CN116746213A - 涉及网关设备的***中的ue的服务数据流连续性 - Google Patents
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Abstract
本披露内容的一方面涉及一种被配置用于控制***中的连接连续性的UE,该***包括:第一网关设备,该第一网关设备具有与电信网络的第一建立的PDU会话,该电信网络存储该第一网关设备的与该第一建立的PDU会话相关联的第一会话管理上下文,并且该第一网关设备使用该第一网关设备的第一建立的PDU会话为多个UE提供本地网络;以及另外的设备,该另外的设备具有与该电信网络的第二建立的PDU会话,该电信网络存储与该第二建立的PDU会话相关联的第二会话管理上下文。UE被配置成通过向该电信网络传输PDU会话修改请求来控制连接连续性,该PDU会话修改请求包括对存储在该电信网络中的该第一会话管理上下文中的第一PDU会话信息的引用,以使该UE将该第一PDU会话信息的至少一部分包括在该第二会话管理上下文中。可替代地或另外,UE可以被配置成向该第一网关设备传输接入请求,该接入请求包括对存储在该电信网络中的该第二会话管理上下文中的第二PDU会话信息的引用,以将该第二PDU会话信息的至少一部分包括在该第一会话管理上下文中。
Description
技术领域
本披露内容涉及实现服务数据流连续性的UE、网关设备和会话管理***。具体地,本披露内容涉及在5G住宅网关(5G-RG)与5G电信网络或另一5G住宅网关之间移动的用户设备(UE)的服务数据流(SDF)连续性。
背景技术
家庭设备通常经由被称为网关设备或住宅网关(RG)的设备连接到互联网。网关设备提供本地网络并将IP地址指派给本地网络中的设备。网关设备路由进出本地网络的数据流量。网关设备可以包含使用例如WiFi接入技术的无线接入部分。
5G-RG是作为UE连接到5G核心网络(5GC)的住宅网关,用于表示本地网络中的设备。以这种方式,5G-RG后面的设备(也称为UE)可以经由5G-RG连接到数据网络,而无需在5GC中注册。3GPP TS 23.316v16.5.0指定了这样的网络布置。
5G-RG使用单个PDU会话接入到多个UE,该单个PDU会话是借助于例如帧路由为具有/32IPv4或/128IPv6地址的5G-RG建立的,该帧路由使得一系列IP地址或IPv6前缀可通过5G-RG的单个PDU会话到达。与本地网络中的每个设备都有单独的PDU会话相反,单个PDU会话具有存储在5GC中的单个会话管理上下文,这会减少5GC中的管理处理(聚合流量计数、计费等)。例如,利用帧路由,5GC可以通过所建立的单个PDU会话将本地网络中的设备的所有数据流量直接路由到5G-RG,其中,5G-RG然后进一步将数据流量转发到本地网络中的特定设备。这样,5G-RG后面的每个设备都可以使用其指派的IP地址通过5GC连接到数据网络(DN),而无需任何地址转换(例如NAT)也无需在5GC中注册。然而,在这种情况下,5G-RG后面的设备本身在5GC中可能没有会话管理上下文,因为这些设备使用5G-RG的PDU会话。
发明内容
在上述网络布置中,可能出现UE移出本地网络的覆盖范围(或者从本地网络断开连接),并且因此无法再使用5G-RG来进行该连接。
当UE在本地网络(如个人IoT(物联网)网络(PIN))的覆盖范围之内或之外时,其也可以与数据网络(DN)的5GC建立PDU会话。通常,UE将能够执行切换程序来保持连接性,如3GPP TS 23.502v16.3.0中所定义的。然而,在具有上述住宅网关的网络布置中,从PDU会话的角度来看本地网络中的UE对于5GC是未知的,因为建立的PDU会话仅针对5G-RG而不针对专用UE。尽管在这种情况下存在为UE执行移动性的方式,但是这些方式要求UE为DNN创建新的PDU会话并获得从5GC指派的新地址(例如,IP地址),从而导致先前的连接中断。此外,切换程序意味着要传送现有的PDU会话,这在5G-RG后面的UE的情况下是不存在的。在UE移出之后,5G-RG本身也应该保持其PDU会话,因为它也可以服务于本地网络中的其他设备。
此外,3GPP已经开发了被称为接入流量导向、切换、拆分(ATSSS)的特征,该特征允许UE具有多接入PDU连接服务,该服务可以通过使用5GC中的两个独立隧道同时使用一个3GPP接入网络和一个非3GPP接入网络来在UE与数据网络之间交换PDU。利用ATSSS,当UE根据UE中的ATSSS规则连接到非3GPP网络时,可以经由该网络来引导服务数据流SDF。然而,利用ATSSS,经由3GPP接入网络的PDU会话和经由非3GPP接入网络的PDU会话两者都在UE中终止,并且因此都在UE的控制之下,这与本申请所覆盖的至少一个PDU会话在网关设备中而不是在UE中终止的情况相反。
本披露内容的目的是使得UE能够在与网关设备后面的本地网络的连接和与电信网络(例如5G网络)的连接或者与另一网关设备的连接之间移动,同时在移动之后继续至少一个服务数据流。
因此,在一方面,本披露内容涉及一种被配置用于控制***中的连接连续性(例如服务数据流连续性)的用户设备UE,该***包括:
第一网关设备,该第一网关设备具有与电信网络的第一建立的分组数据单元PDU会话,该电信网络存储该第一网关设备的与该第一建立的PDU会话相关联的第一会话管理上下文,并且使用该第一网关设备的第一建立的PDU会话为多个UE提供本地网络以通过该电信网络进行数据传送;以及
与该第一网关设备分离的另外的设备,该另外的设备可能已经具有第二建立的PDU会话或者被配置用于与电信网络建立该第二PDU会话,该电信网络存储与第二建立的或将要建立的PDU会话相关联的第二会话管理上下文。
该另外的设备可以例如是UE本身、第二网关设备或能够与5GC建立PDU会话的任何其他设备。
当该另外的设备是UE本身,UE可以具有与电信网络的第二建立的PDU会话,该电信网络存储与该第二建立的PDU会话相关联的第二会话管理上下文。第二建立的PDU会话可能没有任何服务数据数据流或服务质量QoS流,并且因此表示‘空’PDU会话。在一个实施例中,空PDU会话不具有与任何PDU会话相关联的默认SDF/QoS流。这种空PDU会话可能有益于使得UE能够使用现有的相关联PDU会话以快速的方式包括服务数据流,以向用户提供准连续的体验。例如,当存在第二建立的PDU会话时,UE已经具有存储在电信网络中的会话管理上下文。
第二网关设备也可以充当另外的设备,并且可以具有与电信网络的第二建立的PDU会话,该电信网络存储与第二建立的PDU会话相关联的第二会话管理上下文。除了由第一网关设备提供的本地网络之外或者作为其扩展,第二网关设备可以为多个UE提供另外的本地网络。在这种情况下,第二会话管理上下文包括第二网关设备的PDU会话,该PDU会话由本地网络中的UE用于通过电信网络向数据网络传输数据,并且因此可以不为空。第一和第二网关设备可以位于相同的场所(如住宅、酒店、医院等),以在更大的区域上提供移动性或更好的覆盖。
在本披露内容的一方面,UE被配置成通过传输以下各项中的至少一项来控制连接连续性:
-到该电信网络的PDU会话修改请求,该PDU会话修改请求包括对存储在该电信网络中的该第一会话管理上下文中的第一PDU会话信息的引用,以使该UE将该第一PDU会话信息的至少一部分包括在该第二会话管理上下文中;以及
-到该第一网关设备的接入请求,该接入请求包括对存储在该电信网络中的该第二会话管理上下文中的第二PDU会话信息的引用,以将该第二PDU会话信息的至少一部分包括在该第一会话管理上下文中。
为了在UE移出由第一网关设备提供的本地网络或从该本地网络断开连接时至少部分地继续连接,UE可以被配置成向电信网络传输PDU会话修改请求以修改其现有的第二PDU会话,该会话如上所述可以是空的。为此,UE可以将对与UE相关联的第一PDU会话信息的至少一个引用包括在第一网关设备的存储在电信网络中的第一会话管理上下文中。PDU会话信息可以包括当连接到第一网关设备时与UE相关联的一个、多个或任何(活动的)(多个)SDF和/或(多个)QoS流。对PDU会话信息的引用使得电信网络(例如其会话管理***)能够跟踪存储在其中的与UE相关联的PDU会话信息。然后,与UE相关联的PDU会话信息或其一部分可以从与第一网关设备的第一建立的PDU会话相关联的第一会话管理上下文中分支出来,并且被包括在与UE的第二(可能为空的)建立的PDU会话相关联的第二会话管理上下文中。
相反,当UE移动到第一网关设备的本地网络中时,UE可以被配置成向第一网关设备传输接入请求以连接到本地网络。UE可以被配置成在接入请求或另一请求中包括对存储在电信网络中的与UE相关联的第二PDU会话信息的引用。PDU会话信息可以包括当连接到电信网络时与UE相关联或者与第二网关设备相关联的一个、多个或任何(活动的)(多个)SDF和/或(多个)QoS流。对PDU会话信息的引用使得电信网络(例如其会话管理***)能够跟踪UE的存储在其中的PDU会话信息或其一部分。然后,UE的相关PDU会话信息可以被嵌套到第一网关设备的第一会话管理上下文中,该第一网关设备具有与电信网络的第一建立的PDU会话。
第一PDU会话信息和第二PDU会话信息或其部分可以相同(例如,当UE移动时SDF保持相同)或不同(例如,当UE连接到第一网关设备或电信网络或第二网关设备时,SDF已经被丢弃或者新的SDF已经被建立)。
本披露内容的这一方面通过使用来自UE的引用将PDU会话信息从一个会话管理上下文传送到另一个会话管理上下文来实现PDU会话信息应用的连续性。
应当理解,第一和/或第二网关设备可以是5G住宅网关(RG)设备,其提供具有非3GPP无线接入的本地网络(例如WiFi网络)但是也提供具有3GPP无线接入的本地网络(例如邻近服务)或其他局域网无线接入技术。第一和/或第二网关设备可以被能够通过电信网络(如5GC)为多个UE建立PDU会话的任何设备代替。第一和/或第二网关设备可以包括演进的5G-RG设备和/或具有PIN网关能力的设备。
还应当理解,建立或修改会话管理上下文可以包括发起、适配或移除数据流,如来自PDU会话的服务数据流(SDF)和/或服务质量(QoS)流。PDU会话信息可以包括一个或多个这种信息,例如,如以上提及的一个或多个SDF和/或一个或多个QoS流。
数据流通常涉及可能具有一组共同特性的数据分组流。这些特性可以在流量过滤器中描述,该流量过滤器可以是参数元组、流量流模板(TFT)、分组检测规则或任何类似的事物。
在5G电信网络中,SDF描述了具有由流量过滤器定义的一组共同特性的特定分组流,该流量过滤器可以是参数元组,如5元组(IP源地址、IP目的地址、端口源地址、端口目的地址和协议类型)或3元组(IP源地址、IP目的地址、端口目的地址)。在5G中,当应用相同的策略和计费规则时,一个或多个SDF可以包含在相同的QoS流中。
对PDU会话信息的引用包括允许在电信网络中的会话管理上下文中跟踪该信息或其一部分的任何事物,包括这种信息的标识符。可以通过使用其他信息(如在第二建立的PDU会话中用于UE的地址)来帮助基于该引用的跟踪。对于第一和第二PDU会话,地址(例如IP地址)可以是相同的。
该引用可以是更一般的,如对与上下文相关联的设备的引用,或者对会话管理上下文中的特定信息的更具体的引用。例如,该引用可以包括以下或至少由以下组成:要包括在PDU会话修改请求中的第一网关设备的标识符(例如5G-RG ID)或另外的设备的标识符(例如第二网关设备的UE ID或5G-RG ID)。该引用可以进一步包括一个或多个PDU会话ID、一个或多个(例如一系列)SDF以及UE在本地网络中使用的IP地址。引用的其他替代方案也是可能的。
在一个实施例中,UE可以被配置成确定本地网络的可用性,并且可能在本地网络不可用时传输PDU会话修改请求而可能在本地网络可用时传输接入请求或其他请求。UE可以例如确定来自本地网络的信号电平,并且例如通过将该信号电平与信号电平阈值进行比较使用该电平来确定是否或何时向电信网络传输PDU会话修改请求或者是否或何时向第一网关设备传输接入请求或其他请求。该实施例有助于UE对连接连续性的控制。
在一个实施例中,UE可以被配置成在来自网关设备的消息中接收对第一PDU会话信息的至少一个引用。例如,可以在与第一网关设备的连接建立期间或者在第一网关设备向UE分配地址期间接收该引用。该引用可以例如经由关联响应消息在WiFi网络中获得。另一个实施例涉及UE可以在IP地址分配期间接收引用,该IP地址分配可以例如在层2上的关联过程完成之后利用DHCP(或主机启动协议,即具有ICMPv6的邻居发现协议[RFC1122])来进行。这将获得引用与接入类型解耦,因为DHCP可以在不同的低层媒体接入技术上使用。例如,该引用可以包括在DHCP消息[RFC2939]或ICMPv6路由器广告消息的选项字段中,或者在任何其他字段中。
类似地,如果另外的设备是例如第二网关设备,则可以在来自第二网关设备的消息中接收该引用,如上文针对第一网关设备所定义的。
在一个实施例中,UE被配置用于以下各项中的至少一项:
-从第一网关设备或第二网关设备接收认证令牌,并且将该认证令牌与PDU会话修改请求一起传输到电信网络或者与接入请求一起传输到网关设备,如第一网关设备;
-从第一网关设备和电信网络接收认证令牌,并且分别或组合地确定对每个接收到的令牌的认证。
当UE在(多个)本地网络之间或者在本地网络与电信网络之间移动时,该实施例使得能够对UE的认证进行验证,以传送与该UE相关联的PDU会话信息或其一部分。
在一个实施例中,UE被配置成将标识第二PDU会话信息的引用包括在到第一网关设备的关联请求、ICMPv6路由器请求、DHCP发现请求或DHCP请求请求中。
本披露内容的其他实施例涉及UE中用于保持PDU会话连续性的方法。该方法可以通过运行包含软件代码部分的软件来执行,该软件代码部分在被执行时执行该方法的一个或多个步骤。
在一方面,在***中披露了UE中的方法,该***包括第一网关设备,该第一网关设备具有与电信网络的第一建立的分组数据单元PDU会话,该电信网络存储该第一网关设备的与该第一建立的PDU会话相关联的第一会话管理上下文,并且使用该第一网关设备的第一建立的PDU会话为多个UE提供本地网络。该***还可以包括另外的设备(例如UE本身或第二网关设备),该另外的设备具有与电信网络的第二建立的PDU会话,该电信网络存储与该第二建立的PDU会话相关联的第二会话管理上下文。
该方法可以涉及由UE向电信网络传输PDU会话修改请求和向第一网关设备传输接入请求中的至少一个。PDU会话修改请求可以包括对存储在电信网络中的第一会话管理上下文中的第一PDU会话信息或其一部分的引用,以使UE将第一PDU会话信息的至少一部分包括在第二会话管理上下文中。接入请求可以包括对存储在电信网络中的第二会话管理上下文中的第二PDU会话信息或其一部分的引用,以将第二PDU会话信息的至少一部分包括在第一会话管理上下文中。
本披露内容的其他方面涉及由UE执行以按照上述UE的一个或多个实施例(包括权利要求2至6所述的实施例)中指定的方式进行操作的方法。
电信网络可以是包括无线电接入网络和/或固定接入网络的3GPP 5G网络以及在3GPP中标准化的5G核心(5GC)网络。在这样的电信网络中,可以定义网络功能,其通常涉及在***(例如云平台)上运行的一组软件而不是具有专用硬件的集成产品。因此,在本披露内容中,将参考执行特定功能的***,例如执行会话管理功能(SMF)的会话管理***。
本披露内容的其他方面涉及电信网络中的会话管理***和网关设备及其方法。
会话管理***可以直接或间接访问存储在电信网络中的会话管理上下文。
本披露内容的一方面涉及一种电信网络中的会话管理***,该电信网络存储与第一网关设备的第一建立的PDU会话相关联的第一会话管理上下文,该第一网关设备为多个UE提供本地网络,以使得能够使用该第一建立的PDU会话通过该电信网络与数据网络进行数据交换,并且该电信网络存储与另外的设备(例如UE或第二网关设备)的第二建立的PDU会话相关联的第二会话管理上下文。该会话管理***被配置用于以下各项中的至少一项:
-从该另外的设备接收PDU会话修改请求以修改该第二建立的PDU会话,其中,该PDU会话修改请求包含对该第一会话管理上下文中的第一PDU会话信息的引用,并且其中,该会话管理***被进一步配置用于基于该引用(例如借助于该引用)来跟踪该第一PDU会话信息并且将该第一PDU会话信息的至少一部分包括在该第二会话管理上下文中;
-从该第一网关设备接收PDU会话修改请求以修改该第一建立的PDU会话,其中,该PDU会话修改请求包含对该第二会话管理上下文中的第二PDU会话信息的引用,并且其中,该会话管理***被进一步配置用于基于该引用(例如借助于该引用)来跟踪该第二PDU会话信息并且将该第二PDU会话信息的至少一部分包括在该第一会话管理上下文中。
这使得会话管理***能够在UE移出或移入到第一网关设备的本地网络时为UE提供连接连续性,例如服务数据流连续性。
现有技术中的另一个问题是,将地址(例如IP地址)指派给UE的是5G-RG而不是5GC。本地网络通常是单独的管理域,并且该域中的决策与5GC解耦。由于网络的许多特征基于UE的IP地址及其与PDU会话的绑定,因此目前不支持其中IP地址不由电信网络分配和验证的具有PDU类型IP或IPv6的会话的移动。因此,在一个实施例中,会话管理***可以被配置成从第一网关设备接收UE的地址,并且将该地址指派给该UE以用于第二建立的PDU会话。该实施例使得能够在本地网络和电信网络中保持地址(例如IP地址)相同,使得无论何时建立UE或第二网关设备的第一或第二PDU会话,服务数据流对于第一和第二建立的PDU会话都可以保持相同。例如,当UE或第二网关设备发出PDU会话建立请求时,会话管理***可以从第一网关设备请求地址(例如基于所请求的DNN来识别的地址),并且相应地接收该地址并在PDU会话建立接受消息中将该地址指派给UE。第一网关设备指派地址的其他方式包括将第一网关设备指派为DNN的外部DHCP服务器。
在一个实施例中,会话管理***被配置成执行以下各项中的至少一项:
-通过从第一会话管理上下文中移除包括在第二会话管理上下文中的第一PDU会话信息或其一部分,在修改第二建立的PDU会话期间或之后执行PDU会话修改程序以修改第一网关设备的第一建立的PDU会话;以及
-通过从第二会话管理上下文中移除包括在第一会话管理上下文中的第二PDU会话信息或其一部分,在修改第一建立的PDU会话期间或之后执行PDU会话修改程序以修改另外的设备(例如UE或第二网关设备)的第二建立的PDU会话。
这些实施例有助于在UE移动到另一网络期间或之后更新相应的会话管理上下文。
此外,会话管理***可以被配置成在电信网络中添加与修改的第一PDU会话或第二PDU会话相对应的至少一个转发规则和/或更新电信网络的接入网络。这些实施例有助于例如在执行用户面功能(UPF)以将UE的数据路由到第一或第二建立的PDU会话的***中根据改变的会话管理上下文来设置电信网络。作为另一个示例,会话管理***还可以更新电信网络的接入部分,以移除UE的SDF正在使用并且不再被其他UE的SDF使用的任何现有QoS流。
在一个实施例中,会话管理***可以被配置用于以下各项中的至少一项:
-在对第二PDU会话的修改请求中接收来自该UE的认证令牌,并且将该认证令牌传输到电信网络中的第一网关设备或认证***以认证UE;
-在对该第二PDU会话的修改请求中接收来自该UE的认证令牌,并且从该第一网关设备接收该认证令牌以认证该UE。
这些实施例使得会话管理***能够在请求连接的连续性时结合网关设备来验证对UE的认证。认证验证可以在网关设备、会话管理***或两者中进行。
在一个实施例中,会话管理***包含可以访问第一会话管理上下文的第一会话管理实体和可以访问第二会话管理上下文的第二会话管理实体,其中,该第一会话管理实体或该第二会话管理实体被配置成从储存库请求信息以基于该引用(例如借助于该引用)来识别存储该第二会话管理上下文或该第一会话管理上下文的该第二会话管理实体或该第一会话管理实体。当第一和第二会话管理上下文位于网络中的不同位置(例如在不同的SMF中)时,该实施例有助于从该第一和第二会话管理上下文中取得PDU会话信息。
在一个实施例中,会话管理***被配置用于以下各项中的至少一项:
-在用于建立该第一网关设备的第一建立的PDU会话的PDU会话建立请求中接收并存储来自该第一网关设备的指示,该指示表明该第一网关设备可用于将地址指派给UE;
-响应于从另外的设备接收到针对第二建立的PDU会话的PDU会话建立请求而从该第一网关设备请求该另外的设备(例如UE或第二网关设备)的地址,并且从该第一网关设备接收该地址;
-在PDU会话建立接受消息中向该另外的设备分配由该第一网关设备指派给该另外的设备的地址;
-在用于建立该第一网关设备的第一建立的PDU会话的PDU会话建立请求中接收来自该第一网关设备的指示,该指示表明该第一网关设备可用于将地址指派给UE,并且将该指示分发到与该PDU会话建立请求中指示的数据网络相关联的会话管理***的多个实体。
在该实施例中,使会话管理***知道第一网关设备对于地址分配的可用性,或者指示应该从第一网关设备获得地址。该实施例有助于在本地网络和电信网络中为UE分配相同的地址。使用相同的地址(如IP地址)可以帮助跟踪会话信息和/或有助于从一个PDU会话传送到另一个PDU会话。可以采取措施将指示或其衍生物存储在会话管理***的几个实体中。在一个实施例中,这些实体可以与向会话管理***提供PDU会话建立请求的数据网络名称(DNN)相关联。
本披露内容的其他实施例涉及会话管理***中用于保持连接连续性的方法。该方法可以通过运行包含软件代码部分的软件来执行,该软件代码部分在被执行时执行该方法的一个或多个步骤。
在一方面,披露了一种会话管理***中的方法。会话管理***可以直接或间接访问存储在电信网络中的第一和第二会话管理上下文。会话管理***可以存储与第一网关设备的第一建立的PDU会话相关联的第一会话管理上下文,该第一网关设备为多个UE提供本地网络,以使得能够使用该第一建立的PDU会话通过该电信网络与数据网络进行数据交换,并且可以存储与另外的设备(例如UE或第二网关设备)的第二建立的PDU会话相关联的第二会话管理上下文。会话管理***中的方法可以包括从另外的设备接收PDU会话修改请求的步骤。PDU会话修改请求可以包含对第一会话管理上下文中的第一PDU会话信息的引用,并且会话管理***然后可以基于该引用(例如,借助于该引用)来跟踪第一PDU会话信息,并且将第一PDU会话信息的至少一部分包括在第二会话管理上下文中。该方法还可以包括从第一网关设备接收PDU会话修改请求的步骤。在这种情况下,PDU会话修改请求包含对第二会话管理上下文中的第二PDU会话信息的引用,并且会话管理***基于该引用(例如,借助于该引用)来跟踪第二PDU会话信息,并且将第二PDU会话信息的至少一部分包括在第一会话管理上下文中。
本披露内容的其他方面涉及由会话管理***执行以按照上述会话管理***的实施例(包括权利要求8至12所述的实施例)中指定的方式进行操作的方法。
本披露内容的一方面涉及一种设备(例如网关设备),其被配置成为多个UE提供本地网络并且提供与电信网络的第一建立的PDU会话,以通过该电信网络针对该多个UE与数据网络进行数据通信的。该设备被配置用于以下各项中的至少一项:
-通过该本地网络向该多个UE中的至少一个传输对存储在该电信网络中的与该第一建立的PDU会话相关联的第一会话管理上下文中的第一PDU会话信息的引用。当UE断开连接或移出本地网络时,UE可以在到电信网络的PDU会话修改请求中使用该引用以允许连接连续性;
-从UE接收对与另外的设备(UE本身或第二网关设备)的第二建立的PDU会话相关联的第二会话管理上下文中的第二PDU会话信息的引用,并且通过该电信网络传输包括该引用的PDU会话修改请求,以将该第二PDU会话信息的至少一部分包括在该第一网关设备的第一会话管理上下文中。
同样,以这种方式,设备支持UE移入或移出由网关设备提供的本地网络的连接连续性。
在一个实施例中,网关设备被配置用于向会话管理***传输指示,该指示表明网关设备可用于将地址指派给UE。在一个进一步的实施例中,网关设备被配置成从会话管理***接收对UE的地址的请求,并将该地址提供给UE的会话管理***,其中,所提供的地址对应于在网关设备的本地网络中分配的或将要分配的地址。在一个实施例中,网关设备被配置成向由该网关设备提供的本地网络中的UE分配地址,其中,所分配的地址对应于提供给会话管理***的地址。这些实施例有助于在本地网络和电信网络中使用相同的地址,和/或反之亦然。使用相同的地址(如IP地址)可以帮助跟踪会话信息和/或从一个PDU会话传送到另一个PDU会话。
在一个实施例中,由网关设备进行的地址控制可以与认证UE的连接连续性相结合。网关设备可以被配置成当UE连接到本地网络时向UE传输与存储在电信***中(例如存储在会话管理***或认证***中)的认证令牌相对应的认证令牌。在一个实施例中,当在网关设备处从会话管理***接收到对包括令牌的地址的请求并且作为响应向会话管理***提供地址或验证结果时,执行对UE的认证。
本披露内容的其他实施例涉及网关设备中用于保持连接连续性的方法。该方法可以通过运行包含软件代码部分的软件来执行,该软件代码部分在被执行时执行该方法的一个或多个步骤。
在一方面,披露了一种网关设备中的方法。网关设备被配置成为多个UE提供本地网络并且提供与电信网络的第一建立的PDU会话以通过该电信网络针对该多个UE与数据网络进行数据通信。在一个实施例中,该方法涉及通过本地网络向该多个UE中的至少一个传输对存储在电信网络中的与第一建立的PDU会话相关联的第一会话管理上下文中的第一PDU会话信息的引用。当UE断开连接或移出本地网络时,UE可以在到电信网络的PDU会话修改请求中使用该引用以允许连接连续性。该方法可以涉及从UE接收对与另外的设备(UE本身或第二网关设备)的第二建立的PDU会话相关联的第二会话管理上下文中的第二PDU会话信息的引用并且通过该电信网络传输包括该引用的PDU会话修改请求以将该第二PDU会话信息的至少一部分包括在该第一网关设备的第一会话管理上下文中的步骤。
本披露内容的其他方面涉及由网关设备执行以按照上述网关设备的一个或多个实施例(包括权利要求14所述的实施例)中指定的方式进行操作的方法。
如将由本领域的技术人员理解的,本发明的各方面可以具体化为一种***、方法或计算机程序产品。因此,本发明的各方面可以采取完全硬件实施例、完全软件实施例(包括固件、驻留软件、微代码等)或者在本文中通常可以被称为“电路”、“模块”或者“***”的组合软件和硬件方面的实施例的形式。本披露内容中描述的功能可以实施为由计算机的处理器/微处理器执行的算法。此外,本发明的各方面可以采取在具有在其上实施的、例如存储的计算机可读程序代码的一种或多种计算机可读介质中实施的计算机程序产品的形式。
可以利用一种或多种计算机可读介质的任何组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可以是例如但不限于电子、磁、光、电磁、红外、或半导体***、装置或设备,或上述的任何合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的示例可以包括但不限于以下:具有一个或多个导线的电连接装置、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪速存储器)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储设备、磁存储设备、或者上述的任何合适的组合。在本发明的上下文中,计算机可读存储介质可以是可包含或存储用于由指令执行***、装置或设备使用或与指令执行***、装置或设备结合使用的程序的任何有形介质。
计算机可读信号介质可以包括具有在其中(例如,在基带中或作为载波的一部分)实施的计算机可读程序代码的传播数据信号。这种传播信号可以采取各种形式中的任何一种,包括但不限于,电磁的、光的或其任何合适的组合。计算机可读信号介质可以是不是计算机可读存储介质并且可以通信、传播、或传输程序(以用于由指令执行***、装置或设备使用或与指令执行***、装置或设备结合使用)的任何计算机可读介质。
可以使用任何适当的介质传输在计算机可读介质上实施的程序代码,这种介质包括但不限于无线、有线、光纤、电缆、RF等,或上述的任何合适的组合。用于执行本发明的各方面的操作的计算机程序代码可以以一种或多种编程语言的任何组合编写,该一种或多种编程语言包括诸如Java(TM)、Smalltalk、C++等面向对象的编程语言和诸如“C”编程语言或相似的编程语言等常规过程编程语言。程序代码可以完全地在个人计算机上执行、部分地在个人计算机上执行、作为独立软件包执行、部分地在个人计算机上执行并部分地在远程计算机上执行、或完全地在远程计算机或服务器上执行。在后一种场景中,远程计算机可以通过包括局域网(LAN)或广域网(WAN)的任何类型网络连接到个人计算机,或可以进行与外部计算机的连接(例如,使用互联网服务提供商、通过互联网)。
下面将参照根据本发明的实施例的方法、装置(***)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述本发明的各方面。将理解的是流程图和/或框图的每个框以及流程图和/或框图中的框的组合可以由计算机程序指令实施。可以将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专用计算机、或其他可编程数据处理装置的处理器,具体是微处理器或中央处理单元(CPU)以产生机器,使得经由计算机或其他可编程数据处理装置或其他设备的处理器执行的指令创建用于实施流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作的装置。
这些计算机程序指令还可以存储在计算机可读介质中,该计算机可读介质可以指导计算机、其他可编程数据处理装置、或其他设备以用特殊的方式发挥功能,从而使得存储在该计算机可读介质中的指令产生制造的包括指令的物品,这些指令实施流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作。
计算机程序指令还可以被加载到计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备上,以引起在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实施的过程,从而使得在计算机或其他可编程装置上执行的指令提供用于实施在流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作的过程。
附图中的流程图和框图展示了根据本发明的各实施例的***、方法和计算机程序产品的可能实施方式的体系架构、功能和操作。关于此,流程图或框图中的每个框可以表示包括用于实施(多个)特定逻辑功能的一个或多个可执行指令的代码的模块、片段或部分。还应当指出的是,在一些替代实施方式中,框中标明的功能可以不按图中标记的顺序发生。例如,根据涉及的功能,连续示出的两个框实际上可被大体同时执行,或者这些框可能有时以相反的顺序被执行。还将指出的是,可以通过执行特定功能或动作的基于专用硬件的***或专用硬件和计算机指令的组合来实施框图和/或流程图的每个框及框图和/或流程图中框的组合。
此外,提供了一种用于执行本文描述的方法的计算机程序,以及存储该计算机程序的非暂态计算机可读存储介质。
除非另外明确说明,否则针对特定实施例或关于特定实施例讨论的元素和方面可以适当地与其他实施例的元素和方面相结合。将参考附图进一步说明本发明的实施例,附图将示意性地示出根据本发明的实施例。将理解的是本发明不以任何方式局限于这些具体实施例。
附图说明
将参考附图中所示的示例性实施例更详细地解释本发明的各个方面,在附图中:
图1A是根据现有技术的5G网络架构的示意性图示;
图1B是根据现有技术的5G核心网络(5GC)的示意性图示;
图1C是根据现有技术的5G网络中的PDU会话建立请求的示意性图示;
图1D是根据现有技术的5G网络中的PDU会话修改请求的示意性图示;
图2A是根据本发明的实施例的本地网络的示意性图示,该本地网络包括为经由有线或无线连接而连接到5GC的多个UE提供无线覆盖的5G住宅网关;
图2B是UE在本地网络与电信网络之间移动的示意性图示;
图2C是UE在本地网络与另外的本地网络之间移动的示意性图示;
图3是根据本发明的实施例的从网关设备的本地网络到5G电信网络的服务流移动性程序的一些步骤的示意性图示;
图4是根据本发明的实施例的从5G电信网络到网关设备的本地网络的服务流移动性程序的一些步骤的示意性图示;
图5是根据本发明的实施例的从为多个UE提供另外的本地网络的第二网关设备到为多个UE提供本地网络的第一网关设备的服务流移动性程序的一些步骤的示意性图示;
图6A是在UE和第一网关设备由同一会话管理实体服务时由电信网络将地址指派给UE的一些步骤的示意性图示;
图6B是在UE和第一网关设备由不同会话管理实体服务时由电信网络将地址指派给UE的一些步骤的示意性图示;以及
图7描绘了根据处理设备或服务器***的实施例的处理***。
具体实施方式
图1A是根据现有技术的5G网络架构1的示意性图示。5G网络由5G接入网络2和5G核心网络(5GC)3构成。接入网络由使用5G新无线电接口(NR)的新一代无线电接入网络(NG-RAN)构成。NG-RAN包括5G基站,称为gNB(未示出),其连接到5GC并且可以相互连接。接入网络2还包括连接到5GC的非3GPP接入网络(例如WiFi、xDSL等)。不同的网络实体通过底层TCP/IP传输网络连接。5G网络架构连接到多个数据网络DN。数据网络可以是互联网、运营商特定网络、专用网络等。
图1B示出了与UE和接入网络(R)AN结合的基于服务的架构中的5GC。5GC包括许多根据网络功能(NF)定义的***,这些***作为两个或更多个网络功能之间的交互集合提供服务。图1B的上部示出了形成5G控制面CP的一组网络功能。除其他之外,控制面包括接入和移动性管理功能(AMF),其处理来自和去往UE的大多数信令。AMF还与控制面中的其他功能进行交互。AMF不处理会话管理,但是向和从执行会话管理功能(SMF)的***(以下称为会话管理***)转发会话相关消息。SMF执行PDU会话的建立、修改和释放。控制面还可以包括执行策略控制功能(PCF)的***,该***向其他控制面功能(如SMF)提供策略规则(QoS、过滤、计费)。在3GPP TS 23.503中更详细地定义了5G策略架构。控制面中包括的另外的功能包括统一数据管理功能(UDM)、认证服务器功能(AUSF)和网络存储库功能(NRF)。UDM部分等同于3G和4G网络中的家庭服务器***HSS,并且是如凭证、标识符、AMF细节和SMF PDU会话等UE相关信息的储存库。AUSF支持3GPP和非3GPP接入的认证。网络功能可以查询网络储存库功能(NRF)以发现并实现与另一个网络功能的通信。当NRF接收到来自网络功能实例的发现请求时,它会提供已发现的网络功能实例,例如SMF的实例。
对于用户面UP(图1B中的下部),UE经由接入网络2与执行用户面功能(UPF)的***通信。数据在接入网络与UPF之间进行隧道传输,有时称为NG-U隧道。UPF的主要任务是处理和转发用户数据。UPF由SMF控制,并且与外部数据网络DN连接。
执行会话管理功能SMF的***负责为UE建立到数据网络的连接以及管理用于该连接的用户面。为了连接到DN,UE请求建立分组数据单元(PDU)会话。PDU是由PDU会话携带的基本终端用户协议类型,例如IP分组或以太网帧。每个PDU会话都提供UE与特定DN之间的关联。
图1C提供了简化的PDU会话建立程序,如3GPP TS 23.502,v16.3.0中更详细地阐述的。
在步骤S1中,在UE注册了向AMF发送注册请求的5GC之后,UE传输PDU会话建立请求。PDU会话建立请求作为NAS消息中的会话管理容器被传输到AMF。PDU会话建立请求包含PDU会话ID、所请求的PDU会话类型以及可能的数据网络名称(DNN)。PDU会话ID是由UE生成的唯一标识符,其对于不同的PDU会话是不同的。如果PDU会话建立是建立新的PDU会话的请求,则请求类型指示“初始请求”,如果PDU会话建立请求是指3GPP接入与非3GPP接入之间的现有PDU会话或者是指来自4G EPC中现有PDN连接的PDU会话切换,则请求类型指示“现有PDU会话”。当接入网络接收到PDU会话建立请求时,NAS消息被封装在朝向AMF的N2消息中。
如TS 23.501中所述,AMF选择SMF,并且可以使用由UE提供的DNN,或者使用例如来自UDM的订阅信息来选择(默认)DNN。AMF基于请求类型来确定PDU会话建立请求是涉及现有PDU会话还是新的PDU会话。在步骤S2中,当AMF尚未与SMF相关联时,AMF向SMF发送包含PDU会话建立请求、DNN信息、PCF ID等的消息Nsmf_PDUSession_CreateSMContext Request。否则,AMF向SMF发送_PDUSession_UpdateSMContextRequest。如果请求类型指示“现有PDU会话”,则SMF确定该请求是由于3GPP接入与非3GPP接入之间的切换引起的。然后,SMF可以基于PDU会话ID来识别现有的PDU会话。在这种情况下,SMF不会创建新的SM上下文,而是更新现有的SM上下文。
如从步骤S3和S4可以观察到的,SMF还可以基于由UE提供的数据与UDM和PCF进行交互,以获得订阅数据和策略规则。
在步骤S5中,SMF与UPF交互以建立用于用户面的会话。如果请求类型是“初始请求”,则SMF向选定的UPF发送N4会话建立请求,并为该PDU会话提供要安装在UPF上的分组检测、执行、转发和报告规则。否则,SMF发送N4会话修改请求。UPF通过N4会话建立/修改响应来确认相应的请求。在该程序中,SMF从UPF获得隧道信息。
在步骤S6中,SMF与AMF交互。在成功创建隧道端点之后,SMF发送具有N2消息的隧道信息和N1容器中的PDU会话细节的Namf_Communication_N1N2MessageTransfer,并向AMF提供SM上下文或更新的SM上下文的表示。
在步骤S7中,AMF向接入网络AN的适当gNB发送N2 PDU会话建立请求以及从SMF接收的作为QFI、QoS简档的N2会话管理参数。从AMF到接入网络AN的传输还包括指定用于UE的NAS消息,包括如QoS规则和UE IP地址等会话参数。
在步骤S8中,gNB基于从AMF接收的信息来建立隧道并建立隧道端点,并将信息转发到UE以建立PDU会话。gNB还向AMF报告,该AMF随后向SMF通知成功建立隧道。
在该步骤之后,建立了隧道,并且UE与UPF之间存在PDU会话,从而允许利用DN进行数据传送,如步骤S9所指示的。
当建立的PDU会话已经存在时,如本披露内容中大多数实施例的情况,可以使用PDU会话修改程序来修改建立的PDU会话。现有技术的PDU会话修改程序的一些步骤在图1D中示意性地展示。3GPP TS 23.502,v16.3.0条款4.3.3.2中提供了更详细的信息。
在步骤S10中,UE通过传输包含PDU会话修改请求的NAS消息来发起PDU会话修改程序。除其他之外,PDU会话修改请求包含指示要修改的PDU会话的PDU会话ID。当UE请求针对选定SDF的特定QoS处理时,PDU会话修改请求包括描述SDF的分组过滤器以及对所指示的分组过滤器的所请求的操作(添加、修改、删除)。PDU会话修改请求还可以包含所请求的QoS。包含PDU会话修改请求的NAS消息由(R)AN转发到AMF。
在步骤S11中,AMF通过调用Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext向SMF传输消息,以更新会话管理***中UE的会话管理上下文。在收到该消息后,SMF开始PDU会话修改。
步骤S12和S13示出了SMF与UDM或PCF通信,以更新订阅数据并报告订阅的事件(如果需要)。SMF也可以适用于本地政策。
在步骤S14中,SMF用包括AMF的N2 SM信息和UE的N1 SM容器的消息来响应AMF。N2SM信息携带AMF必须向(R)AN提供的信息。该信息可以包括QoS配置文件和对应的QFI,用于通知(R)AN已经添加或修改了一个或多个QoS流。N1 SM容器携带AMF必须提供给UE的PDU会话修改命令。该命令可以包括QoS规则、与QoS规则相关联的QoS流所需的QoS流级QoS参数、以及对应的QoS规则操作和QoS流级QoS参数操作,用于通知UE已经被添加、删除或修改了一个或多个QoS规则。
在步骤S15中,SMF通过向UPF发送(多个)N4会话修改请求消息来更新PDU会话修改所涉及的(多个)UPF。例如,SMF可以在UPF上添加、改变或移除分组检测规则和/或转发规则或其部分。
在步骤S16中,AMF向接入网络AN的适当gNB发送N2 PDU会话资源修改请求以及从SMF接收的作为修改程序的一部分而改变的N2会话管理参数(即SDF、QoS流)。从AMF到接入网络AN的传输还包括指定用于UE的NAS消息PDU会话修改命令,作为对S10中的PDU会话修改请求的响应,包括网络允许改变的任何会话管理参数。
gNB相应地修改UE PDU会话资源,并且如果适用的话,还在S17中将任何改变传播到接入网络级别上的UE。
在该步骤之后,可以在UE与DN之间修改步骤S18所展示的隧道。
图2A是本地网络的示意性图示,该本地网络包括在区域A中为经由有线接入网络或包含gNB的无线接入网络连接到5GC的多个UE提供无线覆盖的网关设备,如5G住宅网关(5G-RG)。5G-RG可以作为UE以对应于图1C的与控制面和用户面中的功能交互的方式连接到或已经连接到5GC,并且经由PDU会话转发往返本地网络中的UE的流量。5G-RG可以将地址(例如IP地址或MAC地址)指派给本地网络中的UE。以这种方式,5G-RG后面的UE可以将5G-RG的单个PDU会话用于数据网络DN,而无需在5GC中注册并且使用由电信网络指派给5G-RG的IP地址。
利用帧路由,一系列IP地址或IPv6前缀可通过单个PDU会话到达。UE具有在帧路由的IP地址范围内的IP地址。此外,UPF具有支持5G-RG后面的子网在5G-RG PDU会话中的流量路由的转发规则(基于帧路由)。
处于5G-RG的无线覆盖下的一个或多个UE可以移出5G-RG的区域A或者从5G-RG断开连接。在一个实施例中,UE可以被配置成确定由5G-RG提供的本地网络的可用性。在一个实施例中,UE可以例如确定来自由5G-RG提供的本地网络的信号电平。如果UE确定本地网络不可用,则它可以执行以下披露的一个或多个动作。
当5G-RG的本地网络不再可用时,检测到这种情况的UE1不再能够利用5G-RG的PDU会话。然而,UE1也可能具有为其自身建立的PDU会话,或者可能想要利用另一个网关设备5G-RG2的PDU会话。5G-RG2可以提供潜在地服务于另外的UE(未示出)的另外的本地网络。
以下披露内容描述了用于保持UE1的服务流连续性的一个实施例,同时保持了5G-RG的PDU会话以用于服务保持在本地网络中的(多个)UE,并且还保持了UE1或5G-RG2的PDU会话。
当UE在5G-RG的本地网络覆盖范围内时,它从5G-RG请求连接。根据5G-RG在本地网络中使用的接入技术,可以使用不同的连接建立程序。在WiFi接入的情况下,这是UE与WiFi接入点之间的认证和关联过程。在与5G-RG的关联过程中,UE可以在来自5G-RG的关联响应消息中接收下文将进一步详细描述的对PDU会话信息的引用。另一个实施例需要UE在地址指派期间接收对PDU会话信息的引用,该地址指派通常在层2上的关联过程完成之后利用DHCP(或主机启动协议,即具有ICMPv6的邻居发现协议[RFC1122])来进行。这可以将获得对PDU会话信息的引用与接入类型解耦,因为DHCP可以在不同的低层媒体接入技术上使用。对PDU会话信息的引用可以例如包括在DHCP消息[RFC2939]或ICMPv6路由器广告消息的选项字段中。
当UE如上所述接入网关设备时,UE使用的对PDU会话信息的引用可以由5G-RG提供,并且如果该引用在UE连接到网关设备期间改变,则可以适当地更新。在一个实施例中,对会话信息的引用包括5G-RG的标识符,如5G-RG ID或在***中被配置成帮助识别电信网络中的会话信息的任何其他标识符。在利用5G-RG的接入程序期间获得的其他信息可以包括5G-RG PDU会话ID、SDF和QoS流ID的列表以及UE在本地网络中使用(并且可以与为UE本身建立的PDU会话相同)的尤其可以用于构建更具体的标识符的IP地址中的至少一者。
当UE与5G-RG相关联/连接时,所有类型的流量可以经由5G-RG PDU会话经由5G-RAN或经由有线接入和5GC向数据网络DN路由,如图2A所示。在另一个实施例中,5G-RG是UE的互联网网关。在5G-RG中配置了QoS的情况下,5G-RG可以经由5GC将具有特定QoS的SDF从UE映射到5G-RG的PDU会话中的适当QoS流。这些SDF可以利用UE的IP地址而不是5G-RG IP地址来建立。
在一个实施例中,UE被配置成由网关设备(如5G-RG)分配地址(如IP地址),并且将该相同的地址用于其自身与电信网络的PDU会话,如下文参考图6A和图6B进一步详细描述的。
图2B和图2C是UE、UE1在由覆盖区域A中的5G-RG提供的本地网络与由图2B中的5GRAN的gNB和图2C中具有覆盖区域B的另外的5G-RG2呈现的电信网络之间移动的示意性图示。
覆盖区域A和B中的UE受益于5G-RG和5G-RG2与5GC的5G-RG或5G-RG2的UPF1锚之间存在的5G-RG PDU会话,如图2B中的管道所呈现的,该会话包含由管道内的虚线所指示的几个SDF/QoS流。如以上所讨论的,UE1将这样的PDU会话用于由管道内的实线所指示的其SDF/QoS流。5G-RG PDU会话的会话管理上下文可以存储在会话管理***的会话管理实体中,在图2B中表示为SMF1。
另外,在图2B中,UE1还可以具有与电信网络的专用PDU会话,在图2B中也表示为管道。PDU会话可以是空的(没有与该管道一起绘制实线或虚线),这意味着PDU会话不包含任何服务数据流SDF和/或QoS流。尽管如此,图2B中的UE1的PDU会话已经建立,以便促进UE1的数据流移动性。UPF2锚和SMF2处理图2B中的UE1的专用PDU会话。
当UE1移出图2B中的5G-RG的覆盖区域A时(如虚线双箭头所指示的),使用对SMF1中关于例如UE1的SDF的会话信息的引用来修改UE1的专用PDU会话,使得当UE1仍然由5G-RG服务时,专用PDU会话可以利用SMF1中UE1的现有会话信息,以便获得流连续性。因此,SDF/QoS流信息从SMF1中的5G-RG PDU会话管理上下文中分支出来,并且包括在已经存在的专用PDU会话的会话管理上下文中。该信息存储在5GC中,例如存储在SMF2中。5G-RG PDU会话得以保持。
相反,当UE1移回到图2B中的5G-RG的覆盖区域A中时(再次如虚线双箭头所指示的),UE1想要利用5G-RG PDU会话。UE1例如在到5G-RG的接入请求中向5G-RG发送对专用PDU会话的存储在电信网络中的其自己的会话信息的引用,以便使得5G-RG能够与电信网络交互,例如经由5G-RG的SMF1与SMF实体SMF2交互,从而将UE1的数据流嵌套到SMF1中的5G-RG的PDU会话的会话管理上下文中。为此目的,5G-RG向电信网络发起PDU会话修改请求。特别地,5G-RG将该引用与会话修改请求一起传输到会话管理***。
在以上实施例中,UE1在5G-RG后面和连接到电信网络时可以具有相同的IP地址。5G-RG具有不同的IP地址,但是这与UE的服务数据流无关,因为5G-RG充当路由器。
在图2C中,UE1最初使用5G-RG2的建立的PDU会话。5G-RG和5G-RG2的PDU会话都使用公共会话管理***SMF1来存储相应的会话管理上下文。当UE1移出覆盖区域B和/或从5G-RG2断开连接时,它可能想要通过向5G-RG发送接入请求来利用5G-RG的建立的PDU会话。该过程类似于上一段中的过程。
SDF可以在两个PDU会话之间保持相同,这意味着在这两个PDU会话中使用相同的IP地址。在一个实施例中,可以实现这种情况,使得每当建立UE1的PDU会话时,就使用5G-RG来为UE分配IP地址并且在UE移动期间保持相同的分配。一个实施例包括5G-RG被配置为外部DHCP服务器,并且另一个实施例是每当创建UE1的PDU会话时,就在5G-RG与会话管理***之间使用NAS-SM信令。每当流在两个PDU会话之间移动时,包括SMF1和SMF2的会话管理***也改变两个UPF锚中的转发规则。
图3和图4是当UE1移出本地网络或移入(回)到由如图2B中示意性展示的5G-RG提供的本地网络中时由UE、网关设备和SMF***执行的流移动性程序中的一些步骤的示例的示意性图示。
通常,解决方案需要在UE移出本地网络时(在UE的请求下)使用5G-RG PDU会话信息将一个或多个SDF从5G-RG PDU会话移动到UE PDU会话,并且在UE移回到家庭网络中时将一个或多个SDF从UE的PDU会话“嵌套”到5G-RG之一中。为了使5GC(更具体地,SMF)能够使用包括5G-RG的一个或多个活动的SDF和/或QoS流的PDU会话信息,当UE发起从本地网络到5GC的移动时,其可以传输对该PDU会话信息的引用。在PDU会话修改程序期间向SMF提供该引用,在此基础上,SMF将找到5G-RG PDU会话信息,将UE的一个或多个SDF移动到专用UE PDU会话,并且从5G-RG PDU会话中移除UE的SDF。
在UE发起移动之前,UE使用的引用由5G-RG提供给UE,并且如果该引用在经由5G-RG进行的UE连接期间改变,则其被适当地更新。该引用可以至少包括5G-RG ID或UE ID,但是可以包括PDU会话ID、SDF列表和UE在本地网络中使用的IP地址。引用的其他替代方案也是可能的,这在解决方案的技术说明中描述。
授权令牌、用户名/密码、证书等也可以和引用一起被提供给UE,使得UE可以表明其确实被授权将SDF从PDU会话移出到5G-RG。
以下描述解决了这些改变的一些方面,并参考图3进行了说明。应当理解,步骤的顺序可以不同,并且在程序中的指定步骤之前或之后可以包括另外的步骤。
步骤S0在PDU会话修改程序之前。在步骤S0中,当接入或连接到本地网络时,UE1接收对与UE相关联的5G-RG的PDU会话信息的引用。该引用可以例如经由关联响应消息在WiFi网络中获得。另一个实施例涉及UE可以在IP地址分配期间接收引用,该IP地址分配可以例如在层2上的关联过程完成之后利用DHCP(或主机启动协议,即具有ICMPv6的邻居发现协议[RFC1122])来进行。这将获得引用与接入类型解耦,因为DHCP可以在不同的低层媒体接入技术上使用。例如,该引用可以包括在DHCP消息[RFC2939]或ICMPv6路由器广告消息的选项字段中,或者在任何其他字段中。
在步骤S20中,例如,当本地网络的无线信号强度降低到某个阈值以下时,UE根据其自己的专用PDU会话(经由AMF)向SMF发送PDU会话修改请求。该消息中的引用至少包含5G-RG ID。可替代地,该引用还可以包含5G-RG PDU会话ID、SDF列表、QoS流ID、以及UE的IP地址中的一者或多者。作为有益的效果,这可以减少5G-RG的SMF中的搜索空间,以找到需要移动的流。在步骤S20中,UE1还可以包括用于表明其被授权从5G-RG获取SDF令牌。
由于SMF已经接收到包含如本文披露的引用的PDU会话修改请求,因此它可以自动意识到UE的一个或多个SDF需要从5G-RG PDU会话移动到UE PDU会话。然而,如图3所示,两个PDU会话不一定由相同的SMF处理。如果是这种情况,则UE的SMF实体可以查询(步骤S21)服务于5G-RG的其他SMF实体的UDM。如果两个PDU会话由相同的SMF实体处理,则程序可以从步骤S23继续。
在步骤S21中,与UE1相关联的SMF实体向UDM发送对正在处理5G-RG的PDU会话的SMF ID的请求。SMF实体可以通过从Nudm_SDM服务调用Nudm_SDM_Get服务操作来做到这一点,并提供5G-RG ID、5G-RG PDU会话ID和DNN。该信息在UDM订阅数据类型“SMF数据中的UE上下文”中可用,因为每当UE创建PDU会话时,SMF都向其自身注册UDM。TS 23.502表5.2.3.3.1-1中指定了数据类型:UE订阅数据类型。UDM将服务于5G-RG的SMF ID返回到SMF。
SMF(UE)可以利用AUSF(图3中未示出)检查其接收到的令牌是否正确(令牌可以包含5G-RG信息)。如果在应该有令牌时没有令牌,或者令牌无效,则程序将结束。
在UE的SMF已经接收到5G-RG的SMF的身份之后,SMF在步骤S22中向5G-RG SMF发送请求,以便获得与UE相关的5G-RG PDU会话的PDU会话信息。在该示例中,UE的SMF发送的最少的信息是5G-RG ID、5G-RG PDU会话ID和UE IP地址。可替代地或另外,5G-RG的SMF实体还可以提供需要被传送到UE的专用PDU会话的DNN、QoS流ID和SDF列表中的一者或多者,以便缩小5G-RG SMF实体中的搜索空间。如果令牌是由5G-RG的SMF实体发布的,则UE的SMF实体可以包括其在步骤S20中从UE获得的令牌。基于该令牌,5G-RG SMF可以确认UE被授权进行移动性程序。如果没有令牌,或者令牌无效,则程序将在此结束。所请求的信息从包含SDF的描述、携带SDF的特定QoS流、以及5G-RG UPF锚的IP地址中的一者或多者的5G-RG的SMF实体返回到UE的SMF实体。所请求的信息还可以包括用于后续步骤或其替代方案的5G-RG N4接口上下文和RAN上下文。
在步骤S23中,现在具有了传送流所必需的信息,UE的SMF实体调用UPF中的规则改变,以包括SDF并在指定的QoS流中对其进行传输。这对应于来自图1D的步骤S15和来自3GPPTS 23.502,v16.3.0条款4.3.3.2的步骤8,不同之处在于向5G-RG UPF锚添加用于本地网络子网的转发规则而向UE1 PDU会话隧道添加以UE1为目的地的更具体的转发规则。该信息对于UE的SMF实体而言是已知的,因为该信息被设置为DNN配置参数,或者其可以在步骤S22中与PDU会话信息一起提供。
在UE PDU会话中建立流并进行转发之后,SMF实体还通过向包含5G-RG ID、PDU会话ID、UE IP地址、以及UE UPF锚IP地址中的一者或多者的5G-RG的SMF实体发送(步骤S24)PDU会话修改请求来触发5G-RG的PDU会话中的改变。可替代地或另外,该SMF实体还可以添加需要移除的SDF描述和QoS流ID。该消息触发了从3GPP TS 23.502,v16.3.0条款4.3.3.2中的步骤1d开始的5G-RG PDU会话的标准PDU会话修改程序。从标准程序进行改变是对应于此处的步骤8的下一步骤。
在步骤S25中,5G-RG的SMF实体潜在地经由5G-RG的SMF请求5G-RG的UPF移除与UE相关的QoS流和/或SDF,并向UE UPF锚添加指定用于UE的流量的更具体的转发规则。在步骤S22中5G-RG N4接口上下文被提供给UE的SMF实体的情况下,该步骤由UE的SMF实体发起。
该程序以来自图1D的用于更新从每个SMF实体(图3中未展示)发起的向UE和5G-RG两者的AN的改变的步骤S14-S17结束。
在一个实施例中,SMF可以通过验证UE标识符是否在5G-RG PDU会话的允许的本地联网设备的列表中来执行对UE的会话移动性的授权。该列表可以是SMF先前可能已经从如以上提及的UDM获取的会话管理订阅数据的一部分。可替代地,SMF可以从包括UE地址的5G-RG请求授权。这将允许更加动态的授权程序并防止未经授权的访问。SMF还可以验证UE给出的地址是否对应于来自5G-RG的PDU会话中的(多个)帧路由的子网。
图4是从UE、5G-RG和5GC中的SMF***的角度示出流移动性程序的一些方面的实施例的示意性图示。
例如,当网关设备5G-RG的无线信号强度上升到某个阈值以上时,根据接入网络类型,UE1在步骤S30中发送接入5G-RG的请求,包括对UE1的专用PDU会话的PDU会话信息的引用。特别地,UE1向5G-RG发送其接入请求,包括向5G-RG指示UE1正在从电信网络发起流移动性程序的引用。该引用包含UE ID(SUPI、5G-TMSI、IMSI等)和UE PDU会话ID中的至少一者。可替代地或另外,该引用还可以包含要移动到5G-RG的建立的PDU会话的QoS流ID和SDF列表中的至少一者。这可能在稍后减少程序中的一个或多个功能中的搜索空间。
在一个实施例中,UE1被配置成将标识第二PDU会话信息的引用包括在到5G-RG的关联请求、ICMPv6路由器请求、DHCP发现请求或DHCP请求请求中。
在步骤S30中,UE1还可以包括其已经从5G-RG接收到的令牌。利用该令牌,UE1可以证明其已经被授权进行往返5G-RG的移动性程序。如果令牌是特定于UE的,则5G-RG SMF、UESMF或AUSF可以检查请求该程序的UE ID是否与获得令牌的UE相对应(使得UE1难以使用令牌与另一UE一起移动)。
在步骤S31中,5G-RG从步骤1a(从TS 23.502,v16.3.0条款4.3.3.2)开始向服务于5G-RG并且包括在前一步骤中从UE接收的引用的SMF发起用于修改SDF和/或QoS流的PDU会话修改程序。
与5G-RG相关联的SMF实体接收包含移动性引用的PDU会话修改请求,并且因此可以意识到可以将UE的一个或多个SDF从UE的专用PDU会话移动到5G-RG PDU会话。然而,与图3一样,可能出现UE PDU会话由不同的SMF实体处理的情况,在这种情况下,5G-RG SMF可以在步骤S32中向UDM查询服务于UE的SMF。如果5G-RG SMF将处理两个PDU会话并且已经具有移动一个或多个UE SDF所需的UE PDU会话信息,则其可以跳过该步骤并从S34继续,而根本无需执行步骤S37(如果执行的话)。5G-RG SMF可以检查其从UE接收到的令牌(如果其自身指派了令牌),利用AUSF对其进行检查,或者可替代地将其转发到UE SMF实体以进行检查。
在步骤S32中,5G-RG SMF实体通过从Nudm_SDM服务调用Nudm_SDM_Get服务操作并提供UE ID和UE PDU会话ID来向UDM发送对UE SMF ID的请求。UE SMF实体的SMF ID可以在UDM订阅数据类型“SMF数据中的UE上下文”中找到,因为SMF为由UE创建的每个PDU会话都注册了UDM。TS 23.502表5.2.3.3.1-1中指定了数据类型:UE订阅数据类型。UDM将服务于UE的SMF实体的SMF ID返回到5G-RG SMF实体。
当5G-RG SMF实体已经获得UE SMF ID时,其在步骤S33中向UE SMF实体发送对UEPDU会话信息的请求,以发起接下来的步骤中的改变。该消息可以包括UE ID和UE PDU会话ID中的至少一者。该消息还可以提供可以移动到5G-RG PDU会话的QoS流ID和SDF列表。
与UE相关联的SMF实体向5G-RG SMF实体发送所请求的信息,包括SDF的描述和携带SDF的特定QoS流中的至少一者或多者。所请求的信息还可以包括用于后续步骤或其替代方案的UE N4接口和RAN上下文。
利用用于传送(多个)流的信息,5G-RG SMF实体在步骤S34中修改5G-RG UPF中的规则,以包括与UE相关的(多个)SDF,在指定的QoS流中对其进行传输,并移除指定用于UE的流量的特定转发规则。这是来自程序(TS 23.502,v16.3.0条款4.3.3.2)的步骤8的一部分。
在修改5G-RG PDU会话之后,5G-RG SMF实体还可以通过在步骤S35中潜在地经由UE1的SMF实体向UE SMF实体发送请求(包括例如UE ID和UE PDU会话ID)来发起对UE的专用PDU会话的修改。它还可以提供要移动到5G-RG PDU会话的QoS流ID和/或SDF列表。UE SMF实体然后从来自PDU会话修改程序(TS 23.502,v16.3.0条款4.3.3.2)的步骤1d开始。该修改可以包括从UE的专用PDU会话中移除SDF,并且移除与UE相关的UE UPF中的转发规则。这是来自程序的步骤8的一部分。可替代地,如果5G-RG SMF具有与UE UPF锚的N4连接以及在步骤S33中接收的UE SMF N4接口上下文,则其可以直接而不是经由UE SMF实体向UE UPF发起PDU会话修改程序。在这种情况下,5G-RG SMF实体从3GPP TS 23.502,v16.3.0的步骤1d开始执行PDU会话修改程序,如其中所描述的。5G-RG SMF还将代替UE SMF执行下一步骤(步骤S36)。
在步骤S36中,UE SMF实体可以请求UE UPF锚移除QoS流和SDF,并移除指定用于UE的流量的转发规则。
当UE1移动到5G-RG的本地网络时,UE的专用PDU会话可能仍然是活动的,但是为空。在这种情况下,5G-RAN不再用于UE PDU会话,因为无线电接入由本地网络而不是RAN覆盖。然而,5G-RAN仍然具有为UE保留的资源。因此,UE SMF实体可以在步骤S37中通知5G-RAN其可以释放为UE保留的资源。可替代地,在步骤S38中,如果UE SMF在步骤S33中发送UE RAN上下文,则5G-RG SMF实体也可以释放资源。
5G-RG SMF利用来自图1D的步骤S14-S17完成该程序,以便更新由于将UE SDF嵌套在5G-RG PDU会话中而引起的可能的QoS流改变的AN(图4中未展示)。
图5是示出了当UE从5G-RG2的另外的本地网络移动到也如图2C所示的5G-RG的本地网络时从UE和5G-RG的角度来看的流移动性程序的一些方面的实施例的示意性图示。假设5G-RG和5G-RG2都具有建立的PDU会话,并且使用相同的会话管理***SMF和用户面功能UPF。
在步骤S40中,UE1向5G-RG发送包含其先前在步骤S0中从5G-RG2接收的引用的接入请求。该引用指代5G-RG2的会话管理上下文中的存储在SMF中的UE1相关PDU会话信息。在一个实施例中,UE1被配置成将标识第二PDU会话信息的引用包括在到5G-RG的关联请求、ICMPv6路由器请求、DHCP发现请求或DHCP请求请求中。
5G-RG在步骤S41中在PDU会话修改请求中转发对SMF的引用,其中,SMF随后将与UE1相关联的PDU会话信息移动到5G-RG的会话管理上下文,使得UE1的流可以在5G-RG的PDU会话内继续。在步骤S42中,SMF通知UPF,使得现在路由到5G-RG。
如上文已经提及的,在本披露内容的实施例中,网关设备和/或SMF可以在将地址(例如IP地址)指派给UE时进行控制,以确保UE在5G-RG的覆盖范围之内和之外使用相同的IP地址。例如,当UE在连接到本地网络之前连接到电信网络时(在这种情况下,网关设备没有机会将地址指派给UE),或者当UE在由网关设备向其指派地址之后与电信网络建立PDU会话时,这是有帮助的。
在一个实施例中,网关设备可以被部署为DNN的外部DHCP服务器,使得网关设备能够分配IP地址,然后网关设备也可以在本地网络中使用该IP地址。
在另一个实施例中,DNN中的DHCP服务器与网关设备之间存在连接,使得网关设备知道指派给UE的IP地址。
在又另一个实施例中,在如图1C中描绘的网关设备的PDU会话建立程序期间,网关设备通知电信***(例如SMF***)其是地址指派服务器,例如DHCP服务器。当UE连接到电信网络时,电信网络然后可以从网关设备请求UE的地址。当UE在稍后的时间点连接到由网关设备提供的本地网络时,网关设备知道所指派的地址并且可以分配相同的地址。
因此,在一个实施例中,会话管理***SMF可以被配置用于在用于建立第一PDU会话的PDU会话建立请求中接收并存储来自5G-RG的指示。该指示向SMF表明5G-RG可用于将地址指派给UE。当需要UE或5G-RG2的地址时,SMF可以响应于从UE或用于第二建立的PDU会话的5G-RG2接收到PDU会话建立请求而从5G-RG请求地址。然后,SMF可以接收来自5G-RG的地址,并且例如在到UE或5G-RG2的PDU会话建立接受消息中将该地址分配给UE或5G-RG2。在该实施例中,使会话管理***SMF知道第一网关设备对于地址分配的可用性,或者指示应该从第一网关设备获得地址。该实施例有助于在本地网络和电信网络中为UE分配相同的地址。使用相同的地址(如IP地址)可以帮助跟踪要从一个PDU会话传送到另一个PDU会话的会话信息。
图6A是用于特定DNN的UE的地址指派方案的一些步骤的示意性图示。UE可以在用于流移动性的相同DNN上获得建立的PDU会话。5G-RG已经与DNN建立了指示其指派IP地址的第一PDU会话。在UE已经在电信网络中注册之后,在第二PDU会话的建立期间,5G-RG然后将地址指派给UE。
在步骤S50中,5G-RG向SMF发送PDU会话建立请求。PDU会话建立请求包含DNN和其充当该DNN的DHCP服务器的指示,例如5G-RG可以为该DNN指派IP地址的标志。接收请求的SMF将存储5G-RG是用于DNN的DHCP服务器的这一信息并继续以例如在3GPP TS 23.502,v16.3.0中更详细地描述的常规方式建立PDU会话。步骤S51是5G-RG的PDU会话建立的完成。
如果在稍后的时间点UE向相同的SMF和DNN发送PDU会话建立请求(步骤S52),则SMF将找到所存储的信息并向先前存储在SMF中的5G-RG发送地址指派请求(步骤S53)(例如,因为该信息是在步骤S50中提供的)。地址指派请求还包含UE的标识符,使得网关设备5G-RG可以管理为哪个UE提供了地址。SMF将在地址响应消息中从网关设备5G-RG接收地址,如步骤S54中针对UE所示出的。
应当注意,步骤S53和S54也可以用于UE的授权和认证,如上文参考图3和图4所解释的。
在步骤S55中,SMF发送具有由网关设备指派的IP地址的PDU会话建立接受消息。
UE可以在PDU建立请求中提供认证信息(例如用户名密码),该认证信息将被转发到其充当外部DHCP服务器的5G-RG。当连接到本地网络时,5G-RG可以认证/授权并向UE提供5G-RG令牌,以供以后在移动期间使用。5G-RG令牌是布置在5G-RG SMF与5G-RG之间的事物,使得当5G-RG SMF看到令牌时,它知道这是由5G-RG提供的以示出授权。5G-RG令牌可以专门为特定的UE和特定的5G-RG生成(即在令牌的计算中包括UE ID和5G-RG),或者可以仅专门用于5G-RG(5G-RG有一组通用令牌要提供)。如果有一组通用令牌,则5G-RG可以在配置程序中利用5G-RG SMF获得这些令牌。如果令牌是特定于UE的,则5G-RG将在程序中利用5G-RGSMF获得并交换令牌。令牌程序也可以在指派中使用不同的特定功能(例如AUSF,参见图2)。这使得UE SMF实体和5G-RG SMF实体(当它们对于UE和5G-RG不相同时)能够利用该AUSF来检查传入的令牌是否正确。另一个替代方案是,UE SMF在步骤S54中存储令牌。这也将允许UE SMF实体在从UE接收到令牌时检查该令牌。也有可能UE获得两个不同的令牌(一个来自5G-RG SMF,一个来自UE SMF),其中,不同的SMF实体可以单独地示出5G-RG与UE之间的SDF的移动性授权。
图6B是UE的地址分配方案的示意性图示,其中,UE与不服务5G-RG的SMF实体建立PDU会话。在这种情况下,可以例如通过用户面UP例如经由UE的UPF锚和数据网络(N6接口)到达5G-RG上的DHCP服务器,如3GPP TS 23.501,v16.3.0条款5.8.2.2UE IP地址管理中所描述的。在5G-RG PDU会话建立期间,5G-RG被动态地指派为地址指派服务器。可以将达到这种程度的配置参数分发给服务于特定DNN的所有SMF实体。
特别地,在步骤S60中,5G-RG向5G-RG的SMF实体发送PDU会话建立请求,该请求包括DNN指示和5G-RG可用作DNN的DHCP服务器的指示。5G-RG的SMF实体然后可以例如通过如在步骤S61A中那样查询NRF、使用例如Nnrf_NFDiscovery_Request(在TS 23.502,v16.3.0条款5.2.7.3.2Nnrf_NFDiscovery_Request服务操作中指定)并且使用SMF作为“目标NF的NF类型”输入和使用DNN作为附加过滤标准来找到DNN的SMF实体,如UE的SMF实体(步骤S61A)。对该查询的响应包含服务于该DNN的所有SMF,并且需要用5G-RG可用作DNN的DHCP服务器的指示来更新。随后,如步骤S61B所示,5G-RG的SMF实体相应地至少为如从NRF接收到的该DNN更新UE的SMF实体。
步骤S62向UE的SMF实体指示UE的PDU会话建立请求。根据从5G-RG的SMF实体接收到的更新信息(例如,配置参数),UE的SME实体知道5G-RG可用于将地址指派给UE。相应地,在步骤S63中,UE的SME实体向UE的UPF实体发送对UE的地址指派请求。
UE的地址随后由UE的UPF实体通过用户面UP获得,如图6B中的虚线框所指示的,如步骤S64-S67所指示的。
当UE的UPF实体从5G-RG接收到地址时,SMF实体在步骤S68中将地址提供给UE的SMF实体,该SMF实体在步骤S69中将地址作为PDU会话建立接受消息的一部分提供给UE。
图7描绘了展示根据所披露的实施例的示例性处理***的框图,该示例性处理***例如是用于执行本文所披露的网络功能的UE、会话管理***、网关设备和/或服务器***。如图7所示,处理***70可以包括通过***总线73耦接至存储器元件72的至少一个处理器71。如此,处理***可以将程序代码存储在存储器元件72内。进一步地,处理器71可以执行经由***总线73从存储器元件72访问的程序代码。在一方面,处理***可以被实施为适合于存储和/或执行程序代码的计算机***。然而,应当理解,处理***70可以以包括处理器和存储器的、能够执行本说明书中所描述的功能的任何***的形式来实施。
存储器元件72可以包括一个或多个物理存储器设备,例如本地存储器74和一个或多个大容量存储设备75。本地存储器可以指在程序代码的实际执行期间通常使用的随机存取存储器或其他(多个)非持久性存储器设备。大容量存储设备可以被实施为硬盘驱动器或其他持久性数据存储设备。处理***70还可以包括一个或多个高速缓存存储器(未示出),这些高速缓存存储器提供至少一些程序代码的临时存储,以便减少在执行期间必须从大容量存储设备75检索程序代码的次数。
被描绘为输入设备76和输出设备77的输入/输出(I/O)设备可以可选地耦接至处理***。输入设备的示例可以包括但不限于键盘、如鼠标等定点设备等。输出设备的示例可以包括但不限于监视器或显示器、扬声器等。输入设备和/或输出设备可以直接或通过中间I/O控制器耦接至处理***。
在实施例中,输入设备和输出设备可以被实施为组合的输入/输出设备(在图7中以围绕输入设备76和输出设备77的虚线示出)。这种组合设备的示例是可以设置有UE的触敏显示器,有时也称为“触摸屏显示器”或简称为“触摸屏”。在这样的实施例中,可以通过物理对象(如例如手写笔或人的手指)在触摸屏显示器上或附近的移动来提供对设备的输入。
网络适配器78还可以耦接至处理***,以使其能够通过中间私有或公共网络耦接至其他***、计算机***、远程网络设备和/或远程存储设备。网络适配器可以包括用于接收由所述***、设备和/或网络向处理***70传输的数据的数据接收器,以及用于从处理***70向所述***、设备和/或网络传输数据的数据发射器。调制解调器、电缆调制解调器和以太网卡是可以与处理***70一起使用的不同类型的网络适配器的示例。
如图7所描绘的,存储器元件72可以存储应用程序79。在各种实施例中,应用程序79可以被存储在本地存储器74、一个或多个大容量存储设备75中,或者与本地存储器和大容量存储设备分开。应当理解,处理***70可以进一步执行能够促进应用程序79执行的操作***(图7中未示出)。以可执行程序代码的形式实施的应用程序79可以由处理***70(例如,由处理器71)执行。响应于执行应用程序,处理***70可以被配置成执行本文描述的一个或多个操作或方法步骤。
在本发明的一方面,如本文所披露的UE、网关设备和/或执行SMF的***的一个或多个部件可以表示如本文描述的处理***70。
本发明的各种实施例可以被实施为与计算机***一起使用的程序产品,其中,程序产品的程序定义实施例的功能(包括本文描述的方法)。在一个实施例中,(多个)程序可以被包含在各种非暂态计算机可读存储介质上,其中,如本文所使用的,表述“非暂态计算机可读存储介质”包括所有计算机可读介质,唯一的例外是暂时传播的信号。在另一实施例中,(多个)程序可以被包含在各种暂态计算机可读存储介质上。说明性的计算机可读存储介质包括但不限于:(i)其上永久存储信息的不可写存储介质(例如,计算机内的只读存储器设备,诸如CD-ROM驱动器可读的CD-ROM盘、ROM芯片或任何类型的固态非易失性半导体存储器);以及(ii)其上存储可变信息的可写存储介质(例如,闪速存储器、软盘驱动器或硬盘驱动器内的软盘或任何类型的固态随机存取半导体存储器)。计算机程序可以在本文描述的处理器71上运行。
本文所使用的术语仅用于描述特定实施例,并且不旨在限制本发明。如本文所使用的,单数形式“一个(a)”、“一种(an)”和“该(the)”旨在同样包括复数形式,除非上下文以其他方式清晰表明之外。将进一步理解的是,当在本说明书中使用术语“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”时,其指定所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组的存在或添加。
权利要求中所有装置或步骤加上功能元件的对应结构、材料、动作和等同物旨在包括用于与如具体要求保护的其他要求保护的元件结合执行功能的任何结构、材料或动作。已经出于说明的目的而呈现本发明的实施例的描述,但是该描述并不旨在穷举或将实施方式限于所披露的形式。在不脱离权利要求的范围的情况下,很多修改和变化对本领域普通技术人员都将是显而易见的。实施例的选择和描述是为了最佳地解释本发明的原理和一些实际应用,并且当适合于所构想的特定用途时,使得本领域的其他普通技术人员能够针对具有各种修改的各个实施例理解本发明。
Claims (15)
1.一种被配置用于控制***中的连接连续性的用户设备UE,该***包括:
第一网关设备,该第一网关设备具有与电信网络的第一建立的分组数据单元PDU会话,该电信网络存储该第一网关设备的与该第一建立的PDU会话相关联的第一会话管理上下文,并且该第一网关设备使用该第一网关设备的第一建立的PDU会话为多个UE提供本地网络;以及
另外的设备,该另外的设备具有与该电信网络的第二建立的PDU会话,该电信网络存储与该第二建立的PDU会话相关联的第二会话管理上下文;
其中,该UE被配置成通过传输以下各项中的至少一项来控制连接连续性:
-到该电信网络的PDU会话修改请求,该PDU会话修改请求包括对存储在该电信网络中的该第一会话管理上下文中的第一PDU会话信息的引用,以使该UE将该第一PDU会话信息的至少一部分包括在该第二会话管理上下文中;
-到该第一网关设备的接入请求,该接入请求包括对存储在该电信网络中的该第二会话管理上下文中的第二PDU会话信息的引用,以将该第二PDU会话信息的至少一部分包括在该第一会话管理上下文中。
2.根据权利要求1所述的UE,其中,该另外的设备是具有该第二建立的PDU会话的移动UE,或者是为多个UE提供另外的本地网络并且具有该第二建立的PDU会话的固定的第二网关设备。
3.根据权利要求1所述的UE,其中,该UE被配置成确定该本地网络的可用性,并传输以下各项中的至少一项
-当该第一网关设备的本地网络不可用时传输该PDU会话修改请求;以及
-当该第一网关设备的本地网络可用时传输该接入请求。
4.根据前述权利要求中一项或多项所述的UE,其中,该UE被配置用于以下各项中的至少一项:
-在与该第一网关设备的连接建立期间或者在由该第一网关设备分配地址期间在来自该第一网关设备的消息中接收对该第一PDU会话信息的至少一个引用,其中,该消息是例如关联响应消息、ICMPv6路由器广告消息、DCHP提供消息或DHCP Ack消息;并且
-在连接建立期间或者在地址分配期间在来自该另外的设备的消息中接收对该第二会话管理上下文的至少一个引用,该消息是例如关联响应消息、ICMPv6路由器广告消息、DCHP提供消息或DHCP Ack消息。
5.根据前述权利要求中一项或多项所述的UE,其中,该UE被配置用于以下各项中的至少一项:
-从该第一网关设备或该另外的设备接收认证令牌,并且将该认证令牌与该PDU会话修改请求一起传输到该电信网络或与该接入请求一起传输到该另外的设备;
-从该第一网关设备和该电信网络接收认证令牌,并且分别确定对每个接收到的令牌的认证。
6.根据前述权利要求中一项或多项所述的UE,其中,该UE被配置成将标识该第二PDU会话信息的引用包括在到该第一网关设备的关联请求、ICMPv6路由器请求、DHCP发现请求或DHCP请求请求中。
7.一种电信网络中的会话管理***,该电信网络存储与第一网关设备的第一建立的PDU会话相关联的第一会话管理上下文,该第一网关设备为多个UE提供本地网络,以使得能够使用该第一建立的PDU会话通过该电信网络与数据网络进行数据交换,并且该电信网络存储与另外的设备的第二建立的PDU会话相关联的第二会话管理上下文;
其中,该会话管理***被配置用于以下各项中的至少一项:
-从该另外的设备接收PDU会话修改请求以修改该第二建立的PDU会话,其中,该PDU会话修改请求包含对该第一会话管理上下文中的第一PDU会话信息的引用,并且其中,该会话管理***被进一步配置用于基于该引用来跟踪该第一PDU会话信息并且将该第一PDU会话信息的至少一部分包括在该第二会话管理上下文中;
-从该第一网关设备接收PDU会话修改请求以修改该第一建立的PDU会话,其中,该PDU会话修改请求包含对该第二会话管理上下文中的第二PDU会话信息的引用,并且其中,该会话管理***被进一步配置用于基于该引用来跟踪该第二PDU会话信息并且将该第二PDU会话信息的至少一部分包括在该第一会话管理上下文中。
8.根据权利要求7所述的会话管理***,其中,该电信网络中的该会话管理***被配置成从该第一网关设备接收UE的地址,并且将该地址指派给该UE以用于该第二建立的PDU会话。
9.根据权利要求7或8所述的会话管理***,其中,该会话管理***被配置成执行以下各项中的至少一项:
-通过从该第一会话管理上下文中移除包括在该第二会话管理上下文中的该第一PDU会话信息,在修改该第二建立的PDU会话期间或之后执行PDU会话修改程序以修改该第一网关设备的第一建立的PDU会话;
-通过从第二会话管理上下文中移除包括在该第一会话管理上下文中的至少一个第二PDU会话信息,在修改该第一建立的PDU会话期间或之后执行PDU会话修改程序以修改该另外的设备的第二建立的PDU会话;
-在该电信网络中添加与修改的第一PDU会话或第二PDU会话相对应的至少一个转发规则;以及
-更新该电信网络的接入网络。
10.根据权利要求7至9中一项或多项所述的会话管理***,其中,该会话管理***被配置用于以下各项中的至少一项:
-在对该第二PDU会话的修改请求中接收来自该UE的认证令牌,并且将该认证令牌传输到该电信网络中的该第一网关设备或认证***以认证该UE
-在对该第二PDU会话的修改请求中接收来自该UE的认证令牌,并且从该第一网关设备接收该认证令牌以认证该UE。
11.根据权利要求7至10中一项或多项所述的会话管理***,其中,该会话管理***包含能够访问该第一会话管理上下文的第一会话管理实体和能够访问该第二会话管理上下文的第二会话管理实体,其中,该第一会话管理实体或该第二会话管理实体被配置用于从储存库请求信息以基于该引用来识别存储该第二会话管理上下文或该第一会话管理上下文的该第二会话管理实体或该第一会话管理实体。
12.根据权利要求7至11中一项或多项所述的会话管理***,其中,该会话管理***被配置用于以下各项中的至少一项:
-在用于建立该第一网关设备的第一建立的PDU会话的PDU会话建立请求中接收并存储来自该第一网关设备的指示,该指示表明该第一网关设备能够用于将地址指派给UE;
-响应于从该另外的设备接收到针对该第二建立的PDU会话的PDU会话建立请求而从该第一网关设备请求地址,并且从该第一网关设备接收该地址;
-在PDU会话建立接受消息中向该另外的设备分配由该第一网关设备指派给该另外的设备的地址;
-在用于建立该第一网关设备的第一建立的PDU会话的PDU会话建立请求中接收来自该第一网关设备的指示,该指示表明该第一网关设备能够用于将地址指派给UE,并且将该指示分发到与该PDU会话建立请求中指示的数据网络相关联的会话管理***的多个实体。
13.一种网关设备,被配置成为多个UE提供本地网络并且提供与电信网络的第一建立的PDU会话以通过该电信网络针对该多个UE与数据网络进行数据通信,其中,该网关设备被配置用于以下各项中的至少一项:
-通过该本地网络向该多个UE中的至少一个传输对存储在该电信网络中的与该第一建立的PDU会话相关联的第一会话管理上下文中的第一PDU会话信息的引用;
-从UE接收对与另外的设备的第二建立的PDU会话相关联的第二会话管理上下文中的第二PDU会话信息的引用,并且通过该电信网络传输包括该引用的PDU会话修改请求,以将该第二PDU会话信息的至少一部分包括在该第一网关设备的第一会话管理上下文中。
14.根据权利要求13所述的网关设备,其中,该网关设备被配置用于以下各项中的至少一项:
-向会话管理***传输指示,该指示表明该网关设备能够用于将地址指派给UE;
-向UE传输与存储在该电信***中、例如存储在会话管理***或认证***中的认证令牌相对应的认证令牌
-从会话管理***接收对UE的地址的请求并将该地址提供给该UE的会话管理***,其中,所提供的地址对应于在该网关设备的本地网络中分配的地址,其中,可选地,当从该会话管理***接收到对地址的请求时认证该UE并将该地址提供给该会话管理***;
-向由该网关设备提供的本地网络中的UE分配地址,其中,所分配的地址对应于提供给该会话管理***的地址。
15.一种用于存储在5G电信网络中的会话管理上下文数据结构,该会话管理上下文数据结构包括建立的PDU会话部分,其中,该会话管理上下文数据结构的建立的PDU会话部分中不存在服务数据流SDF和服务质量QoS流。
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