CN116114313A - 能力降低的用户装备的网络接入 - Google Patents

Abstract

用户装备(UE)可驻留在网络的基站上。该UE从无线网络的该基站接收包括接入限制的广播，其中这些接入限制包括必须被满足以驻留在该基站上的一个或多个预先确定的标准。该UE接着确定该UE是否满足该一个或多个预先确定的标准。

Description

能力降低的用户装备的网络接入

背景技术

5G新空口(NR)无线通信支持多种不同类型的用户装备(UE)。例如，除了移动电话之外，5G NR支持物联网(IoT)设备、工业IoT(IIoT)设备、可穿戴设备等。这些设备中的一些设备被称为能力降低(RedCap)的UE，这些UE与其他UE相比具有变化的无线能力。可能存在其中网络想要与其他类型的UE不同地对待RedCap UE的情形。

发明内容

一些示例性实施方案涉及一种具有处理器和通信地连接到处理器的收发器的用户装备(UE)。处理器被配置为执行操作。这些操作包括：从无线网络的基站接收包括接入限制的广播，其中接入限制包括必须被满足以驻留在基站上的一个或多个预先确定的标准；以及确定UE是否满足一个或多个预先确定的标准。

其他示例性实施方案涉及一种由被配置为连接到无线网络的基站的用户装备(UE)执行的方法。该方法包括：从基站接收包括接入限制的广播，其中接入限制包括必须被满足以驻留在基站上的一个或多个预先确定的标准；以及确定UE是否满足一个或多个预先确定的标准。

另外的示例性实施方案涉及一种被配置为执行操作的基带处理器。这些操作包括：从无线网络的基站接收包括接入限制的广播，其中接入限制包括必须被满足以驻留在基站上的一个或多个预先确定的标准；以及确定用户装备(UE)是否满足一个或多个预先确定的标准。

附图说明

图1示出了根据各种示例性实施方案的示例性网络布置。

图2示出了根据各种示例性实施方案的示例性UE。

图3示出了根据各种示例性实施方案的被配置为与用户装备建立连接的示例性基站。

图4是示出根据各种示例性实施方案的注册过程的信令图。

具体实施方式

参考以下描述及相关附图可进一步理解示例性实施方案，其中类似的元件具有相同的附图标号。示例性实施方案描述了用于5G新空口(NR)网络以限制某些类型的用户装备(UE)对网络的接入的设备、系统和方法。

参照包括5G新空口NR无线电接入技术(RAT)的网络来描述示例性实施方案。然而，可使用本文所述的原理在其他类型的网络中实现示例性实施方案。

还参照UE描述示例性实施方案。然而，UE的使用仅是出于说明的目的。示例性实施方案能够与可建立与网络的连接并且被配置有用于与该网络交换信息和数据的硬件、软件和/或固件的任何电子部件一起利用。因此，本文所述的UE用于表示任何电子部件。

如上所述，存在各种UE，每个UE具有连接到5G NR网络的不同能力。然而，在给定区域中，使具有不同能力的不同UE驻留在同一小区上可能不是有益的，原因是能力降低的UE可利用与其他UE(例如，移动电话、膝上型电脑等)不同的参数进行无线通信(例如，带宽部分、数据速率等)，这意味着该小区将需要针对所有类型的UE定制其通信。因此，可能存在以下情况：其中网络想要以与其他类型的UE不同地对待能力降低(RedCap)的UE。

在描述示例性实施方案之前，将描述RedCap UE和它们的特性的若干示例。在第一示例中，工业环境中的设备诸如温度或湿度传感器可以是连接的工业设备。然而，此类设备是固定的，不是延迟关键的，并且关于它们的能力和硬件是完全不复杂的。这些设备通常不需要由超可靠低延迟通信(URLLC)或IIoT提供的低延迟数据交换。还预期这些设备将在现场操作多年而几乎没有或没有维护(包括电池更换)。因此，功率节省操作对于这些类型的设备可能是关键的。

具有不同于其他UE的能力的RedCap类型设备的另一示例是监视设备(例如，相机)。这些设备类似于第一示例中的设备，原因在于它们通常是固定的并且没有严格的延迟要求。然而，它们可不同于第一示例，原因是这些设备可连接到永久功率源(尽管不是必需的)并且由于例如它们正提供的视频上传馈送可具有比许多其他UE高得多的上传数据速率。

具有不同于许多其他UE的能力的RedCap类型设备的又一示例是可穿戴设备。与上述示例不同，可穿戴设备通常具有与移动电话类似的移动性以及与能够在移动电话上执行的相同类型的应用程序相关的操作。然而，由于更小的形状因数导致更小的电池，因此这些设备具有比移动电话更严格的功率节省要求。

不同类型的UE的这些示例决决不是具有5G能力的设备的穷尽列表，而是作为在任何给定时间连接到5G NR无线网络的不同UE的变化能力的示例来提供。可以各种方式确定被视为RedCap设备的设备。例如，RedCap设备可由设备的种类(例如，可穿戴设备、监视设备等)来定义。在另一示例中，RedCap设备可由设备的能力/功能(例如，电池寿命、处理功率、延迟要求等)来定义。UE作为RedCap UE的资格的定义可由标准(例如，3GPP标准)设置，或者可由单独的网络提供商来决定。下文将提供分类UE的一些示例。

根据一些示例性实施方案，5G NR网络可基于一个或多个预先确定的标准来限制RedCap UE对该网络的一个或多个小区的接入。如果满足标准，则可允许RedCap UE与g-NodeB(gNB)连接(或驻留在该gNB上)并且与网络交换信息。否则，不允许RedCap UE连接到gNB。

图1示出了根据各种示例性实施方案的示例性网络布置100。示例性网络布置100包括UE 110。应当注意，可在网络布置100中使用任何数量的UE。本领域的技术人员将理解，UE 110可另选地为被配置为经由网络通信的任何类型的电子部件，例如，移动电话、平板电脑、台式计算机、智能电话、平板手机、嵌入式设备、可穿戴设备、物联网(IoT)设备等。还应当理解，实际网络布置可包括由任意数量的用户使用的任意数量的UE。因此，出于说明的目的，只提供了具有单个UE 110的示例。

UE 110可被配置为与一个或多个网络通信。在网络配置100的示例中，UE 110可与之无线通信的网络是5G新空口(NR)无线电接入网络(5G NR-RAN)120、LTE无线电接入网络(LTE-RAN)122和无线局域网(WLAN)124。然而，应当理解，UE 110还可与其他类型的网络通信，并且UE 110还可通过有线连接来与网络通信。因此，UE 110可包括与5G NR-RAN 120通信的5G NR芯片组、与LTE-RAN 122通信的LTE芯片组以及与WLAN 124通信的ISM芯片组。

5G NR-RAN 120和LTE-RAN 122可以是可由蜂窝提供商(例如，Verizon、AT&T、Sprint、T-Mobile等)部署的蜂窝网络的部分。这些网络120、122可包括例如被配置为从配备有适当蜂窝芯片组的UE发送和接收流量的小区或基站(NodeB、eNodeB、HeNB、eNBS、gNB、gNodeB、宏蜂窝基站、微蜂窝基站、小蜂窝基站、毫微微蜂窝基站等)。WLAN 124可包括任何类型的无线局域网(WiFi、热点、IEEE 802.11x网络等)。

UE 110可经由gNB 120A和/或gNB 120B连接至5G NR-RAN 120。在操作期间，UE110可在多个gNB的范围内。因此，同时地或另选地，UE 110可经由gNB 120A和120B连接至5GNR-RAN 120。另外，UE 110可与LTE-RAN 122的eNB 122A通信以发射和接收用于相对于5GNR-RAN 120连接的下行链路和/或上行链路同步的控制信息。

本领域的技术人员将理解，可执行任何相关过程用于UE 110连接至5G NR-RAN120。例如，如上所述，可使5G NR-RAN 120与特定的蜂窝提供商相关联，在提供商处，UE 110和/或其用户具有协议和凭据信息(例如，存储在SIM卡上)。在检测到5G NR-RAN 120的存在时，UE 110可传输对应的凭据信息，以便与5G NR-RAN 120相关联。更具体地讲，UE110可与特定基站(例如，5G NR-RAN 120的gNB 120A)相关联。

除网络120、122和124之外，网络布置100还包括蜂窝核心网130、互联网140、IP多媒体子系统(IMS)150和网络服务主干160。蜂窝核心网130(例如，NR的5GC)可被视为管理蜂窝网络的操作和流量的部件的互连集合。蜂窝核心网130还管理在蜂窝网络与互联网140之间流动的流量。

IMS 150通常可被描述为用于使用IP协议将多媒体服务递送至UE110的架构。IMS150可与蜂窝核心网130和互联网140通信以将多媒体服务提供至UE 110。网络服务主干160与互联网140和蜂窝核心网130直接或间接通信。网络服务主干160可通常被描述为一组部件(例如，服务器、网络存储布置等)，其实施一套可用于扩展UE 110与各种网络通信的功能的服务。

图2示出了根据各种示例性实施方案的示例性UE 110。将参照图1的网络布置100来描述UE 110。出于本讨论的目的，UE 110可被认为是能力降低(RedCap)的UE。然而，应该指出的是，UE 110可表示任何电子设备，并且可包括处理器205、存储器布置210、显示设备215、输入/输出(I/O)设备220、收发器225以及其他部件230。其他部件230可包括例如音频输入设备、音频输出设备、提供有限功率源的电池、数据采集设备、用于将UE 110电连接到其他电子设备的端口、一个或多个天线面板等。例如，UE 110可经由一个或多个端口耦接到工业设备。

处理器205可被配置为执行UE 110的多个引擎。例如，这些引擎可包括RedCap管理引擎235。RedCap管理引擎235可执行与确定UE 110是否满足在从网络接收的广播中识别的标准、将UE 110的能力中继到网络等有关的各种操作。

上述引擎作为由处理器205执行的应用程序(例如，程序)仅是示例性的。与引擎相关联的功能也可被表示为UE 110的独立的结合部件，或者可为耦接到UE 110的模块化部件，例如，具有或不具有固件的集成电路。例如，集成电路可包括用于接收信号的输入电路系统以及用于处理信号和其他信息的处理电路系统。引擎也可被体现为一个应用程序或分开的多个应用程序。此外，在一些UE中，针对处理器205描述的功能性在两个或更多个处理器诸如基带处理器和应用处理器之间分担。可以按照UE的这些或其他配置中的任何配置实施示例性实施方案。

存储器布置210可以是被配置为存储与由UE 110所执行的操作相关的数据的硬件部件。显示设备215可以是被配置为向用户显示数据的硬件部件，而I/O设备220可以是使得用户能够进行输入的硬件部件。显示设备215和I/O设备220可以是独立的部件或者可被集成在一起(诸如触摸屏)。收发器225可以是被配置为与5G NR-RAN 120、LTE-RAN 122、WLAN124等建立连接的硬件组件。因此，收发器225可在多个不同的频率或信道(例如，连续频率集)上操作。

图3示出了根据各种示例性实施方案的示例性网络小区，在本例中为gNB 120A。gNB 120A可表示UE 110可用来建立连接的5G NR网络的任何接入节点。图3所示的gNB 120A还可表示gNB 120B。

gNB 120A可包括处理器305、存储器布置310、输入/输出(I/O)设备320、收发器325以及其他部件330。其他部件330可包括例如电源、数据采集设备、将gNB 120A电连接到其他电子设备的端口等。

处理器305可被配置为执行gNB 120A的多个引擎。例如，这些引擎可包括用于执行包括管理RedCap UE对gNB 120A的接入的操作的RedCap接入管理引擎335。下文将更详细地描述管理接入的示例。

上述引擎作为由处理器305执行的应用程序(例如，程序)仅是示例性的。与引擎相关联的功能也可被表示为gNB 120A的独立整合部件，或者可为耦接到gNB 120A的模块化部件，例如，具有或不具有固件的集成电路。例如，集成电路可包括用于接收信号的输入电路系统以及用于处理信号和其他信息的处理电路系统。此外，在一些gNB中，将针对处理器305描述的功能在多个处理器(例如，基带处理器、应用处理器等)之间拆分。可以按照gNB的这些或其他配置中的任何配置来实施示例性方面。

存储器310可以是被配置为存储与由UE 110、112执行的操作相关的数据的硬件部件。I/O设备320可以是使用户能够与gNB 120A交互的硬件部件或端口。收发器325可以是被配置为与UE 110和系统100中的任何其他UE交换数据的硬件部件。收发器325可在各种不同的频率或信道(例如，一组连续频率)上操作。因此，收发器325可包括一个或多个部件(例如，无线电部件)以能够与各种网络和UE进行数据交换。

图4示出了说明根据各种示例性实施方案的注册过程的信令图400。如下文将更详细描述的，用于RedCap UE的注册过程可具有两个阶段。第一阶段可被视为粗滤波器，而第二阶段可被认为是更精细滤波器以确定RedCap UE是否可接入特定gNB。

在405处，gNB在系统信息块1(SIB1)中广播包括接入限制的系统信息(SI)。接入限制的数量和类型可变化，并且下文提供一些示例。然而，如上所述，阶段1接入限制通常可被视为粗略滤波器。

在一些实施方案中，为了确定接入限制，可将UE分类到不同类别中。例如，UE可被简单地分类为RedCap UE或非RedCap UE。在此类实施方案中，SIB1可包括指示不允许RedCap UE接入gNB 120A的接入限制。

在其他示例性实施方案中，UE可附加地或另选地使用类似于LTE中所使用的UE类别(类别0、1、2等)来分类，其中每一类别具有所分配的数据速率。在这种实施方案中，除了UE类别之外，还可利用与UE 110的参数有关的另外的细节。例如，这些细节可包括UE支持的带宽、UE支持的下行链路和上行链路数据速率、参数集支持、最小和最大混合自动重传请求(HARQ)、以及物理下行链路共享信道(PDSCH)或物理上行链路共享信道(PUSCH)延迟要求。UE 110是否是RedCap UE将取决于UE类别以及关于UE的能力的这些附加细节。在此类实施方案中，在405处，由gNB 120A广播的SIB1可包括不同的可允许类别和/或关于UE能力的附加细节，诸如以上提供的示例。在一些示例性实施方案中，UE 110可属于多于一个类别。

在另外的示例性实施方案中，RedCap UE可附加地或另选地基于它们的能力来分类。例如，在一些实施方案中，可基于RedCap UE所支持的上行链路和下行链路带宽来对RedCap UE进行分类。在这种实施方案中，405处的广播可包括最小所支持上行链路和下行链路带宽。

在一些实施方案中，RedCap UE可基于它们的上行链路和下行链路速率能力来分类。在这种实施方案中，405处的广播可包括所支持的最小上行链路和下行链路数据速率。另选地，可另选地在405处广播上行链路和下行链路的一系列数据速率值，而不是最小值。

在一些实施方案中，RedCap UE可基于它们的移动性来分类。在这种实施方案中，405处的广播将包括关于网络将支持固定RedCap UE还是非固定RedCap UE的指示。另选地，在405处的广播中可利用不同种类的移动性的变型(使用静态与非静态之间的移动性种类的频谱来对UE进行分组)。

在一些实施方案中，RedCap UE可基于它们的功率节省要求来分类。在这种实施方案中，405处的广播标识被允许连接到网络的UE功率等级。从这些示例中应当清楚的是，gNB120A可在阶段1广播任何类型的接入限制，并且可在SIB1传输中广播一个或多个接入限制。

返回图4，在gNB 120A广播SIB1之后，在410处，UE 110确定UE是否满足在广播中标识的标准。如果UE不满足标准，则将不允许UE 110驻留在gNB 120A上。然而，如果UE 110的确满足标准，则UE 110继续进行注册过程以驻留在gNB 120A上。如上所述，阶段1(例如，405处的广播和410处是否满足标准的UE确定)充当粗滤波器或预滤波器以将对gNB 120A的接入限制到满足预先确定的标准的RedCap UE。

在415处，UE 110执行随机接入信道(RACH)过程以附接/驻留在gNB 120A上。在420处，网络确定核心网130是否已存储UE 110的能力。如果核心网130已存储UE 110的能力，则在425处，从核心网130检索这些能力。然而，如果UE 110的能力未存储在核心网130上，则在430处，gNB 120A从UE 110请求UE能力。作为响应，在435处，UE 110向gNB 120A传输其能力信息。在440处，将UE 110的能力信息存储在核心网130中以供将来使用。

阶段2(420-440中的UE能力的确定)充当次级滤波器，并且包括RedCap UE必须满足以被允许经由gNB 120A与核心网130交换数据的附加一个或多个预先确定的参数。尽管RedCap UE 110在阶段2中必须满足的一个或多个预先确定的参数可包括任何期望的参数，但此类参数的一些示例可包括UE所支持的下行链路和上行链路速率、所支持的多进多出(MIMO)层的数目、参数集支持、最小和最大HARQ、PDSCH或PUSCH延迟要求等。在445处，gNB120A基于UE的能力来配置UE110。如果在阶段2中RedCap UE 110的能力满足预先确定的参数，则在445处对RedCap UE 110的配置是允许RedCap UE 110经由gNB 120A与核心网130交换信息的无线电资源控制(RRC)配置。然而，如果RedCap UE 110的能力不满足阶段2中的预先确定的参数，则在445处对RedCap UE 110的配置是拒绝UE 110经由gNB 120A接入网络130。在一些实施方案中，除了拒绝UE 110接入之外，gNB 120A还可向RedCap UE 110通知的确支持RedCap UE 110的能力的附近小区。

在一些实施方案中，RedCap UE 110在被允许驻留在gNB 120A上之前必须在阶段1中满足的标准不如阶段2中的标准严格。虽然阶段1标准可包括一个或两个参数，但是阶段2的标准可包括任何数量的参数。如果在比网络的初始配置更晚的时间定义RedCap UE的更新种类，则可用这些更新种类来更新阶段2。将新标准添加到阶段2滤波而不是阶段1滤波允许进行更新，而不必重新广播所更新的信息或者不必更新先前由于不满足阶段1中定义的初始标准而被拒绝接入网络的任何UE。

本领域的技术人员将理解，可以任何合适的软件配置或硬件配置或它们的组合来实现上文所述的示例性实施方案。用于实现示例性实施方案的示例性硬件平台可包括例如具有兼容操作系统的基于Intel x86的平台、Windows OS、Mac平台和MAC OS、具有操作系统诸如iOS、Android等的移动设备。在其他示例中，上述方法的示例性实施方案可被体现为包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的代码行的程序，在进行编译时，该程序可在处理器或微处理器上执行。

尽管本专利申请描述了各自具有不同特征的各种方面的各种组合，本领域的技术人员将会理解，一个方面的任何特征均可以任何未被公开否定的方式与其他方面的特征或者在功能上或逻辑上不与本发明所公开的方面的设备的操作或所述功能不一致的特征相组合。

众所周知，使用个人可识别信息应遵循公认为满足或超过维护用户隐私的行业或政府要求的隐私政策和做法。具体地，应管理和处理个人可识别信息数据，以使无意或未经授权的访问或使用的风险最小化，并应当向用户明确说明授权使用的性质。

对本领域的技术人员而言将显而易见的是，可在不脱离本公开的实质或范围的前提下对本公开进行各种修改。因此，本公开旨在涵盖本公开的修改形式和变型形式，但前提是这些修改形式和变型形式在所附权利要求及其等同形式的范围内。

Claims (24)

1.一种用户装备(UE)，包括：

处理器，所述处理器被配置为执行操作，所述操作包括：

从无线网络的基站接收包括接入限制的广播，其中所述接入限制包括为了驻留在所述基站上必须满足的一个或多个预先确定的标准；以及

确定所述UE是否满足所述一个或多个预先确定的标准；和

收发器，所述收发器通信地连接到所述处理器。

2.根据权利要求1所述的UE，其中所述一个或多个预先确定的标准包括UE的类别。

3.根据权利要求2所述的UE，其中所述UE是一个或多个类别的UE的成员。

4.根据权利要求1所述的UE，其中所述一个或多个预先确定的标准包括所述UE所支持的最小下行链路带宽或最小上行链路带宽中的一者。

5.根据权利要求1所述的UE，其中当所述UE确定满足所述一个或多个预先确定的标准时，所述操作还包括：

执行随机接入信道(RACH)过程以驻留在所述基站上。

6.根据权利要求4所述的UE，其中所述操作还包括：

从所述基站接收对UE能力信息的请求；以及

响应于所述请求，向所述基站传输所述UE能力信息。

7.根据权利要求6所述的UE，其中所述UE能力信息包括以下中的一者：下行链路和上行链路数据速率、多进多出(MIMO)层的数目、参数集、最小和最大混合自动重传请求(HARQ)、物理下行链路共享信道(PDSCH)延迟要求或物理上行链路共享信道(PUSCH)延迟要求。

8.根据权利要求6所述的UE，其中所述操作还包括：

当所述UE能力信息满足一个或多个第二预先确定的参数时，从所述基站接收无线电资源控制(RRC)配置传输。

9.根据权利要求6所述的UE，其中所述操作还包括：

当所述UE能力信息不满足一个或多个第二预先确定的参数时，从所述基站接收拒绝传输。

10.根据权利要求9所述的UE，其中所述拒绝传输包括支持所述UE的能力的第二基站的指示。

11.一种方法，包括：

在被配置为连接到无线网络的基站的用户装备(UE)处：

从所述基站接收包括接入限制的广播，其中所述接入限制包括为了驻留在所述基站上必须满足的一个或多个预先确定的标准；以及

确定所述UE是否满足所述一个或多个预先确定的标准。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述一个或多个预先确定的标准包括UE的类别，其中所述UE是一个或多个类别的UE的成员。

13.根据权利要求11所述的方法，其中所述一个或多个预先确定的标准包括所述UE所支持的最小下行链路带宽或最小上行链路带宽中的一者。

14.根据权利要求11所述的方法，其中当满足所述一个或多个预先确定的标准时，所述方法还包括：

执行随机接入信道(RACH)过程以驻留在所述基站上。

15.根据权利要求14所述的方法，所述方法还包括：

从所述基站接收对UE能力信息的请求；以及

响应于所述请求，向所述基站传输所述UE能力信息。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述UE能力信息包括以下中的一者：下行链路和上行链路数据速率、多进多出(MIMO)层的数目、参数集、最小和最大混合自动重传请求(HARQ)、物理下行链路共享信道(PDSCH)延迟要求或物理上行链路共享信道(PUSCH)延迟要求。

17.根据权利要求15所述的方法，还包括以下中的一者：

当所述UE能力信息满足一个或多个第二预先确定的参数时，从所述基站接收无线电资源控制(RRC)配置传输；或者

当所述UE能力信息不满足所述一个或多个第二预先确定的参数时，从所述基站接收拒绝传输，其中所述拒绝传输包括支持所述UE的能力的第二基站的指示。

18.一种基带处理器，所述基带处理器被配置为执行包括以下项的操作：

从无线网络的基站接收包括接入限制的广播，其中所述接入限制包括为了驻留在所述基站上必须满足的一个或多个预先确定的标准；以及

确定用户装备(UE)是否满足所述一个或多个预先确定的标准。

19.根据权利要求18所述的基带处理器，其中所述一个或多个预先确定的标准包括UE的类别，其中所述UE是一个或多个类别的UE的成员。

20.根据权利要求18所述的基带处理器，其中所述一个或多个预先确定的标准包括所述UE所支持的最小下行链路带宽或最小上行链路带宽中的一者。

21.根据权利要求18所述的基带处理器，其中当满足所述一个或多个预先确定的标准时，所述操作还包括：

执行随机接入信道(RACH)过程以驻留在所述基站上。

22.根据权利要求21所述的基带处理器，其中所述操作还包括：

从所述基站接收对UE能力信息的请求；以及

响应于所述请求，向所述基站传输所述UE能力信息。

23.根据权利要求22所述的基带处理器，其中所述UE能力信息包括以下中的一者：下行链路和上行链路数据速率、多进多出(MIMO)层的数目、参数集、最小和最大混合自动重传请求(HARQ)、物理下行链路共享信道(PDSCH)延迟要求或物理上行链路共享信道(PUSCH)延迟要求。

24.根据权利要求22所述的基带处理器，其中所述操作还包括以下中的一者：

当所述UE能力信息满足一个或多个第二预先确定的参数时，从所述基站接收无线电资源控制(RRC)配置传输；或者

当所述UE能力信息不满足所述一个或多个第二预先确定的参数时，从所述基站接收拒绝传输，其中所述拒绝传输包括支持所述UE的能力的第二基站的指示。

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