CN112840687A - Ue能力传输和存储 - Google Patents

Abstract

本发明描述了提供UE能力的系统和方法。能力ID与用于多个UE的相同无线电能力信息相关联。如果该能力ID在网络节点处经过验证，则该UE向RAN节点提供该能力ID，在向该RAN节点提供所接收的能力ID之后，该RAN节点从该网络节点获得该能力信息。在RRC设置完成、安全模式完成或重新配置完成消息中接收该能力ID。如果该无线电能力信息不可用，则该网络节点请求和接收该无线电能力信息并将其与该能力ID相关联，并且将该能力ID标记为直到该UE中的阈值数量的UE已提供相同的UE无线电能力信息之后才经过验证。该能力ID基于UE设备类型、制造商和软件版本。

Description

UE能力传输和存储

本申请要求2018年10月11日提交的美国临时专利申请序列号62/744,405的优先权的权益，该临时专利申请全文以引用方式并入本文。

技术领域

实施方案涉及无线电接入网络(RAN)。一些实施方案涉及蜂窝网络，包括第三代合作伙伴项目(3GPP)长期演进(LTE)、第4代(4G)和第5代(5G)新无线电(NR)(或下一代(NG))网络。一些实施方案涉及将用户装备(UE)能力信息传输到网络。

背景技术

由于使用网络资源的用户装备(UE)的类型以及在这些UE上操作的各种应用诸如视频流所使用的数据量和带宽两者的增加，各种类型的系统的使用已经增加。为了提高网络应对网络使用和变化的激增的能力，正在考虑对现有系统进行各种改变，以改进网络进程。UE激增所加剧的问题中的一个是网络中UE信息(包括能力信息)的传输和存储。

附图说明

在未必按比例绘制的附图中，类似的数字可描述不同视图中相似的部件。具有不同字母后缀的类似数字可表示类似部件的不同实例。附图以举例的方式而不是限制的方式大体示出本文档中所述的各个方面。

图1示出了根据一些实施方案的组合通信系统。

图2示出了根据一些实施方案的通信设备的框图。

图3示出了根据一些实施方案的UE能力传输。

图4示出了根据一些实施方案的恢复过程。

图5是根据一些实施方案的附接过程的流程图。

具体实施方式

以下描述和附图充分示出了具体方面，使得本领域的技术人员能够实践这些方面。其他方面可结合结构变化、逻辑变化、电气变化、过程变化和其他变化。一些方面的部分和特征可包括在另一些方面的部分和特征中，或替代另一些方面的部分和特征。权利要求书中阐述的方面涵盖这些权利要求中的所有可用等同物。

图1示出了根据一些实施方案的组合通信系统。系统100包括3GPP LTE/4G和NG网络功能。网络功能可被实现为专用硬件上的分立网络元件，被实现为在专用硬件上运行的软件实例，或被实现为在适当平台(例如，专用硬件或云基础结构)上实例化的虚拟化功能。

LTE/4G网络的演进分组核心(EPC)包含为每个实体定义的协议和基准点。这些核心网络(CN)实体可以包括移动性管理实体(MME)122、服务网关(S-GW)124和寻呼网关(P-GW)126。

在NG网络中，控制平面和用户平面可以是分开的，这可以允许每个平面的资源的独立改变大小和分配。UE 102可连接到接入网络或无线电接入网络(RAN)110和/或可连接到NG-RAN 130(gNB)或接入和移动性功能(AMF)142。RAN 110可以是eNB或一般非3GPP接入点，诸如用于Wi-Fi的eNB或一般非3GPP接入点。NG核心网络可包含除AMF 112之外的多个网络功能。UE 102可生成、编码并可能加密到RAN 110和/或gNB 130的上行链路传输，并且解码(和解密)来自RAN 110和/或gNB 130的下行链路传输(其中RAN 110/gNB 130的情况相反)。

该网络功能可包括用户平面功能(UPF)146、会话管理功能(SMF)144、策略控制功能(PCF)132、应用功能(AF)148、认证服务器功能(AUSF)152和用户数据管理(UDM)128。该各种元件通过图1所示的NG基准点连接。

AMF 142可提供基于UE的认证、授权、移动性管理等。AMF 142可独立于接入技术。SMF 144可负责对UE 102的会话管理和IP地址分配。SMF 144还可选择和控制用于数据传输的UPF 146。SMF 144可与UE 102的单个会话或UE 102的多个会话相关联。也就是说，UE 102可具有多个5G会话。可将不同的SMF分配给每个会话。使用不同的SMF可允许单独管理每个会话。因此，每个会话的功能可彼此独立。UPF 126可与数据网络连接，并且UE 102可与该数据网络通信，UE 102将上行链路数据传输到数据网络或从数据网络接收下行链路数据。

AF 148可将关于分组流的信息提供给PCF 132，该PCF 132负责策略控制以支持期望的QoS。PCF 132可为UE 102设置移动性和会话管理策略。为此，PCF 132可使用该分组流信息来确定用于AMF 142和SMF 144的正确操作的适当策略。AUSF 152可存储用于UE认证的数据。UDM 128可以类似地存储UE订阅数据。

gNB 130可以是独立的gNB或非独立的gNB，例如，作为由eNB 110通过X2或Xn接口控制的升压器以双连接(DC)模式操作。EPC和NG CN的功能中的至少一些可共享(另选地，单独的部件可用于所示的组合部件中的每一个)。eNB 110可通过S1接口与EPC的MME 122连接，并且通过S1-U接口与EPC 120的SGW 124连接。MME 122可通过S6a接口与HSS 128连接，而UDM通过N8接口连接到AMF 142。SGW 124可通过S5接口与PGW 126连接(通过S5-C与控制平面PGW-C连接，并且通过S5-U与用户平面PGW-U连接)。PGW 126可用作通过互联网的数据的IP锚。

除了别的以外，如上所述的NG CN可以包含AMF 142、SMF 144和UPF 146。eNB 110和gNB 130可以与EPC 120的SGW 124和NG CN的UPF 146传送数据。如果N26接口由EPC 120支持，则MME 122和AMF 142可经由N26接口连接以在MME 122和AMF 142之间提供控制信息。在一些实施方案中，当gNB 130是独立gNB时，5G CN和EPC 120可经由N26接口连接。

图2示出了根据一些实施方案的通信设备的框图。在一些实施方案中，通信设备可以是UE(包括IoT设备和NB-IoT设备)、eNB、gNB或网络环境中使用的其他装备。例如，通信设备200可以是专用计算机、个人或膝上型计算机(PC)、平板电脑、移动电话、智能电话、网络路由器、交换机或网桥，或能够(顺序地或以其他方式)执行指定该机器要采取的动作的指令的任何机器。在一些实施方案中，通信设备200可嵌入其他基于非通信的设备诸如车辆和器具内。

如本文所述的示例可包括逻辑部件或多个部件、模块或机构，或可在逻辑部件或多个部件、模块或机构上操作。模块和部件是能够执行指定操作并且可以某种方式进行配置或布置的有形实体(例如，硬件)。在一个示例中，电路可按指定方式(例如，在内部或相对于外部实体诸如其他电路)被布置为模块。在一个示例中，一个或多个计算机系统(例如，独立计算机系统、客户端计算机系统或服务器计算机系统)或一个或多个硬件处理器的全部或部分可由固件或软件(例如，指令、应用部分或应用)配置为操作以执行指定操作的模块。在一个示例中，软件可驻留在机器可读介质上。在一个示例中，软件在由模块的底层硬件执行时，使得硬件执行指定的操作。

因此，术语“模块”(和“部件”)应被理解为涵盖有形实体，即物理构造、具体构型(例如，硬连线)或暂时(例如，短暂)配置(例如，编程)为以指定方式操作或执行本文所述的任何操作的一部分或全部的实体。考虑模块被暂时配置的示例，每个模块在任何一个时刻都不需要实例化。例如，如果模块包括使用软件配置的通用硬件处理器，则通用硬件处理器可在不同时间被配置作为相应的不同模块。软件可相应地配置硬件处理器，例如以在一个时间实例处构成特定模块并在不同的时间实例处构成不同的模块。

计算设备200可包括硬件处理器202(例如，中央处理单元(CPU)、GPU、硬件处理器内核或它们的任何组合)、主存储器204和静态存储器206，其中的一些或全部可经由互连链路(例如，总线)208彼此通信。主存储器204可包含可移除存储装置和不可移除存储装置、易失性存储器或非易失性存储器中的任一者或全部。通信设备200还可包括显示单元210(诸如视频显示器)、数字字母混合输入设备212(例如，键盘)和用户界面(UI)导航设备214(例如，鼠标)。在一个示例中，显示单元210、输入设备212和UI导航设备214可为触摸屏显示器。通信设备200可另外包括存储设备(例如，驱动单元)216、信号生成设备218(例如，扬声器)、网络接口设备220以及一个或多个传感器221，诸如全球定位系统(GPS)传感器、罗盘、加速度计或其它传感器。通信设备200还可包括输出控制器，诸如串行(例如通用串行总线(USB))连接、并行连接、或者其他有线或无线(例如，红外(IR)、近场通信(NFC)等)连接，以与一个或多个外围设备(例如，打印机、读卡器等)通信或控制该一个或多个外围设备。

存储设备216可包括非暂态机器可读介质222(以下简称为机器可读介质)，在该介质上存储由本文所述的技术或功能中的任何一者或多者所体现或利用的一组或多组数据结构或指令224(例如，软件)。在通信设备200执行指令224期间，指令224还可以成功地或至少部分地驻留在主存储器204内、静态存储器206内和/或硬件处理器202内。虽然机器可读介质222被示出为单个介质，但术语“机器可读介质”可包括被配置为存储一个或多个指令224的单个介质或多个介质(例如，集中或分布式数据库，和/或相关联的高速缓存和服务器)。

术语“机器可读介质”可包括能够存储、编码或承载指令以供通信设备200执行，并且使得通信设备200执行本公开的任何一种或多种技术，或者能够存储、编码或承载由此类指令使用或与此类指令相关联的数据结构的任何介质。非限制性机器可读介质示例可包括固态存储器，以及光学和磁性介质。机器可读介质的具体示例可包括：非易失性存储器，诸如半导体存储器设备(例如，电可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM))和闪存存储器设备：磁盘，诸如内部硬盘和可移动磁盘；磁光盘；随机存取存储器(RAM)；以及CD-ROM和DVD-ROM盘。

指令224还可使用传输介质226经由网络接口设备220在通信网络中传输或接收，该传输或接收使用多个传输协议(例如，帧中继、互联网协议(IP)、传输控制协议(TCP)、用户数据报协议(UDP)、超文本传输协议(HTTP)等)中的任一者进行。示例性通信网络可包括局域网(LAN)、广域网(WAN)、分组数据网络(例如，互联网)、移动电话网络(例如，蜂窝网络)、简易老式电话(POTS)网络和无线数据网络。通过网络的通信可包括一个或多个不同的协议，诸如电气和电子工程师协会(IEEE)802.11系列标准(称为Wi-Fi)、IEEE 802.16系列标准(称为WiMax)、IEEE 802.15.4系列标准、长期演进(LTE)系列标准、通用移动电信系统(UMTS)系列标准、对等(P2P)网络、NG/NR标准等等。在一个示例中，网络接口设备220可包括一个或多个物理插孔(例如，以太网、同轴或电话插孔)或者一个或多个天线以连接到传输介质226。

通信设备200可以是IoT设备(也称为“机器型通信设备”或“MTC设备”)、窄带IoT(NB-IoT)设备或非IoT设备(例如，智能电话、车辆UE)，其任一者可以经由图1所示的eNB或gNB与核心网络进行通信。通信设备200可以是自主的或半自主的设备，其与其他通信设备和更广的网络(例如，互联网)通信来执行诸如感测或控制等功能。如果通信设备200是IoT设备，则在一些实施方案中，通信设备200可能受到存储器、尺寸或功能的限制，从而允许以与较小数量的较大设备相似的成本来部署较大数量的设备。在一些实施方案中，通信设备200可以是虚拟设备，诸如智能电话或其他计算设备上的应用程序。

如上所述，当UE连接到无线电接入网络(RAN)(例如，eNB或gNB)时，可在UE和RAN之间传递多个消息。例如，当网络不具有UE能力的先验知识时，RAN可向UE查询UE能力。RAN可获得UE能力信息，该UE能力信息可包括与RAN相关联的UE能力(RAN能力)和/或与核心网络(CN)相关联的UE能力(CN能力)。在各种实施方案中，UE还可提供来自UE的能力ID。能力ID可与UE能力信息一起提供，或在某个其他时间点提供。在一些实施方案中，可提供能力ID而不是能力信息。多个UE可使用相同的能力ID并且具有相同的能力。

更详细地，当网络期望得到UE无线电接入能力信息时，网络可发起在RRC_连接中向UE获得UE能力信息的过程。每当UE进入连接模式时，可使用该过程。图3示出了根据一些实施方案的UE能力传输。需注意，尽管在本文通常提及LTE RAN节点(eNB)和核心网络实体(MME)，但在5G RAN节点(gNB)和5G核心网络实体(AMF)之间的NR网络中可使用相同的功能和消息传递。

可从基站/RAN节点(eNB或gNB)304向UE 302传输UE能力查询消息。UE 302可用UE能力信息消息进行响应。UE能力查询消息和UE能力信息消息两者均可为无线电资源控制(RRC)消息。

UE无线电能力信息可包含关于UE支持的无线电接入技术(RAT)的信息。该信息可包括例如功率等级、支持的频带和技术、UE类别以及UL和DU载波聚合频带组合等等。最初，该过程简单并且信息量很小，然而随着网络世代(LTE、4G、5G)的演进，所传输的信息的大小增加并且变得更复杂。对于支持少量频带的UE，UE无线电能力信息可大于50个八位字节，或者对于支持许多频带和这些频带的大量组合的UE，UE无线电能力信息可大于多个千字节。因此，UE无线电能力信息可能足够大，以至于在UE从ECM-空闲状态(其中RRC连接已被释放)到ECM-连接状态(其中RRC连接已被建立)的每次转变时，不希望跨无线电接口发送信息。

为了避免发送这些RRC消息所涉及的开销，MME可在ECM-空闲状态期间存储特定UE的UE能力信息。然后，如果UE能力信息可用，则MME可在S1接口初始上下文设置请求消息中向E-UTRAN发送最新UE无线电能力信息，除非UE正在针对“GERAN/UTRAN附接之后的第一TAU”或针对“UE无线电能力更新”执行附接过程或跟踪区域更新过程。

如果UE正在针对“GERAN/UTRAN附接之后的第一TAU”或针对“UE无线电能力更新”执行附接过程或跟踪区域更新过程，则MME可删除(或标记为已删除)针对该UE存储的UE无线电能力信息。如果MME在该过程期间发送S1接口初始上下文设置请求消息或UE无线电能力匹配请求消息，则MME可能不在上述消息中向E-UTRAN发送任何UE无线电能力信息。这继而可触发E-UTRAN从UE请求UE无线电能力，并且在S1接口UE能力信息指示消息中将UE能力信息上载到MME。

可在UE连接(从空闲状态)恢复时或在初始附接过程期间使用UE无线电能力信息。图4示出了根据一些实施方案的恢复过程。具体地，图4示出了UE 402、eNB 404、MME 406和S-GW 408之间的各种消息。UE 402可使用RACH资源向eNB 404发送随机接入信道(RACH)请求-MSG1。RACH请求可包含具有前导索引的随机接入前导，该前导索引可基于来自系统信息块(SIB)中的前导信息的RRC连接请求的大小来随机选择。

已从UE 402接收到RACH请求的eNB 404可为UE分配临时小区无线电网络临时标识符(C-RNTI)。临时小区RNTI可在RACK响应消息(RAR-MSG2)中从eNB 404传输到UE 402。RAR消息还可包含由eNB 404确定的UE 402的适当定时超前(TA)。RAR消息可包含对于UE 402发送RRC连接恢复请求消息的调度许可，其中该调度许可可指示是否要使用跳频以及资源块分配。RAR消息还可指示要由UE使用的PUSCH的调制和编码方案以及功率。

当UE 402接收RAR时，UE 402可传输RRC连接恢复请求消息(MSGS)。可使用RAR中由eNB 404指示的资源来传输MSGS。

响应于接收到RRC连接恢复请求消息，eNB 404可向MME 406传输S1-AP UE上下文恢复请求。响应于接收到S1-AP UE上下文恢复请求，MME 406可在利用S1-AP UE上下文恢复响应对eNB 404作出响应之前，参与与服务网关(S-GW)408的修改承载过程，以修改UE 402的承载上下文。

一旦已建立针对UE 402的承载，则eNB 404可将UL数据传输到S-GW 408并且从S-GW 408接收DL数据。数据传输可继续，直到eNB 404暂停UE连接，参与与MME 406的暂停过程，该MME再次参与与S-GW 408的修改承载过程以修改UE 402的承载上下文。在暂停承载之后，eNB 404可向UE 402发送RRC连接释放消息(MSG4)。

图5是根据一些实施方案的附接过程的流程图。图5示出了其中附接过程不涉及MME改变，即UE重新附接到其之前从中分离的同一MME的简单情况。附接过程可用于将UE附接到EPC以用于EPC的分组服务。当UE附接到EPS服务和/或非EPS服务或用于紧急承载服务时，可使用附接过程。

EMM-撤销注册的UE 502通过向eNB 504传输附接请求消息以及指示所选择的网络和MME 506的全局唯一移动性管理实体标识符(GUMMEI)的RRC参数来发起附接过程。附接请求消息可包括UE身份信息，例如全局唯一临时标识符(GUTI)。UE根据其配置来设置语音域偏好和UE的使用设置。还可包括上次访问的跟踪区域指示符(TAI)，以帮助MME 506为后续的附接接受消息产生TAIL列表。附接请求可具有可用于紧急附接请求的附接类型和请求类型。

eNB 504可根据RRC参数确定MME 506，然后将附接请求消息连同其他信息(诸如所选择的网络、封闭用户组(CSG)接入模式、CSG ID和从其接收附接请求消息的小区的TAI+ECGI)转发到S1-MME控制消息中包含的MME 506。

然后，MME 506可向SGW 508传输创建会话请求。可由SGW 508使用该创建会话请求来利用PDN GW(未示出)建立EPS承载以与UE 502进行通信。在已利用PDN GW设置了EPS承载之后，SGW 508可用对MME 506的创建会话响应进行响应。

当在对应的网络中准许附接请求时，MME 506可向eNB 504传输附接接受消息。该消息包含在Sl_MME控制消息初始上下文设置请求中，该初始上下文设置请求还可包括UE在建立附接时使用的其他信息，诸如安全上下文信息、EPS承载QoS和身份以及SGW 508的地址。此外，MME可向UE提供用于指示UE执行EPS承载上下文激活的信息。MME 506还可利用附接拒绝消息以及拒绝UE 502的适当原因来对附接请求消息作出响应。

在从MME 506接收到附接接受消息时，eNB 504除了附接接受消息之外，还向UE502发送包括EPS无线电承载身份的RRC连接重新配置消息。作为响应，UE 502可向eNB 504传输RRC连接重新配置完成消息。然后，eNB 504向MME 506传输初始上下文响应消息，该消息包含用于S1_U基准点上的下行链路流量的eNB 504的地址等等。UE 502还可经由eNB 504向MME 506传输附接完成消息。附接完成消息可与初始上下文响应消息分开传输。

在接收到附接完成消息和初始上下文响应消息之后，MME 506可向S-GW 508发送修改承载请求消息。如果此时将发生从非3GPP到3GPP接入的切换，则S-GW 508可与PDNGW进行通信。SGW 508可通过向MME 506发送修改承载消息来对修改承载请求消息做出响应。然后，S-GW 508可为UE 502发送任何缓冲的下行链路分组。

UE无线电能力信息的大小可大于可在单个RRC消息中携带的信息的大小，但小于SI接口上的消息的最大大小。在这种情况下，为了获得RAN所使用的信息，RAN可向UE发送对于UE无线电能力信息的不同子集的多个请求。一般来讲，RAN可每个RAT发送一个请求。然后，RAN可将子集(不包括UTRAN和NB-IoT能力)组合成单个UE无线电能力IE，并且在S1接口UE能力信息指示消息中将UE无线电能力IE上载到MME。

MME可存储UE无线电能力信息。在附接过程、用于“GERAN/UTRAN附接之后的第一TAU”的跟踪区域更新过程和“UE无线电能力更新”过程之外的情况下，MME可在另外的初始上下文设置请求或UE无线电能力匹配请求消息中包括UE无线电能力IE。

如果UE正在执行服务请求(或其他)过程并且MME不具有UE无线电能力信息可用(或UE无线电能力信息可用，但被标记为“已删除”)，则MME可向E-UTRAN发送S1接口初始上下文设置请求消息，而其中没有任何UE无线电能力信息。这可触发E-UTRAN从UE请求UE无线电能力，并且在S1接口UE能力信息指示消息中将UE无线电能力上载到MME。

初始上下文设置请求消息的这种使用意味着，对于仅信令过程，诸如周期性跟踪区域更新，不会将UE无线能力发送到E-UTRAN。在经由MME进行的切换期间(RAT内切换和RAT间切换两者)，在“源至目标透明容器”中传输源和目标3GPP RAT的无线电能力信息(UTRAN和E-UTRAN可能例外)。可任选地在“源至目标透明容器”传输关于附加3GPP RAT的信息。

在切换时，传输与源和/或附加RAT相关的无线电能力信息可能是有益的，因为此类信息避免了目标RAT在后续RAT间切换之前从UE检索信息。然而，可能存在这样的情况，其中UE无线电能力的大小可能太大，以至于无法在切换中所涉及的一个或多个网络接口上的单个消息中携带所有UE的RAT上的信息。因此，源RAN可确保UE无线电能力信息的大小不会导致“源至目标透明容器”的大小超过切换中所涉及的接口(例如，Iu接口(3GPP TS25.413)以及在单一无线电语音呼叫连续性(SRVCC)之后的E接口(3GPP TS 29.002)能够处理的限制。这可能导致在RAT间切换时从“源至目标透明容器”中省略一些无线电能力信息。在这种情况下，UE可经由MME经历到E-UTRAN的RAT间切换，该MME具有针对该UE所存储的上下文。MME可检测到“源至目标透明容器”小于存储在该UE的上下文中的UE无线电能力。然后，MME可在S1-AP切换请求消息中添加完整的UE无线电能力作为独立信息元素(IE)。eNB可使用该MME提供的信息来避免从UE检索任何丢失的UE无线电能力信息。

在源RAN节点在切换时从“源至目标透明容器”省略了一些无线电能力信息的情况下，源RAN节点可确保任何未来目标RAN节点都可能检测到已省略了无线电能力信息。

然而，NR UE可报告的UE能力内容大小比LTE能力大小大得多。在这种情况下，可能期望向网络“离线”提供UE能力，从而减少UE为了传输UE能力而对空中接口的使用。

在一个实施方案中，来自国际移动设备身份(IMEISV)的类型分配代码(TAC)部分的模型标识(ID)可反映用该TAC制造并分配的所有UE的能力。这可降低核心网络存储需求，因为核心网络仅存储对应TAC的能力，而不是存储每个UE的能力。然而，如果核心网络不具有与基于TAC的模型ID相对应的能力，则UE可诉诸于使用空中接口来传输能力。然后，可使用由UE提供的模型ID在核心网络中更新这些能力。

此外，由于特定ID现在表示一组UE，因此如果网络具有该ID的能力，则可以隐含地假定具有相同ID的所有UE具有相同的能力。因此，如果能力不正确(或被修改)，则这可能在网络和UE假定的UE能力之间产生配置错误。

在典型的LTE网络中，仅约15至20个不同的UE模型占UE群体的50％。这还意味着，如果UE制造商和/或运营商针对旨在被发布以供商业使用的模型向核心网络提供UE的能力，并且将唯一ID分配给该能力集，则UE可仅提供该ID并期望核心网络(CN)检索与该ID相对应的能力。具体地，网络元件诸如MME或AMF可提供该信息。考虑到UE制造商或运营商使用的更新相对不频繁，这可能也是一种有效的解决方案。并且如果ID是基于模型的，则共享同一模型的一组UE可使用该能力，这将反映实际运营商或UE制造商的预期能力。

在UE的生产阶段，可为UE分配能力ID，UE可使用该能力ID来代表能力进行报告。该能力ID可基于UE设备类型、制造商和软件版本。具有相同设备类型、制造商和相同软件版本且具有该能力的所有UE可具有相同的能力ID。相反，如果UE的接入层面能力不同，则能力ID可不同。

根据以上所述，在对来自同一制造商的具有相同设备类型的一组UE进行软件更新的情况下，不同的软件版本可导致不同的能力ID。作为软件更新的一部分，可用新的能力ID来更新UE，并且制造商或运营商也可将对应的新能力离线更新到核心网络。

通过软件更新，即使对于具有相同制造商和相同模型的UE，不同的软件版本也可能导致不同的能力ID。UE制造商或运营商可向核心网络提供与由软件更新产生的新能力ID相对应的能力。提供给核心网络的能力可与更新之前的能力不同或相同。

NR中的认证和安全性可基于通用用户身份模块(USIM)而不是IMEI。UE具体实施(可能没有合法的IMEI)可插入有效的和经过认证的USIM，向网络合法注册，并使用该ID向网络提供一组不同的能力。然而，如果网络使用该ID存储所提供的能力，则这可能会“覆盖”使用该ID的所有UE的能力。

如果制造商或运营商将这些能力离线提供给核心网络，则网络可避免使用UE提供的能力来更新ID的能力。这可防止与能力覆盖相关的潜在安全问题。此外，如果网络无法检索与UE提供的ID相对应的能力，则UE可回退以使用传统过程来提供其能力。在这种情况下，网络可避免将UE的能力与任何特定ID相关联，从而避免安全威胁。

如上所述，UE可提供可由具有相同能力ID的所有其他UE重复使用的能力和相关联的能力ID。然而，使用相同的ID可能存在以下风险：提供能力ID的欺诈性或误导性UE可能能够破坏具有相同能力ID的其他UE的能力。在这种情况下，当网络不具有UE能力的先验知识时，网络可如以前一样查询UE能力。作为响应，UE可提供能力和能力ID。

能力ID可与能力一起提供，也可在较早的某个时间点提供。网络可针对能力ID来存储该能力，并且将该能力标记为“未经过验证”。当另一UE提供相同的能力ID，并且与能力ID相关联的能力未经过验证时，网络也可从该UE查询能力。该过程可重复多次，并且每次都可将UE提供的能力彼此进行比较。当预定数量的UE提供相同的能力时，网络能够确认UE能力是有效的。在与UE安全关联之后，还可再次检索UE能力ID，以用于增加安全保护。上述“自学习”过程可能不使用任何管理开销。该过程也没有对规范和UE具体实施进行任何重大更改。

由于由UE提供的能力ID旨在隐式地提供UE旨在传输的能力，因此理想的是，期望UE尽快传输能力ID；即，当UE进入连接模式时。在从空闲模式转变到连接模式期间，用于发起随机接入信道(RACK)过程的消息MSG1可能纯粹是无RRC信息的前导序列。因此，MSG1可能不太可能用于发送能力ID。

在一些实施方案中，gNB可缓存UE能力(基于UE提供的能力ID)，并且在此类情况下，在MSG3自身发送能力ID可潜在地帮助更快地设置SRB1和其他接入层面能力。在从网络接收到随机接入响应(RAR)中的UL许可之后，UE可在物理上行链路控制信道(PUCCH)中传输RRC连接恢复请求消息作为MSG3。然而，MSGS的任何添加都可能对小区覆盖造成负面影响。为了避免这种情况，可将UE的能力ID传输推迟到MSGS(RRC设置完成消息，其包含具有UL许可的PDCCH的ACK)。

当UE处于非活动状态时，可在RAN中维护包括能力信息的UE上下文。虽然下文讨论了能力改变的情况，但在能力保持相同的情况下，UE可能不在RRC恢复时提供能力ID。

为了解决UE处于非活动状态时UE能力可能发生变化的情况，如果在UE处于连接模式时UE能力已发生变化，则UE可“释放”连接并且建立新的连接。基于此，如果在RRC不活动状态期间UE的能力已发生变化，则UE可发起新的RRC设置请求，从而也允许设置新的N2接口，这可为gNB提供来自AMF的最新UE预期能力。因此，使用NAS注册过程和RRC连接建立过程的组合可能足以传输能力(使用新方法利用能力ID)。

在这种情况下，当在初始附接或涉及AS能力的改变的NAS注册中使用RRC设置完成消息作为MSGS时，可完成能力ID传输。在一些情况下，可在NAS信令而不是RRC信令中提供能力ID，因为：AMF是UE能力内容以及涉及该内容的能力ID的主储存库(即使当gNB可缓存能力(如果打算)时)，并且由于gNB从AMF获得了能力ID的UE能力，因此无论如何仍将在AMF处使用该能力ID；并且如果UE由于UE能力改变而打算向网络提供新的能力，则UE可使用NAS信令来通知AMF“释放”较早的能力。使用新程序的能力改变可能仅意味着能力ID的改变；因此，对于这种情况，可将能力ID添加到现有的NAS信令。

NAS和RRC方法都可以是可行的。看起来，在NAS信令中添加能力ID可能使得gNB无法识别能力ID传输，并且AMF可使用现有的N2设置信令来提供与该ID相对应的能力，这可能导致最小的改变。

然而，对于RRC信令，使用基于ID的方法，gNB可能有可能缓存能力ID和对应的能力。这种高速缓存可以是减少CN/RAN信令能力的基础。此外，gNB可能够更快地确定UE的能力，这可用于在设置N2时更早地配置接入层面参数。使用RRC信令对ID进行信令可能使RRC更轻松地知道由UE提供的ID。另外，gNB可将UE的能力的信息(和对应的ID)“推送”到AMF；gNB可以其他方式从N AS信令中获知ID。此外，在未来，如果将在其他RAT中使用基于能力ID的能力传输，则使用对应RAT的RRC消息传递在UE和eNB/MME等之间进行传输可为从UE到网络的特定于RAT的唯一交换铺设平台(而不是必须使用NAS信令)。需注意，能力ID传输也可发生在UE能力响应消息中，该消息为RRC消息。

不管如何创建能力ID，网络都可使用能力ID映射到的实际能力，并且在一些情况下，这可由UE提供。为了处理这种情况，UE可提供能力ID以及相关联的能力：可扩展UE能力查询和信息响应过程以适应这种情况。

现有的UE能力查询消息/信息响应过程可适应用于处理基于UE能力ID的传输特征的附加信令的传输。此外，gNB或其他网络节点可能不具有能力ID或基于能力ID的对应能力(至少在一些瞬态情况下)。在没有(充分的)关于能力ID或能力ID所指代的能力的信息的情况下，确保将UE的能力传输到网络可能是有用的，并且在此类情况下，可重复使用能力传输的传统手段。

此外，UE基于网络提供的滤波器(网络请求的频带、带宽等)传输部分能力的情况可关于其如何与基于能力ID的能力传输混合来解决。能力ID使用的基本前提是ID旨在替换UE能力跨UE和gNB以及可能跨网络节点的传输。并且如上面所指出的，还可使用使用UE能力查询和UE能力信息的能力传输的传统手段。

尽管对于网络来说经由传统手段再次询问将是无效的，但在UE已经发送了能力ID并且网络具有基于能力ID的能力信息之后，从UE的角度来看，这种使用情况与网络不能更早地映射来自ID的能力并且网络已被询问该能力(其中提供了一些滤波器)的情况没有区别。在某种意义上，基于能力ID的能力传输和传统能力传输两者均可共存，尽管这是冗余的，并且可能由gNB自行决定。在一些情况下，即使在UE早前已在MSGS中提供了能力ID之后，也可能无法阻止gNB使用传统手段请求滤波后的UE能力。

能力传输的传统过程和基于能力ID的能力传输可能不是相互排斥的。传统能力传输使用可包括(但不限于)以下情况：网络节点不具有关于能力ID或由能力ID所指代的能力的信息，UE不向网络提供能力ID，或者如果网络旨在使用传统过程。

可增强传统消息UE能力查询和UE能力信息以处理UE能力ID和相关联的UE能力消息的传输。因此，UE能力查询消息可包括来自网络的用于提供UE能力ID的任选的请求(即使UE先前已提供了UE ID)。作为响应，UE能力信息消息可包括任选的UE能力ID字段，如果UE具有UE能力ID并且该ID是由网络请求的，则UE填充该字段。在这种情况下，可假定UE能力信息消息中提供的能力是能力ID消息所表示的能力。

很显然，尽管上述实施方案主要描述了关于RAN能力信息的UE能力信息，但类似的方法可用于LTE或NR网络中的CN能力信息。因此，例如，eNB可从UE(经由UE能力查询消息)或从MME获得UE能力，这取决于UE能力是否存储在MME中，因为eNB不存储UE能力。每当UE进入连接模式时，eNB可获得UE能力。当UE进入空闲模式时，eNB可将UE能力(其包括RAN和CN能力)发送到CN。当UE与eNB分离时，CN可清除所存储的UE能力。然而，UE可仅发送能力ID，而不是总是在附接期间或在发生能力改变(分离和重新附接以清除能力)时向eNB提供UE能力。如果CN没有存储UE能力，则CN可以向eNB指示发送UE能力查询消息。如上所述，CN然后可采取措施以确保能力ID不被破坏(例如，使用具有与能力ID相关联的相同UE能力的阈值数量的UE，或者例如经由完整性校验和)。需注意，能力ID可由UE在任何UL RRC消息中发送，诸如：RRC设置完成消息，其包括所包含的NAS消息；RRC安全模式完成消息(用于确认安全模式命令的成功完成)；RRC重新配置完成消息；或UE能力信息消息。能力ID和对应的UE能力信息可离线传输到网络元件(MME/AMF)，例如，经由O&M、直接从网络运营商或从中央储存库传输。

尽管已参考具体示例性方面描述了一个方面，但显而易见的是，在不脱离本公开的更广泛范围的情况下，可对这些方面作出各种修改和改变。相应地，说明书和附图应被视为具有例示性而非限制性的意义。形成本文一部分的附图以例示性而非限制性的方式示出了可实践主题的具体方面。充分详细地描述了所示的方面，以使本领域的技术人员能够实践本文所公开的教导内容。可从本公开利用和得出其他方面，使得可在不脱离本公开的范围的情况下进行结构替代和逻辑替代及改变。因此，该具体实施方式并没有限制性意义，并且各方面的范围仅由所附权利要求以及此类权利要求被授权的等同物的全部范围来限定。

提供本公开的说明书摘要以符合37C.F.R.§1.72(b)，其要求提供将允许读者快速确定技术公开内容的实质的说明书摘要。提供该说明书摘要所依据的认识是该技术公开将不用于解释或限制权利要求的范围或含义。此外，在上述具体实施方式中，可以看到出于简化本公开的目的，将各种特征集中于单个方面中。公开的本方法不应被解释为反映所要求保护的方面需要比每个权利要求中明确记载的特征更多的特征的意图。相反，如以下权利要求所反映的，发明主题在于少于单个公开的方面的所有特征。因此，据此将以下权利要求并入到具体实施方式中，其中每项权利要求如单独的方面那样独立存在。

Claims (20)

1.一种用户装备(UE)的装置，所述装置包括：

处理电路，所述处理电路被配置为：

确定是否要将UE能力信息传输到无线电接入网络(RAN)节点；以及

响应于确定要将所述UE能力信息传输到所述RAN节点，对包括与多个UE相关联的能力标识符(ID)的控制消息进行编码以用于传输到所述RAN节点；和

存储器，所述存储器被配置为存储所述能力ID。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述处理电路被进一步配置为参与到所述RAN节点的初始附接或涉及接入层面能力的改变的非接入层面(NAS)注册，所述控制消息为RRC设置完成消息、RRC安全模式完成消息或RRC重新配置完成消息或NAS信令。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述处理电路被进一步配置为：

解码到来自所述RAN节点的UE能力查询消息；以及

响应于接收到所述UE能力查询消息，将包括所述能力ID的UE能力信息消息编码到所述RAN节点。

4.根据权利要求3所述的装置，其中：

所述UE能力查询消息包括包含对于所述UE提供所述能力ID的指示的字段，并且

如果所述UE能力查询消息的所述ID字段包含所述指示，则所述UE能力信息消息包括包含所述能力ID的UE能力ID字段。

5.根据权利要求1所述的装置，其中所述处理电路被进一步配置为：

解码来自所述RAN节点的UE能力查询消息；

响应于接收到所述UE能力查询消息，对UE能力信息消息进行编码以用于传输到所述RAN节点；以及

在与所述UE能力信息消息分开的消息中对所述能力ID进行编码以用于传输到所述RAN节点。

6.根据权利要求1所述的装置，其中所述能力ID基于UE设备类型、制造商和软件版本。

7.根据权利要求1所述的装置，其中所述处理电路被进一步配置为：

在所述UE处于非活动状态且处于连接模式时，确定UE容量已变为新的UE容量；

响应于确定所述UE容量在处于所述非活动状态和所述连接模式时已改变，发起无线电资源控制(RRC)设置请求；以及

在由所述RRC设置请求发起的非接入层面NAS注册过程和RRC连接建立过程期间，向所述RAN节点提供与所述新的UE容量相关联的能力ID。

8.根据权利要求1所述的装置，其中所述处理电路被配置为：

在软件更新之后，确定新的能力ID，并且对包括所述新的能力ID的另一控制消息进行编码以用于传输到所述RAN节点。

9.根据权利要求1所述的装置，其中所述能力ID基于所述UE的接入层面能力。

10.一种无线电接入网(RAN)节点的装置，所述装置包括：

处理电路，所述处理电路被配置为：

解码来自用户装备(UE)的控制消息；响应于接收到所述控制消息，与核心网络实体进行通信；以及

在与所述核心网络实体通信之后，从用户装备(UE)解码所述UE的UE无线电能力信息，所述UE无线电能力信息包括与多个UE相关联的能力标识符(ID)；和

存储器，所述存储器被配置为存储所述能力ID。

11.根据权利要求10所述的装置，其中所述处理电路被进一步配置为：

响应于接收到所述控制消息，确定所述UE无线电能力信息对于所述核心网络实体是否可用；

响应于来自所述核心网络实体的所述UE无线电能力信息对于所述核心网络实体不可用的指示，对UE能力查询消息进行编码以用于传输到所述UE；以及

响应于所述UE能力查询消息的传输，从所述UE解码包括所述能力ID的UE能力信息消息。

12.根据权利要求10所述的装置，其中所述处理电路被进一步配置为：

响应于接收到所述控制消息，确定所述UE无线电能力信息对于所述核心网络实体是否可用；

响应于来自所述核心网络实体的所述UE无线电能力信息对于所述核心网络实体不可用的指示，对UE能力查询消息进行编码以用于传输到所述UE；

响应于所述UE能力查询的传输，从所述UE解码UE能力信息消息；以及

从所述UE在与所述UE能力信息消息分开的消息中解码所述能力ID。

13.根据权利要求10所述的装置，其中所述能力ID基于UE设备类型、制造商和软件版本。

14.根据权利要求10所述的装置，其中所述处理电路被配置为：

在无线电接入技术间(RAT)切换期间，确定已从所述核心网络实体中接收到所述UE无线电能力信息作为S1-AP切换请求消息中的独立信息元素；以及

响应于确定在所述RAT间切换期间已从所述核心网络实体中接收到所述UE无线电能力信息作为所述S1-AP切换请求消息中的所述独立信息元素，避免向所述UE传输UE能力查询消息。

15.一种存储由网络元件的一个或多个处理器执行的指令的非暂态计算机可读存储介质，当所述指令被执行时，所述一个或多个处理器将所述网络元件配置为：

确定所述网络元件是否能够接收用户装备(UE)的UE无线电能力信息；以及

从所述UE接收与所述UE能力相关联的能力标识符(ID)，所述能力ID与多个UE相关联。

16.根据权利要求15所述的介质，其中当所述指令被执行时，所述一个或多个处理器进一步将所述网络节点配置为：

响应于确定所述网络元件不能检索到所述UE无线电能力信息，触发无线电接入网络(RAN)节点从所述UE请求所述UE无线电能力信息；

响应于所述请求，从所述RAN节点接收所述UE无线电能力信息；

将所述UE无线电能力信息与所述能力ID相关联；以及

将所述能力ID标记为直到所述多个UE中的阈值数量的UE已提供与所述UE无线电能力信息相同的UE无线电能力信息之后才经过验证。

17.根据权利要求16所述的介质，其中当所述指令被执行时，所述一个或多个处理器进一步将所述网络节点配置为：

在所述能力ID被标记为有效之后，响应于接收到所述能力ID，向所述RAN节点提供所述UE无线电能力信息。

18.根据权利要求17所述的介质，其中在被标记为有效之后，在RRC设置完成消息、RRC安全模式完成消息或RRC重新配置完成消息中的至少一者中接收所述能力ID。

19.根据权利要求16所述的介质，其中当所述指令被执行时，所述一个或多个处理器进一步将所述网络节点配置为：

响应于所述请求，从所述RAN节点接收所述能力ID以及所述UE无线电能力信息。

20.根据权利要求16所述的介质，其中所述能力ID基于UE设备类型、制造商和软件版本。

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