A method and devices for estabilishing a small data transmission

Abstract

A method for establishing a small data transmission, SDT, with a new radio, NR, non-terrestrial network, NTN, the method comprising: determining an available service time of an existing NTN connection; determining a required time allowance for completing the SDT procedure; and initiating the SDT procedure if the available service time is greater than the required time allowance.There are also provided a user device and network nodes configured to perform the steps of the method.

Description

A METHOD AND DEVICES FOR ESTABILISHING A SMALL DATA TRANSMISSIONTECHNICAL FIELD

[0001] This invention relates to initiating small data transmissions in non-terrestrial networks.BACKGROUND

[0002] Terrestrial networks may not always be available. This may be due to either economic rationales, such as where the revenue does not meet the minimum threshold for profitability, or disasters such as earthquakes or floods, which may lead to a temporary outage or total destruction of the terrestrial network infrastructures that then need to be restored.

[0003] A number of potential users may wish to access a communication network providing services in these “un-served” or “underserved” areas by terrestrial networks. However, they will be prevented from doing so unless satellite access networks can provide such a service.

[0004] Example situations where it would be desirable to maintain or re-establish a connection to a communication network may include an Internet of Things, IoT, network. The IoT network may be used for Agriculture, Critical Infrastructures Metering &Control such as pipelines, and Asset Tracking / Tracing. Another example may be emergency networks for public safety and associated situations.

[0005] Furthermore, the deployment of terrestrial networks is often driven by the coverage of population centres rather than by the coverage of geographical areas. This can lead to some geographical areas where it is not possible to access the communication network services through the radio coverage of a terrestrial network.

[0006] In such cases, user equipments, UEs, whether associated with pedestrian users, or embarked on moving land mobile terrestrial platforms (e.g. a car, a coach, a truck, a train) , airborne platforms (e.g. a commercial or a private jet) or maritime platforms (e.g. a maritime vessel) can experience conditions where communications network services cannot be offered continuously by a single or a combination of terrestrial networks.

[0007] Hence there is a need for users to be provided continuous access to services granted by the communication network system, whilst moving between terrestrial and satellite networks. A smart phone may have all the necessary technical components to use the terrestrial networks or the satellite networks. However, the transition between the two is not always supported, timely, or energy efficient.

[0008] Architecture of Non-Terrestrial Networks for New Radio (NR)

[0009] FIG. 1 illustrates two examples of Non-Terrestrial Networks (NTN) providing non-terrestrial NR access to the UE 102 by means of an NTN payload 104 and an NTN Gateway 106, depicting a service link 108 between the NTN payload 104 and a UE 102, and a feeder link 110 between the NTN Gateway 106 and the NTN payload 104 and an Inter-Satellite Link (ISL) 112 between the NTN payload 104 and the other NTN payloads (not shown) .

[0010] Specifically, a transparent NTN payload is shown in FIG. 1A and a regenerative NTN payload is shown in FIG. 1B. The NTN payload 104 either transparently forwards (transparent NTN payload) or regenerates and processes (regenerative NTN payload) the radio protocol received from the UE 102 (via the service link 108) to the NTN Gateway 106 (via the feeder link 110) and vice-versa. In the present scenario, only the gNB on-board the satellite is supported for regenerative payload.

[0011] The following connectivity is supported by the NTN payload: An NTN gateway may serve multiple NTN payloads (transparent or regenerative) ; An NTN payload (transparent or regenerative) may be served by multiple NTN gateways. An NTN regenerative payload may be connected to one or multiple other NTN regenerative payloads.

[0012] A transparent NTN payload may change the carrier frequency, before re-transmitting it on the service link, and vice versa (respectively on the feeder link) .

[0013] For NTN, the following applies in addition to Network Identities. A Tracking Area corresponds to a fixed geographical area. Any respective mapping is configured in the RAN. A Mapped Cell ID in NTN corresponds to a fixed geographical area.

[0014] Three types of service links are supported. Earth-fixed: provisioned by beam (s) continuously covering the same geographical areas all the time (e.g., the case of GSO satellites) . Quasi-Earth-fixed: provisioned by beam (s) covering one geographic area for a limited period and a different geographic area during another period (e.g., the case of NGSO satellites generating steerable beams) . Earth-moving: provisioned by beam (s) whose coverage area slides over the Earth surface (e.g., the case of NGSO satellites generating fixed or non-steerable beams) .

[0015] With NGSO satellites, the gNB can provide either quasi-Earth-fixed service link or Earth-moving service link, while gNB operating with GSO satellite can provide Earth fixed service link or quasi-Earth-fixed service link. In NTN, the distance refers to Euclidean distance. In the most recent release of the technical specification for proximity based services in wireless systems, the UE supporting NTN may be GNSS-capable.

[0016] Small Data Transmission (SDT) was specified in release 17 and allows data and / or signalling transmission to a UE while it remains in RRC_INACTIVE state (i.e. without transitioning to an RRC_CONNECTED state) . The SDT procedure can be initiated either by the UE in case of MO-SDT (Mobile Originated SDT) or by the network in case of MT-SDT (Mobile Terminated SDT) .

[0017] The SDT procedure is initiated with either a transmission over RACH (configured via system information) or over Type 1 CG resources (configured via dedicated signalling in RRCRelease) . Both SDT with and without UE context relocation are supported for RACH based SDT.

[0018] The existing SDT procedure only considers terrestrial networks. It has been recognised that there is currently no consideration given to how the SDT procedure would work for the NTN access. It is desirable to develop new methods and additional procedures for adopting the SDT procedure for NTN.SUMMARY

[0019] According to one aspect there is provided a method for establishing a small data transmission, SDT, with a new radio, NR, non-terrestrial network, NTN, the method comprising: determining an available service time of an existing NTN connection; determining a required time allowance for completing the SDT procedure; and initiating the SDT procedure if the available service time is greater than the required time allowance.

[0020] In an embodiment, the determining the available service time is performed by a user equipment, and the method comprises determining the required time allowance by receiving at the user equipment a broadcast SDT procedure time allowance; and calculating by the user equipment a remaining service time of the available service time after the required time allowance has passed, wherein: if the remaining service time is greater than zero, the SDT procedure is initiated; and if the remaining time is zero or less than zero, then the user equipment does not initiate the SDT procedure.

[0021] In an embodiment, the SDT procedure is a Mobile Originated (MO) SDT procedure.

[0022] In an embodiment, the method comprises receiving at the user equipment a Mobile Terminated, MT, SDT paging message prior to the calculating of the remaining service time, and initiating the SDT procedure by responding to the MT SDT paging message.

[0023] In an embodiment, the NTN connection is configured to use a transparent payload and determining the available service time is performed by a terrestrial network node, and the method comprises: determining the required time allowance by calculating by the terrestrial network node the SDT procedure length plus the round-trip time from the user equipment to the terrestrial network node; initiating the SDT procedure by transmitting an MT SDT paging via a current non-terrestrial network node of the NTN connection if the available service time is greater than the required time allowance; and initiating the SDT procedure by transmitting an MT SDT paging via a future non-terrestrial network node of the NTN connection if the available service time is equal or less than the required time allowance.

[0024] In an embodiment, the NTN connection is configured to use a regenerative payload and determining the available service time and required time allowance is performed by a current non-terrestrial network node, and the method comprises: initiating, by the current non-terrestrial network node, the SDT procedure by transmitting a RAN paging message with MT SDT information over an inter-satellite link to a future non-terrestrial network node and forwarding a received downlink packet.

[0025] In an embodiment, the determining an available service time is performed by a future NTN node by acknowledging the imminent transfer of the UE from a current NTN node to the future NTN node and the determining a required time allowance is performed by the future NTN node by acknowledging that a transfer of full or partial user context information from the current non-terrestrial node to the future non-terrestrial node is required and the initiating the SDT procedure comprises transmitting a contention resolution MAC CE message to a user equipment immediately after receipt of an RRC Resume Request message.

[0026] In an embodiment, the user equipment has received a release message from the current NTN node and a broadcast network interface signalling offset time in a cell controlled by another NTN node and the determining the required time allowance is performed by calculating the SDT procedure time allowance plus the network interface signalling offset time.

[0027] In an embodiment, the NTN connection is configured to use a regenerative payload.

[0028] In an embodiment, if it is determined that a current NTN node is about to no longer be available, the method comprises releasing one or more inactive user equipments from the NTN node to an idle state before the available service time is equal to or less than the required time allowance.

[0029] In an embodiment, the UE is moved to an idle state by performing RAN paging or by explicit indication of the release in a system information block (SIB) or group paging.

[0030] According to another aspect there is provided a user equipment for establishing and maintaining small data transmission, SDT, with a new radio, NR, non-terrestrial network, NTN, the user equipment configured to: determine an available service time; determine a required time allowance by receiving a broadcast time allowance; and calculate a remaining service time of the available service time after the SDT procedure time allowance, where: if the remaining service time is greater than zero, initiate the SDT procedure; and if the remaining service time is zero or less than zero, do not initiate the SDT procedure.

[0031] In an embodiment, the user equipment is configured such that if an MT SDT paging message is received prior to calculating the remaining service time, the user equipment initiates the SDT procedure by responding to the MT SDT paging message.

[0032] In an embodiment, the user equipment is configured to: receive a release message from the current NTN node; receive a broadcast network interface signalling offset time from the NTN; and determine the required time allowance by calculating the SDT procedure time allowance plus the network interface signalling offset time.

[0033] According to another aspect there is provided a non-terrestrial network node for establishing and maintaining a small data transmission, SDT, with a new radio, NR, non-terrestrial network, NTN, the NTN node configured to: determine an available service time of an existing NTN connection; determine a required time allowance for completing the SDT procedure; and initiate the SDT procedure if the available service time is greater than the required time allowance by transmitting a RAN paging message with MT SDT information over an inter-satellite link to a future NTN node and forwarding a received downlink packet.

[0034] According to another aspect there is provided a terrestrial network, TN, node for establishing and maintaining a small data transmission, SDT, with a new radio, NR, non-terrestrial network, NTN, configured to use transparent payloads, the network node configured to: determine an available service time of an existing NTN connection; determine a required time allowance for completing the SDT procedure by calculating an SDT procedure time allowance plus a round-trip time from the user equipment to the TN node; and initiate the SDT procedure whereby: if the available service time is greater than the required time allowance, the TN node is configured to transmit an MT SDT paging message via a current NTN node; and if the available service time is equal or less than the required time allowance, the TN node is configured to transmit an MT SDT paging message via a future NTN node.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0035] The present invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings. In the drawings:

[0036] FIG. 1 shows two examples of Non-Terrestrial Networks (NTN) providing non-terrestrial NR access to the UE by means of an NTN payload and an NTN Gateway.

[0037] FIG. 2 shows a message diagram of the existing overall procedure for the SDT procedure over RACH with UE context relocation

[0038] FIG. 3 shows a message diagram of the existing overall procedure for SDT procedure over RACH without UE context relocation.

[0039] FIG. 4 shows the overall procedure for MT-SDT procedure with or without UE context relocation.

[0040] FIG. 5 shows two scenarios for executing the SDT procedure during an available service time

[0041] FIG. 6 shows the case where the SDT procedure is started with enough available service time to be completed, but specifically as part of an MT SDT procedure.

[0042] FIG. 7 shows a messaging diagram for establishing a SDT with UE context relocation for a NTN with Regenerative payload.

[0043] FIG. 8 shows an example SDT procedure without UE context relocation for NTN with regenerative payload.

[0044] FIG. 9 shows an example whereby RRC_INACTIVE UEs may be moved to IDLE before disconnection in the case where NTN nodes leaving an area served by a Core Network (CN) .DETAILED DESCRIPTION

[0045] For SDT procedure over RACH, if the UE accesses a gNB other than the last serving gNB, the UL SDT data / signalling is buffered at the receiving gNB, and then the receiving gNB triggers the Xn Interface Application Protocol (XnAP) (where Xn is the interface between the two gNBs) Retrieve UE Context procedure. The receiving gNB indicates SDT to the last serving gNB and  the last serving gNB decides whether to relocate the UE context or not. Other SDT assistance information (e.g., single packet, multiple packets) may also be provided by the receiving gNB to help the decision of UE context relocation.

[0046] If the last serving gNB decides not to relocate the full UE context, it transfers a partial UE context containing SDT RLC context information necessary for the receiving gNB to handle SDT via the Partial UE Context Transfer procedure.

[0047] Then, in case SDT is used for user data over Data Radio Bearers (DRBs) , uplink (UL)  / downlink (DL) tunnels are established for DRBs configured for SDT between the receiving gNB and the last serving gNB. The Packet Data Convergence Protocol (PDCP) Protocol Data Unit (PDU) of UL / DL data is transferred over the tunnels. This continues until the last serving gNB terminates the SDT session and directs the UE to continue in RRC_INACTIVE by sending the RRCRelease message.

[0048] Or in case SDT is used for signalling, SRB PDCP PDUs are transferred between the receiving gNB and the last serving gNB via the XnAP RRC Transfer procedure. This continues until the last serving gNB terminates the SDT session and directs the UE to continue in RRC_INACTIVE by sending the RRCRelease message.

[0049] During the SDT session, in the case where the receiving gNB detects that no more packets are to be transmitted, or a radio link problem is detected, the receiving gNB may also request to terminate the SDT session to the last serving gNB via the UE Context Retrieve Confirmation procedure.

[0050] FIG. 2 shows a message diagram of the existing overall procedure for the SDT procedure over RACH with UE context relocation.

[0051] Initially the UE 102 is in an inactive mode. In a first step 202, the UE 102 sends an RRCResumeRequest as well as UL SDT data and / or UL SDT signalling to the Receiving gNB 120. Next, at step 202, the Receiving gNB 120 identifies the Last Serving gNB 122 using the Inactive Radio Network Temporary Identifier (I-RNTI) and retrieves the UE context by means of Xn-AP Retrieve UE Context procedure. The Receiving gNB 120 indicates that the UE request is for an SDT and may also provide SDT assistance information (e.g., single packet, multiple packets) . At the next step 203, the Last Serving gNB 122 decides to relocate UE context and responds with the RETRIEVE UE CONTEXT RESPONSE message. At step 204, the UL SDT data, if any, is delivered from the Receiving gNB 120 to the UPF 126. In case that the Last Serving gNB has requested the AMF 124 for CN Buffering as part of the UE in RRC INACTIVE state with eDRX cycle longer than 10.24 seconds, reachability of the UE 102 can be indicated to the AMF 124 by the last serving gNB 122 using the known MT Communication Handling procedure. Otherwise, the AMF 124 considers that the UE 102 is reachable (i.e., the MT Communicating Handing is deactivated) upon step 205.

[0052] Between steps 204 and 206, the Receiving gNB decides to keep UE 102 in RRC_INACTIVE state for SDT. If loss of DL user data buffered in the Last Serving gNB 122 shall be prevented, the Receiving gNB 120 provides forwarding addresses via an Xn-U ADDRESS INDICATION message. The Receiving gNB 120 also initiates NG interface Application Protocol (NGAP) Path Switch Request procedure to establish a NG UE-associated signalling connection to the AMF 124, where NG is the interface between RAN and the CN Node. After the Path Switch Request procedure, the buffered UL NAS PDU, if any, is delivered from the Receiving gNB 120 to the AMF 124. And then, the subsequent UL / DL SDT data and / or signalling are transferred between UE 102 and core network 126 via the Receiving gNB 120.

[0053] At step 207, after the SDT transmission is terminated, the Receiving gNB 120 generates and sends the RRCRelease message including the suspend indication to the UE 102 to terminate the SDT procedure and continue in RRC_INACTIVE state. Next, at step 208, the Receiving gNB 120 indicates to the Last Serving gNB 122 to remove the UE context by sending the XnAP UE CONTEXT RELEASE message. The XnAP UE CONTEXT RELEASE message can also be sent after step 206.

[0054] FIG. 3 shows a message diagram of the existing overall procedure for SDT procedure over RACH without UE context relocation.

[0055] The initial state of the UE and the first two steps are the same as in FIG. 2 and the steps 201 and 202. At step 303, the last serving gNB 122 decides not to relocate the full UE context for SDT. In the case that the Last Serving gNB 122 has requested AMF 124 for CN Buffering as part of the initial state for the UE 102 in RRC INACTIVE state with eDRX cycle longer than 10.24 seconds, reachability of the UE 102 is indicated to the AMF 124 by the last serving gNB 124 using the known MT Communication Handling procedure. Next, in step 304, the last serving gNB 124 transfers a partial UE context including the SDT related RLC context. At step 305, the receiving gNB 120 acknowledges receiving the partial UE context and provides the associated DL TNL address. The UE context is kept at the last serving gNB 122 and the SDT related RLC context is established at the receiving gNB 120. Then UL / DL GTP-U tunnels are established for DRBs configured for SDT, if any, and the UL SDT data and / or  signalling, if any, are forwarded to the last serving gNB 122, and then delivered to the core network. At the next step 306, the receiving gNB 120 detects the end of SDT session and sends the RETRIEVE UE CONTEXT CONFIRM message including whether this is a "normal" end of SDT transaction or a radio link problem, or large SDT volume from BSR. Then, at step 307, upon receiving the RETRIEVE UE CONTEXT CONFIRM message and deciding to terminate the SDT, the last serving gNB 122 responds to the receiving gNB 120 with the RETRIEVE UE CONTEXT FAILURE message including an encapsulated RRCRelease message. The receiving gNB 120 shall release the established partial UE context. Next, at step 308, the receiving gNB 120 sends the RRCRelease message to the UE 102. At step 309, the UE 102 moves to RRC_INACTIVE state if the suspend indication is included in the RRCRelease message, or the UE 102 may initiate RRC resume procedure to transition to RRC_CONNECTED state if the resume indication is included in the RRCRelease message. Or else, the UE 102 moves to RRC_IDLE state.

[0056] FIG. 4 shows the overall procedure for MT-SDT procedure with or without UE context relocation.

[0057] Initially the UE 102 is in an inactive mode. In step 401, DL user data and / or DL NAS signalling are received at the Last Serving gNB 122 for the UE in RRC_INACTIVE state, or RAN Paging request message is received at the Last Serving gNB 122 for the UE in RRC_INACTIVE state with long eDRX (cycle) beyond 10.24 seconds. Next, at step 402, the Last Serving gNB 122 may send MT-SDT information to the neighbour gNBs within the RNA, via XnAP RAN PAGING message. At step 403, the gNB that receives MT-SDT information within the RNA, takes into account the MT-SDT information received in the XnAP RAN PAGING message to decide whether to trigger MT-SDT Paging. The gNB which ultimately reaches the UE via the Uu Paging becomes the Receiving gNB. At steps 404 and 405, the UE 102 may decide to initiate MT-SDT procedure and in this case sends an RRCResumeRequest message with an MT-SDT resume cause to the Receiving gNB 120. Then, at step 406, the same steps as show in figures 2 or 3 from step 202 or 302 are performed. That is, except that the first SDT user data and / or NAS signalling is DL SDT data and / or DL SDT NAS signalling.

[0058] There is proposed herein certain modifications to the above-described procedures such that the following issues can be dealt with. Firstly, for Quasi-Earth-fixed service links with the beams covering either one geographic area for a limited period or for Earth-moving where the coverage area slides over the Earth’s surface, if the SDT procedure is initiated just before the NTN service is about to stop it will not get completed and will be aborted abnormally. Secondly, the SDT procedure is a timer-based procedure during which the data or signalling transmissions happen. It can last for up to 4 seconds from start to finish. This is ok for the TN network with inter node signalling, but additional timing considerations are proposed for Regenerative satellite architecture with the gNB on-board with ISL. Thirdly, with a Regenerative payload the inactive UE (s) will have to be released explicitly before the disconnection due to satellites leaving the CN Area.

[0059] There is accordingly proposed herein a method for ensuring that there is enough remaining service time to perform the SDT procedure without the coverage being lost prior to completion.

[0060] Accordingly, there is proposed a method for establishing a small data transmission, SDT, with a new radio, NR, non-terrestrial network, NTN. The method comprises determining an available service time of an existing NTN connection, determining a required time allowance for completing the SDT procedure, and initiating the SDT procedure if the available service time is greater than the required time allowance.

[0061] Quasi-Earth-fixed service links (where the beam’s covering either one geographic area for a limited period) or for an Earth-moving service (where the coverage area slides over the Earth’s surface) can be characterized by the t-Service parameter. This parameter indicates time information relating to when a cell provided via the NTN system is going to stop serving the area it is currently covering. That is, t-Service indicates the time of service provided by that cell and consequently can be used to determine the remaining service time.

[0062] For example, in an example implementation of the proposed method, a UE behaviour for initiation of SDT over NTN may comprise the following. Before initiating SDT, the UE may check an additional condition. The additional condition may comprise whether the available service time (derived from t-Service) –required time allowance (T319a) <= 0, where T319a is a broadcast value indicating the time required to complete an SDT procedure.

[0063] FIG. 5 shows two scenarios for executing the SDT procedure during an available service time. 5A shows the case where the SDT procedure is started without enough available service time to be completed. As a consequence, the SDT procedure will be aborted prematurely. The total t-Service time is indicated by a diagonally striped portion of the timeline from 502 to 504. The  available service time is indicated by the diagonally striped portion of the timeline from point 506 to 504. The required time allowance for completing the SDT procedure is indicated by a hashed portion of the timeline 508. It can be seen that the SDT procedure cannot be completed before the end of the available service time 504.

[0064] If the NTN Service Stops during an ongoing SDT procedure, the UE moves to RRC_IDLE. Therefore, by determining whether the remaining service time after the SDT procedure is smaller than or equal to zero, it can be determined whether the procedure can be completed within the remaining service time of that cell.

[0065] 5B shows the case where the SDT procedure is started with enough available service time to be completed. As a consequence, the SDT procedure will not be aborted prematurely. The total t-Service time is indicated by a diagonally striped portion of the timeline from 502 to 504. The available service time is indicated by the diagonally striped portion of the timeline from point 506 to 504. The required time allowance for completing the SDT procedure is indicated by a hashed portion of the timeline 508. It can be seen that the SDT procedure can be completed before the end of the available service time. The remaining service time after SDT procedure must therefore be greater than zero in order to meaningfully complete the SDT procedure in time.

[0066] Therefore, the proposed method may comprise wherein the determining the available service time is performed by a user equipment, and the determining the required time allowance is performed by receiving at the user equipment a broadcast SDT procedure time allowance, e.g. T319a. The user equipment may then calculate a remaining service time of the available service time after the required time allowance has passed.

[0067] If the remaining service time is greater than zero, the SDT procedure may be initiated. If the remaining time is zero or less than zero, then the user equipment does not initiate the SDT procedure.

[0068] Although there is a general understanding that the UE will not initiate an RRC procedure in NTN if it cannot complete it (i. e if there is not enough coverage time) , the MO SDT procedure is different. An MO SDT procedure requires more time compared to normal RRC procedures (e.g. connection establishment or resume for RNA) , and thus can last up to 4 seconds. Hence, there is provided herein an explicit UE behaviour specified for such a case. Therefore, the above method may be specifically applied when the SDT procedure is a Mobile Originated (MO) SDT procedure and can easily be extended to Mobile Terminated (MT) SDT procedure.

[0069] FIG. 6 shows a further scenario for executing the SDT procedure during an available service time. FIG. 6 shows the case where the SDT procedure is started with enough available service time to be completed, but specifically as part of an MT SDT procedure. As a consequence, the SDT procedure will avoid being aborted prematurely. The total t-Service time is indicated by a diagonally striped portion of the timeline from 502 to 504. The available service time is indicated by the diagonally striped portion of the timeline from point 506 to 504. The required time allowance for completing the SDT procedure is indicated by a hashed portion of the timeline 508.

[0070] For MT SDT a paging message 602 is received at the user equipment. It can be seen that the SDT procedure can be completed before the end of the available service time if the paging message is received and responded to before the above specified criteria is no longer met, I. e. before there is no longer enough available service time. The remaining service time after SDT procedure must therefore be greater than zero in order to meaningfully complete the SDT procedure in time.

[0071] The proposed method may therefore comprise receiving at the user equipment an MT SDT paging message prior to the calculating of the remaining service time. And the initiating the SDT procedure may comprise responding to the Mobile Terminated (MT) SDT paging message after the same calculation of the remaining service time.

[0072] That is, before responding to the MT SDT paging message, the UE may check the additional condition of if the remaining service time minus the required time allowance (T319a) is <= 0. If so, it responds to the MT SDT paging. If not, the SDT procedure is not initiated as the MT SDT paging message will not be responded to.

[0073] For the MT SDT procedure a network-based method is also proposed. This will differ depending on whether NTN is configured to use transparent payloads or regenerative payloads.

[0074] For the transparent payload case, the gNB on the ground (i.e. the terrestrial network node, TN node) may not send the MT SDT paging message to the out-going satellite (i.e. the non-terrestrial network node (NTN node) serving the UE) , if the available time to respond to the paging message is not enough. However, because in this case the paging message must travel to and from the UE via the NTN node, there is also a UE to TN node round trip time (RTT) to include in the required time allowance. Therefore, if the available service time (derived from t-Service) –required time allowance (T319a -UE-gNB RTT) is <= 0, the MT SDT  paging message will not be sent to the NTN node. Instead, it may be sent to a next NTN, i.e. the incoming satellite which will become the serving NTN node.

[0075] There is therefore provided a method whereby the NTN connection is configured to use a transparent payload and determining the available service time is performed by a terrestrial network node. The method may also comprise determining the required time allowance by calculating, by the terrestrial network node, the SDT procedure length (e.g. T319a) plus the round-trip time from the user equipment to the terrestrial network node. The initiating of the SDT procedure may be executed by transmitting an MT SDT paging message via a current non-terrestrial network node of the NTN connection if the available service time is greater than the required time allowance. The initiating of the SDT procedure may be executed by transmitting an MT SDT paging message via a future non-terrestrial network (NTN) node of the NTN connection if the available service time is equal or less than the required time allowance.

[0076] For the regenerative payload case, the last serving gNB on board (i.e. the TN node) that has received the DL packet does not send the MT SDT paging message if the time to respond to the paging is not enough to then complete the SDT procedure thereafter. That is, if the available service time (derived from t-Service) minus the requires time allowance (T319a) is <= 0, the TN node sends the RAN paging message over an ISL on Xn to the incoming satellite (i.e. a future NTN node) and then forwards the DL packet to the receiving future NTN node. This is, the incoming gNB on board the satellite.

[0077] There is therefore proposed a method whereby the NTN connection is configured to use a regenerative payload and determining the available service time and required time allowance is performed by a current non-terrestrial network node. The method may then also comprise initiating, by the current non-terrestrial network node, the SDT procedure by transmitting a RAN paging message over an inter-satellite link to a future non-terrestrial network node and forwarding a received downlink packet.

[0078] FIG. 7 shows a messaging diagram for establishing a SDT with UE context relocation for a NTN with Regenerative payload. The messages sent in FIG. 7 are identical to those sent in FIG. 2 from message 202 onwards. FIG. 7 additionally includes messages 702, 704, and 706.

[0079] After transmitting message 702 for RA SDT, the RA Response window for receiving message 704 can be delayed by legacy UE gNB RTT for supporting SDT with NTN access with regenerative payload. Thus, it is proposed herein that the NTN ensures to send the CR MAC CE for SDT procedure message 706 early. Therefore, the early contention resolution message is only delayed by the round-trip time.

[0080] For TN networks the Xn / NG interface signalling time is negligible compared to the SDT procedure duration. However, with inter satellite links for regenerative payload, the Xn / NG interface signalling time involving multiple message exchanges can be significant when relocating the UE context in real time. Hence in this case the SDT procedure timer (T319a) needs to be offset by an additional Network (Xn / NG) Interface Signalling Offset. The Network (Xn / NG) Interface Signalling Offset can be provided in the system information for regenerative payload.

[0081] There is therefore proposed a method whereby determining an available service time is performed by a future NTN node by acknowledging the imminent transfer of the UE from a current NTN node to the future NTN node. In this embodiment, determining a required time allowance is performed by the future NTN node by acknowledging that a transfer of full or partial user context information from the current non-terrestrial node to the future non-terrestrial node is required. Initiating the SDT procedure may then comprise transmitting a contention resolution MAC CE message to a user equipment immediately after receipt of an RRC Resume Request message.

[0082] If the UE has received the RRC Release message for SDT in a cell other than where it initiates RA-SDT, and if the Network signalling offset is broadcast in that cell, the UE shall apply this offset for the Timer 319a.

[0083] Where the user equipment has received a release message from the current NTN node and received a broadcast network interface signalling offset time in a cell controlled by another NTN node, the determining the required time allowance may be performed by calculating the SDT procedure time allowance plus the network interface signalling offset time. That is, it is in a different cell controlled by another NTN node.

[0084] Transfer of Full UE Context means that the new node becomes the controlling node for the UE. Transfer of Partial UE Context means that the old node remains the controlling node. The proposed method above is the same whether full or partial UE Context transfer is needed.

[0085] FIG. 8 shows an example SDT procedure without UE context relocation for NTN with regenerative payload. The NTN connection in either case may be configured to use a regenerative payload.

[0086] FIG. 9 shows an example whereby RRC_INACTIVE UEs may be moved to IDLE before disconnection in the case where NTN nodes leaving an area served by a CN.

[0087] If No Anchoring and No context relocation takes place then another embodiment may be employed to avoid the initiation of SDT procedures when there is not enough available service time to complete them. In this embodiment, before triggering a disconnect of the NG interface, the last serving gNB on board (i.e. the current NTN node) may explicitly releases the UE (s) to IDLE states.

[0088] That is, if it is determined that a current NTN node is about to no longer be available, there is proposed a method which may comprise releasing one or more inactive user equipments from the NTN node to an idle state before the available service time is equal to or less than the required time allowance.

[0089] Form of indications to explicit release to IDLE may comprise the following examples. Paging the inactive UEs including the ones configured with SDT. Indication through a system information block (SIB) when the Satellite is about the disconnect the NG interface (this may be achieved through the t-service timer) . That is, the UE may be moved to an idle state by performing RAN paging or by explicit indication of the release in a system information block (SIB) or group paging.

[0090] The release of inactive UEs can be initiated before the remaining service time reaches zero to ensure that MO or MT SDT procedures cannot be initiated just before the available service time (t-Service) expires. If the UE has not been released, and a DL data packet is received for the UE, the last serving node may send the RAN paging message over ISL on Xn to the future NTN node and then forward the DL packet to the receiving node.

[0091] The proposed approaches herein help to inform the UE not to initiate the SDT procedure when the available service time (t-Service) is going to expire. This will prevent the abnormal termination of SDT procedures and unnecessary signalling from happening.

[0092] For the TN the Xn / NG interface signalling time is negligible compared to the SDT procedure duration. but for NTN with inter satellite links for regenerative payload, this can be significant when relocating the UE context in real time. Hence the available service time (derived from T319a) may be offset by Network (Xn / NG) Interface Signalling Offset and can be taken into account to extend the required time allowance for NTN access to support SDT with or without UE context relocation.

[0093] The last serving NT node can move the inactive UEs, including the ones configured with SDT, and explicitly releases the UE(s) to IDLE before releasing the S1 Connection.

[0094] The proposed approach provides for efficiently performing SDT procedures on the NTN networks by taking remaining service time into account.

[0095] Extending the required time allowance by an offset for supporting both SDT with and without UE relocation in the NTN network helps to account for the delay caused by the signalling over the network interfaces when implementing a Regenerative payload.

[0096] Thus, there are also provided herein devices configured to perform the proposed methods.

[0097] There is provided a user equipment for establishing and maintaining small data transmission, SDT, with a new radio, NR, non-terrestrial network, NTN. The user equipment is configured to determine an available service time, determine a required time allowance by receiving a broadcast time allowance, and calculate a remaining service time of the available service time after the SDT procedure time allowance. Where, if the remaining service time is greater than zero, the user equipment is configured to initiate the SDT procedure. However, if the remaining service time is zero or less than zero, the user device is configured not to initiate the SDT procedure.

[0098] The user equipment is further configure such that if an MT SDT paging message is received prior to calculating the remaining service time, the user equipment initiates the SDT procedure by responding to the MT SDT paging message.

[0099] The user equipment may also be configured to receive a release message from the current NTN node, receive a broadcast network interface signalling offset time from the NTN, and determine the required time allowance by calculating the SDT procedure time allowance plus the network interface signalling offset time. That is the required time allowance is the SDT procedure time allowance T319a, added to the network interface signalling offset time.

[0100] There is also provided a non-terrestrial network node for establishing and maintaining a small data transmission, SDT, with a new radio, NR, non-terrestrial network, NTN. The NTN node is configured to determine an available service time of an existing NTN connection, determine a required time allowance for completing the SDT procedure, and initiate the SDT procedure if the available service time is greater than the required time allowance by transmitting a RAN paging message with MT SDT information over an inter-satellite link to a future NTN node and forwarding a received downlink packet.

[0101] There is also provided a terrestrial network, TN, node for establishing and maintaining a small data transmission, SDT, with a new radio, NR, non-terrestrial network, NTN, configured to use transparent payloads. The TN node is configured to determine an available service time of an existing NTN connection, determine a required time allowance for completing the SDT procedure by calculating an SDT procedure time allowance plus a round-trip time from the user equipment to the TN node, and initiate the SDT procedure. Whereby, if the available service time is greater than the required time allowance, the TN node is configured to transmit an MT SDT paging message via a current NTN node. If the available service time is equal or less than the required time allowance, the TN node is configured to transmit an MT SDT paging message via a future NTN node. Determining the required time allowance for completing the SDT procedure comprises adding the SDT procedure time allowance to the round-trip time from the user equipment to the TN node.

[0102] The applicant hereby discloses in isolation each individual feature described herein and any combination of two or more such features, to the extent that such features or combinations are capable of being carried out based on the present specification as a whole in the light of the common general knowledge of a person skilled in the art, irrespective of whether such features or combinations of features solve any problems disclosed herein, and without limitation to the scope of the claims. The applicant indicates that aspects of the present invention may consist of any such individual feature or combination of features. In view of the foregoing description it will be evident to a person skilled in the art that various modifications may be made within the scope of the invention.

Claims

1.A method for establishing a small data transmission, SDT, with a new radio, NR, non-terrestrial network, NTN, the method comprising:determining an available service time of an existing NTN connection;determining a required time allowance for completing the SDT procedure; andinitiating the SDT procedure if the available service time is greater than the required time allowance.2.The method of claim 1, wherein the determining the available service time is performed by a user equipment, and the method comprises determining the required time allowance by receiving at the user equipment a broadcast SDT procedure time allowance; andcalculating by the user equipment a remaining service time of the available service time after the required time allowance has passed, wherein:if the remaining service time is greater than zero, the SDT procedure is initiated; andif the remaining time is zero or less than zero, then the user equipment does not initiate the SDT procedure.3.The method of claim 1 or 2, wherein the SDT procedure is a Mobile Originated (MO) SDT procedure.4.The method of claim 2, wherein the method comprises receiving at the user equipment a Mobile Terminated, MT, SDT paging message prior to the calculating of the remaining service time, and initiating the SDT procedure by responding to the MT SDT paging message.5.The method of claim 1, wherein the NTN connection is configured to use a transparent payload and determining the available service time is performed by a terrestrial network node, and the method comprises:determining the required time allowance by calculating by the terrestrial network node the SDT procedure length plus the round-trip time from the user equipment to the terrestrial network node;initiating the SDT procedure by transmitting an MT SDT paging via a current non-terrestrial network node of the NTN connection if the available service time is greater than the required time allowance; andinitiating the SDT procedure by transmitting an MT SDT paging via a future non-terrestrial network node of the NTN connection if the available service time is equal or less than the required time allowance.6.The method of claim 1, wherein the NTN connection is configured to use a regenerative payload and determining the available service time and required time allowance is performed by a current non-terrestrial network node, and the method comprises:initiating, by the current non-terrestrial network node, the SDT procedure by transmitting a RAN paging message with MT SDT information over an inter-satellite link to a future non-terrestrial network node and forwarding a received downlink packet.7.The method of claim 1, wherein the determining an available service time is performed by a future NTN node by acknowledging the imminent transfer of the UE from a current NTN node to the future NTN node and the determining a required time allowance is performed by the future NTN node by acknowledging that a transfer of full or partial user context information from the current non-terrestrial node to the future non-terrestrial node is required and the initiating the SDT procedure comprises transmitting a contention resolution MAC CE message to a user equipment immediately after receipt of an RRC Resume Request message.8.The method of claim 2, wherein the user equipment has received a release message from the current NTN node and a broadcast network interface signalling offset time in a cell controlled by another NTN node and the determining the required time allowance is performed by calculating the SDT procedure time allowance plus the network interface signalling offset time.9.The method of claim 7 or 8, wherein the NTN connection is configured to use a regenerative payload.10.The method of claim 1, wherein if it is determined that a current NTN node is about to no longer be available, the method comprises releasing one or more inactive user equipments from the NTN node to an idle state before the available service time is equal to or less than the required time allowance.11.The method of claim 10, wherein the UE is moved to an idle state by performing RAN paging or by explicit indication of the release in a system information block (SIB) or group paging.12.A user equipment for establishing and maintaining small data transmission, SDT, with a new radio, NR, non-terrestrial network, NTN, the user equipment configured to:determine an available service time;determine a required time allowance by receiving a broadcast time allowance; andcalculate a remaining service time of the available service time after the SDT procedure time allowance, where:if the remaining service time is greater than zero, initiate the SDT procedure; andif the remaining service time is zero or less than zero, do not initiate the SDT procedure.13.The user equipment of claim 12, wherein the user equipment is configured such that if an MT SDT paging message is received prior to calculating the remaining service time, the user equipment initiates the SDT procedure by responding to the MT SDT paging message.14.The user equipment of claim 12, wherein the user equipment is configured to:receive a release message from the current NTN node;receive a broadcast network interface signalling offset time from the NTN; anddetermine the required time allowance by calculating the SDT procedure time allowance plus the network interface signalling offset time.15.A non-terrestrial network node for establishing and maintaining a small data transmission, SDT, with a new radio, NR, non-terrestrial network, NTN, the NTN node configured to:determine an available service time of an existing NTN connection;determine a required time allowance for completing the SDT procedure; andinitiate the SDT procedure if the available service time is greater than the required time allowance by transmitting a RAN paging message with MT SDT information over an inter-satellite link to a future NTN node and forwarding a received downlink packet.16.A terrestrial network, TN, node for establishing and maintaining a small data transmission, SDT, with a new radio, NR, non-terrestrial network, NTN, configured to use transparent payloads, the network node configured to:determine an available service time of an existing NTN connection;determine a required time allowance for completing the SDT procedure by calculating an SDT procedure time allowance plus a round-trip time from the user equipment to the TN node; andinitiate the SDT procedure whereby:if the available service time is greater than the required time allowance, the TN node is configured to transmit an MT SDT paging message via a current NTN node; andif the available service time is equal or less than the required time allowance, the TN node is configured to transmit an MT SDT paging message via a future NTN node.

Images