在无线网络中处理控制平面数据的方法技术

本公开涉及将支持超过第四代(4G)系统的更高数据速率的第五代(5G)通信系统与物联网(IoT)技术融合的通信方法和系统。本公开可应用于基于5G通信技术和物联网相关技术的智能服务，诸如智能家居、智能建筑、智能城市、智能汽车、联网汽车、医疗保健、数字教育、智能零售、安保和安全服务。本发明专利技术各种实施例公开了在无线网络中处理控制平面数据的方法，该方法包括由用户实体(UE)向移动性管理(MM)核心网络实体发送非接入层(NAS)消息连同指示数据。MM核心网络实体处理所接收的NAS消息和指示数据。MM核心网络实体在处理经处理的NAS消息后确定网络拥塞的状态。由MM核心网络实体基于经处理的指示数据和确定的网络拥塞中的至少一种而向UE发送响应。

A Method of Processing Control Plane Data in Wireless Networks

The present disclosure relates to communication methods and systems that integrate fifth generation (5G) communication systems and Internet of Things (IoT) technologies to support higher data rates than fourth generation (4G) systems. This disclosure can be applied to intelligent services based on 5G communication technology and related technologies of the Internet of Things, such as smart home, smart building, smart city, smart car, networked car, medical care, digital education, smart retail, security and safety services. Various embodiments of the invention disclose a method for processing control plane data in wireless networks, which includes sending non-access layer (NAS) messages together with instruction data from user entities (UE) to mobile management (MM) core network entities. MM core network entities process received NAS messages and instruction data. MM core network entities determine the state of network congestion after processing NAS messages. The MM core network entity sends a response to the UE based on the processed indication data and at least one of the determined network congestions.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在无线网络中处理控制平面数据的方法
本专利技术总体上涉及无线通信，并且更具体地，涉及用于在无线网络中处理控制平面数据的方法和系统。
技术介绍
为了满足自4G通信系统的部署以来增加的对无线数据业务的需求，已经致力于开发得到改善的5G或预5G通信系统。因此，5G或预5G通信系统也称为“超4G网络”或“后LTE系统”。5G通信系统被视为在更高频率(mmWave)频带(例如，60GHz频带)中实施，以便实现更高的数据速率。为了减少无线电波的传播损耗并增加传输距离，在5G通信系统中讨论了波束成形技术、大规模多输入多输出(MIMO)技术、全维MIMO(FD-MIMO)技术、阵列天线技术、模拟波束成形技术、大规模天线技术。此外，在5G通信系统中，正在基于高级小型蜂窝、云无线电接入网络(RAN)、超密集网络、设备到设备(D2D)通信、无线回程、移动网络、协作通信、协作多点(CoMP)、接收端干扰消除等进行对于系统网络改善的开发。在5G系统中，已经开发了作为高级编码调制(ACM)的混合FSK和QAM调制(FQAM)和滑动窗口叠加编码(SWSC)、以及作为高级接入技术的滤波器组多载波(FBMC)、非正交多址(NOMA)和稀疏码多址(SCMA)。互联网是人类生成和消费信息的以人为中心的连接网络，而互联网现在正在向物联网(IoT)发展，在物联网中如事物的分布式实体在没有人为干预的情况下交换和处理信息。已经出现通过与云服务器的连接使IoT技术与大数据处理技术相结合的万物互联网(IoE)。针对IoT实施，作为技术要素已经要求了诸如“传感技术”、“有线/无线通信和网络基础设施”、“服务接口技术”和“安全技术”，最近已经研究了传感器网络、机器对机器(M2M)通信、机器类型通信(MTC)等。这种IoT环境可提供智能互联网技术服务，其通过收集和分析在连接的事物之间产生的数据来为人类生活创造新的价值。IoT可通过现有信息技术(IT)与各种工业应用之间的融合和结合而被应用于包括智能家居、智能建筑、智能城市、智能汽车或联网汽车、智能电网、医疗保健、智能家电和高级医疗服务的各种领域。与此一致，已经进行了各种尝试以将5G通信系统应用于IoT网络。例如，诸如传感器网络、机器类型通信(MTC)和机器对机器(M2M)通信的技术可通过波束形成、MIMO和阵列天线来实现。作为上述的大数据处理技术的云无线接入网(RAN)的应用也可被视为5G技术与IoT技术之间的融合的示例。作为控制平面蜂窝物联网(CPCIOT)优化的一部分，已引入服务速率公共陆地移动网络(PLMN)和APN速率控制以保护其移动性管理实体(MME)。此外，演进的通用地面无线电接入网络(E-UTRAN)中的信令无线电承载来自由非接入层(NAS)消息所产生的负载以及控制平面上的用户数据。即使在已达到速率控制限制的情况下，用户设备(UE)也应能够发送异常报告。UE使用控制平面服务请求消息上携有的ESM数据传输消息向核心网络移动性管理实体(MME)发送控制平面数据。如果MME针对控制平面(CP)数据拥塞，则MME接受接收到的ESM数据传输消息，将其转发给服务能力开放功能(SCEF)或PDNGW，并且如果UE已指示支持CP数据BO计时器，则MME将CP数据回退(BO)计时器连同服务接受消息一起发送给UE。UE启动CP回退计时器，并且不通过控制平面发送后续数据，直到CPBO计时器运行。该现有技术过程的问题在于，每当MME接收到控制平面数据时，即使MME拥塞，也总是被迫接受并进行处理。此外，当由MME将控制平面数据转发到目的地时，接受的CP数据可添加到更多处理。目的地可在接收到CP数据时生成确认包，并且由于该MME再次被迫在拥塞情况下处理该额外确认包。MME上的数据的强制处理会产生额外负载，并将开始使用为紧急服务或异常数据等任何关键目的而保护的资源。如果UE运行控制平面数据回退计时器，这意味着网络已向UE指示其在控制平面数据路径上拥塞并且不期望UE发送CP数据，直到CP数据BO计时器运行。与此同时，MME还为该特定UE(订户)运行相同的计时器，以便下次如果UE发送任何请求，则MME可通过包括CPBO计时器来拒绝该请求。然而，当UE发送下一个请求时，如果UE缓解MME拥塞，则目前尚未定义UE如何与MME处的新拥塞缓解情况同步。如果用户设备(UE)尝试发送异常数据，则由于诸如网络拥塞、UE异常的各种原因，UE将无法将异常数据发送给网络。如果UE已从网络接收到其包交换(PS)域或控制平面路径拥塞的指示，则UE将无法将异常数据发送给网络，因为PS域回退计时器或CP回退计时器将运行。UE发起TAU或服务请求，并且如果MME过载，则其可通过回退计时器拒绝来自UE的TAU请求或服务请求。当前，UE在MM回退计时器的持续时间内不应向MME发起任何NAS信令或数据。因此，无法向网络请求资源以发送具有重要性质的异常报告。
技术实现思路
技术问题每当UE想要在IDLE模式下发送用于异常数据的NAS信令时，其将RRC建立原因设置为主动异常数据并建立RRC连接。利用该信息，即使网络处于拥塞状态并且达到APN或SPLMN速率控制值，网络也将优先处理异常数据包。然而，如果UE已处于连接模式并且已建立了不是由于异常数据导致的RRC连接，并且现在如果通过控制平面或用户平面发送异常数据包，则因为网络不知道包是异常数据而存在网络(SCEF/MME/PDNGW)丢弃的风险。因此，3GPP系统将最终丢弃关键异常数据并且可能对用户产生严重后果。因此，需要在无线网络中处理控制平面数据(尤其是关键的异常数据)的方法。解决问题的方法本专利技术的各种实施例公开了在无线网络中处理控制平面数据的方法。根据本专利技术实施例，方法包括由用户实体(UE)向移动型管理(MM)核心网络实体发送非接入层(NAS)消息连同指示数据。MM核心网络实体处理接收到的NAS消息和指示数据。MM核心网络实体在对经处理的NAS消息进行处理后确定网络拥塞的状态。由MM核心网络实体基于经处理的指示数据和确定的网络拥塞中的至少一者而向UE发送响应。根据本专利技术实施例，本专利技术将利用作为传输到MME的ESM数据传输消息的一部分的释放辅助指示IE中的由UE提供的指示。3GPP规范已在ESM数据传输消息中定义了释放辅助指示信息元素(IE)。此处，EPS是演进包系统。根据3GPP规范的Rel-14，释放辅助指示IE被定义为仅由UE包括2个值：释放辅助指示值中的一个值为2，即，“期望在上行链路数据传输之后仅传输存在单个下行链路数据(例如，对上行链路数据的确认或响应)，并且不再进一步传输上行链路数据”。这向MME指示如果其接受输入的CP数据包，则还将有一个必须处理的确认包，因此即使在拥挤的情况下，也期望在一个或多个下行链路包(例如，确认)持续时间期间MME不释放资源(RRC连接)。因此，MME可通过向UE提供服务拒绝消息以及CPBO计时器来决定拒绝该请求。当接收到服务拒绝时，这向UE指示发送的上行链路数据包传输失败，并且如果需要，UE将必须重新发送它并且它不能再发送CP数据包，直到接收到的CPBO计时器到期。如果未在RAI中设置值2，则可能的其它值为“1”。即，“期望没有进一步的上行链路或下行链路数据传输”，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.在无线通信系统中由移动性管理实体(MME)处理控制数据的方法，所述方法包括：从终端接收包括指示数据的非接入层(NAS)消息；基于所接收的NAS消息，确定网络拥塞状态；以及基于所接收的NAS消息和所确定的网络拥塞，向所述终端传输响应。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.05 IN 201641023071;2016.08.19 IN 2016410281.在无线通信系统中由移动性管理实体(MME)处理控制数据的方法，所述方法包括：从终端接收包括指示数据的非接入层(NAS)消息；基于所接收的NAS消息，确定网络拥塞状态；以及基于所接收的NAS消息和所确定的网络拥塞，向所述终端传输响应。2.如权利要求1所述的方法，其中，在从所述指示数据中识别出不期望存在进一步的上行链路或下行链路数据传输时，基于所接收的NAS消息和所确定的网络拥塞的对于所述终端的所述响应包括包含回退计时器值的接受消息，其中，所述指示数据是演进包系统(EPS)会话管理(ESM)数据传输消息中的释放辅助指示(RAI)，所述RAI设置为1，以及其中，所述接受消息是向所述终端指示所述控制数据被成功传输的服务接受。3.如权利要求1所述的方法，其中，在从所述指示数据中识别出期望在上行链路数据传输之后仅存在单个下行链路数据传输并且不存在进一步的上行链路数据传输时，基于所接收的NAS消息和所确定的网络拥塞的对于所述终端的所述响应包括包含回退计时器值的拒绝消息，其中，所述指示数据是所述ESM数据传输消息中的释放辅助指示(RAI)，所述RAI设置为2，以及其中，由所述终端所接收的所述拒绝消息指示经由控制平面的所述控制数据传输失败。4.如权利要求1所述的方法，还包括：识别出第一回退计时器处于运行状态；在所述第一CP回退计时器的运行状态期间，从所述终端接收所述NAS消息；以及在网络拥塞的情况下，向所述终端传输针对所述NAS消息的、包含第二回退计时器的接受消息和拒绝消息中的一种，其中，基于所述第二回退计时器被接收到，由所述终端停止所述第一回退计时器，以及其中，一旦所述第一回退计时器停止，则所述第二回退计时器在所述终端处启动。5.在无线通信系统中处理控制数据的移动性管理实体(MME)，所述移动性管理实体包括：收发器；以及至少一个控制器，所述至少一个控制器联接到所述收发器并且配置成：从终端接收包括指示数据的非接入层(NAS)消息；基于所接收的NAS消息，确定网络拥塞状态；以及基于所接收的NAS消息和所确定的网络拥塞，向所述终端传输响应。6.如权利要求5所述的MME，其中，在从所述指示数据中识别出不期望存在进一步的上行链路或下行链路数据传输时，基于所接收的NAS消息和所确定的网络拥塞的对于所述终端的所述响应包括包含回退计时器值的接受消息，其中，所述指示数据是演进包系统(EPS)会话管理(ESM)数据传输消息中的释放辅助指示(RAI)，所述RAI设置为1，以及其中，所述接受消息是向所述终端指示所述控制数据被成功传输的服务接受。7.如权利要求5所述的MME，其中，在从所述指示数据中识别出期望在上行链路数据传输之后仅存在单个下行链路数据传输并且不存在进一步的上行链路数据传输时，基于所接收的NAS消息和所确定的网络拥塞的对于所述终端的所述响应包括包含回退计时器值的...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉利特·库马尔，阿洛克·库马尔·詹尼德，凯拉什·库马尔·杰哈，金成勳，丹尼斯·伊赫桑·哈什米，萨米兰·博米克，拉梅什·钱德拉·瓦帕拉，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR