TW201342953A - 觸發類型通訊應用方法及裝置 - Google Patents
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Abstract
公開了一種使用至少一個無線發射/接收單元(WTRU)觸發至少一個機器類通訊(MTC)應用的方法。所述方法包括從核心網路實體(CN)接收包括裝置觸發(DT)和最大延遲回應時間值的觸發消息,在所述WTRU中儲存所述DT,啟動所述WTRU中設置為所述最大延遲回應時間值的計時器,以及在所述計時器期滿的情況下,所述WTRU轉換到無線電資源控制(RRC)連接模式並將所述DT分發給所述MTC應用。
Description
相關申請的交叉引用
本申請要求2011年12月14日申請的美國臨時專利申請No. 61/570,682和2012年1月26日申請的美國臨時專利申請No. 61/590,941的權益,其內容以引用的方式結合於此。
本申請要求2011年12月14日申請的美國臨時專利申請No. 61/570,682和2012年1月26日申請的美國臨時專利申請No. 61/590,941的權益,其內容以引用的方式結合於此。
隨著無線技術和移動網路配置的發展,經由移動網路的機器類通訊(MTC)的無線服務已經成為第三代合作夥伴專案(3GPP)下的重要日程。移動網路是當前設計用於人與人之間通訊的,對於機器到機器(M2M)或機器到人的應用是較不佳的。MTC提供涉及一個或者多個不一定需要人為交互作用的實體的資料通訊。
無線發射/接收單元(WTRU)通常是被程式化為通過移動網路自動建立連接以報告事件。然而,在某些應用和服務中,可能要求網路觸發WTRU。例如,在暴風雪期間,水利局可能期望監控特定區域中的堤防和水壩感測器。期望數百萬個這種類型的WTRU被配置,且可以由網路信號輪詢或者觸發以發起消息或者短消息服務(SMS)。
因為大量WTRU可以在相對固定的區域為特定應用同時被觸發(導致消耗了太多網路資源),所以可能期望增強WTRU觸發的點到點遞送機制。
無線發射/接收單元(WTRU)通常是被程式化為通過移動網路自動建立連接以報告事件。然而,在某些應用和服務中,可能要求網路觸發WTRU。例如,在暴風雪期間,水利局可能期望監控特定區域中的堤防和水壩感測器。期望數百萬個這種類型的WTRU被配置,且可以由網路信號輪詢或者觸發以發起消息或者短消息服務(SMS)。
因為大量WTRU可以在相對固定的區域為特定應用同時被觸發(導致消耗了太多網路資源),所以可能期望增強WTRU觸發的點到點遞送機制。
公開了一種使用至少一個無線發射/接收單元(WTRU)觸發至少一個機器類通訊(MTC)應用的方法。該方法包括從核心網路實體(CN)接收包括裝置觸發(DT)和最大延遲回應時間值的觸發消息,將DT儲存在WTRU中,在WTRU中啟動設置為最大延遲回應時間值的計時器,以及在計時器期滿的條件下,WTRU轉換到無線電資源控制(RRC)連接模式並將DT分發給MTC應用。
100...通訊系統
102、102a、102b、102c、102d、1010、1110、WTRU...無線發射/接收單元
104、RAN...無線電存取網路
106...核心網路
108、PSTN...公共交換電話網路
110...網際網路
112...其他網路
114a、114b...基地台
116...空中介面
118...處理器
120...收發器
122...發射/接收元件
124...揚聲器/麥克風
126...數字鍵盤
128...顯示器/觸摸板
130...不可移動記憶體
132...可移動記憶體
134...電源
136...全球定位系統(GPS)晶片組
138...週邊設備
140a、140b、140c、325、eNB...e節點B
S1、X2...介面
142、220(b)、315、MME...移動性管理實體
144...服務閘道
146、P-GW...封包資料網路(PDN)閘道
220(a)、MSC...移動交換中心
220(c)、SGSN...服務通用封包無線電服務(GPRS)支援節點
S-GW...服務閘道
1005、1105、MTC APP...機器類通訊應用
1015、1115、RAN+MME...無線電存取網路+移動性管理實體
201、305、1020、1120、MTC-IWF...機器類通訊-交互工作功能
205、1025、1125、SCS...服務能力伺服器
215、HSS...歸屬訂戶伺服器
210、SMS-SC...短消息服務-服務中心
RF...射頻
260、AS...應用伺服器
265...短消息實體(SME)介面
301、CBE...胞元廣播實體
310、CBC...胞元廣播中心
BSC...站點控制器
320、RNC...無線電網路控制器
335...長期演進(LTE)網路
405、505、1205、1305、IEI...資訊元素指示符
410、510、1210、1310...資訊元素
415、515、1215、1315...資訊元素的類型/參考
420、520、1220、1320...資訊元素的存在
425、525、1225、1325...資訊元素的格式
430、530、1230、1330...資訊元素長度
410(a)、510(a)、1210(a)、1310(a)...協定鑒別器
410(b)、510(b)、1310(b)...安全標頭類型
410(c)、510(c)...機器類通訊(MTC)裝置觸發請求
410(d)、510(e)...機器類通訊(MTC)裝置ID或組ID
410(e)、510(f)...授權或安全代碼
410(f)、510(c)...機器類通訊(MTC)裝置觸發請求類型
410(g)...觸發回應資源類型
410(h)...回應身份(ID)
410(i)...回應區域範圍
410(j)...機器類通訊(MTC)特定消息容器
510(d)...觸發內容類型
510(j)...機器類通訊(MTC)短消息服務(SMS)容器
1030、1035、1130、1135、DT...裝置觸發
1040、1140...傳呼/廣播
1045...儲存裝置觸發(DT)
1050、1160...無線電資源控制(RRC)連接
1055、1145...分發裝置觸發(DT)
1060、1165...建立網際網路協定(IP)連接
1150...觸發回應
1155...儲存DT(裝置觸發)回應
1210(b)...機器類通訊(MTC)服務消息身份
1210(c)、1310(k)...機器類通訊(MTC)回應類型
1210(d)、1310(l)...機器類通訊(MTC)觸發回應身份(ID)
1210(e)、1310(m)...機器類通訊(MTC)回應詳細資訊
1210(f)、1310(n)...機器類通訊(MTC)原因
1210(g)、1310(o)...認證回應參數
1310(j)...演進封包系統(EPS)承載類型
1310(i)...裝置屬性
1310(h)...演進封包系統(EPS)承載上下文狀態
1310(g)...CSFB回應
1310(f)...M-TMSI
1310(e)...非存取層(NAS)密鑰組識別符
1310(d)...服務類型
1310(c)...擴展服務請求消息身份(ID)
1505...移動性管理(EMM)註冊
1510...移動性管理(EMM)註銷
1515...移動性管理(EMM)空
1520...移動性管理(EMM)註銷發起
1525...移動性管理(EMM)跟蹤區域更新發起
1530...移動性管理(EMM)服務請求發起
1535...移動性管理(EMM)註冊發起
CDMA...分碼多重存取
更詳細的理解可以從下面的詳細說明中得出,該詳細說明通過結合附圖給出示例,其中:
第1A圖顯示了可以在其中實施一個或多個公開的實施方式的通訊系統示例;
第1B圖顯示了可在第1A圖中示出的通訊系統中實施的無線發射/接收單元(WTRU)示例;
第1C圖顯示了可在第1A圖中示出的通訊系統中實施的無線存取網路示例和核心網路示例;
第2圖顯示了用於機器類通訊(MTC)的3GPP結構示例;
第3圖顯示了用於通過胞元廣播服務(CBS)遞送觸發的網路結構示例;
第4圖顯示了用於向MTC應用攜帶內容的下行鏈路非存取層(NAS)演進封包系統(EPS)移動性管理(EMM)MTC裝置觸發請求消息的示例;
第5圖顯示了用於攜帶短消息服務(SMS)內容的下行鏈路NAS EMM MTC裝置觸發請求消息的示例;
第6圖顯示了傳呼方法示例;
第7圖顯示了由MTC裝置觸發/到達傳呼使用的子訊框分配示例;
第8圖顯示了指示傳呼觸發是用於MTC裝置觸發的傳呼消息示例;
第9圖顯示了具有新消息格式的RRC傳呼/MTC裝置觸發消息的示例;
第10圖顯示了延時回應過程示例;
第11圖顯示了MTC裝置/WTRU可以延遲由MTC應用傳送的回應消息;
第12圖顯示了雙目的MTC裝置服務或者附著+觸發回應消息的消息格式示例;
第13圖顯示了擴展的服務請求消息內容示例;
第14圖顯示了定義原因值的位元點陣圖示例;和
第15圖顯示了MTC裝置/WTRU中的主要EMM狀態。
第1A圖顯示了可以在其中實施一個或多個公開的實施方式的通訊系統示例;
第1B圖顯示了可在第1A圖中示出的通訊系統中實施的無線發射/接收單元(WTRU)示例;
第1C圖顯示了可在第1A圖中示出的通訊系統中實施的無線存取網路示例和核心網路示例;
第2圖顯示了用於機器類通訊(MTC)的3GPP結構示例;
第3圖顯示了用於通過胞元廣播服務(CBS)遞送觸發的網路結構示例;
第4圖顯示了用於向MTC應用攜帶內容的下行鏈路非存取層(NAS)演進封包系統(EPS)移動性管理(EMM)MTC裝置觸發請求消息的示例;
第5圖顯示了用於攜帶短消息服務(SMS)內容的下行鏈路NAS EMM MTC裝置觸發請求消息的示例;
第6圖顯示了傳呼方法示例;
第7圖顯示了由MTC裝置觸發/到達傳呼使用的子訊框分配示例;
第8圖顯示了指示傳呼觸發是用於MTC裝置觸發的傳呼消息示例;
第9圖顯示了具有新消息格式的RRC傳呼/MTC裝置觸發消息的示例;
第10圖顯示了延時回應過程示例;
第11圖顯示了MTC裝置/WTRU可以延遲由MTC應用傳送的回應消息;
第12圖顯示了雙目的MTC裝置服務或者附著+觸發回應消息的消息格式示例;
第13圖顯示了擴展的服務請求消息內容示例;
第14圖顯示了定義原因值的位元點陣圖示例;和
第15圖顯示了MTC裝置/WTRU中的主要EMM狀態。
第1A圖顯示了可以在其中實施一個或多個所公開的實施方式的示例通訊系統100的圖示。通訊系統100可以是將諸如語音、資料、視頻、消息、廣播等之類的內容提供給多個無線用戶的多重存取系統。通訊系統100可以通過系統資源(包括無線頻寬)的共用使得多個無線用戶能夠存取這些內容。例如,通訊系統100可以使用一個或多個通道存取方法,例如分碼多重存取(CDMA)、分時多重存取(TDMA)、分頻多重存取(FDMA)、正交FDMA(OFDMA)、單載波FDMA(SC-FDMA)等等。
如第1A圖所示,通訊系統100可以包括WTRU 102a,102b,102c,102d、無線電存取網路(RAN)104、核心網路106、公共交換電話網路(PSTN)108、網際網路110和其他網路112,但可以理解的是所公開的實施方式可以涵蓋任意數量的WTRU、基地台、網路和/或網路元件。WTRU 102a,102b,102c,102d中的每一個可以是被配置成在無線環境中操作和/或通訊的任何類型的裝置。作為示例,WTRU 102a,102b,102c,102d可以被配置成發送和/或接收無線信號,並且可以包括用戶設備(UE)、移動站、固定或移動用戶單元、傳呼機、行動電話、個人數位助理(PDA)、智慧型電話、可擕式電腦、上網本、個人電腦、無線感測器、消費電子產品等等。
通訊系統100還可以包括基地台114a和基地台114b。基地台114a,114b中的每一個可以是被配置成與WTRU 102a,102b,102c,102d中的至少一者無線交互,以便於存取一個或多個通訊網路(例如核心網路106、網際網路110和/或其他網路112)的任何類型的裝置。例如,基地台114a,114b可以是基地台收發站(BTS)、節點B、演進型節點B(eNB)、家用節點B(HNB)、家用e節點B(HeNB)、站點控制器、存取點(AP)、無線路由器以及類似裝置。儘管基地台114a,114b每個均被描述為單個元件,但是可以理解的是基地台114a,114b可以包括任何數量的互聯基地台和/或網路元件。
基地台114a可以是RAN 104的一部分,該RAN 104還可以包括諸如站點控制器(BSC)、無線電網路控制器(RNC)、中繼節點之類的其他基地台和/或網路元件(未示出)。基地台114a和/或基地台114b可以被配置成傳送和/或接收特定地理區域內的無線信號,該特定地理區域可以被稱作胞元(未示出)。胞元還可以被劃分成胞元磁區。例如與基地台114a相關聯的胞元可以被劃分成三個磁區。由此,在一種實施方式中,基地台114a可以包括三個收發器,即針對所述胞元的每個磁區都有一個收發器。在另一實施方式中,基地台114a可以使用多輸入多輸出(MIMO)技術,並且由此可以使用針對胞元的每個磁區的多個收發器。
基地台114a,114b可以通過空中介面116與WTRU 102a,102b,102c,102d中的一者或多者通訊,該空中介面116可以是任何合適的無線通訊鏈路(例如射頻(RF)、微波、紅外(IR)、紫外(UV)、可見光等)。空中介面116可以使用任何合適的無線電存取技術(RAT)來建立。
更具體地,如前所述,通訊系統100可以是多重存取系統,並且可以使用一個或多個通道存取方案,例如CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC-FDMA等等。例如,在RAN 104中的基地台114a以及WTRU 102a,102b,102c可以實施諸如通用移動電信系統(UMTS)陸地無線電存取(UTRA)之類的無線電技術,其可以使用寬頻CDMA(WCDMA)來建立空中介面116。WCDMA可以包括諸如高速封包存取(HSPA)和/或演進型HSPA(HSPA+)的通訊協定。HSPA可以包括高速下行鏈路封包存取(HSDPA)和/或高速上行鏈路封包存取(HSUPA)。
在另一實施方式中,基地台114a和WTRU 102a,102b,102c可以實施諸如演進型UTRA(E-UTRA)的無線電技術,其可以使用長期演進(LTE)和/或高級LTE(LTE-A)來建立空中介面116。
在其他實施方式中,基地台114a和WTRU 102a,102b,102c可以實施諸如IEEE 802.16(即全球互通微波存取(WiMAX))、CDMA2000、CDMA2000 1x、CDMA2000演進資料最佳化(EV-DO)、臨時標準2000(IS-2000)、臨時標準95(IS-95)、臨時標準856(IS-856)、全球移動通訊系統(GSM)、增強型資料速率GSM演進(EDGE)、GSM/EDGE RAN(GERAN)等等的無線電技術。
第1A圖中的基地台114b可以是無線路由器、家用節點B、家用e節點B或者存取點,並且可以使用任何合適的RAT,以便於在諸如商業處所、家庭、車輛、校園等等的局部區域的通訊連接。在一種實施方式中,基地台114b和WTRU 102c,102d可以實施諸如IEEE 802.11之類的無線電技術以建立無線區域網路(WLAN)。在另一實施方式中,基地台114b和WTRU 102c,102d可以實施諸如IEEE 802.15之類的無線電技術以建立無線個人區域網路(WPAN)。在又一實施方式中,基地台114b和WTRU 102c,102d可以使用基於胞元的RAT(例如WCDMA、CDMA2000、GSM、LTE、LTE-A等)以建立微微胞元(picocell)和毫微微胞元(femtocell)。如第1A圖所示,基地台114b可以具有至網際網路110的直接連接。由此,基地台114b不必經由核心網路106來存取網際網路110。
RAN 104可以與核心網路106通訊,該核心網路106可以是被配置成將語音、資料、應用程式和/或網際網路協定語音(VoIP)服務提供到WTRU 102a,102b,102c,102d中的一者或多者的任何類型的網路。例如,核心網路106可以提供呼叫控制、計費服務、基於移動位置的服務、預付費呼叫、網際網路互聯、視頻分配等,和/或執行高級安全性功能,例如用戶認證。儘管第1A圖中未示出,需要理解的是RAN 104和/或核心網路106可以直接或間接地與其他RAN進行通訊,這些其他RAT可以使用與RAN 104相同的RAT或者不同的RAT。例如,除了連接到可以採用E-UTRA無線電技術的RAN 104,核心網路106也可以與使用GSM無線電技術的另一RAN(未顯示)通訊。
核心網路106也可以用作WTRU 102a,102b,102c,102d存取PSTN 108、網際網路110和/或其他網路112的閘道。PSTN 108可以包括提供普通老式電話服務(POTS)的電路交換電話網路。網際網路110可以包括互聯電腦網路以及使用公共通訊協定的裝置的全球系統,所述公共通訊協定例如傳輸控制協定(TCP)/網際網路協定(IP)套件的中的TCP、用戶資料報協定(UDP)和IP。網路112可以包括由其他服務提供方擁有和/或營運的無線或有線通訊網路。例如,網路112可以包括連接到一個或多個RAN的另一核心網路,這些RAN可以使用與RAN 104相同的RAT或者不同的RAT。
通訊系統100中的WTRU 102a,102b,102c,102d中的一些或者全部可以包括多模式能力,即WTRU 102a,102b,102c,102d可以包括用於通過不同通訊鏈路與不同的無線網路進行通訊的多個收發器。例如,第1A圖中所示的WTRU 102c可以被配置成與使用基於胞元的無線電技術的基地台114a進行通訊,並且與使用IEEE 802無線電技術的基地台114b進行通訊。
第1B圖顯示了可在第1A圖中示出的通訊系統中實施的無線發射/接收單元(WTRU)示例。如第1B圖所示,WTRU 102可以包括處理器118、收發器120、發射/接收元件(例如天線)122、揚聲器/麥克風124、數字鍵盤126、顯示器/觸摸板128、不可移動記憶體130、可移動記憶體132、電源134、全球定位系統(GPS)晶片組136和週邊設備138。需要理解的是,在與以上實施方式保持一致的同時,WTRU 102可以包括上述元件的任何子組合。
處理器118可以是通用處理器、專用處理器、常規處理器、數位信號處理器(DSP)、微處理器、與DSP核相關聯的一個或多個微處理器、控制器、微控制器、專用積體電路(ASIC)、現場可程式閘陣列(FPGA)電路、積體電路(IC)、狀態機等。處理器118可以執行信號編碼、資料處理、功率控制、輸入/輸出處理和/或使得WTRU 102能夠操作在無線環境中的其他任何功能。處理器118可以耦合到收發器120,該收發器120可以耦合到發射/接收元件122。儘管第1B圖中將處理器118和收發器120描述為分別的元件,處理器118和收發器120可以被一起整合到電子封裝或者晶片中。
發射/接收元件122可以被配置成通過空中介面116將信號發送到基地台(例如基地台114a),或者從基地台(例如基地台114a)接收信號。例如,在一種實施方式中,發射/接收元件122可以是被配置成傳送和/或接收RF信號的天線。在另一實施方式中,發射/接收元件122可以是被配置成傳送和/或接收例如IR、UV或者可見光信號的發射器/檢測器。仍然在另一實施方式中,發射/接收元件122可以被配置成發送和接收RF信號和光信號兩者。發射/接收元件122可以被配置成傳送和/或接收無線信號的任意組合。
此外,儘管發射/接收元件122在第1B圖中被描述為單個元件,但是WTRU 102可以包括任何數量的發射/接收元件122。更特別地,WTRU 102可以使用MIMO技術。由此,在一種實施方式中,WTRU 102可以包括兩個或更多個發射/接收元件122(例如多個天線)以用於通過空中介面116發射和接收無線信號。
收發器120可以被配置成對將由發射/接收元件122發送的信號進行調變,並且被配置成對由發射/接收元件122接收的信號進行解調。如上所述,WTRU 102可以具有多模式能力。由此,收發器120可以包括多個收發器以用於使得WTRU 102能夠經由多RAT進行通訊,例如UTRA和IEEE 802.11。
WTRU 102的處理器118可以被耦合到揚聲器/麥克風124、數字鍵盤126和/或顯示器/觸摸板128(例如,液晶顯示器(LCD)單元或者有機發光二極體(OLED)顯示單元),並且可以從上述裝置接收用戶輸入資料。處理器118還可以向揚聲器/麥克風124、數字鍵盤126和/或顯示器/觸摸板128輸出用戶資料。此外,處理器118可以存取來自任何類型的合適的記憶體中的資訊,以及向任何類型的合適的記憶體中儲存資料,所述記憶體例如可以是不可移動記憶體130和/或可移動記憶體132。不可移動記憶體130可以包括隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、硬碟或者任何其他類型的記憶體儲存裝置。可移動記憶體132可以包括用戶身份模組(SIM)卡、記憶棒、安全數位(SD)記憶卡等。在其他實施方式中,處理器118可以訪問來自物理上未位於WTRU 102上(例如在伺服器或者家用電腦(未示出)上)的記憶體的資料,以及在上述記憶體中儲存資料。
處理器118可以從電源134接收電力,並且可以被配置成將電力分配給WTRU 102中的其他組件和/或對至WTRU 102中的其他元件的電力進行控制。電源134可以是任何適用於給WTRU 102供電的裝置。例如,電源134可以包括一個或多個乾電池(鎳鎘(NiCd)、鎳鋅(NiZn)、鎳氫(NiMH)、鋰離子(Li-ion)等)、太陽能電池、燃料電池等。
處理器118還可以耦合到GPS晶片組136,該GPS晶片組136可以被配置成提供關於WTRU 102的當前位置的位置資訊(例如經度和緯度)。WTRU 102可以通過空中介面116從基地台(例如基地台114a,114b)接收加上或取代GPS晶片組136資訊之位置資訊,和/或基於從兩個或更多個相鄰基地台接收到的信號的定時來確定其位置。在與實施方式保持一致的同時,WTRU可以通過任何合適的位置確定方法來獲取位置資訊。
處理器118還可以耦合到其他週邊設備138,該週邊設備138可以包括提供附加特徵、功能性和/或無線或有線連接的一個或多個軟體和/或硬體模組。例如,週邊設備138可以包括加速度計、電子指南針(e-compass)、衛星收發器、數位相機(用於照片或者視頻)、通用串列匯流排(USB)埠、振動裝置、電視收發器、免持耳機、藍芽R模組、調頻(FM)無線電單元、數位音樂播放器、媒體播放器、視頻遊戲播放器模組、網際網路瀏覽器等等。
第1C圖顯示了可在第1A圖中示出的通訊系統中實施的無線存取網路示例和核心網路示例。如上所述,RAN 104可使用E-UTRA無線電技術通過空中介面116來與WTRU 102a、102b、102c進行通訊。該RAN 104還可與核心網路106進行通訊。
RAN 104可以包含e節點B 140a、140b、140c,應該理解的是RAN 104可以包含任意數量的e節點B和RNC而仍然與實施方式保持一致。e節點B 140a、140b、140c每個可以包含一個或多個收發器,該收發器通過空中介面116來與WTRU 102a、102b、102c通訊。在一個實施方式中,e節點B 140a、140b、140c可以實施MIMO技術。由此,e節點B 140a例如可以使用多個天線向WTRU 102a傳送無線信號,並從WTRU 102a接收無線信號。
該e節點B 140a、140b、140c中的每一個可與特定胞元(未示出)關聯,並可配置為處理無線電資源管理決策、切換決策、上行鏈路和/或下行鏈路的用戶排程等。如第1C圖所示,e節點B 140a、140b、140c可以通過X2介面相互通訊。
第1C圖中所示的核心網路106可包括移動性管理實體(MME)142、服務閘道144和封包資料網路(PDN)閘道146。雖然將上述各個元件表示為核心網路106的一部分,但應當可以理解的是,任何一個元件都可由核心網路營運商以外的實體擁有和/或操作。
MME 142可以通過S1介面連接至RAN 104中的e節點B 140a、140b、140c中的每一個,並可用作控制節點。例如,MME 142可以負責WTRU 102a、102b、102c的用戶認證、承載啟動/去啟動、在WTRU 102a、102b、102c的初始連接期間選擇特定服務閘道等。MME 142還可提供控制平面功能,用於在RAN 104和使用其他無線電技術(例如GSM或WCDMA)的RAN之間進行切換。
服務閘道144可以通過S1介面連接至RAN 104中的e節點B 140a、140b、140c中的每一個。服務閘道144通常可以向/從WTRU 102a、102b、102c路由和轉發用戶資料封包。服務閘道144還可執行其他功能,例如在e節點B間的切換期間錨定用戶面,當下行鏈路資料可用於WTRU 102a、102b、102c時觸發傳呼、管理和儲存WTRU 102a、102b、102c上下文等。
服務閘道144還可連接至PDN閘道146,該PDN閘道可向WTRU 102a、102b、102c提供對封包交換網路的存取,例如網際網路110,從而便於WTRU 102a、102b、102c與IP使能裝置之間的通訊。
核心網路106可以便於與其他網路的通訊。例如,核心網路106可以向WTRU 102a、102b、102c提供對電路交換網路的存取,例如PSTN 108,以便於WTRU 102a、102b、102c與傳統陸線通訊裝置之間的通訊。例如,核心網路106可以包括IP閘道(例如,IP多媒體子系統(IMS)伺服器),或可以與該IP閘道進行通訊,該IP閘道用作核心網路106與PSTN 108之間的介面。此外,核心網路106可以向WTRU 102a、102b、102c提供對網路112的存取,該網路112可以包括由其他服務提供商擁有/操作的有線或無線網路。
在下文中,術語“WTRU”、“MTC裝置”、和“裝置”可以相互替換的使用。
第2圖是用於機器類通訊(MTC)的3GPP結構示例。服務能力伺服器(SCS)205是連接到3GPP網路的實體,以與用於HPLMN 240中的MTC和MTC交互工作功能(MTC-IWF)201或者用於裝置觸發的短消息服務(SMS)服務中心(SMS-SC)210的WTRU 225通訊。SCS 205可以提供由一個或者多個MTC應用240使用的功能。WTRU 225可以具有一個或者多個MTC應用240。外部網路中的對應的MTC應用225可以位於一個或者多個應用伺服器(AS)260上,最終連接到SCS 205。
Tsms 255可以是包括到短消息實體(SME)介面265標準的所有不同所有者的SMS-SC 210的介面,可以在3GPP規範的範圍之外。Tsms 255可以由作為SME 265的任意網路實體用來向WTRU 255傳送作為頂層之上(over-the-top)的應用的封裝在MT SMS中的觸發。Tsp 270是3GPP標準介面,以便於由MTC 201啟動的(例如控制面裝置觸發)和由SCS 205提供的增值服務。
應用程式介面(API)可以用作顯示MTC的端到端視野示例的摘要,並簡化到其他標準組織的MTC規範的映射。在間接模型中,外部網路中的MTC功能和MTC應用可以配置於相同SCS 205上。
對於漫遊場景,MTC-IWF 204可以在歸屬網路中只有與歸屬訂戶伺服器(HSS)215和SMS-SC 210的連接,而在訪問網路中具有與服務SGSN/MME/MSC 220(a)/(b)/(c)的連接。
MTC裝置觸發可以從MTC應用250開始。MTC應用250可以配置SCS 205用於MTC裝置觸發。SCS 205可以通過Tsp介面270向具有外部MTC裝置身份(不一定是3GPP識別符)的MTC-IWF 201傳送裝置觸發請求。
MTC-IWF 201扮演橋接SCS 205和公共陸地移動網路(PLMN)的角色,用於處理MTC裝置觸發和其他功能。MTC-IWF 201可以與具有介面T4 230的SMS-SC 210共存,或者可以通過T4 230連接到外部的SMS-SC 210。
MTC-IWF 201詢問歸屬位置暫存器(HLR)/HSS 215,當需要時,以將外部識別符映射到國際移動用戶身份(IMSI)或者某些其他MTC裝置內部ID(3GPP網路已知的),並收集裝置/WTRU 255可達到性和配置資訊。然後MTC-IWF 201選擇觸發遞送機制,例如,T4-SMS 240、T5直接到235、或者T5直接到SMS 235,並執行協定轉換(如果必要),以及將請求路由到相關核心網路(CN)實體。例如,協定轉換可能必須重新格式化觸發請求以匹配選擇的觸發遞送方法。
由MTC-IWF 201產生的MTC裝置觸發請求可以通過T5介面235前進到CN控制節點。例如,CN控制節點可以是移動性管理實體(MME)220(b)、服務通用封包無線電服務(GPRS)支援節點(SGSN)220(c)、或者移動交換中心(MSC)220(a)。CN控制節點可以做出關於如何將MTC裝置觸發遞送到MTC裝置/WTRU 225的決策。然後可以將MTC裝置觸發傳送給MTC裝置/WTRU 225以引起MTC裝置/WTRU 225執行某些活動和/或返回回應。
MTC-IWF 201可以根據MTC裝置觸發通過T4介面230向SMS-SC 210傳送SMS請求,其然後可以以SMS格式產生和/或封裝MTC裝置觸發,並將SMS分發給MSC 220(a)。它然後可以直接或者通過SGSN/MME 220(c)/(b)到達WTRU 225。
MTC裝置可以已經附著到網路,且具有與網路的資料連接,或者其可以附著到網路但沒有建立資料連接。在這種情況下,其被稱為“線上”,這意味著MTC裝置註冊到網路。
MTC裝置可以沒有附著到網路或者“離線”,這意味著裝置當前是“未註冊”到網路的狀態。網路可以仍然知道一些MTC裝置的資訊。MTC-IWF可能需要根據自己的IMSI或者自己的裝置ID保持MTC裝置的SGSN/MME位址。
另外,3GPP網路可以在網路實體SCS/MME和3GPP系統之間通過Tsms參考點支援控制信令,用於作為移動終止的SMS(MT-SMS)的用戶資料的一部分來提交裝置觸發請求。Tsms參考點是由SMS-SC提供的。SMS-SC可以位於營運商網路的邊緣。SCS可以請求SMS-SC通過Tsp傳送裝置觸發。
在LTE中,網路可以通過傳呼操作到達(reach)空閒模式WTRU,以使得網路在特定時間機會向具有呼入來電的WTRU傳送傳呼消息。WTRU可以在根據它們的WTRU ID指派給它們的時機週期性地監控傳呼。在傳呼消息中WTRU可以由WTRU ID識別。
可選地,網路可以根據排程通過週期性地廣播系統資訊廣播到達空閒模式WTRU。查找系統資訊的WTRU可以核對總和接收系統資訊(當其根據排程被廣播時)。
可選地,網路可以通過多媒體廣播組播服務(MBMS)機制到達空閒模式WTRU,以使得網路通過多媒體廣播單頻網(MBSFN)子訊框(其中沒有常規單播在進行)來組播MBMS資訊和資料,以及支援MBSFN子訊框接收的WTRU可以根據MBMS排程接收MBSFN子訊框上的MBMS資料和監控控制資訊。
對於位置固定或者位置已知的MTC裝置,網路可以利用一些廣播/組播機制用於裝置觸發,而無論它們當前註冊與否。PLMN可以在相關胞元或者胞元組中組播/廣播觸發消息以有效地滿足MTC通訊調節需求。MTC裝置可以被程式化以監控預設胞元廣播通道(即使當它們沒有附著到網路時),並指派唯一傳呼身份(UPID)。如果位置資訊在SCS中可用,SCS可以在胞元廣播消息中以這種方式向自己的MTC裝置傳送MTC裝置觸發。
對於胞元廣播服務(CBS)配置,移動網路營運商可以提供到到第三方的胞元廣播中心(CBC)的介面。SCS可以通過Tsp向MTC-IWF傳送觸發(包含例如,地理資訊和觸發資訊)。MTC-IWF然後可以作為胞元廣播實體(CBE)來向CBC遞送消息。CBC然後可以向相關MME分發胞元廣播消息。LTE中的CBS可以等同於緊急警告消息分佈。
第3圖顯示了通過CBS傳送觸發的網路結構示例。第3圖中的網路結構包括CBE 301、MTC-IWF 305、CBC 310、MME 315、RNC 320、eNB 325、3G網路330、和LTE網路335。
在3GPP 330中,對於地震和海嘯警告服務(ETWS)和區域郵件系統,分佈區域可以胞元單元規定。然而,在LTE 335中,分佈區域可以三個不同粒度規定:胞元、跟蹤區域、或者緊急區域(EA)。
當CBC 310從CBE 301接收緊急資訊分佈請求時,它可以創建要傳送給終端的文本,並根據請求中的資訊規定分佈區域。CBC 310然後可以向MME 315傳送寫替換警告請求消息。當MME 315接收這個消息時,它根據分佈區域中的規定向eNB 325傳送該資訊。
當eNB 325開始緊急資訊傳輸時,在其中設置ETWS指示的傳呼消息被傳送給移動終端,例如WTRU。如果接收到包含ETWS指示的傳呼消息,終端就開始接收包含緊急資訊的系統資訊廣播。eNB 325可以使用消息識別符來確定消息是如何被廣播的、分佈區域(胞元列表)、主要通知識別符、和輔助通知資訊(如果可用的話)。一旦廣播完成,eNB 325將結果返回給MME 315。
核心網路擁塞避免和回退(BO)計時器可以與MTC裝置結合使用。BO計時器可以用於避免網路中由於多裝置存取導致的擁塞。注意到BO計時器還應用到不是MTC裝置的WTRU。BO計時器可以應用到被配置為低優先裝置的WTRU,例如MTC裝置,以及應用到沒有被配置為用於低優先裝置的WTRU。當被配置為低優先的裝置嘗試獲得RRC連接時,它們可以設置無線電資源控制(RRC)建立原因為“容忍延遲”。
可以每個核心網路(CN)域有一個通用移動性管理BO計時器。例如,T3346可以用於封包交換(PS)域和T3246可以用於電路交換(CS)域。這個BO計時器也可以被稱為會話管理BO計時器。
可以每個存取點名(APN)有一個BO計時器。這個計時器可以用於會話管理來建立、修改或者釋放封包資料網路(PDN)連接。WTRU可以運行至少一個BO計時器。每個計時器可以只映射到一個APN。這個BO計時器還可以被稱為會話管理BO計時器。
WTRU可以運行移動性管理和會話管理計時器。如果移動性管理計時器在WTRU中運行,那麼WTRU可以不發起請求,除非WTRU正在建立PDN連接用於緊急呼叫或者已經建立了這個PDN連接,或者WTRU正在用特定存取類11-15存取系統。在這兩種情況下,用於獲得RRC連接的建立原因可以不被設置為“容忍延遲”。一旦檢測到擁塞,eNB就可以在識別裝置為低優先(例如RRC建立原因=“容忍延遲”)後拒絕連接。eNB還可以在RRC層向WTRU提供BO計時器。這個BO計時器可以已知為擴展等待計時器(EWT)。當發生這個時,WTRU中的RRC層可以向非存取層(NAS)提供計時器,該層可以用設置為指示的EWT的值來運行移動性管理計時器。
請求連接和建立原因不指示“容忍延遲”的WTRU,(即使WTRU被配置為低優先裝置,例如,WTRU設置建立原因為“緊急”,儘管是“容忍延遲”裝置),可以接收EWT。如果發生這個,RRC可以將其提供給NAS,該NAS可以忽略EWT,因為它只應用於建立原因設置為“容忍延遲”的存取。
假設第2圖中的T5介面和使用NAS消息通過CN控制節點利用T5到WTRU的直接MTC裝置觸發機制,公開了包括T5介面協定的基於新NAS消息的解決方案的實施方式。新NAS消息觸發機制可能需要新參數的新過程,其將完成3GPP網路內裝置觸發的任務。
因為大量MTC裝置可以在差不多相同時間在相對局部區域為某個特定MTC應用被觸發,MTC裝置觸發的點到點遞送機制可能不是較佳的,因為其可能在相同時間消耗太多網路資源。對於下行鏈路到達方法,可以使用組播機制和增強傳呼機制。
BO計時器可以應用於低優先裝置和非低優先裝置。如果BO計時器在WTRU中運行,例如,移動性BO計時器,如果WTRU需要建立緊急呼叫,(或者已經建立了一個),或者如果WTRU正在用存取類11-15存取系統,WTRU可以請求連接並存取系統。可以允許WTRU接收緊急呼叫,但是網路營運商可以不希望WTRU傳送與緊急呼叫無關,例如,與IMS緊急呼叫無關的其他PDN連接的額外請求。然而,因為WTRU可以只運行移動性管理計時器,不運行會話管理計時器,所以WTRU可能沒看到阻止其傳送會話管理請求的任何限制。
一種克服這個問題的可能方法可以是配置WTRU,以使得如果WTRU已經運行了BO計時器,那麼WTRU如果具有用於緊急呼叫的PDN連接,WTRU就可以不發起與緊急呼叫無關得其他會話管理請求,以及WTRU被回退。還有,網路可以向WTRU提供會話管理BO計時器以阻止這個發生。然而,主要問題可以是當WTRU忽略BO計時器並轉換到連接模式時,(例如,用於緊急呼叫或者因為用存取類11-15存取系統),網路可能不能夠區分請求緊急呼叫但不屬於存取類11-15的WTRU和請求緊急呼叫並屬於存取類11-15的WTRU。如果這個資訊在網路遺失,網路可以阻塞來自所有具有緊急PDN連接的WTRU的非緊急請求,即使屬於存取類11-15的WTRU具有為非緊急目的存取系統的“許可權”。
以下公開用於從MTC-IWF向WTRU遞送MTC裝置觸發的實施方式。
T5介面可以將MTC交互工作功能(MTC-IWF)連接到相關CN節點。特別地,T5a介面可以將MTC-IWF連接到SGSN,T5b介面可以連接到MME,T5c介面可以連接到MSC。T5a和T5b介面可以是IP網路介面。GTPv2是頂層協定,GTPv2運行於UDP傳輸之上。T5介面可以用於攜帶MTC相關SMS消息以及其他MTC相關格式消息,例如NAS消息,用於MTC裝置觸發或者其他目的。以下屬性中的一個或者多個可以用於構成T5介面上的GTP隧道(區別(distinct)TEID):MTC消息類型(例如,SMS vs.其他平面格式消息)或者遞送機制;遞送排程優先和/或遞送排程和/或訊務類型(例如,只通過c-平面或者需要的u-平面連接或者其他類型觸發結果建立連接);單獨RAN節點或RAN節點組(例如,eNB或節點B或HeNB/HNB);本地網路(例如,選擇的IP訊務卸載(SIPTO)/本地IP存取(LIPA)節點,例如L-GW);移動位置區域(例如,跟蹤區域或者路由區域);MTC裝置類型或裝置服務/應用種類;以及MTC裝置(WTRU)當前連接狀態(例如,空閒 vs. 連接)。T5介面可以不僅僅是在MTC-IWF和相關CN節點之間傳送MTC裝置觸發請求和回應消息,T5介面還可以攜帶從CN節點到MTC-IWF的MTC裝置(漫遊時)位置更新資訊或WTRU註冊狀態資訊的消息,包括自己的DRX/睡眠週期配置和長度。
以下過程、消息、轉換可以以任意組合來使用。CN節點可以傳送請求正在被處理的確認。CN節點可以傳送請求正在被處理的確認與處理結果。例如,處理結果可以是失敗或者成功和原因代碼。原因代碼可以指示使用特定方法的可到達的失敗,例如,通過SMS到達的失敗,或者通過用戶平面(UP)到達的失敗。這可以由接收者(如MTC-IWF)使用來嘗試另一種可到達方法。可替換地,CN節點可以以回退週期(BO)傳送由於資源不可用造成的失敗,在該週期期間接收者(例如,MTC-IWF)可以不重試。BO時間可以是用於特定裝置或者用於所有裝置,或者一組裝置。通常,實現T5介面的一個節點可以在任意時間通知另一個節點一個、一組或所有裝置的擁塞開始或結束。BO指示可以關聯到間隔,在此期間不能進行任何請求。這個規則的一個例外就是請求迫切或緊急通訊,或者與高優先或特定類成員等的裝置通訊。因此,節點(例如,MTC-IWF)可以在所有T5消息中指示請求是否是“常規的”或“優先化的”裝置或裝置中的應用。
當MTC-IWF已經確定通過T5介面引起MTC裝置觸發時,T5 MTC裝置觸發消息可以分發給目標。T5 MTC裝置觸發消息可以從MTC-IWF傳送給CN控制節點,例如MME、SGSN或MSC。下面說明消息的內容和參數以及相關語義。從MTC-IWF傳送給CN控制節點的MTC裝置觸發消息可以包含至一個或者多個MTC裝置或一個或者多個MTC裝置組的一個或者多個裝置觸發。
以下參數中的一個或者多個可以在為將要被觸發的裝置傳送給CN控制節點的T5消息中傳送:觸發請求有效時間,觸發裝置內部身份,MTC裝置位置,裝置到達機制,期望的觸發裝置回應,MTC裝置應用簡檔,MTC裝置回應時間,MTC裝置回應類型,觸發遞送緊急性,和MTC裝置應用ID。
觸發請求有效時間可以是傳送給CN控制節點以確定觸發是否仍然有效的時間。在PLMN中的觸發裝置內部身份可以包括WTRU裝置ID、分配的MTC裝置ID、裝置傳呼/組播ID、和/或傳呼或組播中的裝置組ID。
MTC裝置位置可以是,例如,跟蹤/路由區域ID、胞元、例如,胞元ID物理胞元身份/主要擾碼(PCI/PSC)、本地健康網路(LHN)ID、歸屬節點B(HNB)ID、以及閉合用戶組(CSG)ID。裝置到達機制可以是,例如,點到點、傳呼、廣播、和組播。期望的觸發裝置回應可以是,例如,用戶平面(U平面)、只有控制平面(C平面)、和簡單ACK。
MTC裝置應用簡檔可以是,例如,存取點名(APN)和作業系統(OS)簡檔。MTC裝置回應時間可以是裝置可以回應的時間、裝置可以管理或者回應在前的時間、裝置可以回應在後的時間、或者時間間隔,(即,由開始和結束時間規定的),在此期間裝置可以回應。MTC回應類型可以是個別回應是否被要求用於獨立裝置或為裝置組一部分的裝置或者基於組的回應被期望。
觸發遞送緊急性指示符可以是無論網路是否超載都需要被遞送的觸發。
MTC裝置應用ID可以用於觸發裝置內的至少一個應用或者多個應用。這可以是識別應用的點陣圖。值為1可以指示觸發應用於該位元位置關聯的應用,且值為0可以指示應用(對應於所述位元的位置的)不被觸發。位元位置到應用類型的關係可以被配置,是裝置和網路都已知的,或者可以在裝置註冊時協商。另外,可以有一個所有上述項被提供所針對的應用ID,例如,關於回應時間、回應類型。可替換地,所有之前的項可以應用於正在被觸發的所有應用。而且,一些上述項可以應用於所有或者特定應用。例如,回應時間或類型可以用於所有應用,或者每個應用都有這種資訊。
上述參數可以以任意組合來使用,並不局限於MTC裝置。可替換地,這些參數可以是在裝置中預配置的或者在CN節點中預配置的或者根據營運商策略配置的。CN節點可以提供需要的回應特性,例如,如每個上述參數。
對於MTC-IWF產生到CBC的MTC觸發請求,為了致能封包MTC裝置觸發,可以引入另一種粒度的觸發區域來規定屬於某個PLMN、營運商等的MTC裝置的MTC觸發區域。可以使用PLMN特定的消息識別符,以使得對消息不感興趣的WTRU可以丟棄它們。
當MTC-IWF從SCS接收MTC裝置觸發請求時,MTC-IWF可以確定使用哪個裝置觸發遞送機制來到達相關的MTC裝置或MTC裝置。MTC裝置觸發遞送機制可以包括(但不局限於)以下中的一種或多種。通過T4介面的SMS遞送機制朝向(toward)SMS-SC,隨後使用SMS遞送路徑。通過T5介面傳送的直接消息朝向CN控制節點。在MTC-IWF正確地形成和封裝於T5協定資料單元中的SMS傳送到MME/SGSN[xx1]。傳送的控制或命令朝向PDN閘道(P-GW)/閘道GPRS支援節點(GGSN)或MTC裝置觸發的服務閘道(S-GW) ,以通過一般用戶平面路徑傳輸到MTC裝置。
在特別WTRU(MTC裝置)註冊為使得可以使用多於一個遞送機制的情況下,例如,WTRU可以為SMS註冊到CS和PS和為NAS消息觸發註冊到PS,遞送機制可以由MTC-IWF根據以下中的一個或多個來選擇:從HSS註冊記錄獲得的資訊、MTC-IWF收集的資訊,例如,在WTRU註冊操作、移動性管理操作、來自CN節點的網路負載管理(SON)期間、或者由MTC伺服器或MTC操作、管理和維護(OAM)提供的資訊。
MTC-IWF可以根據特定順序嘗試幾種方法,該順序可以是基於從HSS接收的、或者在MTC-IWF中預配置的、或者可以根據從任意CN節點接收的推薦的方法的方法排序列表。
MTC用戶,例如,功率計量公司,可以規定其嘗試到達的所有裝置的遞送方法,或者簽約資料中的MTC裝置/WTRU的用戶可以同意較佳方法。
MTC裝置可以處於以下操作狀態中的一種:當前活動的連接、長期不連續接收(DRX)狀態/模式的連接、空閒狀態但保持註冊、或者下線或註銷。對於當前活動的連接,MTC可以使用點到點遞送方法,例如SMS或者直接NAS消息。對於長期不連續接收(DRX)狀態/模式的連接,MTC可以使用T5遞送方法來引起組播觸發。對於空閒狀態但保持註冊,MTC可以使用T5遞送方法來引起組播觸發。對於下線或撤銷註冊,MTC可以使用T5遞送方法來引起組播觸發。
MTC-IWF可以接收相關CN負載情況和/或相關RAN負載情況,並可以選擇較輕負載路徑(由此的遞送機制)來分發觸發指示。MTC裝置在PLMN網路中的位置可以被考慮作為某個遞送機制可用或者較佳的地方。如果期望MTC裝置回應的U平面路徑,可以使用點到點SMS或NAS消息觸發。如果需要C平面回應,可以使用任何方法。如果需要簡單ACK,可以使用NAS消息+組播方法。
如果目標CN沒有過載,MTC-IWF可以通過T5介面遞送MTC觸發。然而MTC裝置觸發(用“觸發遞送緊急指示符”標記的),可能被遞送給擁塞CN。具有“觸發傳送緊急指示符”的MTC裝置觸發可以來自於特別授權和/或認證來輸入這個緊急裝置觸發的那些特別SCS。
MTC-IWF可以收集來自T5介面的關於不同T5觸發請求的回應。如果否定確認從MME返回,或者在特定時間間隔期間沒有收到回應,可以由MTC-IWF執行以下中的一種或多種。如果初始請求仍然有效,MTC-IWF可以發起另一個遞送,例如,剩餘時間在有效週期之內。可替換地,如果CN超載並且有效時間未結束,MTC-IWF的中止報告和後續活動可以是基於來自MME/SGSN/MSC的失敗值。可替換地,MTC-IWF可以向SCS或者向預設節點傳送失敗報告。預設節點可以是在MTC-IWF中預配置的,或者可以是每個裝置特定的。例如,HSS可以向MTC-IWF規定SMS-SC是預設節點,或者最後手段目的地(用於特別裝置或裝置組,在其中其他可到達性方法的子集或全部失敗了)。
MME/SGSN可以決定MTC裝置觸發是否可以通過RAN級別傳呼或CBS使用點到點NAS消息、SMS來遞送。MME/SGSN還可以決定MTC裝置觸發是否可以根據WTRU狀態、WTRU位置、WTRU能力,例如,註冊資訊、RAN負載情況、以及觸發請求有效時間期間使用組播方法來遞送。以下考慮中的一種或多種可以由MME/SGSN來使用。
MME/SGSN可以決定裝置觸發可以是通過NAS MTC裝置觸發消息或者SMS消息點到點遞送的,如果MTC裝置/WTRU處於具有C平面連接的連接狀態,如果觸發有效時間比期望的MTC裝置/WTRU的下一個非MTC相關的上行鏈路活動更長,如果裝置在負載不重的RAN、胞元或區域中,例如跟蹤區域(TA)、路由區域(RA)、位置區域(LA),或者如果觸發請求來自於較佳點到點遞送的MTC-IWF。例如,相關的上行鏈路活動可以是下一個跟蹤區域更新(TAU)。
如果以下中的一種或多種是相關的,MME/SGSN可以決定使用一到多信令例如,傳呼、CBS、或者組播:如果MTC裝置/WTRU處於連接狀態但在長時間DRX模式下(在MTC中這可以意味著半分鐘到好幾天或更長)或者MTC裝置/WTRU沒有RRC連接,如果WTRU能力指示其可以接收一到多信號,例如傳呼、CBS、或者組播;如果剩餘觸發有效時間指示需要馬上採取觸發活動;如果觸發請求來自於較佳點到點遞送方法的MTC-IWF;如果有來自MTC-IWF的大量觸發;或者如果將要觸發的裝置所在的eNB支援MTC裝置觸發的點到多點遞送中的一個或多個。
當MME決定使用點到多點遞送機制時,對於來自於MTC-IWF的MTC裝置觸發請求,MME可以將相同eNB的一段時間的或者類似觸發時間的類似請求緩衝/累積在一起。例如,MME可以緩衝/累積請求有效時間的某個部分。
MME/SGSN可以阻止觸發遞送到已經指示超載的RAN。然而標記為“緊急指示符”的那些觸發可以被遞送到RAN,而無論是否超載/擁塞。
可選地,遞送機制決定可以由eNB或者MME和eNB聯合來作出。對於MTC裝置觸發的點到多點遞送,eNB可以決定使用哪個機制,MTC裝置如何回應,以及如何排程觸發遞送。
MME和/或eNB可以收集來自MTC裝置/WTRU的回應或者確認,並確定是否可以採取重試或失敗報告或失敗活動。
對於MTC裝置觸發系統中的網路節點CBC,當CBC向MME傳送觸發相關消息時,可以引入從CBC到MME的新消息識別符以發起MTC裝置觸發開始/替換。新消息可以映射到已存在的或新主要通知,並包括附加資訊例如分佈區域、MTC組識別符、正被觸發的MTC裝置列表、重複週期、和請求的廣播數量。
為了避免這個能力不干擾CBS的初始目的,例如,用於自然災害和其他事件的警告系統,CBC可以向指派給它的實體和它接收的消息識別符指派優先。CBC可以保證在廣播MTC觸發消息之前廣播所有公共警告消息。
為了解決使用廣播資源來觸發大量裝置的可伸縮性,CBC可以擴展MTC觸發通知,以限制每個消息觸發的裝置的數量,或者向eNB傳送新的分佈週期。
歸屬節點B(HNB)和歸屬演進的節點B(H(e)NB)閘道(H(e)NB-GW)可以被配置為處理MTC裝置的代理。在這個模式下,MTC裝置可以本地地附著到H(e)NB而無需週期性網路註冊。這種裝置可以存在於H(e)NB子系統級別。
在MTC裝置、低優先裝置或者具有類似屬性的任意其他裝置需要接觸到推或者拉資料的部署中,HeNB GW的概念可以使用以致能至少以下能力。MTC裝置可以在常規網路註冊之前或期間註冊到HeNB GW,且HeNB GW可以用於作為允許根據HeNB GW-ID使用組ID定址裝置的代理,或者用於週期小於或等於常規週期網路註冊的週期性HeNB GW註冊。
如果MTC裝置漫遊到不同的PLMN,或者如果MTC裝置遭遇任何跟蹤區域改變或者可以涉及服務CN節點改變的服務胞元改變,目標CN節點可以需要根據特別MTC裝置或WTRU的位置改變來更新MTC-IWF。更新資訊可以包括WTRU-Id,其包括MTC-ID或者MTC組ID、IMSI或其他形式的MTC裝置內ID、或者新位置資訊例如胞元id、RAN節點id或區域id。裝置MTC資訊可以包括排程資訊中的一種或多種,例如DRX週期長度、當前C平面和/或U平面連接資訊、以及其他RAN機制資訊,例如,使用MBMS或使用CBS來觸發。
在漫遊處理過程期間目標CN節點可以從源CN節點獲得資訊,或者目標CN節點可以直接從WTRU或從RAN節點獲得這些資訊。如果MTC裝置移動到不同的跟蹤區域或者改變到相同CN節點內的不同服務胞元,目標RAN節點可能需要用上述一個或者多個資訊來更新CN節點。
NAS MTC裝置觸發,例如,MTC裝置觸發請求,消息可以在MME的移動性管理(演進的封包系統(EPS)移動性管理(EMM)或全球多媒體移動性(GMM))級別構造。當其在演進的封包系統(EPS)移動性管理(EMM)連接模式時(EMM-註冊-常規-服務),NAS MTC裝置觸發消息可以被遞送給MTC裝置或WTRU。可替換地,已存在的下行鏈路NAS MM級別消息可以被修改以包含具有與下述語義類似的以下參數中的一個或者多個以完成MTC裝置觸發。
NAS MTC裝置觸發消息可以包括以下參數中的一個或者多個:MTC裝置ID或MTC裝置組ID、MTC裝置觸發授權代碼、用於後續裝置網路交互的安全參數、觸發請求類型、回應類型和持續時間、回應ID、回應資源類型、回應區域範圍、MTC裝置消息容器、以及MTC應用類型或應用ID。
MTC裝置ID或MTC裝置組ID可以是WTRU用以執行某些授權檢驗來檢查其是否是特定組傳呼、CBC或組播的期望的接收者之ID。MTC裝置觸發授權代碼幫助WTRU驗證MTC特徵控制的觸發源(SCS)特徵,是否允許MTC裝置以這種方式觸發。用於後續裝置網路交互作用的安全參數可以是,例如,KSI,加密演算法或安全臨時值。這個參數的存在與否可以確定WTRU回應安全級別。
觸發請求類型可以是,例如,觸發的目的。例如,簡單地監控以注意裝置是否仍然運行的觸發,或者命令裝置執行某些任務,例如開門的觸發,或者詢問裝置傳送某些資料然後下載新軟體並且然後重新設置的觸發。觸發請求類型可以指示WTRU如何回應觸發。
回應類型和持續時間可以指示WTRU回應是否可以是立即的或者可以在持續時間內容忍延遲或者如果在回應持續時間結束時WTRU是否可以使用較高優先方案。回應ID可以由MME指派以識別WTRU回應。回應資源類型可以是,例如U平面EPS載波、關聯的APN、LGW或者C平面、或者簡單回應例如ACK。回應區域範圍,例如,如果裝置正在漫遊,可以指示在哪個胞元、哪個區域、或者哪個PLMN中可以允許WTRU傳送回應。
MTC裝置消息容器可以包括到可能的MTC層或MTC應用的MTC應用特定內容。如果在裝置上運行有多個MTC應用,MTC應用類型或者應用ID可以用於指示哪個MTC應用需要傳送回應。
第4圖顯示了用於向MTC應用攜帶內容的下行鏈路非存取層(NAS)演進封包系統(EPS)移動性管理(EMM)MTC裝置觸發請求消息的示例。“MTC特定消息容器”資訊單元(IE)可以允許在其中封裝MTC特定應用資訊。這可以便於特定資訊傳送給或者MTC層(如果在裝置上有多個MTC應用),或者傳送給MTC應用。
第4圖包括了資訊元素指示符(IEI)405、資訊元素410、資訊元素的類型/參考415、資訊元素的存在420、資訊元素的格式425、和資訊元素長度430。包含在EMM消息中的資訊元素可以是協定鑒別器410(a)、安全標頭類型410(b)、MTC裝置觸發請求410(c)、MTC裝置ID或組ID 410(d)、授權或安全代碼410(e)、MTC裝置觸發請求類型410(f)、觸發回應資源類型410(g)、回應ID 410(h)、回應區域範圍410(i)、和MTC特定消息容器410(j)。當MTC裝置/WTRU接收MTC裝置觸發請求消息時,MTC裝置/WTRU可以用MTC裝置觸發回應消息來向MME回應。MTC特定消息容器IE 410(j)的IEI是XX 405(j)。
T5直接到SMS介面是在MTC-IWF和MME之間,其可以被用於攜帶僅用於PS的WTRU的MTC裝置觸發SMS。當網路配置有這個能力時,網路可以直接向在系統資訊,或者向嵌入系統資訊元素的NMO部分的WTRU指示這個能力/配置/設置。網路還可以在對第一個WTRU NAS請求消息的NAS回應消息,例如,附著接受或者TAU接受中向WTRU指示這個能力/確認/設置。具有這個T5直接到SMS能力的僅用於PS的WTRU可以用在單個和合併的附著活動中的特殊“僅用於PS的SMS”附著類型註冊到這個服務類型。
如果WTRU具有多於一個MTC觸發接收能力,WTRU就可以選擇一個用於會話的能力,或者WTRU可以指示所有用於後續MTC相關的通訊,並讓網路挑選一個用於後續操作的機制。例如,MTC接收能力可以是SMS、NAS消息、或者直接MTC SMS。
當MTC-IWF需要通過T5 SMS向WTRU傳送觸發消息時,MTC-IWF可以首先通過網路中的HSS、SCS或一些其他實體或者直接地驗證其是否具有到MME的T5連接。當與MME的T5關聯已經建立時,那麼MTC-IWF可以繼續該過程。MTC-IWF可以建立和封裝SMS消息到T5下行鏈路資料消息或類似消息的NAS消息容器資訊元素的值部分,並將這個消息傳送給MME。這個NAS消息容器或T5下行鏈路資料消息可以包含指示這個SMS是用於裝置觸發目的新元素。
當MME接收T5下行鏈路資料消息時,MME可以將NAS消息容器資訊元素的內容複製到下行鏈路NAS傳輸消息的NAS消息容器資訊元素的值部分,並將下行鏈路NAS傳送消息傳送給WTRU。其還可以傳送通知WTRU SMS消息是用於傳呼MTC裝置的特定指示。這個過程可應用於裝置傳送對觸發請求消息的SMS回應的上行鏈路情況。
如果WTRU處於空閒模式,MME可以傳送傳呼消息用於裝置觸發。這個傳呼消息可以包含通知WTRU這是用於裝置觸發的指示。一旦接收到這個傳呼,WTRU可以開始服務請求過程,然後MME可以作為服務請求過程的一部分來轉發觸發SMS。
除了在上述MTC裝置出發請求中攜帶MTC特定消息之外,消息可以用於在MME處向MTC裝置攜帶SMS。以消息格式的方式,這個可以通過IEI欄位的顯式編碼來完成,以使得特殊IEI=XY來指示SMS容器。
第5圖顯示了用於攜帶SMS內容的下行鏈路NAS EMM MTC裝置觸發請求消息的示例。這個消息可以使用攜帶容器類型來指示包括了哪種淨荷(MTC特定的或者SMS)。第5圖包括IEI 505、資訊元素510、資訊元素的類型/參考515、資訊元素的存在520、資訊元素的格式525、及資訊元素的長度530。包含於EMM消息中的資訊元素可以是協定鑒別器510(a)、安全標頭類型510(b)、MTC裝置觸發請求510(c)、觸發內容類型510(d)、MTC裝置ID或組ID510(e)、授權或安全代碼410(f)、和MTC SMS容器510(j)。MTC SMS容器IE 510(j)的IEI是XY 505(j)。
如果WTRU處於EMM空閒模式或處於EMM註銷狀態,MME可以傳呼WTRU。如果WTRU從傳呼得知MTC裝置觸發有效(除了純WTRU傳呼之外),MTC裝置可以用不同的第一MM消息來回應作為MTC裝置觸發回應,而不是具有“傳呼回應”的服務請求,並可以建立不同的信令路徑以避免不必要的U平面載波建立。
可以修改當前RRC傳呼消息以通知WTRU這是個用於MTC裝置觸發的傳呼。
第6圖顯示了RRC傳呼方法的示例。如第6圖所示,可以在傳呼記錄IE傳呼WTRU-ID內部將WTRU-ID 601設置為MTC-ID-資訊605或 MTC-組-ID-資訊。被稱為“MTC-ID-資訊”的新欄位615可以加入以指示相關的傳呼記錄是用於MTC裝置觸發或者一些其他MTC相關下行鏈路到達活動。MTC-ID-資訊 605或者MTC-組-ID-資訊 IE可以擴展到欄位MTC-標識-資訊 610,其可以包含以下特別用於MTC活動的資訊中的一個或者多個:MTC裝置的IMSI或者國際移動裝置身份(IMEI)的值;裝置的指派的MTC身份或者MTC組ID的值;MTC傳呼活動的種類或者目的或者期望的活動命令,例如,用於MTC裝置觸發、用於MTC小資料Tx、用於MTC裝置監控檢驗、用於裝置採取行動(即,開/關門)、或者用於裝置維護活動;以及傳呼回應類型指示符,其指示WTRU如何回應這個傳呼。例如,WTRU可以通過建立常規EPS連接或者建立信令連接來回應或者對傳呼的簡單回應進行動作。
為了不影響具有觸發/到達規定之MTC裝置提供的已存在傳呼過程(即,更頻繁的傳呼時機目的)的傳統WTRU,或者非MTC WTRU,可以由網路和MTC裝置/WTRU使用以下中的一種或多種。
在第一種示例中,MTC裝置/WTRU的傳呼消息可以在與常規傳呼不同的時間機會傳送。傳呼消息可以在與常規WTRU傳呼訊框不同的LTE訊框上傳送,如以下排程形式:
(SFN + j) mod T= (T/N)*(WTRU_ID mod N), 公式 (1)
其中j是將MTC傳呼訊框從常規傳呼訊框中區分出來的偏移訊框序號,且j = [1, 2, …, (T/N) – 1]。訊框偏移序號j可以是預先確定的或者網路配置的。WTRU ID可以是由IMSI或由MTC身份計算出來的。
在第二種示例中,可以使用相同的或者不同的LTE傳呼訊框,但是MTC觸發/到達信號/消息可以在不同的子訊框上,例如,不是#0, #4, #5和 #9的子訊框。在一個示例中,子訊框#3和#8可以被分配給MTC裝置觸發/到達,以使得當MTC裝置使用MTC-ID來計算子訊框號時,子訊框格式的新序號可以修改為:
Ns =Max (1, nB/2T). 公式 (2)
第7圖顯示了MTC裝置觸發/到達傳呼使用的子訊框分配示例。第7圖包括當i_s = 0時傳呼偏移710(PO)、和當i_s = 1時PO 715之子訊框號705。
新指示可以加入到傳呼消息以指示傳呼觸發是用於MTC裝置觸發的。第8圖顯示了指示傳呼觸發是用於MTC裝置觸發的傳呼消息示例。RRC_空閒或RRC_連接模式的MTC WTRU可以讀取mtc-觸發指示801來知道這個傳呼消息是否是為MTC裝置觸發來發起的。一接收到這個指示,監控MTC觸發的WTRU可以執行進一步活動(該指示可以包括讀取附加或者新的系統資訊欄位以獲得關於裝置觸發的進一步資訊),以及可以根據接收的裝置觸發發起觸發回應。
第9圖顯示了具有新消息格式的RRC傳呼/MTC裝置觸發消息示例。如果RRC傳呼/MTC裝置觸發消息901是MTC裝置觸發/到達專用的,可以規定以下中的一個或者多個。MTC裝置傳呼的L1/2信號可以使用相同的傳呼無線網路臨時身份(P-RNTI)或者新的MTC-P-RNTI,但是在用於MTC裝置的不同的物理下行鏈路控制通道(PDCCH)搜索空間中或者在用於MTC裝置的擴展PDCCH(E-PDCCH)搜索空間中。新搜索空間用於MTC觸發/到達信號,例如,MTC-P-RNTI,不論其是在PDCCH還是E-PDCCH中以及相關的傳呼/觸發消息資料可以限制在載波或通道頻率範圍的中間部分,以適應窄頻寬MTC裝置/WTRU。RRC傳呼/MTC裝置觸發消息901可以採用新消息格式,以使得傳呼/觸發消息還可以作為下行鏈路MTC裝置信號來喚醒MTC裝置/WTRU 905並直接命令MTC裝置/WTRU 905用於MTC服務營運商或應用期望的某些活動。
LTE中的胞元廣播服務(CBS)機制可以等同於E-UTRAN系統資訊廣播機制形式的警告消息廣播。胞元廣播方法可以應用於非附著(下線)和附著(線上)裝置。對於MTC裝置觸發,可以使用以下活動中的一種或多種。
新系統資訊塊(SIB)或SIB組可以被設計用於MTC裝置觸發目的。分別的系統資訊(SI)消息可以用於這個MTC裝置觸發的CBS。除了MTC觸發主要通知以外,新MTC裝置觸發系統資訊可以可替換地包括輔助通知資料,其包括MTC營運商特定組識別符、MTC營運商特定個別識別符、以及來自MTC伺服器的安全資訊。SI可以在胞元中廣播,裝置觸發內容可以在每個傳送時機改變(不保持MP邊界規則)。因此,將不需要在傳呼消息中指示內容改變。WTRU可以不等待修改週期(MP)邊界來將其讀取。WTRU可以在它們需要的任何時間將其讀取,例如根據它們自己的功率節約排程或者MTC觸發SIB排程或者二者。
如果CBS MTC裝置觸發消息是MTC裝置觸發/到達專用的,可以規定以下中的一種或多種。為了節約系統資源和對傳統WTRU無影響,排程MTC裝置觸發/到達SI的可替換方法(獨立於常規SI排程),可以為下行鏈路控制資訊(DCI)使用不同的MTC-SI-RNTI。對於窄頻寬MTC裝置,SI-RNTI或者MTC-SI-RNTI可以在搜索空間中的PDCCH或者E-PDCCH中傳送,該搜索空間位於載波或者通道頻率範圍的中心部分。
SI時機訊框號可以採取[SFN mod MTC-週期 = MTC-偏移]的形式,其中MTC-週期和MTC-偏移可以是預先確定的或者網路配置的。對於開始MTC裝置觸發傳輸的子訊框號,其可以來自除了#0和#5的任意子訊框號,因為WTRU可能需要當時獲得MIB和SIB-1。SI傳輸視窗長度可以是1到w,其中w可以是預先確定的或者網路配置的。如果傳輸視窗大小是一個子訊框,SI可以用一個或者多個HARQ RV同時傳送或者SI不以期望的混合自動重傳請求(HARQ)冗餘來傳送。
MTC裝置觸發/到達SIB可以包含以下資訊中的一個或者多個:一個或者多個MTC組ID,其可以包含組內的MTC-ID;每個MTC-ID的MTC觸發的觸發種類或者目的或者命令或者類型;觸發回應類型;關於是否可應用存取延遲的指示和計算存取擴展的參數。
MTC裝置觸發的新RRC消息可以在MBSFN子訊框中傳送。MTC消息可以隨時改變。
新RRC消息可以被設計為攜帶MTC裝置觸發資訊給MTC裝置。新消息的排程可以是以下中的一種。新消息可以在與已存在的MBSFN RRC消息相同的時機傳送。如果新消息在傳輸中與已存在的RRC MBMS消息衝突,其可以最後傳送。MTC裝置/WTRU可能需要因此解碼這個消息(忽略舊MBMS消息的內容)。
通過MBMS控制通道(MCCH)的新RRC MTC消息可以在特定MBSFN子訊框,例如滿足[SFN mod (mcch-重複週期 / n) = mtc-mcch-偏移]的LTE訊框中第一個可用MBSFN子訊框中更頻繁的被排程,其中n是[2, 4, 8, 16]的數字,mtc-mcch-偏移是[1,2,3, …, mcch-重複週期 / n]。新MTC裝置ID或MTC裝置組ID可以用於作為MBMS服務ID,例如,臨時移動組身份(TMGI)。
MTC裝置/WTRU可以使用分配的MTC裝置或者裝置組身份、MTC服務或者服務組身份、或者MTC應用或者應用組身份等等作為MBMS服務身份(即TMGI)和MBMS會話身份以在MBMS組播資料流中查找MTC裝置觸發資訊。MTC裝置/WTRU可以接收已存在的MBSFN區域配置消息來確定映射到上述MTC裝置ID或者其他MTC裝置/應用相關身份的特定MBMS服務ID的存在/不存在。
MTC裝置/WTRU可以解碼MBSFN區域配置消息並使用映射的MBMS服務ID(例如,TMGI)來接收MBMS傳輸中的特定MTC裝置觸發傳輸資訊,例如,特別MBMS點到多點訊務通道(MTCH)的邏輯通道身份。MTC裝置/WTRU可以接收MSI(即,媒體存取控制單元(MAC CE))來確定包含來自MTCH邏輯通道身份的MTC裝置觸發資訊的MBSFN子訊框。MBMS服務ID可以位於MBMS訊務通道(MTCH)傳輸開始或者結束。例如,MBMS觸發資訊可以在第一個MBSFN子訊框或者最後一個中作為第一個MTCH。
MTC裝置/WTRU的MBMS服務ID可以是某個MTC身份,例如在通用用戶身份模組(USIM)中指派的或者由MTC裝置用USIM中的某些參數和系統資訊中某些資料構造的裝置ID、服務ID或者應用ID。
如果WTRU已經連接了,MTC裝置觸發可以通過新MAC CE來傳送。新裝置觸發MAC CE可以包含MTC應用ID和其他應用特定內容。新CE可以獨立地或者與其他下行鏈路資料封包一起傳送給WTRU。eNB可以根據在S1信號上從MME接收的裝置觸發指示決定裝置觸發MAC CE是否可以傳送。一旦接收這個MTC裝置觸發MAC CE,WTRU MAC層可以直接向期望的MTC應用提交CE的內容。
如果MTC裝置/WTRU在連接狀態接收MTC裝置觸發,裝置/WTRU可以通過建立特定U平面連接來回應,即使請求沒有特別對其要求但是裝置/WTRU有一定數量的應用資料要傳送。例如,特定U平面連接可以是到觸發消息中規定的或者由應用資料傳送需求決定的特定APN的封包資料網(PDN)連接/封包資料協定(PDP)上下文。
可替換地,如果沒有特定資料或者少量資料要傳送給網路,裝置/WTRU可以用已存在的C平面連接來回應。
可替換地,可以向裝置提供至少一個回應方法,例如以特定順序。例如,裝置可以以給定的、或者任意其他的順序執行一組過程:{控制平面(CP)-SMS, 其他CP, UP-PDN, 其他UP, 本地UP IP存取(LIPA), 在本地網路選擇的UP IP 訊務卸載(SIPTO@LN)}。因此,裝置也可以嘗試根據提供的列表和自己的能力來回應。例如,裝置可以嘗試特殊方法或者減少某些方法(如果裝置不支援這些方案)。可替換地,裝置可以使用CP,即使回應類型被設置為UP,假設UP例如由於APN擁塞或者可能阻止要求的/請求的/期望的回應類型的建立的任意其他問題而不能建立。裝置可以嘗試其他回應方法,即使在觸發中沒有請求/規定,當規定的方法失敗或者由於任意問題,例如擁塞、裝置設置、無線條件、和能力而不能滿足時。
另外,裝置可以根據在觸發中接收的任意時間限制來回應。可能的時間限制可以如上面定義的。而且,如果回應類型指示通過可能是LGW的特定的PDN/APN之回應,裝置可以嘗試建立到特定PDN/APN的PDN連接,例如,LIPA或者SIPTO@LN連接可以由裝置建立。
如果MTC裝置/WTRU沒有與網路的RRC連接/MM連接,然後,根據裝置/WTRU已經接收的MTC觸發類型,WTRU可以如下所示在不同時機回應觸發消息。
如果認為WTRU接收的觸發消息是用於回應的“不確定的時間限制”,當WTRU為某些其他非MTC相關上行鏈路傳輸時機(例如下一個TAU或者附著或者分離)再次連接到網路時WTRU就可以傳送回應。
如果觸發消息具有回應持續時間(網路配置時間或者預定時間),WTRU可以在持續時間結束之前用非MTC上行鏈路傳輸傳送回應,或者在回應持續時間快要期滿時開始RRC連接並傳送觸發回應消息。例如預先確定的時間訊框可以是在給定時間訊框或者預定時間訊框內水利公司想要水錶計量報告用水量。
如果觸發消息要求WTRU馬上回應,WTRU可以按要求開始傳送觸發回應。
如果觸發是組類型觸發,如果有擴展時間包括在消息中,WTRU可以在網路給出的時間訊框內抽取隨機數並傳送迴回應消息。如果在觸發消息中沒有給出計時器,WTRU可以立即傳送回觸發回應消息,或者WTRU可以對傳送回觸發回應施加一個延遲,以避免網路和/或RAN超載。
根據WTRU接收的觸發消息的類型,回應消息可以用以下方式中的一種或多種來傳送。MTC裝置可以通過SMS傳送回觸發回應消息。MTC裝置可以建立PDP上下文或者PDN連接並通過U平面與MTC伺服器通訊。MTC觸發回應消息可以是MM級別NAS消息。如果網路期望來自MTC裝置的ACK或者短回應,MTC裝置可以用以下中的一種或多種傳送觸發回應。
觸發回應可以是簡單ACK以確認MTC裝置已經接收到觸發消息,組合ACK(指示MTC裝置已經接收到觸發並且已經成功地完成請求的活動),或者活動NACK(指示觸發消息已經由MTC裝置接收但是請求的活動被拒絕或者失敗)。
觸發回應可以封裝或者包括在已存在的RRC消息中。在存取層(AS)級別認證還沒有完成的情況下,e節點B替換地可以延遲轉發觸發回應消息直到認證過程已經完成。觸發回應可以包括在RRC連接請求消息中,或者觸發回應可以附著於RRC連接完成消息。
如果RRC消息被用於攜帶觸發回應,為了限制用於MTC觸發和回應過程的資源,可以對MTC的認證過程進行一些增強。網路可以在觸發請求消息中封裝標準的或者MTC特定的認證請求消息或IE。認證方法可以或者是標準認證密鑰協商(AKA)或者修改的MTC特定的認證方法。MTC裝置認證網路之後,MTC裝置可以在觸發回應消息中封裝認證回應IE。當網路已經認證了MTC裝置時,網路可以向MTC-IWF轉發觸發回應消息,且之是MTC伺服器。
觸發回應消息可以被封裝、附著於、或者包括在NAS消息中,這包括但不局限於以下:附著請求消息、TAU、服務請求或/擴展的服務請求、上行鏈路NAS傳送等等。
為了節約WTRU電量並減少Uu介面負載,如果裝置觸發(DT)不是即時的或者緊急的,WTRU/MTC應用可以延遲回應。例如,水錶計量公司可以觸發水錶計量應用來升級自己的軟體。觸發可以被傳送給MTC裝置組。如果需求是所有MTC應用必須在一天之內升級到新軟體版本,那麼就不必所有的MTC應用在被觸發之後馬上開始升級它們的軟體。在一些情況下,觸發回應可以延遲。
在DT觸發消息中,網路/SCS可以指定MTC應用期望的延遲回應時間。在WTRU接收觸發消息之後,WTRU可以延遲將觸發分發到MTC應用直到延遲回應期滿或者WTRU由另一個過程(例如TAU或者MO呼叫)返回到連接模式。可替換地,為了減少Uu流量,如果WTRU接收的觸發是組觸發,WTRU可以在延遲回應時間之內隨機地選擇回應時間。可替換地,WTRU可以立即向MTC應用分發觸發,但是當MTC應用回應時,WTRU可以延遲回應消息直到延遲回應時間期滿或者WTRU由另一個過程(例如,TAU或者MO呼叫)返回到連接模式。
第10圖顯示了延遲回應過程示例。第10圖包括MTC應用1005、MTC裝置/WTRU 1010、RAN+MME 1015、MTC-IWF 1020和SCS 1025。裝置觸發1030從SCS 1025被傳送給MTC-IWF 1020。裝置觸發1035被轉發給RAN+MME 1015。當RAN+MME 1015觸發MTC應用1005時,其可以使用傳呼、胞元廣播、NAS消息或者SMS作為觸發消息1040傳送給MTC裝置/WTRU 1010。在觸發消息1040中,網路可以指定MTC裝置ID或MTC組ID以指定哪個WTRU或者WTRU組可以接收這個觸發。觸發消息可以包括最大延遲回應時間值,其可以指示SCS 1025期望從MTC應用1005接收回應的最後時間。觸發消息1040可以包括MTC應用ID或者MTC應用組ID以識別至少一個已經觸發的MTC應用1005。觸發的目的,例如軟體升級,可以是對MTC裝置/WTRU 1010透明的值。
當MTC裝置/WTRU 1010接收包括裝置觸發(DT)的觸發消息1040時,MTC裝置/WTRU 1010可以儲存1045 DT並開始計時器。計時器可以被設置為最大延遲回應時間值或者根據最大延遲回應時間值的值,例如,最大延遲回應時間值-n DRX週期。可替換地,計時器可以被設置為從0到最大延遲回應時間值之間的值中選擇的亂數。當WTRU轉換到RRC連接模式1050時,例如在計時器期滿之後,WTRU可以向MTC應用1005 分發1055 DT。如果要求回應MTC應用1005可以在1060建立與MTC伺服器1025的IP連接。
第11圖顯示了MTC裝置/WTRU可以延遲MTC應用傳送的回應消息。第11圖包括MTC應用1105、MTC裝置/WTRU 1110、RAN+MME 1115、MTC-IWF 1120和SCS 1125。裝置觸發1130從SCS 1125傳送給MTC-IWF 1120。裝置觸發1135被轉發給RAN+MME 1115。當MTC裝置/WTRU 1110接收觸發消息1140時,其可以將其分發給MTC應用1105。MTC應用1105可以選擇傳送觸發回應消息1150,其中MTC應用1105可以指定觸發回應消息可以容忍的最大延遲。MTC裝置/WTRU 1110如果處於空閒模式,則可以儲存1155觸發回應消息。MTC裝置/WTRU 1110可以根據最大延遲值開始計時器,例如最大延遲-n DRX週期。當計時器期滿時,MTC裝置/WTRU 1110可以觸發建立RRC連接1160,建立MTC應用1105和SCS 1125之間的IP連接1165,並將觸發回應消息轉發給SCS 1125。可替換地,當MTC裝置/WTRU 1110轉換到RRC連接模式時,例如,在計時器期滿之後,MTC裝置/WTRU 1110可以然後建立MTC應用1105和SCS 1125之間的IP連接,並將觸發回應消息轉發給SCS 1125。
MTC裝置觸發回應可以是MM級別的NAS消息。如果裝置/WTRU處於連接狀態,回應消息可以作為回應觸發的獨立NAS消息傳送。MTC裝置觸發回應還可以是RRC連接建立之後的第一個MM級別消息,以例如在RRC連接建立完成消息中將服務請求(例如擴展的服務請求)與觸發回應消息一起傳送而作為“專用資訊NAS”元件(如果裝置處於“線上”狀態但是沒有RRC連接)。如果裝置/WTRU處於“下線”狀態(回應消息)作為第一個NAS消息,可以同時為附著和觸發回應服務。
對於雙目的消息,例如,擴展的服務請求+觸發回應或者附著+觸發回應,服務請求或者連附著求的必要元素可能需要與MTC裝置觸發回應元素放在一起以為雙目的服務。
第12圖顯示了雙目的MTC裝置服務或附著+觸發回應消息的消息格式示例。第12圖包括IEI 1205、資訊元素1210、資訊元素的類型/參考1215、資訊元素的存在1220、資訊元素的格式1225、資訊元素的長度1230。包含於雙目的MTC裝置服務或附著+觸發回應消息中的資訊元素可以是協定鑒別器1210(a)、MTC服務消息身份1210(b)、MTC回應類型1210(c)、MTC觸發回應ID 1210(d)、MTC回應詳細內容1210(e)、MTC原因1210(f)和認證回應參數1210(g)。
為了避免過多的認證/安全開銷,當消息作為RRC連接建立之後的第一個NAS消息傳送時,認證回應參數可以被加入觸發回應消息中。為了幫助網路區分一旦接收到包括在第一個NAS消息擴展的服務請求中的MTC觸發回應時用戶平面EPS承載是否需要建立,標誌指示可以加入到合併消息中,例如EPS承載類型。指示符或者標誌可以指示除了C平面承載之外,用戶平面EPS承載是否需要為這個觸發回應而建立。網路可以能夠從MTC回應參數中得出,例如MTC觸發回應類型、MTC觸發回應ID或MTC原因。
第13圖顯示了擴展服務請求消息內容的示例。第13圖包括IEI 1305、資訊元素1310、資訊元素的類型/參考1315、資訊元素的存在1320、資訊元素的格式1325、資訊元素的長度1330。包含於擴展服務請求消息中的資訊元素可以是協定鑒別器1310(a)、安全標頭類型1310(b)、擴展服務請求消息ID 1310(c)、服務類型1310(d)、NAS密鑰組ID 1310(e)、M-TMSI 1310(f)、CSFB回應1310(g)、EPS承載上下文狀態1310(h)、裝置屬性1310(i)、裝置屬性1310(j)、EPS承載類型1310(k)、MTC回應類型1310(l)、MTC觸發回應ID 1310(m)、MTC回應詳細資訊1310(n)、MTC原因1310(o)、和認證回應參數1310(p)。
MTC裝置觸發回應的資訊元素可以包括以下中的一個或者多個:MTC觸發回應類型1310(l),其可以包括簡單ACK、合併ACK和NACK等,在MTC觸發請求中指派的用於將回應關聯到請求的MTC觸發回應ID 1310(m),來自MTC應用的MTC回應詳細資訊1310(n),MTC回應類型值NACK的MTC原因1310(o)。
第14圖顯示了定義了原因值的位元點陣圖示例。位元值000001 1405可以表示請求的應用不存在。位元值000010 1410可以表示請求的應用不回應。位元值000100 1415可以表示低電量。位元值001000 1420可以表示沒有足夠記憶體。位元值010000 1425可以表示其他。
如果WTRU具有幾個MTC應用,以下情況可能存在並需要處理:WTRU空閒並且沒有MTC應用活動。當連接了WTRU並且至少一個MTC裝置是活動的時候,非活動MTC應用可以被觸發。當WTRU具有多個MTC應用並且其與在運行的任何非MTC應用處於連接模式時,或者MTC應用的其中之一是活動的,那麼活動的應用路徑可以用於觸發MTC裝置。SCS可以將MTC裝置觸發消息包括/封裝在應用資料中,例如,通過用戶平面觸發路徑和方法。當活動MTC應用或者MTC處理實體接收那個觸發消息時,其可以執行裝置觸發過程並傳送適當的答覆。這個觸發消息可以包括上述資訊元素中的一些。
WTRU/用戶可能需要註冊到網路和營運商以接收需要註冊的服務。這個註冊被描述為網路附著。如果需要,WTRU在選擇的胞元的註冊區域通過位置註冊(LR)、LTE附著、GPRS附著、IMSI附著過程或者組合的附著過程向網路註冊自己的存在。例如,在LTE的情況下,在EMM註銷狀態下,沒有建立的EMM上下文,且WTRU位置對於MME是未知的,且因此其是MME不可到達的。為了建立EMM上下文,WTRU可以開始附著或組合的附著過程。
下線MTC裝置是未附著到網路的裝置/WTRU,例如,裝置沒有註冊到網路。也可以已經註冊到網路,但是然後從網路註銷,例如,使用某些計時器或者監控剩餘的功能,以節約電量。
第15圖顯示了MTC裝置/WTRU中的主要EMM狀態。MTC裝置/WTRU可以是7種狀態中的任意一種:EMM註冊1505、EMM註銷1510、EMM空1515、EMM註銷發起1520、EMM跟蹤區域更新發起1525、EMM服務請求發起1530、EMM註冊發起1535。
例如,如第15圖所示,下線MTC裝置/WTRU可以處於EMM註銷狀態1510或EMM空狀態1515。當MTC裝置/WTRU從EMM註冊狀態1505轉移到EMM註銷狀態1510時,MTC裝置/WTRU可以用資訊與網路通訊以幫助網路到達MTC裝置/WTRU或者觸發MTC裝置/WTRU,以將其從下線狀態轉換到線上狀態和/或以由MTC裝置伺服器/應用執行某些命令活動。例如,線上狀態可以是WTRU在觸發回應時再次附著到網路的時候。
在另一種實施方式中,當裝置從裝置未註冊到網路的1510狀態轉換到裝置註冊到網路1505狀態時,在裝置返回到下線狀態之後,MTC裝置可以與網路溝通資訊以幫助網路到達裝置或者觸發裝置以從下線狀態轉換到線上狀態。例如,線上狀態可以是WTRU註冊到網路的時候。
在另一種實施方式中,另一種終端裝置或網路元素可以向網路提供下線觸發支援參數。例如,在本地網路中,LGW或H(e)NB或者任意其他MTC裝置聚合節點可以在本地儲存這些參數,並根據請求或者根據配置的觸發自動地將它們提供給其他網路。例如,網路元素,例如家庭網路元素,可以在本地儲存這些參數並根據請求或者根據可配置的觸發器自動地將它們提供給另一個網路,例如訪問網路或者另一個同等PLMN或另一個共用網路。
MTC裝置的某些部分可以具有屬性,該屬性是它們可以附著/註冊到網路並執行短時間期間的資料傳輸並且通過“註銷”或者其他過程返回到長時間的未附著/註銷狀態(即,下線MTC裝置),這是為了節約電源和其他目的,同時保持接收網路MTC裝置觸發/到達信號的警示。具有上述下線屬性的MTC裝置可以用該屬性通知網路,該資訊使得網路可以觸發/到達它們。網路可以根據裝置觸發/到達知道並能夠處理“下線”裝置。MTC裝置/WTRU可以使用一個或者多個NAS消息或者RRC消息與RAN介面消息的組合(例如RRC消息+S1-AP或者無線存取網路應用部分(RANAP)消息的組合)傳送資訊。提供給網路的資訊可以包括以下中的一種或者多種。
MTC裝置/WTRU可以通過NAS消息,例如附著消息或者NAS區域更新消息或者分離消息向網路提供自己的“下線”屬性。例如,NAS區域更新消息可以是跟蹤區域更新(TAU)。MTC裝置/WTRU可以在EMM(或者MM)級別的NAS過程(或消息),例如分離過程、附著過程、或者TAU/LAU/RAU過程中向網路提供裝置漫遊區域資訊。例如分離過程可以是分離請求消息,附著過程可以是附著請求消息,且TAU/LAU/RAU過程可以是跟蹤區域更新請求消息。
由MTC裝置提供給網路的資訊,例如參數可以是跟蹤區域、位置區域、路由區域列表,或者識別的胞元的列表(例如,通過他們的全局識別符)。這個列表可以是在之前的MTC裝置與網路之間資訊交換期間網路提供給WTRU的超級列表的子集。這個列表可以是基於MTC裝置訪問的之前區域或者MTC裝置註冊的之前區域。漫遊區域資訊也可以是一個單個區域或者固定位置屬性,例如無漫遊/移動。
MTC裝置可以向網路提供它們的裝置觸發/到達監控時機資訊。對於MTC,網路可以定義或者提供監控排程、計時器值、或者DRX/睡眠週期長度的特定組,且裝置可以指示其下線時其遵從的一個或者多個排程。裝置可以選擇在其下線之前顯式地傳送自己的監控排程。如果有多於一個MTC監控機制,例如傳呼vs CBS vs組播,MTC裝置也可以需要指示支援/使用哪一個或者多個。
WTRU向網路提供的用於下線觸發目的的資訊的有效性可以由計時器控制。計時器值可以是“無限直至由裝置或者管理員放棄”。一旦這種計時器期滿,網路可以從自己的資料庫清除所有這種資訊,並認為下線MTC裝置不可到達。可替換地,MTC裝置可以配置為在計時器期滿之前或者當時連接到網路並用自己的可到達性資訊刷新網路。
MME或SGSN或者具有NAS協定功能的任意同等CN節點可以接收和處理包含上述MTC裝置下線和觸發/到達資訊的消息。確定裝置是否是“下線的(和可到達的)”的功能可以位於MME(或者SGSN或者GGSN/S-GW/PGW)中、HSS(或者HLR)中、MTC-IWF中、SCS中、或者3GPP網路內部或者外部的MTC應用中。
裝置可到達性資訊可以從MME傳播給下線狀態確定功能所在的網路節點,例如MTC-IWF中。例如,裝置可到達性資訊可以是位置、觸發機制、和排程的參數。可替換地,在HSS負責跟蹤裝置狀態以及關於下線時如何到達裝置的資訊的方案中,MTC-IWF一旦從MTC伺服器接收到請求,可以查詢HSS(HLR)。MTC-IWF可以隨後要求MME觸發裝置。
可替換地,SCS可以聯繫SMS-SC,其接著向HSS查詢裝置狀態。可替換地,一旦確定了裝置是下線的,這個狀態可以被傳送給MTC-IWF或者MTC應用的SCS。可替換地,裝置可以是下線的但是不可到達的,例如,MTC裝置向網路提供的可到達性資訊已經期滿。當裝置下線以及之前可到達變為不可到達時,這個資訊可以傳播回給MTC-IWF的SCS。
可以實現不同過程來識別某個優先的WTRU,或者識別具有不同優先的WTRU的應用。當WTRU具有緊急承載服務或者正在請求緊急承載服務時,這可以是適用的。術語“優先WTRU”可以指以下的任意組合:高優先用戶/WTRU、屬於特定存取類別,例如11-15的WTRU、或者具有至少一個優先應用的WTRU。而且,術語“優先應用”可以指已知為攜帶優先內容的應用、與提供高優先內容/封包/應用的已知的APN關聯的PDN連接、應用、PDN連接、或者具有或請求已知服務品質(QoS)的專用承載(PDP上下文)。
WTRU簡檔可以包含指示特定WTRU是否是優先WTRU或者運行優先應用的資訊。可以通過開放移動聯盟(OMA)裝置管理(DM)或者其他NAS消息向WTRU提供關於是優先WTRU的資訊。WTRU還可以預先配置這個資訊。WTRU可以在所有NAS消息中一直包括這個資訊,包括移動性和會話管理消息、或者RRC消息。WTRU還可以一直指示從空閒模式進行的存取是用存取類11-15還是任意其他存取類進行的。另外,eNB可以在所有S1AP消息中向MME指示eNB允許存取的類別組。
網路可以在所有NAS消息或RRC消息中包括這個資訊。當WTRU中的RRC接收這個指示時,RRC可以通知NAS此事或者可以將該資訊傳送給NAS。
BO計時器可以在每個應用的基礎上提供。應用ID可以在NAS消息中引入,以識別參考應用。接收應用的BO計時器的WTRU可以不傳送來自BO所被指派到的應用的請求造成的任何NAS消息。如果網路發起用於這個應用使用的承載/PDN連接的會話管理請求,WTRU可以停止這個計時器。應用可以關聯到PDN連接映射或者承載映射。映射可以通過指出這個關聯的識別來執行。這個標記可以是所有NAS消息的一部分。例如,所有NAS消息可以包括應用ID和將應用映射到特定承載的關聯ID。可選地,應用ID可以被用於作為將應用映射到特定承載的關聯參數。BO計時器還可以在每個載波的基礎上提供。
CN節點可以交換這個指示。而且這個指示可以是在每個應用的基礎上。還有,CN節點可以交換關於考慮中的WTRU是否被允許是優先WTRU或者具有優先應用的資訊。
當WTRU接收其是優先WTRU的指示,或者當它已經具有這個資訊時,例如,由於配置,WTRU可以傳送不關於緊急呼叫的移動性和會話管理消息,即使WTRU已具有緊急呼叫。WTRU可以傳送NAS消息以用新的優先別更新網路。可以允許WTRU傳送由於僅高優先應用的請求得到的移動性和/或會話管理消息。WTRU還可以包括用於高優先應用的特別請求的指示。WTRU還可以傳送由於低優先應用得到的請求,並可以指示該請求是由於低優先應用得到的。WTRU可以請求修改某些承載以使得它們根據當前WTRU/應用的優先被作為屬於高優先WTRU/應用或者非高優先的承載來對待。例如,如果WTRU/應用的當前優先很高,那麼WTRU可以在自己的請求中如此指示以修改載波。如果WTRU的優先很低,那麼WTRU可以請求指示非高優先WTRU的修改。
上述可以通過RRC消息提供給eNB/RNC。在這種情況下,eNB/RNC可以通過新的/已存在的消息用新的/已存在的資訊元素(IE)將這個指示/資訊轉發給核心網路。
以下是網路接收到關於WTRU的優先或應用優先的指示時的網路(eNB/RNC/MME/SGSN或MSC/VLR)行為。這可以以NAS消息或者S1AP/RANAP消息(或任意類似消息)的形式接收。
網路可以使用這個指示/資訊來接受請求,而無論它們是否不是用於緊急呼叫。例如,如果MME接收具有WTRU/應用是低優先的指示的請求(NAS移動性或會話管理消息),那麼MME可以向WTRU提供BO計時器。BO計時器可以是每個APN的或者每個應用的。作為另一個示例,如果MME從WTRU接收指示高優先的請求,MME可以接受請求並處理它。
網路可以改變WTRU的承載。例如,MME可以指示S-GW改變WTRU的承載,例如,使用承載改變請求。S-GW還可以接著請求PDN GW以改變WTRU的承載。改變可以是,根據接收的指示,連接的QoS/處理/優先改善或降級。例如,如果MME接收關於WTRU是高優先WTRU的指示,例如,從HSS下載的指示或者從WTRU接收的指示,那麼MME可以對S-GW指示WTRU的承載可以作為屬於優先WTRU的那些來處理。這可以通過在MME和S-GW之間交換的消息中的新的或者已存在的IE來完成。
相同方法也可以應用於S-GW對PDN GW的指示。反向指示也可以使用,例如PDN GW可以向S-GW/MME提供關於WTRU的優先或者應用優先改變的指示。這可以通過向S-GW傳送消息來完成,其接著用這個指示向MME傳送消息。然後MME可以採取上述行動。可替換地,MME可以使用這個指示來改變WTRU的承載,並因此可以向WTRU傳送NAS消息以指示WTRU的優先的改變。MME還可以向eNB通知WTRU的優先已經改變,例如,使用S1AP消息,其與WTRU上下文改變請求類似。一旦接收到WTRU優先改變的指示,eNB可以執行RRC重配置過程以實現WTRU優先改變。
網路,(即,MME/SGSN/GGSN/PDN GW或者MSC/VLR)可以決定向WTRU提供BO計時器,例如,如果指示是來自於低優先WTRU或者來自於不指示高優先的WTRU。而且,網路可以決定停止為指示高優先的WTRU/應用運行的任何已存在的BO計時器。
上述過程可以應用於LTE和GERAN/UTRAN,以及PS和CS域/核心網路,並且可以以任意組合使用。
實施方式
1.一種使用至少一個傳送無線發射/接收單元(WTRU)觸發至少一個機器類通訊(MTC)應用的方法,所述方法包括:
從核心網路實體(CN)接收包括裝置觸發(DT)和最大延遲回應時間值的觸發消息。
2.根據實施方式1所述的方法,進一步包括:
在所述WTRU中儲存所述DT。
3.根據實施方式1-2中任意一個所述的方法,進一步包括:
啟動所述WTRU中設置為所述最大延遲回應時間值的計時器。
4.根據實施方式1-3中任意一個所述的方法,進一步包括:
在所述計時器期滿的情況下,所述WTRU轉換到無線電資源控制(RRC)連接模式並將所述DT分發給所述MTC應用。
5.根據實施方式1-4中任意一個所述的方法,其中所述CN實體是移動性管理實體(MME)。
6.根據實施方式1-5中任意一個所述的方法,其中所述CN實體是服務通用封包無線電服務(GPRS)支援節點(SGSN)。
7.根據實施方式1-6中任意一個所述的方法,其中所述CN實體是移動交換中心(MSC)。
8.根據實施方式1-7中任意一個所述的方法,其中所述觸發消息在胞元廣播中接收。
9.根據實施方式1-8中任意一個所述的方法,其中所述觸發消息在非存取層(NAS)消息中接收。
10.一種使用至少一個傳送無線發射/接收單元(WTRU)觸發至少一個機器類通訊(MTC)應用的方法,所述方法包括:
從核心網路(CN)實體接收包括裝置觸發(DT)和最大延遲值的觸發消息。
11.根據實施方式10所述的方法,進一步包括:
所述WTRU將所述DT分發給所述MTC應用。
12.根據實施方式10-11中任意一個所述的方法,進一步包括:
在所述WTRU接收來自所述MTC應用的觸發回應消息。
13.根據實施方式10-12中任意一個所述的方法,進一步包括:
在所述WTRU中儲存所述觸發回應消息。
14.根據實施方式10-13中任意一個所述的方法,進一步包括:
啟動所述WTRU中設置為所述最大延遲值的計時器。
15.根據實施方式10-14中任意一個所述的方法,進一步包括:
在所述計時器期滿的情況下,所述WTRU轉換到無線電資源控制(RRC)連接模式並將所述觸發回應消息轉發給MTC伺服器。
16.根據實施方式10-15中任意一個所述的方法,其中所述CN實體是移動性管理實體(MME)。
17.根據實施方式10-16中任意一個所述的方法,其中所述CN實體是服務通用封包無線電服務(GPRS)支援節點(SGSN)。
18.根據實施方式10-17中任意一個所述的方法,其中所述CN實體是移動交換中心(MSC)。
19.根據實施方式10-18中任意一個所述的方法,其中所述觸發消息在胞元廣播中接收。
20.根據實施方式10-19中任意一個所述的方法,其中所述觸發消息在非存取層(NAS)消息中接收。
21.一種使用核心網路(CN)實體中的控制觸發至少一個機器類通訊(MTC)應用的方法,所述方法包括:
從MTC交互工作功能(IWF)接收MTC裝置觸發請求。
22.根據實施方式21所述的方法,進一步包括:
傳送所述MTC裝置觸發請求正在被處理的確認。
23.根據實施方式21-22中任意一個所述的方法,進一步包括:
確定所述MTC裝置觸發請求是否包括首選點到點遞送。
24.根據實施方式21-23中任意一個所述的方法,進一步包括:
使用點到點遞送將所述MTC裝置觸發請求傳送給傳送無線發射/接收單元(WTRU)。
25.根據實施方式21-24中任意一個所述的方法,其中所述CN實體是移動性管理實體(MME)。
26.根據實施方式21-25中任意一個所述的方法,其中所述CN實體是服務通用封包無線電服務(GPRS)支援節點(SGSN)。
27.根據實施方式21-26中任意一個所述的方法,其中所述CN實體是移動交換中心(MSC)。
28.根據實施方式21-27中任意一個所述的方法,其中所述MTC裝置觸發請求消息在胞元廣播中接收。
29.根據實施方式21-28中任意一個所述的方法,其中所述MTC裝置觸發請求消息在非存取層(NAS)消息中接收。
儘管上面以特定的組合描述了特徵和元素,但是本領域普通技術人員可以理解,每個特徵或元素可以單獨的使用或與其他的特徵和元素進行組合使用。此外,這裏描述的方法可以用電腦程式、軟體或韌體實現,其可包含到由電腦或處理器執行的電腦可讀媒體中。電腦可讀媒體的示例包括電信號(通過有線或者無線連接傳送)和電腦可讀儲存媒體。電腦可讀儲存媒體的示例包括但不限制為唯讀記憶體(ROM)、隨機存取記憶體(RAM)、暫存器、快取記憶體、半導體記憶體裝置、磁性媒體(例如內部硬碟和可移動磁片)、磁光媒體、和光媒體例如壓縮碟片(CD)或者數位通用碟片(DVD)。與軟體相關聯的處理器用於實現在WTRU、UE、終端、基地台、節點B、eNB、HNB、HeNB、AP、RNC、無線路由器或任何主電腦中使用的射頻收發器。
如第1A圖所示,通訊系統100可以包括WTRU 102a,102b,102c,102d、無線電存取網路(RAN)104、核心網路106、公共交換電話網路(PSTN)108、網際網路110和其他網路112,但可以理解的是所公開的實施方式可以涵蓋任意數量的WTRU、基地台、網路和/或網路元件。WTRU 102a,102b,102c,102d中的每一個可以是被配置成在無線環境中操作和/或通訊的任何類型的裝置。作為示例,WTRU 102a,102b,102c,102d可以被配置成發送和/或接收無線信號,並且可以包括用戶設備(UE)、移動站、固定或移動用戶單元、傳呼機、行動電話、個人數位助理(PDA)、智慧型電話、可擕式電腦、上網本、個人電腦、無線感測器、消費電子產品等等。
通訊系統100還可以包括基地台114a和基地台114b。基地台114a,114b中的每一個可以是被配置成與WTRU 102a,102b,102c,102d中的至少一者無線交互,以便於存取一個或多個通訊網路(例如核心網路106、網際網路110和/或其他網路112)的任何類型的裝置。例如,基地台114a,114b可以是基地台收發站(BTS)、節點B、演進型節點B(eNB)、家用節點B(HNB)、家用e節點B(HeNB)、站點控制器、存取點(AP)、無線路由器以及類似裝置。儘管基地台114a,114b每個均被描述為單個元件,但是可以理解的是基地台114a,114b可以包括任何數量的互聯基地台和/或網路元件。
基地台114a可以是RAN 104的一部分,該RAN 104還可以包括諸如站點控制器(BSC)、無線電網路控制器(RNC)、中繼節點之類的其他基地台和/或網路元件(未示出)。基地台114a和/或基地台114b可以被配置成傳送和/或接收特定地理區域內的無線信號,該特定地理區域可以被稱作胞元(未示出)。胞元還可以被劃分成胞元磁區。例如與基地台114a相關聯的胞元可以被劃分成三個磁區。由此,在一種實施方式中,基地台114a可以包括三個收發器,即針對所述胞元的每個磁區都有一個收發器。在另一實施方式中,基地台114a可以使用多輸入多輸出(MIMO)技術,並且由此可以使用針對胞元的每個磁區的多個收發器。
基地台114a,114b可以通過空中介面116與WTRU 102a,102b,102c,102d中的一者或多者通訊,該空中介面116可以是任何合適的無線通訊鏈路(例如射頻(RF)、微波、紅外(IR)、紫外(UV)、可見光等)。空中介面116可以使用任何合適的無線電存取技術(RAT)來建立。
更具體地,如前所述,通訊系統100可以是多重存取系統,並且可以使用一個或多個通道存取方案,例如CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC-FDMA等等。例如,在RAN 104中的基地台114a以及WTRU 102a,102b,102c可以實施諸如通用移動電信系統(UMTS)陸地無線電存取(UTRA)之類的無線電技術,其可以使用寬頻CDMA(WCDMA)來建立空中介面116。WCDMA可以包括諸如高速封包存取(HSPA)和/或演進型HSPA(HSPA+)的通訊協定。HSPA可以包括高速下行鏈路封包存取(HSDPA)和/或高速上行鏈路封包存取(HSUPA)。
在另一實施方式中,基地台114a和WTRU 102a,102b,102c可以實施諸如演進型UTRA(E-UTRA)的無線電技術,其可以使用長期演進(LTE)和/或高級LTE(LTE-A)來建立空中介面116。
在其他實施方式中,基地台114a和WTRU 102a,102b,102c可以實施諸如IEEE 802.16(即全球互通微波存取(WiMAX))、CDMA2000、CDMA2000 1x、CDMA2000演進資料最佳化(EV-DO)、臨時標準2000(IS-2000)、臨時標準95(IS-95)、臨時標準856(IS-856)、全球移動通訊系統(GSM)、增強型資料速率GSM演進(EDGE)、GSM/EDGE RAN(GERAN)等等的無線電技術。
第1A圖中的基地台114b可以是無線路由器、家用節點B、家用e節點B或者存取點,並且可以使用任何合適的RAT,以便於在諸如商業處所、家庭、車輛、校園等等的局部區域的通訊連接。在一種實施方式中,基地台114b和WTRU 102c,102d可以實施諸如IEEE 802.11之類的無線電技術以建立無線區域網路(WLAN)。在另一實施方式中,基地台114b和WTRU 102c,102d可以實施諸如IEEE 802.15之類的無線電技術以建立無線個人區域網路(WPAN)。在又一實施方式中,基地台114b和WTRU 102c,102d可以使用基於胞元的RAT(例如WCDMA、CDMA2000、GSM、LTE、LTE-A等)以建立微微胞元(picocell)和毫微微胞元(femtocell)。如第1A圖所示,基地台114b可以具有至網際網路110的直接連接。由此,基地台114b不必經由核心網路106來存取網際網路110。
RAN 104可以與核心網路106通訊,該核心網路106可以是被配置成將語音、資料、應用程式和/或網際網路協定語音(VoIP)服務提供到WTRU 102a,102b,102c,102d中的一者或多者的任何類型的網路。例如,核心網路106可以提供呼叫控制、計費服務、基於移動位置的服務、預付費呼叫、網際網路互聯、視頻分配等,和/或執行高級安全性功能,例如用戶認證。儘管第1A圖中未示出,需要理解的是RAN 104和/或核心網路106可以直接或間接地與其他RAN進行通訊,這些其他RAT可以使用與RAN 104相同的RAT或者不同的RAT。例如,除了連接到可以採用E-UTRA無線電技術的RAN 104,核心網路106也可以與使用GSM無線電技術的另一RAN(未顯示)通訊。
核心網路106也可以用作WTRU 102a,102b,102c,102d存取PSTN 108、網際網路110和/或其他網路112的閘道。PSTN 108可以包括提供普通老式電話服務(POTS)的電路交換電話網路。網際網路110可以包括互聯電腦網路以及使用公共通訊協定的裝置的全球系統,所述公共通訊協定例如傳輸控制協定(TCP)/網際網路協定(IP)套件的中的TCP、用戶資料報協定(UDP)和IP。網路112可以包括由其他服務提供方擁有和/或營運的無線或有線通訊網路。例如,網路112可以包括連接到一個或多個RAN的另一核心網路,這些RAN可以使用與RAN 104相同的RAT或者不同的RAT。
通訊系統100中的WTRU 102a,102b,102c,102d中的一些或者全部可以包括多模式能力,即WTRU 102a,102b,102c,102d可以包括用於通過不同通訊鏈路與不同的無線網路進行通訊的多個收發器。例如,第1A圖中所示的WTRU 102c可以被配置成與使用基於胞元的無線電技術的基地台114a進行通訊,並且與使用IEEE 802無線電技術的基地台114b進行通訊。
第1B圖顯示了可在第1A圖中示出的通訊系統中實施的無線發射/接收單元(WTRU)示例。如第1B圖所示,WTRU 102可以包括處理器118、收發器120、發射/接收元件(例如天線)122、揚聲器/麥克風124、數字鍵盤126、顯示器/觸摸板128、不可移動記憶體130、可移動記憶體132、電源134、全球定位系統(GPS)晶片組136和週邊設備138。需要理解的是,在與以上實施方式保持一致的同時,WTRU 102可以包括上述元件的任何子組合。
處理器118可以是通用處理器、專用處理器、常規處理器、數位信號處理器(DSP)、微處理器、與DSP核相關聯的一個或多個微處理器、控制器、微控制器、專用積體電路(ASIC)、現場可程式閘陣列(FPGA)電路、積體電路(IC)、狀態機等。處理器118可以執行信號編碼、資料處理、功率控制、輸入/輸出處理和/或使得WTRU 102能夠操作在無線環境中的其他任何功能。處理器118可以耦合到收發器120,該收發器120可以耦合到發射/接收元件122。儘管第1B圖中將處理器118和收發器120描述為分別的元件,處理器118和收發器120可以被一起整合到電子封裝或者晶片中。
發射/接收元件122可以被配置成通過空中介面116將信號發送到基地台(例如基地台114a),或者從基地台(例如基地台114a)接收信號。例如,在一種實施方式中,發射/接收元件122可以是被配置成傳送和/或接收RF信號的天線。在另一實施方式中,發射/接收元件122可以是被配置成傳送和/或接收例如IR、UV或者可見光信號的發射器/檢測器。仍然在另一實施方式中,發射/接收元件122可以被配置成發送和接收RF信號和光信號兩者。發射/接收元件122可以被配置成傳送和/或接收無線信號的任意組合。
此外,儘管發射/接收元件122在第1B圖中被描述為單個元件,但是WTRU 102可以包括任何數量的發射/接收元件122。更特別地,WTRU 102可以使用MIMO技術。由此,在一種實施方式中,WTRU 102可以包括兩個或更多個發射/接收元件122(例如多個天線)以用於通過空中介面116發射和接收無線信號。
收發器120可以被配置成對將由發射/接收元件122發送的信號進行調變,並且被配置成對由發射/接收元件122接收的信號進行解調。如上所述,WTRU 102可以具有多模式能力。由此,收發器120可以包括多個收發器以用於使得WTRU 102能夠經由多RAT進行通訊,例如UTRA和IEEE 802.11。
WTRU 102的處理器118可以被耦合到揚聲器/麥克風124、數字鍵盤126和/或顯示器/觸摸板128(例如,液晶顯示器(LCD)單元或者有機發光二極體(OLED)顯示單元),並且可以從上述裝置接收用戶輸入資料。處理器118還可以向揚聲器/麥克風124、數字鍵盤126和/或顯示器/觸摸板128輸出用戶資料。此外,處理器118可以存取來自任何類型的合適的記憶體中的資訊,以及向任何類型的合適的記憶體中儲存資料,所述記憶體例如可以是不可移動記憶體130和/或可移動記憶體132。不可移動記憶體130可以包括隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、硬碟或者任何其他類型的記憶體儲存裝置。可移動記憶體132可以包括用戶身份模組(SIM)卡、記憶棒、安全數位(SD)記憶卡等。在其他實施方式中,處理器118可以訪問來自物理上未位於WTRU 102上(例如在伺服器或者家用電腦(未示出)上)的記憶體的資料,以及在上述記憶體中儲存資料。
處理器118可以從電源134接收電力,並且可以被配置成將電力分配給WTRU 102中的其他組件和/或對至WTRU 102中的其他元件的電力進行控制。電源134可以是任何適用於給WTRU 102供電的裝置。例如,電源134可以包括一個或多個乾電池(鎳鎘(NiCd)、鎳鋅(NiZn)、鎳氫(NiMH)、鋰離子(Li-ion)等)、太陽能電池、燃料電池等。
處理器118還可以耦合到GPS晶片組136,該GPS晶片組136可以被配置成提供關於WTRU 102的當前位置的位置資訊(例如經度和緯度)。WTRU 102可以通過空中介面116從基地台(例如基地台114a,114b)接收加上或取代GPS晶片組136資訊之位置資訊,和/或基於從兩個或更多個相鄰基地台接收到的信號的定時來確定其位置。在與實施方式保持一致的同時,WTRU可以通過任何合適的位置確定方法來獲取位置資訊。
處理器118還可以耦合到其他週邊設備138,該週邊設備138可以包括提供附加特徵、功能性和/或無線或有線連接的一個或多個軟體和/或硬體模組。例如,週邊設備138可以包括加速度計、電子指南針(e-compass)、衛星收發器、數位相機(用於照片或者視頻)、通用串列匯流排(USB)埠、振動裝置、電視收發器、免持耳機、藍芽R模組、調頻(FM)無線電單元、數位音樂播放器、媒體播放器、視頻遊戲播放器模組、網際網路瀏覽器等等。
第1C圖顯示了可在第1A圖中示出的通訊系統中實施的無線存取網路示例和核心網路示例。如上所述,RAN 104可使用E-UTRA無線電技術通過空中介面116來與WTRU 102a、102b、102c進行通訊。該RAN 104還可與核心網路106進行通訊。
RAN 104可以包含e節點B 140a、140b、140c,應該理解的是RAN 104可以包含任意數量的e節點B和RNC而仍然與實施方式保持一致。e節點B 140a、140b、140c每個可以包含一個或多個收發器,該收發器通過空中介面116來與WTRU 102a、102b、102c通訊。在一個實施方式中,e節點B 140a、140b、140c可以實施MIMO技術。由此,e節點B 140a例如可以使用多個天線向WTRU 102a傳送無線信號,並從WTRU 102a接收無線信號。
該e節點B 140a、140b、140c中的每一個可與特定胞元(未示出)關聯,並可配置為處理無線電資源管理決策、切換決策、上行鏈路和/或下行鏈路的用戶排程等。如第1C圖所示,e節點B 140a、140b、140c可以通過X2介面相互通訊。
第1C圖中所示的核心網路106可包括移動性管理實體(MME)142、服務閘道144和封包資料網路(PDN)閘道146。雖然將上述各個元件表示為核心網路106的一部分,但應當可以理解的是,任何一個元件都可由核心網路營運商以外的實體擁有和/或操作。
MME 142可以通過S1介面連接至RAN 104中的e節點B 140a、140b、140c中的每一個,並可用作控制節點。例如,MME 142可以負責WTRU 102a、102b、102c的用戶認證、承載啟動/去啟動、在WTRU 102a、102b、102c的初始連接期間選擇特定服務閘道等。MME 142還可提供控制平面功能,用於在RAN 104和使用其他無線電技術(例如GSM或WCDMA)的RAN之間進行切換。
服務閘道144可以通過S1介面連接至RAN 104中的e節點B 140a、140b、140c中的每一個。服務閘道144通常可以向/從WTRU 102a、102b、102c路由和轉發用戶資料封包。服務閘道144還可執行其他功能,例如在e節點B間的切換期間錨定用戶面,當下行鏈路資料可用於WTRU 102a、102b、102c時觸發傳呼、管理和儲存WTRU 102a、102b、102c上下文等。
服務閘道144還可連接至PDN閘道146,該PDN閘道可向WTRU 102a、102b、102c提供對封包交換網路的存取,例如網際網路110,從而便於WTRU 102a、102b、102c與IP使能裝置之間的通訊。
核心網路106可以便於與其他網路的通訊。例如,核心網路106可以向WTRU 102a、102b、102c提供對電路交換網路的存取,例如PSTN 108,以便於WTRU 102a、102b、102c與傳統陸線通訊裝置之間的通訊。例如,核心網路106可以包括IP閘道(例如,IP多媒體子系統(IMS)伺服器),或可以與該IP閘道進行通訊,該IP閘道用作核心網路106與PSTN 108之間的介面。此外,核心網路106可以向WTRU 102a、102b、102c提供對網路112的存取,該網路112可以包括由其他服務提供商擁有/操作的有線或無線網路。
在下文中,術語“WTRU”、“MTC裝置”、和“裝置”可以相互替換的使用。
第2圖是用於機器類通訊(MTC)的3GPP結構示例。服務能力伺服器(SCS)205是連接到3GPP網路的實體,以與用於HPLMN 240中的MTC和MTC交互工作功能(MTC-IWF)201或者用於裝置觸發的短消息服務(SMS)服務中心(SMS-SC)210的WTRU 225通訊。SCS 205可以提供由一個或者多個MTC應用240使用的功能。WTRU 225可以具有一個或者多個MTC應用240。外部網路中的對應的MTC應用225可以位於一個或者多個應用伺服器(AS)260上,最終連接到SCS 205。
Tsms 255可以是包括到短消息實體(SME)介面265標準的所有不同所有者的SMS-SC 210的介面,可以在3GPP規範的範圍之外。Tsms 255可以由作為SME 265的任意網路實體用來向WTRU 255傳送作為頂層之上(over-the-top)的應用的封裝在MT SMS中的觸發。Tsp 270是3GPP標準介面,以便於由MTC 201啟動的(例如控制面裝置觸發)和由SCS 205提供的增值服務。
應用程式介面(API)可以用作顯示MTC的端到端視野示例的摘要,並簡化到其他標準組織的MTC規範的映射。在間接模型中,外部網路中的MTC功能和MTC應用可以配置於相同SCS 205上。
對於漫遊場景,MTC-IWF 204可以在歸屬網路中只有與歸屬訂戶伺服器(HSS)215和SMS-SC 210的連接,而在訪問網路中具有與服務SGSN/MME/MSC 220(a)/(b)/(c)的連接。
MTC裝置觸發可以從MTC應用250開始。MTC應用250可以配置SCS 205用於MTC裝置觸發。SCS 205可以通過Tsp介面270向具有外部MTC裝置身份(不一定是3GPP識別符)的MTC-IWF 201傳送裝置觸發請求。
MTC-IWF 201扮演橋接SCS 205和公共陸地移動網路(PLMN)的角色,用於處理MTC裝置觸發和其他功能。MTC-IWF 201可以與具有介面T4 230的SMS-SC 210共存,或者可以通過T4 230連接到外部的SMS-SC 210。
MTC-IWF 201詢問歸屬位置暫存器(HLR)/HSS 215,當需要時,以將外部識別符映射到國際移動用戶身份(IMSI)或者某些其他MTC裝置內部ID(3GPP網路已知的),並收集裝置/WTRU 255可達到性和配置資訊。然後MTC-IWF 201選擇觸發遞送機制,例如,T4-SMS 240、T5直接到235、或者T5直接到SMS 235,並執行協定轉換(如果必要),以及將請求路由到相關核心網路(CN)實體。例如,協定轉換可能必須重新格式化觸發請求以匹配選擇的觸發遞送方法。
由MTC-IWF 201產生的MTC裝置觸發請求可以通過T5介面235前進到CN控制節點。例如,CN控制節點可以是移動性管理實體(MME)220(b)、服務通用封包無線電服務(GPRS)支援節點(SGSN)220(c)、或者移動交換中心(MSC)220(a)。CN控制節點可以做出關於如何將MTC裝置觸發遞送到MTC裝置/WTRU 225的決策。然後可以將MTC裝置觸發傳送給MTC裝置/WTRU 225以引起MTC裝置/WTRU 225執行某些活動和/或返回回應。
MTC-IWF 201可以根據MTC裝置觸發通過T4介面230向SMS-SC 210傳送SMS請求,其然後可以以SMS格式產生和/或封裝MTC裝置觸發,並將SMS分發給MSC 220(a)。它然後可以直接或者通過SGSN/MME 220(c)/(b)到達WTRU 225。
MTC裝置可以已經附著到網路,且具有與網路的資料連接,或者其可以附著到網路但沒有建立資料連接。在這種情況下,其被稱為“線上”,這意味著MTC裝置註冊到網路。
MTC裝置可以沒有附著到網路或者“離線”,這意味著裝置當前是“未註冊”到網路的狀態。網路可以仍然知道一些MTC裝置的資訊。MTC-IWF可能需要根據自己的IMSI或者自己的裝置ID保持MTC裝置的SGSN/MME位址。
另外,3GPP網路可以在網路實體SCS/MME和3GPP系統之間通過Tsms參考點支援控制信令,用於作為移動終止的SMS(MT-SMS)的用戶資料的一部分來提交裝置觸發請求。Tsms參考點是由SMS-SC提供的。SMS-SC可以位於營運商網路的邊緣。SCS可以請求SMS-SC通過Tsp傳送裝置觸發。
在LTE中,網路可以通過傳呼操作到達(reach)空閒模式WTRU,以使得網路在特定時間機會向具有呼入來電的WTRU傳送傳呼消息。WTRU可以在根據它們的WTRU ID指派給它們的時機週期性地監控傳呼。在傳呼消息中WTRU可以由WTRU ID識別。
可選地,網路可以根據排程通過週期性地廣播系統資訊廣播到達空閒模式WTRU。查找系統資訊的WTRU可以核對總和接收系統資訊(當其根據排程被廣播時)。
可選地,網路可以通過多媒體廣播組播服務(MBMS)機制到達空閒模式WTRU,以使得網路通過多媒體廣播單頻網(MBSFN)子訊框(其中沒有常規單播在進行)來組播MBMS資訊和資料,以及支援MBSFN子訊框接收的WTRU可以根據MBMS排程接收MBSFN子訊框上的MBMS資料和監控控制資訊。
對於位置固定或者位置已知的MTC裝置,網路可以利用一些廣播/組播機制用於裝置觸發,而無論它們當前註冊與否。PLMN可以在相關胞元或者胞元組中組播/廣播觸發消息以有效地滿足MTC通訊調節需求。MTC裝置可以被程式化以監控預設胞元廣播通道(即使當它們沒有附著到網路時),並指派唯一傳呼身份(UPID)。如果位置資訊在SCS中可用,SCS可以在胞元廣播消息中以這種方式向自己的MTC裝置傳送MTC裝置觸發。
對於胞元廣播服務(CBS)配置,移動網路營運商可以提供到到第三方的胞元廣播中心(CBC)的介面。SCS可以通過Tsp向MTC-IWF傳送觸發(包含例如,地理資訊和觸發資訊)。MTC-IWF然後可以作為胞元廣播實體(CBE)來向CBC遞送消息。CBC然後可以向相關MME分發胞元廣播消息。LTE中的CBS可以等同於緊急警告消息分佈。
第3圖顯示了通過CBS傳送觸發的網路結構示例。第3圖中的網路結構包括CBE 301、MTC-IWF 305、CBC 310、MME 315、RNC 320、eNB 325、3G網路330、和LTE網路335。
在3GPP 330中,對於地震和海嘯警告服務(ETWS)和區域郵件系統,分佈區域可以胞元單元規定。然而,在LTE 335中,分佈區域可以三個不同粒度規定:胞元、跟蹤區域、或者緊急區域(EA)。
當CBC 310從CBE 301接收緊急資訊分佈請求時,它可以創建要傳送給終端的文本,並根據請求中的資訊規定分佈區域。CBC 310然後可以向MME 315傳送寫替換警告請求消息。當MME 315接收這個消息時,它根據分佈區域中的規定向eNB 325傳送該資訊。
當eNB 325開始緊急資訊傳輸時,在其中設置ETWS指示的傳呼消息被傳送給移動終端,例如WTRU。如果接收到包含ETWS指示的傳呼消息,終端就開始接收包含緊急資訊的系統資訊廣播。eNB 325可以使用消息識別符來確定消息是如何被廣播的、分佈區域(胞元列表)、主要通知識別符、和輔助通知資訊(如果可用的話)。一旦廣播完成,eNB 325將結果返回給MME 315。
核心網路擁塞避免和回退(BO)計時器可以與MTC裝置結合使用。BO計時器可以用於避免網路中由於多裝置存取導致的擁塞。注意到BO計時器還應用到不是MTC裝置的WTRU。BO計時器可以應用到被配置為低優先裝置的WTRU,例如MTC裝置,以及應用到沒有被配置為用於低優先裝置的WTRU。當被配置為低優先的裝置嘗試獲得RRC連接時,它們可以設置無線電資源控制(RRC)建立原因為“容忍延遲”。
可以每個核心網路(CN)域有一個通用移動性管理BO計時器。例如,T3346可以用於封包交換(PS)域和T3246可以用於電路交換(CS)域。這個BO計時器也可以被稱為會話管理BO計時器。
可以每個存取點名(APN)有一個BO計時器。這個計時器可以用於會話管理來建立、修改或者釋放封包資料網路(PDN)連接。WTRU可以運行至少一個BO計時器。每個計時器可以只映射到一個APN。這個BO計時器還可以被稱為會話管理BO計時器。
WTRU可以運行移動性管理和會話管理計時器。如果移動性管理計時器在WTRU中運行,那麼WTRU可以不發起請求,除非WTRU正在建立PDN連接用於緊急呼叫或者已經建立了這個PDN連接,或者WTRU正在用特定存取類11-15存取系統。在這兩種情況下,用於獲得RRC連接的建立原因可以不被設置為“容忍延遲”。一旦檢測到擁塞,eNB就可以在識別裝置為低優先(例如RRC建立原因=“容忍延遲”)後拒絕連接。eNB還可以在RRC層向WTRU提供BO計時器。這個BO計時器可以已知為擴展等待計時器(EWT)。當發生這個時,WTRU中的RRC層可以向非存取層(NAS)提供計時器,該層可以用設置為指示的EWT的值來運行移動性管理計時器。
請求連接和建立原因不指示“容忍延遲”的WTRU,(即使WTRU被配置為低優先裝置,例如,WTRU設置建立原因為“緊急”,儘管是“容忍延遲”裝置),可以接收EWT。如果發生這個,RRC可以將其提供給NAS,該NAS可以忽略EWT,因為它只應用於建立原因設置為“容忍延遲”的存取。
假設第2圖中的T5介面和使用NAS消息通過CN控制節點利用T5到WTRU的直接MTC裝置觸發機制,公開了包括T5介面協定的基於新NAS消息的解決方案的實施方式。新NAS消息觸發機制可能需要新參數的新過程,其將完成3GPP網路內裝置觸發的任務。
因為大量MTC裝置可以在差不多相同時間在相對局部區域為某個特定MTC應用被觸發,MTC裝置觸發的點到點遞送機制可能不是較佳的,因為其可能在相同時間消耗太多網路資源。對於下行鏈路到達方法,可以使用組播機制和增強傳呼機制。
BO計時器可以應用於低優先裝置和非低優先裝置。如果BO計時器在WTRU中運行,例如,移動性BO計時器,如果WTRU需要建立緊急呼叫,(或者已經建立了一個),或者如果WTRU正在用存取類11-15存取系統,WTRU可以請求連接並存取系統。可以允許WTRU接收緊急呼叫,但是網路營運商可以不希望WTRU傳送與緊急呼叫無關,例如,與IMS緊急呼叫無關的其他PDN連接的額外請求。然而,因為WTRU可以只運行移動性管理計時器,不運行會話管理計時器,所以WTRU可能沒看到阻止其傳送會話管理請求的任何限制。
一種克服這個問題的可能方法可以是配置WTRU,以使得如果WTRU已經運行了BO計時器,那麼WTRU如果具有用於緊急呼叫的PDN連接,WTRU就可以不發起與緊急呼叫無關得其他會話管理請求,以及WTRU被回退。還有,網路可以向WTRU提供會話管理BO計時器以阻止這個發生。然而,主要問題可以是當WTRU忽略BO計時器並轉換到連接模式時,(例如,用於緊急呼叫或者因為用存取類11-15存取系統),網路可能不能夠區分請求緊急呼叫但不屬於存取類11-15的WTRU和請求緊急呼叫並屬於存取類11-15的WTRU。如果這個資訊在網路遺失,網路可以阻塞來自所有具有緊急PDN連接的WTRU的非緊急請求,即使屬於存取類11-15的WTRU具有為非緊急目的存取系統的“許可權”。
以下公開用於從MTC-IWF向WTRU遞送MTC裝置觸發的實施方式。
T5介面可以將MTC交互工作功能(MTC-IWF)連接到相關CN節點。特別地,T5a介面可以將MTC-IWF連接到SGSN,T5b介面可以連接到MME,T5c介面可以連接到MSC。T5a和T5b介面可以是IP網路介面。GTPv2是頂層協定,GTPv2運行於UDP傳輸之上。T5介面可以用於攜帶MTC相關SMS消息以及其他MTC相關格式消息,例如NAS消息,用於MTC裝置觸發或者其他目的。以下屬性中的一個或者多個可以用於構成T5介面上的GTP隧道(區別(distinct)TEID):MTC消息類型(例如,SMS vs.其他平面格式消息)或者遞送機制;遞送排程優先和/或遞送排程和/或訊務類型(例如,只通過c-平面或者需要的u-平面連接或者其他類型觸發結果建立連接);單獨RAN節點或RAN節點組(例如,eNB或節點B或HeNB/HNB);本地網路(例如,選擇的IP訊務卸載(SIPTO)/本地IP存取(LIPA)節點,例如L-GW);移動位置區域(例如,跟蹤區域或者路由區域);MTC裝置類型或裝置服務/應用種類;以及MTC裝置(WTRU)當前連接狀態(例如,空閒 vs. 連接)。T5介面可以不僅僅是在MTC-IWF和相關CN節點之間傳送MTC裝置觸發請求和回應消息,T5介面還可以攜帶從CN節點到MTC-IWF的MTC裝置(漫遊時)位置更新資訊或WTRU註冊狀態資訊的消息,包括自己的DRX/睡眠週期配置和長度。
以下過程、消息、轉換可以以任意組合來使用。CN節點可以傳送請求正在被處理的確認。CN節點可以傳送請求正在被處理的確認與處理結果。例如,處理結果可以是失敗或者成功和原因代碼。原因代碼可以指示使用特定方法的可到達的失敗,例如,通過SMS到達的失敗,或者通過用戶平面(UP)到達的失敗。這可以由接收者(如MTC-IWF)使用來嘗試另一種可到達方法。可替換地,CN節點可以以回退週期(BO)傳送由於資源不可用造成的失敗,在該週期期間接收者(例如,MTC-IWF)可以不重試。BO時間可以是用於特定裝置或者用於所有裝置,或者一組裝置。通常,實現T5介面的一個節點可以在任意時間通知另一個節點一個、一組或所有裝置的擁塞開始或結束。BO指示可以關聯到間隔,在此期間不能進行任何請求。這個規則的一個例外就是請求迫切或緊急通訊,或者與高優先或特定類成員等的裝置通訊。因此,節點(例如,MTC-IWF)可以在所有T5消息中指示請求是否是“常規的”或“優先化的”裝置或裝置中的應用。
當MTC-IWF已經確定通過T5介面引起MTC裝置觸發時,T5 MTC裝置觸發消息可以分發給目標。T5 MTC裝置觸發消息可以從MTC-IWF傳送給CN控制節點,例如MME、SGSN或MSC。下面說明消息的內容和參數以及相關語義。從MTC-IWF傳送給CN控制節點的MTC裝置觸發消息可以包含至一個或者多個MTC裝置或一個或者多個MTC裝置組的一個或者多個裝置觸發。
以下參數中的一個或者多個可以在為將要被觸發的裝置傳送給CN控制節點的T5消息中傳送:觸發請求有效時間,觸發裝置內部身份,MTC裝置位置,裝置到達機制,期望的觸發裝置回應,MTC裝置應用簡檔,MTC裝置回應時間,MTC裝置回應類型,觸發遞送緊急性,和MTC裝置應用ID。
觸發請求有效時間可以是傳送給CN控制節點以確定觸發是否仍然有效的時間。在PLMN中的觸發裝置內部身份可以包括WTRU裝置ID、分配的MTC裝置ID、裝置傳呼/組播ID、和/或傳呼或組播中的裝置組ID。
MTC裝置位置可以是,例如,跟蹤/路由區域ID、胞元、例如,胞元ID物理胞元身份/主要擾碼(PCI/PSC)、本地健康網路(LHN)ID、歸屬節點B(HNB)ID、以及閉合用戶組(CSG)ID。裝置到達機制可以是,例如,點到點、傳呼、廣播、和組播。期望的觸發裝置回應可以是,例如,用戶平面(U平面)、只有控制平面(C平面)、和簡單ACK。
MTC裝置應用簡檔可以是,例如,存取點名(APN)和作業系統(OS)簡檔。MTC裝置回應時間可以是裝置可以回應的時間、裝置可以管理或者回應在前的時間、裝置可以回應在後的時間、或者時間間隔,(即,由開始和結束時間規定的),在此期間裝置可以回應。MTC回應類型可以是個別回應是否被要求用於獨立裝置或為裝置組一部分的裝置或者基於組的回應被期望。
觸發遞送緊急性指示符可以是無論網路是否超載都需要被遞送的觸發。
MTC裝置應用ID可以用於觸發裝置內的至少一個應用或者多個應用。這可以是識別應用的點陣圖。值為1可以指示觸發應用於該位元位置關聯的應用,且值為0可以指示應用(對應於所述位元的位置的)不被觸發。位元位置到應用類型的關係可以被配置,是裝置和網路都已知的,或者可以在裝置註冊時協商。另外,可以有一個所有上述項被提供所針對的應用ID,例如,關於回應時間、回應類型。可替換地,所有之前的項可以應用於正在被觸發的所有應用。而且,一些上述項可以應用於所有或者特定應用。例如,回應時間或類型可以用於所有應用,或者每個應用都有這種資訊。
上述參數可以以任意組合來使用,並不局限於MTC裝置。可替換地,這些參數可以是在裝置中預配置的或者在CN節點中預配置的或者根據營運商策略配置的。CN節點可以提供需要的回應特性,例如,如每個上述參數。
對於MTC-IWF產生到CBC的MTC觸發請求,為了致能封包MTC裝置觸發,可以引入另一種粒度的觸發區域來規定屬於某個PLMN、營運商等的MTC裝置的MTC觸發區域。可以使用PLMN特定的消息識別符,以使得對消息不感興趣的WTRU可以丟棄它們。
當MTC-IWF從SCS接收MTC裝置觸發請求時,MTC-IWF可以確定使用哪個裝置觸發遞送機制來到達相關的MTC裝置或MTC裝置。MTC裝置觸發遞送機制可以包括(但不局限於)以下中的一種或多種。通過T4介面的SMS遞送機制朝向(toward)SMS-SC,隨後使用SMS遞送路徑。通過T5介面傳送的直接消息朝向CN控制節點。在MTC-IWF正確地形成和封裝於T5協定資料單元中的SMS傳送到MME/SGSN[xx1]。傳送的控制或命令朝向PDN閘道(P-GW)/閘道GPRS支援節點(GGSN)或MTC裝置觸發的服務閘道(S-GW) ,以通過一般用戶平面路徑傳輸到MTC裝置。
在特別WTRU(MTC裝置)註冊為使得可以使用多於一個遞送機制的情況下,例如,WTRU可以為SMS註冊到CS和PS和為NAS消息觸發註冊到PS,遞送機制可以由MTC-IWF根據以下中的一個或多個來選擇:從HSS註冊記錄獲得的資訊、MTC-IWF收集的資訊,例如,在WTRU註冊操作、移動性管理操作、來自CN節點的網路負載管理(SON)期間、或者由MTC伺服器或MTC操作、管理和維護(OAM)提供的資訊。
MTC-IWF可以根據特定順序嘗試幾種方法,該順序可以是基於從HSS接收的、或者在MTC-IWF中預配置的、或者可以根據從任意CN節點接收的推薦的方法的方法排序列表。
MTC用戶,例如,功率計量公司,可以規定其嘗試到達的所有裝置的遞送方法,或者簽約資料中的MTC裝置/WTRU的用戶可以同意較佳方法。
MTC裝置可以處於以下操作狀態中的一種:當前活動的連接、長期不連續接收(DRX)狀態/模式的連接、空閒狀態但保持註冊、或者下線或註銷。對於當前活動的連接,MTC可以使用點到點遞送方法,例如SMS或者直接NAS消息。對於長期不連續接收(DRX)狀態/模式的連接,MTC可以使用T5遞送方法來引起組播觸發。對於空閒狀態但保持註冊,MTC可以使用T5遞送方法來引起組播觸發。對於下線或撤銷註冊,MTC可以使用T5遞送方法來引起組播觸發。
MTC-IWF可以接收相關CN負載情況和/或相關RAN負載情況,並可以選擇較輕負載路徑(由此的遞送機制)來分發觸發指示。MTC裝置在PLMN網路中的位置可以被考慮作為某個遞送機制可用或者較佳的地方。如果期望MTC裝置回應的U平面路徑,可以使用點到點SMS或NAS消息觸發。如果需要C平面回應,可以使用任何方法。如果需要簡單ACK,可以使用NAS消息+組播方法。
如果目標CN沒有過載,MTC-IWF可以通過T5介面遞送MTC觸發。然而MTC裝置觸發(用“觸發遞送緊急指示符”標記的),可能被遞送給擁塞CN。具有“觸發傳送緊急指示符”的MTC裝置觸發可以來自於特別授權和/或認證來輸入這個緊急裝置觸發的那些特別SCS。
MTC-IWF可以收集來自T5介面的關於不同T5觸發請求的回應。如果否定確認從MME返回,或者在特定時間間隔期間沒有收到回應,可以由MTC-IWF執行以下中的一種或多種。如果初始請求仍然有效,MTC-IWF可以發起另一個遞送,例如,剩餘時間在有效週期之內。可替換地,如果CN超載並且有效時間未結束,MTC-IWF的中止報告和後續活動可以是基於來自MME/SGSN/MSC的失敗值。可替換地,MTC-IWF可以向SCS或者向預設節點傳送失敗報告。預設節點可以是在MTC-IWF中預配置的,或者可以是每個裝置特定的。例如,HSS可以向MTC-IWF規定SMS-SC是預設節點,或者最後手段目的地(用於特別裝置或裝置組,在其中其他可到達性方法的子集或全部失敗了)。
MME/SGSN可以決定MTC裝置觸發是否可以通過RAN級別傳呼或CBS使用點到點NAS消息、SMS來遞送。MME/SGSN還可以決定MTC裝置觸發是否可以根據WTRU狀態、WTRU位置、WTRU能力,例如,註冊資訊、RAN負載情況、以及觸發請求有效時間期間使用組播方法來遞送。以下考慮中的一種或多種可以由MME/SGSN來使用。
MME/SGSN可以決定裝置觸發可以是通過NAS MTC裝置觸發消息或者SMS消息點到點遞送的,如果MTC裝置/WTRU處於具有C平面連接的連接狀態,如果觸發有效時間比期望的MTC裝置/WTRU的下一個非MTC相關的上行鏈路活動更長,如果裝置在負載不重的RAN、胞元或區域中,例如跟蹤區域(TA)、路由區域(RA)、位置區域(LA),或者如果觸發請求來自於較佳點到點遞送的MTC-IWF。例如,相關的上行鏈路活動可以是下一個跟蹤區域更新(TAU)。
如果以下中的一種或多種是相關的,MME/SGSN可以決定使用一到多信令例如,傳呼、CBS、或者組播:如果MTC裝置/WTRU處於連接狀態但在長時間DRX模式下(在MTC中這可以意味著半分鐘到好幾天或更長)或者MTC裝置/WTRU沒有RRC連接,如果WTRU能力指示其可以接收一到多信號,例如傳呼、CBS、或者組播;如果剩餘觸發有效時間指示需要馬上採取觸發活動;如果觸發請求來自於較佳點到點遞送方法的MTC-IWF;如果有來自MTC-IWF的大量觸發;或者如果將要觸發的裝置所在的eNB支援MTC裝置觸發的點到多點遞送中的一個或多個。
當MME決定使用點到多點遞送機制時,對於來自於MTC-IWF的MTC裝置觸發請求,MME可以將相同eNB的一段時間的或者類似觸發時間的類似請求緩衝/累積在一起。例如,MME可以緩衝/累積請求有效時間的某個部分。
MME/SGSN可以阻止觸發遞送到已經指示超載的RAN。然而標記為“緊急指示符”的那些觸發可以被遞送到RAN,而無論是否超載/擁塞。
可選地,遞送機制決定可以由eNB或者MME和eNB聯合來作出。對於MTC裝置觸發的點到多點遞送,eNB可以決定使用哪個機制,MTC裝置如何回應,以及如何排程觸發遞送。
MME和/或eNB可以收集來自MTC裝置/WTRU的回應或者確認,並確定是否可以採取重試或失敗報告或失敗活動。
對於MTC裝置觸發系統中的網路節點CBC,當CBC向MME傳送觸發相關消息時,可以引入從CBC到MME的新消息識別符以發起MTC裝置觸發開始/替換。新消息可以映射到已存在的或新主要通知,並包括附加資訊例如分佈區域、MTC組識別符、正被觸發的MTC裝置列表、重複週期、和請求的廣播數量。
為了避免這個能力不干擾CBS的初始目的,例如,用於自然災害和其他事件的警告系統,CBC可以向指派給它的實體和它接收的消息識別符指派優先。CBC可以保證在廣播MTC觸發消息之前廣播所有公共警告消息。
為了解決使用廣播資源來觸發大量裝置的可伸縮性,CBC可以擴展MTC觸發通知,以限制每個消息觸發的裝置的數量,或者向eNB傳送新的分佈週期。
歸屬節點B(HNB)和歸屬演進的節點B(H(e)NB)閘道(H(e)NB-GW)可以被配置為處理MTC裝置的代理。在這個模式下,MTC裝置可以本地地附著到H(e)NB而無需週期性網路註冊。這種裝置可以存在於H(e)NB子系統級別。
在MTC裝置、低優先裝置或者具有類似屬性的任意其他裝置需要接觸到推或者拉資料的部署中,HeNB GW的概念可以使用以致能至少以下能力。MTC裝置可以在常規網路註冊之前或期間註冊到HeNB GW,且HeNB GW可以用於作為允許根據HeNB GW-ID使用組ID定址裝置的代理,或者用於週期小於或等於常規週期網路註冊的週期性HeNB GW註冊。
如果MTC裝置漫遊到不同的PLMN,或者如果MTC裝置遭遇任何跟蹤區域改變或者可以涉及服務CN節點改變的服務胞元改變,目標CN節點可以需要根據特別MTC裝置或WTRU的位置改變來更新MTC-IWF。更新資訊可以包括WTRU-Id,其包括MTC-ID或者MTC組ID、IMSI或其他形式的MTC裝置內ID、或者新位置資訊例如胞元id、RAN節點id或區域id。裝置MTC資訊可以包括排程資訊中的一種或多種,例如DRX週期長度、當前C平面和/或U平面連接資訊、以及其他RAN機制資訊,例如,使用MBMS或使用CBS來觸發。
在漫遊處理過程期間目標CN節點可以從源CN節點獲得資訊,或者目標CN節點可以直接從WTRU或從RAN節點獲得這些資訊。如果MTC裝置移動到不同的跟蹤區域或者改變到相同CN節點內的不同服務胞元,目標RAN節點可能需要用上述一個或者多個資訊來更新CN節點。
NAS MTC裝置觸發,例如,MTC裝置觸發請求,消息可以在MME的移動性管理(演進的封包系統(EPS)移動性管理(EMM)或全球多媒體移動性(GMM))級別構造。當其在演進的封包系統(EPS)移動性管理(EMM)連接模式時(EMM-註冊-常規-服務),NAS MTC裝置觸發消息可以被遞送給MTC裝置或WTRU。可替換地,已存在的下行鏈路NAS MM級別消息可以被修改以包含具有與下述語義類似的以下參數中的一個或者多個以完成MTC裝置觸發。
NAS MTC裝置觸發消息可以包括以下參數中的一個或者多個:MTC裝置ID或MTC裝置組ID、MTC裝置觸發授權代碼、用於後續裝置網路交互的安全參數、觸發請求類型、回應類型和持續時間、回應ID、回應資源類型、回應區域範圍、MTC裝置消息容器、以及MTC應用類型或應用ID。
MTC裝置ID或MTC裝置組ID可以是WTRU用以執行某些授權檢驗來檢查其是否是特定組傳呼、CBC或組播的期望的接收者之ID。MTC裝置觸發授權代碼幫助WTRU驗證MTC特徵控制的觸發源(SCS)特徵,是否允許MTC裝置以這種方式觸發。用於後續裝置網路交互作用的安全參數可以是,例如,KSI,加密演算法或安全臨時值。這個參數的存在與否可以確定WTRU回應安全級別。
觸發請求類型可以是,例如,觸發的目的。例如,簡單地監控以注意裝置是否仍然運行的觸發,或者命令裝置執行某些任務,例如開門的觸發,或者詢問裝置傳送某些資料然後下載新軟體並且然後重新設置的觸發。觸發請求類型可以指示WTRU如何回應觸發。
回應類型和持續時間可以指示WTRU回應是否可以是立即的或者可以在持續時間內容忍延遲或者如果在回應持續時間結束時WTRU是否可以使用較高優先方案。回應ID可以由MME指派以識別WTRU回應。回應資源類型可以是,例如U平面EPS載波、關聯的APN、LGW或者C平面、或者簡單回應例如ACK。回應區域範圍,例如,如果裝置正在漫遊,可以指示在哪個胞元、哪個區域、或者哪個PLMN中可以允許WTRU傳送回應。
MTC裝置消息容器可以包括到可能的MTC層或MTC應用的MTC應用特定內容。如果在裝置上運行有多個MTC應用,MTC應用類型或者應用ID可以用於指示哪個MTC應用需要傳送回應。
第4圖顯示了用於向MTC應用攜帶內容的下行鏈路非存取層(NAS)演進封包系統(EPS)移動性管理(EMM)MTC裝置觸發請求消息的示例。“MTC特定消息容器”資訊單元(IE)可以允許在其中封裝MTC特定應用資訊。這可以便於特定資訊傳送給或者MTC層(如果在裝置上有多個MTC應用),或者傳送給MTC應用。
第4圖包括了資訊元素指示符(IEI)405、資訊元素410、資訊元素的類型/參考415、資訊元素的存在420、資訊元素的格式425、和資訊元素長度430。包含在EMM消息中的資訊元素可以是協定鑒別器410(a)、安全標頭類型410(b)、MTC裝置觸發請求410(c)、MTC裝置ID或組ID 410(d)、授權或安全代碼410(e)、MTC裝置觸發請求類型410(f)、觸發回應資源類型410(g)、回應ID 410(h)、回應區域範圍410(i)、和MTC特定消息容器410(j)。當MTC裝置/WTRU接收MTC裝置觸發請求消息時,MTC裝置/WTRU可以用MTC裝置觸發回應消息來向MME回應。MTC特定消息容器IE 410(j)的IEI是XX 405(j)。
T5直接到SMS介面是在MTC-IWF和MME之間,其可以被用於攜帶僅用於PS的WTRU的MTC裝置觸發SMS。當網路配置有這個能力時,網路可以直接向在系統資訊,或者向嵌入系統資訊元素的NMO部分的WTRU指示這個能力/配置/設置。網路還可以在對第一個WTRU NAS請求消息的NAS回應消息,例如,附著接受或者TAU接受中向WTRU指示這個能力/確認/設置。具有這個T5直接到SMS能力的僅用於PS的WTRU可以用在單個和合併的附著活動中的特殊“僅用於PS的SMS”附著類型註冊到這個服務類型。
如果WTRU具有多於一個MTC觸發接收能力,WTRU就可以選擇一個用於會話的能力,或者WTRU可以指示所有用於後續MTC相關的通訊,並讓網路挑選一個用於後續操作的機制。例如,MTC接收能力可以是SMS、NAS消息、或者直接MTC SMS。
當MTC-IWF需要通過T5 SMS向WTRU傳送觸發消息時,MTC-IWF可以首先通過網路中的HSS、SCS或一些其他實體或者直接地驗證其是否具有到MME的T5連接。當與MME的T5關聯已經建立時,那麼MTC-IWF可以繼續該過程。MTC-IWF可以建立和封裝SMS消息到T5下行鏈路資料消息或類似消息的NAS消息容器資訊元素的值部分,並將這個消息傳送給MME。這個NAS消息容器或T5下行鏈路資料消息可以包含指示這個SMS是用於裝置觸發目的新元素。
當MME接收T5下行鏈路資料消息時,MME可以將NAS消息容器資訊元素的內容複製到下行鏈路NAS傳輸消息的NAS消息容器資訊元素的值部分,並將下行鏈路NAS傳送消息傳送給WTRU。其還可以傳送通知WTRU SMS消息是用於傳呼MTC裝置的特定指示。這個過程可應用於裝置傳送對觸發請求消息的SMS回應的上行鏈路情況。
如果WTRU處於空閒模式,MME可以傳送傳呼消息用於裝置觸發。這個傳呼消息可以包含通知WTRU這是用於裝置觸發的指示。一旦接收到這個傳呼,WTRU可以開始服務請求過程,然後MME可以作為服務請求過程的一部分來轉發觸發SMS。
除了在上述MTC裝置出發請求中攜帶MTC特定消息之外,消息可以用於在MME處向MTC裝置攜帶SMS。以消息格式的方式,這個可以通過IEI欄位的顯式編碼來完成,以使得特殊IEI=XY來指示SMS容器。
第5圖顯示了用於攜帶SMS內容的下行鏈路NAS EMM MTC裝置觸發請求消息的示例。這個消息可以使用攜帶容器類型來指示包括了哪種淨荷(MTC特定的或者SMS)。第5圖包括IEI 505、資訊元素510、資訊元素的類型/參考515、資訊元素的存在520、資訊元素的格式525、及資訊元素的長度530。包含於EMM消息中的資訊元素可以是協定鑒別器510(a)、安全標頭類型510(b)、MTC裝置觸發請求510(c)、觸發內容類型510(d)、MTC裝置ID或組ID510(e)、授權或安全代碼410(f)、和MTC SMS容器510(j)。MTC SMS容器IE 510(j)的IEI是XY 505(j)。
如果WTRU處於EMM空閒模式或處於EMM註銷狀態,MME可以傳呼WTRU。如果WTRU從傳呼得知MTC裝置觸發有效(除了純WTRU傳呼之外),MTC裝置可以用不同的第一MM消息來回應作為MTC裝置觸發回應,而不是具有“傳呼回應”的服務請求,並可以建立不同的信令路徑以避免不必要的U平面載波建立。
可以修改當前RRC傳呼消息以通知WTRU這是個用於MTC裝置觸發的傳呼。
第6圖顯示了RRC傳呼方法的示例。如第6圖所示,可以在傳呼記錄IE傳呼WTRU-ID內部將WTRU-ID 601設置為MTC-ID-資訊605或 MTC-組-ID-資訊。被稱為“MTC-ID-資訊”的新欄位615可以加入以指示相關的傳呼記錄是用於MTC裝置觸發或者一些其他MTC相關下行鏈路到達活動。MTC-ID-資訊 605或者MTC-組-ID-資訊 IE可以擴展到欄位MTC-標識-資訊 610,其可以包含以下特別用於MTC活動的資訊中的一個或者多個:MTC裝置的IMSI或者國際移動裝置身份(IMEI)的值;裝置的指派的MTC身份或者MTC組ID的值;MTC傳呼活動的種類或者目的或者期望的活動命令,例如,用於MTC裝置觸發、用於MTC小資料Tx、用於MTC裝置監控檢驗、用於裝置採取行動(即,開/關門)、或者用於裝置維護活動;以及傳呼回應類型指示符,其指示WTRU如何回應這個傳呼。例如,WTRU可以通過建立常規EPS連接或者建立信令連接來回應或者對傳呼的簡單回應進行動作。
為了不影響具有觸發/到達規定之MTC裝置提供的已存在傳呼過程(即,更頻繁的傳呼時機目的)的傳統WTRU,或者非MTC WTRU,可以由網路和MTC裝置/WTRU使用以下中的一種或多種。
在第一種示例中,MTC裝置/WTRU的傳呼消息可以在與常規傳呼不同的時間機會傳送。傳呼消息可以在與常規WTRU傳呼訊框不同的LTE訊框上傳送,如以下排程形式:
(SFN + j) mod T= (T/N)*(WTRU_ID mod N), 公式 (1)
其中j是將MTC傳呼訊框從常規傳呼訊框中區分出來的偏移訊框序號,且j = [1, 2, …, (T/N) – 1]。訊框偏移序號j可以是預先確定的或者網路配置的。WTRU ID可以是由IMSI或由MTC身份計算出來的。
在第二種示例中,可以使用相同的或者不同的LTE傳呼訊框,但是MTC觸發/到達信號/消息可以在不同的子訊框上,例如,不是#0, #4, #5和 #9的子訊框。在一個示例中,子訊框#3和#8可以被分配給MTC裝置觸發/到達,以使得當MTC裝置使用MTC-ID來計算子訊框號時,子訊框格式的新序號可以修改為:
Ns =Max (1, nB/2T). 公式 (2)
第7圖顯示了MTC裝置觸發/到達傳呼使用的子訊框分配示例。第7圖包括當i_s = 0時傳呼偏移710(PO)、和當i_s = 1時PO 715之子訊框號705。
新指示可以加入到傳呼消息以指示傳呼觸發是用於MTC裝置觸發的。第8圖顯示了指示傳呼觸發是用於MTC裝置觸發的傳呼消息示例。RRC_空閒或RRC_連接模式的MTC WTRU可以讀取mtc-觸發指示801來知道這個傳呼消息是否是為MTC裝置觸發來發起的。一接收到這個指示,監控MTC觸發的WTRU可以執行進一步活動(該指示可以包括讀取附加或者新的系統資訊欄位以獲得關於裝置觸發的進一步資訊),以及可以根據接收的裝置觸發發起觸發回應。
第9圖顯示了具有新消息格式的RRC傳呼/MTC裝置觸發消息示例。如果RRC傳呼/MTC裝置觸發消息901是MTC裝置觸發/到達專用的,可以規定以下中的一個或者多個。MTC裝置傳呼的L1/2信號可以使用相同的傳呼無線網路臨時身份(P-RNTI)或者新的MTC-P-RNTI,但是在用於MTC裝置的不同的物理下行鏈路控制通道(PDCCH)搜索空間中或者在用於MTC裝置的擴展PDCCH(E-PDCCH)搜索空間中。新搜索空間用於MTC觸發/到達信號,例如,MTC-P-RNTI,不論其是在PDCCH還是E-PDCCH中以及相關的傳呼/觸發消息資料可以限制在載波或通道頻率範圍的中間部分,以適應窄頻寬MTC裝置/WTRU。RRC傳呼/MTC裝置觸發消息901可以採用新消息格式,以使得傳呼/觸發消息還可以作為下行鏈路MTC裝置信號來喚醒MTC裝置/WTRU 905並直接命令MTC裝置/WTRU 905用於MTC服務營運商或應用期望的某些活動。
LTE中的胞元廣播服務(CBS)機制可以等同於E-UTRAN系統資訊廣播機制形式的警告消息廣播。胞元廣播方法可以應用於非附著(下線)和附著(線上)裝置。對於MTC裝置觸發,可以使用以下活動中的一種或多種。
新系統資訊塊(SIB)或SIB組可以被設計用於MTC裝置觸發目的。分別的系統資訊(SI)消息可以用於這個MTC裝置觸發的CBS。除了MTC觸發主要通知以外,新MTC裝置觸發系統資訊可以可替換地包括輔助通知資料,其包括MTC營運商特定組識別符、MTC營運商特定個別識別符、以及來自MTC伺服器的安全資訊。SI可以在胞元中廣播,裝置觸發內容可以在每個傳送時機改變(不保持MP邊界規則)。因此,將不需要在傳呼消息中指示內容改變。WTRU可以不等待修改週期(MP)邊界來將其讀取。WTRU可以在它們需要的任何時間將其讀取,例如根據它們自己的功率節約排程或者MTC觸發SIB排程或者二者。
如果CBS MTC裝置觸發消息是MTC裝置觸發/到達專用的,可以規定以下中的一種或多種。為了節約系統資源和對傳統WTRU無影響,排程MTC裝置觸發/到達SI的可替換方法(獨立於常規SI排程),可以為下行鏈路控制資訊(DCI)使用不同的MTC-SI-RNTI。對於窄頻寬MTC裝置,SI-RNTI或者MTC-SI-RNTI可以在搜索空間中的PDCCH或者E-PDCCH中傳送,該搜索空間位於載波或者通道頻率範圍的中心部分。
SI時機訊框號可以採取[SFN mod MTC-週期 = MTC-偏移]的形式,其中MTC-週期和MTC-偏移可以是預先確定的或者網路配置的。對於開始MTC裝置觸發傳輸的子訊框號,其可以來自除了#0和#5的任意子訊框號,因為WTRU可能需要當時獲得MIB和SIB-1。SI傳輸視窗長度可以是1到w,其中w可以是預先確定的或者網路配置的。如果傳輸視窗大小是一個子訊框,SI可以用一個或者多個HARQ RV同時傳送或者SI不以期望的混合自動重傳請求(HARQ)冗餘來傳送。
MTC裝置觸發/到達SIB可以包含以下資訊中的一個或者多個:一個或者多個MTC組ID,其可以包含組內的MTC-ID;每個MTC-ID的MTC觸發的觸發種類或者目的或者命令或者類型;觸發回應類型;關於是否可應用存取延遲的指示和計算存取擴展的參數。
MTC裝置觸發的新RRC消息可以在MBSFN子訊框中傳送。MTC消息可以隨時改變。
新RRC消息可以被設計為攜帶MTC裝置觸發資訊給MTC裝置。新消息的排程可以是以下中的一種。新消息可以在與已存在的MBSFN RRC消息相同的時機傳送。如果新消息在傳輸中與已存在的RRC MBMS消息衝突,其可以最後傳送。MTC裝置/WTRU可能需要因此解碼這個消息(忽略舊MBMS消息的內容)。
通過MBMS控制通道(MCCH)的新RRC MTC消息可以在特定MBSFN子訊框,例如滿足[SFN mod (mcch-重複週期 / n) = mtc-mcch-偏移]的LTE訊框中第一個可用MBSFN子訊框中更頻繁的被排程,其中n是[2, 4, 8, 16]的數字,mtc-mcch-偏移是[1,2,3, …, mcch-重複週期 / n]。新MTC裝置ID或MTC裝置組ID可以用於作為MBMS服務ID,例如,臨時移動組身份(TMGI)。
MTC裝置/WTRU可以使用分配的MTC裝置或者裝置組身份、MTC服務或者服務組身份、或者MTC應用或者應用組身份等等作為MBMS服務身份(即TMGI)和MBMS會話身份以在MBMS組播資料流中查找MTC裝置觸發資訊。MTC裝置/WTRU可以接收已存在的MBSFN區域配置消息來確定映射到上述MTC裝置ID或者其他MTC裝置/應用相關身份的特定MBMS服務ID的存在/不存在。
MTC裝置/WTRU可以解碼MBSFN區域配置消息並使用映射的MBMS服務ID(例如,TMGI)來接收MBMS傳輸中的特定MTC裝置觸發傳輸資訊,例如,特別MBMS點到多點訊務通道(MTCH)的邏輯通道身份。MTC裝置/WTRU可以接收MSI(即,媒體存取控制單元(MAC CE))來確定包含來自MTCH邏輯通道身份的MTC裝置觸發資訊的MBSFN子訊框。MBMS服務ID可以位於MBMS訊務通道(MTCH)傳輸開始或者結束。例如,MBMS觸發資訊可以在第一個MBSFN子訊框或者最後一個中作為第一個MTCH。
MTC裝置/WTRU的MBMS服務ID可以是某個MTC身份,例如在通用用戶身份模組(USIM)中指派的或者由MTC裝置用USIM中的某些參數和系統資訊中某些資料構造的裝置ID、服務ID或者應用ID。
如果WTRU已經連接了,MTC裝置觸發可以通過新MAC CE來傳送。新裝置觸發MAC CE可以包含MTC應用ID和其他應用特定內容。新CE可以獨立地或者與其他下行鏈路資料封包一起傳送給WTRU。eNB可以根據在S1信號上從MME接收的裝置觸發指示決定裝置觸發MAC CE是否可以傳送。一旦接收這個MTC裝置觸發MAC CE,WTRU MAC層可以直接向期望的MTC應用提交CE的內容。
如果MTC裝置/WTRU在連接狀態接收MTC裝置觸發,裝置/WTRU可以通過建立特定U平面連接來回應,即使請求沒有特別對其要求但是裝置/WTRU有一定數量的應用資料要傳送。例如,特定U平面連接可以是到觸發消息中規定的或者由應用資料傳送需求決定的特定APN的封包資料網(PDN)連接/封包資料協定(PDP)上下文。
可替換地,如果沒有特定資料或者少量資料要傳送給網路,裝置/WTRU可以用已存在的C平面連接來回應。
可替換地,可以向裝置提供至少一個回應方法,例如以特定順序。例如,裝置可以以給定的、或者任意其他的順序執行一組過程:{控制平面(CP)-SMS, 其他CP, UP-PDN, 其他UP, 本地UP IP存取(LIPA), 在本地網路選擇的UP IP 訊務卸載(SIPTO@LN)}。因此,裝置也可以嘗試根據提供的列表和自己的能力來回應。例如,裝置可以嘗試特殊方法或者減少某些方法(如果裝置不支援這些方案)。可替換地,裝置可以使用CP,即使回應類型被設置為UP,假設UP例如由於APN擁塞或者可能阻止要求的/請求的/期望的回應類型的建立的任意其他問題而不能建立。裝置可以嘗試其他回應方法,即使在觸發中沒有請求/規定,當規定的方法失敗或者由於任意問題,例如擁塞、裝置設置、無線條件、和能力而不能滿足時。
另外,裝置可以根據在觸發中接收的任意時間限制來回應。可能的時間限制可以如上面定義的。而且,如果回應類型指示通過可能是LGW的特定的PDN/APN之回應,裝置可以嘗試建立到特定PDN/APN的PDN連接,例如,LIPA或者SIPTO@LN連接可以由裝置建立。
如果MTC裝置/WTRU沒有與網路的RRC連接/MM連接,然後,根據裝置/WTRU已經接收的MTC觸發類型,WTRU可以如下所示在不同時機回應觸發消息。
如果認為WTRU接收的觸發消息是用於回應的“不確定的時間限制”,當WTRU為某些其他非MTC相關上行鏈路傳輸時機(例如下一個TAU或者附著或者分離)再次連接到網路時WTRU就可以傳送回應。
如果觸發消息具有回應持續時間(網路配置時間或者預定時間),WTRU可以在持續時間結束之前用非MTC上行鏈路傳輸傳送回應,或者在回應持續時間快要期滿時開始RRC連接並傳送觸發回應消息。例如預先確定的時間訊框可以是在給定時間訊框或者預定時間訊框內水利公司想要水錶計量報告用水量。
如果觸發消息要求WTRU馬上回應,WTRU可以按要求開始傳送觸發回應。
如果觸發是組類型觸發,如果有擴展時間包括在消息中,WTRU可以在網路給出的時間訊框內抽取隨機數並傳送迴回應消息。如果在觸發消息中沒有給出計時器,WTRU可以立即傳送回觸發回應消息,或者WTRU可以對傳送回觸發回應施加一個延遲,以避免網路和/或RAN超載。
根據WTRU接收的觸發消息的類型,回應消息可以用以下方式中的一種或多種來傳送。MTC裝置可以通過SMS傳送回觸發回應消息。MTC裝置可以建立PDP上下文或者PDN連接並通過U平面與MTC伺服器通訊。MTC觸發回應消息可以是MM級別NAS消息。如果網路期望來自MTC裝置的ACK或者短回應,MTC裝置可以用以下中的一種或多種傳送觸發回應。
觸發回應可以是簡單ACK以確認MTC裝置已經接收到觸發消息,組合ACK(指示MTC裝置已經接收到觸發並且已經成功地完成請求的活動),或者活動NACK(指示觸發消息已經由MTC裝置接收但是請求的活動被拒絕或者失敗)。
觸發回應可以封裝或者包括在已存在的RRC消息中。在存取層(AS)級別認證還沒有完成的情況下,e節點B替換地可以延遲轉發觸發回應消息直到認證過程已經完成。觸發回應可以包括在RRC連接請求消息中,或者觸發回應可以附著於RRC連接完成消息。
如果RRC消息被用於攜帶觸發回應,為了限制用於MTC觸發和回應過程的資源,可以對MTC的認證過程進行一些增強。網路可以在觸發請求消息中封裝標準的或者MTC特定的認證請求消息或IE。認證方法可以或者是標準認證密鑰協商(AKA)或者修改的MTC特定的認證方法。MTC裝置認證網路之後,MTC裝置可以在觸發回應消息中封裝認證回應IE。當網路已經認證了MTC裝置時,網路可以向MTC-IWF轉發觸發回應消息,且之是MTC伺服器。
觸發回應消息可以被封裝、附著於、或者包括在NAS消息中,這包括但不局限於以下:附著請求消息、TAU、服務請求或/擴展的服務請求、上行鏈路NAS傳送等等。
為了節約WTRU電量並減少Uu介面負載,如果裝置觸發(DT)不是即時的或者緊急的,WTRU/MTC應用可以延遲回應。例如,水錶計量公司可以觸發水錶計量應用來升級自己的軟體。觸發可以被傳送給MTC裝置組。如果需求是所有MTC應用必須在一天之內升級到新軟體版本,那麼就不必所有的MTC應用在被觸發之後馬上開始升級它們的軟體。在一些情況下,觸發回應可以延遲。
在DT觸發消息中,網路/SCS可以指定MTC應用期望的延遲回應時間。在WTRU接收觸發消息之後,WTRU可以延遲將觸發分發到MTC應用直到延遲回應期滿或者WTRU由另一個過程(例如TAU或者MO呼叫)返回到連接模式。可替換地,為了減少Uu流量,如果WTRU接收的觸發是組觸發,WTRU可以在延遲回應時間之內隨機地選擇回應時間。可替換地,WTRU可以立即向MTC應用分發觸發,但是當MTC應用回應時,WTRU可以延遲回應消息直到延遲回應時間期滿或者WTRU由另一個過程(例如,TAU或者MO呼叫)返回到連接模式。
第10圖顯示了延遲回應過程示例。第10圖包括MTC應用1005、MTC裝置/WTRU 1010、RAN+MME 1015、MTC-IWF 1020和SCS 1025。裝置觸發1030從SCS 1025被傳送給MTC-IWF 1020。裝置觸發1035被轉發給RAN+MME 1015。當RAN+MME 1015觸發MTC應用1005時,其可以使用傳呼、胞元廣播、NAS消息或者SMS作為觸發消息1040傳送給MTC裝置/WTRU 1010。在觸發消息1040中,網路可以指定MTC裝置ID或MTC組ID以指定哪個WTRU或者WTRU組可以接收這個觸發。觸發消息可以包括最大延遲回應時間值,其可以指示SCS 1025期望從MTC應用1005接收回應的最後時間。觸發消息1040可以包括MTC應用ID或者MTC應用組ID以識別至少一個已經觸發的MTC應用1005。觸發的目的,例如軟體升級,可以是對MTC裝置/WTRU 1010透明的值。
當MTC裝置/WTRU 1010接收包括裝置觸發(DT)的觸發消息1040時,MTC裝置/WTRU 1010可以儲存1045 DT並開始計時器。計時器可以被設置為最大延遲回應時間值或者根據最大延遲回應時間值的值,例如,最大延遲回應時間值-n DRX週期。可替換地,計時器可以被設置為從0到最大延遲回應時間值之間的值中選擇的亂數。當WTRU轉換到RRC連接模式1050時,例如在計時器期滿之後,WTRU可以向MTC應用1005 分發1055 DT。如果要求回應MTC應用1005可以在1060建立與MTC伺服器1025的IP連接。
第11圖顯示了MTC裝置/WTRU可以延遲MTC應用傳送的回應消息。第11圖包括MTC應用1105、MTC裝置/WTRU 1110、RAN+MME 1115、MTC-IWF 1120和SCS 1125。裝置觸發1130從SCS 1125傳送給MTC-IWF 1120。裝置觸發1135被轉發給RAN+MME 1115。當MTC裝置/WTRU 1110接收觸發消息1140時,其可以將其分發給MTC應用1105。MTC應用1105可以選擇傳送觸發回應消息1150,其中MTC應用1105可以指定觸發回應消息可以容忍的最大延遲。MTC裝置/WTRU 1110如果處於空閒模式,則可以儲存1155觸發回應消息。MTC裝置/WTRU 1110可以根據最大延遲值開始計時器,例如最大延遲-n DRX週期。當計時器期滿時,MTC裝置/WTRU 1110可以觸發建立RRC連接1160,建立MTC應用1105和SCS 1125之間的IP連接1165,並將觸發回應消息轉發給SCS 1125。可替換地,當MTC裝置/WTRU 1110轉換到RRC連接模式時,例如,在計時器期滿之後,MTC裝置/WTRU 1110可以然後建立MTC應用1105和SCS 1125之間的IP連接,並將觸發回應消息轉發給SCS 1125。
MTC裝置觸發回應可以是MM級別的NAS消息。如果裝置/WTRU處於連接狀態,回應消息可以作為回應觸發的獨立NAS消息傳送。MTC裝置觸發回應還可以是RRC連接建立之後的第一個MM級別消息,以例如在RRC連接建立完成消息中將服務請求(例如擴展的服務請求)與觸發回應消息一起傳送而作為“專用資訊NAS”元件(如果裝置處於“線上”狀態但是沒有RRC連接)。如果裝置/WTRU處於“下線”狀態(回應消息)作為第一個NAS消息,可以同時為附著和觸發回應服務。
對於雙目的消息,例如,擴展的服務請求+觸發回應或者附著+觸發回應,服務請求或者連附著求的必要元素可能需要與MTC裝置觸發回應元素放在一起以為雙目的服務。
第12圖顯示了雙目的MTC裝置服務或附著+觸發回應消息的消息格式示例。第12圖包括IEI 1205、資訊元素1210、資訊元素的類型/參考1215、資訊元素的存在1220、資訊元素的格式1225、資訊元素的長度1230。包含於雙目的MTC裝置服務或附著+觸發回應消息中的資訊元素可以是協定鑒別器1210(a)、MTC服務消息身份1210(b)、MTC回應類型1210(c)、MTC觸發回應ID 1210(d)、MTC回應詳細內容1210(e)、MTC原因1210(f)和認證回應參數1210(g)。
為了避免過多的認證/安全開銷,當消息作為RRC連接建立之後的第一個NAS消息傳送時,認證回應參數可以被加入觸發回應消息中。為了幫助網路區分一旦接收到包括在第一個NAS消息擴展的服務請求中的MTC觸發回應時用戶平面EPS承載是否需要建立,標誌指示可以加入到合併消息中,例如EPS承載類型。指示符或者標誌可以指示除了C平面承載之外,用戶平面EPS承載是否需要為這個觸發回應而建立。網路可以能夠從MTC回應參數中得出,例如MTC觸發回應類型、MTC觸發回應ID或MTC原因。
第13圖顯示了擴展服務請求消息內容的示例。第13圖包括IEI 1305、資訊元素1310、資訊元素的類型/參考1315、資訊元素的存在1320、資訊元素的格式1325、資訊元素的長度1330。包含於擴展服務請求消息中的資訊元素可以是協定鑒別器1310(a)、安全標頭類型1310(b)、擴展服務請求消息ID 1310(c)、服務類型1310(d)、NAS密鑰組ID 1310(e)、M-TMSI 1310(f)、CSFB回應1310(g)、EPS承載上下文狀態1310(h)、裝置屬性1310(i)、裝置屬性1310(j)、EPS承載類型1310(k)、MTC回應類型1310(l)、MTC觸發回應ID 1310(m)、MTC回應詳細資訊1310(n)、MTC原因1310(o)、和認證回應參數1310(p)。
MTC裝置觸發回應的資訊元素可以包括以下中的一個或者多個:MTC觸發回應類型1310(l),其可以包括簡單ACK、合併ACK和NACK等,在MTC觸發請求中指派的用於將回應關聯到請求的MTC觸發回應ID 1310(m),來自MTC應用的MTC回應詳細資訊1310(n),MTC回應類型值NACK的MTC原因1310(o)。
第14圖顯示了定義了原因值的位元點陣圖示例。位元值000001 1405可以表示請求的應用不存在。位元值000010 1410可以表示請求的應用不回應。位元值000100 1415可以表示低電量。位元值001000 1420可以表示沒有足夠記憶體。位元值010000 1425可以表示其他。
如果WTRU具有幾個MTC應用,以下情況可能存在並需要處理:WTRU空閒並且沒有MTC應用活動。當連接了WTRU並且至少一個MTC裝置是活動的時候,非活動MTC應用可以被觸發。當WTRU具有多個MTC應用並且其與在運行的任何非MTC應用處於連接模式時,或者MTC應用的其中之一是活動的,那麼活動的應用路徑可以用於觸發MTC裝置。SCS可以將MTC裝置觸發消息包括/封裝在應用資料中,例如,通過用戶平面觸發路徑和方法。當活動MTC應用或者MTC處理實體接收那個觸發消息時,其可以執行裝置觸發過程並傳送適當的答覆。這個觸發消息可以包括上述資訊元素中的一些。
WTRU/用戶可能需要註冊到網路和營運商以接收需要註冊的服務。這個註冊被描述為網路附著。如果需要,WTRU在選擇的胞元的註冊區域通過位置註冊(LR)、LTE附著、GPRS附著、IMSI附著過程或者組合的附著過程向網路註冊自己的存在。例如,在LTE的情況下,在EMM註銷狀態下,沒有建立的EMM上下文,且WTRU位置對於MME是未知的,且因此其是MME不可到達的。為了建立EMM上下文,WTRU可以開始附著或組合的附著過程。
下線MTC裝置是未附著到網路的裝置/WTRU,例如,裝置沒有註冊到網路。也可以已經註冊到網路,但是然後從網路註銷,例如,使用某些計時器或者監控剩餘的功能,以節約電量。
第15圖顯示了MTC裝置/WTRU中的主要EMM狀態。MTC裝置/WTRU可以是7種狀態中的任意一種:EMM註冊1505、EMM註銷1510、EMM空1515、EMM註銷發起1520、EMM跟蹤區域更新發起1525、EMM服務請求發起1530、EMM註冊發起1535。
例如,如第15圖所示,下線MTC裝置/WTRU可以處於EMM註銷狀態1510或EMM空狀態1515。當MTC裝置/WTRU從EMM註冊狀態1505轉移到EMM註銷狀態1510時,MTC裝置/WTRU可以用資訊與網路通訊以幫助網路到達MTC裝置/WTRU或者觸發MTC裝置/WTRU,以將其從下線狀態轉換到線上狀態和/或以由MTC裝置伺服器/應用執行某些命令活動。例如,線上狀態可以是WTRU在觸發回應時再次附著到網路的時候。
在另一種實施方式中,當裝置從裝置未註冊到網路的1510狀態轉換到裝置註冊到網路1505狀態時,在裝置返回到下線狀態之後,MTC裝置可以與網路溝通資訊以幫助網路到達裝置或者觸發裝置以從下線狀態轉換到線上狀態。例如,線上狀態可以是WTRU註冊到網路的時候。
在另一種實施方式中,另一種終端裝置或網路元素可以向網路提供下線觸發支援參數。例如,在本地網路中,LGW或H(e)NB或者任意其他MTC裝置聚合節點可以在本地儲存這些參數,並根據請求或者根據配置的觸發自動地將它們提供給其他網路。例如,網路元素,例如家庭網路元素,可以在本地儲存這些參數並根據請求或者根據可配置的觸發器自動地將它們提供給另一個網路,例如訪問網路或者另一個同等PLMN或另一個共用網路。
MTC裝置的某些部分可以具有屬性,該屬性是它們可以附著/註冊到網路並執行短時間期間的資料傳輸並且通過“註銷”或者其他過程返回到長時間的未附著/註銷狀態(即,下線MTC裝置),這是為了節約電源和其他目的,同時保持接收網路MTC裝置觸發/到達信號的警示。具有上述下線屬性的MTC裝置可以用該屬性通知網路,該資訊使得網路可以觸發/到達它們。網路可以根據裝置觸發/到達知道並能夠處理“下線”裝置。MTC裝置/WTRU可以使用一個或者多個NAS消息或者RRC消息與RAN介面消息的組合(例如RRC消息+S1-AP或者無線存取網路應用部分(RANAP)消息的組合)傳送資訊。提供給網路的資訊可以包括以下中的一種或者多種。
MTC裝置/WTRU可以通過NAS消息,例如附著消息或者NAS區域更新消息或者分離消息向網路提供自己的“下線”屬性。例如,NAS區域更新消息可以是跟蹤區域更新(TAU)。MTC裝置/WTRU可以在EMM(或者MM)級別的NAS過程(或消息),例如分離過程、附著過程、或者TAU/LAU/RAU過程中向網路提供裝置漫遊區域資訊。例如分離過程可以是分離請求消息,附著過程可以是附著請求消息,且TAU/LAU/RAU過程可以是跟蹤區域更新請求消息。
由MTC裝置提供給網路的資訊,例如參數可以是跟蹤區域、位置區域、路由區域列表,或者識別的胞元的列表(例如,通過他們的全局識別符)。這個列表可以是在之前的MTC裝置與網路之間資訊交換期間網路提供給WTRU的超級列表的子集。這個列表可以是基於MTC裝置訪問的之前區域或者MTC裝置註冊的之前區域。漫遊區域資訊也可以是一個單個區域或者固定位置屬性,例如無漫遊/移動。
MTC裝置可以向網路提供它們的裝置觸發/到達監控時機資訊。對於MTC,網路可以定義或者提供監控排程、計時器值、或者DRX/睡眠週期長度的特定組,且裝置可以指示其下線時其遵從的一個或者多個排程。裝置可以選擇在其下線之前顯式地傳送自己的監控排程。如果有多於一個MTC監控機制,例如傳呼vs CBS vs組播,MTC裝置也可以需要指示支援/使用哪一個或者多個。
WTRU向網路提供的用於下線觸發目的的資訊的有效性可以由計時器控制。計時器值可以是“無限直至由裝置或者管理員放棄”。一旦這種計時器期滿,網路可以從自己的資料庫清除所有這種資訊,並認為下線MTC裝置不可到達。可替換地,MTC裝置可以配置為在計時器期滿之前或者當時連接到網路並用自己的可到達性資訊刷新網路。
MME或SGSN或者具有NAS協定功能的任意同等CN節點可以接收和處理包含上述MTC裝置下線和觸發/到達資訊的消息。確定裝置是否是“下線的(和可到達的)”的功能可以位於MME(或者SGSN或者GGSN/S-GW/PGW)中、HSS(或者HLR)中、MTC-IWF中、SCS中、或者3GPP網路內部或者外部的MTC應用中。
裝置可到達性資訊可以從MME傳播給下線狀態確定功能所在的網路節點,例如MTC-IWF中。例如,裝置可到達性資訊可以是位置、觸發機制、和排程的參數。可替換地,在HSS負責跟蹤裝置狀態以及關於下線時如何到達裝置的資訊的方案中,MTC-IWF一旦從MTC伺服器接收到請求,可以查詢HSS(HLR)。MTC-IWF可以隨後要求MME觸發裝置。
可替換地,SCS可以聯繫SMS-SC,其接著向HSS查詢裝置狀態。可替換地,一旦確定了裝置是下線的,這個狀態可以被傳送給MTC-IWF或者MTC應用的SCS。可替換地,裝置可以是下線的但是不可到達的,例如,MTC裝置向網路提供的可到達性資訊已經期滿。當裝置下線以及之前可到達變為不可到達時,這個資訊可以傳播回給MTC-IWF的SCS。
可以實現不同過程來識別某個優先的WTRU,或者識別具有不同優先的WTRU的應用。當WTRU具有緊急承載服務或者正在請求緊急承載服務時,這可以是適用的。術語“優先WTRU”可以指以下的任意組合:高優先用戶/WTRU、屬於特定存取類別,例如11-15的WTRU、或者具有至少一個優先應用的WTRU。而且,術語“優先應用”可以指已知為攜帶優先內容的應用、與提供高優先內容/封包/應用的已知的APN關聯的PDN連接、應用、PDN連接、或者具有或請求已知服務品質(QoS)的專用承載(PDP上下文)。
WTRU簡檔可以包含指示特定WTRU是否是優先WTRU或者運行優先應用的資訊。可以通過開放移動聯盟(OMA)裝置管理(DM)或者其他NAS消息向WTRU提供關於是優先WTRU的資訊。WTRU還可以預先配置這個資訊。WTRU可以在所有NAS消息中一直包括這個資訊,包括移動性和會話管理消息、或者RRC消息。WTRU還可以一直指示從空閒模式進行的存取是用存取類11-15還是任意其他存取類進行的。另外,eNB可以在所有S1AP消息中向MME指示eNB允許存取的類別組。
網路可以在所有NAS消息或RRC消息中包括這個資訊。當WTRU中的RRC接收這個指示時,RRC可以通知NAS此事或者可以將該資訊傳送給NAS。
BO計時器可以在每個應用的基礎上提供。應用ID可以在NAS消息中引入,以識別參考應用。接收應用的BO計時器的WTRU可以不傳送來自BO所被指派到的應用的請求造成的任何NAS消息。如果網路發起用於這個應用使用的承載/PDN連接的會話管理請求,WTRU可以停止這個計時器。應用可以關聯到PDN連接映射或者承載映射。映射可以通過指出這個關聯的識別來執行。這個標記可以是所有NAS消息的一部分。例如,所有NAS消息可以包括應用ID和將應用映射到特定承載的關聯ID。可選地,應用ID可以被用於作為將應用映射到特定承載的關聯參數。BO計時器還可以在每個載波的基礎上提供。
CN節點可以交換這個指示。而且這個指示可以是在每個應用的基礎上。還有,CN節點可以交換關於考慮中的WTRU是否被允許是優先WTRU或者具有優先應用的資訊。
當WTRU接收其是優先WTRU的指示,或者當它已經具有這個資訊時,例如,由於配置,WTRU可以傳送不關於緊急呼叫的移動性和會話管理消息,即使WTRU已具有緊急呼叫。WTRU可以傳送NAS消息以用新的優先別更新網路。可以允許WTRU傳送由於僅高優先應用的請求得到的移動性和/或會話管理消息。WTRU還可以包括用於高優先應用的特別請求的指示。WTRU還可以傳送由於低優先應用得到的請求,並可以指示該請求是由於低優先應用得到的。WTRU可以請求修改某些承載以使得它們根據當前WTRU/應用的優先被作為屬於高優先WTRU/應用或者非高優先的承載來對待。例如,如果WTRU/應用的當前優先很高,那麼WTRU可以在自己的請求中如此指示以修改載波。如果WTRU的優先很低,那麼WTRU可以請求指示非高優先WTRU的修改。
上述可以通過RRC消息提供給eNB/RNC。在這種情況下,eNB/RNC可以通過新的/已存在的消息用新的/已存在的資訊元素(IE)將這個指示/資訊轉發給核心網路。
以下是網路接收到關於WTRU的優先或應用優先的指示時的網路(eNB/RNC/MME/SGSN或MSC/VLR)行為。這可以以NAS消息或者S1AP/RANAP消息(或任意類似消息)的形式接收。
網路可以使用這個指示/資訊來接受請求,而無論它們是否不是用於緊急呼叫。例如,如果MME接收具有WTRU/應用是低優先的指示的請求(NAS移動性或會話管理消息),那麼MME可以向WTRU提供BO計時器。BO計時器可以是每個APN的或者每個應用的。作為另一個示例,如果MME從WTRU接收指示高優先的請求,MME可以接受請求並處理它。
網路可以改變WTRU的承載。例如,MME可以指示S-GW改變WTRU的承載,例如,使用承載改變請求。S-GW還可以接著請求PDN GW以改變WTRU的承載。改變可以是,根據接收的指示,連接的QoS/處理/優先改善或降級。例如,如果MME接收關於WTRU是高優先WTRU的指示,例如,從HSS下載的指示或者從WTRU接收的指示,那麼MME可以對S-GW指示WTRU的承載可以作為屬於優先WTRU的那些來處理。這可以通過在MME和S-GW之間交換的消息中的新的或者已存在的IE來完成。
相同方法也可以應用於S-GW對PDN GW的指示。反向指示也可以使用,例如PDN GW可以向S-GW/MME提供關於WTRU的優先或者應用優先改變的指示。這可以通過向S-GW傳送消息來完成,其接著用這個指示向MME傳送消息。然後MME可以採取上述行動。可替換地,MME可以使用這個指示來改變WTRU的承載,並因此可以向WTRU傳送NAS消息以指示WTRU的優先的改變。MME還可以向eNB通知WTRU的優先已經改變,例如,使用S1AP消息,其與WTRU上下文改變請求類似。一旦接收到WTRU優先改變的指示,eNB可以執行RRC重配置過程以實現WTRU優先改變。
網路,(即,MME/SGSN/GGSN/PDN GW或者MSC/VLR)可以決定向WTRU提供BO計時器,例如,如果指示是來自於低優先WTRU或者來自於不指示高優先的WTRU。而且,網路可以決定停止為指示高優先的WTRU/應用運行的任何已存在的BO計時器。
上述過程可以應用於LTE和GERAN/UTRAN,以及PS和CS域/核心網路,並且可以以任意組合使用。
實施方式
1.一種使用至少一個傳送無線發射/接收單元(WTRU)觸發至少一個機器類通訊(MTC)應用的方法,所述方法包括:
從核心網路實體(CN)接收包括裝置觸發(DT)和最大延遲回應時間值的觸發消息。
2.根據實施方式1所述的方法,進一步包括:
在所述WTRU中儲存所述DT。
3.根據實施方式1-2中任意一個所述的方法,進一步包括:
啟動所述WTRU中設置為所述最大延遲回應時間值的計時器。
4.根據實施方式1-3中任意一個所述的方法,進一步包括:
在所述計時器期滿的情況下,所述WTRU轉換到無線電資源控制(RRC)連接模式並將所述DT分發給所述MTC應用。
5.根據實施方式1-4中任意一個所述的方法,其中所述CN實體是移動性管理實體(MME)。
6.根據實施方式1-5中任意一個所述的方法,其中所述CN實體是服務通用封包無線電服務(GPRS)支援節點(SGSN)。
7.根據實施方式1-6中任意一個所述的方法,其中所述CN實體是移動交換中心(MSC)。
8.根據實施方式1-7中任意一個所述的方法,其中所述觸發消息在胞元廣播中接收。
9.根據實施方式1-8中任意一個所述的方法,其中所述觸發消息在非存取層(NAS)消息中接收。
10.一種使用至少一個傳送無線發射/接收單元(WTRU)觸發至少一個機器類通訊(MTC)應用的方法,所述方法包括:
從核心網路(CN)實體接收包括裝置觸發(DT)和最大延遲值的觸發消息。
11.根據實施方式10所述的方法,進一步包括:
所述WTRU將所述DT分發給所述MTC應用。
12.根據實施方式10-11中任意一個所述的方法,進一步包括:
在所述WTRU接收來自所述MTC應用的觸發回應消息。
13.根據實施方式10-12中任意一個所述的方法,進一步包括:
在所述WTRU中儲存所述觸發回應消息。
14.根據實施方式10-13中任意一個所述的方法,進一步包括:
啟動所述WTRU中設置為所述最大延遲值的計時器。
15.根據實施方式10-14中任意一個所述的方法,進一步包括:
在所述計時器期滿的情況下,所述WTRU轉換到無線電資源控制(RRC)連接模式並將所述觸發回應消息轉發給MTC伺服器。
16.根據實施方式10-15中任意一個所述的方法,其中所述CN實體是移動性管理實體(MME)。
17.根據實施方式10-16中任意一個所述的方法,其中所述CN實體是服務通用封包無線電服務(GPRS)支援節點(SGSN)。
18.根據實施方式10-17中任意一個所述的方法,其中所述CN實體是移動交換中心(MSC)。
19.根據實施方式10-18中任意一個所述的方法,其中所述觸發消息在胞元廣播中接收。
20.根據實施方式10-19中任意一個所述的方法,其中所述觸發消息在非存取層(NAS)消息中接收。
21.一種使用核心網路(CN)實體中的控制觸發至少一個機器類通訊(MTC)應用的方法,所述方法包括:
從MTC交互工作功能(IWF)接收MTC裝置觸發請求。
22.根據實施方式21所述的方法,進一步包括:
傳送所述MTC裝置觸發請求正在被處理的確認。
23.根據實施方式21-22中任意一個所述的方法,進一步包括:
確定所述MTC裝置觸發請求是否包括首選點到點遞送。
24.根據實施方式21-23中任意一個所述的方法,進一步包括:
使用點到點遞送將所述MTC裝置觸發請求傳送給傳送無線發射/接收單元(WTRU)。
25.根據實施方式21-24中任意一個所述的方法,其中所述CN實體是移動性管理實體(MME)。
26.根據實施方式21-25中任意一個所述的方法,其中所述CN實體是服務通用封包無線電服務(GPRS)支援節點(SGSN)。
27.根據實施方式21-26中任意一個所述的方法,其中所述CN實體是移動交換中心(MSC)。
28.根據實施方式21-27中任意一個所述的方法,其中所述MTC裝置觸發請求消息在胞元廣播中接收。
29.根據實施方式21-28中任意一個所述的方法,其中所述MTC裝置觸發請求消息在非存取層(NAS)消息中接收。
儘管上面以特定的組合描述了特徵和元素,但是本領域普通技術人員可以理解,每個特徵或元素可以單獨的使用或與其他的特徵和元素進行組合使用。此外,這裏描述的方法可以用電腦程式、軟體或韌體實現,其可包含到由電腦或處理器執行的電腦可讀媒體中。電腦可讀媒體的示例包括電信號(通過有線或者無線連接傳送)和電腦可讀儲存媒體。電腦可讀儲存媒體的示例包括但不限制為唯讀記憶體(ROM)、隨機存取記憶體(RAM)、暫存器、快取記憶體、半導體記憶體裝置、磁性媒體(例如內部硬碟和可移動磁片)、磁光媒體、和光媒體例如壓縮碟片(CD)或者數位通用碟片(DVD)。與軟體相關聯的處理器用於實現在WTRU、UE、終端、基地台、節點B、eNB、HNB、HeNB、AP、RNC、無線路由器或任何主電腦中使用的射頻收發器。
1005、MTC APP...機器類通訊應用
1010、WTRU...無線發射/接收單元
1015、RAN+MME...無線電存取網路+移動性管理實體
1020、MTC-IWF...機器類通訊-交互工作功能
1025、SCS...服務能力伺服器
1030、1035、DT...裝置觸發
1040...傳呼/廣播
1045...儲存裝置觸發(DT)
1050...無線電資源控制(RRC)連接
1055...分發裝置觸發(DT)
1060...建立網際網路協定(IP)連接
Claims (18)
- 一種使用至少一個無線發射/接收單元(WTRU)觸發至少一個機器類通訊(MTC)應用的方法,該方法包括:
從一核心網路實體(CN)接收包括一裝置觸發(DT)和一最大延遲回應時間值的一觸發消息;
在所述WTRU中儲存所述DT;
啟動所述WTRU中設置為所述最大延遲回應時間值的一計時器;以及
在所述計時器期滿的情況下,所述WTRU轉換到一無線電資源控制(RRC)連接模式並將所述DT分發給所述MTC應用。 - 如申請專利範圍第1項所述的方法,其中所述CN實體是一移動性管理實體(MME)。
- 如申請專利範圍第1項所述的方法,其中所述CN實體是一服務通用封包無線電服務(GPRS)支援節點(SGSN)。
- 如申請專利範圍第1項所述的方法,其中所述CN實體是一移動交換中心(MSC)。
- 如申請專利範圍第1項所述的方法,其中所述觸發消息在一胞元廣播中接收。
- 如申請專利範圍第1項所述的方法,其中所述觸發消息在一非存取層(NAS)消息中接收。
- 一種使用至少一個無線發射/接收單元(WTRU)觸發至少一個機器類通訊(MTC)應用的方法,該方法包括:
從一核心網路(CN)實體接收包括一裝置觸發(DT)和一最大延遲值的一觸發消息;
所述WTRU將所述DT分發給所述MTC應用;
在所述WTRU接收來自所述MTC應用的一觸發回應消息;
在所述WTRU中儲存所述觸發回應消息;
啟動所述WTRU中設置為所述最大延遲值的計時器;以及
在所述計時器期滿的情況下,所述WTRU轉換到一無線電資源控制(RRC)連接模式並將所述觸發回應消息轉發給MTC伺服器。 - 如申請專利範圍第7項所述的方法,其中所述CN實體是一移動性管理實體(MME)。
- 如申請專利範圍第7項所述的方法,其中所述CN實體是一服務通用封包無線電服務(GPRS)支援節點(SGSN)。
- 如申請專利範圍第7項所述的方法,其中所述CN實體是移動交換中心(MSC)。
- 如申請專利範圍第7項所述的方法,其中所述觸發消息在一胞元廣播中接收。
- 如申請專利範圍第7項所述的方法,其中所述觸發消息在一非存取層(NAS)消息中接收。
- 一種使用一核心網路(CN)實體中的一控制觸發至少一個機器類通訊(MTC)應用的方法,該方法包括:
從一MTC交互工作功能(IWF)接收一MTC裝置觸發請求;
傳送所述MTC裝置觸發請求正在被處理的一確認;
確定所述MTC裝置觸發請求是否包括一首選的點到點遞送;以及
使用點到點遞送將所述MTC裝置觸發請求傳送給一無線發射/接收單元(WTRU)。 - 如申請專利範圍第13項所述的方法,其中所述CN實體是一移動性管理實體(MME)。
- 如申請專利範圍第13項所述的方法,其中所述CN實體是一服務通用封包無線電服務(GPRS)支援節點(SGSN)。
- 如申請專利範圍第13項所述的方法,其中所述CN實體是一移動交換中心(MSC)。
- 如申請專利範圍第13項所述的方法,其中所述MTC裝置觸發請求消息在一胞元廣播中接收。
- 如申請專利範圍第13項所述的方法,其中所述MTC裝置觸發請求消息在一非存取層(NAS)消息中接收。
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