NAS信令优化方法及系统与流程

本技术涉及卫星通信，具体而言，涉及一种nas信令优化方法及系统。

背景技术：

1、目前，3gpp(3rd generation partnership project，第三代合作伙伴计划)ts23.401协议、3gpp ts24.301协议定义了终端注册过程中用户和网络之间的移动性和会话管理是由ue(user equipment，用户设备)和核心网侧的mme(mobile managemententity，移动管理实体)的控制面的nas(non-access stratum，非接入层)协议所控制，也即，ue和mme之间使用nas信令消息相互通信。

2、其中，nas协议中的attach request(附着请求)、tau request(tracking areaupdate request，位置更新请求)、attach accept(附着接受)、security mode command(安全模式命令)、security mode complete(安全模式完成)等信令消息中携带有ue networkcapability(用户设备网络能力)信元、eps network feature support(演进分组系统附着网络特征支持)信元、nas security algorithms(非接入层安全算法)信元、ue securitycapability(用户设备安全能力)信元等，且nas协议中已规定上述各个信元的信元格式。但由于这些信元中存在与卫星接入+物联网场景不相关的多个必选位和可选位，故而在卫星接入+物联网场景下，直接使用协议已定义好的信元格式，这些不相关的冗余位会使控制消息过长，造成大量的空口资源的浪费，从而降低该场景下的接入效率。

3、针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、本技术实施例提供了一种nas信令优化方法及系统，以至少解决在ue通过卫星接入物联网场景下，相关协议定义的nas信令消息中存在与该场景无关的冗余项，导致信令消息传输时空口资源存在严重浪费的技术问题。

2、根据本技术实施例的一个方面，提供了一种nas信令优化方法，包括：在用户设备通过卫星接入物联网的情况下，向核心网发送附着请求消息，其中，附着请求消息至少携带有简化后的用户设备网络能力信元以及扩充后的演进分组系统附着类型信元，且扩充后的演进分组系统附着类型信元内包含用于表征用户设备接入物联网的附着类型是否为演进分组系统卫星附着类型的第一能力项；接收核心网发送的安全模式命令消息，并向核心网反馈安全模式完成消息，其中，安全模式命令消息至少携带有简化后的非接入层安全算法信元和简化后的用户设备安全能力信元；接收核心网反馈的附着接受消息，其中，附着接受消息至少携带有简化后的演进分组系统网络特征支持信元；其中，简化后的用户设备网络能力信元、简化后的非接入层安全算法信元、简化后的用户设备安全能力信元、演进分组系统网络特征支持信元内均至少包括与物联网相关的能力项，且不包括与物联网无关的能力项。

3、可选地，简化后的用户设备网络能力信元中至少包括：用于表征用户设备是否支持控制平面蜂窝物联网的演进分组系统优化的能力项、用于表征用户设备是否支持用户平面蜂窝物联网的演进分组系统优化的能力项、用于表征用户设备是否支持控制平面蜂窝物联网的演进分组系统优化头压缩的能力项、用于表征用户设备是否支持在无分组数据网络连接下进行演进分组系统的移动性管理注册的能力项、用于表征用户设备是否支持在蜂窝物联网的s1接口处进行数据无线承载的能力项、用于表征用户设备是否支持加密算法的能力项、用于表征用户设备是否支持完整性保护算法的能力项。

4、可选地，在用户设备接入物联网的附着类型为演进分组系统卫星附着的情况下，确定第一能力项的有效值为100或101。

5、可选地，安全模式命令消息内不包括：备用半字节信元。

6、可选地，简化后的非接入层安全算法信元中至少包括：用于表征用户设备是否支持加密算法的能力项、用于表征用户设备是否支持完整性保护算法的能力项。

7、可选地，简化后的用户设备安全能力信元中至少包括：用于表征用户设备是否支持加密算法的能力项、用于表征用户设备是否支持完整性保护算法的能力项。

8、可选地，简化后的演进分组系统网络特征支持信元中至少包括：用于表征用户设备是否支持控制平面蜂窝物联网的演进分组系统优化的能力项、用于表征用户设备是否支持用户平面蜂窝物联网的演进分组系统优化的能力项、用于表征用户设备是否支持控制平面蜂窝物联网的演进分组系统优化头压缩的能力项、用于表征用户设备是否支持在无分组数据网络连接下进行演进分组系统的移动性管理注册的能力项、用于表征用户设备是否支持在蜂窝物联网的s1接口处进行数据无线承载的能力项。

9、根据本技术实施例的另一方面，还提供了一种nas信令优化方法，包括：接收用户设备发送的附着请求消息，其中，用户设备通过卫星接入物联网，附着请求消息至少携带有简化后的用户设备网络能力信元以及扩充后的演进分组系统附着类型信元，且扩充后的演进分组系统附着类型信元内包含用于表征用户设备接入物联网的附着类型是否为演进分组系统卫星附着类型的第一能力项；向用户设备发送安全模式命令消息，并接收用户设备发送的安全模式完成消息，其中，安全模式命令消息至少携带有简化后的非接入层安全算法信元和简化后的用户设备安全能力信元；向用户设备反馈附着接受消息，其中，附着接受消息至少携带有简化后的演进分组系统网络特征支持信元；其中，简化后的用户设备网络能力信元、简化后的非接入层安全算法信元、简化后的用户设备安全能力信元、演进分组系统网络特征支持信元内均至少包括与物联网相关的能力项，且不包括与物联网无关的能力项。

10、根据本技术实施例的另一方面，还提供了一种nas信令优化系统，该系统包括：用户设备、核心网，其中，用户设备，用于在用户设备通过卫星接入物联网的情况下，向核心网发送附着请求消息，其中，附着请求消息至少携带有简化后的用户设备网络能力信元以及扩充后的演进分组系统附着类型信元，且扩充后的演进分组系统附着类型信元内包含用于表征用户设备接入物联网的附着类型是否为演进分组系统卫星附着类型的第一能力项；核心网，用于向用户设备发送安全模式命令消息，其中，安全模式命令消息至少携带有简化后的非接入层安全算法信元和简化后的用户设备安全能力信元；用户设备，还用于向核心网反馈安全模式完成消息；核心网，还用于向用户设备反馈附着接受消息，其中，附着接受消息至少携带有简化后的演进分组系统网络特征支持信元；其中，简化后的用户设备网络能力信元、简化后的非接入层安全算法信元、简化后的用户设备安全能力信元、演进分组系统网络特征支持信元内均至少包括与物联网能力项相关的能力项，且不包括与物联网无关的能力项。

11、根据本技术实施例的另一方面，还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括存储的计算机程序，其中，计算机程序被处理器执行时实现上述的nas信令优化方法。

12、在本技术实施例中，通过对附着请求(上行空口)消息内携带的ue networkcapability ie进行简化并对eps attach type ie进行扩充、对安全模式请求(下行空口)消息内携带的nas security algorithms ie、ue security capability ie进行简化、对附着接受(下行空口)消息内携带的eps network feature support ie进行简化，使得在卫星接入物联网场景下，传输的nas信令消息的长度缩小，占用的空口资源也相应减少，从而有效提升该场景下的接入效率，进而解决了在ue通过卫星接入物联网场景下，相关协议定义的nas信令消息中存在与该场景无关的冗余项，导致信令消息传输时空口资源存在严重浪费技术问题。