ES2882302T3 - Reglas de control condicionales de reenvío de paquetes - Google Patents

Abstract

Un método para implementar reglas de control condicionales de reenvío de paquetes, realizado por la función de plano de usuario, UPF, el método que comprende: recibir, desde una función de plano de control, CPF, una regla (IDV500) de control de reenvío de paquetes que comprende una regla de detección de paquetes, PDR, en donde la PDR identifica una regla de acceso múltiple, la MAR asociada con múltiples reglas de acción de reenvío, FAR, donde al menos una FAR es aplicable para el acceso 3GPP y al menos una otra FAR es aplicable para el acceso no 3GPP; y aplicar la regla (IDV502) de control de reenvío de paquetes según la PDR recibida

Description

DESCRIPCIÓN

Reglas de control condicionales de reenvío de paquetes

Campo técnico

La presente descripción se refiere a la implementación de reglas de control condicionales de reenvío de paquetes, en particular, reglas de control de reenvío de paquetes que comprenden una o más condiciones de aplicación de las reglas.

Antecedentes

Generalmente, todos los términos usados en la presente memoria deben interpretarse según su significado ordinario en el campo técnico relevante, a menos que se dé claramente un significado diferente y/o esté implícito del contexto en el que se usa. Todas las referencias a un/una/el/la elemento, aparato, componente, medio, etapa, etc. deben interpretarse abiertamente como una referencia a al menos una instancia del elemento, aparato, componente, medio, etapa, etc., a menos que se indique explícitamente lo contrario. Las etapas de cualquier método descrito en la presente memoria no tienen que realizarse en el orden exacto descrito, a menos que una etapa se describa explícitamente como siguiente o anterior a otra etapa y/o cuando esté implícito que una etapa debe seguir o preceder a otra etapa. Cualquier característica de cualquiera de las realizaciones descritas en la presente memoria puede aplicarse a cualquier otra realización, siempre que sea apropiado. Asimismo, cualquier ventaja de cualquiera de las realizaciones puede aplicarse a cualquier otra realización, y viceversa. Otros objetivos, características, y ventajas de las realizaciones adjuntas resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción.

En el núcleo de paquetes evolucionado (en inglés, Evolved Packet Core, EPC) y la red de núcleo de quinta generación (5G) (en inglés, Core Network Fifth Generation, 5GC), no hay ningún mecanismo por el cual se aplique la separación del plano de control y el plano de usuario, de modo que una función de plano de control (en inglés, Control Plane Function, CPF) pueda provisionar la función de plano de usuario (en inglés, User Plane Function, UPF) con un conjunto de reglas con ciertas condiciones, de modo que la regla solo se aplique según la condición. Los ejemplos de una CPF incluyen, pero no se limitan a, una función de plano de control de pasarela de red de paquetes de datos (en inglés, Packet Data Network Gateway Control Plane Function, PGW-C) y una función de gestión de sesiones (en inglés, Session Management Function, SMF) y similares. Los ejemplos de una UPF incluyen, pero no se limitan a, una función de plano de usuario de pasarela de red de paquetes de datos (en inglés, Packet Data Network Gateway User Plane Function, PGW-U) y una función de plano de usuario (UPF) y similares. Los ejemplos de una regla incluyen, pero no se limitan a, una regla de detección de paquetes (en inglés, Packet Detection Rule, PDR) y una regla de acción de reenvío (en inglés, Forwarding Action Rule, FAR).

También hay una falta de soporte para una CPF para controlar las tecnologías de agregación tal como el protocolo de control de transmisión de múltiples rutas (en inglés, Multi-Path Transmission Control Protocol, MPTCP) donde, por ejemplo, hay una la necesidad de controlar los protocolos del plano de usuario por encima de IP tal como el protocolo de control de transmisión (en inglés, Transmission Control Protocol, TCP).

Un elemento de trabajo SP-170411,1 versión 16 (en inglés, Release 16, Rel-16) del grupo de trabajo 2 de servicios y aspectos del sistema (SA) (en adelante denominado “SA2”) del proyecto de asociación de tercera generación (en inglés, Third Generation Partnership Project, 3GPP) fue revisado recientemente a SP-180732.2 El alcance del trabajo es estudiar cómo un equipo de usuario (en inglés, User Equipment, UE) puede estar conectado a accesos 3GPP y a accesos no 3GPP en el sistema 5G y cómo la red de núcleo 5G y el UE de 5G pueden soportar la dirección, conmutación, o división del tráfico de múltiples accesos (en inglés, Access Traffic Steering, Switching, or Splitting, ATSSS) entre accesos 3GPP y accesos no 3GPP.

El documento 1760052 (FS_ATSSS) "Study on Access Traffic Steering, Switch and Splitting support in the 5G system architecture " [Rel-16], www.3gpp.org/DynaReport/WiVsSpec--760052.htm

2 www.3gpp.org/ftp/tsg_sa/TSG_SA/TSGS_81/Docs/SP-180732.zip

Además de este trabajo, según los requisitos existentes, por ejemplo, como se especifica en la especificación técnica (en inglés, Technical Specification, TS) 23.203 y TS 29.212, se puede activar una regla de control de política y cobro (en inglés, Policy and Charging Control, PCC) en una cierta hora del día. Tal regla de PCC se puede provisionar antes desde una función de control de políticas (en inglés, Policy Control Function, PCF) a la CPF (por ejemplo, SMF y PGW-C). Esto es para evitar una tormenta de señalización, ya que generalmente tal activación se aplica a muchos UE en una cierta hora del día (por ejemplo, en el límite entre la hora no cargada y la hora cargada, o entre el día de la semana y el fin de semana).

Sin embargo, no hay soporte del protocolo en el protocolo de control de reenvío de paquetes (en inglés, Packet Forwarding Control Protocol, PFCP), que es un protocolo usado entre la función de plano de control y plano de usuario, ya que las reglas de PCC que se requieren para ser activadas en un cierto momento a menudo requieren que la CPF provisione las correspondientes reglas de control de reenvío de paquetes (en inglés, Packet Forwarding Control Rule, PFCR), por ejemplo, las PDR, las FAR, reglas de aplicación de calidad de servicio (en inglés, QoS Enforcement Rule, QER) y reglas de informe de uso (en inglés, Usage Reporting Rule, URR). El siguiente ejemplo ilustra este concepto. La regla de PCC de ejemplo que se muestra a continuación incluye ciertos parámetros que se pueden asignar a la información de detección de paquetes (en inglés, Packet Detection Information, PDI), una PFCR, una QER y una URR, algunas de los cuales no se aplican a la separación del plano de control/usuario (en inglés, Control/User Plane Separation, CUPS):

Asignación de PCC a PDI / PDR / QER / URR / FAR

Problemas con las soluciones existentes

Actualmente existen cierto(s) desafío(s), que incluyen, pero no se limitan a, los siguientes problemas:

Problema 1. No hay detalles del protocolo debatidos en SA2 para el posible impacto en PFCP para soportar la dirección de tráfico, conmutación de tráfico, división de tráfico de múltiples accesos (ATSSS) entre los accesos 3GPP y accesos no 3GPP, para una sesión de equipo de usuario/unidad de datos de protocolo (UE/PDU) que se conecta a tanto accesos 3GPP como a accesos no 3GPP en el sistema 5G. La tecnología de ATSSS puede basarse en MPTCP, en protocolo de conexión de internet de protocolo rápido de datagramas de usuario (en inglés, Quick User Datagram Protocol Internet Connections protocolo, QUIC) de múltiples rutas, en tunelización de encapsulación de enrutamiento genérico (en inglés, Generic Routing Encapsulation, GRE) u en otras tecnologías.

Problema 2. No hay un mecanismo de protocolo en PFCP para soportar la activación de una regla de Sx/N4 solo en una cierta hora del día. El PFCP es un protocolo usado entre la función de plano de control y de plano de usuario. Esas reglas de PCC, que se requieren para ser activadas en una cierta hora, a menudo requieren que la CPF provisione las reglas de control de reenvío de paquetes correspondientes, por ejemplo, la regla de detección de paquetes, la regla de acción de reenvío, la regla de aplicación de calidad de servicio (en inglés, Quality of Service, QoS) y la regla de informe de uso. Actualmente, la CPF tiene que activar explícitamente tal regla Sx/N4 cuando ocurre el evento (por ejemplo, la hora del día) en lugar de delegar la activación a la UPF.

Se debatió sobre al soporte a tales mecanismos de la hora del día,3 pero se propuso no ampliar las interfaces Sx para soportar tales procedimientos:

3 www.3gpp.org/ftp/tsg_ct/WG4_protocollars_ex-CN4/TSGCT4_77_Spokane/Docs/C4-172225.zip

Inicio del extracto

Las especificaciones técnicas TS 23.203 y 29.212 especifican los requisitos para el soporte de:

• Procedimientos de hora del día, es decir, para activar/desactivar las reglas del PCC en una hora del día específica, sin interacción del PCC en ese momento (consulte la subcláusula 4.1 de TS 23.203 y la subcláusula 4.5.13 de TS 29,212);

• Provisión y aplicación de información de política condicionada por la hora, es decir, para solicitar a la PCEF que cambie la QoS autorizada por el nombre de punto de acceso (en inglés, Access Point Name, APN) y/o la QoS del portador de EPS por defecto autorizado en una hora de ejecución proporcionada por la PCRF sin interacción con la PCRF (consulte la subcláusula 6.4b de TS 23.203 y la subcláusula 4.5.5.12 de TS 29.212).

La especificación técnica TS 29.244 contiene la siguiente nota del editor:

Nota del editor: Es para estudiar más a fondo (en inglés, For Further Study, FFS) si deben considerarse las ampliaciones para soportar el procedimiento de hora del día especificada en las especificaciones técnicas TS 23.203 de 3GPP y TS 29.212 de 3GPP sin causar tormentas de señalización sobre los puntos de referencia Sx.

Se propone no introducir ninguna ampliación sobre Sx para estos procedimientos por las siguientes razones:

• Cambiar la QoS autorizada por el APN o la QoS del portador de EPS por defecto autorizado requiere que la PGW señale los cambios correspondientes al UE. La etapa 2 y la etapa 3 requieren que la PCRF distribuya las horas en las que se aplican los cambios para diferentes UE para evitar causar tormentas de señalización en el EPS. Como resultado, la carga de señalización también se distribuirá para las modificaciones de sesiones Sx requeridas.

• La PCRF puede proporcionar condiciones para aplicar los cambios, tal como una lista de tipos de tecnologías de acceso de radio (en inglés, Radio access Technology, RAT) y/o una lista de tipos de redes de acceso de conectividad de protocolo de internet (en inglés, Internet Protocol Connectivity Access Network, IP-CAN). Estas condiciones deben evaluarse en la hora de su ejecución. La función de UP no puede evaluar estas condiciones. Por lo tanto, tales cambios no se pueden provisionar por adelantado en la función de UP.

• La motivación de estos procedimientos es evitar tormentas de señalización sobre Gx (donde una única PCRF puede interconectar múltiples PGW y manejar una gran cantidad de UE). Gracias a la distribución en el tiempo de las horas de ejecución, y debido a que estos cambios darán como resultado la señalización sobre un mayor número de pares (PGW-C, PGW-U), se espera que la carga resultante en una interfaz Sxb o Sxc particular sea significativamente menor.

• Añadir activación/desactivación condicionada por tiempo de instrucciones de CP a la función de UP añadiría una complejidad significativa a la función de UP.

Por lo tanto, se propone eliminar la nota del editor.

Final del extracto

El resultado de esta decisión es que los mecanismos del momento del día no son soportados en los estándares actuales.

Problema 3. Hay una limitación del protocolo de que una regla de detección de paquetes solo puede apuntar a una regla de acción de reenvío; consulte el requisito a continuación en la subcláusula 5.2.1 de la especificación técnica TS 29.244. Esta es una limitación para escenarios de sesión de PDU de múltiples accesos donde una sesión de PDU puede estar activa sobre múltiples accesos al mismo tiempo y, por lo tanto, tiene múltiples rutas de enlace ascendente (en inglés, Uplink, UP) / túneles de reenvío que pueden usarse simultáneamente para el mismo tráfico de aplicaciones.

Inicio del extracto

Cada PDR contendrá una PDI, es decir, uno o más campos coincidentes con los que se harán coincidir los paquetes entrantes, y puede estar asociado a las siguientes reglas que proporcionan el conjunto de instrucciones para aplicar a los paquetes que coinciden con la PDI:

• una FAR, que contiene instrucciones relacionadas con el procesamiento de los paquetes de la siguiente manera:

- un parámetro Aplicar Acción, que indica si la función de UP reenviará, duplicará, eliminará o almacenará en memoria intermedia (en inglés, buffer) el paquete con o sin notificar a la función CP sobre la llegada de un paquete de enlace descendente (en inglés, DownLink, DL);

- reenviar, almacenar en memoria intermedia y/o duplicar parámetros, que la función de UP usará si el parámetro Aplicar Acción solicita que los paquetes sean reenviados, almacenados en memoria intermedia o duplicados, respectivamente. Estos parámetros pueden permanecer configurados en la FAR de forma independiente del valor del parámetro Aplicar Acción, para minimizar los cambios en la FAR durante las transiciones del UE entre los modos en reposo y conectado. Los parámetros de almacenamiento en memoria intermedia, cuando están presentes, se provisionarán en una regla de acción de memoria intermedia (en inglés, Buffering Action Rule, BAR) creada en el nivel de sesión de PFCP y referenciada por la FAR.

NOTA 1: El almacenamiento en memoria intermedia se refiere aquí al almacenamiento en memoria intermedia del paquete en la función de UP. La función de UP recibe instrucciones de reenviar paquetes de DL a la función de CP cuando se aplica el almacenamiento en memoria intermedia en la función de CP. Consulte la subcláusula 5.3.1.

Tabla 7.5.2.2-1: Creación IE de PDR dentro de la solicitud de establecimiento de sesión de PFCP

Final extracto

Las soluciones relacionadas con la descripción en la presente memoria pueden, por ejemplo, se puede encontrar en el documento de 3GPP: "MEDIATEK INC ET AL: "Miscellaneous editorial corrections (capitalization, messages, procedures etc.)", BORRADOR (en inglés, Draft) DE 3GPP; 23501_CR0010_5GS_PH1_ (REL-15) _S2-181471 ERA S2-180365 BORRADOR DE CR 23501 CORRECCIONES VARIAS, PROYECTO DE ASOCIACIÓN DE 3a GENERACIÓN (3GPP), CENTRO DE COMPETENCIA MÓVIL; 650, ROUTE DES LUCIOLES; F-069, vol. SA WG2, no. Gotemburgo, Suecia; 20180121-20180126 del 19 de marzo de 2018 (2018-03-19).". Según la cláusula 4.2.1 de este documento, en él se describe la arquitectura para el sistema 5G. La arquitectura 5G se define como basada en servicios y la interacción entre las funciones de red se representa de dos formas. 1) Una representación basada en servicios, donde las funciones de red (por ejemplo, la función de gestión de acceso y movilidad (en inglés, Access and Mobility Management Function, AMF)) dentro del plano de control permite que otras funciones de red autorizadas accedan a sus servicios. Esta representación también incluye puntos de referencia punto a punto donde sea necesario.

2) Una representación de punto de referencia, muestra la interacción existente entre los servicios de función de red (en inglés, NetWork Function, NF) en las funciones de red descritas por el punto de referencia punto a punto (por ejemplo, N11) entre dos funciones de red cualesquiera (por ejemplo, AMF y SMF). Las interfaces basadas en servicios se enumeran en la cláusula 4.2.6. Los puntos de referencia se enumeran en la cláusula 4.2.7. Las funciones de red dentro del plano de control de 5GC solo usarán interfaces basadas en servicios para sus interacciones.

Algunas otras soluciones relacionadas con la descripción en la presente memoria se pueden encontrar, por ejemplo, en el documento de 3GPP: "HUAWEI: "Update introduction section to 5GC", BORRADOR DE 3GPP; C4-175178_5GS_PH1-CT _29244_CLAUSE 4, PROYECTO DE ASOCIACIÓN DE 3a GENERACIÓN (3GPP), CENTRO DE COMPETENCIA MÓVIL; 650, ROUTE DES LUCIOLES; F-06921 SOPHIA-ANTIPOLIS CEDEX; FRANCIA, vol. CT WG4, no. Kochi, India; 20171023-2017102713 de octubre de 2017 (2017-10-13)". Según la cláusula 5.2.1 de este documento, hay escenarios de reenvío de paquetes soportados sobre los puntos de referencia Sxa, Sxb y Sxc que se especifican en la especificación técnica TS 23.214 [2] de 3GPP, y escenarios de reenvío de paquetes soportados sobre el punto de referencia N4 que se especifica en la especificación técnica TS 23.501 [x] de 3GPP y en la especificación técnica TS 23.502 [y] de 3GPP. En el EPC, la función de CP controla el procesamiento de paquetes en la función de UP estableciendo, modificando o eliminando contextos de sesión de PFCP y provisionando (es decir, añadiendo, modificando o eliminando) las PDR, FAR, QER, URR y/o BAR por contexto de sesión de PFCP, por lo que un contexto de sesión de PFCP puede corresponder a una conexión de red de datos de paquetes (en inglés, Packet Data NetWork, PDN) individual, una sesión de TDF, o una sesión independiente no vinculada a ninguna conexión de PDN o sesión de TDF usada, por ejemplo para reenviar la señalización de Radius, de Diameter o de protocolo de comunicación dinámica de host (en inglés, Dynamic Host Configuration Protocol, DHCP) entre la PGW-C y la PDN. En el 5GC, la SMF controla el procesamiento de paquetes en la UPF estableciendo, modificando o eliminando contextos de sesión de PFCP y provisionando (es decir, añadiendo, modificando o eliminando) las PDR, FAR, QER, URR y/o BAR por contexto de sesión de PFCP, por lo que un contexto de sesión de PFCP puede corresponder a una conexión de PDU individual o una sesión independiente no vinculada a ninguna conexión de PDU.

Compendio

La invención se define por las reivindicaciones independientes adjuntas y las realizaciones adicionales se describen por las reivindicaciones dependientes. Ciertos aspectos de la presente descripción y sus realizaciones pueden proporcionar soluciones a los desafíos antes mencionados u otros. La presente descripción presenta un mecanismo genérico, en EPC y 5GC para un UE que puede estar conectado tanto al acceso de 3GPP como al acceso no 3GPP, para permitir que una función de plano de control (por ejemplo, PGW-C, SMF) proporcione un conjunto de reglas de control de reenvío de paquetes (por ejemplo, una PDR o una FAR) con elemento(s) de información opcional(es), preferiblemente denominados "condiciones de aplicación de las reglas", para controlar cuándo y cómo se aplican las reglas. En algunas realizaciones, las condiciones de aplicación de las reglas pueden contener una lista de parámetros que incluye, pero no se limita a, identidades de correlación (usadas cuando las condiciones son aplicables a múltiples reglas, por ejemplo, para el reparto de carga) y la hora del día (por ejemplo, usada para definir cuándo se activa la regla).

Hay, propuestas en la presente memoria, diversas realizaciones que abordan uno o más de los problemas descritos en la presente memoria. Ciertas realizaciones pueden proporcionar una o más ventajas técnicas, tales como la capacidad de una CPF de provisionar a la UPF un conjunto de reglas, tales como las p Dr y FAR, a aplicar durante ciertas condiciones.

Breve descripción de los dibujos

Los dibujos adjuntos, que están incluidos para proporcionar una mayor comprensión de la descripción y se incorporan como una parte de esta solicitud, ilustran ciertas realizaciones no limitantes de los conceptos inventivos. En los dibujos: La figura QQ1 ilustra un ejemplo de una red QQ100 de comunicaciones celulares en donde pueden implementarse algunas realizaciones de la presente descripción;

La figura WT1 ilustra un sistema de comunicación inalámbrica representado como una arquitectura de red 5G con puntos de referencia punto a punto/interfaces entre las NF;

La figura WT2 ilustra una arquitectura de red 5G que usa interfaces basadas en servicios entre las NF en el plano de control;

La figura IVD1 es una ilustración gráfica de tres realizaciones alternativas de la presente descripción;

La figura IVD2 es una ilustración gráfica de una primera alternativa de dos casos de uso de ejemplo;

La figura IVD3 es una ilustración gráfica de una segunda alternativa de dos casos de uso de ejemplo;

La figura IVD4 es una ilustración gráfica de un ejemplo de una tercera alternativa;

La figura IVD5 es un diagrama de flujo que ilustra una implementación de reglas condicionales de reenvío de paquetes según algunas realizaciones de la presente descripción;

La figura IVD6 es un diagrama de flujo que ilustra una implementación de reglas condicionales de reenvío de paquetes según algunas otras realizaciones de la presente descripción;

La figura QQ2 es un diagrama de bloques esquemático de un nodo QQ200 de red según algunas realizaciones de la presente descripción;

La figura QQ3 es un diagrama de bloques esquemático que ilustra una realización virtualizada del nodo QQ200 de red según algunas realizaciones de la presente descripción;

Descripción detallada

Algunas de las realizaciones contempladas en la presente memoria se describirán ahora de forma más completa con referencia a los dibujos adjuntos. Otras realizaciones, sin embargo, están contenidas dentro del alcance del contenido descrito en la presente memoria, el contenido descrito no debería interpretarse como limitado solo a las realizaciones expuestas en la presente memoria; más bien, estas realizaciones se proporcionan a modo de ejemplo para transmitir el alcance del contenido a los expertos en la técnica.

Nodo de radio: Como se usa en la presente memoria, un "nodo de radio" es un nodo de acceso de radio o un dispositivo inalámbrico.

Nodo de acceso de radio: Como se usa en la presente memoria, un "nodo de acceso de radio" o "nodo de red de radio" es cualquier nodo en una red de acceso de radio de una red de comunicaciones celulares que funciona para transmitir y/o recibir señales de forma inalámbrica. Algunos ejemplos de un nodo de acceso de radio incluyen, pero no se limitan a, una estación base (por ejemplo, una estación base de nueva radio (en inglés, New Radio, NR) (gNB) en una red de NR de quinta generación (5G) del proyecto de asociación de tercera generación (3GPP) o una Nodo B mejorado o evolucionado (en inglés, evolved Node B, eNB) en una red de evolución a largo plazo (en inglés, Long Term Evolution (LTE) de 3GPP), una estación base macro o de alta potencia, una estación base de baja potencia (por ejemplo, una estación base micro, una estación base pico, un eNB doméstico, o similares), y un nodo de retransmisión.

Nodo de red central: Como se usa en la presente memoria, un "nodo de red central" es cualquier tipo de nodo en una red central. Algunos ejemplos de un nodo de red central incluyen, por ejemplo, una entidad de gestión de movilidad (en inglés, Mobility Management Entity, MME), una pasarela de red de paquetes de datos (en inglés, Packet Data Network Gateway, P-GW), una función de exposición de la capacidad de servicio (en inglés, Service Capability Exposure Function, SCEF), o similares.

Dispositivo inalámbrico: Como se usa en la presente memoria, un "dispositivo inalámbrico" es cualquier tipo de dispositivo que tiene acceso a (es decir, es servido por) una red de comunicaciones celulares transmitiendo y/o recibiendo señales de forma inalámbrica a un(os) nodo(s) de acceso de radio. Algunos ejemplos de un dispositivo inalámbrico incluyen, pero no se limitan a, un dispositivo de equipo de usuario (UE) en una red 3GPP y un dispositivo de comunicación de tipo de máquina (en inglés, Machine Type Communication, MTC).

Nodo de red: Como se usa en la presente memoria, un "nodo de red" es cualquier nodo que sea parte de la red de acceso de radio o la red central de una red/sistema de comunicaciones celulares.

Obsérvese que la descripción dada en la presente memoria se centra en un sistema de comunicaciones celulares de 3GPP y, como tal, a menudo se usa terminología de 3GPP o terminología similar a la terminología de 3GPP. Sin embargo, los conceptos descritos en la presente memoria no se limitan a un sistema 3GPP.

Obsérvese que, en la descripción en la presente memoria, se puede hacer referencia al término "celda"; sin embargo, en particular, con respecto a los conceptos de NR de 5G, pueden usarse haces en lugar de celdas y, como tal, es importante observar que los conceptos descritos en la presente memoria son igualmente aplicables tanto a celdas como a haces.

La figura QQ1 ilustra un ejemplo de una red QQ100 de comunicaciones celulares según algunas realizaciones de la presente descripción. En las realizaciones descritas en la presente memoria, la red QQ100 de comunicaciones celulares es una red NR de 5G. En este ejemplo, la red QQ100 de comunicaciones celulares incluye las estaciones base QQ102-1 y QQ102-2, que en LTE se denominan los eNB y en NR de 5G se denominan los gNB, que controlan las correspondientes macroceldas QQ104-1 y QQ104-2. Las estaciones base QQ102-1 y QQ102-2 se denominan generalmente en la presente memoria de forma colectiva como estaciones base QQ102 e individualmente como estación base QQ102. Asimismo, las macroceldas QQ104-1 y QQ104-2 se denominan generalmente en la presente memoria de forma colectiva como macroceldas QQ104 e individualmente como macrocélula QQ104. La red QQ100 de comunicaciones celulares también puede incluir varios nodos QQ106-1 a QQ106-4 de baja potencia que controlan las celdas QQ108-1 a QQ108-4 pequeñas correspondientes. Los nodos QQ106-1 a QQ106-4 de baja potencia pueden ser estaciones base pequeñas (tal como estaciones base pico o femto) o cabezales de radio remotos (en inglés, Remote Radio Head, r RH), o similares. En particular, aunque no se ilustra, una o más de las celdas QQ108-1 a QQ108-4 pequeñas pueden proporcionarse alternativamente por las estaciones base QQ102. Los nodos QQ106-1 a QQ106-4 de baja potencia se denominan generalmente en la presente memoria de forma colectiva como nodos QQ106 de baja potencia e individualmente como nodo QQ106 de baja potencia. Asimismo, las celdas QQ108-1 a QQ108-4 pequeñas se denominan en general en la presente memoria de forma colectiva como celdas QQ108 pequeñas e individualmente como celda QQ108 pequeña. Las estaciones base QQ102 (y opcionalmente los nodos QQ106 de baja potencia) están conectadas a una red QQ110 central.

Las estaciones base QQ102 y los nodos QQ106 de baja potencia proporcionan servicio a los dispositivos QQ112-1 a QQ112-5 inalámbricos en las celdas QQ104 y QQ108 correspondientes. Los dispositivos QQ112-1 a QQ112-5 inalámbricos se denominan generalmente en la presente memoria de forma colectiva como dispositivos QQ112 inalámbricos e individualmente como dispositivo QQ112 inalámbrico. Los dispositivos QQ112 inalámbricos también se denominan a veces en la presente memoria como los UE.

La figura WT1 ilustra un sistema de comunicación inalámbrica representado como una arquitectura de red 5G compuesta por funciones de red (en inglés, Network Function, NF) centrales, donde la interacción entre dos NF cualesquiera se representa por un punto de referencia punto a punto/ interfaz. La figura WT1 puede verse como una implementación particular del sistema QQ100 de la figura QQ1.

Vista desde el lado de acceso, la arquitectura de la red 5G mostrada en la figura WT1 comprende una pluralidad de equipos de usuario (UE) conectados a una red de acceso de radio (en inglés, Radio Access Network, RAN) o una red de acceso (en inglés, Access Network, AN), así como a una función de gestión de acceso y movilidad (en inglés, Access and Mobility, AMF). Normalmente, la R(AN) comprende estaciones base, por ejemplo, tales como los nodos B evolucionados (eNB) o estaciones base 5G (gNB) o similares. Visto desde el lado de la red central, las NF centrales 5G mostradas en la figura WT1 incluyen una función de selección de segmento de red (en inglés, Network Slice Selection Function, NSSF), una función de servidor de autenticación (en inglés, Authentication Server Function, AUSF), una gestión de datos unificada (en inglés, Unified Data Management, UDM), una AMF, una función de gestión de sesiones (SMF), una función de control de políticas (PCF), y una función de aplicación (en inglés, Application Function, AF).

Las representaciones de puntos de referencia de la arquitectura de red 5G se usan para desarrollar flujos de llamadas detallados en la estandarización normativa. El punto de referencia N1 se define para transportar señalización entre el UE y la AMF. Los puntos de referencia para la conexión entre la AN y la AMF y entre la AN y la UPF se definen como N2 y N3, respectivamente. Hay un punto de referencia, N11, entre la AMF y la SMF, lo que implica que la SMF está al menos parcialmente controlada por la AMF. La SMF y la UPF usan N4 para que la UPF se pueda configurar usando la señal de control generada por la SMF, y la UPF puede informar de su estado a la SMF. El N9 es el punto de referencia para la conexión entre diferentes UPF, y el N14 es el punto de referencia que conecta entre diferentes AMF, respectivamente. El N15 y el N7 se definen ya que la PCF aplica la política a la AMF y la SMP, respectivamente. Se requiere el N12 para que la AMF realice la autenticación del UE. El N8 y el N10 se definen debido a que los datos de suscripción del UE se requieren para la AMF y la SMF.

La red central 5G tiene como objetivo separar el plano de usuario y el plano de control. El plano de usuario transporta el tráfico de usuarios mientras que el plano de control transporta la señalización en la red. En la figura WT1, la UPF está en el plano de usuario y todas las demás NF, es decir, la AMF, SMF, PCF, AF, AUSF, y UDM, están en el plano de control. La separación de los planos de usuario y de control garantiza que cada recurso de plano se escale de forma independiente. También permite que las UPF se desplieguen por separado de las funciones del plano de control de manera distribuida. En esta arquitectura, las UPF se pueden desplegar muy cerca de los UE para acortar el tiempo de ida y vuelta (en inglés, Round Trip Time, RTT) entre los UE y la red de datos para algunas aplicaciones que requieren baja latencia.

La arquitectura de la red central 5G central se compone de funciones modularizadas. Por ejemplo, la AMF y la SMF son funciones independientes en el plano de control. La AMF y la SMF separadas permiten la evolución y el escalado independientes. Otras funciones del plano de control como la PCF y la AUSF se pueden separar como se muestra en la figura WT1. El diseño de función modular permite que la red central 5G soporte diversos servicios de manera flexible.

Cada NF interactúa directamente con otra NF. Es posible usar funciones intermedias para enrutar mensajes desde una NF a otra NF. En el plano de control, se define como servicio un conjunto de interacciones entre dos NF para que sea posible su reutilización. Este servicio permite el soporte para la modularidad. El plano de usuario soporta interacciones tales como operaciones de reenvío entre diferentes UPF.

La figura WT2 ilustra una arquitectura de red 5G que usa interfaces basadas en servicios entre las NF en el plano de control, en lugar de los puntos de referencia punto a punto/interfaces usados en la arquitectura de red 5G de la figura WT1. Sin embargo, las NF descritas anteriormente con referencia a la figura WT1 corresponden a las NF mostradas en la figura WT2. El(los) servicio(s), etc., que una NF proporciona a otras NF autorizadas pueden exponerse a las NF autorizadas a través de la interfaz basada en servicios. En la figura WT2, las interfaces basadas en servicios se indican con la letra "N" seguida del nombre de la NF, por ejemplo, Namf para la interfaz basada en servicios de la AMF y Nsmf para la interfaz basada en servicios de la SMF, etc. La función de exposición de red (en inglés, Network Exposure Function, NEF) y la función de repositorio de red (en inglés, Network Repository Function, NRF) en la figura WT2 no se muestran en la figura WT1 debatida anteriormente. Sin embargo, debería aclararse que todas las NF representadas en la figura WT1 pueden interactuar con la NEF y la NRF de la figura WT2 según sea necesario, aunque no se indica explícitamente en la figura WT 1.

Algunas propiedades de las NF mostradas en las figuras WT1 y WT2 pueden describirse de la siguiente manera. La AMF proporciona autenticación, autorización, gestión de movilidad, etc. basada en UE. Un UE que incluso usa múltiples tecnologías de acceso está básicamente conectado a una única AMF debido a que la AMF es independiente de las tecnologías de acceso. La SMF es responsable de la gestión de sesiones y asigna direcciones de protocolo de Internet (en inglés, Internet Protocol, IP) a los UE. También selecciona y controla la UPF para la transferencia de datos. Si un UE tiene múltiples sesiones, se pueden asignar diferentes SMF a cada sesión para gestionarlas individualmente y posiblemente proporcionar diferentes funcionalidades por sesión. La AF proporciona información sobre el flujo de paquetes a la PCF responsable del control de políticas para soportar la calidad de servicio (QoS). Basándose en la información, la PCF determina políticas sobre movilidad y gestión de sesiones para que la AMF y la SMF funcionen correctamente. La AUSF soporta la función de autenticación para los UE o similar, por lo tanto, almacena datos para la autenticación de los UE o similar, mientras que la UDM almacena datos de suscripción del UE. La red de datos (en inglés, Data Network, DN), que no forma parte de la red central 5G, proporciona acceso a Internet o servicios de operador y similares.

Una NF puede implementarse como un elemento de red en un hardware dedicado, como una instancia de software que se ejecuta en un hardware dedicado, o como una función virtualizada instanciada en una plataforma apropiada, por ejemplo, una infraestructura en la nube.

La presente descripción presenta un mecanismo genérico, en EPC y 5GC para un UE que puede estar conectado tanto al acceso 3GPP como al acceso no 3GPP, para permitir que una función de plano de control (por ejemplo, PGW-C, SMF) proporcione un conjunto de reglas de control de reenvío de paquetes (por ejemplo, una PDR o una FAR) con elemento(s) de información opcional(es), preferiblemente denominados "condiciones de aplicación de las reglas", para controlar cuándo y cómo se aplican las reglas. En algunas realizaciones, las condiciones de aplicación de las reglas pueden contener una lista de parámetros que incluye, pero no está limitado a, identidades de correlación (usadas cuando las condiciones son aplicables a múltiples reglas, por ejemplo, para el reparto de carga) y la hora del día (por ejemplo, usada para definir cuándo se activa la regla).

La presente descripción presenta varios enfoques por los cuales esto se puede lograr en la interfaz entre una CPF y la UPF, que se enumeran a continuación como alternativas numeradas:

• Alternativa 1: En esta alternativa, se pueden definir múltiples PDR correlacionadas para el mismo flujo o aplicación; cada PDR se refiere a las condiciones de cuándo y cómo se aplica. Cada PDR se asocia con una única FAR, como en la versión 14/15 (en inglés, rel-14/15).

• Alternativa 2: En esta alternativa, un única PDR se puede asociar con múltiples FAR para el mismo flujo o aplicación. La PDR (o FAR) también se refiere a las condiciones sobre cómo seleccionar qué FAR usar para un paquete.

• Alternativa 3: En esta alternativa, en lugar de estar asociado a una FAR, una PDR se asocia con un nuevo tipo de regla en la interfaz N4 o Sx que determina el manejo del tráfico para la agregación de múltiples accesos (por ejemplo, MPTCP). Esta nueva regla, que puede denominarse regla de control de agregación (en inglés, Aggregation Control Rule, ACR) o, alternativamente, denominada regla de acceso múltiple (en inglés, Multi-Access Rule, MAR), se asocia con múltiples FAR para el mismo flujo o aplicación. La ACR también se refiere a las condiciones sobre cómo seleccionar qué FAR usar para un paquete. La PDR no se asocia a una FAR en este caso.

La alternativa 2 puede considerarse una variante de la alternativa tres (Alt 3, para abreviar) donde la información de ACR está incluida dentro de la PDR.

La figura IVD1 contiene una ilustración gráfica de cada una de las tres alternativas descritas anteriormente.

Ejemplos de condiciones (suponiendo un única FAR por PDR como en la alternativa uno (Alt 1, para abreviar))

Para comprender mejor la idea, se presenta un ejemplo junto con varios casos de uso. En este ejemplo ilustrativo, se usan dos PDR, denominadas PDR_100 y PDR_101, para hacerlas coincidir con el mismo tráfico de aplicaciones, por ejemplo, YouTube; la PDR_100 está vinculada con una FAR denominada FAR_100, donde los paquetes se reenvían a través del acceso 3GPP, y la PDR_101 está vinculada con una FAR denominada FAR_101, donde los paquetes se reenvían a través de un acceso no 3GPP.

Caso de uso 1. Se desea que el 80% del tráfico de YouTube se envíe a través de un acceso no 3GPPP y el 20% se envíe a través de un acceso 3GPP. En este escenario, en una realización, PDR_100 se modificará insertando un IE de "condición de aplicación de las reglas" que incluye un ID de correlación de PDR 1001 y una ponderación de 20, y PDR_101 se modificará insertando un IE de "condición de aplicación de las reglas" que incluye un identificador (ID, por sus siglas en inglés) 1001 de correlación de PDR y una ponderación de 80, donde "ID 1001 de correlación de PDR" indica que PDR_100 y PDR_101 están relacionadas. Cuando se hace coincidir un paquete, tanto PDR_100 como PDR_101 se harán coincidir, por lo que por cada 10 paquetes de YouTube, se transferirán 2 paquetes a través de FAR_100 (correspondiente a PDR_100) y 8 paquetes se transferirán a través de FAR_101 (correspondiente a PDR_101).

Caso de uso 2. En este caso de uso, no se proporciona una proporción real para distribuir el tráfico sobre 3GPP versus sobre no 3GPP, pero la CPF requiere que la UPF haga tal distribución basándose en la señalización del tiempo de ida y vuelta (RTT). En este escenario, PDR_100 se modificará insertando un IE de "condición de aplicación de las reglas" que incluye un ID 1001 de correlación de PDR y un RTT sobre 3GPP, y PDR_101 se modificará insertando un IE de "condición de aplicación de las reglas" que incluye un ID 1001 de correlación de PDR y un RTT sobre no 3GPP. Suponiendo para este ejemplo que RTT de 3GPP es de 10 ms y RTT sobre no 3GPP es de 40 ms, el resultado es que se entregará un paquete sobre no 3GPP por cada cuatro paquetes entregados a través de 3GPP. Es decir, por cada cinco paquetes, cuatro se entregan a través de 3GPP y uno se entrega a través de no 3GPP. Alternativamente, todos los paquetes se envían a través del acceso con el RTT más corto.

La figura IVD2 contiene una ilustración gráfica de los dos casos de uso de ejemplo de la alternativa 1 descritos anteriormente.

Alternativa 1:

Múltiples PDR por flujo/aplicación con una única FAR en cada uno

Si se mantiene el requisito de que una PDR se puede hacer coincidir con un sola FAR, la solución implica que se aplican las "condiciones de aplicación de las reglas" para una PDR, e incluyen la siguiente información: Identificador de correlación de PDR. Esta información debería ser única en esta sesión de PFCP, hay múltiples PDR vinculadas al mismo ID de correlación. Esas PDR se usan para hacer coincidir con el mismo tráfico, por ejemplo, para la misma aplicación, hay parámetros adicionales para controlar cómo estas PDR funcionan juntas, por ejemplo, para lograr la distribución de carga deseada.

Ponderación X. Esta información puede estar presente si el identificador de correlación de PDR está presente, es un valor estático provisionado por CPF, usado para calcular la distribución del tráfico de la aplicación. Por ejemplo, si PDR 1 tiene una ponderación X, Pd R 2 tiene Y, y PDR 3 tiene Z:

• La PDR 1 entregará tráfico X para cada (x y z) paquetes;

• La PDR 2 entregará tráfico Y para cada (x y z) paquetes;

• L a PDR 3 entregará tráfico Z para cada (x y z) paquetes;

Parámetro de control de distribución dinámica del tráfico (en inglés, Dynamic Traffic Distribution Controlling Parameter, DTDCP). Este parámetro puede estar presente cuando está presente el ID de corrección de PDR, y puede ser un RTT, por ejemplo, el RTT sobre la ruta identificada por la FAR. En el ejemplo anterior, FAR_100 representa una ruta sobre 3GPP, por lo que para PDR_100, si RTT (como una indicación) está presente, indica que la UPF calculará RTT sobre 3GPP. Por ejemplo, si PDR 1 tiene RTT X, PDR 2 tiene Y, y PDR 3 tiene Z, y suponiendo que Z es el mayor en el valor:

• La PDR 1 entregará Z/X, para cada [(Z/X) (Z/Y) Z/Z)];

• La PDR 1 entregará Z/Y para cada [(Z/X) (Z/Y) Z/Z)];

• La PDR 1 entregará Z/Z para cada [(Z/X) (Z/Y) Z/Z)];

Hora del día de activación (en inglés, Time Of Day for Activation, TOD-A). La regla de PDR se activa en un cierto momento durante un día o una fecha.

Hora del día de desactivación (en inglés, Time Of Day for Deactivation, TOD-D). La regla de PDR se desactiva en un cierto momento durante un día o una fecha.

El siguiente es un ejemplo de cómo la especificación actual podría modificarse o ampliarse para soportar estas características según realizaciones de la presente descripción. Las adiciones o modificaciones se muestran en negrita y cursiva.

[Modificada] Tabla 7.5.2.2-1: Creación de IE de PDR dentro de la solicitud de establecimiento de sesión de PFCP

[Nueva] Tabla de la definición de las condiciones de aplicación de las reglas en el IE de creación de PDR dentro de la solicitud de establecimiento de sesión de PFCP

Alternativa 2:

PDR únicos por flujo/aplicación asociadas con múltiples FAR

Si el requisito es que una PDR se pueda vincular con múltiples FAR, la solución implica que pueden aplicarse las "condiciones de aplicación de las reglas" para una FAR. La "ponderación X" y los "parámetros de control de la distribución dinámica del tráfico" descritos anteriormente también pueden aplicarse en esta alternativa. Nuevamente, usando el ejemplo del tráfico de YouTube que se envía a través de tanto accesos 3GPP como accesos no 3GPP, en algunas realizaciones, pueden aplicarse uno o más de los siguientes:

• Solo se necesita una PDR para hacer coincidir con el tráfico de YouTube;

• Múltiples FAR (por ejemplo, FAR_100, FAR_101 en el ejemplo anterior) están vinculadas a la PDR;

• No hay necesidad para un ID de correlación de PDR; cuando tanto FAR_100 como 101 están vinculadas a la misma PDR, están vinculadas implícitamente;

• La ponderación y el parámetro de distribución dinámica del tráfico adicional, por ejemplo, los RTT son aplicables, y hacen lo mismo que se explicó anteriormente; y

• La activación/desactivación de la hora del día puede seguir siendo aplicable.

La figura IVD3 contiene una ilustración gráfica del ejemplo de la alternativa 2 descrita anteriormente. En un primer caso de uso, mostrado en la parte superior de IVD3, el 60% del tráfico de YouTube se enruta a través del acceso 3GPP y el 40% del tráfico de YouTube se enruta a través del acceso no 3GPP. En un segundo caso de uso, mostrado en la parte inferior de IVD3, el tráfico de YouTube se enruta a través del acceso 3GPP entre las 8 AM y las 8 PM (esencialmente, durante el día), pero se enruta a través del acceso no 3GPP entre las 8 PM y las 8 AM(esencialmente durante la noche). Estos y otros casos de uso pretenden ser ilustrativos y no limitantes.

Para lograr el reparto de carga entre diferentes redes de transporte (por ejemplo, 3GPP frente no 3GPP) para el mismo tráfico de la aplicación, puede ser requerida alguna lógica adicional, por ejemplo, soporte del protocolo de control de transmisión (TCP) de múltiples rutas (en inglés, Multi-Path, MP) o "MpTpC". El uso de MPTCP se puede hacer específico de la implementación y se puede representar como un ID de política de reenvío junto con un requisito existente. En algunas realizaciones, la UPF puede ejecutar la política de reenvío antes de reenviar el tráfico a la salida.

El siguiente es un ejemplo de cómo la especificación actual podría modificarse o ampliarse para soportar estas características según realizaciones de la presente descripción. Las adiciones o modificaciones se muestran en negrita y cursiva.

[Modificada] Tabla 7.5.2.2-1: Creación de IE de PDR dentro de la solicitud de establecimiento de sesión de PFCP

[Nueva] Tabla de la definición de las condiciones de aplicación de las reglas en IE de creación de PDR dentro de la solicitud de establecimiento de sesión de PFCP

Alternativa 3:

PDR únicos por flujo / aplicación asociada con una nueva regla (ACR) que a su vez se asocia con múltiples FAR La solución implica que las "condiciones de aplicación de las reglas" se aplican en una nueva regla, aquí denominada regla de control de agregación (ACR). La "ponderación X" y los "parámetros de control de la distribución dinámica del tráfico" descritos anteriormente también pueden aplicarse en esta alternativa. Las condiciones de aplicación de las reglas pueden estar en una ACR y/o en cada FAR. Nuevamente, usando el ejemplo del tráfico de YouTube que se envía a través tanto de accesos 3GPP como accesos no 3GPP, en algunas realizaciones, pueden aplicarse uno o más de los siguientes:

• Solo se necesita una PDR para hacer coincidir con el tráfico de YouTube.

• Un única ACR está vinculada a la PDR;

• Múltiples FAR (por ejemplo, FAR_100, FAR_1 01) están vinculadas a la ACR;

• No hay necesidad de ID de correlación, cuando tanto la FAR_100 como 101 están vinculadas a la misma ACR, están vinculadas implícitamente;

• La ponderación y el parámetro de distribución dinámica del tráfico adicional, por ejemplo, los RTT son aplicables, y hacen lo mismo que se explicó anteriormente.

• La hora de día de activación/desactivación puede seguir siendo aplicable. Estas condiciones están incluidas en la ACR.

La figura IVD4 contiene una ilustración gráfica del ejemplo de la alternativa 3 descrita anteriormente. En el ejemplo ilustrado en la Figura IVD4, PDR_100 coincide con el tráfico de YouTube; ACR_200 está vinculada a PDR_100; y FAR_100 y FAR_101 están vinculadas a la ACR_200. La ACR_200 identifica las condiciones de aplicación (FAR_EC) para cada una de las FAR vinculadas.

Para lograr el reparto de carga entre diferentes redes de transporte (por ejemplo, 3GPP frente a no 3GPP) para el mismo tráfico de la aplicación, puede ser requerida alguna lógica adicional, por ejemplo, soporte del protocolo de control de transmisión (TCP) de múltiples rutas (MP). El uso de MPTCP se puede hacer específico de la implementación y se puede representar como un ID de política de reenvío junto con un requisito existente. En algunas realizaciones, la UPF puede ejecutar la política de reenvío antes de reenviar el tráfico a la salida. También se puede incluir información adicional relacionada con MPTCP en la ACR.

El siguiente es un ejemplo de cómo la especificación actual podría modificarse o ampliarse para soportar estas características según las realizaciones de la presente descripción. Las adiciones o modificaciones se muestran en negrita y cursiva.

[Modificada] Tabla 7.5.2.2-1: Creación de IE de PDR dentro de la solicitud de establecimiento de sesión de PFCP

[Modificada] Tabla 7.5.2.3-1: Creación de IE de ACR dentro de la solicitud de establecimiento de sesión de PFCP

[Nueva] Tabla de la definición de condiciones de aplicación de las reglas en IE de creación de FAR dentro de la solicitud de establecimiento de sesión de PFCP

La figura IVD5 es un diagrama de flujo que ilustra un proceso para implementar reglas condicionales de reenvío de paquetes según algunas realizaciones de la presente descripción. En la realización ilustrada en la figura 5, el método incluye las siguientes etapas:

Etapa IVD500: en una UPF, recibir, de una CPF, una regla de control de reenvío de paquetes que comprende una condición de aplicación de las reglas.

La regla de control de reenvío de paquetes puede recibirse en un establecimiento de sesión.

La solicitud, por ejemplo, de una solicitud de establecimiento de sesión de PFCP. La regla de control de reenvío de paquetes se puede recibir desde un núcleo de paquete evolucionado, EPC, o desde un nodo de plano de control de núcleo de quinta generación, 5GC.. Preferiblemente, la condición de aplicación de las reglas comprende una condición que controla cuándo o cómo se aplica o no se aplica la regla de control de reenvío de paquetes. Preferiblemente, la regla de control de reenvío de paquetes comprende al menos una regla de detección de paquetes (PDR) y/o al menos una regla de acceso múltiple (MAR) y/o al menos una regla de acción de reenvío (FAR). Alternativamente, la MAR puede denominarse regla de control de agregación (ACR). Preferiblemente, la MAR apunta a y/o se asocia con dos FAR donde una FAR se aplica para el acceso 3GPP y la otra FAR se aplica para el acceso no 3GPP. Preferiblemente, la PDR identifica al menos una MAR. Preferiblemente, una PDR que identifica al menos una MAR no identifica ninguna FAR. Preferiblemente, la MAR identifica una condición de aplicación de las reglas que controla cuándo o cómo se aplican o no las FAR.

Etapa IVD502: la UPF aplica la regla de control de reenvío de paquetes según la condición de aplicación reglas.

La figura IVD6 es un diagrama de flujo que ilustra un proceso para implementar reglas condicionales de reenvío de paquetes según algunas realizaciones de la presente descripción. En la realización ilustrada en la figura 6, el método incluye las siguientes etapas:

Etapa IVD600: en una CPF, generar o determinar una regla de control de reenvío de paquetes que comprende una condición de aplicación de las reglas.

Etapa IVD602: la CPF envía la regla de control de reenvío de paquetes a una UPF para aplicar la regla de control de reenvío de paquetes según la condición de aplicación. La regla de control de reenvío de paquetes puede enviarse en una solicitud de establecimiento de sesión, por ejemplo, una solicitud de establecimiento de sesión de PFCP. La regla de control de reenvío de paquetes puede enviarse a un núcleo de paquete evolucionado, EPC, o a un nodo de plano de usuario de núcleo de quinta generación, 5GC. Preferiblemente, la condición de aplicación de las reglas comprende una condición que controla cuándo o cómo se aplica o no aplica la regla de control de reenvío de paquetes. Preferiblemente, la regla de control de reenvío de paquetes comprende al menos una regla de detección de paquetes (PDR) y/o al menos una regla de acceso múltiple (MAR) y/o al menos una regla de acción de reenvío (FAR). Alternativamente, la MAR puede denominarse regla de control de agregación (ACR). Preferiblemente, la MAR apunta a y/o se asocia con dos FAR donde una FAR se aplica para el acceso 3GPP y el otra FAR se aplica para el acceso no 3GPP. Preferiblemente, la PDR identifica al menos una MAR. Preferiblemente, una PDR que identifica al menos un MAR no identifica ninguna FAR. Preferiblemente, la MAR identifica una condición de aplicación de las reglas que controla cuándo o cómo se aplican o no se aplican las FAR.

La figura QQ2 es un diagrama de bloques esquemático de un nodo QQ200 de red según algunas realizaciones de la presente descripción. El nodo QQ200 de red puede ser, por ejemplo, un nodo de acceso de radio, tal como una estación base QQ102 o QQ106, o un nodo de red central, tal como una CPF o UPF. Como se ilustra, el nodo QQ200 de red incluye un sistema QQ202 de control que incluye uno o más procesadores QQ204 (por ejemplo, unidades centrales de procesamiento (en inglés, Central Processing Unit, CPU), circuitos integrados de aplicación específica (en inglés, Application Specific Circuit, ASIC), matrices de puertas programables en campo (en inglés, Field Programmable Gate Array, FPGA), y/o similares), memoria QQ206, y una interfaz QQ208 de red. El uno o más procesadores QQ204 también se denominan en la presente memoria circuito de procesamiento. Además, el nodo QQ200 de red puede incluir una o más unidades QQ210 de radio que cada una incluye uno o más transmisores QQ212 y uno o más receptores QQ214 acoplados a una o más antenas QQ216. Se puede hacer referencia a las unidades QQ210 de radio o formar parte de un circuito de interfaz de radio. En algunas realizaciones, la(s) unidad(es) QQ210 de radio es(son) externa(s) al sistema QQ202 de control y está(n) conectada(s) al sistema QQ202 de control a través de, por ejemplo, una conexión por cable (por ejemplo, un cable óptico). Sin embargo, en algunas otras realizaciones, la(s) unidad(es) QQ210 de radio y potencialmente la(s) antena(s) QQ216 están integradas junto con el sistema QQ202 de control. El uno o más procesadores QQ204 funcionan para proporcionar una o más funciones de un nodo QQ200 de red como se describe en la presente memoria, que incluye, pero no se limita a, las funciones de una CPF o una UPF como se describe en la presente memoria. En algunas realizaciones, la función o funciones se implementan en software que se almacena, por ejemplo, en la memoria QQ206 y se ejecuta por uno o más procesadores QQ204.

La figura QQ3 es un diagrama de bloques esquemático que ilustra una realización virtualizada del nodo QQ200 de red según algunas realizaciones de la presente descripción. Este debate es igualmente aplicable a otros tipos de nodos de red. Además, otros tipos de nodos de red pueden tener arquitecturas virtualizadas similares.

Como se usa en la presente memoria, un nodo de red "virtualizado" es una implementación del nodo QQ200 de red en el que al menos una parte de la funcionalidad del nodo QQ200 de red se implementa como un(os) componente(s) virtual(es) (por ejemplo, a través de una(s) máquina(s) virtual(es)) que se ejecutan en un(os) nodo(s) de procesamiento físico en una(s) red(es)). Como se ilustra, en este ejemplo, el nodo QQ200 de red incluye el sistema QQ202 de control que incluye uno o más procesadores QQ204 (por ejemplo, CPU, ASIC, FPGA, y/o similares), la memoria QQ206, y la interfaz QQ208 de red. Donde el nodo de red es un nodo de radio, el nodo QQ200 de red puede incluir una o más unidades QQ210 de radio, cada una de las cuales incluye uno o más transmisores QQ212 y uno o más receptores QQ214 acoplados a una o más antenas QQ216, como se describió anteriormente. . El sistema QQ202 de control está conectado a la(s) unidad(es) QQ210 de radio a través de, por ejemplo, un cable óptico o similar. El sistema QQ202 de control está conectado a uno o más nodos de procesamiento QQ300 (por ejemplo, un nodo de red) acoplado o incluido como parte de una(s) red(es) QQ302 a través de la interfaz QQ208 de red. Cada nodo de procesamiento QQ300 incluye uno o más procesadores QQ304 (por ejemplo, CPU, ASIC, FPGA y/o similares), la memoria QQ306, y una interfaz QQ308 de red.

En este ejemplo, las funciones QQ310 del nodo QQ200 de red descritas en la presente memoria se implementan en uno o más nodos QQ300 de procesamiento o se distribuyen a través del sistema QQ202 de control y el uno o más nodos QQ300 de procesamiento de cualquier manera deseada. En algunas realizaciones particulares, algunas o todas las funciones QQ310 del nodo QQ200 de red descritas en la presente memoria se implementan como componentes virtuales ejecutados por una o más máquinas virtuales implementadas en un(os) entorno(s) virtual(es) alojado(s) por el(los) nodo(s) QQ300 de procesamiento. Como apreciará por un experto en la técnica, se usa señalización o comunicación adicional entre el(los) nodo(s) QQ300 de procesamiento y el sistema QQ202 de control para llevar a cabo al menos algunas de las funciones QQ310 deseadas. En particular, en algunas realizaciones, el sistema QQ202 de control puede no estar incluido, en cuyo caso la(s) unidad(es) QQ210 de radio se comunica(n) directamente con el(los) nodo(s) QQ300 de procesamiento a través de una interfaz o unas interfaces de red apropiada.

En algunas realizaciones, un programa informático que incluye instrucciones que, cuando se ejecutan por al menos un procesador, hace que el al menos un procesador lleve a cabo la funcionalidad del nodo QQ200 de red o un nodo (por ejemplo, un nodo QQ300 de procesamiento) que implementa una o más de las funciones QQ310 del nodo QQ200 de red en un entorno virtual según cualquiera de las realizaciones descritas en la presente memoria. En algunas realizaciones, se proporciona un soporte que comprende el producto de programa informático mencionado anteriormente. El soporte es una señal electrónica, una señal óptica, una señal de radio, o un medio de almacenamiento legible por ordenador (por ejemplo, un medio legible por ordenador no transitorio tal como la memoria).

Cualquiera de las etapas, métodos, características, funciones, o beneficios apropiados descritos en la presente memoria se puede realizar a través de una o más unidades funcionales o módulos de uno o más aparatos virtuales. Cada aparato virtual puede comprender varias de estas unidades funcionales. Estas unidades funcionales pueden implementarse a través del circuito de procesamiento, que puede incluir uno o más microprocesadores o microcontroladores, así como otro hardware digital, que puede incluir procesador de señales digitales (en inglés, Digital Signal Processor, DSP), lógica digital de propósito especial, y similares. El circuito de procesamiento se puede configurar para ejecutar el código de programa almacenado en la memoria, que puede incluir uno o varios tipos de memoria, tal como memoria de solo lectura (en inglés, Read Only Memory, ROM), memoria de acceso aleatorio (en inglés, Random Access Memory, RAM), memoria caché, dispositivos de memoria de semiconductores (en inglés, flash memory), dispositivos de almacenamiento óptico, etc. El código de programa almacenado en la memoria incluye instrucciones de programa para ejecutar uno o más protocolos de telecomunicaciones y/o comunicaciones de datos, así como instrucciones para llevar a cabo una o más de las técnicas descritas en la presente memoria. En algunas implementaciones, el circuito de procesamiento puede usarse para hacer que la unidad funcional respectiva realice las funciones correspondientes según una o más realizaciones de la presente descripción.

Mientras los procesos en las figuras pueden mostrar un orden particular de las operaciones realizadas por ciertas realizaciones de la presente descripción, debería comprenderse que tal orden es ejemplar (por ejemplo, realizaciones alternativas pueden realizar las operaciones en un orden diferente, combinar ciertas operaciones, superponer ciertas operaciones, etc.).

Abreviaturas

En esta descripción pueden usarse al menos algunas de las siguientes abreviaturas. Si hay una inconsistencia entre las abreviaturas, se debería dar preferencia a cómo se usa arriba. Si se enumera múltiples veces a continuación, se debería preferir la primera enumerada sobre cualquiera(s) enumerada(s) posteriormente.

• 2G Segunda generación

• 3G Tercera generación

• 3GPP Proyecto de asociación de tercera generación

• 4G Cuarta generación

• 5G Quinta generación

• 5GC Red central de quinta generación

• AF Función de aplicación

• AMF Función de gestión de acceso y movilidad

• AN Red de acceso

• AP Punto de acceso

• APN Nombre del punto de acceso

• ATSSS Dirección, conmutación o división del tráfico de acceso

• AUSF Función del servidor de autenticación

• CP Plano de control

• CPF Función de plano de control

• CPU Unidad central de procesamiento

• CS Circuito conmutado (subsistema)

• CSI Información del estado del canal

• CUPS Separación del plano de control/usuario

• DL Enlace descendente

• DN Red de datos

• eNB Nodo B mejorado o evolucionado

• EPC Núcleo de paquetes evolucionado

• EPS Sistema de paquetes evolucionado

• E-UTRA Acceso de radio terrestre universal evolucionado

• FAR Regla de acción de reenvío

• gNB Estación base de nueva radio

• GRE Encapsulación de enrutamiento genérico

GSM Sistema global para comunicaciones móviles

ID Identificador/Identidad

IE Elemento de información

loT Internet de las cosas

IP Protocolo de Internet

IP-CAN Red de acceso de conectividad de protocolo de Internet

LTE Evolución a largo plazo

MME Entidad de gestión de la movilidad

MPTCP Protocolo de control de transmisión de múltiples rutas

MTC Comunicación de tipo de máquina

NEF Función de exposición de red

NF Función de red

NR Nueva radio

NRF Función de repositorio de red

NSSF Función de selección de segmento de red

OTT De transmisión libre (en inglés, Over-the-Top)

PCC Control de políticas y cobro

PCEF Función de aplicación de políticas y cobro

PCF Función de control de políticas

PCRF Función de política y reglas de cobro

PDI Información de detección de paquetes

PDR Regla de detección de paquetes

PDU Unidad de datos de protocolo

PFCP Protocolo de control de reenvío de paquetes

PFCR Regla de control de reenvío de paquetes

P-GW, PGW Pasarela de red de paquetes de datos

PGW-C Pasarela de red de paquetes de datos, funciones de plano de control

PGW-U Pasarela de red de paquetes de datos, funciones del plano de usuario

PS Paquete conmutado (subsistema)

QER Regla de aplicación de la calidad de servicio

QoS Calidad de servicio

QUIC Protocolo de conexiones de internet de protocolo rápido de datagramas de usuario. RAM Memoria de acceso aleatorio

RAN Red de acceso de radio

RAT Tecnología de acceso de radio

RNTI Identificador temporal de red de radio

ROM Memoria de sólo lectura

RRH Cabezal de radio remoto

RS Señal de referencia

RTT Tiempo de ida y vuelta

SCEF Función de exposición de capacidad de servicio

SMF Función de gestión de sesiones

SX3LIF Función de interfuncionamiento de división de interceptación legal de X3 (en inglés, Split X3 LI) TCP Protocolo de control de transmisión

TR Reporte técnico

TS Especificación técnica

TSG Grupo de especificaciones técnicas

UDM Gestión de datos unificada

UE Equipo de usuario

UP Plano de usuario

UPF Función de plano de usuario

URR Reglas de informes de uso

UTRA Acceso universal de radio terrestre

UTRAN Red de acceso de radio terrestre universal

Claims (11)

REIVINDICACIONES

1. Un método para implementar reglas de control condicionales de reenvío de paquetes, realizado por la función de plano de usuario, UPF, el método que comprende:

recibir, desde una función de plano de control, CPF, una regla (IDV500) de control de reenvío de paquetes que comprende una regla de detección de paquetes, PDR, en donde la PDR identifica una regla de acceso múltiple, la MAR asociada con múltiples reglas de acción de reenvío, FAR, donde al menos una FAR es aplicable para el acceso 3GPP y al menos una otra FAR es aplicable para el acceso no 3GPP; y

aplicar la regla (IDV502) de control de reenvío de paquetes según la PDR recibida

2. El método de la reivindicación 1, en donde recibir la regla de control de reenvío de paquetes desde la CPF comprende recibir la regla de control de reenvío de paquetes desde un nodo de plano de control de núcleo de paquete evolucionado, EPC, o núcleo de quinta generación, 5GC.

3. El método de la reivindicación 1, en donde la PDR comprende al menos uno de:

un nombre o identificador de la PDR;

un tipo de tráfico o un identificador de fuente;

un ID de correlación de PDR;

un parámetro de ponderación;

un parámetro de distribución dinámica del tráfico;

una hora y/o fecha de activación de la PDR; y

una hora y/o fecha de desactivación de la PDR.

4. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde recibir la regla de control de reenvío de paquetes comprende recibir una regla de acción de reenvío, FAR.

5. El método de la reivindicación 4, en donde la FAR comprende al menos uno de:

un nombre o identificador de la FAR;

un parámetro de ponderación;

un parámetro de distribución dinámica del tráfico;

una hora y/o fecha de activación de la FAR; y

una hora y/o fecha de desactivación de la FAR.

6. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde recibir la regla de control de reenvío de paquetes comprende recibir una regla de acceso múltiple, MAR, asociada con múltiples reglas de acción de reenvío, FAR.

7. El método de la reivindicación 6, en donde la MAR comprende al menos uno de:

un nombre o identificador de la MAR;

un parámetro de ponderación; y

un parámetro de distribución dinámica del tráfico.

8. El método de la reivindicación 6 o 7, en donde la MAR identifica una o más regla(s) de acción de reenvío, FAR.

9. El método de la reivindicación 8, en donde la MAR identifica una condición de aplicación de las reglas que controla cuándo o cómo aplican o no las FAR.

10. El método de la reivindicación 9, en donde la condición de aplicación de las reglas que controla cuándo o cómo se aplica o no la FAR comprende al menos uno de:

una hora y/o fecha de activación de la FAR; y

una hora y/o fecha de desactivación de la FAR.

11. Una función de plano de usuario, UPF, que comprende:

un circuito de procesamiento configurado para realizar cualquiera de las etapas de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10; y

circuito de alimentación de energía configurado para alimentar de energía a la UPF.