用于選擇網(wǎng)絡(luò)并且執(zhí)行業(yè)務(wù)路由的方法和用戶設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)選擇和業(yè)務(wù)路由的方法以及用戶裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在建立移動(dòng)通信系統(tǒng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的3GPP中，為了應(yīng)對(duì)第四代通信和多個(gè)相關(guān)論壇 和新技術(shù)，作為優(yōu)化和改進(jìn)3GPP技術(shù)的性能的努力的一部分，已從2004年末開始對(duì)長(zhǎng)期演 進(jìn)/系統(tǒng)架構(gòu)演進(jìn)(LTE/SAE)的研究。
[0003] 基于3GPP SA WG2執(zhí)行的SAE是關(guān)于旨在遵照3GPP TSG RAN的LTE任務(wù)確定網(wǎng)絡(luò)的 結(jié)構(gòu)并且支持異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)之間的移動(dòng)性的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究并且是近來(lái)3GPP的重要標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn) 題之一。SAE是用于將3GPP系統(tǒng)發(fā)展成支持基于IP的各種無(wú)線電接入技術(shù)的系統(tǒng)的任務(wù)，執(zhí) 行該任務(wù)是為了使傳輸延遲最小化并且進(jìn)一步改進(jìn)數(shù)據(jù)傳輸能力的優(yōu)化的基于分組的系 統(tǒng)。
[0004] 3GPP SA WG2中所定義的演進(jìn)分組系統(tǒng)(EPS)高級(jí)參考模型包括非漫游情形以及 具有各種場(chǎng)景的漫游情形，對(duì)于其細(xì)節(jié)，可參考3GPP標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)TS 23.401和TS23.402。已從 EPS高級(jí)參考模型簡(jiǎn)要地重新配置圖1的網(wǎng)絡(luò)配置。
[0005] 圖1示出演進(jìn)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的配置。
[0006] 演進(jìn)分組核心(EPC)可包括各種元件。圖1示出與所述各種元件中的一些對(duì)應(yīng)的服 務(wù)網(wǎng)關(guān)(S-GW)52、分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)(PDN GW)53、移動(dòng)性管理實(shí)體(MME)51、服務(wù)通用分組 無(wú)線電服務(wù)(GPRS)支持節(jié)點(diǎn)（SGSN)和增強(qiáng)分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)(ePDG)。
[0007] S-GW 52是在無(wú)線電接入網(wǎng)絡(luò)(RAN)與核心網(wǎng)絡(luò)之間的邊界點(diǎn)處操作的元件，并且 具有維持eNodeB 22與PDN GW 53之間的數(shù)據(jù)路徑的功能。另外，如果終端（或用戶設(shè)備 (UE))在由eNodeB 22提供服務(wù)的區(qū)域中移動(dòng)，則S-GW 52起到局部移動(dòng)性錨點(diǎn)的作用。即， 為了E-UTRAN(即，在3GPP版本8之后定義的通用移動(dòng)電信系統(tǒng)（演進(jìn)UMTS)地面無(wú)線電接入 網(wǎng)絡(luò)）內(nèi)的移動(dòng)性，可通過(guò)S-GW 52來(lái)對(duì)分組進(jìn)行路由。另外，S-GW 52可起到用于與另一 3GPP網(wǎng)絡(luò)（即，在3GPP版本8之前定義的RAN，例如UTRAN或全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM) (GERAN)/ 增強(qiáng)數(shù)據(jù)速率全球演進(jìn)(EDGE)無(wú)線電接入網(wǎng)絡(luò))的移動(dòng)性的錨點(diǎn)的作用。
[0008] I3DN GW(或P-GW)53對(duì)應(yīng)于朝著分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)接口的端接點(diǎn)。PDN GW53可支 持策略執(zhí)行特征、分組過(guò)濾、計(jì)費(fèi)支持等。另外，PDN GW(或P-GW)53可起到用于與3GPP網(wǎng)絡(luò) 和非3GPP網(wǎng)絡(luò)(例如，諸如互通無(wú)線局域網(wǎng)（I -WLAN )、碼分多址(CDMA)網(wǎng)絡(luò)的不可靠網(wǎng)絡(luò)或 者諸如WiMax的可靠網(wǎng)絡(luò)）的移動(dòng)性管理的錨點(diǎn)的作用。
[0009] 在圖1的網(wǎng)絡(luò)配置中，S-GW 52和TON GW 53被示出為是單獨(dú)的網(wǎng)關(guān)，但是這兩個(gè)網(wǎng) 關(guān)可根據(jù)單個(gè)網(wǎng)關(guān)配置選項(xiàng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0010] MME 51是用于執(zhí)行終端對(duì)網(wǎng)絡(luò)連接的接入以及信令和控制功能以支持網(wǎng)絡(luò)資源 的分配、跟蹤、尋呼、漫游、切換等的元件。MME 51控制與訂戶和會(huì)話管理有關(guān)的控制平面功 能。MME 51管理眾多eNodeB 22并且執(zhí)行傳統(tǒng)的信令以用于選擇切換至另一2G/3G網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng) 關(guān)。另外，MME 51執(zhí)行諸如安全程序、終端至網(wǎng)絡(luò)會(huì)話處理以及空閑終端位置管理的功能。
[0011] SGSN處理所有分組數(shù)據(jù)，例如用戶的移動(dòng)性管理和認(rèn)證以用于不同的接入3GPP網(wǎng) 絡(luò)(例如，GPRS網(wǎng)絡(luò)和UTRAN/GERAN)。
[0012 ] ePDG起到不可靠非3GPP網(wǎng)絡(luò)(例如，I-WLAN和Wi -F i熱點(diǎn)）的安全節(jié)點(diǎn)的作用。
[0013] 如參照?qǐng)D1所述，具有IP能力的終端（或UE)可以基于非3GPP接入以及基于3GPP接 入經(jīng)由EPC內(nèi)的各種元件接入由服務(wù)提供商（即，運(yùn)營(yíng)商)提供的IP服務(wù)網(wǎng)絡(luò)(例如，頂S)。
[0014] 另外，圖1示出各種參考點(diǎn)（例如，Sl-U和S1-MME)。在3GPP系統(tǒng)中，連接存在于E-UTRAN和EPC的不同功能實(shí)體中的兩個(gè)功能的概念鏈路被稱為參考點(diǎn)。下表1定義了圖1所示 的參考點(diǎn)。除了表1的示例中所示的參考點(diǎn)以外，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)配置可存在各種參考點(diǎn)。
[0015] 表1
[0016] [表 1]
[0018]圖2是示出公共E-UTRAN和公共EPC的架構(gòu)的示例圖。
[0019]如圖2所示，eNodeB 20可執(zhí)行諸如在RRC連接被激活的同時(shí)路由至網(wǎng)關(guān)、尋呼消息 的調(diào)度和傳輸、廣播信道(BCH)的調(diào)度和傳輸、上行鏈路和下行鏈路中向UE的資源的動(dòng)態(tài)分 配、eNodeB 20的配置和提供測(cè)量、無(wú)線電承載的控制、無(wú)線電準(zhǔn)入控制以及連接移動(dòng)性控 制的功能。EPC可執(zhí)行諸如生成尋呼、LTE_IDLE狀態(tài)的管理、用戶平面的加密、EPS承載的控 制、NAS信令的加密以及完整性保護(hù)的功能。
[0020] 圖3是示出UE與eNodeB之間的控制平面中的無(wú)線電接口協(xié)議的結(jié)構(gòu)的示例圖，圖4 是示出UE與eNodeB之間的控制平面中的無(wú)線電接口協(xié)議的結(jié)構(gòu)的另一示例圖。
[0021] 無(wú)線電接口協(xié)議基于3GPP無(wú)線電接入網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。無(wú)線電接口協(xié)議水平地包括物理 層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層，并且它被分成用于信息的傳輸?shù)挠脩羝矫嬉约坝糜诳刂菩盘?hào)(或 信令)的傳送的控制平面。
[0022]基于通信系統(tǒng)中公知的開放系統(tǒng)互連(OSI)參考模型的下面的三個(gè)層，協(xié)議層可 被分成第一層(Ll)、第二層(L2)和第三層(L3)。
[0023]下面描述圖3所示的控制平面的無(wú)線電協(xié)議和圖4的用戶平面中的無(wú)線電協(xié)議的 層。
[0024]物理層PHY(即，第一層)提供使用物理信道的信息傳送服務(wù)。PHY層通過(guò)傳輸信道 連接到位于高層中的介質(zhì)訪問(wèn)控制(MAC)層，并且通過(guò)該傳輸信道在MAC層與PHY層之間傳 送數(shù)據(jù)。另外，通過(guò)PHY層在不同的PHY層（即，發(fā)送方和接收方的PHY層)之間傳送數(shù)據(jù)。 [0025]物理信道由時(shí)間軸上的多個(gè)子幀和頻率軸上的多個(gè)子載波構(gòu)成。這里，一個(gè)子幀 由時(shí)間軸上的多個(gè)符號(hào)和多個(gè)子載波構(gòu)成。一個(gè)子幀由多個(gè)資源塊構(gòu)成，一個(gè)資源塊由多 個(gè)符號(hào)和多個(gè)子載波構(gòu)成。傳輸時(shí)間間隔(TTI)(即，發(fā)送數(shù)據(jù)的單位時(shí)間）為lms，與一個(gè)子 幀對(duì)應(yīng)。
[0026]根據(jù)3GPP LTE，存在于發(fā)送方和接收方的物理層中的物理信道可被分成物理下行 鏈路共享信道(PDSCH)和物理上行鏈路共享信道(PUSCH)(即，數(shù)據(jù)信道）以及物理下行鏈路 控制信道(PDCCH)、物理控制格式指示符信道(PCFICH)、物理混合ARQ指示符信道(PHICH)和 物理上行鏈路控制信道(PUCCH)(即，控制信道）。
[0027]在子幀的第一OFDM符號(hào)中發(fā)送的PCFICH承載關(guān)于子幀內(nèi)用于發(fā)送控制信道的 OFDM符號(hào)的數(shù)量(即，控制區(qū)域的大?。┑目刂聘袷街甘痉?CFI)。無(wú)線裝置首先接收PCFICH 上的CFI，然后監(jiān)測(cè)H)CCH。
[0028]與HXXH不同，PCFICH通過(guò)子幀的固定的PCFICH資源來(lái)發(fā)送，而不使用盲解碼。 [0029] PHICH承載對(duì)上行鏈路(UL)混合自動(dòng)重傳請(qǐng)求(HARQ)的肯定確認(rèn)(ACK)/否定確認(rèn) (NACK)信號(hào)。在PHI CH上發(fā)送通過(guò)無(wú)線裝置發(fā)送的對(duì)PUSCH上的UL數(shù)據(jù)的ACK/NACK信號(hào)。
[0030] 物理廣播信道(PBCH)在無(wú)線電幀的第一子幀的第二時(shí)隙的前面四個(gè)OFDM符號(hào)中 發(fā)送。PBCH承載對(duì)于無(wú)線裝置與eNodeB通信而言必要的系統(tǒng)信息，通過(guò)PBCH發(fā)送的系統(tǒng)信 息被稱為主信息塊(MIB)。相比之下，在HXXH所指示的H)SCH上發(fā)送的系統(tǒng)信息被稱為系統(tǒng) 信息塊(SIB)。
[0031] PDCCH可承載下行鏈路共享信道(DL-SCH)的資源分配和傳輸格式、關(guān)于上行鏈路 共享信道(UL-SCH)的資源分配的信息、用于PCH的尋呼信息、用于DL-SCH的系統(tǒng)信息、在 PDSCH上發(fā)送的上層控制消息（例如，隨機(jī)接入響應(yīng)）的資源分配、對(duì)特定UE組內(nèi)的UE的一組 發(fā)送功率控制命令以及網(wǎng)際協(xié)議語(yǔ)音(Vo IP)的激活?？稍诳刂茀^(qū)域內(nèi)發(fā)送多個(gè)H)CCH，并且 UE可監(jiān)測(cè)多個(gè)roCOLPDCCH在一個(gè)控制信道元素(CCE)或者多個(gè)鄰接CCE的聚合上發(fā)送。CCE 是用于根據(jù)無(wú)線電信道的狀態(tài)向HXXH提供編碼速率的邏輯分配單元。CCE對(duì)應(yīng)于多個(gè)資源 元素組。PDCCH的格式和可能PDCCH的比特?cái)?shù)由CCE的數(shù)量與CCE所提供的編碼速率之間的關(guān) 系來(lái)確定。
[0032]通過(guò)PDCCH發(fā)送的控制信息被稱為下行鏈路控制信息(DCI) JCI可包括PDSCH(也 稱為下行鏈路(DL)許可）的資源分配、PUSCH(也稱為上行鏈路(UL)許可）的資源分配、對(duì)特 定UE組內(nèi)的UE的一組發(fā)送功率控制命令和/或網(wǎng)際協(xié)議語(yǔ)音(Vo IP)的激活。
[0033] 第二層中存在多個(gè)層。首先，介質(zhì)訪問(wèn)控制(MAC)層用于將各種邏輯信道映射至各 種傳輸信道，并且還起到將多個(gè)邏輯信道映射至一個(gè)傳輸信道的邏輯信道復(fù)用的作用。MAC 層通過(guò)邏輯信道連接到無(wú)線電鏈路控制(RLC)層（即，高層）。邏輯信道根據(jù)所發(fā)送的信息的 類型基本上被分成發(fā)送控制平面的信息的控制信道以及發(fā)送用戶平面的信息的業(yè)務(wù)信道。
[0034] 第二層的RLC層用于通過(guò)將數(shù)據(jù)分段和級(jí)聯(lián)來(lái)控制適合于由下層在無(wú)線電區(qū)段中 發(fā)送從高層接收的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)大小。另外，為了確保無(wú)線電承載所需的各種類型的Q〇S，RLC 層提供三種類型的操作模式:透明模式(TM)、未確認(rèn)模式(UM)和確認(rèn)模式(AM)。具體地講， AM RLC通過(guò)自動(dòng)重傳請(qǐng)求(ARQ)功能來(lái)執(zhí)行重發(fā)功能以用于可靠的數(shù)據(jù)傳輸。
[0035]第二層的分組數(shù)據(jù)會(huì)聚協(xié)議(PDCP)層在發(fā)送IP分組時(shí)執(zhí)行頭壓縮功能以用于減 小包含尺寸相對(duì)較大并且不必要的控制信息的IP分組頭的大小以便在具有較小帶寬的無(wú) 線電區(qū)段中有效地發(fā)送IP分組(例如，IPv4或IPv6)。因此，由于在數(shù)據(jù)的頭部?jī)H發(fā)送必要信 息，所以無(wú)線電區(qū)段的傳輸效率可增大。另外，在LTE系統(tǒng)中，PDCP層還執(zhí)行安全功能。安全 功能包括用于防止數(shù)據(jù)被第三方攔截的加密以及用于防止數(shù)據(jù)被第三方操縱的完整性保 護(hù)。
[0036]第三層的最高處的無(wú)線電資源控制(RRC)層僅被定義于控制平面中，并且負(fù)責(zé)與 無(wú)線電承載(RB)的配置、重新配置和釋放有關(guān)的邏輯信道、傳輸信道和物理信道的控制。這 里，RB表示為了在UE與E-UTRAN之間傳送數(shù)據(jù)而由第二層提供的服務(wù)。
[0037] 如果UE的RRC層與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的RRC層之間存在RRC連接，則UE處于RRC_C0NNECTED狀 態(tài)。如果不存在RRC連接，則UE處于RRC_IDLE狀態(tài)。
[0038]下面描述UE的RRC狀態(tài)和RRC連接方法。RRC狀態(tài)表示UE的RRC層是否已邏輯上連接 到E-UTRAN的RRC層。如果UE的RRC層在邏輯上連接到E-UTRAN的RRC層，則稱為RRC_ CONNECTED狀態(tài)。如果UE的RRC層邏輯上沒有連接到E-UTRAN的RRC層，則稱為RRC_IDLE狀態(tài)。 由于處于RRC_C0NNECTED狀態(tài)的UE具有RRC連接，所以E-UTRAN可檢查小區(qū)單元中的UE的存 在，因此有效地控制UE。相比之下，如果UE處于RRC_IDLE狀態(tài)，則E-UTRAN無(wú)法檢查UE的存 在，在跟蹤區(qū)域(TA)單元（即，比小區(qū)更大的區(qū)域單元）中管理核心網(wǎng)絡(luò)。即，僅在比小區(qū)大 的區(qū)域單元中檢查處于RRC_IDLE狀態(tài)的UE的存在。在這種情況下，UE需要轉(zhuǎn)變?yōu)镽RC_ CONNECTED狀態(tài)以便被提供有諸如語(yǔ)音或數(shù)據(jù)的公共移動(dòng)通信服務(wù)。各個(gè)TA通過(guò)跟蹤區(qū)域 標(biāo)識(shí)(TAI)來(lái)分類。UE可通過(guò)跟蹤區(qū)域碼