CN109076330B

CN109076330B - 无线通信***中跟踪区域更新的方法及其装置

Info

Publication number: CN109076330B
Application number: CN201780025280.3A
Authority: CN
Inventors: 柳珍淑; 朴相玟; 金来映; 金兑勋
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2016-03-23
Filing date: 2017-03-23
Publication date: 2021-08-13
Anticipated expiration: 2037-03-23
Also published as: US10721612B2; US20190116483A1; KR102168676B1; EP3435696B1; EP3435696A4; WO2017164679A1; US11496880B2; EP3435696A1; US20200322777A1; CN109076330A; KR20180123141A

Abstract

本文公开一种无线通信***中的跟踪区域更新的方法及其装置。具体地，一种在无线通信***中由用户设备(UE)执行跟踪区域更新(TAU)过程的方法包括：向移动性管理实体(MME)发送TAU请求消息的步骤；以及从MME接收TAU接受消息的步骤，其中，如果UE使用信令优化来通过MME上的控制平面进行用户数据的递送，并且UE没有要通过用户平面发送的待定用户数据并且具有要通过MME上的控制平面发送的待定用户数据，则能够在TAU请求消息中设置第一活动标志。

Description

无线通信***中跟踪区域更新的方法及其装置

技术领域

本发明涉及无线通信***，并且更具体地，涉及用于执行或支持跟踪更新过程的方法和用于支持该方法的装置。

背景技术

移动通信***已经发展到提供语音服务，同时保证用户活动。然而，移动通信***的服务覆盖范围甚至扩展到数据服务以及语音服务，而且目前，业务的***式增长导致资源不足和用户对高速服务的需求，需要高级移动通信***。

下一代移动通信***的需求可能包括支持巨大的数据业务、每个用户传输速率的显著提高、连接设备数量的显著增加、非常低的端到端的延迟、高能量效率。为此，诸如小型小区增强、双连接、大量多输入多输出(MIMO)、带内全双工、非正交多址(NOMA)、支持超宽带以及设备联网等各种技术已被研究。

发明内容

技术问题

本发明的实施例提供一种在当UE开始跟踪区域更新过程时UE具有要发送的数据的情况下跟踪区域更新以进行有效数据传输的方法。

此外，本发明的实施例提供一种当UE的先前状态挂起时在跟踪区域更新过程之后保持UE与MME之间的信令连接的方法。

本领域技术人员将理解，可以通过本发明实现的目的不限于上文已经特别描述的内容，并且本发明可以实现的上述和其他目的将从以下详细描述中更清楚理解。

技术方案

在本发明中，一种在无线通信***中由用户设备(UE)执行跟踪区域更新(TAU)过程的方法包括：将TAU请求消息发送到移动性管理实体(MME)；以及从MME接收TAU接受消息，其中当UE使用信令优化以使用户数据能够经由MME通过控制平面递送，并且UE不具有要通过用户平面发送的待定(pending)用户数据并且具有要经由MME通过控制平面发送的待定用户数据时，则可以在TAU请求消息中设置第一活动标志。

优选地，第一活动标志可以指示在完成TAU过程之后保持UE与MME之间的非接入层(NAS)信令连接的请求。

优选地，第一活动标志可以包括在附加更新类型信息元素中，用于在TAU请求消息中提供关于TAU过程的请求的类型的附加信息。

优选地，当第一活动标志的值是“0”时，在TAU过程完成之后UE和MME之间的信令非接入层(NAS)连接可以不被保持。

优选地，当第一活动标志的值是“1”时，在TAU过程完成之后在UE和MME之间的非接入层(NAS)信令连接可以被保持。

优选地，该方法还可以包括：当接收到TAU接受消息时，根据TAU请求消息中的第一活动标志是否被设置来确定是否驱动预定定时器。

优选地，当未设置TAU请求消息中的第一活动标志时，定时器启动，并且当定时器期满时，UE可以释放UE与MME之间的非接入层(NAS)信令连接。

优选地，在UE未成功执行TAU过程并且驱动移动性管理(MM)回退定时器的情况下，当UE接收寻呼时可以发送TAU请求。

优选地，当UE具有通过用户平面的待定用户数据时，可以在TAU请求消息中设置第二活动标志。

在本发明的另一方面中，一种在无线通信***中由移动性管理实体(MME)执行跟踪区域更新(TAU)过程的方法包括：从用户设备(UE)接收TAU请求消息；以及从UE发送TAU接受消息，其中，当在TAU请求消息中设置第一活动标志时，在TAU过程完成后，UE与MME之间的非接入层(NAS)信令连接可能不会被释放，并且第一活动标志可以指示在完成TAU过程之后保持UE与MME之间的非接入层(NAS)信令连接的请求。

优选地，当在TAU请求中未设置第一活动标志时，可以释放非接入层(NAS)信令连接。

优选地，当第一活动标志的值为“0”时，在完成TAU过程之后，可以不保持UE与MME之间的非接入层(NAS)信令连接。

优选地，当第一活动标志的值为“1”时，在完成TAU过程之后，可以保持UE与MME之间的非接入层(NAS)信令连接。

有益效果

根据本发明的实施例，使用控制平面蜂窝物联网(CIoT)演进分组***(EPS)优化的UE可以在完成跟踪区域更新之后经由控制平面有效地发送用户数据。

此外，根据本发明的实施例，使用用户平面CIoT EPS优化的UE可以在完成跟踪区域更新之后经由用户平面有效地发送用户数据。

本领域技术人员将理解，可以通过本发明实现的效果不限于上文已经特别描述的内容，并且根据下面的详细描述将更清楚地理解本发明的其他优点。

附图说明

被包括以提供对本发明的进一步理解并且构成本发明的说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且与相应的描述一起用于解释本发明的原理。

图1是示意性例示可以应用本发明的演进分组***(EPS)的图。

图2图示可以应用本发明的演进的通用地面无线电接入网络结构的示例。

图3例示可以应用本发明的无线通信***中的E-UTRAN和EPC的结构。

图4图示可以应用本发明的无线通信***中的UE和E-UTRAN之间的无线电接口协议的结构。

图5是示意性地示出可以应用本发明的无线通信***中的物理信道的结构的图。

图6是用于描述可以应用本发明的无线通信***中的基于竞争的随机接入过程的图。

图7是图示可以应用本发明的无线通信***中的MTC(机器类型通信)架构的图。

图8是图示可以应用本发明的无线通信***中的服务能力开放的架构的图。

图9图示可以应用本发明的无线通信***中的传统RRC连接过程。

图10是图示可以应用本发明的无线通信***中的端到端小数据流的图。

图11是图示可以应用本发明的无线通信***中的用于移动发起数据的CP CIoTEPS优化和UP CIoT EPS优化的图。

图12是图示可以应用本发明的无线通信***中的用于移动终止数据的CP CIoTEPS优化和UP CIoT EPS优化的图。

图13是图示可以应用本发明的无线通信***中的释放辅助指示/信息信息元素的图。

图14图示可以应用本发明的无线通信***中的跟踪区域更新过程。

图15图示可以应用本发明的无线通信***中的跟踪区域更新过程。

图16图示可以应用本发明的无线通信***中的跟踪区域更新过程。

图17图示可以应用本发明的无线通信***中的跟踪区域更新过程。

图18是图示可以应用本发明的无线通信***中的S1释放过程的图。

图19是图示可以应用本发明的无线通信***中的控制平面优化和用户平面优化的图。

图20图示根据本发明的实施例的跟踪区域更新过程。

图21图示根据本发明的实施例的跟踪区域更新过程。

图22是图示根据本发明的实施例的附加更新类型信息元素的图。

图23是图示根据本发明的实施例的EPS更新类型信息元素的图。

图24是图示根据本发明的实施例的用于连接释放的新指示信息元素的图。

图25图示根据本发明的实施例的通信装置的框图。

图26图示根据本发明的实施例的无线通信装置的框图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细描述根据本发明的优选实施例。以下与附图一起提供的详细描述仅旨在解释本发明的说明性实施例，其不应被视为本发明的唯一实施例。以下详细描述包括提供对本发明的完整理解的特定信息。然而，本领域技术人员将能够理解，本发明可以在没有特定信息的情况下被实施。

对于一些情况，为了避免模糊本发明的技术原理，可以省略公众熟知的结构和设备，或者可以以利用结构和设备的基本功能的框图的形式来说明公知的结构和设备。

本文档中的基站被认为是直接与UE执行通信的网络的终端节点。在该文件中，被基站执行的特定操作可以由基站的上层节点根据情况来执行。换句话说，很明显，在由包括基站的多个网络节点组成的网络中，为了与UE通信而执行的各种操作可以由基站或除了基站以外的网络节点执行。术语基站(BS)可以替换为固定站、节点B、演进型节点B(eNB)、基站收发器***(BTS)或接入点(AP)。另外，终端可以是固定的或移动的；术语可以替换为用户设备(UE)、移动站(MS)、用户终端(UT)、移动订户站(MSS)、订户站(SS)、高级移动站(AMS)、无线终端(WT)、机器类型通信(MTC)设备、机器对机器(M2M)设备或设备对设备(D2D)设备。

在下文中，下行链路(DL)指的是从基站到终端的通信，而上行链路(UL)指的是从终端到基站的通信。在下行链路传输中，发射器可以是基站的一部分，接收器可以是终端的一部分。类似地，在上行链路传输中，发射器可以是终端的一部分，并且接收器可以是基站的一部分。

为了帮助理解本发明，引入了以下描述中使用的特定术语，并且可以以不同方式使用特定术语，只要它不脱离本发明的技术范围。

下面描述的技术可以用于基于码分多址(CDMA)、频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、正交频分多址(OFDMA)、单载波频分多址(SC-FDMA)或非正交多址(NOMA)的各种类型的无线接入***。CDMA可以通过诸如通用陆地无线电接入(UTRA)或CDMA2000的无线电技术来实现。TDMA可以通过诸如全球移动通信***(GSM)、通用分组无线电业务(GPRS)或增强型数据速率GSM演进(EDGE)的无线电技术来实现。OFDMA可以通过诸如IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802-20或演进的UTRA(E-UTRA)的无线电技术来实现。UTRA是通用移动电信***(UMTS)的一部分。第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)是使用E-UTRA的演进型UMTS(E-UMTS)的一部分，其采用OFDMA用于下行链路传输并且采用SC-FDMA用于上行链路传输。LTE-A(高级)是3GPP LTE***的演进版本。

本发明的实施例可以由包括IEEE 802、3GPP和3GPP2规范的在至少一个无线接入***中公开的标准文档来支持。换句话说，在本发明的实施例中，为了清楚地描述本发明的技术原理而省略的那些步骤或部分可以由上述文件来支持。此外，本文件中所披露的所有条款均可参考标准文件进行解释。

为了澄清描述，本文件基于3GPP LTE/LTE-A，但是本发明的技术特征不限于当前的描述。

本文中使用的术语定义如下。

-通用移动电信***(UMTS)：由3GPP开发的基于GSM的第三代移动通信技术

-演进分组***(EPS)：包括演进分组核心网(EPC)、基于互联网协议(IP)的分组交换核心网以及诸如LTE和UTRAN的接入网的网络***。EPS是从UMTS演进的网络。

-节点B：UMTS网络的基站。节点B安装在外部并提供宏小区的覆盖。

e节点B：EPS网络的基站。e节点B安装在外部并提供宏小区的覆盖。

-用户设备(UE)：UE可以被称为终端、移动设备(ME)或移动站(MS)。UE可以是便携式设备，诸如笔记本电脑、移动电话、个人数字助理(PDA)、智能电话或多媒体设备；或者诸如个人计算机(PC)或车载设备的固定设备。术语UE可以在与MTC相关的描述中指代MTC终端。

-IP多媒体子***(IMS)：提供基于IP的多媒体服务的子***

-国际移动订户标识(IMSI)：在移动通信网络中分配的全球唯一订户标识符

-机器类型通信(MTC)：由机器执行的通信，而无需人工干预。它可以被称为机器对机器(M2M)通信。

-MTC终端(MTC UE或MTC设备)：配备有通过移动通信网络(例如，经由PLMN与MTC服务器通信)操作的通信功能并且执行MTC功能的终端(例如自动售货机、仪表等)

-MTC服务器：管理MTC终端的网络上的服务器。它可以安装在移动通信网络内部或外部。它可以提供MTC用户可以通过其接入服务器的接口。另外，MTC服务器可以向其他服务器(以服务能力服务器(SCS)的形式)提供与MTC相关的服务，或者MTC服务器本身可以是MTC应用服务器。

-(MTC)应用：服务(应用MTC的服务)(例如，远程测量、交通移动追踪、气象观测传感器等)

-(MTC)应用服务器：执行(MTC)应用的网络上的服务器

-MTC特征：支持MTC应用的网络功能。例如，MTC监视是用于为诸如远程测量的MTC应用中的设备丢失做准备的特征，并且低移动性是针对MTC终端(诸如自动售货机)的用于MTC应用的特征。

-MTC用户(MTC用户)：MTC用户使用由MTC服务器提供的服务。

-MTC订户：与网络运营商具有连接关系并向一个或多个MTC终端提供服务的实体。

-MTC组：MTC组共享至少一个或多个MTC特征，并且表示属于MTC订户的一组MTC终端。

-服务能力服务器(SCS)：连接到3GPP网络并用于与归属PLMN(HPLMN)和MTC终端上的MTC互通功能(MTC-IWF)进行通信的实体。SCS提供供一个或多个MTC应用使用的能力。

-外部标识符：3GPP网络的外部实体(例如，SCS或应用服务器)使用的全球唯一标识符，用于指示(或识别)MTC终端(或MTC终端属于的订户)。如下所述，外部标识符包括域标识符和本地标识符。

-域标识符：用于标识移动通信网络服务提供商的控制区域中的域的标识符。服务提供商可以为每个服务使用单独的域标识符来提供对不同服务的访问。

-本地标识符：用于导出或获得国际移动订户标识(IMSI)的标识符。本地标识符在应用域内应该是唯一的，并由移动通信网络服务提供商管理。

-无线电接入网(RAN)：包括节点B、控制节点B的无线电网络控制器(RNC)和3GPP网络中的e节点B的单元。RAN在终端级定义并提供到核心网络的连接。

-归属位置寄存器(HLR)/归属订户服务器(HSS)：3GPP网络内提供订户信息的数据库。HSS可以执行配置存储、标识管理、用户状态存储等功能。

-RAN应用部分(RANAP)：RAN与负责控制核心网络的节点(换句话说，移动性管理实体(MME)/服务GPRS(通用分组无线电服务)支持节点(SGSN)/移动交换中心(MSC))之间的接口。

-公共陆地移动网络(PLMN)：为个人提供移动通信服务而形成的网络。PLMN可以为每个运营商单独形成。

-非接入层(NAS)：用于在UMTS和EPS协议栈处在终端和核心网络之间交换信号和业务消息的功能层。NAS主要用于支持终端的移动性和会话管理流程，用于建立和维护终端与PDN GW之间的IP连接。

-服务能力开放功能(SCEF)：用于服务能力开放的3GPP架构内的实体，其提供用于安全地开放由3GPP网络接口提供的服务和能力的手段。

在下文中，将基于以上定义的术语来描述本发明。

可以应用本发明的***的概述

图1示出了可以应用本发明的演进分组***(EPS)。

图1的网络结构是从包括演进分组核心网(EPC)的演进分组***(EPS)重构的简化图。

EPC是用于改进3GPP技术的性能的***架构演进(SAE)的主要组件。SAE是确定支持多种异构网络之间移动性的网络结构的研究项目。例如，SAE旨在提供优化的基于分组的***，该***支持各种基于IP的无线接入技术，提供更多改进的数据传输能力等。

更具体地，EPC是用于3GPP LTE***的基于IP的移动通信***的核心网络，并且能够支持基于分组的实时和非实时服务。在现有的移动通信***(即第二代或第三代移动通信***)中，核心网络的功能已经通过两个独立的子域来实现：用于语音的电路交换(CS)子域和用于数据的分组交换(PS)子域。然而，在3GPP LTE***中，从第三代移动通信***演进的CS和PS子域已经统一为单个IP域。换句话说，在3GPP LTE***中，可以通过基于IP的基站(例如e节点B)、EPC和应用域(例如，IMS)来建立具有IP能力的UE之间的连接。换句话说，EPC提供了实施端到端IP服务所必需的架构。

EPC包括各种组件，其中，图1示出了包括服务网关(SGW或S-GW)、分组数据网络网关(PDN GW或PGW或P-GW)、移动性管理实体(MME)、服务GPRS支持节点(SGSN)和增强型分组数据网关(ePDG)的EPC组件的一部分。

SGW作为无线电接入网络(RAN)与核心网络之间的边界点操作，并维持e节点B与PDN GW之间的数据路径。而且，在UE由e节点B跨越服务区域移动的情况下，SGW充当本地移动性的锚点。换句话说，可以通过SGW路由分组以确保在针对3GPP版本8的后续版本定义的E-UTRAN(演进的UMTS(通用移动电信***)陆地无线电接入网络)内的移动性。此外，SGW可以充当用于E-UTRAN与其他3GPP网络(在3GPP版本8之前定义的RAN，例如，UTRAN或GERAN(GSM(全球移动通信***)/EDGE(增强型数据速率全球演进)无线电接入网络)之间的移动性的锚点。

PDN GW对应于到分组数据网络的数据接口的终端点。PDN GW可以支持策略执行功能、分组过滤、计费支持等。此外，PDN GW可以充当3GPP网络和非3GPP网络(例如，诸如互通无线局域网(I-WLAN)的不可靠网络或诸如码分多址(CDMA)网络和WiMax的可靠网络)之间的移动性管理的锚点。

在如图1所示的网络结构的示例中，SGW和PDN GW被视为独立的网关；但是，这两个网关可以根据单个网关配置选项来实施。

MME执行用于UE接入网络的信令、支持分配、跟踪、寻呼、漫游、网络资源的切换等；和控制功能。MME控制与订户和会话管理相关的控制平面功能。MME管理多个e节点B并执行常规网关的选择的信令以用于切换到其他2G/3G网络。此外，MME执行诸如安全过程、终端到网络会话处理、空闲终端位置管理等功能。

SGSN处理包括用于移动性管理和用户针对其他3GPP网络(例如，GPRS网络)的认证的分组数据的各种分组数据。

对于不可靠的非3GPP网络(例如，I-WLAN、WiFi热点等)，ePDG充当安全节点。

如关于图1所描述的，具有IP能力的UE可以经由EPC内的各种组件，不仅基于3GPP接入，而且基于非3GPP接入接入服务提供商(即，运营商)提供的IP业务网络(例如IMS)。

另外，图1示出了各种参考点(例如，S1-U、S1-MME等)。3GPP***将参考点定义为连接E-UTAN和EPC的不同功能实体中定义的两个功能的概念链路。下面的表1总结了图1中所示的参考点。除了图1的示例之外，可以根据网络结构定义各种其他参考点。

[表1]

在图1所示的参考点中，S2a和S2b对应于非3GPP接口。S2a是提供PDN GW之间的可靠的非3GPP接入相关控制以及到用户平面的移动性资源的参考点。S2b是为ePDG和PDN GW之间的用户平面提供相关控制和移动性资源的参考点。

图2示出了可以应用本发明的演进通用陆地无线接入网(E-UTRAN)的一个示例。

E-UTRAN***例如是现有UTRAN***的演进版本，并且也被称为3GPP LTE/LTE-A***。通信网络被广泛部署以便通过IMS和分组数据提供诸如语音(例如，互联网协议语音(VoIP))的各种通信服务。

参考图2，E-UMTS网络包括E-UTRAN、EPC和一个或多个UE。E-UTRAN包括提供控制平面和用户平面协议的eNB，并且eNB通过X2接口相互连接。

X2用户平面接口(X2-U)在eNB之间定义。X2-U接口提供用户平面分组数据单元(PDU)的非保证传递。X2控制平面接口(X2-CP)被定义在两个相邻eNB之间。X2-CP执行eNB之间的上下文传递、源eNB与目标eNB之间的用户平面隧道的控制、切换相关消息的传递、上行链路负载管理等功能。

eNB通过无线电接口连接到UE并且通过S1接口连接到演进分组核心网(EPC)。

在eNB和服务网关(S-GW)之间定义S1用户平面接口(S1-U)。在eNB和移动性管理实体(MME)之间定义S1控制平面接口(S1-MME)。S1接口执行EPS承载服务管理、非接入层(NAS)信令传输、网络共享、MME负载均衡管理等功能。S1接口支持eNB与MME/S-GW之间的多对多关系。

MME可以执行诸如NAS信令安全性、接入层(AS)安全控制、用于支持3GPP接入网之间的移动性的核心网络(CN)节点间信令、空闲模式UE可到达性(包括执行寻呼重传和控制)、跟踪区域标识(TAI)管理(用于处于空闲和活动模式的UE)、选择PDN GW和SGW、选择用于改变MME的切换的MME、选择SGSN切换到2G或3G 3GPP接入网络、漫游、认证、包括专用承载建立的承载管理功能、公共预警***(PWS)(包括地震和海啸预警***(ETWS)和商业移动警报***(CMAS))、支持消息传输等的功能。

图3例示了可以应用本发明的无线通信***中的E-UTRAN和EPC的结构。

参考图3，eNB可以执行选择网关(例如，MME)、在无线资源控制(RRC)期间向网关的路由被激活、调度和发送广播信道(BCH)、在上行链路和下行链路中向UE分配动态资源、处于LTE_ACTIVE状态的移动性控制连接的功能。如上所述，EPC中的网关可以执行寻呼发起、LTE_IDLE状态管理、用户平面加密、***架构演进(SAE)的承载控制、NAS信令加密和完整性保护等功能。

图4示出了可以应用本发明的无线通信***中的UE和E-UTRAN之间的无线电接口协议结构。

图4(a)示出了控制平面的无线电协议结构，并且图4(b)示出了用户平面的无线电协议结构。

参照图4，UE和E-UTRAN之间的无线电接口协议的层可以基于在通信***的技术领域中公知的开放***互连(OSI)模型的较低三层被划分为第一层(L1)、第二层(L2)和第三层(L3)。UE与E-UTRAN之间的无线电接口协议由水平方向上的物理层、数据链路层和网络层组成，而在垂直方向上无线接口协议由作为用于传递数据信息的协议栈的用户平面和作为用于传递控制信号的协议栈的控制平面组成。

控制平面用作通过其发送用于UE和网络来管理呼叫的控制消息的路径。用户平面是指通过其发送在应用层中生成的数据(例如语音数据、互联网分组数据等)的路径。在下文中，所描述的将是无线电协议的控制和用户平面的每一层。

作为第一层(L1)的物理层(PHY)通过使用物理信道向上层提供信息传输服务。物理层通过传输信道连接到位于上层的媒体接入控制(MAC)层，通过该传输信道在MAC层和物理层之间发送数据。传输信道按照通过无线电接口发送数据的方式以及通过无线电接口发送数据的特性进行分类。并且数据通过不同物理层之间以及发射器的物理层和接收器的物理层之间的物理信道发送。物理层根据正交频分复用(OFDM)方案进行调制，并将时间和频率用作无线电资源。

在物理层中使用一些物理控制信道。物理下行链路控制信道(PDCCH)通知UE寻呼信道(PCH)和下行链路共享信道(DL-SCH)的资源分配；和与上行链路共享信道(UL-SCH)有关的混合自动重传请求(HARQ)信息。此外，PDCCH可以携带用于向UE通知上行链路传输的资源分配的UL许可。物理控制格式指示符信道(PCFICH)向UE通知由PDCCH使用并且在每个子帧处发送的OFDM符号的数量。物理HARQ指示符信道(PHICH)响应于上行链路传输而携带HARQ ACK(确认)/NACK(非确认)信号。物理上行链路控制信道(PUCCH)携带诸如关于下行链路传输的HARQ ACK/NACK、调度请求、信道质量指示符(CQI)等的上行链路控制信息。物理上行链路共享信道(PUSCH)携带UL-SCH。

第二层(L2)的MAC层通过逻辑信道向作为其上层的无线电链路控制(RLC)层提供服务。而且，MAC层提供逻辑信道和传输信道之间的映射的功能；以及将属于逻辑信道的MAC服务数据单元(SDU)复用/解复用到传输块，该传输块被提供给传输信道上的物理信道。

第二层(L2)的RLC层支持可靠的数据传输。RLC层的功能包括RLC SDU的级联、分段、重新组装等等。为了满足无线承载(RB)所请求的变化的服务质量(QoS)，RLC层提供三种操作模式：透明模式(TM)、未确认模式(UM)和确认模式(AM)。AM RLC通过自动重传请求(ARQ)提供纠错。同时，在MAC层执行RLC功能的情况下，可以将RLC层作为功能块并入到MAC层中。

第二层(L2)的分组数据汇聚协议(PDCP)层执行传递、报头压缩、用户平面中的用户数据的加密等的功能。报头压缩是指这样的功能，即，减小相对较大并且包含不必要的控制的互联网协议(IP)分组报头的大小以通过窄带宽的无线电接口高效地发送诸如IPv4(互联网协议版本4)或IPv6(互联网协议版本6)分组的IP分组。控制平面中的PDCP层的功能包括传递控制平面数据和加密/完整性保护。

第三层(L3)的最低部分中的无线电资源控制(RRC)层仅在控制平面中被定义。RRC层执行控制UE与网络之间的无线电资源的角色。为此，UE和网络通过RRC层交换RRC消息。RRC层关于无线电承载的配置、重新配置和释放来控制逻辑信道、传输信道和物理信道。无线电承载是指第二层(L2)为UE和网络之间的数据传输提供的逻辑路径。配置无线电承载指示无线电协议层和信道的特性被定义为提供特定服务；并确定其各个参数及其操作方法。无线电承载可以分为信令无线电承载(SRB)和数据RB(DRB)。SRB被用作在控制平面中发送RRC消息的路径，而DRB被用作在用户平面中发送用户数据的路径。

RRC层上部的非接入层(NAS)层执行会话管理、移动性管理等的功能。

构成基站的小区被设置为1.25、2.5、5、10和20MHz带宽中的一个，向多个UE提供下行链路或上行链路传输服务。不同的小区可以设置为不同的带宽。

从网络向UE发送数据的下行链路传输信道包括发送***信息的广播信道(BCH)、发送寻呼消息的PCH、发送用户业务或控制消息的DL-SCH等等。下行多播或广播服务的业务或控制消息可以通过DL-SCH或通过单独的下行链路多播信道(MCH)发送。同时，从UE向网络发送数据的上行链路传输信道包括发送初始控制消息的随机接入信道(RACH)和发送用户业务或控制消息的上行链路共享信道(UL-SCH)。

位于传输信道上方的逻辑信道映射到传输信道。逻辑信道可以通过用于传递控制区域信息的控制信道和用于传递用户区域信息的业务信道来区分。控制信道包括广播控制信道(BCCH)、寻呼控制信道(PCCH)、公共控制信道(CCCH)、专用控制信道(DCCH)、多播控制信道(MCCH)等等。业务信道包括专用业务信道(DTCH)和多播业务信道(MTCH)等。PCCH是传递寻呼信息的下行链路信道，并且在网络不知道UE所属的小区时使用。CCCH由没有与网络的RRC连接的UE使用。MCCH是点对多点下行链路信道，用于从网络向UE传递多媒体广播和多播服务(MBMS)控制信息。DCCH是点对点双向信道，其由具有在UE和网络之间传递专用控制信息的RRC连接的UE使用。DTCH是点对点信道，其专用于UE用于传递可能存在于上行链路和下行链路中的用户信息。MTCH是用于将来自网络的业务数据传递给UE的点对多点下行链路信道。

在逻辑信道和传输信道之间的上行链路连接的情况下，DCCH可以被映射到UL-SCH，DTCH可以被映射到UL-SCH，并且CCCH可以被映射到UL-SCH。在逻辑信道和传输信道之间的下行链路连接的情况下，BCCH可以被映射到BCH或DL-SCH，PCCH可以被映射到PCH，DCCH可以被映射到DL-SCH，DTCH可以被映射到DL-SCH，MCCH可以被映射到MCH，并且MTCH可以被映射到MCH。

图5是示意性例示可以应用本发明的无线通信***中的物理信道的结构的图。

参考图5，物理信道通过包括频域中的一个或多个子载波和时域中的一个或多个符号的无线电资源来传递信令和数据。

具有1.0ms长度的一个子帧包括多个符号。子帧的特定符号(例如，子帧的第一符号)可以用于PDCCH。PDCCH携带用于动态分配的资源的信息(例如，资源块、调制和编码方案(MCS)等)。

随机接入过程

在下文中，将描述在LTE/LTE-A***中提供的随机接入过程。

随机接入过程在UE执行RRC空闲状态中的初始接入而没有与eNB的任何RRC连接，或者UE执行RRC连接重新建立过程等的情况下执行。

LTE/LTE-A***提供UE随机选择使用特定集合中的一个前导的基于竞争的随机接入过程以及eNB使用被分配给特定UE的随机接入前导的基于非竞争的随机接入过程。

(1)消息1(Msg1)

首先，UE从通过***信息或切换命令指示的随机接入前导集合中随机选择一个随机接入前导(RACH前导)，选择并发送能够发送随机接入前导的物理RACH(PRACH)资源。

从UE接收随机接入前导的eNB对前导进行解码并获取RA-RNTI。根据相应UE发送的随机接入前导的时频资源，确定与随机接入前导被发送到的PRACH相关联的RA-RNTI。

(2)消息2(Msg2)

eNB将寻址到通过Msg 1上的前导获取的RA-RNTI的随机接入响应发送到UE。随机接入响应可以包括RA前导索引/标识符，通知UL无线电资源的UL许可、临时小区RNTI(TC-RNTI)和时间对准命令(TAC)。TAC是指示eNB为了保持UL时间对准而发送的时间同步值的信息。UE使用时间同步值来更新UL传输定时。在更新时间同步值时，UE更新或重新启动时间对准定时器。UL许可包括用于发送稍后将描述的调度消息(消息3)和发送功率命令(TPC)的UL资源分配。TCP用于确定调度的PUSCH的传输功率。

在发送随机接入前导之后，UE尝试在eNB利用***信息或切换命令指示的随机接入响应窗口内接收其自身的随机接入响应，检测用对应于PRACH的RA-RNTI掩蔽的PDCCH，并且接收由检测到的PDCCH指示的PDSCH。随机接入响应信息可以在MAC分组数据单元中发送，并且可以通过PDSCH传递MAC PDU。

如果成功地接收到具有与发送给eNB的随机接入前导相同的随机接入前导索引/标识符的随机接入响应，则UE终止对随机接入响应的监测。同时，如果在随机接入响应窗口终止之前没有接收到随机接入响应消息，或者如果没有接收到具有与发送给eNB的随机接入前导相同的随机接入前导索引的有效随机接入响应，则它被认为是接收随机接入响应失败，并且之后，UE可以执行前导的重传。

(3)消息3(Msg3)

在UE接收到对于UE本身有效的随机接入响应的情况下，UE分别处理包括在随机接入响应中的信息。即，UE应用TAC并存储TC-RNTI。此外，通过使用UL许可，UE将存储在UE的缓冲器中的数据或新产生的数据发送给eNB。

在UE的初始接入的情况下，在RRC层中生成之后通过CCCH传递的RRC连接请求可以被包括在消息3中发送。在RRC连接重建过程的情况下，在RRC层中生成之后通过CCCH传递的RRC连接重建请求可以被包括在消息3中发送。另外，可以包括NAS接入请求消息。

消息3应该包括UE的标识符。如何包含UE的标识符有两种方式。第一种方法是，如果UE在随机接入过程之前具有已由相应小区分配的有效C-RNTI，则UE通过与UL许可相对应的UL传输信号来发送其自己的小区RNTI(C-RNTI)。同时，如果在随机接入过程之前UE没有被分配有效的C-RNTI，则UE发送其自己的唯一标识符(例如，SAE临时移动订户标识(S-TMSI)或者随机数)。通常，上述唯一标识符比C-RNTI长。

如果发送对应于UL许可的数据，则UE发起竞争解决定时器。

(4)消息4(Msg 4)

eNB在通过来自UE的消息3接收到对应UE的C-RNTI的情况下，通过使用接收到的C-RNTI向UE发送消息4。同时，在通过来自UE的消息3接收到唯一标识符(即，S-TMSI或随机数)的情况下，eNB通过使用从对相应UE的随机接入响应分配的TC-RNTI向UE发送4消息。例如，4消息可以包括RRC连接设置消息。

在通过包括随机接入响应的UL许可发送包括其自己的标识符的数据之后，UE等待eNB的指示以进行冲突解决。也就是说，UE尝试接收PDCCH以接收特定消息。如何接收PDCCH有两种方式。如前所述，在响应于UL许可而发送的消息3包括C-RNTI作为其自己的标识符的情况下，UE尝试使用其自身的C-RNTI来接收PDCCH，并且在上述标识符是唯一标识符(即，S-TMSI或随机数)的情况下，UE尝试使用包含在随机接入响应中的TC-RNTI来接收PDCCH。之后，在前一种情况下，如果在争用解决定时器终止之前通过其自身的C-RNTI接收到PDCCH，则UE确定执行随机接入过程并终止该过程。在后一种情况下，如果在竞争解决定时器终止之前通过TC-RNTI接收到PDCCH，则UE检查由PDCCH寻址的由PDSCH传递的数据。如果数据的内容包括其自己的唯一标识符，则UE终止随机接入过程，确定已经执行了正常过程。UE通过消息4获取C-RNTI，之后，UE和网络将通过使用C-RNTI发送和接收UE特定的消息。

同时，与图11中所示的基于竞争的随机接入过程不同，基于非竞争的随机接入过程的操作通过仅消息1和消息2的传输而终止。然而，在将随机接入前导作为消息1发送给eNB之前，UE将被分配来自eNB的随机接入前导。并且UE将分配的随机接入前导作为消息1发送给eNB，并且通过接收来自eNB的随机接入响应终止随机接入过程。

MTC(机器类型通信)

用于MTC的UE(或MTC终端)与MTC应用之间的端到端应用能够利用3GPP***中提供的服务和提供给MTC服务器的可选服务。3GPP***能够提供包括有助于MTC的各种优化的传送和通信服务(包括3GPP承载服务、IMS和短消息服务(SMS))。

参考图7，用于MTC的UE通过Um/Uu/LTE-Uu接口连接到3GPP网络(UTRAN、E-UTRAN、GERAN、I-WLAN等)。图7的架构包括各种MTC模型(直接、间接、混合)。

首先，将会描述图7中所示的实体。

在图7中，应用服务器是执行MTC应用的网络上的服务器。用于实现各种上述MTC应用的技术能够被应用于MTC应用服务器，并且这里将省略其详细描述。在图7中，MTC应用服务器能够通过参考点API访问MTC服务器，并且这里将省略其详细描述。可替选地，MTC应用服务器可以与MTC服务器并置。

MTC服务器(例如，图7中的SCS服务器)是管理MTC UE的网络上的服务器，并且能够与连接到3GPP网络并用于MTC的UE和PLMN节点通信。

MTC-IWF(MTC-互通功能)可以管理MTC服务器和运营商核心网络之间的互通，并且扮演用于MTC操作的代理的角色。为了支持MTC间接或混合模型，MTC-IWF能够在参考点Tsp上中继或解释信令协议以操作PLMN中的某些功能。MTC-IWF可以在建立与3GPP网络的通信之前执行认证MTC服务器的功能、认证来自MTC服务器的控制平面请求的功能、与稍后描述的触发指令相关的各种功能等。

短消息服务-服务中心(SMS-SC)/互联网协议短消息网关(IP-SM-GW)能够管理短消息服务(SMS)的发送和接收。SMS-SC可以负责在短消息实体(SME)(发送或接收短消息的实体)与UE之间中继、存储和递送短消息。IP-SM-GW能够负责基于IP的UE与SMS-SC之间的协议互操作性。

计费数据功能(CDF)/计费网关功能(CGF)能够执行与计费相关的操作。

HLR/HSS能够存储订户信息(IMSI等)、路由信息、设置信息，并向MTC-IWF提供所存储的信息。

MSC/SGSN/MME可以执行控制功能，诸如用于UE的网络连接的移动性管理、认证和资源分配。MSC/SGSN/MME可以执行结合稍后将描述的触发从MTC-IWF接收触发指令并且以要提供给MTC UE的消息的形式处理指令的功能。

网关GPRS支持节点(GGSN)/服务网关(S-GW)+分组数据网络-网关(P-GW)能够用作负责核心网络和外部网络之间的连接的网关。

表2总结图7中的主要参考点。

[表2]

在表2中，参考点T5a、T5b和T5c中的一个或多个被称为T5。

另一方面，在直接和混合模型的情况下与MTC服务器的用户平面通信以及在直接和混合模型的情况下与MTC应用服务器的通信能能够使用现有协议通过参考点Gi和SGi被执行。

通过参考3GPP TS 23.682文档，与参考图7描述的内容有关的具体细节能够被合并在本文档中。

用于图8中所图示的服务能力开放的架构允许3GPP网络将由3GPP网络接口提供的其服务和能力安全地开放给外部第三方服务提供商应用。

服务能力开放功能(SCEF)是3GPP架构内的用于服务能力开放的核心实体，其提供用于安全地开放由3GPP网络接口提供的服务和能力的手段。换句话说，SCEF是用于提供属于由移动通信提供商操作的信任域的服务功能的核心实体。SCEF向第三方服务提供商提供API接口，并通过与3GPP的各种实体的连接向第三方服务提供商提供3GPP服务功能。SCEF功能也可以由SCS提供。

如果能够通过应用程序接口(API)开放Tsp功能，则MTC-IWF能够与SCEF共置。选择用于根据多个因素指定新3GPP接口的协议(例如，DIAMETER、RESTful API、基于HTTP的XML等)。这里，多个因素可以包括所请求信息的开放容易度或特定接口的需求，但是本发明不限于这些示例。

SCEF是属于信任域的实体，并且能够由蜂窝运营商或具有信任关系的第三方操作。作为在诸如3GPP版本13的MONTE(监测增强)和AESE(服务能力开放的架构增强)的工作项下执行的服务架构开放的节点，SCEF连接到将提供如图8中的服务的3GPP实体，从而为外部第三方提供与监测和收费相关的各种功能，并将第三方提供商的通信模式设置到EPS内部。

RRC连接设置过程

图9图示可以应用本发明的无线通信***中的传统RRC连接过程。

图9图示对于建立和拆除连接使得UE可以发送/接收用户平面所需的基于当前S1/EPS架构的过程(即，UE空闲/连接状态转换时的适用过程)。

1.UE将随机接入(RA)第一消息(Msg 1)(即，前导)发送到eNB。

2.eNB向UE发送RA第二消息(Msg 2)(即，随机接入响应)。

3.UE向eNB发送RA第三消息(Msg 3)。

在这种情况下，在UE的初始连接的情况下，用于请求RRC连接的RRC连接请求可以包括在RA Msg 3中并被发送。

RRC连接请求消息包括UE标识(例如，SAE临时移动订户标识(S-TMSI)或随机ID)和建立原因。

根据NAS过程(例如，附着、分离、跟踪区域更新、服务请求和扩展服务请求)确定RRC建立原因。

4.eNB将RA第四消息(Msg 4)发送到UE。

在这种情况下，eNB可以响应于RRC连接请求消息向UE发送RA Msg4中的RRC连接设置消息。

在接收到RRC连接设置消息之后，UE转变到RRC_CONNECTED状态。

5.UE向eNB发送网络RRC连接设置完成消息，以便于验证RRC连接建立的成功完成。

在这种情况下，UE可以向eNB发送包括NAS消息(例如，初始附着消息、服务请求消息(在图9的情况下)等)的RRC连接设置完成消息。

6.eNB从RRC连接设置完成消息获取服务请求消息，并通过S1AP初始UE消息将获取的服务请求消息递送给MME。

初始UE消息包括服务小区的NAS消息(例如，服务请求消息)、跟踪区域标识(TAI)和E-UTRAN小区全局标识符(ECGI)、S-TMSI、封闭订户组(CSG)标识符(ID)、CSG接入模式和RRC建立原因。

7.MME向eNB发送S1-AP初始上下文设置请求消息。

初始上下文设置请求消息包括S-GW地址、S1隧道端点标识符(TEID)、EPS承载QoS、安全上下文、MME信令连接Id、切换限制列表、以及CSG会员指示。

8.eNB将包含所选择的接入层(AS)算法的RRC安全模式命令消息发送到UE。

基于当前访问安全性管理实体密钥(即，K_ASME)，RRC安全性模式命令消息被RRC完整性密钥完整性保护。

9.UE向eNB发送RRC安全模式完成消息。

通过RRC安全模式命令消息指示的所选算法和基于K_ASME的RRC完整性密钥对RRC安全模式完成进行完整性保护。

10.eNB向UE发送RRC连接重新配置消息以便于建立无线电承载。

11.响应于RRC连接重新配置消息，UE向eNB发送RRC连接重新配置完成消息，以便于验证无线电承载建立的成功完成。

在此步骤之后，可以由eNB将上行链路数据从UE递送到S-GW。eNB可以将上面步骤7中提供的上行链路数据发送到S-GW地址和TEID。

12.eNB将S1-AP初始上下文设置完成消息发送到MME。

初始上下文设置完成消息包括eNB地址、接受的EPS承载列表、拒绝的EPS承载列表和S1TEID(DL)。

13.MME针对每个PDN连接向S-GW发送修改承载请求消息。

修改承载请求消息包括eNB地址、用于接受的EPS承载的S1TEID(DL)、延迟下行链路分组通知请求、RAT类型等。

14.响应于修改承载请求，S-GW向MME发送修改承载响应消息。

修改承载响应消息包括S-GW地址和上行链路业务的TEID。

在此步骤之后，可以由eNB从S-GW向UE递送下行链路数据。

同时，例如，当在预定时间已经流逝之后检测到用户不活动直到流逝预定时间时，可以执行S1释放过程。

15.当eNB检测到需要释放的UE的信令连接和UE的所有无线承载时，eNB向MME发送S1-AP UE上下文释放请求消息。

UE上下文释放请求消息包括原因，并且该原因指示释放原因(例如，用户不活动等)。

16.MME向S-GW发送释放接入承载请求消息，以便于请求释放UE的所有S1-U承载。

17.当S-GW接收到释放接入承载请求消息时，释放相应UE的所有eNB相关信息(即，地址和TEID)，并且向MME响应释放接入承载响应消息。

18.MME通过向eNB发送S1-AP UE上下文释放命令消息来释放S1。

19.eNB将RRC连接释放消息发送到UE。当UE确认消息时，eNB删除UE的上下文。

20.eNB通过向MME发送S1-AP UE上下文释放命令消息来确认S1的释放。

用于窄带物联网(IOT)的高效小数据传输

在3GPP中，讨论用于高效小数据传输的新核心网络的架构，以便于支持窄带物联网(NB-IoT)。

如图10中所图示，可以通过AS与CIoT服务网关节点(C-SGN)之间的点对点隧道方案来执行非因特网协议(IP)的发送和接收。C-SGN可以是包括MME的主要功能和S-GW的主要功能的集成节点，以便于有效地支持CIoT。

可替选地，可以使用SCEF框架以便于发送和接收非IP分组。换句话说，可以经由AS/SCS和C-SGN之间的SCEF来执行非IP数据的发送和接收。

另外，可以通过S1-MME参考点在C-SGN和UE之间执行非IP数据的发送和接收。也就是说，可以在UE和C-SGN之间发送和接收由NAS层加密的小数据(例如，非IP数据)。

C-SGN是新的逻辑实体，并且可以被实现以仅支持对于下述CIoT使用情况所需的基本功能。

-移动性管理(MM)过程所需的一些过程；

–高效小数据过程；

–高效小数据所需的安全过程；

-当需要短消息服务(SMS)支持时，使用非组合GPRS附着过程的PS域上的SMS；

-用于覆盖增强的寻呼优化；

-用于非漫游情况的SGi接口的终止；

-支持用于漫游情况的S8接口；

-仅为SMS支持附着(即，用于在没有用于IP(或非IP)数据的PDN连接的情况下的SMS发送和接收的附着)；

-支持用于非IP数据的SGi上的隧道。

如上所述，在3GPP中并且针对NB-IoT讨论使用SCEF进行小数据传输的方案，得出以下结论。

对于不频繁的小数据传输(IP数据、非IP数据和SMS)，强制地应用一种基于上面的图10中图示的架构经由UE和网络之间的信令无线电承载(SRB)通过NAS PDU支持数据发送和接收的方案。

可以可选地应用如下方案，其需要通过数据无线电承载(DRB)(S1-U)进行数据发送和接收，但是即使当UE从连接状态切换到空闲时也在eNB中缓存AS参数。

本发明甚至可以应用于被定义为新节点的C-SGN，并且此外，甚至可以应用于其中将CIoT功能添加到MME和S-GW的现有组合的形式。

蜂窝物联网(CIoT)EPS优化被定义为有效地服务于诸如NB-IoT和LTE MTC的低复杂度UE。也就是说，CIoT EPS优化为小数据传输提供增强的支持。

目前，定义控制平面(CP)CIoT EPS优化或CIoT EPS CP优化和CIoT EPS用户平面(UP)优化或CIoT EPS UP优化以向SRB发送数据，并且相同的UE可以支持两种不同的数据传输模式。

无需触发数据无线电承载的建立，CP CIoT EPS优化支持经由MME通过控制平面有效地传递用户数据(IP、非IP或SMS)。可选地，IP数据的报头压缩可以应用于被配置成支持报头压缩的IP PDN类型的PDN连接。

无需使用服务请求过程，UP CIoT EPS优化支持从EMM空闲模式到EMM连接模式的变化。

在UE的附着或跟踪区域更新(TAU)期间，可以与MME协商用于CIoT EPS优化的能力(即，UE和/或MME支持的CIoT EPS优化)。换句话说，支持CIoT EPS优化的UE可以指示UE可以支持并且优选在附着或TAU过程期间使用的CIoT网络操作。

例如，当UE支持两种类型的CIoT EPS优化时，MME还可以批准其中两个CIoT EPS优化可用的PDN连接。作为一个示例，在需要利用SCEF进行数据发送/接收的PDN连接的情况下，MME可以向UE发送指令以仅与CP通信(即，仅使用CP CIoT EPS优化)。在这种情况下，UE可以通过需要当前移动发起(MO)传输的应用和相应接入点名称(APN)的策略来选择传输格式。

UE可以如下请求用于RRC连接切换的适当数据传输格式(即，CP CIoT EPS优化或UP CIoT EPS优化)。

图11是图示可以应用本发明的无线通信***中的移动始发数据的CP CIoT EPS优化和UP CIoT EPS优化的图。

0.UE处于EPS连接管理(ECM)-空闲中。

首先，当使用CP CIoT EPS优化(A)时，将描述上行链路数据的传输过程。

1.UE建立RRC连接并将作为建立RRC连接的一部分而受保护的NAS PDU完整性发送到eNB。NAS PDU携带EPS承载ID和加密的上行链路数据。

2.通过eNB使用S1-AP初始UE消息将上述步骤1中发送的NAS PDU中继到MME。

3.MME检查所接收的NAS PDU的完整性并解密包括在NAS PDU中的数据。

4.当未建立S11-U连接时，MME针对每个PDN连接将修改承载请求消息发送到S-GW。

修改承载请求消息包括MME地址、MME TEID DL、延迟下行链路分组通知请求、RAT类型等。

S-GW现在可以将下行链路数据发送到UE。

5-6.S-GW将修改承载响应消息发送到P-GW，并且P-GW将修改承载响应消息发送到S-GW。

7.当在步骤4中发送修改承载请求消息时，S-GW响应于修改承载请求消息将修改承载响应消息发送到MME。

修改承载响应消息包括S-GW地址和用于上行链路业务的TEID。

用于S11-U用户平面的S-GW地址和S-GW TEID被用于由MME将上行链路数据递送到S-GW。

8.MME经由S-GW将上行链路数据发送到P-GW。

9.MME可以向eNB发送连接建立指示消息。

10.UE可以向eNB发送包括完整性保护的NAS PDU的上行链路(UL)信息传送消息。

11.可以通过eNB使用S1-AP上行链路传送消息将在步骤10中发送的NAS PDU中继到MME。

12.MME可以经由S-GW将上行链路数据发送到P-GW。

接下来，当使用UP CIoT EPS优化(B)时，将描述上行链路数据的传输过程。

1.作为建立RRC连接的一部分，UE建立RRC连接并向eNB发送NAS服务请求消息。

2.eNB从RRC连接设置完成消息中获取NAS服务请求消息，并通过S1AP初始UE消息将获取的NAS服务请求消息递送给MME。

3.可以执行NAS认证/安全过程。

4.对于每个PDN连接，MME将修改承载请求消息发送到S-GW。

7.响应于修改承载请求，S-GW向MME发送修改承载响应消息。

修改承载响应消息包括S-GW地址和上行链路业务的TEID。

8.MME将S1-AP初始上下文设置请求消息发送到eNB。

9.在UE和eNB之间建立无线电承载。

10.eNB将上行链路数据从UE传送到S-GW，并经由S-GW传送到P-GW。

此外，MME还可以如下选择适合于移动终止(MT)数据的CIoT EPS优化模式。

0.UE附着到EPS并且处于ECM空闲模式。

1.当S-GW接收到针对UE的下行链路数据分组/控制信令时，S-GW缓冲下行链路数据分组并识别哪个MME服务于相应的UE。

2.当S-GW在步骤1中缓冲数据时，S-GW通过用于相应UE的控制平面连接向MME发送下行链路数据通知消息。

下行链路数据通知消息包括分配/保留优先级(ARP)和EPS承载ID。

MME利用下行链路数据通知Ack消息来响应S-GW。

3.当UE在MME中注册并且确定UE是可达的时，MME向属于UE注册的跟踪区域的每个eNB发送寻呼消息。

寻呼消息包括用于寻呼的NAS标识符(ID)、TAI、基于UE标识的不连续接收(DRX)索引、寻呼DRX长度、用于寻呼的CSG ID列表、以及寻呼优先级指示。

4.当eNB从MME接收到寻呼消息时，eNB寻呼UE。

5.因为UE处于ECM空闲状态，所以UE通过RRC连接请求和S1-AP初始UE消息发送NAS控制面服务请求消息。

6.eNB从RRC连接请求消息中获取控制平面服务请求消息，并通过S1AP初始UE消息将获取的控制平面服务请求消息递送给MME。

7.当未建立S11-U连接时，MME针对每个PDN连接将修改承载请求消息发送到S-GW。

S-GW现在可以将下行链路数据发送到UE。

8-9.S-GW将修改承载响应消息发送到P-GW，并且P-GW将修改承载响应消息发送到S-GW。

10.当在步骤7中发送修改承载请求消息时，S-GW响应于修改承载请求消息将修改承载响应消息发送到MME。

修改承载响应消息包括S-GW地址和上行链路业务的TEID。

11.S-GW将缓冲的(当S11-U未建立时)下行链路数据发送到MME。

12-13.MME加密和完整性保护下行链路数据。另外，MME通过使用由下行链路S1-AP消息传送的NAS PDU将下行链路数据发送到eNB。

14.伴随数据的NAS PDU通过下行链路RRC消息被传送到UE。这被处理为UE在上面的步骤5中发送的服务请求消息的隐式确认。

15.虽然仍建立RRC连接，但是可以通过使用NAS PDU来传送附加的上行链路和下行链路数据。在步骤15中，例示使用封装伴随数据的NAS PDU的上行链路RRC消息来传送上行链路数据。

16.伴随数据的NAS PDU在上行链路S1-AP消息内被发送到MME。

17.检查数据的完整性并解密数据。

18.MME经由S-GW将上行链路数据发送到P-GW。

19.当eNB检测到不再有活动时，执行步骤20。

20.eNB启动e节点B发起的S1释放过程。

7.可以执行NAS认证/安全过程。

8.MME将S1-AP初始上下文设置请求消息发送到eNB。

9.在UE和eNB之间执行RRC重新配置过程。

10.上行链路数据由eNB从UE传送到S-GW。

11.eNB将S1-AP初始上下文设置完成消息发送到MME。

初始上下文设置完成消息包括eNB地址、接受的EPS承载列表、拒绝的EPS承载列表以及S1TEID(DL)。

12.对于每个PDN连接，MME将修改承载请求消息发送到S-GW。

13-14.S-GW将修改承载响应消息发送到P-GW，并且P-GW将修改承载响应消息发送到S-GW。

15.响应于修改承载请求，S-GW向MME发送修改承载响应消息。

修改承载响应消息包括S-GW地址和上行链路业务的TEID。

16.当eNB检测到不再有活动时，执行步骤19。

19.eNB启动e节点B发起的S1释放过程。

释放辅助指示/信息(RAI)

RAI意指用于UE的快速连接释放的辅助信息。当UE通过使用CP CIoT EPS优化来发送数据时，UE可以发送另外包括RAI的数据。例如，在图11的步骤1中，UE可以发送包括RAI的NAS PDU。

RAI信息元素(IE)被用于向网络通知是否继上行链路数据传输之后的仅单个下行链路数据传输(例如，对上行链路数据的确认或响应)被预期或者是否附加上行链路或下行链路传输被预期。

RAI IE可以被编译，如图13和表3中所图示。

RAI IE是类型1IE。

参考图13，RAI IE具有1个八位字节的长度，并且从最高有效位(MSB)(或最左位)起的4个比特(即，5到8比特)表示信息元素标识符(IEI)，下一个1比特(即，比特4)表示备用比特，并且下一个比特(即，比特3)表示备用比特，并且接下来的两个比特表示预期的下行链路数据(DDX)。

表3图示基于DDX的值的描述。

[表3]

跟踪区域更新(update/updating)(TAU)过程

作为由MME执行的移动性管理过程之一的TAU过程是用于管理EPS中的UE的移动性的重要功能之一。

当检测到在跟踪区域标识列表中不存在的新跟踪区域(TA)的进入时(即，当跟踪区域改变时)，可以执行基于移动性的TAU。

此外，当UE进入空闲模式之后在UE中设置的周期性TAU(P-TAU)定时器期满时，可以执行周期性TAU过程。周期性TAU可以是用于检查UE在UE的网络中有效存在的可达性检查的方法。

图14图示伴随S-GW的变化的TAU过程。

1.发生TAU过程开始的预定触发之一，诸如处于EPS连接管理(ECM)-空闲状态的UE的TAU定时器期满或UE移动到另一跟踪区域的情况。

2.UE通过将TAU请求消息与指示所选网络的RRC参数和旧的全局唯一MME标识符(GUMMEI)一起发送到eNB来发起TAU过程。

TAU请求消息可以包括UE核心网络能力、移动站(MS)网络能力、优选网络行为、旧的全球唯一临时标识(GUTI)、旧GUTI类型、最后访问的TAI、活动标志、EPS承载状态、分组临时移动订阅(P-TMSI)签名、附加GUTI、E-UTRAN的密钥集标识符、NAS序列号、NAS消息认证码(MSC)、密钥集标识符(KSI)、语音域偏好和UE的使用设置。

活动标志是当UE处于ECM-IDLE状态时UE通过TAU过程激活用于所有活动EPS承载的无线承载和S1承载的请求。EPS承载状态指示在UE中活动的每个承载。

在UE使用不具有活动PDN连接的CIoT EPS优化的情况下，活动标志或EPS承载状态不包括在TAU请求消息中。

3.eNB从旧GUMMEI、指示的所选网络和携带RAT的RRC参数导出MME地址。此外，可以基于RRC CIoT EPS优化信息导出MME地址。

eNB将TAU请求消息与CSG接入模式、CSG ID、TAI+ECGI、接收TAU请求消息的小区的RAT类型以及所选择的网络一起传送到MME。

4.新MME使用从UE接收的GUTI，以便于区分旧节点(即，MME或SGSN)的类型并且导出旧的MME/S4SGSN地址。另外，新MME将上下文请求消息发送到旧MME/旧S4SGSN以便于获取用户信息。

上下文请求消息可以包括旧GUTI、完整TAU请求消息、P-TMSI签名、MME地址、UE验证、以及CIoT EPS优化支持指示。

当新MME支持CIoT EPS优化时，CIoT EPS优化支持指示被包括在上下文请求消息中，该上下文请求消息指示各种CIoT EPS优化的支持(例如，支持用于CP优化的报头压缩)。

5.当上下文请求被发送到旧MME时，旧MME通过上下文响应消息进行响应。

上下文响应消息可以包括IMSI、移动设备(ME)标识(国际移动台设备标识和软件版本号(IMEISV))、移动性管理(MM)上下文、EPS承载上下文、S-GW的信令地址和TEID、支持空闲模式信令(ISR)减少、MS信息变化报告动作(当可用时)、CSG信息报告动作(当可用时)、UE时区、UE核心网络能力、以及UE特定的DRX参数。

当新MME支持CIoT EPS优化并且存在对UE的鲁棒报头压缩(RoHC)上下文时，上下文响应消息包括报头压缩配置。

在UE使用不具有活动PDN连接的CIoT EPS优化的情况下，EPS承载上下文不包括在上下文响应消息中。

基于CIoT EPS优化支持指示，旧MME仅传送由新MME支持的EPS承载上下文。当新MME不支持CIoT EPS优化时，非IP PDN连接的EPS承载上下文不被传送到新MME。当未传送PDN连接的EPS承载上下文时，旧MME认为相应的PDN连接的所有承载都不成功，并触发MME请求的PDN断开过程以释放相应的PDN连接。在接收到上下文确认消息之后，丢弃在旧MME中缓冲的数据。

6.当在上面的步骤2中发送的TAU请求消息的完整性检查不成功时，认证是强制性的。

7.MME(即，通过MME的变化在新MME的情况下)确定S-GW的重新定位。当旧S-GW可能不连续地为UE服务时，重新定位S-GW。当预期新S-GW在更长时间内服务UE时和/或当在P-GW路径方面进一步优化新的S-GW时或者当新的S-GW可以与P-GW共置时MME(即，通过MME的变化在新MME的情况下)也可以确定S-GW的重新定位。

当MME改变时，新MME将上下文确认消息发送到旧MME/旧S4SGSN。

上下文确认消息包括S-GW变化指示。

使用没有活动PDN连接的CIoT EPS优化的UE跳过步骤8、9、10、11、18和19。

8.当MME改变时，新MME使用从旧MME/旧S4SGSN接收的承载上下文来验证从UE接收的EPS承载状态。当MME未改变时，MME使用在MM上下文中可用的承载上下文来验证来自UE的EPS承载状态。

MME释放与UE中的非活动EPS承载相关联的任何网络资源。当不存在承载上下文时，MME拒绝TAU请求。

当MME选择新的S-GW时，MME针对每个PDN连接向所选择的新S-GW发送创建会话请求消息。

创建会话请求消息可以包括IMSI、承载上下文、MME地址和TEID、类型、S5/S8上的协议类型、RAT类型、服务网络和UE时区。

当新MMF接收伴随SCEF的EPS承载上下文时，新MME更新SCEF。

9.对于每个PDN连接，S-GW将修改承载请求消息发送到P-GW。

修改承载请求消息可以包括S-GW地址和TEID、RAT类型、服务网络和PDN计费暂停支持指示。

9a.当部署动态策略和计费控制(PCC)并且需要将RAT类型信息从P-GW递送到策略和计费规则功能(PCRF)时，P-GW使用IP连接访问网络(IP-CAN)会话修改过程将RAT类型信息发送到PCRF。

10.P-GW更新其承载上下文，并将修改承载响应消息发送给S-GW。

修改承载响应消息可以包括MSISDN、计费Id和PDN计费暂停使能指示(当P-GW选择激活此功能时)。

11.S-GW更新其承载上下文。因此，当S-GW从eNB接收承载PDU时，S-GW可以将承载PDU路由到P-GW。

S-GW向MME发送创建会话响应消息。

创建会话响应消息可以包括用户平面和控制平面的S-GW地址和TEID、用于上行链路业务和控制平面的P-GW TEID(在基于GPRS隧道协议(GTP)的S5S8的情况下)或GRE密钥(在基于代理移动IP(PMIP)的S5/S8的情况下)、以及MS信息变化报告动作。

12.新MME验证是否保持从GUTI、附加GUTI或旧CN节点通过上下文数据接收到的通过IMSI识别的UE的订阅数据。

当在新MME中不存在UE的订阅数据时，新MME将更新位置请求消息发送到HSS。

更新位置请求消息可以包括MME标识(IMSI)、更新位置请求标志(ULR标志)、MME能力、分组交换(PS)会话IMS语音的同类支持、UE单无线电语音呼叫连续性(SRVCC)能力、等效PLMN列表和ME标识(IMEISV)。

13.HSS将具有由更新过程设置的取消类型的取消位置消息发送到旧MME。

取消位置消息可以包括IMSI和取消类型。

14.当未驱动上述步骤4中启动的定时器时，旧MME移除MM上下文。否则，当定时器期满时去除上下文。

旧MME通过包含IMSI的取消位置确认消息来响应HSS。

15.当旧的S4SGSN接收到上下文确认消息并且UE处于Iu连接状态时，旧的S4SGSN在步骤4中启动的定时器期满之后向RNC发送Iu释放命令消息。

16.RNC通过Iu释放完成消息进行响应。

17.HSS向新MME发送包括订阅数据的更新位置确认消息，以确认位置更新请求消息。

18.当MME被改变时，旧MME/旧S4SGSN在上述步骤4中启动的定时器期满时释放本地MME或SGSN承载资源。另外，当在步骤7中接收到上下文确认消息中的S-GW变化指示时，旧MME/旧SGSN向旧S-GW发送包括原因和操作指示的删除会话请求消息以删除EPS承载资源。

当MME未改变时，旧S-GW在步骤11中触发EPS承载资源的释放。

19.S-GW通过包括原因的删除会话响应消息进行确认。

S-GW丢弃为相应UE缓冲的任何分组。

20.MME向UE发送TAU接受消息。

TAU接受消息可以包括GUTI、TAI列表、EPS承载状态、NAS序列号、NAS-MAC、支持的PS会话IMS语音、紧急服务支持指示符、位置服务(LCS)支持指示和支持的网络行为。

当设置活动标志时，MME可以向eNB提供切换限制列表。当MME分配新的GUTI时，GUTI包含在TAU接受消息中。如果在TAU请求消息中设置活动标志，则使用TAU接受消息激活用户平面设置过程。当MME中的用于UE的DL数据缓冲期满时间期满时，尽管MME没有在TAU请求消息中接收到活动标志，但仍激活用户平面设置过程。即使当新的MME接收到下行链路数据通知消息或任何下行链路信令消息同时UE仍然被连接时新MME没有在TAU请求消息中接收到活动标志，仍激活用户平面设置过程。

在UE使用没有活动PDN连接的CIoT EPS优化的情况下，EPS承载状态不包括在TAU请求消息中。

21.当GUTI被包括在TAU接受中时，UE通过向MME发送TAU完成消息来确认所接收的消息。

当在TAU请求消息中未设置活动标志并且未在ECM-CONNECTED状态中发起TAU时，新MME根据S1释放过程释放与UE的信令连接。

在新MME执行安全功能之后或在新MME等待TAU过程完成之后，新MME可以发起E-UTRAN无线电接入承载(E-RAB)的建立。对于UE，E-RAB建立可以在发送TAU请求之后的任何时间发生。

图15图示伴随S-GW的变化和数据传送的TAU过程。

图15中的过程(A)和(B)在上面的图14中被定义。在图15中，步骤5仅在一个附加参数中与图14不同，这将在下面描述。

5.下行链路数据在旧S-GW中被缓冲，并且当DL数据期满时间未期满时，旧MME/旧S4-SGSN指示在上下文响应消息中缓冲的DL数据等待。这触发新MME设置用户平面并调用数据传送。

在CP CIoT EPS优化的情况下，当在旧S-GW中缓冲下行链路数据并且当指示缓冲的DL数据等待时，新MME利用新S-GW建立S11用户平面并调用数据传送。

当在旧MME中缓冲下行链路数据并且DL数据期满时间未期满时，旧MME丢弃缓冲的下行链路数据。

11-12.用户平面被设置。

在CP CIoT EPS优化的情况下，跳过步骤11。步骤12，MME将MME地址和MME DL TEID封装在修改承载请求消息中，并且S-GW将S-GW地址和S-GW上行链路TEID封装在修改承载响应消息中。

13.因为指示在步骤5中缓冲的下行链路数据正在等待，所以新MME向S-GW发送创建间接数据转发隧道请求以建立转发参数。

在这种情况下，创建间接数据转发隧道请求消息可以包括用于转发的目标eNB地址和TEID。

S-GW将创建间接数据转发隧道响应消息发送到目标MME。

在这种情况下，创建间接数据转发隧道响应消息可以包括用于转发的目标S-GW地址和TEID。

在CP CIoT EPS优化的情况下，新MME通过向S-GW发送创建间接数据转发隧道请求消息来建立转发参数。

在这种情况下，创建间接数据转发隧道请求消息可以包括用于转发的目标MME地址和TEID。

14.在上面的图14的步骤7中定义此步骤。另外，新MME在上下文确定消息中封装F-TEID和缓冲的下行链路数据将被转发的转发指示。F-TEID可以是从上面的步骤13接收到的用于间接转发的F-TEID、或者是eNB的F-TEID(当eNB支持转发时)。

15.将修改承载请求(包括F-TEID)消息发送到旧S-GW。F-TEID是转发的F-TEID(F-TEID)，缓冲的下行链路数据将被转发到该转发F-TEID。

16.旧S-GW将其缓冲的下行链路数据转发到在上面的步骤15中接收的F-TEID。缓冲的下行链路数据通过在上面的步骤11中建立的无线承载发送到UE。在CP CIoT EPS优化的情况下，缓冲的下行链路数据从新的S-GW发送到新的MME并发送到UE。

图16图示没有S-GW变化的TAU过程。

1.发生用于TAU过程开始的预定触发之一，诸如UE的TAU定时器期满或UE移动到另一个跟踪区域的情况。

2.UE通过将TAU请求消息与指示所选网络的RRC参数和旧GUMMEI一起发送到eNB来发起TAU过程。

TAU请求消息可以包括UE核心网络能力、MS网络能力、优选网络行为、旧GUTI、旧GUTI类型、上次访问的TAI、活动标志、EPS承载状态、分组临时移动订阅(P-TMSI)签名、附加GUTI、E-UTRAN的密钥集标识符、NAS序列号、NAS消息认证码(MSC)、密钥集标识符(KSI)和语音域偏好和UE的使用设置。

活动标志是通过TAU过程激活用于所有活动EPS承载的无线承载和S1承载的UE的请求。EPS承载状态指示在UE中活动的每个承载。

4.新MME使用从UE接收到的GUTI，以便于区分旧节点(即，MME或SGSN)的类型并且导出旧的MME/S4SGSN地址。另外，新MME将上下文请求消息发送到旧MME/旧S4SGSN以便于获取用户信息。

上下文响应消息可以包括IMSI、ME标识(IMEISV)、未使用的EPS认证向量、KSI_ASME、K_ASME、EPS承载上下文、S-GW的信令地址和TEID、MS信息变化报告动作(当可用时)、CSG信息报告动作(当可用时)、UE时区、UE核心网络能力和UE特定DRX参数。

7.当旧节点是旧MME时，新MME将上下文确认消息发送到旧MME。

当旧节点是旧的S4SGSN时，MME将上下文确认消息发送到旧SGSN。

使用没有活动PDN连接的CIoT EPS优化的UE跳过步骤10、11、12和13。

9.当MME被改变时，新MME采用从旧MME/SGSN接收的承载上下文作为要由新MME保持的UE的EPS承载上下文。

MME通过EPS承载上下文验证从UE接收的EPS承载状态，并释放与UE中的非活动EPS承载相关联的任何网络资源。当不存在承载上下文时，MME拒绝TAU请求。

当MME改变时，新MME针对每个PDN连接向S-GW发送修改承载请求消息。

修改承载请求消息可以包括新的MME地址和TEID、被激活的ISR以及RAT类型。

在CP CIoT EPS优化的情况下，下行链路数据被缓冲到S-GW，此过程是没有MME变化、MME中的用于UE的MM上下文的DL数据缓冲器期满时间的TAU过程，或者此过程是伴随MME变化的TAU过程，并且旧MME/旧S4-SGSN在上述步骤5中的上下文响应消息中指示缓存的DL数据等待，MME将MME地址和MME下行链路TEID封装在修改承载请求。

10.对于每个PDN连接，S-GW将修改承载请求消息(包括RAT类型)发送到P-GW。

11.当部署动态PCC并且需要将RAT类型信息或UE位置信息从P-GW转发到PCRF时，P-GW通过使用IP CAN会话修改过程将信息发送到PCRF。

12.P-GW更新其上下文字段，使得下行链路PDU被路由到准确的S-GW，并将修改承载响应消息(包括MSISDN)发送到S-GW。

13.S-GW更新其承载上下文。

S-GW响应于修改承载请求消息将修改承载响应消息发送到MME。

修改承载响应消息可以包括用于上行链路业务的S-GW地址和TEID以及MS信息变化报告动作。

在CP CIoT EPS优化的情况下，当在上面的步骤9中提供MME地址和MME下行链路TEID时，S-GW在修改承载响应消息中封装S-GW地址和S-GW上行链路TEID。将下行链路数据从S-GW发送到MME。

14.新MME验证是否保持从GUTI、附加GUTI或旧CN节点通过上下文数据接收到的通过IMSI识别的用于UE的订阅数据。

当在新MME中没有UE的订阅数据时，新MME将更新位置请求消息发送到HSS以通知HSS MME的变化。

更新位置请求消息可以包括MME标识、IMSI、更新位置请求标志(ULR标志)、MME能力、PS会话的IMS语音的同类支持、UE SRVCC能力、等效PLMN列表和ME标识(IMEISV)。

15.HSS将具有由更新过程设置的取消类型的取消位置消息发送到旧MME。

取消位置消息可以包括IMSI和取消类型。

16.当在接收到取消位置消息时不驱动上述步骤4中启动的定时器时，旧MME去除MM上下文。否则，当定时器期满时去除上下文。

旧MME使用包含IMSI的取消位置确认消息来响应HSS。

17.当旧的S4SGSN接收到上下文确认消息并且UE处于Iu连接状态时，旧的S4SGSN在步骤4中启动的定时器期满之后向RNC发送Iu释放命令消息。

18.RNC通过Iu释放完成消息响应。

19.HSS向新MME发送包括订阅数据的更新位置确认消息，以确认位置更新请求消息。

20.MME向UE发送TAU接受消息。

TAU接受消息可以包括GUTI、TAI列表、EPS承载状态、NAS序列号、NAS-MAC、激活的ISR、支持的PS会话的IMS语音、紧急服务支持指示符、LCS支持指示和支持的网络行为。

当设置活动标志时，MME可以向eNB提供切换限制列表。当在TAU请求消息中设置活动标志时，通过TAU接受消息激活用户平面设置过程。当此过程是没有MME变化的TAU过程并且MME中的用于UE的MM上下文中的DL数据缓冲区过期时间未期满或此过程是伴随MME变化的TAU过程并且旧MME/旧S4-SGSN指示缓冲的DL数据等待，即使MME没有在TAU请求消息中接收到活动标志，激活用户平面设置过程。即使当新的MME接收到下行链路数据通知消息或任何下行链路信令消息同时UE仍然被连接时新的MME没有在TAU请求消息中接收到活动标志，可以激活用户平面设置过程。

MME指示MME在支持的网络行为信息中支持和优选的CIoT EPS优化。

21.当GUTI被改变时，UE通过将TAU完成消息发送到MME来确认所接收的消息。

当在TAU请求消息中未设置活动标志并且未在ECM-CONNECTED状态中发起TAU时，MME根据S1释放过程释放与UE的信令连接。

在新MME执行安全功能之后或在新MME等待TAU过程完成之后，新MME可以发起E-UTRAN无线接入承载(E-RAB)的建立。对于UE，E-RAB建立可以在发送TAU请求之后的任何时间发生。

在下文中，将更详细地描述在TAU过程期间UE和MME中的操作。

参考图17，处于EMM-REGISTERED状态的UE通过在以下情况下向MME发送跟踪区域更新请求消息来发起TAU过程(S1701a和S1701b)：

a)当检测到UE进入不在先前在MME中注册的TA列表中的TA时(当UE未被设置为“AttachWithIMSI”时或者当UE进入既不是被注册的PLMN也不是等效PLMN列表中的PLMN的新PLMN中的TA时)；

b)当周期性跟踪区域更新定时器T3412期满时；

c)当UE进入EMM-REGISTERED.NORMAL-SERVICE时(当UE进入EMM-REGISTERED状态时由UE选择作为基本子状态)并且在下一个更新中使用的临时标识(TIN)指示“P-TMSI”；

d)当UE执行从S101模式(即，使用S101参考点)到S1模式(即，使用接入网络和核心网络之间的S1接口)的***间变化并且用户数据待定时；

e)当UE从较低层接收到由于“需要负载平衡TAU”而释放RRC连接的指示时；

f)当UE在EMM-REGISTERED.NO-CELL-AVAILABLE状态下本地停用EPS承载上下文(当UE在E-UTRAN覆盖范围之外或者UE中的省电模式被激活时)并返回EMM-REGISTERED.NORMAL-SERVICE状态时；

g)当UE网络能力信息或MS网络能力信息或两者信息都改变时；

h)当UE改变UE特定DRX参数时；

i)当UE从较低层接收到“RRC连接失败”的指示并且不存在待定的信令或用户数据时(即，较低层请求NAS信令连接恢复)；

j)当UE在1x电路交换(CS)回退或1x单无线电语音呼叫连续性(SRVCC)之后进入S1模式时；

k)当UE由于被动CSG选择而选择具有不包括在UE的允许CSG列表或UE的运营商CSG列表中的CSG标识的CSG小区和关联PLMN标识；

l)当UE重新选择E-UTRAN小区同时UE处于GPRS READY状态或PMM-CONNECTED模式时；

m)当UE支持SRVCC到GERAN或UTRAN或单无线电视频呼叫连续性(vSRVCC)到UTRAN并且改变移动站类别标记2或支持的编解码器或UE支持SRVCC变成GERAN并改变移动站类别标记3；

n)当UE改变GERAN或cdma2000的无线电能力或两者的无线电能力时；

o)当UE的利用设置或E-UTRAN的语音域偏好在UE中被改变时；

p)当UE激活IMS语音终止的移动性管理并且TIN指示“RAT相关的TMSI”时；

q)当UE执行从A/Gb模式到S1模式的***间变化并且TIN指示“RAT相关的TMSI”时，但是当要求UE执行用于IMS语音终止的TAU时；

r)当驱动定时器T3346(移动性管理回退定时器)并且UE处于EMM-REGISTERED.ATTEMPTING-TO-UPDATE状态时(由于失去来自网络的响应TAU或组合TAU过程不成功)，接收使用S-TMSI的寻呼指示；

s)当UE由于EPS承载上下文的本地停用而需要使用EPS承载上下文状态更新网络时；

t)当UE需要请求使用PSM或需要停止使用PSM时；

u)当UE需要请求使用扩展DRX(eDRX)或需要停止使用eDRX时；

v)当UE中的eDRX使用条件改变并且请求不同的扩展DRX参数时；

w)当UE中的PSM使用条件改变并且请求不同的定时器T3412(周期性TAU定时器)值或不同的定时器T3324(活动定时器)值时；

x)当UE需要请求CIoT EPS优化时；

在除了上面的子条款b之外的所有情况中，UE将跟踪区域更新请求消息中的EPS更新类型IE设置为“TA更新”。在子条款b的情况下，UE将EPS更新类型IE设置为“定期更新”。

在子条款n的情况下，UE在跟踪区域更新请求消息中封装UE无线电能力信息更新所需的IE。

在子条款1的情况下，当TIN指示“RAT相关的TMSI”时，UE在发起TAU过程之前将TIN设置为“P-TMSI”。

在子条款r的情况下，EPS更新类型IE中的“活动”标志被设置为1。

当UE没有建立的PDN连接时，EPS更新类型IE中的“活动”标志被设置为0。

也就是说，当由于成功执行TAU等的失败UE从而处于EMM-REGISTERED.ATTEMPTING-TO-UPDATE状态并且从网络接收MT寻呼同时移动性管理(MM)回退定时器T3346被驱动时，UE可以通过TAU响应寻呼。在这种情况下，UE特别地将“活动”标志设置为1以将TAU请求消息发送到MME。

当UE发起TAU过程时，如果UE已经建立PDN连接和待定的上行链路用户数据或者具有与TAU过程不相关联的上行链路信令，则UE可以在跟踪区域更新请求中设置“活动”标记以便于向网络指示建立用户平面的请求并且在完成TAU过程之后保持NAS信令连接。

当网络接受TAU请求时，MME向UE发送跟踪区域更新接受消息(S1702a)。

MME可以在跟踪区域更新接受中封装UE的新TAI列表。

此外，当MME向UE指配新GUTI时，GUTI被包括在跟踪区域更新接受消息中。

此外，在没有“活动”标志的TAU过程期间，当MME由于任何原因本地停用EPS承载上下文时，MME将EPS承载上下文状态IE封装在跟踪区域更新接受消息中以通知UE已停用的EPS承载上下文。

当“活动”标志包括在跟踪区域更新请求消息中时，MME为所有活动EPS承载上下文重新建立无线电承载和S1承载。

当“活动”标志不包括在跟踪区域更新请求消息中时，由于下行链路待定数据或下行链路待定信令，MME可以为所有活动EPS承载上下文重新建立无线承载和S1承载。

当跟踪区域更新接受消息包括GUTI时，UE通过跟踪区域更新完成来响应MME以便于确认接收到的GUTI(S1703a)。

当TAU可能不被网络接受时，MME向UE发送包括适当的EMM原因值的跟踪区域更新拒绝消息(S1702b)。

S1释放过程

S1释放过程被用于释放用于UE的逻辑S1-AP信令连接(经由S1-MME)和所有S1承载(在S1-U中)。此过程在CP CIoT EPS优化中而不是S1-U承载中释放S11-U承载(MME中的缓冲除外)。此过程将UE和MME中的所有UE从ECM-CONNECTED变为ECM-IDLE，并且在eNB中删除所有UE相关的上下文信息。当S1-AP信令连接丢失时(例如，由于信令转发的丢失或eNB或MME的故障)，S1释放过程由eNB和/或MME执行。S1释放过程由eNB本地或由MME本地执行，并且每个节点本地执行操作而无需eNB与MME之间的直接信令。

S1释放过程被发起作为以下之一。

-由eNB发起的原因：例如，操作和维护(O&M)协调、未指定的失败、用户不活动、重复的RRC信令完整性检查失败、由于UE生成的信令连接释放而导致的释放、触发的CS回退、RAT间重定向等；或者

-由MME发起的原因：认证失败、分离、不允许CSG小区(例如，当前使用的CSG小区的CSG ID期满或从订阅数据删除)等。

1a，在特定情况下，eNB可以在请求MME释放S1上下文之前或同时释放UE的信令连接。例如，eNB可以通过重定向来发起用于CS回退的RRC连接释放。

1b.当eNB检测到需要释放UE的信令连接和用于UE的所有无线承载时，eNB向MME发送S1UE上下文释放请求消息(包括原因)。原因指示释放的原因(例如，O&M干预、未指定的故障、用户不活动、重复的完整性检查失败、或由于UE生成的信令连接释放而导致的释放)。

上面的步骤1仅在由eNB发起的S1释放过程中执行，并且从步骤2执行由MME发起的S1释放过程。

在当MME中缓冲时伴随数据的CP EPS优化的情况下，跳过步骤2和3。

2.当MME缓冲UE或S-GW的所有S1-U承载时，MME向S-GW发送释放接入承载请求消息(无线电链路的无线电链路指示的异常释放)以便于在CP CIoT EPS优化中请求释放S11-U。该消息由S1释放请求消息或来自eNB的另一个MME事件触发。

3.当S-GW接收到释放接入承载请求消息时，S-GW释放CP CIoT EPS优化中的用于UE的所有eNB相关信息(即，地址和TEID)或者MME TEID相关信息并使用释放接入承载释放消息响应MME。UE的S-GW上下文的其他元素不受影响。S-GW维持S-GW分配给UE的承载的S1-U配置。

4.通过将S1UE上下文释放命令消息(包括原因)发送到eNB，MME释放S1。

5.当RRC连接尚未被释放时，eNB以确认模式(AM)向UE发送RRC连接释放消息。当UE确认该消息时，eNB删除UE的上下文。

6.通过将S1UE上下文释放完成消息(包括ECGI和TAI)发送到MME，eNB确认S1的释放。同时，释放用于UE的MME和eNB之间的信令连接。在上述步骤4之后立即执行此步骤。

MME从UE的MME上下文中删除任何eNB相关信息(即，用于S1-MME的eNB地址、MME UES1AP ID和eNB UE S1AP ID)，但是保持包括S-GW的S1-U设置信息的UE的MME上下文的剩余信息(MME的地址和TEID)。

在TAU过程期间的移动发起(MO)数据控制方法

当UE发起TAU过程时，如果要发送到网络的上行链路数据待定，则UE可以在跟踪区域更新请求消息中设置活动标志。

在这种情况下，在MME完成TAU过程之后(即，在将跟踪区域更新接受消息发送到UE之后)，执行用户平面设置过程。在这种情况下，在TAU过程期间，确定用于UE的上行链路数据传输的路径(即，用于上行链路数据传输的网络中的实体)和相应实体中的UE的上下文，使得UE可以不在TAU过程期间将上行链路数据发送到网络，并且在TAU过程完成之后执行用户平面设置过程。

甚至对于使用CIoT EPS控制平面优化的UE，这是类似的。

目前，当UE发起TAU过程时，如果UE具有要经由用户平面发送的待定上行链路数据，则仅定义在跟踪区域更新请求消息中设置活动标志的操作。因此，在UE使用CIoT EPS控制平面优化的情况下，当UE发起TAU过程时，如果UE具有要经由控制平面发送的待定上行链路数据，则UE和网络的操作(例如，MME)需要定义。

1)问题1(当重用活动标志时的上行链路角度)

如上所述，当当前UE在IDLE模式下执行TAU过程时，如果UE的NAS层在发送跟踪区域更新请求消息时已在UE中缓冲(即，待定)数据，则可以设置跟踪区域更新请求消息中的活动标志。

因此，当在执行TAU过程之后设置活动标志时，MME可以通过在向UE发送跟踪区域更新接受消息之后执行初始上下文设置而不是执行S1释放过程来设置DRB。也就是说，当在TAU请求消息中设置活动标志时，通过跟踪区域更新接受消息激活用户平面设置过程。换句话说，当活动标志包括在跟踪区域更新请求消息中时，MME为所有活动EPS承载上下文重新建立无线承载(即，DRB)和S1承载。

由于如上所述建立DRB和S1承载，所以UE可以将要发送的上行链路数据发送到网络。

在这种情况下，当未检测到与UE的数据发送/接收时，eNB可以请求MME释放S1并终止连接。

相反，当当前UE使用CIoT EPS控制平面优化时，DRB承载和S1承载可以不用于数据发送/接收，并且将参考以下附图对此进行描述。

参考图19，当当前UE使用用户平面CIoT EPS优化时，可以通过使用DRB<->S1-U<->SGi路径在UE与网络(例如，P-GW/S-GW)之间执行上行链路/下行链路数据发送和接收。

相反，当当前UE使用CIoT EPS控制平面优化时，可以使用现有技术中的AS安全通过使用SRB<->S1-MME<->S11-U路径而不是DRB<->S1-U路径在UE和网络(例如，P-GW/S-GW)之间执行上行链路/下行链路数据发送和接收。可替选地，可以经由SCEF利用应用服务器(AS)执行上行链路/下行链路数据发送和接收。

如上所述，当UE通过确定MO数据传输在ATTACH REQUEST消息(或跟踪区域更新请求消息)中设置活动标志时，MME执行初始上下文设置以激活用户平面。

在这种情况下，即使UE选择用于MO数据传输的控制平面CIoT EPS优化，当设置跟踪区域更新请求消息中的活动标志时，也会由于诸如设置AS安全性等等的不必要的E-RAB设置操作而在UE处发生资源浪费和不必要的信令。

更具体地，当UE仅使用控制平面CIoT EPS优化时，即使UE期望在控制平面中发送上行链路数据，如果设置跟踪区域更新请求消息中的活动标志，则当无线承载(即，DRB)和S1承载被不必要地重新建立时，发生资源的浪费，并且当发生与UE的不必要的信令时，消耗UE的功率。

此外，当UE使用控制平面CIoT EPS优化和用户平面CIoT EPS优化时，即使UE期望在控制平面中发送上行链路数据，如果跟踪区域更新请求消息中的活动标志被设置，则类似地，当无线承载(即，DRB)和S1承载被不必要地重新建立时，浪费资源发生，并且当发生与UE的不必要的信令时，消耗UE的功率。此外，当建立DRB时，可以不应用RAI，从而延迟S1释放。另外，当相应的UE不是NB-IoT UE(即，非NB-IoT UE)时，当建立DRB时，基站可以触发到UE的测量报告，从而消耗UE的功率。

相反，当UE确定不需要DRB设置(即，当UE期望在控制平面中发送上行链路数据时)并且没有将活动标志封装在附着请求消息中(或者跟踪区域更新请求消息)时，MME通过TAU过程的21个步骤的操作(参见上面的图14)(图15中的10个步骤和图16中的21个步骤)执行S1释放过程(参见上面的图18)。

将再次描述图14中的步骤21、图15中的步骤10、以及图16中的步骤21。

-当在跟踪区域更新请求消息中未设置活动标志并且在ECM-CONNECTED状态中未发起TAU时，MME根据S1释放过程释放与UE的信令连接(参见上面的图18)。

因此，无需UE通过SRB发送MO数据的余量即可释放信令连接。在这种情况下，存在UE需要再次建立RRC连接的不便和低效。

2)问题2(当重用活动标志时的下行链路角度)

另外，当UE执行TAU过程时，当通过SRB(即，经由控制平面)发送的MO数据(即，上行链路数据)待定时，是否要设置活动标志的操作与跟踪区域更新请求消息一起未被定义。

结果，当UE正在使用控制平面CIoT EPS优化时，UE可能无法成功地执行TAU并且处于EMM-REGISTERED.ATTEMPTING-TO-UPDATE状态。当UE接收到MT寻呼同时正在驱动MM回退定时器T3346时，即使当打算通过SRB接收MT数据或能够仅通过SRB接收MT数据时，UE也不能通过设置活动标志来向MME发送跟踪区域更新请求消息。

这种情况可以对应于请求不可能的DRB设置或者请求不必要的DRB设置的情况，从而增加UE的功耗并浪费网络资源。

因此，本发明提出一种方法，其中当UE使用控制平面CIoT EPS优化时在TAU过程期间不需要用户平面激活/设置(即，DRB和S1承载建立)，但是当要发送的数据经由控制平面待定时就在TAU过程完成之后无需使S1释放UE就可以发送MO数据。

在描述本发明之前，下面将描述本说明书中使用的术语。

-专用承载：与UE中的上行链路分组过滤器和P-GW中的下行链路分组过滤器相关联的EPS承载。这里，只有特定的分组与过滤器匹配。

-默认承载：作为每个新PDN连接建立的EPS承载。在PDN连接的生存期内维护默认承载的上下文。

-EPS移动性管理(EMM)-空(EMM-NULL)状态：UE中的EPS服务被停用。也没有执行EPS移动管理功能。

-EMM-注销状态：在EMM注销状态中，未建立EMM上下文并且不向MME通知UE位置。因此，MME无法达到UE。为了建立EMM上下文，UE需要启动附着过程或组合附着过程。

-EMM-REGISTERED状态：在EMM-REGISTERED状态中，建立UE中的EMM上下文并且激活默认EPS承载上下文。当UE处于EMM-IDLE模式时，UE位置被准确地通知给MME，其是包括特定数量的TA的TA列表。UE可以开始用户数据和信令信息的发送和接收。此外，执行TAU或组合的TAU过程。

-EMM-CONNECTED模式：当在UE和网络之间建立NAS信令连接时，UE处于EMM-CONNECTED模式。EMM-CONNECTED的术语可以被称为EMM-CONNECTED状态的术语。

-EMM-IDLE模式：当UE与网络之间不存在NAS信令连接或者由较低层指示RRC连接挂起时，UE处于EMM-IDLE模式。EMM-IDLE的术语可以被称为EMM-IDLE状态的术语。

-EMM上下文：当成功完成附着过程时，在UE和MME中建立EMM上下文。

-控制平面CIoT EPS优化：信令优化以使能够经由MME通过控制平面有效地传送用户数据(IP，非IP或SMS)。控制平面CIoT EPS优化可以选择性地包括IP数据的报头压缩。

-用户平面CIoT EPS优化：信令优化以能够通过用户平面有效传送用户数据(IP或非IP)

-EPS服务：PS域提供的服务

-NAS信令连接：UE与MME之间的对等S2模式连接。NAS信令连接通过经由LTE-Uu接口的RRC连接和经由S1接口的S1AP连接的级联来配置。

-使用具有控制平面CIoT EPS优化的EPS服务的UE：附着于伴随由网络接受的控制平面CIOT EPS优化的EPS服务的UE

1)第一实施例：附加指示设置

在本发明的第一实施例中，当在TAU过程期间生成要通过SRB(即，控制平面)发送的MO数据时，根据是否将活动标志与跟踪区域更新请求消息一起设置，以下两个选项是可用的。

-选项1：根据选项1，建议定义附加指示标志。

当UE确定执行TAU的同时不存在缓冲的MO数据并且相应的MO数据传输不需要AS安全性设置，即，用户平面设置(例如，DRB和S1承载设置)时，可以另外定义用于将其与现有活动标志区分开的标志(例如，新标志)。

在下文中，在本发明的描述中，在跟踪区域更新请求消息中包括活动标志和/或新标志的含义可以被解释为具有与活动标志相同的含义并且/或者新标志被设置。

在下文中，为了便于描述本发明，设置活动标志和/或新标志，这意指除非另有说明，否则活动标志和/或新标志的值被设置为“1”。在这种情况下，未设置活动标志和/或新标志的事实可以意指活动标志和/或新标志的值被设置为“0”。

此外，在本说明书中，根据本发明新定义的新标志可以被称为附加指示标志、控制平面(CP)活动标志、信令活动标志、第一活动标志等等。此外，现有定义的活动标志(即，当在发起TAU时存在要经由用户平面发送的待定用户数据时设置的标志)可以被称为活动标志或第二活动标志。

也就是说，当不需要用户平面设置(即，DRB和S1承载建立)但是经由控制平面(即，SRB)需要MO数据传输并且需要S1释放的延迟时，除了活动标志之外，UE可以发送包括请求相应操作的指示(即，新标志)的TAU请求消息。这里，S1的释放延迟意指S1释放过程(图18)的启动被延迟，并且根据S1释放过程释放RRC连接和S1AP连接，并且结果，S1释放延迟可能意指NAS信令连接的释放延迟。

结果，新标志可以指示在完成TAU过程之后维持NAS信令连接的请求。

换句话说，当UE使用控制平面CIoT EPS优化(即，信令优化以使能够经由MME通过控制平面递送用户数据)，并且UE不具有要通过用户平面发送的待定的用户数据并且具有要经由MME通过控制平面发送的待定用户数据时，可以在跟踪区域更新请求消息中设置新标志。

当设置或包括跟踪区域更新请求中的相应指示(即，新标志)时，即使在向UE发送跟踪区域更新接受消息之后，MME也不执行S1释放过程，并且可以在预定时间内保持NAS信令连接(即，RRC连接和S1AP连接)。

换句话说，当在接收到的跟踪区域更新请求消息中未设置活动标志并且MME接收到要求没有AS安全设置(即，用户平面)的MO数据的传输的指示(即，新标志)时，MME可以执行延迟的S1释放或者可以不执行S1释放。

也就是说，当在跟踪区域更新请求中包括(设置)相应指示(即，新标志)时，MME可以在TAU过程完成之后延迟释放NAS信令连接(即，RRC连接和S1AP连接)或可以不(立即)释放NAS信令连接。

当MME不执行S1释放过程时，eNB可以通过UE的不活动来触发S1释放过程。

作为选项1的另一实施例，相关技术中的用于另一目的的标志/指示可以被包括在跟踪区域更新请求消息中，而不是定义新标志。

例如，可以使用在CIoT EPS优化中引入的释放辅助指示(RAI)。RAI包括由UE发送的NAS上的数据的快速连接释放信息，但是RAI包括在跟踪区域更新请求消息中，使得在TAU过程终止之后不是通过用户平面路径而是通过控制平面CIoT EPS优化(即，基于NAS的数据)可以隐式地向网络通知数据传输不是所期待的。在这种情况下，当RAI被包括在从UE发送的跟踪区域更新请求消息中时，MME可以使用针对UE的NAS上的数据来识别存在待定数据。另外，因此，即使在成功执行TAU过程之后，MME也可以不执行S1释放。

作为又一示例，UE可以将RAI值设置为00(没有可用信息)。

可替选地，不管取决于如上表3中所示的RAI值的信息如何，当RAI包括在跟踪区域更新请求消息中时，MME可以认为NAS上的数据是待定的。

然后MME可以基于在为UE包括的数据中包括的RAI值来确定是否在接收上行链路NAS上的数据之后释放S1以发送NAS上的数据。

-选项2：为了控制平面CIoT EPS优化的含义的目的，可以定义上面选项1中提出的另外定义的新标志。

也就是说，当在跟踪区域更新请求中设置活动标志并且另外设置包括使用控制平面CIoT EPS优化的含义的新标志时，MME可以延迟S1释放或者可以不发起S1释放，而不是执行初始上下文设置，即使设置活动标志。

然而，如果设置活动标志但是未设置新标志或者如果设置活动标志但不意指使用控制平面CIoT EPS优化，则MME执行初始上下文设置以建立DRB(即，用户平面激活)。

另外，尽管在MO数据中存在所接收的活动标志和新标志/指示的组合，但是当通过缓冲到S-的数据量和MT的方向中的策略要求DRB设置时，MME可以执行初始上下文设置，即使执行请求DRB设置的初始上下文设置没有被要求。

图20图示根据本发明的实施例的跟踪区域更新过程。

尽管图20中的跟踪区域更新过程的步骤4至20和21图示上面图14中的步骤，但是本发明可以同样地应用于上面的图15的跟踪区域更新过程和图16的跟踪区域更新过程。

也就是说，当本发明应用于根据图15的跟踪区域更新过程时，图20中的跟踪区域更新过程的步骤4到20可以用图15的步骤4到10(TAU接受)替换，并且图20中的跟踪区域更新过程的步骤21可以用图15的步骤10(TAU完成)替换。

此外，当本发明被应用于根据图16的跟踪区域更新过程时，图20中的跟踪区域更新过程的步骤4到20可以被替换成图15的步骤4至20，并且图20中的跟踪区域更新过程的步骤21可以被替换成图16的步骤21。

步骤1：当触发TAU过程时，UE确定是否存在缓冲(或待定)MO数据。此时，UE可以确定要经由用户平面发送的MO数据是否待定和/或要经由控制平面发送的MO数据是否待定。

在这种情况下，当控制平面CIoT EPS优化适用时(例如，当控制平面CIoT EPS优化被固定时或当用户平面/控制平面CIoT EPS优化都适用时)，相应的UE设置不要求DRB设置(即，用户平面设置)的新的标志以将跟踪区域更新请求消息发送到MME。

这里，可以通过上述两个选项来设置新标志。

步骤2：UE将包括新标志的跟踪区域更新请求消息发送到MME。

步骤4至20：执行现有的跟踪区域过程。如上所述，图14的步骤4至20、图15的步骤4至10(TAU接受)、或者图14的步骤4至20可以被执行。将省略其详细描述。

此时，如果在最后步骤中网络接受从UE发送的跟踪区域更新请求消息(即，图14中的步骤20、图16中的步骤10、或图16中的步骤20)，则MME向UE发送跟踪区域更新接受消息。

步骤21：MME通过新标志和活动标志的组合确定是否执行初始上下文设置(即，是否建立用户平面)并且是否执行S1释放(即，是否释放NAS信令连接)。

如果活动标志包括在跟踪区域更新请求消息中并且MME不使用控制平面CIoT EPS优化，则MME可以重新建立所有的活动EPS承载上下文的无线电承载和S1承载。

可替选地，如果活动标志包括在跟踪区域更新请求消息中并且MME使用控制平面CIoT EPS优化，则MME可以在没有仅控制平面的指示(即，仅CP指示)的情况下重新建立用于与建立的PDN连接相关联的所有活动EPS承载上下文的无线电承载和S1承载。

如果确定不需要初始上下文设置，但是需要通过UE的CIoT EPS控制平面优化的MO传输(MME终端接收)，则可以延迟并执行S1释放，或者MME端可以不执行S1释放，并且eNB端可以等待执行S1释放。

换句话说，如果新标志包括在跟踪区域更新请求消息中并且MME使用控制平面CIoT EPS优化，则MME可以不在TAU过程完成之后(立即)释放NAS信令连接。

例如，如果GUTI包括在跟踪区域更新接受消息中，则UE可以通过向MME发送跟踪区域更新完成消息来确认所接收的消息。

如果在跟踪区域更新请求消息中未设置活动标志(或活动标志和新标志两者)并且在ECM-CONNECTED状态下未发起TAU过程，则MME可以根据上面的图18的过程释放UE的信令连接。在UE使用控制平面CIoT EPS优化的情况下，如果设置新标志(或CP活动标志)，则在TAU过程完成之后MME可以不立即释放到UE的NAS信令连接。

作为另一示例，如果GUTI包括在跟踪区域更新接受消息中，则UE可以通过向MME发送跟踪区域更新完成消息来确认接收的消息。

如果在跟踪区域更新请求消息中未设置活动标志(或活动标志和新标志两者)并且未在ECM-CONNECTED状态中启动TAU过程，则MME可以根据上面的图18的过程释放UE的信令连接。在UE使用控制平面CIoT EPS优化的情况下，如果在跟踪区域更新请求消息中未设置新标志(或CP活动标志)，则在TAU过程完成之后MME可以(立即)释放到UE的NAS信令连接。

在下文中，将参考附图更详细地描述跟踪区域更新过程中的UE和MME的操作。

图21图示根据本发明的实施例的跟踪区域更新过程。

参考图21，UE向MME发送跟踪区域更新请求消息(S2101)。

也就是说，如果满足上述TAU过程的触发条件，则UE通过向MME发送跟踪区域更新请求消息来发起TAU过程。

此时，根据UE是否使用控制平面CIoT EPS优化并且UE是否具有要经由控制平面发送的用户数据，可以确定是否在跟踪区域更新请求消息中被设置第一活动标志(即，新标志、CP活动标志、以及信令活动标志)。

例如，当UE使用控制平面CIoT EPS优化(即，信令优化以使能够经由MME通过控制平面传输用户数据)并且UE具有要通过MME经由控制平面发送的待定用户数据而不是要经由用户平面发送的待定用户数据时，可以在跟踪区域更新请求消息中设置第一活动标志(即，新标志、CP活动标志和信令活动标志)。

此外，当UE使用控制平面CIoT EPS优化(即，信令优化以使能够经由MME通过控制平面传输用户数据)并且UE具有与TAU过程不相关联的上行链路信令(例如，用于请求附加PDN连接(包括在UE的TAU过程之后的的默认承载分配)的PDN连接请求、用于请求在UE的TAU过程之后的结合特定QoS要求的单个业务流的承载资源的修改的请求承载资源修改，等等)时，可以在跟踪区域更新请求消息中设置第一活动标志(即，新标志、CP活动标志和信令活动标志)。

此时，第一活动标志可以指示在完成TAU过程之后保持UE与MME之间的NAS信令连接的请求。换句话说，第一活动标志是UE在使用控制平面CIoT EPS优化完成TAU过程之后保持NAS信令连接的请求，使得UE使用控制平面CIoT EPS优化中的数据传送来传送待定数据或NAS信令。

MME向UE发送跟踪区域更新接受消息(S2102)。

也就是说，如果网络接受跟踪区域更新请求，则MME向UE发送跟踪区域更新接受消息。

此时，可以根据是否在跟踪区域更新请求中设置第一活动标志来确定在完成MME的TAU过程之后的MME操作(例如，在传输跟踪区域更新接受消息之后的操作)。

例如，如果第一活动标志包括在跟踪区域更新请求消息中，则MME可以不在完成TAU过程之后(立即)释放NAS信令连接。换句话说，在UE使用控制平面CIoT EPS优化的情况下，如果在跟踪区域更新请求消息中设置第一活动标志，则在TAU过程之后MME可以不(立即)释放NAS信令连接。

此外，如果第一活动标志包括在跟踪区域更新请求消息中并且MME使用控制平面CIoT EPS优化，则MME可以不在完成TAU过程之后(立即)释放NAS信令连接。

此外，如果在跟踪区域更新请求消息中不包括(设置)第一活动标志，则MME可以根据上面的图18的过程释放UE的NAS信令连接。

同时，当UE接收到跟踪区域更新接受消息时，根据在跟踪区域更新请求消息中是否设置第一活动标志来确定是否驱动预定定时器(例如，T3440定时器)。

也就是说，如果UE未在跟踪区域更新请求消息中设置第一活动标志，则UE启动预定义的定时器(例如，T3440定时器)。

此外，当相应的定时器(例如，T3440定时器)期满时，UE释放本地建立的NAS信令连接。

如上所述，MME可以通过组合第一活动标志(即，新标志、CP活动标志、和信令活动标志)和第二活动标志(即，现有定义的活动标志)确定用户平面设置(即，无线电承载和S1承载建立)和/或NAS信令断开。

返回参考图21，UE向MME发送跟踪区域更新请求消息(S2101)。

此时，根据UE是否使用控制平面CIoT EPS优化并且是否UE具有要经由用户平面/控制平面的任何平面发送的用户数据，可以确定是否在跟踪区域更新请求消息中设置活动标志或者第一活动标志(即，新标志、CP活动标志、以及信令活动标志)。

更具体地，当UE发起TAU过程时当UE具有要经由用户平面(建立PDN连接)发送的待定用户数据时，或者当当不支持控制平面CIoT EPS优化时UE具有与TAU过程无关的上行链路信令时，UE可以在跟踪区域更新请求消息中设置第二活动标志(即，现有定义的活动标志)。

第二活动标志(即，现有定义的活动标志)可以指示对网络的在完成TAU过程之后建立用户平面的请求和维持NAS信令的请求。

另一方面，当UE使用控制平面CIoT EPS优化并且UE具有要经由控制平面通过MME发送的待定用户数据而没有要经由用户平面发送的待定用户数据或具有与TAU过程无关的上行链路信令时，可以在跟踪区域更新请求消息中设置第一活动标志。

第一活动标志(即，新标志、CP活动标志和信令活动标志)可以在完成TAU过程之后指示用于保持NAS信令连接的请求。换句话说，第一活动标志是用于使用控制平面CIoT EPS优化UE完成TAU过程之后保持NAS信令连接的请求，使得UE使用控制平面CIoT EPS优化中的数据传送来传送待定数据或NAS信令。

MME向UE发送跟踪区域更新接受消息(S2102)。

此时，可以根据是否在跟踪区域更新请求中设置第二活动标志或者设置第一个活动标志来确定在完成MME的TAU过程之后的MME操作(例如，在传输跟踪区域更新接受消息之后的操作)。

如果第二活动标志包括在跟踪区域更新请求消息中并且MME不使用控制平面CIoTEPS优化，则MME可以重新建立用于所有活动EPS承载上下文的无线承载和S1承载。

可替选地，如果第二活动标志包括在跟踪区域更新请求消息中并且MME使用控制平面CIoT EPS优化，则MME可以没有仅控制平面的指示(即，仅CP指示)而重新建立用于与建立的PDN连接相关联的所有活动EPS承载上下文的无线承载和S1承载。

可替选地，如果第一活动标志包括在跟踪区域更新请求消息中，则MME不可以在完成TAU过程之后(立即)释放NAS信令连接。换句话说，在UE使用控制平面CIoT EPS优化的情况下，如果在跟踪区域更新请求消息中设置第一活动标志，则在TAU过程被完成之后MME可以不立即(立即)释放NAS信令连接。

换句话说，如果第一活动标志包括在跟踪区域更新请求消息中并且MME使用控制平面CIoT EPS优化，则MME可以在完成TAU过程之后(立即)释放NAS信令连接。

如果在跟踪区域更新请求消息中未设置第二活动标志(或第二活动标志和第一活动标志两者)并且TAU过程未在ECM-CONNECTED状态中被发起，则MME可以根据上面图18的过程释放UE的信令连接。

同时，当UE接收到跟踪区域更新接受消息时，根据是否在跟踪区域更新请求消息中设置第二活动标志和/或第一活动标志来确定是否驱动预定定时器(例如，T3440定时器)。

也就是说，如果UE未在跟踪区域更新请求消息中设置第二活动标志，则UE启动预定义的定时器(例如，T3440定时器)。也就是说，如果UE未在跟踪区域更新请求消息中设置第一活动标志，则UE启动预定义的定时器(例如，T3440定时器)。

另外，当相应的定时器(例如，T3440定时器)期满时，UE释放本地建立的NAS信令连接。

2)示例2：当不设置活动标志而发送TAU请求消息时的MME操作

如上所述，当前，当在跟踪区域更新请求消息中未设置活动标志并且未在ECM-CONNECTED状态下发起TAU时，MME根据S1释放过程释放与UE的信令连接(参见上面的图18)。

另一方面，根据本实施例，当UE发起TAU过程时，如果要经由控制平面发送到网络的上行链路数据待定，则可以不在跟踪区域更新请求消息中设置活动标志。

也就是说，根据本实施例，UE可以如下操作。

-当UE执行TAU过程时，如果要通过SRB(即，通过控制平面)发送的MO数据待定，则UE不设置活动标志并仅将跟踪区域更新请求消息发送到MME。

-如果当UE执行TAU过程时要通过DRB(即，通过用户平面)发送的MO数据待定，则UE设置活动标志并将活动标志与跟踪区域更新请求消息一起发送到MME。

-如果当UE执行TAU过程时不生成要发送的MO数据，则UE不设置活动标志并仅向MME发送跟踪区域更新请求消息。

根据本实施例，即使MME在没有设置活动标志的情况下仅从UE接收到跟踪区域更新请求消息，当MME识别相应的UE使用控制平面CIoT EPS优化时(即，相应的连接仅使用控制平面CIoT EPS优化，使用控制平面CIoT EPS优化和用户平面CIoT EPS优化两者、或者用于SMS传输的连接)，MME可以延迟S1释放过程(参见上面的图18)，或者MME可以不发起S1释放过程(参见上面的图18)。

也就是说，MME可以在预定的时间段提供时间余量，使得UE可以经由控制平面向网络发送上行链路数据。

根据本实施例，存在不需要定义新标志的优点。然而，因为不论要经由控制平面发送到UE的上行链路数据是否待定而执行此，所以存在下述缺点，即，即使不存在要通过UE发送的上行链路数据，也延迟信令连接的释放。另外，因为在UE侧上在某一时间段内保持信令连接，所以UE的功耗增加。

3)实施例3

当UE应用用户平面CIoT EPS优化时，MME识别先前由RRC挂起过程执行从UE的ECM-CONNECTED开始的ECM-IDLE模式转换(即，识别UE状态被挂起)并且识别已经在UE中成功执行恢复过程，并且已经建立DRB(即，MME从eNB接收到S1-AP UE上下文恢复请求(参见3GPPTS 23.401的第5.3.5A节))，即使UE在附着请求/跟踪区域更新请求中不包括活动标志，可以不执行TAU过程的步骤21的操作(参见上面的图14)(图15中的步骤10、图16中的步骤21)。然后，连接挂起过程可以由eNB中的不活动定时器启动。

当确定连接被挂起时(即，在连接挂起过程中执行从先前ECM-CONNECTED开始的ECM-IDLE模式转换并且UE具有AS上下文)，存在当UE执行TAU时UE要发送的MO数据，并且需要DRB设置，UE仍然在跟踪区域更新请求消息中包括(设置)活动标志。

然而，即使设置活动标志，如果成功执行恢复过程，则MME也可以不执行附加的用户平面设置(即，初始上下文设置过程)。

此时，如果确定尚未成功执行恢复过程并且在UE的跟踪区域更新请求消息中设置活动标志，则MME可以执行用户平面设置(即，初始上下文设置过程)使得可以发送更新数据。

4)示例4：在MT寻呼中设置新标志

关于上述问题2，UE可以对应于以下条件。

i)UE未成功执行TAU过程等，并且处于EMM-REGISTERED.ATTEMPTING-TO-UPDATE状态。

ii)MM回退定时器，T3346，正在运行。

iii)UE在满足i)和ii)的情况下接收MT寻呼。

在这种情况下，UE可以通过发起TAU过程来响应寻呼。

此时，如果UE被配置成仅使用控制平面CIoT EPS优化(“仅控制平面”指示)，或者如果UE具有通过SRB接收数据的能力并且期待通过SRB接收数据，则UE可以通过设置示例1)中定义的新标志而不是现有的活动标志来向MME发送跟踪区域更新请求消息。

当已经发送上述寻呼的UE通过跟踪区域更新请求消息响应作为响应消息时，网络可以根据标志设置如下操作。

如果在跟踪区域更新请求消息中设置新标志，即使在TAU完成之后，网络也可以不立即释放NAS信令连接(即，执行S1释放过程)或保持NAS信令连接。

如果UE仅具有将数据发送到SRB的能力或仅向CP配置，则网络需要将MT数据发送到SRB。否则，网络可以通过考虑提供商的策略、此时的资源状况以及MT数据的特征来确定是否将MT数据发送到DRB或SRB。

将数据发送到DRB的操作与当在传统的跟踪区域更新请求消息中设置活动标志时的操作相同。

另一方面，向SRB发送数据的操作可以遵循当接收到用于MT寻呼的DSR(在ESM数据传送消息中捎带和发送用户数据)时的操作。

例如，TAU过程触发条件和操作可以如下定义。

处于EMM-REGISTERED状态的UE通过将跟踪区域更新请求消息发送到MME来发起TAU过程。

r)如果定时器T3346正在运行且UE处于EMM-REGISTERED.ATTEMPTING-TO-UPDATE状态，当使用S-TMSI接收寻呼指示时

也就是说，如果满足r条件，则处于EMM-REGISTERED状态的UE将跟踪区域更新请求消息发送到MME以发起TAU过程。

此时，在r的情况下，如果UE使用仅控制平面CIoT EPS优化或者UE不具有通过“仅控制平面”指示建立的仅PDN连接，则可以在EPS更新类型E中将活动标志设置为1。如果UE使用仅控制平面CIoT EPS优化或者UE具有通过“仅控制平面”指示建立的仅PDN连接，则可以在附加更新类型IE中将“控制平面(CP)活动”标志设置为1。

可替选地，TAU过程触发条件和操作可以如下定义。

r)如果定时器T3346正在操作并且UE处于EMM-REGISTERED.ATTEMPTING-TO-UPDATE状态，当使用S-TMSI接收寻呼指示时

此时，在r的情况下，如果UE没有使用控制平面CIoT EPS优化来使用EPS服务，则EPS更新类型IE中的活动标志被设置为1。如果UE使用控制平面CIoT EPS优化来使用EPS服务时，则附加更新类型IE中的“CP活动”标志可以被设置为1。

同时，与上述本发明的实施例不同，第一活动标志(即，新标志、CP活动标志和信令活动标志)可以指示在完成TAU过程之后是否需要保持NAS信令连接。

例如，返回参考图21，如果在完成TAU过程之后需要保持UE与MME之间的NAS信令连接，则UE可以在步骤S2101中将第一活动标志设置为“1”。

另一方面，如果在完成TAU过程之后不需要保持UE与MME之间的NAS信令连接，则UE可以在步骤S2101中将第一活动标志设置为“0”。

根据上述示例1和4，当UE正在使用控制平面CIoT EPS优化来使用EPS服务时，当UE发起TAU过程时要通过控制平面发送的用户数据是待定时，需要在跟踪区域更新请求消息中添加附加指示(即，新标志或CP标志或信令标志)的设置。可以使用以下方法。

选项1)使用附加更新类型IE

附加更新类型IE的目的是为了提供关于对于组合附着或TAU过程的请求的类型的附加信息。

附加更新类型IE被编译，如图22和下面的表4中所图示。

EPS更新类型IE是类型1IE。

参考图22，附加更新类型IE具有1个八位字节的长度，来自最高有效位(MSB)的4个比特(即，比特5到比特8)(可替选地，最左边的比特)指示附加的更新类型信息元素标识符(IEI)，并且接下来的2个比特(即，比特4和比特3)指示优选的CIoT网络行为(PNB-CIoT)，接下来的1比特(即，比特2)指示NEW标志(即，第一活动标志))，并且下一个1比特(即，比特1)指示附加更新类型值(AUTV)。

[表4]

选项2)使用EPS更新类型IE

EPS更新类型IE的目的是为了指定与更新过程相关的区域。

EPS更新类型IE被编译，如图23和下面的表5中所图示。

EPS更新类型IE是类型1IE。

参考图23，EPS更新类型IE具有一个八位字节的长度，从最高有效位(MSB)开始的4个比特(即，比特5到比特8)(可替选地，最左边的比特)指示EPS更新类型信息元素标识符(IEI)，下一个1位(即，比特4)指示“活动”标志，下一个1比特(即，比特3)指示NEW标志，并且接下来的两个比特(即，比特2和比特1)指示EPS更新类型值。

[表5]

选项3)新IE的定义和使用

UE到网络的跟踪区域更新请求的传输在下面的表6中示出。

表6图示跟踪区域更新请求消息内容。

[表6]

连接释放IE的新指示被编译，如下面的图24和表7中所图示。

参见图24，用于连接释放的新指示IE具有1个八位字节的长度，并且来自最高有效位(MSB)(或最左位)的4个比特(即，5到8个比特)表示附加更新类型信息元素标识符(IEI)，接下来的3个比特(即，比特4、3和2)表示备用位，并且下一个比特(即，比特1)表示新标志。

表7示出连接释放IE的新指示。

[表7]

能够应用本发明的设备的概述

图25图示根据本发明的一个实施例的通信设备的框图。

参考图25，无线通信***包括网络节点2510和多个UE 2520。

网络节点2510包括处理器2511、存储器2512和通信模块2513。处理器2511实现通过图1至图24提出的功能、过程和/或方法。处理器2511可以实现有线/无线接口协议层。连接到处理器2511的存储器2512存储用于驱动处理器2511的各种类型的信息。连接到处理器2511的通信模块2513发送和/或接收有线/无线信号。网络节点2510的示例包括eNB、MME、HSS、SGW、PGW、应用服务器等。具体地，在网络节点2510是eNB的情况下，通信模块2513可以包括用于发送/接收无线电信号的射频(RF)单元。

UE2520包括处理器2521、存储器2522和通信模块(或RF单元)2523。处理器2521实现通过图1至图24提出的功能、过程和/或方法。处理器2521可以实现有线/无线接口协议层。连接到处理器2521的存储器2522存储用于驱动处理器2521的各种类型的信息。连接到处理器2521的通信模块2523发送和/或接收有线/无线信号。

存储器2512、2522可以安装在处理器1411、1421的内部或外部，并且可以通过各种众所周知的手段连接到处理器2511、2521。而且，网络节点2510(在eNB的情况下)和/或UE2520可以具有单个天线或多个天线。

图26示出了根据本发明实施例的无线通信装置的框图。

具体地，在图26中，将更详细地举例说明上述图25中描述的UE。

参考图26，UE包括处理器(或数字信号处理器)2610、RF模块(RF单元)2635、功率管理模块2605、天线2640、电池2655、显示器2615、键区2620、存储器2630、订户标识模块(SIM)卡2626(其可以是可选的)、扬声器2645和麦克风2650。UE可以包括单个天线或多个天线。

处理器2610可以被配置为实现如图1-25所述的由本发明提出的功能、过程和/或方法。无线接口协议的层可以由处理器2610来实现。

存储器2630连接到处理器2610并存储与处理器2610的操作有关的信息。存储器2630可以位于处理器2610内部或外部，并且可以通过各种公知手段连接到处理器2610。

用户例如通过按压键区2620的按钮或通过使用麦克风2650的语音激活来输入指令信息，诸如电话号码。微处理器2610接收并处理指令信息以执行适当的功能，如拨打电话号码。可以从SIM卡2626或存储器模块2630检索操作数据以执行该功能。此外，处理器2610可以在显示器2615上显示指导和操作信息以为用户提供参考和便利。

RF模块2635连接到处理器2610，发送和/或接收RF信号。处理器2610向RF模块2635发布指令信息，以发起通信，例如发送包括语音通信数据的无线电信号。RF模块2635包括接收器和发射器以接收和发送无线电信号。天线2640便于无线电信号的发射和接收。在接收到无线电信号时，RF模块2635可以将信号转发并转换为基带频率以供处理器2610处理。经处理的信号将被转换为经由扬声器2645输出的可听或可读信息。

前述实施例通过以预定方式组合本发明的结构元件和特征来实现。除非单独指定，否则应该对每个结构元件或特征进行选择性考虑。每个结构元件或特征可以在不与其他结构元件或特征组合的情况下执行。而且，一些结构元件和/或特征可以彼此组合以构成本发明的实施例。本发明实施例中描述的操作顺序可以改变。一个实施例的一些结构元件或特征可以被包括在另一个实施例中，或者可以用另一个实施例的对应的结构元件或特征来替换。此外，显而易见的是，引用特定权利要求的一些权利要求可以与引用除了特定权利要求之外的其他权利要求的另一权利要求组合以构成实施例或在提交申请之后通过修改添加新的权利要求。

本发明的实施例可以通过各种手段来实现，例如，硬件、固件、软件或其组合。在硬件配置中，根据本发明实施例的方法可以通过一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器等来实现。

在固件或软件配置中，本发明的实施例可以以模块、过程、功能等的形式来实现。软件代码可以存储在存储单元中并由处理器执行。存储器单元可以位于处理器的内部或外部，并且可以经由各种已知手段向处理器发送数据和从处理器接收数据。

对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以在本发明中进行各种修改和变化。因此，本发明旨在涵盖落入所附权利要求及其等同物的范围内的本发明的修改和变化。

工业实用性

本发明应用于主要描述的3GPP LTE/LTE-A***，但除了3GPP LTE/LTE-A***之外，还可以应用于各种无线通信***。

Claims

1.一种在无线通信***中由用户设备UE执行跟踪区域更新TAU过程的方法，所述方法包括：

将TAU请求消息发送(S2101)到移动性管理实体MME；以及

从所述MME接收(S2102)TAU接受消息；以及

如果第一活动标志在所述TAU请求消息中没有被设置，则启动预定定时器，

其中，所述第一活动标志被用于在完成所述TAU过程之后保持在所述UE与所述MME之间的非接入层NAS信令连接的请求，

其中，当所述预定定时器期满时，由所述UE释放在所述UE与所述MME之间的所述NAS信令连接，

其中，当所述UE使用信令优化以经由MME通过控制面启动用户数据的递送，并且当所述UE不具有要通过用户平面发送的待定用户数据并且具有要经由所述MME通过控制平面发送的待定用户数据时，则在所述TAU请求消息中设置第一活动标志。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一活动标志被包括在附加更新类型信息元素中，用于在所述TAU请求消息中提供关于用于所述TAU过程的请求的类型的附加信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，当所述第一活动标志的值是“0”时，在所述TAU过程完成之后不保持在所述UE和所述MME之间的非接入层(NAS)信令连接。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，当所述第一活动标志的值是“1”时，在所述TAU过程完成之后保持在所述UE和所述MME之间的非接入层(NAS)信令连接。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，当所述UE未成功地执行所述TAU过程并且驱动移动性管理(MM)回退定时器时，在接收寻呼之后所述UE发送所述TAU请求。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，当所述UE具有通过所述用户平面的所述待定用户数据时，在所述TAU请求消息中设置第二活动标志。

7.一种在无线通信***中执行跟踪区域更新TAU过程的用户设备UE(2520)，所述UE(2520)包括：

收发器(2523)；

至少一个处理器(2521)；以及

至少一个计算机存储器，其可操作地连接到所述至少一个处理器(2521)并且存储指令，当由所述至少一个处理器(2521)执行其指令时执行的操作包括：

经由所述收发器(2523)将TAU请求消息发送(S2101)到移动性管理实体MME；以及

经由所述收发器(2523)从所述MME接收(S2102)TAU接受消息；以及

其中，当所述UE(2520)使用信令优化以经由MME通过控制面启动用户数据的递送，并且当所述UE(2520)不具有要通过用户平面发送的待定用户数据并且具有要经由所述MME通过控制平面发送的待定用户数据时，则在所述TAU请求消息中设置第一活动标志。

8.根据权利要求7所述的UE(2520)，其中，所述第一活动标志被包括在附加更新类型信息元素中，用于在所述TAU请求消息中提供关于用于所述TAU过程的请求的类型的附加信息。

9.根据权利要求8所述的UE(2520)，其中，当所述第一活动标志的值是“0”时，在所述TAU过程完成之后不保持在所述UE和所述MME之间的非接入层(NAS)信令连接。

10.根据权利要求8所述的UE(2520)，其中，当所述第一活动标志的值是“1”时，在所述TAU过程完成之后保持在所述UE和所述MME之间的非接入层(NAS)信令连接。

11.根据权利要求7所述的UE(2520)，其中，当所述UE未成功地执行所述TAU过程并且驱动移动性管理(MM)回退定时器时，在接收寻呼之后所述UE发送所述TAU请求。

12.根据权利要求7所述的UE(2520)，其中，当所述UE具有通过所述用户平面的所述待定用户数据时，在所述TAU请求消息中设置第二活动标志。