移动无线电通信设备、网络设备、网络系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及被布置为利用节电模式的移动无线电通信设备和被布置为关于节电模式与移动无线电通信设备通信的移动无线电通信网络设备，以及相关网络系统和操作方法。
【背景技术】
[0002]功耗是使用电池电源的移动终端也是使用外部电源的移动终端的重要特征。其重要性随着设备总体数量的持续增长而增加，例如，机器型通信(MTC)设备的扩散以及在甚至更多需求情形和环境下的设备的部署。例如，对于机器到机器(M2M)使用情况，诸如在电池电源上运行的远程传感器，存在对于用于大设备总体数量的电池的现场交换(或重新充电)的显著的成本暗示，且如果不能预见到对电池的重新充电或替换，电池寿命可能甚至决定了设备的寿命。
[0003]移动通信的第三代伙伴计划(3GPP)内的讨论已经导致关于这样的问题的许多研究和工作项目3GPP服务和系统方面(SA2)(架构)组已经讨论了MTC工作项目内的UE功耗优化以便节能以及电池功耗优化(UEPC0P)。主要目标研究被标识为:
[0004]按照在技术规范TS22.368的条款7.1.1中条款所定义的服务要求的更低UE功耗。
[0005]特别是，3GPP SA2已经在技术报告TR 23.887中识别了对于UE功耗优化的若干建议。
[0006]TR 23.887在第7.1.3.3节中概括的一种建议涉及利用要由移动终端部署的节电模式/状态(PSM)以便降低其功耗。所描述的该模式类似于关闭模式，但是移动终端保持与网络的登录且因此不需要重新附连或重新建立分组数据网络(PDN)连接。PSM中的移动终端对于移动终接(MT)服务不是立即可达的。但是，PSM中的这样的终端可以制成对于MT服务可用，但只用于诸如数据传输或信令的移动发起(MO)事件之后的活动时间的时期，例如周期追踪区域更新/路由区域更新(TAU/RAU)流程之后。
[0007]当移动终端使用PSM时，在附连和TAU流程期间，对活动时间值进行请求，以及对于周期TAU/RAU计时器值的请求。移动终端和诸如移动管理实体/服务GPRS支持节点MME/SGSN的网络设备以由网络在移动终端从连接模式转变为空闲模式时分配的活动时间值开始活动计时器。当活动计时器期满时，移动终端停止其接入层功能并且进入PSM。在PSM，由于停止了接入层功能，移动终端停止所有空闲模式流程，但是继续运行周期TAU/RAU计时器。移动终端将被布置为在周期TAU/RAU计时器期满之前恢复接入层功能和空闲模式流程，以便适用地执行周期TAU/RAU流程。进一步，移动终端可以在PSM期间例如用于MO通信的器件的任何时间恢复空闲模式流程和接入层功能。
[0008]当活动计时器值期满时，MME/SGSN可以确定移动终端已经进入PSM且因此不可用于寻呼。
[0009]在PSM中，移动终端处于空闲模式且MME/SGSN将移动终端视为好像登录，但不可达。移动终端的接入层功能被认为在PSM期间停止。
[0010]在TR23.887的第7.1.3.4节中讨论替换节电场景，且基于附连/分离流程。
[0011]这个提议基于移动终端附连网络以通信且在通信会话之后的时期期间移动终端从网络分离且关闭其3GPP调制解调器(MT)以节省移动终端电力的功能。但是，移动终端将周期性执行附连和分离流程。
[0012]讨论了两个特定示例，第一个包括网络辅助节电(NAPS)且在TR23.887的第7.1.3.4.3.2节处概括。
[0013]为了总结，许多移动终端(例如，MTC设备，用于自动售货机、电表、天气传感器等等)展示期待的/规划的通信模式，其中，设备和应用服务器仅以规则间隔通信(例如一天一次或一周一次等等)。因此如果移动终端在这些场合之间分离，且除了网络资源使用的减少之外，存在节能的可能性。作为服务，运营商可以向机器到机器(M2M)服务提供商提供简化这样的规则通信的可能性。基于关于通信需要怎样频繁的发生的协议，运营商可以预先配置网络中的信息，以及可选地移动终端中的信息，用于辅助移动终端的规则附连/分离。NAPS提议提供了一种机制来增强现有网络发起的分离流程用于这样的场景。而且，该功能允许移动终端提议用于剩余附连(被识别为用户设备(UE)节电活动计时器)的时间且这允许网络向移动终端提供新计时器(UE节电唤醒计时器)。当计时器期满时，移动终端随后可以重新附连网络。随着通过网络控制来执行移动终端分离和重新附连，移动终端有可能看到获取电池节电和网络信令优化，同时保持当移动终端应该看到执行重新附连时的网络控制。
[0014]第二个示例，参考TR 23.887的第7.1.3.4.3.3节作为隐含分离，基于在网络和移动终端中从附连状态到分离状态的协调(即同步)转变但没有明确信令。隐含分离在通信完成之后迅速执行以便避免通常出现的长空闲状态时期，例如在UE的周期TAU/RAU时期，在网络的可达计时器+分离计时器，其可以是小时的数量级。
[0015]通常，为了确保协调隐含转变到分离状态，需要网络中和移动终端中的两个主要参数的配置，当该隐含分离计时器开始时，首先识别特定“隐含分离时间”其次是“事件/点”。术语“隐含分离时间”指的是从特定事件(开始点)直到移动终端和网络隐含转换到分离状态的持续时间。
[0016]对于与网络的隐含分离协调，以及当移动终端被配置用于隐含分离时，移动终端需要向网络指示其隐含分离性能配置(例如在NAS信令中)；或者MME可以从其订制信息(例如由M2M服务性能层从服务性能服务器(SCS)供应)得到移动终端的遗憾分离性能配置。
[0017]在这样的配置中，隐含分离时间在网络和移动终端之间交换，采用“授权时间按净额”或“通信窗”(如果时间控制的通信)，或者采用周期TAU计时器的值。
[0018]在后者的情况中，网络通过考虑订制信息或配置来分配周期TAU计时器。
[0019]因此，移动终端节点和优化的各种解决方案在TR23.887中被提议且每个解决方案具有其具体的特性并适合具体操作场景。
[0020]例如，第7.1.3.3节的节电模式/状态许可长电池寿命用于具有不频繁通信需要的静止和运动UE。尽管UE保持附连，在活动计时器期满之后直到下一周期TA/RA更新，UE是不可达的。但是，UE可以仍旧经由SMS消息达到，其可以在UE唤醒时传达，因为其在联系网络之后的活动时间内保持活动。
[0021]但是，即使当不存在上行链路或下行链路数据要交换时，由于网络与周期更新的轮询，节电模式/状态可以添加信令负担。这使得节电状态/模式不适于移动终端需要非常少发射的场景，诸如一天一次或者甚至更不频繁(即，电表、一些电子健康设备等等)。
[0022]第7.1.3.4节的附连/分离解决方案涉及移动终端的分离且因此不产生信令负担到系统(例如RAU/TAU)上。而且，SGSN/MME不需要保持移动终端的环境且这可以用作空出来许多网络侧资源。而且，通过隐含分离方法，可以获取信令的进一步节省，因为不需要明确的分离信令。移动终端和网络随后可以执行协调隐含分离。
[0023]很明显，附连/分离方法将适合MTC场景，其中移动终端非常不频繁地通信且其对寻呼耐受(诸如电表等等)。确实，这在技术规范TS 22.368中第7.1.1节中识别，其中，注意至Γ当不通信时，MTC设备可以保持附连到网络或可以不保持附连到网络，取决于运营商策略和MTC应用要求。”
[0024]引用列表
[0025]非专利文献
[0026]NPL 1:第三代伙伴计划技术规范TS 22.368
[0027]NPL 2:第三代伙伴计划服务和系统方面技术报告TR 23.887
【发明内容】
[0028]技术问题
[0029]节电流程因此提供各种优点，且展示各种特性，但其自己导致潜在问题和操作限制。本发明寻求提供相对于已知设备、系统和方法具有优势的移动和网络终端设备及相关网络系统和操作方法。
[0030]问题的解决方案
[0031]根据本发明的一个方面，提供一种移动无线电通信设备，用于在移动无线电通信网络内操作且被布置为利用多个可能的节电模式之一，并且被布置为发送非接入层或接入层信令到网络，包括对所述多个可能节电模式中至少一个的指示且响应于该指示而使网络被布置为返回对要由移动无线电通信设备利用的节电模式的确认，所述移动无线电通信设备进一步被布置为接收所述确认且开始被确认节电模式的操作。
[0032]已知移动终端节电解决方案，诸如上面概括的那些，都是有益的且它们或多或少适用于具体使用情况。但是，为了允许移动终端采用这样的节电解决方案的完全优点，本发明有利地允许移动终端节电模式控制，有利地基于移动终端偏好和网络考量(即，订制、资源、性能)。
[0033]本发明证明了移动无线电通信设备能够被布置为利用最适合于其自身特性和/或新网络考量的节电模式的优点。
[0034]特别是，本发明被布置为使得所述指示包括对优选节电模式的指示。
[0035]有利地，非接入层信令被利用且包括附连请求