技术理念不限于此。

本文件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(演进的分组系统)：包括EPC(演进的分组核心)和诸如LTE和UTRAN的接入网络的网络系统，该EPC(演进的分组核心)是基于IP(互联网协议)的分组交换核心网络。该系统是UMTS的演进版本的网络。

–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。此外，UE可以是便携式设备，诸如笔记本计算机、蜂窝电话、PDA(个人数字助理)、智能手机和多媒体设备。可替选地，UE可以是非便携式设备，诸如PC(个人计算机)和车载装置。如与MTC相关使用的术语“UE”可指的是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：EPS网络的网络节点，其执行UE IP地址分配、分组筛选和过滤、计费数据收集等。

-SGW(服务网关)：EPS网络的网络节点，其执行移动性锚定、分组路由、空闲模式分组缓冲以及MME的UE寻呼的触发。

-NAS(非接入层)：UE与MME之间的控制平面的上层。这是用于在LTE/UMTS协议栈中在UE和核心网络之间发送和接收信令和业务消息的功能层，并且支持UE的移动性，并且支持建立和维护UE和PDN GW之间的IP连接的会话管理过程。

-PDN(分组数据网络)：支持特定服务的服务器(例如，多媒体消息服务(MMS)服务器、无线应用协议(WAP)服务器等)所在的网络。

-PDN连接：UE和PDN之间的逻辑连接，表示为一个IP地址(一个IPv4地址和/或一个IPv6前缀)。

-RAN(无线电接入网)：包括节点B、e节点B和用于控制3GPP网络中的节点B和e节点B的无线电网络控制器(RNC)的单元，其存在于UE之间并且向核心网络提供连接。

-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能够执行诸如配置存储、身份管理和用户状态存储的功能。

-PLMN(公共陆地移动网络)：被配置用于向个人提供移动通信服务的网络。能够按运营商配置此网络。

–邻近服务(或ProSe服务或基于邻近的服务)：能够在物理邻近设备之间进行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，通过直接数据路径交换用户平面数据，而无需通过3GPP核心网络(例如，EPC)。

EPC(演进的分组核心网)

图1是示出包括演进的分组核心(EPC)的演进的分组系统(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)的核心元素。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能力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(演进的节点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(或者S-GW)作为在无线电接入网(RAN)和核心网络之间的边界点操作，并且维护在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，分组。即，在3GPP版本8之后定义的演进的UMTS陆地无线电接入网(E-UTRAN)中为了移动性可以通过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)/增强型数据速率全球演进(EDGE)无线电接入网))的移动性的锚点。

PDN GW(或者P-GW)对应于用于分组数据网络的数据接口的端点(terminationpoint)。PDN GW可以支持策略执行功能、分组过滤和计费支持。另外，PDN GW可以用作对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、漫游和切换。MME控制关联于订户和会话管理的控制平面功能。MME管理大量的e节点B和用于选择常规网关的信令以切换到其它2G/3G网络。另外，MME执行安全过程、终端到网络会话处置、空闲终端位置管理等等。

SGSN处置诸如移动性管理和用于其它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接入经由EPC中的各种元素接入通过运营商提供的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性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之间的相关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之间的相关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(BCH)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测量的配置和提供、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，可以执行寻呼产生、LTE_空闲状态管理、用户平面的加密、SAE承载控制、以及NAS信令的加密和完整性保护。

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。

无线电接口协议是基于3GPP无线电接入网标准的。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。

物理层(其是第一层)使用物理信道提供信息传送服务。物理信道层通过传输信道被连接到作为物理层的更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组成。一个子帧由时域中的多个符号和多个子载波组成。一个子帧是由多个资源块组成。一个资源块由多个符号和多个子载波组成。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)和物理上行链路共享信道(PUSCH)相对应的数据信道和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，在第二层中的MAC层用于将各种逻辑信道映射到各种传输信道并且也用于将各种逻辑信道映射到一个传输信道。MAC层通过逻辑信道与是较高层的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。

在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汇聚协议(PDCP)层执行缩小具有相对大的大小并且包含不必要的控制信息的IP分组报头的大小的报头压缩功能，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层也执行由用于防止第三方监测数据的加密和用于防止第三方操纵数据的完整性保护组成的安全功能。

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，并且用作配置无线电承载(RB)，并且关于重新配置和释放操作来控制逻辑信道、传输信道、以及物理信道。RB表示通过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之间建立RRC连接，则UE处于RRC连接模式。否则，UE是处于RRC空闲模式。

在下文中，将会给出UE的RRC状态和RRC连接方法的描述。RRC状态指的是其中UE的RRC与E-UTRAN的RRC逻辑连接或者未逻辑连接的状态。具有与E-UTRAN的RRC的逻辑连接的UE的RRC状态被称为RRC_连接状态。不具有与E-UTRAN的RRC的逻辑连接的UE的RRC状态被称为RRC_空闲状态。处于RRC_连接状态下的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_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(TA)中，通过核心网络管理处于RRC_空闲状态下的UE。即，对于处于RRC_空闲状态下的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_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应转变成RRC_连接状态。一个TA通过其跟踪区域标识(TAI)与另一TA区分。UE可以通过作为从小区广播的信息的跟踪区域码(TAC)配置TAI。

当用户最初接通UE时，UE首先搜索合适的小区。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_空闲状态下。当必要时，保持在RRC_空闲状态下的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_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-UTRAN的RRC层的RRC连接并且转变到RRC_连接状态。在许多情况下，保持在RRC_空闲状态下的UE需要建立RRC连接。例如，所述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)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(演进的会话管理)执行诸如缺省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最初接入PDN时通过特定的分组数据网络(PDN)向UE指配缺省承载资源。在这样的情况下，网络将可用的IP分配给UE以允许UE使用数据服务。网络也将缺省承载的QoS分配给UE。LTE支持两种承载。一种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比特速率(GBR)QoS特性的承载，并且另一种承载是具有尽力而为QoS特性而不确保带宽的非GBR承载。缺省承载被指配给非GBR承载。专用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的分组服务(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。

随机接入过程被用于UE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。各个小区具有通过Zadoff-Chu(ZC)序列定义的64个候选随机接入前导。根索引是被用于UE生成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用于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当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在通过检测到的PDCCH指示的PDSCH上接收在MAC(媒体接入控制)PDU(协议数据单元)中的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层的实体未逻辑连接的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通过核心网络管理处于空闲状态下的UE。跟踪区域是小区集合的单元。即，对于处于空闲状态的UE，仅在较大的区域单元中识别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首先搜索合适的小区，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连接建立消息的传输、以及从UE到e节点B的RRC连接建立完成消息的传输，下面参考图6详细地对其进行描述。

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，当无线电资源是充足的时，ENB接受UE的RRC连接请求，并且然后将作为响应消息的RRC连接建立消息发送到UE。

3)一旦接收到RRC连接建立消息，UE将RRC连接建立完成消息发送到e节点B。仅当UE成功地发送RRC连接建立消息时，UE建立与e节点B的RRC连接并且转变到RRC连接模式。

在下一代系统(即，5G核心网络(CN))中，传统EPC中的MME的功能可以被划分成核心访问和移动性管理功能(AMF)和会话管理功能(SMF)。AMF负责与UE的NAS交互和移动性管理(MM)，而SMF负责会话管理(SM)。另外，SMF管理用户平面功能(UPF)，其对应于用于路由用户业务的网关，即，管理用户平面。这可以解释为意指，SMF管理传统EPC中的S-GW和P-GW的控制平面，而UPF管理其用户平面。对于用户业务路由，RAN和数据网络(DN)之间可能至少存在一个UPF。换句话说，传统EPC可以在图7所图示的5G系统中实现。5G系统将协议数据单元(PDU)会话定义为与传统EPS中的PDN连接相关的概念。PDU会话是指UE与提供PDU连接服务的DN之间的关联，并且可以被划分成IP类型的PDU会话、以太网类型的PDU会话和非结构化类型的PDU会话。统一数据管理(UDM)用作EPC的HSS，并且策略控制功能(PCF)用作EPC的PCRF。为了满足5G系统的要求，可以扩展和提供这些功能。5G系统架构、各自的功能和各自的接口的详细信息可以在TS 23.501中找到。

图8图示5G系统中的一般注册过程。当UE向(R)AN发送注册请求时，可以发起通用注册过程。可以在TS 23.502的条款4.2.2.2.2中找到每个步骤的详情。在注册过程中的步骤21的注册接受传输期间，AMF可以经由通过PS的IMS语音会话支持指示通知UE在注册区域内是否支持通过PS的IMS语音(即，基于分组切换的语音服务)。具体而言，AMF如TS 23.501的条款5.16.3.2中所述来配置通过PS的IMS语音会话支持指示。为了配置通过PS的IMS语音会话支持指示，AMF可能需要通过执行在TS 23.502的条款4.2.8中所述的UE/RAN无线电信息和兼容性请求程序来检查与通过PS的IMS语音相关的UE和RAN的无线电功能。如果AMF尚未从下一代无线电接入网(NG-RAN)接收到语音支持匹配指示符，则AMF可以配置通过PS的IMS语音会话支持指示，并且然后基于实施在下一步骤中更新通过PS的IMS语音会话支持指示。

将详细描述步骤21的注册接受传输。为了配置通过PS的IMS语音会话支持指示，AMF可以通过针对NG-RAN执行UE/RAN无线电信息和兼容性请求程序(请参见TS 23.502的条款4.2.8)或UE能力匹配请求过程来检查与IMS语音相关的UE和RAN无线电能力之间的兼容性。例如，当NG-RAN在TDD模式下提供IMS语音时，如果UE仅能够在FDD模式下使用IMS语音，则NG-RAN可以通知AMF其语音支持与UE的语音支持不匹配(使用诸如语音支持匹配指示符的参数)。

当AMF从NG-RAN接收到指示其语音支持与UE的语音支持不匹配的信息，即，UE的IMS语音相关能力与NG-RAN的IMS语音相关能力不匹配时，AMF可以使用注册接受消息来通知UE不支持IMS语音。可以在TS 23.501的条款5.16.3.5(用于UE发起会话/呼叫的域选择)中找到当被通知不支持IMS语音时UE如何进行操作。如果通知UE支持IMS语音，则UE可以在IMS注册之后使用IMS语音。

如上所述，AMF提供关于UE是否能够在注册区域中使用IMS语音的信息。但是，当在注册区域中不支持IMS语音时(例如，当无线电特征不适合语音时)，可以通知UE IMS语音不可用。但是，根据TS 23.501的条款5.16.3.2(通过PS的IMS语音会话支持指示)，如果网络无法通过连接到5G核心网络(5GC)的NR成功地提供通过PS的IMS语音会话，如果已启用以下操作之一：

-连接到5GC的E-UTRA支持语音，并且NG-RAN能够在语音的QoS流建立时触发切换(HO)到连接到5GC的E-UTRA；或者

-UE支持到EPS的HO，EPS支持语音，并且NG-RAN能够在语音的QoS流建立时触发到EPS的HO，

服务PLMN AMF可以通知UE支持通过PS的IMS语音会话。

也就是说，当UE驻留在NR系统(即，gNB)上时，如果NR系统(或gNB)不支持IMS语音但是能够将UE切换到被连接到5GC(即，ng-eNB)的E-UTRA或EPS以便提供IMS语音，NR系统(或gNB)可以通知UE支持IMS语音。

在这种情况下，为了配置通过PS的IMS语音会话支持指示，AMF可以通过针对NG-RAN(gNB和/或ng-eNB)执行UE/RAN无线电信息和兼容性请求程序或UE能力匹配请求过程来检查与IMS语音相关的UE和RAN无线电能力之间的兼容性。但是，在以上操作中，如果NG-RAN实际上不支持IMS语音，则可能会出现以下问题。即，NG-RAN可以不检查UE的与IMS语音相关的能力(结果，NG-RAN可以不向AMF提供关于语音支持匹配的响应)或者通知AMF其语音支持不与UE的语音支持相匹配。

另外，当NG-RAN没有向AMF提供关于语音支持匹配的响应时，AMF可以自主地确定支持IMS语音并且通知UE支持IMS语音。当存在语音呼叫时，如果UE回退到EPS或5GC中的另一种无线电接入技术(RAT)，则因为UE和RAN能力在语音支持方面彼此不兼容，所以可能不支持语音呼叫，从而可能会降低用户体验。当NG-RAN通知AMF其语音支持与UE的语音支持不匹配时，AMF可以通知UE不支持IMS语音。以语音为中心的UE可以移动到能够支持语音的系统(例如，EPS)(其细节可以在TS 23.501的条款5.16.3.5(用于UE发起会话/呼叫的域选择)中找到)。结果，在这种情况下，尽管当在存在语音呼叫时通常在5G系统(5GS)中可以以高质量的数据服务来服务UE并且UE使用能够支持语音服务的EPS或5GC中的RAT，但可能不会向UE提供5GS中的服务。在下文中，将描述解决这种问题的方法。

实施例

参考图9，将描述本公开的实施例。参考图9，NG-RAN(即，图9的(R)AN)可以从AMF接收对与IMS语音有关的UE能力的请求(UE能力匹配请求)(S901)。即，AMF可以通知AMF是否期望接收语音支持匹配指示符。该请求可以包括先前从NG-RAN接收到的UE无线电能力信息或UE的注册区域。另外，当将UE能力匹配请求发送到NG-RAN时，AMF可以包括关于EPS回退的信息或关于RAT回退的信息。这可以被解释为意指，因为在核心网络中配置通过EPS回退或者RAT回退提供IMS语音所以AMF向NG-RAN提供EPS回退指示或者RAT回退指示。

NG-RAN可以检查UE能力是否与网络配置兼容。

在其中由NG-RAN检查与UE能力的兼容性的网络配置可以包括NG-RAN的网络配置和即使NG-RAN不支持IMS语音也能够进行IMS语音的网络节点的网络配置。即，根据本公开，与用于检查NG-RAN的网络配置是否在IMS语音方面与UE能力兼容的传统兼容性检查相比，尽管NG-RAN不支持IMS语音，也可以检查能够进行IMS语音的网络节点的网络配置是否与UE能力在IMS语音方面兼容。

即使NG-RAN不支持IMS语音，也可以如下启用IMS语音：当存在针对UE的语音呼叫时，可以将UE切换或重定向到EPS，使得UE能够使用IMS语音。这可能意指NG-RAN被配置成支持针对IMS语音的EPS回退。换句话说，当NG-RAN被配置成支持针对IMS语音的EPS回退时，这可能意指当存在针对UE的语音呼叫时，NG-RAN会将UE切换或重定向到EPS，使得UE能够使用IMS语音。相关操作可以在TS 23.502的条款4.13.6.1(IMS语音的EPS回退)中找到。在这种情况下，能够进行IMS语音的网络节点是可用作EPS回退目标的网络节点。例如，eNB可以用作能够进行IMS语音的网络节点。

尽管NG-RAN不支持IMS语音，IMS语音也可以被如下启用：当存在针对UE的语音呼叫时，可以将UE切换或重定向到支持IMS语音的NG-RAN，使得UE能够使用IMS语音。这可能意指NG-RAN被配置成支持用于IMS语音的RAT回退。换句话说，当NG-RAN被配置成支持用于IMS语音的RAT回退时，这可能意指当存在针对UE的语音呼叫时，NG-RAN(例如，gNB)将UE切换或重定向到支持IMS语音的NG-RAN(例如ng-eNB)，使得UE能够使用IMS语音。相关操作可以在TS 23.502的条款4.13.6.2(用于IMS语音的5GC中的RAT间回退)中找到。在这种情况下，能够进行IMS语音的网络节点是可用作RAT回退目标的网络节点。例如，可以将ng-eNB用作能够进行IMS语音的网络节点。

总之，当NG-RAN被配置成支持用于IMS语音的EPS或RAT回退，尽管其不支持IMS语音，使用关于可用作ESP或RAT回退目标(其可以指的是EPS/E-UTRAN/eNB或5GS/NG-RAN/ng-eNB/gNB)的网络节点的配置的信息，NG-RAN可以检查与语音服务(即，IMS语音)有关的UE无线电能力是否与目标网络节点的配置相兼容(或UE是否支持使用IMS PS的语音呼叫的语音连续性所需的某些功能)。这可以意指，NG-RAN考虑到EPS回退或RAT回退检查关于针对UE的语音服务的兼容性。

当确定可用作EPS或RAT回退目标的网络节点时，则NG-RAN可以使用配置的信息(例如，根据O&M方法配置的信息)或如果在步骤S901中由AMF提供了UE的注册区域，则NG-RAN可以使用UE的注册区域。NG-RAN可以被配置成支持用于IMS语音的EPS或RAT回退。可替选地，NG-RAN可以基于在步骤S901中由AMF提供的EPS回退指示或RAT回退指示来检查关于针对UE的语音服务的兼容性。

当NG-RAN不支持IMS语音时，可以通过下述方式之一获得能够进行IMS语音的网络节点的网络配置：在NG-RAN中可以配置网络配置；当NG-RAN建立与网络节点的接口时，可以获得网络配置；以及当NG-RAN请求网络节点时，可以获得网络配置。具体地，可以考虑以下方法：I)可以在NG-RAN中配置网络配置(例如，基于O&M方法)，II)当NG-RAN建立与候选网络节点的接口(通常，在部署期间)并交换与语音服务有关的网络配置信息时，NG-RAN可以获得网络配置，或者III)NG-RAN可以通过向候选网络节点发送其请求来获得网络配置。假定在其间存在接口。在这种情况下，NG-RAN可以请求与语音服务有关的网络配置并且仅获得关于其的信息。另外，NG-RAN可以获取另一UE的网络配置信息，并存储所获得的网络配置信息。NG-RAN可以使用存储的网络配置信息。

为了确定适当的UE无线电能力匹配响应，NG-RAN可以由其运营商配置以检查是否支持使用IMS语音的语音呼叫的语音连续性的特定能力。在公共网络中，NG-RAN可以为每个PLMN单独地维护配置。应执行的检查可能取决于网络配置。例如，可以考虑下述：

–通过PS的UTRAN/E-UTRAN/NG-RAN语音的能力；

-UTRAN/E-UTRAN/NG-RAN FDD和/或TDD的无线电能力；和/或

-UTRAN/E-UTRAN/NG-RAN频带的支持。

为了确保由IMS发起的语音呼叫的语音服务连续性，NG-RAN向AMF提供语音支持匹配指示符，该指示符指示UE能力是否与网络配置相兼容。在这种情况下，NG-RAN可以显式或隐式通知其网络配置与语音支持匹配信息无关，其由NG-RAN提供给AMF。另外或可替选地，NG-RAN可以显式地或隐式地通知语音支持匹配信息与eNB(连接到EPC)的网络配置或ng-eNB(连接到5GC)的网络配置有关。另外或可替选地，NG-RAN可以显式或隐式地通知语音支持匹配信息与EPS回退或RAT回退有关。AMF可以将接收到的语音支持匹配指示符存储在5GMM上下文中，并将其用作用于配置通过PS的IMS语音会话支持指示的输入。

在步骤S902和S903中，NG-RAN可以执行用于针对UE检查UE能力的过程。此过程可以在前述NG-RAN的检查过程之前执行。然而，该过程可以不必在检查过程之前执行，并且可以省略。

当NG-RAN在步骤S901中接收到UE能力匹配请求消息时，如果NG-RAN在步骤901中没有从UE或AMF接收到UE无线电能力，则NG-RAN在步骤S902中请求更新UE无线电能力。UE提供将RRC UE能力信息发送到NG-RAN的UE无线电能力(S903)。

在步骤S904中，NG-RAN可以将包括检查UE能力是否与网络配置相兼容的结果的响应发送到AMF。

除了TS 23.502的条款4.2.8a中所描述的情况外，AMF还可以在以下情况下执行UE能力匹配请求过程。

a)一种情况，其中，由在UE的先前服务AMF覆盖的区域中支持语音的5G QoS流支持IMS语音，，但是在对应的AMF覆盖的区域中不支持IMS语音(这可能意指EPS或RAT回退支持IMS语音)。

b)与a)相反的情况

c)一种情况，其中，由在UE的先前注册区域中支持语音的5G QoS流支持IMS语音，，但在提供/将要提供给UE的注册区域中不支持IME语音(这可能意指EPS或RAT回退支持IMS语音)。

d)与c)相反的情况

如上所述，当NG-RAN检查能力时，可以解决以下问题。首先，NG-RAN不检查UE的IMS语音相关能力，并且结果，NG-RAN没有向AMF提供有关语音支持匹配的响应。其次，NG-RAN响应AMF其语音支持与UE的语音支持不匹配。第三，当NG-RAN没有向AMF提供关于语音支持匹配的响应时，AMF可以自主地确定支持IMS语音。当存在语音呼叫时，如果UE回退到EPS或5GC中的另一个RAT，则可能不支持语音呼叫，因为UE和RAN能力在语音支持方面彼此不兼容。最后，当NG-RAN响应AMF其语音支持与UE的语音支持不匹配时，以语音为中心的UE可能会移动到能够支持语音的系统(例如，EPS)。因此，在这种情况下，即使当存在语音呼叫时通常可以在5GS中以高质量的数据服务UE并且UE使用在5GC中能够支持语音服务的EPS或RAT，也可能不会为UE提供5GS中的服务。

虽然图10与图9类似，但是不同之处在于图10示出其中AMF向NG-RAN(即，图10的(R)AN)发送特征特定的UE/RAN信息和兼容性请求的示例。尽管消息具有不同的名称，但是基本原理与图9中描述的相同。因此，以下细节适用于图9，除非它们与图9的那些冲突。另外，图9的细节可适用于图10，除非细节与图10的那些冲突。

在步骤S1001中，当将特征特定的UE/RAN信息和兼容性请求发送到RAN时，AMF可以包含UE的注册区域。AMF可以始终包括注册区域，或者当发送请求时包括注册区域，以便于请求RAN发送有关语音服务的RAN相关信息。

在步骤S1004中，如果在步骤S1001中接收到特定功能UE/RAN信息和兼容性请求的RAN是gNB并且该gNB(此处，gNB可以解释为其小区)不支持IMS语音但是能够将UE切换到E-UTRA(此处，E-UTRA可以连接到5GC或意指连接到5GC的EPS)，gNB(即，NG-RAN)可以如下操作以提供对AMF的响应。

1)gNB检查与语音服务(即，IMS语音)有关的UE无线电能力是否与UE可以切换到其以接收语音服务的候选eNB的网络配置相兼容。这可以被解释为意指，gNB不检查与语音服务(即，IMS语音)有关的UE无线电能力是否与其网络配置相兼容。当存在多个候选eNB时，如果所有eNB的网络配置和与语音服务有关的UE无线电能力相兼容，则gNB可以确定其语音支持与UE的语音支持匹配。

如果在步骤S1001中AMF提供UE的注册区域，将UE切换到其以接收语音服务的候选eNB可以(例如，基于O&M方法)在gNB中配置，或者可以基于UE的注册区域来得出。eNB可以是连接到5GC的ng-eNB或连接到EPC的eNB。在本公开中，连接到5GC的ng-eNB和连接到EPC的eNB两者通常被称为eNB。gNB可以以与图9中描述的相同的方式获得与语音服务有关的候选eNB的网络配置。

在步骤S1001中从AMF接收到特征特定的UE/RAN信息和兼容性请求之后，或者在步骤S1004中将特征特定UE/RAN信息和兼容性请求发送到AMF之前，可以执行1)中所提及的操作。除了1)中的操作之外，当gNB向AMF发送特征特定的UE/RAN信息和兼容性响应时，gNB可以隐式或显式地通知语音支持匹配信息与其网络配置无关。另外或可替选地，gNB可以隐式或显式地通知语音支持匹配信息与eNB(连接到EPC)的网络配置或ng-eNB(连接到5GC)的网络配置有关。

再次参考图9，根据另一实施例，当没有成功地支持支持IMS语音的5G QoS流时，在步骤901中，AMF可以不向NG-RAN执行UE能力匹配请求过程。

图11图示根据本公开的实施例的UE设备和网络节点设备的配置。

参考图11，网络节点设备200可以包括收发器210、处理器220和存储器230。收发器210可以被配置成向外部设备发送各种信号、数据和信息以及从外部设备接收各种信号、数据和信息。网络节点设备200可以通过有线和/或无线连接到外部设备。处理器220可以被配置成控制网络节点设备200的整体操作并且处理在网络节点设备200与外部设备之间交换的信息。存储器230可以被配置成在预定的时间内存储经处理的信息，并被诸如缓冲器(在附图中未示出)的组件取代。另外，处理器220可以被配置成执行本公开中提出的网络节点操作。

具体地，NG-RAN设备的处理器可以被配置成控制收发器以从AMF接收对与IMS语音有关的UE的能力的请求，检查UE的能力是否与网络兼容配置，并且控制收发器以将包括检查结果的响应发送到AMF。网络配置可以包括NG-RAN的网络配置和即使NG-RAN不支持IMS语音也能够进行IMS语音的网络节点的网络配置。

另外，AMF设备的处理器被配置成控制收发器以向NG-RAN发送针对与IMS语音相关的UE的能力的请求，并控制收发器以从NG-RAN接收包括检查UE的能力是否与网络配置相兼容的结果。网络配置可以包括NG-RAN的网络配置和即使NG-RAN不支持IMS语音也能够进行IMS语音的网络节点的网络配置。

继续参考图11，根据本公开的UE设备100可以包括收发器110、处理器120和存储器130。收发器110可以被配置成向外部设备发送各种信号、数据和信息并且从外部设备接收各种信号、数据和信息。UE设备100可以通过有线和/或无线连接到外部设备。处理器120可以被配置成控制UE设备100的整体操作并且处理在UE设备100与外部设备之间交换的信息。存储器130可以被配置成在预定时间内存储经处理的信息，并被诸如缓冲器(在附图中未示出)的组件所取代。另外，处理器120可以被配置成执行本公开中提出的UE操作。

关于UE设备100和网络设备200的配置，可以独立地应用本公开的上述各种实施例，或者可以同时应用本公开的两个或更多个实施例。为了清楚起见，已经省略冗余描述。

可以通过各种手段，例如，硬件、固件、软件或它们的组合来实现根据本发明的实施例。

在硬件配置中，可以通过一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理器件(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器等实现本公开的实施例。

在固件或软件配置中，根据本公开的实施例的方法可以以模块、过程、函数等的形式实现。软件代码可以存储在存储器单元中并由处理器执行。存储器单元位于处理器的内部或外部，并且可以经由各种已知手段向处理器发送数据和从处理器接收数据。

如前所述，已经给出本公开的优选实施例的详细描述，使得本领域的技术人员可以实现和执行本公开。虽然在上面已经参考本公开的优选实施例，但是本领域的技术人员将理解，可以在本公开的范围内对本公开做出各种修改和变更。例如，本领域的技术人员可以组合使用前述实施例中描述的组件。因此，上述实施例在所有方面都被解释为说明性的而非限制性的。本公开的范围应由所附权利要求及其合法等同物确定，而不是由以上描述确定，并且落入所附权利要求的含义和等同范围内的所有变化都旨在被包含在其中。

工业实用性

虽然在上面已经在3GPP系统的背景下描述本发明的各种实施例，但是实施例以相同的方式可适用于各种移动通信系统。

Claims (13)

1.一种在无线通信系统中通过下一代无线电接入网(NG-RAN)发送和接收用于支持互联网协议(IP)多媒体子系统(IMS)语音的信号的方法，所述方法包括：

由所述NG-RAN从接入和移动性管理功能(AMF)接收针对与所述IMS语音有关的用户设备(UE)的能力的请求；

由所述NG-RAN检查所述UE的能力是否与网络配置相兼容；以及

由所述NG-RAN将包括所述检查的结果的响应发送到所述AMF，

其中，所述网络配置包括所述NG-RAN的网络配置和即使所述NG-RAN不支持所述IMS语音也能够进行所述IMS语音的网络节点的网络配置。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，尽管所述NG-RAN不支持所述IMS语音，所述IMS语音被如下启用：在语音呼叫发生时，所述UE被切换或重定向到演进的分组系统(EPS)，使得所述UE使用所述IMS语音。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，能够进行所述IMS语音的所述网络节点是可用作EPS回退目标的网络节点。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，可用作演进的分组系统(EPS)回退目标的网络节点是演进的节点B(eNB)。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述NG-RAN被配置成支持用于所述IMS语音的演进的分组系统(EPS)回退。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，尽管所述NG-RAN不支持所述IMS语音，所述IMS语音被如下启用：在语音呼叫发生时，所述UE被切换或重定向到支持所述IMS语音的NG-RAN，使得所述UE使用所述IMS语音。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，能够进行所述IMS语音的所述网络节点是可用作无线电接入技术(RAT)回退目标的网络节点。

8.根据权利要求6所述的方法，其中，可用作无线电接入技术(RAT)回退目标的网络节点是下一代演进的节点B(ng-eNB)。

9.根据权利要求6所述的方法，其中，所述NG-RAN被配置成支持用于所述IMS语音的无线电接入技术(RAT)回退。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，针对与所述IMS语音有关的所述UE的能力的所述请求包括关于注册区域的信息。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述NG-RAN以下方式之一获得即使所述NG-RAN不支持所述IMS语音也能够进行所述IMS语音的所述网络节点的网络配置：在所述NG-RAN中配置所述网络配置；所述NG-RAN在与所述网络节点建立接口的同时获得所述网络配置；以及所述NG-RAN通过向所述网络节点发送针对所述网络配置的请求来获得所述网络配置。

12.一种下一代无线电接入网(NG-RAN)设备，所述NG-RAN设备用于在无线通信系统中发送和接收用于支持互联网协议(IP)多媒体子系统(IMS)语音的信号，所述NG-RAN设备包括：

收发器；以及

处理器，

其中，所述处理器被配置成：

控制所述收发器以从接入和移动性管理功能(AMF)接收针对与所述IMS语音有关的用户设备(UE)的能力的请求；

检查所述UE的能力是否与网络配置相兼容；以及

控制所述收发器以向所述AMF发送包括所述检查的结果的响应，并且

其中，所述网络配置包括所述NG-RAN的网络配置和即使所述NG-RAN不支持所述IMS语音也能够进行所述IMS语音的网络节点的网络配置。

13.一种接入和移动性管理功能(AMF)设备，所述AMF设备用于在无线通信系统中发送和接收用于支持互联网协议(IP)多媒体子系统(IMS)语音的信号，所述AMF设备包括：

收发器；以及

处理器，

其中，所述处理器被配置成：

控制所述收发器以向下一代无线电接入网(NG-RAN)发送针对与所述IMS语音有关的用户设备(UE)的能力的请求；以及

控制所述收发器以从所述NG-RAN接收响应，所述响应包括检查所述UE的能力是否与网络配置相兼容的结果，并且

其中，所述网络配置包括所述NG-RAN的网络配置和即使所述NG-RAN不支持所述IMS语音也能够进行所述IMS语音的网络节点的网络配置。

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