移动无线电通信信令 |
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| 申请号 | CN201180064546.8 | 申请日 | 2011-12-09 | 公开(公告)号 | CN103299676B | 公开(公告)日 | 2017-06-09 |
| 申请人 | 日本电气株式会社; | 发明人 | 扬妮克·莱尔; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供了一种移动无线电通信设备，操作用于向移动无线电通信网络设备发 信号 通知非接入层消息，以建立和/或保持网络连接，所述设备被配置为在所述消息内包括标记，所述标记指示在与所述非接入层消息分离但形成非接入层消息的扩展的附加消息内发现的扩展NAS消息发送的可用性。还提供了一种该设备和与其交换信令的网络设备所要使用的信令结构，当然还涉及这样的设备的相关方法。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种移动无线电通信设备，包括： |
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| 说明书全文 | 移动无线电通信信令[0001] 相关申请的交叉引用 技术领域[0003] 本发明涉及移动无线电通信信令，具体是，涉及被配置为发送和接收信令以建立/保持网络连接的移动无线电通信设备用户设备(UE)和移动无线电通信网络设备、以及这些设备所要采用的具体的信令结构。 背景技术[0004] 随着移动无线电通信网络技术不断演进，大量网络用户采用根据作为第三代(3G)UMTS规范的附加或备选的第二代(2G)规范操作的设备。多年来，GSM规范特别针对电路交换(CS)域提供了稳定的功能。 [0005] 然而，随着以上描述的正在进行的发展和系统演进以及根据例如演进分组系统(EPS)的第三代伙伴协议(3GPP)，已经发现：即使在CS域内，也有必要进行一些修改。特别地，向例如初始的非接入层(NAS)消息(如作为位置更新过程的一部分出现的那些消息，例如，所谓的位置更新请求消息)引入附加信息是必要的。 [0006] 如3GPP TS 24.008中所述，版本9需要向位置更新请求消息添加电路交换回退移动终止呼叫(CSMT)标记，而在版本10中，还加入电路交换回退移动发起呼叫(CSMO)标记。 [0007] 因此，已经发现：例如位置更新请求消息已被识别为不断增加的信息的适当载体，并且这样的要求可能延续。 [0008] 然而，当考虑2G/GSM操作时出现的特定问题在于：UE所发送的初始NAS消息(如，在与网络建立专用连接时发送的位置更新请求消息)呈现出20个八位字节的消息尺寸限制。 [0010] 这在来自3GPP TS 44.006的以下摘录中得到了清楚地证实， [0011] “8.8.3对于信息字段(N201)部分或完全可用的I、UI、SABM和UA帧中八位字节的最大数目 [0012] 对于信息字段(N201)部分或完全可用的八位字节的最大数目是： [0013] -对于格式A和B的帧： [0014] -对于SACCH：N201＝18； [0015] -对于FACCH和SDCCH：N201＝20， [0016] -对于格式Bbis的帧： [0017] -对于BCCH、AGCH、NCH和PCH：N201＝23； [0018] -对于格式Bter的帧： [0019] -对于SACCH：N201＝21； [0020] -对于FACCH和SDCCH：N201＝23； [0021] -对于格式B4的帧： [0022] -对于SACCH：N201＝19。″ [0023] 如上所述，位置更新请求消息是在长度上呈现出限制的消息，目前，如上述技术规范所述，该限制是20个八位字节。如3GPP TS 44.005所述，由于“对于未确认的操作，数据链路层不提供分段服务”，位置更新请求消息必须保持符合该最大长度。 [0024] 更详细地，参照3GPP TS 24.008子条款9.2.15，在版本8中，仅两个八位字节可用于扩展位置更新请求消息并且仅在采用IMSI移动实体时可用。然而，如以上提到的对版本8和版本9的引用所述，这两个可用八位字节已找到用途。在版本9中，仅一个八位字节仍可用于扩展位置更新请求，而在版本10中，两个空闲的八位字节被使用，并且不再有八位字节仍可用于进一步扩展位置更新请求消息的内容。 [0025] 虽然已提出建议来优化对位置更新请求消息内任何剩余比特的使用，然而消息的实际大小仍是限制因素。 发明内容[0026] 本发明寻求提供一种优于已知NAS信令结构的NAS信令结构，特别是寻求被配置为以与已知设备相比呈现出优势的方式以该信令操作的移动无线电通信设备和移动无线电通信网络设备以及相关的操作方法。 [0027] 根据本发明的第一方面，提供了一种移动无线电通信设备，操作用于向移动无线电通信网络设备发信号通知非接入层消息，以建立和/或保持网络连接，所述设备被配置为在所述消息内包括标记，所述标记指示在与所述非接入层消息分离但形成所述非接入层消息的扩展的附加消息内发现的扩展NAS消息发送的可用性。 [0028] 有利地，通过使用标记，可以实际上在新的/分离的消息中提供要添加至非接入层消息的任意未来的信息。 [0029] 该消息可以反映如在3GPP TS 24.007中定义的常规标准层3消息配置和内容。 [0030] 由于非接入层消息的长度一般是有限的(特别是对于GSM连接)，本发明可以有利地允许初始非接入层消息的功能的扩展，而不实际要求初始消息长度的增加。 [0031] 优选地，本发明所有方面的非接入层消息可以包括位置更新过程的一部分。 [0032] 在一种形式中，非接入层消息可以包括八位字节结构，并且所述八位字节结构可以具有有限长度。 [0033] 在本发明所有方面的一个特定实施例中，所述标记可以包括八位字节之一中的比特，并且此外所述非接入层消息可以包括位置更新请求消息。 [0034] 如将要理解的，本发明特别适用于被配置为在GSM网络中发信号通知的设备。此时，其能够被配置为使得：仅在GSM中使用标记，即，在UMTS中，标记比特将始终被设置为0，并且设备将仅以常规方式对初始NAS消息进行解码。 [0035] 当然，设备可以被配置为还用于在GSM或UMTS网络中发信号通知，并且其中，所述标记可以服务于指示在与初始NAS消息分离的附加消息中找到的扩展NAS消息发送的可用性。 [0036] 根据本发明的另一方面，提供了一种移动无线电通信网络设备，操作用于从移动无线电通信设备接收非接入层消息，以与网络建立和/或保持连接，所述网络设备被配置为：识别所述消息内的标记；以及等待附加消息的接收，以接收扩展消息发送，所述标记指示在与所述非接入层消息分离但形成非接入层消息的扩展的附加消息内发现的扩展NAS消息发送的可用性。 [0037] 在一个示例中，网络设备可以被配置为针对附加消息发送提示，所述提示可以采取请求消息的形式。 [0038] 可以包括MSC的所述网络设备可以被配置为：延迟识别和/或认证阶段，直至接收到所述附加消息之后。 [0039] 在本发明的多种实施例中，所述标记可以服务于指示需要扩展消息发送交换。 [0040] 根据本发明的又一方面，提供了一种包括标记的非接入层消息结构，所述标记服务于指示在与所述非接入层消息分离但形成非接入层消息的扩展的附加消息内发现的扩展NAS消息发送的可用性。 [0041] 当然，本发明的该方面可以包括以上结合本发明的前述方面概述的多种其他方面中的任意一个或多个方面。 [0042] 根据本发明的又一方面，提供了一种从移动无线电通信设备向移动无线电通信网络设备发信号通知非接入层消息以建立和/或保持网络连接的方法，所述方法包括在所述消息内提供标记的步骤，所述标记指示在与所述非接入层消息分离的附加消息内发现的扩展NAS消息发送的可用性，以允许发信号通知附加消息发送。 [0043] 当然，所述方法可以涉及：所述非接入层消息包括位置更新过程的一部分。 [0044] 根据本发明的另一方面，提供了一种在移动无线电通信网络设备处从移动无线电通信设备接收非接入层消息以与网络建立和/或保持连接的方法，所述方法包括以下步骤：识别所述消息内的标记；以及等待附加消息的接收，以接收扩展消息发送，所述标记指示在与所述非接入层消息分离的附加消息内发现的扩展NAS消息发送的可用性。 [0045] 所述方法可以进一步包括以下步骤：针对所述附加消息，从所述移动无线电通信网络设备发送提示；并且此时所述方法还可以包括以下步骤：通过发送所述附加消息，在所述网络通信设备处，响应于所述提示。 [0046] 此时，附加但分离的消息可以包括所谓扩展位置更新消息，或者，如果涉及提示，包括扩展位置更新响应。 [0047] 还有，本发明的上述其他方面还可以包括以上结合前述方面讨论的其他特征。 [0048] 因此，如将理解的，通过本发明，可以通过一旦达到所限制的20个八位字节就使用附加扩展位置更新消息，来有效地扩展位置更新请求消息，并且有利地无需对位置更新请求消息的一般配置进行改变，并且其长度仍为20个八位字节或更少。因此，易于通过如上所述的扩展位置更新消息或者以上还在备选方案中讨论的扩展位置更新响应消息来容纳对位置更新请求消息的任何所需的协议改进。 [0049] 虽然意识到这样的附加消息将导致信令过程所需的总时间增加，可以想到：这样的延迟和附加信令将不会表现出问题。如果扩展位置更新消息用于机器类型通信信息交换，将尤其如此。此外，如果在未来的某个阶段定义了其他设备属性，可以认为不将类型值格式用于信息元素而使用类型长度值格式是更适当的。虽然到目前为止认为后一格式更恰当，由于上述大小限制，不利的是，其不能容纳于消息(如位置更新请求消息)中。因此，使用此处讨论的扩展消息有利于允许定义未来可能需要的其他设备属性。附图说明 [0050] 以下参照附图，进一步描述仅作为示例的本发明的实施例，附图中： [0051] 图1是当前位置更新请求消息的内容的示意图； [0052] 图2示出了位置更新过程期间出现的NAS信令； [0053] 图3示出了根据本发明一个实施例的位置更新请求消息； [0054] 图4示出了根据本发明一个实施例出现的NAS信令； [0055] 图5示出了根据本发明另一实施例出现的NAS信令； [0056] 图6示出了UMTS环境内实现本发明的设备能够采用的位置更新请求消息的潜在结构； [0057] 图7示出了根据本发明实施例的消息发送结构； [0058] 图8是根据本发明实施例的移动无线电通信设备的示意图； [0059] 图9是根据本发明实施例的移动无线电通信网络设备的示意图。 具体实施方式[0060] 下面转向图1，示出了具有20个八位字节A的最大长度的位置更新请求消息10的当前配置，其中，还以放大形式示出了被标记为包含如稍后所述的附加更新参数12和设备属性14的第19和第20个八位字节的8比特中每个比特的分配。 [0061] 如将要从第19个八位字节12的全部比特细节所理解的，CSMT和CSMO标记已经使用了该八位字节的第一和第二比特位置，并且这服务于将位置更新请求的任何进一步扩展限制于第20个八位字节14或第19个八位字节中的比特3或4。 [0062] 然而，如以上讨论的，该单个可用八位字节可以在允许位置更新请求的扩展时仅服务于最小限度的实用目的。根据3GPP TS 24.008版本10，如图所示，甚至该最后的可用八位字节也被附加“设备属性”信息单元所使用，从而此时实际上没有八位字节可用于位置更新请求消息的扩展。 [0063] 参照图2，提供了对位置更新序列的澄清，所述位置更新序列根据例如3GPP TS 24.008出现在移动无线电通信设备(如UE终端16)和移动无线电通信网络设备(如移动交换中心(MSC)18之间)。 [0064] 如图所示，过程起始于从UE16向MSC18发送的位置更新请求20，在识别和认证阶段后，位置更新请求20导致：在来自UE16的确认位置更新过程完成的消息24前，位置更新接受消息22从MSC18返回至UE16。 [0065] 如将根据以下内容所理解的，本发明提供了对在起初参照图1和2示出的位置更新序列期间出现的信令的增强。据此并转向图3，提供了根据本发明实施例出现的具有以内容限定的结构的位置更新请求消息26的示意。 [0066] 还有，假设在GSM网络内使用，位置更新请求消息26具有20个八位字节的最大长度，并且其中采用附加更新参数的第19个八位字节28也能够如上所述按照版本9根据需要采用CSMT和CSMO标记。 [0067] 然而，对于在图3中所示的第19个八位字节28和第20个八位字节30，本发明意识到仍有空闲比特位于那些八位字节内，并且本发明有利地利用了这样的空闲比特来实现有效地扩展位置更新请求消息的目的。 [0068] 转向图3中八位字节28的进一步细节，以编号比特的方式示出了8比特长度，并且可以看到CSMT和CSMO标记位于第一和第二比特位置。这仍使第三和第四比特位置空闲，就像按照上述版本10的第20个八位字节30的比特位置2、3和4一样。 [0069] 根据本发明的该示意实施例，将新功能比特LAU EXT引入位置更新请求消息26的第19个八位字节28的第三比特位置，尽管当然可以同等地采用以上针对第19和第20个八位字节所讨论的空闲比特中的任意其他比特。 [0070] 在八位字节28的第3个比特位置示出的新LAU EXT比特充当标记，该标记指示需要与网络进行扩展位置更新消息交换。 [0071] 进一步参照图4和5示出了本发明的一个特定实施例中的考虑到新LAU EXT比特的在UE和MSC之间出现的潜在信令。 [0072] 图4是根据本发明的第一实施例在UE32和MSC34间出现的信令的示意图。 [0073] 该信令再次起始于位置更新请求信号36，并且其中图3中所示的LAU EXT比特被设置为″1″。 [0074] 如此，UE32指示其必须向MSC34发送附加位置更新请求信息，并且MSC34能够被配置为在等待(图7中所示的)分离的扩展位置更新消息所携带的附加信息的同时延迟识别和认证阶段。 [0075] 接着，UE32发送扩展位置更新消息38，并且扩展位置更新消息38可以包含发送至MSC34的相关的新参数。当然，如果由于某种原因MSC34不能实现本发明，可以简单地忽略扩展位置更新消息，或者MSC34可以被配置为向UE32发回状态消息。 [0076] 随后并且在识别和认证阶段后，UE32和MSC34之间的位置更新接收40和位置更新完成42信令交换使位置更新过程完成，如图所示。 [0077] 根据该第一实施例，应该认识到：MSC34简单地被配置为等待UE32在分离的附加扩展位置更新消息中发送的附加信息。 [0078] 就其采用最小附加信令而言，该具体实施例可以表现出其长处，尽管下面结合图5讨论另一实施例。结合UE44和MSC46示出了与该实施例相关的信令，该信息再次起始于从UE44向MSC46发送的位置更新请求消息48，并且再次地LAU EXT比特已被设置为″1″。还有，LAU EXT比特所代表的标记指示存在要发送至MSC46的附加信息。 [0079] 然而，在该另一实施例中，出现附加信令交换C，其中，MSC46向特别请求该附加信息而不是如图4的实施例那样简单地等待其到达的UE44发送特定的扩展位置更新请求消息50。 [0080] 响应于请求50，UE44以新的/附加扩展位置更新消息应答，所述新的/附加扩展位置更新消息包括扩展位置更新响应52，并且包含要发送至MSC46的所需的新参数。 [0081] 接着，在识别和认证阶段后，如前所述，位置更新结束54和位置更新完成56信令交换再次使过程结束。 [0082] 因此，如将认识到的，在本发明的第二实施例中，当接收到具有新LAU EXT比特的位置更新请求消息时，MSC46被配置为向UE44发送特定的扩展位置更新请求消息，特别提示UE44传送新的/附加扩展位置更新消息。 [0083] 虽然本发明特别涉及GSM环境，就LAU EXT所代表的标记能够服务于指示附加信息单元(如图6中所示的附加单元D)的存在。 [0084] 因此转向图6，更详细地示出了再次采用LAU EXT比特作为标记的位置更新请求消息58。在该示例中，该标记被设置为″0″，以指示被指示为“附加信息1和附加信息2”的附加信息单元D的存在。 [0085] 然而，当操作于GSM中时，并且响应于对位置更新请求消息长度的限制，LAU EXT比特如上所述被设置为″1″，并且服务于指示扩展位置更新消息(根据上述第一实施例)或扩展位置更新响应消息(根据上述第二实施例)60的存在，如图7所示。 [0086] 该分离的新扩展位置更新消息(根据上述第一实施例)或扩展位置更新响应消息(根据上述第二实施例)60充当图3的位置更新请求消息26的有效扩展。 [0087] 参照图8，提供了移动电话手机形式的移动无线电通信设备UE62的示意图，移动无线电通信设备UE62具有标准空中接口，所述标准空中接口包括天线64以及功能上在手机内与存储器存储装置68、处理装置70和用户接口装置72相连的接收/发送66。 [0088] 在所示实施例中，处理器装置70包括LAU EXT比特设置功能74，服务于将比特设置为适当值以标记分离的扩展位置更新消息发送(如图7中示出的60)的存在或其他，当然，分离的扩展位置更新消息发送被配置为随后由UE发送。 [0089] 本发明还提供了网络设备，如MSC76，例如，配置有：至无线电网络控制器的接口78以及经由基站控制器(BSC)至GSM网络的接口80，其中，MSC76包括存储器82和处理84功能，其中，处理功能84可以包括用于响应于接收到包括标记(如以上讨论的LAU EXT标记)在内的位置更新请求消息的装置86。MSC76接着可以响应于识别出LAU EXT标记，通过接口78以及相关的无线电网络控制器和基站或者通过接口80以及相关的基站控制器，返回扩展位置更新请求消息，特别要求如图8所示的UE发送其扩展位置更新响应消息。 [0090] 根据以上内容，应意识到：本发明可以用支持2G/3G和CS服务的任意适当产品来实现。当然，就本发明允许在位置更新过程期间从UE向MSC发送附加信息而言，易于证明可以在现有位置更新请求消息中保持剩余的空闲比特，以结合在MSC级所必须的关键信息来使用。新的扩展位置更新消息或根据第二实施例的扩展位置更新响应此时将用于较少或非关键信息，即，可由MSC在位置更新过程期间在稍后阶段(例如在识别或认证阶段后)接收的信息。 [0091] 当然，应该认识到：本发明不限于以上描述的细节，并且可以酌情结合任意NAS信令消息(具体地，作为位置更新过程的一部分采用的任何信令消息)使用。 [0092] 因此，所关注的消息可以采用与上述扩展位置更新和扩展位置更新响应身份完全不同的身份，并且如果需要，甚至可以映射至其他现有消息。 [0093] 例如，MSC可以使用如3GPP TS 24.008中定义的身份请求消息来请求UE的附加信息，并因此服务于与上述新的扩展位置更新请求消息相同的目的。此外，还在3GPP TS 24.008中定义的现有身份响应消息可以被扩展为从UE向MSC运送所需的附加信息，以服务于与上述所谓扩展位置更新响应消息相同的目的。 [0094] 作为又一备选，识别和认证阶段可以发生在扩展位置更新交换之后，并且因此根据另一配置，MSC可以服务于仅在识别和/或认证阶段后(经由扩展位置更新请求消息)请求附加位置更新信息。 [0095] 虽然以上描述和示意了本发明的优选实施例，应理解：这些是本发明的示例而不应视为限制性的。可以在不背离本发明范围的前提下进行添加、省略、替换以及其他修改。相应地，本发明不应视为受以上描述的限定，而仅受所附权利要求的范围的限定。 |
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