一、引言

在5G系统中，移动管理（Mobility Management，MM）是确保用户设备（UE）在移动过程中保持连接的重要机制。对于不连续覆盖环境下的卫星接入，网络资源往往有限，如何高效地管理这些资源成为一个关键问题。3GPP Release 18（R18）版本中提出了基于覆盖信息和UE位置的移动管理增强方案。本文将详细介绍该方案的工作原理、具体操作流程及其对网络实体和接口的影响，旨在为博士研究生提供系统性、深入的理解。

1.1 描述

该解决方案旨在解决不连续覆盖环境下的移动管理问题，特别是优化寻呼过程中的网络资源利用。具体来说，在卫星接入的网络中，网络资源可能稀缺，一个小区可能覆盖多个跟踪区（TA）。为了节省寻呼过程中的网络资源，建议将UE地理位置所在的TA视为首次寻呼的最后已知TA。这一原则适用于5GS和EPS系统，分别由AMF和MME实现相应的功能。

关键点：

• AMF/网络知道UE的地理位置：在AMF已知UE地理位置的情况下，可以将该位置视为最后已知的TA。

• 覆盖信息：根据RAN提供的覆盖信息，确定在进行寻呼时UE地理位置所在的TA是否在覆盖范围内。

1.2 操作流程

最后已知TA的高层次寻呼流程

1. 位置报告流程：

• 在卫星接入的情况下，AMF可以启动位置报告流程，要求RAN在AN释放前报告UE地理位置所在的TA作为最后已知位置。RAN向AMF提供选定PLMN的所有广播TAI，并报告UE的地理位置（如果可以确定）。

• RAN在需要时向AMF报告覆盖信息（如星历数据）。

2. UE上下文释放流程：

• AMF启动UE上下文释放流程。

3. 寻呼流程：

• 当需要进行寻呼时，如果确定应用基于子区域的寻呼（例如，首先在最后已知的cell-id或TA进行寻呼，然后在所有注册的TA进行重传），可以将UE地理位置所在的TA视为最后已知的TA，前提是AMF已知该位置并且根据覆盖信息该TA在覆盖范围内。

注：是否首先在UE地理位置所在的TA进行寻呼取决于AMF的实现。

1.3 对服务、实体和接口的影响

1.3.1 AMF/MME：

• 在AN释放前请求RAN报告UE地理位置所在的TA作为最后已知位置。

• 使用覆盖信息（如星历数据）确定某个TA是否在覆盖范围内。

1.3.2 RAN：

• 在AN释放前向AMF/MME提供UE地理位置所在的TA（如果可以确定）。

• 在需要时向AMF/MME提供覆盖信息（如星历数据）。

1.4 解决方案评估

该解决方案重用了当前现有的RAN位置报告流程（见TS 23.502第4.10条），但增强了RAN位置报告条件，即RAN在AN释放前报告TA。此外，该方案无需依赖UE进行覆盖检测，寻呼优化完全在网络侧完成。

利用最后访问的TAC作为AMF首次寻呼尝试的区域，可以减少寻呼工作量：

• 有覆盖信息且UE在不连续覆盖中：AMF可以决定不寻呼UE以节省能量。

• 有覆盖信息且UE在覆盖范围内：AMF可以决定以最后访问的TAC为寻呼区域进行寻呼。

• 无覆盖信息且UE在不连续覆盖中：AMF可以决定以最后访问的TAC为寻呼区域进行寻呼。

• 无覆盖信息且UE在覆盖范围内：AMF可以决定以最后访问的TAC为寻呼区域进行寻呼。

该方案兼容EPS。然而，该方案在UE是否在寻呼发生时仍在最后访问的TAC方面存在局限性。如果UE在最后访问的TAC，寻呼工作量将减少；如果不在，AMF仍需要重新启动以注册区域为寻呼区域的寻呼。

1.5 结论

在5G系统R18版本中，基于覆盖信息和UE位置的移动管理增强方案通过优化寻呼过程中的网络资源利用，显著提升了网络性能和效率。通过详细解析该方案的工作原理和具体操作步骤，本文为读者提供了系统性、深入的理解基础，有助于进一步研究和应用这些关键技术。