5G UE capability 信令讨论
在当前LTE中,除非网络请求,否则UE只能通过非接入层(NAS:non-access stratum )中的分离和重新附着流程来更新UE接入层(AS)能力。这基于UE AS能力是静态的并且UE不经常改变UE AS能力的假设。然而,存在这样的情况,即当添加更多功能时,UE可能需要动态地改变其UE AS能力。例如,对于LAA和WLAN,UE可以在实现中共享相同的硬件(例如收发机)。在开始时,UE可以通知网络它支持LAA能力。稍后,UE可以由用户打开WLAN。在这种情况下,尽管UE指示其支持LAA,但LAA可能不被使用,或者LAA可能仍然被支持,但是LAA中的CA频带组合可能会改变。UE通知网络LAA能力被禁用或更改的唯一方式是通过NAS层分离并再次重新连接。UE可以经常打开和关闭WLAN,这导致频繁的分离和重新连接过程。NR将支持与LAA类似的操作。
基于以上,NR应该支持UE能够动态更新UE AS能力,而无需分离和附着过程。可以考虑两个选项来支持这一点。
选项1:使用NAS过程(例如TAU过程)而不是分离和连接过程来更新UE AS能力。
选项2:使用AS过程来更新UE AS能力。
图1-1和1-2分别显示了选项1和2的示例。
在图1-1中,UE AS层首先通知NAS层AS能力已更改并触发NAS过程。MME从UE接收到NAS请求消息后,向gNB发送请求消息,请求gNB查询UE AS能力。在接收到来自gNB的UE能力查询消息后,UE AS层向gNB发送AS能力,并且gNB将AS能力转发给MME。在从gNB接收到UE AS能力后,MME向UE NAS层发送NAS响应消息。如果采用选项1,则需要新的过程(例如UE能力更新过程)或现有过程中的新原因(例如在TAU请求中引入AS能力更新原因)。
在图1-2中,UE AS层将改变的AS能力直接发送给gNB。在从UE接收到更新的AS能力后,gNB将其转发给MME。如果采用选项2,唯一的痛苦是需要允许UE发送UE能力信息消息而无需网络的查询。
由于选项1的过程序列非常复杂,需要在NAS层中引入新消息或新原因值。所以认为选项2更合理(复杂性更低,对规范的影响更小)。

根据当前LTE标准,UECapabilityInformation消息中有许多必填字段(例如,UE-EUTRA-Capability中的 pdcp-Parameters, phyLayerParameters 和rf-Parameters )。如果允许UE通过发送UECapabilityInformation消息来更新UE能力,则UE需要将所有强制性能力包括在UECapabicityInformation消息中,即使它们没有改变。不变的功能对网络来说是无用的。所以认为应该避免在NR中传输未改变的能力。因此,建议NR中的UE能力报告消息中的所有UE AS能力字段都应该是可选的。UE只需要在UE能力报告消息中包括改变的UE AS能力。

最后一个问题是UE如何向网络发送改变的UE AS能力?有两种选择:
1) UE直接在RRC消息(例如UECapabilityInformation)中向网络发送改变的UE AS能力,而无需在RRC连接模式中从网络接收请求(例如UECapabilityEnquiry)。
2) UE向网络发送UE能力改变指示。改变指示只是为了通知网络UE想要改变其UE AS能力。在接收到UE能力改变指示之后,网络向UE发送请求(例如UECapabilityEnquiry)以查询改变的UE AS能力。然后,UE在RRC消息(例如UECapabilityInformation)中向网络发送改变的UE能力。
备选方案1是在AS层中报告UE AS能力的本能方式。当UE想要改变UE AS能力时,UE可以立即更新UE AS能力。然而,改变的UE AS能力可能与正在进行的服务有关,此时不应改变。可能需要引入拒绝消息以避免改变的UE AS能力中断正在进行的服务(类似于UMTS系统)。还可能需要引入接受消息来接受改变的UE AS能力。如果UE接收到拒绝消息,则UE应保持原始UE AS能力。
在备选方案2中,UE向网络发送UE能力改变指示,然后等待网络的响应。在接收到UE能力改变指示之后,gNB可以询问UE AS能力,同时允许相关UE AS能力改变(例如,与任何正在进行的服务无关)。如果gNB决定让UE改变UE AS能力,则gNB向UE发送UE能力查询消息。UE接收到UE能力查询消息后,向网络发送UE AS能力。与备选方案1相比,备选方案2可以避免不必要的拒绝。然而,备选方案2的缺点是UE和网络之间存在更多的信令交换,这可能导致更多的延迟并浪费更多的无线电资源。