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CN116647903B - 一种面向定位的5g终端节能方法及装置 - Google Patents

一种面向定位的5g终端节能方法及装置

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CN116647903B
CN116647903B CN202310646649.XA CN202310646649A CN116647903B CN 116647903 B CN116647903 B CN 116647903B CN 202310646649 A CN202310646649 A CN 202310646649A CN 116647903 B CN116647903 B CN 116647903B
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Abstract

本发明涉及移动通信领域，具体提供了一种面向定位的5G终端节能方法及装置，目标UE跟网络协商确定节能模式且包括UE定位类型；所述UE定位类型为UE Positioning 1：high accuracy；UE Positioning 2：lower power；UE Positioning type 3：Lower power and high accuracy；UE请求的节能模式是MICO和/或eDRX值信息。与现有技术相比，本发明满足定位终端设备、定位用户等在定位精度、节能等多方面的需求。

Description

一种面向定位的5G终端节能方法及装置
技术领域
本发明涉及移动通信领域，具体提供一种面向定位的5G终端节能方法及装置。
背景技术
在3GPP 5G系统中由于5G终端类型的多样化，不同类型的终端对使用寿命、电池的储能等方面都有有所不同。考虑终端节能的目的，5G系统提出了一系列的节能方案。
1、DRX方式
DRX系统支持空闲模式DRX周期在UE和AMF间协商机制。空闲模式DRX周期用于空闲态UE和RRC incative的CM-CONNECTED状态。
如果UE想使用UE特性的DRX参数，UE可以在每个初始注册和移动注册流程中一致性地提供UE希望使用的DRX参数。
AMF根据收到的UE specific DRX参数确定接收的DRX参数，AMF应接受UE请求的DRX值，但基于运营商策略，AMF可以调整UE请求的DRX值。
AMF应该响应给UE接受的DRX参数。
UE应该使用小区广播中的DRX周期，除非UE已经从AMF收到过接受的DRX参数，这样UE应该使用与AMF协商的接受的DRX参数或者使用小区广播的DRX周期。
如果UE没有在注册过程中向AMF提供DRX参数，那么RAN广播的DRX周期将被使用，除非UE之前已经从AMF。此时，或者使用之前收到的DRX周期。
周期性注册过程中不能改变UE的DRX设定。
UE在CM-CONNECTED RRC非激活状态下，可以使用与AMF协商的DRX周期，或者使用RAN广播的DRX周期，或者RAN配置的UE specific的DRX周期。
2、MICO方案
UE也可能工作在MICO模式。当UE在初始注册或移动注册更新过程中指示了MICO偏好，基于本地配置、终端通信模式、UE的偏好、UE的签约和网络策略等确定UE是否允许使用MICO模式，然后再注册过程中向UE进行指示。
UE和网络在后续的注册更新过程中可以重新协商是否使用MICO模式。当UE在CM-CONNECTED状态，AMF可以通过UE配置更新流程触发移动注册更新流程，去激活MICO模式。
AMF在注册流程中指定一个注册区域。当AMF向UE指示MICO模式时，AMF为UE分配的注册区域不再受寻呼区域大小的限制。如果AMF服务区域是整个PLMN，基于本地策略和签约，AMF可以将整个PLMN作为注册区域配置给UE。这种情况，由于移动到相同PLMN的中注册不再适用。
当AMF向UE指示MICO模式时，如果UE处于空闲态，AMF认为UE是不可达的。AMF拒绝针对MICO模式空闲态UE的下行数据传输请求，并提供合适的拒绝原因。AMF同样推迟传输SMS和位置服务等。MICO模式的UE只有在连接态时下行数据和信令才是可达的。
MICO模式的UE在空闲态是无需监听寻呼，并且可以停止接入层直到转为连接态。MICO模式UE从空闲态转为连接态的触发条件包括：
-UE配置的改变需要向其注册的网络进行更新；
-周期性注册定时器超时；
-有上行数据或信令待传。
如果注册区域不是所有PLMN，UE在发上行数据和信令并执行移动注册更新时，需要先确定它是否在注册区域内。
在注册流程中，开始紧急服务的UE不需要指示MICO偏好。当MICO模式已经在UE激活，紧急业务的PDU会话成功确立后，UE和AMF应该本地去激活MICO模式。UE和AMF不需要启动MICO模式，直到AMF在下一个注册流程中AMF接收使用MICO模式。为确保一个紧急回退，在释放紧急PDU会话后，UE在请求使用MICO模式前应该等候一个UE实现相关的持续时间。
3、eDRX
eDRX是3GPP 5G的一个特性，eDRX比DRX拥有更长的寻呼周期，使得终端能够更好的节省功耗，但是也会导致更长的下行数据延时。模块只能在PTW(Paging Time Window，寻呼时间窗口)内按DRX周期监听寻呼信道，以便接收下行业务；PTW外的时间处于睡眠态，不监听寻呼信道、不能接收下行业务。
eDRX就是模块不断地打开、关闭接收机。打开接收机时能够接收数据，关闭接收机时则无法接收数据；eDRX周期即由关闭接收机和打开接收机这两个完整的时段组成。eDRX在兼顾低功耗的同时，可以实现网络的快速响应；比如可通过配置使模块实现休眠若干分钟，再唤醒工作，再休眠若干分钟。因此eDRX适用于无需频繁发送数据、但需要实现快速响应的应用场景。
对于物流监控等隔几十分钟才需要进行一次数据业务的应用，即推荐使用eDRX。
此外，对于监控时间要求可修改的应用，例如宠物跟踪器应用中，可通过设置不同的eDRX参数实现不同场景下的应用需求。正常情况下，服务器可以每2621s或者5242s采集一次宠物位置信息；当宠物丢失时，通过服务器修改eDRX参数，模块接收到控制信息后，重新配置eDRX周期为20.48s或者40.96s，服务器即可每20.48s或者40.96s采集一次宠物位置信息。这样可以最大程度地平衡客户需求及设备省电需求。
4、5G Rel-18定位节能
在3GPP 5G-Advanced Release 18的FS_eLCS_Ph3列出了研究的若干Key Issues，其中跟定位性能优化相关的Key Issue如下：
Key Issue#12:support of low power and/or high accuracy positioning.
上述的Key Issue可以归纳为两个问题：
针对不同定位终端的能量消耗和定位的精度需求，在电量消耗有限的情况下，尽量确保定位的精度。
目前针对KI#12的需求，提出了UE定位类型的概念，将具有定位能力的UE分为如下几类：
(1)UE positioning type 1:high accuracy(缺省定位UE)；
(2)UE positioning type 2：lower power；
(3)UE positioning type 3：low power and high accuracy(低电量高精度的定位UE)。
要获得目标UE的位置，需要对定位目标UE进行定位测量和信令交互，收集定位测量数据，才能提高定位的精度。定位过程是一个能量消耗非常大的过程。如何满足终端的节能需求和定位精度的需求是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明是针对上述现有技术的不足，提供一种实用性强的面向定位的5G终端节能方法。
本发明进一步的技术任务是提供一种设计合理，安全适用的面向定位的5G终端节能装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种面向定位的5G终端节能方法，目标UE跟网络协商确定节能模式且包括UE定位类型；
所述UE定位类型为UE Positioning 1：high accuracy；UE Positioning 2：lowerpower；UE Positioning type 3：Lower power and high accuracy；
UE请求的节能模式是MICO和/或eDRX值信息。
进一步的，在目标UE跟网络协商确定节能模式且包括UE定位类型中，包括：
S101、具有定位能力的UE，在向网络注册时包括UE定位类型为high accuracy的信息且不包括MICO模式和/或eDRX值信息的请求信息，AMF接收UE的定位类型的信息，AMF不接受MICO模式和/或eDRX值信息，或忽略MICO模式和/或eDRX值信息并返回注册确认消息；
S102、当AMF收到或触发定位请求消息；
S103、如果UE在CM-IDLE模式，AMF发起网络触发的服务请求流程触发UE进入连接态。
进一步的，在UE Positioning 2：lower power中包括：
具有定位能力的UE，在向网络注册时包括UE定位类型为lower power的信息且包含MICO模式和/或请求eDRX值，AMF接收UE的定位类型的信息，AMF接受MICO模式，或基于UE请求的eDRX值返回一个适合的eDRX值并设置一个PIW值。
进一步的，在Lower power and high accuracy且目标UE处于CM-IDLE态的定位流程为：
具有定位能力的UE，在向网络注册时包括定位UE类型的信息，目标UE的定位UE类型指示为Lower power and high accuracy positioning，并跟AMF协商确定了一个eDRX的值以及一个PTW值取得节电。
进一步的，当AMF收到或触发定位请求消息时，如果目标UE是CM-IDLE模式，AMF比较触发寻呼的时间同定位请求QoS中延时指标；
(1)如果定位QoS中延时指标大于基于eDRX设定的触发寻呼的计时器的值，则可以接受定位请求；
(2)否则，AMF使用历史信息返回定位相应消息或拒绝定位消息。
进一步的，所述AMF接受定位请求执行执行如下流程：
(1)AMF判断当前基于eDRX设定的触发寻呼的计时器的值到期或UE主动建立了NAS连接进入CM-Connected模式，触发定位流程；
(2)AMF和LMF在PTW的时间窗内对目标UE发起寻呼并完成定位测量过程；
(3)AMF可继续定位流程；
(4)LMF执行对目标UE的定位测量；
其中，AMF和LMF返回MO、MT或NI的位置响应消息，其中包括目标UE的位置信息。
进一步的，目标UE处于CM-Connected with RRC-Inactive态的定位流程为：
(1)AMF将协商的eDRX值和/或PTW值通过RRC Inactive Assistance Information发送到NG-RAN；
(2)当AMF收到或触发定位请求消息时，其中请求的定位QoS中包括一个定位延时的值，用于指示LCS Client能够接受的定位最高时延，AMF基于定位请求和当前目标UE的状态和节能信息确定接收定位请求；
(3)AMF将下行数据发送到NG-RAN并指示下行的定位数据消息，同时包括定位请求QoS中定位延时可接收的时间；
(4)NG-RAN节点基于eDRX设定的计时器和定位请求QoS中定位延时可接收的时间进行判断，如果定位QoS中延时指标大于基于eDRX设定的触发寻呼的计时器的值，则NG-RAN等待寻呼的计时器的值到期后向UE发送寻呼消息激活UE；
否则，NG-RAN向AMF指示UE在定位QoS中延时指标范围内不可达的指示信息；
(5)如果NG-RAN侧触发寻呼的计时器到期，NG-RAN成功激活UE进入RRC-Connected状态，则网络继续完成定位流程；
如果AMF接收到UE在定位QoS中延时指标范围内不可达的指示信息，AMF直接拒绝定位请求或基于定位QoS需要返回一个历史的定位信息；
AMF返回成功或失败的定位响应消息。
进一步的，LCS Client在定位请求的QoS中会指示定位延时可接受的时间可以为：
(1)立即响应；
(2)在一个设定的时间段内必须响应；
(3)在目标UE可达时响应。
一种面向定位的5G终端节能装置，包括：至少一个存储器和至少一个处理器；
所述至少一个存储器，用于存储机器可读程序；
所述至少一个处理器，用于调用所述机器可读程序，执行一种面向定位的5G终端节能方法。
本发明的一种面向定位的5G终端节能方法及装置和现有技术相比，具有以下突出的有益效果：
本发明针对不同的定位节点类型，基于当前目标UE所设定的节能策略，针对不同的定位请求(包括定位延时指标)，制定相应的定位策略。提出的方法充分考虑了终端的节能要求、终端的定位精度要求以及定位用户的定位服务质量要求，制定相应的定位流程，满足定位终端设备、定位用户等在定位精度、节能等多方面的需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
附图1是一种面向定位的5G终端节能方法的流程示意图；
附图2是一种面向定位的5G终端节能方法中lower power的定位流程；
附图3是一种面向定位的5G终端节能方法中Lower power and high accuracy且目标UE处于CM-IDLE态的定位流程示意图；
附图4是一种面向定位的5G终端节能方法中Lower power and high accuracy且目标UE处于CM-Connected with RRC-Inactive态的定位流程示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好的理解本发明的方案，下面结合具体的实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例都属于本发明保护的范围。
下面给出一个最佳实施例：
如图1-4所示，本实施例中一种面向定位的5G终端节能方法，目标UE跟网络协商确定节能模式且包括UE定位类型；
其中，UE定位类型为UE Positioning 1：high accuracy；UE Positioning 2：lower power；UE Positioning type 3：Lower power and high accuracy；
UE请求的节能模式是MICO和/或eDRX值信息。
在目标UE跟网络协商确定节能模式且包括UE定位类型中，包括：
S101、具有定位能力的UE，在向网络注册时包括UE定位类型为high accuracy的信息且不包括MICO模式和/或eDRX值信息的请求信息，AMF接收UE的定位类型的信息，AMF不接受MICO模式和/或eDRX值信息，或忽略MICO模式和/或eDRX值信息并返回注册确认消息；
S102、当AMF收到或触发定位请求消息；
S103、如果UE在CM-IDLE模式，AMF发起网络触发的服务请求流程触发UE进入连接态。
在UE Positioning 2：lower power中包括：
具有定位能力的UE，在向网络注册时包括UE定位类型为lower power的信息且包含MICO模式和/或请求eDRX值，AMF接收UE的定位类型的信息，AMF接受MICO模式，或基于UE请求的eDRX值返回一个适合的eDRX值并设置一个PIW值。
在Lower power and high accuracy且目标UE处于CM-IDLE态的定位流程为：
具有定位能力的UE，在向网络注册时包括定位UE类型的信息，目标UE的定位UE类型指示为Lower power and high accuracy positioning，并跟AMF协商确定了一个eDRX的值以及一个PTW值取得节电。
当AMF收到或触发定位请求消息时，如果目标UE是CM-IDLE模式，AMF比较触发寻呼的时间同定位请求QoS中延时指标；
(1)如果定位QoS中延时指标大于基于eDRX设定的触发寻呼的计时器的值，则可以接受定位请求；
(2)否则，AMF使用历史信息返回定位相应消息或拒绝定位消息。
AMF接受定位请求执行执行如下流程：
(1)AMF判断当前基于eDRX设定的触发寻呼的计时器的值到期或UE主动建立了NAS连接进入CM-Connected模式，触发定位流程；
(2)AMF和LMF在PTW的时间窗内对目标UE发起寻呼并完成定位测量过程；
(3)AMF可继续定位流程；
(4)LMF执行对目标UE的定位测量；
其中，AMF和LMF返回MO、MT或NI的位置响应消息，其中包括目标UE的位置信息。
目标UE处于CM-Connected with RRC-Inactive态的定位流程为：
(1)AMF将协商的eDRX值和/或PTW值通过RRC Inactive Assistance Information发送到NG-RAN；
(2)当AMF收到或触发定位请求消息时，其中请求的定位QoS中包括一个定位延时的值，用于指示LCS Client能够接受的定位最高时延，AMF基于定位请求和当前目标UE的状态和节能信息确定接收定位请求；
(3)AMF将下行数据发送到NG-RAN并指示下行的定位数据消息，同时包括定位请求QoS中定位延时可接收的时间；
(4)NG-RAN节点基于eDRX设定的计时器和定位请求QoS中定位延时可接收的时间进行判断，如果定位QoS中延时指标大于基于eDRX设定的触发寻呼的计时器的值，则NG-RAN等待寻呼的计时器的值到期后向UE发送寻呼消息激活UE；
否则，NG-RAN向AMF指示UE在定位QoS中延时指标范围内不可达的指示信息；
(5)如果NG-RAN侧触发寻呼的计时器到期，NG-RAN成功激活UE进入RRC-Connected状态，则网络继续完成定位流程；
如果AMF接收到UE在定位QoS中延时指标范围内不可达的指示信息，AMF直接拒绝定位请求或基于定位QoS需要返回一个历史的定位信息；
AMF返回成功或失败的定位响应消息。
LCS Client在定位请求的QoS中会指示定位延时可接受的时间可以为：
(1)立即响应；
(2)在一个设定的时间段内必须响应；
(3)在目标UE可达时响应。
基于上述方法，本实施例中一种面向定位的5G终端节能装置，包括：至少一个存储器和至少一个处理器；
所述至少一个存储器，用于存储机器可读程序；
所述至少一个处理器，用于调用所述机器可读程序，执行一种面向定位的5G终端节能方法。
上述具体的实施方式仅是本发明具体的个案，本发明的专利保护范围包括但不限于上述具体的实施方式，任何符合本发明的一种面向定位的5G终端节能方法及装置权利要求书的且任何所述技术领域普通技术人员对其做出的适当变化或者替换，皆应落入本发明的专利保护范围。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种面向定位的5G终端节能方法，其特征在于，目标UE跟网络协商确定节能模式且包括UE定位类型；
所述UE定位类型为UE Positioning 1：high accuracy；UE Positioning 2：lowerpower；UE Positioning type 3：Lower power and high accuracy；
UE请求的节能模式是MICO和/或eDRX值信息，在目标UE跟网络协商确定节能模式且包括UE定位类型包括；
（1）具有定位能力的UE，在向网络注册时包括UE定位类型为high accuracy的信息且不包括MICO模式和/或eDRX值信息的请求信息，AMF接收UE的定位类型的信息，AMF不接受MICO模式和/或eDRX值信息，或忽略MICO模式和/或eDRX值信息并返回注册确认消息；
当AMF收到或触发定位请求消息时，如果UE在CM-IDLE模式，AMF发起网络触发的服务请求流程触发UE进入连接态；
（2）具有定位能力的UE，在向网络注册时，上报UE定位类型为lower power同时携带MICO模式和/或请求eDRX值，AMF接收UE的定位类型的信息，AMF接受MICO模式，或基于UE请求的eDRX值返回一个适合的eDRX值并设置一个PTW值；
（3）具有定位能力的UE，在向网络注册时需包括定位UE类型的信息，且目标UE的定位类型指示为Lower power and high accuracy positioning，并跟AMF协商确定了一个eDRX的值以及一个PTW值取得节电；
在（2）、（3）中的AMF收到或触发定位请求消息时，如果目标UE是CM-IDLE模式，AMF比较触发寻呼的时间与定位请求QoS中延时指标；
如果定位QoS中延时指标大于基于eDRX设定的触发寻呼的计时器的值，则可以接受定位请求；
否则，AMF使用历史信息返回定位相应消息或拒绝定位消息。
2.根据权利要求1所述的一种面向定位的5G终端节能方法，其特征在于，所述AMF接受定位请求执行如下流程：
（1）AMF判断当前基于eDRX设定的触发寻呼的计时器的值到期或UE主动建立了NAS连接进入CM-Connected模式，触发定位流程；
（2）AMF和LMF在PTW的时间窗内对目标UE发起寻呼并完成定位测量过程；
（3）AMF可继续定位流程；
（4）LMF执行对目标UE的定位测量；
其中，AMF和LMF返回MO、MT或NI的位置响应消息，其中包括目标UE的位置信息。
3.根据权利要求2所述的一种面向定位的5G终端节能方法，其特征在于，目标UE处于CM-Connected with RRC-Inactive态的定位流程为：
（1）AMF将协商的eDRX值和/或PTW值通过RRC Inactive Assistance Information发送到NG-RAN；
（2）当AMF收到或触发定位请求消息时，其中请求的定位QoS中包括一个定位延时的值，用于指示LCS Client能够接受的定位最高时延，AMF基于定位请求和当前目标UE的状态和节能信息确定接收定位请求；
（3）AMF将下行数据发送到NG-RAN并指示下行的定位数据消息，同时包括定位请求QoS中定位延时可接收的时间；
（4）NG-RAN节点基于eDRX设定的计时器和定位请求QoS中定位延时可接收的时间进行判断，如果定位QoS中延时指标大于基于eDRX设定的触发寻呼的计时器的值，则NG-RAN等待寻呼的计时器的值到期后向UE发送寻呼消息激活UE；
否则，NG-RAN向AMF指示UE在定位QoS中延时指标范围内不可达的指示信息；
（5）如果NG-RAN侧触发寻呼的计时器到期，NG-RAN成功激活UE进入RRC-Connected状态，则网络继续完成定位流程；
如果AMF接收到UE在定位QoS中延时指标范围内不可达的指示信息，AMF直接拒绝定位请求或基于定位QoS需要返回一个历史的定位信息；
AMF返回成功或失败的定位响应消息。
4.根据权利要求3所述的一种面向定位的5G终端节能方法，其特征在于，LCS Client在定位请求的QoS中会指示定位延时可接受的时间为立即响应、在一个设定的时间段内必须响应或在目标UE可达时响应。
5.一种面向定位的5G终端节能装置，其特征在于，包括：至少一个存储器和至少一个处理器；
所述至少一个存储器，用于存储机器可读程序；
所述至少一个处理器，用于调用所述机器可读程序，执行权利要求1至4中任一所述的方法。
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