СПОСОБ ДЛЯ АКТИВИЗАЦИИ ИЛИ ДЕАКТИВИЗАЦИИ СОЕДИНЕНИЯ ПЛОСКОСТИ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ В КАЖДОМ СЕАНСЕ
METHOD FOR ACTIVATION OR DEACTIVATION OF CONNECTION OF USER PLANE IN EACH SESSION

Область техники
[0001] Настоящее раскрытие изобретения относится к системе связи. Раскрытие изобретения относится конкретно, но не исключительно к системам беспроводной связи и устройствам в них, работающим в соответствии со стандартами Проекта партнерства 3-го поколения (3GPP), или их эквивалентам, или их производным. Раскрытие изобретения относится конкретно, хотя и не исключительно, к так называемым системам "следующего поколения".
Предшествующий уровень техники
[0002] Раскрытие изобретения включает в себя способ для независимой активизации или деактивизации соединения плоскости пользователя на каждый сеанс протокольного блока данных (PDU) или сегмент сети, где уже установлены контексты сеанса в пользовательском оборудовании (UE) и в сети (например, функция управления сеансом (SMF) и функция плоскости пользователя (UPF)). Решение предлагает конечный автомат (управления сеансом (SM)) для каждого установленного сеанса PDU, где конечный автомат поддерживается либо в SMF, либо в сетевой функции управления мобильностью (MMF). Конечные автоматы SM работают независимо от конечного автомата управления мобильностью (MM).
Общие сведения
[0003]
Нижеследующая терминология используется в этом документе и может применяться к любому поколению сетей подвижной связи типа 2G (глобальная система мобильной связи (GSM)), 3G (универсальная система мобильных телекоммуникаций (UMTS)), 4G (система долгосрочного развития (LTE)/развитое пакетное ядро (EPC)), 5G (New Radio (NR)/NextGen) или любому другому. Например, если в описании ниже упоминается "UE" или "обслуживающий узел", то это может быть любое поколение UE или обслуживающего узла.
[0004] Термины "обслуживающий узел", "объект управления мобильностью (MME)/обслуживающий узел поддержки общей службы пакетной радиопередачи (GPRS) (SGSN)", "центр коммутации мобильной связи (MSC)/SGSN/MME" или узел обслуживающего шлюза Интернета вещей в сотовых сетях (CIoT) (C-SGN) используются, как правило, в различных вариантах осуществления этого документа для описания функциональной сущности типа MSC, SGSN, MME, C-SGN или других возможных функциональных сущностей плоскости управления в сети подвижной связи, которые завершают сигнализацию плоскости управления (известную как сигнализацию уровня, не связанного с предоставлением доступа (NAS)) между базовой сетью и терминалом. Обслуживающий узел (MME/SGSN) также может быть функциональной сущностью из сетей будущего поколения, которая отвечает за мобильность и управление сеансом.
[0005] Термин "сервер абонентов (HSS)/опорный регистр местоположения (HLR)" означает репозиторий, где хранятся данные подписки UE, и может быть либо HSS, либо HLR, либо объединенной сущностью. Вместо HSS также мог бы синонимично использоваться термин "управление пользовательскими данными (UDM) следующего поколения", "управление базой данных абонентов (SDM)" или "аутентификация, авторизация и учет (AAA)".
[0006] Функциональные сущности или сетевая функция, используемые в этом документе как обособленные сущности, также могли бы располагаться вместе или даже разделяться на еще более мелкие в конкретных развертываниях, или как описано на чертежах архитектуры.
[0007] Термины "терминал", "устройство", "пользовательский терминал", "пользовательское оборудование (UE)" или "мобильный терминал (MT)" используются взаимозаменяемо, где все эти термины аналогичным образом выражают оборудование, используемое для отправки/приема данных и сигнализации из сети, сети подвижной связи или сети радиодоступа.
[0008] Термин "сеанс" используется в том же значении, что и "сеанс PDU", "соединение с сетью с коммутацией пакетов (PDN)", "соединение с названием точки доступа (APN)" или "соединение для конкретного сегмента сети". Существующие сеансы являются теми сеансами, для которых уже существует (установлен) контекст UE в плоскости управления и/или плоскости пользователя базовой сети и самом UE. "Существующие сеансы" имеет то же значение, что и "установленный сеанс PDU" или "установленное соединение PDN". Каждый сеанс можно идентифицировать по "ID сеанса", который может быть аналогичен "ID однонаправленного канала развитой пакетной системы (EPS)", "APN", "ID сегмента", "ID представителя сегмента", "ID услуги" или любому другому временному или постоянному идентификатору соединения PDN, сеанса PDU или услуги, используемой UE.
[0009] Термин "соединение" используется главным образом для соединения плоскости пользователя, где некий вид "тракта" устанавливается для отправки данных восходящей линии связи (UL) или нисходящей линии связи (DL) между UE и шлюзом (GW) плоскости пользователя, завершающим сеанс PDU. В зависимости от контекста соединение может быть либо трактом всей плоскости пользователя для сеанса PDU; либо соединением только по заданному интерфейсу, например соединением по радиоинтерфейсу, или соединением по интерфейсу NG3 (между UPF в базовой сети следующего поколения (CN NG) и сетью (радио)доступа ((R)AN)).
[0010] Для процедур используется следующая терминология:
- Установление сеанса: например, установление сеанса PDU, где существует (установлен) контекст SM в UE и в плоскости управления и/или плоскости пользователя CN NG.
- Освобождение сеанса: удаление сеанса PDU, которое означает, что удаляется (освобождается) контекст SM в UE и в плоскости управления и/или плоскости пользователя CN NG.
- Активизация сеанса/соединения: активизация соединительного тракта UP для сеанса, для которого существует контекст SM в UE и в CN NG.
- Деактивизация сеанса/соединения: деактивизация соединительного тракта UP без удаления контекста SM в UE и в CN NG. Иными словами, просто освобождение соединения UP.
[0011] Состояния мобильности у UE называются "незарегистрированным", "зарегистрированным в ожидании" (для простоты "ожиданием") и "зарегистрированным готовым" (для простоты "готовым"). Эти состояния также называются состояниями MM. Отметим, что имеется разница между состояниями мобильности (состояниями MM) и состояниями сеанса (состояниями SM).
[0012] Промышленность связи начала работать над новым поколением сети, называемым сетями 5-го поколения (5G). Была инициирована деятельность в нескольких исследовательских организациях и организациях по стандартизации для разработки сети 5G, которая будет предлагать услуги нескольким вертикальным поставщикам услуг, обслуживающим широкую номенклатуру терминалов. В 3GPP была инициирована деятельность главным образом в области RAN под названием "New Radio" (NR) и в базовой сети (CN) под названием "NextGen" (NG). Отметим, что те термины наверняка изменятся перед тем, как система 5G будет представлена на рынке. Поэтому термины типа CN NG (или AN NG), которые используются в этом документе, означают любую технологию CN или AN 5G.
[0013] Исследования 3GPP в части архитектуры системы NG и соответствующие проблемы и решения описаны в TR 23.799 3GPP [см. NPL 1]. Фиг. 1 описывает архитектуру NG для одновременного доступа к многочисленным соединениям PDN (называемым сеансами PDU в исследовании NG) по согласованию в [NPL 1] на момент написания. Верхняя часть фиг. 1 показывает пример для плоскости управления NG (CP NG), включающей управление 22 базой данных абонентов (SDM), функцию 24 управления политиками (PCF) и функции 26 базового управления (CCF). CCF 26 NG среди прочего включает в себя функцию управления мобильностью (MMF) и функцию управления сеансом (SMF). Функция (функции) плоскости пользователя (UP) показана как базовая функция 28 плоскости пользователя (UPF NG), так как может конфигурироваться одна или множество UPF на сеанс PDU. Дополнительную информацию на тему описания интерфейсов и сетевых функций можно найти в пункте 7.3 TR 23.799 [см. NPL 1].
[0014] Главный признак системы 5G называется сетевым сегментированием. Варианты использования 5G задают очень разнообразные, а иногда и непомерные требования. Современная архитектура использует относительно цельную сеть и транспортную инфраструктуру. Таким образом, предполагается, что современная архитектура не достаточно гибкая и масштабируемая для эффективной поддержки большего диапазона потребностей бизнеса. Для удовлетворения таких потребностей систему NG 5G можно "нарезать" на множество сетевых представителей, которые называются представителями сегментов сети (NSI). К сегментам сети можно обращаться как к логически отдельным сетям, где ресурсы (обработка, хранение и сетевые ресурсы) для разных сегментов сети изолированы. Оператор сети использует шаблон/прототип сегментов сети для создания NSI. NSI обеспечивает характеристики сети, которые необходимы представителю услуги. Один пример архитектуры сети, позволяющий UE одновременно подключаться к множеству NSI, показан на фиг. 2, как описано в [NPL 1].
[0015] Фиг. 2 показывает первый тип/категорию сегмента сети (например, для услуг IoT) и второй тип сегмента (например, для широкополосных услуг). Второй тип сегмента сети может содержать множество NSI для конкретных сторонних потребителей. Этот чертеж показывает, что совместно используется (R)AN, и в CN NG применяется сетевое сегментирование. Однако в будущем также возможно сетевое сегментирование (R)AN, где ресурсы RAN сегментируются/изолируются либо в основополосной обработке, либо в частотном спектре, либо в обоих.
[0016] [NPL 1] также описывает сетевые функции 32 общего управления (CCNF) и присущие сегменту сетевые функции плоскости управления (SCNF), как подробно показано на фиг. 3. CCNF 32 может включать в себя основные сетевые функции плоскости управления для поддержки основных операций, общих среди NSI, например:
1. Аутентификатор абонента,
2. Управление мобильностью,
3. Селектор представителя сегмента сети (селектор NSI),
4. Функция маршрутизации NAS и т. п.
[0017] Вообще, исполнение системы NG должно предоставлять возможность передачи любого вида данных. Предполагается, что система NG поддерживает следующие типы сеансов PDU:
- IP-тип (например, IPv4, или IPv6, или оба), либо
- сеанс без использования IP (любые неструктурированные данные), либо
- Ethernet-тип.
[0018] Одно дополнительное решение, описанное в 23.799 в пункте 6.4.3, показано на фиг. 4. UE 34 может устанавливать многочисленные сеансы PDU с одной и той же сетью передачи данных, чтобы удовлетворять разные требования подключаемости у разных приложений (например, непрерывность сеанса), которые требуют подключаемости к одной и той же сети передачи данных. В этом решении функции MM и SM разделяются. При этом основная идея состоит в том, что может быть доступно множество контекстов SM на каждый контекст MM. Также возможны разные типы непрерывности сеанса по каждому сеансу PDU.
Список источников
Непатентная литература
[0019] NPL 1: TR 23.799 3GPP, версия 0.6.0, 2016-07, "Study on Architecture for Next Generation System"
NPL 2: TS 23.401 3GPP, версия 14.0.0, 2016-06, "General Packet Radio Service (GPRS) enhancements for Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN) access"
Сущность изобретения
Техническая проблема
[0020] Рассмотренный в этом документе сценарий заключается в том, что UE прикрепляется к сети и может ассоциироваться с многочисленными UP-GW (UPF). Разные UPF могут быть частью (a) одного и того же сеанса PDU, (b) разных сеансов PDU или (3) разных представителей сегментов сети (NSI). Иными словами, может быть доступно множество соединений NG3 (например, туннелей по интерфейсу NG3) между (R)AN и UP-GW. Если UE установило многочисленные сеансы PDU, то на каждое UE могут существовать многочисленные представители функции управления сеансом (SMF).
[0021] Одно допущение в этом документе состоит в том, что "сеанс" UE (также называемый "соединением PDN" или "сеансом PDU" с конкретной сетью передачи данных) может находиться в свободном (неактивном) состоянии или активном (подключенном) состоянии. В этом смысле используются термины "свободный сеанс" или "активный сеанс". Если сеанс находится в "свободном" состоянии, то отсутствует соединение/туннель NG3, установленный между UPF и (R)AN. Если сеанс находится в "активном" состоянии, то имеется соединение/туннель NG3, установленный между UPF и (R)AN. Дополнительно допускается, что для установленного сеанса UE создается представитель/конфигурируется функция управления сеансом (SMF) в плоскости управления, и соответствующая одна или множество UPF создаются/конфигурируются в плоскости пользователя. Ниже можно найти дополнительные подробности о свободном и активном состоянии сеанса у функции плоскости управления (CPF) и UPF.
[0022] Предполагая, что между AN и многочисленными UPF будут туннели NG3, настроенные для передачи пакетов данных, возникает проблема установления, изменения и освобождения нескольких туннелей NG3 каждый раз, когда UE переходит из состояния мобильности "ожидание" в "готовность".
[0023] По сравнению с EPC, где единственный обслуживающий GW конфигурируется для каждого UE, и соответственно, единственный туннель S1-U устанавливается и освобождается во время перехода ожидание -> готовность, в NG с многочисленными UPF устанавливается/освобождается множество туннелей по интерфейсу NG3. Поэтому проблема состоит в том, что сигнализация для установления туннеля увеличивается, когда используется единственная UPF (или сеанс PDU), но устанавливается/освобождается множество туннелей NG3.
[0024] Кроме того, если все существующие сеансы находятся в свободном состоянии, и поступают данные нисходящей линии связи для конкретного сеанса, то должен быть способ синхронизировать состояние SM между UE и системой NG. Таким образом, для вызова MT UE в настоящее время не может активизировать только одно приложение, которое ассоциируется с сеансом, который инициирует вызов MT.
[0025] К тому же возможно, что механизм управления мобильностью всегда поддерживает состояние MM в состоянии готовности в базовой сети (CN) NG при условии, что UE прикрепляется/регистрируется в системе NG. При этом у CN NG есть только состояния мобильности UE "зарегистрированный" и "незарегистрированный". Этот механизм MM полезен для поискового вызова преимущественно стационарных устройств или маломобильных устройств, для которых область поискового вызова сравнительно узкая. При этой архитектуре CN NG знает местоположение UE, и туннели NG3 всегда активны. Это означает, что состояние сеанса всегда "активное". Этот документ также ориентирован на решение возможной проблемы, если у таких устройств есть другое приложение, которое одновременно конфигурируется для доступа с другим сеансом. В этом случае CN NG выполняет управление сеансом, пока (R)AN выполняет управление мобильностью. В результате всегда устанавливаются все соединения/туннели NG3 для всех сеансов, то есть все сеансы всегда находятся в активном состоянии сеанса. Когда UE перемещается и меняет узел (R)AN, все туннели нужно обновлять, что означает, что CCNF и SMF нужно обновлять все UPF информацией о новой оконечной точке туннеля. Это привело бы к увеличенной сигнализации.
[0026] Данное раскрытие изобретения стремится решить или по меньшей мере уменьшить вышеупомянутые проблемы путем сокращения необходимой сигнализации для установления туннеля NG3, позволяя активизировать конкретный сеанс из числа многочисленных существующих сеансов.
Решение проблемы
[0027] Примерным аспектом настоящего раскрытия изобретения является пользовательское оборудование (UE), включающее в себя: передатчик, сконфигурированный для передачи по меньшей мере одного идентификатора (ID) сеанса протокольного блока данных (PDU), каждый из которых указывает сеанс PDU, который должно использовать UE, в сообщении с запросом на обслуживание на уровне, не связанном с предоставлением доступа (NAS), к функции управления мобильностью (MMF) через узел сети доступа (AN), когда у UE есть пользовательские данные для отправки.
Краткое описание чертежей
[0028] Фиг. 1 описывает архитектуру NG для доступа к многочисленным соединениям PDN (называемым сеансами PDU в исследовании NG);
Фиг. 2 показывает один пример архитектуры сети, позволяющий UE подключиться к множеству NSI;
Фиг. 3 описывает CCNF и SCNF;
Фиг. 4 показывает одно дополнительное решение, описанное в 23.799 в пункте 6.4.3;
Фиг. 5 показывает примерную архитектуру, показывающую многочисленные сегменты сети или сеансы PDU с соответствующими многочисленными CPF и UPF;
Фиг. 6 показывает несколько конечных автоматов сеансов (по одному на установленный сеанс) и один конечный автомат мобильности;
Фиг. 7 показывает наличие 2 уже установленных сеансов для заданного UE;
Фиг. 8 показывает процедуру поискового вызова, где ID сеанса для активизации одного сеанса PDU/PDN указывается для UE во время запроса установления соединения управления радиоресурсами (RRC);
Фиг. 9 показывает возможное решение 2.1 для активизации дополнительного сеанса, когда другой сеанс уже находится в активном состоянии;
Фиг. 10 показывает другое альтернативное решение 2.2, где сигнализация SM NAS между SMF2 и UE используется для активизации сеанса 2 с UPF2;
Фиг. 11 показывает, что у UE есть два контекста сеанса для сеанса №1 и сеанса №2;
Фиг. 12 описывает случай, где два сеанса активны, и один из них становится свободным вследствие отсутствия активности плоскости пользователя в предопределенном периоде бездействия UE, определенном узлом (R)AN;
Фиг. 13 описывает альтернативное решение, где процедура деактивизации сеанса инициируется UPF в соответствующем сеансе;
Фиг. 14 - блок-схема, иллюстрирующая основные компоненты UE, показанного на фиг. 1; и
Фиг. 15 - блок-схема, иллюстрирующая основные компоненты узла MMF/SMF, показанного на фиг. 1.
Описание вариантов осуществления
[0029] Чтобы решить вышеописанную проблему, настоящим описываются разные решения в различных примерных вариантах осуществления.
[0030] Отметим, что термины "свободный" сеанс или "активный" сеанс используются для состояний SM, тогда как состояния ожидания и состояния готовности используются для состояний мобильности UE. Также переход из свободного состояния сеанса в активное состояние сеанса может называться "активизацией сеанса", тогда как переход из активного состояния сеанса в свободное состояние сеанса может называться "деактивизацией сеанса". Это показано на фиг. 6.
[0031] Термины "активизация сеанса" или "деактивизация сеанса" относятся к установлению или освобождению соединений/туннелей NG3. Эти термины отличаются от процедур "установления сеанса" или "освобождения сеансаʺ, которые относятся к установлению нового сеанса, включая установление контекста SM в UE и CN NG, или, соответственно, к удалению существующего сеанса, то есть удалению контекста SM в UE и CN NG.
[0032] Для целей этого документа допускается эталонная архитектура из фиг. 1 для одного установленного сеанса (сегмента сети или сеанса PDU). Для множества установленных сеансов фиг. 5 допускается в качестве эталонной архитектуры, где UE установило 3 разных сеанса A, B и C. Разные сеансы могут принадлежать разным сегментам сети или одному и тому же сегменту сети, но с многочисленными сеансами PDU. В плоскости управления есть прямоугольник, означающий CCNF 32, которые совместно используются между сегментами сети или сеансами PDU. Эти CCNF могут включать в себя сетевую функцию (NF) управления мобильностью (называемую MMF), NF аутентификации/авторизации/безопасности, NF маршрутизации сигнализации NAS и другие. Как показано на фиг. 5, каждый сеанс PDU или сегмент сети может иметь независимые выделенные CPF. Выделенные CPF могут включать в себя следующие примерные функциональные возможности сети:
- SMF: в этом документе предполагается, что эта функция отвечает за управление сеансом для определенного сеанса (сегмента сети или сеансов PDU).
- CPF в GW (также известная как GW-C в UPF), так как плоскость управления (CP) у GW известна как функция S/PGW-CP из разделения плоскостей управления/пользователя в EPC, называемого разделением плоскостей управления и пользователя (CUPS).
- PCF: вся или часть PCF, которая описана на фиг. 1. Это означает, что некоторые части PCF могут быть частью CCNF 32, а другие части могут быть частью выделенной CPF.
- Функции аутентификации, авторизации и безопасности, связанные с определенным сегментом сети сеанса PDU.
[0033] Отметим, что UE 34 показано на фиг. 5 с 3 стрелками к узлу 30 (R)AN, что представляет 3 радиосоединения, соответствующие 3 сеансам/сегментам A, B и C. Однако это лишь пример. У UE 34 может быть, например 3 радиосоединения плоскости пользователя (по одному на сеанс) и только одно радиосоединение плоскости управления. В качестве альтернативы у UE 34 может быть 3 радиосоединения плоскости пользователя и 3 радиосоединения плоскости управления (по одному на сеанс).
[0034] Для простоты в этом документе термин SMF используется для обозначения всех выделенных CPF, которые перечислены выше для сеанса PDU или сегмента сети. У каждой SMF есть сигнальная ассоциация с CCNF 32 по каждому UE 34. Для каждого установленного сеанса CCNF 32 (например, MMF) и SMF знают друг друга и могут отправлять сигнализацию в любое время независимо от мобильности или состояния сеанса UE. Кроме того, CCNF 32 и SMF обменялись ID UE или ID абонента (временным или постоянным) и используют этот ID при каждом обмене сигнальными сообщениями, чтобы указывать на соответствующий контекст UE в CCNF 32 или в SMF.
[0035] К тому же конфигурируется/создается представитель UPF (заданные 3GPP функциональные возможности GW, например, для соблюдения качества обслуживания (QoS) или политик трафика) на каждый сегмент сети или сеанс PDU. Каждое из соединений (NG3) A, B или C может управляться независимо, то есть может устанавливаться, изменяться или освобождаться независимо от других соединений. Отметим, что может быть одна или множество UPF. Например, UPF ближе к границе может использоваться в качестве привязки мобильности, а UPF глубже в CN может использоваться в качестве привязки IP (хранящей IP-адрес UE). Для простоты в этом документе используется единственная UPF. Однако SMF может конфигурировать множество UPF, если нужно множество UPF, и они создаются/конфигурируются для данного сеанса.
[0036] Как примерно показано на фиг. 5, предполагается, что есть 3 соединения (например, туннеля по NG3) между (R)AN и UPF: одно соединение для сегмента/сеанса A 36, сегмента/сеанса B 38 и сегмента/сеанса C 40. Если туннелирование по NG3 используется для каждого UE 34 между (R)AN и UPF A/B/C 36/38/40, то будет активизировано/изменено/освобождено 3 туннеля каждый раз, когда UE 34 переходит между состоянием мобильности "ожидание" <-> "готовность". Еще хуже, если туннелирование по NG3 создано на IP-поток или на однонаправленный канал, то нужно активизировать/изменить/освободить еще больше туннелей для каждого перехода состояния мобильности "ожидание" и "готовность".
[0037] Фиг. 5 показывает для сеанса C, что выделенные CPF могут включать в себя SMF и PCF. Отметим, что наличие PCF в выделенной CPF может основываться на конкретном варианте использования, например, для некоторых сегментов сети может создаваться представитель/конфигурироваться PCF на каждый сегмент, тогда как для других сегментов сети PCF может создаваться/конфигурироваться в виде общей CPNF.
[0038] В этом документе предлагается, что в случае многочисленных существующих/установленных сеансов PDU (или подключаемости к многочисленным сегментам сети одновременно) архитектура системы позволяет активизировать/деактивизировать единственный сеанс, что означает 1) активизацию состояния сеанса в соответствующей CPF, например SMF; и 2) активизацию единственного сеанса UP путем установления соответствующего соединения/туннеля между узлом 30 (R)AN и UPF. Другие сеансы UP (для других сеансов PDU или других сегментов сети) не активизируются (то есть находятся в свободном состоянии), если отсутствуют данных, отправляемые по восходящей линии связи или нисходящей линии связи (UL или DL).
[0039] Как изображено на фиг. 6, имеются независимые конечные автоматы сеансов на каждый существующий сеанс (то есть на сегмент сети или сеанс PDU). Это показано как конечный автомат Сеанса A и конечный автомат Сеанса B. Эти конечные автоматы сеансов применимы в UE 34 и в CN NG. Во время установления сеанса UE сущность SMF выбирается и конфигурируется посредством CCNF (MMF). Сущность SMF начинает ведение контекста UE, связанного с этим сеансом. Например, контекст сеанса UE в SMF может, среди прочих, содержать следующие параметры:
- временный или постоянный ID UE, соответствующий ID сеанса;
- тип сеанса (например IPv4/IPv6, без использования IP, Ethernet);
- режим (режимы) непрерывности сеанса и/или непрерывности услуги (например, режим 1/2/3 непрерывности сеанса и услуги (SSC));
- параметры QoS (например, негарантированная скорость (non-GBR), параметры GBR, максимальная скорость сеанса);
- параметры политик;
- необходимые параметры подписки на сеанс;
- конечный автомат сеанса, и т. п.
[0040] Иными словами, SMF ведет контекст сеанса UE типа перечисленных выше параметров независимо от состояния (активное или свободное) у конечного автомата сеанса в SMF.
[0041] К тому же, если с точки зрения CN NG UE 34 находится в постоянном готовом состоянии мобильности, это может привести к постоянно активизированным соединениям/туннелям по интерфейсу NG3 и, соответственно, привести к сеансам, которые находятся в постоянном активном состоянии сеанса в CN NG. Тогда конечными автоматами сеансов (SM) можно управлять либо в (R)AN, либо в CN NG.
[0042] Переход из свободного в активное состояние сеанса происходит, например, 1) если доступны данные для передачи на UL или DL, или 2) если в SMF конфигурируется запланированная активизация сеанса. В активном состоянии сеанса SMF знает текущее местоположение UE в части подробностей UP узла (R)AN для перенаправления данных. Соответственно, UPF установила соединение с узлом 30 (R)AN по интерфейсу NG3, и политика и параметры QoS соблюдены в UPF для данного сеанса. Если нет данных на UL или DL, или нет потребности сохранить соединение плоскости пользователя для конкретного сеанса, то узел 30 (R)AN или UPF может инициировать переход в свободное состояние сеанса. Отметим, что деактивизация соединения UP отличается от освобождения сеанса, так как при деактивизации соединения контекст UE все же сохраняется в CN NG (например, SMF). В свободном состоянии сеанса у UPF нет установленного соединения по интерфейсу NG3, и SMF не знает подробности UP узла (R)AN и точное состояние мобильности MM (то есть зарегистрированное в ожидании или готовность).
[0043] Когда SMF для данного сеанса (например, SMF-A) находится в свободном состоянии, SMF в CP не знает подробности UP узла (R)AN, например IP-адрес, идентификатор туннеля, ID транспортного порта или другие параметры. У SMF есть контекст UE об этом сеансе, например, включающий в себя параметр QoS, параметры политик (например, политики тарификации или политики обнаружения приложений) или необходимые параметры подписки на сеанс, и т. п. На UP у UPF нет соединения (например, нет установленного туннеля) с узлом 30 (R)AN.
[0044] С другой стороны, если представитель SM находится в активном состоянии, то SMF (например SMF-A) в CP знает подробности узла (R)AN типа IP-адреса, идентификатора туннеля, ID транспортного порта или другие параметры. На UP у UPF есть соединение/туннель, установленный с узлом 30 (R)AN.
[0045] Этот документ уделяет внимание процедурам для активизации и деактивизации сеансов (то есть активизации/деактивизации соединений UP), которые отличаются от процедур для установления нового сеанса или освобождения существующего сеанса. Например, установление нового сеанса означает установление контекста сеанса SM UE в SMF, контекста сеанса в самом UE 34 и соответствующий обмен сообщениями SM NAS между UE 34 и SMF. Предполагается, что для каждого установленного сеанса SMF и MMF 32 поддерживают сигнальную ассоциацию для обмена связанной с сеансом сигнализацией.
[0046] В другом примере освобождение существующего сеанса означает удаление контекста SM в SMF, в UPF и в UE. Например, если UE 34 отсоединяется от сети, то есть состоянием MM является "не зарегистрировано", то MMF 32 инициирует процедуру освобождения сеанса, которая также не входит в объем этого документа.
[0047] Этот документ предлагает, чтобы CCNF 32 (например MMF) вел контекст UE, обладая сведениями о состоянии сеанса (SM) в SMF. Иными словами, MMF 32 знает состояние сеанса (свободное или активное) у всех сконфигурированных SMF для установленных сеансов. В дополнение к контексту мобильности (MM) MMF 32 также ведет информацию для всех установленных сеансов. Например, MMF 32 нужно знать, активизирован ли сеанс A, то есть находится ли SMF-A в активном состоянии, чтобы MMF 32 могла обновлять SMF новыми подробностями узла (R)AN (например, IP-адрес, идентификатор туннеля, ID транспортного порта или другие параметры) каждый раз, когда меняется узел (R)AN. С другой стороны, если сеанс A деактивизирован, то есть SMF-A находится в свободном состоянии, то MMF 32 не нужно обновлять SMF, когда меняется узел (R)AN. В одной альтернативе состояния сеанса, которые показаны на фиг. 6, также можно поддерживать только в MMF 32 или в MMF 32 и SMF.
[0048] С этой целью сигнальный обмен между SMF и MMF 32 может основываться на различных альтернативах:
- Прямая/явная сигнализация между SMF и MMF 32 (в обоих направлениях) используется для обмена информацией о текущем состоянии сеанса. SMF может информировать MMF 32 о состоянии сеанса каждый раз, когда меняется состояние сеанса. Если MMF 32 знает, что конкретный сеанс находится в активном состоянии, то MMF 32 информирует SMF, соответствующую этому сеансу, об изменении узла (R)AN, других событиях технологии радиодоступа (RAT) (например, меняется RAT) и других возможных событиях мобильности. Кроме того, в течение активного состояния сеанса SMF может информировать MMF 32 об изменении UPF, например, вследствие балансирования нагрузки или других событий, после которых может измениться UPF для этого сеанса.
- В качестве альтернативы может не быть явной сигнализации между SMF и MMF 32, нужной для информирования об изменении состояния сеанса, поскольку MMF 32 может вывести состояние сеанса на основе сигнализации NAS между UE 34 и SMF.
[0049] Вообще, SMF не нужно хранить информацию о текущем состоянии MM. Например, если конкретный сеанс находится в свободном состоянии, то SMF не нужно знать, переключается ли UE 34 из готового в ожидающее состояние мобильности вследствие передачи данных UL или DL для других сеансов. В отличие от этого, если сеанс находится в активном состоянии, то соответствующей SMF нужно знать о подробностях узла (R)AN (подробности UP типа IP-адреса и/или ID оконечных точек туннеля), другие события RAT (изменения RAT) и переключение из готового в ожидающее состояние MM. Последнее событие переключения из готового в ожидающее состояние MM привело бы к тому, что SMF побудила UPF деактивизировать соединение/туннель NG3.
[0050] Допуская, что состояния сеанса (свободное, активное) поддерживаются в UE 34 и SMF, полезен прямой сигнальный обмен между UE 34 и SMF. Такой сигнальный обмен основывается на сигнализации SM NAS, расширенной дополнительными параметрами типа ID сеанса или указания для активизации или деактивизации соединения UP.
[0051] Ниже описывается несколько процедур для освещения активизации и деактивизации сеанса с учетом различных запускающих источников.
Решение 1: активизация сеанса, когда не существует другого активного сеанса (например, UE в ожидающем состоянии MM)
[0052]
Описанное в настоящем документе решение связано со сценарием, в котором многочисленные сеансы были установлены (например, с разными сегментами сети или разными сеансами PDU), а UE 34 находится в ожидающем состоянии мобильности. Это означает, что все сеансы пребывают в свободном состоянии сеанса. Если для данного сеанса поступают данные нисходящей линии связи, то предложенное в настоящем документе решение позволяет активизацию только этого конкретного сеанса или вдобавок другого сеанса (сеансов), тогда как другие существующие сеансы продолжают пребывать в свободном состоянии.
Решение 1.1: указание ID сеанса для UE во время процедуры поискового вызова
[0053]
В частности, фиг. 7 показывает наличие 2 уже установленных сеансов для заданного UE 34. Это означает, что у UE 34 есть IP-конфигурация для каждого сеанса, и оно может отправлять и принимать данные по каждому сеансу. Поскольку UE 34 находится в ожидающем состоянии мобильности (показано как CCNF 32 в ожидающем состоянии), соответствующее состояние сеанса №1 (представленное с помощью SMF1 42 в CP) и состояние сеанса №2 (представленное SMF2 44 в CP) также являются свободными. В UP UPF1 46 и UPF2 48 имеют связанный с UE контекст (например, для соблюдения политик для сконфигурированных IP-адресов UE и ассоциации с соответствующей CPF типа SMF), но отсутствует соединение/туннель с каким-либо узлом 30 (R)AN для передачи пакетов.
[0054] Этапы из фиг. 7 подробно описываются следующим образом:
Этап (1) Данные нисходящей линии связи поступают в UPF2 48. Поскольку сеанс №2 находится в свободном состоянии, у UPF2 48 нет установленного соединения/туннеля ни с каким узлом 30 (R)AN. Предполагается, что между CPF и UPF есть сеанс NG4, установленный для заданного UE 34. Таким образом, UPF2 48 просит у CPF, соответствующей этому сеансу (например, SMF2 44) инициировать активизацию сеанса.
[0055] Этап (2) UPF2 48 инициирует процедуру для активизации соединения плоскости пользователя (например, туннеля NG3) с (R)AN. UPF2 48 отправляет к SMF2 44 запрос активизации сеанса. Это сообщение также может называться запросом создания сеанса, запросом сеанса NG3/UP или любым другим, аналогичным соответствующему сообщению, связанному с интерфейсом Sx и заданному в TS 23.214. Запрос активизации сеанса может включать в себя один или несколько следующих информационных элементов: временный или постоянный идентификатор UE, идентификатор сеанса, указание буферизации пакетов DL и другие параметры.
[0056] Этап (3) SMF2 44 принимает запрос от UPF2 48, проверяет сообщение и определяет соответствующий контекст UE и сеанс (сеансы), которые нужно активизировать. SMF2 44 отправляет запрос активизации сеанса к CCNF 32 (например, MMF). Аналогично этапу (2) это сообщение может называться по-разному, например, запросом создания сеанса (или запросом сеанса NG3/UP), при условии, что сообщение служит для активизации/установления соединения UP между узлом 30 (R)AN и UPF. Это сообщение также может называться запросом активизации сеанса или любым другим, выражающим активизацию существующего контекста PDN (PDU/однонаправленный канал). Запрос от SMF2 44 может содержать ID UE, ID сеанса, ID UPF (нужен для установления туннеля NG3, например, IP-адрес, ID оконечной точки туннелирования и/или ID порта транспортного уровня), указание необходимого QoS, ключи безопасности (при необходимости) и другие параметры. В зависимости от режима экономии энергии запрос активизации сеанса может содержать пользовательский пакет для буферизации. SMF2 44 определяет, есть ли уже активный сеанс у другой UPF, обслуживаемой той же SMF2 44. Если это не так, то SMF2 44 просит у ассоциированной CCNF 32 (например, MMF) выполнить процедуру активизации сеанса с (R)AN, при необходимости.
[0057] Ключи безопасности можно использовать, если имеется разная необходимая безопасность для конкретного сеанса UP, и ключи хранятся в SMF.
[0058] Этап (4) CCNF 32 (например, MMF) определяет, находится ли UE 34 в ожидающем или готовом состоянии мобильности. В этом примере CCNF 32 инициирует процедуру поискового вызова, поскольку UE 34 находится в ожидающем состоянии, например, не знает местоположения (R)AN.
[0059] Этап (5) CCNF 32 отправляет поисковый запрос возможным узлам 30 (R)AN, где закрепляется UE 34. В это сообщение поискового вызова CCNF 32 включает единственный или многочисленные ID сеанса. ID сеанса может быть любым из APN, ID сегмента, ID представителя сегмента или ID услуги. CCNF 32 включает в себя многочисленные ID сеанса на основе данных абонентов в CCNF 32, которые получены от HSS. Дополнительные ID сеанса можно связать с исходным ID сеанса, который соответствует SMF2 44 в этом потоке, или могут быть полностью независимы от исходного ID сеанса.
[0060] Этап (6) Узел 30 (R)AN выполняет процедуру поискового вызова по радиоинтерфейсу, включающему принятый ID сеанса на этапе (5).
[0061] Этап (7) После того, как UE 34 принимает сообщение поискового вызова, UE 34 выполняет установление радиосоединения с узлом 30 (R)AN и отправляет сообщение с запросом на обслуживание NAS к CCNF 32 по NG1. Сообщение установления радиосоединения и сообщение с запросом на обслуживание NAS могут включать в себя единственный или многочисленные ID сеанса. Радиоуровень (радиоуровни) UE указывает через внутренние интерфейсы прикладного программирования (API) услугу, приложение или существующий контекст PDN/APN/PDU/однонаправленного канала, которые соответствуют этому явному сеансу, который нужно активизировать. Такой внутренний межуровневый обмен в UE 34 может выполняться либо на этапе (7), либо после этапа (9).
[0062] UE 34 может включить ID сеанса в сообщение с запросом на обслуживание NAS, чтобы указать MMF (как часть CCNF 32), что ID сеанса успешно обработан в UE 34. Отметим, что CCNF 32 может обладать внешними функциональными возможностями для сигнализации NAS, чтобы сообщение с запросом на обслуживание NAS после достижения внешнего интерфейса можно перенаправить внутри к надлежащей MMF для дополнительной обработки. Если ID сеанса отсутствует в сообщении с запросом на обслуживание, то это может быть неявным указанием, что UE 34 не смогло обработать ID сеанса из сообщения поискового вызова.
[0063] Этап (8) CCNF 32 (например MMF) определяет (сопоставляет), что сообщение с запросом на обслуживание NAS является результатом процедуры поискового вызова. CCNF 32 определяет, что нужно активизировать только запрошенный SMF2 44 сеанс. CCNF 32 формирует соответствующее сообщение с запросом настройки контекста UE и отправляет его узлу 30 (R)AN. Сообщение с запросом настройки контекста UE содержит также параметр ID сеанса в дополнение к другим параметрам UE типа указания необходимого QoS и параметров безопасности. Когда нужно активизировать многочисленные сеансы, этот этап (8) может исполняться либо сеанс за сеансом, либо одна процедура сразу активизирует все запрошенные сеансы.
[0064] Этап (9) Узел 30 (R)AN выполняет реконфигурацию радиосоединения, показанную на чертеже как реконфигурацию соединения управления радиоресурсами (RRC). Во время этой процедуры узел 30 (R)AN указывает UE 34 параметр ID сеанса.
[0065] На основе принятого ID сеанса UE 34 может активизировать соответствующую услугу, приложение или существующий контекст PDN/APN/PDU/однонаправленного канала. UE 34 не активизирует все существующие контексты PDN/APN/PDU/однонаправленного канала. UE 34 обновляет состояние SM в UE 34, которое соответствует ID сеанса, принятому на этапе (6).
[0066] Этап (10) Узел 30 (R)AN отвечает на запрос на этапе (8) про установление радиосоединения. Например, узел 30 (R)AN отправляет сообщение с ответом настройки контекста UE. Ответ может быть положительным или отрицательным. Сообщение с ответом настройки контекста UE включает в себя идентификатор UP узла 30 (R)AN (IP-адрес и ID оконечной точки туннелирования и/или ID порта транспортного уровня), показанный на чертеже как ID UPF (R)AN. Если CCNF 32 решила добавить дополнительный ID сеанса на этапе (5), то CCNF 32 начинает активизировать сеанс (сеансы) с ассоциированной UPF для каждых дополнительных сеансов. CCNF 32 информирует все ассоциированные UPF через ассоциированные SMF об идентификаторе UP узла 30 (R)AN (IP-адрес, ID оконечной точки туннелирования и/или ID порта транспортного уровня), показанном на чертеже как ID UPF (R)AN.
[0067] Этап (11) CCNF 32 отвечает SMF2 44 в соответствии с запросом на этапе (3). Например, CCNF 32 отправляет сообщение с ответом активизации сеанса, которое может содержать указание успешной или безуспешной активизации сеанса, соответствующего ID сеанса. Это сообщение включает в себя также параметр ID сеанса в дополнение к другим параметрам UE типа необходимого указания QoS (или измененных параметров QoS) и параметров безопасности.
[0068] SMF2 44 выводит политику и параметры QoS для соблюдения в UPF2 48.
[0069] SMF2 44 переходит из свободного состояния сеанса в активное состояние сеанса.
[0070] Этап (12) SMF2 44 отвечает на процедуру этапа (2). SMF2 44 устанавливает или изменяет нужный контекст UE в UPF2 48 путем отправки сообщения с ответом активизации сеанса. Это сообщение может включать в себя, среди прочих, параметры для соблюдения политик (типа указания QoS трафика, режима пропускания трафика, максимальной скорости сеанса), ID UPF (R)AN (включая IP-адреса узла (R)AN, ID оконечной точки туннелирования и/или ID порта транспортного уровня), связанную с тарификацией конфигурацию (например, для формирования записи с данными тарификации (CDR) и/или неавтономная/автономная тарификация установления сеанса), параметры безопасности (при необходимости).
[0071] Отметим, что параметры безопасности необходимы в случае завершения безопасности на узле UPF CN типа UPF2 48. Если безопасность завершается на узле 30 (R)AN, то на этом этапе параметры безопасности не нужны.
[0072] Этап (13) -этап (15): Если информацией UPF для установления соединения/туннеля NG3 не обменивались в течение этапа (3), то UPF2 48 при необходимости может выполнить процедуру обновления сеанса с SMF2 44, чтобы обновить информацию о соединении UP, называемую ID UPF (например, IP-адрес, ID оконечной точки туннелирования и/или ID порта транспортного уровня). В качестве альтернативы у SMF2 44 может быть такая связанная с NG3 информация UP, так что SMF2 44 может инициировать процедуру обновления сеанса (путем отправки сообщения с запросом обновления сеанса, включающего ID UPF) к CCNF 32 (например, MMF). В конечном счете CCNF 32 (например, MMF) обновляет узел 30 (R)AN информацией ID UPF.
Решение 1.2: указание ID сеанса для UE во время запроса на обслуживание или соответствующей процедуры установления RRC
[0073]
Фиг. 8 показывает альтернативное решение, где процедура поискового вызова расширяется для включения параметра ID сеанса в сообщение поискового запроса.
[0074] Фиг. 8 показывает процедуру поискового вызова, где сообщение поискового вызова не включает в себя ID сеанса, но вместо этого ID сеанса для активизации одного сеанса PDU/PDN указывается для UE 34 во время процедуры установления соединения RRC. Ниже подробно описываются только этапы (5)-(9), так как остальные этапы аналогичны фиг. 7.
[0075] Этап (5) CCNF 32 отправляет поисковый запрос возможным узлам 30 (R)AN, где закрепилось UE 34. Сообщение поискового запроса не включает в себя параметр ID сеанса для указания UE 34, какой сеанс следует активизировать.
[0076] Этап (6) Узел 30 (R)AN выполняет поисковый вызов по радиоинтерфейсу. Это сообщение не включает в себя ID сеанса согласно этапу (5).
[0077] Этап (7) После того, как UE 34 принимает сообщение поискового вызова, UE 34 выполняет установление радиосоединения с узлом 30 (R)AN и отправляет сообщение с запросом на обслуживание NAS к CCNF 32 по NG1.
[0078] Этап (8) CCNF 32 определяет (сопоставляет), что сообщение с запросом на обслуживание NAS является результатом процедуры поискового вызова. CCNF 32 определяет, что нужно активизировать только сеанс, запрошенный SMF2 44 на этапе (3). CCNF 32 (например, MMF) изменяет состояние мобильности UE с ожидающего состояния на состояние готовности.
[0079] CCNF 32 формирует соответствующее сообщение с запросом настройки контекста UE и отправляет его узлу 30 (R)AN. Сообщение с запросом настройки контекста UE содержит также параметр ID сеанса в дополнение к другим параметрам UE типа QoS и параметров безопасности. Когда нужно активизировать многочисленные сеансы, этот этап (8) может либо исполняться сеанс за сеансом, либо одна процедура сразу активизирует все запрошенные сеансы (например, путем включения списка всех ID сеансов и соответствующих параметров).
[0080] Этап (9) Узел 30 (R)AN выполняет реконфигурацию радиосоединения, показанную на чертеже как реконфигурацию соединения RRC. Во время этой процедуры узел 30 (R)AN указывает UE параметр ID сеанса для сеанса, который нужно активизировать.
[0081] На основе принятого ID сеанса UE 34 может активизировать соответствующую услугу, приложение или существующий контекст PDN/APN/PDU/однонаправленного канала. UE 34 не активизирует все существующие контексты PDN/APN/PDU/однонаправленного канала, а только один указанный. UE 34 обновляет состояние сеанса/SM, которое соответствует ID сеанса, принятому на этапе (9).
[0082] Отметим, что этапы с (13) по (15) на фиг. 7 с тем же успехом могут выполняться в решении 1.2 (хотя и не показано на фиг. 8).
[0083] Выбор между альтернативами решений, показанными на фиг. 7 или на фиг. 8, может осуществляться в CCNF 32 (например, MMF) на основе возможностей узлов 30 (R)AN или на основе возможностей UE 34. Возможностями UE касательно поддерживаемого признака (признаков) поискового вызова можно обмениваться во время процедуры присоединения или другой процедуры мобильности посредством сигнализации MM NAS. Возможностями узла (R)AN можно обмениваться во время настройки интерфейса между узлом 30 (R)AN и CCNF 32 (например, интерфейса NG2 или настройки обмена S1-MME).
Решение 2: активизация сеанса, когда существует другой активный сеанс (сеансы) (например, UE находится в состоянии готовности MM)
[0084]
Хотя сценарий в решении 1 содержит допущение, что нет другого сеанса в активном состоянии (например, UE 34 находится в ожидающем состоянии мобильности), допущение для решения 2 состоит в том, что UE 34 находится в готовом состоянии мобильности, пока данные DL поступают для сеанса, который находится в свободном состоянии. В частности, рассматривая фиг. 9, предполагается, что у UE 34 есть контекст активного сеанса для Сеанса №1, завершенного на UPF1 46.
[0085] Единственная проблема состоит в том, что у UE 34 уже есть контексты существующего сеанса PDU (например, SM) в свободном состоянии сеанса, и подлежащее установлению радиосоединение нужно связать с этим единственным контекстом PDU из многочисленных существующих контекстов сеанса PDU. Предлагается, что такое связывание между новым информационным радиосоединением/однонаправленным каналом и существующим контекстом сеанса в UE 34 выполняется с использованием ID сеанса.
[0086] Фиг. 9 показывает возможное решение 2.1 для активизации дополнительного сеанса, когда другой сеанс уже находится в активном состоянии. Это решение 2.1 основывается на новой процедуре запроса изменения контекста UE.
[0087] Этапы на фиг. 9 описываются следующим образом:
[0088] Этап (1) Аналогичен этапу (1) на фиг. 7.
[0089] Этап (2) Аналогичен этапу (2) на фиг. 7.
[0090] Этап (3) Аналогичен этапу (3) на фиг. 7.
[0091] Этап (4) CCNF 32 (например, MMF) определяет, что UE 34 находится в готовом состоянии мобильности. CCNF 32 инициирует процедуру изменения контекста UE, используемую для обновления контекста UE в узле 30 (R)AN новыми параметрами сеанса.
[0092] Этап (5) CCNF 32 отправляет, например, сообщение с запросом изменения контекста UE. Это сообщение включает в себя также параметр ID сеанса, принятый в течение этапа (3), в дополнение к другим параметрам UE типа QoS и параметров безопасности.
[0093] Этап (6) Узел 30 (R)AN выполняет процедуру реконфигурации радиосоединения, показанную на чертеже как реконфигурацию соединения RRC. Во время этой процедуры узел 30 (R)AN указывает UE 34 параметр ID сеанса. Узел 30 (R)AN может настроить новый однонаправленный радиоканал данных или может повторно использовать существующий однонаправленный радиоканал данных. Узел 30 (R)AN принимает это решение на основе параметров QoS, связанных с новым сеансом, и уже установленного однонаправленного радиоканала данных.
[0094] На основе принятого ID сеанса UE 34 активизирует соответствующую услугу, приложение или существующий контекст PDN/APN/PDU/однонаправленного канала. UE 34 не активизирует никакие дополнительные контексты PDN/APN/PDU/однонаправленного канала. Иными словами, UE 34 выполняет связывание между новым установленным однонаправленным радиоканалом данных и существующим контекстом PDN/APN/PDU/однонаправленного канала на основе параметра ID сеанса.
[0095] Этап (7) Узел 30 (R)AN отвечает CCNF 32. Например, узел 30 (R)AN может отправить сообщение с ответом изменения контекста UE, ссылаясь на запрос на этапе (5).
[0096] Этап (8) Аналогичен этапу (11) на фиг. 7. SMF2 44 переходит из свободного состояния сеанса в активное состояние сеанса.
[0097] Этап (9) Аналогичен этапу (12) на фиг. 7.
[0098] Отметим, что этапы с (13) по (15) на фиг. 7 с тем же успехом могут выполняться в решении 2.1 (хотя и не показано на фиг. 9).
[0099] Фиг. 10 показывает другое альтернативное решение 2.2, где сигнализация SM NAS между SMF2 44 и UE 34 используется для активизации сеанса 2 с UPF2 48.
[0100] Этапы на фиг. 10 описываются следующим образом:
[0101] Этап (1) Аналогичен этапу (1) на фиг. 7.
[0102] Этап (2) Аналогичен этапу (2) на фиг. 7.
[0103] Этап (3) SMF2 44 формирует сообщение SM NAS (примерно называемое запросом активизации SM NAS) и отправляет его к UE 34. Это сообщение NAS включает в себя ID UE, ID сеанса, значения причины (например, активизация, изменение, удаление) и другие параметры. Для передачи сообщения с запросом активизации SM NAS к UE 34 может быть несколько вариантов:
[0104] - (A) отправить через MMF 32 путем заключения сообщения с запросом активизации SM NAS в сообщение с запросом активизации сеанса от SMF2 44 к MMF 32; или
[0105] - (B) отправить в отдельной передаче/транспортном сообщении между SMF2 44 и MMF 32; или
[0106] - (C) отправить внешним функциональным возможностям NAS в CCNF 32, которые перенаправляют сообщение к UE 34, то есть сообщение SM NAS не проходит через MMF 32. В этом последнем случае (C) SMF2 44 нужно отправить другое сообщение к MMF 32, например сообщение с запросом активизации сеанса, чтобы информировать MMF 32 о необходимости активизировать сеанс №2 (соединение UP).
[0107] Этап (4) CCNF 32 (например, MMF) определяет, что UE 34 находится в готовом состоянии мобильности, и нужно активизировать сеанс, соответствующий параметру "ID сеанса". К тому же CCNF 32 нужно направить и заключить запрос активизации SM NAS к узлу 30 (R)AN. CCNF 32 может инициировать процедуру изменения контекста UE, используемую для обновления контекста UE в узле 30 (R)AN новыми параметрами сеанса.
[0108] Этап (5) CCNF 32 отправляет, например, сообщение с запросом изменения контекста UE. Это сообщение включает в себя также параметр ID сеанса, принятый в течение этапа (3), в дополнение к другим параметрам UE типа параметров QoS и параметров безопасности. CCNF 32 передает запрос активизации SM NAS к узлу 30 (R)AN либо в сообщении с запросом изменения контекста UE, либо в другом сообщении NG2, используемом для транспортировки сигнализации NAS, например в транспортном сообщении DL NG (не показано на фиг. 10).
[0109] Этап (6) Этот этап может содержать 2 независимые передачи сообщений: этап (6.a) представляет пример сообщения прямой передачи DL управления радиоресурсами (RRC) для переноса запроса активизации SM NAS к UE 34. На этапе (6.b) узел 30 (R)AN выполняет процедуру реконфигурации радиосоединения, показанную как реконфигурацию соединения RRC, аналогично этапу (6) на фиг. 9.
[0110] На основе принятого запроса активизации SM NAS UE 34 активизирует соответствующую услугу, приложение или существующий контекст PDN/APN/PDU/однонаправленного канала. UE 34 не активизирует никакие дополнительные контексты PDN/APN/PDU/однонаправленного канала. Иными словами, UE 34 выполняет связывание между новым установленным однонаправленным радиоканалом данных и существующим контекстом PDN/APN/PDU/однонаправленного канала на основе параметра ID сеанса.
[0111] Этап (7) Узел 30 (R)AN отвечает CCNF 32. Например, узел 30 (R)AN может отправить сообщение с ответом изменения контекста UE, ссылаясь на запрос на этапе (5).
[0112] Этап (8) UE 34 формирует сообщение с ответом активизации SM NAS и отправляет его к SMF2 44. Это сообщение SM NAS может передаваться посредством сообщения прямой передачи UL RRC.
[0113] Этап (9) Узел 30 (R)AN принимает сообщение прямой передачи UL RRC, извлекает сообщение с ответом активизации SM NAS и перенаправляет его к CCNF 32.
[0114] Этап (10) Аналогичен этапу (11) на фиг. 7. К тому же CCNF 32 (MMF) передает сообщение с ответом активизации SM NAS к SMF2 44 либо как часть сообщения с ответом активизации сеанса, либо как часть нового сообщения передачи между MMF 32 и SMF2 44.
[0115] SMF2 44 переходит из свободного состояния сеанса в активное состояние сеанса.
[0116] Этап (11) Аналогичен этапу (12) на фиг. 7.
[0117] Отметим, что этапы с (13) по (15) на фиг. 7 с тем же успехом могут выполняться в решении 2.2 (хотя и не показано на фиг. 10).
[0118] В качестве альтернативы в решении 2.2 SMF2 44 может сама инициировать активизацию сеанса, то есть без инициативы от UPF2 48. Это возможно, если в SMF2 44 есть запланированная активизация сеанса. Такое планирование может основываться на таймере или тактовом генераторе, работающем в SMF2 44, как часть обработки контекста SM UE в SMF2 44. SMF2 44 на основе такого тактового генератора для планирования может инициировать установление соединения UP путем выполнения этапа (3) с MMF 32 и выполнить новый этап для вставки связанной с UP информации в UPF2 48 (в основном вышеупомянутый этап (11)).
[0119] Таким образом, решение 2.1 или решение 2.2 позволяет активизировать отдельный сеанс (соединение UP), пока существует другое соединение UP.
Решение 3: активизация сеанса, инициированная данными UL (в UE)
[0120]
Хотя решение 1 и решение 2 (вместе с их разновидностями) объясняют активизацию соединения UP, инициированную данными DL (в UPF), это решение описывает активизацию одного соединения UP, инициированную данными UL (в UE).
[0121] Фиг. 11 показывает, что у UE 34 есть два контекста сеанса для сеанса №1 и сеанса №2. Описано два разных случая. В случае (A) UE 34 находится в ожидающем состоянии мобильности (MM), и таким образом, все состояния сеанса находятся в свободном состоянии. В случае (B) UE 34 находится в готовом состоянии мобильности (MM), и сеанс №1 используется, то есть установлены радиосоединение и соединение NG3.
[0122] Этапы на фиг. 11 подробно описываются следующим образом:
[0123] Этап (1) Данные UL от конкретного приложения/услуги должны быть отправлены посредством UE 34, например в сеансе №2. Поскольку сеанс №2 находится в свободном состоянии, UE 34 нужно активизировать соединение UP, чтобы передавать данные.
[0124] Этап (2) Если UE 34 находится в ожидающем состоянии MM, то UE 34 сначала нужно активизировать радиосоединение CP (RRC) и соединение NAS, инициируя процедуру запроса на обслуживание. С этой целью UE 34 сначала устанавливает соединение RRC.
[0125] Этап (3) Если UE 34 находится в ожидающем состоянии MM, то UE 34 передает сообщение с запросом на обслуживание NAS, чтобы активизировать сигнальное соединение NAS. Сообщение с запросом на обслуживание NAS может содержать, среди прочих, также параметр "ID сеанса". Если сигнальное соединение NAS завершается на внешних функциональных возможностях NAS, то внешние функциональные возможности NAS перенаправляют к MMF 32 сообщение с запросом на обслуживание NAS.
[0126] Этап (4) CCNF 32 (например, MMF) проверяет и обрабатывает сообщение с запросом на обслуживание NAS. MMF 32 на основе параметра "ID сеанса" определяет, какой сеанс нужно активизировать. В этом конкретном примере MMF 32 определяет, что нужно активизировать сеанс №2. MMF 32 инициирует процедуру для активизации соединения UP с SMF2 44. MMF 32 отправляет сообщение с запросом активизации сеанса (или аналогичное сообщение, как уже описывалось на этапе (3) на фиг. 7). Это сообщение среди прочих параметров содержит ID UE, ID сеанса, значение причины (например, активизация, изменение, удаление) и т. п.
[0127] Этап (5) Если UE 34 находится в состоянии готовности MM, то у UE 34 уже есть сигнальное соединение с CN NG. UE 34 может инициировать процедуру активизации соединения NAS. С этой целью UE 34 отправляет сообщение с запросом активизации сеанса SM NAS к соответствующей SMF, в этом конкретном примере - SMF2 44. Сообщение с запросом активизации сеанса SM NAS может либо перенаправляться к SMF2 44 посредством общих внешних функциональных возможностей NAS, либо перенаправляться к SMF2 44 посредством MMF 32. Сообщение с запросом активизации сеанса SM NAS среди прочих содержит также параметры ID UE, ID сеанса и/или значения причины (например, активизация, изменение, удаление), и т. п.
[0128] Этап (6) SMF2 44 принимает сообщения либо на этапе (4), либо на этапе (5) и обрабатывает их. SMF2 44 определяет параметры QoS и другие параметры политик для соблюдения в UPF2 48. SMF2 44 инициирует процедуру активизации сеанса с UPF2 48. SMF2 44 отправляет к UPF2 48 сообщение с запросом активизации сеанса, среди прочих включающее в себя QoS и параметры политик, и при необходимости характерные для NG3 параметры (например, информацию туннелирования типа IP-адреса для использования UPF2 48 и/или идентификатор оконечной точки туннеля (TEID) протокола туннелирования общей службы пакетной радиопередачи (GTP)).
[0129] Этап (7) UPF2 48 принимает сообщение с запросом активизации сеанса и обрабатывает его. UPF2 48 отправляет к SMF2 44 сообщение с ответом активизации сеанса и при необходимости указывает значение причины результата активизации и характерные для NG3 параметры (например, информацию туннелирования типа IP-адреса для использования UPF2 48 и/или TEID GTP).
[0130] Этап (8) SMF2 44 при необходимости может отправить к UE 34 сообщение SM NAS, например сообщение с ответом активизации сеанса SM NAS. Такое сообщение SM NAS может включать в себя различные параметры управления сеансом, например для изменения QoS сеанса или политики.
[0131] Этап (9) В зависимости предыдущих вариантов (A) или (B) SMF2 44 может поступить по-разному. В одном варианте SMF2 44 отвечает на этап (4). В другом варианте SMF2 44 может инициировать процедуру активизации сеанса с CCNF 32 (например, MMF) и узлом 30 (R)AN. Например, SMF2 44 может отправить к CCNF 32 (например, MMF) сообщение с запросом/ответом активизации сеанса, включающее ID сеанса, и связанную с NG3 информацию UPF (например, информацию туннелирования типа IP-адреса UPF2 48 и/или TEID GTP)
[0132] Этап (10) В зависимости от состояния MM, в котором находилось UE 34 в начале, то есть в зависимости от вариантов (A) и (B) CCNF 32 (например, MMF) инициирует разные процедуры:
[0133] - в случае варианта (A), то есть UE 34 находилось в ожидающем состоянии MM, CCNF 32 инициирует процедуру настройки контекста UE с узлом 30 (R)AN путем отправки сообщения с запросом настройки контекста UE. Это сообщение может, среди прочих, включать в себя ID сеанса, QoS, безопасность и другие параметры, необходимые для установления радиосоединения, например связанную с NG3 информацию UPF (например, информацию туннелирования типа IP-адреса UPF2 48 и/или TEID GTP).
- в случае варианта (B), то есть UE 34 находилось в состоянии готовности MM, CCNF 32 (MMF) инициирует процедуру изменения контекста UE с узлом 30 (R)AN. CCNF 32 (MMF) отправляет сообщение с запросом изменения контекста UE узлу 30 (R)AN для изменения радиосоединения и содействия в установлении соединения NG3 с UPF2 48. Сообщение с запросом изменения контекста UE может, среди прочих, содержать ID сеанса, QoS, безопасность и другие параметры, необходимые для установления радиосоединения, например связанную с NG3 информацию UPF (например, информацию туннелирования типа IP-адреса UPF2 48 и/или TEID GTP).
[0134] Этап (11) Узел 30 (R)AN выполняет реконфигурацию соединения RRC для установления информационного радиосоединения для сеанса №2. С этой целью узел 30 (R)AN выполняет процедуру реконфигурации соединения RRC.
[0135] Этап (12) Узел 30 (R)AN отвечает на этап (10). Узел 30 (R)AN отправляет к CCNF 32 сообщение с ответом настройки контекста UE, включающее связанную с NG3 информацию UP узла (R)AN (например, информацию туннелирования типа IP-адреса UPF2 48 и/или TEID GTP).
[0136] Отметим, что возможно несколько вариантов:
[0137] - вариант 1: узел 30 (R)AN отправляет к MMF 32 сообщение с ответом настройки контекста UE.
[0138] - вариант 2: узел 30 (R)AN отправляет сообщение с ответом настройки контекста UE внешним функциональным возможностям NG2 в CCNF 32. Внешние функциональные возможности могут перенаправить к MMF 32 и/или SMF2 44 содержимое сообщения с ответом настройки контекста UE.
[0139] - вариант 3: узел 30 (R)AN отправляет к SMF2 44 сообщение с ответом настройки контекста UE.
[0140] - вариант 4: узел 30 (R)AN отправляет 2 разных сообщения к MMF 32 и SMF2 44. Сообщение к MMF 32 подтверждает успешное установление нового информационного радиосоединения, тогда как сообщение к SMF2 44 к тому же переносит связанную с NG3 информацию UP узла (R)AN (например, информацию туннелирования типа IP-адреса UPF2 48 и/или TEID GTP).
[0141] Этап (13) В случае варианта 1 из вышеупомянутого этапа (12) MMF 32 инициирует процедуру обновления сеанса с SMF2 44, чтобы обновить связанную с NG3 информацию UP узла (R)AN (например, информацию туннелирования типа IP-адреса UPF2 48 и/или TEID GTP).
[0142] Этап (14) SMF2 44 инициирует процедуру обновления сеанса с UPF2 48. SMF2 44 отправляет к UPF2 48 сообщение с запросом обновления сеанса, включающее связанную с NG3 информацию UP узла (R)AN (например, информацию туннелирования типа IP-адреса UPF2 48 и/или TEID GTP).
Решение 4: деактивизация одиночного сеанса, пока другой сеанс (сеансы) продолжает пребывать в активном состоянии
[0143]
Решение 4.1: деактивизация сеанса, инициированная узлом RAN
Чтобы независимо управлять сеансами (то есть по каждому сеансу), должна быть возможность освобождать соединение UP одиночного сеанса (в этом документе называется "деактивизацией сеанса"). Иными словами, можно освобождать одно радиосоединение и соединение NG3, сохраняя при этом активным соединение оставшегося существующего сеанса.
[0144] В одном альтернативном решении предполагается, что узел 30 (R)AN инициирует деактивизацию сеанса. Обычно узел 30 (R)AN управляет связанными с радио параметрами, например таймером бездействия UE, циклом активного прерывистого приема (DRX), циклом свободного DRX и т. п. Это решение предлагает, чтобы такие радиопараметры велись по каждому сеансу. При этом, если активизируется множество радиосоединений для многочисленных сеансов, то узел 30 (R)AN обслуживает так называемый "таймер бездействия сеанса" по каждому активизированному сеансу. Этот "таймер бездействия сеанса" отличается от таймера бездействия UE, так как "таймер бездействия сеанса" применяется к одному сеансу (радиосоединению типа однонаправленного радиоканала данных (DRB) в LTE).
[0145] Фиг. 12 описывает случай, где два сеанса активны, и один из них становится свободным вследствие отсутствия активности плоскости пользователя в предопределенном периоде бездействия UE, определенном узлом 30 (R)AN. В качестве отправной точки жирные стрелки показывают поток данных на UL и DL между UE 34 и UPF1 46 и UPF2 48 соответственно.
[0146] Этапы на фиг. 12 описываются следующим образом:
[0147] Этап (1) Таймер бездействия UE в узле 30 (R)AN истекает для сеанса №1. Это означает, что узел 30 (R)AN определил, что никакие данные не переданы на UL или DL в течение заданного периода времени, обозначенного как "таймер бездействия" для сеанса №1.
[0148] Этап (2) У узла 30 (R)AN есть 2 варианта в зависимости от количества оставшихся активных сеансов (или радиосоединений).
[0149] Вариант (2.a) Если это не последний активный сеанс, то узел 30 (R)AN инициирует процедуру освобождения соединения UE с CCNF 32. Узел 30 (R)AN отправляет к CCNF 32 сообщение с запросом освобождения соединения UE. Это сообщение включает в себя временный/постоянный ID UE, указание, какой сеанс нужно деактивизировать (например, сеанс №1), значение причины и другие параметры.
[0150] Вариант (2.b) Если это последний активный сеанс (например, существующее радиосоединение), то узел 30 (R)AN инициирует процедуру освобождения контекста UE. Это вынудило бы переключение состояния мобильности (MM) с готовности на ожидание. Это сообщение включает в себя временный/постоянный ID UE, указание значения причины и другие параметры.
[0151] Этап (3) CCNF 32 обрабатывает сообщение с запросом освобождения соединения UE и определяет, с какой SMF нужно связаться. CCNF 32 отправляет к SMF1 42 запрос освобождения NG3. Отметим, что это сообщение также может называться запросом деактивизации сеанса. Смысл в том, что следует освободить соединение/туннель NG3, но контекст UE в SMF1 42 следует оставить и перевести из активного в свободный. Это сообщение включает в себя временный/постоянный ID UE, указание определенного ID сеанса (например, сеанс №1) и другие параметры.
[0152] Этап (4) SMF1 42 отправляет к UPF1 46 сообщение с запросом освобождения NG3. Это сообщение включает в себя временный/постоянный ID UE, указание определенного ID сеанса (например, сеанс №1) и другие параметры. UPF1 46 освобождает все ассоциированные с сеансом №1 ресурсы в отношении опорной точки NG3.
[0153] Этап (5) UPF1 46 отправляет к SMF1 42 сообщение с ответом освобождения NG3, включающее ID UE, ID сеанса и другие параметры. В этот момент SMF1 42 меняет состояние сеанса с активного на свободное.
[0154] Этап (6) SMF1 42 отправляет к CCNF 32 сообщение с ответом освобождения NG3, включающее ID UE, ID сеанса и другие параметры.
[0155] Этап (7) У CCNF 32 есть две альтернативы в зависимости от количества оставшихся активных сеансов.
[0156] Вариант (7.a) Если это не последний активный сеанс, то CCNF 32 отправляет узлу 30 (R)AN сообщение с командой освобождения соединения UE, включающее ID UE, ID сеанса и другие параметры. Это сообщение содержит информацию, которая указывает, что нужно деактивизировать только сеанс №1.
[0157] Вариант (7.b) Если это последний активный сеанс, то CCNF 32 отправляет узлу 30 (R)AN сообщение с командой освобождения контекста UE, включающее ID UE, ID сеанса и другие параметры. Это сообщение содержит информацию, которая указывает, что нужно освободить только сеанс №1.
[0158] Этап (8) Есть 2 возможные альтернативы в зависимости от количества оставшихся активных сеансов и команды от CCNF 32:
[0159] Вариант (8.a) Узел 30 (R)AN выполняет процедуру изменения соединения RRC. С этой целью узел 30 (R)AN отправляет к UE 34 сообщение реконфигурации соединения RRC, чтобы освободить ассоциированное с сеансом №1 информационное радиосоединение. Другое активное радиосоединение (радиосоединения) не освобождается.
[0160] Вариант (8.b) Узел 30 (R)AN выполняет процедуру освобождения соединения RRC, если это последнее существующее радиосоединение для UE 34. С этой целью узел 30 (R)AN отправляет к UE 34 сообщение реконфигурации соединения RRC, чтобы освободить ассоциированное с сеансом №1 радиосоединение.
[0161] Если выполнен вариант (8.a), то UE 34 переводит состояние соответствующего сеанса (например, сеанса №1) из активного в свободное состояние.
[0162] Важно упомянуть, что в UE 34 контекст сеанса №1 не удаляется, а остается в свободном состоянии, тогда как другие состояния сеанса могут находиться в активных состояниях.
[0163] Этап (9) Узел 30 (R)AN отправляет к CCNF 32 либо (9.a) сообщение завершения освобождения соединения UE, либо (9.b) сообщение завершения освобождения контекста UE к CCNF 32.
[0164] Предполагая, что деактивизированный сеанс №1 - не последний активный сеанс, фиг. 12 показывает сверху, что радиосоединение и соединение/туннель NG3 для сеанса №2 остаются после выполнения процедуры деактивизации для сеанса №1.
Решение 4.2: деактивизация сеанса, инициированная UPF
[0165]
Фиг. 13 описывает альтернативное решение, где процедура деактивизации сеанса инициируется UPF в соответствующем сеансе. Это решение предлагает, чтобы каждая UPF управляла таймером бездействия, который может называться "таймером бездействия сеанса". Этот таймер может конфигурироваться посредством SMF, когда активизируется сеанс, например, этап (12) на фиг. 7 или на фиг. 8 может содержать параметр "таймер бездействия сеанса". UPF измеряет время, в течение которого не идет обмен данными DL или UL. Когда измеренное время для бездействия данных достигает значения параметра "таймер бездействия сеанса", UPF инициирует процедуру освобождения соединения UP.
[0166] В качестве отправной точки UE 34 находится в состоянии готовности MM, и активизируются сеанс №1 и сеанс №2. Это показано жирными стрелками, соответствующими 2 радиосоединениям и 2 соединениям NG3 между узлом 30 (R)AN и UPF1 46 и UPF2 48 соответственно.
[0167] Этапы на фиг. 13 описываются следующим образом:
[0168] Этап (1) UPF1 46 обнаруживает, что истекает таймер бездействия сеанса. Это означает, что UPF1 46 определила, что никакие данные не переданы на UL или DL в течение заданного периода времени, обозначенного как "таймер бездействия" для сеанса №1.
[0169] Этап (2) UPF1 46 инициирует процедуру запроса освобождения для соединения UP с (R)AN. UPF1 46 отправляет к SMF1 42 сообщение с запросом освобождения NG3 (или аналогичное сообщение, например запрос деактивизации сеанса или запрос освобождения соединения). Это сообщение может содержать ID UE, ID сеанса, значение причины и другие параметры.
[0170] Этап (3) SMF1 42 инициирует процедуру освобождения соединения UP. SMF1 42 отправляет к CCNF 32 сообщение с запросом освобождения NG3 (или аналогичное сообщение, например запрос деактивизации сеанса или запрос освобождения соединения). Это сообщение может содержать ID UE, ID сеанса, значение причины и другие параметры.
[0171] Этап (4) У CCNF 32 (например, MMF) есть 2 варианта в зависимости от количества оставшихся активных сеансов (или радиосоединений).
[0172] Вариант (4.a) Если это не последний активный сеанс, то CCNF 32 инициирует процедуру освобождения соединения UE с узлом 30 (R)AN. CCNF 32 отправляет узлу 30 (R)AN сообщение с запросом освобождения соединения UE. Это сообщение включает в себя временный/постоянный ID UE, указание, какой сеанс нужно деактивизировать (например, сеанс №1) и другие параметры.
[0173] Вариант (4.b) Если это последний активный сеанс (например, больше нет активных сеансов и соответствующих радиосоединений или соединений NG3), то CCNF 32 инициирует процедуру освобождения контекста UE. Это вынудило бы переключение состояния мобильности (MM) с готовности на ожидание.
[0174] Этап (5) Есть 2 возможные альтернативы в зависимости от количества оставшихся активных сеансов и команды от CCNF 32:
[0175] Вариант (5.a) Узел 30 (R)AN выполняет процедуру изменения соединения RRC. С этой целью узел 30 (R)AN отправляет к UE 34 сообщение реконфигурации соединения RRC, чтобы освободить ассоциированное с сеансом №1 радиосоединение. Предполагается, что однонаправленный радиоканал/соединение данных, который (которое) нужно освободить, обладает ассоциацией "1-к-1" с контекстом SM NAS, соответствующим сеансу, который нужно деактивизировать. Также радиосигнализация по RRC содержит указание сеанса, который нужно деактивизировать (ID сеанса). Другое активное радиосоединение (радиосоединения) не освобождается.
[0176] Вариант (5.b) Узел 30 (R)AN выполняет процедуру освобождения соединения RRC, если это последнее существующее радиосоединение для UE 34. С этой целью узел 30 (R)AN отправляет к UE 34 сообщение реконфигурации соединения RRC, чтобы освободить ассоциированное с сеансом №1 радиосоединение.
[0177] Если выполнен вариант (5.a), то UE 34 переводит состояние соответствующего сеанса (например, сеанса №1) из активного в свободное состояние.
[0178] Этап (6) Узел 30 (R)AN отправляет к CCNF 32 либо (6.a) сообщение завершения освобождения соединения UE, либо (6.b) сообщение завершения освобождения контекста UE к CCNF 32.
[0179] Этап (7) CCNF 32 отвечает на процедуру освобождения соединения UP на этапе (3). CCNF 32 отправляет к SMF1 42 сообщение с ответом освобождения NG3 (или аналогичное сообщение, например ответ деактивизации сеанса или ответ освобождения соединения). Это сообщение может содержать ID UE, ID сеанса, значение причины и другие параметры.
[0180] Этап (8) SMF1 42 отвечает на процедуру освобождения соединения UP на этапе (2). SMF1 42 отправляет к UPF1 46 сообщение с ответом освобождения NG3 (или аналогичное сообщение, например ответ деактивизации сеанса или ответ освобождения соединения). Это сообщение может содержать ID UE, ID сеанса, значение причины и другие параметры.
[0181] В этот момент SMF1 42 меняет состояние сеанса с активного на свободное.
[0182] Альтернативой решению 4.2 было бы использование процедуры деактивизации сеанса SM NAS между SMF1 42 и UE 34. Эта процедура может использоваться SMF1 42 для информирования UE 34 о деактивизации контекста SM, что приводит к изменению состояния SM сеанса в UE 34 с активного на свободное. Такая процедура SM NAS может инициироваться посредством SMF1 42 параллельно этапам (3), (4) и (5) на фиг. 13.
Решение 4.3: деактивизация сеанса, инициированная UE
[0183]
Это другой альтернативный способ деактивизации сеанса (то есть освобождения соединения UP), где процедура инициируется посредством UE 34. Поскольку UE 34 может знать о приложениях, работающих на верхних уровнях, UE 34 может узнать, закончило ли приложение передачу данных. Если такое указание доступно с верхних уровней на уровне NAS, то уровень NAS в UE 34, в частности - часть SM NAS, может инициировать процедуру деактивизации сеанса с CN NG.
[0184] В конкретном примере, если приложение, ассоциированное с сеансом A, указывает представителю SM NAS в UE 34, что такому приложению больше не нужны никакие соединения UP, или представитель SM NAS любым способом осведомлен, что активное соединение UP не используется, то представитель SM NAS в UE для сеанса A может инициировать процедуру деактивизации сеанса с CN NG. Могут выполняться следующие этапы:
[0185] Этап (1) UE 34 инициирует процедура деактивизации сеанса SM NAS с SMF1 42, чтобы информировать SMF1 42, что можно освободить соединение UP. UE 34 формирует сообщение с запросом деактивизации сеанса NAS SM и отправляет его по сигнализации NAS к CN NG. Это сообщение включает в себя, кроме обыкновенных параметров SM NAS, указание деактивизации соединения UP и ID сеанса. CN NG обрабатывает сообщение и перенаправляет его к соответствующей SMF1 42.
[0186] Этап (2) SMF1 42 инициирует процедуру освобождения NG3 с UPF1 46.
[0187] Этап (3) SMF1 42 инициирует процедуру запроса освобождения NG3 (или запроса деактивизации сеанса) с CCNF 32 (например, MMF).
[0188] Этап (4) MMF 32 обрабатывает сообщение с запросом освобождения NG3 от SMF1 42. MMF 32 инициирует процедуру освобождения NG3 (или процедуру деактивизации сеанса) с узлом 30 (R)AN.
[0189] Этап (5) Узел 30 (R)AN выполняет процедуру освобождения NG3 (или процедуру деактивизации сеанса) с UE 34, например посредством процедуры изменения соединения RRC. Узел 30 (R)AN также изменяет контекст в UE 34 путем удаления параметров NG3 соответствующего узла UPF. Узел 30 (R)AN отвечает MMF 32 результатом процедуры освобождения NG3.
[0190] Этап (6) MMF 32 меняет состояние соответствующего сеанса на свободное. MMF 32 отвечает SMF1 42 результатом процедуры освобождения NG3.
[0191] Этап (7) SMF1 42 подтверждает сообщение с запросом деактивизации сеанса SM NAS на этапе (1).
[0192] Отметим, что вышеприведенные этапы (2)-(6) аналогичны этапам (3)-(7) в решении 4.2, показанном на фиг. 13. Основным отличием решения 4.3 по сравнению с 4.2 является процедура деактивизации сеанса SM NAS, выполняемая между UE 34 и SMF1 42.
[0193] Описания ниже применяются ко всем решениям, описанным в этом документе.
[0194] Вышеприведенные примеры описывают решения для активизации или деактивизации одиночного сеанса. Однако также можно активизировать/деактивизировать несколько сеансов одновременно путем включения нескольких ID сеансов в соответствующие сообщения. Активизация нескольких сеансов одновременно может быть полезна в случае многочисленных сеансов PDU на сеть передачи данных, где предполагается, что одна и та же SMF управляет многочисленными сеансами PDU. В одной альтернативе SMF решает, активизировать ли одиночный сеанс PDU (например, в который поступают данные DL) или активизировать некоторые или даже все сеансы PDU, управляемые этой SMF (что, возможно, означает некоторые или все сеансы PDU с конкретным сегментом сети или сетью передачи данных).
[0195] Отметим, что сигнализация к узлу 30 (R)AN/от него по интерфейсу NG2 может завершаться в общих внешних функциональных возможностях завершения NG2 в CCNF 32. Общие внешние функциональные возможности NG2 могут направлять/перенаправлять содержимое сообщения NG2 к MMF 32 и/или SMF2 44. Кроме того, возможно, что узел 30 (R)AN отправляет 2 разных сообщения NG2: отдельное сообщение к MMF 32 и отдельное сообщение к SMF2 44. Сообщение к MMF 32 может запрашивать характерное для MM действие либо может подтверждать успешное установление/освобождение информационного радиосоединения. Сообщение к SMF2 44 может содержать преимущественно связанную с NG3 информацию UP узла (R)AN (например, информацию туннелирования типа IP-адреса UPF2 48 и/или TEID GTP).
[0196] Отметим, что все вышеприведенные чертежи показывают сценарии с единственной UPF на сеанс. Однако этот документ применим к сценариям с многочисленными разными UPF, обслуживаемыми единственной SMF. В таком случае можно допускать, что для одной и той же сети передачи данных имеются многочисленные сеансы PDU. Сеансы можно активизировать независимо для каждой UPF. В таком случае существует активизированный сеанс для другой UPF, обслуживаемой той же SMF2 44 (то есть UE 34 находится в готовом состоянии мобильности, а SMF2 44 находится в активном состоянии сеанса). Тогда SMF2 44 не нужно инициировать процедуру поискового вызова, а вместо этого SMF2 44 может либо изменять существующий сеанс, либо инициировать активизацию нового сеанса UP. С этой целью SM просит у CCNF 32 (MMF) добавить новый сеанс UP, включающий в себя информацию UPF2 48.
[0197] Возможно совместное размещение функций плоскости управления типа MMF и SMF в общей функциональной сущности плоскости управления.
[0198] Предложенное решение основывается на следующих принципах:
- Функция управления сеансом (SMF) и функция управления мобильностью (MMF) разделяются на разные сетевые функции. В конкретном случае UE, зарегистрированного в многочисленных представителях сегментов сети, UE обслуживалось бы многочисленными SMF, то есть устанавливаются многочисленные сеансы PDU.
- Для данного UE устанавливается многочисленные сеансы PDU (с одним или разными сегментами сети). Сеанс PDU может находиться в свободном состоянии или активном состоянии.
- Соединение UP (включая установление информационного радиосоединения и туннеля NG3) можно активизировать для одиночного сеанса PDU. Соединения UP для других сеансов PDU (с тем же или с другими сегментами сети) можно активизировать/деактивизировать независимо.
- Предлагаются процедуры для активизации и деактивизации сеанса PDU, означающие:
- активизация сеанса PDU является переходом в "активное" состояние сеанса в SMF, и устанавливается соединение UP;
- деактивизация сеанса PDU является переходом в "свободное" состояние сеанса в SMF, и соединение UP освобождается.
Описание общих узлов
[0199]
Описание ниже применяется ко всем решениям, описанным в этом документе.
Влияние на UE
[0200]
Отметим, что в этом документе описываются решения, включающие главным образом UE в качестве UE NG, но также можно применять решение к системе доступа 2G, 3G и 4G, то есть когда UE является UE 2G/3G/4G.
[0201] В соответствии с вышеописанными примерными вариантами осуществления UE 34 изменяется, чтобы уметь обрабатывать сигнализацию к/от функциональных сущностей (R)AN и CN (например, узел (R)AN, MMF, SMF). К тому же UE 34 способно принимать, обрабатывать и передавать соответствующую информацию функциональным сущностям (R)AN и CN. UE 34 схематически можно описать посредством блок-схемы, как на фиг. 14.
[0202] Фиг. 14 - блок-схема, иллюстрирующая основные компоненты пользовательского оборудования 34 (UE), показанного, например, на фиг. 1 (где оно обозначается "UE NG"). Как показано, UE 34 содержит схему 50 приемопередатчика, которая работает для передачи сигналов и приема сигналов от узла 30 сети радиодоступа через одну или несколько антенн 52. Такой узел 30 сети радиодоступа (обозначенный "(R)AN NG" на фиг. 1, "RAN" на фиг. 2 и "AN" на фиг. 4) может быть выполнен в виде базовой станции и/или любой другой подходящей точки доступа/точки передача. UE 34 содержит контроллер 54 для управления работой UE 34. Контроллер 54 ассоциируется с запоминающим устройством 56 и соединяется со схемой 50 приемопередатчика. UE 34 может обладать всеми обычными функциональными возможностями традиционного мобильного устройства/мобильного телефона (например, интерфейсом пользователя), и при необходимости они могут быть предоставлены любым одним или любым сочетанием аппаратных средств, программного обеспечения и микропрограммного обеспечения. Программное обеспечение может, например, предварительно устанавливаться в запоминающем устройстве 56 и/или может загружаться по сети передачи данных либо со съемного устройства хранения данных (RMD).
[0203] Контроллер 54 управляет общей работой UE 34, в этом примере с помощью программных команд или команд программного обеспечения, сохраненных в запоминающем устройстве 56. Как показано, эти команды программного обеспечения включают в себя, в том числе, операционную систему 58, модуль 60 управления связью и модуль 62 управления приемопередатчиком (показан как образующий часть модуля 60 управления связью).
[0204] Модуль 60 управления связью управляет связью между UE 34 и базовой станцией/узлом доступа в (R)AN. Модуль 60 управления связью также управляет отдельными потоками управляющих данных (плоскость управления) и пользовательских данных (плоскость пользователя, восходящая линия связи и нисходящая линия связи), которые нужно передать базовой станции/узлу доступа и другим узлам (через базовую станцию/узел доступа), например функции управления мобильностью (MMF) и функции управления сеансом (SMF).
Влияние на MMF/SMF
[0205]
В соответствии с вышеописанными примерными вариантами осуществления функция управления мобильностью (MMF) или функция управления сеансом (SMF) изменяется/расширяется, чтобы реагировать в соответствии с предложенным решением (решениями). MMF или SMF схематически можно описать посредством блок-схемы, как на фиг. 15.
[0206] Фиг. 15 - блок-схема, иллюстрирующая основные компоненты узла функции управления мобильностью (MMF)/функции управления сеансом (SMF), показанного, например, на фиг. 1. Хотя MMF и SMF показаны как часть объединенной сущности функции управления, их функциональные возможности можно реализовать в отдельных узлах.
[0207] Как показано, MMF/SMF содержит схему 64 приемопередатчика и сетевой интерфейс 66 для передачи сигналов и для приема сигналы от других узлов сети (включая UE 34). MMF/SMF содержит контроллер 68 для управления работой узла MMF/SMF. Контроллер 68 ассоциируется с запоминающим устройством 70. Программное обеспечение может, например, предварительно устанавливаться в запоминающем устройстве 70 и/или может загружаться по сети связи либо со съемного устройства хранения данных (RMD). Контроллер 68 конфигурируется для управления общей работой MMF/SMF, в этом примере с помощью программных команд или команд программного обеспечения, сохраненных в запоминающем устройстве 70. Как показано, эти команды программного обеспечения включают в себя, в том числе, операционную систему 72, модуль 74 управления связью и модуль 76 управления приемопередатчиком (показан как образующий часть модуля 74 управления связью).
[0208] Модуль 74 управления связью управляет связью между MMF/SMF и другими сетевыми объектами, которые подключаются к MMF/SMF (например, базовая станция/узел доступа, и UE 34, когда подключено к базовой станции/узлу доступа).
Сущность изобретения
[0209]
Вышеописанные примерные варианты осуществления выгодно включают в себя, хотя и не ограничиваются, одну или несколько следующих функциональных возможностей.
[0210] 1) UE способно связать процедуры активизации или деактивизации информационного радиосоединения с существующим контекстом управления сеансом PDU в UE.
a. Такое связывание в UE основывается на указании ID сеанса, переносимом в связанной сигнализации от SMF к UE.
[0211] 2) Деактивизация соединения плоскости пользователя выполняется с помощью функции управления сеансом в CN NG, инициированной:
a. либо функцией плоскости пользователя в базовой сети; либо
b. UE посредством сигнализации SM NAS.
[0212] Видно, что вышеприведенные примерные варианты осуществления описывают способ для независимой активизации или деактивизации соединения плоскости пользователя на каждый сеанс PDU или сегмент сети, при этом способ содержит:
1) Активизация или деактивизация соединения плоскости пользователя инициируется от SMF на основе:
a. триггера от UPF (вследствие поступления данных DL для активизации сеанса или вследствие истечения таймера для деактивизации сеанса);
b. триггера от UE (вследствие передачи данных UL для активизации сеанса или вследствие отсутствия потребности в соединении UP для деактивизации сеанса).
2) Функция управления сеансом плоскости управления, функция управления мобильностью, сеть доступа и терминал используют ID сеанса в качестве справочного ID для обращения к одному и тому же сеансу.
Выгоды
[0213]
Видно, что вышеприведенные варианты осуществления предоставляют некоторое число преимуществ, включая, но не только:
(1) Количество активных соединений NG3 ограничивается, даже если есть многочисленные функции плоскости пользователя, созданные/сконфигурированные для UE, что также ограничивает сигнализацию по радиоинтерфейсу и интерфейсу NG2 и NG3 в случае мобильности UE.
(2) Если UE принимает или передает данные в одном конкретном сеансе, то активизируется соединение плоскости пользователя только с этим конкретным сеансом, что уменьшает сигнализацию для установления соединения для других сеансов, если происходят частые изменения состояния мобильности между состояниями ожидания и готовности.
Модификации и альтернативы
[0214]
Выше описаны подробные примерные варианты осуществления. Как поймут специалисты в данной области техники, можно создать некоторое количество модификаций и альтернатив для вышеприведенных примерных вариантов осуществления, извлекая при этом пользу из воплощенных в них изобретений. Сейчас будет описываться только некоторое количество этих альтернатив и модификаций в качестве иллюстрации.
[0215] В вышеприведенном описании UE и узел MMF/SMF описываются для простоты понимания как содержащие некоторое количество отдельных модулей (например, модулей управления связью). Хотя эти модули могут предоставляться таким образом для некоторых применений, например, где существующая система изменена для реализации изобретения, в других применениях, например, в системах, с самого начала проектируемых с учетом патентоспособных признаков, эти модули могут встраиваться в общую операционную систему или код, и поэтому эти модули могут не восприниматься как отдельные сущности. Эти модули также можно реализовать в программном обеспечении, аппаратных средствах, микропрограммном обеспечении или их сочетании.
[0216] Каждый контроллер может содержать любой подходящий вид обрабатывающих схем, включая (но не только): один или несколько аппаратно реализованных процессоров компьютера; микропроцессоры; центральные процессоры (CPU); арифметико-логические устройства (ALU); схемы ввода/вывода (IO); внутренние запоминающие устройства/кэши (программа и/или данные); регистры обработки; коммуникационные шины (например, шины управления, данных и/или адресные шины); функции прямого доступа к памяти (DMA); аппаратно или программно реализованные счетчики, указатели и/или таймеры; и/или т. п.
[0217] В вышеприведенных примерных вариантах осуществления описывается некоторое количество программных модулей. Как поймут специалисты в данной области техники, программные модули могут предоставляться в компилированном или некомпилированном виде и могут поступать в UE и узел MMF/SMF как сигнал по компьютерной сети или на носителе записи. Кроме того, функциональные возможности, выполняемые частью или всем этим программным обеспечением, могут выполняться с использованием одной или нескольких специализированных аппаратных схем. Однако использование программных модулей предпочтительно, поскольку облегчает обновление UE и узла MMF/SMF, чтобы обновлять их функциональные возможности.
[0218] Различные другие модификации станут очевидны специалистам в данной области техники и здесь не будут описываться подробнее.
Список сокращений
[0219]
3GPP: Проект партнерства 3-го поколения
AS: Уровень, связанный с предоставлением доступа (в этом документе используется аналогично сигнализации RRC)
CCF: Функции базового управления
CCNF: Сетевые функции общего управления
CPF: Функция плоскости управления
NB, eNB: Узел Б, усовершенствованный Узел Б (но также может быть любым "узлом RAN", реализующим технологию 2G, 3G, 4G или будущего 5G)
E-UTRAN: Усовершенствованная универсальная наземная сеть радиодоступа (также используемая как EUTRAN)
GGSN: Шлюзовый узел поддержки GPRS
GPRS: Общая служба пакетной радиопередачи
HPLMN: Домашняя наземная сеть мобильной связи общего пользования
HSS: Сервер абонентов
IE: Информационный элемент (используется как часть сигнального сообщения)
MME: Объект управления мобильностью
MMF: Функция управления мобильностью
MNO: Оператор сети подвижной связи
NAS: Уровень, не связанный с предоставлением доступа
NFV: Виртуализация сетевой функции
NNSF: Функция выбора NAS/узла сети
NSI: Представители сегментов сети
PCF: Функция управления политиками
PCRF: Функция политик и правил тарификации
PGW: Шлюз сети с коммутацией пакетов
PSM: Режим экономии энергии
RAU: Обновление области маршрутизации
RNC: Контроллер радиосети
RRC: Управление радиоресурсами
PLMN: Наземная сеть мобильной связи общего пользования
SCNF: Присущие сегменту сетевые функции плоскости управления
SMF: Функция управления сеансом
SGSN: Обслуживающий узел поддержки GPRS
SGW: Обслуживающий шлюз
TAU: Обновление области отслеживания
UE: Пользовательское оборудование
UPF: Функция плоскости пользователя (любая функция UP, используемая для соблюдения политики/QoS, мобильности, привязки IP UE, аналогичная SGW/PGW в EPC)
UTRAN: Наземная сеть радиодоступа UMTS
VPLMN: Гостевая наземная сеть мобильной связи общего пользования
[0220] Данная заявка основывается и испрашивает приоритета по европейской патентной заявке № EP 16185042.5, поданной 19 августа 2016 г., раскрытие которой полностью включается в этот документ посредством ссылки.