DE102022204048A1

DE102022204048A1 - Verfahren zur drahtlosen Kommunikation, Benutzergerät und Basisstation

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Publication number: DE102022204048A1
Application number: DE102022204048.1A
Authority: DE
Inventors: Rikin Shah; David Gonzalez Gonzalez; Andreas Andrae; Hojin Kim; Reuben George Stephen; Shravan Kumar Kalyankar
Original assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2022-04-27
Filing date: 2022-04-27
Publication date: 2023-11-02
Also published as: WO2023208739A1

Abstract

Verfahren zur drahtlosen Kommunikation, die folgenden Schritte umfassend: Empfangen von Downlink-Steuerungsinformationen durch ein Benutzergerät in einem inaktiven Zustand, umfassend: eine zyklische Redundanzprüfung (engl. Cyclic Redundancy Check- CRC), verschlüsselt durch ein Funknetz mit wenigstens einer Basisstation mit einem Paging-Radio Network Temporary Identifier (P-RNTI) wenigstens ein Benutzergerät (engl. User Equipment - UE), wobei das Benutzergerät die Paging-Nachricht im inaktiven Zustand überwacht und den Paging-Radio Network Temporary Identifier verwendet, um den Empfang der Paging-Nachricht zu decodieren,wobei das Benutzergerät (UE) eine Anzeige einer Kleindatenübertragung (engl. Small Data Transmission - SDT) und eine Kennung (RNTI) von dem Funknetz mit wenigstens einer Basisstation (gNB) empfängt.

Description

GEBIET DER VORLIEGENDEN OFFENBARUNG
Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein drahtlose Kommunikation, Benutzergeräte, Basisstationen und insbesondere Ausführungsformen zum Steuern der Signalisierung in drahtlosen Kommunikationsnetzen und betrifft den Umgang mit Kleindatenübertragungen (engl. Small Data Transmission - SDT) an Benutzergeräte (engl. User Equipment - UE) in Funkzugangsnetzen (engl. Radio Access Network - RAN), wenn ein Empfänger des Benutzergeräts (UE) sich in einem inaktiven Zustand befindet.
TECHNISCHER HINTERGRUND
In einigen drahtlosen Kommunikationsnetzen kommunizieren Benutzergeräte (UEs) drahtlos mit einer Basisstation, um Daten an die Basisstation zu senden und/oder Daten von der Basisstation zu empfangen. Eine drahtlose Kommunikation von einem Benutzergerät (UE) zu einer Basisstation wird als Uplink(UL)-Kommunikation bezeichnet. Eine drahtlose Kommunikation von einer Basisstation zu einem Benutzergerät (UE) wird als Downlink(DL)-Kommunikation bezeichnet. Eine drahtlose Kommunikation von einem ersten Benutzergerät (UE) zu einem zweiten Benutzergerät (UE) wird als Sidelink(SL)-Kommunikation oder Kommunikation von Vorrichtung zu Vorrichtung (engl. Device-to-Device - D2D) bezeichnet.
Die WO 2021 031 112 A1 offenbart verschiedene Aspekte im Zusammenhang mit drahtloser Kommunikation. Diese Anmeldung beschreibt, dass ein Benutzergerät (UE) von einer Basisstation (engl. Base Station - BS) eine Paging-Kommunikation empfangen kann, während es sich in einem inaktiven Modus befindet. Die Paging-Kommunikation kann eine Random-Access-Channel(RACH)-Präambel für das UE identifizieren. Das UE kann - an die BS und wenigstens zum Teil basierend auf dem Empfangen der Paging-Kommunikation - die RACH-Präambel in einer Msg1-Kommunikation senden. Das UE kann - von der BS und wenigstens zum Teil basierend auf dem Senden der RACH-Präambel in der Msg1-Kommunikation - eine Msg2-Kommunikation empfangen, die Downlink-Daten mit Endpunkt Mobilseite und eine Angabe, dass das UE aus dem inaktiven Modus in einen mit der BS verbundenen Modus übergehen soll, umfasst. Zahlreiche weitere Aspekte sind vorgesehen.
Die WO2021031103A1 beschreibt, dass ein Benutzergerät (UE) von einer Basisstation (BS) eine Paging-Kommunikation empfangen kann, während das UE sich in einem inaktiven Modus oder einem Ruhemodus befindet. Das UE kann - an die BS und wenigstens zum Teil basierend auf dem Empfangen der Paging-Kommunikation - eine erste Kommunikation als Teil einer Random-Access-Channel(RACH)-Prozedur senden. Das UE kann - von der BS und wenigstens zum Teil basierend auf dem Senden der ersten Kommunikation - eine zweite Kommunikation empfangen, die Downlink-Daten mit Endpunkt Mobilseite, eine Angabe einer Uplink-Ressource und eine Radio-Ressource-Control(RRC)-Abbaunachricht umfasst. Die RRC-Abbaunachricht kann bewirken, dass das UE im inaktiven Modus oder im Ruhemodus bleibt, während es die Downlink-Daten mit Endpunkt Mobilseite empfängt. Das UE kann Uplink-Daten mit Ausgangspunkt Mobilseite unter Nutzung der Uplink-Ressource senden. Zahlreiche weitere Aspekte sind vorgesehen.
Die WO 2021 157 895 A1 stellt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kleindatenübertragung im Zustand RRC Inactive im Rahmen von MR-DC bereit. Ein MN sendet im Rahmen einer DC für eine drahtlose Vorrichtung eine Paging-Nachricht, die eine Angabe im Zusammenhang mit einer EDT-Prozedur für den SN umfasst, an die drahtlose Vorrichtung. Ein MN empfängt von der drahtlosen Vorrichtung eine AS-RAI im Zusammenhang mit der EDT-Prozedur für den SN. Ein MN entscheidet basierend auf der empfangenen AS-RAI, ob die EDT-Prozedur an die drahtlose Vorrichtung für die DL-Daten fortzusetzen oder die drahtlose Vorrichtung in den Zustand RRC_CONNECTED zu überführen ist.
Die US 10 264 622 B2 offenbart, dass eine Basisstation von einer ersten Kernnetzeinheit (ein) Paket(e) für eine drahtlose Vorrichtung in einem Zustand RRC Inactive empfängt. Die Basisstation initiiert eine RAN-Paging-Prozedur, die ein Senden einer/von RAN-Paging-Nachricht(en) an (eine) zweite Basisstation(en) umfasst. Die RAN-Paging-Nachricht(en) umfasst/umfassen eine erste Kennung der drahtlosen Vorrichtung. Die Basisstation konstatiert als Reaktion auf ein Nichtempfangen einer Antwort auf die RAN-Paging-Nachricht(en) ein Scheitern der RAN-Paging-Prozedur. Die Basisstation sendet als Reaktion auf das Scheitern der RAN-Paging-Prozedur eine erste Nachricht an eine zweite Kernnetzeinheit. Die Basisstation empfängt als Reaktion auf die erste Nachricht eine zweite Nachricht von der zweiten Kernnetzeinheit. Die zweite Nachricht umfasst eine Tunnelendpunktkennung einer dritten Basisstation zum Weiterleiten des/der Pakets/e. Die Basisstation sendet das/die Paket(e) basierend auf der Tunnelendpunktkennung an die dritte Basisstation.
Die US 2021 127 414 A1 beschreibt einen Steuerungssignalisierungsmechanismus zum Unterstützen von Datenübertragungen an oder von ein(em) Benutzergerät (UE) in einem inaktiven Zustand. In einigen Ausführungsformen empfängt ein UE in einem inaktiven Zustand DCI umfassend: eine zyklische Redundanzprüfung (engl. Cyclic Redundancy Check- CRC), verschlüsselt durch einen Radio Network Temporary Identifier (RNTI), der für eine Gruppe von UEs spezifisch ist, wobei die Gruppe von UEs das UE umfasst; und eine Ressourcenzuweisung für eine Datenübertragung an das UE. Die Datenübertragung wird dann auf einem physikalischen gemeinsam genutzten Kanal empfangen. In weiteren Ausführungsformen empfängt ein UE in einem inaktiven Zustand DCI umfassend: eine CRC, verschlüsselt durch einen Paging-RNTI; und eine Ressourcenzuweisung für eine Paging-Nachricht an das UE. Eine Datenübertragung wird durch das UE in der Paging-Nachricht oder in einer weiteren Übertragung, die durch die Paging-Nachricht geplant wird, empfangen.
In 3GPP New Radio (NR) kann ein Benutzergerät (UE) in einem der folgenden drei Zustände arbeiten: RRC_IDLE, RRC_CONNECTED und RRC_INACTIVE.
Im Zustand RRC_CONNECTED ist ein Benutzergerät (UE) nach einer Verbindungsaufbauprozedur mit dem Netz verbunden. Im Zustand RRC_IDLE ist ein Benutzergerät (UE) nicht mit dem Netz verbunden, aber das Netz weiß, dass das Benutzergerät (UE) im Netz präsent ist. Ein Wechseln in den Zustand RRC_IDLE hilft, Netzressourcen und Energie des Benutzergeräts (UE), beispielsweise Batterielebensdauer, zu sparen, wenn das Benutzergerät (UE) nicht mit dem Netz kommuniziert.
Der Zustand inaktiver Modus (RRC_INACTIVE) hilft ebenfalls, Netzressourcen und Energie des Benutzergeräts (UE) zu sparen, wenn das Benutzergerät (UE) nicht mit dem Netz kommuniziert. Im Gegensatz zum Zustand RRC_IDLE speichern jedoch das Netz und das Benutzergerät (UE), wenn ein Benutzergerät (UE) sich im Zustand inaktiver Modus (RRC_INACTIVE) befindet, beide wenigstens einige Konfigurationsinformationen, um es dem Benutzergerät (UE) zu erlauben, sich rascher wieder mit dem Netz zu verbinden.
Zum Reduzieren von Signalisierungsaufwand und Latenz hat 3GPP TS 38.331 Release 17 die Unterstützung von SDT mit Ausgangspunkt Mobilseite im Modus RRC Inactive eingeführt. Ein vereinfachtes schematisches Ablaufdiagramm der SDT in diesem Fall ist in 1 gezeigt. Das Benutzergerät (UE) bestimmt, während es sich im Betriebsmodus RRC_INACTIVE befindet, ob es Daten an das RAN zu senden hat. Im positiven Fall - „Ja“-Zweig - führt das Benutzergerät (UE) die RACH-Prozedur durch, wobei RACH die Abkürzung für Random Access Channel ist und die RACH-Prozedur normalerweise zum Verbinden und Synchronisieren des Benutzergeräts (UE) mit der besten Basisstation (gNB) des RAN dient. Im Zuge der RACH-Prozedur kann eine kleine Datenmenge gesendet werden, ohne aus dem Betriebsmodus RRC_INACTIVE in einen vollständig verbundenen Zustand, d. h. RRC_CONNECTED, überzugehen.
Aktuell arbeitet das 3rd Generation Partnership Project (3GPP) an den technischen Spezifikationen für die nächste Generation der Mobilfunktechnologie, die auch als fünfte Generation (5G) oder sechste Generation (6G) bezeichnet wird.
In den aktuellen Fassungen von 3GPP TS 38.331 ist keine Kleindatenübertragung mit Endpunkt Mobilseite im Modus RRC_INACTIVE vorgesehen und jede Datenübertragung mit Endpunkt Mobilseite erfordert es, dass das UE in den vollständig verbundenen Zustand, d. h. RRC_CONNECTED, übergeht.
Zu eMBB-Einsatzszenarien können Innenraum-Hotspots, dichte urbane, ländliche, urbane Makro und Hochgeschwindigkeit gehören; zu URLLC-Einsatzszenarien können industrielle Steuerungssysteme, mobile Gesundheitsfürsorge (Fernüberwachung, -diagnose und -behandlung), Echtzeitsteuerung von Fahrzeugen, Großraumüberwachungs- und -steuerungssysteme für intelligente Stromnetze gehören; zu mMTC-Einsatzszenarien können Szenarien mit einer großen Anzahl an Vorrichtungen mit nicht zeitkritischen Datenübertragungen, wie etwa intelligente Wearables und Sensornetze, gehören. Die Dienste eMBB und URLLC ähneln sich insofern, als sie beide eine sehr große Bandbreite verlangen, unterscheiden sich jedoch insofern, als der URLLC-Dienst vorzugsweise ultraniedrige Latenzen erfordern kann. Herkömmlicherweise ist, wenn ein Benutzergerät (UE) sich im Zustand inaktiver Modus (RRC_INACTIVE) befindet, die Datenübertragung an und von das/dem Benutzergerät (UE) eingeschränkt.
KURZDARSTELLUNG
In 5G wurde ein neuer RRC-Status mit der Bezeichnung „RRC_Inactive“ eingeführt, um die Latenz zu minimieren sowie die Signalisierungslast zu reduzieren. Übergänge von RRC_lnactive zu Connected erfolgen sehr rasch, da der UE-Kontext an der Basisstation (gNB) und am UE gespeichert wird. Die NG-Signalisierung zwischen der Basisstation (gNB) und der AMF bleibt bestehen; GTP-U zwischen der Basisstation (gNB) und der UPF bleibt ebenfalls bestehen. Falls eine DL-Kleindatenübertragung im Gange ist und das UE währenddessen eine UL-Datenübertragung initiieren möchte, bei der es sich entweder um UL-Kleindaten oder nicht-kleine UL-Daten handeln kann, sind das aktuelle UE-Verhalten und das Verfahren nicht definiert.
Eine nicht einschränkende und beispielhafte Ausführungsform ermöglicht ein Bereitstellen von Prozeduren, um es einem Benutzergerät (UE) zu ermöglichen, Kleindaten zu senden, beispielsweise wenn das Benutzergerät (UE) sich in einem inaktiven Zustand befindet. In einer Ausführungsform weisen die hier offenbarten Benutzergeräte (UEs) ein Benutzergerät auf, das Folgendes umfasst. Ein Prozessor des Benutzergeräts (UE) bestimmt, dass eine Übertragung von Kleindaten durchzuführen ist. Das Benutzergerät (UE) befindet sich in einem inaktiven Zustand mit wenigstens einer Datenverbindung zu einer Funkbasisstation, die eine Funkzelle steuert, in der das Benutzergerät (UE) sich befindet. Dem Benutzergerät (UE) ist wenigstens eine zellenspezifische Benutzergerät(UE)-Kennung und eine nicht zellenspezifische Benutzergerät(UE)-Kennung zugewiesen. Der Prozessor bestimmt, welche Benutzergerät(UE)-Kennung für die Kleindatenübertragung zu verwenden ist - basierend darauf, ob das Benutzergerät (UE), nachdem es in den inaktiven Zustand übergegangen ist, sich aus einer anderen Funkzelle in die aktuelle Funkzelle bewegt hat. Falls das Benutzergerät (UE) sich aus einer anderen Funkzelle in die aktuelle Funkzelle bewegt hat, bestimmt der Prozessor, die nicht zellenspezifische Benutzergerät(UE)-Kennung für die Kleindatenübertragung zu verwenden. Falls das Benutzergerät (UE) sich nicht aus einer anderen Funkzelle in die aktuelle Funkzelle bewegt hat, bestimmt der Prozessor, die zellenspezifische Benutzergerät(UE)-Kennung für die Kleindatenübertragung zu verwenden.
Das Benutzergerät (UE) empfängt in der Paging-Nachricht eine Angabe, ob das Netz eine einteilige Downlink(DL)-Datenübertragung oder eine mehrteilige Datenübertragung aufweist. Um eine Signalisierung zu erzeugen, wird 1 Bit verwendet, um diese Information anzugeben (1 gibt eine mehrteilige Downlink(DL)-Datenübertragung an, 0 gibt eine einteilige Downlink(DL)-Datenübertragung an).
Falls die Basisstation (gNB) eine einteilige Downlink(DL)-Datenübertragung angibt, führt das Benutzergerät (UE) die Uplink(UL)-Datenübertragung nach dem Empfangen der Downlink(DL)-Daten durch, wie in 1 gezeigt.
Das Benutzergerät (UE) kann den Übergang aus dem Zustand RRC_Connected in den Zustand RRC_Inactive unter Verwendung der RRC-Prozedur Release with Suspend vornehmen. In der RRC-Abbaunachricht gibt es einen Suspend-config-Parameter, der dem UE Informationen, wie RNA-Aktualisierung, Paging-Zyklus usw., bereitstellt.
Da die NG-Signalisierung zwischen der AMF und der Basisstation (gNB) nach wie vor besteht, kann die AMF mittels „Initial UE Context Setup Request or Modification Request“ ein Bereitstellen von UE-Zustandsinformationen von der Basisstation (gNB) anfordern oder die Basisstation (gNB) kann der AMF nachfolgend mittels „RRC Inactive Transition Report“ eine Aktualisierung bereitstellen. Dies würde der AMF helfen, ihren Überwachungszeitgeber zum Erhalten einer Antwort auf die DL-Benachrichtigung zu konfigurieren.
Die Basisstation (gNB) stellt eine vollständige (40 Bits) und eine kurze (24 Bits) I-RNTI (Inactive Radio Network Temporary Identity) bereit. Die Basisstation (gNB) verwendet während der RRC-Paging-Nachricht die vollständige I-RNTI. Das Benutzergerät (UE) kann abhängig von der Abdeckung entweder die kurze oder die vollständige verwenden; ein UE am Zellenrand mit geringer Abdeckung kann die kurze I-RNTI verwenden (die RRC-Wiederaufnahmeanforderung kann im Zuge von RACH als msg3 gesendet werden, das heißt, sie kann nicht segmentiert werden und verwendet einen einzigen Transportblock). Die Nachrichtenlänge ist im Vergleich zur RRC-Wiederaufnahmeanforderung 1 (vollständige I-RNTI) relativ kurz.
Falls die Basisstation (gNB) eine mehrteilige Downlink(DL)-Datenübertragung angibt, sendet das Benutzergerät (UE) eine Anzeige verfügbarer Uplink(UL)-Daten an das Netz, wie in 2 gezeigt. Das Benutzergerät (UE) nutzt Ressourcen für auf konfigurierter Zuteilung basierende Kleindatenübertragung (engl. Configured Grant based Small Data Transmission - CG-SDT) oder Ressourcen für auf Random Access basierende Kleindatenübertragung (engl. Random Access based Small Data Transmission - RA-SDT) und sendet eine Anzeige über ein Medium-Access-Control-Steuerelement (MAC CE), wobei die Ressourcen für auf konfigurierter Zuteilung basierende Kleindatenübertragung (CG-SDT) und die RA-SDT-Ressourcen über Systeminformationen netzweit übermittelt oder über eine eigens vorgesehene Signalisierungsnachricht konfiguriert werden. Das Benutzergerät (UE) zeigt ferner an, ob es sich bei den verfügbaren Uplink(UL)-Daten um Kleindaten oder nicht-kleine Daten handelt, und gibt deren Priorität an.
Basierend auf diesen Informationen von dem Benutzergerät (UE) setzt die Basisstation (gNB) die Downlink(DL)-Datenübertragung aus und nimmt sie nach dem Empfangen der Uplink(UL)-Daten von dem Benutzergerät (UE) im inaktiven Modus (RRC_INACTIVE) oder im Modus RRC_CONNECTED wieder auf.
Ein Sender des Benutzergeräts (UE) sendet eine Steuerungsnachricht mit der bestimmten Benutzergerät(UE)-Kennung und sendet die Kleindaten unter Nutzung einer der wenigstens einen Datenverbindung.
Falls eine Downlink(DL)-Kleindatenübertragung im Gange ist und das Benutzergerät (UE) währenddessen eine Uplink(UL)-Datenübertragung initiieren möchte, bei der es sich entweder um Uplink(UL)-Kleindaten oder nicht-kleine Uplink(UL)-Daten handeln kann, sind das aktuelle Verhalten des Benutzergeräts (UE) und das Verfahren nicht stabil definiert.
Allgemein gesagt, ist es die Aufgabe der Erfindung, den Signalisierungsaufwand und die Latenz für Kleindatenübertragungen mit Ausgangspunkt Mobilseite im Modus RRC_lNACTIVE zu reduzieren.
Es sei darauf hingewiesen, dass allgemeine oder spezifische Ausführungsformen als ein(e) System, Verfahren, integrierte Schaltung, Computerprogramm, Speichermedium oder beliebige selektive Kombination daraus implementiert werden können.
Weitere Vorteile und Vorzüge der offenbarten Ausführungsformen und verschiedenen Implementierungen sind der Beschreibung und den Figuren zu entnehmen. Die Vorteile und/oder Vorzüge können einzeln durch die verschiedenen Ausführungsformen und Merkmale der Beschreibung und der Zeichnungen erhalten werden, die nicht alle vorgesehen sein müssen, um einen oder mehrere dieser Vorteile und/oder Vorzüge zu erhalten.
KURZDARSTELLUNG UND BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren und Zeichnungen näher beschrieben.
Die Systeme, Verfahren und Vorrichtungen der Offenbarung weisen jeweils mehrere Aspekte auf, von denen kein einziger allein für ihre erwünschten Eigenschaften verantwortlich ist. Ohne den Umfang dieser Offenbarung, wie er in den folgenden Ansprüchen zum Ausdruck kommt, einzuschränken, werden nun einige Merkmale kurz erörtert. Nach der Durchsicht dieser Erörterung und insbesondere nach dem Lesen des Abschnitts mit der Überschrift „Ausführliche Beschreibung“ versteht man, wie die Merkmale dieser Offenbarung Vorteile bereitstellen, die eine verbesserte Kommunikation zwischen Zugangspunkten und Stationen in einem drahtlosen Netz umfassen.
Bestimmte Aspekte der vorliegenden Offenbarung betreffen allgemein Techniken zum Optimieren der Übermittlung von Daten an und/oder von ein(em) Benutzergerät an ein Funknetz mit wenigstens einer Basisstation.
Bestimmte Aspekte der vorliegenden Offenbarung stellen ein Verfahren zur drahtlosen Kommunikation bereit. Das Verfahren umfasst allgemein ein Empfangen von Downlink-Steuerungsinformationen (engl. Downlink Control Information - DCI) durch ein Benutzergerät (UE) in einem inaktiven Zustand (RRC_INACTIVE), umfassend: eine zyklische Redundanzprüfung (CRC), verschlüsselt durch ein Funknetz mit wenigstens einer Basisstation (gNB) mit einer Kennung (C-RNTI), die für eine Gruppe von UEs spezifisch ist, wobei die Gruppe von UEs das UE umfasst, und eine Ressourcenzuweisung für eine Datenübertragung von wenigstens einer Basisstation (gNB) an das Benutzergerät (UE); und Empfangen - durch das Benutzergerät (UE) im inaktiven Zustand (RRC_INACTIVE) - der Datenübertragung auf einem physikalischen gemeinsam genutzten Kanal, wobei das Benutzergerät (UE) mehr als eine Random-Access-Channel(RACH)-Ressourcenkonfiguration empfängt.
Bestimmte Aspekte der vorliegenden Offenbarung stellen ein Verfahren zur drahtlosen Kommunikation bereit, bei dem das Benutzergerät (UE) in der Paging-Nachricht eine Angabe einer Priorität von Downlink(DL)-Daten empfängt.
Bestimmte Aspekte der vorliegenden Offenbarung stellen ein Verfahren zur drahtlosen Kommunikation bereit, bei dem das Benutzergerät (UE) in der Paging-Nachricht eine Angabe einer Gruppen-ID empfängt.
Bestimmte Aspekte der vorliegenden Offenbarung stellen ein Verfahren zur drahtlosen Kommunikation bereit, bei dem das Benutzergerät (UE) eine Zuordnung zwischen der Priorität und der Gruppen-ID und der Random-Access-Channel(RACH)-Ressourcenkonfiguration empfängt.
Bestimmte Aspekte der vorliegenden Offenbarung stellen ein Verfahren zur drahtlosen Kommunikation bereit, bei dem das Benutzergerät (UE) bei dem Zuordnung in den Systeminformation oder einer eigens vorgesehenen RRC-Nachricht.
Bestimmte Aspekte der vorliegenden Offenbarung stellen ein Verfahren zur drahtlosen Kommunikation bereit, bei dem das Benutzergerät (UE) Random-Access-Channel(RACH)-Ressourcen entsprechend der in der Paging-Nachricht angegebenen Priorität und/oder Gruppen-ID auswählt.
Bestimmte Aspekte der vorliegenden Offenbarung stellen ein Verfahren zur drahtlosen Kommunikation bereit, bei dem die Basisstation (gNB) mehr als eine Random-Access-Channel(RACH)-Ressource pro Synchronisationssignalblock (engl. Synchronization Signal Block - SSB) konfiguriert.
Bestimmte Aspekte der vorliegenden Offenbarung stellen ein Verfahren zur drahtlosen Kommunikation bereit, bei dem die Basisstation (gNB) eine Zuordnung der Random-Access-Channel(RACH)-Ressourcen basierend auf wenigstens einer Option konfiguriert.
Bestimmte Aspekte der vorliegenden Offenbarung stellen ein Verfahren zur drahtlosen Kommunikation bereit, bei dem die Option eine Auswahl von Prioritäten P1, P2 und P3 ist und die Priorität P1 mit Random-Access-Channel(RACH)-Ressourcen 1 verknüpft ist, die Priorität P2 mit Random-Access-Channel(RACH)-Ressourcen 2 verknüpft ist und die Priorität P3 mit Random-Access-Channel(RACH)-Ressourcen 3 verknüpft ist.
Bestimmte Aspekte der vorliegenden Offenbarung stellen ein Verfahren zur drahtlosen Kommunikation bereit, bei dem die Option eine Auswahl einer Gruppen-ID1, Gruppen-ID2 und Gruppen-ID3 ist und die Gruppen-ID1 mit Random-Access-Channel(RACH)-Ressourcen 1 verknüpft ist, die Gruppen-ID2 mit Random-Access-Channel(RACH)-Ressourcen 2 verknüpft ist und die Gruppen-ID3 mit Random-Access-Channel(RACH)-Ressourcen 3 verknüpft ist.
Bestimmte Aspekte der vorliegenden Offenbarung stellen ein Verfahren zur drahtlosen Kommunikation bereit, bei dem die Zuordnung über Systeminformationen oder eine eigens vorgesehene RRC-Nachricht erfolgt.
Bestimmte Aspekte der vorliegenden Offenbarung stellen ein Verfahren zur drahtlosen Kommunikation bereit, bei dem die Basisstation (gNB) die Prioritäten P1, P2, P3 und/oder die Gruppen-ID1, Gruppen-ID2, Gruppen-ID3 in der Paging-Nachricht angibt und das Benutzergerät (UE) die Random-Access-Channel(RACH)-Ressourcen auswählt.
Bestimmte Aspekte der vorliegenden Offenbarung stellen ein Benutzergerät (UE) zur drahtlosen Kommunikation bereit, umfassend:

einen Speicher; und einen oder mehrere Prozessoren, die mit dem Speicher gekoppelt sind, wobei der Speicher und der eine oder die mehreren Prozessoren für Folgendes konfiguriert sind:
- Empfangen - von einer Basisstation (gNB) - einer Paging-Kommunikation, während das Benutzergerät (UE) sich in einem inaktiven Modus (RRC_INACTIVE) oder einem Ruhemodus (RRC_IDLE) befindet;
- Senden - an die Basisstation (gNB) und wenigstens zum Teil basierend auf dem Empfangen der Paging-Kommunikation - einer ersten Kommunikation als Teil einer Random-Access-Channel(RACH)-Prozedur; und
- Empfangen - von der Basisstation (gNB) und wenigstens zum Teil basierend auf dem Senden der ersten Kommunikation - einer zweiten Kommunikation, die Folgendes umfasst:
  - Downlink(DL)-Daten mit Endpunkt Mobilseite, eine Angabe einer Uplink(UL)-Ressource und eine Radio-Resource-Control(RRC)-Abbaunachricht, die bewirkt,
  - dass das Benutzergerät (UE) im inaktiven Modus (RRC_INACTIVE) oder im Ruhemodus (RRC_IDLE) bleibt, während es die Downlink-Daten mit Endpunkt Mobilseite empfängt; und Senden - an eine Basisstation (gNB) und dabei im inaktiven Modus oder im Ruhemodus befindlich - von Uplink-Daten mit Ausgangspunkt Mobilseite unter Nutzung der Uplink(UL)-Ressource,
  - wobei der Speicher Computerprogrammanweisungen speichert, die, wenn sie durch den Mikroprozessor ausgeführt werden, das Benutzergerät (UE) dazu konfigurieren, das Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 13 zu implementieren. Bestimmte Aspekte der vorliegenden Offenbarung stellen eine Basisstation (gNB) zur drahtlosen Kommunikation bereit, umfassend:
    - einen Speicher; und einen oder mehrere Prozessoren, die mit dem Speicher gekoppelt sind, wobei der Speicher und der eine oder die mehreren Prozessoren für Folgendes konfiguriert sind:
      - Senden - an ein Benutzergerät (UE) - einer Paging-Kommunikation, während das Benutzergerät (UE) sich in einem inaktiven Modus (RRC_INACTIVE) oder einem Ruhemodus (RRC_IDLE) befindet;
      - Empfangen - von dem Benutzergerät (UE) und wenigstens zum Teil basierend auf dem Senden der Paging-Kommunikation - einer ersten Kommunikation als Teil einer Random-Access-Channel(RACH)-Prozedur; und Senden - an das Benutzergerät (UE) und wenigstens zum Teil basierend auf dem Senden der ersten Kommunikation
        
        - einer zweiten Kommunikation, die Folgendes umfasst: Downlink(DL)-Daten mit Endpunkt Mobilseite, eine Uplink(UL)-Ressource, die das Benutzergerät (UE) nutzen soll, um Uplink-Daten mit Ausgangspunkt Mobilseite zu senden, während es sich im inaktiven Modus oder im Ruhemodus befindet, und eine Radio-Resource-Control(RRC)-Abbaunachricht, die bewirkt, dass das Benutzergerät (UE) die Downlink(DL)-Daten mit Endpunkt Mobilseite empfängt, während es sich im inaktiven Modus (RRC_INACTIVE) oder im Ruhemodus (RRC_IDLE) befindet; und Empfangen - von dem Benutzergerät (UE) und in der Uplink(UL)-Ressource - von Uplink-Daten mit Ausgangspunkt Mobilseite, wobei das Benutzergerät (UE) die Uplink-Daten mit Ausgangspunkt Mobilseite zu senden hat, während es sich im inaktiven Modus oder im Ruhemodus befindet,

Bestimmte Aspekte der vorliegenden Offenbarung stellen ein nichtflüchtiges computerlesbares Medium bereit, das eine oder mehrere Anweisungen für drahtlose Kommunikation speichert, wobei die eine oder mehreren Anweisungen Folgendes umfassen:

eine oder mehrere Anweisungen, die, wenn sie durch einen oder mehrere Prozessoren eines Benutzergeräts (UE) ausgeführt werden, den einen oder die mehreren Prozessoren zu Folgendem veranlassen:
- Empfangen - von einer Basisstation (gNB) - einer Paging-Kommunikation, während das Benutzergerät (UE) sich im inaktiven Modus (RRC_INACTIVE) oder im Ruhemodus (RRC_IDLE) befindet;
- Senden - an die Basisstation (gNB) und wenigstens zum Teil basierend auf dem Empfangen der Paging-Kommunikation - einer ersten Kommunikation als Teil einer Random-Access-Channel(RACH)-Prozedur; und Empfangen - von der Basisstation (gNB) und wenigstens zum Teil basierend auf dem Senden der ersten Kommunikation - einer zweiten Kommunikation, die Folgendes umfasst:
- Downlink(DL)-Daten mit Endpunkt Mobilseite, eine Angabe einer Uplink(UL)-Ressource und eine Radio-Resource-Control(RRC)-Abbaunachricht, die bewirkt,
- dass das Benutzergerät (UE) im inaktiven Modus (RRC_INACTIVE) oder im Ruhemodus (RRC_IDLE) bleibt, während es die Downlink-Daten mit Endpunkt Mobilseite empfängt; und Senden - an die Basisstation (gNB) und dabei im inaktiven Modus (RRC_INACTIVE) oder im Ruhemodus (RRC_IDLE) befindlich - von Uplink(UL)-Daten mit Ausgangspunkt Mobilseite unter Nutzung der Uplink(UL)-Ressource,
- wobei das nichtflüchtige computerlesbare Medium Computerprogrammanweisungen speichert, die, wenn sie durch den Mikroprozessor ausgeführt werden, das Benutzergerät (UE) dazu konfigurieren, das Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 13 zu implementieren.
eine oder mehrere Anweisungen, die, wenn sie durch einen oder mehrere Prozessoren einer Basisstation (gNB) ausgeführt werden, den einen oder die mehreren Prozessoren zu Folgendem veranlassen:
- Senden - an ein Benutzergerät (UE) - einer Paging-Kommunikation, während das Benutzergerät (UE) sich im inaktiven Modus (RRC_INACTIVE) oder im Ruhemodus (RRC_IDLE) befindet;
- Empfangen - von dem Benutzergerät (UE) und wenigstens zum Teil basierend auf dem Senden der Paging-Kommunikation - einer ersten Kommunikation als Teil einer Random-Access-Channel(RACH)-Prozedur; und Senden - an das Benutzergerät (UE) und wenigstens zum Teil basierend auf dem Senden der ersten Kommunikation - einer zweiten Kommunikation, die Folgendes umfasst: Downlink(DL)-Daten mit Endpunkt Mobilseite, eine Uplink(UP)-Ressource, die das Benutzergerät (UE) nutzen soll, um Uplink(UP)-Daten mit Ausgangspunkt Mobilseite zu senden, während es sich im inaktiven Modus (RRC_INACTIVE) oder im Ruhemodus (RRC_IDLE) befindet, und eine Radio-Resource-Control(RRC)-Abbaunachricht, die bewirkt, dass das Benutzergerät (UE) die Downlink(DL)-Daten mit Endpunkt Mobilseite empfängt, während es sich im inaktiven Modus (RRC_INACTIVE) oder im Ruhemodus (RRC_IDLE) befindet, und
- Empfangen - von dem Benutzergerät (UE) und in der Uplink(UL)-Ressource - von Uplink(UL)-Daten mit Ausgangspunkt Mobilseite, wobei das Benutzergerät (UE) die Uplink(UL)-Daten mit Ausgangspunkt Mobilseite senden soll, während es sich im inaktiven Modus (RRC_INACTIVE) oder im Ruhemodus (RRC_IDLE) befindet, wobei das nichtflüchtige computerlesbare Medium Computerprogrammanweisungen speichert, die, wenn sie durch den Mikroprozessor ausgeführt werden, das Benutzergerät (UE) dazu konfigurieren, das Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 13 zu implementieren.

Die Aspekte umfassen allgemein Verfahren, Vorrichtungen, Systeme, computerlesbare Medien und Verarbeitungssysteme, wie hierin im Wesentlichen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben und durch diese veranschaulicht.
Zur Erreichung der vorstehenden und damit zusammenhängenden Ziele umfasst/umfassen der eine oder die mehreren Aspekt(e) die nachfolgend vollständig beschriebenen und insbesondere in den Ansprüchen ausgewiesenen Merkmale. Die folgende Beschreibung und die angefügten Zeichnungen stellen bestimmte veranschaulichende Merkmale des einen oder der mehreren Aspekts/e näher dar. Diese Merkmale zeigen jedoch nur einige der verschiedenen Weisen auf, in denen die Prinzipien verschiedener Aspekte angewendet werden können, und diese Beschreibung soll alle diese Aspekte und ihre Äquivalente umfassen.
Zwar wurde die Erfindung mit Schwerpunkt auf einem Funkzugangsnetz gemäß der 3GPP-Standardfamilie TS 38.211, TS 38.212, TS 38.213, TS 38.300, TS 38.321 und TS 38.331, auch als 5G NR bezeichnet, beschrieben, jedoch kann sie auch in Weiterentwicklungen davon, z. B. dem zukünftigen 6G-Standard, genutzt werden. Auch wurde die Erfindung zwar mit Schwerpunkt auf dem Betriebsmodus RRC_INACTIVE beschrieben, jedoch ist sie nicht darauf beschränkt, sondern kann in allen drahtlosen Systemen genutzt werden, in denen UEs sich zwecks Datenübertragung und -empfang mit einer Netzinfrastruktur verbinden müssen und einen Empfänger deaktivieren, wenn sie nicht aktiv kommunizieren, und die einen Mechanismus bereitstellen, über den kleine Datenmengen ohne vollständiges Verbinden mit der Netzinfrastruktur gesendet werden können. Insbesondere soll jeder in dieser Beschreibung zum Identifizieren einer Komponente oder Vorrichtung verwendete Begriff, wie etwa gNB für eine Basisstation des RAN, die Erfindung nicht auf Standards beschränken, die eben diese Begriff für Komponenten oder Vorrichtungen, welche die gleiche Funktion ausführen, verwenden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 zeigt, dass das Benutzergerät (UE) eine Uplink(UL)-Kleindatenübertragung im Zustand inaktiver Modus (RRC_INACTIVE) sendet, ohne zu RRC_CONNECTED zu wechseln,
2 zeigt, dass Downlink(DL)-Kleindaten für die Basisstation (gNB) verfügbar sind, während das Benutzergerät (UE) sich im inaktiven Modus (RRC_INACTIVE) befindet,
3: das Benutzergerät (UE) wechselt in den Zustand RRC_CONNECTED, um eine Downlink-Datenübertragung von der Basisstation (gNB) zu empfangen,
4 veranschaulicht die Konfiguration einer Random-Access-Channel(RACH)-Ressource pro Synchronisationssignalblock (SSB) durch die Basisstation (gNB),
5 zeigt, dass eine Basisstation (gNB) mehr als eine Random-Access-Channel(RACH)-Ressource pro Synchronisationssignalblock (SSB) konfiguriert,
6 zeigt das vorgesehene Ablaufdiagramm für die Seite des Benutzergeräts (UE),
7 zeigt das vorgesehene Ablaufdiagramm für die Seite der Basisstation (gNB).

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Zum Reduzieren des Signalisierungsaufwands kann die Basisstation (gNB) die Downlink-Übertragung so planen, dass das Benutzergerät (UE) sich dabei nicht im verbundenen Zustand befinden muss. Zu diesem Zweck kann das Benutzergerät (UE) mit der/m vorab definierten Zelle und Strahl, die für die früheren Übertragungen genutzt wurden, geplant werden. Diese Informationen kann das Benutzergerät (UE) entweder in einer eigens vorgesehenen RRC-Nachricht oder einer Paging-Nachricht empfangen.
1 zeigt, dass das Benutzergerät (UE) eine Uplink(UL)-Kleindatenübertragung im Zustand inaktiver Modus (RRC_INACTIVE) sendet, ohne zu RRC_CONNECTED zu wechseln.
In 5G wurde ein neuer RRC-Status mit der Bezeichnung „RRC Inactive“ eingeführt, um die Latenz zu minimieren sowie die Signalisierungslast zu reduzieren. Übergänge von RRC Inactive zu Connected erfolgen sehr rasch, da der Benutzergerät(UE)-Kontext an der Basisstation (gNB) und am Benutzergerät (UE) gespeichert wird. Die NG-Signalisierung zwischen der Basisstation (gNB) und der AMF bleibt bestehen; GTP-U zwischen der Basisstation (gNB) und der UPF bleibt ebenfalls bestehen. Das Benutzergerät (UE) kann den Übergang aus dem Zustand RRC_Connected in den Zustand RRC_Inactive unter Verwendung der RRC-Prozedur Release with Suspend vornehmen. In der RRC-Abbaunachricht gibt es einen Suspend-config-Parameter, der dem Benutzergerät (UE) Informationen (RNA-Aktualisierung, Paging-Zyklus usw.) bereitstellt.
Da die NG-Signalisierung zwischen der AMF und der Basisstation (gNB) nach wie vor besteht, kann die AMF mittels „Initial UE Context Setup Request or Modification Request“ ein Bereitstellen von Benutzergerät(UE)-Zustandsinformationen von der Basisstation (gNB) anfordern oder die Basisstation (gNB) kann der AMF nachfolgend mittels „RRC Inactive Transition Report“ eine Aktualisierung bereitstellen. Dies würde der AMF helfen, ihren Überwachungszeitgeber zum Erhalten einer Antwort auf die DL-Benachrichtigung zu konfigurieren.
Die Basisstation (gNB) stellt eine vollständige (40 Bits) und eine kurze (24 Bits) I-RNTI (Inactive Radio Network Temporary Identity) bereit. Die Basisstation (gNB) verwendet während der RRC-Paging-Nachricht die vollständige I-RNTI. Das Benutzergerät (UE) kann abhängig von der Abdeckung entweder die kurze oder die vollständige verwenden; ein Benutzergerät (UE) am Zellenrand mit geringer Abdeckung kann die kurze I-RNTI verwenden, die RRC-Wiederaufnahmeanforderung kann im Zuge von RACH als msg3 gesendet werden, das heißt, sie kann nicht segmentiert werden und verwendet einen einzigen Transportblock. Die Nachrichtenlänge ist im Vergleich zur RRC-Wiederaufnahmeanforderung 1 (vollständige I-RNTI) relativ kurz. Falls die Basisstation (gNB) eine einteilige Downlink(DL)-Datenübertragung angibt, führt das Benutzergerät (UE) die Uplink(UL)-Datenübertragung nach dem Empfangen der Downlink(DL)-Daten durch. Zum Reduzieren von Signalisierungsaufwand und Latenz hat 3GPP TS 38.331 Release 17 die Unterstützung von SDT mit Ausgangspunkt Mobilseite im Modus RRC Inactive eingeführt. Ein vereinfachtes schematisches Ablaufdiagramm der SDT in diesem Fall ist in 1 gezeigt.
5G NR-Systemarchitektur und -Protokollstapel
3GPP arbeitet am nächsten Release für die 5. und 6. Generation der Mobilfunktechnologie, vereinfacht 5G oder 6G genannt, der die Entwicklung einer neuen Funkzugangstechnologie (NR), die bei Frequenzen im Bereich bis zu 100 GHz arbeitet, umfasst. Die erste Version des 5G-Standards wurde Ende 2017 fertiggestellt, was ein Weitergehen zu 5G NR-konformen Tests und kommerziellen Einsätzen von Smartphones erlaubt.
In den aktuellen Fassungen von 3GPP TS 38.331 ist keine Kleindatenübertragung mit Endpunkt Mobilseite im Modus RRC_INACTIVE vorgesehen und jede Datenübertragung mit Endpunkt Mobilseite erfordert es, dass das UE in den vollständig verbundenen Zustand, d. h. RRC_CONNECTED, übergeht.
Die Gesamtsystemarchitektur geht unter anderem von einem NG-RAN (Next Generation Radio Access Network) aus, das Basisstationen (gNBs) umfasst, welche die NG-Funkzugangs-Benutzerebene (SDAP/PDCP/RLC/MAC/PHY) und die Protokollendpunkte der Steuerungsebene (RRC) für das Benutzergerät (UE) bereitstellen. Die Basisstationen (gNBs) sind über die Xn-Schnittstelle miteinander verbunden. Die Basisstationen (gNBs) sind außerdem über die Next-Generation(NG)-Schnittstelle mit dem NGC (Next Generation Core) verbunden, konkreter mit der AMF (Access and Mobility Management Function), z. B. einer bestimmten Kerneinheit, welche die AMF durchführt, über die NG-C-Schnittstelle, und mit der UPF (User Plane Function), z. B. einer bestimmten Kerneinheit, welche die UPF durchführt, über die NG-U-Schnittstelle. Die NG-RAN-Architektur ist in 3GPP TS 38.300 v16.0.0, Abschnitt 4 beschrieben.
Der Benutzerebenen-Protokollstapel für NR, siehe 3GPP TS 38.300, Abschnitt 4.4.1, umfasst die Teilschichten PDCP (Packet Data Convergence Protocol, siehe Abschnitt 6.4 von TS 38.300), RLC (Radio Link Control, siehe Abschnitt 6.3 von TS 38.300) und Medium Access Control (MAC, siehe Abschnitt 6.2 von TS 38.300), die auf der Netzseite in der Basisstation (gNB) ihren Endpunkt haben. Außerdem wird eine neue Access-Stratum(AS)-Teilschicht (SDAP - Service Data Adaptation Protocol) oberhalb von PDCP eingeführt, Unterabschnitt 6.5 von 3GPP TS 38.300. Ein Steuerungsebenen-Protokollstapel ist für NR ebenfalls definiert, beispielsweise TS 38.300, Abschnitt 4.4.2. Eine Übersicht der Schicht 2-Funktionen findet sich in Unterabschnitt 6 von TS 38.300. Die Funktionen der RRC-Schicht sind in Unterabschnitt 7 von TS 38.300 aufgelistet.
Die Medium-Access-Control-Schicht übernimmt das Multiplexing logischer Kanäle sowie die Planung und mit der Planung zusammenhängende Funktionen, darunter das Handling unterschiedlicher Numerologien.
Die physikalische Schicht (PHY) ist beispielsweise für das Codieren, die PHY-HARQ-Verarbeitung, Modulation, Mehrantennenverarbeitung und Zuordnung des Signals zu den passenden physikalischen Zeit/Frequenz-Ressourcen zuständig. Sie übernimmt auch das Zuordnen von Transportkanälen zu physikalischen Kanälen. Die physikalische Schicht stellt der MAC-Schicht Dienste in Form von Transportkanälen bereit. Ein physikalischer Kanal entspricht dem Satz von Zeit/Frequenz-Ressourcen, der für die Übertragung eines bestimmten Transportkanals verwendet wird, und jeder Transportkanal ist einem entsprechenden physikalischen Kanal zugeordnet. Die physikalischen Kanäle sind beispielsweise PRACH (Physical Random Access Channel), PUSCH (Physical Uplink Shared Channel) und PUCCH (Physical Uplink Control Channel) für den Uplink und PDSCH (Physical Downlink Shared Channel), PDCCH (Physical Downlink Control Channel) und PBCH (Physical Broadcast Channel) für den Downlink.
Zu den Anwendungsfällen/Einsatzszenarien für NR könnten enhanced Mobile Broadband (eMBB), Ultra-Reliable Low-Latency Communications (URLLC) und massive Machine Type Communication (mMTC) gehören, die unterschiedliche Anforderungen im Hinblick auf Datenraten, Latenz und Abdeckung aufweisen. Beispielsweise wird erwartet, dass eMBB Spitzendatenraten (20 Gbps für den Downlink und 10 Gbps für den Uplink) und vom Benutzer erlebte Datenraten in der Größenordnung des Dreifachen der von IMT-Advanced angebotenen unterstützt. Im Fall von URLLC betreffen die strengeren Anforderungen hingegen eine ultraniedrige Latenz (0,5 ms für den Uplink (UL) und den Downlink (DL), jeweils für die Latenz der Benutzerebene) und hohe Zuverlässigkeit (1-1 O5 innerhalb 1 ms). Schließlich kann mMTC vorzugsweise eine hohe Verbindungsdichte (1.000.000 Geräte/km² in einer urbanen Umgebung), eine hohe Abdeckung in rauen Umgebungen und eine extrem langlebige Batterie für kostengünstige Vorrichtungen (15 Jahre) erfordern.
Daher funktioniert die OFDM-Numerologie, z. B. Unterträgerabstand, OFDM-Symboldauer, Dauer des zyklischen Präfixes (engl. Cyclic Prefix- CP), Anzahl an Symbolen pro Planungsintervall, die für einen Anwendungsfall geeignet ist, für einen anderen möglicherweise nicht gut. Beispielsweise können Dienste mit niedriger Latenz vorzugsweise eine kürzere Symboldauer und somit einen größeren Unterträgerabstand und/oder weniger Symbole pro Planungsintervall (auch TTI genannt) erfordern als ein mMTC-Dienst. Außerdem können Einsatzszenarien mit großen Kanalverzögerungsspannen vorzugsweise eine längere CP-Dauer erfordern als Szenarien mit kurzen Verzögerungsspannen. Der Unterträgerabstand sollte entsprechend optimiert werden, um einen ähnlichen CP-Aufwand beizubehalten. NR kann mehr als einen Unterträgerabstandswert unterstützen. Entsprechend wird nun auf Unterträgerabstände von 15 kHz, 30 kHz und 60 kHz eingegangen. Die Symboldauer T_u und der Unterträgerabstand A_f stehen über die Formel A_f = 1 / T_u direkt miteinander im Zusammenhang. Ähnlich wie in LTE-Systemen kann der Begriff „Ressourcenelement“ verwendet werden, um eine kleinste Ressourceneinheit zu bezeichnen, die aus einem Unterträger für die Länge eines OFDM/SC-FDMA-Symbols gebildet ist.
In dem neuen Funksystem 5G NR ist für jede(n) Numerologie und Träger ein Ressourcengitter aus Unterträgern und OFDM-Symbolen jeweils für den Uplink (UL) und den Downlink (DL) definiert. Jedes Element in dem Ressourcengitter wird als Ressourcenelement bezeichnet und basierend auf dem Frequenzindex in der Frequenzdomäne und der Symbolposition in der Zeitdomäne identifiziert (siehe 3GPP TS 38.211 v16.0.0, z. B. Abschnitt 4). Beispielsweise sind Downlink(DL)- und Uplink(UL)-Übertragungen in Frames von 10 ms Dauer organisiert, wobei jeder Frame aus zehn Subframes von jeweils 1 ms Dauer besteht. In 5G NR-Implementierungen hängt die Anzahl aufeinanderfolgender OFDM-Symbole pro Subframe von der Konfiguration des Unterträgerabstands ab. Beispielsweise hat bei einem Unterträgerabstand von 15 kHz ein Subframe 14 OFDM-Symbole, ähnlich einer LTE-konformen Implementierung, es ist also von einem normalen zyklischen Präfix auszugehen. Bei einem Unterträgerabstand von 30 kHz weist ein Subframe hingegen zwei Schlitze auf, wobei jeder Schlitz 14 OFDM-Symbole umfasst.
Radio Resource Control (RRC)
Das Radio-Resource-Control(RRC)-Protokoll wird an der Luftschnittstelle verwendet. Zu den wichtigsten Funktionen des RRC-Protokolls gehören Verbindungsaufbau- und -abbaufunktionen, die netzweite Übermittlung von Systeminformationen, der/die Aufbau, Rekonfiguration und Abbau von Funkträgern, RRC-Verbindungsmobilitätsprozeduren, Paging-Benachrichtigung und -abbau sowie die Regelung der Außenschleifenleistung. Mittels der Signalisierungsfunktionen konfiguriert RRC die Benutzer- und die Steuerungsebene gemäß dem Netzstatus und erlaubt das Implementieren von Strategien des Funkressourcenmanagements (engl. Radio Resource Management).
Die RRC-Dienste und -Funktionen

• Zu den hauptsächlichen Diensten und Funktionen der RRC-Teilschicht gehören:
- • Netzweite Übermittlung von Systeminformationen bezüglich AS und NAS
- • Paging, initiiert durch 5GC oder NG-RAN
- • Aufbau, Aufrechterhaltung und Abbau einer RRC-Verbindung zwischen dem Benutzergerät (UE) und NG-RAN einschließlich
- • Hinzufügung, Modifikation und Abbau von Trägerbündelung
- • Hinzufügung, Modifikation und Abbau von dualer Konnektivität in NR oder zwischen E-UTRA und NR
- • Sicherheitsfunktionen einschließlich Schlüsselmanagement
- • Aufbau, Konfiguration, Aufrechterhaltung und Abbau von Signalisierungsfunkträgern (engl. Signalling Radio Bearers - SRBs) und Datenfunkträgern (engl. Data Radio Bearers - DRBs)
- • Mobilitätsfunktionen einschließlich:
- • Übergabe und Kontextübertragung
- • UE-Zellenauswahl und -neuauswahl und Steuerung der Zellenauswahl und - neuauswahl
- • RAT-übergreifende Mobilität
- • QoS-Management-Funktionen
- • Berichterstattung über UE-Messungen und Steuerung der Berichterstattung
- • Erkennung von Funkverbindungsausfällen und Wiederherstellung
- • Übertragung von NAS-Nachrichten an/von NAS von/an UE

Der Betrieb von RRC wird durch einen Zustandsautomaten gelenkt, der bestimmte spezifische Zustände definiert, in denen ein UE sich befinden kann. Den verschiedenen RRC-Zuständen in diesem Zustandsautomaten sind verschiedene Mengen an Funkressourcen zugeordnet und diese sind die Ressourcen, die das UE nutzen kann, wenn es sich in einem bestimmten spezifischen Zustand befindet.
Die RRC-Zustände in 5G New Radio (5G NR)
Neben den Zuständen RRC Connected und RRC IDLE hat 5G NR einen neuen RRC-Zustand eingeführt, der als Zustand RRC Inactive bezeichnet wird.

NR-RRC CONNECTED
NR-RRC INACTIVE
NR-RRC IDLE

Wenn das Benutzergerät (UE) eingeschaltet wird, befindet es sich im nicht verbundenen Modus/Ruhemodus; es kann per Erstanbindung oder per Verbindungsaufbau zu RRC Connected wechseln. Wenn es kurzzeitig keine Aktivität seitens des Benutzergeräts (UE) gibt, kann es seine Sitzung aussetzen, indem es zu RRC Inactive wechselt, und seine Sitzung wieder aufnehmen, indem es in den Modus RRC Connected wechselt.
Ein UE kann aus dem Zustand RRC Connected oder RRC Inactive in den Modus RRC Idle wechseln.
Gemäß Spezifikation 38.300, Abschnitt 7.2, unterstützt RRC die folgenden Zustände, die wie folgt charakterisiert werden können.
Betrieb im Modus RRC Idle:

• PLMN-Auswahl
• Netzweite Übermittlung von Systeminformationen
• Zellenneuauswahl-Mobilität
• Paging für Daten mit Endpunkt Mobilseite wird durch 5GC initiiert
• Paging für Datenbereich mit Endpunkt Mobilseite wird durch 5GC gemanagt
• DRX für CN-Paging durch NAS konfiguriert

Betrieb im Modus RRC Inactive:

• Netzweite Übermittlung von Systeminformationen
• Zellenneuauswahl-Mobilität
• Paging wird durch NG-RAN initiiert (RAN-Paging)
• RAN-basierter Benachrichtigungsbereich (engl. RAN-based Notification Area - RNA) wird durch NG-RAN gemanagt
• DRX für RAN-Paging durch NG-RAN konfiguriert
• Verbindung 5GC - NG-RAN (sowohl Steuerungs- als auch Benutzerebene) wird für UE aufgebaut
• Der AS-Kontext des UE wird im NG-RAN und im UE gespeichert.
• NG-RAN kennt den RNA, zu dem das UE gehört

Betrieb im Modus RRC Connected:

• Verbindung 5GC - NG-RAN (sowohl Steuerungs- als auch Benutzerebene) wird für UE aufgebaut
• Der AS-Kontext des UE wird im NG-RAN und im UE gespeichert.
• NG-RAN kennt die Zelle, zu dem das UE gehört
• Übertragung von Unicast-Daten an das/vom UE
• Netzgesteuerte Mobilität einschließlich Messungen

Die RRC-Zustände sind eine Lösung für Systemzugang, Energieeinsparung und Mobilitätsoptimierung. 5G muss eMBB-, URLLC- und Massive IoT-Dienste bei gleichen/m Kosten und Energieaufwand pro Tag pro Gebiet unterstützen.
Der 5G-Systemzugang und die angeforderten Dienste weisen unterschiedliche Eigenschaften auf. Die Steuerung der Konnektivität für zukünftige Dienste muss flexibel und programmierbar sein. Um diesen verschiedenen Diensteigenschaften gerecht zu werden, ist ein neues RRC-Zustandsmodell erforderlich.
Zur Unterstützung von URLLC-Diensten, die kleine Pakete, die ultraniedrige Latenz erfordern, senden, und/oder von Massive loT mit hoher Zuverlässigkeit wachen Vorrichtungen selten aus dem Energiesparmodus auf, um eine kleine Nutzdatenmenge zu senden und zu empfangen.
Die Vorrichtungen müssen in einem Zustand geringer Aktivität verbleiben und sporadisch Uplink(UL)-Daten und/oder Statusmeldungen mit einer kleinen Nutzdatenmenge an das Netz senden.
Die Vorrichtungen benötigen eine periodische und/oder sporadische Downlink(DL)-Übertragung kleiner Pakete.
Wenn das Benutzergerät (UE) sich im verbundenen Zustand befindet, sendet es sporadisch Uplink(UL)-Daten und/oder Statusmeldungen mit einer kleinen Nutzdatenmenge an das Netz.
Smartphones und Verbrauchervorrichtungen mit eMBB-Benutzergeräten (UE) weisen periodische und/oder sporadische Uplink(UL)- und/oder Downlink(DL)-Übertragungen kleiner Pakete und extreme Datenraten auf.
Funktionsaufteilung zwischen NG-RAN und 5GC in 5G NR
Es gibt eine Funktionsaufteilung zwischen NG-RAN und 5GC. Der logische Knoten eines NG-RAN ist eine gNB oder eine ng-eNB. Der 5GC weist die logischen Knoten AMF, UPF und SMF auf.
Bei der gNB und ng-eNB sind insbesondere die folgenden Hauptfunktionen angesiedelt:

• Funktionen für das Funkressourcenmanagement, wie etwa Radio Bearer Control, Radio Admission Control, Connection Mobility Control, dynamische Zuweisung von Ressourcen an UEs sowohl im Uplink als auch im Downlink (Planung);
• IP-Header-Komprimierung, Verschlüsselung und Integritätsschutz von Daten;
• Auswahl einer AMF bei UE-Anbindung, wenn anhand der durch das UE bereitgestellten Informationen kein Routing zu einer AMF bestimmt werden kann;
• Routing von Daten der Benutzerebene zu (einer) UPF(s);
• Routing von Informationen der Steuerungsebene zur AMF;
• Verbindungsaufbau und -abbau;
• Planung und Übertragung von Paging-Nachrichten;
• Planung und Übertragung von systemweit übermittelten Informationen (mit Ausgangspunkt AMF oder OAM);
• Konfiguration von Messungen und Messberichterstattung für Mobilität und Planung;
• Die Transportebene betreffende Paketmarkierung im Uplink;
• Sitzungsmanagement;
• Unterstützung von Netz-Slicing;
• CoS-Flow-Management und Zuordnung zu Datenfunkträgern;
• Unterstützung von UEs im Zustand RRC_INACTIVE;
• Verteilungsfunktion für NAS-Nachrichten;
• Gemeinsame Nutzung des Funkzugangsnetzes;
• Duale Konnektivität;
• Enges Zusammenspiel zwischen NR und E-UTRA.

In der Access and Mobility Management Function (AMF) sind die folgenden Hauptfunktionen angesiedelt: - Non-Access-Stratum(NAS)-Signalisierungsendpunkt;

◯ Sicherheit der NAS-Signalisierung;
◯ Access-Stratum(AS)-Sicherheitssteuerung;
◯ Kernnetz(CN)-übergreifende Knotensignalisierung für Mobilität zwischen 3GPP-Zugangsnetzen;
◯ Erreichbarkeit des UE im Ruhezustand (einschließlich Steuerung und Ausführung von Paging-Neuübertragung);
◯ Registrierungsbereichsmanagement;
◯ Unterstützung systeminterner und systemübergreifender Mobilität;
◯ Zugangsauthentifizierung;
◯ Zugangsgenehmigung einschließlich Prüfung von Roaming-Rechten;
◯ Mobilitätsmanagementsteuerung (Abonnement und Richtlinien);
◯ Unterstützung von Netz-Slicing;
◯ Auswahl der Session Management Function (SMF).

Ferner sind in der User Plane Function (UPF) die folgenden Hauptfunktionen angesiedelt:

◯ Ankerpunkt für RAT-interne/übergreifende Mobilität (sofern zutreffend);
◯ Externer PDU-Sitzungspunkt der Verbindung zum Datennetz;
◯ Paket-Routing & -weiterleitung;
◯ Paketinspektion und auf die Benutzerebene entfallender Teil der Durchsetzung von Richtlinienregeln;
◯ Berichterstattung über die Verkehrsnutzung;
◯ Uplink-Klassifizierer zum Unterstützen des Routings von Verkehrsströmen zu einem Datennetz;
◯ Verzweigungspunkt zum Unterstützen von Multihomed-PDU-Sitzungen;
◯ QoS-Handling für die Benutzerebene, z. B. Paketfilterung, Gating, Durchsetzung von UL/DL-Raten;
◯ Verifizierung des Uplink-Verkehrs (Zuordnung von SDF zu QoS-Flow);
◯ Puffern von Downlink-Paketen und Auslösen von Benachrichtigungen über Downlink-Daten.

Schließlich sind in der Session Management Function (SMF) die folgenden Hauptfunktionen angesiedelt:

◯ Sitzungsmanagement;
◯ Zuweisung und Management von IP-Adressen von UE;
◯ Auswahl und Steuerung der UP-Funktion;
◯ Konfiguriert die Verkehrslenkung in der User Plane Function (UPF), um den Verkehr an das korrekte Ziel zu leiten;
◯ Auf die Steuerung entfallender Teil von Richtliniendurchsetzung und QoS;
◯ Benachrichtigung über Downlink-Daten. RRC-Verbindungsaufbau und - Rekonfigurationsprozeduren

2 zeigt, dass Downlink(DL)-Kleindaten für die Basisstation (gNB) verfügbar sind, während das Benutzergerät (UE) sich im inaktiven Modus (RRC_INACTIVE) befindet, Das heißt, dass das Benutzergerät (UE) sich im inaktiven Modus (RRC_INACTIVE) befindet und auf der Seite der Basisstation (gNB) Downlink(DL)-Daten verfügbar sind. In dem Status ist die Definition des Benutzergeräts (UE) nicht festgeschrieben.
Wie bereits erwähnt, ist RRC ein(e) auf einer höheren Schicht angesiedelte(s) Signalisierung(sprotokoll), die/das zur Konfiguration von Benutzergerät (UE) und Basisstation (gNB) verwendet wird. Insbesondere beinhaltet dieser Übergang, dass die AMF die Kontextdaten des Benutzergeräts (UE) vorbereitet (einschließlich z. B. PDU-Sitzungskontext, Sicherheitsschlüssel, Funkfähigkeit des Benutzergeräts (UE) und Sicherheitsfähigkeiten des Benutzergeräts (UE) usw.) und sie mit INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST an die Basisstation (gNB) sendet. Dann aktiviert die Basisstation (gNB) die AS-Sicherheit mit dem UE, was dadurch erfolgt, dass die Basisstation (gNB) eine SecurityModeCommand-Nachricht an das UE sendet und das UE der Basisstation (gNB) mit der SecurityModeComplete-Nachricht antwortet.
Danach führt die Basisstation (gNB) die Rekonfiguration zum Aufbauen des Signalisierungsfunkträgers 2, SRB2, und des/der Datenfunkträger(s) durch, indem sie die RRCReconfiguration-Nachricht an das Benutzergerät (UE) sendet und als Antwort durch die Basisstation (gNB) RRCReconfigurationComplete von dem Benutzergerät (UE) empfangen wird. Für eine reine Signalisierungsverbindung entfallen die mit der RRC-Rekonfiguration zusammenhängenden Schritte, da kein(e) SRB2 und DRBs aufgebaut werden. Schließlich informiert die Basisstation (gNB) die AMF mit INITIAL CONTEXT SETUP RESPONSE, dass die Aufbauprozedur abgeschlossen ist.
In der vorliegenden Offenbarung wird somit eine Einheit (beispielsweise AMF, SMF usw.) eines Kerns der fünften Generation (engl. 5th Generation Core -5GC) bereitgestellt, die Folgendes umfasst: eine Steuerungsschaltung, die bei Betrieb eine Verbindung der nächsten Generation (engl. Next Generation - NG) mit einer Basisstation (gNB) aufbaut, und einen Sender, der bei Betrieb eine Initial-Context-Setup-Nachricht über die NG-Verbindung an die Basisstation (gNB) sendet, um den Aufbau eines Signalisierungsfunkträgers zwischen der Basisstation (gNB) und einem Benutzergerät (UE) zu bewirken. Insbesondere sendet die Basisstation (gNB) eine Radio-Resource-Control(RRC)-Signalisierung, die ein die Ressourcenzuweisungskonfiguration betreffendes Informationselement enthält, über den Signalisierungsfunkträger an das UE. Das UE führt dann basierend auf der Ressourcenzuweisungskonfiguration eine Uplink-Übertragung oder einen Downlink-Empfang durch.
Aus der Perspektive der physikalischen Schicht kann die Zuverlässigkeit auf mehrere mögliche Weisen verbessert werden. Der aktuelle Spielraum zum Verbessern der Zuverlässigkeit beinhaltet ein Definieren separater CQI-Tabellen für URLLC, kompaktere DCI-Formate, eine Wiederholung des PDCCH usw. Der Spielraum kann sich jedoch zum Erreichen von Ultrazuverlässigkeit im Zuge der Stabilisierung und Weiterentwicklung von NR erweitern (für NR URLLC-Schlüsselanforderungen). Zu konkreten Anwendungsfällen von NR URLLC in Rel. 15 gehören erweiterte Realität/virtuelle Realität (engl. Augmented Reality/Virtual Reality - AR/VR), E-Gesundheit (engl. eHealth), E-Sicherheit (engl. eSafety) und geschäftskritische Anwendungen.
Darüber hinaus zielen durch NR URLLC angestrebte Technologieverbesserungen auf eine Verbesserung von Latenz und Zuverlässigkeit ab. Zu den Technologieverbesserungen zur Latenzverbesserung gehören ein(e) konfigurierbare Numerologie, nicht schlitzbasierte Planung mit flexibler Zuordnung, zuteilungsfreier Uplink (mit konfigurierter Zuteilung), Wiederholung für Datenkanäle auf Schlitzebene und Downlink-Präemption. Präemption bedeutet, dass eine Übertragung, für die bereits Ressourcen zugewiesen wurden, gestoppt wird und die bereits zugewiesenen Ressourcen für eine andere Übertragung genutzt werden, die später angefordert wurde, aber eine niedrigere Latenz/höhere Prioritätsanforderungen aufweist. Entsprechend wird die bereits gewährte Übertragung durch eine spätere Übertragung vorübergehend unterbrochen. Präemption ist unabhängig von der konkreten Dienstart anwendbar. Beispielsweise kann eine Übertragung für einen Diensttyp A (URLLC) durch eine Übertragung für einen Diensttyp B (wie etwa eMBB) vorübergehend unterbrochen werden. Zu den Technologieverbesserungen in Bezug auf eine Verbesserung der Zuverlässigkeit gehören eigens vorgesehene CQI/MCS-Tabellen für die Soll-BLER von 1E-5.
Der Anwendungsfall von mMTC (massive Machine Type Communication) ist durch eine sehr große Anzahl verbundener Vorrichtungen gekennzeichnet, die typischerweise ein relativ geringes Volumen an verzögerungsfreien sensiblen Daten senden. Die Vorrichtungen müssen kostengünstig sein und eine sehr lange Batterielebensdauer aufweisen. Aus der NR-Perspektive ist die Nutzung sehr schmaler Bandbreitenteile eine mögliche Lösung, damit aus der UE-Perspektive eine Energieeinsparung gegeben ist und eine lange Batterielebensdauer ermöglicht wird.
Wie oben erwähnt, wird erwartet, dass der Spielraum bezüglich der Zuverlässigkeit sich in NR erweitert. Eine Schlüsselanforderung für alle Fälle, die insbesondere für URLLC und mMTC notwendig ist, ist eine hohe Zuverlässigkeit oder Ultrazuverlässigkeit. Es können mehrere Mechanismen in Betracht gezogen werden, um die Zuverlässigkeit aus der Perspektive von Funk und Netz zu verbessern. Im Allgemeinen gibt es einige potenzielle Schlüsselbereiche, die dazu beitragen können, die Zuverlässigkeit zu verbessern. Zu diesen Bereichen gehören kompakte Steuerungskanalinformationen, die Wiederholung von Daten-/Steuerungskanälen und Diversität in Bezug auf die Frequenz-, Zeit- und/oder räumliche Domäne. Diese Bereiche sind für die Zuverlässigkeit im Allgemeinen anwendbar, unabhängig von konkreten Kommunikationsszenarien.
Für NR URLLC wurden weitere Anwendungsfälle mit strengeren Anforderungen identifiziert, wie etwa Fabrikautomatisierung, Transportindustrie und Verteilung von elektrischer Energie, einschließlich Fabrikautomatisierung, Transportindustrie und Verteilung von elektrischer Energie. Die strengeren Anforderungen sind höhere Zuverlässigkeit (bis Niveau 106), höhere Verfügbarkeit, Paketgrößen bis zu 256 Bytes, Zeitsynchronisation bis in die Größenordnung von wenigen ps, wobei der Wert abhängig vom Frequenzbereich eine oder wenige ps betragen kann, und kurze Latenz in der Größenordnung von 0,5 bis 1 ms, insbesondere eine Soll-Latenz der Benutzerebene von 0,5 ms, abhängig von den Anwendungsfällen.
Darüber hinaus wurden für NR URLLC mehrere Technologieverbesserungen aus der Perspektive der physikalischen Schicht identifiziert. Dazu gehören Verbesserungen des PDCCH (Physical Downlink Control Channel) bezüglich kompakter DCI, PDCCH-Wiederholung und verstärkter PDCCH-Überwachung. Darüber hinaus stehen Verbesserungen bei den UCI (Uplink Control Information) mit einer verbesserten HARQ (Hybrid Automatic Repeat Request) und Verbesserungen des CSI-Feedbacks im Zusammenhang. Außerdem wurden PUSCH-Verbesserungen bezüglich Mini-Slot-Level-Hopping und Verbesserungen bei der Neuübertragung/Wiederholung identifiziert. Der Begriff „Mini-Slot“ bezeichnet ein Übertragungszeitintervall (engl. Transmission Time Interval - TTI), das eine kleinere Anzahl an Symbolen als ein Schlitz umfasst (wobei ein Schlitz vierzehn Symbole umfasst).
QoS-Steuerung
Das Quality-of-Service(QoS)-Modell von 5G basiert auf QoS-Flows und unterstützt sowohl QoS-Flows, die eine garantierte Flow-Bitrate erfordern (engl. GBR QoS Flows) als auch QoS-Flows, die keine garantierte Flow-Bitrate erfordern (engl. Non-GBR QoS Flows). Auf NAS-Ebene ist der QoS-Flow somit die feinste Granularität der QoS-Differenzierung in einer PDU-Sitzung. Ein QoS-Flow wird innerhalb einer PDU-Sitzung durch eine QoS-Flow-ID (QFI) identifiziert, die in einem Verkapselungs-Header über die NG-U-Schnittstelle übertragen wird.
Für jedes UE baut der 5GC eine oder mehrere PDU-Sitzungen auf. Für jedes UE baut das NG-RAN wenigstens einen Datenfunkträger (DRB) zusammen mit der PDU-Sitzung auf und (ein) zusätzliche(r) DRB(s) für (einen) QoS-Flow(s) dieser PDU-Sitzung können nachfolgend konfiguriert werden (wann dies erfolgt, ist Sache des NG-RAN). Das NG-RAN ordnet Pakete, die zu verschiedenen PDU-Sitzungen gehören, verschiedenen DRBs zu. Paketfilter auf NAS-Ebene im UE und im 5GC ordnen UL- und DL-Pakete QoS-Flows zu, wohingegen Zuordnungsregeln auf AS-Ebene im UE und im NG-RAN UL- und DL-QoS-Flows DRBs zuordnen.
TS 23.501 v16.3.0, Abschnitt 4.2.3 veranschaulicht eine Non-Roaming-Referenzarchitektur von 5G NR. Eine Anwendungsfunktion (engl. Application Function - AF), z. B. ein externer Anwendungsserver, bei dem 5G-Dienste angesiedelt sind, als Beispiel. Eine Interaktion mit dem 3GPP-Kernnetz, um Dienste bereitzustellen, beispielsweise zum Unterstützen der Beeinflussung des Verkehrsroutings durch Anwendungen, Zugreifen auf die Network Exposure Function (NEF) oder Interagieren mit dem Richtlinienrahmen zur Richtliniensteuerung (siehe Policy Control Function - PCF), z. B. QoS-Steuerung. Basierend auf dem Betreibereinsatz kann es Anwendungsfunktionen, die durch den Betreiber als vertrauenswürdig angesehen werden, erlaubt sein, direkt mit relevanten Netzfunktionen zu interagieren. Anwendungsfunktionen, denen es durch den Betreiber nicht erlaubt ist, direkt auf die Netzfunktionen zuzugreifen, nutzen den externen Expositionsrahmen über die NEF, um mit relevanten Netzfunktionen zu interagieren.
Die Funktionseinheiten der 5G-Architektur, nämlich Network Slice Selection Function (NSSF), Network Repository Function (NRF), Unified Data Management (UDM), Authentication Server Function (AUSF), Access and Mobility Management Function (AMF), Session Management Function (SMF) und Data Network (DN), z. B. Betreiberdienste, Internetzugang oder Dienste Dritter, sind gut bekannt. Alle oder ein Teil der Kernnetzfunktionen und der Anwendungsdienste können/kann in Cloud-Computing-Umgebungen eingesetzt und ausgeführt werden.
In der vorliegenden Offenbarung wird somit ein Anwendungsserver (beispielsweise AF der 5G-Architektur) bereitgestellt, der Folgendes umfasst: einen Sender, der bei Betrieb eine Anforderung, die eine QoS-Anforderung für einen URLLC-, eMBB- und/oder mMTC-Diensten enthält, an wenigstens eine der Funktionen (beispielsweise NEF, AMF, SMF, PCF.UPF usw.) des 5GC sendet, um eine PDU-Sitzung einschließlich eines Funkträgers zwischen einer gNodeB und einem UE gemäß der QoS-Anforderung aufzubauen, und eine Steuerungsschaltung, die bei Betrieb die Dienste unter Nutzung der aufgebauten PDU-Sitzung durchführt.
Random-Access-Prozedur
Ähnlich wie bei LTE stellt 5G NR eine Random-Access-Channel(RACH)-Prozedur (oder vereinfacht Random-Access-Prozedur) bereit. Beispielsweise kann die RACH-Prozedur durch das UE zum Zugang zu einer Zelle, die es gefunden hat, genutzt werden. Die RACH-Prozedur kann auch in anderen Kontexten im Rahmen von NR genutzt werden, zum Beispiel:

• zur Übergabe, wenn eine Synchronisation mit einer neuen Zelle erfolgen soll;
• zur Wiederherstellung der Uplink-Synchronisation mit der aktuellen Zelle, wenn die Synchronisation aufgrund eines zu langen Zeitraums ohne Uplink-Übertragung von der Vorrichtung verloren gegangen ist;
• zur Anforderung einer Uplink-Planung, wenn keine eigens vorgesehene Planungsanforderungsressource für die Vorrichtung konfiguriert wurde.

Es gibt zahlreiche Ereignisse, die das UE dazu veranlassen können, eine Random-Access-Prozedur durchzuführen, wie in 3GPP TS 38.300, v16.0.0, Abschnitt 9.2.6 beschrieben.
Ein mobiles Endgerät kann für eine Uplink-Übertragung geplant werden, wenn seine Uplink-Übertragung zeitsynchronisiert ist. Daher spielt die Random-Access-Channel(RACH)-Prozedur eine Rolle als Schnittstelle zwischen nicht synchronisierten mobilen Endgeräten (UEs) und der orthogonalen Übertragung des Uplink-Funkzugangs. Beispielsweise wird Random Access dazu verwendet, eine Uplink-Zeitsynchronisation für ein Benutzergerät zu erreichen, das seine Uplink-Synchronisation entweder noch nicht erlangt oder verloren hat. Sobald ein Benutzergerät die Uplink-Synchronisation erreicht hat, kann die Basisstation Uplink-Übertragungsressourcen für dieses planen. Ein für Random Access relevantes Szenario ist es, dass ein Benutzergerät im Zustand RRC_CONNECTED, das von seiner aktuellen versorgenden Zelle zu einer neuen Zielzelle wechselt, die Random-Access-Prozedur durchführt, um eine Uplink-Zeitsynchronisation in der Zielzelle zu erreichen.
Es kann zwei Arten der Random-Access-Prozedur geben, die es erlauben, dass der Zugang entweder konkurrenzbasiert, d. h. mit einem inhärenten Kollisionsrisiko behaftet, oder konkurrenzfrei (nicht konkurrenzbasiert) ist. Eine beispielhafte Definition einer Random-Access-Prozedur findet sich in 3GPP TS 38.321, v15.8.0, Abschnitt 5.1.
Die RACH-Prozedur wird im Folgenden ausführlicher beschrieben. Diese Prozedur besteht aus vier „Schritten“ und kann somit beispielsweise als eine 4-stufige RACH-Prozedur bezeichnet werden. Zunächst sendet das Benutzergerät eine Random-Access-Präambel auf dem Physical Random Access Channel (PRACH) an die Basisstation (d. h. Nachricht 1 der RACH-Prozedur). Nachdem die Basisstation eine RACH-Präambel erkannt hat, sendet sie eine Random-Access-Response(RAR)-Nachricht (Nachricht 2 der RACH-Prozedur) auf dem PDSCH (Physical Downlink Shared Channel), adressiert auf den PDCCH mit der (Random-Access-) RA-RNTI, welche die Zeit/Frequenz und den Schlitz, in dem die Präambel erkannt wurde, identifiziert. Wenn mehrere Benutzergeräte dieselbe RACH-Präambel in derselben PRACH-Ressource gesendet haben, was auch als Kollision bezeichnet wird, würden sie dieselbe Random-Access-Response-Nachricht erhalten. Die RAR-Nachricht kann die erkannte RACH-Präambel, einen Timing-Alignment-Befehl (TA-Befehl) zur Synchronisation nachfolgender Uplink-Übertragungen basierend auf den Zeiteigenschaften der empfangenen Präambel, eine anfängliche Uplink-Ressourcenzuweisung (Zuteilung) für die Übertragung der ersten geplanten Übertragung und eine Zuweisung eines Temporary Cell Radio Network Temporary Identifier (T-CRNTI) übermitteln. Dieser T-CRNTI wird durch die Basisstation verwendet, um das/die Mobilgerät(e), dessen/deren RACH-Präambel erkannt wurde, zu adressieren, bis die RACH-Prozedur beendet ist, da die „wirkliche“ Identität des Mobilgeräts der Basisstation zu diesem Zeitpunkt noch nicht bekannt ist.
Das Benutzergerät überwacht den PDCCH hinsichtlich des Empfangs der Random-Access-Response-Nachricht innerhalb eines bestimmten Zeitfensters (z. B. als RAR-Empfangsfenster bezeichnet), das durch die Basisstation konfiguriert werden kann. Als Reaktion auf die von der Basisstation empfangene RAR-Nachricht sendet das Benutzergerät die erste geplante Uplink-Übertragung auf den durch die Zuteilung im Rahmen des Random Access Response zugewiesenen Funkressourcen. Diese geplante Uplink-Übertragung übermittelt die eigentliche Nachricht mit einer bestimmten Funktionalität, wie RRC Connection Request, RRC-Resume Request oder dem Pufferstatusbericht.
Falls in der ersten Nachricht der RACH-Prozedur eine Präambelkollision aufgetreten ist, d. h. mehrere Benutzergeräte dieselbe Präambel auf derselben PRACH-Ressource gesendet haben, empfangen die kollidierenden Benutzergeräte im Rahmen des Random Access Response dieselbe T-CRNTI und kollidieren auch in denselben Uplink-Ressourcen, wenn sie im dritten Schritt der RACH-Prozedur ihre geplante Übertragung senden. Falls die geplante Übertragung von einem Benutzergerät durch die Basisstation erfolgreich decodiert wird, bleibt der Konflikt für das/die andere(n) Benutzergerät(e) ungelöst. Zur Lösung dieser Art von Konflikt sendet die Basisstation eine Konfliktlösungsnachricht (eine vierte Nachricht), die an die C-RNTI oder die Temporary C-RNTI adressiert ist. Damit ist die Prozedur abgeschlossen.
Die Basisstation stellt in einem ersten Schritt dem Benutzergerät die eigens vorgesehene Präambel, die für Random Access zu verwenden ist, bereit, sodass keine Gefahr von Kollisionen, d. h. dass mehrere Benutzergeräte dieselbe Präambel senden, gegeben ist. Entsprechend sendet das Benutzergerät nachfolgend die durch die Basisstation signalisierte Präambel im Uplink auf einer PRACH-Ressource. Da der Fall, dass mehrere UEs die gleiche Präambel senden, bei einem konkurrenzfreien Random Access vermieden wird, ist eine konkurrenzfreie Random-Access-Prozedur im Wesentlichen beendet, nachdem der Random Access Response durch das UE erfolgreich empfangen wurde.
3GPP untersucht auch eine 2-stufige (konkurrenzbasierte) RACH-Prozedur für 5G NR, bei der zunächst eine Nachricht 1 (als MSGA bezeichnet), die den Nachrichten 1 und 3 in der vierstufigen LTE/NR-RACH-Prozedur entspricht, gesendet wird. Die MSGA des 2-stufigen RACH-Typs umfasst eine Präambel auf dem Physical Random Access Channel (PRACH) und Nutzdaten auf dem Physical Uplink Shared Channel (PUSCH). Nach der MSGA-Übertragung hält das UE innerhalb eines konfigurierten Zeitfensters nach einer Antwort von der Basisstation (gNB) Ausschau. Dann antwortet die Basisstation (gNB) mit einer Nachricht 2 (als MSGB bezeichnet), die den Nachrichten 2 und 4 der 4-stufigen LTE/NR-RACH-Prozedur entspricht. Diese msgB kann z. B. einen Success meldenden Random Access Response (RAR), einen Fallback-RAR und optional eine Backoff-Anzeige umfassen. Wenn die Konfliktlösung beim Empfangen des Success-RAR erfolgreich ist, beendet das UE die Random-Access-Prozedur; wird hingegen in der MSGB ein Fallback-RAR empfangen, führt das UE die Übertragung der Nachricht 3 durch (wie in der 4-stufigen RACH-Prozedur) und überwacht die Konfliktlösung. Es werden einige weitere beispielhafte Annahmen für die 2-stufige RACH-Prozedur getroffen, wie etwa dass das UE nach dem Entscheiden über den RACH-Typ (z. B. 2-stufiger RACH) denselben RACH-Typ bis zum Scheitern wieder und wieder versucht. Es kann aber auch die Möglichkeit gegeben sein, dass das UE nach bestimmten Neuversuchen des Sendens der MSGA zu der 4-stufigen RACH-Prozedur wechseln kann.
Darüber hinaus kann das Netz semistatisch Funkressourcen, die zum Durchführen der 2-stufigen RACH-Prozedur und der 4-stufigen RACH-Prozedur zu nutzen sind, bestimmen, die sich gegenseitig ausschließen. Die Funkressourcen, die zum Senden der ersten Nachricht im Rahmen der RACH-Prozedur genutzt werden, umfassen wenigstens die RACH-Gelegenheit sowie die Präambeln. Beispielsweise nutzt bei der 2-stufigen RACH-Prozedur die erste Nachricht msgA nicht nur die PRACH-Ressource (z. B. die RACH-Gelegenheit und -Präambel), sondern auch die zugehörigen PUSCH-Ressourcen.
UE-Kennungen

RNTI steht für Radio Network Temporary Identifier. Ein RNTI kann beispielsweise zum Unterscheiden und Identifizieren eines UE in der Funkzelle verwendet werden. Ferner kann ein RNTI auch einen spezifischen Funkkanal, eine Gruppe von UEs im Fall von Paging, eine Gruppe von UEs, für die durch die eNB eine Leistungssteuerung erfolgt, und Systeminformationen, die durch die 5G-Basisstation (gNB) für alle UEs gesendet werden, identifizieren. 5G NR definiert zahlreiche verschiedene Kennungen für das UE, von denen einige in der folgenden Tabelle vorgestellt werden (siehe 3GPP TS 38.321 v15.8.0, Abschnitt 7.1).

NTI	Verwendung	Transportkanal	Logischer Kanal
P-RNTI	Paging und Benachrichtigung über Systeminformationsänderungen	PCH	PCCH
SI-RNTI	Netzweite Übermittlung von Systeminformationen	DL-SCH	BCCH
RA-RNTI	Random Access Response	DL-SCH	nicht zutreffend
Temporary C-RNTI	Konfliktlösung (wenn keine gültige C-RNTI verfügbar ist)	DL-SCH	CCCH, DCCH
Temporary C-RNTI	Msg3-Übertragung	UL-SCH	CCCH, DCCH, DTCH
C-RNTI, MCS-C-RNTI	Dynamisch geplante Unicast-Übertragung	UL-SCH	DCCH, DTCH
C-RNTI	Dynamisch geplante Unicast-Übertragung	DL-SCH	CCCH, DCCH, DTCH
MCS-C-RNTI	Dynamisch geplante Unicast-Übertragung	DL-SCH	DCCH, DTCH
C-RNTI	Auslösung eines PDCCHangeordneten Random Access	nicht zutreffend	nicht zutreffend
CS-RNTI	Konfigurierte geplante Unicast-Übertragung (Aktivierung, Reaktivierung und Neuübertragung)	DL-SCH, UL-SCH	DCCH, DTCH
CS-RNTI	Konfigurierte geplante Unicast-Übertragung (Deaktivierung)	nicht zutreffend	nicht zutreffend
TPC-PUCCH-RNTI	PUCCH-Leistungssteuerung	nicht zutreffend	nicht zutreffend
TPC-PUSCH-RNTI	PUSCH-Leistungssteuerung	nicht zutreffend	nicht zutreffend
TPC-SRS-RNTI	SRS-Auslösung und Leistungssteuerung	nicht zutreffend	nicht zutreffend
INT-RNTI	Angabe Präemption im DL	nicht zutreffend	nicht zutreffend
SFI-RNTI	Angabe des Schlitzformats bzgl. der angegebenen Zelle	nicht zutreffend	nicht zutreffend
SP-CSI-RNTI	Aktivierung der semipersistenten CSI-Berichterstattung auf dem PUSCH	nicht zutreffend	nicht zutreffend
HINWEIS: Die Verwendung der MCS-C-RNTI entspricht derjenigen der C-RNTI in MAC-Prozeduren (mit Ausnahme des C-RNTI-MAC CE).

Neben den oben ausgewiesenen RNTls kann es weitere IDs geben, wie etwa die Inactive-RNTI (I-RNTI) (siehe TS 38.331 v15.8.0, z. B. Abschnitt 6.3.2). Die Inactive-RNTI wird für ein UE im Zustand RRC_INACTIVE und beispielsweise im Prozess des Identifizierens und Auffindens des ausgesetzten UE-Kontextes dieses UE verwendet. Gemäß einer Implementierung weist das Netz die I-RNTI zu, wenn das UE (z. B. von RRC_CONNECTED) in den Zustand RRC_INACTIVE wechselt (z. B. als Teil der RRCRelease-Nachricht innerhalb von SuspendConfig). Es gibt zwei Arten von I-RNTI, nämlich die vollständige I-RNTI und die kurze I-RNTI. Das Netz kann das UE informieren (z. B. als Teil von SIB1, System Information Block 1), welche I-RNTI beim Wiederaufnehmen der Verbindung zu verwenden ist. Die vollständige I-RNTI ist eine Bitfolge mit einer Länge von 40 Bits, während die kurze I-RNTI eine Bitfolge mit einer Länge von 24 Bits ist.
RRC-Zustände (RRC_Connected, RRC_Inactive)
In LTE bestand der RRC-Zustandsautomat nur aus zwei Zuständen: dem Zustand RRC Idle, der hauptsächlich durch hohe Energieeinsparungen, autonome UE-Mobilität und keine aufgebaute UE-Konnektivität zum Kernnetz gekennzeichnet ist, und dem Zustand RRC Connected, in dem das UE Benutzerebenendaten senden kann, während die Mobilität netzgesteuert ist, um eine verlustfreie Dienstkontinuität zu unterstützen. In Verbindung mit 5G NR kann der LTE-bezogene RRC-Zustandsautomat auch um einen inaktiven Zustand erweitert sein (siehe z. B. TS 38.331 v15.8.0, .2.1-2), ähnlich wie bei NR 5G, wie im Folgenden erläutert. RRC in NR 5G (siehe TS 38.331 v15.8.0, Abschnitt 4) unterstützt die folgenden drei Zustände: RRC Idle, RRC Inactive und RRC Connected. Ein UE befindet sich entweder im Zustand RRC_CONNECTED oder im Zustand RRC_INACTIVE, wenn eine RRC-Verbindung aufgebaut wurde. Wenn dies nicht der Fall ist, d. h. keine RRC-Verbindung aufgebaut ist, befindet sich das UE im Zustand RRC_INACTIVE. Es sind die folgenden Zustandsübergänge möglich:

• von RRC_INACTIVE zu RRC_CONNECTED, z. B. nach der Prozedur „connection establishment“;
• von RRC_CONNECTED zu RRC_IDLE, z. B. nach der Prozedur „connection release“;
• von RRC_CONNECTED zu RRC_INACTIVE, z. B. nach der Prozedur „connection release with suspend“;
• von RRC_INACTIVE zu RRC_CONNECTED, z. B. nach der Prozedur „connection resume“;
• von RRC_INACTIVE zu RRC_IDLE (unidirektional), z. B. nach der Prozedur „connection release“.

Der neue RRC-Zustand, RRC Inactive, ist für die neue Funktechnologie von 5G 3GPP definiert, um Vorteile bei der Unterstützung einer breiteren Palette von Diensten, wie etwa eMBB (enhanced Mobile Broadband), mMTC (massive Machine Type Communications) und URLLC (Ultra-Reliable and Low-Latency Communications), bereitzustellen, die sehr verschiedene Anforderungen in Bezug auf Signalisierung, Energieeinsparung, Latenz usw. aufweisen. Der neue Zustand RRC Inactive soll daher so gestaltet werden, dass er es erlaubt, die Signalisierung, den Stromverbrauch und die Ressourcenkosten im Funkzugangsnetz und im Kernnetz zu minimieren, während er es z. B. dennoch erlaubt, die Datenübertragung mit geringer Verzögerung zu starten.
Gemäß einer beispielhaften 5G NR-Implementierung sind die verschiedenen Zustände wie folgt gekennzeichnet (siehe Abschnitt 4.2.1 von TS 38.331):
RRC_IDLE:

- Ein UE-spezifischer DRX kann durch höhere Schichten konfiguriert sein;
- UE-gesteuerte Mobilität basierend auf der Netzkonfiguration;
- Das UE:
- - überwacht Kurznachrichten, die mit P-RNTI über DCI gesendet werden (siehe Abschnitt 6.5);
- - überwacht einen Paging-Kanal für CN-Paging mittels 5G-S-TMSI;
- - führt Messungen von Nachbarzellen und Zellen(neu)auswahl durch;
- - holt Systeminformationen ein und kann eine SI-Anforderung senden (sofern konfiguriert).

RRC_INACTIVE:

- Ein UE-spezifischer DRX kann durch höhere Schichten oder durch die RRC-Schicht konfiguriert sein;
- UE-gesteuerte Mobilität basierend auf der Netzkonfiguration;
- Das UE speichert den AS-Kontext für UE Inactive;
- Ein RAN-basierter Benachrichtigungsbereich ist durch die RRC-Schicht konfiguriert; Das UE:
- - überwacht Kurznachrichten, die mit P-RNTI über DCI gesendet werden (siehe Abschnitt 6.5);
- - überwacht einen Paging-Kanal für CN-Paging mittels 5G-S-TMSI und RAN-Paging mittels vollständiger I-RNTI;
- - führt Messungen von Nachbarzellen und Zellen(neu)auswahl durch;
- - führt periodisch und wenn es sich aus dem konfigurierten RAN-basierten Benachrichtigungsbereich hinaus bewegt, Aktualisierungen bzgl. des RAN-basierten Benachrichtigungsbereichs durch;
- - holt Systeminformationen ein und kann eine SI-Anforderung senden (sofern konfiguriert).

RRC_CONNECTED:

- Das UE speichert den AS-Kontext;
- Übertragung von Unicast-Daten an/von UE;
- Auf niedrigeren Schichten kann das UE mit einem UE-spezifischen DRX konfiguriert sein;
- Für UEs, die CA unterstützen, Verwendung einer oder mehrerer SCells, gebündelt mit der SpCell, für erhöhte Bandbreite;
- Für UEs, die DC unterstützen, Nutzung einer SCG, gebündelt mit der MCG, für erhöhte Bandbreite;
- Netzgesteuerte Mobilität innerhalb von NR und zu/von E-UTRA;
- Das UE:
- - überwacht Kurznachrichten, die mit P-RNTI über DCI gesendet werden (siehe Abschnitt 6.5), sofern konfiguriert;
- - überwacht Steuerungskanäle, die dem gemeinsam genutzten Datenkanal zugeordnet sind, um zu bestimmen, ob Daten für es geplant sind;
- - stellt Kanalqualitäts- und Feedbackinformationen bereit;
- - führt Messungen von Nachbarzellen und Messberichterstattung durch;
- - holt Systeminformationen ein.

Gemäß den Eigenschaften des Zustands RRC Inactive wird für das inaktive UE sowohl für die Benutzerebene als auch für die Steuerungsebene die Verbindung mit dem RAN und dem Kernnetz aufrechterhalten. Konkreter ist bei RRC Inactive, obwohl die Verbindung noch vorhanden ist, diese ausgesetzt oder anders ausgedrückt: Die Verbindung ist nicht mehr aktiv. Im Zustand RRC Connected hingegen ist die Verbindung existent und aktiv, z. B. in dem Sinne, dass sie für eine Datenübertragung genutzt wird. Im Zustand RRC Idle hat das UE keine RRC-Verbindung mit dem RAN und dem Kernnetz, was auch bedeutet, dass z. B. die Funkbasisstation keinen Kontext des UE hat und z. B. die Kennung des UE nicht kennt und keine Sicherheitsparameter bezüglich des UE hat, um durch das UE gesendete Daten korrekt decodieren zu können (Sicherheit gewährleistet z. B. die Integrität der gesendeten Daten). Der UE-Kontext kann im Kernnetz verfügbar sein, müsste aber erst durch die Funkbasisstation abgerufen werden.
Außerdem basiert der Paging-Mechanismus (der z. B. auch als Benachrichtigungsmechanismus bezeichnet sein kann) für Benutzergeräte in dieser Funkzelle auf sogenannten Funkzugangsnetz(RAN)-basierten Benachrichtigungsbereichen (kurz RNAs). Das Funkzugangsnetz sollte den aktuellen RNA, in dem das Benutzergerät sich befindet, kennen und das Benutzergerät kann die Basisstation (gNB) dabei unterstützen, das UE bei seiner Bewegung zwischen verschiedenen RNAs zu verfolgen. Der RNA kann UE-spezifisch sein.
Ein Beispiel für eine nachfolgende RRC-Verbindungsabbauprozedur zum Übergehen in den Zustand RRC Inactive (siehe TS 38.331 v15.8.0 Abschnitt 5.3.8) wird im Folgenden erläutert.
Der Zweck dieser Prozedur ist es, die RRC-Verbindung abzubauen oder die RRC-Verbindung auszusetzen. Beispielsweise initiiert das Netz die RRC-Verbindungsabbauprozedur, um ein UE von RRC_CONNECTED zu RRC_IDLE oder RRC_INACTIVE zu überführen. Die Aktionen, die das UE für die RRC-Verbindungsabbauprozedur durchführt, die in Abschnitt 5.3.8.3 von TS 38.331 offenbart ist, umfassen ein Aussetzen aller SRBs (engl. Signaling Radio Bearers - Signalisierungsfunkträger) und DRBs (engl. Data Radio Bearers - Datenfunkträger) außer SRBO, falls der Abbau mit Suspend erfolgt (z. B. „RRCRelease umfasst suspendConfig“). Entsprechend weist das UE im Zustand RRC Inactive keinen nicht ausgesetzten oder aktiven DRB (nur ausgesetzte DRBs) auf. SRBO, der auch im Zustand RRC_INACTIVE aktiv gehalten wird, kann durch das UE z. B. zum Durchführen der RACH-Prozedur genutzt werden, z. B. beim Übertragen von RRC-Nachrichten, wie etwa RRCResumeRequest, RRCResumeRequest1, RRCSetupRequest.
In einer beispielhaften Implementierung in 5G NR sind Signalisierungsfunkträger (siehe TS 38.331 v15.8.0 Abschnitt 4.2.2) als Funkträger definiert, die nur zur Übertragung von RRC- und NAS-Nachrichten genutzt werden, und können SRBO (für RRC-Nachrichten unter Nutzung des logischen Kanals CCCH), SRB1, SRB2 und SRB3 umfassen. In einer beispielhaften Implementierung in 5G NR (siehe TS 38.300 v16.0.0 Abschnitt 12.1) baut das NG-RAN wenigstens einen DRB zusammen mit der PDU-Sitzung auf und (ein) zusätzliche(r) DRB(s) für (einen) QoS-Flow(s) dieser PDU-Sitzung können nachfolgend konfiguriert werden. Das NG-RAN ordnet dann Pakete, die zu verschiedenen PDU-Sitzungen gehören, verschiedenen DRBs zu. NG-RAN und 5GC gewährleisten die Dienstgüte (z. B. Zuverlässigkeit und Soll-Verzögerung), indem sie Pakete geeigneten QoS-Flows und DRBs zuordnen. Anders ausgedrückt: Ein DRB wird zum Übertragen von Benutzerdaten, die einer PDU-Sitzung zugeordnet sind, genutzt.
Eine Übersicht darüber, wie Funkträger in Bezug auf den logischen Kanal, Transportkanäle und verschiedene QoS-Flows, jeweils für den Downlink und den Uplink, definiert sind, findet sich in 3GPP TS 38.300 v16.0.0, Abschnitt 6.1, wo die Schicht 2-Architektur für den Downlink und den Uplink zu finden ist und beschrieben wird:

• Die physikalische Schicht stellt der MAC-Teilschicht Transportkanäle bereit;
• Die MAC-Teilschicht stellt der RLC-Teilschicht logische Kanäle bereit;
• Die RLC-Teilschicht stellt der PDCP-Teilschicht RLC-Kanäle bereit;
• Die PDCP-Teilschicht stellt der SDAP-Teilschicht Funkträger bereit;
• Die SDAP-Teilschicht stellt 5GC QoS-Flows bereit;
• Comp steht für Header-Komprimierung und segm. für Segmentierung;
• Steuerungskanäle (BCCH, PCCH sind der Übersichtlichkeit halber nicht abgebildet).

Funkträger werden in zwei Gruppen eingeteilt: Datenfunkträger (DRB) für Benutzerebenendaten und Signalisierungsfunkträger (SRB) für Steuerebenendaten.
Kleindatenübertragungen

Die Eigenschaften der Kleindatenübertragungen, auf die diese Offenbarung abzielt, betreffen jeden Dienst mit den Eigenschaften, dass Datenpakete im UL/DL klein und optional eher selten sind und keine strengen Anforderungen bezüglich Verzögerung aufweisen. Typische nicht einschränkende Beispiele für Verkehrseigenschaften sind in der folgenden Tabelle erfasst (siehe TR 25.705 v13.0.0 Abschnitt 5). Eigenschaften der Kleindatenübertragungen

Verkehrsparameter	Wert
Anwendungspaketgröße	100 Bytes (UL); 100 Bytes (DL)
Latenz 1	5 s bis 30 min; 1 Stunde für keine Mobilität (statisch, Fußgänger)
Frequenz	jede Minute und bis zu monatlich
ANMERKUNG 1: Die Latenz ist die Dauer vom Eintreffen des Pakets am Puffer bis zu seiner vollständigen Übertragung (Verzögerungstoleranz der Anwendung).

Kleindatenübertragung durch das UE im Zustand RRC Inactive
Die vorliegende Erfindung stellt ein verbessertes Verfahren bereit, das es einem UE im Zustand RRC Inactive erlaubt, Daten, z. B. Kleindaten, zu senden, insbesondere ohne den UE-Zustand ändern zu müssen.
Genauer gesagt unterstützt 5G NR den Zustand RRC_INACTIVE und UEs mit seltener (periodischer und/oder nicht-periodischer) Datenübertragung werden durch das Netz im Allgemeinen im Zustand RRC_INACTIVE gehalten. Bis Rel. 16 unterstützt der Zustand RRC_INACTIVE keine Datenübertragung. Folglich muss das UE für alle DL-Daten (mit Endpunkt Mobilseite) und UL-Daten (mit Ausgangspunkt Mobilseite) die Verbindung wieder aufnehmen, z. B. in den Zustand RRC_CONNECTED wechseln. Der Verbindungsaufbau (oder die Wiederaufnahme) und der nachfolgendes Abbau in den Zustand INACTIVE erfolgt für jede Datenübertragung, wie klein und selten die Datenpakete auch sind. Dies hat unnötigen Stromverbrauch und Signalisierungsaufwand zur Folge.
Zu konkreten Beispielen für kleinen und seltenen Datenverkehr gehören die folgenden Anwendungsfälle:

Smartphone-Anwendungen:
- ◯ Verkehr von Instant-Messaging-Diensten (Whatsapp, QQ, Wechat usw.)
- ◯ Heartbeat-/Keep-alive-Verkehr von IM/E-Mail-Clients und anderen Anwendungen
- ◯ Push-Benachrichtigungen von verschiedenen Anwendungen

Nicht-Smartphone-Anwendungen:

◯ Datenverkehr von Wearables (periodische Positionsinformationen usw.)
◯ Sensoren (industrielle drahtlose Sensornetze, die periodisch oder ereignisgesteuert usw. Temperatur, Druckmesswerte senden)
◯ intelligente Zähler und intelligente Zählernetze, die periodisch Zählerstände senden

Nachfolgend wird ein beispielhaftes Verfahren des Standes der Technik, das in diesem Fall eine 5G NR-konforme Lösung des Standes der Technik ist, zum Befähigen eines UE dazu, im Zustand RRC Inactive (Klein)Daten zu senden, kurz erläutert. Es wird angenommen, dass das UE sich in RRC_Inactive befindet, was beinhaltet, dass das UE und die Basisstation (gNB) alle Datenfunkträger ausgesetzt haben und keine Daten an die Basisstation (gNB) gesendet werden können. Um das UE zu befähigen, Daten zu senden, muss das UE erst in den Zustand RRC Connected überführt werden, was dadurch erfolgen kann, dass das UE ein Wiederaufnehmen der RRC-Verbindung anfordert (hier durch Senden von RRCResumeRequest), und zwar als Teil der RACH-Prozedur, z. B. mittels der 4-stufigen RACH-Prozedur. Im Einzelnen kann das UE die Präambel an die aktuelle gNB senden und dann einen entsprechenden Random Access Response (mit einer kleinen UL-Zuteilung von Funkressourcen) empfangen, die durch das UE zum Senden der RRCResumeRequest-Nachricht als msg3 der RACH-Prozedur verwendet werden.
Es wird angenommen, dass das UE sich von seiner vorherigen Anker-Basisstation (gNB) zu einer neuen Basisstation (gNB) bewegt hat. Die neue Basisstation (gNB) verfügt somit noch nicht über die geeigneten Kontexte für das UE, die erst von der Anker-Basisstation (gNB) abgerufen werden müssen.
Schließlich stellt die neue Basisstation (gNB) dem UE die RRCResume-Nachricht bereit und das UE geht dann in den Zustand RRC Connected über, einschließlich der Wiederherstellung aller Datenfunkträger. Im Zustand RRC_Connected ist das UE dann in der Lage, die UL-Daten zu senden.
Das Übergehen in den verbundenen Zustand, bevor das UE irgendwelche Benutzerdaten senden kann, bedingt eine Latenz und verbraucht ein erhebliches Maß an UE-Energie für jede Übertragung von Benutzerdaten.
Darüber hinaus ist der Signalisierungsaufwand von UEs im Zustand INACTIVE für kleine Datenpakete ein generelles Problem und wird mit mehr UEs in 5G NR nicht nur für die Netzleistung und -effizienz, sondern auch für die UE-Batterieleistung zu einem kritischen Punkt. Im Allgemeinen ist es für jede Vorrichtung, die im Zustand INACTIVE diskontinuierliche kleine Datenpakete aufweist, von Vorteil, die Kleindatenübertragung im Zustand INACTIVE zu ermöglichen.
In 3GPP wurden keine endgültigen Übereinkünfte - als ein standardisiertes Verfahren - darüber erreicht, wie die Übertragung von (Klein)Daten für ein UE, das sich im Zustand RRC Inactive befindet, ermöglicht werden kann. Die Erfinder haben die Möglichkeit gefunden, den Mechanismus und die entsprechenden Prozeduren zum Befähigen eines UE dazu, im Zustand RRC Inactive Daten zu senden, zu vervollständigen und/oder zu verbessern.
Die Aufgabe dieser Erfindung ist es, die genannten und beschriebenen Probleme auszuräumen; es geht darum, dass, wenn eine DL-Kleindatenübertragung im Gange ist und das UE währenddessen eine UL-Datenübertragung initiieren möchte, bei der es sich entweder um UL-Kleindaten oder nicht-kleine UL-Daten handeln kann, das aktuelle UE-Verhalten und das Verfahren in einen definierten Zustand gebracht werden.
Die vorgeschlagene erfindungsgemäße Lösung ist in 3 bereitgestellt.
4 veranschaulicht die Konfiguration einer Random-Access-Channel(RACH)-Ressource pro Synchronisationssignalblock (SSB) durch die Basisstation (gNB). Allgemein gesagt, würde es, wenn das Netz (engl. Network - NW) überlastet ist, verstärkt zu Kollision zwischen Benutzergeräten (UEs) und in der Folge zu einem Scheitern der RACH-Prozedur kommen. Infolgedessen würden der Signalisierungsaufwand sowie der Stromverbrauch für SDT-UE zunehmen. SS-Block (SSB) steht für Synchronisationssignalblock und bezeichnet eigentlich einen Synchronisations-/PBCH-Block, da das Synchronisationssignal und der PBCH-Kanal als ein einziger Block gepackt sind, der sich immer zusammen bewegt. Die Komponenten dieses Blocks sind wie folgt:

Synchronisationssignal:
- PSS (engl. Primary Synchronization Signal - Primäres Synchronisationssignal), SSS (engl. Secondary Synchronization Signal- Sekundäres Synchronisationssignal)

PBCH:
PBCH DMRS und PBCH (Daten)
Dies sind nur zwei Hauptkomponenten des SS-Blocks und er überträgt eine Menge Details.
Jeder SSB weist einen Index mit einer aufsteigenden Zahl von 0 bis Lmax. - 1 auf. Die Periodizität (20 ms) kann zwischen 5 ms und 160 ms variieren (5, 10, 20, 40, 80, 160 ms). Der 3GPP-Standard empfiehlt die Verwendung einer Periodizität von 20 ms für zellendefinierende SSBs. Höhere Periodizitäten, wie etwa 80 ms oder 160 ms, werden vorzugsweise für SSBs in mmWave-Netzen verwendet, um mehr Zeit für die Übertragung einer größeren Anzahl an SSBs einzuräumen.
Zum Reduzieren des Signalisierungsaufwands kann die Basisstation (gNB) die Downlink-Übertragung so planen, dass das Benutzergerät (UE) sich dabei nicht im verbundenen Zustand befinden muss. Zu diesem Zweck kann das Benutzergerät (UE) mit der/m vorab definierten Zelle und Strahl, die für die früheren Übertragungen verwendet wurden, geplant werden. Diese Informationen kann das Benutzergerät (UE) entweder in einer eigens vorgesehenen RRC-Nachricht oder einer Paging-Nachricht empfangen.
Wenn das Benutzergerät (UE) bestimmt, dass seine aktuelle Strahlposition mit den vorkonfigurierten Zellen/Strahlen ausgerichtet ist, löst es weder eine RA-SDT noch eine CG-SDT aus. Das Benutzergerät (UE) empfängt DL-Daten nach dem Ablaufen der konfigurierten Zeit über die vorab definierten Zellen/Strahlen.
Für die folgende Beschreibung der verbesserten Prozeduren zur Übertragung von Daten für ein Benutzergerät (UE) im Zustand RRC Inactive wird der Schwerpunkt auf die Übertragung von Kleindaten gelegt, wie zuvor im Verbindung mit den 5G NR-Untersuchungsgegenständen und -Übereinkünften definiert. Die Erfindung sollte jedoch nicht darauf beschränkt sein, sondern sollte - den gleichen Prinzipien folgend, die nachstehend für eine Kleindatenübertragung umrissen werden - auch dann anwendbar sein, wenn mehr oder andere Daten gesendet werden sollen, als typischerweise als Kleindaten angesehen werden.
Im Folgenden werden Benutzergeräte (UEs), Basisstationen (gNB) und Prozeduren zum Erfüllen dieser Anforderungen für die neue Funkzugangstechnologie beschrieben, die für die 5G- oder 6G-Mobilkommunikationssysteme vorgesehen ist, aber auch in LTE-Mobilkommunikationssystemen genutzt werden kann. Verschiedene Implementierungen und Varianten werden ebenfalls erläutert. Die folgende Offenbarung wurde durch die Erörterungen und Erkenntnisse, wie oben beschrieben, ermöglicht und kann beispielsweise wenigstens zum Teil darauf basieren.
Im Allgemeinen ist anzumerken, dass hierin viele Annahmen getroffen wurden, um die Prinzipien, die der vorliegenden Offenbarung zugrunde liegen, auf klare und verständliche Weise erläutern zu können. Diese Annahmen sind jedoch lediglich als Beispiele zu verstehen, die hierin Veranschaulichungszwecken dienen und die den Umfang der Offenbarung nicht einschränken sollten. Dem Fachmann ist klar, dass die Prinzipien der folgenden Offenbarung, und wie in den Ansprüchen dargelegt, auf unterschiedliche Szenarien und auf Weisen, die hierin nicht ausdrücklich beschrieben sind, angewendet werden können.
Darüber hinaus sind einige der Begriffe der Prozeduren, Einheiten, Schichten usw., die im Folgenden verwendet werden, eng mit LTE/LTE-A-Systemen oder mit Terminologie, die in der aktuellen 3GPP 5G-Standardisierung verwendet wird, verbunden, auch wenn über spezifische Terminologie, die im Kontext der neuen Funkzugangstechnologie für die nächsten 3GPP 5G-Kommunikationssysteme zu verwenden ist, noch nicht vollständig entschieden ist oder diese sich letztlich ändern könnte. Somit könnten Begriffe in Zukunft geändert werden, ohne das Funktionieren der Ausführungsformen zu beeinträchtigen.
Folglich ist dem Fachmann klar, dass die Ausführungsformen und ihr Schutzumfang nicht auf bestimmte Begriffe, die hierin beispielhaft verwendet sind, weil neuere oder endgültig vereinbarte Terminologie fehlt, beschränkt werden sollten, sondern im Sinne von Funktionen und Konzepten, die der Funktionsweise und den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung zugrunde liegen, allgemeiner verstanden werden sollten.
Beispielsweise ist eine Mobilstation oder ein mobiler Knoten oder ein Benutzerendgerät oder ein Benutzergerät (UE) eine physische Einheit (physischer Knoten) innerhalb eines Kommunikationsnetzes. Ein Knoten kann mehrere Funktionseinheiten aufweisen. Eine Funktionseinheit bezeichnet ein Software- oder Hardwaremodul, das einen vorgegebenen Satz von Funktionen implementiert und/oder anderen Funktionseinheiten desselben oder eines anderen Knotens oder des Netzes bereitstellt. Knoten können eine oder mehrere Schnittstellen aufweisen, die den Knoten an eine Kommunikationseinrichtung oder ein Medium, über die/das Knoten kommunizieren können, anbindet. In ähnlicher Weise kann eine Netzeinheit eine logische Schnittstelle aufweisen, welche die Funktionseinheit an eine Kommunikationseinrichtung oder ein Medium, über die/das sie mit anderen Funktionseinheiten oder entsprechenden Knoten kommunizieren kann, anbindet.
Der Begriff „Basisstation“ oder „Funkbasisstation“ bezeichnet hier eine physische Einheit innerhalb eines Kommunikationsnetzes. Wie die Mobilstation kann die Basisstation mehrere Funktionseinheiten aufweisen. Eine Funktionseinheit bezeichnet ein Software- oder Hardwaremodul, das einen vorgegebenen Satz von Funktionen implementiert und/oder anderen Funktionseinheiten desselben oder eines anderen Knotens oder des Netzes bereitstellt. Die physische Einheit führt einige Steuerungsaufgaben in Bezug auf die Kommunikationsvorrichtung durch, darunter Planung und/oder Konfiguration. Es ist anzumerken, dass die Funktionalität der Basisstation und die Funktionalität der Kommunikationsvorrichtung auch innerhalb einer einzigen Vorrichtung integriert sein können. Ein mobiles Endgerät kann auch die Funktionalität einer Basisstation für andere Endgeräte implementieren.
Die in LTE verwendete Terminologie ist eNB (oder eNodeB), während die aktuell verwendete Terminologie für 5G NR gNB - Basisstation (gNB) lautet.
Der hierin verwendete Begriff „Datenverbindung“ kann als Verbindung verstanden werden, über die eine Übertragung von Daten, z. B. Kleindaten, möglich ist, z. B. zwischen einem Benutzergerät (UE) und einer Funkbasisstation. Genauer gesagt kann ein Benutzergerät (UE) ohne eine Datenverbindung, z. B. selbst wenn es basierend auf einer Signalisierungsverbindung mit der Funkbasisstation verbunden ist, nicht sofort Daten senden. Daten können in diesem Kontext allgemein als Benutzerdaten verstanden werden, z. B. von einer Anwendung, die auf dem Benutzergerät (UE) ausgeführt wird, z. B. im Gegensatz zu Steuerungsinformationen, die eher unter Nutzung einer Signalisierungsverbindung gesendet werden würden.
In einer beispielhaften Implementierung gemäß dem 5G NR-Standard kann die Datenverbindung als ein Datenfunkträger (DRB) verstanden werden und die Signalisierungsverbindung als ein Signalisierungsfunkträger (SRB) verstanden werden.
In einigen Fällen unterscheidet die vorliegende Anmeldung ferner zwischen verschiedenen Zuständen einer Datenverbindung, z. B. nicht existent, existent, aber ausgesetzt, existent, aber nicht genutzt, könnte auch als nicht ausgesetzt oder inaktiv bezeichnet werden, existent und aktuell zum Senden von Daten genutzt, könnte auch als aktiv bezeichnet werden. Dieser Einteilung der Datenverbindung folgend kann eine ausgesetzte Datenverbindung, obwohl sie existent ist, nicht sofort zum Senden von Daten im Uplink (UL) genutzt werden, da sie seitens beider Endpunkte, z. B. des UE und der Funkbasisstation, ausgesetzt ist und erst wieder aufgenommen werden muss. Eine nicht ausgesetzte Datenverbindung kann hingegen eine sofortige Datenübertragung erlauben, z. B. ohne jedwede weitere Prozedur wie etwa das Wiederaufnehmen der Datenverbindung.
Beispielsweise weist, Bezug nehmend auf eine beispielhafte 5G NR-Implementierung, wie aktuell in den 3GPP-Standards definiert, das UE im Zustand RRC Inactive eine oder mehrere ausgesetzte Datenverbindungen (DRBs sind ausgesetzt) auf; das UE im Zustand RRC Connected kann eine oder mehrere aktive Datenverbindungen und möglicherweise weitere nicht ausgesetzte Datenverbindungen, die aktuell nicht aktiv genutzt werden, aufweisen; und das UE im Zustand RRC Idle weist keine Datenverbindung - weder eine ausgesetzte noch eine aktive - auf. Gemäß dem im Folgenden erläuterten verbesserten Datenübertragungsverfahren und im Unterschied zu der aktuell definierten 5G NR-Implementierung in den 3GPP-Standards stehen dem UE im Zustand RRC Inactive eine oder mehrere nicht ausgesetzte Datenverbindungen zur Verfügung; diese sind bis zu der Kleindatenübertragung inaktiv, weil keine Daten ausgetauscht werden.
In diesem Kontext erläutert die vorliegende Anmeldung, dass eine Datenverbindung z. B. durch das UE genutzt wird, um die Kleindaten zu senden. In den vorliegenden Szenarien wird die Datenverbindung zwischen dem UE und der Basisstation aufgebaut. In einer beispielhaften Implementierung ist eine Datenverbindung allgemein als bestimmten Parametern zugeordnet zu verstehen, die Codierung, Sicherheit, Verschlüsselung usw. betreffen. Somit wendet aus der Perspektive der sendenden Seite das UE diese Parameter, die dieser Datenverbindung zugeordnet sind, auf die (Klein)Daten an, die unter Nutzung dieser Datenverbindung zu übertragen sind. Dies kann z. B. erfolgen, um eine bestimmte Dienstgüte zu gewährleisten. Entsprechend muss aus der Perspektive der empfangenden Seite der Empfänger möglicherweise die umgekehrte Verarbeitung (z. B. in Bezug auf Codierung, Sicherheit, Verschlüsselung usw.) wie auf der sendenden Seite anwenden, um die über die Datenverbindung gesendeten Daten erfolgreich zu decodieren.
4 veranschaulicht ein allgemeines, vereinfachtes und beispielhaftes eines Benutzergeräts, auch Kommunikationsvorrichtung genannt, und einer Planungsvorrichtung, für die hier beispielhaft angenommen wird, dass sie sich in der Basisstation befindet, z. B. die eLTE eNB, alternativ als ng-eNB bezeichnet, oder die Basisstation (gNB) in 5G NR. Das UE und die eNB/gNB kommunizieren miteinander über einen (drahtlosen) physikalischen Kanal jeweils mittels des Sendeempfängers.
Die Kommunikationsvorrichtung kann einen Sendeempfänger und eine Verarbeitungsschaltung umfassen. Der Sendeempfänger wiederum kann einen Empfänger und einen Sender umfassen und/oder als solche funktionieren. Bei der Verarbeitungsschaltung kann es sich um ein oder mehrere Hardwareteile, wie etwa einen oder mehrere Prozessoren oder beliebige LSIs, handeln. Zwischen dem Sendeempfänger und der Verarbeitungsschaltung gibt es einen Eingangs/Ausgangspunkt (oder -knoten), über den die Verarbeitungsschaltung bei Betrieb den Sendeempfänger steuern kann, d. h. den Empfänger und/oder den Sender steuern und Empfangs-/Sendedaten austauschen kann. Der Sendeempfänger - als Sender und Empfänger - kann die Radiofrequenz(RF)-Front mit einer oder mehrere Antennen, Verstärkern, RF-Modulatoren/Demodulatoren und dergleichen umfassen. Die Verarbeitungsschaltung kann Steuerungsaufgaben implementieren, wie etwa das Steuern des Sendeempfängers zum Senden von Benutzerdaten und Steuerungsdaten, die durch die Verarbeitungsschaltung bereitgestellt werden, und/oder zum Empfangen von Benutzerdaten und Steuerungsdaten, die durch die Verarbeitungsschaltung weiterverarbeitet werden. Die Verarbeitungsschaltung kann auch für das Durchführen anderer Prozesse, wie etwa Bestimmen, Entscheiden, Berechnen, Messen usw., zuständig sein. Der Sender kann für das Durchführen des Sendevorgangs und anderer damit zusammenhängender Prozesse zuständig sein. Der Empfänger kann für das Durchführen des Empfangsvorgangs und anderer damit zusammenhängender Prozesse, wie etwa das Überwachen eines Kanals, zuständig sein. Im Folgenden wird ein verbessertes Datenübertragungsverfahren beschrieben. In diesem Zusammenhang wird ein verbessertes UE vorgestellt, das an dem verbesserten Datenübertragungsverfahren beteiligt ist. Ferner wird eine verbesserte Funkbasisstation vorgestellt, die an dem verbesserten Datenübertragungsverfahren beteiligt ist. Entsprechende Verfahren für das UE-Verhalten und das Verhalten der Basisstation werden ebenfalls bereitgestellt.
5 zeigt, dass eine Basisstation (gNB) mehr als eine Random-Access-Channel(RACH)-Ressource pro Synchronisationssignalblock (SSB) konfiguriert, Eine Basisstation (gNB) konfiguriert mehr als eine RACH-Ressource pro SSB. Eine Zuordnung der RACH-Ressourcen basiert auf einer der folgenden möglichen Optionen:

• Opt1: Priorität (P1)
- P1 -> RACH-Ressourcen 1
- P2 -> RACH-Ressourcen 2
- P3 -> RACH-Ressourcen 3
• Opt2: Gruppen-ID
- Gruppen-ID1 -> RACH-Ressourcen 1
- Gruppen-ID2 -> RACH-Ressourcen 2
- Gruppen-ID3 -> RACH-Ressourcen 3

Die oben erwähnte Zuordnung erfolgt entweder über Systeminformationen oder eine eigens vorgesehene RRC-Nachricht. Die Basisstation (gNB) gibt die Priorität/Gruppen-ID in der Paging-Nachricht an und das Benutzergerät (UE) wählt die Random-Access-Channel(RACH)-Ressourcen entsprechend aus. Die Basisstation (gNB) kann die Anzahl an Random-Access-Channel(RACH)-Ressourcen basierend auf der Gesamtlastsituation ändern.
Beispielsweise wählt das Benutzergerät (UE), wenn die Basisstation (gNB) in der Paging-Nachricht die Priorität P1 angibt, die RACH-Ressourcen 1 zum Durchführen der RACH-Prozedur aus.
In ähnlicher Weise wählt das UE, wenn die Basisstation (gNB) in der Paging-Nachricht die Gruppen-ID 3 angibt, die Random-Access-Channel(RACH)-Ressourcen 3 zum Durchführen der Random-Access-Channel(RACH)-Prozedur aus.
5 stellt auch eine vereinfachte und beispielhafte Struktur des Benutzergeräts(UE) gemäß einer beispielhaften Lösung des verbesserten Datenübertragungsverfahrens dar und kann basierend auf der in Verbindung mit 4 erläuterten allgemeinen Struktur des Benutzergeräts (UE) implementiert sein. Die verschiedenen Strukturelemente der in 4 und 5 dargestellten Benutzergeräte (UE) können untereinander verbunden sein, z. B. mit entsprechenden Eingangs-/Ausgangsknoten (nicht gezeigt), z. B. um Steuerungs- und Benutzerdaten und andere Signale auszutauschen. Obwohl nicht gezeigt, kann das Benutzergerät (UE) weitere Strukturelemente umfassen. Das Benutzergerät (UE) kann eine Sendedaten bestimmende Schaltung, eine die Benutzergerät(UE)-Kennung bestimmende Schaltung sowie eine entsprechende nicht zellenspezifische Benutzergerät(UE)-ID und eine zellenspezifische Benutzergerät(UE)-ID und einen Steuerungsnachrichten- und Kleindatensender umfassen.
Im vorliegenden Fall kann, wie der nachstehenden Offenbarung zu entnehmen ist, die Verarbeitungsschaltung somit beispielhaft dazu konfiguriert sein, wenigstens teilweise ein Bestimmen, dass eine Kleindatenübertragung durchzuführen ist, ein Bestimmen, welche UE-Kennung für die Kleindatenübertragung zu verwenden ist, und/oder ein Bestimmen der nicht zellenspezifischen UE-ID und/oder der zellenspezifischen UE-ID usw. durchzuführen.
Der Sender kann somit beispielhaft dazu konfiguriert sein, wenigstens teilweise ein Senden der Kleindaten und/oder ein Senden der ausgewählten UE-ID usw. durchzuführen.
Ein Prozessor des UE bestimmt, dass eine Übertragung von Kleindaten durchzuführen ist. Es wird beispielhaft angenommen, dass das UE sich in einem inaktiven Zustand befindet - mit wenigstens einer aktiven Datenverbindung zu einer Funkbasisstation, die eine Funkzelle, in der das UE sich befindet, steuert. Dem UE ist wenigstens eine zellenspezifische UE-Kennung und eine nicht zellenspezifische UE-Kennung zugewiesen. Der Prozessor bestimmt, welche UE-Kennung für die Kleindatenübertragung zu verwenden ist - basierend darauf, ob das UE, nachdem es in den inaktiven Zustand übergegangen ist, sich aus einer anderen Funkzelle in die aktuelle Funkzelle bewegt hat. Falls das UE sich aus einer anderen Funkzelle in die aktuelle Funkzelle bewegt hat, bestimmt der Prozessor, die nicht zellenspezifische UE-Kennung für die Kleindatenübertragung zu verwenden. Falls das UE sich nicht aus einer anderen Funkzelle in die aktuelle Funkzelle bewegt hat, bestimmt der Prozessor, die zellenspezifische UE-Kennung für die Kleindatenübertragung zu verwenden. Ein Sender des UE sendet eine Steuerungsnachricht mit der bestimmten UE-Kennung und sendet die Kleindaten unter Nutzung einer der wenigstens einen Datenverbindung.
6 zeigt das vorgesehene Ablaufdiagramm für die Seite des Benutzergeräts (UE). Das Benutzergerät (UE) empfängt von der Basisstation (gNB) eine Prioritäts- oder Gruppen-ID-Angabe. Nach diesem Empfang wählt das Benutzergerät (UE) die Random-Access-Channel(RACH)-Ressourcen entsprechend der Priorität oder Gruppen-ID aus.
Wenn das Benutzergerät (UE) eine Paging-Nachricht empfängt, stellt es der Basisstation (gNB) seine aktuelle Strahlposition bereit. Danach plant die Basisstation (gNB) die DL-Kleindatenübertragung an den durch das Benutzergerät (UE) angegebenen Strahl. Beispielsweise meldet das Benutzergerät (UE) Strahl 3, wenn es die Paging-Nachricht von der Basisstation (gNB) empfängt.
Gemäß diesem hierin erörterten verbesserten Datenübertragungsverfahren weist das UE auch im inaktiven Zustand wenigstens eine Datenverbindung auf, die dann im weiteren Verfahren zum Senden der Daten an die Funkbasisstation genutzt werden kann.
Gemäß einer beispielhaften Implementierung erhält die entsprechende Funkbasisstation die Datenverbindung auch aufrecht, wenn das UE in den inaktiven Zustand wechselt.
Ferner kann das UE mehrere Kennungen aufweisen, z. B. eine zellenspezifische UE-ID und eine nicht zellenspezifische UE-ID. Die zellenspezifische UE-ID kann durch eine Funkbasisstation, in der das UE sich befindet, zugewiesen sein und ist primär in dieser Funkzelle nutzbar. Wenn das UE sich zwischen verschiedenen Funkzellen bewegt, kann jede Funkbasisstation, welche die jeweilige Funkzelle steuert, dem UE eine andere zellenspezifische UE-ID zuweisen. Außerdem kann gemäß einem Beispiel die zellenspezifische UE-ID auch für Kleindatenübertragungen spezifisch sein, sodass sie durch das UE (und die BS) im Zusammenhang mit einer Kleindatenübertragung, aber nicht für andere Arten von Datenübertragungen, zu verwenden ist. Alternativ oder zusätzlich kann die zellenspezifische UE-ID für den inaktiven Zustand des UE spezifisch sein, sodass sie durch das UE in einem inaktiven Zustand zu verwenden ist, aber z. B. nicht, wenn das UE sich im verbundenen Zustand oder im Ruhezustand befindet.
Die nicht zellenspezifische UE-ID kann hingegen z. B. durch eine Basisstation (gNB), in deren Funkzelle das UE sich befindet, oder durch eine Einheit des Kernnetzes (wie etwa die Access and Mobility Management Function - AMF) zugewiesen werden und in einem größeren geografischen Bereich als einer Funkzelle, wie etwa einem öffentlichen terrestrischen Mobilfunknetz (engl. Public Land Mobile Network - PLMN), gültig sein. In einer beispielhaften Implementierung kann die nicht zellenspezifische UE-ID eine Kennung der Funkbasisstation und eine Kennung des UE umfassen. Außerdem kann gemäß einem anderen Beispiel die nicht zellenspezifische UE-ID für den inaktiven Zustand des UE spezifisch sein, sodass sie durch das UE in einem inaktiven Zustand zu verwenden ist, aber z. B. nicht, wenn das UE sich im verbundenen Zustand oder im Ruhezustand befindet.
Typischerweise sind zellenspezifische UE-IDs kürzer als nicht zellenspezifische UE-IDs, da zellenspezifische UE-IDs jeweils nur UEs unterscheiden müssen, die sich in derselben Funkzelle befinden, wohingegen nicht zellenspezifische UE-IDs viel mehr UEs als die in einer Funkzelle befindlichen unterscheiden müssen.
Es wird angenommen, dass zu einem Zeitpunkt, während das UE sich im inaktiven Zustand befindet, Kleindaten zur Übertragung verfügbar werden, sodass das UE bestimmt, dass eine Kleindatenübertragung durchzuführen ist. Die Kleindatenübertragung beinhaltet auch ein Bestimmen, welche UE-Kennung zu verwenden ist. Dies wird durch das UE basierend auf der aktuellen Funkzelle, in der das UE sich befindet, durchgeführt, und konkreter basierend darauf, ob das UE, nachdem es in den inaktiven Zustand übergegangen ist, sich aus einer anderen Funkzelle in die aktuelle Funkzelle bewegt hat oder nicht. Anders ausgedrückt: Das Bestimmen, welche UE-ID für die Kleindatenübertragung zu verwenden ist, hängt davon ab, ob die aktuelle Funkzelle des UE dieselbe Funkzelle ist wie beim Übergehen in den aktuellen inaktiven Zustand. Beispielsweise kann das UE, das sich in der Funkzelle A befand, als es in den inaktiven Zustand übergegangen ist, sich zwischen Funkzellen bewegen und sich nun in einer anderen Funkzelle B befinden, wenn Kleindaten zur Übertragung verfügbar werden.
Obwohl in diesem beispielhaften verbesserten Datenübertragungsverfahren die aktuelle Funkzelle die Hauptgrundlage zum Bestimmen der für die Kleindatenübertragung zu verwendenden UE-Kennung ist, können andere Varianten und Implementierungen des verbesserten Datenübertragungsverfahrens alternative oder zusätzliche Informationen als Basis verwenden.
Gemäß dem in 16 beispielhaft dargestellten UE-Verhalten bestimmt das UE die nicht zellenspezifische UE-ID, wenn es bestimmt hat, dass das UE sich aus einer anderen Funkzelle in die aktuelle Funkzelle bewegt hat, z. B. wenn das UE die Funkzelle gewechselt hat, während es sich im inaktiven Zustand befand. Umgekehrt bestimmt das UE die zellenspezifische UE-ID, wenn es bestimmt hat, dass das UE sich nicht aus einer anderen Funkzelle in die aktuelle Funkzelle bewegt hat, z. B. wenn das UE in derselben Funkzelle geblieben ist, während es sich im inaktiven Zustand befand.
Nachdem es über die UE-ID entschieden hat, kann das UE dann darangehen, die Kleindatenübertragung durchzuführen, welche die Übertragung einer Steuerungsnachricht mit der bestimmten UE-ID sowie die Übertragung der Kleindaten an sich umfasst. Die Übertragung der Kleindaten kann eine der wenigstens einen nicht ausgesetzten Datenverbindungen nutzen, die dem UE im inaktiven Zustand zur Verfügung stehen.
Es ist möglich, dass ein UE, das sich im inaktiven Zustand befindet, die Übertragung von Daten durchführt, ohne in den verbundenen Zustand übergehen zu müssen. Dies ermöglicht ein Vermeiden der oben erwähnten Nachteile. Insbesondere ermöglicht das verbesserte Datenübertragungsverfahren ein Vermeiden von Verzögerungen, ein erhebliches Einsparen von UE-Energie und ein Reduzieren des Datenaufwands, der aus dem im Stand der Technik notwendigen Zustandsübergang resultiert.
Darüber hinaus wählt das verbesserte Datenübertragungsverfahren die UE-ID für die Kleindatenübertragung passend aus. Insbesondere wird die zellenspezifische UE-ID, die kürzer als die nicht zellenspezifische UE-ID ist, ausgewählt, wenn das UE in derselben Funkzelle geblieben ist und die Funkbasisstation somit die zellenspezifische UE-ID noch kennt. Im Stand der Technik hätte das UE möglicherweise die nicht zellenspezifische UE-ID verwendet - ungeachtet der Funkzelle, in der das UE sich aktuell befindet. Das verbesserte Datenübertragungsverfahren zieht somit einen Nutzen aus dem Verwenden der kürzeren zellenspezifischen UE-ID, wenn diese verwendbar ist, und muss somit weniger Datenbits senden. Andererseits gewährleistet die verbesserte Datenübertragung, dass die Funkbasisstation, bei der das UE sich befindet, das UE mittels der nicht zellenspezifischen UE-ID korrekt identifizieren kann, wenn das UE sich in eine andere Funkzelle bewegt hat.
7 zeigt das vorgesehene Ablaufdiagramm für die Seite der Basisstation (gNB). Die Basisstation (gNB) konfiguriert mehr als eine (RACH)-Ressource. Nach diesem Schritt stellt die Basisstation (gNB) eine Zuordnung zwischen Priorität und/oder Gruppen-ID und (RACH) bereit.
Die Basisstation kann einen Steuerungsnachrichten- und Kleindatenempfänger und eine Kleindatendecodierungs-Verarbeitungsschaltung umfassen. Im vorliegenden Fall kann die Verarbeitungsschaltung, wie der nachstehenden Offenbarung zu entnehmen ist, somit beispielhaft dazu konfiguriert sein, wenigstens teilweise eines oder mehrere des Decodierens von Kleindaten usw. durchzuführen. Der Empfänger kann somit beispielhaft dazu konfiguriert sein, wenigstens teilweise eines oder mehrere des Empfangens der Kleindaten und der Steuerungsnachricht mit der UE-ID durchzuführen.
Die Funkbasisstation umfasst einen Empfänger, der von einem Benutzergerät (UE) eine Steuerungsnachricht mit einer UE-Kennung empfängt. Der Empfänger empfängt von dem UE auch Kleindaten, und zwar unter Nutzung einer mit dem UE aufgebauten Datenverbindung. Das UE befindet sich in einem inaktiven Zustand, wobei die UE-Kennung entweder eine zellenspezifische UE-Kennung oder eine nicht zellenspezifische UE-Kennung ist. Ein Prozessor decodiert die Kleindaten unter Verwendung eines UE-Kontextes, der dem UE und der einen Datenverbindung zugeordnet ist.
Entsprechend ermöglicht die verbesserte Funkbasisstation ein Empfangen von Kleindaten von einem UE im inaktiven Zustand, ohne dass das UE in den verbundenen Zustand überführt werden muss, und ermöglicht somit ein Umgehen der damit zusammenhängenden Nachteile. Das UE nutzt eine entsprechende Datenverbindung im inaktiven Zustand, um die Daten an die Basisstation zu senden, und die Basisstation empfängt und decodiert die Kleindaten unter Nutzung der entsprechenden Datenverbindung auf der Seite der Basisstation. Gemäß einer beispielhaften Lösung erhält die Basisstation auch dann eine Datenverbindung mit dem UE aufrecht, wenn das UE sich im inaktiven Zustand befindet, um die Kleindaten korrekt empfangen und decodieren zu können.
Die verbesserte Basisstation gemäß 7, die an dem verbesserten Datenübertragungsverfahren beteiligt ist, kann Folgendes sein: 1) dieselbe alte Funkbasisstation, mit der das UE bereits verbunden war, als es sich im inaktiven Zustand befand (kurz: Fall mit alter BS), oder 2) eine neue Funkbasisstation, zu der das UE sich von der vorherigen Funkbasisstation bewegt hat, während es sich im inaktiven Zustand befand (kurz: Fall mit neuer BS). Ein Teil des Verhaltens der verbesserten Funkbasisstation hängt davon ab, ob die Basisstation dieselbe alte Basisstation oder eine neue Basisstation ist.
Es wird beispielhaft angenommen, dass das UE sich anfänglich in einem verbundenen Zustand befindet, wobei wenigstens eine Datenverbindung zwischen dem UE und der Basisstation aufgebaut ist. Irgendwann beschließt die Basisstation, das UE in den inaktiven Zustand zu überführen, und stellt entsprechend eine diesbezügliche Anweisung an das UE bereit, das die Anweisung befolgt und in den inaktiven Zustand übergeht. Wie bereits erläutert, verfügt das UE, wenn es sich im inaktiven Zustand befindet, dennoch über eine Datenverbindung.
Es wird angenommen, dass irgendwann Kleindaten zur Übertragung gemäß 6 verfügbar werden. Das UE prüft, ob eine Anzeige einer einteiligen Downlink(DL)-Datenübertragung empfangen wurde. Wenn die Prüfung ergibt, dass eine solche Anzeige vorliegt, sendet das UE Uplink(UL)-Daten nach dem Beenden der Downlink(DL)-Datenübertragung. In Übereinstimmung mit dem verbesserten Datenübertragungsverfahren bestimmt das UE, welche UE-ID mit den Kleindaten zu übertragen ist. Diesbezüglich kommt es zu dem Schluss, dass es sich noch in derselben Funkzelle befindet wie dann, als es im inaktiven Zustand war (d. h. während des inaktiven Zustands erfolgte kein Funkzellenwechsel). Das UE wählt somit die zellenspezifische UE-ID aus, die durch die aktuelle Basisstation zugewiesen wurde. Die Basisstation ist somit in der Lage, das UE basierend auf der zellenspezifischen UE-ID eindeutig zu identifizieren. Das UE sendet dann eine entsprechende Steuerungsnachricht mit der ausgewählten zellenspezifischen UE-ID und sendet die Kleindaten unter Nutzung der Datenverbindung. In einem Beispiel werden die Steuerungsnachricht und die Kleindaten zusammen an die Basisstation gesendet, wobei die Datenverbindung nicht unbedingt zum Senden der Steuerungsnachricht mit der zellenspezifischen UE-ID genutzt wird. Beispielsweise werden die Steuerungsnachricht und die Kleindaten zusammen im selben Transportblock, aber unter Nutzung einer Signalisierungsverbindung für die Steuerungsnachricht und einer Datenverbindung für die Daten, gesendet.
Bezüglich des Falls, in dem während des inaktiven Zustands des UE ein Funkzellenwechsel erfolgte: Das UE befindet sich anfänglich in gleicher Weise in einem verbundenen Zustand, wobei wenigstens eine Datenverbindung zwischen dem UE und der Basisstation aufgebaut ist. Irgendwann beschließt die Basisstation, das UE in den inaktiven Zustand zu überführen, und stellt entsprechend eine diesbezügliche Anweisung an das UE bereit, das die Anweisung befolgt und in den inaktiven Zustand übergeht. Wie bereits erläutert, verfügt das UE, wenn es sich im inaktiven Zustand befindet, dennoch über eine Datenverbindung zu der (alten) Basisstation.
Es wird hier angenommen, dass das UE sich im inaktiven Zustand von der alten Basisstation in die Funkzelle einer neuen Basisstation bewegt. Es wird ferner angenommen, dass nach dem Funkzellenwechsel irgendwann Kleindaten zur Übertragung verfügbar werden und das UE darangeht, das in 5 erörterte verbesserte Datenübertragungsverfahren durchzuführen. Entsprechend kommt das UE zu dem Schluss, dass es sich in einer anderen Funkzelle befindet als der Funkzelle, in der es sich beim Übergehen in den inaktiven Zustand befand. In Übereinstimmung mit dem oben erörterten UE-Verhalten wählt das UE somit die nicht zellenspezifische UE-ID aus, die so beschaffen ist, dass die Basisstation das UE eindeutig identifizieren kann. Das UE sendet die entsprechende Steuerungsnachricht mit der ausgewählten nicht zellenspezifischen UE-ID und sendet die Kleindaten unter Nutzung der Datenverbindung.
Aus der Perspektive der neuen Basisstation besteht jedoch noch keine Datenverbindung mit dem UE, da das UE zuvor mit der alten Basisstation und nicht mit der neuen Basisstation verbunden war. Um die Kleindaten zu decodieren, kann die neue Basisstation mit der alten Basisstation Kontakt aufnehmen, um den/die entsprechenden Kontext(e) des UE abzurufen. Die alte Basisstation kann anhand der nicht zellenspezifischen UE-ID, die in der Steuerungsnachricht empfangen wurde, bestimmt werden. Die neue Basisstation kann eine Anforderung zum Abrufen des UE-Kontextes an die alte BS senden und im Gegenzug von der alten Basisstation eine Antwort mit dem/den angeforderten UE-Kontext(en) empfangen. Typischerweise umfasst der UE-Kontext Informationen, wie etwa Codierungs-, Sicherheits- und Verschlüsselungsparameter, die dem UE zugeordnet sind, und eine Datenverbindung, die zum Decodieren der Kleindaten genutzt werden kann.
Die oben vorgestellte Funkbasisstation arbeitet mit dem UE zusammen, um das verbesserte Datenübertragungsverfahren durchzuführen. Die von dem UE empfangene Steuerungsnachricht kann eine UE-ID umfassen, die entweder eine zellenspezifische UE-ID oder eine nicht zellenspezifische UE-ID ist. Die zellenspezifische UE-ID ist eine ID, die durch eine Funkbasisstation zum Identifizieren eines UE in ihrer Funkzelle zugewiesen wurde, beispielsweise durch die Funkbasisstation, an die das UE jetzt die Kleindaten sendet, oder durch eine andere Funkbasisstation, mit der das UE zuvor verbunden war und von der ihm somit eine zellenspezifische UE-ID zugewiesen wurde.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Variante des verbesserten Datenübertragungsverfahrens, die mit anderen Varianten und Implementierungen des verbesserten Datenübertragungsverfahrens kombiniert werden kann, wird ein neuer Zeitgeber für die zellenspezifische UE-ID betrieben, wie nun erläutert wird. Die Funkbasisstation, die dem UE die zellenspezifische UE-ID zugewiesen hat, muss die zellenspezifische UE-ID für das UE reservieren und kann sie somit nicht zum Identifizieren eines anderen UE verwenden. Da die zellenspezifischen UE-IDs typischer- und vorteilhafterweise etwa 16 Bit kurz sind, kann es das Problem geben, dass nicht genügend zellenspezifische UE-IDs zum Zuweisen an UEs, die mit der Basisstation verbunden sind oder waren, vorhanden sind. Daher kann durch das UE und die Basisstation ein UE-ID-Gültigkeitszeitgeber betrieben werden, um eine Zeitspanne als die Höchstzeit, während der die zellenspezifische UE-ID durch die Basisstation für das UE reserviert wird, nachdem sie durch das UE nicht aktiv genutzt wurde, weil das UE sich im inaktiven Zustand befindet, festzulegen.
Gemäß einer beispielhaften Implementierung der Variante kann der neue UE-ID-Gültigkeitszeitgeber gestartet werden, wenn das UE allgemein in den inaktiven Zustand übergeht.
Die Dauer des neuen UE-ID-Gültigkeitszeitgebers kann beispielsweise durch die Basisstation bestimmt und dann dem UE mitgeteilt werden, z. B. in einer Steuerungsnachricht, wie etwa einer RRC-Nachricht. Die Bestimmung der Basisstation kann beispielsweise von der Anzahl nicht reservierter zellenspezifischer UE-IDs, die noch zum Zuweisen an UEs verfügbar sind, abhängen. Der neue UE-ID-Gültigkeitszeitgeber kann beispielsweise dazu konfiguriert sein, nach 1024 Sekunden abzulaufen; aber andere Werte für den Zeitgeber können ebenso möglich sein. Alternativ kann der Wert des UE-ID-Gültigkeitszeitgebers durch einen entsprechenden 3GPP-Standard festgelegt und in das UE und die Basisstation fest einprogrammiert werden.
Nachdem der UE-ID-Gültigkeitszeitgeber für eine bestimmte zellenspezifische UE-ID abläuft, erachtet die Basisstation diese abgelaufene zellenspezifische UE-ID als nicht mehr dem UE zugeordnet, sondern als zum Neuzuweisen zu einem anderen UE verfügbar. Somit wäre die Basisstation nach dem Ablauf nicht in der Lage, das UE basierend auf der abgelaufenen zellenspezifischen UE-ID zu identifizieren.
Umgekehrt betreibt das UE ebenfalls den UE-ID-Gültigkeitszeitgeber, vorzugsweise in Synchronisation mit der Basisstation, um zu wissen, wann die zellenspezifische UE-ID auf der Seite der Basisstation abläuft. Eine abgelaufene zellenspezifische UE-ID sollte durch das UE bei der Kontaktaufnahme zur Basisstation nicht verwendet werden, da die Basisstation diese abgelaufene zellenspezifische UE-ID nicht mehr dem richtigen UE zuordnet.
Diese Variante des verbesserten Datenübertragungsverfahrens mit Verwendung des neuen UE-ID-Gültigkeitszeitgebers stellt den Vorteil bereit, dass zellenspezifische UE-IDs nur für eine begrenzte konfigurierbare Zeitspanne durch UEs, die in den inaktiven Zustand übergehen, blockiert werden. Andererseits kann das UE durch das Gültiglassen der zellenspezifischen UE-ID für eine gewisse Zeit die zellenspezifische UE-ID für Prozeduren mit der Basisstation verwenden, wie etwa das hierin erörterte verbesserte Datenübertragungsverfahren.
Infolgedessen berücksichtigen andere Varianten des verbesserten Datenübertragungsverfahrens den neuen UE-ID-Gültigkeitszeitgeber, wie sich aus dem Folgenden ergibt. Insbesondere kann das UE-Verhalten zum Bestimmen der geeigneten UE-ID, die zusammen mit den Kleindaten zu übertragen ist, von dem UE-ID-Gültigkeitszeitgeber abhängen.
Diese Implementierung unterscheidet sich durch den zusätzlichen Prozess des Startens des UE-ID-Gültigkeitszeitgebers für die zellenspezifische UE-ID und durch die zusätzliche Prüfung dahingehend, ob der UE-ID-Gültigkeitszeitgeber für die zellenspezifische UE-ID abgelaufen ist oder nicht. Kurz gesagt, ist die zellenspezifische UE-ID nicht zu verwenden, wenn die ID abgelaufen ist, z. B. wenn der entsprechende UE-ID-Gültigkeitszeitgeber abgelaufen ist. In diesem Fall wählt das UE, obwohl das UE sich noch in derselben Funkzelle befindet wie beim Übergehen in den inaktiven Zustand - das heißt nein, gleicher Fall mit alter Funkzelle -, die nicht zellenspezifische UE-ID aus.
Bei der Abfolge von Prüfungen zum Bestimmen, welche UE-ID basierend auf der aktuellen Funkzelle sowie dem UE-ID-Gültigkeitszeitgeber auszuwählen ist, handelt es sich um mögliche Beispiele und andere Implementierungen sind ebenso möglich.
Beispielsweise könnte das UE erst prüfen, ob der UE-ID-Gültigkeitszeitgeber für eine zellenspezifische UE-ID abgelaufen ist, und dann prüfen, ob es sich in derselben alten Funkzelle oder einer neuen Funkzelle befindet. In noch einer anderen Implementierung kann das UE erst prüfen, ob der UE-ID-Gültigkeitszeitgeber für eine zellenspezifische UE-ID abgelaufen ist. Dann kann das UE, falls der UE-ID-Gültigkeitszeitgeber abgelaufen ist, direkt bestimmen, die nicht zellenspezifische UE-ID zu verwenden - ohne die Notwendigkeit, ferner zu prüfen, ob das UE sich in derselben alten Funkzelle oder einer neuen Funkzelle befindet.
Gemäß einer weiteren Verbesserung der neuen UE-ID-Gültigkeitsvariante des verbesserten Datenübertragungsverfahrens kann der Zeitgeber durch das UE neu gestartet werden, nachdem das UE eine Antwort von der Basisstation bezüglich der Kleindatenübertragung empfangen hat. Derselbe Zeitgeber kann durch die Basisstation neu gestartet werden, nachdem die Basisstation auf die durch das UE durchgeführte Kleindatenübertragung geantwortet hat. Dieses Neustarten des Zeitgebers kann somit die Gültigkeitszeit verlängern, falls das UE Kleindaten sendet.
Gemäß einer weiteren verbesserten Variante des verbesserten Datenübertragungsverfahrens kann die Steuerungsnachricht, die bereits die UE-ID umfasst, ferner eine Anzeige umfassen, dass Kleindaten zusammen mit der Steuerungsnachricht gesendet werden. Dies ermöglicht es, dass die Basisstation die durch das UE gesendeten Kleindaten korrekt empfängt und decodiert. Andernfalls erwartet die Basisstation die Kleindaten möglicherweise nicht und führt die entsprechende Verarbeitung zum Decodieren der Kleindaten nicht durch. Diese Variante ist derart gekennzeichnet, da die Steuerungsnachricht als eine Kleindatenanzeige umfassend dargestellt ist. In einem Beispiel kann die Kleindatenanzeige ein Bit sein.
Konkretere Implementierungen der Kleindatenanzeige werden später in Verbindung mit einer 5G NR-basierten Implementierung des verbesserten Datenübertragungsverfahrens erläutert, siehe Kleindatenursache und Kleindatenanzeige in einer RRC-Nachricht und einer MAC-Nachricht.
Alternativ muss eine andere Variante des verbesserten Datenübertragungsverfahrens sich nicht auf die Kleindatenanzeige in der Steuerungsnachricht stützen. Bei dieser Variante, bei der keine entsprechende Kleindatenanzeige in der Steuerungsnachricht verwendet wird, kann die Basisstation immer darauf eingestellt sein, dass Kleindaten zusammen mit der Steuerungsnachricht von dem UE gesendet werden. Die Basisstation muss somit möglicherweise ein Decodieren bezüglich des empfangenen Signals durchführen. Wenn tatsächlich Kleindaten zusammen mit der Steuerungsnachricht gesendet werden, decodiert die Basisstation die Kleindaten erfolgreich. Wenn hingegen keine Kleindaten zusammen mit der Steuerungsnachricht gesendet werden, decodiert die Basisstation keinerlei Daten erfolgreich.
Gemäß weiteren Varianten des verbesserten Datenübertragungsverfahrens, die mit anderen Varianten und Implementierungen des verbesserten Datenübertragungsverfahrens kombiniert werden können, kann die Basisstation als Reaktion auf das Empfangen der Steuerungsnachricht und der Kleindaten entscheiden, eine Antwortnachricht zurück an das UE zu senden. Die Basisstation kann z. B. über den Zustand entscheiden, in dem das UE sich befinden sollte, z. B. im inaktiven Zustand bleiben, in den verbundenen Zustand oder den Ruhezustand wechseln. Die Entscheidung durch die Basisstation kann z. B. auf Folgendem basieren: ob die Basisstation den Kontext des UE erfolgreich abrufen kann, ob die übertragenen Kleindaten das Ende eines Verkehrshochs sind (es gibt z. B. keine weitere Kleindatenübertragung nach dieser) und/oder der in der Steuerungsnachricht angegebene Ursache. Gemäß einem Beispiel ist die Basisstation in der Lage zu bestimmen, dass keine weiteren Kleindaten vorhanden sind - basierend darauf, ob es nach den Kleindaten einen Pufferstatusbericht gibt. Der Pufferstatusbericht zeigt an, dass weitere Kleindaten zur Übertragung verfügbar sind, was ein Grund sein könnte, das UE in den verbundenen Zustand zu überführen.
Infolgedessen kann die Antwortnachricht eine entsprechende UE-Zustandsangabe für das UE umfassen. Das UE empfängt diese Antwortnachricht und folgt den Anweisung darin, um den angegebenen Zustand beizubehalten oder in diesen zu wechseln.
Gemäß einer weiteren Variante, die zusätzlich zu den anderen Varianten verwendet werden kann, kann die Antwortnachricht von der Basisstation an das UE auch Funkressourcen für das UE planen, die durch das UE genutzt werden können, um weitere Kleindaten an die Basisstation zu senden, falls die Basisstation bestimmt hat, dass die bereits gesendeten Kleindaten nicht das Ende des Verkehrshochs sind.
Gemäß einer weiteren Variante, die zusätzlich zu den anderen Varianten verwendet werden kann, kann die Antwortnachricht von der Basisstation an das UE auch eine neue zellenspezifische UE-ID angeben, die dem UE durch die Basisstation neu zugewiesen wird. Beispielsweise kann in Szenarien, in denen die neue Basisstation die neue Anker-Basisstation für das UE wird, die neue Anker-Basisstation dem UE eine neue zellenspezifische UE-ID zuweisen, die durch das UE zu verwenden ist, während es sich im inaktiven Zustand in der Funkzelle der neuen Anker-Basisstation befindet. Das UE kann beim Empfangen der neuen zellenspezifischen UE-ID die alte ungültige zellenspezifische UE-ID (die durch die alte Basisstation zugewiesen wurde) durch die neu zugewiesene zellenspezifische UE-ID ersetzen und diese bei zukünftiger Kommunikation mit der neuen Anker-Basisstation verwenden.
Eine weitere Variante, die zusätzlich zu den anderen Varianten verwendet werden kann, betrifft die Art und Weise des Reagierens darauf, dass es der Basisstation nicht gelingt, ein UE basierend auf der zellenspezifischen UE-ID, die von dem UE mit den Kleindaten empfangen wurde, korrekt zu identifizieren. Insbesondere wird beispielhaft angenommen, dass das UE in derselben Funkzelle bleibt, während es sich im inaktiven Zustand befindet, aber dass die Basisstation (gNB) nach einer gewissen Zeit die zellenspezifische UE-ID freigibt, sodass sie nicht mehr für das UE reserviert und diesem zugeordnet ist. Davon ausgehend, dass diese Freigabe für das UE unsichtbar ist, würde das UE die zellenspezifische UE-ID zur Verwendung bei der Kleindatenübertragung auswählen, da es richtig bestimmt, dass es sich noch in derselben alten Funkzelle befindet. Der Basisstation (gNB) gelingt es jedoch nicht, die empfangene zellenspezifische UE-ID korrekt zu identifizieren, und es gelingt ihr somit nicht, den relevanten UE-Kontext zum Decodieren der Kleindaten abzurufen. Als Reaktion kann die Basisstation (gNB) eine Antwortnachricht an das UE senden, die dieses Scheitern anzeigt, woraufhin das UE dann die nicht zellenspezifische UE-ID zurücksenden kann. Auf der Basis der nicht zellenspezifischen UE-ID kann die Basisstation nun darangehen, den UE-Kontext abzurufen und die Kleindaten zu decodieren.
In einer weiteren beispielhaften Variante davon kann die Basisstation dem UE eine zellenspezifische UE-ID neu zuweisen und das UE entsprechend über diese neu zugewiesene zellenspezifische UE-ID für zukünftige Kommunikation informieren. In den bisher beschriebenen Varianten und Implementierungen des verbesserten Datenübertragungsverfahrens wurde angenommen, dass dem UE eine Datenverbindung zur Verfügung steht, während das UE sich im inaktiven Zustand befindet, die dann für die Kleindatenübertragung genutzt werden kann. Dies kann auf verschiedene Weise erreicht werden.
Typischerweise verfügt das UE, wenn es sich im verbundenen Zustand befindet, über mehrere aktive Datenverbindungen, die zum Austauschen von Daten genutzt werden, und möglicherweise über andere nicht ausgesetzte Datenverbindungen, die aktuell nicht genutzt werden, aber bei Bedarf noch zur sofortigen Nutzung verfügbar sind.
Gemäß einer weiteren optionalen Implementierung setzt das UE, wenn es sich im inaktiven Zustand befindet, wenigstens eine dieser Datenverbindungen, die das UE aufgebaut hat, als es sich im verbundenen Zustand befand, nicht aus. Mit anderen Worten: Das UE hält wenigstens eine Datenverbindung als nicht ausgesetzt und somit zur sofortigen Nutzung während des inaktiven Zustands aufrecht. Die übrigen Datenverbindungen, die das UE im verbundenen Zustand aufgebaut hat, können durch das UE ausgesetzt werden, wenn es sich im inaktiven Zustand befindet. Beispielsweise kann das UE entscheiden, eine oder mehrere Datenverbindungen, die einer Anwendung zugeordnet sind, die wahrscheinlich eine Kleindatenübertragung veranlassen wird, wenn es sich im inaktiven Zustand befindet, nicht auszusetzen. In einem anderen Beispiel kann das UE entscheiden, die durch die Basisstation als die Standard-Datenverbindung konfigurierte Datenverbindung, welche die minimalen QoS-Anforderungen erfüllt, nicht auszusetzen.
Die Basisstation arbeitet in einer entsprechenden Weise, indem sie wenigstens eine der Datenverbindungen, die mit dem UE aufgebaut wurden, während das UE sich im verbundenen Zustand befand, nicht aussetzt. Die durch die Basisstation und das UE als nicht ausgesetzt aufrechterhaltene Datenverbindung sollte dieselbe sein, um die erfolgreiche Übertragung und Decodierung der unter Nutzung dieser gemeinsamen nicht ausgesetzten Datenverbindung übertragenen Kleindaten zu ermöglichen.
Gemäß einer weiteren optionalen Implementierung setzt das UE, wenn es sich im inaktiven Zustand befindet, keine der Datenverbindungen, die das UE mit der Basisstation aufgebaut hat, aus, d. h. das UE hält alle Datenverbindungen als nicht ausgesetzt aufrecht. Die Basisstation arbeitet in einer entsprechenden Weise, indem sie keine der Datenverbindungen, die sie bereits mit dem UE aufgebaut hat, während das UE sich im verbundenen Zustand befand, aussetzt. Entsprechend wählt das UE, wenn das UE Kleindaten senden muss, während es sich im inaktiven Zustand befindet, die für die Kleindaten geeignete Datenverbindung aus und verwendet diese ausgewählte Datenverbindung zum Übertragen der Daten an die Basisstation. Die Basisstation ist somit in der Lage, die Kleindaten, die über die durch das UE ausgewählte Datenverbindung empfangen werden, korrekt zu empfangen und zu decodieren.
Gemäß einer weiteren optionalen Implementierung setzen im inaktiven Zustand sowohl das UE als auch die Basisstation alle Datenverbindungen des verbundenen Zustands, die zwischen ihnen aufgebaut wurden, aus. Es können jedoch im inaktiven Zustand eine oder mehrere neue Datenverbindungen zwischen dem UE und der Basisstation hergestellt werden, die in einem nicht ausgesetzten Zustand gehalten werden, während das UE sich im inaktiven Zustand befindet. Beispielsweise kann eine neue Datenverbindung speziell für Kleindatenübertragungen hergestellt werden, die anfallen können, während das UE sich im inaktiven Zustand befindet, wobei z. B. die der neuen Datenverbindung zugeordneten entsprechenden Parameter auf eine Kleindatenübertragung zugeschnitten sind.
Diese neue Datenverbindung kann auch als eine für den inaktiven Zustand spezifische Standard-Datenverbindung implementiert werden, die in UEs, die sich im inaktiven Zustand befinden, verfügbar ist. Die Parameter und Einstellungen, welche die Standard-Datenverbindung betreffen, sind beispielsweise in dem UE fest einprogrammiert, wie durch einen technischen Standard von3GPP definiert. Die Standard-Datenverbindung kann dann durch das UE und die Basisstation automatisch unter Verwendung dieser Parameter und Einstellungen hergestellt werden, wenn das UE in den inaktiven Zustand überführt wird.
Gemäß einer weiteren optionalen Implementierung können die beschriebenen verschiedenen Varianten und Implementierungen des verbesserten Datenübertragungsverfahrens (und Kombinationen davon) in existierenden Kommunikationssystemen, wie etwa den LTE-, LTE-A-, 5G NR-Kommunikationssystemen, implementiert werden. Im Folgenden wird beispielhaft beschrieben, wie das verbesserte Datenübertragungsverfahren in Kommunikationssystemen gemäß den 5G NR-Standards implementiert werden könnte.
Gemäß dem oben beschriebenen verbesserten Datenübertragungsverfahren sendet das UE die Kleindaten sowie die Steuerungsnachricht mit der zuvor bestimmten UE-ID an die Funkbasisstation. In einer beispielhaften Variante des verbesserten Datenübertragungsverfahrens, die mit den anderen Varianten kombiniert werden kann, werden die Kleindaten und die Steuerungsnachricht als Teil einer Random-Access-Prozedur gesendet. Wie in vorherigen Teilen der Beschreibung, auf die hiermit verwiesen wird, dargestellt, stellt 3GPP 5G NR eine 2-stufige RACH-Prozedur und eine 4-stufige RACH-Prozedur bereit. Beispielsweise können beim Durchführen einer 2-stufigen RACH-Prozedur die Kleindaten und die Steuerungsnachricht als Teil der ersten Nachricht (msgA) der 2-stufigen RACH-Prozedur gesendet werden. Die übrige 2-stufige RACH-Prozedur, wie aktuell in 3GPP definiert (es wird auf den entsprechenden Teil der obigen Beschreibung verwiesen), kann für das verbesserte Datenübertragungsverfahren genommen werden, das beispielsweise die Übertragung einer MSGB durch die Basisstation und den entsprechenden Empfang in dem UE umfasst.
Beim Durchführen einer 4-stufigen RACH-Prozedur können die Kleindaten und die Steuerungsnachricht hingegen als Teil der dritten Nachricht (msg3) der 4-stufigen RACH-Prozedur gesendet werden. Die übrige 4-stufige RACH-Prozedur, wie aktuell in 3GPP definiert, kann für das verbesserte Datenübertragungsverfahren genommen werden. Dies umfasst beispielsweise die vorherige Übertragung einer Präambel als den ersten Schritt, dann im zweiten Schritt den Empfang des RAR mit einer Zuteilung begrenzter Funkressourcen für die Übertragung der msg3 im dritten Schritt und im letzten vierten Schritt die eventuelle Konfliktlösung. Die durch die Funkbasisstation in dem RAR geplanten Funkressourcen werden durch das UE genutzt, um sowohl die Kleindaten als auch die Steuerungsnachricht als die msg3 zu senden. Eine typische Zuteilungsgröße beträgt beispielsweise 72 Bits, die verwendet werden, um sowohl die Steuerungsnachricht als auch die Kleindaten zu übertragen. Entsprechend können, je größer die Steuerungsnachricht ist, umso weniger Nutzdaten in der übrigen msg3 gesendet werden. Es ist somit wichtig, dass die Steuerungsnachricht und insbesondere die übertragene UE-ID so klein wie möglich ist, um ein Übertragen von mehr Daten im übrigen Teil der msg3 zu ermöglichen (beispielsweise im selben Transportblock, den das UE unter Nutzung der zugeteilten Funkressourcen aufbaut; mit Multiplexing verschiedener Daten-/Signalisierungsfunkträger zusammen im selben Transportblock in der MAC-Schicht).
In der RACH-Prozedur des Standes der Technik erwartet die Basisstation (gNB), dass die msg3 der 4-stufigen RACH-Prozedur und die msgA der 2-stufigen RACH-Prozedur nur die RRC-Nachricht, wie etwa eine RRCResumeRequest-Nachricht, umfassen. Die Basisstation (gNB) würde somit nicht erwarten, dass mit der msg3 bzw. msgA irgendwelche Kleindaten gesendet werden. Die gNB gemäß dem verbesserten Datenübertragungsverfahren sollte hingegen auf beide Fälle eingestellt sein, nämlich den Fall, dass die msg3/msgA nur die Steuerungsnachricht überträgt, und den Fall, dass die msg3/msgA die Steuerungsnachricht sowie Kleindaten überträgt.
Wie oben für das verbesserte Datenübertragungsverfahren beschrieben, wird eine nicht zellenspezifische UE-ID oder eine zellenspezifische UE-ID in einer Steuerungsnachricht zusammen mit den Kleindaten gesendet. Im Folgenden werden zahlreiche verschiedene mögliche UE-IDs vorgestellt, die jeweils als die nicht zellenspezifische UE-ID und zellenspezifische UE-ID verwendet werden können. In 5G NR gibt es die I-RNTI und die kurze I-RNTI (siehe TS 38.331 v15.8.0 Abschnitt 6.3.2), die jeweils als die nicht zellenspezifische UE-ID verwendet werden könnten. Die I-RNTI hat 40 Bits und ist, abhängig vom 1-RNTI-Referenzprofil, verschieden aufgebaut. Die kurze I-RNTI weist hingegen weniger Bits als die vollständige I-RNTI auf, insbesondere 24 Bits.

Die folgende Tabelle zeigt die drei verschiedenen Profile für die vollständige I-RNTI, die in 3GPP TS 38.300 v16.0.0 (Anhang C) beschrieben sind.

Profil-ID	UE-spezifische Referenz	Adressindex des NG-RAN-Knotens (z. B. gNB-ID, eNB-ID)	RATspezifische Informationen	PLMN-spezifische Informationen	Anmerkung
1	20 Bits (~ 1 Million Werte)	20 Bits (~ 1 Million Werte)	nicht zutreffend	nicht zutreffend	Der Adressindex des NG-RAN-Knotens kann sehr gut durch die LSBs der gNB-ID dargestellt werden. Dieses Profil kann für jede NG-RAN-RAT anwendbar sein.
2	20 Bits (~ 1 Million Werte)	16 Bits (65.000 Knoten)	nicht zutreffend	4 Bits (maximal 16 PLMNs)	Die maximale Anzahl der in NR netzweit übermittelten PLMN-IDs beträgt 12. Dieses Profil kann für jede NG-RAN-RAT anwendbar sein.
3	24 Bits (16 Millionen Werte)	16 Bits (65.000 Knoten)	nicht zutreffend	nicht zutreffend	Reduzierte Knotenadresse zum Maximieren adressierbarer UE-Kontexte. Dieses Profil kann für jede NG-RAN-RAT anwendbar sein.

Wie ersichtlich, umfasst die I-RNTI verschiedene Teile: eine UE-spezifische Referenz (ID) und eine Adresse des NG-RAN-Knotens (wie etwa die ID der Basisstation (gNB)) sowie PLMN-spezifische Informationen für Profil 2. Die Größe der vollständigen I-RNTI ist recht groß und diese nimmt somit viel Platz der msg3-Zuteilung (z. B. insgesamt 72 Bits verfügbar) oder des PUSCH-Teils der msgA (z. B. insgesamt 200 Bits verfügbar) ein. Infolgedessen können weniger Kleindaten gesendet werden, was die Kleindatenübertragung weniger effizient macht. Die vollständige I-RNTI kann jedoch ein UE, z. B. innerhalb des PLMN, eindeutig identifizieren.
Die kurze I-RNTI (kann auch als gekürzte I-RNTI bezeichnet werden) weist hingegen nur 24 Bits auf, z. B. werden die 12 LBS von der UE-spezifischen Referenz und die 12 LSB-Bits von der ID der Basisstation (gNB) genommen. Entsprechend ist die Größe der kurzen I-RNTI erheblich kleiner als die Größe der vollständigen I-RNTI, was es erlaubt, dass mehr Kleindaten in der msg3 oder der msgA gesendet werden. In spezifischen Einsatzszenarien treten jedoch mit größerer Wahrscheinlichkeit UE-ID-Kollisionen auf (wie etwa, wenn es in einem PLMN Tausende von Basisstationen (gNBs) gibt und/oder wenn bei einer Basisstation (gNB) Tausende von inaktiven UEs angesiedelt sind).
In aktuellen 5G NR-Systemen wird das UE durch die Basisstation (gNB) dazu konfiguriert, entweder die vollständige oder die kurze I-RNTI zu verwenden (z. B. als Teil von SIB1). Somit verwendet beispielhaft das UE beim Durchführen des verbesserten Datenübertragungsverfahrens und Entscheiden, die nicht zellenspezifische UE-ID für die Kleindatenübertragung zu verwenden, die volle oder die kurze I-RNTI - in Übereinstimmung mit der Anzeige der Basisstation (gNB).
Bezüglich der zellenspezifischen UE-ID gibt es mehrere Möglichkeiten, wie etwa ein Verwenden des UE-spezifischen Teils der I-RNTI, der C-RNTI oder einer kleindatenspezifischen UE-ID, wie im Folgenden erläutert wird. Wie oben erörtert, wird die zellenspezifische UE-ID durch das UE für die Kleindatenübertragung verwendet, wenn es in derselben Funkzelle bleibt, in der die zellenspezifische UE-ID gültig ist. Anders ausgedrückt: Die zellenspezifische UE-ID sollte möglichst nicht verwendet werden, wenn das UE sich in einer neuen Funkzelle befindet.
Gemäß einer weiteren optionalen Implementierung kann der UE-spezifische Teil der I-RNTI (siehe obige Tabelle), der 20 Bits lang ist, in dem verbesserten Datenübertragungsverfahren als die zellenspezifische UE-ID verwendet werden. Entsprechend ist die zellenspezifische UE-ID kleiner als beide Optionen der nicht zellenspezifischen UE-ID. Welche Bits der vollständigen I-RNTI das UE identifizieren (und welche Bits die Basisstation (gNB) identifizieren), kann jedoch für ältere UEs (gemäß Release 15 oder 16) unsichtbar sein. Gemäß einer beispielhaften Implementierung kann diesbezüglich die Basisstation (gNB) dem UE zusätzlich anzeigen, von welchem Bit bis zu welchem Bit innerhalb der vollständigen I-RNTI das UE identifiziert wird.
Gemäß einer weiteren zweiten beispielhaften Variante kann die C-RNTI, die 16 Bits lang ist, als die zellenspezifische UE-ID verwendet werden. Die C-RNTI ist noch kürzer als der oben erörterte UE-spezifische Teil der I-RNTI und erlaubt somit ein weiteres Verbessern der Kleindatenübertragung. In den aktuellen 5G NR-Kommunikationssystemen gibt die Basisstation (gNB) die C-RNTI des UE zu dem Zeitpunkt, zu dem das UE in den Zustand RRC_INACTIVE wechselt, frei. Für das verbesserte Datenübertragungsverfahren wäre es jedoch notwendig, dass die gNB die C-RNTI auch nach dem Überführen des UE zu RRC_INACTIVE behält, um es zu erlauben, dass das UE die C-RNTI als die zellenspezifische UE-ID verwendet.
Gemäß einer weiteren dritten beispielhaften Variante kann eine neue UE-ID für die Kleindatenübertragung definiert werden, die 16 Bits oder weniger aufweisen kann. Dies erlaubt es, die Anzahl an Bits, die im Rahmen der Kleindatenübertragung für die UE-ID verwendet werden, weiter zu reduzieren, und erlaubt es somit, dass mehr Kleindaten gesendet werden. Das Definieren und Aufrechterhalten noch einer UE-ID erfordert jedoch mehr Verarbeitung auf der Seite der Basisstation (gNB). Insbesondere kann die Basisstation (gNB) einen weiteren Pool zellenspezifischer UE-IDs (ähnlich der C-RNTI) nur zum Ermöglichen von Kleindatenübertragungen, wenn das UE sich im inaktiven Zustand befindet, vorrätig halten.
Gemäß einer Variante des verbesserten Datenübertragungsverfahrens, die bereits oben in Verbindung mit zellenspezifischen UE-IDs erörtert wurde, kann ein neuer UE-ID-Gültigkeitszeitgeber verwendet werden, um die Zeit, für die eine zellenspezifische UE-ID durch die Basisstation (gNB) reserviert wird, bevor sie zum Neuzuweisen an ein anderes UE freigegeben wird, zu begrenzen. Dieser UE-ID-Gültigkeitszeitgeber kann z. B. in Verbindung mit der oben erörterten C-RNTI und kleindatenspezifischen UE-ID (zweite und dritte Variante) verwendet werden, sodass es möglich ist zu steuern, wann die C-RNTI (oder die kleindatenspezifische UE-ID) freizugeben ist, und ein Zurneigegehen von C-RNTls (oder kleindatenspezifischen UE-IDs) zu vermeiden. In Anbetracht dessen, dass der UE-spezifische Teil der I-RNTI (erste Variante) nicht neu zugewiesen wird, ist es möglich, aber nicht notwendig, einen UE-ID-Gültigkeitszeitgeber zu betreiben, wenn der UE-spezifische Teil der I-RNTI als die zellenspezifische UE-ID verwendet wird.
Wie oben für das verbesserte Datenübertragungsverfahren beschrieben, wird eine Steuerungsnachricht mit der ausgewählten UE-ID durch das UE an die Basisstation gesendet. Es gibt mehrere verschiedene Möglichkeiten, wie die Steuerungsnachricht in einem 5G NR-Kommunikationssystem implementiert sein kann. In einigen beispielhaften Implementierungen können eine oder mehrere der folgenden Varianten der Steuerungsnachricht zum Paging gleichzeitig implementiert sein und das UE entscheidet dann, welche konkrete Steuerungsnachricht als die Steuerungsnachricht für das verbesserte Datenübertragungsverfahren verwendet wird.
Der Empfang der Paging-Nachricht durch das UE kann unter Einbeziehung der Erläuterung einteilige DL-Daten oder mehrteilige DL-Daten angezeigt werden.
Die Kleindatenanzeige oder einteilige Downlink(DL)-Daten wäre(n) 1 Bit lang. Beispielsweise erwartet die Basisstation (gNB), wenn die neue Kleindatenanzeige oder die einteiligen Downlink(DL)-Daten als wahr angegeben wird/werden, dass Kleindaten (Benutzerdaten) angehängt sind. Die Basisstation (gNB) weiß somit genau, wann Kleindaten gesendet werden, und es wird ein Decodieren der Kleindaten oder einteiligen Downlink(DL)-Daten ermöglicht.
Gemäß einer Variation der RRC-Steuerungsnachricht können eine RRCResumeRequest- und die PagingUE-ldentity-Nachricht, wie aktuell in 5G NR definiert, ohne jegliche weitere Anpassung wiederverwendet werden. Die Basisstation (gNB) weiß beim Empfangen der Anforderung somit nicht, ob auch Kleindaten gesendet werden oder nicht. Daher muss die gNB auf beide Fälle eingestellt sein, wobei der erste Fall ist, dass keine Kleindaten zusammen mit RRCResumeRequest gesendet werden, und der zweite Fall ist, dass Kleindaten zusammen mit RRCResumeRequest gesendet werden. Beispielsweise versucht die Basisstation (gNB) etwaige Bits, die zusammen mit RRCResumeRequest gesendet werden, erfolgreich zu decodieren - dahingehend, ob es sich bei diesen um die Übertragung von Kleindaten oder nur um Reservebits handelt.
Gemäß einer weiteren optionalen Implementierung wird eine RRC-Nachricht für den Zweck einer Kleindatenübertragung im inaktiven Zustand des UE definiert. Da diese RRC-Nachricht durch das UE für die Kleindatenübertragung verwendet wird, erwartet die Basisstation (gNB), dass nach dieser neuen RRC-Nachricht weitere Benutzerdaten (die Kleindaten) angehängt sind.
Im Beispiel der PagingUE-Identity-Nachricht verwendet das UE-Identity-Informationselement (engl. Information Element - IE) die CHOICE-Struktur, um es dem UE zu erlauben, zwischen verschiedenen UE-ID-Formaten zu wählen. Um eine Wiederholung zu vermeiden, wird auf die obige Erörterung der verschiedenen 5G NR-konformen Implementierungen der nicht zellenspezifischen UE-ID und der zellenspezifischen UE-ID verwiesen, wie etwa der vollständigen I-RNTI (in der obigen Nachricht „I-RNTI-Wert“), der kurzen I-RNTI (in der obigen Nachricht „kurzer I-RNTI-Wert“) und des UE-spezifischen Teils der I-RNTI (in der obigen Nachricht „UE-I-RNTI-Wert“). Im obigen Beispiel würde das UE entweder die vollständige oder die kurze I-RNTI als die nicht zellenspezifische UE-ID auswählen und hätte nur eine Option für die zellenspezifische UE-ID, insbesondere den UE-spezifischen Teil der I-RNTI.
Bei den obigen Lösungen war die Steuerungsnachricht eine Nachricht des RRC-Protokolls. Andere Varianten des verbesserten Datenübertragungsverfahrens verwenden eine Nachricht des MAC-Protokolls als die Steuerungsnachricht. Es ist anzumerken, dass MAC-Steuerelemente typischerweise nicht integritätsgeschützt und somit weniger sicher als RRC-Nachrichten sind. Allerdings können MAC-Nachrichten eine kleinere Größe aufweisen, was zu weniger Steuerungsaufwand führt, sodass stattdessen mehr Kleindaten gesendet werden können.
Eine mögliche Implementierung der MAC-Steuerungsnachricht basiert auf einem neuen Format des Medium-Access-Control-Steuerelements (MAC CE) zum Übertragen einer der oben genannten möglichen UE-IDs. Ein neuer Logical-Channel-ID(LCID)-Wert wird für das neue Medium-Access-Control-Steuerelement (MAC CE) reserviert, um im Medium-Access-Control(MAC)-Subheader angegeben zu werden.
Falls die C-RNTI als die zellenspezifische UE-ID verwendet wird, kann das bereits existente C-RNTI-Medium-Access-Control-Steuerelement (MAC CE) wiederverwendet werden (siehe TS 38.321 v15.8.0 Abschnitt 6.1.3.2). Durch das Wiederverwenden dieses existenten C-RNTI-Medium-Access-Control-Steuerelements (MAC CE) kann jedoch keine zusätzliche Kleindatenanzeige oder Ursache an die Basisstation (gNB) gesendet werden. Die Basisstation (gNB) muss somit darauf eingestellt sein, Kleindaten zu decodieren, nachdem sie ein C-RNTI-Medium-Access-Control-Steuerelement (MAC CE) empfangen hat. Die Basisstation (gNB) kann jedoch implizit verstehen, dass das UE Kleindaten sendet, wenn sie ein solches C-RNTI-Medium-Access-Control-Steuerelement (MAC CE) als Teil der RACH-Prozedur (die normalerweise eine RRC-Nachricht umfassen würde) empfängt.
Gemäß weiteren Varianten kann die Basisstation (gNB) entscheiden, welcher UE-Zustand der geeignetste für das UE ist, und dann eine entsprechende RRC-UE-Zustandsanzeige als Teil einer Antwortnachricht an das UE zurücksenden (siehe oben erörterte Variante mit UE-Zustandsanzeige). Gemäß einer beispielhaften Implementierung kann die Entscheidung der Basisstation (gNB) auf Folgendem basieren: der Wiederaufnahmeursache, die in RRCResumeRequest angegeben ist, ob nach RRCResumeRequest Benutzerdaten angehängt sind und/oder ob die angehängten Benutzerdaten das Ende des Verkehrs darstellen.
Die Antwortnachricht kann eine neue Nachricht sein, die für diesen Zweck definiert wurde und in der Lage ist, die entsprechende RRC-UE-Zustandsanzeige zu übertragen.
Bei anderen Lösungen kann eine bereits existente RRC-Nachricht wiederverwendet werden. Beispielweise kann die Basisstation (gNB) beim Verwenden der RRCResumeRequest-Nachricht als die Steuerungsnachricht unter Verwendung der RRCResume-Nachricht, z. B. als Teil der RACH-Prozedur, antworten. Die RRCResume-Nachricht würde den RRC-UE-Zustand angeben, in dem das UE sich befinden sollte. Die aktuell definierte RRCResume-Nachricht von 5G NR in TS 38.331 v15.8.0 Abschnitt 6.2.2 kann erweitert werden.
In einem anderen Szenario ist die (mutmaßlich neue) Basisstation (gNB) tatsächlich die Anker-Basisstation (gNB) für das UE, z. B. wenn das UE sich in einer neuen Funkzelle befindet, die jedoch zu derselben Basisstation (gNB) wie die vorherige Funkzelle gehört. Auch in einem solchen Fall sendet das UE die Steuerungsnachricht mit der nicht zellenspezifischen UE-ID, wie etwa der vollständigen I-RNTI, obwohl es stattdessen die zellenspezifische UE-ID verwendet haben könnte. Als Reaktion auf die Steuerungsnachricht kann die Basisstation (gNB) antworten, indem sie die zellenspezifische UE-ID an das UE sendet und dadurch anzeigt, dass die Basisstation (gNB) auch die Anker-Basisstation (gNB) für das UE für die neue Funkzelle ist. Entsprechend wird dem UE dadurch klar gemacht, dass die neue Funkzelle zu derselben Basisstation (gNB) wie zuvor gehört und das UE bei zukünftiger Kommunikation (wie etwa einer neuen Kleindatenübertragung) die kurze zellenspezifische UE-ID verwenden kann.
In den oben beschriebenen Varianten und Implementierungen des verbesserten Datenübertragungsverfahrens bestimmt das UE beim Bestimmen der für die Kleindatenübertragung zu verwendenden UE-ID, ob es sich nach dem Übergehen in den inaktiven Zustand in eine neue Funkzelle bewegt hat oder nicht. In beispielhaften Varianten des verbesserten Datenübertragungsverfahrens kann die Bestimmung der Funkzelle, in der das UE sich aktuell befindet, wie folgt durchgeführt werden. Funkbasisstationen können Signale (wie etwa Synchronisationssignale oder Systeminformationen) in ihren Funkzellen netzweit übermitteln, wobei diese Signal so beschaffen sind, dass sie ein Bestimmen der ID der Funkbasisstation (oder Funkzelle) erlauben. Das UE empfängt, wenn es sich im inaktiven Zustand befindet, die Signale und ist in der Lage, die Funkzelle zu bestimmen, in der es sich aktuell befindet. Beispielsweise werden in einer beispielhaften 5G NR-Implementierung primäre und sekundäre Synchronisationssignale (siehe SS/PBCH-Blöcke; Synchronisationssignal-/Physical-Broadcast-Channel-Blöcke) durch die Basisstation (gNB) gesendet und entsprechend durch das UE decodiert, was es erlaubt, den Zeitschlitz und die physikalische Zell-ID der Funkzelle, in der es angesiedelt ist, zu identifizieren (siehe 3GPP TS 38.211 v16.0.0, z. B. Abschnitte 7.4.2 und 7.4.3). In einer solchen 5G NR-Implementierung identifiziert das UE basierend auf der physikalischen Zell-ID (engl. Physical Cell ID - PCI) die Funkzelle, identifiziert aber nicht die Basisstation (gNB). In Einsatzfällen, in denen eine Basisstation (gNB) mehrere Funkzellen steuert, wäre das UE nicht in der Lage zu wissen, dass die neue Funkzelle (nach dem Zellenwechsel im inaktiven Zustand) zu derselben Basisstation (gNB) gehört wie die vorherige Funkzelle vor dem Funkzellenwechsel (Zellenneuauswahl). In dem verbesserten Datenübertragungsverfahren würde das UE somit weiterhin die nicht zellenspezifische UE-ID zum Senden mit den Kleindaten verwenden.
Es wurden zahlreiche Varianten und Implementierungen des verbesserten Datenübertragungsverfahrens beschrieben. Einige von diesen wurden getrennt voneinander beschrieben, um das Verständnis und die Vorteile der jeweiligen Variante oder Implementierung zu erleichtern. Es ist jedoch ebenso möglich, zwei oder mehr der Varianten und Implementierungen des verbesserten Datenübertragungsverfahrens miteinander zu kombinieren, um neue Varianten und Implementierungen des verbesserten Datenübertragungsverfahrens auszubilden. Ohne erschöpfend zu sein und um nur einige zu nennen: Varianten mit Kleindatenanzeige, Varianten mit UE-ID-Gültigkeitszeitgeber, Varianten mit UE-Zustandsanzeige, Varianten mit Fallback-RAR, verschiedene Varianten von Steuerungsnachrichten, verschiedene Varianten von zellenspezifischen UE-IDs und nicht-zellenspezifischen UE-IDs, verschiedene Varianten von Datenverbindungen durch das UE.
Weitere Aspekte
Gemäß einem ersten Aspekt wird ein Verfahren zur drahtlosen Kommunikation bereitgestellt. Dieses umfasst die folgenden Schritte: Empfangen von Downlink-Steuerungsinformationen (DCI) durch ein Benutzergerät (UE) in einem inaktiven Zustand (RRC_INACTIVE), umfassend:

eine zyklische Redundanzprüfung (CRC), verschlüsselt durch ein Funknetz mit wenigstens einer Basisstation (gNB) mit einer Kennung (C-RNTI), die für eine Gruppe von UEs spezifisch ist,
wobei die Gruppe von UEs das UE umfasst, und eine Ressourcenzuweisung für eine Datenübertragung von wenigstens einer Basisstation (gNB) an das Benutzergerät (UE); und
Empfangen - durch das Benutzergerät (UE) im inaktiven Zustand (RRC_INACTIVE) - der Datenübertragung auf einem physikalischen gemeinsam genutzten Kanal, wobei das Benutzergerät (UE) mehr als eine Random-Access-Channel(RACH)-Ressourcenkonfiguration empfängt.

Gemäß einem zweiten Aspekt, der zusätzlich zu dem ersten Aspekt vorgesehen ist, empfängt das Benutzergerät (UE) in der Paging-Nachricht eine Angabe einer Priorität von Downlink(DL)-Daten.
Gemäß einem dritten Aspekt, der zusätzlich zu dem ersten oder zweiten Aspekt vorgesehen ist, empfängt das Benutzergerät (UE) in der Paging-Nachricht eine Angabe einer Gruppen-ID.
Gemäß einem vierten Aspekt, der zusätzlich zu dem ersten oder zweiten Aspekte vorgesehen ist, empfängt das Benutzergerät (UE) eine Zuordnung zwischen Priorität und Gruppen-ID und einer Random-Access-Channel(RACH)-Ressourcenkonfiguration.
In einer alternativen Implementierung zur obigen MAC-Steuerungsnachricht ist die Steuerungsnachricht eine des Radio-Ressource-Control(RRC)-Protokolls, insbesondere eine der folgenden:

- eine RRC-Resume-Request-Nachricht mit einer Ursache des Sendens der RRC-Resume-Request-Nachricht, wobei die Ursache eine Kleindatenübertragung als Ursache für das Senden der RRC-Resume-Request-Nachricht angibt,
- eine RRC-Resume-Request-Nachricht mit einer Ursache des Sendens der RRC-Resume-Request-Nachricht und mit einer Kleindatenanzeige,
- eine RRC-Resume-Request-Nachricht ohne eine Kleindatenanzeige und ohne ein Anzeigen einer Kleindatenübertragung als die Ursache für das Senden der RRC-Resume-Request-Nachricht,
- eine kleindatenspezifische RRC-Nachricht.

Gemäß einem fünften Aspekt, der zusätzlich zu einem des ersten bis vierten Aspekts vorgesehen ist, wobei das Benutzergerät (UE) wobei Zuordnen in den Systeminformationen oder einer eigens vorgesehenen RRC-Nachricht.
Gemäß einem sechsten Aspekt, der zusätzlich zu einem des ersten bis fünften Aspekts vorgesehen ist, wählt das Benutzergerät (UE) Random-Access-Channel(RACH)-Ressourcen entsprechend der in der Paging-Nachricht angegebenen Priorität und/oder Gruppen-ID aus.
Gemäß einem siebten Aspekt, der zusätzlich zu einem des ersten bis sechsten Aspekts vorgesehen ist, konfiguriert die Basisstation (gNB) mehr als eine Random-Access-Channel(RACH)-Ressource pro Synchronisationssignalblock (SSB).
In einer optionalen Implementierung gibt die Antwortnachricht ferner Uplink-Funkressourcen an, die zum Senden von Daten genutzt werden sollen. Der Sender sendet unter Nutzung der angegebenen Uplink-Funkressourcen weitere Kleindaten an die Funkbasisstation.
In einer weiteren optionalen Implementierung gibt die Antwortnachricht ferner eine neue zellenspezifische UE-ID an, die sich von der bereits zugewiesenen zellenspezifischen UE-ID unterscheidet. Der Prozessor verwendet in der zukünftigen Kommunikation die neu zugewiesene zellenspezifische UE-ID anstelle der zuvor zugewiesenen zellenspezifischen UE-ID.
Gemäß einem achten Aspekt, der zusätzlich zu einem des ersten bis siebten Aspekts vorgesehen ist, konfiguriert die Basisstation (gNB) ein Zuordnen der Random-Access-Channel(RACH)-Ressourcen basierend auf wenigstens einer Option.
In einer optionalen Implementierung empfängt der Empfänger eine neue zellenspezifische UE-ID von der Funkbasisstation und der Prozessor ersetzt die vorherige zellenspezifische UE-ID durch die neu zugewiesene zellenspezifische UE-ID. Gemäß einem achten Aspekt, der zusätzlich zu einem des ersten bis siebten Aspekts vorgesehen ist, setzt der Prozessor, wenn er sich im inaktiven Zustand befindet, wenigstens eine Datenverbindung, die das UE im verbundenen Zustand aufrechterhalten hat, nicht aus. In einer optionalen Implementierung ist die nicht ausgesetzte wenigstens eine Datenverbindung spezifisch für die Übertragung von Kleindaten.
Alternativ setzt der Prozessor beim Übergehen in den inaktiven Zustand keine der Datenverbindungen, die das UE im verbundenen Zustand aufrechterhalten hat, aus. Alternativ setzt der Prozessor beim Übergehen in den inaktiven Zustand alle Datenverbindungen, die das UE im verbundenen Zustand aufrechterhalten hat, aus und stellt eine neue Datenverbindung speziell für die Übertragung von Kleindaten her.
Gemäß einem neunten Aspekt wird zusätzlich zu einem des ersten bis achten ein Verfahren bereitgestellt, bei dem die Option eine Auswahl von Prioritäten P1, P2 und P3 ist und
die Priorität P1 mit Random-Access-Channel(RACH)-Ressourcen 1 verknüpft ist,
die Priorität P2 mit Random-Access-Channel(RACH)-Ressourcen 2 verknüpft ist,
die Priorität P3 mit Random-Access-Channel(RACH)-Ressourcen 3 verknüpft ist.
Gemäß einem zehnten Aspekt wird zusätzlich zu einem des ersten bis neunten Aspekts ein Verfahren bereitgestellt, bei dem die Option eine Auswahl einer Gruppen-ID1, einer Gruppen-ID2 und einer Gruppen-ID3 ist und die Gruppen-ID1 mit Random-Access-Channel(RACH)-Ressourcen 1 verknüpft ist, die Gruppen-ID2 mit Random-Access-Channel(RACH)-Ressourcen 2 verknüpft ist und die Gruppen-ID3 mit Random-Access-Channel(RACH)-Ressourcen 3 verknüpft ist.
Gemäß einem elften Aspekt erfolgt das Zuordnen über Systeminformationen oder eine eigens vorgesehene RRC-Nachricht.
Gemäß einem zwölften Aspekt wird zusätzlich zu einem des ersten bis elften Aspekts ein Verfahren bereitgestellt, bei dem die Basisstation (gNB) die Prioritäten P1, P2, P3 und/oder die Gruppen-ID1, Gruppen-ID2, Gruppen-ID3 in der Paging-Nachricht angibt und das Benutzergerät (UE) die Random-Access-Channel(RACH)-Ressourcen auswählt.
Gemäß einem dreizehnten Aspekt wird zusätzlich zu einem des ersten bis zwölften Aspekts ein Verfahren bereitgestellt, bei dem die Basisstation (gNB) die Anzahl an Random-Access-Channel(RACH)-Ressourcen basierend auf der Gesamtlastsituation ändert.
Gemäß einem vierzehnten Aspekt wird das Benutzergerät (UE) für drahtlose Kommunikation bereitgestellt, umfassend: einen Speicher; und einen oder mehrere Prozessoren, die mit dem Speicher gekoppelt sind, wobei der Speicher und der eine oder die mehreren Prozessoren für Folgendes konfiguriert sind: Empfangen - von einer Basisstation (gNB) - einer Paging-Kommunikation, während das Benutzergerät (UE) sich in einem inaktiven Modus oder einem Ruhemodus (RRC_IDLE) befindet; Senden - an die Basisstation (gNB) und wenigstens zum Teil basierend auf dem Empfangen der Paging-Kommunikation - einer ersten Kommunikation als Teil einer Random-Access-Channel(RACH)-Prozedur; und Empfangen - von der Basisstation (gNB) und wenigstens zum Teil basierend auf dem Senden der ersten Kommunikation - einer zweiten Kommunikation, die Folgendes umfasst: Downlink-Daten mit Endpunkt Mobilseite, eine Angabe einer Uplink-Ressource und eine Radio-Resource-Control(RRC)-Abbaunachricht, die bewirkt, dass das Benutzergerät (UE) im inaktiven Modus oder im Ruhemodus bleibt, während es die Downlink-Daten mit Endpunkt Mobilseite empfängt; und Senden - an eine Basisstation (gNB) und im inaktiven Modus oder im Ruhemodus befindlich - von Uplink-Daten mit Ausgangspunkt Mobilseite unter Nutzung der Uplink-Ressource, wobei der Speicher Computerprogrammanweisungen speichert, die, wenn sie durch den Mikroprozessor ausgeführt werden, das Benutzergerät (UE) dazu konfigurieren, das Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 13 zu implementieren.
Gemäß einem vierzehnten Aspekt wird eine Basisstation (gNB) für drahtlose Kommunikation bereitgestellt, umfassend: einen Speicher; und einen oder mehrere Prozessoren, die mit dem Speicher gekoppelt sind, wobei der Speicher und der eine oder die mehreren Prozessoren für Folgendes konfiguriert sind: Senden - an ein Benutzergerät (UE) - einer Paging-Kommunikation, während das Benutzergerät (UE) sich in einem inaktiven Modus (RRC_INACTIVE) oder einem Ruhemodus (RRC_IDLE) befindet; Empfangen - von dem Benutzergerät (UE) und wenigstens zum Teil basierend auf dem Senden der Paging-Kommunikation - einer ersten Kommunikation als Teil einer Random-Access-Channel(RACH)-Prozedur; und Senden - an das Benutzergerät (UE) und wenigstens zum Teil basierend auf dem Senden der ersten Kommunikation - einer zweiten Kommunikation, die Folgendes umfasst: Downlink-Daten mit Endpunkt Mobilseite, eine Uplink(UL)-Ressource, die das Benutzergerät (UE) nutzen soll, um Uplink-Daten mit Ausgangspunkt Mobilseite zu senden, während es sich im inaktiven Modus oder im Ruhemodus befindet, und eine Radio-Resource-Control(RRC)-Abbaunachricht, die bewirkt, dass das Benutzergerät (UE) die Downlink-Daten mit Endpunkt Mobilseite empfängt, während es sich im inaktiven Modus (RRC_INACTIVE) oder im Ruhemodus (RRC_IDLE) befindet; und Empfangen - von dem Benutzergerät (UE) und in der Uplink(UL)-Ressource - von Uplink-Daten mit Ausgangspunkt Mobilseite, wobei das Benutzergerät (UE) die Uplink-Daten mit Ausgangspunkt Mobilseite zu senden hat, während es sich im inaktiven Modus oder im Ruhemodus befindet, wobei der Speicher Computerprogrammanweisungen speichert, die, wenn sie durch den Mikroprozessor ausgeführt werden, das Benutzergerät (UE) über die Basisstation (gNB) dazu konfigurieren, das Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 13 zu implementieren.
Gemäß einem fünfzehnten Aspekt wird ein nichtflüchtiges computerlesbares Medium bereitgestellt, das eine oder mehrere Anweisungen für drahtlose Kommunikation speichert, wobei die eine oder mehreren Anweisungen Folgendes umfassen: eine oder mehrere Anweisungen, die, wenn sie durch einen oder mehrere Prozessoren eines Benutzergeräts (UE) ausgeführt werden, den einen oder die mehreren Prozessoren zu Folgendem veranlassen: Empfangen - von einer Basisstation (gNB) - einer Paging-Kommunikation, während das Benutzergerät (UE) sich im inaktiven Modus (RRC_INACTIVE) oder im Ruhemodus (RRC_IDLE) befindet; Senden - an die Basisstation (gNB) und wenigstens zum Teil basierend auf dem Empfangen der Paging-Kommunikation - einer ersten Kommunikation als Teil einer Random-Access-Channel(RACH)-Prozedur; und Empfangen - von der Basisstation (gNB) und wenigstens zum Teil basierend auf dem Senden der ersten Kommunikation - einer zweiten Kommunikation, die Folgendes umfasst: Downlink-Daten mit Endpunkt Mobilseite, eine Angabe einer Uplink-Ressource und eine Radio-Resource-Control(RRC)-Abbaunachricht, die bewirkt, dass das Benutzergerät (UE) im inaktiven Modus (RRC_INACTIVE) oder im Ruhemodus (RRC_IDLE) bleibt, während es die Downlink-Daten mit Endpunkt Mobilseite empfängt; und Senden - an die Basisstation (gNB) und im inaktiven Modus (RRC_INACTIVE) oder im Ruhemodus (RRC_IDLE) befindlich - von Uplink(UL)-Daten mit Ausgangspunkt Mobilseite unter Nutzung der Uplink-Ressource, wobei das nichtflüchtige computerlesbare Medium Computerprogrammanweisungen speichert, die, wenn sie durch den Mikroprozessor ausgeführt werden, das Benutzergerät (UE) dazu konfigurieren, das Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 -13 zu implementieren.
Gemäß einem sechzehnten Aspekt wird ein nichtflüchtiges computerlesbares Medium bereitgestellt, das eine oder mehrere Anweisungen für drahtlose Kommunikation speichert, wobei die eine oder mehreren Anweisungen Folgendes umfassen: eine oder mehrere Anweisungen, die, wenn sie durch einen oder mehrere Prozessoren einer Basisstation (gNB) ausgeführt werden, den einen oder die mehreren Prozessoren zu Folgendem veranlassen: Senden - an ein Benutzergerät (UE) - einer Paging-Kommunikation, während das Benutzergerät (UE) sich im inaktiven Modus (RRC_INACTIVE) oder im Ruhemodus (RRC_IDLE) befindet; Empfangen - von dem Benutzergerät (UE) und wenigstens zum Teil basierend auf dem Senden der Paging-Kommunikation - einer ersten Kommunikation als Teil einer Random-Access-Channel(RACH)-Prozedur; und Senden - an das Benutzergerät (UE) und wenigstens zum Teil basierend auf dem Senden der ersten Kommunikation - einer zweiten Kommunikation, die Folgendes umfasst:

Downlink-Daten mit Endpunkt Mobilseite, eine Uplink(UP)-Ressource, die das Benutzergerät (UE) nutzen soll, um Uplink(UP)-Daten mit Ausgangspunkt Mobilseite zu senden, während es sich im inaktiven Modus (RRC_INACTIVE) oder im Ruhemodus (RRC_IDLE) befindet, und
eine Radio-Resource-Control(RRC)-Abbaunachricht, die bewirkt, dass das Benutzergerät (UE) die Downlink(DL)-Daten mit Endpunkt Mobilseite empfängt, während es sich im inaktiven Modus (RRC_INACTIVE) oder im Ruhemodus (RRC_IDLE) befindet, und
Empfangen - von dem Benutzergerät (UE) und in der Uplink(UL)-Ressource - von Uplink-Daten mit Ausgangspunkt Mobilseite, wobei das Benutzergerät (UE) die Uplink(UL)-Daten mit Ausgangspunkt Mobilseite zu senden hat, während es sich im inaktiven Modus (RRC_INACTIVE) oder im Ruhemodus (RRC_IDLE) befindet, wobei das nichtflüchtige computerlesbare Medium Computerprogrammanweisungen speichert, die, wenn sie durch den Mikroprozessor ausgeführt werden, das Benutzergerät (UE) dazu konfigurieren, das Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 13 zu implementieren.

Gemäß einem weiteren vorteilhaften Aspekt, der zusätzlich zu allen anderen Aspekten vorgesehen ist, befindet sich das UE in einem verbundenen Zustand, in dem bereits wenigstens eine Datenverbindung zwischen dem UE und der Funkbasisstation aufgebaut wurde. Der Prozessor bestimmt, das UE in einen inaktiven Zustand zu überführen. Ein Sender weist das UE an, in den inaktiven Zustand überzugehen. Der Prozessor bestimmt, die wenigstens eine Datenverbindung, die bereits zwischen dem UE und der Funkbasisstation im verbundenen Zustand aufgebaut wurde, nicht auszusetzen. Die eine Datenverbindung, die für die Kleindatenübertragung genutzt wird, ist eine der nicht ausgesetzten wenigstens einen Datenverbindung. In einer optionalen Implementierung ist die nicht ausgesetzte wenigstens eine Datenverbindung spezifisch für die Übertragung von Kleindaten.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Aspekt, der zusätzlich zu allen anderen Aspekten vorgesehen ist, wird der UE-Kontext entweder lokal in der Funkbasisstation gespeichert oder von einer anderen Funkbasisstation abgerufen.
Alternativ setzt der Prozessor, wenn er das UE in den inaktiven Zustand überführt, nicht alle Datenverbindungen, die bereits zwischen dem UE und der Funkbasisstation im verbundenen Zustand aufgebaut wurden, aus. Die eine Datenverbindung, die für die Kleindatenübertragung genutzt wird, ist eine der nicht ausgesetzten Datenverbindungen.
Alternativ setzt der Prozessor, wenn er das UE in den inaktiven Zustand überführt, alle Datenverbindungen, die bereits zwischen dem UE und der Funkbasisstation im verbundenen Zustand aufgebaut wurden, aus und baut die eine Datenverbindung mit dem UE auf, wobei optional die neu aufgebaute eine Datenverbindung für die Übertragung von Kleindaten spezifisch ist.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Aspekt, der zusätzlich zu allen anderen Aspekten vorgesehen ist, bestimmt der Prozessor, dass das UE, nachdem es in den inaktiven Zustand übergegangen ist, sich von einer anderen Funkbasisstation zu der Funkbasisstation bewegt hat - basierend auf der empfangenen UE-Kennung, wobei die UE-Kennung eine nicht zellenspezifische UE-Kennung ist. Der Prozessor bestimmt die andere Funkbasisstation basierend auf der nicht zellenspezifischen UE-Kennung. Die Funkbasisstation umfasst einen Sender, der an die andere Funkbasisstation eine Anforderung eines Kontextes des UE sendet. Der Empfänger empfängt von der anderen Funkbasisstation eine Antwort mit dem Kontext des UE. Der Prozessor decodiert die empfangenen Kleindaten unter Verwendung des empfangenen Kontextes des UE.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Aspekt, der zusätzlich zu allen anderen Aspekten vorgesehen ist, wird die zellenspezifische UE-Kennung dem UE durch die Funkbasisstation zugewiesen. Der Prozessor betreibt einen UE-ID-Gültigkeitszeitgeber für die zellenspezifische UE-Kennung. Der Prozessor startet den UE-ID-Gültigkeitszeitgeber, wenn das UE aus einem verbundenen Zustand in den inaktiven Zustand übergeht. Der Prozessor erachtet, wenn er bestimmt, dass der UE-ID-Gültigkeitszeitgeber für die zellenspezifische UE-Kennung abgelaufen ist, den Wert der zellenspezifischen UE-Kennung als nicht mehr dem UE zugeordnet, sondern als für die Zuordnung zu einem anderen UE verfügbar. Gemäß einem fünfzehnten Aspekt, der zusätzlich zu einem des zehnten bis vierzehnten Aspekts vorgesehen ist, sendet der Sender als Reaktion auf die empfangene Steuerungsnachricht eine Antwortnachricht an das UE. Die Antwortnachricht umfasst eine Angabe, die das UE anweist, im inaktiven Zustand zu bleiben oder in einen verbundenen Zustand oder einen Ruhezustand überzugehen.
Hardware- und Softwareimplementierung der vorliegenden Offenbarung
Die vorliegende Offenbarung kann durch Software, Hardware oder Software im Zusammenwirken mit Hardware realisiert werden. Jeder Funktionsblock, der in der Beschreibung jeder oben beschriebenen Ausführungsform verwendet wird, kann teilweise oder vollständig durch eine LSI, wie etwa eine integrierte Schaltung, realisiert werden und jeder bei jeder Ausführungsform beschriebene Prozess kann teilweise oder vollständig durch dieselbe LSI oder eine Kombination von LSIs gesteuert werden. Die LSI kann einzeln als Chips ausgebildet sein oder ein Chip kann so ausgebildet sein, dass er einen Teil der oder alle Funktionsblöcke umfasst. Die LSI kann einen damit gekoppelten Dateneingang und -ausgang umfassen. Die LSI kann hier abhängig von einem Unterschied des Integrationsgrads als 1C (integrierte Schaltung), System-LSI, Super-LSI oder Ultra-LSI bezeichnet sein. Die Technik des Implementierens einer integrierten Schaltung ist jedoch nicht auf LSI beschränkt und kann unter Verwendung einer eigens vorgesehenen Schaltung, eines Universalprozessors oder eines Spezialprozessors realisiert werden. Außerdem kann eine FPGA (Field Programmable Gate Array), die nach der Herstellung der LSI programmiert werden kann, oder ein rekonfigurierbarer Prozessor, bei dem die Verbindungen und die Einstellungen von in der LSI angeordneten Schaltungszellen rekonfiguriert werden können, verwendet werden. Die vorliegende Offenbarung kann als digitale Verarbeitung oder analoge Verarbeitung realisiert werden. Wenn zukünftige integrierte Schaltungstechnologie LSIs infolge des Fortschritts der Halbleitertechnologie oder anderer abgeleiteter Technologien ersetzt, könnten die Funktionsblöcke unter Nutzung der zukünftigen integrierten Schaltungstechnologie integriert werden. Biotechnologie kann ebenfalls angewendet werden. Die vorliegende Offenbarung kann durch jede Art von Gerät, Vorrichtung oder System mit einer Kommunikationsfunktion, das als Kommunikationsgerät bezeichnet wird, realisiert werden.
Das Kommunikationsgerät kann einen Sendeempfänger und eine Verarbeitungs-/Steuerungsschaltung umfassen. Der Sendeempfänger kann einen Empfänger und einen Sender umfassen und/oder als solche funktionieren. Der Sendeempfänger - als Sender und Empfänger - kann ein Radiofrequenz(RF)-Modul mit Verstärkern, RF-Modulatoren/Demodulatoren und dergleichen und eine oder mehrere Antennen umfassen.
Zu einigen nicht einschränkenden Beispielen für ein solches Kommunikationsgerät gehören ein Telefon (z. B. Mobiltelefon, Smartphone), ein Tablet, ein Personal Computer (PC) (z. B. Laptop, Desktop, Netbook), eine Kamera (z. B. digitale Foto-/Videokamera), ein digitales Abspielgerät (digitaler Audio-/Videoplayer), eine tragbare Vorrichtung (z. B. tragbare Kamera, Smartwatch, Ortungsvorrichtung), eine Spielkonsole, ein digitales Buchlesegerät, eine Telegesundheits-/Telemedizinvorrichtung (Gesundheitsfürsorge und Medizin aus der Ferne) und ein Fahrzeug, das Kommunikationsfunktionalität bereitstellt (z. B. Kraftfahrzeug, Flugzeug, Schiff), und verschiedene Kombinationen davon.
Das Kommunikationsgerät ist nicht darauf beschränkt, tragbar oder bewegbar zu sein, und kann auch jede Art von Gerät, Vorrichtung oder System umfassen, das/die nicht tragbar oder stationär ist, wie etwa eine intelligente Haushaltsvorrichtung (z. B. ein Gerät, eine Beleuchtung, ein intelligenter Zähler, ein Bedienfeld), einen Verkaufsautomaten und beliebige andere „Dinge“ in einem „Internet der Dinge (loT)“-Netz.
Die Kommunikation kann ein Austauschen von Daten, beispielsweise über ein Mobilfunksystem, ein drahtloses LAN-System, ein Satellitensystem usw. und verschiedene Kombinationen davon, umfassen.
Das Kommunikationsgerät kann eine Vorrichtung, wie etwa eine Steuerung oder einen Sensor, umfassen, die mit einer Kommunikationsvorrichtung, die eine in der vorliegenden Offenbarung beschriebene Kommunikationsfunktion durchführt, gekoppelt ist. Das Kommunikationsgerät kann beispielsweise eine Steuerung oder einen Sensor umfassen, die/der Steuersignale oder Datensignale erzeugt, die durch eine Kommunikationsvorrichtung, die eine Kommunikationsfunktion des Kommunikationsgeräts durchführt, verwendet werden.
Das Kommunikationsgerät kann auch eine Infrastruktureinrichtung umfassen, wie etwa eine Basisstation, einen Zugangspunkt und ein(e) beliebige(s) andere(s) Gerät, Vorrichtung oder System, das mit Geräten, wie etwa denjenigen in den obigen nicht einschränkenden Beispielen, kommuniziert oder diese steuert.
Ferner können die verschiedenen Ausführungsformen auch mithilfe von Softwaremodulen, die durch einen Prozessor ausgeführt werden, oder direkt in Hardware implementiert werden. Auch eine Kombination von Softwaremodulen und einer Hardwareimplementierung kann möglich sein. Die Softwaremodule können auf jeder Art von computerlesbaren Speichermedien gespeichert werden, beispielsweise RAM, EPROM, EEPROM, Flash-Speicher, Registern, Festplatten, CD-ROM, DVD usw. Es ist ferner anzumerken, dass die einzelnen Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen einzeln oder in beliebiger Kombination Gegenstand einer anderen Ausführungsform sein können.

Dem Fachmann ist klar, dass zahlreiche Variationen und/oder Modifikationen an der vorliegenden Offenbarung vorgenommen werden können, wie in den spezifischen Ausführungsformen gezeigt. Die vorliegenden Ausführungsformen sind daher in jeder Hinsicht als veranschaulichend und nicht als einschränkend anzusehen. Abkürzungen:

Künstliche Intelligenz/maschinelles Lernen	(AI/ML)
Zell-RNTI	(C-RNTI)
Auf konfigurierter Zuteilung basierende Kleindatenübertragung	(CG-SDT)
Downlink	(DL)
Radio Network Temporary Identifier	(RNTI)
Auf Random Access basierende Kleindatenübertragung	(RA-SDT)
Referenzsignalempfangsleistung	(RSRP)
Referenzsignalempfangsqualität	(RSRQ)
Kleindatenübertragung	(SDT)
Uplink	(UL)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2021031112 A1 [0003]
WO 2021031103 A1 [0004]
WO 2021157895 A1 [0005]
US 10264622 B2 [0006]
US 2021127414 A1 [0007]

Claims

Verfahren zur drahtlosen Kommunikation, die folgenden Schritte umfassend: Empfangen von Downlink-Steuerungsinformationen (engl. Downlink Control Information - DCI) durch ein Benutzergerät (engl. User Equipment - UE) in einem inaktiven Zustand (RRC_INACTIVE), umfassend: eine zyklische Redundanzprüfung (engl. Cyclic Redundancy Check - CRC), verschlüsselt durch ein Funknetz mit wenigstens einer Basisstation (gNB) mit einem Paging-Radio Network Temporary Identifier (P-RNTI) wenigstens ein Benutzergerät (UE), wobei das Benutzergerät (UE) die Paging-Nachricht im inaktiven Zustand (RRC_INACTIVE) überwacht und den Paging-Radio Network Temporary Identifier (P-RNTI) verwendet, um den Empfang der Paging-Nachricht zu decodieren, wobei das Benutzergerät (UE) mehr als eine Random-Access-Channel(RACH)-Ressourcenkonfiguration empfängt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Benutzergerät (UE) in der Paging-Nachricht eine Angabe der Priorität von Downlink(DL)-Daten empfängt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Benutzergerät (UE) in der Paging-Nachricht eine Angabe einer Gruppen-ID empfängt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Benutzergerät (UE) eine Zuordnung zwischen der Priorität und der Gruppen-ID und der Random-Access-Channel(RACH)-Ressourcenkonfiguration empfängt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, Benutzergerät (UE) wobei Zuordnen in den Systeminformationen oder einer eigens vorgesehenen RRC-Nachricht.
Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, wobei das Benutzergerät (UE) Random-Access-Channel(RACH)-Ressourcen entsprechend der in der Paging-Nachricht angegebenen Priorität und/oder Gruppen-ID auswählt.
Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, wobei die Basisstation (gNB) mehr als eine Random-Access-Channel(RACH)-Ressource pro Synchronisationssignalblock (engl. Synchronization Signal Block - SSB) konfiguriert.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Basisstation (gNB) eine Zuordnung der Random-Access-Channel(RACH)-Ressourcen basierend auf wenigstens einer Option konfiguriert.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Option eine Auswahl von Prioritäten P1, P2 und P3 ist und die Priorität P1 mit Random-Access-Channel(RACH)-Ressourcen 1 verknüpft ist, die Priorität P2 mit Random-Access-Channel(RACH)-Ressourcen 2 verknüpft ist, die Priorität P3 mit Random-Access-Channel(RACH)-Ressourcen 3 verknüpft ist.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Option eine Auswahl einer Gruppen-ID1, Gruppen-ID2 und Gruppen-ID3 ist und die Gruppen-ID1 mit Random-Access-Channel(RACH)-Ressourcen 1 verknüpft ist, die Gruppen-ID2 mit Random-Access-Channel(RACH)-Ressourcen 2 verknüpft ist, die Gruppen-ID3 mit Random-Access-Channel(RACH)-Ressourcen 3 verknüpft ist.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Zuordnen über Systeminformationen oder eine eigens vorgesehene RRC-Nachricht erfolgt.
Verfahren nach den Ansprüchen 8 bis 11, wobei die Basisstation (gNB) die Prioritäten P1, P2, P3 und/oder die Gruppen-ID1, Gruppen-ID2, Gruppen-ID3 in der Paging-Nachricht angibt und das Benutzergerät (UE) die Random-Access-Channel(RACH)-Ressourcen auswählt.
Verfahren nach den Ansprüchen 8 bis 12, wobei die Basisstation (gNB) die Anzahl an Random-Access-Channel(RACH)-Ressourcen basierend auf der Gesamtlastsituation ändert.
Benutzergerät (UE) für drahtlose Kommunikation, umfassend: einen Speicher; und einen oder mehrere Prozessoren, die mit dem Speicher gekoppelt sind, wobei der Speicher und der eine oder die mehreren Prozessoren für Folgendes konfiguriert sind: Empfangen - von einer Basisstation (gNB) - einer Paging-Kommunikation, während das Benutzergerät (UE) sich in einem inaktiven Modus (RRC_INACTIVE) oder einem Ruhemodus (RRC_IDLE) befindet; Senden - an die Basisstation (gNB) und wenigstens zum Teil basierend auf dem Empfangen der Paging-Kommunikation - einer ersten Kommunikation als Teil einer Random-Access-Channel(RACH)-Prozedur; und Empfangen - von der Basisstation (gNB) und wenigstens zum Teil basierend auf dem Senden der ersten Kommunikation - einer zweiten Kommunikation, die Folgendes umfasst: Downlink(DL)-Daten mit Endpunkt Mobilseite, eine Angabe einer Uplink(UL)-Ressource und eine Radio-Resource-Control(RRC)-Abbaunachricht, die bewirkt, dass das Benutzergerät (UE) im inaktiven Modus (RRC_INACTIVE) oder im Ruhemodus (RRC_IDLE) bleibt, während es die Downlink-Daten mit Endpunkt Mobilseite empfängt; und Senden - an eine Basisstation (gNB) und dabei im inaktiven Modus oder im Ruhemodus befindlich - von Uplink-Daten mit Ausgangspunkt Mobilseite unter Nutzung der Uplink(UL)-Ressource, wobei der Speicher Computerprogrammanweisungen speichert, die, wenn sie durch den Mikroprozessor ausgeführt werden, das Benutzergerät (UE) dazu konfigurieren, das Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-13 zu implementieren.
Basisstation (gNB) für drahtlose Kommunikation, umfassend: einen Speicher; und einen oder mehrere Prozessoren, die mit dem Speicher gekoppelt sind, wobei der Speicher und der eine oder die mehreren Prozessoren für Folgendes konfiguriert sind: Senden - an ein Benutzergerät (UE) - einer Paging-Kommunikation, während das Benutzergerät (UE) sich in einem inaktiven Modus (RRC_INACTIVE) oder einem Ruhemodus (RRC_IDLE) befindet; Empfangen - von dem Benutzergerät (UE) und wenigstens zum Teil basierend auf dem Senden der Paging-Kommunikation - einer ersten Kommunikation als Teil einer Random-Access-Channel(RACH)-Prozedur; und Senden - an das Benutzergerät (UE) und wenigstens zum Teil basierend auf dem Senden der ersten Kommunikation - einer zweiten Kommunikation, die Folgendes umfasst: Downlink(DL)-Daten mit Endpunkt Mobilseite, eine Uplink(UL)-Ressource, die das Benutzergerät (UE) nutzen soll, um Uplink-Daten mit Ausgangspunkt Mobilseite zu senden, während es sich im inaktiven Modus oder im Ruhemodus befindet, und eine Radio-Resource-Control(RRC)-Abbaunachricht, die bewirkt, dass das Benutzergerät (UE) die Downlink(DL)-Daten mit Endpunkt Mobilseite empfängt, während es sich im inaktiven Modus (RRC_INACTIVE) oder im Ruhemodus (RRC_IDLE) befindet; und Empfangen - von dem Benutzergerät (UE) und in der Uplink(UL)-Ressource - von Uplink-Daten mit Ausgangspunkt Mobilseite, wobei das Benutzergerät (UE) die Uplink-Daten mit Ausgangspunkt Mobilseite zu senden hat, während es sich im inaktiven Modus oder im Ruhemodus befindet, wobei der Speicher Computerprogrammanweisungen speichert, die, wenn sie durch den Mikroprozessor ausgeführt werden, das Benutzergerät (UE) über die Basisstation (gNB) dazu konfigurieren, das Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-13 zu implementieren.
Nichtflüchtiges computerlesbares Medium, das eine oder mehrere Anweisungen für drahtlose Kommunikation speichert, wobei die eine oder mehreren Anweisungen Folgendes umfassen: eine oder mehrere Anweisungen, die, wenn sie durch einen oder mehrere Prozessoren eines Benutzergeräts (UE) ausgeführt werden, den einen oder die mehreren Prozessoren zu Folgendem veranlassen: Empfangen - von einer Basisstation (gNB) - einer Paging-Kommunikation, während das Benutzergerät (UE) sich im inaktiven Modus (RRC_INACTIVE) oder im Ruhemodus (RRC_IDLE) befindet; Senden - an die Basisstation (gNB) und wenigstens zum Teil basierend auf dem Empfangen der Paging-Kommunikation - einer ersten Kommunikation als Teil einer Random-Access-Channel(RACH)-Prozedur; und Empfangen - von der Basisstation (gNB) und wenigstens zum Teil basierend auf dem Senden der ersten Kommunikation - einer zweiten Kommunikation, die Folgendes umfasst: Downlink(DL)-Daten mit Endpunkt Mobilseite, eine Angabe einer Uplink(UL)-Ressource und eine Radio-Resource-Control(RRC)-Abbaunachricht, die bewirkt, dass das Benutzergerät (UE) im inaktiven Modus (RRC_INACTIVE) oder im Ruhemodus (RRC_IDLE) bleibt, während es die Downlink-Daten mit Endpunkt Mobilseite empfängt; und Senden - an die Basisstation (gNB) und dabei im inaktiven Modus (RRC_INACTIVE) oder im Ruhemodus (RRC_IDLE) befindlich - von Uplink(UL)-Daten mit Ausgangspunkt Mobilseite unter Nutzung der Uplink(UL)-Ressource, wobei das nichtflüchtige computerlesbare Medium Computerprogrammanweisungen speichert, die, wenn sie durch den Mikroprozessor ausgeführt werden, das Benutzergerät (UE) dazu konfigurieren, das Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-13 zu implementieren.
Nichtflüchtiges computerlesbares Medium, das eine oder mehrere Anweisungen für drahtlose Kommunikation speichert, wobei die eine oder mehreren Anweisungen Folgendes umfassen: eine oder mehrere Anweisungen, die, wenn sie durch einen oder mehrere Prozessoren einer Basisstation (gNB) ausgeführt werden, den einen oder die mehreren Prozessoren zu Folgendem veranlassen: Senden - an ein Benutzergerät (UE) - einer Paging-Kommunikation, während das Benutzergerät (UE) sich im inaktiven Modus (RRC_INACTIVE) oder im Ruhemodus (RRC_IDLE) befindet; Empfangen - von dem Benutzergerät (UE) und wenigstens zum Teil basierend auf dem Senden der Paging-Kommunikation - einer ersten Kommunikation als Teil einer Random-Access-Channel(RACH)-Prozedur; und Senden - an das Benutzergerät (UE) und wenigstens zum Teil basierend auf dem Senden der ersten Kommunikation - einer zweiten Kommunikation, die Folgendes umfasst: Downlink(DL)-Daten mit Endpunkt Mobilseite, eine Uplink(UP)-Ressource, die das Benutzergerät (UE) nutzen soll, um Uplink(UP)-Daten mit Ausgangspunkt Mobilseite zu senden, während es sich im inaktiven Modus (RRC_INACTIVE) oder im Ruhemodus (RRC_IDLE) befindet, und eine Radio-Resource-Control(RRC)-Abbaunachricht, die bewirkt, dass das Benutzergerät (UE) die Downlink(DL)-Daten mit Endpunkt Mobilseite empfängt, während es sich im inaktiven Modus (RRC_INACTIVE) oder im Ruhemodus (RRC_IDLE) befindet, und Empfangen - von dem Benutzergerät (UE) und in der Uplink(UL)-Ressource - von Uplink(UL)-Daten mit Ausgangspunkt Mobilseite, wobei das Benutzergerät (UE) die Uplink(UL)-Daten mit Ausgangspunkt Mobilseite zu senden hat, während es sich im inaktiven Modus (RRC_INACTIVE) oder im Ruhemodus (RRC_IDLE) befindet, wobei das nichtflüchtige computerlesbare Medium Computerprogrammanweisungen speichert, die, wenn sie durch den Mikroprozessor ausgeführt werden, das Benutzergerät (UE) dazu konfigurieren, das Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-13 zu implementieren.