TW201611647A - 用於在無線通信系統中監控ｕｅ可達性的方法及設備 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示用於在無線通信系統中監控使用者設備(UE)可達性的方法及設備。更具體而言，用於在無線通信系統中監控UE可達性的方法包含：藉由行動管理實體(MME)自本地用戶伺服器(HSS)接收用於監控該UE可達性之訊息，該訊息包括UE可達性有關之指示；以及藉由該MME將活動時間分配給UE，其中該UE可達性有關之指示用於設定該UE之該活動時間且其中該UE可達性指示用於該UE保持可達，使得伺服器可將下行鏈路資料遞送至該UE。

Description

用於在無線通信系統中監控UE可達性的方法及設備
本發明係關於無線通信系統，且更特定而言係關於用於支援或進行監控使用者設備(user equipment；UE)可達性的方法及支援該方法的設備。
機器類型通信(Machine Type Communication；MTC)涉及包括一或多個機器之通信方案且亦被稱為機器對機器(Machine-to-Machine；M2M)通信。機器在此情境下涉及不需要人類之方向介入的實體。例如，不僅諸如配備行動通信模組或自動販賣機的計器的裝置，而且諸如能夠自動連接至網路且在無人類介入的情況下進行通信的智慧型電話的使用者設備亦為機器之實例。機器之各種實例在此文件中被稱為MTC裝置或終端機。換言之，MTC涉及由一或多個機器(亦即，MTC裝置)在不併入人類操作/介入的情況下進行的通信。
MTC包括MTC裝置之間的通信(例如，裝置對裝置(Device-to-Device；D2D)通信)及MTC裝置與MTC應用伺服器之間的通信。MTC裝置與MTC應用之間的通信之實例包括自動販賣機與伺服器之間的通 信；銷售點(Point Of Sale；POS)裝置與伺服器之間的通信；以及電量計、氣量計或水量計與伺服器之間的通信。此外，基於MTC的應用包括安全性、運輸及健康照護。
本發明已試圖提供用於將下行鏈路資料(或封包)有效地傳輸至以低複雜性及低能量為特徵的約束裝置(例如，物聯網(Internet of Things；IoT)裝置、M2M裝置及使用單個天線來實現低複雜性的種類0終端機)之方法。
本發明之技術目標不限於以上所描述之彼等目標；本發明所屬的技術中之技術者可根據以下描述的內容清楚地理解以上未提及的其他技術目標。
根據本發明之一個態樣之用於在無線通信系統中監控使用者設備(User Equipment；UE)可達性的方法包含：藉由行動管理實體(Mobile Management Entity；MME)自本地用戶伺服器(Home Subscriber Server；HSS)接收用於監控UE可達性之訊息，該訊息包括UE可達性有關之指示；以及藉由該MME將活動時間分配給UE，其中該UE可達性有關之指示可用於設定該UE之該活動時間，且其中該UE可達性指示可用於該UE保持可達，使得伺服器可將下行鏈路資料遞送至該UE。
較佳地，該UE可達性有關之指示可指示該伺服器持有該伺服器想要傳輸至該UE的下行鏈路資料。
較佳地，該UE可達性有關之指示可自服務能力伺服器或應用伺服器傳輸，該服務能力伺服器或該應用伺服器持有將要傳輸至該UE的下行鏈路資料。
較佳地，該活動時間可經設定為『0』。
較佳地，該MME可將初始情境設置請求訊息傳輸至演進節點B(evolved-Node B；eNB)以建立S1承載。
較佳地，該設定活動時間可經由追蹤區域更新接受訊息、附著接受訊息或服務請求接受訊息傳輸。
根據本發明之一個態樣之用於在無線通信系統中監控UE可達性的方法包含：若伺服器想要將下行鏈路資料傳輸至UE，則傳輸用於請求監控該UE可達性之監控請求訊息，其中該監控請求訊息可包括UE可達性有關之指示，且其中該UE可達性有關之指示可用於設定該UE之活動時間。
較佳地，UE可達性有關之指示可用於該UE保持可達，使得該伺服器可將該下行鏈路資料遞送至該UE。
較佳地，若該伺服器接收該UE為可達的通知，則該伺服器可將該下行鏈路資料傳輸至該UE。
根據本發明之另一態樣之用於在無線通信系統中監控UE可達性的方法包含：藉由行動管理實體 (Mobile Management Entity；MME)自本地用戶伺服器(Home Subscriber Server；HSS)接收用於監控UE可達性之訊息，該訊息包括週期性追蹤區域更新(Periodic Tracking Area Update；P-TAU)計時器組態；以及藉由該MME在P-TAU程序處應用該P-TAU計時器，其中該P-TAU計時器組態可用於設定該P-TAU計時器。
較佳地，該P-TAU計時器組態可自服務能力伺服器或應用伺服器傳輸，該服務能力伺服器或該應用伺服器持有將要傳輸至該UE的下行鏈路資料。
較佳地，該設定P-TAU計時器可經由追蹤區域更新接受訊息、附著接受訊息或服務請求接受訊息傳輸。
根據本發明之一實施例，下行鏈路資料可以有效方式傳輸至UE，特定而言，傳輸至具有低複雜性及低能量之特徵的約束裝置。
另外，根據本發明之一實施例，可藉由監控及設置UE之可達性來以有效方式將下行鏈路資料傳輸至支援相對長的休眠狀態(例如，延伸非連續接收之電力節省模式或休眼狀態)的UE。
可自本發明獲得的有利效應不限於以上所描述之彼等效應，且本發明所屬的技術中之技術者可根據以下描述清楚地理解以上未提及的其他效應。
1701‧‧‧步驟
1702‧‧‧步驟
1703‧‧‧步驟
1704‧‧‧步驟
1705‧‧‧步驟
1706‧‧‧步驟
1707‧‧‧步驟
1801‧‧‧步驟
1802‧‧‧步驟
1803‧‧‧步驟
1804‧‧‧步驟
1805‧‧‧步驟
1806‧‧‧步驟
1807‧‧‧步驟
1901‧‧‧步驟
1902‧‧‧步驟
1903‧‧‧步驟
2001‧‧‧步驟
2002‧‧‧步驟
2110‧‧‧網路節點
2111‧‧‧處理器
2121‧‧‧處理器
2112‧‧‧記憶體
2122‧‧‧記憶體
2113‧‧‧通信模組
2123‧‧‧通信模組
2120‧‧‧UE
經包括以作為詳細描述之一部分來提供對本發明之進一步理解的隨附圖式例示本發明之實施例且連同描述一起用來解釋本發明之技術原理。
第1圖例示可應用本發明的演進封包系統(EPS)。
第2圖例示可應用本發明的演進通用地面無線電存取網路(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network；E-UTRAN)之一個實例。
第3圖例示可應用本發明的在無線通信系統中介於UE與E-UTRAN之間的無線電介面協定結構。
第4圖例示可應用本發明的無線通信系統中之S1介面協定結構。
第5圖例示可應用本發明的無線通信系統中之EMM狀態及ECM狀態。
第6圖例示可應用本發明的無線通信系統中之承載結構。
第7圖例示可應用本發明的無線通信系統中處於EMM註冊狀態中的控制平面及使用者平面之傳輸路徑。
第8圖例示可應用本發明的無線通信系統中之附著程序(Attach procedure)。
第9圖例示可應用本發明的無線通信系統中之週期性追蹤區域更新程序。
第10圖例示可應用本發明的無線通信系統中之UE觸發器服務請求程序。
第11圖例示可應用本發明的無線通信系統中之網路觸發器服務請求程序。
第12圖例示可應用本發明的無線通信系統中關於處於電力節省模式中的UE之下行鏈路資料通知程序。
第13圖例示可應用本發明的無線通信系統中之UE可達性通知請求程序。
第14圖例示可應用本發明的無線通信系統中之UE活動通知程序。
第15圖例示在UE之休眠週期期間藉由使用UE可達性通知程序來傳輸下行鏈路資料時遭遇的問題。
第16圖例示根據本發明之一個實施例之用於監控UE可達性的方法。
第17圖例示根據本發明之一個實施例之用於監控UE可達性的方法。
第18圖例示根據本發明之一個實施例之用於監控UE可達性的方法。
第19圖例示根據本發明之一個實施例之用於監控UE可達性的方法。
第20圖例示根據本發明之一個實施例之用於監控UE可達性的方法。
第21圖例示根據本發明之一個實施例之通信裝置的方塊圖。
在下文中，將參考隨附圖式詳細描述根據本發明之較佳實施例。以下連同隨附圖式一起提供的詳細描述僅意欲解釋本發明之例示性實施例，該等例示性實施例不應被視為本發明之唯一實施例。以下詳細描述包括特定資訊以提供對本發明之完全理解。然而，熟習此項技術者將能夠理解，可在無特定資訊的情況下體現本發明。
對於一些狀況，為避免模糊本發明之技術原理，公眾熟知的結構及裝置可經省略或可以利用該等結構及該等裝置之基本功能的方塊圖之形式加以例示。
基地台在此文件中被視為網路之終端節點，該終端節點直接與UE進行通信。在此文件中，視為將由基地台進行的特定操作可取決於情境而由基地台之上節點進行。換言之，明顯的是，在由包括基地台之複數個網路節點組成之網路中，針對與UE之通信進行的各種操作可由基地台或由不同於基地台之網路節點進行。術語基地台(Base Station；BS)可替換為固定台、節點B、演進NodeB(evolved-NodeB；eNB)、基地收發器系統(Base Transceiver System；BTS)或存取點(Access Point；AP)。另外，終端機可為固定的或行動的；且術語可替換為使用者設備(User Equipment；UE)、行動台(Mobile Station；MS)、使用者終端機 (User Terminal；UT)、行動用戶台(Mobile Subscriber Station；MSS)、用戶台(Subscriber Station；SS)、先進行動台(Advanced Mobile Station；AMS)、無線終端機(Wireless Terminal；WT)、機器類型通信(Machine-Type Communication；MTC)裝置、機器對機器(Machine-to-Machine；M2M)裝置或裝置對裝置(Device-to-Device；D2D)裝置。
在下文中，下行鏈路(downlink；DL)涉及自基地台至終端機之通信，而上行鏈路(uplink；UL)涉及自終端機至基地台之通信。在下行鏈路傳輸中，發射機可為基地台之部分，且接收機可為終端機之部分。類似地，在上行鏈路傳輸中，發射機可為終端機之部分，且接收機可為基地台之部分。
引入以下描述中使用的特定術語以幫助理解本發明，且可以不同方式使用該等特定術語，只要該使用不離開本發明之技術範疇即可。
以下描述之技術可用於各種類型之無線存取系統，該等無線存取系統基於分碼多重存取(Code Division Multiple Access；CDMA)、分頻多重存取(Frequency Division Multiple Access；FDMA)、分時多重存取(Time Division Multiple Access；TDMA)、正交分頻多重存取(Orthogonal Frequency Division Multiple Access； OFDMA)、單載波分頻多重存取(Single Carrier Frequency Division Multiple Access；SC-FDMA)或非正交多重存取(Non-Orthogonal Multiple Access；NOMA)。CDMA可藉由此無線電技術實行為通用地面無線電存取(Universal Terrestrial Radio Access；UTRA)或CDMA2000。TDMA可藉由此無線電技術實行為全球行動通信(Global System for Mobile；GSM)系統、通用封包無線電服務(General Packet Radio Service；GPRS)或GSM演進增強資料率(Enhanced Datarates for GSM Evolution；EDGE)。。OFDMA可藉由此無線電技術實行為IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802-20或演進UTRA(Evolved UTRA；E-UTRA)。UTRA為通用行動電信系統(Universal Mobile Telecommunications System；UMTS)之部分。第三代行動通信合作計劃(3rd Generation Partnership Project；3GPP)長期演進(Long Term Evolution；LTE)為演進UMTS(Evolved UMTS；E-UMTS)中使用E-UTRA之部分，該部分將OFDMA用於下行鏈路傳輸且將SC-FDMA用於上行鏈路傳輸。LTE-A(先進LTE)為3GPP LTE系統之演進版本。
本發明之實施例可由在無線存取系統中之至少一者中揭示的標準文件支援，該等標準文件包括IEEE 802規範、3GPP規範及3GPP2規範。換言之，在本發明之實施例之中，出於清楚地描述本發明之技術原理之目的而省略的彼等步驟或部分可由以上文件支援。另外，在此文件中揭示的所有術語可參考標準文件加以解釋。
為闡明描述，此文件係基於3GPP LTE/LTE-A，但本發明之技術特徵不限於當前描述。
在此文件中使用的術語經如下定義。
-通用行動電信系統(Universal Mobile Telecommunication System；UMTS)：由3GPP開發的基於GSM之第三代行動通信技術
-演進封包系統(Evolved Packet System；EPS)：包含演進封包核心(Evolved Packet Core；EPC)、基於網際網路協定(Internet Protocol；IP)之分封交換核心網路及諸如LTE及UTRAN之存取網路的網路系統。EPS為自UMTS演進的網路。
-NodeB：UMTS網路之基地台。NodeB安裝在巨集小區之涵蓋區外部且提供巨集小區之涵蓋區。
-eNodeB：EPS網路之基地台。eNodeB安裝在巨集小區之涵蓋區外部且提供巨集小區之涵蓋區。
-使用者設備(UserEquipment；UE)：UE可被稱為終端機、行動設備(Mobile Equipment；ME)或行動台(Mobile Station；MS)。UE可為諸如筆記型電腦、行動電話、個人數位助理(Personal Digital Assistant；PDA)、智慧型電話或多媒體裝置的可攜式裝置；或諸如個人電腦(Personal Computer；PC)或車載裝置的固定裝置。術語UE在與MTC有關的描述中可涉及MTC終端機。
-IP多媒體子系統(IP Multimedia Subsystem；IMS)：基於IP來提供多媒體服務的子系統
-國際行動用戶身份(International Mobile Subscriber Identity；IMSI)：在行動通信網路中指派的全球唯一用戶識別符
-機器類型通信(Machine Type Communication；MTC)：由機器在無人類介入的情況下進行的通信。該通信可被稱為機器對機器(Machine-to-Machine；M2M)通信。
-MTC終端機(MTC UE或MTC裝置)：配備經由行動通信網路操作之通信功能且執行MTC功能的終端機(例如，自動販賣機、計器等)
-MTC伺服器：網路上管理MTC終端機之伺服器。該伺服器可安裝在行動通信網路內部或外部。該行動通信網路可提供MTC使用者可藉以存取伺服器的介面。另外，MTC伺服器可為其他伺服器(呈服務能力伺服器(SCS)之形式的伺服器)提供MTC有關的服務，或MTC伺服器自身可為MTC應用伺服器。
-(MTC)應用：服務(MTC應用於該等服務)(例如，遙測、交通移動追蹤、天氣觀測感測器等)
-(MTC)應用伺服器：網路中執行(MTC)應用所在的伺服器
-MTC特徵：用以支援MTC應用的網路之功能。例如，MTC監控為意欲為諸如遙測之MTC應用中的裝置之丟失做準備的特徵，且低移動性為關於諸如自動販賣機之MTC終端機的意欲用於MTC應用的特徵。
-MTC用戶：具有與網路操作員之連接關係且為一或多個MTC終端機提供服務的實體。
-MTC群組：MTC群組共享至少一或多個MTC特徵且表示屬於MTC用戶的MTC終端機之群組。
-服務能力伺服器(Services Capability Server；SCS)：連接至3GPP網路且用於與本地HPLMN(Home PLMN；HPLMN)上之MTC網接功能(MTC InterWorking Function；MTC-IWF)及MTC終端機通信的實體。
-外部識別符：由3GPP網路之外部實體(例如，SCS或應用伺服器)用來指示(或識別)MTC終端機(或MTC終端機所屬之用戶)的全球唯一識別符。外部識別符包含如以下描述之域識別符及區域識別符。
-域識別符：用於識別行動通信網路服務提供者之控制區域中之域的識別符。服務提供者可針對每一服務使用單獨域識別符來提供對不同服務之存取。
-區域識別符：用於導出或獲得國際行動用戶身份(IMSI)的識別符。區域識別符在應用域內為唯一的，且區域識別符由行動通信網路服務提供者管理。
-無線電存取網路(Radio Access Network；RAN)：包括節點B、控制節點B的無線電網路控制器(Radio Network Controller；RNC)及3GPP網路中之eNodeB的單元。RAN係在終端機階層處加以定義且提供至核心網路之連接。
-本地位置暫存器(Home Location Register；HLR)/本地用戶伺服器(Home Subscriber Server；HSS)：在3GPP網路內為用戶供應資訊的資料庫。HSS可進行組態儲存、身份管理、使用者狀態儲存等之功能。
-RAN應用部分(RAN Application Part；RANAP)：介於RAN與負責控制核心網路之節點(換言之，移動性管理實體(Mobility Management Entity；MME)/服務GPRS(General Packet Radio Service；通用封包無線電服務)支援節點(SGSN)/行動交換中心(Mobile Switching Center；MSC))之間的介面。
-公用陸上行動網路(Public Land Mobile Network；PLMN)：經形成以為個體提供行動通信服務的網路。可針對每一操作員單獨地形成PLMN。
-非存取層(Non-Access Stratum；NAS)：用於在終端機與UMTS及EPS協定堆疊處之核心網路之間交換信號及訊務訊息的功能層。NAS主要用於支援終端機之移動性，且對話管理程序用於建立且維持終端機與PDN GW之間的IP連接。
在下文中，將基於以上定義之術語來描述本發明。
可應用本發明的系統之概述
第1圖例示可應用本發明的演進封包系統(EPS)。
第1圖之網路結構為自包括演進封包核心(EPC)之演進封包系統(Evolved Packet System；EPS)再造的簡圖。
EPC為意欲用於改良3GPP技術之效能的系統架構演進(System Architecture Evolution；SAE)之主要組件。SAE為用於決定支援多個異質網路之間的移動性之網路結構之研究計畫。例如，SAE意欲提供支援各種以IP為基礎之無線存取技術的最佳化以封包為基礎之系統，提供更加改良的資料傳輸能力等。
更具體而言，EPC為用於3GPP LTE系統之以IP為基礎之行動通信系統之核心網路，且能夠支援以封包為基礎之即時服務及非即時服務。在現有行動通信系統中(亦即，在第二或第三行動通信系統中)，核心網路之功能已經由以下兩個單獨子域加以實行：用於語音之電路 交換(Circuit-Switched；CS)子域及用於資料之封包交換(Packet-Switched；PS)子域。然而，在3GPP LTE系統中，自第三行動通信系統演進，CS子域及PS子域已統一成單個IP域。換言之，在3GPP LTE系統中，可經由以IP為基礎之基地台(例如，eNodeB)、EPC及應用領域(例如，例如，IMS)建立具有IP能力的UE之間的連接。換言之，EPC提供實行端對端IP服務必要的架構。
EPC包含各種組件，其中第1圖例示EPC組件之部分，包括服務閘道器(Serving Gateway；SGW)、封包資料網路閘道器(Packet Data Network Gateway；PDN-GW)、移動性管理實體(Mobility Management Entity；MME)、服務GPRS支援節點(Serving GPRS Supporting Node；SGSN)及增強封包資料閘道器(enhanced Packet Data Gateway；ePDG)。
SGW作為無線電存取網路(Radio Access Network；RAN)與核心網路之間的邊界點操作，且SGW維持eNodeB與PDN GW之間的資料路徑。另外，在UE移動越過藉由eNodeB之服務區域之狀況下，SGW充當用於區域移動性之定錨點。換言之，封包可經由SGW路由，以確保在E-UTRAN(針對3GPP發佈版8之後續版本定義的演進UMTS(通用行動電信系統)地面無線電存取網路)內之移動性。另外，SGW可充當用於E-UTRAN 與其他3GPP網路(在3GPP發佈版8之前定義的RAN，例如，UTRAN或GERAN(GSM(全球行動通信系統)/EDGE(全域演進增強資料速率)無線電存取網路)之間的移動性之定錨點。
PDN GW對應於至封包資料網路之資料介面之終止點。PDN GW可支援策略強制特徵、封包濾波、計費支援等。另外，PDN GW可充當用於3GPP網路與非3GPP網路(例如，諸如網接無線區域網路(Interworking Wireless Local Area Network；I-WLAN)之不可靠網路或諸如分碼多重存取(Code Division Multiple Access；CDMA)網路及Wimax之可靠網路)之間的移動性管理之定錨點。
在如第1圖中所示之網路結構之實例中，SGW及PDN GW被視為單獨閘道器；然而，兩個閘道器可根據單個閘道器組態選項加以實行。
MME進行針對UE對網路之存取之傳訊、支援分配、追蹤、傳呼、漫遊、網路資料之交遞等；以及控制功能。MME控制項控制與用戶及對話管理有關的平面功能。MME管理複數個eNodeB，且進行用於交遞至其他2G/3G網路之習知閘道器之選擇之傳訊。另外，MME進行如安全程序、終端機對網路對話處置、閒置終端位置管理等之此類功能。
SGSN處理所有種類之封包資料，包括用於使用者相關於其他3GPP網路(例如，GPRS網路)之移動性管理及鑑定之封包資料。
ePDG充當關於不可靠的非3GPP網路(例如，I-WLAN、WiFi熱點等)之安全節點。
如關於第1圖所描述，具有IP能力之UE可不僅基於3GPP存取而且亦基於非3GPP存取來經由EPC內之各種組件存取服務提供者(亦即，操作員)提供的IP服務網路(例如，IMS)。
另外，第1圖例示各種參考點(例如，S1-U、S1-MME等)。3GPP系統將參考點定義為連接在E-UTAN及EPC之不同功能實體中定義之兩個功能的概念性鏈路。以下表1總結第1圖中所示之參考點。除第1圖之實例之外，各種其他參考點可根據網路結構加以定義。
在第1圖中所示之參考點之中，S2a及S2b對應於非3GPP介面。S2a為在PDN GW之間提供可靠的非3GPP存取有關控制，且向使用者平面提供移動性資源的參考點。S2b為在ePDG與PDN GW之間向使用者平面提供有關控制及移動性資源的參考點。
第2圖例示可應用本發明的演進通用地面無線電存取網路(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network；E-UTRAN)之一個實例。
E-UTRAN系統為來自現有UTRAN系統之演進系統；例如，該E-UTRAN系統包括3GPP LTE/LTE-A系統。E-UTRAN由向UE提供控制平面及使用者平面協定的eNB組成，且eNB藉助於X2介面彼此連接。X2使用者平面介面(X2-U)係在eNB間加以定義。X2-U介面提供使用者平面封包資料單元(Packet Data Unit；PDU)之非保證遞送。X2控制平面介面(X2-CP)係定義在兩個相鄰eNB之間。X2-CP進行以下功能：eNB之間的情境遞送、源eNB與目標eNB之間的使用者平面隧道之控制、交遞有關之訊息之遞送、上行鏈路負載管理等。eNB經由無線電介面連接至UE，且eNB經由S1介面連接至演進封包核心(Evolved Packet Core；EPC)。S1使用者平面介面(S1-U)係定義在eNB 與服務閘道器(Serving Gateway；S-GW)之間。S1控制平面介面(S1-MME)係定義在eNB與移動性管理實體(Mobility Management Entity；MME)之間。S1介面進行以下功能：EPS承載服務管理、NAS信號傳送、網路共享、MME負載平衡管理等。S1介面支援eNB與MME/S-GW之間的多對多關係。
第3圖例示可應用本發明的在無線通信系統中介於UE與E-UTRAN之間的無線電介面協定結構。
第3(a)圖例示用於控制平面之無線電協定結構，且第3(b)圖例示用於使用者平面之無線電協定結構。
參考第3圖，UE與E-UTRAN之間的無線電介面協定之層可基於開放系統互連(Open System Interconnection；OSI)模型之較低三個層分成第一層(L1)、第二層(L2)及第三層(L3)，此狀況為通信系統之技術領域中廣泛已知的。UE與E-UTRAN之間的無線電介面協定在水平方向上由實體層、資料鏈路層及網路層組成，而在垂直方向上，無線電介面協定由使用者平面及控制平面組成，該使用者平面為用於資料資訊之遞送的協定堆疊，該控制平面為用於控制信號之遞送的協定堆疊。
控制平面充當用於UE及網路管理呼叫之控制訊息藉以傳輸的路徑。使用者平面涉及在應用層中產生的例如語音資料、網際網路封包資料等之資料藉以傳輸的路徑。在下文中，將描述無線電協定之控制平面及使用者平面之每一層。
為第一層(L1)的實體層(physical layer；PHY)藉由使用實體通道來為上層提供資訊傳遞服務。實體層經由傳送通道連接至位於上階層處的媒體存取控制(Medium Access Control；MAC)層，資料藉由該傳送通道在MAC層與實體層之間傳輸。根據資料如何及使用哪些特徵經由無線電介面傳輸來分類傳送通道。且資料經由不同實體層之間及發射機之實體層與接收機之實體層之間的實體通道傳輸。實體層根據正交分頻多工(Orthogonal Frequency Division Multiplexing；OFDM)方案加以調變，且使用時間及頻率作為無線電資源。
在實體層中使用少許實體控制通道。實體下行鏈路控制通道(Physical Downlink Control Channel；PDCCH)告知UE傳呼通道(Paging Channel；PCH)及下行鏈路共享通道(Downlink Shared Channel；DL-SCH)之資源分配；以及與上行鏈路共享通道(Uplink Shared Channel；UL-SCH)有關的混合自動要求重送(Hybrid Automatic Repeat reQuest；HARQ)資訊。另外，PDCCH可攜帶用於告知UE上行鏈路傳輸之資源分配的UL授權。實體控制格式指示通道(Physical Control Format Indicator Channel；PCFICH)告知UE由PDCCH使用的OFDM符號之數目，且在每一子訊框處經傳輸。實體HARQ指示通道(Physical HARQ Indicator Channel；PHICH)回應於上行鏈路傳輸而攜帶HARQ ACK(確認)/NACK(非確認)信號。實體上行鏈路控制通道(Physical Uplink Control Channel；PUCCH)攜帶諸如相關於下行鏈路傳輸的HARQ ACK/NACK的上行鏈路控制資訊、排程請求、通道品質指示(Channel Quality Indicator；CQI)等。實體上行鏈路共享通道(Physical Uplink Shared Channel；PUSCH)攜帶UL-SCH。
第二層(L2)之MAC層經由邏輯通道向無線電鏈路控制(Radio Link Control；RLC)層提供服務，該無線電鏈路控制層為該MAC層之上層。另外，MAC層提供以下功能：在邏輯通道與傳送通道之間映射；以及將屬於邏輯通道的MAC服務資料單元(Service Data Unit；SDU)多工/解多工至傳送區塊，該傳送區塊經由傳送通道提供至實體通道。
第二層(L2)之RLC層支援可靠的資料傳輸。RLC層之功能包括RLC SDU之序連連接、分段、重組合等。為滿足由無線電承載(Radio Bearer；RB)請求的不同服務品質(Quality of Service；QoS)，RLC層提供三個操作模式：透通模式(Transparent Mode；TM)、未確認模式(Unacknowledged Mode；UM)及確認模式(Acknowledge Mode；AM)。AM RLC經由自動要求重送(Automatic Repeat reQuest；ARQ)提供錯誤校正。同時，在MAC層進行 RLC功能之狀況下，RLC層可併入MAC層中作為功能區塊。
第二層(L2)之封包資料收斂協定(Packet Data Convergence Protocol；PDCP)層進行以下功能：遞送、標頭壓縮、使用者平面中之使用者資料之加密等。標頭壓縮涉及減小網際網路協定(Internet Protocol；IP)封包標頭之大小之功能，該網際網路協定封包標頭係相對大的，且含有對經由具有窄頻寬之無線電介面有效地傳輸諸如IPv4(網際網路協定版本4)或IPv6(網際網路協定版本6)封包之IP封包之不必要控制。控制平面中之PDCP層之功能包括遞送控制平面資料及加密/完整性保護。
第三層(L3)之最低部分中之無線電資源控制(Radio Resource Control；RRC)層僅定義於控制平面中。RRC層起到控制UE與網路之間的無線電資源之作用。為此目的，UE及網路經由RRC層交換RRC訊息。RRC層關於組態、重新組態及無線電承載之釋放控制邏輯通道、傳送通道及實體通道。無線電承載涉及第二層(L2)為UE與網路之間的資料傳輸提供的邏輯路徑。組配無線電承載指示無線電協定層及通道之特性經定義以提供特定服務；且決定該等特定服務之每一單獨參數及操作方法。無線電承載可分成信號無線電承載(Signaling Radio Bearer；SRB)及資料RB(Data RB；DRB)。 SRB用作用於在控制平面中傳輸RRC訊息之路徑，而DRB用作用於在使用者平面中傳輸使用者資料之路徑。
RRC層之上部中的非存取層(Non-Access Stratum；NAS)層進行對話管理、移動性管理等之功能。
構成基地台之小區經設定為1.25MHz頻寬、2.5MHz頻寬、5MHz頻寬、10MHz頻寬及20MHz頻寬中一者，從而向複數個UE提供下行鏈路傳輸服務或上行鏈路傳輸服務。不同小區可經設定為不同頻寬。
將資料自網路傳輸至UE的下行鏈路傳送通道包括傳輸系統資訊之廣播通道(Broadcast Channel；BCH)、傳輸傳呼訊息之PCH、傳輸使用者訊務或控制訊息之DL-SCH等。下行鏈路多播或廣播服務之訊務或控制訊息可經由DL-SCH或經由單獨下行鏈路多播通道(Multicast Channel；MCH)傳輸。同時，將資料自UE傳輸至網路的上行鏈路傳送通道包括傳輸初始控制訊息之隨機存取通道(Random Access Channel；RACH)及傳輸使用者訊務或控制訊息之上行鏈路共享通道(Uplink Shared Channel；UL-SCH)。
邏輯通道在傳送通道之頂部且映射至傳送通道。邏輯通道可分成用於控制區域資訊之遞送的控制通道及用於使用者區資訊之遞送的訊務通道。邏輯通道之實例為廣播控制通道(Broadcast Control Channel；BCCH)、傳呼控制通道(Paging Control Channel；PCCH)、共用控制通道(Common Control Channel；CCCH)、專用控制通道(Dedicated Control Channel；DCCH)、多播控制通道(Multicast Control Channel；MCCH)、專用訊務通道(Dedicated Traffic Channel；DTCH)及多播訊務通道(Multicast Traffic Channel；MTCH)。
第4圖例示可應用本發明的無線通信系統中之S1介面協定結構。
第4(a)圖例示S1介面中之控制平面協定堆疊，且第4(b)圖例示S1介面中之使用者平面介面協定結構。
參考第4圖，S1控制平面介面(S1 control plane interface；S1-MME)係定義在eNB與MME之間。類似於使用者平面，傳送網路層係基於IP傳輸。然而，為確保訊息傳訊之可靠傳輸，將傳送網路層增添至串流控制傳輸協定(Stream Control Transmission Protocol；SCTP)層，該串流控制傳輸協定層處於IP層之頂部上。應用層傳訊協定被稱為S1應用協定(S1 Application Protocol；S1-AP)。
SCTP層提供應用層訊息之保證遞送。
傳送IP層將點對點傳輸使用於協定資料單元(Protocol Data Unit；PDU)信號傳輸。
對於每一S1-MME介面情況，單個SCTP相聯將一對串流識別符用於S-MME共用程序。串流識別符對之僅一部分用於S1-MME專用程序。MME通信情境識 別符由MME針對S1-MME專用程序分配，且eNB通信情境識別符由eNB針對S1-MME專用程序分配。MME通信情境識別符及eNB通信情境識別符用於識別UE特定的S1-MME信號傳輸承載。通信情境識別符在每一S1-AP訊息內遞送。
在S1信號傳送層通知S1AP層傳訊斷開之狀況下，MME將已使用對應信號連接的UE之狀態改變至ECM-IDLE狀態。且eNB釋放對應UE之RRC連接。
S1使用者平面介面(S1-U)係定義在eNB與S-GW之間。S1-U介面提供使用者平面PDU在eNB與S-GW之間的非保證遞送。傳送網路層係基於IP傳輸，且GPRS穿隧協定使用者(GPRS Tunneling Protocol User；GTP-U)平面層在UDP/IP層之頂部上用以在eNB與S-GW之間遞送使用者平面PDU。
EMM狀態及ECM狀態
在下文中，將描述EPS移動性管理(EPS Mobility Management；EMM)及EPS連接管理(EPS Connection Management；ECM)狀態。
第5圖例示可應用本發明的無線通信系統中之EMM狀態及ECM狀態。
參考第5圖，為管理UE在於UE及MME之控制平面中定義的NAS層中之移動性，可根據UE附著至網路或自網路分離來定義EMM-REGISTERED狀態及EMM-DEREGISTERED狀態。EMM-REGISTERED 狀態及EMM-DEREGISTERED狀態可應用於UE及MME。
最初，UE停留於EMM-DEREGISTERED狀態中，如當UE首次通電且經由用以連接至網路的初始附著程序進行註冊至網路時。若成功地進行連接程序，則UE及MME變遷至EMM-REGISTERED狀態。另外，在UE斷電或UE未能建立無線電鏈路(亦即，無線電鏈路之封包錯誤率超過參考值)之狀況下，UE自網路分離且轉變至EMM-DEREGISTERED狀態。
類似地，為管理UE與網路之間的信號連接，可定義ECM-CONNECTED狀態及ECM-IDLE狀態。ECM-CONNECTED狀態及ECM-IDLE狀態亦可應用於UE及MME。ECM連接由以下各者組成：形成於UE與eNB之間的RRC連接；以及形成於eNB與MME之間的S1信號連接。換言之，建立/釋放ECM連接指示RRC連接及S1信號連接中兩者皆已經建立/釋放。
RRC狀態指示UE之RRC層是否在邏輯上連接至eNB之RRC層。換言之，在UE之RRC層連接至eNB之RRC層之狀況下，UE停留於RRC_CONNECTED狀態中。若UE之RRC層未連接至eNB之RRC層，則UE停留於RRC_IDLE狀態中。
網路可在小區單元之階層處識別停留於ECM-CONNECTED狀態中的UE，且網路可以有效方式控制UE。
另一方面，網路無法知道停留於ECM-IDLE狀態中的UE之存在，且核心網路(Core Network；CN)基於追蹤區域單元來管理UE，該追蹤區域單元為大於小區的區域單元。當UE停留於ECM-IDLE狀態中時，UE進行NAS已藉由使用在追蹤區域中唯一地分配的ID組配的非連續接收(Discontinuous Reception；DRX)。換言之，UE可藉由針對每一UE特定的傳呼DRX循環在特定傳呼場合監控傳呼信號來接收系統資訊及傳呼資訊之廣播信號。
當UE處於ECM-IDLE狀態中時，網路不攜帶UE之情境資訊。因此，停留於ECM-IDLE狀態中的UE可基於UE諸如小區選擇或小區重新選擇來進行移動性有關之程序，而未必遵循網路之順序。在UE之定位不同於在UE處於ECM-IDLE狀態中時由網路辨識的定位之狀況下，UE可經由追蹤區域更新(TAU)程序告知網路UE之對應定位。
另一方面，當UE處於ECM-CONNECTED狀態中，UE之移動性由網路之順序管理。當UE停留於ECM-CONNECTED狀態中時，網路知道UE當前屬於哪一個小區。因此，網路可將資料轉接至UE且/或自UE接收資料，控制UE之諸如交遞的移動性，且關於相鄰小區進行小區量測。
如以上所描述，UE必須轉變至ECM-CONNECTED狀態，以便接收諸如語音或資料通 信服務之一般行動通信服務。如當UE首次通電時，處於UE之初始狀態中的UE如在EMM狀態中一般停留於ECM-IDLE狀態中，且若UE經由初始附著程序成功地註冊至對應網路，則UE及MEE轉變至ECM連接狀態。另外，在UE已經註冊至網路但無線電資源由於訊務未啟動而未經分配之狀況下，UE停留於ECM-IDLE狀態中，且若針對對應UE產生新的上行鏈路訊務或下行鏈路訊務，則UE及MME經由服務請求程序轉變至ECM-CONNECTED狀態。
第6圖例示可應用本發明的無線通信系統中之承載結構。
當UE連接至封包資料網路(Packet Data Network；PDN)(該封包資料網路為第6圖之同級實體)時，建立PDN連接，該PDN連接可被稱為EPS對話。PDN經由服務提供者之外部或內部IP網路提供諸如網際網路或IP多媒體子系統(IP Multimedia Subsystem；IMS)之服務功能。
EPS對話包含一或多個EPS承載。EPS承載涉及在UE與PDN GW之間產生來用於EPS遞送使用者訊務的訊務傳輸路徑。可針對每一UE設置一或多個EPS承載。
每一EPS承載可分類為E-UTRAN無線電存取承載(E-UTRAN Radio Access Bearer；E-RAB)或S5/S8承載，且E-RAB可進一步分成無線電承載 (Radio Bearer；RB)及S1承載。換言之，一個EPS承載對應於一個RB、一個S1承載及一個S5/S8承載。
E-RAB在UE與EPC之間遞送EPS承載之封包。若E-RAB經產生，則E-RAB承載一對一地映射至EPS承載。資料無線電承載(Data Radio Bearer；DRB)在UE與eNB之間的遞送EPS承載之封包。若DRB經產生，則該DRB一對一地映射至EPS承載/E-RAB。S1承載在eNB與S-GW之間遞送EPS承載之封包。S5/S8承載在S-GW與P-GW之間遞送EPS承載封包。
UE以服務資料流(Service Data Flow；SDF)在上行鏈路方向上限制EPS承載。SDF為藉由根據個體服務分類(或過濾)使用者訊務獲得的IP流之群組。複數個SDF可藉由包括複數個上行鏈路封包濾波器多工至相同EPS承載。UE儲存上行鏈路封包濾波器與DRB之間的映射資訊，以針對上行鏈路傳輸使SDF及DRB彼此限制。
P-GW在下行鏈路方向上以EPS承載限制SDF。複數個SDF可藉由包括複數個下行鏈路封包濾波器多工至相同EPS承載。P-GW儲存下行鏈路封包濾波器與S5/S8承載之間的映射資訊，以針對下行鏈路傳輸使SDF及S5/S8承載彼此限制。
eNB儲存DRB與S1承載之間的一對一映射資訊，以使DRB及S1承載彼此限制。S-GW儲存S1承載 與S5/S8承載之間的一對一映射資訊，以針對上行鏈路/下行鏈路傳輸使S1承載及S5/S8承載彼此限制。
EPS承載可為以下兩個類型中一者：預設承載及專用承載。UE針對每一PDN可具有一個預設承載及一或多個專用承載。EPS對話關於一個PDN可具有的最小基本承載被稱為預設承載。
EPS承載可基於該EPS承載之身份加以分類。EPS承載身份係由UE或MME分配。專用承載藉由鏈接EPS承載身份(Linked EPS Bearer Identity；LBI)與預設承載組合。
若UE經由初始附著程序建立至網路之初始連接，則將IP位址分配給UE以產生PDN連接，且在EPS間隔中產生預設承載。除非UE終止PDN連接，否則不釋放而是維持預設承載，即使當在UE與對應PDN之間不存在訊務時；當對應PDN連接終止時，釋放預設承載。此時，並非跨於全部間隔的關於UE充當預設承載的所有承載未經啟動；維持直接連接至PDN的S5承載，且釋放與無線電資源有關的E-RAB承載(亦即，DRB及S1承載)。且若在對應PDN中產生新訊務，則E-RAB承載經重新組配來遞送訊務。
若UE試圖使用服務品質(Quality of Service；QoS)無法藉由預設承載支援的服務(例如，隨選視訊(Video on Demand；VoD)服務)，同時經由預設承載使用服務(例如，網際網路)，則當UE需要高 QoS服務時創建專用承載。在不存在來自UE之訊務之狀況下，釋放專用承載。UE或網路可取決於需求而創建複數個專用承載。
取決於UE使用哪一個服務，IP流可具有不同QoS特性。當建立或修改用於UE之EPS對話時，網路分配網路資源；或決定關於QoS之控制策略且在維持EPS對話的同時施加該策略。以上提及之操作被稱為策略及計費控制(Policy and Charging Control；PCC)。PCC規則係基於操作策略(例如，QoS策略、閘狀態及計費方法)來決定。
在SDF單元中決定PCC規則。換言之，根據UE使用的服務，IP流可具有不同QoS特性，具有相同QoS之IP流映射至相同SDF，且SDF變為藉以應用PCC規則的單元。
進行PCC功能的主要實體包括策略及計費規則功能(Policy and Charging Rules Function；PCRF)以及策略及計費強制功能(Policy and Charging Enforcement Function；PCEF)。
當EPS對話經建立或修改且向P-GW(或PCEF)提供PCC規則時，PCRF決定用於每一SDF之PCC規則。在決定用於對應SDF之PCC規則之後，P-GW偵測用於所傳輸或接收之每一IP封包之SDF且應用與對應SDF有關的PCC規則。當SDF經由EPS傳輸至UE時， SDF映射至能夠根據儲存於P-GW中之QoS規則來提供適當QoS的EPS承載。
PCC規則可藉由動態PCC規則及預定義PCC規則來分類。當EPS對話經建立或修改時，將動態PCC規則自PCRF動態地提供至P-GW。另一方面，預定義PCC規則在P-GW中經預定義且藉由PCRF啟動/取消啟動。
EPS承載包括QoS類別識別符(QoS Class Identifier；QCI)以及分配及保留優先權(ARP)作為基本QoS參數。
QCI為用作用於存取節點特定的參數之參考的純量，該等節點特定的參數控制承載階層封包轉送處理，其中純量值藉由網路操作者預組配。例如，純量可藉由範圍自1至9的整數值中一者預組配。
ARP之主要目的用以決定當僅有限量之資源可利用時，可接受或拒絕用於承載之建立或修改之請求。另外，ARP可用於eNB以決定在有限資源之情形(例如，交遞)下遺漏哪一個(一些)承載。
EPS承載可取決於QCI資源類型而經分類為保證位元速率(Guaranteed Bit Rate；GBR)類型之承載及非GBR類型之承載。預設承載始終為非GBR類型之承載，但專用承載可為GBR或非GBR類型之承載。
除QCI及ARP之外，GBR類型之承載具有GBR及最大位元速率(Maximum Bit Rate；MBR)作 為QoS參數。MBR指示針對每一承載分配固定資源(保證頻寬)。另一方面，除QCI及ARP之外，非GBR類型之承載具有聚集MBR(Aggregated MBR；AMBR)作為QoS參數。AMBR指示分配最大頻寬，而將資源分配給單獨承載，其中可一起使用其他非GBR類型之承載。
如以上所描述，若EPS承載之QoS經決定，則針對每一介面決定每一承載之QoS。因為每一介面之承載根據介面來提供EPS承載之QoS，所以EPS承載、RB及S1承載在該三者之間全部具有一對一關系。
若UE試圖使用QoS無法藉由預設承載支援的服務，同時經由預設承載使用服務，則創建專用承載。
第7圖例示可應用本發明的無線通信系統中處於EMM註冊狀態中的控制平面及使用者平面之傳輸路徑。
第7(a)圖例示ECM-CONNECTED狀態，且第7(b)圖例示ECM-IDLE狀態。
若UE成功地附著至網路且進入EMM-Registered狀態，則UE藉由使用EPS承載來接收服務。如以上所描述，EPS承載根據個別間隔分成DRB、S1承載及S5承載。
如第7(a)圖中所示，在使用者訊務存在的ECM-CONNECTED狀態中，建立NAS信號連接，亦即，ECM連接(RRC連接及S1信號連接)。另外，在MME與SGW之間建立S11 GTP-C(GPRS穿隧協定控制平 面)連接，且在SGW與PDN GW之間建立S5 GTP-C連接。
另外，在ECM-CONNECTED狀態中，設置所有DRB、S1承載及S5承載(亦即，分配無線電或網路資源)。
如第7(b)圖中所示，在不存在使用者訊務的ECM-IDLE狀態中，釋放ECM連接(亦即，RRC連接及S1信號連接)。然而，保留MME與SGW之間的S11GTP-C連接；以及SGW與PDN GW之間的S5 GTP-C連接。
另外，在ECM-IDLE狀態中，DRB及S1承載全部釋放，但保留S5承載(亦即，分配無線電或網路資源)。
用於在非連續接收(Discontinuous Reception；DRX)模式中監控用於UE之下行鏈路控制通道的方法
3GPP LTE/LTE-A系統定義EPS連接管理(ECM)-CONNECTED狀態及ECM-IDLE狀態，以管理UE與網路之間的信號連接。ECM-CONNECTED狀態及ECM-IDLE狀態亦可應用於UE及MME。ECM連接包含建立在UE與eNB之間的RRC連接；以及建立在eNB與MME之間的S1信號連接。RRC狀態展示UE之RRC層是否在邏輯上連接至eNB之RRC層。換言之，在UE之RRC層及eNB之RRC層彼此連接之狀況下，UE停留於RRC_CONNECTED狀態中。另一方面，若UE之RRC 層未連接至eNB之RRC層，則UE停留於RRC_IDLE狀態中。
此時，RRC_CONNECTED狀態涉及UE連接至特定小區且指示UE可在小區單元中接收服務的狀態，其中UE在小區單元中經管理。
RRC_IDLE狀態涉及在UE與eNB之間不建立連接但僅維持至移動性管理實體(Mobility Management Entity；MME)之連接的狀態；在RRC_IDLE狀態中，UE在追蹤區域(Tracking Area；TA)單元中經管理，該追蹤區域單元為大於小區的區域單元。換言之，處於RRC_IDLE狀態中的UE間歇地喚醒且監控傳呼通道(Paging Channel；PCH)以檢查是否存在正傳輸至UE的傳呼訊息。換言之，UE藉由使用在追蹤區域中唯一地分配的ID來進行由非存取層(Non-Access Stratum；NAS)設置的非連續接收(Discontinuous Reception；DRX)。UE可藉由在每一UE特定的傳呼DRX循環處針對特定傳呼賽事監控傳呼信號來接收系統資訊及傳呼資訊之廣播信號。不經由以上提及之網路狀態定義接收任何啟動服務的UE最終最小化該UE之電力消耗，且因此eNB可以有效方式利用資源。
如以上所描述，為接收諸如語音及資料通信之一般行動通信服務，UE必須轉變至ECM-CONNECTED狀態。如在UE首次通電時之狀況 下，初始UE停留於ECM-IDLE狀態中；若UE經由初始附著程序成功地註冊至對應網路，則UE及MME轉變至ECM-CONNECTED狀態。另外，在UE已經註冊至網路但無線電資源因為訊務未啟動而未經分配給UE之狀況下，UE停留於ECM-IDLE狀態中；若在對應UE中新產生上行鏈路訊務或下行鏈路訊務，則UE及MME經由服務請求程序轉變至ECM-CONNECTED狀態。
3GPP LTE/LTE-A系統甚至針對RRC_CONNECTED狀態定義待用模式及活動模式，以最小化UE之電力消耗。
根據以上定義，若停留於RRC_CONNECTED狀態中的UE對於預定時間週期不傳輸或接收資料，則保留小區連接，但使UE進入待用模式。停留於待用模式中的UE必須偶而喚醒且監控實體控制通道以接收可傳輸至UE的資料。
如以上所描述，無線通信系統使用UE之非連續接收(DRX)方案來最小化UE之電力消耗。
3GPP LTE/LTE-A系統中定義的DRX方法可用於待用模式及RRC_IDLE模式兩者，且個別模式中使用的DRX方法如下。
1)RRC_CONNECTED狀態中之待用模式
-短DRX：短DRX循環(2ms~640ms)
-長DRX：長DRX循環(10ms~2560ms)
2)RRC_IDLE狀態
-傳呼DRX：傳呼DRX循環(320ms~2560ms)
UE可基於PDCCH之唯一識別符RNTI(例如，C-RNTI、SI-RNTI、P-RNTI等)來進行PDCCH之監控。
PDCCH之監控可藉由DRX操作控制，且eNB經由RRC訊息將與DRX有關的參數傳輸至UE。特定而言，UE必須始終接收SI-RNTI、P-RNTI等，而不管由RRC訊息組成的DRX操作。此時，始終經由主要服務小區(例如，Pcell)之共用搜尋空間接收不包括以C-RNTI攪拌之PDCCH的其他PDCCH。
若DRX參數係在UE處於RRC_CONNECTED狀態中時設置，則UE基於DRX操作來進行PDCCH之不連續監控。另一方面，若DRX參數未經設置，則UE進行PDCCH之連續監控。
換言之，UE藉由基於DRX操作在PDCCH區域之UE特定的搜尋空間中進行盲解碼來搜尋PDCCH。若當UE藉由使用RNTI揭露PDCCH之CRC時未偵測到CRC錯誤，則UE考慮對應PDCCH遞送UE之控制資訊。
不連續PDCCH監控指示UE僅在特定子訊框中監控PDCCH，而連續PDCCH監控指示UE針對所有子訊框監控PDCCH。同時，在於諸如隨機存取程序之與DRX無關的操作中需要PDCCH監控之狀況下，UE根據對應操作之要求監控PDCCH。
另外，接收如以上所描述之傳呼訊息的UE可進行DRX以減少電力消耗。
為此目的，網路針對被稱為傳呼循環的每一時間週期組配複數個傳呼場合，特定UE僅在特定傳呼場合時接收傳呼訊息，且除特定傳呼場合之外UE不接收傳呼通道。另外，一個傳呼場合對應於一個TTI。
附著程序
對於大多數狀況，當UE進入E-UTRAN小區以建立至網路之連接時使用附著程序。另外，當UE進行自非3GPP網路至E-UTRAN之交遞時，亦可使用附著程序。
第8圖例示可應用本發明之無線通信系統中之附著程序。
1-2.UE藉由將附著請求訊息傳輸至MME來引發附著程序。附著請求訊息包括UE之國際行動用戶身份。
附著請求訊息係包括於RRC連接設置完成訊息中經由RRC連接遞送，且附著請求訊息係包括於初始UE訊息中經由S1信號連接遞送。
3.對於UE之鑑定，MME自HSS請求且接收用於鑑定之資訊；且與UE進行相互鑑定。
4.MME在HSS中註冊UE之定位且創建用於UE之預設承載，自HSS接收使用者預約資訊(亦即，預約QoS分佈)。
5-6.MME藉由將創建對話請求訊息傳輸至S-GW來請求預設承載之創建，且S-GW將創建對話請求訊息遞送至P-GW。創建對話請求訊息包括QoS分佈及來自HSS之S5 S-GW隧道終點識別符(Tunnel Endpoint Identifier；TEID)。
7.P-GW分配將由UE使用的IP位址，且以PCRF進行IP連接性存取網絡(IP Connectivity Access Network；IP-CAN)對話建立/修改程序。
8.P-GW回應於創建對話請求訊息而將創建對話回應訊息傳輸至S-GW。創建對話回應訊息包括將應用於預設承載的QoS分佈及S5 P-GW TEID。
當進行此程序時，完成S-GW與P-GW之間的S5承載之創建，且S-GW隨後能夠將上行鏈路訊務傳輸至P-GW或能夠自P-GW接收下行鏈路訊務。
9.S-GW回應於創建對話請求訊息而將包括S1 S-GW TEID之創建對話回應訊息傳輸至MME。
10-11.MME回應於附著請求訊息而將包括藉由P-GW分配的IP位址、追蹤區域身份(Tracking Area Identity；TAI)清單及TAU計時器之附著接受訊息傳輸至UE。
附著接受訊息係包括於初始情境設置請求訊息中經由S1信號連接遞送。初始情境設置請求訊息包括S1 S-GW TEID。
當進行此程序時，在eNB與S-GW之間創建上行鏈路S1承載，且eNB隨後能夠將上行鏈路訊務傳輸至S-GW。
附著接受訊息係包括於RRC連接重新組態訊息中經由RRC連接遞送。
當進行此程序時，完成UE與eNB之間的DRB之創建，且UE隨後能夠將上行鏈路訊務傳輸至eNB或能夠自eNB接收下行鏈路訊務。
12.eNB回應於初始情境設置請求訊息而將初始情境設置回應訊息傳輸至MME。初始情境設置回應訊息包括S1 eNB TEID。
13-14.UE回應於附著接受訊息而將附著完成訊息傳輸至MME。
附著完成訊息係包括於UL資訊傳遞訊息中經由RRC連接遞送，且附著完成訊息係包括於UL NAS傳送訊息中經由S1信號連接遞送。
當進行此程序時，完成UE與P-GW之間的預設EPS承載之創建，且UE隨後能夠將上行鏈路資料傳輸至P-GW。
15.MME經由修改承載請求訊息將自eNB接收的S1 eNB TEID遞送至S-GW。
當進行此程序時，完成eNB與S-GW之間的下行鏈路S1承載之創建，且eNB隨後能夠自S-GW接收下行鏈路訊務。
16-17.取決於需求，更新S-GW與P-GW之間的承載。
18.S-GW回應於修改承載請求訊息而將修改承載回應訊息傳輸至MME。
當進行此程序時，完成UE與P-GW之間的下行鏈路預設EPS承載之創建，且P-GW隨後能夠將下行鏈路資料傳輸至UE。
週期性TAU程序
當停留於ECM-IDLE狀態中的UE試圖註冊新定位時，進行追蹤區域更新(Tracking Area Update；TAU)程序，否則TAU計時器過期。
第9圖例示可應用本發明的無線通信系統中之週期性追蹤區域更新程序。
1-2.若處於ECM-IDLE狀態中的UE之TAU計時器過期，則觸發用於向MME報告追蹤區域(Tracking Area；TA)之週期性TAU(Periodic TAU；P-TAU)程序。
UE藉由將TAU請求訊息傳輸至MME來引發P-TAU程序。
TAU請求訊息係包括於RRC連接設置完成訊息中經由RRC連接遞送，且TAU請求訊息係包括於初始UE訊息中經由S1信號連接遞送。
3.接收TAU請求訊息的MME重設TAU計時器且將包括E-UTRAN小區總體識別符(E-UTRAN Cell Global Identifier；ECGI)及TAI之修改承載請求訊息傳輸至S-GW。
4-5.在UE所在的小區(ECGI)或追蹤區域(tracking area；TAI)改變之狀況下，S-GW將修改承載請求訊息傳輸至P-GW。
P-GW進行EPS對話更新程序且回應於修改承載請求訊息而將修改承載回應訊息傳輸至S-GW。
6.S-GW回應於修改承載請求訊息而將修改承載回應訊息傳輸至MME。
7-8.MME回應於TAU請求訊息而將TAU接受訊息傳輸至UE。
TAU接受訊息可包括TAU計時器。
TAU接受訊息係包括於下行鏈路NAS傳送訊息中經由S1信號連接遞送，且TAU接受訊息係包括於下行鏈路資訊傳遞訊息中經由RRC連接遞送。
9.已完成UE之定位更新的MME釋放用於週期性TAU有關之訊息之傳輸及接收的至UE之連接，且將UE情境釋放命令傳輸至eNB以釋放在E-UTRAN內設置的使用者情境。
10.eNB刪除UE之情境且釋放分配給UE之資源。且eNB藉由將RRC連接釋放訊息傳輸至UE來釋放至UE之RRC連接。
11.eNB回應於UE情境釋放命令訊息而將UE情境釋放完成訊息傳輸至MME，藉此釋放eNB與MME之間的S1信號連接。
當完成以上程序時，UE再次轉變至ECM-IDLE狀態。
服務請求程序
對於大多數狀況，當UE引發新服務或回應於傳呼訊息而試圖傳輸上行鏈路資料時，使用UE觸發之服務請求程序。
第10圖例示可應用本發明的無線通信系統中之UE觸發器服務請求程序。
1-2.UE藉由將服務請求訊息傳輸至MME來引發UE觸發之服務請求程序。
服務請求訊息係包括於RRC連接設置完成訊息中經由RRC連接遞送，且服務請求訊息係包括於初始UE訊息中經由S1信號連接遞送。
3.對於UE之鑑定，MME自HSS請求且接收用於鑑定之資訊；且與UE進行相互鑑定。
4.MME將初始情境設置請求訊息傳輸至eNB，使得eNB可以S-GW組配S1承載且以UE組配DRB。
5.eNB將RRC連接重新組態訊息傳輸至UE以創建DRB。
當進行此程序時，完成eNB與UE之間的DRB之創建，且範圍自UE至P-GW的所有上行鏈路EPS承載經組配。UE可將上行鏈路訊務資料傳輸至P-GW。
6.eNB回應於初始情境設置請求訊息而將包括『S1 eNB TEID』之初始情境設置完成訊息傳輸至MME。
7.MME經由修改承載請求訊息將自eNB接收的『S1 eNB TEID』遞送至S-GW。
當進行此程序時，完成eNB與S-GW之間的S1承載之創建，且隨後範圍自P-GW及UE的所有下行鏈路EPS承載經組配。UE隨後可自P-GW接收下行鏈路訊務資料。
8.在UE所在的小區(ECGI)或追蹤區域(TAI)改變之狀況下，S-GW將修改承載請求訊息傳輸至P-GW。
9.若需要，則P-GW可以PCRF進行IP連接性存取網路(IP-CAN)對話修改程序。
10.自S-GW接收修改承載請求訊息，P-GW回應於該訊息而將修改承載回應訊息傳輸至S-GW。
11.S-GW回應於修改承載請求訊息而將修改承載回應訊息傳輸至MME。
當網路試圖將下行鏈路資料傳輸至停留於ECM-IDLE狀態中的UE時，通常進行網路觸發之服務請求程序。
第11圖例示可應用本發明的無線通信系統中之網路觸發器服務請求程序。
1.若下行鏈路資料經由外部網路達到P-GW，則P-GW將下行鏈路資料遞送至S-GW。
2.在下行鏈路S1承載經釋放且無法將下行鏈路資料傳輸至eNB之狀況下(亦即，在S-GW中未發現『S1 eNB TEID』值之狀況下)，S-GW緩衝所接收下行鏈路資料。且S-GW將下行鏈路資料通知訊息傳輸至MME，針對關於對應UE之信號連接及承載組態向該MME註冊UE。
MME回應於下行鏈路資料通知訊息將下行鏈路資料通知ACK訊息傳輸至S-GW。
3.MME將傳呼訊息傳輸至屬於追蹤區域的eNB，UE最近已向該追蹤區域註冊。
4.若eNB自MME接收傳呼訊息，則eNB廣播該傳呼訊息。
5.通知導向UE自身的下行鏈路資料之存在的UE藉由進行服務請求程序來設置ECM連接。
可以與第10圖之程序相同的方式進行服務請求程序，且若完成程序，則UE可自S-GW接收下行鏈路資料。
電力節省模式
電力節省模式(Power Saving Mode；PSM)為3GPP rel-12 MTCe(MTC之增強)特徵中一 者，其中UE可藉由定義間隔來最小化電力消耗，UE在該間隔中取消啟動諸如傳呼接收及移動性管理之所有存取層(Access Stratum；AS)操作。換言之，支援PSM的UE可針對活動時間及週期性TAU計時器與網路妥協，或在附著及追蹤區域更新期間自網路接收活動時間及週期性TAU計時器。
若UE自網路接收活動時間值，則當UE自ECM-CONNECTED轉變至ECM-IDLE狀態時，UE藉由在對應活動時間週期期間停留於ECM-IDLE狀態中來接收傳呼訊息。且若活動時間週期過期，則UE進入PSM且取消啟動所有存取層(Access Stratum；AS)操作。
另外，每當UE進入ECM-IDLE模式時，MME藉由應用活動時間值來引發活動計時器。且若活動計時器過期，則MME推論UE為不可達的。
換言之，活動時間涉及時間週期，在該時間週期期間，支援使用電力節省功能(例如，PSM)之狀態的UE停留於ECM-IDLE(或RRC_IDLE)狀態中。
若週期性TAU計時器過期，則UE再次允許AS操作且進行TAU，且網路停止對應UE之隱含分離計時器。UE可針對行動發送(mobile originated)呼叫(例如，上行鏈路資料封包傳遞)在任何時間喚醒。
另一方面，UE在每一P-TAU週期時喚醒且進行TAU以處理行動接收(mobile terminated)呼叫(例 如，下行鏈路資料封包接收)；在所接收活動時間期間進行傳呼接收操作；且再次進入PSM模式以休眼。
在UE進入PSM之狀況下，當產生將要傳輸至對應UE的下行鏈路資料時，可進行以下過程。
第12圖例示可應用本發明的關於無線通信系統中處於電力節省模式中的UE之下行鏈路資料通知程序。
第12圖假定UE已進入PSM。辨識UE已進入PSM，MME清除封包進行旗標(Packet Proceed Flag；PPF)(亦即，PPF=0)。
1.若產生將要傳輸至UE的下行鏈路資料，則應用伺服器(Application Server；AS)(或SCS)將下行鏈路資料傳輸至P-GW，且P-GW將所接收下行鏈路資料傳輸至S-GW。
2.在S-GW自P-GW接收下行鏈路資料且發現不存在對應UE之活動S1-U連接(亦即，S1承載經釋放)之狀況下，S-GW將下行鏈路資料通知(Downlink Data Notification；DDN)訊息傳輸至MME且緩衝所接收下行鏈路資料。DDN訊息通知UE將要傳輸的下行鏈路資料之存在。
3.若自S-GW接收DDN，則MME檢查PPF。如第12圖之實例中，在MME清除PPF(亦即，PPF=0)之狀況下，MME回應於自S-GW接收的DDN而傳輸指示 DDN故障(或包括DDN故障之指示)的DDN拒絕訊息。DDN拒絕訊息可包括拒絕原因。
4.已接收DDN拒絕訊息的S-GW廢除對應下行鏈路資料。
如以上所描述，在AS傳輸下行鏈路資料而不知道UE是否處於休眠模式中(亦即，UE是否進入PSM)之狀況下，在S-GW中最終廢除下行鏈路資料，且AS未能接收傳輸之回應；因此，AS試圖關於對應下行鏈路資料進行重新傳輸操作。
UE可達性程序
3GPP系統針對由於EPC NAS階層中的UE之可達性而需要接收通知的服務有關之實體定義兩個程序。該兩個程序中一者為UE可達性通知請求程序，且另一者為UE活動通知程序。在下文中，將描述兩個程序。
第13圖例示可應用本發明的無線通信系統中之UE可達性通知請求程序。
UE可達性通知請求程序涉及由應用伺服器(Application Server；AS)/SCS使用以自HSS請求UE可達性通知的程序。在下文中，將描述特定程序。
1.若服務有關之實體請求HSS提供關於自EPS之UE可達性之指示器，則HSS儲存服務有關之實體且設置用於MME之UE可達性請求參數(UE Reachability Request Parameter for MME；URRP-MME)以指示此請求之接收。
此時，URRP-MME為HSS內維持的資料中一者，該資料為指示來自MME之UE活動通知已藉由HSS請求的UE可達性請求參數。
若URRP-MME參數值自「未設定」改變成「設定」，則HSS將UE-可達性-通知-請求訊息傳輸至MME且請求MME關於對應UE設定URRP-MME。此時，UE-可達性-通知-請求訊息包括URRP-MME參數。
若MME具有關於使用者之移動性管理(Mobility Management；MM)情境，且偵測UE可達性之變化(例如，偵測UE之下一個NAS操作)，則MME設定URRP-MME參數，該URRP-MME參數意欲指示該MME需要向HSS報告與可達性變化有關的資訊。
此時，URRP-MME為在MME內維持的MM情境中一者，該MM情境用來指示HSS已請求MME關於在MME處之UE可達性通知HSS。
第14圖例示可應用本發明的無線通信系統中之UE活動通知程序。
1.MME接收與UE可達性有關的通知。例如，MME可自UE接收附著請求訊息(或服務請求訊息，或TAU請求訊息等)，或自S-GW接收UE已交遞至非3GPP涵蓋區的通知。
2.若MME具有UE之MM情境且經組配使得當UE為可達的時報告關於對應UE之URRP-MME，則MME將UE-活動-通知訊息傳輸至HSS，且清除關於對 應UE之URRP-MME。此時，UE-活動-通知訊息包括UE之IMSI及UE可達指示器。
3.當HSS接收UE-活動-通知訊息(IMSI、UE可達指示器)或關於URRP-MME經設定至的UE之更新位置訊息時，HSS通知已註冊(或請求)UE可達性通知的實體(亦即，服務有關之實體)UE可達性之變化，且清除關於對應UE之URRP-MME。
用於監控UE可達性的方法
本發明提供用於以有效方式支援至UE之下行鏈路數據傳輸(或下行鏈路封包或下行鏈路封包資料)的方法。
特定而言，本發明提供用於將下行鏈路資料有效地傳輸至在約束裝置長時間進入休眠模式之狀況下以低複雜性及低能量為特徵的約束裝置(例如，物聯網(Internet of Things；IoT)裝置、M2M裝置及使用單個天線來實現低複雜性的種類0終端機)之方法，以最小化電力消耗。
在下文中，UE之不可達狀態涉及UE使用電力節省功能的狀態(例如，PSM或延伸閒置模式DRX)。在下文中，為描述之方便起見，UE之不可達狀態共同地被稱為『休眠』狀態。
延伸DRX(extended DRX；eDRX)為意欲藉由使2.56秒之最大現有傳呼DRX循環延伸至幾分鐘 直至最大數十分鐘來最小化UE之電力消耗的功能。eDRX可應用於閒置模式及連接模式。
換言之，在支援PSM的UE之狀況下，UE之不可達狀態可涉及UE已經進入PSM的狀態。另外，在支援eDRX模式的UE之狀況下，UE之不可達狀態可涉及UE之藉由傳呼(亦即，UE不監控傳呼通道的DRX間隔)的不可達狀態。
另一方面，UE之可達狀態涉及UE停留於UE應用正常DRX週期(例如，小於2.56秒)的ECM-CONNECTED模式或ECM-IDLE模式中的狀態。例如，在支援PSM的UE之狀況下，可達狀態可涉及UE停留於連接模式中或活動時間週期中的狀態，因為UE在活動時間週期期間保留閒置模式。例如，在支援eDRX模式的UE之狀況下，可達狀態可涉及UE藉由ECM-CONNECED模式及/或傳呼(亦即，UE監控傳呼通道的間隔)立即可達的狀態。換言之，eDRX具有比正常DRX模式相對較長的DRX間隔；因此，可決定甚至在閒置間隔中UE為暫時不可達的。亦即，在正常DRX模式(2.56秒)之狀況下，資料遞送在最大2.56秒之後係可能的；然而，若應用eDRX(10分鐘)，則最大延遲為10分鐘，且因此，立即資料遞送為不可能的，此狀況可被視為UE為實際上不可達的。
特定而言，在應用伺服器(Application Server；AS)想要進行容許延遲的資料傳輸之狀況下， 本發明允許獨立於UE之電力節省(Power Saving；PS)週期之異步操作，同時最小化廢除封包資料及重新傳輸負擔。
當利用現有程序來將下行鏈路資料傳輸至不可達UE時，以下問題可發生。
首先，難以在AS與約束裝置之間進行同步化行動接收呼叫操作。
雖然AS可藉由在傳呼接收為藉由推導UE之休眠週期或使用預組配值可能的活動時間週期期間傳輸下行鏈路資料來設置S1-U，但保持同步化操作由於以下原因而可為不可能的。
在屬於相同群組的UE同時進行附著及/或TAU程序之狀況下，個別UE可以任意值組配以避免由同時操作引起的擁擠且可以分散方式存取網路。在此狀況下，藉由AS估計的UE之可達間隔可不同於UE之實際可達間隔。
取決於UE之行動發送(Mobile Originated；MO)操作，可變化可達間隔。換言之，雖然可週期性地進行UE之MO操作，但在根據特定事件進行MO操作之狀況下，可改變對應週期。在此狀況下，亦可改變藉由AS推導的UE之可達間隔。
另外，在IoT裝置在長時間(例如，10年)無電池替換的情況下操作之狀況下，可取決於電池容量改變喚醒週期。
接下來，另一問題在於AS可重新傳輸下行鏈路資料或S-GW可廢除下行鏈路資料。
在現有UE之狀況下，當UE停留於ECM-IDLE狀態中時，AS可傳輸下行鏈路資料。換言之，在S-GW自P-GW接收下行鏈路資料之狀況下，無S1-U關於對應UE經組配，且S-GW將DDN給予MME，MME傳輸傳呼信號以喚醒對應UE(參見第11圖)。
然而，在決定UE為不可達(例如，即使對應UE之P-TAU過期UE亦不進行TAU)之狀況下，MME清除PPF；在此狀況下，即使MME接收DDN，MME亦不進行傳呼程序，但使S-GW經由DDN拒絕廢除對應下行鏈路資料。
另外，因為MME清除PSM中的UE之PPF，所以S-GW最終由於UE之PSM而廢除在休眼間隔期間接收的下行鏈路資料(參見第12圖)。在此狀況下，即使AS在預定時間週期之後試圖重新傳輸，當對應UE處於休眠模式中時，將仍廢除所傳輸下行鏈路資料。
接下來，即使當UE處於休眠模式中時，AS在藉由重新使用UE可達性通知程序檢查UE之可達性以防止下行鏈路資料經廢除之後傳輸資料，將仍遭遇另一問題，以下將參考相關圖式描述該問題。
第15圖例示在UE之休眠週期期間藉由使用UE可達性通知程序來傳輸下行鏈路資料時遭遇的問題。
1.在SCS/AS具有將要傳輸至UE的資料之狀況下，SCS/AS將UE可達性通知註冊至HSS。
2.HSS將UE-可達性-通知-請求訊息傳輸至MME。
3-5.經由TAU(或附著程序、服務請求程序或MO等)辨識UE將為活動的，MME將UE-活動-通知訊息傳輸至HSS。
6.已自MME接收UE-活動-通知訊息的HSS為SCS/AS提供UE為可達的通知。
7.接收UE為可達的通知，SCS/AS將下行鏈路資料傳輸至對應UE。換言之，SCS/AS經由P-GW將下行鏈路資料傳輸至S-GW。
此時，若S1-U尚未經設置，則S-GW將DDN傳輸至MME。在僅對應UE之S-MME已經設置之狀況下，MME經由初始情境設置操作組配S1-U，且S-GW將緩衝下行鏈路資料傳輸至UE。
在此狀況下，若S1-MME在UE之TAU之後經釋放且UE停留於活動時間週期時，則MME經由傳呼程序可命令UE進行服務請求程序。
然而，若UE已取決於情境(例如，PSM)而由於短活動時間進入休眼間隔，則成功的資料傳輸不可能為可能的。
根據UE之觀點，在活動時間週期期間經由傳呼程序進行服務請求程序可引起使狀態自 ECM-CONNECTED狀態切換至ECM-IDLE狀態且再次切換至ECM-CONNECTED狀態之不便。若狀況為下行鏈路資料係在S1-MME在UE進行TAU之後經釋放之前傳輸，則可產生非必要操作，其中UE在下行鏈路資料經傳輸之後於活動時間週期期間必須停留於ECM-IDLE狀態中，以接收可僅以低可能性接收的傳呼信號。
本發明提供在AS請求UE(特定而言，約束裝置，諸如IoT、M2M及種類0裝置)之可達性報告監控之狀況下請求連同TAU一起設置用於下行鏈路數據傳輸之S1-U之程序。
第16圖例示根據本發明之一個實施例之用於監控UE可達性的方法。
1.在應用伺服器(Application Server；AS)/服務能力伺服器(Service Capability Server；SCS)想要將下行鏈路資料傳輸至UE之狀況下，AS/SCS將指示下行鏈路資料之存在的『下行鏈路資料』設定為『是』(亦即，下行鏈路資料=『是』)，且將包括設定為『是』的指示器(『下行鏈路資料』)之UE可達性通知(或監控請求訊息)傳輸至HSS。
換言之，藉由將下行鏈路資料指示器(『下行鏈路資料』)經設定為『是』的UE可達性通知傳輸至HSS，在S1-U組態於UE與S-GW之間未設置(亦即，S1 承載已經釋放)之狀況下，AS/SCS不僅將UE可達性通知註冊至HSS而且亦請求設置S1-U(亦即，S1承載組態)。
2.HSS將請求設置S1-U的「使用者平面設置請求」設定為『是』(亦即，『使用者平面設置請求』=『是』)，且將包括已經設定為『是』的『使用者平面設置請求』之UE可達性通知請求訊息傳輸至MME。
換言之，藉由將『使用者平面設置請求』已經設定為『是』的UE可達性通知請求訊息傳輸至MME，HSS將S1-U設置請求註冊至MME，且同時請求URRP-MME設置。
另外，HSS可藉由將自AS/SCS接收的下行鏈路資料指示器(『下行鏈路資料』)而非『使用者平面設置請求』併入UE可達性通知請求訊息中，來將UE可達性通知請求訊息傳輸至MME。
自AS/SCS接收UE可達性通知，HSS可儲存已傳輸UE可達性通知的AS/SCS且設置用於MME之UE可達性請求參數(UE Reachability Request Parameter for MME；URRP-MME)以通知已接收此請求。
若已自HSS接收UE可達性通知訊息的MME偵測UE可達性之變化(例如，UE之NAS操作經偵測的狀況)，則MME設置URRP-MME以指示需要向HSS報告關於UE可達性變化之資訊，且同時註冊對S1-U設置之需求。
3.同時，若處於休眠模式中(處於PSM中或處於UE在eDRX模式中為經由傳呼不可達的狀態中)的UE之P-TAU計時器過期，則UE將TAU請求訊息傳輸至MME。
此時，MME藉由接收UE之TAU請求訊息來偵測UE可達性。
4.MME將對應UE之活動時間值設定為0，回應於TAU請求訊息而將包括設定為0的活動時間值之TAU接受訊息傳輸至UE，且經由初始情境設置程序設置S1-U(亦即，S1承載組態)。
如以上所描述，UE在下行鏈路資料經接收之後跨越用於接收傳呼信號之操作，因為MME將活動時間值設定為0，使得UE可減少不必要的電力消耗。
UE經由TAU請求訊息自MME請求活動時間值，且MME可經由TAU接受訊息將活動時間值分配給UE。
此時，TAU接受訊息可係包括於下行鏈路NAS傳送訊息中經由S1信號連接遞送。在此狀況下，MME可將初始情境設置請求訊息單獨地傳輸至eNB以在eNB與S-GW之間設置S1-U。
另外，TAU接受訊息可係包括於初始情境設置請求訊息中經由S1信號連接遞送。在此狀況下，TAU接受訊息可經遞送至eNB，且同時可經由UE之初始情境設置請求訊息在eNB與S-GW之間設置S1-U。
因為用於在eNB與S-GW之間設置S1-U之過程與第8圖或第10圖中相同，所以將省略該過程之詳細描述。
5.MME藉由將監控報告傳輸至HSS來通知可達UE。
HSS藉由將監控報告傳輸至AS/SCS來通知可達UE。
此時，MME可藉由將監控報告直接傳輸至AS/SCS來通知可達UE。
6.藉由HSS或MME通知UE係可達的，AS/SCS藉由使用已建立(或設置)S1-U來將下行鏈路資料傳輸至對應UE。
如以上所描述，因為UE已接收活動時間值經設定為0的TAU接受訊息，所以UE在S1經釋放之後並不停留於ECM-IDLE狀態中，而是直接進入休眠模式(例如，PSM或UE在eDRX模式中為經由傳呼不可達的狀態)，以禁用存取層(Access Stratum；AS)操作。
經由以上程序，甚至在不知道UE之可達週期之狀況下，AS可在休眠模式中將下行鏈路資料平穩地傳輸至UE，而不廢除下行鏈路資料。特定而言，在下行鏈路資料擱置之狀況下，AS可命令S1-U設置活動時間值且同時將該活動時間值指定為0，藉此允許最佳化操作。
如以上所描述，藉由預先設置S1-U，與經由傳呼程序的初始情境設置程序相比，不僅可減少傳訊負 擔，而且可避免UE再次轉變至休眠模式且變得不可達之情境。
同時，第16圖中例示之網路節點僅為一實例；第16圖中例示之網路節點可替換為另一網路節點，或該網路節點可包括其他網路節點。
雖然第16圖假定UE之活動時間經設定為0且設置S1-U，但同樣可能的是，放大活動時間且經由傳呼程序設置S1-U，以下將參考有關圖式描述此狀況。
第17圖例示根據本發明之一個實施例之用於監控UE可達性的方法。
參考第17圖，若AS/SCS想要將下行鏈路資料傳輸至UE，則AS/SCS將用於請求UE可達性監控之監控請求訊息傳輸至HSS S1701。
監控請求訊息可包括UE可達性有關之指示。例如，在AS/SCS想要將下行鏈路資料可靠地傳輸至UE之狀況下，AS/SCS可將UE可達性有關之指示併入監控請求訊息中。
此時，UE可達性有關之指示用以保留充分的時間(亦即，用以保持UE停留於可達狀態中)，使得AS/SCS可在請求UE可達性監控之後將下行鏈路資料傳輸至UE。
例如，UE可達性有關之指示可簡單地指示下行鏈路資料之存在，如在第16圖之實例中(下行鏈路資料=『是』)。
另外，UE可達性有關之指示可指示時間週期，UE在該時間週期期間保持可達，使得AS/SCS可將下行鏈路資料可靠地遞送至UE。
已自AS/SCS接收監控請求訊息的HSS將UE可達性通知請求訊息傳輸至MME S1702。
在自AS/SCS接收的監控請求訊息包括UE可達性有關之指示之狀況下，HSS可藉由將該UE可達性有關之指示併入UE可達性通知請求訊息中來傳輸UE可達性有關之指示。
此時，UE可達性通知請求訊息僅為一實例，且因此亦可使用以不同格式的用於監控UE可達性之訊息。然而，為描述之方便起見，在下文中，假定使用UE可達性通知請求訊息。
在UE可達性通知請求訊息包括UE可達性有關之指示之狀況下，若UE應用電力節省模式(Power Saving Mode；PSM)，則MME藉由使用UE可達性有關之指示來設定活動時間值S1703。
若UE應用eDRX，則MME使S1釋放觸發延遲預定時間週期，以防止對應UE進入延伸DRX且進入不可達狀態。換言之，MME藉由使用UE可達性有關之指示來設置S1釋放延遲時間。因此，在MME接收UE可達性有關之指示之狀況下，藉由在成功TAU之後延遲S1釋放時間，MME可保證UE可達時間週期，在該UE可達時間週期期間，AS/SCS可發送下行鏈路資料。
換言之，UE可達性有關之指示用於設置UE之活動時間及/或延遲S1釋放。
例如，在MME在組配對應UE之可達性時接收指示將要藉由AS/SCS傳輸的下行鏈路資料之存在的指示(亦即，UE可達性有關之指示)之狀況下，MME可使用對應指示來調整活動時間值或延遲S1釋放。
同時，若當處於休眠模式(處於PSM中或處於UE在eDRX模式中為經由傳呼不可達的狀態中)中的UE之P-TAU計時器過期時TAU程序經觸發，則UE將TAU請求訊息傳輸至MME S1704。
此時，MME藉由接收UE之TAU請求訊息來偵測UE可達性。
雖然第17圖為方便之目的假定S1704步驟係在S1703步驟之後進行，但可改變進行S1703步驟及S1704步驟之順序。
回應於TAU請求訊息而將TAU接受訊息傳輸至UE S1705。
此時，TAU接受訊息包括在S1703步驟中設置的活動時間值。換言之，MME將在S1703步驟中設置的活動時間值分配給UE。
UE經由TAU請求訊息自MME請求活動時間值，且MME可經由TAU接受訊息將在S1703步驟中設置的活動時間值分配給UE。
此時，TAU接受訊息可係包括於下行鏈路NAS傳送訊息中經由S1信號連接遞送，且可係包括於下行鏈路資訊傳遞訊息中經由RRC連接遞送。
MME藉由傳輸監控報告來通知HSS UE係可達的S1706。
雖然第17圖出於方便之目的假定S1706步驟係在S1705步驟之後進行，但可改變進行S1705步驟及S1706步驟之順序或可同時進行兩個步驟。
HSS藉由傳輸監控報告來通知AS/SCS UE係可達的S1707。
此時，MME可藉由傳送監控報告來通知AS/SCS UE係可達的；在此狀況下，可省略S1707步驟。
由HSS或MME通知UE係可達的AS/SCS將下行鏈路資料傳輸至對應UE。
如以上所描述，在AS/SCS辨識UE之可達性且傳輸將要至UE終止的資料(亦即，下行鏈路資料)之狀況下，MME將活動時間組配為稍長，使得MME可成功地遞送傳呼信號。換言之，藉由將活動時間組配為稍長，MME使傳呼進行旗標在充分的時間週期免於被清除；S-GW傳輸告知MME資料傳輸的DDN，且MME傳輸傳呼請求訊息，使得MME可將對應傳呼信號成功地傳輸至UE。換言之，在自AS/SCS接收對UE可達性監控之請求之後，MME保持活動時間持續充分的時間週期，使得 AS/SCS可傳輸下行鏈路資料。另外，在對應UE應用eDRX之狀況下，MME延遲S1釋放，使得UE之可達性可經保證預定時間週期。
另外，第17圖中例示之網路節點僅為一實例；第17圖中例示之網路節點可替換為另一網路節點，或該網路節點可包括其他網路節點。
第18圖例示根據本發明之一個實施例之用於監控UE可達性的方法。
參考第18圖，在AS/SCS想要將下行鏈路資料傳輸至UE之狀況下，AS/SCS將用於請求UE可達性監控之監控請求訊息傳輸至HSS S1801。
監控請求訊息可包括P-TAU計時器組態。
此時，P-TAU計時器組態指定週期值(亦即，P-TAU計時器值)，AS/SCS過後在該週期值處想要聯絡UE。
已自AS/SCS接收監控請求訊息的HSS將UE可達性通知請求傳輸至MME S1802。
在自AS/SCS接收的監控請求訊息包括P-TAU計時器組態之狀況下，HSS可藉由將P-TAU計時器組態併入UE可達性通知請求訊息中來傳輸該P-TAU計時器組態。
此時，UE可達性通知請求訊息僅為一實例，且因此亦可使用以不同格式的用於監控UE可達性之訊 息。然而，為描述之方便起見，在下文中，假定使用UE可達性通知請求訊息。
在UE可達性通知請求訊息包括P-TAU計時器組態之狀況下，MME藉由使用P-TAU計時器組態來設置對應UE之P-TAU計時器S1803。
換言之，MME藉由使用P-TAU計時器組態來設置對應UE之P-TAU計時器，且MME在P-TAU程序處應用由MME設置的P-TAU計時器。
雖然第18圖假定MME設置P-TAU計時器之狀況，但HSS可設置P-TAU計時器。
換言之，若HSS在先前S1801步驟中自AS/SCS接收包括P-TAU計時器組態之監控請求訊息，則HSS可藉由使用P-TAU計時器組態來設置對應UE之P-TAU計時器。且HSS可將由HSS設置的P-TAU計時器傳輸至MME。已接收由HSS設置的P-TAU計時器的MME在P-TAU程序處應用所接收P-TAU計時器。
在下文中，為描述之方便起見，假定MME設置P-TAU計時器。
同時，若處於休眠模式中(處於PSM中或處於UE在eDRX模式中為經由傳呼不可達的狀態中)的UE之P-TAU計時器過期，則UE將TAU請求訊息傳輸至MME S1804。
此時，MME藉由接收UE之TAU請求訊息來偵測UE可達性。
雖然第18圖出於方便之目的假定S1804步驟係在S1803步驟之後進行，但可改變進行S1803步驟及S1804步驟之順序。
MME回應於TAU請求訊息而將TAU接受訊息傳輸至UE S1805。
此時，TAU接受訊息包括在S1803步驟中設置的P-TAU計時器。換言之，MME將在S1803步驟中設置的P-TAU計時器值分配給UE。
UE經由TAU請求訊息自MME請求P-TAU計時器值，且MME可經由TAU接受訊息將在S1803步驟中設置的P-TAU計時器值分配給UE。
此時，TAU接受訊息可係包括於下行鏈路NAS傳送訊息中經由S1信號連接遞送，且可係包括於DL資訊傳遞訊息中經由RRC連接遞送。
MME藉由傳輸監控報告來通知HSS UE係可達的S1806。
HSS藉由傳輸監控報告來通知AS/SCS UE係可達的S1807。
此時，MME可藉由傳送監控報告來通知AS/SCS UE係可達的；在此狀況下，可省略S1807步驟。
由HSS或MME通知UE係可達的AS/SCS將下行鏈路資料傳輸至對應UE。
如以上所描述，在UE為經由P-TAU可達之狀況下，UE可在成功資料傳輸及接收之後再次進入休眠模式(例如，PSM或UE在eDRX模式中為不可達的狀態)。
且UE藉由切斷存取層(Access Stratum；AS)來維持休眠模式，直至由AS/SCS設置的P-TAU計時器(亦即，由MME/HSS根據自AS/SCS接收的P-TAU計時器週期設置的P-TAU計時器)過期為止，且若P-TAU計時器過期，則UE喚醒以進行P-TAU程序。
換言之，經由此程序，AS/SCS與UE之間的同步化喚醒允許行動接收呼叫之傳輸及接收，藉此最大化UE之電力節省效應且同時最小化AS/SCS之資料遞送延遲。
另外，第18圖中例示之網路節點僅為一實例；第18圖中例示之網路節點可替換為另一網路節點，或該網路節點可包括其他網路節點。
同時，第16圖至第18圖將TAU程序例示為用於將活動時間及/或P-TAU計時器值分配給UE之方法。TAU程序僅為一實例，且可藉由使用如附著程序的由UE觸發的NAS程序來將活動時間及/或P-TAU計時器值分配給UE。
當前，僅經由由UE觸發的NAS程序(TAU、附著程序等)，可改變由UE使用的活動時間及P-TAU計時器值。因此，在AS/SCS請求UE之活動時間及/或P-TAU計時器值之變化以用於下一次下行鏈路數據傳輸 之狀況下，以下問題可出現：UE在切換至ECM-IDLE模式之後並不立即使用對應值，但可更新在由UE在模式切換之後觸發的NAS程序(TAU、附著程序等)中新設置的活動時間及/或P-TAU計時器值。換言之，在UE不觸發NAS程序之狀況下，無法以如以上所描述的新設置活動時間及/或P-TAU計時器值更新UE。
因此，需要允用在UE釋放將要立即應用於UE的S1承載之後可達的由AS/SCS設置的P-TAU計時器及活動時間(或週期)的組態方法。因此，本發明提供用於將組配的(或改變的)P-TAU計時器及/或活動時間值應用於UE之方法。
可定義新NAS訊息，MME可在服務請求設置過程期間藉由該新NAS訊息組配PSM(或eDRX模式)有關之參數(例如，組配的(或改變的)P-TAU計時器及/或活動時間)。例如，可定義服務請求接受訊息。
可回應於服務請求訊息而由MME將服務請求接受訊息傳輸至UE。因此，當UE將服務請求訊息傳輸至MME(參見第10圖)時，引發服務請求程序，且MME可藉由在服務請求程序期間將服務請求接受訊息傳輸至UE來將PSM(或eDRX模式)有關之參數(例如，組配的(或改變的)P-TAU計時器及/或活動時間)分配給UE。
另外，若當S1承載處於釋放狀態中時，MME藉由使用S1AP訊息來以新PSM(或eDRX模式)有關之參數(例如，組配的(或改變的)P-TAU計時器及/或活動 時間)設置eNB，則eNB可經由RRC訊息(例如，RRC連接重新組態訊息)將對應參數傳輸至UE。當MME自休眠模式(處於PSM中或處於UE在eDRX模式中為經由傳呼不可達的狀態中)啟動對應UE(亦即，將UE切換至可達狀態)時，可應用以上方案。
另外，可定義MME藉以命令UE以觸發TAU程序的訊息。例如，可定義TAU指示訊息。MME可藉由將TAU指示訊息傳輸至UE來命令UE以立即進行TAU；如在第16圖至第18圖之實例中，MME可經由TAU接受訊息將PSM(或eDRX模式)有關之參數(例如，組配的(或改變的)P-TAU計時器及/或活動時間)分配給UE。
第19圖例示根據本發明之一個實施例之用於監控UE可達性的方法。
參考第19圖，網路節點(例如，MME)自另一網路節點(例如，HSS)接收用於監控UE可達性之訊息S1901。
此時，用於監控UE可達性之訊息可包括UE可達性有關之指示。
例如，可使用UE可達性通知請求訊息作為用於UE監控可達性之訊息，但亦可使用以不同格式的用於監控UE可達性之訊息。
在用於監控UE可達性之訊息包括UE可達性有關之指示之狀況下，網路節點(例如，MME)藉由使用 UE可達性有關之指示來設置UE之活動時間及/或S1釋放延遲時間S1902。
更具體而言，若UE應用電力節省模式(PSM)，則網路節點(例如，MME)可藉由使用UE可達性有關之指示來設置活動時間值。
另外，若UE應用eDRX，則網路節點(例如，MME)可藉由使用UE可達性有關之指示來設置S1釋放延遲時間以延遲S1釋放觸發。
網路節點(例如，MME)應用在S1902步驟中設置的活動時間及/或S1釋放延遲時間，S1903。
此時，在網路節點(例如，MME)設置活動時間之狀況下，可藉由將活動時間分配給UE來使用活動時間。例如，若TAU程序在P-TAU計時器過期時經觸發，則網路節點(例如，MME)可經由TAU接受訊息將活動時間分配給UE。
另外，在網路節點(例如，MME)例如在TAU程序完成之後設置S1釋放延遲時間之狀況下，網路節點(例如，MME)可在S1釋放延遲時間之後引發S1釋放程序(例如，第9圖之步驟9至步驟11)。
第20圖例示根據本發明之一個實施例之用於監控UE可達性的方法。
參考第20圖，網路節點(例如，MME)自另一網路節點(例如，HSS)接收用於監控UE可達性之訊息S2001。
用於監控UE可達性之訊息可包括P-TAU計時器組態。此時，P-TAU計時器組態指定週期值(亦即，P-TAU計時器值)，AS/SCS過後在該週期值處想要聯絡UE。
例如，可使用UE可達性通知請求訊息作為用於監控UE可達性之訊息，但亦可使用以不同格式的用於監控UE可達性之訊息。
在用於監控UE可達性之訊息包括P-TAU計時器組態之狀況下，網路節點(例如，MME)在P-TAU程序處應用藉由使用P-TAU計時器組態設置的P-TAU計時器S2002。
此時，已自S2001步驟接收用於監控UE可達性之訊息的網路節點(例如，MME)可設置P-TAU計時器，但可將與以上網路節點不同的網路節點(例如，HSS)用於設置。
此時，網路節點(例如，MME)可藉由將P-TAU計時器分配給UE來應用P-TAU計時器。例如，若TAU程序在P-TAU計時器過期時經觸發，則網路節點(例如，MME)可經由TAU接受訊息將P-TAU計時器值分配給UE。
可應用本發明的裝置之概述
第21圖例示根據本發明之一個實施例之通信裝置的方塊圖。
參考第21圖，無線通信系統包含網路節點2110及複數個UE 2120。
網路節點2110包含處理器2111、記憶體2112及通信模組2113。處理器2111實行經由第1圖至第20圖提議的所提議功能、過程及/或方法。處理器2111可實行有線介面協定/無線介面協定之數層。記憶體2112儲存用於驅動處理器2111之各種類型的資訊，該記憶體連接至處理器2111。通信模組2113傳輸且/或接收有線信號/無線信號，該通信模組連接至處理器2111。網路節點2110之實例包括eNB、MME、HSS、AS、SCS等。特定而言，在網路節點2110為eNB之狀況下，通信模組2113可包括用於傳輸/接收無線電信號之射頻(RF)單元。
UE 2120包含處理器2121、記憶體2122及通信模組(或RF單元)2123。處理器2121實行經由第1圖至第20圖提議的所提議功能、過程及/或方法。處理器2121可實行有線介面協定/無線介面協定之數層。記憶體2122儲存用於驅動處理器2121之各種類型的資訊，該記憶體連接至處理器2121。通信模組2123傳輸且/或接收有線信號/無線信號，該通信模組連接至處理器2121。
記憶體2112、2122可安裝在處理器2111、2121內部或外部，且可經由各種熟悉的方式連接至處理器2111、2121。另外，網路節點2110(在eNB之狀況下)及/或UE 2120可具有單個天線或多個天線。
以上所描述之實施例為本發明之構成元件及特徵之以特定形式之組合。除非另有指定，否則每一構成元件或特徵應被視為選擇性的。每一構成元件或特徵可在不與其他構成元件或特徵組合的情況下單獨實施。亦可能藉由組合構成元件及/或特徵之部分來構造本發明之實施例。可改變本發明之實施例中例示的操作順序。另一實施例可包括一實施例之結構或特徵之部分，或一實施例之結構或特徵之部分可替換為另一實施例之對應結構或特徵。應明白的是，亦可藉由組合未揭露彼此明顯引用關係的彼等請求項來構造實施例，或可包括該組合以作為以後本發明之修訂申請案中之新請求項。
根據本發明之實施例可藉由各種構件來實現，例如，硬體、韌體、軟體或其組合。在硬體實行方案之狀況下，本發明之實施例可藉由以下各者中一或多者來實行：ASIC(特定應用積體電路)、DSP(數位信號處理器)、DSPD(數位信號處理裝置)、PLD(可規劃邏輯裝置)、FPGA(現場可規劃閘陣列)、處理器、控制器、微控制器、微處理器等。
在韌體或軟體實行方案之狀況下，根據本發明之實施例之方法可以進行以上所描述之操作的模組、程序或功能之形式來實行。軟體代碼可儲存於記憶體單元中且由處理器執行。位於處理器內部或外部的記憶體單元可經由技術領域中已知的各種方式與處理器通信資料。
熟習此項技術者應清楚地理解，可以不同的特定方式實現本發明，只要本發明保留本發明之本質特徵即可。因此，以上詳細描述不應根據本發明之所有態樣有限地加以解釋，而應被視為例示。本發明之技術範疇應經由所附申請專利範圍之合理解釋加以決定；在本發明之等效範疇內的本發明之所有可能修改應理解為屬於本發明之技術範疇。
[工業適用性]
此文件在實例基於3GPP LTE/LTE-A系統的情況下揭示用於在無線通信系統中監控UE可達性的方法；然而，除3GPP LTE/LTE-A系統之外，本發明可應用於各種其他類型之無線通信系統。

Claims (12)

  1. 一種用於在一無線通信系統中監控使用者設備(UE)可達性的方法，該方法包含以下步驟：藉由一行動管理實體(MME)自一本地用戶伺服器(HSS)接收用於監控該UE可達性之一訊息，該訊息包括UE可達性有關之指示；以及藉由該MME將一活動時間分配給一UE，其中該UE可達性有關之指示用於設定該UE之該活動時間；且其中該UE可達性指示用於該UE保持可達，使得一伺服器可將下行鏈路資料遞送至該UE。
  2. 如請求項1所述之方法，其中該UE可達性有關之指示指示該伺服器持有該伺服器想要傳輸至該UE的下行鏈路資料。
  3. 如請求項1所述之方法，其中該UE可達性有關之指示係自一服務能力伺服器或一應用伺服器傳輸，該服務能力伺服器或該應用伺服器持有將要傳輸至該UE的下行鏈路資料。
  4. 如請求項1所述之方法，其中該活動時間經設定為『0』。
  5. 如請求項1所述之方法，其進一步包含以下步驟：藉由該MME將一初始情境設置請求訊息傳輸 至一演進節點B(eNB)以建立一S1承載。
  6. 如請求項1所述之方法，其中該設定活動時間係經由一追蹤區域更新接受訊息、附著接受訊息或服務請求接受訊息傳輸。
  7. 一種用於在一無線通信系統中監控使用者設備(UE)可達性的方法，該方法包含以下步驟：若一伺服器想要將下行鏈路資料傳輸至一UE，則傳輸用於請求監控該UE可達性之一監控請求訊息，其中該監控請求訊息包括UE可達性有關之指示；且其中該UE可達性有關之指示用於設定該UE之一活動時間。
  8. 如請求項7所述之方法，該UE可達性有關之指示用於該UE保持可達，使得該伺服器可將該下行鏈路資料遞送至該UE。
  9. 如請求項7所述之方法，該方法進一步包含以下步驟：若該伺服器接收該UE為可達的通知，則藉由該伺服器將該下行鏈路資料傳輸至該UE。
  10. 一種用於在一無線通信系統中監控使用者設備(UE)可達性的方法，該方法包含以下步驟：藉由一行動管理實體(MME)自一本地用戶伺服器(HSS)接收用於監控該UE可達性之一訊息，該訊息 包括週期性追蹤區域更新(P-TAU)計時器組態；以及藉由該MME在一P-TAU程序處應用一P-TAU計時器，其中該P-TAU計時器組態用於設定該P-TAU計時器。
  11. 如請求項10所述之方法，其中該P-TAU計時器組態係自一服務能力伺服器或一應用伺服器傳輸，該服務能力伺服器或該應用伺服器持有將要傳輸至該UE的下行鏈路資料。
  12. 如請求項10所述之方法，該設定P-TAU計時器係經由一追蹤區域更新接受訊息、附著接受訊息或服務請求接受訊息傳輸。
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