ES2945480T3 - Comunicación de alta latencia a través de SCEF - Google Patents
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Abstract
Un método en un nodo de red central (22, 36) y un nodo de red central para la entrega de datos que no son de IP que comprende: recibir (103) una solicitud de envío NIDD que comprende datos que no son de IP y un identificador de un dispositivo inalámbrico (18) para que se van a entregar los datos que no son de propiedad intelectual; al determinar que el dispositivo inalámbrico (18) no es accesible, enviar (104) una respuesta de envío NIDD que indica que los datos que no son de IP no se entregaron al dispositivo inalámbrico (18); y al determinar que el dispositivo inalámbrico (18) es accesible, enviar (106) una indicación de envío NIDD que indica que el dispositivo inalámbrico (18) es accesible. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Comunicación de alta latencia a través de SCEF
Campo técnico
La presente divulgación se refiere a una red de comunicaciones celular y, en particular, a la entrega de datos en una red de comunicaciones celular.
Antecedentes
Las especificaciones del Proyecto de Asociación de Tercera Generación (3GPP, por sus siglas en inglés) han proporcionado recientemente soporte para la Entrega de Datos de Protocolo No-Internet (IP, por sus siglas en inglés) (No-IP) (NIDD, por sus siglas en inglés) como parte de las optimizaciones del Sistema de Paquetes Evolucionado (EPS, por sus siglas en inglés) de Internet de las Cosas Celular (CIoT, por sus siglas en inglés). En particular, la Especificación Técnica (TS, por sus siglas en inglés) 23.682 V13.5.0 de 3GPP, cláusula 5.13.3, define un "procedimiento de Entrega de Datos (NIDD) de Protocolo No-Internet (IP) con Terminación Móvil", que se ilustra en la Figura 1. En este procedimiento, un Servidor de Capacidad de Servicio (SCS, por sus siglas en inglés)/Servidor de Aplicaciones (AS, por sus siglas en inglés) envía datos no-IP a un dispositivo de Equipo de Usuario (UE, por sus siglas en inglés) particular identificado por un Identificador Externo o un Número de Directorio de Abonado Internacional (ISDN) de estación móvil (MS) (MSISDN).
Las especificaciones 3GPP también definen una serie de características de ahorro de energía para los UE, como los UE de Comunicación de Tipo Máquina (MTC, por sus siglas en inglés), que desempeñarán un papel importante en el CIoT. Dos de estas características son la Recepción Discontinua Extendida (eDRX, por sus siglas en inglés) y el Modo de Ahorro de Energía (PSM, por sus siglas en inglés). Los principios para eDRX y PSM son, en resumen, ahorrar energía al permitir que los UE compatibles con eDRX y/o PSM solo escuchen transmisiones de radio durante cortos períodos de tiempo. Esto también significa que los UE solo son susceptibles de paginación durante estos cortos períodos.
Más específicamente, la Figura 2 es una ilustración gráfica de un ciclo de recepción discontinua (DRX, por sus siglas en inglés). Como se ve en la Figura 2, un UE monitorea el Canal de Control de Enlace Descendente Físico (PDCCH, por sus siglas en inglés) a lo largo de la duración DRX ON (ENCENDIDA) del ciclo DRX. Mientras está en el modo DRX (es decir, cuando el UE está en el estado DRX OFF (APAGADA)), el UE permanece en un modo de bajo consumo de energía. Para DRX, el UE solo monitoreará periódicamente el PDCCH y solo por un tiempo bastante corto. La periodicidad con la que el UE monitorea el PDCCH se decide mediante el ciclo DRX. Para cada ciclo de DRX se producirá una Ocasión de Paginación (PO, por sus siglas en inglés) durante la cual el UE es susceptible de paginación. En particular, durante el ciclo DRX, el UE está operativo durante un cierto período de tiempo cuando se transmite toda la información de programación y paginación. Este período de tiempo se conoce como la duración de DRX ON. Durante la duración de DRX ON, en la presente memoria se hace referencia al UE como si estuviera en el estado DRX ON. Durante otro período de tiempo en el ciclo DRX, la red (por ejemplo, el Nodo B mejorado o evolucionado (eNB, por sus siglas en inglés) (es decir, la estación base) y un nodo de red central como la Entidad de Gestión de Movilidad (MME, por sus siglas en inglés)) sabe que el UE está completamente apagado y no puede recibir nada. Este período de tiempo se designa como tiempo DRX o duración DRX OFF. Además, durante el tiempo DRX, en la presente memoria se hace referencia al UE como si estuviera en el estado DRX OFF, o simplemente el estado OFF. Excepto cuando está en DRX OFF, la radio del UE debe estar activa para monitorear el PDCCH (por ejemplo, para identificar, por ejemplo, solicitudes de paginación). Durante DRX OFF, la radio del UE se puede apagar y el eNB no programará el UE ni la MME paginará el UE, ya que saben que la radio del UE no está activa. La duración de DRX ON se define mediante un onDurationTimer y, como tal, la duración de DRX ON a veces se designa en la presente memoria como onDurationTimer. El onDurationTimer especifica el número de subtramas PDCCH consecutivas al comienzo de un ciclo DRX durante el cual el UE debe estar en el estado ON para monitorear una transmisión PDCCH. Para eDRX, el ciclo DRX (a veces designado en la presente memoria como ciclo eDRX) puede durar hasta 52 minutos. Como tal, la funcionalidad eDRX es una forma efectiva de reducir el uso de energía de la batería del UE.
La Figura 3 ilustra el PSM según la definición de 3GPP. Como se ilustra, si un UE con capacidad para PSM desea usar PSM, el UE (específicamente el Estrato de No Acceso (NAS, por sus siglas en inglés) del UE) envía una solicitud a la MME de la red de comunicaciones celular para un valor de Tiempo Activo y, opcionalmente, un valor de Temporizador de Actualización de Área de Seguimiento (pTAU, por sus siglas en inglés). Si el PSM es aceptable para el UE, la MME devuelve un valor de Tiempo Activo y un valor de Temporizador pTAU. Al pasar del modo CONNECTED (CONECTADO) (designado como ECM_CONNECTED) al modo IDLE (INACTIVO) (denominado ECM_IDLE), el UE inicia un Temporizador Activo que se establece en el valor de Tiempo Activo y un Temporizador pTAU que se establece en el valor de Temporizador pTAU recibido de la MME. La radio del UE permanece activa, y el UE realiza los procedimientos normales del modo IDLE hasta que el Temporizador Activo haya expirado. Una vez que expira el Temporizador Activo, el UE desactiva la radio del UE, y el UE entra en PSM. Durante el PSM se puede producir una llamada de Origen Móvil (MO, por sus siglas en inglés), en cuyo caso el UE (específicamente el UE AS) reactiva los procedimientos de modo IDLE. Una vez que expira el temporizador pTAU, el UE (específicamente el UE AS) reanuda los procedimientos del modo IDLE, saliendo así del PSM.
Por lo tanto, para PSM, el UE escucha la radio solo durante un tiempo corto (es decir, durante el Tiempo Activo) después de haber pasado del modo CONNECTED al modo IDLE. El UE vuelve al modo CONNECTED cuando el UE desea enviar datos o cuando es el momento de enviar una pTAU (y/o una Actualización Periódica del Área de Enrutamiento (pRAU, por sus siglas en inglés)). El UE también puede volver al modo CONNECTED desde el modo IDLE como consecuencia de haber sido paginado durante su Tiempo Activo. Para reducir aún más el consumo de energía, los dispositivos MTC que solo envían datos en ciertos períodos predefinidos pueden establecer el tiempo de espera de pTAU/pRAU un poco más largo que el período de tiempo de datos de enlace ascendente, ya que esto significaría que se puede omitir el envío de pTAU/pRAU, lo que reduce aún más el consumo de energía.
Como resultado de eDRX y PSM, es posible que los UE no estén disponibles para la entrega de datos no-IP de acuerdo con el procedimiento NIDD con terminación móvil de la Figura 1. En particular, cuando la MME recibe la Solicitud de Presentación de NIDD, que incluye los datos no-IP que han de ser entregados a un UE en particular, en la etapa 3 de la Figura 1 es posible que la MME no pueda llegar a ese UE porque ese UE está en el estado DRX OFF (para eDRX) o en PSM (para la operación PSM). Por lo tanto, el procedimiento NIDD con terminación móvil actual especificado en 3GPP TS 23.682 V13.5.0 no presenta un modo eficiente de manejo de dispositivos de ahorro de energía (es decir, dispositivos que funcionan en PSM y eDRX).
Por ejemplo, en los dos (2) siguientes documentos se puede encontrar información de referencia adicional:
Un primer documento "ALCATEL-LUCENT ET AL: ’Introduction of non-IP data delivery via the SCEF for celular loT’, BORRADOR 3GPP; S2-160481 23682 CR0154REV6 MT NIDD PROCEDURES, 3RD GENERATION PARTNERSHIP PROJECT (3GPP), 19 de enero de 2016, XP051 072344" se refiere a la introducción de entrega de datos no-IP a través de SCEF para IoT celular. El documento describe una Entrega de Datos de Protocolo no-Internet (IP) (NIDD) a través de SCEF, que incluye cambios para permitir la configuración de NIDD mientras el UE no está incorporado, y cambios para que la MME/IWK-SCEF notifique a la SCEF la dirección de la MME/IWK-SCEF para MT NIDD cuando la MME se convierte en la MME en Servicio, ya sea debido a una incorporación o a la movilidad, y cambios para dividirlo en dos procedimientos, uno sin retransmisión y otro con retransmisión, y cambios para notificar directamente a la SCEF por parte de la MME/IWK-SCEF la asignación de una MME/IWK-SCEF con respecto al UE. El objetivo consiste en reducir la señalización desde el HSS. Esta notificación se utiliza tanto para la incorporación como para la movilidad. También se incluyen cambios con respecto al intercambio de información entre la MME y la SCEF con respecto a la retransmisión de MT NIDD para manejar el caso en el que el UE no esté disponible debido a, por ejemplo, eDRX. Los procedimientos afectados son: configuración para procedimiento NIDD; procedimiento MO NIDD; y procedimientos MT NIDD.
Un segundo documento de patente EP 3001 702 A1 (Alcatel Lucent) se refiere a un método para soportar servicios de aplicaciones con terminación móvil en un sistema móvil, comprendiendo dicho método: sobre la base de una suscripción de Equipo de Usuario UE, habilitar, para uno o más Nombres de Puntos de Acceso APN suscritos, la activación de al menos una Aplicación de red asociada con un APN dado de dichos uno o más APN, cuando dicho UE esté de nuevo accesible después de que falle un procedimiento de red móvil para llegar a dicho UE a través de una conexión de Red de Datos por Paquetes PDN establecida para dicho UE y dicho APN.
Compendio
Con la introducción del plano de control de Optimizaciones de Sistema de Paquetes Evolucionado (EPS) de Internet de las Cosas Celular (CIoT) en el Proyecto de Asociación de Tercera Generación (3GPP) Versión 13, existe el problema de cómo se manejarán los datos de usuario de enlace descendente en caso de que el dispositivo receptor utilice una función de ahorro de energía como el Modo de Ahorro de Energía (PSM) o la Recepción Discontinua Extendida (eDRX).
Se introduce un manejo de búfer que está alineado con el tratamiento de datos de enlace descendente a través de una Pasarela de Servicio (S-GW, por sus siglas en inglés)/Pasarela de Red de Datos por Paquetes (PDN) (P-GW). También se proporciona señalización adicional para administrar el almacenamiento temporal cuando los dispositivos de equipo de usuario (UE) de CIoT usan PSM o eDRX.
El almacenamiento temporal introducido en la Función de Exposición de Capacidad de Servicio (SCEF, por sus siglas en inglés) de Interfuncionamiento (IWK, por sus siglas en inglés) de la red de servicio actúa para evitar la pérdida de datos de movilidad en las áreas de servicio de la Entidad de Gestión de Movilidad (MME) cuando los datos se almacenan temporalmente en la MME.
La presente invención está definida por las reivindicaciones adjuntas. Las realizaciones que no entran dentro del alcance del conjunto de reivindicaciones adjuntas deben interpretarse como información de referencia, útil para comprender la invención.
Otra realización se refiere a un nodo de red central para una red de comunicaciones celular. El nodo de la red central proporciona la entrega de datos no-IP y comprende: un módulo de recepción de solicitudes operable para recibir una solicitud de presentación de NIDD que comprende datos no-IP y un identificador de un dispositivo inalámbrico al que se han de entregar los datos no-IP; y un módulo de transmisión de respuesta operable para, al determinar que el dispositivo inalámbrico no está accesible, enviar una respuesta de presentación de NIDD que indica que los datos no
IP no han sido entregados al dispositivo inalámbrico; y cuando el módulo de recepción es operable para, al determinar que el dispositivo inalámbrico está accesible, enviar una indicación de presentación de NIDD que indica que el dispositivo inalámbrico está accesible.
Otra realización se refiere a un método en un nodo de red para la entrega de datos no-IP. El método comprende: recibir una primera solicitud de presentación de NIDD que comprende datos no-IP y un identificador de un dispositivo inalámbrico al que se han de entregar los datos no-IP; y enviar una segunda solicitud de presentación de NIDD a una entidad de gestión de movilidad, comprendiendo la segunda solicitud los datos no-IP y un identificador del dispositivo inalámbrico al que se han de entregar los datos no-IP; y recibir una primera respuesta de presentación de NIDD desde la entidad de gestión de movilidad que indica que los datos no-IP no han sido entregados al dispositivo inalámbrico.
Otra realización se refiere a un nodo de red para una red de comunicaciones celular. El nodo de red proporciona la entrega de datos no-IP y comprende: una interfaz de red; uno o más procesadores; y una memoria que almacena instrucciones ejecutables por uno o más procesadores mediante los cuales el nodo de red es operativo para: recibir una primera solicitud de presentación de NIDD que comprende datos no-IP y un identificador de un dispositivo inalámbrico al que se han de entregar los datos no-IP; y enviar una segunda solicitud de presentación de NIDD a una entidad de gestión de movilidad, comprendiendo la segunda solicitud de presentación de NIDD los datos no-IP y un identificador del dispositivo inalámbrico al que se han de entregar los datos no-IP; y recibir una primera respuesta de presentación de NIDD desde la entidad de gestión de movilidad que indica que los datos no-IP no han sido entregados al dispositivo inalámbrico.
Otra realización se refiere a un nodo de red para una red de comunicaciones celular. El nodo de red proporciona la entrega de datos no-IP y está adaptado para: recibir una primera solicitud de presentación de NIDD que comprende datos no-IP y un identificador de un dispositivo inalámbrico al que se han de entregar los datos no-IP; y enviar una segunda solicitud de presentación de NIDD a una entidad de gestión de movilidad, comprendiendo la segunda solicitud los datos no-IP y un identificador del dispositivo inalámbrico al que se han de entregar los datos no-IP; y recibir una primera respuesta de presentación de NIDDF desde la entidad de gestión de movilidad que indica que los datos no-IP no han sido entregados al dispositivo inalámbrico.
Otra realización se refiere a un nodo de red para una red de comunicaciones celular. El nodo de red proporciona la entrega de datos no-IP y comprende: medios para recibir una primera solicitud de presentación de NIDD que comprende datos no-IP y un identificador de un dispositivo inalámbrico al que se han de entregar los datos no-IP; y medios para enviar una segunda solicitud de presentación de NIDD a una entidad de gestión de movilidad, comprendiendo la segunda solicitud los datos no-IP y un identificador del dispositivo inalámbrico al que se han de entregar los datos no-IP; y medios para recibir una primera respuesta de presentación de NIDD de la entidad de gestión de movilidad que indica que los datos no-IP no han sido entregados al dispositivo inalámbrico.
Otra realización se refiere a un nodo de red para una red de comunicaciones celular. El nodo de red proporciona la entrega de datos no-IP y comprende: un módulo de recepción de solicitudes operable para recibir una primera solicitud de presentación de NIDd que comprende datos no-IP y un identificador de un dispositivo inalámbrico al que se han de entregar los datos no-IP; y un módulo de envío de solicitudes operable para enviar una segunda solicitud de presentación de NIDD a una entidad de gestión de movilidad, comprendiendo la segunda solicitud los datos no-IP y un identificador del dispositivo inalámbrico (18) al que se han de entregar los datos no-IP; y un módulo de recepción de respuestas operable para recibir una primera respuesta de presentación de NIDD de la entidad de gestión de movilidad que indica que los datos no-IP no han sido entregados al dispositivo inalámbrico.
Los expertos en la técnica apreciarán el alcance de la presente divulgación y se darán cuenta de aspectos adicionales de la misma después de leer la siguiente descripción detallada de las realizaciones en asociación con las figuras de los dibujos adjuntas.
Breve descripción de los dibujos
Las figuras de dibujos adjuntas incorporadas y que forman parte de esta memoria descriptiva ilustran varios aspectos de la divulgación y, junto con la descripción, sirven para explicar los principios de la divulgación.
La Figura 1 ilustra un procedimiento de Entrega de Datos de Protocolo No-Internet (No-IP) (NIDD) con terminación móvil tal como se define en la Especificación Técnica (TS) 23.682 V13.5.0 del Proyecto de Asociación de Tercera Generación (3GPP);
la Figura 2 ilustra la Recepción Discontinua (DRX) y, en particular, la DRX extendida (eDRX) según lo dispuesto por las especificaciones 3GPP;
la Figura 3 ilustra el Modo de Ahorro de Energía (PSM) según lo dispuesto por las especificaciones 3GPP;
la Figura 4 ilustra un ejemplo de una red de comunicaciones celular en la que se implementan realizaciones de la presente divulgación;
la Figura 5 ilustra un procedimiento NIDD con terminación móvil que maneja eficientemente dispositivos de ahorro de energía de acuerdo con algunas realizaciones de la presente divulgación;
las Figuras 6 y 7 son diagramas de bloques de realizaciones ejemplares de un nodo de red;
las Figuras 8 y 9 son diagramas de bloques de realizaciones ejemplares de un dispositivo inalámbrico.
Descripción detallada
Las realizaciones expuestas más abajo representan información que permite a los expertos en la técnica poner en práctica las realizaciones e ilustrar el mejor modo de poner en práctica las realizaciones. Al leer la siguiente descripción a la luz de las figuras de dibujos adjuntas, los expertos en la técnica comprenderán los conceptos de la divulgación y reconocerán aplicaciones de estos conceptos que no se abordan particularmente en la presente memoria. Debe entenderse que estos conceptos y aplicaciones entran dentro del alcance de la divulgación.
Nodo de radio: Tal como se utiliza en la presente memoria, un "nodo de radio" es un nodo de acceso por radio o un dispositivo inalámbrico.
Nodo de acceso por radio: Tal como se utiliza en la presente memoria, un "nodo de acceso por radio" es cualquier nodo en una red de acceso por radio de una red de comunicaciones celular que opera para transmitir y/o recibir señales de forma inalámbrica. Algunos ejemplos de un nodo de acceso por radio incluyen, entre otros, una estación base (por ejemplo, un Nodo B mejorado o evolucionado (eNB) en una red de Evolución a Largo Plazo (LTE, por sus siglas en inglés) del Proyecto de Asociación de Tercera Generación (3GPP)), una estación base de alta potencia o macro, una estación base de baja potencia (por ejemplo, una estación base micro, una estación base pico, un eNB doméstico o similares) y un nodo de retransmisión.
Dispositivo inalámbrico: Tal como se utiliza en la presente memoria, un "dispositivo inalámbrico" es cualquier tipo de dispositivo que tiene acceso a (es decir, que recibe servicio de) una red de comunicaciones celular mediante la transmisión y/o recepción inalámbrica de señales a uno o más nodos de acceso por radio. Algunos ejemplos de un dispositivo inalámbrico incluyen, entre otros, un dispositivo de Equipo de Usuario (UE) en una red 3GPP LTE y un dispositivo de Comunicación de Tipo Máquina (MTC).
Nodo de red: Tal como se utiliza en la presente memoria, un "nodo de red" es cualquier nodo que forme parte de la red de acceso por radio o de la red central de una red/sistema de comunicaciones celular.
Datos de Protocolo No-Internet (No-IP): Tal como se utilizan en la presente memoria, "datos no-IP" son datos que no están estructurados, por ejemplo, desde el punto de vista del Sistema de Paquetes Evolucionado (EPS) en una red 3GPP. Por ejemplo, la expresión "datos no-IP" se usa comúnmente en las especificaciones 3GPP, como la 3GPP TS 23.682 V13.5.0 arriba mencionada.
Téngase en cuenta que la descripción proporcionada en la presente memoria se centra en un sistema de comunicaciones celular 3GPP y, como tal, a menudo se usa terminología 3GPP LTE o terminología similar a la terminología 3GPP LTE. Sin embargo, los conceptos descritos en la presente memoria no se limitan a un sistema LTE ni a un sistema 3GPP.
Téngase en cuenta que en la presente descripción se puede hacer referencia al término "célula"; sin embargo, particularmente con respecto a los conceptos de quinta generación (5G), se pueden usar haces en lugar de células y, como tales, es importante tener en cuenta que los conceptos descritos en este documento son igualmente aplicables tanto a las células como a los haces.
Con la introducción de las optimizaciones EPS de Internet de las Cosas Celular (CIoT) del plano de control en 3GPP Versión 13, existe el problema de cómo se manejarán los datos de usuario de enlace descendente en caso de que el dispositivo receptor use una función de ahorro de energía como el Modo de Ahorro de Energía (PSM) o Recepción Discontinua Extendida (eDRX). En particular, el procedimiento actual de Entrega de Datos No-IP (NIDD) con terminación móvil especificado en la Especificación Técnica (TS) 23.682 V13.5.0 de 3GPP no presenta una forma eficiente de manejar dispositivos de ahorro de energía (es decir, dispositivos que funcionan en PSM y eDRX). Se requiere mucha señalización utilizando los eventos de monitoreo y los datos no-IP se almacenarán temporalmente en la Función de Exposición de Capacidad de Servicio (SCEF) de red doméstica. Además, para la Entidad de Gestión de Movilidad (MME), el manejo propuesto de datos de enlace descendente que se originan en SCEF difiere del manejo de datos de enlace descendente que se originan en la Pasarela de Servicio (S-GW)/Pasarela de Red de Datos por Paquetes (PDN) (P-GW). Esto se suma a la complejidad de la implementación de MME.
La presente divulgación utiliza algunos principios de un manejo de memoria temporal entre la MME y la S-GW (véase 3GPP TS 23.401 V13.6.0, cláusula 5.3.4.3, "Solicitud de Servicio Activada por Red", por ejemplo etapa 2). La presente divulgación utiliza una versión modificada de la del almacenamiento temporal SCEHInterfuncionamiento (IWK) SCEF que se maneja desde la MME.
La Figura 4 ilustra un ejemplo de una red 10 de comunicaciones celular en la que se pueden implementar realizaciones de la presente divulgación. En este ejemplo, la red 10 de comunicaciones celular es una red 3GPP LTE; sin embargo, la presente divulgación no se limita a ello. Como se ilustra, la red 10 de comunicaciones celular incluye una Red de Acceso por Radio (RAN, por sus siglas en inglés), que en este ejemplo es una RAN Terrestre Universal Mejorada o Evolucionada (E-UTRAN, por sus siglas en inglés) 12. La E-UTRAN 12 incluye varias estaciones base, que en la terminología 3GPP se designan como eNB 14, que dan servicio a las células 16 correspondientes. Los eNB 14 proporcionan acceso de radio a dispositivos inalámbricos, que en la terminología 3GPP se designan como UE 18, ubicados en las células 16 respectivas. Los eNB 14 se comunican a través de una interfaz de estación base a estación base, que en 3GPP LTE se designa como interfaz X2. Los eNB 14 también están conectados a una red central, que en 3GPP LTE se designa como Núcleo de Paquetes Evolucionado (EPC) 20, a través de interfaces S1.
El EPC 20 incluye varios nodos de red central, incluyendo, por ejemplo, una o más MME 22, una o más S-GW 24, una o más P-GW 26, uno o más Servidores de Abonado Doméstico (HSS, por sus siglas en inglés) 28, una o más SCEF 30, una o más IWK-SCEF 32 y uno o más Servidores de Capacidad de Servicio (SCS)/Servidores de Aplicaciones (AS) 34.
En algunas realizaciones, al menos algunos de los UE 18 tienen capacidades de función de ahorro de energía (por ejemplo, capacidad eDRX y/o capacidad PSM). Además, en algunas realizaciones particulares, los UE 18 son dispositivos MTC tales como dispositivos que operan en CIoT.
Como se ha discutido más arriba, las especificaciones 3GPP soportan ahora NIDD como parte de las optimizaciones EPS para el CloT. En particular, 3GPP TS 23.682 V13.5.0 define un procedimiento NIDD con terminación móvil en el que se entregan datos no-IP desde el SCS/AP 34 a un UE 18 en particular. Sin embargo, si el UE 18 tiene capacidades eDRX y/o PSM, el UE 18 puede no estar accesible cuando la MME 22 desea enviar los datos no-IP al UE 18 en la etapa 3 del procedimiento (véase la Figura 1). Como tal, existe la necesidad de un procedimiento NIDD con terminación móvil que maneje eficientemente la entrega de datos no-IP a los UE 18 que tengan capacidades de ahorro de energía.
A este respecto, la Figura 5 ilustra un procedimiento NIDD con terminación móvil según algunas realizaciones de la presente divulgación. Más específicamente, la Figura 5 ilustra el procedimiento cuando el SCS/AS 34 envía datos no-IP a un usuario dado, o UE 18, identificado a través de un identificador externo o Número de Directorio de Abonado Internacional (ISDN) de estación móvil (MSISDN). Este procedimiento asume que se han completado los procedimientos en 3GPP TS 23.682 V13.5.0, cláusula 5.13.1.
NOTA 1: Las interacciones con el SCS/AS 34 (por ejemplo, las etapas 1,5 y 10 de la Figura 5) están fuera del alcance de 3GPP y se muestran solo con fines informativos.
Etapa 101: Si el SCS/AS 34 ya ha activado el servicio NIDD para un UE 18 determinado y tiene datos no-IP de enlace descendente para enviar al UE 18, el SCS/AS 34 envía un mensaje de Solicitud de Presentación de NIDD (identificador externo o MSISDN, Identificador (ID) de referencia SCS/AS, datos no-IP) a la SCEF 30.
Etapa 102: Si se encuentra un contexto de soporte de SCEF EPS válido correspondiente al identificador externo o MSISDN incluido en la etapa 101 de la Figura 5, la SCEF 30 verifica si el SCS/AS 34 está autorizado para enviar solicitudes NIDD y si el SCS 34 no ha excedido su cuota (por ejemplo, 200 bytes en 24 horas) o tasa (por ejemplo, 10 bytes/hora) de presentación de datos. Si esta verificación falla, la SCEF 30 envía una respuesta NIDD con un valor de causa que indica el motivo de la condición de fallo y el flujo se detiene en esta etapa. De lo contrario, el flujo continúa con la etapa 103.
Si no se encuentra ningún contexto de soporte de SCEF EPS válido, la SCEF 30, dependiendo de la configuración, puede:
• enviar una respuesta NIDD con el valor de causa de error apropiado. El flujo se detiene en esta etapa; o
• realizar la activación del dispositivo hacia el activador UE 18 (utilizando un activador del Servicio de Mensajes Cortos (SMS) T4, véase 3GPP TS 23.682, cláusula 5.2.2) para establecer una conexión PDN no-IP hacia la SCEF 30. En este caso se ejecuta la etapa 106 con un valor de causa apropiado; o
• aceptar la solicitud de presentación de NIDD y ejecutar la etapa 106 con un valor de causa apropiado, y esperar a que el UE 18 realice un procedimiento (véase 3GPP TS 23.401 V13.6.0) que provoque el establecimiento de una conexión PDN a la SCEF 30 (véase 3GPP TS 23.682, cláusula 5.13.1.2).
NOTA 2: La duración en la que la SCEF 30 puede esperar el establecimiento de una conexión PDN a la SCEF 30 para el UE 18 dado depende de la implementación.
Etapa 103: Si se encuentra un contexto de soporte SCEF EPS válido correspondiente a la ID externa o MSISDN incluido en la etapa 101, la SCEF 30 envía un mensaje de Solicitud de Presentación de NIDD (ID de usuario, ID de soporte EPS, ID de SCEF, datos no-IP) hacia la MME 22. La SCEF 30 (o IWK-SCEF 32 si está en la ruta) almacena temporalmente los datos no-IP recibidos. La SCEF 30/IWK-SCEF 32 envía un mensaje de Solicitud de Presentación de NIDD con una copia de los datos no-IP a la MME 22.
Si la IWK-SCEF 32 recibe un mensaje de Solicitud de Prestación de NIDD desde la SCEF 30, almacena temporalmente los datos no-IP y retransmite el mensaje a la MME 22.
Etapa 104: Si la MME 22 puede entregar inmediatamente los datos no-IP al UE 18, el procedimiento continúa en la etapa 108. Si el UE 18 está en un estado de ahorro de energía y la MME 22 no puede entregar inmediatamente los datos al UE 18, la MME 22 envía un mensaje de Respuesta de Presentación de NIDD (tiempo de duración del almacenamiento temporal de enlace descendente) hacia la SCEF 30/IWK-SCEF 32 para indicar que los datos no han sido entregados al UE 18. La indicación puede ser, por ejemplo, un "tiempo de duración de almacenamiento temporal de enlace descendente" tal como se ha ejemplificado, pero puede ser cualquier información adecuada capaz de indicar que los datos no han sido entregados al UE 18. La MME 22 almacena un nuevo valor para el tiempo de vencimiento del almacenamiento temporal SCEF de enlace descendente en el contexto MM para el UE 18 en función del tiempo de duración del almacenamiento temporal de enlace descendente. El contexto MM se describe en 3GPP TS 23.401, Sección 5.7.2, y existe una fila para el tiempo de almacenamiento temporal correspondiente a través de la SGW "Tiempo de Caducidad de Almacenamiento Temporal de Datos DL". Téngase en cuenta que el tiempo de almacenamiento temporal puede decidirse mediante políticas locales en la MME 22, en función del tiempo de suspensión del UE 18, por suscripción u otra información como la carga. La MME 22 proporciona el tiempo de almacenamiento temporal a la Sc Ef 30/IWK-SCF 32 informando así a la SCEF 30/IWK-s Ce F 32 de la duración del tiempo para almacenar temporalmente los datos no-IP.
La SCEF 30/IWK-SCEF 32 que recibe un tiempo de duración de almacenamiento temporal de enlace descendente en un mensaje de Respuesta de Presentación de NIDD puede almacenar un nuevo valor para el tiempo de vencimiento de la memoria temporal de datos de enlace descendente en función del tiempo de duración de almacenamiento temporal de enlace descendente y no envía ninguna Solicitud de Presentación de NIDD adicional si las Solicitudes de Presentación de NIDD subsiguientes se reciben en la SCEF 30/IWK-SCEF 32 antes de que el tiempo de caducidad del almacenamiento temporal de datos de enlace descendente haya expirado para el UE 18.
Si la IWK-SCEF 32 ha recibido la Respuesta de Presentación de NIDD desde la MME 22, puede enviar un mensaje de Respuesta de Presentación de NIDD (tiempo de duración del almacenamiento temporal de enlace descendente) a la SCEF 30 indicando que los datos todavía no han sido entregados al UE 18 y que los datos se han almacenado temporalmente y que se intentará una nueva entrega cuando el UE 18 esté accesible, es decir, dentro del 'tiempo de duración del almacenamiento temporal de enlace descendente'.
Etapa 105: La SCEF 30 puede enviar una Respuesta de Presentación de NIDD al SCS/AS 34 informando de la entrega retrasada y el último momento para la entrega esperada.
Etapa 106: Cuando la MME 22 detecta que el UE 18 se ha vuelto accesible y se pueden entregar datos al UE 18, la MME 22 envía una Indicación de Presentación de NIDD hacia la SCEF 30/IWK-SCEF 32 indicando que el UE 18 está accesible.
Etapa 107: La SCEF 30/IWK-SCEF 32 envía los datos almacenados temporalmente en un mensaje de Solicitud de Presentación de NIDD a la MME 22. Esto se hace en respuesta a la recepción de la Indicación de Presentación de NIDD enviada por la MME 22 en la etapa 106.
Etapa 108: La MME 22 entrega los datos no-IP al UE 18, preferiblemente utilizando la transferencia de datos a través del procedimiento MME tal como se describe en 3GPP TS 23.401 V13.6.0, cláusula 5.3.4B.3. Dependiendo de la configuración del operador, la SCEF 30/IWK-SCEF 32 puede generar la información de contabilidad necesaria para el cobro.
NOTA 3: El resultado con éxito no implica que los datos se hayan recibido con éxito en el UE 18, sino solo que el UE 18 ha respondido a la paginación y está accesible.
Etapa 109: La MME 22 confirma el resultado hacia la SCEF 30. La IWK-SCEF 32 puede realizar procedimientos de cobro para la entrega de NIDD. La memoria temporal en la IWK-SCEF 32/SCEF 30 se vacía cuando se han entregado datos o cuando no se indica más almacenamiento temporal mediante un nuevo tiempo de duración de almacenamiento temporal de enlace descendente.
Etapa 1010: La SCEF 30 confirma la transferencia hacia el SCS/AS 34.
NOTA 4: Desde el punto de vista de la MME 22, el nodo par en la interfaz T6a maneja el almacenamiento temporal. Es decir, la SCEF 30 en el caso de no itinerancia y la IWK-SCEF 32 en el caso de itinerancia. Cuando una SCEF 30 usa la interfaz T7, es la IWK-SCEF 32 la que maneja el almacenamiento temporal.
NOTA 5: Las etapas 104-108 pueden repetirse si falla un intento de entrega (etapa 108) por algún motivo.
La Figura 6 es un diagrama de bloques esquemático de un nodo 36 de red según algunas realizaciones de la presente divulgación. Aquí, el nodo 36 de red puede ser un nodo de red central como, por ejemplo, la MME 22, la SCEF 30, la IWK-SCEF 32 o el SCS/AS 34. Como se ilustra, el nodo 36 de red incluye uno o más procesadores 38 (por ejemplo, Unidades de Procesamiento Central (CPU, por sus siglas en inglés), Circuitos Integrados de Aplicación Específica
(ASIC, por sus siglas en inglés), Agrupaciones de Puertas Programables In Situ (FPGA, por sus siglas en inglés) y/o similares), la memoria 40 y una interfaz 42 de red. En algunas realizaciones, la funcionalidad del nodo 36 de red (por ejemplo, la funcionalidad de la MME 22, la funcionalidad de la SCEF 30, la funcionalidad de la IWK-SCEF 32, o la funcionalidad de la SCS/AS 34) arriba descrita puede implementarse total o parcialmente en software que, por ejemplo, está almacenado en la memoria 40 y es ejecutado por el o los procesadores 38.
En algunas realizaciones está previsto un programa informático que incluye instrucciones que, cuando son ejecutadas por al menos un procesador, hacen que el al menos un procesador lleve a cabo la funcionalidad de un nodo de red de acuerdo con cualquiera de las realizaciones descritas en la presente memoria. En algunas realizaciones está previsto un soporte que contiene el producto de programa informático arriba mencionado. El soporte es uno de una señal electrónica, una señal óptica, una señal de radio o un medio de almacenamiento legible por ordenador (por ejemplo, un medio no transitorio legible por ordenador como una memoria).
La Figura 7 es un diagrama de bloques esquemático del nodo 36 de red según algunas otras realizaciones de la presente divulgación. El nodo 36 de red incluye uno o más módulos 44, estando cada uno de ellos implementado en software. El o los módulos 44 proporcionan la funcionalidad del nodo 36 de red descrita en la presente memoria. Como ejemplo, si el nodo 36 de red es la MME 22, el o los módulos 44 pueden incluir un módulo de recepción operable para recibir una solicitud de presentación de NIDD, un módulo de respuesta operable para enviar una respuesta de presentación de NIDD, un módulo de indicación operable para enviar una indicación de presentación de NIDD y un módulo de entrega operable para realizar la entrega de NIDD, tal como se ha descrito más arriba. Como otro ejemplo, si el nodo 36 de red es la SCEF 30, el o los módulos 44 pueden incluir un módulo de recepción de solicitudes operable para recibir una solicitud de presentación de NIDD, un módulo de transmisión de solicitudes operable para enviar una solicitud de presentación de NIDD, un módulo de recepción de respuesta operable para recibir una respuesta de presentación de NIDD, un módulo de transmisión de respuesta operable para transmitir una respuesta de presentación de NIDD, y un módulo de recepción de indicación operable para recibir una indicación de presentación de NIDD, tal como se ha descrito más arriba. Como ejemplo final, si el nodo 36 de red es el SCS/AS 34, el o los módulos 44 pueden incluir un módulo de transmisión de solicitudes operable para enviar una solicitud de presentación de NIDD y un módulo de recepción de respuesta operable para recibir una respuesta de presentación de NIDD, tal como se ha descrito más arriba.
La Figura 8 es un diagrama de bloques esquemático del UE 18 (o más generalmente un dispositivo inalámbrico) según algunas realizaciones de la presente divulgación. Como se ilustra, el UE 18 incluye uno o más procesadores 46 (por ejemplo, CPU, ASIC, FPGA y/o similares), la memoria 48 y uno o más transceptores 50, incluyendo cada uno de ellos uno o más transmisores 52 y uno o más receptores 54 acoplados a una o más antenas 56. En algunas realizaciones, la funcionalidad del UE 18 arriba descrita puede implementarse total o parcialmente en software que, por ejemplo, está almacenado en la memoria 48 y es ejecutado por el o los procesadores 46.
En algunas realizaciones está previsto un programa informático que incluye instrucciones que, cuando son ejecutadas por al menos un procesador, hacen que el al menos un procesador lleve a cabo la funcionalidad del UE 18 según cualquiera de las realizaciones descritas en la presente memoria. En algunas realizaciones está previsto un soporte que contiene el producto de programa informático arriba mencionado. El soporte es uno de una señal electrónica, una señal óptica, una señal de radio o un medio de almacenamiento legible por ordenador (por ejemplo, un medio no transitorio legible por ordenador como la memoria).
La Figura 9 es un diagrama de bloques esquemático del UE 18 (o más generalmente de un dispositivo inalámbrico) según algunas otras realizaciones de la presente divulgación. El UE 18 incluye uno o más módulos 58, cada uno de ellos implementado en software.
El o los módulos 58 proporcionan la funcionalidad del dispositivo inalámbrico 18 (por ejemplo UE) descrito en la presente memoria.
Sin estar limitado por ninguna ventaja particular, algunos ejemplos de ventajas proporcionadas por las realizaciones de la presente divulgación son los siguientes. La presente divulgación soporta comunicación de alta latencia (es decir, puede manejar/soportar PSM y eDRX) para NIDD a través de SCEF 30. La presente divulgación proporciona una manera de dar un acuse de recibo rápido al SCS/AS 34. La retroalimentación también puede incluir un tiempo durante el cual se espera (como máximo) antes de que se pueda acceder a un dispositivo y se pueda entregar el mensaje al dispositivo. La presente divulgación describe cómo se pueden entregar datos con terminación móvil (es decir, enlace descendente) sin pérdidas para dispositivos móviles (es decir, dispositivos que cruzan un área de servicio MME mientras están en suspensión).
Algunas realizaciones/características no limitativas que se describen en la presente memoria son:
• Indicación de Presentación de NIDD (Figura 5, etapa 106) (mensaje nuevo) para activar la SCEF 30/IWK-SCEF 32 para enviar sus datos almacenados temporalmente en una Solicitud de Presentación de NIDD.
• Almacenamiento temporal en SCEF 30/IWK-SCEF 32 (nuevo concepto que incluye señalización (Figura 5, etapas 4, 6 y 7)) para administrar los datos almacenados temporalmente.
• "Tiempo de duración del almacenamiento temporal de enlace descendente" en un mensaje de respuesta de presentación de NIDD (nuevo parámetro en la respuesta de presentación de NIDD).
• El temporizador "tiempo de caducidad de almacenamiento temporal de datos de enlace descendente" utilizado en la SCEF 30/IWK-SCEF 32 para controlar el tiempo de almacenamiento temporal.
• El temporizador "tiempo de caducidad de almacenamiento temporal SCEF de enlace descendente" utilizado en la MME 22 para controlar el manejo del almacenamiento temporal (en el contexto de MM para el UE 18).
• La SCEF 30 incluye un "último momento para la entrega esperada" en el mensaje de respuesta de NIDD enviado al SCS/AS 34 cuando informa de la entrega retrasada.
• Vaciado de la memoria temporal en la IWK-SCEF 32/SCEF 30 en la Respuesta de Presentación de NIDD (Figura 5, etapa 109) cuando se han entregado los datos o cuando no se producen más intentos de entrega (es decir, no se indica más almacenamiento temporal mediante un nuevo tiempo de duración almacenamiento temporal de enlace descendente, es decir, el ciclo de las etapas 4-8 puede repetirse si falla un intento de entrega).
Los siguientes acrónimos se utilizan a lo largo de esta divulgación.
3GPP Proyecto de Asociación de Tercera Generación
5G Quinta Generación
AS Servidor de Aplicaciones
ASIC Circuito Integrado de Aplicación Especifica
CIoT Internet de las Cosas Celular
CPU Unidades de Procesamiento Central
DRX Recepción Discontinua
eDRX Recepción Discontinua Extendida
eNB Nodo B Mejorado o Evolucionado
EPC Núcleo de Paquetes Evolucionado
EPS Sistema de Paquetes Evolucionado
E-UTRAN Red de Acceso por Radio Terrestre Universal Mejorada o Evolucionada
FPGA Agrupaciones de Puertas Programables In Situ
HSS Servidor de Abonado Doméstico
ID Identificador
IP Protocolo de Internet
ISDN Red Digital de Servicios Internacionales
IWK-SCEF Función de Exposición de Capacidad de Servicio de Interfuncionamiento
LTE Evolución a Largo Plazo
MME Entidad de Gestión de Movilidad
MO Origen Móvil
MSISDN Número de Directorio de Abonado Internacional de Estación Móvil
MTC Comunicación de Tipo Máquina
NAS Estrato de No Acceso
NIDD Entrega de Datos de Protocolo No-Internet
PDCCH Canal de Control de Enlace Descendente Físico
NPD Red de Datos por Paquetes
P-GW Pasarela de Red de Datos por Paquetes
PO Ocasión de Paginación
pRAU Actualización Periódica del Área de Enrutamiento
PSM Modo de Ahorro de Energía
pTAU Actualización Periódica del Área de Seguimiento
RAN Red de Acceso por Radio
SCEF Función de Exposición de Capacidad de Servicio
SCS Servidor de Capacidad de Servicio
S-GW Pasarela de servicio
SMS Servicio de Mensajes Cortos
TS Especificación Técnica
UE Equipo de Usuario
Los expertos en la técnica reconocerán mejoras y modificaciones a las realizaciones de la presente descripción. Todas estas mejoras y modificaciones se consideran dentro del alcance de los conceptos descritos en la presente memoria.
Claims (7)
1. Un método, en una Entidad de Gestión de Movilidad, MME, (22, 36), para la entrega de datos de Protocolo no-Internet, no-IP, que comprende:
recibir (103) una solicitud de presentación de Entrega de Datos de Protocolo No-Internet, NIDD, que comprende datos no-IP y un identificador de un dispositivo inalámbrico (18) al que se han de entregar los datos no-IP;
al determinar que el dispositivo inalámbrico (18) no está accesible, enviar (104) una respuesta de presentación de NIDD que indica que los datos no-IP no han sido entregados al dispositivo inalámbrico (18); y
al determinar que el dispositivo inalámbrico (18) está accesible, enviar (106) una indicación de presentación de NIDD hacia una Función de Exposición de Capacidad de Servicio, SCEF, (30) o una SCEF de Interfuncionamiento, IWK-SCEF, (32) que indica que el dispositivo inalámbrico (18) está accesible.
2. El método de la reivindicación 1, que además comprende: después de enviar (106) la indicación de presentación de NIDD que indica que el dispositivo inalámbrico (18) está accesible,
recibir (107) una segunda solicitud de presentación de NIDD que comprende los datos no-IP que han de ser entregados al dispositivo inalámbrico (18); y
entregar (108) los datos no-IP al dispositivo inalámbrico (18).
3. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, en el que enviar (104) la respuesta de presentación de NIDD comprende enviar la respuesta de manera que la respuesta comprenda un tiempo de duración de almacenamiento temporal de enlace descendente.
4. El método de la reivindicación 3, que además comprende almacenar un nuevo valor para un tiempo de caducidad almacenamiento temporal de enlace descendente en un contexto MM para el dispositivo inalámbrico (18) basado en el tiempo de duración de almacenamiento temporal de enlace descendente.
5. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la MME (22, 36) comprende:
recibir (103) la solicitud de presentación de NIDD comprende recibir (103) la solicitud de una Función de Exposición de Capacidad de Servicio, SCEF, (30) o una SCEF de Interfuncionamiento, IWK-SCEF, (32); y enviar (104) la respuesta de presentación de NIDD comprende enviar la respuesta a la SCEF (30) o a la IWK-SCEF (32).
6. Una Entidad de Gestión de Movilidad, MME, (22, 36) para una red (10) de comunicaciones celular, proporcionando la MME (22, 36) la entrega de datos de Protocolo No-Internet, no-IP, y estando adaptada la misma operativamente para:
recibir una Entrega de Datos de Protocolo No-Internet, NIDD, presentar una solicitud que comprende datos no-IP y un identificador de un dispositivo inalámbrico (18) al que se han de entregar los datos no-IP; al determinar que el dispositivo inalámbrico (18) no está accesible, enviar una respuesta de presentación de NIDD que indica que los datos no-IP no han sido entregados al dispositivo inalámbrico (18); y
al determinar que el dispositivo inalámbrico (18) está accesible, enviar (106) una indicación de presentación de NIDD hacia una Función de Exposición de Capacidad de Servicio, SCEF, (30) o una SCEF de Interfuncionamiento, IWK-SCEF, (32) indicando que el dispositivo inalámbrico (18) está accesible.
7. La Entidad de Gestión de Movilidad, MME, (22, 36) de la reivindicación 6, en la que el nodo (22, 36) de red está además adaptado para realizar el método de cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5.
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