Systems and methods for supporting store and forward satellite operation

Abstract

Presented are systems and methods for supporting store and forward satellite operation. A wireless communication device may send a first request message that includes information regarding a store and forward satellite operation to a mobility management element. The wireless communication device may receive an accept message indicating accepted information regarding the store and forward satellite operation from the mobility management element.

Description

SYSTEMS AND METHODS FOR SUPPORTING STORE AND FORWARD SATELLITE OPERATIONTECHNICAL FIELD

[0001] The disclosure relates generally to wireless communications, including but not limited to systems and methods for supporting store and forward satellite operation (s) .BACKGROUND

[0002] The standardization organization Third Generation Partnership Project (3GPP) is currently in the process of specifying a new Radio Interface called 5G New Radio (5G NR) as well as a Next Generation Packet Core Network (NG-CN or NGC) . The 5G NR will have three main components: a 5G Access Network (5G-AN) , a 5G Core Network (5GC) , and a User Equipment (UE) . In order to facilitate the enablement of different data services and requirements, the elements of the 5GC, also called Network Functions, have been simplified with some of them being software based, and some being hardware based, so that they could be adapted according to need. Communication via satellite is one of the typical scenarios of the non-terrestrial networks in 3GPP standardization.SUMMARY

[0003] The example embodiments disclosed herein are directed to solving the issues relating to one or more of the problems presented in the prior art, as well as providing additional features that will become readily apparent by reference to the following detailed description when taken in conjunction with the accompany drawings. In accordance with various embodiments, example systems, methods, devices and computer program products are disclosed herein. It is understood, however, that these embodiments are presented by way of example and are not limiting, and it will be apparent to those of ordinary skill in the art who read the present disclosure that various modifications to the disclosed embodiments can be made while remaining within the scope of this disclosure.

[0004] The present disclosure provides methods to: (1) negotiate support of store and forward satellite operation for a specific service between a UE and a network; (2) provide store and forward satellite operation related parameters to the UE; and / or (3) enforce store and forward satellite operation related parameters by the network. The examples given below are based on evolved packet system (EPS) and 5G system (5GS) procedures.

[0005] At least one aspect is directed to a system, method, apparatus, or a computer-readable medium of the following. A wireless communication device (e.g., a user equipment (UE) ) may send a first request message that includes information regarding a store and forward satellite operation to a mobility management element. The wireless communication device may receive an accept message indicating accepted information regarding the store and forward satellite operation from the mobility management element. In some embodiments, the mobility management element can be a mobility management entity (MME) in an evolved packet system (EPS) or an access and mobility management function (AMF) in a 5GS. In some embodiments, the first request message can be an attach request message in an evolved packet system (EPS) or a registration request message  in a 5GS. In some embodiments, the accept message can be an attach accept message in an evolved packet system (EPS) or a registration accept message in a 5GS.

[0006] In some embodiments, the information related to the store and forward satellite operation may comprise an indication of at least one of: whether the store and forward satellite operation is supported by the wireless communication device; whether the store and forward satellite operation for optimization of control plane (CP) of a cellular internet of things (CIoT) is supported by the wireless communication device; whether the store and forward satellite operation for optimization of user plane (UP) of a CIoT is supported by the wireless communication device; or whether the store and forward satellite operation for short message service (SMS) is supported by the wireless communication device.

[0007] In some embodiments, the accept message may indicate at least one of: whether the store and forward satellite operation is supported by a network; whether the store and forward satellite operation for optimization of the CP of the CIoT is supported by the network; whether the store and forward satellite operation for optimization of the UP of the CIoT is supported by the network; or whether the store and forward satellite operation for the SMS is supported by the network. In some embodiments, the accept message may comprise one or more parameters related to the store and forward satellite operation. The one or more parameters may comprise at least one of: capacity of data storage for the store and forward satellite operation; a retention period for the store and forward satellite operation; a priority for data forwarding for the store and forward satellite operation; capacity of data storage for the store and forward satellite operation for optimization of the CP of the CIoT; a retention period for the store and forward satellite operation for optimization of the CP of the CIoT; a priority for data forwarding for the store and forward satellite operation for optimization of the CP of the CIoT; capacity of data storage for the store and forward satellite operation for optimization of the UP of the CIoT; a retention period for the store and forward satellite operation for optimization of the UP of the CIoT; a priority for data forwarding for the store and forward satellite operation for optimization of the UP of the CIoT; capacity of data storage for the store and forward satellite operation for the SMS; a retention period for the store and forward satellite operation for the SMS; or a priority for data forwarding for the store and forward satellite operation for the SMS.

[0008] In some embodiments, the wireless communication device may receive a first message indicating support of the store and forward satellite operation from a wireless communication node (e.g., an eNB) . The first message may indicate at least one of: whether the wireless communication node supports the store and forward satellite operation; whether the wireless communication node is able to connect to the mobility management element which supports the store and forward satellite operation; whether the wireless communication node supports the store and forward satellite operation and is able to connect to the mobility management element which supports the store and forward satellite operation; whether the wireless communication node supports the store and forward satellite operation for optimization of control plane (CP) of a cellular internet of things (CIoT) ; whether the wireless communication node is able to connect to the mobility management element which supports the store and forward satellite operation for optimization of CP of a CIoT; whether the wireless communication node supports the store and forward satellite operation for optimization of CP of a CIoT and is able to connect to the mobility management element which supports the store and forward satellite operation for optimization of CP of a CIoT; whether the wireless communication node supports the store  and forward satellite operation for optimization of user plane (UP) of a CIoT; whether the wireless communication node is able to connect to the mobility management element which supports the store and forward satellite operation for optimization of UP of a CIoT; whether the wireless communication node supports the store and forward satellite operation for optimization of UP of a CIoT and is able to connect to the mobility management element which supports the store and forward satellite operation for optimization of UP of a CIoT; whether the wireless communication node supports the store and forward satellite operation for short message service (SMS) ; whether the wireless communication node is able to connect to the mobility management element which supports the store and forward satellite operation for SMS; whether the wireless communication node supports the store and forward satellite operation for SMS and is able to connect to the mobility management element which supports the store and forward satellite operation for SMS. In some embodiments, the wireless communication device may determine whether to attach with the wireless communication node according to the first message. The wireless communication device may send a radio resource control (RRC) message that includes information regarding the store and forward satellite operation to the wireless communication node. The wireless communication node may select the mobility management element according to the RRC message.

[0009] In some embodiments, the wireless communication device may send a complete message indicating successful reception of the accepted information regarding the store and forward satellite operation to the mobility management element. In some embodiments, the complete message can be an attach complete message in an evolved packet system (EPS) or a registration complete message in a 5GS.

[0010] In some embodiments, the wireless communication device may send a second message including uplink data to a network node. In some embodiments, the wireless communication device may receive a third message corresponding to the second message from the network node. The third message may comprise at least one of: an indication that the store and forward satellite operation is applied; one or more parameters related to the store and forward satellite operation; or a cause or reason of rejection related to the store and forward satellite operation. In some embodiments, the cause or reason of rejection includes at least one of: capacity of data storage is exceeded; a retention period is expired; or a low priority is not able to be treated / supported / handled.

[0011] In some embodiments, the mobility management element may send a second request message including the information regarding the store and forward satellite operation to a home subscriber server. The mobility management element may receive a response message including subscription information for the store and forward satellite operation. In some embodiments, the second request message can be an update location request message in an evolved packet system (EPS) or a subscription data get request message in a 5GS.

[0012] In some embodiments, a mobility management element may receive a first request message that includes information regarding a store and forward satellite operation from a wireless communication device (e.g., a user equipment (UE) ) . The mobility management element may send an accept message indicating accepted information regarding the store and forward satellite operation to the wireless communication device.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0013] Various example embodiments of the present solution are described in detail below with reference to the following figures or drawings. The drawings are provided for purposes of illustration only and merely  depict example embodiments of the present solution to facilitate the reader's understanding of the present solution. Therefore, the drawings should not be considered limiting of the breadth, scope, or applicability of the present solution. It should be noted that for clarity and ease of illustration, these drawings are not necessarily drawn to scale.

[0014] FIG. 1 illustrates an example cellular communication network in which techniques disclosed herein may be implemented, in accordance with an embodiment of the present disclosure;

[0015] FIG. 2 illustrates a block diagram of an example base station and a user equipment device, in accordance with some embodiments of the present disclosure;

[0016] FIG. 3 illustrates an example implementation of a 5GS architecture, in accordance with some embodiments of the present disclosure;

[0017] FIG. 4 illustrates an example implementation of an evolved packet system (EPS) architecture, in accordance with some embodiments of the present disclosure;

[0018] FIG. 5 illustrates a sequence diagram of an example method for supporting store and forward satellite operation, in accordance with some embodiments of the present disclosure;

[0019] FIG. 6 illustrates a sequence diagram of an example method for supporting store and forward satellite operation, in accordance with some embodiments of the present disclosure;

[0020] FIG. 7 illustrates a sequence diagram of an example method for supporting store and forward satellite operation, in accordance with some embodiments of the present disclosure; and

[0021] FIG. 8 illustrates a flow diagram of an example method for supporting store and forward satellite operation, in accordance with an embodiment of the present disclosure.DETAILED DESCRIPTION

[0022] 1.Mobile Communication Technology and Environment

[0023] FIG. 1 illustrates an example wireless communication network, and / or system, 100 in which techniques disclosed herein may be implemented, in accordance with an embodiment of the present disclosure. In the following discussion, the wireless communication network 100 may be any wireless network, such as a cellular network or a narrowband Internet of things (NB-IoT) network, and is herein referred to as “network 100. ” Such an example network 100 includes a base station 102 (hereinafter “BS 102” ; also referred to as wireless communication node) and a user equipment device 104 (hereinafter “UE 104” ; also referred to as wireless communication device) that can communicate with each other via a communication link 110 (e.g., a wireless communication channel) , and a cluster of cells 126, 130, 132, 134, 136, 138 and 140 overlaying a geographical area 101. In FIG. 1, the BS 102 and UE 104 are contained within a respective geographic boundary of cell 126. Each of the other cells 130, 132, 134, 136, 138 and 140 may include at least one base station operating at its allocated bandwidth to provide adequate radio coverage to its intended users.

[0024] For example, the BS 102 may operate at an allocated channel transmission bandwidth to provide adequate coverage to the UE 104. The BS 102 and the UE 104 may communicate via a downlink radio frame  118, and an uplink radio frame 124 respectively. Each radio frame 118 / 124 may be further divided into sub-frames 120 / 127 which may include data symbols 122 / 128. In the present disclosure, the BS 102 and UE 104 are described herein as non-limiting examples of “communication nodes, ” generally, which can practice the methods disclosed herein. Such communication nodes may be capable of wireless and / or wired communications, in accordance with various embodiments of the present solution.

[0025] FIG. 2 illustrates a block diagram of an example wireless communication system 200 for transmitting and receiving wireless communication signals (e.g., OFDM / OFDMA signals) in accordance with some embodiments of the present solution. The system 200 may include components and elements configured to support known or conventional operating features that need not be described in detail herein. In one illustrative embodiment, system 200 can be used to communicate (e.g., transmit and receive) data symbols in a wireless communication environment such as the wireless communication environment 100 of FIG. 1, as described above.

[0026] System 200 generally includes a base station 202 (hereinafter “BS 202” ) and a user equipment device 204 (hereinafter “UE 204” ) . The BS 202 includes a BS (base station) transceiver module 210, a BS antenna 212, a BS processor module 214, a BS memory module 216, and a network communication module 218, each module being coupled and interconnected with one another as necessary via a data communication bus 220. The UE 204 includes a UE (user equipment) transceiver module 230, a UE antenna 232, a UE memory module 234, and a UE processor module 236, each module being coupled and interconnected with one another as necessary via a data communication bus 240. The BS 202 communicates with the UE 204 via a communication channel 250, which can be any wireless channel or other medium suitable for transmission of data as described herein.

[0027] As would be understood by persons of ordinary skill in the art, system 200 may further include any number of modules other than the modules shown in FIG. 2. Those skilled in the art will understand that the various illustrative blocks, modules, circuits, and processing logic described in connection with the embodiments disclosed herein may be implemented in hardware, computer-readable software, firmware, or any practical combination thereof. To clearly illustrate this interchangeability and compatibility of hardware, firmware, and software, various illustrative components, blocks, modules, circuits, and steps are described generally in terms of their functionality. Whether such functionality is implemented as hardware, firmware, or software can depend upon the particular application and design constraints imposed on the overall system. Those familiar with the concepts described herein may implement such functionality in a suitable manner for each particular application, but such implementation decisions should not be interpreted as limiting the scope of the present disclosure In accordance with some embodiments, the UE transceiver 230 may be referred to herein as an "uplink" transceiver 230 that includes a radio frequency (RF) transmitter and a RF receiver each comprising circuitry that is coupled to the antenna 232. A duplex switch (not shown) may alternatively couple the uplink transmitter or receiver to the uplink antenna in time duplex fashion. Similarly, in accordance with some embodiments, the BS transceiver 210 may be referred to herein as a "downlink" transceiver 210 that includes a RF transmitter and a RF receiver each comprising circuity that is coupled to the antenna 212. A downlink duplex switch may alternatively couple the downlink transmitter or receiver to the downlink antenna 212 in time duplex  fashion. The operations of the two transceiver modules 210 and 230 may be coordinated in time such that the uplink receiver circuitry is coupled to the uplink antenna 232 for reception of transmissions over the wireless transmission link 250 at the same time that the downlink transmitter is coupled to the downlink antenna 212. Conversely, the operations of the two transceivers 210 and 230 may be coordinated in time such that the downlink receiver is coupled to the downlink antenna 212 for reception of transmissions over the wireless transmission link 250 at the same time that the uplink transmitter is coupled to the uplink antenna 232. In some embodiments, there is close time synchronization with a minimal guard time between changes in duplex direction.

[0028] The UE transceiver 230 and the base station transceiver 210 are configured to communicate via the wireless data communication link 250, and cooperate with a suitably configured RF antenna arrangement 212 / 232 that can support a particular wireless communication protocol and modulation scheme. In some illustrative embodiments, the UE transceiver 210 and the base station transceiver 210 are configured to support industry standards such as the Long Term Evolution (LTE) and emerging 5G standards, and the like. It is understood, however, that the present disclosure is not necessarily limited in application to a particular standard and associated protocols. Rather, the UE transceiver 230 and the base station transceiver 210 may be configured to support alternate, or additional, wireless data communication protocols, including future standards or variations thereof.

[0029] In accordance with various embodiments, the BS 202 may be an evolved node B (eNB) , a serving eNB, a target eNB, a femto station, or a pico station, for example. In some embodiments, the UE 204 may be embodied in various types of user devices such as a mobile phone, a smart phone, a personal digital assistant (PDA) , tablet, laptop computer, wearable computing device, etc. The processor modules 214 and 236 may be implemented, or realized, with a general purpose processor, a content addressable memory, a digital signal processor, an application specific integrated circuit, a field programmable gate array, any suitable programmable logic device, discrete gate or transistor logic, discrete hardware components, or any combination thereof, designed to perform the functions described herein. In this manner, a processor may be realized as a microprocessor, a controller, a microcontroller, a state machine, or the like. A processor may also be implemented as a combination of computing devices, e.g., a combination of a digital signal processor and a microprocessor, a plurality of microprocessors, one or more microprocessors in conjunction with a digital signal processor core, or any other such configuration.

[0030] Furthermore, the steps of a method or algorithm described in connection with the embodiments disclosed herein may be embodied directly in hardware, in firmware, in a software module executed by processor modules 214 and 236, respectively, or in any practical combination thereof. The memory modules 216 and 234 may be realized as RAM memory, flash memory, ROM memory, EPROM memory, EEPROM memory, registers, a hard disk, a removable disk, a CD-ROM, or any other form of storage medium known in the art. In this regard, memory modules 216 and 234 may be coupled to the processor modules 210 and 230, respectively, such that the processors modules 210 and 230 can read information from, and write information to, memory modules 216 and 234, respectively. The memory modules 216 and 234 may also be integrated into their respective processor modules 210 and 230. In some embodiments, the memory modules 216 and 234 may each include a cache memory for storing temporary variables or other intermediate information during execution of  instructions to be executed by processor modules 210 and 230, respectively. Memory modules 216 and 234 may also each include non-volatile memory for storing instructions to be executed by the processor modules 210 and 230, respectively.

[0031] The network communication module 218 generally represents the hardware, software, firmware, processing logic, and / or other components of the base station 202 that enable bi-directional communication between base station transceiver 210 and other network components and communication nodes configured to communication with the base station 202. For example, network communication module 218 may be configured to support internet or WiMAX traffic. In a typical deployment, without limitation, network communication module 218 provides an 802.3 Ethernet interface such that base station transceiver 210 can communicate with a conventional Ethernet based computer network. In this manner, the network communication module 218 may include a physical interface for connection to the computer network (e.g., Mobile Switching Center (MSC) ) . The terms “configured for, ” “configured to” and conjugations thereof, as used herein with respect to a specified operation or function, refer to a device, component, circuit, structure, machine, signal, etc., that is physically constructed, programmed, formatted and / or arranged to perform the specified operation or function.

[0032] The Open Systems Interconnection (OSI) Model (referred to herein as, “open system interconnection model” ) is a conceptual and logical layout that defines network communication used by systems (e.g., wireless communication device, wireless communication node) open to interconnection and communication with other systems. The model is broken into seven subcomponents, or layers, each of which represents a conceptual collection of services provided to the layers above and below it. The OSI Model also defines a logical network and effectively describes computer packet transfer by using different layer protocols. The OSI Model may also be referred to as the seven-layer OSI Model or the seven-layer model. In some embodiments, a first layer may be a physical layer. In some embodiments, a second layer may be a Medium Access Control (MAC) layer. In some embodiments, a third layer may be a Radio Link Control (RLC) layer. In some embodiments, a fourth layer may be a Packet Data Convergence Protocol (PDCP) layer. In some embodiments, a fifth layer may be a Radio Resource Control (RRC) layer. In some embodiments, a sixth layer may be a Non Access Stratum (NAS) layer or an Internet Protocol (IP) layer, and the seventh layer being the other layer.

[0033] Various example embodiments of the present solution are described below with reference to the accompanying figures to enable a person of ordinary skill in the art to make and use the present solution. As would be apparent to those of ordinary skill in the art, after reading the present disclosure, various changes or modifications to the examples described herein can be made without departing from the scope of the present solution. Thus, the present solution is not limited to the example embodiments and applications described and illustrated herein. Additionally, the specific order or hierarchy of steps in the methods disclosed herein are merely example approaches. Based upon design preferences, the specific order or hierarchy of steps of the disclosed methods or processes can be re-arranged while remaining within the scope of the present solution. Thus, those of ordinary skill in the art will understand that the methods and techniques disclosed herein present various steps or acts in a sample order, and the present solution is not limited to the specific order or hierarchy presented unless expressly stated otherwise.

[0034] 2. Systems and Methods for Supporting Store and Forward Satellite Operation

[0035] Previously, transparent mode satellite access was assumed. However, in ongoing studies focused on integrating satellite components into a 5G architecture, there can be a proposal to deploy eNB or gNB on a satellite for regenerative-based satellite access, particularly for low earth orbit  / medium earth orbit (LEO  / MEO) deployment. In some embodiments, it can be advantageous to support store and forward satellite operation for delivering delay-tolerant  / non-real-time satellite services such as optimization of control plane (CP) of a cellular internet of things (CIoT) , optimization of user plane (UP) of a CIoT, and / or short message service (SMS) . The present disclosure involves placing a minimum set of core network elements / network functions on board the satellite for the intended service (s) . The present disclosure addresses how to negotiate support of a store and forward satellite operation for specific service between a UE and a network. Also, the present disclosure discusses how to provide parameters regarding the store and forward satellite operation to the UE, and / or how to enforce parameters regarding the store and forward satellite operation by the network.

[0036] FIG. 3 illustrates an example implementation of a 5GS architecture, in accordance with some embodiments of the present disclosure. In some embodiments, the 5GS architecture may comprise at least one of the following network functions (NFs) .

[0037] (1) UE: user equipment.

[0038] (2) RAN: radio access network.

[0039] (3) AMF: access and mobility management function. This NF may include a number of functionalities. For example, the functionalities may include at least one of: a UE mobility management, a reachability management, a connection management, or a registration management. The AMF may terminate the RAN control plane (CP) interface N2 and non-access stratum (NAS) interface N1, and / or NAS ciphering and integrity protection. The AMF may distribute the session management (SM) NAS to the proper session management functions (SMFs) via a N11 interface.

[0040] (4) UDM: unified data management. This NF may manage a subscription profile for UEs. The subscription data can be stored in an unified data repository (UDR) . The subscription information may include data used for mobility management and session management. The AMF and SMF may retrieve the subscription data from the UDM.

[0041] (5) SMF: session management function. This NF may include at least one following functionalities: session establishment, modification and release, UE internet protocol (IP) address allocation and management, or selection and control of user plane (UP) function.

[0042] (6) UPF: user plane function. This NF may serve as an anchor point for intra- / inter-radio access technology (RAT) mobility and as the external PDU session point of interconnect to data network (DN) . The UPF may also route and / or forward the data packet according to the indication from the SMF. The UPF may also buffer the downlink (DL) data when the UE is in idle mode.

[0043] FIG. 4 illustrates an example implementation of an evolved packet system (EPS) architecture, in accordance with some embodiments of the present disclosure. In some embodiments, the EPS architecture may comprise at least one of the following network functions (NFs) .

[0044] HSS (home subscriber server) : The HSS can be a permanent storage location for subscriber data. The HSS can be located in the home network where the user is subscribed.

[0045] MME (mobility management entity) : The MME can be a storage location for subscriber data in a current network. The MME can be responsible for managing the non-access stratum (NAS) signaling between a terminal and a network, tracking and paging management for idle mode users, and / or bearer management.

[0046] S-GW (serving gateway) : The S-GW can be a gateway between a core network and a radio system. The S-GW can be responsible for user plane data between a terminal and a core network, data buffering for idle mode terminals, network-initiated service requests, lawful interception, and / or packet data routing and forwarding.

[0047] P-GW (packet data network (PDN) gateway) : The P-GW can be a gateway between an evolved packet system (EPS) and external packet data networks. The P-GW can be responsible for IP address allocation for terminals, charging functions, packet filtering, and / or policy enforcement.

[0048] SGSN (serving general packet radio services (GPRS) support node) : The SGSN can be a support node for users of global system for mobile communication (GSM) EDGE radio access network (GERAN) and universal terrestrial radio access network (UTRAN) to access the EPC network, with functions similar to the MME, handling location updates, paging management, and / or bearer management.

[0049] PCRF (policy and charging rules function) : The RCRF may provide policy control and charging rules to a policy and charging enforcement function (PCEF) .

[0050] The present disclosure provides methods to: (1) negotiate support of store and forward satellite operation for a specific service between a UE and a network; (2) provide store and forward satellite operation related parameters to the UE; and / or (3) enforce store and forward satellite operation related parameters by the network. The examples given below are based on evolved packet system (EPS) and 5GS procedures. However, the proposed methods herein are not limited to EPS and 5GS.

[0051] Implementation Example 1: Initial attach procedure in EPS

[0052] FIG. 5 illustrates a sequence diagram of an example method for supporting store and forward satellite operation, in accordance with some embodiments of the present disclosure. Specifically, FIG. 5 illustrate an example initial attach procedure in a EPS, in accordance with some embodiments of the present disclosure.

[0053] Step 1 (from an eNB to a UE) : A wireless communication device (e.g., a UE) may receive a first message indicating support of the store and forward satellite operation from a wireless communication node (e.g., an eNB) . The first message may indicate at least one of: whether the wireless communication node supports the store and forward satellite operation; whether the wireless communication node is able to connect to the mobility management entity which supports the store and forward satellite operation; whether the wireless  communication node supports the store and forward satellite operation and is able to connect to the mobility management entity which supports the store and forward satellite operation; whether the wireless communication node supports the store and forward satellite operation for optimization of control plane (CP) of a cellular internet of things (CIoT) ; whether the wireless communication node is able to connect to the mobility management entity which supports the store and forward satellite operation for optimization of CP of a CIoT; whether the wireless communication node supports the store and forward satellite operation for optimization of CP of a CIoT and is able to connect to the mobility management entity which supports the store and forward satellite operation for optimization of CP of a CIoT; whether the wireless communication node supports the store and forward satellite operation for optimization of user plane (UP) of a CIoT; whether the wireless communication node is able to connect to the mobility management entity which supports the store and forward satellite operation for optimization of UP of a CIoT; whether the wireless communication node supports the store and forward satellite operation for optimization of UP of a CIoT and is able to connect to the mobility management entity which supports the store and forward satellite operation for optimization of UP of a CIoT; whether the wireless communication node supports the store and forward satellite operation for short message service (SMS) ; whether the wireless communication node is able to connect to the mobility management entity which supports the store and forward satellite operation for SMS; whether the wireless communication node supports the store and forward satellite operation for SMS and is able to connect to the mobility management entity which supports the store and forward satellite operation for SMS.

[0054] For example, a user equipment (UE) camping on an evolved universal terrestrial radio access network (E-UTRAN) cell placed on board a satellite may read / detect / determine related system information broadcast. In some embodiments, an E-UTRAN cell placed on onboard the satellite may broadcast one or more of following information regarding support of store and forward satellite operation: whether the wireless communication node supports store and forward satellite operation; whether the wireless communication node can connect to an MME which supports store and forward satellite operation; whether the wireless communication node supports store and forward satellite operation and it can connect to an MME which supports store and forward satellite operation; whether the wireless communication node supports store and forward satellite operation for control plane (CP) cellular internet of things (CIoT) EPS optimization; whether the wireless communication node can connect to an MME which supports store and forward satellite operation for CP CIoT EPS optimization; whether the wireless communication node supports store and forward satellite operation for CP CIoT EPS optimization and the wireless communication node can connect to an MME which supports store and forward satellite operation for CP CIoT EPS optimization; whether the wireless communication node supports store and forward satellite operation for User Plane (UP) CIoT EPS optimization; whether the wireless communication node can connect to an MME which supports store and forward satellite operation for UP CIoT EPS optimization; whether the wireless communication node supports store and forward satellite operation for UP CIoT EPS optimization and the wireless communication node can connect to an MME which supports store and forward satellite operation for UP CIoT EPS optimization; whether the wireless communication node supports store and forward satellite operation for short message service (SMS) ; whether the wireless communication node can connect to an MME which supports store and forward satellite operation for SMS; or whether the wireless communication node supports store and forward satellite operation for SMS  and the wireless communication node can connect to an MME which supports store and forward satellite operation for SMS.

[0055] In some embodiments, if the E-UTRAN broadcasts above information regarding support of store and forward satellite operation, the UE may determine whether the UE can proceed to attach with the E-UTRAN based on the broadcast information. If the UE can proceed to attach, the UE may initiate an attach procedure by a transmission to the eNB. In some embodiments, the UE may send a first request message (e.g., attach request message) that includes information regarding a store and forward satellite operation to the eNB or a mobility management entity. In certain embodiments, the UE may send the first request message (e.g., attach request message) together with radio resource control (RRC) parameters. The attach request message may include one or more of the following information regarding support of store and forward satellite operation: whether store and forward satellite operation is supported by the UE; whether store and forward satellite operation for CP CIoT EPS optimization is supported by the UE; whether store and forward satellite operation for UP CIoT EPS optimization is supported; or whether store and forward satellite operation for SMS is supported by the UE. The above information may be included in preferred network behavior, in UE network capability, in additional update type, and / or in a new information element.

[0056] The UE may send a radio resource control (RRC) message that includes information regarding the store and forward satellite operation to the wireless communication node. The wireless communication node may select the mobility management entity according to the RRC message. In the RRC connection establishment signaling associated with the attach request, the UE may indicate its support of one or more of the following information regarding support of store and forward satellite operation, relevant for an MME selection. The eNB may select an MME according to a MME selection algorithm of the eNB by taking into account the support (or non-support) of the corresponding capability of the MME. The one or more of information regarding support of store and forward satellite operation may include at least one of: whether store and forward satellite operation is supported; whether store and forward satellite operation for CP CIoT EPS optimization is supported; whether store and forward satellite operation for UP CIoT EPS optimization is supported; whether store and forward satellite operation for SMS is supported.

[0057] Step 2 (from the eNB to an MME) : The eNB may select an MME according to a MME selection algorithm of the eNB. The eNB may send / forward the attach request message to the selected MME.

[0058] Step 3 (from the MME to an HSS) : The MME may send a second request message (e.g., a update location request message) including the information regarding the store and forward satellite operation to a home subscriber server (HSS) . If there is no valid subscription context for the UE in the MME, the MME may send an update location request message to the HSS. The update location request message may include a UE indication of support of store and forward satellite operation as described in Step 1.

[0059] Step 4 (from the HSS to the MME) : The mobility management entity may receive a response message (e.g., an update location Ack message) including subscription information for the store and forward satellite operation. For example, the HSS may acknowledge the update location request message by sending an update location Ack message including subscription data to the MME. If the update location request message includes the UE indication of support of store and forward satellite operation, the HSS may verify by the UE  subscription. In some embodiments, the subscription data included in the update location Ack message may include store and forward satellite operation subscription information including one or more of the following: whether store and forward satellite operation is supported; whether store and forward satellite operation for CP CIoT EPS optimization is supported; whether store and forward satellite operation for UP CIoT EPS optimization is supported; whether store and forward satellite operation for SMS is supported; parameters for store and forward satellite operation, e.g., data storage quota, retention period, and / or data forward priority; parameters for store and forward satellite operation for CP CIoT EPS optimization, e.g., data storage quota, retention period, and / or data forward priority; parameters for store and forward satellite operation for UP CIoT EPS optimization, e.g., data storage quota, retention period, and / or data forward priority; parameters for store and forward satellite operation for SMS, e.g., data storage quota, retention period, and / or data forward priority.

[0060] Step 5 (from the MME to a S-GW) : The MME may select a serving gateway (GW) . The MME may send a create session request message to the selected S-GW. The create session request message may include one or more requested capability regarding store and forward satellite operation, e.g., support of store and forward satellite operation, support of store and forward satellite operation for CP CIoT EPS optimization, support of store and forward satellite operation for UP CIoT EPS optimization, or support of store and forward satellite operation for SMS.

[0061] Step 6 (from the S-GW to a P-GW) : The S-GW may create a new entry in a EPS bearer table. The S-GW may send a create session request message to a packet data network (PDN) GW. The create session request message may include one or more requested capability regarding store and forward satellite operation.

[0062] Step 7 (from the P-GW to the S-GW) : The PDN GW may return / send a create session response message to the S-GW. The create session response message may include one or more supported or accepted store and forward satellite operation, e.g., store and forward satellite operation, store and forward satellite operation for CP CIoT EPS optimization, store and forward satellite operation for UP CIoT EPS optimization, or store and forward satellite operation for SMS. Furthermore, the create session response message may include one or more of the following parameters: parameters for store and forward satellite operation, e.g., data storage quota, retention period, and / or data forward priority; parameters for store and forward satellite operation for CP CIoT EPS optimization, e.g., data storage quota, retention period, and / or data forward priority; parameters for store and forward satellite operation for UP CIoT EPS optimization, e.g., data storage quota, retention period, and / or data forward priority; parameters for store and forward satellite operation for SMS, e.g., data storage quota, retention period, and / or data forward priority.

[0063] Step 8 (from the S-GW to the MME) : The S-GW may return / send a create session response message to the MME. The create session response message may include one or more supported or accepted store and forward satellite operation, e.g., store and forward satellite operation, store and forward satellite operation for CP CIoT EPS optimization, store and forward satellite operation for UP CIoT EPS optimization, or store and forward satellite operation for SMS. Furthermore, the create session response message may include one or more of the following parameters: parameters for store and forward satellite operation, e.g., data storage quota, retention period, and / or data forward priority; parameters for store and forward satellite operation for CP CIoT EPS optimization, e.g., data storage quota, retention period, and / or data forward priority; parameters for store  and forward satellite operation for UP CIoT EPS optimization, e.g., data storage quota, retention period, and / or data forward priority; parameters for store and forward satellite operation for SMS, e.g., data storage quota, retention period, and / or data forward priority.

[0064] Step 9 (from the MME to the eNB) : The MME may send an accept message (e.g., an attach accept message) indicating accepted information regarding the store and forward satellite operation to the eNB. The accept message may indicate at least one of: whether the store and forward satellite operation is supported by a network (e.g., the MME) ; whether the store and forward satellite operation for optimization of the CP of the CIoT is supported by the network; whether the store and forward satellite operation for optimization of the UP of the CIoT is supported by the network; or whether the store and forward satellite operation for the SMS is supported by the network. The accept message may comprise one or more parameters related to the store and forward satellite operation. The one or more parameters may comprise at least one of: capacity of data storage for the store and forward satellite operation; a retention period for the store and forward satellite operation; a priority for data forwarding for the store and forward satellite operation; capacity of data storage for the store and forward satellite operation for optimization of the CP of the CIoT; a retention period for the store and forward satellite operation for optimization of the CP of the CIoT; a priority for data forwarding for the store and forward satellite operation for optimization of the CP of the CIoT; capacity of data storage for the store and forward satellite operation for optimization of the UP of the CIoT; a retention period for the store and forward satellite operation for optimization of the UP of the CIoT; a priority for data forwarding for the store and forward satellite operation for optimization of the UP of the CIoT; capacity of data storage for the store and forward satellite operation for the SMS; a retention period for the store and forward satellite operation for the SMS; or a priority for data forwarding for the store and forward satellite operation for the SMS.

[0065] In some embodiments, the MME may determine the store and forward satellite operation that the MME can accept, and related parameters based on, e.g., subscription information from the HSS in Step 4, information from the S-GW in Step 8, capability indication from the UE in Step 2, and / or local configuration. In some embodiments, the MME may send an attach accept message to the UE via the eNB. In the attach accept message, the MME may indicate the store and forward satellite operation that the MME accepts including one or more of the following: whether store and forward satellite operation is supported; whether store and forward satellite operation for CP CIoT EPS optimization is supported; whether store and forward satellite operation for UP CIoT EPS optimization is supported; whether store and forward satellite operation for SMS is supported. The above information may be included in supported network behavior, in EPS network feature support, in additional update result, or in a new information element.

[0066] Furthermore, the attach accept message may include one or more of the following parameters: parameters for store and forward satellite operation, e.g., data storage quota, retention period, and / or data forward priority; parameters for store and forward satellite operation for CP CIoT EPS optimization, e.g., data storage quota, retention period, and / or data forward priority; parameters for store and forward satellite operation for UP CIoT EPS optimization, e.g., data storage quota, retention period, and / or data forward priority; or parameters for store and forward satellite operation for SMS, e.g., data storage quota, retention period, and / or data forward priority. The MME may provide the store and forward satellite operation that the MME accepts, and related parameters as described above to the eNB. The parameters may be per UE or per eNB node.

[0067] Step 10 (from the eNB to the UE) : The eNB may send / forward the accept message (e.g., the attach accept message) to the UE. The eNB may store the received store and forward satellite operation that the MME accepts and related parameters. The accept message may indicate at least one of: whether the store and forward satellite operation is supported by a network (e.g., the MME) ; whether the store and forward satellite operation for optimization of the CP of the CIoT is supported by the network; whether the store and forward satellite operation for optimization of the UP of the CIoT is supported by the network; or whether the store and forward satellite operation for the SMS is supported by the network. The accept message may comprise one or more parameters related to the store and forward satellite operation. The one or more parameters may comprise at least one of: capacity of data storage for the store and forward satellite operation; a retention period for the store and forward satellite operation; a priority for data forwarding for the store and forward satellite operation; capacity of data storage for the store and forward satellite operation for optimization of the CP of the CIoT; a retention period for the store and forward satellite operation for optimization of the CP of the CIoT; a priority for data forwarding for the store and forward satellite operation for optimization of the CP of the CIoT; capacity of data storage for the store and forward satellite operation for optimization of the UP of the CIoT; a retention period for the store and forward satellite operation for optimization of the UP of the CIoT; a priority for data forwarding for the store and forward satellite operation for optimization of the UP of the CIoT; capacity of data storage for the store and forward satellite operation for the SMS; a retention period for the store and forward satellite operation for the SMS; or a priority for data forwarding for the store and forward satellite operation for the SMS.

[0068] Step 11 (from the UE to the MME) : The UE may send a complete message (e.g., attach complete message) to the MME. For example, the UE may send an attach complete message indicating successful reception of the accepted information regarding the store and forward satellite operation to the MME via eNB to acknowledge the successful reception of accepted store and forward satellite operation and related parameters.

[0069] Implementation Example 2: Registration procedure in 5GS

[0070] FIG. 6 illustrates a sequence diagram of an example method for supporting store and forward satellite operation, in accordance with some embodiments of the present disclosure. Specifically, FIG. 6 illustrate an example registration procedure in 5GS, in accordance with some embodiments of the present disclosure.

[0071] Step 1 (from a UE to a RAN) : A wireless communication device (e.g., a UE) may receive a first message indicating support of the store and forward satellite operation from a wireless communication node (e.g., a RAN) . The first message may indicate at least one of: whether the wireless communication node supports the store and forward satellite operation; whether the wireless communication node is able to connect to the mobility management entity which supports the store and forward satellite operation; whether the wireless communication node supports the store and forward satellite operation and is able to connect to the mobility management entity which supports the store and forward satellite operation; whether the wireless communication node supports the store and forward satellite operation for optimization of control plane (CP) of a cellular internet of things (CIoT) ; whether the wireless communication node is able to connect to the mobility management entity which supports the store and forward satellite operation for optimization of CP of a CIoT; whether the wireless  communication node supports the store and forward satellite operation for optimization of CP of a CIoT and is able to connect to the mobility management entity which supports the store and forward satellite operation for optimization of CP of a CIoT; whether the wireless communication node supports the store and forward satellite operation for optimization of user plane (UP) of a CIoT; whether the wireless communication node is able to connect to the mobility management entity which supports the store and forward satellite operation for optimization of UP of a CIoT; whether the wireless communication node supports the store and forward satellite operation for optimization of UP of a CIoT and is able to connect to the mobility management entity which supports the store and forward satellite operation for optimization of UP of a CIoT; whether the wireless communication node supports the store and forward satellite operation for short message service (SMS) ; whether the wireless communication node is able to connect to the mobility management entity which supports the store and forward satellite operation for SMS; whether the wireless communication node supports the store and forward satellite operation for SMS and is able to connect to the mobility management entity which supports the store and forward satellite operation for SMS.

[0072] For example, a user equipment (UE) camping on a radio access network (RAN) cell placed on board the satellite may read / detect / determine the related system information broadcast. In some embodiments, an RAN cell placed on onboard the satellite may broadcast one or more of the following information regarding support of store and forward satellite operation: whether the wireless communication node supports store and forward satellite operation; whether the wireless communication node can connect to an AMF which supports store and forward satellite operation; whether the wireless communication node supports store and forward satellite operation and the wireless communication node can connect to an AMF which supports store and forward satellite operation; whether the wireless communication node supports store and forward satellite operation for CP CIoT 5GS optimization; whether the wireless communication node can connect to an AMF which supports store and forward satellite operation for CP CIoT 5GS optimization; whether the wireless communication node supports store and forward satellite operation for CP CIoT 5GS optimization and whether the wireless communication node can connect to an AMF which supports store and forward satellite operation for CP CIoT 5GS optimization; whether the wireless communication node supports store and forward satellite operation for UP CIoT 5GS optimization; whether the wireless communication node can connect to an AMF which supports store and forward satellite operation for UP CIoT 5GS optimization; whether the wireless communication node supports store and forward satellite operation for UP CIoT 5GS optimization and whether the wireless communication node can connect to an AMF which supports store and forward satellite operation for UP CIoT 5GS optimization; whether the wireless communication node supports store and forward satellite operation for SMS; whether the wireless communication node can connect to an AMF which supports store and forward satellite operation for SMS; or whether the wireless communication node supports store and forward satellite operation for SMS and whether the wireless communication node can connect to an AMF which supports store and forward satellite operation for SMS.

[0073] In some embodiments, if the RAN broadcasts above information regarding support of store and forward satellite operation, the UE may determine whether the UE can proceed to register with the RAN based on the broadcast information. If the UE can proceed to register, the UE may initiate the registration procedure by a transmission to the RAN node. In some embodiments, the UE may send a first request message (e.g.,  registration request message) that includes information regarding a store and forward satellite operation to the RAN node or an AMF. The registration request message may include one or more of the following information regarding support of store and forward satellite operation: whether store and forward satellite operation is supported; whether store and forward satellite operation for CP CIoT 5GS optimization is supported; whether store and forward satellite operation for UP CIoT 5GS optimization is supported; or whether store and forward satellite operation for SMS is supported. The above information may be included in preferred network behavior, in 5G mobility management (5GMM) capability, in 5GS update type, and / or in a new information element.

[0074] The UE may send a radio resource control (RRC) message that includes information regarding the store and forward satellite operation to the RAN node. The RAN node may select an AMF according to the RRC message. In the RRC connection establishment signaling associated with the registration request, the UE may indicate its support of one or more of the following information regarding support of store and forward satellite operation, relevant for AMF selection. The RAN may select an AMF taking into account the support (or non-support) of the corresponding capability of the AMF: whether store and forward satellite operation is supported; whether store and forward satellite operation for CP CIoT 5GS optimization is supported; whether store and forward satellite operation for UP CIoT 5GS optimization is supported; or whether store and forward satellite operation for SMS is supported.

[0075] Step 2 (from the RAN to an AMF) : The RAN may select an AMF to an AMF selection algorithm of the RAN. The RAN may send / forward the registration request message to the selected AMF.

[0076] Step 3 (from the AMF to an UDM) : The AMF may register with a unified data management (UDM) using Nudm_UECM_Registration operation. After the AMF has successfully completed the registration operation and if the AMF does not have subscription data for the UE, the AMF may retrieve subscription data by sending Nudm_SDM_Get request message to the UDM. The request message may include UE indication of support of store and forward satellite operation as described in Step 1.

[0077] Step 4 (from the UDM to the AMF) : The mobility management element (e.g., the AMF) may receive a response message (e.g., an Nudm_SDM_Get response message) including subscription information for the store and forward satellite operation. For example, the UDM may send Nudm_SDM_Get response message to the AMF including subscription data. If the Nudm_SDM_Get request message includes UE indication of support of store and forward satellite operation, the UDM may verify by the UE subscription. In some embodiments, the subscription data included in the Nudm_SDM_Get response message may include store and forward satellite operation subscription information including one or more of the following: whether store and forward satellite operation is supported; whether store and forward satellite operation for CP CIoT 5GS optimization is supported; whether store and forward satellite operation for UP CIoT 5GS optimization is supported; whether store and forward satellite operation for SMS is supported; parameters for store and forward satellite operation, e.g., data storage quota, retention period, and / or data forward priority; parameters for store and forward satellite operation for CP CIoT 5GS optimization, e.g., data storage quota, retention period, and / or data forward priority; parameters for store and forward satellite operation for UP CIoT 5GS optimization, e.g., data storage quota, retention period, and / or data forward priority; or parameters for store and forward satellite operation for SMS, e.g., data storage quota, retention period, and / or data forward priority.

[0078] Step 5 (from the AMF to the RAN) : The AMF may send an accept message (e.g., a registration accept message) indicating accepted information regarding the store and forward satellite operation to the RAN. The accept message may indicate at least one of: whether the store and forward satellite operation is supported by a network (e.g., the AMF) ; whether the store and forward satellite operation for optimization of the CP of the CIoT is supported by the network; whether the store and forward satellite operation for optimization of the UP of the CIoT is supported by the network; or whether the store and forward satellite operation for the SMS is supported by the network. The accept message may comprise one or more parameters related to the store and forward satellite operation. The one or more parameters may comprise at least one of: capacity of data storage for the store and forward satellite operation; a retention period for the store and forward satellite operation; a priority for data forwarding for the store and forward satellite operation; capacity of data storage for the store and forward satellite operation for optimization of the CP of the CIoT; a retention period for the store and forward satellite operation for optimization of the CP of the CIoT; a priority for data forwarding for the store and forward satellite operation for optimization of the CP of the CIoT; capacity of data storage for the store and forward satellite operation for optimization of the UP of the CIoT; a retention period for the store and forward satellite operation for optimization of the UP of the CIoT; a priority for data forwarding for the store and forward satellite operation for optimization of the UP of the CIoT; capacity of data storage for the store and forward satellite operation for the SMS; a retention period for the store and forward satellite operation for the SMS; or a priority for data forwarding for the store and forward satellite operation for the SMS.

[0079] In some embodiments, the AMF may determine the store and forward satellite operation (s) that the AMF can accept and related parameters based on, e.g., subscription information from the UDM in Step 4, capability indication from the UE in Step 2, and / or local configuration. In some embodiments, the AMF may send a registration accept message to the UE via the RAN. In the registration accept message, the AMF may indicate the store and forward satellite operation that the AMF accepts including one or more of the following: whether store and forward satellite operation is supported; whether store and forward satellite operation for CP CIoT 5GS optimization is supported; whether store and forward satellite operation for UP CIoT 5GS optimization is supported; or whether store and forward satellite operation for SMS is supported. The above information may be included in supported network behavior, in 5GS network feature support, in additional update result, and / or a new information element.

[0080] Furthermore, the registration accept message may include one or more of the following parameters: parameters for store and forward satellite operation, e.g., data storage quota, retention period, and / or data forward priority; parameters for store and forward satellite operation for CP CIoT 5GS optimization, e.g. data storage quota, retention period, and / or data forward priority; parameters for store and forward satellite operation for UP CIoT 5GS optimization, e.g., data storage quota, retention period, and / or data forward priority; or parameters for store and forward satellite operation for SMS, e.g., data storage quota, retention period, and / or data forward priority. The AMF may provide the store and forward satellite operation that the AMF accepts, and related parameters as described above to the RAN. The parameters may be per UE or per RAN node.

[0081] Step 6 (from the RAN to the UE) : The RAN may send / forward the accept message (e.g., the registration accept message) to the UE. The RAN may store the received store and forward satellite operation that the AMF accepts and related parameters. The accept message may indicate at least one of: whether the store  and forward satellite operation is supported by a network (e.g., the AMF) ; whether the store and forward satellite operation for optimization of the CP of the CIoT is supported by the network; whether the store and forward satellite operation for optimization of the UP of the CIoT is supported by the network; or whether the store and forward satellite operation for the SMS is supported by the network. The accept message may comprise one or more parameters related to the store and forward satellite operation. The one or more parameters may comprise at least one of: capacity of data storage for the store and forward satellite operation; a retention period for the store and forward satellite operation; a priority for data forwarding for the store and forward satellite operation; capacity of data storage for the store and forward satellite operation for optimization of the CP of the CIoT; a retention period for the store and forward satellite operation for optimization of the CP of the CIoT; a priority for data forwarding for the store and forward satellite operation for optimization of the CP of the CIoT; capacity of data storage for the store and forward satellite operation for optimization of the UP of the CIoT; a retention period for the store and forward satellite operation for optimization of the UP of the CIoT; a priority for data forwarding for the store and forward satellite operation for optimization of the UP of the CIoT; capacity of data storage for the store and forward satellite operation for the SMS; a retention period for the store and forward satellite operation for the SMS; or a priority for data forwarding for the store and forward satellite operation for the SMS.

[0082] Step 7 (from the UE to the AMF) : The UE may send a complete message (e.g., registration complete message) to the AMF. For example, the UE may send a registration complete message indicating successful reception of the accepted information regarding the store and forward satellite operation to the AMF via the RAN to acknowledge the successful reception of accepted store and forward satellite operation and related parameters.

[0083] Implementation Example 3: Store and forward procedure in both EPS and 5GS

[0084] After successful attach or registration procedure, the UE may initiate data transmission procedure for specific service, e.g., data transport in CP CIoT optimization, data transport in UP CIoT optimization, and / or SMS message transport. The uplink data in the following procedure can be any of information mentioned above.

[0085] Onboard network element can be any network element that is placed on board satellite and that is responsible for uplink data buffer for store and forward satellite operation. For example, in EPS, the onboard network element can be an eNB, a MME, a S-GW, a P-GW for CP CIoT EPS optimization, or the onboard network element can be an eNB, a S-GW, a P-GW for UP CIoT EPS optimization, or the onboard network element can be an eNB, a MME, a SMS-GMSC (short message service gateway mobile switching center) for SMS. In another example, in 5GS, the onboard network element can be a gNB, an AMF, a SMF, for CP CIoT 5GS optimization, or the onboard network element can be a gNB, a SMF, a UPF for UP CIoT 5GS optimization, or the onboard network element can be a gNB, an AMF, a short message service function (SMSF) for SMS.

[0086] FIG. 7 illustrates a sequence diagram of an example method for supporting store and forward satellite operation, in accordance with some embodiments of the present disclosure. Specifically, FIG. 7 illustrate an example store and forward procedure, in accordance with some embodiments of the present disclosure.

[0087] Step 1 (from a UE to an onboard network element) : The wireless communication device (e.g., the UE) may send a second message including uplink data to a network node. For example, the UE may send uplink data to the onboard network element.

[0088] Step 2 (from the onboard network element to the UE) : The wireless communication device may receive a third message corresponding to the second message from the network node. The third message may comprise at least one of: an indication that the store and forward satellite operation is applied; one or more parameters related to the store and forward satellite operation; or a cause or reason of rejection related to the store and forward satellite operation. In some embodiments, the cause or reason of rejection includes at least one of: capacity of data storage is exceeded; a retention period is expired; or a low priority is not able to be treated / handled / supported.

[0089] If the data storage quota per UE or per node is exceeded, the network element may send an appropriate rejection cause or reason, e.g., data storage quota exceeded, to the UE and may also include the uplink data not forwarded and may also include a back-off timer so that the UE can retry send the uplink data after the timer expires.

[0090] The network element may store the uplink data for the time indicated in the retention period parameter. If after the period the network element still cannot forward the uplink data to ground network via a feeder link, the network element may send an appropriate cause or reason, e.g., retention period expired or uplink data not forwarded, to the UE and may also include the uplink data not forwarded and may also include a back-off timer so that the UE can retry send the uplink data after the timer expires.

[0091] If the data forward priority for the UE or for the service or for the service of the UE is low and the uplink data cannot be forwarded right now, the network element may send an appropriate rejection cause, e.g., low priority cannot be treated now, to the UE and may also include the uplink data not forwarded and may also include a back-off timer so that the UE can retry to send the uplink data after the timer expires.

[0092] If the network element can proceed the uplink data with store and forward operation, the network element buffers the uplink data and may send an indication that the store and forward operation is applied to the UE. The network element may send the related parameters, e.g., data storage quota, retention period, data forward priority to the UE.

[0093] It should be understood that one or more features from the above / following implementation examples are not exclusive to the specific implementation examples, but can be combined in any manner (e.g., in any priority and / or order, concurrently or otherwise) .

[0094] FIG. 8 illustrates a flow diagram of a method 800 for supporting store and forward satellite operation. The method 800 may be implemented using any one or more of the components and devices detailed herein in conjunction with FIGs. 1–7. In overview, the method 800 may be performed by a UE, in some embodiments. Additional, fewer, or different operations may be performed in the method 800 depending on the embodiment. At least one aspect of the operations is directed to a system, method, apparatus, or a computer-readable medium.

[0095] A wireless communication device (e.g., a user equipment (UE) ) may send a first request message that includes information regarding a store and forward satellite operation to a mobility management element. The wireless communication device may receive an accept message indicating accepted information regarding the store and forward satellite operation from the mobility management element. In some embodiments, the mobility management element can be a mobility management entity (MME) in an evolved packet system (EPS) or an access and mobility management function (AMF) in a 5GS. In some embodiments, the first request message can be an attach request message in an evolved packet system (EPS) or a registration request message in a 5GS. In some embodiments, the accept message can be an attach accept message in an evolved packet system (EPS) or a registration accept message in a 5GS.

[0096] In some embodiments, the information related to the store and forward satellite operation may comprise an indication of at least one of: whether the store and forward satellite operation is supported by the wireless communication device; whether the store and forward satellite operation for optimization of control plane (CP) of a cellular internet of things (CIoT) is supported by the wireless communication device; whether the store and forward satellite operation for optimization of user plane (UP) of a CIoT is supported by the wireless communication device; or whether the store and forward satellite operation for short message service (SMS) is supported by the wireless communication device.

[0097] In some embodiments, the accept message may indicate at least one of: whether the store and forward satellite operation is supported by a network; whether the store and forward satellite operation for optimization of the CP of the CIoT is supported by the network; whether the store and forward satellite operation for optimization of the UP of the CIoT is supported by the network; or whether the store and forward satellite operation for the SMS is supported by the network. In some embodiments, the accept message may comprise one or more parameters related to the store and forward satellite operation. The one or more parameters may comprise at least one of: capacity of data storage for the store and forward satellite operation; a retention period for the store and forward satellite operation; a priority for data forwarding for the store and forward satellite operation; capacity of data storage for the store and forward satellite operation for optimization of the CP of the CIoT; a retention period for the store and forward satellite operation for optimization of the CP of the CIoT; a priority for data forwarding for the store and forward satellite operation for optimization of the CP of the CIoT; capacity of data storage for the store and forward satellite operation for optimization of the UP of the CIoT; a retention period for the store and forward satellite operation for optimization of the UP of the CIoT; a priority for data forwarding for the store and forward satellite operation for optimization of the UP of the CIoT; capacity of data storage for the store and forward satellite operation for the SMS; a retention period for the store and forward satellite operation for the SMS; or a priority for data forwarding for the store and forward satellite operation for the SMS.

[0098] In some embodiments, the wireless communication device may receive a first message indicating support of the store and forward satellite operation from a wireless communication node (e.g., an eNB) . The first message may indicate at least one of: whether the wireless communication node supports the store and forward satellite operation; whether the wireless communication node is able to connect to the mobility management element which supports the store and forward satellite operation; whether the wireless communication node supports the store and forward satellite operation and whether the wireless communication  node is able to connect to the mobility management element which supports the store and forward satellite operation; whether the wireless communication node supports the store and forward satellite operation for optimization of control plane (CP) of a cellular internet of things (CIoT) ; whether the wireless communication node is able to connect to the mobility management element which supports the store and forward satellite operation for optimization of CP of a CIoT; whether the wireless communication node supports the store and forward satellite operation for optimization of CP of a CIoT and whether the wireless communication node is able to connect to the mobility management element which supports the store and forward satellite operation for optimization of CP of a CIoT; whether the wireless communication node supports the store and forward satellite operation for optimization of user plane (UP) of a CIoT; whether the wireless communication node is able to connect to the mobility management element which supports the store and forward satellite operation for optimization of UP of a CIoT; whether the wireless communication node supports the store and forward satellite operation for optimization of UP of a CIoT and is able to connect to the mobility management element which supports the store and forward satellite operation for optimization of UP of a CIoT; whether the wireless communication node supports the store and forward satellite operation for short message service (SMS) ; whether the wireless communication node is able to connect to the mobility management element which supports the store and forward satellite operation for SMS; whether the wireless communication node supports the store and forward satellite operation for SMS and is able to connect to the mobility management element which supports the store and forward satellite operation for SMS. In some embodiments, the wireless communication device may determine whether to attach with the wireless communication node according to the first message. The wireless communication device may send a radio resource control (RRC) message that includes information regarding the store and forward satellite operation to the wireless communication node. The wireless communication node may select the mobility management element according to the RRC message.

[0099] In some embodiments, the wireless communication device may send a complete message indicating successful reception of the accepted information regarding the store and forward satellite operation to the mobility management element. In some embodiments, the complete message can be an attach complete message in an evolved packet system (EPS) or a registration complete message in a 5GS.

[0100] In some embodiments, the wireless communication device may send a second message including uplink data to a network node. In some embodiments, the wireless communication device may receive a third message corresponding to the second message from the network node. The third message may comprise at least one of: an indication that the store and forward satellite operation is applied; one or more parameters related to the store and forward satellite operation; or a cause or reason of rejection related to the store and forward satellite operation. In some embodiments, the cause or reason of rejection includes at least one of: capacity of data storage is exceeded; a retention period is expired; or a low priority is not able to be treated.

[0101] In some embodiments, the mobility management element may send a second request message including the information regarding the store and forward satellite operation to a home subscriber server. The mobility management element may receive a response message including subscription information for the store and forward satellite operation. In some embodiments, the second request message can be an update location request message in an evolved packet system (EPS) or a subscription data get request message in a 5GS.

[0102] In some embodiments, a mobility management element may receive a first request message that includes information regarding a store and forward satellite operation from a wireless communication device (e.g., a user equipment (UE) ) . The mobility management element may send an accept message indicating accepted information regarding the store and forward satellite operation to the wireless communication device.

[0103] While various embodiments of the present solution have been described above, it should be understood that they have been presented by way of example only, and not by way of limitation. Likewise, the various diagrams may depict an example architectural or configuration, which are provided to enable persons of ordinary skill in the art to understand example features and functions of the present solution. Such persons would understand, however, that the solution is not restricted to the illustrated example architectures or configurations, but can be implemented using a variety of alternative architectures and configurations. Additionally, as would be understood by persons of ordinary skill in the art, one or more features of one embodiment can be combined with one or more features of another embodiment described herein. Thus, the breadth and scope of the present disclosure should not be limited by any of the above-described illustrative embodiments.

[0104] It is also understood that any reference to an element herein using a designation such as "first, " "second, " and so forth does not generally limit the quantity or order of those elements. Rather, these designations can be used herein as a convenient means of distinguishing between two or more elements or instances of an element. Thus, a reference to first and second elements does not mean that only two elements can be employed, or that the first element must precede the second element in some manner.

[0105] Additionally, a person having ordinary skill in the art would understand that information and signals can be represented using any of a variety of different technologies and techniques. For example, data, instructions, commands, information, signals, bits and symbols, for example, which may be referenced in the above description can be represented by voltages, currents, electromagnetic waves, magnetic fields or particles, optical fields or particles, or any combination thereof.

[0106] A person of ordinary skill in the art would further appreciate that any of the various illustrative logical blocks, modules, processors, means, circuits, methods and functions described in connection with the aspects disclosed herein can be implemented by electronic hardware (e.g., a digital implementation, an analog implementation, or a combination of the two) , firmware, various forms of program or design code incorporating instructions (which can be referred to herein, for convenience, as "software" or a "software module) , or any combination of these techniques. To clearly illustrate this interchangeability of hardware, firmware and software, various illustrative components, blocks, modules, circuits, and steps have been described above generally in terms of their functionality. Whether such functionality is implemented as hardware, firmware or software, or a combination of these techniques, depends upon the particular application and design constraints imposed on the overall system. Skilled artisans can implement the described functionality in various ways for each particular application, but such implementation decisions do not cause a departure from the scope of the present disclosure.

[0107] Furthermore, a person of ordinary skill in the art would understand that various illustrative logical blocks, modules, devices, components and circuits described herein can be implemented within or performed by an integrated circuit (IC) that can include a general purpose processor, a digital signal processor (DSP) , an  application specific integrated circuit (ASIC) , a field programmable gate array (FPGA) or other programmable logic device, or any combination thereof. The logical blocks, modules, and circuits can further include antennas and / or transceivers to communicate with various components within the network or within the device. A general purpose processor can be a microprocessor, but in the alternative, the processor can be any conventional processor, controller, or state machine. A processor can also be implemented as a combination of computing devices, e.g., a combination of a DSP and a microprocessor, a plurality of microprocessors, one or more microprocessors in conjunction with a DSP core, or any other suitable configuration to perform the functions described herein.

[0108] If implemented in software, the functions can be stored as one or more instructions or code on a computer-readable medium. Thus, the steps of a method or algorithm disclosed herein can be implemented as software stored on a computer-readable medium. Computer-readable media includes both computer storage media and communication media including any medium that can be enabled to transfer a computer program or code from one place to another. A storage media can be any available media that can be accessed by a computer. By way of example, and not limitation, such computer-readable media can include RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM or other optical disk storage, magnetic disk storage or other magnetic storage devices, or any other medium that can be used to store desired program code in the form of instructions or data structures and that can be accessed by a computer.

[0109] In this document, the term "module" as used herein, refers to software, firmware, hardware, and any combination of these elements for performing the associated functions described herein. Additionally, for purpose of discussion, the various modules are described as discrete modules; however, as would be apparent to one of ordinary skill in the art, two or more modules may be combined to form a single module that performs the associated functions according embodiments of the present solution.

[0110] Additionally, memory or other storage, as well as communication components, may be employed in embodiments of the present solution. It will be appreciated that, for clarity purposes, the above description has described embodiments of the present solution with reference to different functional units and processors. However, it will be apparent that any suitable distribution of functionality between different functional units, processing logic elements or domains may be used without detracting from the present solution. For example, functionality illustrated to be performed by separate processing logic elements, or controllers, may be performed by the same processing logic element, or controller. Hence, references to specific functional units are only references to a suitable means for providing the described functionality, rather than indicative of a strict logical or physical structure or organization.

[0111] Various modifications to the embodiments described in this disclosure will be readily apparent to those skilled in the art, and the general principles defined herein can be applied to other embodiments without departing from the scope of this disclosure. Thus, the disclosure is not intended to be limited to the embodiments shown herein, but is to be accorded the widest scope consistent with the novel features and principles disclosed herein, as recited in the claims below.

Claims

1.A method comprising:sending, by a wireless communication device to a mobility management element, a first request message that includes information regarding a store and forward satellite operation; andreceiving, by the wireless communication device from the mobility management element, an accept message indicating accepted information regarding the store and forward satellite operation.2.The method of claim 1, wherein the mobility management element is a mobility management entity (MME) in an evolved packet system (EPS) or an access and mobility management function (AMF) in a 5G system (5GS) .3.The method of claim 1, wherein the first request message is an attach request message in an evolved packet system (EPS) or a registration request message in a 5G system (5GS) .4.The method of claim 1, wherein the accept message is an attach accept message in an evolved packet system (EPS) or a registration accept message in a 5G system (5GS) .5.The method of claim 1, wherein the information related to the store and forward satellite operation comprises an indication of at least one of:whether the store and forward satellite operation is supported by the wireless communication device;whether the store and forward satellite operation for optimization of control plane (CP) of a cellular internet of things (CIoT) is supported by the wireless communication device;whether the store and forward satellite operation for optimization of user plane (UP) of a CIoT is supported by the wireless communication device; orwhether the store and forward satellite operation for short message service (SMS) is supported by the wireless communication device.6.The method of claim 1, wherein the accept message indicates at least one of:whether the store and forward satellite operation is supported by a network;whether the store and forward satellite operation for optimization of the CP of the CIoT is supported by the network;whether the store and forward satellite operation for optimization of the UP of the CIoT is supported by the network; orwhether the store and forward satellite operation for the SMS is supported by the network.7.The method of claim 1, wherein the accept message comprises one or more parameters related to the store and forward satellite operation, wherein the one or more parameters comprise at least one of:capacity of data storage for the store and forward satellite operation;a retention period for the store and forward satellite operation;a priority for data forwarding for the store and forward satellite operation;capacity of data storage for the store and forward satellite operation for optimization of the CP of the CIoT;a retention period for the store and forward satellite operation for optimization of the CP of the CIoT;a priority for data forwarding for the store and forward satellite operation for optimization of the CP of the CIoT;capacity of data storage for the store and forward satellite operation for optimization of the UP of the CIoT;a retention period for the store and forward satellite operation for optimization of the UP of the CIoT;a priority for data forwarding for the store and forward satellite operation for optimization of the UP of the CIoT;capacity of data storage for the store and forward satellite operation for the SMS;a retention period for the store and forward satellite operation for the SMS; ora priority for data forwarding for the store and forward satellite operation for the SMS.8.The method of claim 1, comprising:receiving, by the wireless communication device from a wireless communication node, a first message indicating support of the store and forward satellite operation, wherein the first message indicates at least one of:whether the wireless communication node supports the store and forward satellite operation;whether the wireless communication node is able to connect to the mobility management element which supports the store and forward satellite operation;whether the wireless communication node supports the store and forward satellite operation and is able to connect to the mobility management element which supports the store and forward satellite operation;whether the wireless communication node supports the store and forward satellite operation for optimization of control plane (CP) of a cellular internet of things (CIoT) ;whether the wireless communication node is able to connect to the mobility management element which supports the store and forward satellite operation for optimization of CP of a CIoT;whether the wireless communication node supports the store and forward satellite operation for optimization of CP of a CIoT and is able to connect to the mobility management element which supports the store and forward satellite operation for optimization of CP of a CIoT;whether the wireless communication node supports the store and forward satellite operation for optimization of user plane (UP) of a CIoT;whether the wireless communication node is able to connect to the mobility management element which supports the store and forward satellite operation for optimization of UP of a CIoT;whether the wireless communication node supports the store and forward satellite operation for optimization of UP of a CIoT and is able to connect to the mobility management element which supports the store and forward satellite operation for optimization of UP of a CIoT;whether the wireless communication node supports the store and forward satellite operation for short message service (SMS) ;whether the wireless communication node is able to connect to the mobility management element which supports the store and forward satellite operation for SMS;whether the wireless communication node supports the store and forward satellite operation for SMS and is able to connect to the mobility management element which supports the store and forward satellite operation for SMS.9.The method of claim 8, comprising:determining, by the wireless communication device, whether to attach with the wireless communication node according to the first message; andsending, by the wireless communication device to the wireless communication node, a radio resource control (RRC) message that includes information regarding the store and forward satellite operation, wherein the wireless communication node selects the mobility management element according to the RRC message.10.The method of claim 1, comprising:sending, by the wireless communication device to the mobility management element, a complete message indicating successful reception of the accepted information regarding the store and forward satellite operation.11.The method of claim 10, wherein the complete message is an attach complete message in an evolved packet system (EPS) or a registration complete message in a 5G system (5GS) .12.The method of claim 1, comprising:sending, by the wireless communication device to a network node, a second message including uplink data.13.The method of claim 12, comprising:receiving, by the wireless communication device from the network node, a third message corresponding to the second message, wherein the third message comprises at least one of:an indication that the store and forward satellite operation is applied;one or more parameters related to the store and forward satellite operation; ora cause or reason of rejection related to the store and forward satellite operation.14.The method of claim 13, wherein the cause or reason of rejection includes at least one of:capacity of data storage is exceeded;a retention period is expired; ora low priority is not able to be handled.15.The method of claim 1, wherein the mobility management element sends a second request message including the information regarding the store and forward satellite operation to a home subscriber server; and the mobility management element receives a response message including subscription information for the store and forward satellite operation.16.The method of claim 15, wherein the second request message is an update location request message in an evolved packet system (EPS) or a subscription data get request message in a 5G system (5GS) .17.A method comprising:receiving, by a mobility management element from a wireless communication device, a first request message that includes information regarding a store and forward satellite operation; andsending, by the mobility management element to the wireless communication device, an accept message indicating accepted information regarding the store and forward satellite operation.18.A non-transitory computer readable medium storing instructions, which when executed by at least one processor, cause the at least one processor to perform the method of any one of claims 1-17.19.An apparatus comprising:at least one processor configured to perform the method of any one of claims 1-17.

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